TWI411229B - 觸摸感應電路及方法 - Google Patents

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TWI411229B TW098145743A TW98145743A TWI411229B TW I411229 B TWI411229 B TW I411229B TW 098145743 A TW098145743 A TW 098145743A TW 98145743 A TW98145743 A TW 98145743A TW I411229 B TWI411229 B TW I411229B
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Description

觸摸感應電路及方法
本發明主要關於一種觸摸感應電路，特別係有關於應用在家電產品之觸摸感應電路。
在電器產品中，使用者通常會透過人機界面來控制電器產品之運作。一般而言，此人機界面包括輸入(Input)與輸出(Output)兩部分，輸入部份指的是由人來進行運作模式的操作，操作之方式可利用機械式或電子式等來達到開關之目的，其中又以辨識是否有人體觸摸來達到開關控制的方式為較穩定的一種方式，可避免如機械式開關因老化而誤觸之問題或避免光遮電子式開關因非預期之不明物體的干擾，使電器產品進入非使用者所期望的運作模式下。
傳統觸摸感應電路係利用觸摸偵測電路來偵測人體之觸摸事件，並透過一感應電路來偵測此觸摸事件對於電路之電性表現的影響，最後並使用一控制器來判斷此觸摸事件所發生之位置以執行對應之動作。
然而，傳統觸摸感應電路具有電路過於複雜的問題，再者，所使用之觸摸偵測電路之數量會受到控制器本身輸入腳位數目的限制。
因此，當使用人機介面之產品之功能日益增加時，為了控制產品的成本，需要一種具有簡化電路設計，並且能夠增加觸摸偵測電路之數量的觸摸感應電路。
有鑑於此，本發明提供一種觸摸感應電路。複數信號產生器根據一控制信號而輸出一脈衝信號。複數觸摸偵測電路，以陣列方式配置，根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而產生一感應信號，其中位於同一列之上述觸摸偵測電路係耦接於相同之上述信號產生器。複數感應電路分別耦接於位於同一行之上述觸摸偵測電路，根據上述感應信號而產生一輸出信號。一控制器接收上述輸出信號，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器之一者輸出上述脈衝信號，並根據所輸出之上述控制信號以及上述輸出信號偵測對應於上述觸摸事件之觸摸偵測電路。
另外，本發明提供一種觸摸感應電路。複數信號產生器根據一控制信號而輸出一脈衝信號。複數感應電路根據一感應信號而產生一輸出信號。複數第一資料線沿著一第一方向配置，分別耦接於對應之上述信號產生器。複數第二資料線沿著正交於上述第一方向之一第二方向配置，分別耦接於對應之上述感應電路。複數觸摸偵測電路分別設置於上述第一資料線以及上述第二資料線之交叉處，上述觸摸偵測電路之一者接收上述脈衝信號，並根據一觸摸事件產生一感應信號。一控制器接收上述輸出信號，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器之一者輸出上述脈衝信號，並根據所輸出之上述控制信號以及上述輸出信號偵測對應於上述觸摸事件之觸摸偵測電路。
另外，本發明提供一種觸摸感應電路。一信號產生器根據一控制信號而輸出一脈衝信號。一觸摸偵測電路根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而產生一感應信號，包括一第一電容，耦接於上述信號產生器；一第二電容，耦接於上述第一電容；一第一二極體，具有耦接於上述第二電容之一第一正極端，以及輸出上述感應信號之一第一負極端；一第二二極體，具有耦接於一參考電源之一第二正極端，以及耦接於上述第一二極體與上述第二電容之連接點之一第二負極端；一第一電阻，耦接於上述第一電容與上述第二電容之連接點以及上述參考電源之間；以及一觸摸感應裝置，耦接於上述第一電容與上述第二電容之連接點，根據上述觸摸事件而提供一負載效應。一感應電路耦接於上述觸摸偵測電路，根據上述感應信號而產生一輸出信號。一控制器接收上述輸出信號，輸出上述控制信號，並根據上述輸出信號偵測上述觸摸事件。
