CN105677093B - 一种触控装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控装置及电子设备。其中，触控装置包括：包括处理模块、多个第一触控电极和多个第二触控电极；在用户进行触控操作时，所述多个第一触控电极中的目标第一触控电极通过用户的皮肤与所述多个第二触控电极中的目标第二触控电极形成导通的链路；所述处理模块用于向所述目标第一触控电极加载驱动信号，并从所述目标第二触控电极获取感应信号；所述处理模块还用于，根据所述驱动信号以及所述感应信号之间的电参数变化，确定用户的人体电阻。本发明利用触控装置的工作原理，通过驱动信号以及感应信号之间的电参数变化，来确定用户的人体电阻，由于人体电阻可以反映用户的健康状况，因此本发明的触控装置具有较高的实用价值。

Description

一种触控装置及电子设备
技术领域
本发明涉及触控领域，特别是一种触控装置及电子设备。
背景技术
随着科技的进步，具有触摸面板的电子设备已得到普及。基于触摸面板开放新的功能，为用户带来更多的体验是当前的发展方向。
目前的触摸面板的工作原理是通过触控驱动电极(也称tx电极)向屏幕加载驱动信号，当用户皮肤触摸屏幕时，驱动信号的电学参数发生变，处理模块从触控感应电极(也称rx电极)获取屏幕上的感应信号(即在屏幕上繁盛电学参数变换的驱动信号)以确定用户触摸操作。
基于触摸面板的工作原理，本发明提供一种在测用户触摸操作的同时，基于感应信号与驱动信号的点参数变化，进一步确定用户的人体电阻的技术方案，可用于进一步判断用户的健康状况。
发明内容
本发明的发明目的提供一种基于触控屏的工作原理，确定用户人体电阻的技术方案，能够对判断用户身体健康提供数据支持。
为实现上述发明目的，一方面，本发明的实施例提供一种触控装置，包括处理模块、多个第一触控电极和多个第二触控电极；在用户按压所述触控装置时，所述多个第一触控电极中的目标第一触控电极通过用户的皮肤与所述多个第二触控电极中的目标第二触控电极形成导通的链路；所述处理模块用于向所述目标第一触控电极加载驱动信号，并从所述目标第二触控电极获取感应信号；
其中，所述处理模块还用于，根据所述驱动信号以及所述感应信号之间的电参数变化，确定用户的人体电阻。
可行地，所述处理模块包括：
第一确定单元，用于根据所述驱动信号的电压值以及所述感应信号的电流值，确定所述目标第一触控电极与所述目标第二触控电极之间的电阻；
第二确定单元，用于根据公式：确定用户的人体电阻；
其中，Rf为用户的人体电阻；Z为所述目标第一触控电极与所述目标第二触控电极之间的电阻；j为常数；f为所述处理模块向所述目标第一触控电极加载的驱动信号的频率；L为所述处理模块与所述目标第一触控电极之间的连接链路的电感值；Cf为用户进行触控操作时，皮肤与目标第一触控电极、目标第二触控电极之间形成的耦合电容的电容值。
可行地，所述处理模块向所述第一触控电极加载的驱动信号为变频信号， Z与Rf均为曲线函数；
所述第二确定单元将曲线函数Rf的最小取值作为用户的人体电阻。
可行地，所述触控装置还包括：
第一多路选择器，设置在所述处理模块与每个第一触控电极的链路之间，用于将所述处理模块发送的驱动信号加载至所述目标第一触控电极。
可行地，所述触控装置还包括：
振荡器，设置在所述处理模块与所述第一多路选择器的链路之间，用于对所述处理模块发送的驱动信号进行变频。
可行地，所述触控装置还包括：
第一运算放大电路，设置在所述振荡器与第一多路选择器的链路之间，用于对变频后的驱动信号进行功率放大。
可行地，所述触控装置还包括：
第二多路选择器，设置在所述处理模块与每个第二触控电极的链路之间，用于将所述目标第二触控电极上的感应信号发送至所述处理模块。
可行地，所述触控装置还包括：
I/V转换电路，设置在所述第二多路选择器与所述处理模块的链路之间，用于将所述第二多路选择器向所述处理模块发送的感应信号进行电压转换。
