觸摸感應電路及方法

2023-09-20 11:29:45

專利名稱：觸摸感應電路及方法
技術領域：
本發明涉及一種觸摸感應電路，特別涉及應用在家電產品的觸摸感應電路。
背景技術：
在電器產品中，使用者通常會通過人機接口來控制電器產品的運作。一般而言，此 人機接口包括輸入anput)與輸出(Output)兩部分，輸入部分指的是由人來進行運作模式 的操作，操作的方式可利用機械式或電子式等來達到開關的目的，其中又以辨識是否有人 體觸摸來達到開關控制的方式為較穩定的一種方式，可避免如機械式開關因老化而誤觸的 問題或避免光遮電子式開關因非預期的不明物體的幹擾，使電器產品進入非使用者所期望 的運作模式下。傳統觸摸感應電路利用觸摸檢測電路來檢測人體的觸摸事件，並通過一感應電路 來檢測此觸摸事件對於電路的電性表現的影響，最後並使用一控制器來判斷此觸摸事件所 發生的位置以執行對應的動作。然而，傳統觸摸感應電路具有電路過於複雜的問題，再者，所使用的觸摸檢測電路 的數量會受到控制器本身輸入腳位數目的限制。因此，當使用人機接口的產品的功能日益增加時，為了控制產品的成本，需要一種 具有簡化電路設計，並且能夠增加觸摸檢測電路的數量的觸摸感應電路。

發明內容
有鑑於此，本發明提供一種觸摸感應電路。多個信號產生器根據一控制信號而輸 出一脈衝信號。多個觸摸檢測電路，以陣列方式配置，根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而 產生一感應信號，其中位於同一列的上述觸摸檢測電路耦接於相同的上述信號產生器。多 個感應電路分別耦接於位於同一行的上述觸摸檢測電路，根據上述感應信號而產生一輸出 信號。一控制器接收上述輸出信號，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器其中的一個 信號產生器輸出上述脈衝信號，並根據所輸出的上述控制信號以及上述輸出信號檢測對應 於上述觸摸事件的觸摸檢測電路。另外，本發明提供一種觸摸感應電路。多個信號產生器根據一控制信號而輸出一 脈衝信號。多個感應電路根據一感應信號而產生一輸出信號。多個第一數據線沿著一第一 方向配置，分別耦接於對應的上述信號產生器。多個第二數據線沿著正交於上述第一方向 的一第二方向配置，分別耦接於對應的上述感應電路。多個觸摸檢測電路分別設置於上述 第一數據線以及上述第二數據線的交叉處，上述觸摸檢測電路其中的一個信號產生器接收 上述脈衝信號，並根據一觸摸事件產生一感應信號。一控制器接收上述輸出信號，輸出上述 控制信號以控制上述信號產生器其中的一個信號產生器輸出上述脈衝信號，並根據所輸出 的上述控制信號以及上述輸出信號檢測對應於上述觸摸事件的觸摸檢測電路。另外，本發明提供一種觸摸感應電路。一信號產生器根據一控制信號而輸出一脈 衝信號。一觸摸檢測電路根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而產生一感應信號，包括一第一電容，耦接於上述信號產生器；一第二電容，耦接於上述第一電容；一第一二極體，具有 耦接於上述第二電容的一第一正極端，以及輸出上述感應信號的一第一負極端；一第二二 極管，具有耦接於一參考電源的一第二正極端，以及耦接於上述第一二極體與上述第二電 容的連接點的一第二負極端；一第一電阻，耦接於上述第一電容與上述第二電容的連接點 以及上述參考電源之間；以及一觸摸感應裝置，耦接於上述第一電容與上述第二電容的連 接點，根據上述觸摸事件而提供一負載效應。一感應電路耦接於上述觸摸檢測電路，根據上 述感應信號而產生一輸出信號。