JP6203023B2 - 多周波数及び重心容量検出を伴うマルチタッチの触覚デバイス - Google Patents
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Description
―マトリックスのタッチキー配列の行と次に列を読み取ることにある「自己容量」検出と、
―マトリックスのタッチキー配列の各交点を読み取ることにある、いわゆる「相互容量」検出とにおいて機能する。
VOUT=Z.VIN
ここで、VIN:周波数Fの周期的入力信号、及び
Z:Z=A+Bjに等しい行のインピーダンスである。
項A及び項Bは、静電容量Cm,CiとCd並びに抵抗RmとRiaの関数である。
電子制御手段は、各導電性の行及び各列に対して、動作周波数と名付けられる第一の周波数で放出される第一の周期的放出電圧と、第一の周波数と異なる、識別周波数と名付けられる第二の周波数で放出される第二の周期的放出電圧とを発生させ、
押圧が何ら無い場合、動作周波数の値は、この動作周波数において受電電圧の非常に小さい変動しか生じないのに十分なほど低く、識別周波数の値は、この識別周波数において行と列に依存する受電電圧の相当な変動を生じるのに十分なほど高く、
電子的受電及び解析手段(50)は、各行と各列に対して:
―動作周波数における第一の受電電圧値及び識別周波数における第二の受電電圧値と、
―所定の値の関数である場合は、2つの受電電圧値が、タッチパッド上での2つの同時に生じる押圧、及び関連する2つの行と2つの列上におけるこれら2つの押圧の位置を表わすことと
を決定するように配置され、
2つの同時に生じる押圧である場合、第一の押圧は第一の行と第一の列の第一交点に位置し、第二の押圧は第二の行と第二の列の第二交点に位置し、2つの押圧の位置特定が:
第一の周波数に対する受電電圧の「谷」と、2つの押圧の電圧変動に対応する第二の周波数に対する受電電圧の「谷」とを正確に示すことを可能にする、第一の解析手段と、
電圧の「谷」の重心を計算することを可能にする、第二の解析手段と、
その重心の知識に基づいて、第一の押圧に対応する第一の行及び第一の列を決定し、そして第二の押圧に対応する第二の行及び第二の列を決定することを可能にする、第三の解析手段とを用いて実施されることを特徴とする。
第一の周波数に対する受電電圧の「谷」と、2つの隣接する行又は2つの隣接する列の上における、2つの押圧の電圧変動に対応する第二の周波数に対する受電電圧の「谷」とを正確に示すことを可能にする、第一の解析手段と、
2つの電圧の「谷」の重心を計算することを可能にする、第二の解析手段と、
前記2つの重心の知識に基づいて、第一の押圧又は第二の押圧に対応する、第一の隣接する行及び第二の隣接する行、又は第一の隣接する列及び第二の隣接する列を決定することを可能にする、第三の解析手段とを用いて実施される。
―押圧が何ら無い場合の、各行及び各列の動作周波数における受電電圧の保存された値の表と、
―測定された不一致が、関連する行又は列の上の押圧を表わすか否かを決定するために、各行及び各列に対して、受電電圧の測定値と受電電圧の保存された値との間の不一致を確立する比較手段とを備える。
―互いに平行な導電性の行11の第一組を含む第一の基板、及び互いに平行な導電性の列12の第二組を含む第二の基板を備えたタッチパッド10と、
―触覚デバイスの動作に必要な、各種の放出と受電信号の制御及び解析手段20と、
―デジタル−アナログ変換器"DAC"31、増幅器32、及び注入コンデンサ33経由で、交流電圧VINを介してタッチパッドを提供する、可変周波数を有する高周波の正弦波発生器30であって、一般的にその周波数が数百kHz〜数MHzの間にある正弦波発生器と、
―マルチプレクサ40であって、それが入力電圧VINを相次いでタッチパッド10の各列12及び次に各行11に印加し、そして印加電圧VINに対応する各出力電圧VOUTを、電子的処理チェーン50へと向かわせるマルチプレクサと、
―バッファメモリ51、デジタル−アナログ変換器もしくはADC52、周波数発生器30につながれた同期復調器53、及び電子的フィルタリング手段54を含む電子的処理チェーン50であって、フィルタリングされた信号が解析手段20へと送られる電子的処理チェーンと、
―タッチパッドと連結され、制御、変更、及び検証することが求められる情報を表示する、一般的に視覚装置である外部に対して、解析手段20によって処理された信号の再送信を確実にする、送受信手段60又は"Universal Asynchronous Receiver Transmitter"「(ユニバーサル非同期送受信機[トランシーバー])」を意味する"UART"とを備える。
動作周波数用に対する受電電圧の「谷」、及び押圧の電圧変動に対応する識別周波数に対する受電電圧の「谷」の位置を正確に示すことを可能にする、第一の解析手段と、
