[發(fā)明專利]觸控輔助結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該觸控輔助結(jié)構(gòu)的觸控感測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710282467.3
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107678604A
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許榮競;吳錦都;陳昇嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 許榮競;吳錦都;陳昇嘉
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及觸控領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種可“主動性或被動性”碰觸任一“絕緣體或非絕緣體”的觸控源后，皆可產(chǎn)生觸控觸發(fā)效果的觸控輔助結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用裝置，藉此提升觸控的便利性，可運(yùn)用于機(jī)器人中，以實(shí)現(xiàn)具觸覺的電子皮膚。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的觸控面板多運(yùn)用于屏幕領(lǐng)域，使用上皆是“被動地”由外部接收觸控者通過手指或觸控筆輸入觸控指令而進(jìn)行操作，例如常見的智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等皆如此。另外，按照觸控的基礎(chǔ)原理不同，觸控面板大致可分為電感式、電阻式、電容式及波動式，其中，除了波動式利用遮斷或影響聲波或紅外線動作路徑，進(jìn)而判斷觸發(fā)與否外，電感式只能使用特定信號源，電容式觸控機(jī)制無法使用絕緣體為觸控源。盡管如此，由于波動式易受灰塵、油污、液體等外在環(huán)境物質(zhì)干擾，造成波動傳遞的誤動作；電感式無法對信號源以外的對象反應(yīng)，以及電阻式雖原理簡單，技術(shù)門坎較低，但是反應(yīng)較不靈敏且壽命較短。故實(shí)際實(shí)施時，各領(lǐng)域的觸控設(shè)備仍多采用電容式。

相較于電阻式觸控，電容式觸控具有耐刮性佳、防污性佳及反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。主要原理是以偵測觸控后電容值的變化量作為觸發(fā)與否的依據(jù)。進(jìn)一步，電容式觸控可分為表面電容式與投射電容式。但是無論何種觸控機(jī)制，對于觸控源而言，皆須為一非絕緣體接近接觸點(diǎn)才能夠工作。例如使用干燥的木棒、一般塑料制品或是較厚的手套，理論上皆無法有效觸發(fā)電容式觸控裝置工作。

另外，由于未來生活中，各類裝置將可能具有主動性移動的屬性，例如運(yùn)用于可移動或具有機(jī)械手臂的機(jī)器人，當(dāng)該機(jī)器人機(jī)身裝設(shè)有觸控裝置時，如果對應(yīng)碰觸的對象為一絕緣體或非良導(dǎo)體，此時機(jī)械手臂或機(jī)器人將無法有效判斷進(jìn)而做出正確的觸發(fā)動作。因此目前實(shí)務(wù)上對于機(jī)械手臂或機(jī)器人的感測，多通過近場感應(yīng)或波動機(jī)制做為靠近或碰觸與否的判斷方式，例如掃地機(jī)器人。

然而，由于前述的觸控屬性或機(jī)制仍無法有效實(shí)現(xiàn)擬人化，且本發(fā)明所強(qiáng)調(diào)的并非關(guān)于如何于碰觸前做安全性關(guān)斷設(shè)置。故本發(fā)明除強(qiáng)調(diào)通過絕緣體為觸發(fā)源亦可操作外，其另一運(yùn)用重點(diǎn)為未來生活中機(jī)器人的擬人化特性，尤其供機(jī)器人外表披覆具觸覺功能的電子皮膚而進(jìn)行研究。

有鑒于此，本案發(fā)明人感現(xiàn)有技術(shù)未有相關(guān)研究或文獻(xiàn)說明，故竭其心智苦心研究并思考，憑其從事該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)累積，終提出一種觸控輔助結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該觸控輔助結(jié)構(gòu)的觸控感測裝置，以實(shí)現(xiàn)擬人化般的機(jī)器人工藝并大幅提升各類觸控裝置的使用便利性。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)由“主動性或被動性”接觸于“絕緣體或非絕緣體”的觸控源后，皆可實(shí)現(xiàn)觸發(fā)效果的觸控輔助結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該觸控輔助結(jié)構(gòu)的觸控感測裝置。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種觸控輔助結(jié)構(gòu)，其設(shè)置于一投射電容式觸控裝置表面，當(dāng)觸控輔助結(jié)構(gòu)主動或被動碰觸任一絕緣或非絕緣的一觸控源后皆能夠觸發(fā)工作。該觸控輔助結(jié)構(gòu)包含：一主體，為可撓性并具有一固態(tài)外觀，于受力擠壓時該固態(tài)外觀產(chǎn)生形變，移除受力后該固態(tài)外觀恢復(fù)原狀；及一導(dǎo)電介質(zhì)，均勻地分布于該主體中，且該導(dǎo)電介質(zhì)的導(dǎo)電率大于0.5S·m^-1。

在一較佳實(shí)施例中，該主體可設(shè)置為厚薄不均一的片狀體，以利于本發(fā)明提供的觸控輔助結(jié)構(gòu)裝設(shè)于一裝置后，可滿足該裝置上不同區(qū)域的觸控需求與不同的接觸性。

在另一較佳實(shí)施例中，該主體可為吸水性多孔材料；且為了避免液態(tài)的導(dǎo)電介質(zhì)受擠壓后發(fā)生散逸現(xiàn)象，該觸控輔助結(jié)構(gòu)還包含一絕緣層，其完全覆設(shè)于該主體的外表面。

在又一較佳實(shí)施例中，有別于前述材料選擇，該主體可為具有聚異戊二烯成分的高分子聚合物。

進(jìn)一步地，本發(fā)明基于前述的觸控輔助結(jié)構(gòu)，還提出一種觸控感測裝置，包含：一投射電容式觸控裝置及一觸控輔助結(jié)構(gòu)。其中該觸控輔助結(jié)構(gòu)設(shè)置于一投射電容式觸控裝置表面，并包含：一主體及一導(dǎo)電介質(zhì)。其中該主體為可撓性并具有一固態(tài)外觀，于受力擠壓時該固態(tài)外觀產(chǎn)生形變，移除受力后該固態(tài)外觀恢復(fù)原狀。該導(dǎo)電介質(zhì)均勻地分布于該主體中，且該導(dǎo)電介質(zhì)的導(dǎo)電率大于0.5S·m^-1。

在一較佳實(shí)施例中，該觸控感測裝置還包含：一靈敏度調(diào)整模塊，與該投射電容式觸控裝置連接，該靈敏度調(diào)整模塊用于設(shè)定一參考變異值，當(dāng)該靈敏度調(diào)整模塊接受一觸控信號后比對該該投射電容式觸控裝置的電容變化量是否大于該參考變異值，進(jìn)而決定是否觸發(fā)。