CN110442250B - 一种带nfc功能的触摸板及终端设备 - Google Patents

Abstract

一种带NFC功能的触摸板及终端设备，该触摸板的触摸板PCB包括层叠设置的触摸信号接收层、触摸信号发射层以及NFC设置层，其中：触摸信号接收层设置有触摸信号接收走线，触摸信号发射层设置有触摸信号发射走线，触摸信号接收走线以及触摸信号发射走线与触摸芯片信号连接；NFC设置层设置有NFC天线，NFC天线与NFC芯片信号连接；触摸信号接收走线与触摸信号发射走线分别在层叠方向的投影之间存在露出NFC天线的空隙区；外部NFC信号可透过空隙区辐射于NFC天线，并传输于NFC芯片，NFC芯片根据外部NFC信号作出对应的交互响应。采用本申请的触摸板的终端设备具有较高的NFC交互准确性。

Description

一种带NFC功能的触摸板及终端设备

技术领域

本申请涉及终端技术领域，尤其涉及一种带NFC功能的触摸板及终端设备。

背景技术

近场通信(near field communication，NFC)是一种短距离的无线通信方式，其工作原理为：基于非接触式射频识别技术，利用磁场感应实现电子设备在近距离间的通信；其中，两个具有NFC功能的终端，即NFC终端，通过相互碰触或靠近，即可实现信息交换。

随着NFC技术的发展，以及用户体验要求的提升，带NFC功能的笔记本电脑等较大型的终端设备也逐步进入了市场。目前，笔记本电脑的NFC功能通常是依靠一个烧录有本机相关信息的NFC标签来实现，该NFC标签贴附于笔记本电脑的触摸板的玻璃板下方。由于对应于贴附NFC标签的触摸板的区域没有办法实现触摸功能，为了保证笔记本电脑的使用性，这就需要将NFC标签做的尽可能小，以减少笔记本电脑的触摸板上的盲触摸区域的面积；而当NFC标签太小时，又会导致与其交互的NFC终端读取标签信息不全或不准，从而影响交互准确性。

发明内容

本申请实施例提供一种带NFC功能的触摸板及终端设备，以在增大触摸板的NFC感应区的同时，提高触摸板的触摸准确性。

第一方面，本申请提供了一种带NFC功能的触摸板，包括：用于实现触摸板的触摸以及NFC功能的触摸板PCB(print circuit board，印制电路板)，以及设置于所述触摸板PCB上的触摸芯片、NFC芯片；所述触摸板PCB包括层叠设置的触摸信号接收层、触摸信号发射层、地线设置层以及NFC设置层，其中：在所述触摸信号接收层上设置有触摸信号接收走线，所述触摸信号发射层上设置有触摸信号发射走线，所述触摸信号接收走线以及所述触摸信号发射走线与所述触摸芯片信号连接；对应的，所述NFC设置层设置有NFC天线，所述NFC天线与所述NFC芯片信号连接；所述触摸信号接收走线在层叠方向的投影，与所述触摸信号发射走线在层叠方向的投影之间存在露出所述NFC天线的空隙区；当包含有该触摸板的终端设备与外部NFC终端进行交互时，外部NFC终端发射的外部NFC信号可透过所述空隙区辐射于所述NFC天线，并通过所述NFC天线传输于所述NFC芯片，所述NFC芯片根据所述外部NFC信号作出对应的交互响应。

通过将触摸信号接收走线以及触摸信号发射走线设置于触摸板PCB的不同层，有利于实现对触摸信号接收走线以及触摸信号发射走线的合理布置，从而可以使触摸信号接收走线以及触摸信号发射走线在触摸板PCB层叠方向上的投影之间的空隙区足以露出设置于NFC设置层的NFC天线的部分甚至是全部。这样，在不影响其它器件设置的基础上，可使NFC天线的设置区间尽可能的大，从而可在不影响触摸板的触摸准确性的基础上，增大触摸板的NFC感应区，进而提高包含有该触摸板的终端设备与外部NFC终端交互的准确性。

在第一种可能的实现方式中，触摸板还包括主板控制芯片，所述主板控制芯片与触摸芯片信号连接，这样主板控制芯片可以在对触摸芯片接收的触摸信号进行处理后，向触摸芯片发出响应指令，触摸芯片接收到响应指令后作出对应的触摸响应。这样可使触摸板的触摸响应较为及时，且其响应准确性较高。