電圧の「谷」の重心計算を可能にする第二の解析手段と、
その重心の知識に基づいて、様々な押圧に対応する行と列の決定を可能にする第三の解析手段とを用いて行われる。
10 タッチパッド
11 導電性の行
12 導電性の列
20 解析手段
30 高周波の正弦波発生器
31 デジタル−アナログ変換器
32 増幅器
33 注入コンデンサ
40 マルチプレクサ
50 電子的処理チェーン
51 バッファメモリ
52 デジタル−アナログ変換器
53 同期復調器
54 電子的フィルタリング手段
60 送受信手段
Claims (5)
- 複数の導電性の行(11)及び導電性の列(12)を備えたマトリックス・タッチパッド(10)を含む、投影型の容量検出を有するタッチスクリーン装置(1)であって、前記パッドが、各導電性の行及び各列に対して放出電圧(VIN)を発生させる電子制御手段(20)と、各導電性の行及び各列から生じる受電電圧(VOUT)の受電及び解析の電子的手段(50)とにつながれており、
前記電子制御手段が、各導電性の行及び各列に対して、動作周波数と名付けられる第一の周波数(FMIN)で放出される第一の周期的放出電圧と、前記第一の周波数と異なる、識別周波数と名付けられる第二の周波数(FMAX)で放出される第二の周期的放出電圧とを発生させ、
押圧が何ら無い場合、前記動作周波数の値が、この動作周波数において前記受電電圧の非常に小さい変動しか生じないのに十分なほど低く、前記識別周波数の値が、この識別周波数において行と列に依存する前記受電電圧の相当な変動を生じるのに十分なほど高く、
電子的受電及び解析手段(50)が、各行と各列に対して:
―前記動作周波数における第一の受電電圧値及び前記識別周波数における第二の受電電圧値と、
―所定の値の関数である場合は、前記2つの受電電圧値が、タッチパッド上での2つの同時に生じる押圧、及び関連する2つの行と2つの列上におけるこれら2つの押圧の位置を表わすことと
を決定するように配置され、
2つの同時に生じる押圧である場合、第一の押圧は第一の行と第一の列の第一交点に位置し、第二の押圧は第二の行と第二の列の第二交点に位置し、前記2つの押圧の位置特定が:
前記第一の周波数に対する前記受電電圧の「谷」と、前記2つの押圧の電圧変動に対応する前記第二の周波数に対する前記受電電圧の「谷」とを正確に示すことを可能にする、第一の解析手段と、
前記電圧の「谷」の重心を計算することを可能にする、第二の解析手段と、
前記重心の知識に基づいて、前記第一の押圧に対応する前記第一の行及び前記第一の列を決定し、そして前記第二の押圧に対応する前記第二の行及び前記第二の列を決定することを可能にする、第三の解析手段とを用いて実施されることを特徴とするタッチスクリーン装置。 - 2つの隣接する行又は2つの隣接する列に対応する電圧における2つの変動が、単一の谷を形成するような方法で、前記第一の行が前記第二の行の近傍にあるとき、又は前記第一の列が前記第二の列の近傍にあるとき、前記2つの押圧の位置特定が:
前記第一の周波数に対する前記受電電圧の「谷」と、前記2つの隣接する行又は前記2つの隣接する列の上における、前記2つの押圧の電圧変動に対応する前記第二の周波数に対する前記受電電圧の「谷」とを正確に示すことを可能にする、第一の解析手段と、
前記2つの電圧の「谷」の重心を計算することを可能にする、第二の解析手段と、
前記2つの重心の知識に基づいて、前記第一の押圧又は前記第二の押圧に対応する、第一の隣接する行及び第二の隣接する行、又は第一の隣接する列及び第二の隣接する列を決定することを可能にする、第三の解析手段とを用いて実施されることを特徴とする、請求項1に記載のタッチスクリーン装置。 - 受電及び前記受電電圧の解析の前記電子的手段が、2つの同期復調器(53)を備え、第一の復調器が前記動作周波数で働き、第二の復調器が前記識別周波数で働くことを特徴とする、請求項1または2に記載のタッチスクリーン装置。
- 前記電子的受電及び解析手段が:
―押圧が何ら無い場合の、各行及び各列の前記動作周波数における前記受電電圧の保存された値の表と、
―測定された不一致が、関連する行又は列の上の押圧を表わすか否かを決定するために、各行及び各列に対して、前記受電電圧の測定値と前記受電電圧の保存された値との間の不一致を確立する比較手段とを備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記動作周波数が100kHz〜500kHzの間にあり、そして前記識別周波数が500kHz〜5MHzの間にあることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のタッチスクリーン装置。
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