另外，本發明提供一種觸摸感應方法，適用於複數信號產生器，包括輸出一控制信號以控制上述信號產生器依照一既定順序而於不同時間輸出一脈衝信號；以陣列方式配置複數觸摸偵測電路，上述觸摸偵測電路分別根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而產生一感應信號，其中位於同一列之上述觸摸偵測電路係耦接於相同之上述信號產生器；偵測位於同一行之上述觸摸偵測電路所輸出之上述感應信號而產生一輸出信號；以及根據所輸出之上述控制信號以及上述輸出信號偵測對應於上述觸摸事件之觸摸偵測電路。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。熟悉此技藝之人士可利用這些實施例或其他實施例所描述之細節及其他可以利用的結構，邏輯和電性變化，在沒有離開本發明之精神與範圍之下以實施發明。
實施例：
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之觸摸感應電路。觸摸感應電路10包括信號產生器12、觸摸偵測電路14、感應電路16以及控制器18。信號產生器12根據控制信號CTRL而輸出脈衝信號P。根據本發明一實施例，脈衝信號P可為一脈衝寬度調變信號(pulse width modulation，或稱PWM)，而控制信號CTRL係由控制器18所提供，可控制信號產生器12之動作。觸摸偵測電路14根據一觸摸事件以及脈衝信號P而產生一感應信號S。感應電路16根據感應信號S而產生輸出信號OUTPUT。控制器18根據輸出信號OUTPUT偵測上述觸摸事件，並輸出控制信號CTRL來控制信號產生器12之動作。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之觸摸感應電路之電路圖。在本實施例中，信號產生器12可包括一脈衝寬度調變器121，用以根據控制信號CTRL之控制而致能，並輸出脈衝信號P，根據本發明一實施例，脈衝信號P可為高頻之連續方波，其頻率可為400KHz~1MHz。
觸摸偵測電路14包括電容C1、C2，二極體D1、D2，電阻R1，以及觸摸感應裝置SW。電容C1耦接於信號產生器12，電容C2耦接於電容C1，而二極體D1耦接於電容C2與感應電路16之間，其中二極體D1之正極端係耦接於電容C2，負極端係耦接於感應電路16。二極體D2耦接於二極體D1與電容C2之連接點以及參考電源(以下以接地點為例)之間，其中二極體D2之正極端係耦接於接地點，負極端係耦接於二極體D1與電容C2之連接點。電阻R1耦接於電容C1與電容C2之連接點以及參考電源(接地點)之間。觸摸感應裝置SW係耦接於電容C1與電容C2之連接點。
第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之觸摸感應裝置SW之側視結構圖。觸摸感應裝置SW包括設置於電路板21上之導體部23以及設置於導體部23上之非導體部25，非導體部25相對於導體部23之表面具有一感應區域T。在本實施例中，非導體部25之材質可為玻璃、壓克力或塑膠等，而導體部23之材質可為鐵片、銅片等。當具有導體特性之人體(例如手指，圖未顯示)接觸感應區域T時，人體、非導體部21以及導體部23即產生一電容性效應，在等效上構成一電容性元件，能夠提供觸摸偵測電路14由電容C1與電容C2之連接點耦接至接地點之感應電容，以提供一電容性負載效應。
參閱第2圖，感應電路16包括電阻R2，由並聯之電阻R3與電容C3所構成之電阻-電容電路，以及感應單元161。電阻R2耦接至觸摸偵測電路14之二極體D1與二極體D2之連接點，並接收感應信號S。感應電路16透過電阻R2接收感應信號S，並經由並聯之電阻R3與電容C3所構成之電阻-電容電路的作用而由感應單元161偵測電阻R2、R3與電容C3之連接點之電壓位準，並輸出對應之直流輸出信號OUTPUT。控制器18包括一類比數位轉換電路，將直流之輸出信號OUTPUT轉換成數位資料，藉以取得輸出信號OUTPUT所對應之電壓位準。