在第一种可能的实现方式中，主板控制芯片还与NFC芯片信号连接，当有外部NFC信号辐射于NFC天线后，会通过NFC芯片传输于主板控制芯片，主板控制芯片通过对该NFC信号进行处理后，向NFC芯片发出响应指令，NFC芯片接收到响应指令后作出对应的响应。这样可使触摸板的NFC响应较为准确，以实现包含有该触摸板的终端设备与外部NFC终端的信息交互。

在一种可能的实现方式中，当NFC芯片接收到外部NFC信号时，NFC芯片向主板控制芯片发出提醒信号，主板控制芯片可根据提醒信号及时的对外部NFC信号进行处理。其中，该提醒信号可以但不限于为电平信号、边沿信号或脉冲信号。

采用上述NFC信号传输以及处理的方式，可使主板控制芯片在接受到提醒信号后能够快速准确的识别NFC信号，并对其进行处理，这样可有效的提高NFC芯片的响应速度，从而提高包含有该触摸板的终端设备与外部NFC终端进行信息交互的效率。

在上述可能的实现方式中，均是将NFC芯片和NFC天线直接设置于触摸板PCB的NFC设置层上，除此之外，在另一种可能的实现方式中，还可以将NFC芯片和NFC天线集成为一个NFC标签。采用该种方式，在具体制作本申请的触摸板PCB时，可以直接将上述NFC标签贴附于触摸板PCB的NFC设置层上的对应位置，从而可有效的简化触摸板PCB的制作工艺。

在将本申请的触摸板应用于终端设备时，还可以在触摸板PCB上加设一层保护盖板作为触摸板的使用表面。此时，触摸板PCB的触摸信号接收层靠近该保护盖板设置，以使触摸板的触摸准确性较高。

第二方面，本申请还提供一种终端设备，该终端设备包括上述的触摸板。由于本申请的终端设备的触摸板在设置时，通过将触摸信号接收走线以及触摸信号发射走线设置于触摸板PCB的不同层，有利于实现对触摸信号接收走线以及触摸信号发射走线的合理布置，从而可以使触摸信号接收走线以及触摸信号发射走线在触摸板PCB层叠方向上的投影之间的空隙区可以露出设置于NFC设置层的NFC天线。这样，在不影响其它器件设置的基础上，可使NFC天线的设置区间尽可能的大，从而可在不影响触摸板的触摸准确性的基础上，增大触摸板的NFC感应区，进而可在提高该终端设备与外部NFC终端交互的准确性的基础上，提高该终端设备的触摸板的触摸准确性。

在一种可能的实现方式中，为了实现信息的录入，终端设备还可以包括按键盘，触摸板可以设置于按键盘的一侧，以方便按键盘和触摸板的配合使用。

附图说明

图1为一实施例NFC终端之间信息交互示意图；

图2为另一实施例的NFC终端之间信息交互示意图；

图3本申请实施例提供的终端设备的结构示意图；

图4本申请实施例提供的触摸板PCB的分解结构示意图；

图5本申请实施例提供的触摸板PCB的局部结构示意图；

图6为本申请实施例提供的触摸板PCB的结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的触摸板的结构框图；

图8为本申请另一实施例提供的触摸板的结构框图；

图9为本申请另一实施例提供的触摸板的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

首先介绍一下本申请的应用场景：NFC是一种短距离的无线通信方式，其工作原理为：基于非接触式射频识别技术，利用磁场感应实现电子设备间的近距离通信；其中，两个具有NFC功能的终端，即NFC终端，可以通过相互碰触或靠近来实现信息交换。参照图1，用户在通过NFC终端13进行信息交互时，可以使两个NFC终端13相互靠近，这样可使携带有目标信息的NFC信号15传输至对方的NFC终端13中，然后通过对NFC信号15的识别、判断和分析来完成两个NFC终端13之间的信息交互。

NFC终端支持三种工作模式，分别为卡摸拟模式、点对点模式以及读卡器模块，其中，NFC终端之间采用点对点模式进行信息交互的技术较为成熟。在点对点模式中，两个NFC终端间可直接交换视频、文件以及图像等数据信息，其信息交互较为便捷。

参照图2，图2可表示一种带有NFC功能的笔记本电脑14与外部NFC终端13之间采用点对点模式进行信息交互的过程。该笔记本电脑14在出厂前，内部会设置有NFC标签12，用于实现NFC通信。每个NFC标签12会烧录本机相关信息，以确保外部NFC终端13靠近或者触碰NFC标签12的时候识别该笔记本电脑14并与其完成配对。在图2所示的笔记本电脑14中，该NFC标签12通常贴附于笔记本电脑14的触摸板1的玻璃板下方。由于触摸板1中对应于贴附有NFC标签12的区域没有办法实现触摸功能(构成盲触摸区域)，而为了保证笔记本电脑14的使用性，这就需要将NFC标签12做的尽可能小，以减少笔记本电脑14的触摸板1上的盲触摸区域的面积；而当NFC标签12太小时，又会导致与其交互的NFC终端13读取NFC标签12信息不全或不准，从而导致点对点碰传失效。