一控制器接收上述輸出信號，輸出上述控制信號，並根據上 述輸出信號檢測上述觸摸事件。 另外，本發明提供一種觸摸感應方法，適用於多個信號產生器，包括輸出一控制信 號以控制上述信號產生器依照一既定順序而於不同時間輸出一脈衝信號；以陣列方式配置 多個觸摸檢測電路，上述觸摸檢測電路分別根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而產生一感 應信號，其中位於同一列的上述觸摸檢測電路耦接於相同的上述信號產生器；檢測位於同 一行的上述觸摸檢測電路所輸出的上述感應信號而產生一輸出信號；以及根據所輸出的上 述控制信號以及上述輸出信號檢測對應於上述觸摸事件的觸摸檢測電路。


圖1是顯示根據本發明一實施例所述的觸摸感應電路。
圖2是顯示根據本發明一實施例所述的觸摸感應電路的電路圖。
圖3是顯示根據本發明一實施例所述的觸摸感應裝置SW的側視結構圖
圖4是顯示根據本發明另一實施例所述的觸摸感應電路的電路圖。
圖5是顯示根據本發明另一實施例所述的觸摸感應電路的電路圖。
圖6是顯示根據本發明另一實施例所述的觸摸感應電路的電路圖。
圖7是顯示根據本發明一實施例所述的觸摸感應方法的操作流程圖。
主要元件符號說明
10 -、觸摸感應電路；
12、12A、51、51-1 51-N 信號產生器；
121 脈衝寬度調製器；
123 切換電路；
14、14-11 14-NK 觸摸檢測電路；
16、16-1 16-K 感應電路；
161 感應單元；
18 -、控制器；
181 模擬-數字轉換器；
183 時序控制器；
21 -、電路板；
23 -、導體部；
25 -、非導體部；
Cl、C2、C3、C4 電容；
DUD2、D3、D4 二極體；
CTRL 控制信號；E-I E-N、F-I F-K 數據線；OUTPUT、0UTPUT-1 0UTPUT-K 輸出信號；P、P-I P-N 脈衝信號；Q 電晶體；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7 電阻;S、S-I S-K 感應信號；T 感應區域；SW 觸摸感應裝置；PWM 脈衝寬度調製信號；V 直流電源。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一優選實施例，並配 合附圖，作詳細說明如下。本領域技術人員可利用這些實施例或其他實施例所描述的細節 及其他可以利用的結構，邏輯和電性變化，在沒有離開本發明的精神與範圍之下以實施發明。實施例圖1是顯示根據本發明一實施例所述的觸摸感應電路。觸摸感應電路10包括信 號產生器12、觸摸檢測電路14、感應電路16以及控制器18。信號產生器12根據控制信號 CTRL而輸出脈衝信號P。根據本發明一實施例，脈衝信號P可為一脈衝寬度調製信號(pulse width modulation,或稱PWM)，而控制信號CTRL由控制器18所提供，可控制信號產生器12 的動作。觸摸檢測電路14根據一觸摸事件以及脈衝信號P而產生一感應信號S。感應電路 16根據感應信號S而產生輸出信號OUTPUT。控制器18根據輸出信號OUTPUT檢測上述觸 摸事件，並輸出控制信號CTRL來控制信號產生器12的動作。圖2是顯示根據本發明一實施例所述的觸摸感應電路的電路圖。在本實施例 中，信號產生器12可包括一脈衝寬度調製器121，用以根據控制信號CTRL的控制而致能， 並輸出脈衝信號P，根據本發明一實施例，脈衝信號P可為高頻的連續方波，其頻率可為 400KHz IMHz。