Сенсорное устройство управления

 

Изобретение может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации. Сенсорное устройство управления содержит тактовый генератор и элементы И-НЕ 7,8, сенсорные ячейки (СЯ) 2-5,каждая из которых со - стоит из сенсорной площадки (15-18) в виде прямоугольных пластин, расположенных в углах прямоугольника в од - ной плоскости и отделенных друг от друга зазором, обеспечиваицим электрическую изоляцию их друг от друга, и резистора (11-14), распределитель 6 импульсов, интеграторы 9,10 в виде RC-цепочек, построенных из резисторов 28,29 и конденсаторов 30,31 соответственно . СЯ 2,4,5 содержит элементы И-НЕ 19-21 соответственно, СЯ 2-4- элементы ИЛИ 22-24 и -инверторы 25-27 соответственно. Сенсорное устройство управления имеет расширенные функциональные возможности. 3 з,п,ф-лы, 2кп, § сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ai (д1) 4 H.ОЗ K 17/945, 17/00

УС." ;." -р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4153686/24-21 (22) 28.11.86 (46) 15.06.88. Бюл. У 22 (71) Йаучно-исследовательский институт прикладной геодезии (72) Б.Г.Никифоров (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 575773, кл.. Н 03 К 17/945, 1976.

Авторское свидетельство СССР

9 665402, кл. Н 03 К 17/00, 1977. (54) СЕНСОРНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации. Сенсорное устройство управления содержит тактовый генератор 1, элементы И-НЕ 7,8, сенсорные ячейки (СЯ) 2-5,каждая из которых со стоит из сенсорной площадки (15-18) в виде прямоугольных пластин, распо" ложенных в углах прямоугольника в од ной плоскости и отделенных друг от друга зазором, обеспечивающим элект" рическую изоляцию их друг от друга, и резистора (11-14), распределиТель 6 импульсов, интеграторы 9 10 в виде

RC-цепочек, построенных из резисторов 28,29 и конденсаторов 30,31 соответственно. СЯ 2,4,5 содержит элементы И-НЕ 19-21 соответственно, СЯ 2-4элементы ИЛИ 22-24 и -инверторы 25-27 соответственно. Сенсорное устройство управления имеет расширенные функциональные воэможности. 3 з.п.ф-лы, 2 ил °

1 1403363

) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в

1 стройствах ввода и вывода информации. .5

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем осуществления зависимости величины амплитуды выходных сигналов от номера сенсорной площадки при касании последней а также создание клавиатуры управления положения объекта йа экране дисплея одним пальцем оператора за счет определенного расположения сенсорных площадок устройства„ 15

На фиг,1 представлена электрическая функциальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — расположение

Сенсорных площадок.

Сенсорное устройство управления 20 одержит тактовый генератор 1, перую, вторую, третью и четвертую сенсорные ячейки 2-5, распределитель 6 импульсов, первый и второй элементы И-НЕ 7 и 8, первый и второй интег- 25 раторы 9 и 10.

Каждая сенсорная ячейка 2-5 содержит резисторы 11-14, первый вывод ко горогр является входом ячейки, а второй вывод соединен с сенсорной площад-,30

1 ой 15-18. Первая 2, третья 4 и четвертая 5 сенсорные ячейки содержат лементы И-НЕ 19-21, первые входы ко вторых соединены с сенсорными площадками 15,17 и 18, Первая 2, вторая 3 третья 4 сенсорные ячейки содержат элементы ИЛИ 22-24 и инверторы 25-27.

Йричем первые входы элементов ИЛИ 22 24 соединены с сенсорными площадка и 15-17 ячеек, а вторые входы эле- 40 ментов ИЛИ 22-24 через инверторы 2527 подсоединены к входам ячеек 2-4.

