CN107608572A - 触控系统、电子装置及触控判断的方法 - Google Patents

Abstract

一种触控系统，其包括：多个感测器，每一个感测器用以发送超声波信号以及接收反射回来的超声波信号；多路开关，其与所述多个感测器分别连接，用于选择性的连通所述多个感测器中的一个；信号发送控制电路，其与所述多路开关连接，用以驱动感测器发送超声波信号；信号接收控制电路，其与所述多路开关连接，用以使感测器接收超声波信号；以及数字控制器，其与所述信号发送控制电路、所述信号接收控制电路和所述多路开关分别电性连接。本发明还提供一种应用上述触控系统的电子装置以及该触控系统进行触控判断的方法。

Description

触控系统、电子装置及触控判断的方法

技术领域

本发明涉及一种触控系统、应用该触控系统的电子装置以及该触控系统进行触控判断的方法。

背景技术

电子产品上通常设置有机械按键。然而，使用机械按键在按压时需使用到较大的压力才可触发按键，导致机械按键寿命短；且一个机械式按键只能对应一种功能。因此，机械按键的设置非常容易影响用户的体验。

发明内容

鉴于此，有必要提供有效解决上述问题且实现按键功能的触控系统。

一种触控系统，其包括：

多个感测器，每一个感测器用以发送超声波信号以及接收反射回来的超声波信号；

多路开关，其与所述多个感测器分别连接，用于选择性的连通所述多个感测器中的一个；

信号发送控制电路，其与所述多路开关连接，用以驱动感测器发送超声波信号；

信号接收控制电路，其与所述多路开关连接，用以使感测器接收超声波信号；以及

数字控制器，其与所述信号发送控制电路、所述信号接收控制电路和所述多路开关分别电性连接，所述数字控制器用于控制所述多路开关选择性连通所述多个感测器中的一个。

一种应用上述触控系统的电子装置。

一种应用上述触控系统进行触控判断的方法，其包括如下步骤：

多路开关连接第一个感测器；

信号发送控制电路和信号接收控制电路经由多路开关连通所述第一个感测器，第一个感测器发送超声波信号并接收反射回的超声波信号；

数字控制器接收经由多路开关和信号接收控制电路传输回的反射的超声波信号；

数字控制器判断所述第一个感测器是否被触摸，如果被触摸则记录所述第一个感测器对应的二维坐标信息并控制多路开关连接第二个感测器；如果没有被触摸，则数字控制器控制多路开关连接第二个感测器；

参照上述步骤多路开关依次连接第三个感测器、第四个感测器、…至第n个感测器，且数字控制器依次记录被触摸的感测器对应的二维坐标信息；以及

所述数字控制器将获取得到的被触摸的多个感测器的二维坐标信息以及被二维坐标信息出现的先后次序传输给所述主控制器，所述主控制器根据获取得到的信息判断对应的功能并控制执行相应的功能。

如此，所述触控系统可通过丰富的触摸手势实现多种不同的功能，且触摸时只需触摸即可，不需要使用较大的按压力进行按压。

附图说明

图1是本发明的触控系统的模块示意图。

图2是图1中触控系统的第一实施例的感测器的示意图。

图3是图1中触控系统的第二实施例的感测器的示意图。

图4是图2沿IV-IV线的剖视图。

图5是图3沿V-V线的剖视图。

图6是本发明触控系统的触控判断方法流程图。

图7是应用触控系统的电子装置的示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明较佳实施例的触控系统100包括多个感测器10、与所述多个感测器10分别连接的多路开关20、与所述多路开关20连接的信号发送控制电路30和信号接收控制电路40、以及与所述信号发送控制电路30和信号接收控制电路40连接的数字控制器50。

所述触控系统100还包括一基板70，该基板70具有一外露的触摸面71(如图4和图5所示)，使用时该触摸面71为手指等物体执行触摸操作的表面。所述多个感测器10可设置在该基板70远离所述触摸面71的一侧。