在人體尚未觸碰觸摸感應裝置SW時，信號產生器12所提供具有高頻方波之脈衝信號P會對於觸摸偵測電路14之電容C1與C2產生充電與放電之效果，透過二極體D1與D2提供穩壓後，即產生感應信號S，並由感應電路16轉換成具有直流電壓位準之輸出信號OUTPUT。當人體觸碰觸摸感應裝置SW時，所產生之感應電容會改變觸摸偵測電路14之總等效電容，通常觸摸偵測電路14之總等效電容於被人體觸摸時會比未被觸摸時減少5至60%，因此使得充放電的速率變快且使得經二極體穩壓後所產生之感應信號S的電壓變小，而經過感應電路16所產生之輸出信號OUTPUT電壓也相對變少，此電壓值減少之輸出信號OUTPUT經由控制器18之類比數位轉換電路判讀後即可認定使用者已觸摸至感應區域T。
另外，控制器18之類比數位轉換電路之最大偵測電壓受限於其參考輸入電源，因此，本發明另一實施例對於脈衝信號P之電壓範圍加以調整以適應控制器18之類比數位轉換電路之特性。第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之觸摸感應電路之電路圖。與第2圖所示實施例之不同之處在於透過電路控制信號產生器12A所輸出之脈衝信號P之電壓範圍。如圖所示，信號產生器12A包括脈衝寬度調變器121，切換電路123，直流電源V，二極體D3、D4，以及電阻R4、R5、R6、R7。脈衝寬度調變器121輸出脈衝寬度調變信號PWM。直流電源V提供直流電壓。二極體D3之正極端耦接於觸摸偵測電路14，其負極端透過電阻R4耦接於直流電源V。二極體D4之正極端同樣透過電阻R4耦接於直流電源V，其負極端透過電阻R5耦接於觸摸偵測電路14。切換電路123包括電晶體Q以及由並聯之電阻R6與電容C4所構成之電阻-電容電路。電晶體Q可為雙極電晶體(bipolar transistor)或場效電晶體(field-effect transistor，FET)。以雙極電晶體為例，電晶體Q之基極透過電阻R7耦接至脈衝寬度調變器121，其射極耦接至接地點，而其集極耦接至二極體D3與D4之連接點。另外，電阻R6與電容C4所構成之電阻-電容電路係耦接於電晶體Q之基極與接地點之間。
根據第4圖所示信號產生器12A之電路結構，脈衝寬度調變器121所輸出之脈衝寬度調變信號PWM經過電阻R7限制電流，並利用電容C4與電阻R6來穩定電晶體Q之控制極的電壓，經過電阻R7提供至電晶體Q之脈衝寬度調變信號PWM能切換電晶體Q之導通狀態，即可於二極體D3之正極端以及二極體D4之負極端的連接點產生具有高頻方波之脈衝信號P。而脈衝信號P之直流位準可藉由調整直流電源V之電壓值以及二極體之壓降來控制，使得控制器18所偵測到之電壓能夠維持在允許的範圍內。
第5圖係顯示根據本發明另一實施例所述之觸摸感應電路之電路圖。必須說明的是，第5圖之信號產生器51之電路實施方式可參考第2圖之信號產生器12或第4圖之信號產生器12A，而觸摸偵測電路14-11～14-1K以及感應電路16-1～16-K之電路結構可與第2圖之觸摸偵測電路14以及感應電路16相同，相關之電路結構以及操作不予贅述以精簡說明。
如圖所示，單一信號產生器51所輸出之脈衝信號P可同時供應至複數觸摸偵測電路14-11～14-1K。各觸摸偵測電路14-11～14-1K分別將感應信號S-1～S-K輸入至對應之感應電路16-1～16-K，而各感應電路16-1～16-K根據所接收之感應信號S-1～S-K而分別輸出對應之輸出信號OUTPUT-1～OUTPUT-K，則控制器18即可根據接收到之輸出信號OUTPUT-1～OUTPUT-K來判斷觸摸事件係發生於那個觸摸偵測電路，達到於複數偵測觸摸事件的目的。
然而，由於對應於觸摸偵測電路的感應電路之個數取決於控制器18內部之輸入端子的數目(或者是類比-數位轉換器之輸入端子的數目)，因此造成觸摸偵測電路數量上的限制。
第6圖係顯示根據本發明另一實施例所述之觸摸感應電路之電路圖。在本實施例中係使用陣列式的觸摸偵測電路配置。必須說明的是，第6圖之信號產生器51-1～51-N之電路實施方式可參考第2圖之信號產生器12或第4圖之信號產生器12A，如第6圖所示係分別輸出脈衝信號P-1～P-N，而觸摸偵測電路14-11～14-NK以及感應電路16-1～16-K之電路結構可與第2圖之觸摸偵測電路14以及感應電路16相同，相關之電路結構以及操作不予贅述以精簡說明。另外，資料線E-1～E-N沿著第一方向配置，分別耦接至對應之信號產生器51-1～51-N，資料線F-1～F-K沿著第二方向配置且與資料線E-1～E-N正交，並分別耦接至對應之感應電路16-1～16-K，而觸摸偵測電路14-11～14-1NK即分別設置於資料線E-1～E-N與資料線F-1～F-K之交叉處。根據第6圖之實施例所示之陣列配置，位於同一列之觸摸偵測電路係耦接於相同之信號產生器，而位於同一行之觸摸偵測電路係耦接於相同之感應電路。例如，位於同一列之觸摸偵測電路14-21～14-2K皆耦接至信號產生器51-2，而位於同一行之觸摸偵測電路14-11～14-N1皆耦接於相同之感應電路16-1。
