触碰感应器及其操作方法;TOUCH SENSOR AND OPERATING METHOD THEREOF

摘要

提供一种触碰感应器以及一种其操作方法。触碰感应器包括：脉冲信号产生器，其用于产生脉冲宽度回应于控制码而校正之脉冲信号；脉冲信号传输器，其用于当触碰物件不与触碰垫接触时传输脉冲信号以及当触碰物件与触碰垫接触时停止传输脉冲信号；脉冲信号侦测器，其用于侦测经由脉冲信号传输器传输之脉冲信号；以及控制器，其用于当脉冲信号侦测器侦测到脉冲信号时辨认非接触状态且调整控制码以校正脉冲信号之脉冲宽度。在上述组态中，可较精确地感应触碰物件与触碰垫之接触，且可防止在触碰感应器中由于操作条件的改变所发生之故障。结果，可增强触碰感应器之操作可靠性。

主权项

1.一种触碰感应器，包括：脉冲信号产生器，其用于产生脉冲信号，所述脉冲信号之脉冲宽度是回应于控制码而校正；脉冲信号传输器，其用于当触碰物件不与触碰垫接触时传输所述脉冲信号以及当所述触碰物件与所述触碰垫接触时停止传输所述脉冲信号；脉冲信号侦测器，其用于侦测经由所述脉冲信号传输器传输之所述脉冲信号；以及控制器，其用于当所述脉冲信号侦测器侦测到所述脉冲信号时辨认非接触状态且调整所述控制码以校正所述脉冲信号之所述脉冲宽度。 ;2.如申请专利范围第1项所述之触碰感应器，其中所述控制器藉由自最大值逐渐减小所述脉冲信号之所述脉冲宽度而获得所述脉冲信号侦测器开始侦测所述脉冲信号时之校正后脉冲宽度，且将所述脉冲信号之所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。 ;3.如申请专利范围第1项所述之触碰感应器，其中所述控制器藉由自在所述先前校正操作中获得之脉冲宽度与容许限度之和逐渐减小所述脉冲信号之所述脉冲宽度而获得所述脉冲信号侦测器开始侦测所述脉冲信号时之校正后脉冲宽度，且将所述脉冲信号之所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。 ;4.如申请专利范围第1项所述之触碰感应器，其中所述控制器使用逐次近似法而获得所述脉冲信号侦测器开始侦测所述脉冲信号时之校正后脉冲宽度，且将所述脉冲信号之所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。 ;5.如申请专利范围第4项所述之触碰感应器，其中所述逐次近似法包括获得收歛后脉冲宽度作为所述校正后脉冲宽度，所述收歛后脉冲宽度藉由重复当所述脉冲信号侦测器侦测不到所述脉冲信号时逐渐将所述脉冲宽度增加脉冲宽度改变单位且按一半改变所述脉冲宽度改变单位之过程以及当所述脉冲信号侦测器侦测到所述脉冲信号时逐渐将所述脉冲宽度减小所述脉冲宽度改变单位且按一半改变所述脉冲宽度改变单位之过程而获得。 ;6.如申请专利范围第1项所述之触碰感应器，其中所述脉冲信号传输器包括：电阻器；以及所述触碰垫，其根据所述电阻器之电阻以及所述触碰物件之静电电容藉由所述脉冲信号来充电或放电以当所述触碰物件接触时抑制所述脉冲信号的传输。 ;7.如申请专利范围第1项所述之触碰感应器，其中所述脉冲信号传输器包括：可变电阻器，其中电阻随着所述控制码而变化；以及所述触碰垫，其根据所述可变电阻器之所述变化后电阻以及所述触碰物件之所述静电电容藉由所述脉冲信号来充电或放电以当所述触碰物件接触时抑制所述脉冲信号的传输。 ;8.如申请专利范围第7项所述之触碰感应器，其中所述可变电阻器包括：多个电阻器，其串联连接；以及多个驱动器，其用于改变所述可变电阻器之所述电阻器的数目，其中时脉信号传输至所述可变电阻器以回应于所述控制码。 ;9.如申请专利范围第1项所述之触碰感应器，其中所述脉冲信号产生器包括：时脉信号产生器，其用于产生时脉信号；以及计数器，其计数值根据所述控制码而设定，且回应于所述时脉信号藉由所述计数值来计数以改变所述脉冲信号之所述脉冲宽度。 ;10.如申请专利范围第9项所述之触碰感应器，其中所述脉冲信号侦测器包括用于回应于所述脉冲信号而双态触发输出信号的T正反器。 ;11.如申请专利范围第1项所述之触碰感应器，其中所述脉冲信号产生器包括：时脉信号产生器，其用于产生时脉信号；信号延迟单元，其用于根据所述控制码而改变所述时脉信号之延迟时间；反相器，其用于将所述信号延迟单元之输出信号予以反相；以及逻辑闸，其用于对所述时脉信号以及所述反相器之输出信号执行逻辑”及”运算以产生具有对应于所述时脉信号之所述延迟时间的脉冲宽度之所述脉冲信号。 ;12.