为了解决上述问题，本申请提供一种带NFC功能的触摸板及终端设备，以在不影响触摸板的触摸准确性的前提下，增大触摸板上的NFC感应区面积，以提高NFC通信的准确性。

首先，参照图7至图9，本申请提供了一种带NFC功能的触摸板1，该触摸板1包括印刷电路板(PCB)2，所述PCB 2上包括用于实现触摸的区域以及用于实现NFC功能的区域，以及设置于PCB 2上的触摸芯片3、NFC芯片4；再参照图4，触摸板PCB 2可以为层叠设置的四层结构，包括触摸信号接收层5、触摸信号发射层6、地线设置层7以及NFC设置层8，其中：触摸信号接收层5上的图案为触摸信号接收走线501构成的图案，触摸信号发射层6上的图案为触摸信号发射走线601构成的图案，触摸信号接收走线501以及触摸信号发射走线601与触摸芯片3(图4中未示出，可参照图7)信号连接。

再参照图3，触摸板1在应用于终端设备(例如图3中的笔记本电脑14)上时，还会在如图4所示的触摸板PCB 2上加设一层保护盖板(图中未示出)作为触摸板1的使用表面，此时，触摸板PCB 2设置于保护盖板下方，当然，在触摸板PCB 2与保护盖板之间还可以设置其它结构，而触摸板PCB 2触摸信号接收层5靠近该保护盖板设置。由于触摸信号接收走线501和触摸信号发射走线601分别设置于不同层，这样在具体设置触摸信号接收走线501和触摸信号发射走线601时，可充分利用所处层的空间进行布线，从而使触摸板1的触摸感应区较大，以有利于提高触摸板1的触摸准确性。

继续参照图4和图7，在NFC设置层8上设置有NFC天线9，NFC天线9与NFC芯片4信号连接；参照图4和图5，图5为触摸信号接收层5和触摸信号发射层6叠置后的局部结构示意图，其中，可以看出触摸信号接收走线501在层叠方向的投影，与触摸信号发射走线601在层叠方向的投影之间存在露出NFC天线9的空隙区，该空隙区的宽度可以用图中的d或者d1表示，可以理解的是，该空隙区在各处的宽度可以相同也可以不同；这样，同时参照图3和图7，当包含有该触摸板1的终端设备处于NFC磁场或与外部NFC终端13进行交互时，上述空隙区可对外部NFC终端13发射的外部NFC信号15进行有效的避让，从而使外部NFC信号15可直接辐射于NFC天线9，并通过NFC天线9传输于NFC芯片4，NFC芯片4根据外部NFC信号15作出对应的交互响应，从而使得NFC通信过程更准确。

参照图4，通过将触摸信号接收走线501以及触摸信号发射走线601设置于触摸板PCB 2的不同层，可以使触摸信号接收走线501以及触摸信号发射走线601在触摸板PCB 2层叠方向上的投影之间的空隙区，足以露出设置于NFC设置层8上的NFC天线9的部分甚至是全部。这样，在不影响其它器件设置的基础上，可使NFC天线9的设置区间尽可能的大，从而可在不影响触摸板的触摸准确性的基础上，增大触摸板的NFC感应区，进而提高设置有该触摸板的终端设备与外部NFC终端交互的准确性。并且，参照图4，在将触摸板PCB 2应用于终端设备时，不需要使用额外的设备对本机相关信息进行烧录，而是可以采用终端设备自烧录的方式实现其NFC功能，这样可有效的解决产线及售后复杂的问题。

本申请的触摸板可应用于各种设置有触摸板的终端设备，可以是便携式电子设备，诸如手机、平板电脑、具备无线通讯功能的可穿戴设备(如智能手表)等。上述便携式电子设备也可以是其它便携式电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本申请其他一些实施例中，上述电子设备也可以不是便携式电子设备，而是具有触敏表面(例如触控板)的台式计算机。为了便于对本方案的理解，以下均以具有触摸板的笔记本电脑为例进行说明。