於第6圖所顯示之觸摸感應電路中，控制器18包括類比-數位轉換器181與時序控制器183。類比-數位轉換器181將輸出信號OUTPUT-1～OUTPUT-K由類比格式轉換為數位格式以取得輸出信號OUTPUT-1～OUTPUT-K之電壓位準。時序控制器183輸出控制信號CTRL以控制信號產生器51-1～51-N之動作。時序控制器183控制信號產生器51-1～51-N之方式係使得信號產生器51-1～51-N之一者輸出脈衝信號，信號產生器51-1～51-N輸出脈衝信號之順序舉例可為依照信號產生器51-1～51-N之順序依序輸出。
根據本發明一實施例，由於信號產生器51-1～51-N係受到控制器18之控制而僅會有一者輸出脈衝信號，同時間其餘信號產生器將停止輸出脈衝信號，當感應電路所偵測之電壓穩定之後，控制器18再根據由感應電路所接收到之輸出信號OUTPUT-1～OUTPUT-K之一者來判斷是否偵測到觸摸事件，並在一既定時間後停止由目前信號產生器輸出脈衝信號，而改由另一信號產生器輸出脈衝信號，並重複上述電壓偵測過程，直到所有信號產生器皆已輸出脈衝信號，即可辨識發生觸摸事件所對應之觸摸偵測電路，並根據偵測結果驅動其他週邊功能形成人機界面。
根據本發明實施例，感應電路之電壓穩定時間至少需10微秒以上，而控制器18可在感應電路電壓穩定後進行至少2次以上偵測並做平均值，以作為類比-數位轉換器功能讀值之有效值，並利用有效值之差異決定感應區域T是否已被使用者觸摸。舉例來說，當控制器18致能信號產生器51-2輸出脈衝信號P-2，且偵測到感應電路16-1所輸出之輸出信號OUTPUT-1之電壓發生變化，即可得知觸摸事件係發生在觸摸偵測電路14-21的位置。
另外，在本實施例中，若控制器18具有K個輸入腳位來分別接收輸出信號OUTPUT-1～OUTPUT-K，並具有N個輸出腳位來輸出N個控制信號CTRL來分別控制信號產生器51-1～51-N，則觸摸感應電路即可偵測(N*K)個觸摸偵測電路之觸摸事件，相較於第5圖所示之實施例之控制器僅能偵測K個觸摸偵測電路之觸摸事件，可具有較多之偵測點，換言之，採用較少腳位之控制器晶片即可偵測相同數量之偵測點，大幅降低電路所需之成本。
第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之觸摸感應方法之操作流程圖，在此可搭配第6圖所揭露之電路圖以茲說明。首先，控制器18輸出控制信號CTRL以控制信號產生器51-1～51-N依照一既定順序而於不同時間輸出一脈衝信號(S1)，意即，在控制器18的控制下，信號產生器51-1～51-N僅有一者會輸出脈衝信號，當此一信號產生器在控制器18的控制下停止輸出脈衝信號後，另一信號產生器才會開始輸出脈衝信號。接下來，以陣列方式配置觸摸偵測電路14-11～14-NK(如第6圖所示)(S2)，觸摸偵測電路14-11～14-NK分別根據觸摸事件以及脈衝信號P-N而產生一感應信號(S3)。接下來，偵測位於同一行之上述觸摸偵測電路所輸出之感應信號而產生輸出信號(S4)。如第6圖所示，每一條資料線F-1～F-K分別耦接於同一行之觸摸偵測電路，並輸出輸出信號OUTPUT-1～OUTPUT-K。最後，控制器18再根據所輸出之控制信號CTRL以及所接收之輸出信號OUTPUT-1～OUTPUT-K之位準來偵測發生觸摸事件之觸摸偵測電路(S5)。
根據以上實施例所揭露之觸摸感應電路與方法，能夠簡化傳統觸摸感應電路之電路結構，並可以陣列方式來大幅擴充用來偵測觸碰行為之偵測點數目。當將本發明實施例所述之觸摸感應電路與方法應用於家電產品時，例如微波爐、電磁爐、冰箱等，則更能滿足家電產品功能日益增加之需求。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．觸摸感應電路
12、12A、51、51-1~51-N．．．信號產生器
121．．．脈衝寬度調變器
123．．．切換電路
14、14-11~14-NK．．．觸摸偵測電路
16、16-1~16-K．．．感應電路
161．．．感應單元
