TWI423019B - 提供電阻式觸碰位置資訊之檢測裝置與應用其之檢測系統 - Google Patents

Description

提供電阻式觸碰位置資訊之檢測裝置與應用其之檢測系統

本發明是有關於一種檢測技術，且特別是有關於一種檢測待測電路板的裝置與應用其之檢測系統。

隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電的快速發展與應用，為了攜帶更便利、體積更輕巧化以及操作更人性化的目的，許多的資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，加入觸控面板(Touch Panel)作為輸入裝置。

一般具有電阻式觸控面板的產品，例如，具觸控式面板的手機、個人數位助理機(personal digital assistant，PDA)，在進行測試時需經由人為觸碰或經由測試機構，來觸碰面板的特定位置，以進行此產品的功能測試。然而，人為觸碰方式有可能因人為的精神不濟而有觸碰位置不對的情況。這種藉由實體面板進行互動的測試方式相當耗時，且所需的成本較高。此外，對於觸控面板的測試位置與測試多寡也會影響測試速度及測試準確性。關於測試機構的設計也相當複雜。

如何實現一種檢測治具而可以對電阻式觸控面板的電路板在進行測試時，不使用實體的電阻式觸控面板，以方便測試人員進行測試，這是一個有待克服的課題。

本發明提供一種提供電阻式觸碰位置資訊之檢測裝置與應用其之檢測系統，在檢測待測單元(待測電路板)時不需安裝高成本的觸控面板，可以提高測試速度及測試準確性。

本發明提出一種提供電阻式觸碰位資訊置之檢測裝置，適用於檢測待測單元。所述待測單元根據電阻式觸碰位置來執行功能。所述檢測裝置包括電阻式觸碰位置產生單元、切換單元以及控制單元。所述電阻式觸碰位置產生單元由多個電阻組成，用以產生觸碰位置資訊。所述切換單元耦接所述電阻式觸碰位置產生單元，用以切換所述觸碰位置資訊的座標值。所述控制單元耦接至所述切換單元與所述待測單元，所述控制單元控制所述切換單元與所述待測單元的運作，選擇性地控制所述觸碰位置資訊的所述座標值，所述待測單元執行關聯於所述座標值的功能並輸出測試結果，而所述控制單元根據所述測試結果來判別所述待測單元所執行的功能是否正常。

本發明另提出一種提供電阻式觸碰位資訊置之檢測系統。所述檢測系統包括待測單元、電阻式觸碰位置產生單元、切換單元以及控制單元。所述待測單元根據電阻式觸碰位置來執行功能。所述電阻式觸碰位置產生單元由多個電阻組成，用以產生觸碰位置資訊。所述切換單元耦接所述電阻式觸碰位置產生單元，用以切換所述觸碰位置資訊的座標值。所述控制單元耦接至所述切換單元與所述待測單元，所述控制單元控制所述切換單元與所述待測單元的運作，選擇性地控制所述觸碰位置資訊的所述座標值，所述待測單元執行關聯於所述座標值的功能並輸出測試結果，而所述控制單元根據所述測試結果來判別所述待測單元所執行的功能是否正常。

在本發明的一實施例中，所述電阻式觸碰位置產生單元包括第一串聯電阻以及第二串聯電阻。第一串聯電阻具有多個第一輸出端，用以提供所述座標值的第一軸向位置，其中這些第一輸出端的每一者位在所述第一串聯電阻上的兩個電阻的連接點上。第二串聯電阻具有多個第二輸出端，用以提供所述座標值的第二軸向位置，其中這些第二輸出端的每一者位在所述第二串聯電阻上的兩個電阻的連接點上。

在本發明的一實施例中，所述切換單元包括多個開關，每一這些關關具一控制端，這些第一輸出端與這些第二輸出端所各別對應的一線路上耦接這些關關的其中一個，而所述控制單元控制每一這些關關的所述控制端，以決定所述線路是否導通。

在本發明的一實施例中，所述第一串聯電阻與所述第二串聯電阻中的每一電阻是藉由對觸控面板的實際觸碰位置進行等效電阻計算而獲得。

在本發明的一實施例中，所述控制單元更控制所述切換單元，以提供所述待測單元運作時所需的操作電壓。

在本發明的一實施例中，所述檢測裝置更包括輸入輸出單元，所述輸入輸出單元耦接至所述控制單元與所述待測單元，其中所述控制單元通過所述輸入輸出單元傳送命令至所述待測單元，且所述控制單元與所述待測單元通過所述輸入輸出單元進行雙向資料傳送。

基於上述，本發明之檢測裝置與檢測系統主要是提供電阻式觸碰位置資訊，以供待測單元(待測電路板)進行測試。如此一來，不需經由實體觸控面板即可測試待測單元，從而提高測試速度及測試準確性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

