TWI420360B

TWI420360B - 自動偵測與回復之觸控系統及其重置裝置

Info

Publication number: TWI420360B
Application number: TW99102678A
Authority: TW
Inventors: Ta Wen Chien; Fu Fa Hsieh
Original assignee: Tvm Corp
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2013-12-21
Also published as: TW201126392A

Description

自動偵測與回復之觸控系統及其重置裝置

本發明係有關一種觸控系統，特別是關於一種自動偵測與回復之觸控系統及其重置裝置。

在一些觸控裝置(例如電容式觸控裝置)的應用當中，例如觸控遊戲機器，觸控裝置會連同電腦主機一起置於一金屬框體內，兼具保護及防止電腦主機被侵入。觸控裝置一般具有一觸控面板與一觸控控制器，當觸控面板出現功能不正常時，則需開啟金屬框體，將觸控控制器(touch controller)的電源重新開啟，以利觸控面板進行重置(reset)。然而，當關閉金屬框體後，往往發現觸控面板的觸控精準度大幅下降，甚至無法動作。究其原因，主要是因為觸控控制器係於金屬框體開啟環境下進行重置，當金屬框體關閉後會影響其周圍環境，例如電場的改變。當電場改變量改變觸控面板的電場，進而超過觸控控制器的自動偵測範圍時，將造成觸控精準度的下降。

為了克服此問題，一般係使用如第一圖所示之軟體重置方法。當金屬框體10開啟或關閉時，會藉由開關SW將狀態傳至電腦主機12。經電腦主機12的控制程式處理後，透過通用序列匯流排(USB)發出信號來重置觸控裝置14(其包含觸控面板142及觸控控制器140)的觸控控制器140。

上述傳統方法主要以軟體方式來達成重置，對於不同的電腦主機或作業系統，必須分別撰寫控制程式。由於作業系統的種類繁多，程式的撰寫將造成資源及時間的浪費。

因此，亟需提出一種新穎的機制，除能解決因框體開啟、關閉所造成觸控不準確問題外，還能避免軟體程式不相容的問題。

鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提出一種自動偵測與回復之觸控系統及其重置裝置，其可通用於各種的電腦主機，不受作業系統種類的限制。

根據本發明實施例，自動偵測與回復之觸控系統包含框體、觸控裝置及重置裝置。觸控裝置置於可開啟或關閉之框體內。重置裝置包含狀態偵測器、控制信號產生電路及重置控制電路。狀態偵測器偵測框體的開啟或關閉狀態，以產生相應的狀態信號。控制信號產生電路根據狀態信號以產生相應的控制信號。重置控制電路根據控制信號以進行觸控裝置的重置。藉此，觸控裝置得以在框體之開啟或關閉狀態改變之後進行重置，針對改變後的觸控環境進行重新搜尋觸控環境，因而得以回復觸控精準度。

10‧‧‧金屬框體

12‧‧‧電腦主機

14‧‧‧觸控裝置

140‧‧‧觸控控制器

20‧‧‧重置裝置

200‧‧‧狀態偵測器

202‧‧‧控制信號產生電路

202A‧‧‧正緣觸發單擊電路

202B‧‧‧負緣觸發單擊電路

204‧‧‧重置控制電路

22‧‧‧觸控裝置

220‧‧‧觸控控制器

221‧‧‧觸控面板

142‧‧‧觸控面板

24‧‧‧電腦主機

26‧‧‧框體

260‧‧‧轉樞

S‧‧‧狀態信號

C‧‧‧控制信號

P‧‧‧重置控制電路的輸出

SW‧‧‧開關

SWm‧‧‧框體開關

SWp‧‧‧電源開關

R1-R6‧‧‧電阻

C1-C5‧‧‧電容

Q1‧‧‧電晶體

D1-D2‧‧‧二極體

第一圖顯示傳統之軟體重置方法。

第二圖之功能方塊圖顯示本發明實施例之自動偵測與回復的觸控系統。

第三圖顯示本實施例之觸控系統的正面示意圖。

第四圖顯示本發明實施例之重置裝置的功能方塊圖。

第五A圖例示重置裝置的功能方塊圖。

第五B圖例示重置裝置的詳細電路圖。

第五C圖顯示第五A圖和第五B圖的相關信號波形。

第二圖之功能方塊圖顯示本發明實施例之自動偵測與回復的觸控系統，包含框體26、觸控裝置22及重置裝置20。其中，觸控裝置22包含觸控面板221和觸控控制器(touch controller)220。重置(reset)裝置20係用以重置觸控裝置22，而且，觸控裝置22被置於框體26內。雖然第二圖所例示之重置裝置20及電腦主機24也置於框體26內，然而，在其他實施例中則可置於框體26外。

