一种电容式三维侦测模块的侦测方法技术

本发明专利技术提供一种电容式三维侦测模块的侦测方法，提供一电容式三维侦测模块，所述电容式三维侦测模块包括一电容式触控传感器与一压电式压力传感器以及一集成在一芯片上的电容式三维控制器，所述电容式触控传感器包括多个触控单元，所述压电式压力传感器包括至少一压感单元，所述侦测方法包括步骤：S1：采用互电容方式对所述多个触控单元进行触控信号的侦测以确定触控点位置；及S2：采用自电容方式对所述至少一压感单元进行压力信号的侦测以确定按压力值大小；所述触控信号以及所述压力信号由所述电容式三维控制器进行运算处理。所述电容侦测方法简单且实用性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触控压感领域，尤其涉及一种电容式三维侦测模块的侦测方法。
技术介绍
随着触控技术的发展，无论是现有的工业电子装置还是消费电子装置大多数都采用了具有触控功能的触控模块，具有触控功能的触控模块表面受到来自手指以及触控笔等的操作时，电子装置通过检测触控点的位置来执行特定的操作。对于触控点的侦测，无论是电容屏还是电阻屏，其均通过不同的原理来确定触控点在显示装置上的二维坐标，以触控操作面所在表面建立二维坐标系(X，Y)，触控点的检测就相当于确定触控点在X轴方向的位置以及Y轴方向上的位置，即确定触控点的二维位置。为了进一步丰富具有触控功能的触控模块，目前已有部分触控模块会加装压力传感器以形成三维侦测模块，所述压力传感器包括多个压感单元，位于触控点处的压感单元感应来自垂直于触控模块(相当于Z轴方向)的按压力会产生一定的形变从而引起压感单元处的电信号发生变化，对该电性号的侦测可以确定压感单元所受到的压力。不同位置触控点匹配不同按压力值时可设置对应的装置功能，即我们可以从触控点(X,Y)和压力(Z)所界定的3D(3-dimension三维)角度去丰富设计从而形成兼具触控侦测功能和压力侦测功能的三维侦测模块。然而，在电子设备日趋轻薄化低价化的今天，加载有压力传感器的三维侦测模块硬件非常复杂，触控传感器的硬件与压力传感器的硬件多半各自独立(需要至少两套硬件设备，硬件设备包括多个芯片)，具有成本高，耗能多等缺点。由于其相互的独立性，所述三维侦测模块的整体侦测方法也相对复杂。实际上，以目前用以支持侦测触控位置的触控芯片来说，主要采互电容侦测模式为主，而现有技术对于力传感器遭受压力变化时，主要以阻抗侦测及电容值变化侦测两种侦测态样为选择；值得留意，若触控侦测采用互电容式，而压力变化采用阻抗侦测的方式时，将使用的总体硬件(需要多个芯片搭配惠斯登电桥解决信号侦测与处理)显得复杂。对业界来说，若能开发出以现有触控芯片解决信号侦测方案(即以电容侦测型态)的基础，并使压力感测讯号也以电容型态被侦测，实现将现有电容式侦测芯片技术直接支持三维侦测应用，即为业界所期待。
技术实现思路
为克服目前三维侦测模块所存在的硬件复杂(需要多个芯片解决信号处理)及侦测方法复杂的问题，本专利技术提供一种电容式三维侦测模块的侦测方法。本专利技术提供了一种解决上述技术问题的技术方案：一种电容式三维侦测模块的侦测方法，提供一电容式三维侦测模块，所述电容式三维侦测模块包括一电容式触控传感器与一压电式压力传感器以及一集成在一芯片上的电容式三维控制器，所述电容式触控传感器包括多个触控单元，所述压电式压力传感器包括至少一压感单元，所述侦测方法依次包括步骤：S1：采用互电容方式对所述多个触控单元进行触控信号的侦测以确定触控点位置；及S2：采用自电容方式对所述至少一压感单元进行压力信号的侦测以确定按压力值大小，在该步骤中所述的至少一压感单元与步骤S1中所确定的触控点位置相对应；所述触控信号以及所述压力信号由所述电容式三维控制器进行运算处理。优选地，所述触控信号的侦测周期的起始点和结束点均与所述压力信号侦测周期的起始点和结束点错位。优选地，所述至少一压感单元与多个触控单元位置对应设置。本专利技术还提供一种电容式三维侦测模块的侦测方法，提供一电容式三维侦测模块，所述电容式三维侦测模块包括一电容式触控传感器与一压电式压力传感器以及一集成在一芯片上的电容式三维控制器，所述电容式触控传感器包括多个触控单元，所述压电式压力传感器包括至少一压感单元，所述侦测方法包括步骤：T21：采用互电容方式对所述多个触控单元进行触控信号的侦测以确定触控点位置；及T22：采用自电容方式对所述至少一压感单元进行压力信号的侦测以确定按压力值大小；步骤T21和步骤T22相互独立进行；所述触控信号以及所述压力信号由所述电容式三维控制器进行运算处理。优选地，所述第一压感层为采用正温度系数的压感材料制成的正温度系数压感层，所述第二压感层为采用负温度系数的压感材料制成的负温度系数压感层，所述第二压感层上压感单元之压力信号作为所述第一压感层上压感单元之压力信号的温度补偿对象。优选地，所述触控信号的侦测与所述压力信号的侦测分时序进行。优选地，所述触控信号的侦测与所述压力信号的侦测同时序进行。优选地，所述触控信号的侦测周期的起始点和结束点均与所述压力信号侦测周期的起始点和结束点错位。优选地，所述至少一压感单元与多个触控单元位置对应设置。