觸摸檢測電路14包括電容Cl、C2，二極體Dl、D2，電阻Rl，以及觸摸感應裝置SW。 電容Cl耦接於信號產生器12，電容C2耦接於電容Cl，而二極體Dl耦接於電容C2與感應 電路16之間，其中二極體Dl的正極端耦接於電容C2，負極端耦接於感應電路16。二極體 D2耦接於二極體Dl與電容C2的連接點以及參考電源(以下以接地點為例)之間，其中二 極管D2的正極端耦接於接地點，負極端耦接於二極體Dl與電容C2的連接點。電阻Rl耦 接於電容Cl與電容C2的連接點以及參考電源(接地點)之間。觸摸感應裝置SW耦接於 電容Cl與電容C2的連接點。圖3是顯示根據本發明一實施例所述的觸摸感應裝置SW的側視結構圖。觸摸感 應裝置SW包括設置於電路板21上的導體部23以及設置於導體部23上的非導體部25，非 導體部25相對於導體部23的表面具有一感應區域T。在本實施例中，非導體部25的材質可為玻璃、壓克力或塑膠等，而導體部23的材質可為鐵片、銅片等。當具有導體特性的人體 (例如手指，圖未顯示)接觸感應區域T時，人體、非導體部21以及導體部23即產生一電容 性效應，在等效上構成一電容性元件，能夠提供觸摸檢測電路14由電容Cl與電容C2的連 接點耦接至接地點的感應電容，以提供一電容性負載效應。參閱圖2，感應電路16包括電阻R2，由並聯的電阻R3與電容C3所構成的電阻-電 容電路，以及感應單元161。電阻R2耦接至觸摸檢測電路14的二極體Dl與二極體D2的連 接點，並接收感應信號S。感應電路16通過電阻R2接收感應信號S，並經由並聯的電阻R3 與電容C3所構成的電阻-電容電路的作用而由感應單元161檢測電阻R2、R3與電容C3的 連接點的電壓電平，並輸出對應的直流輸出信號OUTPUT。控制器18包括一模擬數字轉換電 路，將直流的輸出信號OUTPUT轉換成數字數據，藉以取得輸出信號OUTPUT所對應的電壓電 平。在人體尚未觸摸觸摸感應裝置SW時，信號產生器12所提供具有高頻方波的脈衝 信號P會對於觸摸檢測電路14的電容Cl與C2產生充電與放電的效果，通過二極體Dl與 D2提供穩壓後，即產生感應信號S，並由感應電路16轉換成具有直流電壓電平的輸出信號 OUTPUT。當人體觸摸觸摸感應裝置SW時，所產生的感應電容會改變觸摸檢測電路14的總 等效電容，通常觸摸檢測電路14的總等效電容於被人體觸摸時會比未被觸摸時減少5至 60%，因此使得充放電的速率變快且使得經二極體穩壓後所產生的感應信號S的電壓變 小，而經過感應電路16所產生的輸出信號OUTPUT電壓也相對變少，此電壓值減少的輸出信 號OUTPUT經由控制器18的模擬數字轉換電路判讀後即可認定使用者已觸摸至感應區域T。另外，控制器18的模擬數字轉換電路的最大檢測電壓受限於其參考輸入電源，因 此，本發明另一實施例對於脈衝信號P的電壓範圍加以調整以適應控制器18的模擬數字轉 換電路的特性。圖4是顯示根據本發明另一實施例所述的觸摸感應電路的電路圖。與圖2 所示實施例的不同之處在於通過電路控制信號產生器12A所輸出的脈衝信號P的電壓範 圍。如圖所示，信號產生器12A包括脈衝寬度調製器121，切換電路123，直流電源V，二極體 D3、D4，以及電阻R4、R5、R6、R7。脈衝寬度調製器121輸出脈衝寬度調製信號PWM。直流電 源V提供直流電壓。二極體D3的正極端耦接於觸摸檢測電路14，其負極端通過電阻R4耦 接於直流電源V。二極體D4的正極端同樣通過電阻R4耦接於直流電源V，其負極端通過電 阻R5耦接於觸摸檢測電路14。切換電路1 包括電晶體Q以及由並聯的電阻R6與電容 C4所構成的電阻-電容電路。