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触控装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本揭露涉及一种电子装置,且特别是关于一种能够操作电容式触控面板以及电阻式触控系统的触控装置。

相关背景技术

[0002] 触控面板根据感测方式分为多种类型的触控面板,其中包括电阻式触控面板、电容式触控面板以及红外线式触控面板等。图1是现行电阻式触控面板与电阻式触控系统的方框图。电阻式触控面板10将基于触控所产生的第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry传输至电阻式触控系统20。因此,电阻式触控系统20根据第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry来执行对应的操作。一般而言,应用于工业控制设备或医疗设备等使用者大多点击或接触电阻式触控面板。当电阻式触控面板因经长期使用而造成触控组件接触不良而受损时,电阻式触控系统20仍可正常运作。然而,大多数受损的电阻式触控面板已无生产或无法更换。因此,对于使用电阻式触控面板的客机系统(设备)而言,若电阻式触控面板受损时,整台客机系统(包括电阻式触控面板10以及电阻式触控系统20)必须被报废或被更换成另一个新的系统(设备),而造成成本上的负担。

具体实施方式

[0042] 本揭露通篇说明书与所附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应理解,显示设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的组件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的组件。在下文说明书与权利要求书中,“含有”与“包括”等词为开放式词语,因此其应被解释为“含有但不限定为…”之意。
[0043] 在本揭露一些实施例中,关于接合、连接的用语例如“耦接”、“互连”等,除非特别定义,否则可指两个结构直接接触,或者亦可指两个结构并非直接接触,其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动,或者两个结构都固定的情况。此外,用语“耦接”包括任何直接及间接的电性连接手段。
[0044] 为了使本揭露的内容可以被更容易明了,以下特举实施例作为本揭露确实能够据以实施的范例。另外,凡可能之处,在图式及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤,代表相同或类似部件。
[0045] 请参考图2,图2是根据本揭露实施例所绘示的触控装置的方框图。在本实施例中,触控装置100能够对电子装置1的电阻式触控系统140进行介入控制,以使电阻式触控系统140能够将触控装置100所侦测到的触控点(或触控轨迹)来提供至电子装置1。在一些实施例中,触控装置100可以与电阻式触控系统140一起被整合在电子装置1中。在本实施例中,电阻式触控系统140可以接收兼容于电阻式触控面板的信号以执行相应的触控操作。电阻式触控系统140例如是应用于电阻式触控面板的客机系统(设备)。应注意的是,本实施例的电阻式触控系统140未包括电阻式触控面板。
[0046] 在本实施例中,触控装置100包括电容式触控面板110、处理器120以及触控控制器130。电容式触控面板110耦接处理器120。以本实施例为例,电容式触控面板110例如经由集成总线电路(Inter‑Integrated Circuit,I2C)耦接至处理器120。在本实施例中,处理器
120还耦接至触控控制器130。处理器120例如经由另一个集成总线电路耦接触控控制器
130,触控控制器130耦接至处理器120以及电阻式触控系统140。
[0047] 在本实施例中,电容式触控面板110可以侦测触控点。应注意的是,电容式触控面板110具有防刮、防尘、高精准度、高透光度、高反应度、高耐用度以及高灵敏度等特性,因此手指可以轻点触摸电容式触控面板110的触控组件即可使电容式触控面板110侦测到触控点,而不需按压电容式触控面板110的触控组件。
[0048] 在本实施例中,处理器120可以根据电容式触控面板110所侦测到的触控点来产生电容报点坐标S1,并且根据电容报点坐标S1来产生分压信号S2。处理器120还可以将分压信号S2传输至触控控制器130。在本实施例中,分压信号S2可以是控制信号。分压信号S2被用以指示触控控制器130如何设定触控控制器130中的电路的搭接关系,以使触控控制器130产生关联于触控点并且兼容于电阻式触控面板信号(即,第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry)。
