专利名称：一种可实现多触点定位的感应电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及触控定位技术领域，具体涉及一种可实现多触点定位的感应电路。
背景技术：
触控定位技术由于其直观、易于操作、反应速度快等诸多特点 在电子应用领域被广泛作为人机交互的载体而使用，其基本工作原理为当触控感应设备检测到有触摸时将其转换成电子信号，通过信号分析、信号处理确定触摸的位置，然后执行相应的动作。目前的触控定位技术，主要采用单纯的电阻式触摸感应结构或电容式触摸感应结构来实现。单纯的电阻式触摸感应结构，一般由上导电层、隔离层和下导电层组成，其中下导电层有电流通过，所以隔离层用于在使用者没有按压时，隔离上导电层和下导电层。当使用者使用电阻式触摸感应结构的触摸面板时，会触及上导电层并导致两个导电层在接触点上连接，此时下导电层的部分电流通过连接点注入上导电层，造成了电流的变化，以此通过电流的变化来估算连接点在该触摸面板上的位置。当两个导电层之间只有一个接触点时，那么接触点在触摸面板上的位置可由输出端子的输出信号来确定；但是如果两个导电层之间同时有两个或更多的接触点时，即存在至少两个接触点时，却只能产生一个相应的估计接触位置的输出信号，在这种情况下，即两个指尖与触摸面板相接触产生一个平均位置触摸点，作为用户界面的触摸屏将无法正确地识别用户的指示。为了避免此类情况的发生，用户必须很小心地避免两个指尖在同一时刻与触摸面板相接触，此约束还导致多触点的复杂人机交互操作的应用得不到支持。电容式触摸感应结构又分为自电容触摸感应和互电容触摸感应两种结构。其中自电容也称为绝对电容或杂散电容，大多数自电容触摸感应装置通过探测自电容的容量的变化来发挥作用，自电容触摸感应装置通常具有导电物质制造的感应电极，通过从内部发出小量的电荷来探测电极的电容；当人体触摸体接近触摸感应装置时，人体触摸体的电容与传感电极的耦合电容会改变传感电极的自电容，通过感测电极的自电容与原始的自电容的比较，由此可确定触摸点的位置；该种自电容触摸感应装置其感应芯片的数量与接触点的数量成正比，在触摸面板应用中，由于这种自电容式直接感应的成本较高，且最多只能识别两个触点，所以通常不被采用。互电容也称为传导电容，互电容触摸感应装置基于感应它们电极之间的耦合电容或互电容的变化来运行，互电容触摸感应装置的电极是由驱动线路和感应线路组成，这些线路处于两个互相垂直的隔离层中，并且在这两层之间夹杂绝缘物质；正常操作时，激活驱动线，在相邻的电极之间建立电容耦合，当感应物体接触到从一个电极投射到另一个电极的场力线时，可以探测到互电容的变化并且确定接触点的位置；但是现有方法实现的互电容式触摸感应装置的制造成本较高、工艺复杂，且耦合电容值不精确，容易导致接触点定位误差大
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现多触点定位的感应电路，能够实现对至少两个触点进行识别，并且能够提供更精确的电容值以对触点进行更准确的定位。本发明为了解决上述技术问题，公开了一种可实现多触点定位的感应电路，包括多个相互连接的RC基本单元和多个引出端
所述多个相互连接的Re基本单元中，每个RC基本单元由多个相互连接的电阻R和多个电容C构成，在所述相互连接的电阻R之间的每个连接点处分别都与电容C的一端相连接，所述电容C的另一端与地G相连接；
所述多个引出端中，每个引出端都与一个RC基本单元相连接，用于接收外部激励信号并提供给相连接的RC基本单元，同时反馈该RC基本单元的输出信号到外部。进一步，所述RC基本单元的电路结构的形状为多边形。进一步，所述多边形为三角形电路结构的RC基本单元，所述三角形电路结构的RC·基本单元由3个电阻R和3个电容C构成，所述3个电阻R相互连接组成所述三角形电路结构的RC基本单元的3条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接有一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。进一步，所述多边形为四边形电路结构的RC基本单元，所述四边形电路结构的RC基本单元由4个电阻R和4个电容C构成，所述4个电阻R相互连接组成所述四边形电路结构的RC基本单元的4条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接有一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。