電晶體Q可為雙極電晶體(bipolartransistor)或場效應晶 體管(field-effect transistor, FET)。以雙極電晶體為例，電晶體Q的基極通過電阻R7 耦接至脈衝寬度調製器121，其射極耦接至接地點，而其集極耦接至二極體D3與D4的連接 點。另外，電阻R6與電容C4所構成的電阻-電容電路耦接於電晶體Q的基極與接地點之 間。根據圖4所示信號產生器12A的電路結構，脈衝寬度調製器121所輸出的脈衝寬 度調製信號PWM經過電阻R7限制電流，並利用電容C4與電阻R6來穩定電晶體Q的控制極 的電壓，經過電阻R7提供至電晶體Q的脈衝寬度調製信號PWM能切換電晶體Q的導通狀態， 即可在二極體D3的正極端以及二極體D4的負極端的連接點產生具有高頻方波的脈衝信號 P。而脈衝信號P的直流電平可通過調整直流電源V的電壓值以及二極體的壓降來控制，使 得控制器18所檢測到的電壓能夠維持在允許的範圍內。
圖5是顯示根據本發明另一實施例所述的觸摸感應電路的電路圖。必須說明的 是，圖5的信號產生器51的電路實施方式可參考圖2的信號產生器12或圖4的信號產生 器12A，而觸摸檢測電路14-11 14-1K以及感應電路16_1 16-K的電路結構可與圖2的 觸摸檢測電路14以及感應電路16相同，相關的電路結構以及操作不予贅述以精簡說明。如圖所示，單一信號產生器51所輸出的脈衝信號P可同時供應至多個觸摸檢測電 路14-11 14-1K。各觸摸檢測電路14-11 14-1K分別將感應信號S-I S-K輸入至對 應的感應電路16-1 16-K，而各感應電路16-1 16-K根據所接收的感應信號S-I S-K 而分別輸出對應的輸出信號0UTPUT-1 0UTPUT-K，則控制器18即可根據接收到的輸出信 號0UTPUT-1 OUTPUT-K來判斷觸摸事件是發生於那個觸摸檢測電路，達到於多個檢測觸 摸事件的目的。然而，由於對應於觸摸檢測電路的感應電路的個數取決於控制器18內部的輸入 端子的數目(或者是模擬-數字轉換器的輸入端子的數目)，因此造成觸摸檢測電路數量上 的限制。圖6是顯示根據本發明另一實施例所述的觸摸感應電路的電路圖。在本實施例中 使用陣列式的觸摸檢測電路配置。必須說明的是，圖6的信號產生器51-1 51-N的電路 實施方式可參考圖2的信號產生器12或圖4的信號產生器12A，如圖6所示分別輸出脈衝 信號P-I P-N，而觸摸檢測電路14-11 14-NK以及感應電路16_1 16-K的電路結構可 與圖2的觸摸檢測電路14以及感應電路16相同，相關的電路結構以及操作不予贅述以精 簡說明。另外，數據線E-I E-N沿著第一方向配置，分別耦接至對應的信號產生器51-1 51-N,數據線F-I F-K沿著第二方向配置且與數據線E-I E-N正交，並分別耦接至對 應的感應電路16-1 16-K，而觸摸檢測電路14-11 14-1NK即分別設置於數據線E-I E-N與數據線F-I F-K的交叉處。根據圖6的實施例所示的陣列配置，位於同一列的觸 摸檢測電路耦接於相同的信號產生器，而位於同一行的觸摸檢測電路耦接於相同的感應電 路。例如，位於同一列的觸摸檢測電路14-21 14-2K皆耦接至信號產生器51-2，而位於同 一行的觸摸檢測電路14-11 14-N1皆耦接於相同的感應電路16-1。在圖6所顯示的觸摸感應電路中，控制器18包括模擬-數字轉換器181與時序控 制器183。模擬-數字轉換器181將輸出信號0UTPUT-1 OUTPUT-K由模擬格式轉換為數 字格式以取得輸出信號0UTPUT-1 OUTPUT-K的電壓電平。