可行地，所述触控装置还包括：
第二运算放大电路，设置在所述I/V转换电路与所述处理模块的链路之间，用于对电压转换后的感应信号进行功率放大。
可行地，所述触控装置还包括：
滤波电路，设置在所述第二运算放大电路与所述处理模块的链路之间，用于对功率放大后的感应信号进行滤波。
另一发明面，本发明还提供一种电子设备，包括有上述触控装置。
可行地，确定模块，用于根据用户的人体电阻，确定用户的健康信息。
可行地，提示模块，用于向用户提示所述健康信息。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明利用触控装置的工作原理，通过驱动信号以及感应信号之间的电参数变化，来确定用户的人体电阻，由于人体电阻可以反映用户的健康状况，因此本发明的触控装置具有较高的实用价值。
附图说明
图1为用户进行触摸操作的示意图；
图2为本发明的触控装置的工作原理示意图；
图3为本发明的驱动信号为变频信号时，其与用户人体电阻的曲线关系示意图；
图4为本发明的触控装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明的实施例提供一种触控装置，包括：
处理模块、多个第一触控电极和多个第二触控电极；
在用户按压所述触控装置时，多个第一触控电极中的目标第一触控电极通过用户的皮肤与所述多个第二触控电极中的目标第二触控电极形成导通的链路；
处理模块用于向上述目标第一触控电极加载驱动信号，并从上述目标第二触控电极获取感应信号，并根据驱动信号以及感应信号之间的电参数变化，确定用户的人体电阻。
本实施例利用触控装置的工作原理，在目标第一触控电极与目标第二触控电极通过用户皮肤形成导通的链路后，通过驱动信号以及感应信号之间的电参数变化，来确定用户的人体电阻。由于人体电阻可以反映用户的健康状况，因此本发明的触控装置具有很高的实用价值。
下面对本发明确定用户人体电阻的技术方案进行详细介绍。
示例性地参考图1和图2，本发明的触控装置包括有多个驱动电极TX以及多个感应电极RX。当用户手指对触控装置进行按压时，手指的皮肤与驱动电极TX中的目标驱动电极TX＇，以及感应电极RX的目标感应电极RX＇形成回路，使得处理模块向目标驱动电极TX＇加载的驱动信号经用户手指后，作为感应信号从目标感应电极RX＇又反馈回处理模块。
下面对本处理模块确定人体电阻的原理进行详细介绍。
具体地，本发明的处理模块进一步包括：
第一确定单元，用于根据向目标驱动电极TX＇加载的驱动信号的电压值以及从目标感应电极RX反馈回的感应信号的电流值，确定所述目标第一触控电极与所述目标第二触控电极之间的电阻；
如图2所示，由于目标驱动电极TX＇与目标感应电极RX＇形成串联电路，因此驱动电极的电压比上感应信号的电流值即目标第一触控电极TX＇与目标第二触控电极RX＇之间的电阻。
第二确定单元，用于根据公式：确定用户的人体电阻；
在上述公式中，Rf为用户的人体电阻；Z为所述目标第一触控电极与所述目标第二触控电极之间的电阻；f为所述处理模块向所述目标第一触控电极加载的驱动信号的频率；L为所述处理模块与所述目标第一触控电极之间的连接链路的电感值；Cf为用户进行触控操作时，皮肤与目标第一触控电极、目标第二触控电极之间形成的耦合电容的电容值；j为常数，在理想条件下取值为1，可以在适当范围内进行调整，以计算结果的误差。例如，在触控装置通电后，内部电路会达到一个稳定的工作温度，该工作温度一般会导致上述电感L的实际取值略大于理论取值，因此在上述公式中，j取值可以略大于1，以对电感L进行修正，从而计算出更接近真实取值的人体电阻。
当然，作为优选方案，本发明的采用使用的驱动信号为变频信号，对应地，上述公式中的Z与Rf均为随驱动信号频率变化的曲线函数。通过人体电阻与不同频率的驱动信号的对应关系，可以确定出更为准确的人体电阻。
