TW201305884A - 觸控裝置及使用該觸控裝置的滑鼠 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種觸控裝置，包括觸摸面板、包圍觸摸面板的外框、觸控筆、三個感測器及處理器。觸控筆上套設環形的檢測波發射裝置，能發射平行觸摸面板的檢測波。感測器用於接收檢測波。處理器與感測器電連接，且存儲感測器坐標，由□計算觸控筆的坐標(x，y)，其中(x11，y11)為最先接收到檢測波的感測器的坐標，(x12，y12)及(x13，y13)為後接收到檢測波的兩個感測器的坐標，V為檢測波在空氣中的傳遞速度，處理器還測量後接收到檢測波的兩個感測器與最先接收到檢測波的感測器接收到檢測波的時間間隔△T1、△T2。本發明還涉及一種使用該觸控裝置的滑鼠。

Description

觸控裝置及使用該觸控裝置的滑鼠

本發明涉及一種觸控裝置及使用該觸控裝置的滑鼠。

許多電子產品(比如筆記本電腦)採用觸控式的滑鼠。所述滑鼠包括一個具有觸摸面板的觸控裝置。現有的觸控裝置對觸摸面板的靈敏度及抗壓能力的要求很高，使得觸控式的滑鼠的成本較高。

有鑒於此，有必要提供一種製造成本較低的觸控裝置及使用該觸控裝置的滑鼠。

一種觸控裝置，包括一平面狀的觸摸面板、一外框、一觸控筆、至少三個感測器及一處理器。所述外框包圍且凸設於所述觸摸面板。所述觸控筆上套設有一環形的檢測波發射裝置，能夠發射出平行於所述觸摸面板的檢測波。所述外框由所述檢測波不能穿透的材料製成。所述至少三個感測器圍繞所述觸摸面板設置，且均與所述觸控筆垂直按壓所述觸摸面板時的所述檢測波發射裝置的位置正對，以接收所述檢測波。所述處理器與所述至少三個感測器電連接，且存儲一坐標系及所述至少三個感測器的坐標，由計算出所述觸控筆在所述觸摸面板上的位置坐標(x，y)。其中(x11，y11)為最先接收到檢測波的感測器的位置坐標，(x12，y12)及(x13，y13)分別為後接收到檢測波的兩個感測器的位置坐標，V為所述檢測波在空氣中的傳遞速度，所述處理器還能測量出後接收到檢測波的兩個感測器與最先接收到檢測波的感測器所接收到檢測波的時間間隔△T1、△T2。

一種滑鼠，其包括至少一個觸控裝置。每個觸控裝置包括一平面狀的觸摸面板、一包圍所述觸摸面板的外框、一觸控筆、至少三個感測器及一處理器。所述外框包圍且凸設於所述觸摸面板，以形成一凹槽。所述觸控筆上套設有一環形的檢測波發射裝置，能夠發射出平行於所述觸摸面板的檢測波。所述外框由所述檢測波不能穿透的材料製成；所述至少三個感測器圍繞所述觸摸面板設置，且所述至少三個感測器相對於所述觸摸面板位於同一高度，且均與所述觸控筆垂直按壓所述觸摸面板時的所述檢測波發射裝置的位置正對，以接收所述檢測波。所述處理器與所述至少三個感測器電連接，用於確定出所述觸控筆所在的位置。所述處理器內存儲有一坐標系及所述至少三個感測器的坐標，根據計算出所述觸控筆在所述觸摸面板上的位置坐標(x，y)。其中(x11，y11)為最先接收到所述檢測波的感測器的位置坐標，(x12，y12)及(x13，y13)分別為後接收到所述檢測波的兩個感測器的位置坐標，V為所述檢測波在空氣中的傳遞速度。所述處理器還能測量出後接收到所述檢測波的兩個感測器與最先接收到所述檢測波的感測器所接收到所述檢測波的時間間隔△T1、△T2。

相較於先前技術，本發明的觸控裝置及使用該觸控裝置的滑鼠，利用觸控筆所發射出的特定波長的檢測波定位出觸控筆所在位置，因此所述觸摸面板只需要為一平面即可，對觸摸面板的靈敏度及抗壓能力的要求不高，使得製造成本被大大降低。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，本發明實施方式提供的一種滑鼠300，其包括兩個觸控裝置100及一手腕支撐板200。所述兩個觸控裝置100並排設置，分別用於實現左鍵及右鍵的功能。所述手腕支撐板200位於所述兩個觸控裝置100的同一側，用於支撐人的手腕，以減少手腕的疲勞。