进一步，所述多边形为六边形电路结构的RC基本单元，所述六边形电路结构的RC基本单元由6个电阻R和6个电容C构成，所述6个电阻R相互连接组成所述六边形电路结构的RC基本单元的6条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接有一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。进一步，所述多边形为八边形电路结构的RC基本单元，所述八边形电路结构的RC基本单元由8个电阻R和8个电容C构成，所述8个电阻R相互连接组成所述八边形电路结构的RC基本单元的8条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接有一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。进一步，所述多边形为正多边形电路结构的RC基本单元。进一步，所述多边形为不规则多边形电路结构的RC基本单元。进一步，所述组成可实现多触点定位的感应电路的多个相互连接的RC基本单元的电路结构的形状相同。进一步，所述组成可实现多触点定位的感应电路的多个相互连接的RC基本单元的电路结构的形状至少为两种。采用上述本发明技术方案的有益效果是通过由多个相互连接的RC基本单元组建的感应电路，能够实现对同时按压的多个触点进行识别，并且能够提供更精确的电容值以对触点进行更准确的定位。
图I为本发明实施例中由多个RC基本单元组成的感应电路结构示意 图2为图I感应电路结构示意图的其中一个RC基本单元的电路结构示意图；图3为本发明实施例中由多个四边形电路结构的RC基本单元组成的感应电路结构示意 图4为本发明实施例中由多个六边形电路结构的RC基本单元组成的感应电路结构示意 图5为本发明实施例中由多个三角形电路结构的RC基本单元和多个四边形电路结构的RC基本单元组成的感应电路结构示意 图6为本发明实施例中感应电路中的RC电路 图7为本发明实施例中感应电路中RC电路有无手指触摸时的延迟特性图； 图8为本发明实施例中感应电路实现触点定位的工作原理图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。本发明一实施例公开了一种可实现多触点定位的感应电路，图I为本发明实施例中由多个RC基本单元组成的感应电路结构示意图，图2为图I感应电路结构示意图的其中一个RC基本单元的电路结构示意图，如图I、图2所示其中所述感应电路是指由电阻R和电容C相互连接而组成的RC网络结构的感应电路；在本实施例中，所述可实现多触点定位的感应电路包括多个相互连接的RC基本单元和多个引出端，其中所述每个RC基本单元由多个相互连接的电阻R和多个电容C构成，在所述多个相互连接的电阻R之间的每个连接点处分别都连接有一个电容C，所述电容C的另一端与地G相连接；所述多个引出端中的每个引出端与所述多个相互连接的RC基本单元中的一个RC基本单元相连接，所述引出端用于对相连接的RC基本单元提供激励信号并反馈该RC基本单元的输出信号。如图I所述，所述感应电路中的引出端包括X轴方向顶端和底端引出端、以及Y轴方向的左端和右端弓I出端，在本实施例中X轴方向顶端引出端为ΧΤ_0，ΧΤ_1，ΧΤ_2,…，ΧΤ_Ν ；Χ轴方向底端引出端为 ΧΒ_0，ΧΒ_1, ΧΒ_2,…，ΧΒ_Ν ；Υ 轴方向左端引出端为 YL_0，YL_1, YL_2,…，YL_N ；Y轴方向右端引出端为YR_0，YR_1, YR_2,…，YR_N ;其中图I的感应电路中的一个基本单元101 的四个引出端 102 分别为XT_0、XT_1、YL_N-1、YL_N。在本发明实施例中，可以根据实际应用的需要，将所述可实现多触点定位的感应电路的多个相互连接的RC基本单元的电路结构设计成各种形状，比如三角形、四边形、六边形、八边形等，或者是正多边形或不规则的多边形等。如图I所示，所述感应电路由多个相互连接的三角形电路结构的RC基本单元组成，其中每个三角形电路结构的RC基本单元为一个具有多个引出端的传导区域；图2为图I感应电路结构示意图的其中一个RC基本单元的电路结构示意图，如图2所示,所述该三角形电路结构的RC基本单元由3个电阻R和3个电容C组成，所述3个电阻R相互连接组成三角形电路结构的RC基本单元的3条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。图3所示的感应电路由多个相互连接的四边形电路结构的RC基本单元组成，其中每个四边形电路结构的RC基本单元为一个具有多个引出端的传导区域；其中每个四边形电路结构的RC基本单元由4个电阻R和4个电容C构成，所述4个电阻R相互连接组成所述四边形电路结构的RC基本单元的4条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。