第三圖顯示本實施例之觸控系統的正面示意圖，其中，框體26可藉由轉樞(hinge)260而將前框體(或前門)開啟或關閉；相對於轉樞260的另一側(亦即，前、後框體可互為分離或閉合的一側)則設有一框體開關SWm。框體26因應框體開關SWm而開啟或關閉，會造成觸控面板221周圍環境的改變(如電場環境的改變)，進而影響觸控面板221的觸控精準度。在本實施例中，觸控面板221係為電容式觸控面板，而框體26為金屬框體。在其他實施例中，本發明可適用於其他電場感應之觸控面板221，而框體26也可能為其他材質。

第四圖顯示本發明實施例之重置裝置20的功能方塊圖。重置裝置20主要包含狀態偵測器200、控制信號產生電路202及重置控制電路204。其中，狀態偵測器200係用以偵測框體26的開啟或關閉狀態(例如偵測第三圖之框體開關SWm的啟閉)，並產生相應狀態信號，例如開啟狀態信號及關閉狀態信號。控制信號產生電路202根據狀態信號以產生相應的控制信號。例如，控制信號產生電路202於接收到開啟或關閉狀態信號時，則產生相應的控制信號。雖然本實施例的控制信號產生電路202可針對開啟狀態及關閉狀態分別產生控制信號，然而，在其他實施例中，也可僅產生一種控制信號，例如僅針對關閉狀態產生控制信號。接著，重置控制電路204根據控制信號以進行觸控裝置22的重置，例如，對觸控控制器220進行重置。藉此，使得觸控面板221得以在框體26之開啟/關閉狀態改變之後，針對改變後的環境(例如電場環境)進行重新搜尋觸控環境，因而得以回復觸控精準度。

第五A圖顯示重置裝置20之例示實施例的功能方塊圖，第五B圖例示其詳細電路圖，而第五C圖則顯示相關信號波形。在本實施例中，狀態偵測器200偵測一框體開關SWm。當框體26為關閉時，開關SWm被閉合，因此狀態信號S為低準位(第一準位)；當框體26為開啟時，開關SWm被切斷，因此狀態信號S為高準位(第二準位)。藉此，當框體26從關閉變為開啟時，會產生一正緣(或升緣)狀態信號S；當框體26從開啟變為關閉時，會產生一負緣(或降緣)狀態信號S。

在本實施例中，控制信號產生電路202包含至少一邊緣觸發單擊(one-shot)電路(或稱為單穩態(monostable)震盪器)，如第五A圖所示之正緣觸發單擊電路202A及負緣觸發單擊電路202B。本實施例使用(但不限定為)HITACHI型號HD74HC123A之雙可重複觸發單穩態多諧振盪器(Dual Retriggerable Monostable Multivibrators)以實施正緣觸發單擊電路202A及負緣觸發單擊電路202B。正緣觸發單擊電路202A所產生單擊信號(亦即，控制信號C)的脈波寬度可由電阻R1及電容C1決定；負緣觸發單擊電路202B所產生單擊信號的脈波寬度可由電阻R2及電容C2決定。此外，電容C3和C4係作為電源(+5V)的濾波電容。藉此，正緣觸發單擊電路202A的輸入(1B)接收正緣觸發時，其輸出(1Q)會產生單擊信號，其脈波寬度為R1*C1；負緣觸發單擊電路202B的輸入(2B)接收負緣觸發時，其輸出(2Q)會產生單擊信號，其脈波寬度為R2*C2。於第五B圖所示電路中，二極體D1、D2分別連接至正緣觸發單擊電路202A/負緣觸發單擊電路202B的輸出(1Q/2Q)，用以形成一邏輯或(OR)功能電路，其可讓正緣觸發單擊電路202A的輸出或負緣觸發單擊電路202B的輸出通過，並可防止各輸出(1Q/2Q)彼此間的干擾。此外，控制信號產生電路202使用電阻R5、R6組成之分壓器，用以將狀態信號S箝制(clamp)於一適當或預設電壓準位。