每個觸控裝置100包括一平面狀的觸摸面板10、一外框20、一觸控筆30、三個感測器40及一處理器60。

所述外框20包圍且凸設於所述觸摸面板10，以形成一凹槽101。所述觸控筆30在所述凹槽101內滑動。所述觸控筆30上套設有一環形的檢測波發射裝置31，能夠發射出平行於所述觸摸面板10的檢測波。所述外框20由所述檢測波不能穿透的材料製成，以防止其中一觸控裝置100產生的檢測波影響另一觸控裝置100的正常工作。在本實施方式中，所述兩個觸控裝置100的觸摸面板10及所述手腕支撐板200一體成型，所述兩個觸控裝置100的外框20中相鄰的部分一體成型。所述檢測波為某一波長的紅外線。在其他實施方式中，所述檢測波也可為超聲波等。

所述三個感測器40圍繞所述觸摸面板10設置，且均與當所述觸控筆30垂直按壓所述觸摸面板10時的所述檢測波發射裝置31的位置正對，以接收所述檢測波。在本實施方式中，所述外框20大致呈長方形，且所述外框20的其中三個直角角落均開設一與所述觸摸面板10相連通的容置槽21。所述三個感測器40分別嵌設在對應的一容置槽21內。每個感測器40的感測面垂直於所述觸摸面板10且面向所述觸控筆30設置。每個感測器40連接在對應外框20的相互垂直的兩條直角邊的反向延長線之間，且與對應外框20的兩條直角邊的反向延長線均呈45度夾角，使得每個感測器40能夠接收到所述觸控筆30在所述觸摸面板10的任何位置時產生的檢測波。

所述三個感測器40還根據接收到的檢測波，產生方波信號。當所述感測器40接收到檢測波時，產生一高電平信號；當所述感測器40沒有接收到檢測波時，產生一低電平信號。

如圖2所示，所述處理器60用於確定所述觸控筆30所在的位置及所述觸控筆30的動作。所述處理器60包括三個計時器61、一計算模組65、一時鐘信號發生器66及一動作判斷模組68。

所述三個計時器61分別與對應的感測器40及一內置的時鐘電連接，用於記錄對應的感測器40接收到所述檢測波的時刻。

所述計算模組65與所述三個計時器61電連接，用於計算出後兩個接收到檢測波的感測器40與最先接收到檢測波的感測器40接收檢測波的時間間隔△T1、△T2。具體的，所述計算模組65將後接收到檢測波的兩個感測器40對應的計時器61記錄的時刻減去最先接收到檢測波的感測器40對應的計時器61記錄的時刻。比如：感測器40A在8：01接收到檢測波，則對應的計時器61A就記錄下8：01，感測器40B在8：06接收到檢測波，則對應的計時器61B就記錄下8：06，感測器40C在8：06接收到檢測波，則對應的計時器61C就記錄下8：09，則△T1=8：06-8：01=5秒，△T2=8：09-8：01=8秒。

所述計算模組65還用於分別計算出在△T1、△T2的時間間隔內，所述檢測波傳遞的距離L1=V*△T1，L2=V*△T2，其中V為所述檢測波在空氣中的傳遞速度。

如圖3所示，所述計算模組65還用於計算出所述觸控筆30在所述觸摸面板10上的坐標位置。具體的，所述計算模組65內存儲有一坐標系及所述三個感測器40的位置坐標(x11，y11)、(x12，y12)、(x13，y13)。在本實施方式中，所述坐標系以所述外框20的相互垂直的兩條邊所在的直線為X軸、Y軸，則所述觸摸面板10位於所述坐標系的第一象限。若所述觸控筆30所在的位置P的坐標為(x，y)，假設所述感測器40A最先接收到檢測波，所述感測器40B、40C後接收到檢測波，則分別以感測器40B、感測器40C為圓心，以所述檢測波在對應的時間間隔△T1、△T2內傳遞的距離L1、L2為半徑作圓G1、G2，所述觸控筆30的位置P到所述感測器40B連線與所述圓G1的交點為D，所述觸控筆30的位置P到感測器40C的連線與所述圓G2的交點為E，則所述觸控筆30的位置P到感測器40A的距離、所述觸控筆30的位置P到點D的距離、所述觸控筆30的位置P到點E的距離均相等，即，由於所述觸摸面板10位於所述坐標系的第一象限，則計算出的位於第一象限的坐標即為所述觸控筆30所在的位置。所述時鐘信號發生器66用於控制所述三個計時器61間隔一預定時間，工作一次，以抽樣出所述觸控筆30的複數位置，將該複數位置相連接以模擬出所述觸控筆30在所述觸摸面板10上的滑動軌跡。所述動作判斷模組68內存儲有一預定的高電平數量。若所述感測器40所產生的連續高電平信號的數量大於所述預定的高電平數量，且所述計算模組65計算出的所述觸控筆30相鄰兩次的坐標位置不同，則判斷所述觸控筆30在進行滑動的動作。若所述感測器40所產生的連續高電平信號的數量大於所述預定的高電平數量，且所述計算模組65計算出的所述觸控筆30相鄰兩次的位置相同，則判斷觸控筆30停留在所述觸摸面板10的某一位置。若所述感測器40所產生的連續高電平的數量小於所述預定的高電平數量，則所述動作判斷模組68判斷所述觸控筆30進行點擊的動作。