[0049] 在本实施例中,处理器120可以是将电容报点坐标S1转换成分压信号S2的转换电路。然本揭露创作并不以此为限。在一些实施例中,处理器120例如是信号转换器、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),或是其他可编程的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)、可编程逻辑设备(Programmable Logic Device,PLD)或其他类似装置或这些装置的组合,其可加载并执行计算机程序。
[0050] 在本实施例中,触控控制器130根据分压信号S2来产生第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry。触控控制器130将第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry传输至电阻式触控系统140,以使电阻式触控系统140根据第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry来执行触控操作。
[0051] 在本实施例中,第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry关联于在电容式触控面板110上的触控点的位置,进一步来说,第一电阻值Rx关联于电容式触控面板110在第一方向上(例如是X轴方向上)的触控点的位置。第二电阻值Ry关联于电容式触控面板110在第二方向上(例如是Y轴方向上)的触控点的位置。进一步来说,第一电阻值Rx对应于电容式触控面板110在第一方向上(即,X轴方向)的触控位置,并且也对应于触控点相对于电阻式触控面板在第一方向上的位置。第二电阻值Ry对应于电容式触控面板110在第二方向上(即,Y轴方向)的触控位置,并且也对应于触控点相对于电阻式触控面板在第二方向上的位置。因此,未设置(或耦接)电阻式触控面板的电阻式触控系统140能够根据第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry来执行触控操作。
[0052] 在本实施例中,触控控制器130可以是将分压信号S2转换成第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry的转换电路。然本揭露创作并不以此为限。触控控制器130的一些实施方式在以下关于图3以及图4实施例中详细说明。
[0053] 在此值得一提的是,触控装置100能够通过处理器120以及触控控制器130来将电容报点坐标S1转换成第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry。如此一来,即使电阻式触控面板因受损而被移除,或者电阻式触控面板因受损而无法侦测触控点,应用于电阻式触控面板的电阻式触控系统140能够接收第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry以执行触控操作。因此,触控装置100能够替换电阻式触控面板成为电容式触控面板110的应用,而能够重复再利用受损的电阻式触控面板。
[0054] 请再次参考图2,在本实施例中,处理器120还可以根据电阻式触控系统140的参考电阻电压来将电容报点坐标S1转换成电阻报点坐标S4。此外,处理器120还可以根据电阻报点坐标S4以及触控控制器130的参考电阻值来产生分压信号S2。
[0055] 具体来说,在本实施例中,当电容式触控面板110侦测到触控点时,电容式触控面板110读取触控点的原始坐标数据S0,如以公式(1)所示:
[0056] S0=(Xraw,Yraw)  公式(1)
[0057] 在本实施例中,原始坐标数据S0中的坐标数据Xraw为电容式触控面板110在X轴方向上的触控点的位置所读取到的X轴原始坐标数据。原始坐标数据S0中的坐标数据Yraw为电容式触控面板110在Y轴方向上的触控点的位置所读取到的Y轴原始坐标数据。以本实施例为例,原始坐标数据S0例如是16进制数据。原始坐标数据S0例如是(0x0190,0x00F0)。
[0058] 在本实施例中,当处理器120获得原始坐标数据S0时,处理器120解析原始坐标数据S0并产生对应于原始坐标数据S0的电容报点坐标S1,如公式(2)所示:
[0059] S1=(Xc,Yc)  公式(2)
[0060] 在本实施例中,电容报点坐标S1中的第一坐标值Xc为电容式触控面板110在X轴方向上的触控点的位置的坐标值。电容报点坐标S1中的第二坐标值Yc为电容式触控面板110在Y轴方向上的触控点的位置的坐标值。应注意的是,电容报点坐标S1为相容于电容式触控面板110的坐标信号以指示触控点的位置。以本实施例为例,处理器120基于原始坐标数据S0的数值来产生电容报点坐标S1。因此,原始坐标数据S0例如是(0x0190,0x00F0)。电容报点坐标S1则例如是(400,240)。
[0061] 在本实施例中,当处理器120产生电容报点坐标S1时,处理器120还将电容报点坐标S1转换成电阻报点坐标S4。具体来说,在本实施例中,处理器120将参考电阻电压S4_ref与电容式触控面板的参考电容报点坐标S1_ref以及电容报点坐标S1之间的比例进行乘法运算以产生电阻报点坐标S4,如公式(3)所示:
[0062]
[0063] 在本实施例中,电阻报点坐标S4中的第一坐标值Wx为电阻式触控面板在X轴方向上的位置的坐标。电阻报点坐标S4中的第二坐标值Wy为电阻式触控面板在Y轴方向上的位置的坐标。应注意的是,前述的电阻报点坐标S4位置为触控点相对于(例如是映像于)电阻式触控面板上的位置。因此,电阻报点坐标S4对应于电容报点坐标S1,并且电阻报点坐标S4也对应于电阻式触控面板上所对应的位置。
[0064] 在本实施例中,参考电阻电压S4_ref中的第一坐标值Vrx为电阻式触控系统140在X轴方向上的最大电压值。参考电阻电压S4_ref中的第二坐标值Vry为电阻式触控系统140在Y轴方向上的最大电压值。应注意的是,参考电阻电压S4_ref为电压信号。在本实施例中,参考电阻电压S4_ref,即(Vrx,Vry),例如是(3.3,3.3)(伏特)。在一些实施例中,参考电阻电压S4_ref还包括电阻式触控系统140在X轴方向上的最小电压值(例如是0),以及电阻式触控系统140在Y轴方向上的最小电压值(例如是0)。在一些实施例中,参考电阻电压S4_ref可以是(Vrx+,Vrx‑,Vry+,Vry‑),例如是(3.3,0,3.3,0)(伏特)。
[0065] 在本实施例中,参考电容报点坐标S1_ref中的第一坐标值Xc_max为电容式触控面板110在X轴方向上的最大坐标值。参考电容报点坐标S1_ref中的第二坐标值Yc_max为电容式触控面板110在Y轴方向上的最大坐标值。参考电容报点坐标S1_ref为固定的坐标信号。
[0066] 在本实施例中,电阻报点坐标S4中的第一坐标值Wx是由参考电阻电压S4_ref中的第一坐标值Vrx(如,3.3伏特)与参考电容报点坐标S1_ref中的第一坐标值Xc_max(如,800)以及电容报点坐标S1中的第一坐标值Xc(如,400)之间的比例进行乘法运算来获得。电阻报点坐标S4中的第二坐标值Wy是由参考电阻电压S4_ref中的第二坐标值Vry(如,3.3伏特)与参考电容报点坐标S1_ref中的第二坐标值Yc_max(如,480)以及电容报点坐标S1中的第二坐标值Yc(如,240)之间的比例进行乘法运算来获得。
[0067] 由上述关于公式(3)的实施例可得知,电阻报点坐标S4是以电压值来表示,即(Wx,Wy)(伏特)。因此,基于公式(3’)的计算,电阻报点坐标S4为(1.65,1.65)。
[0068]
[0069] 在本实施例中,当处理器120产生电阻报点坐标S4时,处理器120至少根据电阻报点坐标S4来产生分压信号S2,并依据分压信号S2来设定触控控制器130的电路的搭接关系。如此一来,触控控制器130被控制以提供第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry。
[0070] 具体来说,在本实施例中,处理器120将触控控制器130的参考电阻值R_ref与参考电阻电压S4_ref以及电阻报点坐标S4之间的比例进行乘法运算以产生分压信号S2,如以下公式(4)所示:
[0071]
[0072] 在本实施例中,分压信号S2中的第一信号值Xr为用来产生第一电阻值Rx的控制信号。分压信号S2中的第二信号值Yr为用来产生第二电阻值Ry的控制信号。
[0073] 在本实施例中,参考电阻值R_ref中的第一电阻值Rx_ref为触控控制器130在X轴方向上的参考电阻值。参考电阻值R_ref中的第二电阻值Ry_ref为触控控制器130在Y轴方向上的参考电阻值。应注意的是,参考电阻值R_ref为电阻值的集合。在本实施例中,参考电阻值R_ref的第一电阻值Rx_ref例如是5k(欧姆)。参考电阻值R_ref的第二电阻值Ry_ref例如是5k(欧姆)
[0074] 在本实施例中,分压信号S2的第一信号值Xr是由参考电阻值R_ref中的第一电阻值Rx_ref(如,5k欧姆)与参考电阻电压S4_ref中的第一坐标值Vrx(如,3.3伏特)以及电阻报点坐标S4中的第一坐标值Wx(如,1.65伏特)之间的比例进行乘法运算来获得。分压信号S2的第二信号值Yr是由参考电阻值R_ref中的第二电阻值Ry_ref(如,5k欧姆)与参考电阻电压S4_ref中的第二坐标值Vry(如,3.3伏特)以及电阻报点坐标S4中的第二坐标值Wy(如,1.65伏特)之间的比例进行乘法运算来获得。因此,基于公式(4’)的计算,分压信号S2为(2.5k,2.5k)。也就是说,第一信号值Xr是被表征为使第一电阻值Rx等于2.5k(欧姆)的信号值。第二信号值Yr是被表征为使第二电阻值Ry等于2.5k(欧姆)的信号值。
[0075]
[0076] 请参考图3,图3是根据本揭露实施例所绘示的触控装置的方框图。在本实施例中,触控装置200可以对电子装置2的电阻式触控系统240进行控制。触控装置200包括电容式触控面板210、处理器220以及触控控制器230。图3所示触控装置200可以参照图2所示触控装置100的相关说明来类推。