在本實施例中，重置控制電路204包含一電源開關SWp，受控於控制信號C，其輸出則連接至觸控控制器220的電源輸入端。當控制信號C為主動(例如，高準位脈波)時，使得電源開關SWp閉合，因而將輸出接地；當控制信號C為非主動(例如低準位)時，使得電源開關SWp切斷，因而輸出電源Vcc。換句話說，當框體26被開啟或關閉時，控制信號C變為主動(例如，產生單擊信號)，使得觸控裝置22接地(亦即，斷電)。經過一預定時間(例如，單擊信號的脈波寬度)後，控制信號C變為非主動，使得觸控裝置22接收到電源Vcc，並接著進行重置，藉此使得觸控裝置22得以針對改變後的環境(例如電場環境)進行重新搜尋觸控環境。本發明的重置實施方式可以是控制觸控控制器220的電源供給或切斷，也可以是控制觸控面板221的電源，甚至是控制整個觸控裝置22的電源。在另一實施例中，重置控制電路204的輸出則是連接並控制觸控控制器220的重置輸入端，換句話說，在該實施例中的觸控控制器220之電源是在未被切斷的情況下進行重置。

於第五B圖所示電路中，重置控制電路204包含一反向緩衝器，由電晶體Q1配合電阻R3、R4、R7及電容C5所組成。其中，電晶體Q1的射極接地，集極作為輸出端並經由電阻R7連接至電源(+5V)，而基極作為輸入端並連接以接收控制信號C。當控制信號C為主動(例如，高準位脈波)時，電晶體Q1導通因而將輸出P接地；當控制信號C為非主動(例如，低準位)時，電晶體Q1切斷，因此輸出P藉由電阻R7而拉高至電源(+5V)。

根據上述提供之系統或電路，參閱第五C圖，當框體26於時間t1從關閉變為開啟，狀態偵測器200(例如，機械開關SWm)輸出一正緣狀態信號S，其觸發正緣觸發單擊電路202A使其產生一主動脈波控制信號C，因而使得重置控制電路204(例如，反向緩衝器)的輸出P接地，造成觸控裝置22的斷電。當控制信號C的脈波於時間t2結束時，重置控制電路204輸出電源(+5V)給觸控裝置22，使其進行重置。

當框體26於時間t3從開啟變為關閉，狀態偵測器200輸出一負緣狀態信號S，其觸發負緣觸發單擊電路202B使其產生一主動脈波控制信號C，因而使得重置控制電路204的輸出接地，造成觸控裝置22的斷電。當控制信號C的脈波於時間t4結束時，重置控制電路204的輸出P提供電源(+5V)給觸控裝置22，使其進行重置。藉由上述操作，觸控裝置22得以在框體26之開啟/關閉狀態改變之後進行重置，針對改變後的環境(例如電場環境)進行重新搜尋觸控環境，因而得以回復觸控精準度。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