18‧‧‧控制器
181‧‧‧類比-數位轉換器
183‧‧‧時序控制器
21‧‧‧電路板
23‧‧‧導體部
25‧‧‧非導體部
C1、C2、C3、C4‧‧‧電容
D1、D2、D3、D4‧‧‧二極體
CTRL‧‧‧控制信號
E-1~E-N、F-1~F-K‧‧‧資料線
OUTPUT、OUTPUT-1~OUTPUT-K‧‧‧輸出信號
P、P-1~P-N‧‧‧脈衝信號
Q‧‧‧電晶體
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7‧‧‧電阻
S、S-1~S-K‧‧‧感應信號
T‧‧‧感應區域
SW‧‧‧觸摸感應裝置
PWM‧‧‧脈衝寬度調變信號
V‧‧‧直流電源
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之觸摸感應電路。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之觸摸感應電路之電路圖。
第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之觸摸感應裝置SW之側視結構圖。
第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之觸摸感應電路之電路圖。
第5圖係顯示根據本發明另一實施例所述之觸摸感應電路之電路圖。
第6圖係顯示根據本發明另一實施例所述之觸摸感應電路之電路圖。
第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之觸摸感應方法之操作流程圖。
14-11~14-NK．．．觸摸偵測電路
16-1~16-K．．．感應電路
18．．．控制器
181．．．類比-數位轉換器
183．．．時序控制器
51-1~51-N．．．信號產生器
CTRL．．．控制信號
E-1~E-N、F-1~F-K．．．資料線
OUTPUT-1~OUTPUT-K．．．輸出信號
P-1~P-N．．．脈衝信號

Claims (23)

  1. 一種觸摸感應電路，包括：複數信號產生器，根據一控制信號而輸出一脈衝信號，其中上述信號產生器包括：一脈衝寬度調變器，輸出一脈衝寬度調變信號；一直流電源，提供一直流電壓；一第一二極體，耦接於上述觸摸偵測電路以及上述直流電源之間，具有一第一正極端以及一第一負極端；一第二二極體，具有耦接於上述第一正極端之一第二負極端，以及耦接於上述第一負極端之一第二正極端；以及一切換電路，耦接於上述脈衝寬度調變器以及上述直流電源，根據上述脈衝寬度調變信號而開關切換以於上述第一二極體與上述第二二極體之連接點輸出上述脈衝信號；複數觸摸偵測電路，以陣列方式配置，根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而產生一感應信號，其中位於同一列之上述觸摸偵測電路係耦接於相同之上述信號產生器；複數感應電路，分別耦接於位於同一行之上述觸摸偵測電路，根據上述感應信號而產生一輸出信號；以及一控制器，接收上述輸出信號，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器之一者輸出上述脈衝信號，並根據所輸出之上述控制信號以及上述輸出信號偵測對應於上述觸 摸事件之上述觸摸偵測電路。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸摸感應電路，其中上述信號產生器為一脈衝寬度調變器，輸出上述脈衝信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸摸感應電路，其中上述切換電路包括：一電晶體，具有耦接於上述脈衝寬度調變器之一控制極，耦接於上述直流電源之一第一極，以及耦接於一參考電源之一第二極；以及一第一電阻-電容電路，包括耦接於上述控制極以及上述參考電源之間且並聯之一第一電阻與一第一電容。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸摸感應電路，其中上述觸摸偵測電路包括：一第二電容，耦接於上述信號產生器；一第三電容，耦接於上述第二電容；一第三二極體，具有耦接於上述第三電容之一第三正極端，以及耦接於上述感應電路之一第三負極端；一第四二極體，具有耦接於一參考電源之一第四正極端，以及耦接於上述第三二極體與上述第三電容之連接點之一第四負極端；一第二電阻，耦接於上述第二電容與上述第三電容之連接點以及上述參考電源之間；以及一觸摸感應裝置，耦接於上述第二電容與上述第三電容之連接點，根據上述觸摸事件而提供一負載效應。