一种电容式指点杆鼠标及其触摸坐标采集方法与流程

本发明涉及指点杆鼠标，尤其涉及一种电容式指点杆鼠标及其触摸坐标采集方法。

背景技术：

指点杆是一种主要应用于笔记本电脑的定点设备。其用于多个笔记本电脑品牌，包括ThinkPad、戴尔、惠普，富士通。其基本原理是用指尖轻推指点杆，其底部的陶瓷板就会产生细微的弯曲，安装在陶瓷板上的4个弯曲传感器马上就会感知力度的方向和大小。但是这种感应机构的结构较为复杂，需要的零件较多，因而增大了产品成本，并且在操作是需要施以一定的推力或者压力等，不便于用于操控，从而影响用户体验。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉、易于实现、便于操控且准确性好的电容式指点杆鼠标及其触摸坐标采集方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种电容式指点杆鼠标，其包括有基材，所述基材上设有触摸区和端子排，所述端子排包括多个数据端子，所述触摸区内设有多个感应片，多个感应片呈阵列式分布，且所述感应片与端子排的数据端子一一电性连接，当手指触碰触摸区时与感应片形成电容，通过采集电容的变化量而计算得出触摸坐标。

优选地，所述感应片为正六边形。

优选地，所述感应片的数量是19个。

优选地，所述触摸区呈圆形，且19个感应片布满触摸区。

优选地，所述基材是FPC基材。

优选地，还包括有一采集电路，所述采集电路包括有触摸芯片，所述端子排的数据端子电性连接于触摸芯片的IO口，所述触摸芯片用于对感应片输出的电信号进行处理，进而得出触摸坐标。

优选地，所述采集电路包括有一稳压单元，所述稳压单元用于将5V电压转换为3.3V供电电压。

一种电容式指点杆鼠标触摸坐标采集方法，所述方法基于一电容式指点杆鼠标实现，所述电容式指点杆鼠标包括有基材，所述基材上设有触摸区和端子排，所述端子排包括多个数据端子，所述触摸区内设有多个感应片，多个感应片呈阵列式分布，且所述感应片与端子排的数据端子一一电性连接，所述方法包括如下步骤：步骤S1，手指触碰触摸区；步骤S2，手指与所述感应片形成电容；步骤S3，所述电容的变化量以电信号的形式传输至触摸芯片的IO口；步骤S4，所述触摸芯片用于对感应片输出的电信号进行处理并得出触摸坐标。

本发明公开的电容式指点杆鼠标中，通过在触摸区内设置多个感应片，使得感应片能够与手指产生自电容，并随之产生相应的电信号，通过对这些电信号进行处理，可以得出触摸坐标，当手指在触摸区上滑动时，通过坐标的变化可以得出滑动轨迹，进而实现鼠标功能。相比现有技术而言，本发明结构更加简单，且成本低廉、易于实现，同时，用户无需施加推力或压力，因而降低了使用难度，方便了用户操作。

附图说明

图1为电容式指点杆鼠标的结构图。

图2为采集电路的原理图。

图3为电容式指点杆鼠标与触摸芯片的连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种电容式指点杆鼠标，结合图1和图2所示，其包括有基材1，所述基材1上设有触摸区2和端子排3，所述端子排3包括多个数据端子，所述触摸区2内设有多个感应片4，多个感应片4呈阵列式分布，且所述感应片4与端子排3的数据端子一一电性连接，当手指触碰触摸区2时与感应片4形成电容，通过采集电容的变化量而计算得出触摸坐标。

上述电容式指点杆鼠标中，通过在触摸区2内设置多个感应片4，使得感应片4能够与手指产生自电容，并随之产生相应的电信号，通过对这些电信号进行处理，可以得出触摸坐标，当手指在触摸区2上滑动时，通过坐标的变化可以得出滑动轨迹，进而实现鼠标功能。相比现有技术而言，本发明结构更加简单，且成本低廉、易于实现，同时，用户无需施加推力或压力，因而降低了使用难度，方便了用户操作。

作为一种优选方式，所述感应片4为正六边形。所述感应片4的数量是19个。所述触摸区2呈圆形，且19个感应片4布满触摸区2。

实际应用过程中，触摸区可由两块单独的FPC设计后进行焊接贴合或者是在一个FPC上设计，主要由结构决定，另外功能区是由19个6边形组成，每个6边形分别接一个IC通道，并且可以任意互换，大大增加了设计的灵活性。另外元件部分较少，因此可快速高效完成方案设计。

关于触摸坐标的计算过程，由于指点杆鼠标是基于自电容的原理设计，所以其报点和计算坐标方式相类似，例如：自电容是利用电极自身与外界产生电容，发生激励，然后采样。触摸功能区可看作是单层的ITO，每个sensor通道的pattern为一个正六边形，每个sensor与手组成一个电容，电容正比于手与sensor的正对面积，每三个相邻的六边形sensor称为一个Bar。

计算过程中，一个Touch的坐标根据一个Bar的六边形sensor通道的感应量比例计算等到，关于运算过程，主要运用重心法来计算坐标：

重心法首先要在坐标系中标出各个地点的位置，目的在于确定各点的相对距离，坐标系可以随便建立，在国际选址中，经常采用经度和纬度建立坐标，然后，根据各点在坐标系中的横纵坐标值求出成本运输最低的位置坐标X和Y，重心法使用的公式：

其中：

Cx--重心的x坐标；

Cy--重心的y坐标；

Dix--第i个地点的x坐标；

Diy--第i个地点的y坐标；

Vi--运到第i个地点或从第i个地点运出的货物量。

最后，选择求出的重心点坐标值对应的地点作为要布置设施的地点。

将图形的左下角定为坐标原点，并将X、Y方向坐标分为0～2047个点，因此每个sensor图形的坐标可分在大致的区间范围内，因人体手指触摸会同时按压到几个不同的六边形，每个通道都会有不同的感应量，将其相加并结合重心法则可以更加准确计算出报点位置的坐标。其中，感应量的大少根据C＝εS/d得出，即电容的大少跟手指接触的面积和距离有关系，当手指触摸后，会产生对应的电容值，IC根据电容值会处理运算出对应的位置坐标。

本实施例中，所述基材1是FPC基材。实际应用中，还包括有一采集电路，所述采集电路包括有触摸芯片U1，所述端子排3的数据端子电性连接于触摸芯片U1的IO口，所述触摸芯片U1用于对感应片4输出的电信号进行处理，进而得出触摸坐标。此外，所述采集电路包括有一稳压单元，所述稳压单元用于将5V电压转换为3.3V供电电压。所述触摸芯片U1的型号为MSG22S。

为了更好地实现电容式触摸坐标采集，本发明还公开一种电容式指点杆鼠标触摸坐标采集方法，所述方法基于上述电容式指点杆鼠标实现，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，手指触碰触摸区2；

步骤S2，手指与所述感应片4形成电容；

步骤S3，所述电容的变化量以电信号的形式传输至触摸芯片U1的IO口；

步骤S4，所述触摸芯片U1用于对感应片4输出的电信号进行处理并得出触摸坐标。

本发明公开的电容式指点杆鼠标及其触摸坐标采集方法，其采用FPC代替陶瓷片的方式来感知力度的方向和大小，其构成相比之下更加简单，成本也相对更低，由此可见，该电容式指点杆鼠标取得了突出的进步，适合在本领域内推广应用，并具有较好的市场前景。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。