20‧‧‧重置裝置

200‧‧‧狀態偵測器

202‧‧‧控制信號產生電路

204‧‧‧重置控制電路

Claims

一種自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，包含：一狀態偵測器，用以偵測一框體的開啟或關閉狀態，以產生相應的狀態信號，其中，該框體內置有一觸控裝置；一控制信號產生電路，其根據該狀態信號以產生相應的控制信號；及一重置控制電路，其根據該控制信號以進行該觸控裝置的重置；藉此，該觸控裝置得以在該框體之開啟或關閉狀態改變之後進行重置，針對改變後的觸控環境進行重新搜尋觸控環境，因而得以回復觸控精準度。
如申請專利範圍第1項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述之框體為金屬框體。
如申請專利範圍第1項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述之觸控裝置包含一觸控面板，其為電容式觸控面板。
如申請專利範圍第1項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述之觸控環境為該觸控裝置周圍的電場環境。
如申請專利範圍第1項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述之狀態信號為開啟狀態信號，用以表示該框體為開啟狀態；或者為關閉狀態信號，用以表示該框體為關閉狀態。
如申請專利範圍第1項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，更包含一分壓器，用以將該狀態信號箝制於一預設電壓準位。
如申請專利範圍第1項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述之狀態偵測器是連接到一框體開關，當該框體呈現開啟或關閉時，該狀態偵測器偵測到該框體開關的狀態改變，會產生一正緣狀態信號或負緣狀態信號。
如申請專利範圍第7項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述之控制信號產生電路包含至少一邊緣觸發單擊電路，其於接收該狀態信號後會產生單擊信號。
如申請專利範圍第8項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述之控制信號產生電路包含一正緣觸發單擊電路及一負緣觸發單擊電路，用以分別接收該正緣狀態信號及該負緣狀態信號。
如申請專利範圍第9項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，更包含一邏輯或(OR)電路，連接於該正緣觸發單擊電路及該負緣觸發單擊電路的輸出，用以讓該正緣觸發單擊電路的輸出或該負緣觸發單擊電路的輸出通過。
如申請專利範圍第1項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述之重置控制電路包含一電源開關，受控於該控制信號，當該控制信號為主動時，則該電源開關將該觸控裝置予以接地，當該控制信號變為非主動時，則該電源開關提供電源給該觸控裝置，藉此使得該觸控裝置進行重置。
如申請專利範圍第11項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述之重置控制電路包含一反向緩衝器。
如申請專利範圍第1項所述自動偵測與回復之觸控系統的重置裝置，其中上述重置控制電路的輸出連接以控制該觸控裝置之觸控控制器的重置輸入端，用以控制該觸控控制器的重置。
一種自動偵測與回復之觸控系統，包含：一框體，其可開啟或關閉；一觸控裝置，置於該框體內；一狀態偵測器，用以偵測該框體的開啟或關閉狀態，以產生相應的狀態信號；一控制信號產生電路，其根據該狀態信號以產生相應的控制信號；及一重置控制電路，其根據該控制信號以進行該觸控裝置的重置；藉此，該觸控裝置得以在該框體之開啟或關閉狀態改變之後進行重置，針對改變後的觸控環境進行重新搜尋觸控環境，因而得以回復觸控精準度。
如申請專利範圍第14項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之框體為金屬框體。
如申請專利範圍第14項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之觸控裝置包含一觸控面板，其為電容式觸控面板。
如申請專利範圍第14項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之觸控環境為該觸控裝置周圍的電場環境。
如申請專利範圍第14項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之狀態信號為開啟狀態信號，用以表示該框體為開啟狀態；或者為關閉狀態信號，用以表示該框體為關閉狀態。
如申請專利範圍第14項所述自動偵測與回復之觸控系統，更包含一分壓器，用以將該狀態信號箝制於一預設電壓準位。
如申請專利範圍第14項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之狀態偵測器是連接一框體開關，當該框體呈現開啟或關閉時，該偵測到該框體開關的狀態改變，會產生一正緣狀態信號或負緣狀態信號。
如申請專利範圍第20項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之控制信號產生電路包含至少一邊緣觸發單擊電路，其於接收該狀態信號後會產生單擊信號。
如申請專利範圍第21項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之控制信號產生電路包含一正緣觸發單擊電路及一負緣觸發單擊電路，用以分別接收該正緣狀態信號及該負緣狀態信號。
如申請專利範圍第22項所述自動偵測與回復之觸控系統，更包含一邏輯或(OR)電路，連接於該正緣觸發單擊電路及該負緣觸發單擊電路的輸出，用以讓該正緣觸發單擊電路的輸出或該負緣觸發單擊電路的輸出通過。
如申請專利範圍第14項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之重置控制電路包含一電源開關，受控於該控制信號，當該控制信號為主動時則該電源開關將該觸控裝置予以接地，當該控制信號變為非主動時則該電源開關提供電源給該觸控裝置，藉此使得該觸控裝置進行重置。
如申請專利範圍第24項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之重置控制電路包含一反向緩衝器。
如申請專利範圍第14項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述重置控制電路的輸出連接以控制該觸控裝置之觸控控制器的重置輸入端，用以控制該觸控控制器的重置。
如申請專利範圍第14項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述之觸控裝置包括一觸控面板與一觸控控制器，該重置控制電路是重置該觸控面板或該觸控控制器。
如申請專利範圍第24項所述自動偵測與回復之觸控系統，其中上述觸控裝置包括一觸控面板與一觸控控制器，該重置控制電路是重置該觸控面板或該觸控控制器。