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之觸摸感應電路，其中上述負載效應為電容性負載效應。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸摸感應電路，其中上述感應電路包括：一第二電阻-電容電路，具有耦接於上述觸摸偵測電路以及一參考電源之間且並聯之一第三電阻與一第四電容；以及一感應單元，偵測上述第三電阻與上述第四電容之一連接點之電壓位準，輸出上述輸出信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸摸感應電路，其中上述控制器包括：一類比-數位轉換器，耦接於上述感應電路，將上述輸出信號由類比格式轉換為數位格式；以及一時序控制器，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器之一者輸出上述脈衝信號。
  8. 一種觸摸感應電路，包括：複數信號產生器，根據一控制信號而輸出一脈衝信號，其中上述信號產生器包括：一脈衝寬度調變器，輸出一脈衝寬度調變信號；一直流電源，提供一直流電壓；一第一二極體，耦接於上述觸摸偵測電路以及上述直流電源之間，具有一第一正極端以及一第一負極端；一第二二極體，具有耦接於上述第一正極端之一第二負極端，以及耦接於上述第一負極端之一第二正極端；以及一切換電路，耦接於上述脈衝寬度調變器以及上 述直流電源，根據上述脈衝寬度調變信號而開關切換以於上述第一二極體與上述第二二極體之連接點輸出上述脈衝信號；複數感應電路，根據一感應信號而產生一輸出信號；複數第一資料線，沿著一第一方向配置，分別耦接於對應之上述信號產生器；複數第二資料線，沿著正交於上述第一方向之一第二方向配置，分別耦接於對應之上述感應電路；複數觸摸偵測電路，分別設置於上述第一資料線以及上述第二資料線之交叉處，上述觸摸偵測電路之一者接收上述脈衝信號，並根據一觸摸事件產生一感應信號；以及一控制器，接收上述輸出信號，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器之一者輸出上述脈衝信號，並根據所輸出之上述控制信號以及上述輸出信號偵測對應於上述觸摸事件之上述觸摸偵測電路。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之觸摸感應電路，其中上述觸摸偵測電路係以陣列方式配置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之觸摸感應電路，其中位於同一列之上述觸摸偵測電路係耦接於相同之上述信號產生器，而位於同一行之上述觸摸偵測電路係耦接於相同之上述感應電路。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之觸摸感應電路，其中上述信號產生器為一脈衝寬度調變器，輸出上述脈衝信號。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之觸摸感應電路，其中上述切換電路包括： 一電晶體，具有耦接於上述脈衝寬度調變器之一控制極，耦接於上述直流電源之一第一極，以及耦接於一參考電源之一第二極；以及一第一電阻-電容電路，包括耦接於上述控制極以及上述參考電源之間且並聯之一第一電阻與一第一電容。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之觸摸感應電路，其中上述觸摸偵測電路包括：一第二電容，耦接於上述信號產生器；一第三電容，耦接於上述第二電容；一第三二極體，具有耦接於上述第三電容之一第三正極端，以及耦接於上述感應電路之一第三負極端；一第四二極體，具有耦接於一參考電源之一第四正極端，以及耦接於上述第三二極體與上述第三電容之連接點之一第四負極端；一第二電阻，耦接於上述第二電容與上述第三電容之連接點以及上述參考電源之間；以及一觸摸感應裝置，耦接於上述第二電容與上述第三電容之連接點，根據上述觸摸事件而提供一負載效應。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之觸摸感應電路，其中上述負載為電容性負載效應。