图4所示的感应电路由多个相互连接的六边形电路结构的RC基本单元组成，其中每个六边形电路结构的RC基本单元为一个具有多个引出端的传导区域；其中每个六边形电路结构的RC基本单元由6个电阻R和6个电容C构成，所述6个电阻R相互连接组成所述六边形电路结构的RC基本单元的6条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。依此类推，所述RC基本单元的电路结构的形状也可是八边形，所述八边形电路结构的RC基本单元由8个电阻R和8个电容C构成，所述8个电阻R相互连接组成所述八边形电路结构的RC基本单元的8条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。当然也可以根据实际应用情况，将所述多个相互连接的RC基本单元的电路结构设计成不同的形状，如图5所示，所述感应电路由多个相互连接的三角形电路结构的RC基本单元和多个相互连接的四边形电路结构的RC基本单元组成，其中每个三角形电路结构的RC基本单元和每个四边形电路结构的RC基本单元都为一个具有多·个引出端的传导区域。在本发明的另外一些实施例中，所述多个相互连接的RC基本单元中至少有一个RC基本单元的电路结构的形状为多边形，其中所述多边形可以是正多边形，也可以是不规则的多边形；在具体应用时，所述多边形可以是上述实例中的三角形、四边形、六边形、八边形或其他的形状。本领域技术人员应该明白，对于RC基本单元的电路结构的设计形状可以灵活多变，并不限于上述实例所描述的形状，任何在本发明的精神和原则之内所做的修改、替换、改进等都应包含在本发明的保护范围之内。以下结合附图6 8对本发明可实现多触点定位的感应电路的工作原理进行详细描述
在本发明实施例中，利用“RC电路的延迟特性”来对触点定位的工作原理进行说明，其中，所述RC电路的延迟特性如图6所示在图6的RC电路中，在输入端VIN加入脉冲信号，由于对电容进行充放电，引出端VOUT对输入端VIN会产生延迟量Tc，如图7所示，其中延迟量Tc是R和C的函数Tc=f(R，C)。图8为本发明实施例中感应电路实现触点定位的工作原理图，如图8所示，以四边形RC基本单元组成的感应电路为例，通过四周的引出端在感应电路801上按照一定的顺序和方式加入激励信号，利用RC电路的延迟特性，会产生相应的行延迟和列延迟。如图7所示在一个具体的实施例中，假设脉冲的高电平电压为VH，检测电压的阈值为VTHJUVTH=a*VH，其中a为常数(0〈a彡I);当输入脉冲VIN的电压超过VTH时的时间点设为TO，对应引出端VOUT的电压超过VTH时的时间点设为Tl，因此延迟时间Tc=Tl-T0。又由于人体相当于一个存储有电子的装置，同样地相当于一个电容，当使用者的手指触摸到感应电路801时，因人体电容叠加到感应电路上，致使感应电路801的“正常”电容场发生变化，由于手指触摸时改变了感应电路801上某个RC基本单元的电容量，因此有无手指触摸时的行、列延迟量不同，如图7所示当有手指触摸时对应的延迟时间Tcf = Tlf-TOf ;且在有手指触摸时对应的延迟量Tcf也是R和C的函数Tcf=f(R，C)，与无手指触摸时的延迟量Tc进行比较，得到延迟变化量AT，AT=Tcf-Tc。在本发明实施例中，所述引出端针对激励信号在有手指触摸和无手指触摸时产生的行延迟和列延迟信号，经前处理系统802 (由Λ TDC和寄存器组成)，计算出有手指触摸和无手指触摸时行延迟和列延迟的时间差值，并将其转换成数字信号，即经Λ TDC (Delta-Time-to Digital Converter时间数据转换器)进行数字信号的转换，并将转换后的数字信号存储在寄存器中，最后经过后处理系统803 (本实施例中后处理系统为处理器)，通过特定的算法，完成对触点的定位功能。本实施例结合上述感应电路的工作原理分别描述单点、两点及多点触摸时的响应过程在本发明实施例中，当单个手指触摸到感应电路上时，由于手指的感应电容改变了感应电路上某一点的RC基本单元的与地G连接的电容C的值，因此对应该点的行延迟输出信号和列延迟输出信号随之改变，行列延迟的信号经过前处理系统、后处理系统的存储和计算，得到该点的X和Y的坐标位置，从而实现了对单个触点的定位；当有两个手指同时触摸到感应电路上时，由于手指的感应电容改变了感应电路上某两点的RC基本单元的与地G连接的电容C的值,对应该两点的行延迟输出信号和列延迟输出信号随之改变,行列延迟的信号经过前处理系统、后处理系统的存储和计算，得到这两点的X和Y的坐标位置，从而实