优选地，所述压电式压力传感器包括至少一柔性基材层，在所述柔性基材层的两侧分别设置有一第一压感层和一第二压感层，所述第一压感层和所述第二压感层上均设置有至少一所述的压感单元。优选地，所述电容式三维控制器对所述第一压感层上压感单元之压力信号和所述第二压感层上压感单元之压力信号进行叠加。与现有技术相比，本专利技术所提供的电容式三维侦测模块成具有如下优点：1.电容式三维侦测模块在触控点位置以及按压力值的侦测中，可以先侦测触控点的位置，然后再侦测触控点位置处所对应的压感单元所受到的按压力值，因此，在按压力值的侦测过程中，电容式三维控制器可选择性地无需对压感单元全部进行一次侦测，提高了侦测效率，降低了硬件损耗。2.触控点位置的侦测与按压力值的侦测也可以相互独立分时序或同时序进行。由于触控信号和压力信号因触控操作所引起的信号类型变化一致。故所述两者之间容易产生信号干扰，压力侦测与触控点的侦测分时序进行时，由于两者侦测时序相互错开，故相互之间的干扰可以降低以避免信号误判。更进一步，所述压力信号与触控信号侦测的电位切换点错开，其可以进一步降低信号之间的相互干扰。在同时序时，在触控信号侦测的起点处(电位切点)压力信号的侦测还没有开始或者已经结束，即使产生了干扰信号，它们之间也避开了相互干扰的可能，而在压力信号侦测起始点以及结束点(电位切换点)处，触控信号的侦测处于稳定期，故，两者之间的干扰也不大。3.所述压电式压力传感器至少包括一柔性基材层，所述柔性基材层采用柔性材质制作，其能够灵敏感应于触控点所产生的压力而发生形变。在所述柔性基材层的两侧设置有第一压感层和第二压感层，分别位于第一压感层和第二压感层上的第一压感单元和第二压感单元尺寸位置一一对应，在第一压感单元和第二压感单元互为温度补偿的参考对象时，由于其尺寸位置的对应，其各自所受的如温度以及其他干扰所带来的噪声讯号一致，经过运算电路等处理后可以较好的消除压力信号侦测过程中所产生的其他噪声讯号。提升压力侦测精度；此外触控点所对应的第一压感单元和第二压感单元也进行信号叠加，电容式三维侦测模块检测到更强更稳定的压力信号。第一压感层和第二压感层的压力信号处理既可以设置为温度补偿方式，又可以兼顾为压力信号叠加方式，具有设计灵活，结构合理等优点。4.触控单元与压感单元的通过同一公共驱动器来驱动，其节约了硬件成本，简化了电路设计，提升了电容式三维侦测模块集成度，且从一定程度上降低了电容式三维侦测模块的厚度与重量。【附图说明】图1是本专利技术第一实施例电容式三维侦测模块的层状结构示意图。图2是本专利技术第一实施例电容式三维侦测模块之触控电极层的平面结构示意图。图3是图2中A处的放大结构示意图。图4是本专利技术第一实施例电容式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式三维侦测模块的侦测方法，其特征在于：提供一电容式三维侦测模块，所述电容式三维侦测模块包括一电容式触控传感器与一压电式压力传感器以及一集成在一芯片上的电容式三维控制器，所述电容式触控传感器包括多个触控单元，所述压电式压力传感器包括至少一压感单元，所述侦测方法依次包括步骤：S1：采用互电容方式对所述多个触控单元进行触控信号的侦测以确定触控点位置；及S2：采用自电容方式对所述至少一压感单元进行压力信号的侦测以确定按压力值大小，在该步骤中所述的至少一压感单元与步骤S1中所确定的触控点位置相对应；所述触控信号以及所述压力信号由所述电容式三维控制器进行运算处理。

【技术特征摘要】
1.一种电容式三维侦测模块的侦测方法，其特征在于：提供一电容式三维侦测模块，所述电容式三维侦测模块包括一电容式触控传感器与一压电式压力传感器以及一集成在一芯片上的电容式三维控制器，所述电容式触控传感器包括多个触控单元，所述压电式压力传感器包括至少一压感单元，所述侦测方法依次包括步骤：S1：采用互电容方式对所述多个触控单元进行触控信号的侦测以确定触控点位置；及S2：采用自电容方式对所述至少一压感单元进行压力信号的侦测以确定按压力值大小，在该步骤中所述的至少一压感单元与步骤S1中所确定的触控点位置相对应；所述触控信号以及所述压力信号由所述电容式三维控制器进行运算处理。2.如权利要求1所述的电容式三维侦测模块的侦测方法，其特征在于：其特征在于：所述第一压感层为采用正温度系数的压感材料制成的正温度系数压感层，所述第二压感层为采用负温度系数的压感材料制成的负温度系数压感层，所述第二压感层上压感单元之压力信号作为所述第一压感层上压感单元之压力信号的温度补偿对象。3.如权利要求1所述的电容式三维侦测模块的侦测方法，其特征在于：所述触控信号的侦测周期的起始点和结束点均与所述压力信号侦测周期的起始点和结束点错位。4.如权利要求1所述的电容式三维侦测模块的侦测方法，其特征在于：所述至少一压感单元与多个触控单元位置对应设置。5.一种电容式三维侦测模块的侦测方法，其特征在于：提供一电容式三维侦测模块，所述电容式三维侦测模块包括一电容式触控传感器与一压电式压力传感器以及一集成在一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周家麒，庄志成，林尚宇，郑太狮，
申请(专利权)人：宸鸿科技厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35