Входы ячеек 2,4 и 5 соединены соответственно с вторыми входами элементов И-НЕ 19 — 21 этих ячеек, 45

Выход тактового генератора 1 соединен с входом распределителя 6 импульсов, выходы которого соединены с входами сенсорных ячеек 2-5 соответ ственно. Выходы инверторов 9- 10 яв50 ляются выходами устройства. Входы. интеграторов 9 и 10 подсоединены соответственно к выходам элементов И-НЕ

7 и 8. Входы первого элемента И-НЕ 7 подключены к выходам элементов ИЛИ 22 и 23 первой 2 и второй 3 и выходам элементов И-НЕ 20 и 21 третьей 4 и четвертой 5 сенсорных ячеек. Входы второго элемента И-1И; 8 соединены выходами элементов И-НЕ 19 и ?О первой ? и четвертой 5 и выходами элементов ИЛИ 23 и 24 второй 3 и третьей 4 сенсорной ячеек соответственно.

Распределитель 6 импульсов может быть построен на счетчике с дешифратором.

В качестве интеграторов 9 и 10 могут быть использованы RC-цепочки, построенные из резисторов 28 и 29 и конденсаторов 30 и 31.

Сенсорное устройство управления работает следующим образом.

В исходном состоянии генератор 1 вырабатывает прямоугольные импульсы, поступающие на вход распределителя.

С выхода распределителя 6 импульсы, сдвинутые относительно друг друга по фазе, поступают на входы сенсорных ячеек 2-5. Поскольку в исходном состоянии оператор не прикасается к сенсорным площадкам 15-18, то емкость последних относительно земли мала, задержка импульсов на RC-цепочках, образованных сопротивлениями резисторов 11-14 и емкостями сенсорных площадок 15-18 незначительна. В результате на входы элементов ИЛИ 22-24 импульсные сигналы поступают в противофазе,и, следовательно, на их выходах поддерживается потенциал логической "1". На входы же элементов И-НЕ 19-21 посту пают сигналы, совпадающие по фазе.

Следовательно, на их выходах наблюдаются импульсы, инверсные по отношению к входным. Поскольку на каждый элемент И-НЕ 7 и 8 поступают сигналы с двух элементов ИЛИ,22 и 23 и двух элементов И-НЕ 20 и 21,то выходной сигнал каждого из элементов И-НЕ 7 и 8 в исходном состоянии представляет из себя некоторую последовательность импульсов. Проходя через интеграторы 9 и 10 эти импульсы преобразуются в потенциальные сигналы,-имеющие определенную величину. В результате в исходном состоянии устройство вырабатывает выходные сигналы, характеризующие начальные координаты управляемого объекта на плоскости.

При прикосновении оператора к какой-либо сенсорной площадке 15-18 в образуемую ею ВС-цепь вводится дополнительная емкость. При этом задержка фронтов импульсов на этой цепи существенно возрастает, В результате на выходах элементов ИЛИ 22-24 появляются отрицательные импульсы, длительность которых определяется величиной задержки сигнала на ВС-цепи, а на выходах элементов И-НЕ 19-21 происходит уменьшение длительности формируемых отрицательных импульсов.

При этом скважность получаемых на выходах элементов И-НЕ 7 и 8 положительных импульсов изменяется, так при касании площадки 15 первой сенсорной ячейки 2 она увеличивается на выходе элемента И-НЕ 8 и уменьшается на выходе элемента И-НЕ 7 при

) касании площадки 16 второй сенсорной ячейки 3 уменьшается скважность по обоим выходам, касание площадки 17 третьей ячейки 4 приводит к увеличению скважности выходного сигнала на первом 7 и уменьшению на втором 8 элементах И-НЕ, касание площадки 18

20 ность на обоих выходах. В результате в первом случае величина выходного потенциала по выходу У возрастает, 25

15 четвертой ячейки 5 увеличивает скважа по выходу "X" уменьшится, во втором случае возрастают оба выходных сигнала, в третьем случае потенциал по выходу "X возрастает, а по "У" уменьшается, в четвертом случае оба

30 сигнала уменьшаются. В итоге при прикосновении к первой 15, второй 16, третьей 17 и четвертой 18 сенсорной площадке выходной сигнал устройства изменяется таким образом, что отражает изменение координат точки, перемещающейся в плоскости прямоугольной системы координат вдоль биссектрис