作为示例性介绍，假设图3为驱动信号的频率f与人体电阻Rf对应的曲线图形，当驱动信号的频率f在一定范围内进行变化时，会在某一点(图3中的 Fr)对应最小取值的人体电阻，本实施例的第二确定单元将曲线函数 Rf的最小取值作为用户的人体电阻。
下面对本处理模块结构进行详细介绍。
如图4所示，本实施例的触摸装置包括一触控电极层5，该触控电极层由多个第一触控电极和多个第二触控电极组成。
其中，处理模块1与每个第一触控电极的链路之间设置有第一多路选择器 4。该第一多路选择器4为现有装置，作为处理模块1与各个第一触控电极的连接器件，可有选择性地导通其中一个或多个第一触控电极的链路，从而将处理模块输出驱动信号传输至目标第一触控电极。
此外，在处理模块1与第一多路选择器4的链路之间，还进一步设置有振荡器2，该振荡器2用于对处理模块发送的驱动信号进行变频。
此外，在所振荡器2与第一多路选择器4的链路之间第一运算放大电路3，该第一运算放大电路3用于对变频后的驱动信号进行功率放大。
另一方面，本实施例的触摸装置还包括第二多路选择器6，设置处理模块与触控电极层5的每个第二触控电极的链路之间，该第二多路选择器6与上述第一多路选择器4一样为现有装置，作为处理模块1与各个第二触控电极的连接器件，可有选择性地导通其中一个或多个第二触控电极的链路，从而将处理模块输出驱动信号传输至目标第二触控电极。
其中，在第二多路选择器6与处理模块1的链路之间，还设置有I/V转换电路7，该I/V转换电路7用于将第二多路选择器6向处理模块1发送的感应信号进行电压转换，得到电压性质的信号。
此外，在I/V转换电路7与处理模块1的链路之间，还设置有第二运算放大电路8，该第二运算放大电路8用于对电压转换后的感应信号进行功率放大。
此外，在第二运算放大电路8与处理模块1的链路之间，还进一步设置有滤波电路9，该滤波电路9用于对功率放大后的感应信号进行滤波降噪，使处理模块获得更准确的结果。
以上是本实施例的触控装置，可以知道，本实施例的触控装置能够准确地确定用户人体阻值，进而为判断用户的健康状态提供了数据支持。
此外，本发明的实施例还提供一种电子设备(如手机、PAD、智能穿戴设备等)，包括有上述的触控装置，能够根据用户的触控操作，确定用户的人体电阻。
进一步地，本发明的电子设备还包括：
确定模块，用于根据用户的人体电阻，确定用户的健康信息。
作为示例性介绍，本实施例的确定模块可以是电子设备的应用程序，基于预先设置的评估算法，将用户的人体电阻转为相应的健康信息。或者，本实施例的确定模块也可以是与服务端连接的交互装置，服务器中存储有预先设置的评估算法，确定模块可以向服务端发送请求，让服务端根据评估算法完成用户健康信息的评估。上述的评估算法例如可以为，基于人体在不同健康状况下的人体电阻不同的原理，可建立人体电阻与健康信息映射关系的数据库，然后根据映射关系实现自动查找的功能，可在此数据库中根据人体电阻查找出与此对应的健康信息，据此，当确定模块获知人体电阻值后即可，可根据上述算法获得健康信息。
此外，本发明的电子设备还可以包括：
提示模块，用于向用户提示所述健康信息。
作为示例性介绍，提示模块可以将确定到的用户的健康信息通过屏幕显示的方式，向用户进行提示；或者将健康信息发送至用户预先指定的邮箱地址，让用户以邮件的方式查知自己的健康状况。
在实际应用中，用户可以通过操作，开启电子设备用于检测人体电阻的功能，此时电子设备的屏幕可以提供一个虚拟的检测区域，该检测区域内对应的第一触控电极即为目标第一触控电极，处理模块只向目标第一触控电极加载驱动信号。
当用户将手指放在检测区域上时，形成检测触控的回路，电子设备的处理模块能够根据回路中的目标第二触控电极接收感应信号，以及向目标第一触控电极加载驱动信号，确定出用户的人体电阻。
在用户手指按压检测区域的过程中，会在某一时刻达到指面最大的皮肤接触面积，此时处理模块确定的人体电阻即对应图3中的Rf。