時序控制器183輸出控制信 號CTRL以控制信號產生器51-1 51-N的動作。時序控制器183控制信號產生器51_1 51-N的方式使得信號產生器51-1 51-N其中的一個信號產生器輸出脈衝信號，信號產生 器51-1 51-N輸出脈衝信號的順序舉例可為依照信號產生器51-1 51-N的順序依序輸 出ο根據本發明一實施例，由於信號產生器51-1 51-N受到控制器18的控制而僅會 有一者輸出脈衝信號，同時間其餘信號產生器將停止輸出脈衝信號，當感應電路所檢測的 電壓穩定之後，控制器18再根據由感應電路所接收到的輸出信號0UTPUT-1 OUTPUT-K其 中的一個信號產生器來判斷是否檢測到觸摸事件，並在一既定時間後停止由目前信號產生 器輸出脈衝信號，而改由另一信號產生器輸出脈衝信號，並重複上述電壓檢測過程，直到所 有信號產生器皆已輸出脈衝信號，即可辨識發生觸摸事件所對應的觸摸檢測電路，並根據 檢測結果驅動其他周邊功能形成人機接口。
根據本發明實施例，感應電路的電壓穩定時間至少需10微秒以上，而控制器18可 在感應電路電壓穩定後進行至少2次以上檢測並做平均值，以作為模擬-數字轉換器功能 讀值的有效值，並利用有效值的差異決定感應區域T是否已被使用者觸摸。舉例來說，當控 制器18致能信號產生器51-2輸出脈衝信號P-2，且檢測到感應電路16-1所輸出的輸出信 號0UTPUT-1的電壓發生變化，即可得知觸摸事件發生在觸摸檢測電路14-21的位置。另外，在本實施例中，如果控制器18具有K個輸入腳位來分別接收輸出信號 0UTPUT-1 0UTPUT-K，並具有N個輸出腳位來輸出N個控制信號CTRL來分別控制信號產 生器51-1 51-N，則觸摸感應電路即可檢測(N*K)個觸摸檢測電路的觸摸事件，相較於圖 5所示的實施例的控制器僅能檢測K個觸摸檢測電路的觸摸事件，可具有較多的檢測點，換 句話說，採用較少腳位的控制器晶片即可檢測相同數量的檢測點，大幅降低電路所需的成 本。圖7是顯示根據本發明一實施例所述的觸摸感應方法的操作流程圖，在此可搭配 圖6所公開的電路圖以茲說明。首先，控制器18輸出控制信號CTRL以控制信號產生器 51-1 51-N依照一既定順序而於不同時間輸出一脈衝信號(Si)，意即，在控制器18的控 制下，信號產生器51-1 51-N僅有一者會輸出脈衝信號，當此一信號產生器在控制器18 的控制下停止輸出脈衝信號後，另一信號產生器才會開始輸出脈衝信號。接下來，以陣列方 式配置觸摸檢測電路14-11 14-NK (如圖6所示)(S2)，觸摸檢測電路14_11 14-NK分別 根據觸摸事件以及脈衝信號P-N而產生一感應信號(S； )。接下來，檢測位於同一行的上述 觸摸檢測電路所輸出的感應信號而產生輸出信號(S4)。如圖6所示，每一條數據線F-I F-K分別耦接於同一行的觸摸檢測電路，並輸出輸出信號0UTPUT-1 0UTPUT-K。最後，控 制器18再根據所輸出的控制信號CTRL以及所接收的輸出信號0UTPUT-1 OUTPUT-K的電 平來檢測發生觸摸事件的觸摸檢測電路(S5)。根據以上實施例所公開的觸摸感應電路與方法，能夠簡化傳統觸摸感應電路的電 路結構，並可以陣列方式來大幅擴充用來檢測觸摸行為的檢測點數目。當將本發明實施例 所述的觸摸感應電路與方法應用於家電產品時，例如微波爐、電磁爐、冰箱等，則更能滿足 家電產品功能日益增加的需求。