VI, I, II u III квадрантов соответственно, 40

Поскольку величина вносимой оператором.емкости в некоторых пределах пропорциональна площади соприкосновения его с сенсорной площадкой, то от нее также оказываются зависящими

45 величины выходных сигналов "У" и "Х", В результате появляется возможность, изменяя поверхность контактирования одновременно со всеми площадками, произвольно управлять изменением координат перемещаемого объекта на экране дисплея, При расположении сенсорных площадок, как показано на

50 ветствие положения центра поверхности касания (заштрихованная область) и положения управляемого объекта относительно координатных осей. фиг.2, обеспечивается примерное соот- >< формула и з о б р е т е н и я

l. Сенсорное устройство управления, содержащее тактовый генератор, первый и второй элементы И-НЕ, первую, вторую, третью и четвертую сенсорные ячейки, каждая из которых состоит из сенсорной площадки и резистора, а первая, третья и четвертая сенсорные ячейки содержат элемент

-HF., причем входы всех сенсорных ячеек через соответствующие резисторы соединены с соответствующими сенсорными площадками и в первой, третьей и четвертой сенсорных ячейках также с первыми входами соответствующих элементов .И-НЕ, инверсньп выход четвертой сенсорной ячейки соединен с первым входом второго элемента

И-НЕ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональ-. ных возможностей -путем осуществления зависимости величины амплитуды выходных сигналов от номера сенсорной площадки при касании последней, .в него введены распределитель импульсов, первый и второй интеграторы, в первую, вторую и третью сенсорные ячейки введены элементы НЕ и ИЛИ, причем в первой и третьей сенсорных ячейках вход элемента НЕ подключен к входу ячейки и второму входу элемен та И-НЕ, выход элемента НŠ— к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к сенсорной площадке, выход элемента ИЛИ подключен к неинвертирующему выходу ячейки, а выход элемента И-НŠ— к инвертирующему выходу ячейки, во второй сенсорной ячейке вход элемента НЕ подключен к входу ячейки, выход элемента НŠ— к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к сенсорной площадке, а выход элемента ИЛИ вЂ” к выходу ячейки, в четвертой сенсорной ячейке вход ячейки подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход которого подключен к выходу ячейки, неинвертирующий выход первой сенсорной ячейки подключен к первому входу первого элемента И-НЕ, инвертирующий выход первой сенсорной ячейки— к второму входу второго элемента И-НЕ, выход второй сенсорной ячейки подключен к второму входу первого эле.мента И-НЕ и третьему входу второго элемента И-НЕ, инвертирующий выход третьей сенсорной ячейки подключен

1403363

Составитель ЕБреславец

Техред М.Ходанич Корректор В Гирняк

Редактор Ю.Середа

Заказ 3004/55 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 к третьему входу первого элемента

И-НЕ, неинвертирующий выход третьей сенсорной ячейки — к четвертому входу второго элемента И-НЕ, выход чет", вертой сенсорной ячейки — к четвертому входу первого элемента И-НЕ, выход которого через первый интегратор подключен к выходу У устройства, а выход второго элемента И-НЕ через 10 второй интегратор — к выходу Х уст" ройства, выход генератора — к входу распределителя импульсов, выходы которого подключены к входам соответствующих сенсорных ячеек. 15

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я . тем, что распреде:.,литель импульсов состоит из последо-! вательно соединенных двоичного счет чика и дешифратора, причем вход счет- 20 . чика соединен с входом распределите ля импульсов, а выходы дешифратора соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что каждый интегратор состоит из RC-цепочки, причем вход интегратора через резистор соединен с выходом интегратора и первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с общей ши" ной.

4. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью создания клавиатуры управления поло" жения объекта на экране дисплея одним пальцем оператора, сенсорные пло щадки выполнены в виде прямоугольных пластин, расположенных в углах прямоугольника в одной плоскости и отделенных друг от друга зазором, обеспе чивающим электрическую изоляцию их ,друг от друга.