在确定人体健康信息时，可以将Rf与手指指面在正常情况的电阻值进行比对，进而完成相关诊断。当然，用户可以预先将自己对应的手指指面录入至电子设备，使最终的诊断结果更加准确。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种触控装置，包括处理模块、多个第一触控电极和多个第二触控电极；在用户进行触控操作时，所述多个第一触控电极中的目标第一触控电极通过用户的皮肤与所述多个第二触控电极中的目标第二触控电极形成导通的链路；所述处理模块用于向所述目标第一触控电极加载驱动信号，并从所述目标第二触控电极获取感应信号；其特征在于，
所述处理模块还用于，根据所述驱动信号以及所述感应信号之间的电参数变化，确定用户的人体电阻；
其中，所述处理模块包括：
第一确定单元，用于根据所述驱动信号的电压值以及所述感应信号的电流值，确定所述目标第一触控电极与所述目标第二触控电极之间的电阻；
第二确定单元，用于根据公式：确定用户的人体电阻；
其中，Rf用户的人体电阻，Z为所述目标第一触控电极与所述目标第二触控电极之间的电阻，j为常数，f为所述处理模块向所述目标第一触控电极加载的驱动信号的频率，L为所述处理模块与所述目标第一触控电极之间的连接链路的电感值，Cf为用户进行触控操作时，皮肤与目标第一触控电极、目标第二触控电极之间形成的耦合电容的电容值。
2.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，
所述处理模块向所述第一触控电极加载的驱动信号为变频信号，Z与Rf均为曲线函数；
所述第二确定单元将曲线函数Rf的最小取值作为用户的人体电阻。
3.根据权利要求1或2所述的触控装置，其特征在于，还包括：
第一多路选择器，设置在所述处理模块与每个第一触控电极的链路之间，用于将所述处理模块的发送驱动信号加载至所述目标第一触控电极。
4.根据权利要求3所述的触控装置，其特征在于，还包括：
振荡器，设置在所述处理模块与所述第一多路选择器的链路之间，用于对所述处理模块发送的驱动信号进行变频。
5.根据权利要求4所述的触控装置，其特征在于，还包括：
第一运算放大电路，设置在所述振荡器与第一多路选择器的链路之间，用于对变频后的驱动信号进行功率放大。
6.根据权利要求1或2任一项所述的触控装置，其特征在于，还包括：
第二多路选择器，设置在所述处理模块与每个第二触控电极的链路之间，用于将所述目标第二触控电极上的感应信号发送至所述处理模块。
7.根据权利要求6所述的触控装置，其特征在于，还包括：
I/V转换电路，设置在所述第二多路选择器与所述处理模块的链路之间，用于将所述第二多路选择器向所述处理模块发送的感应信号进行电压转换。
8.根据权利要求7所述的触控装置，其特征在于，还包括：
第二运算放大电路，设置在所述I/V转换电路与所述处理模块的链路之间，用于对电压转换后的感应信号进行功率放大。
9.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，还包括：
滤波电路，设置在所述第二运算放大电路与所述处理模块的链路之间，用于对功率放大后的感应信号进行滤波。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的触控装置。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，还包括：
确定模块，用于根据用户的人体电阻，确定用户的健康信息。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，还包括：
提示模块，用于向用户提示所述健康信息。
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