[0077] 图3的触控装置200与图2的触控装置100不同之处在于,触控控制器230包括分压电路231以及开关电路232。分压电路231耦接处理器220以及电阻式触控系统240。在本实施例中,分压电路231可以根据分压信号S2来设定电压(或电阻)的分配组态以形成具有第一电阻值Rx以及第二电阻值Ry的分压电路。在本实施例中,分压电路231例如是可控电阻电路。
[0078] 具体来说,在本实施例中,分压电路231根据分压信号S2的第一信号值Xr来设定分压电路231的第一搭接端的位置。分压电路231的第一搭接端对应于产生第一电阻值Rx的分压位置,以输出第一电阻值Rx至电阻式触控系统240。在本实施例中,分压电路231根据分压信号S2的第二信号值Yr来设定分压电路231的第二搭接端。分压电路231的第二搭接端对应于产生第二电阻值Ry的分压位置,以输出第二电阻值Ry至电阻式触控系统240。
[0079] 在本实施例中,开关电路232的输入端例如经由通用输入/输出总线(General‑purpose input/output,GPIO)耦接处理器220。开关电路232受控于处理器220,并根据来自处理器220的控制信号S3来进行开关操作。
[0080] 具体来说,在本实施例中,开关电路232的第一端耦接分压电路231的第一搭接端。开关电路232的第二端耦接分压电路231的第二搭接端。开关电路232可以根据控制信号S3来将第一搭接端与第二搭接端短路,以使分压电路231产生对应于第一信号值Xr的第一电阻值Rx,并且使分压电路231产生对应于第二信号值Yr的第二电阻值Ry。
[0081] 图4是根据本揭露图3实施例所绘示的触控控制器的电路示意图。请参考图3以及图4,在本实施例中,分压电路231包括第一电阻器串R1以及第二电阻器串R2。本实施例的第一电阻器串R1包括串联耦接的多个电阻器。为了清楚说明,图4实施例仅以一个电阻器为示例说明,并且第一电阻器串R1所包括的电阻器的数量仅为范例,并不以此为限。第二电阻器串R2可以参照第一电阻器串R1的相关说明并且加以类推,故在此不另重述。
[0082] 在本实施例中,第一电阻器串R1为可变电阻器,并且具有第一搭接端来决定第一电阻值Rx。第一搭接端的位置例如是第一电阻器串R1的第三端313,并且第一搭接端的位置是由分压信号S2的第一信号值Xr来决定。在本实施例中,第二电阻器串R2为可变电阻器,并且具有第二搭接端来决定第二电阻值Ry。第二搭接端的位置例如是第二电阻器串R2的第三端323,并且第二搭接端的位置是由分压信号S2的第二信号值Yr来决定。
[0083] 在本实施例中,第一电阻器串R1的第一端311耦接电阻式触控系统240的第一接收端,并可以接收电压信号X+(例如是3.3伏特)。第一电阻器串R1的第二端312耦接电阻式触控系统240的第二接收端,并可以接收电压信号X‑(例如是0伏特)。第一电阻器串R1的第三端313作为第一搭接端。在本实施例中,第二电阻器串R2的第一端321耦接电阻式触控系统240的第三接收端,并可以接收电压信号Y+(例如是3.3伏特)。第二电阻器串R2的第二端322耦接电阻式触控系统240的第四接收端,并可以接收电压信号Y‑(例如是0伏特)。第二电阻器串R2的第三端323作为第二搭接端。
[0084] 在本实施例中,当第一电阻器串R1的第三端313与第二电阻器串R2的第三端323被连接而短路时,第一电阻器串R1会提供第一电阻器串R1的分压电阻值。第一电阻器串R1的分压电阻值是第一电阻器串R1的第三端313与第一电阻器串R1的第二端312之间的电阻值(即,第一电阻值Rx)。此外,第二电阻器串R2会提供第二电阻器串R2的分压电阻值。第二电阻器串R2的分压电阻值是第二电阻器串R2的第三端323与第二电阻器串R2的第二端322之间的电阻值(即,第二电阻值Ry)。
[0085] 本实施例中,开关电路232可以根据控制信号S3来分别将第一电阻器串R1的第三端313以及第二电阻器串R2的第三端323短路。在一些实施例中,开关电路232可以根据控制信号S3来将第一电阻器串R1的第三端313以及第二电阻器串R2的第三端323短路在一起。
[0086] 综上所述,本揭露实施例的触控装置可以通过处理器将电容报点坐标转换成分压信号,并且通过触控控制器根据分压信号来产生兼容于电阻式触控面板的电阻值。如此一来,触控装置能够通过电容式触控面板来侦测触控点,并通过电阻式触控系统根据此触控点来进行触控操作。在部分实施例中,触控装置可以通过分压电路以及开关电路来实现产生兼容于电阻式触控面板的触控信号,因此触控装置能够替换电阻式触控面板成为电容式触控面板的应用。
[0087] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本揭露的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本揭露进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本揭露各实施例技术方案的范围。

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