专利名称：输入设备和位置确定方法
技术领域：
本发明涉及一种包括接触板的输入设备以及一种确定该输入设备的接触板上物体位置的方法。
背景技术：
输入设备包括现有技术已知为例如触摸板或触摸屏形式的接触板。已知电阻、电容及电感元件被用于确定接触板上的物体位置，例如，手指。这种类型 的设备需要复杂的传感器系统配置。
发明内容
本发明的目的是提供一种包括接触板的输入设备以及有助于输入设备和所需传感器系统的简单构造的位置确定方法。该目的通过根据本发明的输入设备来实现，包括接触板，该接触板含有接触表面并且在相对接触表面的表面上至少部分地涂覆电气阻抗层，并且该电气阻抗层包括至少两个导电触点。该输入设备进一步包括测量电路，用于测量由电气阻抗层以及布置在接触表面上的触点位置的静电可充电对象形成的感应电容。此外，处理单元被设置用于通过确定静电可充电对象的触点位置和导电触点之间的欧姆阻抗来确定接触表面上的静电可充电对象的触点位置坐标。这允许仅在接触板上提供一个单一的电气阻抗层以作为输入设备的一种简单结构。由于电阻层布置在面对且远离接触表面的表面上，所以保护阻抗层使其免于被接触板本身损坏。通过在电气阻抗层上提供至少三个导电触点以实现更加准确地确定坐标。测量电路优选地包括参考电容。可以通过向参考电容提供已知电容而简化测量技术。测量电路包括数个开关，其被设计用于给由电气阻抗层和静电可充电对象形成的感应电容充电，以便平衡感应电容和参考电容之间的电荷以及用于电感应电容和参考电容之间的放电。形成电气阻抗层以完全覆盖表面区域或使其成为环形。这使得输入设备的设计多样灵活。如上所述根据本发明的用于确定输入设备的接触板上静电可充电对象的位置的方法包括如下处理步骤当感应电容被完全充电时，测量RC元件，其具有感应电容以及在静电可充电对象的触点位置和每个导电触点之间的欧姆阻抗；当感应电容被部分充电时，测量RC元件，其具有感应电容以及在静电可充电对象的触点位置和每个导电触点之间的欧姆阻抗；通过测量相应的RC元件，确定在静电可充电对象的触点位置和每个导电触点之间的欧姆阻抗；以及通过静电可充电对象的触点位置和导电触点之间的欧姆阻抗来确定静电可充电对象的触点位置。提供一个处理步骤，其中确定感应电容的电容。
优选地，在测量RC元件期间测量跨越参考电容的电压。以这种方式，使得测量RC元件的处理可以通过简单的电压计量来实现。测量RC元件的处理最好包括如下处理步骤将感应电容和参考电容完全放电；将感应电容完全充电；平衡在感应电容和参考电容之间的电荷；测量跨越参考电容的电压；利用部分充电感应电容重复处理步骤达充电时间。静电可充电对象的触点位置和每个导电触点之间的欧姆阻抗优选地根据如下公式计算
权利要求
1.一种输入设备(10),包括 接触板(12)，包括接触表面(14)并且在面对且远离接触表面(14)的表面上至少部分地涂覆电气阻抗层(16)，该电气阻抗层(16)包括至少两个导电触点(18)，以及 测量电路(20)，用于测量由电气阻抗层(16)以及布置在接触表面(14)上的触点位置处的静电可充电对象(22)形成的感应电容(24)， 处理单元，被设置为接触表面(14)上的静电可充电对象(22)的触点位置坐标(X，Y)可以通过确定静电可充电对象(22)的触点位置和导电触点(18)之间的欧姆阻抗(Rp R2>R3 > Rn)而被确定。
2.如权利要求I的输入设备，其特征在于，在电气阻抗层(16)上提供至少三个导电触点(18)。
3.如权利要求I或2的输入设备，其特征在于，测量电路(20)包括参考电容器(32)。
4.如权利要求3的输入设备，其特征在于，测量电路(20)包括数个开关(28、30、34)，用于给由电气阻抗层(16)和静电可充电对象(22)形成的感应电容(24)充电，以便平衡感应电容(24)和参考电容(32)之间的电荷以及用于电感应电容(24)和参考电容(32)之间的放电。
5.如上述任意权利要求中任一项的输入设备,其特征在于,形成电气阻抗层(16)以完全覆盖表面区域或使其成为环形。
6.一种用于在如上述任意权利要求中任一项的输入设备(10)的接触板(12)上确定静电可充电对象(22)的位置的方法，包括处理步骤 当感应电容(Cf)被完全充电时，测量RC元件，其具有感应电容(Cf)以及在静电可充电对象(22)的触点位置和每个导电触点(18)之间的欧姆阻抗(Rn)； 当感应电容(Cf)被部分充电时，测量RC元件，其具有感应电容(Cf)以及在静电可充电对象(22)的触点位置和每个导电触点(18)之间的欧姆阻抗(Rn)； 通过测量相应的RC元件，确定在静电可充电对象(22)的触点位置和每个导电触点(18)之间的欧姆阻抗(Rn)； 通过静电可充电对象(22)的触点位置和导电触点(18)之间的欧姆阻抗(Rn)确定静电可充电对象(22)的触点位置。
7.如权利要求6的方法，其中在处理步骤中确定感应电容(Cs)的电容。
8.如权利要求6或7的方法，其中在测量RC元件期间测量跨越参考电容(Cs)的电压(Us)。
9.如权利要求8的方法，其中测量RC元件包括处理步骤 将感应电容(Cf)和参考电容(Cs)完全放电； 将感应电容(Cf)完全充电； 平衡在感应电容(Cf)和参考电容(Cs)之间的电荷； 测量参考电容(Cs)的电压(Us)； 利用部分充电感应电容(Cf)重复处理步骤达充电时间(t)。
10.如权利要求9的方法，其特征在于，根据公式计算在静电可充电对象(22)的触点位置和每个导电触点(18)之间的欧姆阻抗(Rn)
11 ·如权利要求6至IO中任意权利要求中任一项的方法，其特征在于，静电可充电对象(22)触点位置的坐标(X，Y)可根据如下公式计算
全文摘要
本发明涉及一种输入设备(10)，其包括接触板(12)，该接触板含有接触表面(14)并且在相对接触表面(14)的表面上至少部分地涂覆电气阻抗层(16)，并且该电气阻抗层(16)包括至少两个导电触点(18)。测量电路(20)被提供以用于测量由电气阻抗层(16)以及布置在接触表面(14)上的触点位置的静电可充电对象(22)形成的感应电容(24)。此外，处理单元被提供以通过确定静电可充电对象(22)的触点位置和导电触点之间的欧姆阻抗(Rn)来确定接触表面(14)上的静电可充电对象(22)的触点位置坐标(X，Y)。本发明进一步涉及一种确定输入设备(10)的接触板(12)上静电可充电对象(22)的位置的方法。
文档编号G06F3/044GK102880335SQ20121017926
公开日2013年1月16日 申请日期2012年4月20日 优先权日2011年4月21日
发明者U·贝克斯 申请人:Trw车辆电气与零件有限公司