本实施例中，每一个感测器10用以发送超声波信号以及接收反射回来的超声波信号。所述多个感测器10间隔排布，其数量最少为两个。当基板70对应某一个感测器10的位置存在触摸物体，如手指，则感测器10发送的部分超声波信号会被触摸物体吸收，导致接收的超声波信号发生变化，如感测器10发送的超声波信号为周期性弦波、方波或三角波，则接收到的被手指反射回来的超声波信号振幅将减小。如此根据接收的超声波信号的变化，侦测有无触摸的发生。

本实施例中，如图2和图3所示，所述多个感测器10间隔排布成一矩阵。每一个感测器10被设定为具有一个对应的二维坐标信息(x，y)，且每一个感测器10的二维坐标信息为不相同的。

所述多路开关20用于选择性的连通所述多个感测器10中的一个，也即任意一个时刻只有一个感测器10工作，以使该个感测器10与所述信号发送控制电路30和所述信号接收控制电路40分别连通。所述信号发送控制电路30用以驱动感测器10使其发送超声波信号。所述信号接收控制电路40用以驱动感测器10使其接收超声波信号并将接收到的超声波信号传输给数字控制器50。

所述数字控制器50电性连接所述信号发送控制电路30和所述信号接收控制电路40。所述数字控制器50还直接电性连接所述多路开关20，以控制所述多路开关20选择性连通所述多个感测器10中的一个。

当多路开关20连通了一个感测器10，所述信号发送控制电路30和所述信号接收控制电路40经由多路开关20连通所述一个感测器10，进而使该连通的感测器10可以发送超声波信号以及接收反射回来的超声波信号。感测器10接收的超声波信号经由多路开关20和信号接收控制电路40，到达所述数字控制器50。所述数字控制器50判断所述感测器10是否被触摸，当判断对应的感测器10被触摸，则所述数字控制器50记录该感测器10对应的二维坐标信息。

所述数字控制器50还电性连接一主控制器60。所述数字控制器50将获取得到的被触摸的多个感测器10的二维坐标信息以及二维坐标信息出现的先后次序传输给所述主控制器60，所述主控制器60根据获取得到的信息判断对应的功能并控制应用该触控系统100的电子装置执行相应的功能。

手指在基板70的触摸面71上进行触摸，触摸手势将依照一特定的先后次序依次触摸一定数量(两个或以上)的感测器10；不同的触摸手势对应被触摸的多个感测器10的二维坐标信息以及二维坐标信息出现的先后次序是不同的。可以理解的，触控手势也可以仅触摸一个感测器10。每一种触摸手势可对应不同的功能。

可以理解的，所述主控制器60中可设置有存储器(图未示)存储有一定数量且不相同的触控手势对应的多个感测器10的二维坐标信息以及二维坐标信息出现的先后次序；所述主控制器60还可设置有一查找表(图未示)，该查找表将所述一定数量的触控手势信息与相应的功能进行一一对应；所述触控手势信息包括多个感测器10的二维坐标信息以及二维坐标信息出现的先后次序。当主控制器60收到来自所述数字控制器50的触控手势信息，即多个感测器10的二维坐标信息以及二维坐标信息出现的先后次序信息，主控制器60先将获取得到触控手势信息与存储器中存储的触控手势信息进行比较，比较存在一致的则再依据该查找表查找到与其对应的功能，并控制应用该触控系统100的电子装置实现相应的功能。如果主控制器60获取得到触控手势信息与存储器中存储的触控手势信息进行比较，发现不一致，则不执行功能。如此，所述触控系统100可通过丰富的触摸手势实现多种不同的功能，且只需触摸即可触发相应的功能，不需要使用较大的按压力进行按压。

请参阅图2和图4，在一实施例中，所述多个感测器10设置在该基板70远离所述触摸面71的一侧。每一个感测器10包括依次层叠设置于基板70一侧的信号发送单元11和信号接收单元13。所述每一个感测器10的信号发送单元11和信号接收单元13分別与所述多路开关20连接。

所述信号发送单元11用于发送超声波信号。如图4所示，每一个信号发送单元11包括依次层叠设置的第一电极层111、第一压电材料层113、和第二电极层115；其中第一电极层111相对更靠近基板70。所述第一电极层111和所述第二电极层115用于形成电压差，以使所述第一压电材料层113振动进而产生超声波信号。