所述觸控裝置100的工作過程如下：所述計時器61及所述計算模組65相互配合，計算出所述觸控筆30所在的位置，所述時鐘信號發生器66使所述計時器61每間隔一段時間工作一次，以抽樣出所述觸控筆30在所述觸摸面板10的複數位置，將該複數位置相連接以模擬出所述觸控筆30在所述觸摸面板10的滑動軌跡。所述動作判斷模組68判斷出所述觸控筆30是否進行點擊的動作。

可以理解，為了提高計算的準確性，在本實施方式中，將後接收到檢測波的兩個感測器40B、40C的感測面與所述觸摸面板10相交的線段的中心點作為圓心。

在其他實施方式中，所述手腕支撐板200也可省去，而將手腕放置在所述滑鼠300所在的桌面上。

在其他實施方式中，所述三個感測器40還可分別設置在所述外框20的其他位置，但這樣很難保證所述三個感測器40都能夠接收到所述觸控筆30在所述觸摸面板10的任何位置時產生的檢測波，因此可以設置三個以上的感測器40，使得無論任何時候都有至少三個感測器40能夠接收到檢測波，在所述處理器60進行計算的時候，只需要取其中三個接收到檢測波的感測器40所在的位置坐標及所檢測的資料進行計算即可。

在本實施方式中，所述感測器40靠近所述觸摸面板10設置，以減少其他物體發射出的與所述檢測波的波長相同的其他波的干擾。

在其他實施方式中，也可在所述鼠標300上再另外設置一左點擊鍵及一右點擊鍵，此時，所述觸控裝置100的數量可以只有一個。當所述觸控筆30在所述觸摸面板10上滑動到需要點擊的位置時，按壓所述左點擊鍵及所述右點擊鍵以實現點擊的功能。具體的，所述左點擊鍵及所述右點擊鍵分別與一壓力感測器電連接，所述兩個壓力感測器均與所述處理器60電連接，當所述左點擊鍵及所述右點擊鍵被按壓時，對應的壓力感測器產生一觸發信號，並傳遞給所述處理器60。

相較於先前技術，本發明的觸控裝置及使用該觸控裝置的滑鼠，利用觸控筆所發射出的特定波長的檢測波定位出觸控筆所在位置，因此所述觸摸面板只需要為一平面即可，對觸摸面板的靈敏度及抗壓能力的要求不高，使得製造成本被大大降低。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

300．．．滑鼠

100．．．觸控裝置

200．．．手腕支撐板

10．．．觸摸面板

101．．．凹槽

20．．．外框

21．．．容置槽

30．．．觸控筆

31．．．檢測波發射裝置

40、40A、40B、40C．．．感測器

60．．．處理器

61、61A、61B、61C．．．計時器

65．．．計算模組

66．．．時鐘信號發生器

68．．．動作判斷模組

圖1係本發明較佳實施方式的滑鼠的結構示意圖。

圖2係圖1的滑鼠中的觸控裝置的處理器的功能模組圖。

圖3係圖1的滑鼠中觸控裝置的處理器內存儲的坐標系的示意圖。

300．．．滑鼠

100．．．觸控裝置

200．．．手腕支撐板

10．．．觸摸面板

101．．．凹槽

20．．．外框

21．．．容置槽

30．．．觸控筆

31．．．檢測波發射裝置

40．．．感測器

60．．．處理器

Claims (10)