  15. 如申請專利範圍第8項所述之觸摸感應電路，其中上述感應電路包括：一第二電阻-電容電路，具有耦接於上述觸摸偵測電路以及一參考電源之間且並聯之一第三電阻與一第四電容；以及 一感應單元，偵測上述第二電阻與上述第四電容之一連接點之電壓位準，並輸出上述輸出信號。
  16. 如申請專利範圍第8項所述之觸摸感應電路，其中上述控制器包括：一類比-數位轉換器，耦接於上述感應電路，將上述輸出信號由類比格式轉換為數位格式；以及一時序控制器，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器之一者輸出上述脈衝信號。
  17. 一種觸摸感應電路，包括：一信號產生器，根據一控制信號而輸出一脈衝信號；一觸摸偵測電路，根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而產生一感應信號，包括：一第一電容，耦接於上述信號產生器；一第二電容，耦接於上述第一電容；一第一二極體，具有耦接於上述第二電容之一第一正極端，以及輸出上述感應信號之一第一負極端；一第二二極體，具有耦接於一參考電源之一第二正極端，以及耦接於上述第一二極體與上述第二電容之連接點之一第二負極端；一第一電阻，耦接於上述第一電容與上述第二電容之連接點以及上述參考電源之間；以及一觸摸感應裝置，耦接於上述第一電容與上述第二電容之連接點，根據上述觸摸事件而提供一負載效應；一感應電路，耦接於上述觸摸偵測電路，根據上述感應信號而產生一輸出信號；以及 一控制器，輸出上述控制信號，並根據上述輸出信號偵測上述觸摸事件。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之觸摸感應電路，其中上述信號產生器為一脈衝寬度調變器，輸出上述脈衝信號。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之觸摸感應電路，其中上述信號產生器包括：一脈衝寬度調變器，輸出一脈衝寬度調變信號；一直流電源，提供一直流電壓；一第三二極體，耦接於上述觸摸偵測電路以及上述直流電源之間，具有一第三正極端以及一第三負極端；一第四二極體，具有耦接於上述第三正極端之一第四負極端，以及耦接於上述第三負極端之一第四正極端；以及一切換電路，耦接於上述脈衝寬度調變器以及上述直流電源，根據上述脈衝寬度調變信號而開關切換以於上述第三二極體與上述第四二極體之連接點輸出上述脈衝信號。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之觸摸感應電路，其中上述切換電路包括：一電晶體，具有耦接於上述脈衝寬度調變器之一控制極，耦接於上述直流電源之一第一極，以及耦接於一參考電源之一第二極；以及一第一電阻-電容電路，包括耦接於上述控制極以及上述參考電源之間且並聯之一第二電阻與一第三電容。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之觸摸感應電路，其中上述負載為電容性負載效應。
  22. 如申請專利範圍第17項所述之觸摸感應電路，其中上述感應電路包括：一第二電阻-電容電路，具有耦接於上述觸摸偵測電路以及一參考電源之間且並聯之一第三電阻與一第四電容；以及一感應單元，偵測上述第二電阻與上述第四電容之一連接點之電壓位準，並輸出上述輸出信號。
  23. 如申請專利範圍第17項所述之觸摸感應電路，其中上述控制器包括：一類比-數位轉換器，耦接於上述感應電路，將上述輸出信號由類比格式轉換為數位格式；以及一時序控制器，輸出上述控制信號。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011010620B4 (de) * 2011-02-08 2014-07-17 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Verfahren zum Messen einer Kapazität
CN102880330B (zh) * 2011-07-14 2016-10-12 富泰华工业（深圳）有限公司 感应器电路及具有该感应器电路的电子装置