本發明雖以優選實施例公開如上，然其並非用以限定本發明的範圍，本領域技術 人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍 當視所附權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種觸摸感應電路，包括多個信號產生器，根據一控制信號而輸出一脈衝信號；多個觸摸檢測電路，以陣列方式配置，根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而產生一感 應信號，其中位於同一列的上述觸摸檢測電路耦接於相同的上述信號產生器；多個感應電路，分別耦接於位於同一行的上述觸摸檢測電路，根據上述感應信號而產 生一輸出信號；以及一控制器，接收上述輸出信號，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器其中的一個 信號產生器輸出上述脈衝信號，並根據所輸出的上述控制信號以及上述輸出信號檢測對應 於上述觸摸事件的上述觸摸檢測電路。
2.如權利要求1所述的觸摸感應電路，其中上述信號產生器為一脈衝寬度調製器，輸 出上述脈衝信號。
3.如權利要求1所述的觸摸感應電路，其中上述信號產生器包括一脈衝寬度調製器，輸出一脈衝寬度調製信號；一直流電源，提供一直流電壓；一第一二極體，耦接於上述觸摸檢測電路以及上述直流電源之間，具有一第一正極端 以及一第一負極端；一第二二極體，具有耦接於上述第一正極端的一第二負極端，以及耦接於上述第一負 極端的一第二正極端；以及一切換電路，耦接於上述脈衝寬度調製器以及上述直流電源，根據上述脈衝寬度調製 信號而開關切換以於上述第一二極體與上述第二二極體的連接點輸出上述脈衝信號。
4.如權利要求3所述的觸摸感應電路，其中上述切換電路包括一電晶體，具有耦接於上述脈衝寬度調製器之一控制極，耦接於上述直流電源的一第 一極，以及耦接於一參考電源的一第二極；以及一第一電阻-電容電路，包括耦接於上述控制極以及上述參考電源之間且並聯的一第 一電阻與一第一電容。
5.如權利要求1所述的觸摸感應電路，其中上述觸摸檢測電路包括一第二電容，耦接於上述信號產生器；一第三電容，耦接於上述第二電容；一第三二極體，具有耦接於上述第三電容的一第三正極端，以及耦接於上述感應電路 的一第三負極端；一第四二極體，具有稱接於一參考電源的一第四正極端，以及耦接於上述第三二極體 與上述第三電容的連接點的一第四負極端；一第二電阻，耦接於上述第二電容與上述第三電容的連接點以及上述參考電源之間；以及一觸摸感應裝置，耦接於上述第二電容與上述第三電容的連接點，根據上述觸摸事件 而提供一負載效應。
6.如權利要求5所述的觸摸感應電路，其中上述負載效應為電容性負載效應。
7.如權利要求1所述的觸摸感應電路，其中上述感應電路包括一第二電阻-電容電路，具有耦接於上述觸摸檢測電路以及一參考電源之間且並聯的一第三電阻與一第四電容；以及一感應單元，檢測上述第三電阻與上述第四電容之一連接點的電壓電平，輸出上述輸 出信號。
8.如權利要求1所述的觸摸感應電路，其中上述控制器包括一模擬-數字轉換器，耦接於上述感應電路，將上述輸出信號由模擬格式轉換為數字 格式；以及一時序控制器，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器其中的一個信號產生器輸出 上述脈衝信號。