参照图7，图7为本申请一种实施方式的触摸板的结构示意图，在该图中，采用框图的形式表示了各结构之间的通信连接关系，其图框的大小不代表对应结构的实际设置区间或者区间比例。例如，用网格图框表示了触控板触摸区11，其只代表触摸板1上包括这样的一个区域，但不代表该区域的具体设置位置以及区域大小。本实施例中，触摸芯片3、触控板触摸区11、NFC芯片4以及NFC天线9均设置在触摸板PCB 2上，触摸板1还可以包括与触摸芯片3信号连接的主板控制芯片10，其中主板控制芯片10可以但不限于通过集成电路总线16(inter-integrated circuit，IIC)连接。结合图4，这样触摸芯片3在经触摸信号接收走线501接收到触摸信号后，将触摸信号传输给主板控制芯片10进行处理，之后，主板控制芯片10将对应的响应指令经触摸信号发射走线601发送给触摸芯片3，触摸芯片3接收到响应指令后作出对应的触摸响应。

例如，用户通过图3所示的笔记本电脑14的触摸板1给出单击动作信号，结合图4，则该单击动作信号通过信号接收走线501传输到触摸芯片3后，再经触摸芯片3传输给主板控制芯片10进行分析及处理，主板控制芯片10将对应的单击响应指令传回给触摸芯片3，并由触摸芯片3给出对应的单击响应，这样可使触摸板1的触摸响应较为及时，且其响应准确性较高。

参照图8，图8为本申请另一种实施方式的触摸板的结构示意图，该实施方式的触摸板1与上一实施方式的不同在于，主板控制芯片10同时与触摸芯片3和NFC芯片4信号连接，其中，主板控制芯片10可以通过同一个通讯接口与触摸芯片3以及NFC芯片4连接；或，主板控制芯片10通过不同的通讯接口分别与触摸芯片3以及NFC芯片4连接。参照图8，在图8中，主板控制芯片10通过同一个通讯接口与触摸芯片3以及NFC芯片4连接，这时，如果用户端向图3所示的笔记本电脑14的触摸板1发出了触摸信号，则触摸芯片3接收该触摸信号并完成与主板控制芯片10之间的信号传输；同样的，结合图3和图8，若外部NFC终端13向该笔记本电脑14的触摸板1发出了NFC信号15，则NFC芯片4接收该NFC信号15并传输给主板控制芯片10，主板控制芯片10对该NFC信号15进行处理以完成与NFC终端13的配对，并将处理后的信号传输给NFC芯片4，以使其给出对应的响应。这样，可在不影响触摸板1信号传输的准确性的基础上，可以简化触摸板1的结构。

为了提高包含有该触摸板1的终端设备与外部NFC终端进行信息交互的效率，参照图9，在图9所示的实施方式中，NFC芯片4还可以向主板控制芯片10发出提醒信号，该提醒信号可以但不限于为电平信号、边沿信号或脉冲信号。这样，当NFC芯片4接收到外部NFC信号时，NFC芯片4向主板控制芯片10发出提醒信号，主板控制芯片10可根据提醒信号及时的对外部NFC信号进行处理。

采用该种信号传输以及处理的方式，可使主板控制芯片10在接受到提醒信号后快速准确的接收NFC信号，并对其进行处理，从而可有效的提高NFC芯片4的响应速度，进而提高包含有该触摸板1的终端设备与外部NFC终端进行NFC信息交互的效率。

在以上可能的实现方式中，均是将NFC天线9直接设置于触摸板PCB 2的NFC设置层8上为例进行说明的，除此之外，参照图6，在另一种可能的实现方式中，还可以将例如图7中的NFC芯片3和NFC天线9集成为一个NFC标签12。这样，结合图4和图6，在本申请的触摸板PCB2的具体制作过程中，可以将该NFC标签12直接贴附于对应的位置，其可以有效的简化触摸板PCB 2的制作工艺。其中，该NFC标签12可以在不影响其它器件设置的基础上做得尽可能的大，从而有利于增大触摸板1(参照图3)的NFC感应区，提高其交互准确性。并且，继续参照图3，将该实施例中的触摸板1应用于笔记本电脑14时，图6实施例中所示的NFC标签12为用户不可见，其有利于提高笔记本电脑14的整机美观性。

第二方面，本申请还提供一种终端设备，该终端设备为具有触摸板的NFC终端，可以实现通过触摸进行指令输入，也可以实现基于内部的NFC芯片或标签与外界其他NFC终端进行NFC通信等功能。该终端设备可以但不限于为具有触敏表面(例如触控板)的便携式电子设备，诸如手机、平板电脑、具备无线通讯功能的可穿戴设备(如智能手表)等。上述便携式电子设备也可以是其它便携式电子设备，诸如膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本申请其它一些实施例中，上述电子设备也可以不是便携式电子设备，而是具有触敏表面(例如触控板)的台式计算机等。其中本申请实施例这里的终端设备上的触摸板可以为上述实施例详细介绍的触摸板1。