现了对同时触摸的两个触点的定位；当同时有多个手指触摸到感应电路上时，由于手指的感应电容改变了感应电路上多个点的RC基本单元的与地G连接的电容C的值，因此对应该多点的行延迟输出信号和列延迟输出信号随之改变，行列延迟的信号经过前处理系统、后处理系统的存储和计算，得到这些触摸点的X和Y的坐标位置，从而实现了对同时触摸的多个触点的定位。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述可实现多触点定位的感应电路包括多个相互连接的RC基本单元和多个引出端 所述多个相互连接的RC基本单元中，每个RC基本单元由多个相互连接的电阻R和多个电容C构成，在所述相互连接的电阻R之间的每个连接点处分别都与电容C的一端相连接，所述电容C的另一端与地G相连接； 所述多个引出端中，每个引出端都与一个RC基本单元相连接，用于接收外部激励信号并提供给相连接的RC基本单元，同时反馈该RC基本单元的输出信号到外部。
2.根据权利要求I所述的可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述RC基本单元的电路结构的形状为多边形。
3.根据权利要求2所述的可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述多边形为三角形电路结构的RC基本单元，所述三角形电路结构的RC基本单元由3个电阻R和3个电容C构成，所述3个电阻R相互连接组成所述三角形电路结构的RC基本单元的3条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。
4.根据权利要求2所述的可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述多边形为四边形电路结构的RC基本单元，所述四边形电路结构的RC基本单元由4个电阻R和4个电容C构成，所述4个电阻R相互连接组成所述四边形电路结构的RC基本单元的4条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。
5.根据权利要求2所述的可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述多边形为六边形电路结构的RC基本单元，所述六边形电路结构的RC基本单元由6个电阻R和6个电容C构成，所述6个电阻R相互连接组成所述六边形电路结构的RC基本单元的6条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。
6.根据权利要求2所述的可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述多边形为八边形电路结构的RC基本单元，所述八边形电路结构的RC基本单元由8个电阻R和8个电容C构成，所述8个电阻R相互连接组成所述八边形电路结构的RC基本单元的8条边，在每两条边之间的连接点处分别都连接一个电容C，所述每个电容C都与地G相连接。
7.根据权利要求2所述的可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述多边形为正多边形电路结构的RC基本单元。
8.根据权利要求2所述的可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述多边形为不规则多边形电路结构的RC基本单元。
9.根据权利要求I 8任一项所述的可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述组成可实现多触点定位的感应电路的多个相互连接的RC基本单元的电路结构的形状相同。
10.根据权利要求I 8任一项所述的可实现多触点定位的感应电路，其特征在于，所述组成可实现多触点定位的感应电路的多个相互连接的RC基本单元的电路结构的形状至少为两种。
全文摘要
本发明涉及一种可实现多触点定位的感应电路，包括多个相互连接的RC基本单元和多个引出端所述多个相互连接的RC基本单元中，每个RC基本单元由多个相互连接的电阻R和多个电容C构成，在所述相互连接的电阻R之间的每个连接点处分别都与电容C的一端相连接，所述电容C的另一端与地G相连接；所述多个引出端中，每个引出端都与一个RC基本单元相连接，用于接收外部激励信号并提供给相连接的RC基本单元，同时反馈该RC基本单元的输出信号到外部。本发明由多个相互连接的RC基本单元组建成感应电路，能够实现对同时按压的多个触点进行识别，并且能够提供更精确的电容值以对触点进行更准确的定位。
文档编号G06F3/044GK102890588SQ20111020451
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者梁洁, 律博, 苏建华, 王莹莹, 韩路, 栾昌海 申请人:国民技术股份有限公司