9.一種觸摸感應電路，包括多個信號產生器，根據一控制信號而輸出一脈衝信號； 多個感應電路，根據一感應信號而產生一輸出信號； 多個第一數據線，沿著一第一方向配置，分別耦接於對應的上述信號產生器； 多個第二數據線，沿著正交於上述第一方向的一第二方向配置，分別耦接於對應的上 述感應電路；多個觸摸檢測電路，分別設置於上述第一數據線以及上述第二數據線的交叉處，上述 觸摸檢測電路其中的一個信號產生器接收上述脈衝信號，並根據一觸摸事件產生一感應信 號；以及一控制器，接收上述輸出信號，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器其中的一個 信號產生器輸出上述脈衝信號，並根據所輸出的上述控制信號以及上述輸出信號檢測對應 於上述觸摸事件的上述觸摸檢測電路。
10.如權利要求9所述的觸摸感應電路，其中上述觸摸檢測電路以陣列方式配置。
11.如權利要求10所述的觸摸感應電路，其中位於同一列的上述觸摸檢測電路耦接於 相同的上述信號產生器，而位於同一行的上述觸摸檢測電路耦接於相同的上述感應電路。
12.如權利要求9所述的觸摸感應電路，其中上述信號產生器為一脈衝寬度調製器，輸 出上述脈衝信號。
13.如權利要求9所述的觸摸感應電路，其中上述信號產生器包括 一脈衝寬度調製器，輸出一脈衝寬度調製信號；一直流電源，提供一直流電壓；一第一二極體，耦接於上述觸摸檢測電路以及上述直流電源之間，具有一第一正極端 以及一第一負極端；一第二二極體，具有耦接於上述第一正極端的一第二負極端，以及耦接於上述第一負 極端的一第二正極端；以及一切換電路，耦接於上述脈衝寬度調製器以及上述直流電源，根據上述脈衝寬度調製 信號而開關切換以於上述第一二極體與上述第二二極體的連接點輸出上述脈衝信號。
14.如權利要求13所述的觸摸感應電路，其中上述切換電路包括一電晶體，具有耦接於上述脈衝寬度調製器之一控制極，耦接於上述直流電源的一第 一極，以及耦接於一參考電源的一第二極；以及一第一電阻-電容電路，包括耦接於上述控制極以及上述參考電源之間且並聯的一第 一電阻與一第一電容。
15.如權利要求14所述的觸摸感應電路，其中上述觸摸檢測電路包括一第二電容，耦接於上述信號產生器； 一第三電容，耦接於上述第二電容；一第三二極體，具有耦接於上述第三電容的一第三正極端，以及耦接於上述感應電路 的一第三負極端；一第四二極體，具有耦接於一參考電源的一第四正極端，以及耦接於上述第三二極體 與上述第三電容的連接點的一第四負極端；一第二電阻，耦接於上述第二電容與上述第三電容的連接點以及上述參考電源之間；以及一觸摸感應裝置，耦接於上述第二電容與上述第三電容的連接點，根據上述觸摸事件 而提供一負載效應。
16.如權利要求15所述的觸摸感應電路，其中上述負載為電容性負載效應。
17.如權利要求9所述的觸摸感應電路，其中上述感應電路包括一第二電阻-電容電路，具有耦接於上述觸摸檢測電路以及一參考電源之間且並聯的 一第三電阻與一第四電容；以及一感應單元，檢測上述第二電阻與上述第四電容之一連接點的電壓電平，並輸出上述 輸出信號。
18.如權利要求9所述的觸摸感應電路，其中上述控制器包括一模擬-數字轉換器，耦接於上述感應電路，將上述輸出信號由模擬格式轉換為數字 格式；以及一時序控制器，輸出上述控制信號以控制上述信號產生器其中的一個信號產生器輸出 上述脈衝信號。
19.一種觸摸感應電路，包括一信號產生器，根據一控制信號而輸出一脈衝信號；一觸摸檢測電路，根據一觸摸事件以及上述脈衝信號而產生一感應信號，包括 一第一電容，耦接於上述信號產生器； 一第二電容，耦接於上述第一電容；一第一二極體，具有耦接於上述第二電容的一第一正極端，以及輸出上述感應信號的 一第一負極端；一第二二極體，具有耦接於一參考電源的一第二正極端，以及耦接於上述第一二極體 與上述第二電容的連接點的一第二負極端；一第一電阻，耦接於上述第一電容與上述第二電容的連接點以及上述參考電源之間；以及一觸摸感應裝置，耦接於上述第一電容與上述第二電容的連接點，根據上述觸摸事件 而提供一負載效應；一感應電路，耦接於上述觸摸檢測電路，根據上述感應信號而產生一輸出信號；以及 一控制器，輸出上述控制信號，並根據上述輸出信號檢測上述觸摸事件。
