[发明专利]用于无源矩阵多触点触摸传感器的交替测量电容/电阻的电子分析电路

说明书

本发明涉及一种用于无源矩阵多触点触摸传感器的交替测量电容/电阻的电子分析电路。

本发明涉及多触点无源矩阵触摸传感器领域。

该类传感器配有同时采集多个指状物在其表面上的位置、压力、尺寸、形状和位移的装置，以便优选地通过图形界面来控制设备。

非限定性地，所述传感器能作为界面被用在个人计算机(便携或非便携的)、手机、自动营业窗口(银行、销售点、售票处)、游戏控制台、便携式媒体阅读器(数字随身听)、视听设备或家电控制器、工业设备控制器以及GPS(全球定位系统)导航仪中。

在现有技术中已知多触点透明触摸传感器。这样的传感器由具有两个非平行网络的触摸相互作用表面构成。每个网络由一般而言平行的导轨组构成。这些网络在它们之间限定位于网络彼此之间交叉投影处的节点。在这些节点处提供有根据相应接触区域上的影响来给出信息的物理测量装置。

这些传感器允许知道同时触摸的多个区域的状态。对每个节点执行的测量对应于对与所考虑的节点相关联的两个网络部件的端子处的电压或电容的测量。可每秒多次快速顺序地扫描每个网络以便重建传感器的图像。

为了确保恰当的响应时间，必须能够在最大延迟为20毫秒的情况下测量指状物的活动。

在现有技术中提出了在专利FR 2866726中描述的一种解决方案，该解决方案所针对的设备通过操纵多触点触摸显示器上的虚拟图形对象来进行控制。

所述设备还包括允许以100Hz的采样频率采集并分析传感器数据的电子分析电路。传感器可以被分成多个区域以便在所述区域上执行并行处理。其包括导电轨道的矩阵，所述矩阵包括在两个轴线之一上进行供电的供电装置和在两个轴线的交叉处检测另一轴线上的电特性的检测装置。

实际测量的电特性可以是电阻或电容。因此将分别讨论电阻传感器或电容传感器。

在电阻和电容之间进行的电特性的选择导致的缺点是所得到的方案不适于各种应用。更具体地，电容的测量限制为到手指(或者电容传感器专用的其它对象)的接触，同时提供更好的接触灵敏度，这是因为可以在指状物还没有实体上触摸到传感器之前就测量到指状物的存在。电阻的测量具有较低的灵敏度，但是针对所有类型的接触物，手指、触笔、或者与传感器表面形成接触的任何物体。

对这两种电特性中的一个或另一个的选择使得不可能获得具有足够灵敏度以及受支配的接触部件的屏的无源矩阵多触点触摸传感器。

本发明的目的在于通过提出用于无源矩阵多触点透明触摸传感器的电子分析电路来克服上述缺点，该电子分析电路适于实现对电容和电阻的测量。包括这种电子分析电路的多触点触摸传感器可以在任何环境下提供优化且完整的信息。

为此，本发明提出一种用于无源矩阵多触点触摸传感器的电子分析电路，所述电子分析电路包括对矩阵的两个轴线中的一个轴线进行供电的供电装置，以及在两个轴线之间的交叉处沿矩阵的另一轴线对电特性进行检测的检测装置，其特征在于，所测量的电特性交替地为电容和电阻。

根据本发明的特定实施方式：

-所测量的电特性的交替为周期性的；

-所测量的电特性的交替在每个扫描循环中进行。

包括这样的电子分析电路的多触点触摸传感器集成电容测量的优点，也就是说，允许检测手指的接近而不必与传感器实体接触的较高灵敏度，这提供预测接触，从而更灵敏。该传感器还集成电阻测量的优点，即无论使用何种接触工具所测量到的信号都很可靠。

根据本发明的其它特定实施方式：

-所测量的电特性的交替的条件为检测到至少一个假象。

-在检测到至少一个假象的情况下所测量的电特性是电阻。

包括这样电子分析电路的多触点触摸传感器的优点是避免由可能定期发生的假象导致的任何问题。在这种情况下，所进行的测量是与电阻测量相比所测量到的信息更可靠的电阻测量。因此这种传感器能适应各种环境，以尽可能地提供最佳的触摸信息。

根据本发明的另一特定实施方式，所测量的电特性的交替的条件为接收到控制信号。

包括这样的电子分析电路的多触点触摸传感器允许受益于对例如用户接触工具的类型的匹配。事实上，在使用除手指以外的接触工具(例如触笔)的测量的情况下，电阻测量会更优选。在使用手指的测量的情况下，电容测量会提供最佳信息。

因此，当用户使用例如触笔时，其可以激活向多触点触摸传感器发送信息的控制信号，以便该传感器按照电阻测量模式来运行。相反地，如果其使用手指，则不会发送任何信号且多触点触摸传感器会按照电阻测量模式来运行。