TWI479401B (zh) * 2012-11-15 2015-04-01 Princeton Technology Corp 觸碰感測電路以及觸碰感測方法
CN108649945B (zh) * 2018-05-31 2024-07-23 苏州攀特电陶科技股份有限公司 一种振动驱动电路
CN110557867B (zh) * 2019-09-12 2022-05-06 台州丞瑞科技有限公司 一种触摸式美甲烤灯控制电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060158041A1 (en) * 1999-01-19 2006-07-20 Caldwell David W Touch switches and practical applications therefor
US20070046639A1 (en) * 2003-10-13 2007-03-01 Anders Swedin Touch sensitive display device
US20090284492A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Seiko Epson Corporation Electro-optical device, electronic apparatus, and contact detection method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4561002A (en) * 1982-08-30 1985-12-24 General Electric Company Capacitive touch switch arrangement
JPH0514164A (ja) * 1991-06-28 1993-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd タツチセンサ
US6583676B2 (en) * 2001-06-20 2003-06-24 Apple Computer, Inc. Proximity/touch detector and calibration circuit
US8017890B2 (en) * 2004-07-20 2011-09-13 Massachusetts Institute Of Technology Continuous capacitive slider controller for a smooth surfaced cooktop
US7924029B2 (en) * 2005-12-22 2011-04-12 Synaptics Incorporated Half-bridge for capacitive sensing
TWI340911B (en) * 2007-04-13 2011-04-21 Generalplus Technology Inc Capacitance touch sensor
US8619055B2 (en) * 2008-04-14 2013-12-31 Microsoft Corporation Active matrix touch sensing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060158041A1 (en) * 1999-01-19 2006-07-20 Caldwell David W Touch switches and practical applications therefor
US20070046639A1 (en) * 2003-10-13 2007-03-01 Anders Swedin Touch sensitive display device
US20090284492A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Seiko Epson Corporation Electro-optical device, electronic apparatus, and contact detection method

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