20.如權利要求19所述的觸摸感應電路，其中上述信號產生器為一脈衝寬度調製器， 輸出上述脈衝信號。
21.如權利要求19所述的觸摸感應電路，其中上述信號產生器包括一脈衝寬度調製器，輸出一脈衝寬度調製信號；一直流電源，提供一直流電壓；一第三二極體，耦接於上述觸摸檢測電路以及上述直流電源之間，具有一第三正極端 以及一第三負極端；一第四二極體，具有耦接於上述第三正極端的一第四負極端，以及耦接於上述第三負 極端的一第四正極端；以及一切換電路，耦接於上述脈衝寬度調製器以及上述直流電源，根據上述脈衝寬度調製 信號而開關切換以於上述第三二極體與上述第四二極體的連接點輸出上述脈衝信號。
22.如權利要求21所述的觸摸感應電路，其中上述切換電路包括一電晶體，具有耦接於上述脈衝寬度調製器之一控制極，耦接於上述直流電源的一第 一極，以及耦接於一參考電源的一第二極；以及一第一電阻-電容電路，包括耦接於上述控制極以及上述參考電源之間且並聯的一第 二電阻與一第三電容。
23.如權利要求W所述的觸摸感應電路，其中上述負載為電容性負載效應。
24.如權利要求19所述的觸摸感應電路，其中上述感應電路包括一第二電阻-電容電路，具有耦接於上述觸摸檢測電路以及一參考電源之間且並聯的 一第三電阻與一第四電容；以及一感應單元，檢測上述第二電阻與上述第四電容之一連接點的電壓電平，並輸出上述 輸出信號。
25.如權利要求19所述的觸摸感應電路，其中上述控制器包括一模擬-數字轉換器，耦接於上述感應電路，將上述輸出信號由模擬格式轉換為數字 格式；以及一時序控制器，輸出上述控制信號。
26.一種觸摸感應方法，適用於多個信號產生器，包括輸出一控制信號以控制上述信號產生器依照一既定順序而於不同時間輸出一脈衝信號；以陣列方式配置多個觸摸檢測電路，上述觸摸檢測電路分別根據一觸摸事件以及上述 脈衝信號而產生一感應信號，其中位於同一列的上述觸摸檢測電路耦接於相同的上述信號 產生器；檢測位於同一行的上述觸摸檢測電路所輸出的上述感應信號而產生一輸出信號；以及根據所輸出的上述控制信號以及上述輸出信號檢測對應於上述觸摸事件的觸摸檢測 電路。
27.如權利要求沈所述的觸摸感應方法，還包括通過一模擬-數字轉換器將上述輸出 信號由模擬格式轉換為數字格式。
28.如權利要求27所述的觸摸感應方法，其中上述模擬-數字轉換器具有多個輸入端 子，且上述輸入端子的個數與上述觸摸檢測電路所構成的陣列的行數相同。
29.如權利要求27所述的觸摸感應方法，其中上述信號產生器的個數與上述觸摸檢測 電路所構成的陣列的列數相同。
全文摘要
一種觸摸感應電路及方法。多個信號產生器根據控制信號輸出一脈衝信號。多個觸摸檢測電路，以陣列方式配置，根據觸摸事件以及脈衝信號而產生感應信號，位於同一列的觸摸檢測電路耦接於相同的信號產生器。多個感應電路分別耦接於位於同一行的觸摸檢測電路，根據感應信號而產生輸出信號。控制器接收輸出信號並輸出控制信號以控制信號產生器其中的一個信號產生器輸出脈衝信號，並根據所輸出的控制信號以及輸出信號檢測對應於觸摸事件的觸摸檢測電路。
文檔編號H03K17/96GK102130675SQ20101000368
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月14日 優先權日2010年1月14日
發明者梁銘仁 申請人:臺達電子工業股份有限公司