本發(fā)明涉及指點(diǎn)桿鼠標(biāo)，尤其涉及一種電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)及其觸摸坐標(biāo)采集方法。

背景技術(shù)：

指點(diǎn)桿是一種主要應(yīng)用于筆記本電腦的定點(diǎn)設(shè)備。其用于多個(gè)筆記本電腦品牌，包括ThinkPad、戴爾、惠普，富士通。其基本原理是用指尖輕推指點(diǎn)桿，其底部的陶瓷板就會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的彎曲，安裝在陶瓷板上的4個(gè)彎曲傳感器馬上就會(huì)感知力度的方向和大小。但是這種感應(yīng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要的零件較多，因而增大了產(chǎn)品成本，并且在操作是需要施以一定的推力或者壓力等，不便于用于操控，從而影響用戶體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)、便于操控且準(zhǔn)確性好的電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)及其觸摸坐標(biāo)采集方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)，其包括有基材，所述基材上設(shè)有觸摸區(qū)和端子排，所述端子排包括多個(gè)數(shù)據(jù)端子，所述觸摸區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)感應(yīng)片，多個(gè)感應(yīng)片呈陣列式分布，且所述感應(yīng)片與端子排的數(shù)據(jù)端子一一電性連接，當(dāng)手指觸碰觸摸區(qū)時(shí)與感應(yīng)片形成電容，通過采集電容的變化量而計(jì)算得出觸摸坐標(biāo)。

優(yōu)選地，所述感應(yīng)片為正六邊形。

優(yōu)選地，所述感應(yīng)片的數(shù)量是19個(gè)。

優(yōu)選地，所述觸摸區(qū)呈圓形，且19個(gè)感應(yīng)片布滿觸摸區(qū)。

優(yōu)選地，所述基材是FPC基材。

優(yōu)選地，還包括有一采集電路，所述采集電路包括有觸摸芯片，所述端子排的數(shù)據(jù)端子電性連接于觸摸芯片的IO口，所述觸摸芯片用于對(duì)感應(yīng)片輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)而得出觸摸坐標(biāo)。

優(yōu)選地，所述采集電路包括有一穩(wěn)壓單元，所述穩(wěn)壓單元用于將5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V供電電壓。

一種電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)觸摸坐標(biāo)采集方法，所述方法基于一電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)，所述電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)包括有基材，所述基材上設(shè)有觸摸區(qū)和端子排，所述端子排包括多個(gè)數(shù)據(jù)端子，所述觸摸區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)感應(yīng)片，多個(gè)感應(yīng)片呈陣列式分布，且所述感應(yīng)片與端子排的數(shù)據(jù)端子一一電性連接，所述方法包括如下步驟：步驟S1，手指觸碰觸摸區(qū)；步驟S2，手指與所述感應(yīng)片形成電容；步驟S3，所述電容的變化量以電信號(hào)的形式傳輸至觸摸芯片的IO口；步驟S4，所述觸摸芯片用于對(duì)感應(yīng)片輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并得出觸摸坐標(biāo)。

本發(fā)明公開的電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)中，通過在觸摸區(qū)內(nèi)設(shè)置多個(gè)感應(yīng)片，使得感應(yīng)片能夠與手指產(chǎn)生自電容，并隨之產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，通過對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行處理，可以得出觸摸坐標(biāo)，當(dāng)手指在觸摸區(qū)上滑動(dòng)時(shí)，通過坐標(biāo)的變化可以得出滑動(dòng)軌跡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)功能。相比現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明結(jié)構(gòu)更加簡單，且成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，用戶無需施加推力或壓力，因而降低了使用難度，方便了用戶操作。

附圖說明

圖1為電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為采集電路的原理圖。

圖3為電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)與觸摸芯片的連接關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更加詳細(xì)的描述。

本發(fā)明公開了一種電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)，結(jié)合圖1和圖2所示，其包括有基材1，所述基材1上設(shè)有觸摸區(qū)2和端子排3，所述端子排3包括多個(gè)數(shù)據(jù)端子，所述觸摸區(qū)2內(nèi)設(shè)有多個(gè)感應(yīng)片4，多個(gè)感應(yīng)片4呈陣列式分布，且所述感應(yīng)片4與端子排3的數(shù)據(jù)端子一一電性連接，當(dāng)手指觸碰觸摸區(qū)2時(shí)與感應(yīng)片4形成電容，通過采集電容的變化量而計(jì)算得出觸摸坐標(biāo)。

上述電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)中，通過在觸摸區(qū)2內(nèi)設(shè)置多個(gè)感應(yīng)片4，使得感應(yīng)片4能夠與手指產(chǎn)生自電容，并隨之產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，通過對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行處理，可以得出觸摸坐標(biāo)，當(dāng)手指在觸摸區(qū)2上滑動(dòng)時(shí)，通過坐標(biāo)的變化可以得出滑動(dòng)軌跡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)功能。相比現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明結(jié)構(gòu)更加簡單，且成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，用戶無需施加推力或壓力，因而降低了使用難度，方便了用戶操作。

作為一種優(yōu)選方式，所述感應(yīng)片4為正六邊形。所述感應(yīng)片4的數(shù)量是19個(gè)。所述觸摸區(qū)2呈圓形，且19個(gè)感應(yīng)片4布滿觸摸區(qū)2。