每一个信号接收单元13用于接受超声波信号。如图4所示，每一个信号接收单元13包括层叠设置的第二压电材料层131和第三电极层133。本实施例中，所述第二压电材料层131相对更靠近所述信号发送单元11。所述第二压电材料层131接收自基板70一侧反射回来的超声波信号并振动进而在第三电极层133上产生感应电荷。当基板70上存在触摸物体，如手指，则部分超声波信号会被触摸物体吸收，导致接收的超声波信号减弱，进而使感应电荷发生改变，如此根据该些变化，可侦测有无触摸的发生。

如图4所示，所述信号发送单元11与所述基板70之间还设置有胶粘剂15以使所述信号发送单元11与所述基板70结合。本实施例中，所述胶粘剂15设置在第一电极层111与基板70之间。本实施例中，所述基板70为不锈钢的材质，为保证所述信号发送单元11与基板70之间电性绝缘，所述信号发送单元11与基板70之间还可设置一绝缘材料层17。所述绝缘材料层17可为本领域常规使用的各种绝缘材料，如聚四氟乙烯。本实施例中，所述绝缘材料层17设置在该所述信号发送单元11与所述胶粘剂15之间。所述信号发送单元11与所述信号接收单元13之间也可设置胶粘剂15以使二者结合为一体。

如图3和图5所示的，在另一实施例，所述多个感测器10设置在一基板70的一侧。所述多个感测器10的信号发送单元11为共用的，即基板70一侧设置有一信号发送单元11和间隔排布的多个信号接收单元13。所述信号发送单元11和每一个感测器10的所述信号接收单元13分別与所述多路开关20连接。

如图5所示的，该信号发送单元11包括依次层叠设置于基板70一侧的第一电极层111、第一压电材料层113、和第二电极层115；其中第一电极层111相对更靠近基板70。所述第一电极层111和所述第二电极层115用于形成电压差，以使所述第一压电材料层113振动进而产生超声波信号。所述多个信号接收单元13设置在所述第二电极层115远离所述第一电极层111的一侧。每一个信号接收单元13包括层叠设置的第二压电材料层131和第三电极层133。本实施例中，所述第二压电材料层131相对更靠近所述信号发送单元11。所述第二压电材料层131接收自基板70一侧反射回来的超声波信号并振动进而在第三电极层133上产生感应电荷。当基板70上存在触摸物体，如手指，则部分超声波信号会被触摸物体吸收，导致接收的超声波信号减弱，进而使感应电荷发生改变，如此根据该些变化，可侦测有无触摸的发生。

可以理解的，如图5所示，所述信号发送单元11与所述基板70之间还设置有胶粘剂15以使二者结合一体。本实施例中，所述胶粘剂15设置在第一电极层111与基板70之间。本实施例中，所述基板70为不锈钢的材质，为保证所述信号发送单元11与基板70之间电性绝缘，所述信号发送单元11与基板70之间还可设置一绝缘材料层17。所述绝缘材料层17可为本领域常规使用的各种绝缘材料，如聚四氟乙烯。本实施例中，所述绝缘材料层17设置在该所述信号发送单元11与所述胶粘剂15之间。所述信号发送单元11与所述信号接收单元13也可设置胶粘剂15以使二者结合一体。

可以理解的，所述感测器10不限于上面描述的结构，可为其他变更的各种结构，只要能够发送超声波信号以及接收反射回来的超声波信号即可。

请参阅图6，一种应用上述触控系统100进行触控判断的方法，其包括如下步骤：

多路开关20连接第一个感测器10；

信号发送控制电路30和信号接收控制电路40经由多路开关20连通所述第一个感测器10，第一个感测器10发送超声波信号并接收反射回的超声波信号；

数字控制器50接收经由多路开关20和信号接收控制电路40传输回的反射的超声波信号；

数字控制器50依据接收到的信号判断所述第一个感测器10是否被触摸，如果被触摸则数字控制器50记录所述第一个感测器10对应的二维坐标信息并控制多路开关20连接第二个感测器10；如果没有被触摸，则数字控制器50控制多路开关20连接第二个感测器10；