如申请专利范围第11项所述之触碰感应器，其中所述信号延迟单元包括多个串联连接之延迟单元以对应于所述控制码之各别码值，每一延迟单元用于回应于所述控制码之所述对应的码值而判定是否延迟所述时脉信号。 ;13.如申请专利范围第12项所述之触碰感应器，其中所述延迟单元中之每一者包括：多工器，其用于接收前端延迟单元之输出信号及所述时脉信号，回应于所述控制码之所述对应的码值选择所述前端延迟单元之所述输出信号及所述时脉信号中之一者，且输出所述选定的信号；以及偶数个反相器，其用于当自所述多工器传输所述时脉信号时延迟所述时脉信号且将所述延迟后时脉信号输出至后端延迟单元。 ;14.如申请专利范围第11项所述之触碰感应器，其中所述脉冲信号侦测器包括用于回应于所述脉冲信号而双态触发输出信号的T正反器。 ;15.如申请专利范围第11项所述之触碰感应器，其中所述脉冲信号侦测器包括用于回应于所述时脉信号并闩锁所述脉冲信号的D正反器。 ;16.一种操作触碰感应器之方法，包括：产生具有预定脉冲宽度之脉冲信号；当触碰物件不与触碰垫接触时传输所述脉冲信号以及当所述触碰物件与所述触碰垫接触时停止传输所述脉冲信号；当所述脉冲信号经传输时辨认非接触状态以及当所述脉冲信号未经传输时辨认接触状态；以及校正所述非接触状态下的所述脉冲信号之所述脉冲宽度。 ;17.如申请专利范围第16项所述之操作触碰感应器之方法，其中校正所述非接触状态下的所述脉冲信号之所述脉冲宽度包括：藉由自最大值逐渐减小所述脉冲信号之所述脉冲宽度而获得不传输所述脉冲信号时之临界脉冲宽度；当当前的临界脉冲宽度与在所述先前校正操作中获得之临界脉冲宽度之间的差处于容许限度内时，藉由将边缘脉冲宽度添加至所述临界脉冲宽度而获得校正后脉冲宽度；以及将所述脉冲信号之所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。 ;18.如申请专利范围第16项所述之操作触碰感应器之方法，其中校正所述非接触状态下的所述脉冲信号之所述脉冲宽度包括：藉由自在所述先前校正操作中获得之脉冲宽度与容许限度之和逐渐减小所述脉冲信号之所述脉冲宽度而获得不传输所述脉冲信号时之临界脉冲宽度；当所述当前的临界脉冲宽度与在所述先前校正操作中获得之临界脉冲宽度之间的差处于所述容许限度内时，藉由将边缘脉冲宽度添加至所述临界脉冲宽度而获得校正后脉冲宽度；以及将所述脉冲信号之所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。 ;19.如申请专利范围第16项所述之操作触碰感应器之方法，其中校正所述非接触状态下的所述脉冲信号之所述脉冲宽度包括：藉由使用逐次近似法来增加以及减小所述脉冲信号之所述脉冲宽度而获得临界脉冲宽度；当所述当前的临界脉冲宽度与在所述先前校正操作中获得之临界脉冲宽度之间的差处于容许限度内时，藉由将边缘脉冲宽度添加至所述临界脉冲宽度而获得校正后脉冲宽度；以及将所述脉冲信号之所述脉冲宽度校正为所述校正后脉冲宽度。 ;20.如申请专利范围第19项所述之操作触碰感应器之方法，其中获得所述临界脉冲宽度包括：初始化所述脉冲信号之所述脉冲宽度以及脉冲宽度改变单位；藉由重复当未传输所述脉冲信号时逐渐将所述脉冲宽度增加所述脉冲宽度改变单位且按一半改变所述脉冲宽度改变单位之过程以及当传输所述脉冲信号时逐渐将所述脉冲宽度减小所述脉冲宽度改变单位且按一半改变所述脉冲宽度改变单位之过程而收歛所述脉冲宽度；以及获得所述收歛后脉冲宽度作为所述临界脉冲宽度。;图1为习知触碰感应器之详细电路图。;图2为根据本发明之例示性实施例的触碰感应器之方块图。;图3为根据本发明之例示性实施例的触碰感应器之详细电路图。;图4为根据本发明之另一例示性实施例的触碰感应器之详细电路图。;图5揭示图4之信号延迟单元的延迟时间与脉冲信号之脉冲宽度之间的相关性。;图6为根据本发明之又一例示性实施例的触碰感应器之详细电路图。;图7为根据本发明之例示性实施例的信号延迟单元SIGD之详细电路图。;图8为根据本发明之另一例示性实施例的脉冲信号传输器之电路图。;图9为说明根据本发明之例示性实施例操作触碰感应器之方法流程图。;图10为说明根据本发明之例示性实施例的图9之校正操作(步骤S10)之流程图。;图11为说明根据本发明之另一例示性实施例的图9之校正操作(步骤S10)之流程图。;图12为说明根据本发明之又一例示性实施例的图9之校正操作(步骤S10)之流程图。;图13为说明在图12之校正操作中发现临界脉冲宽度的方法之曲线图。