實(shí)際應(yīng)用過程中，觸摸區(qū)可由兩塊單獨(dú)的FPC設(shè)計(jì)后進(jìn)行焊接貼合或者是在一個(gè)FPC上設(shè)計(jì)，主要由結(jié)構(gòu)決定，另外功能區(qū)是由19個(gè)6邊形組成，每個(gè)6邊形分別接一個(gè)IC通道，并且可以任意互換，大大增加了設(shè)計(jì)的靈活性。另外元件部分較少，因此可快速高效完成方案設(shè)計(jì)。

關(guān)于觸摸坐標(biāo)的計(jì)算過程，由于指點(diǎn)桿鼠標(biāo)是基于自電容的原理設(shè)計(jì)，所以其報(bào)點(diǎn)和計(jì)算坐標(biāo)方式相類似，例如：自電容是利用電極自身與外界產(chǎn)生電容，發(fā)生激勵(lì)，然后采樣。觸摸功能區(qū)可看作是單層的ITO，每個(gè)sensor通道的pattern為一個(gè)正六邊形，每個(gè)sensor與手組成一個(gè)電容，電容正比于手與sensor的正對(duì)面積，每三個(gè)相鄰的六邊形sensor稱為一個(gè)Bar。

計(jì)算過程中，一個(gè)Touch的坐標(biāo)根據(jù)一個(gè)Bar的六邊形sensor通道的感應(yīng)量比例計(jì)算等到，關(guān)于運(yùn)算過程，主要運(yùn)用重心法來計(jì)算坐標(biāo)：

重心法首先要在坐標(biāo)系中標(biāo)出各個(gè)地點(diǎn)的位置，目的在于確定各點(diǎn)的相對(duì)距離，坐標(biāo)系可以隨便建立，在國際選址中，經(jīng)常采用經(jīng)度和緯度建立坐標(biāo)，然后，根據(jù)各點(diǎn)在坐標(biāo)系中的橫縱坐標(biāo)值求出成本運(yùn)輸最低的位置坐標(biāo)X和Y，重心法使用的公式：

其中：

Cx--重心的x坐標(biāo)；

Cy--重心的y坐標(biāo)；

Dix--第i個(gè)地點(diǎn)的x坐標(biāo)；

Diy--第i個(gè)地點(diǎn)的y坐標(biāo)；

Vi--運(yùn)到第i個(gè)地點(diǎn)或從第i個(gè)地點(diǎn)運(yùn)出的貨物量。

最后，選擇求出的重心點(diǎn)坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)作為要布置設(shè)施的地點(diǎn)。

將圖形的左下角定為坐標(biāo)原點(diǎn)，并將X、Y方向坐標(biāo)分為0～2047個(gè)點(diǎn)，因此每個(gè)sensor圖形的坐標(biāo)可分在大致的區(qū)間范圍內(nèi)，因人體手指觸摸會(huì)同時(shí)按壓到幾個(gè)不同的六邊形，每個(gè)通道都會(huì)有不同的感應(yīng)量，將其相加并結(jié)合重心法則可以更加準(zhǔn)確計(jì)算出報(bào)點(diǎn)位置的坐標(biāo)。其中，感應(yīng)量的大少根據(jù)C＝εS/d得出，即電容的大少跟手指接觸的面積和距離有關(guān)系，當(dāng)手指觸摸后，會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電容值，IC根據(jù)電容值會(huì)處理運(yùn)算出對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)。

本實(shí)施例中，所述基材1是FPC基材。實(shí)際應(yīng)用中，還包括有一采集電路，所述采集電路包括有觸摸芯片U1，所述端子排3的數(shù)據(jù)端子電性連接于觸摸芯片U1的IO口，所述觸摸芯片U1用于對(duì)感應(yīng)片4輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)而得出觸摸坐標(biāo)。此外，所述采集電路包括有一穩(wěn)壓單元，所述穩(wěn)壓單元用于將5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V供電電壓。所述觸摸芯片U1的型號(hào)為MSG22S。

為了更好地實(shí)現(xiàn)電容式觸摸坐標(biāo)采集，本發(fā)明還公開一種電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)觸摸坐標(biāo)采集方法，所述方法基于上述電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，手指觸碰觸摸區(qū)2；

步驟S2，手指與所述感應(yīng)片4形成電容；

步驟S3，所述電容的變化量以電信號(hào)的形式傳輸至觸摸芯片U1的IO口；

步驟S4，所述觸摸芯片U1用于對(duì)感應(yīng)片4輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并得出觸摸坐標(biāo)。

本發(fā)明公開的電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)及其觸摸坐標(biāo)采集方法，其采用FPC代替陶瓷片的方式來感知力度的方向和大小，其構(gòu)成相比之下更加簡單，成本也相對(duì)更低，由此可見，該電容式指點(diǎn)桿鼠標(biāo)取得了突出的進(jìn)步，適合在本領(lǐng)域內(nèi)推廣應(yīng)用，并具有較好的市場(chǎng)前景。

以上所述只是本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)所做的修改、等同替換或者改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。