1. 一種觸控裝置，包括一平面狀的觸摸面板、一外框、一觸控筆、至少三個感測器及一處理器；所述外框包圍且凸設於所述觸摸面板，以形成一凹槽；所述觸控筆上套設有一環形的檢測波發射裝置，能夠發射出平行於所述觸摸面板的檢測波；所述外框由所述檢測波不能穿透的材料製成；所述至少三個感測器圍繞所述觸摸面板設置，且所述至少三個感測器相對於所述觸摸面板位於同一高度，且均與所述觸控筆垂直按壓所述觸摸面板時的所述檢測波發射裝置的位置正對，以接收所述檢測波，所述處理器與所述至少三個感測器電連接，且內部存儲一坐標系及所述至少三個感測器的坐標，根據計算出所述觸控筆在所述觸摸面板上的位置坐標(x，y)，其中(x11，y11)為最先接收到所述檢測波的感測器的位置坐標，(x12，y12)及(x13，y13)分別為後接收到所述檢測波的兩個感測器的位置坐標，V為所述檢測波在空氣中的傳遞速度，所述處理器還能測量出後接收到所述檢測波的兩個感測器與最先接收到所述檢測波的感測器所接收到所述檢測波的時間間隔△T1、△T2。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控裝置，其中，所述感測器的感測面垂直於所述觸摸面板且面向所述觸控筆，當所述感測器接收到所述檢測波時，產生高電平信號；否則，產生低電平信號；所述處理器內部還存儲有一預定的高電平數量，若所述感測器產生的連續的高電平的數量小於所述預定的高電平數量時，則所述處理器判斷所述觸控筆在進行點擊的動作。
3. 如申請專利範圍第2項所述的觸控裝置，其中，若所述感測器產生的連續的高電平的數量大於或等於所述預定的高電平數量時，則所述處理器判斷所述觸控筆在進行滑動或停留在某一位置的動作。
4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控裝置，其中，所述處理器間隔一預定時間，計算一次所述觸控筆所在的位置坐標，若所述處理器計算出所述觸控筆相鄰兩次的位置不同，則所述處理器判斷所述觸控筆在進行滑動的動作，所述處理器還將多次計算出的所述觸控筆的位置依次連線，以模擬出所述觸控筆的滑動軌跡；若所述處理器計算出所述觸控筆相鄰兩次的位置相同，則所述處理器判斷所述觸控筆停留在某一位置。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控裝置，其中，所述處理器包括至少三個計時器及一計算模組，所述至少三個計時器分別與對應的感測器及一時鐘電連接，用於記錄對應的感測器接收到所述檢測波的時刻，所述計算模組用於將後接收到所述檢測波的感測器對應的計時器所記錄的時刻減去最先接收到所述檢測波的感測器對應的計時器所記錄的時刻，以得到後接收到所述檢測波的兩個感測器與先接收到所述檢測波的感測器所接收到所述檢測波的時間間隔。
6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控裝置，其中，所述計算模組還用於計算出所述觸控筆所在的位置坐標，所述處理器還包括一時鐘信號發生器，所述時鐘信號發生器用於控制所述至少三個計時器間隔一預定時間工作一次，使得所述計算模組能夠計算出所述觸控筆在不同時刻的位置坐標。
7. 一種滑鼠，其包括至少一個觸控裝置，每個觸控裝置包括一平面狀的觸摸面板、一包圍所述觸摸面板的外框、一觸控筆、至少三個感測器及一處理器；所述外框包圍且凸設於所述觸摸面板，以形成一凹槽；所述觸控筆上套設有一環形的檢測波發射裝置，能夠發射出平行於所述觸摸面板的檢測波；所述外框由所述檢測波不能穿透的材料製成；所述至少三個感測器圍繞所述觸摸面板設置，且所述三個感測器相對於所述觸摸面板位於同一高度，且均與所述觸控筆垂直按壓所述觸摸面板時的所述檢測波發射裝置的位置正對，以接收所述檢測波；所述處理器與所述三個感測器電連接，用於確定出所述觸控筆所在的位置，所述處理器內存儲有一坐標系及所述至少三個感測器的坐標，根據計算出所述觸控筆在所述觸摸面板上的位置坐標(x，y)，其中(x11，y11)為最先接收到所述檢測波的感測器的位置坐標，(x12，y12)及(x13，y13)分別為後接收到所述檢測波的兩個感測器的位置坐標，V為所述檢測波在空氣中的傳遞速度，所述處理器還能測量出後接收到所述檢測波的兩個感測器與最先接收到所述檢測波的感測器所接收到所述檢測波的時間間隔△T1、△T2。
8. 如申請專利範圍第7項所述的滑鼠，其中，所述滑鼠包括兩個觸控裝置，分別用於實現左鍵及右鍵的功能。
9. 如申請專利範圍第7項所述的滑鼠，其中，所述感測器的感測面垂直於所述觸摸面板且面向所述觸控筆，當所述感測器接收到所述檢測波時，產生高電平信號；否則，產生低電平信號；所述處理器內部還存儲有一預定的高電平數量，若所述感測器產生的連續的高電平的數量小於所述預定的高電平數量時，則所述處理器判斷所述觸控筆在進行點擊的動作。
10. 如申請專利範圍第9項所述的滑鼠，其中，若所述感測器產生的連續的高電平的數量大於或等於所述預定的高電平數量時，則所述處理器判斷所述觸控筆在進行滑動或停留在某一位置的動作。