参照上述步骤多路开关20依次连接第三个感测器10、第四个感测器10、…第n个感测器10，且数字控制器50依次记录有被触摸的感测器10对应的二维坐标信息；以及

所述数字控制器50将获取得到的被触摸的多个感测器10的二维坐标信息以及被二维坐标信息出现的先后次序传输给所述主控制器60，所述主控制器60根据获取得到的信息判断对应的功能并控制应用该触控系统100的电子装置执行相应的功能。

请参阅图7，一种应用所述触控系统100的电子装置200。所述触控系统100的基板70可为电子装置200具有裸露表面的外壳。所述触控系统100的其他的元件，如数字控制器50、信号发送控制电路30、信号接收控制电路40、多路开关20、以及感测器10等，可容置于电子装置200内部。本实施例中，所述电子装置200为手机。可以理解的，所述电子装置不限于手机，还可为耳麦、蓝牙耳机、笔记本、键盘等等本领域常规使用的各种装置。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，图示中出现的上、下、左及右方向仅为了方便理解，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种触控系统，其包括：

多个感测器，每一个感测器用以发送超声波信号以及接收反射回来的超声波信号；

多路开关，其与所述多个感测器分别连接，用于选择性的连通所述多个感测器中的一个；

信号发送控制电路，其与所述多路开关连接，用以驱动感测器发送超声波信号；

信号接收控制电路，其与所述多路开关连接，用以使感测器接收超声波信号；以及

数字控制器，其与所述信号发送控制电路、所述信号接收控制电路和所述多路开关分别电性连接，所述数字控制器用于控制所述多路开关选择性连通所述多个感测器中的一个。

2.如权利要求1所述的触控系统，其特征在于：所述多个感测器间隔排布成一矩阵。

3.如权利要求1所述的触控系统，其特征在于：每一个感测器被设定为具有一个对应的二维坐标信息(x，y)，且每一个感测器的二维坐标信息为不相同的。

4.如权利要求3所述的触控系统，其特征在于：所述信号接收控制电路还用于将感测器的反射回来的超声波信号传输给数字控制器。

5.如权利要求4所述的触控系统，其特征在于：所述数字控制器依据感测器的反射回来的超声波信号判断所述感测器是否被触摸，如果被触摸，则所述数字控制器记录该感测器对应的二维坐标信息。

6.如权利要求5所述的触控系统，其特征在于：所述数字控制器还电性连接一主控制器，所述数字控制器将获取得到的被触摸的多个感测器的二维坐标信息以及二维坐标信息出现的先后次序传输给所述主控制器，所述主控制器根据获取得到的信息判断对应的功能并控制执行相应的功能。

7.如权利要求1所述的触控系统，其特征在于：每一个感测器包括层叠设置的信号发送单元和信号接收单元；所述信号发送单元用于发送超声波信号，每一个信号接收单元用于接受超声波信号，所述每一个感测器的信号发送单元和信号接收单元分別与所述多路开关连接。

8.如权利要求1所述的触控系统，其特征在于：所述多个感测器包括共用的一个信号发送单元，所述信号发送单元用于发送超声波信号；每一个感测器包括与所述信号发送单元层叠设置的一个信号接收单元；所述信号发送单元和所述每一个感测器的信号接收单元分別与所述多路开关连接。

9.一种应用权利要求1-8中任意一项所述触控系统的电子装置。

10.一种应用权利要求1-8中任意一项所述触控系统进行触控判断的方法，其包括如下步骤：

多路开关连接第一个感测器；

信号发送控制电路和信号接收控制电路经由多路开关连通所述第一个感测器，第一个感测器发送超声波信号并接收反射回的超声波信号；

数字控制器接收经由多路开关和信号接收控制电路传输回的反射的超声波信号；

数字控制器判断所述第一个感测器是否被触摸，如果被触摸则记录所述第一个感测器对应的二维坐标信息并控制多路开关连接第二个感测器；如果没有被触摸，则数字控制器控制多路开关连接第二个感测器；

参照上述步骤多路开关依次连接第三个感测器、第四个感测器、…至第n个感测器，且数字控制器依次记录被触摸的感测器对应的二维坐标信息；以及

所述数字控制器将获取得到的被触摸的多个感测器的二维坐标信息以及被二维坐标信息出现的先后次序传输给所述主控制器，所述主控制器根据获取得到的信息判断对应的功能并控制执行相应的功能。