以笔记本电脑为例，参照图3，该笔记本电脑14包括如图7至图9所示的触摸板1，还可以包括按键盘17，触摸板1设置在按键盘17的一侧，例如在图3中，触摸板1设置在按键盘17远离显示屏的一侧，以适应用户的使用习惯。结合图3和图4，由于本申请的笔记本电脑14的触摸板1在设置时，通过将触摸信号接收走线501以及触摸信号发射走线601设置于触摸板PCB 2的不同层，有利于实现对触摸信号接收走线501以及触摸信号发射走线601的合理布置，从而可以使触摸信号接收走线501以及触摸信号发射走线601在触摸板PCB 2层叠方向上的投影之间的空隙区(图5中宽度为d或d1的区域)可以露出设置于NFC设置层8的NFC天线9的部分或者全部。这样，在不影响其它器件设置的基础上，可使NFC天线9的设置区间尽可能的大，从而可在不影响触摸板1的触摸准确性的基础上，增大触摸板1上的NFC感应区，进而提高该终端设备与外部NFC终端进行NFC通信的准确性。并且，由于在本申请中NFC感应区的设置为用户不可见，这样可有效的提高终端设备的整机美观性。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种带NFC功能的触摸板，用于笔记本电脑，其特征在于，所述触摸板包括：触摸板PCB，设置于所述触摸板PCB上的触摸芯片以及NFC芯片，且所述触摸板PCB包括层叠设置的触摸信号接收层、触摸信号发射层以及NFC设置层，其中：

所述触摸信号接收层设置有触摸信号接收走线，所述触摸信号发射层设置有触摸信号发射走线，所述触摸信号接收走线以及所述触摸信号发射走线分别与所述触摸芯片信号连接；

所述NFC设置层为独立的层结构，所述NFC设置层设置有NFC天线，所述NFC天线与所述NFC芯片信号连接；所述触摸信号接收走线在层叠方向的投影，与所述触摸信号发射走线在层叠方向的投影之间存在露出所述NFC天线的空隙区；外部NFC信号可透过所述空隙区辐射于所述NFC天线，并通过所述NFC天线传输于所述NFC芯片，所述NFC芯片用于根据所述外部NFC信号作出对应的交互响应；

所述触摸信号接收走线在层叠方向的投影，与所述触摸信号发射走线在层叠方向的投影之间的镂空区作为所述空隙区；所述NFC天线的部分或者全部从所述空隙区露出。

2.根据权利要求1所述的触摸板，其特征在于，还包括主板控制芯片，所述主板控制芯片与所述触摸芯片信号连接，用于对所述触摸芯片接收的触摸信号进行处理后生成触摸指令，所述触摸芯片根据所述触摸指令作出对应的触摸响应。

3.根据权利要求2所述的触摸板，其特征在于，所述主板控制芯片还与所述NFC芯片信号连接，用于对所述NFC芯片接收的所述外部NFC信号进行处理后发送于所述NFC芯片。

4.根据权利要求3所述的触摸板，其特征在于，所述主板控制芯片通过同一个通讯接口与所述触摸芯片以及所述NFC芯片连接；或，所述主板控制芯片通过不同的通讯接口分别与所述触摸芯片以及所述NFC芯片连接。

5.根据权利要求3或4所述的触摸板，其特征在于，当所述NFC芯片接收到外部NFC信号时，所述NFC芯片向所述主板控制芯片发出提醒信号，所述主板控制芯片根据所述提醒信号对所述外部NFC信号进行处理。

6.根据权利要求5所述的触摸板，其特征在于，所述提醒信号为电平信号、边沿信号或脉冲信号。

7.根据权利要求1所述的触摸板，其特征在于，所述NFC芯片和所述NFC天线集成为NFC标签，所述NFC标签贴附于所述NFC设置层。

8.根据权利要求1所述的触摸板，其特征在于，所述NFC天线的全部从所述空隙区露出。

9.根据权利要求1～8任一项所述的触摸板，其特征在于，所述触摸板还包括保护盖板，所述触摸信号接收层靠近所述保护盖板设置。

10.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的触摸板。

11.根据权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括按键盘，所述触摸板设置于所述按键盘的一侧。

Images