現將詳細參考本發明之實施例，並在附圖中說明所述實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。

圖1是依照本發明一實施例之檢測系統的方塊圖。請參照圖1。檢測系統100包括檢測裝置110以及測待測單元(unit under test)UUT。於此實施例的檢測系統100中，檢測裝置110適用於檢測待測單元UUT，其中待測單元UUT可以是用於手機或個人數位助理機(PDA)的電路板，但並不限制於此，而待測單元UUT(亦即待測電路板)根據電阻式觸碰位置來執行功能。在此，為了方便說明，先將電阻式觸控面板的觸碰位置定義為X軸向與Y軸向，而且以(X’,Y’)表示為觸碰位置資訊的座標值，其中X’表示在X軸向的位置，而Y’表示在Y軸向的位置。

檢測裝置110可以包括電阻式觸碰位置產生單元S_TU、切換單元130以及控制單元120。本實施例的電阻式觸碰位置產生單元S_TU不包括實體電阻式觸控面板，而是由多個電阻組成，主要是用來產生模擬電阻式觸控面板的觸碰位置資訊。關於電阻式觸碰位置產生單元S_TU的詳細架構將於後續的實施例中描述。

切換單元130可以耦接至控制單元120與電阻式觸碰位置產生單元S_TU，而控制單元120可以耦接至切換單元130與待測單元UUT。其中，控制單元120可以控制切換單元130與待測單元UUT的運作，並且選擇性地控制觸碰位置資訊的座標值(X’,Y’)，以使座標值(X’,Y’)輸出至待測單元UUT。如此一來，待測單元UUT即可執行關聯於座標值(X’,Y’)的功能並輸出測試結果TR，藉以致使控制單元120可以根據測試結果TR來判別待測單元UUT所執行的功能是否正常。

本實施例藉由電阻式觸碰位置產生單元S_TU與切換單元130的組成架構來模擬實體的電阻式觸碰面板，因此可以產生準確的觸碰位置資訊的座標值(X’,Y’)。在檢測待測單元UUT前，不需安裝實體的電阻式觸碰面板，而測試時也不需人為進行按壓，且更不需複雜的測試機構，所以可以提高待測單元UUT的測試速度與測試準確性。

基於上述實施例所教示的內容，圖2是依照本發明另一實施例之檢測系統的方塊圖。於此，請參照圖2。此實施例的檢測系統200類似於圖1的檢測系統100。檢測裝置210可以包括電阻式觸碰位置產生單元S_TU、切換單元130A、130B以及控制單元120。電阻式觸碰位置產生單元S_TU可以包括第一串聯電阻220以及第二串聯電阻230。第一串聯電阻220具有多個第一輸出端X1～X5，用以提供座標值(X’,Y’)的X軸向位置，其中第一輸出端X1～X5的每一者位在第一串聯電阻220上的兩個電阻的連接點上。相似地，第二串聯電阻230具有多個第二輸出端Y1～Y5，用以提供座標值(X’,Y’)的Y軸向位置，其中第二輸出端Y1～Y5的每一者位在第二串聯電阻230上的兩個電阻的連接點上。

切換單元130A和切換單元130B各包括多個開關(可利用繼電器來實施，但並不限制於此)，且每一關關具有一控制端。第一輸出端X1～X5與第二輸出端Y1～Y5所各別對應的一線路上各耦接前述多個開關的其中一個。控制單元120可以控制位在第一串聯電阻220的第一對軸向端XL和XR的電性與電位大小，也可以控制位在第二串聯電阻230的第二對軸向端YU和YD的電性與電位大小。控制單元120還可以控制切換單元130A和切換單元130B，以控制每一關關的控制端來決定第一輸出端X1～X5和第二輸出端Y1～Y5所各別對應的線路上是否導通，從而產生座標值(X’,Y’)。因此，控制單元120可以控制切換單元130A和切換單元130B來切換不同的觸碰位置資訊，以使電阻式觸碰位置產生單元S_TU輸出座標值(X’,Y’)。

圖3A是根據本發明實施例，說明觸控區域310的上電極板與下電極板的示意圖。於此，請參照圖3A，電阻式觸碰面板具有觸控區域310，而觸控區域310具有上電極板320與下電極板330。為了方便說明，將上電極板320的軸向定義為X軸向，並且將下電極板330的軸向定義為Y軸向。在X軸向上具有第一對軸向端XL和XR，而在Y軸向上具有第二對軸向端YU和YD。在觸控區域310上線繪示有一觸控位置POS1，在圖3A以「+」表示。當觸控位置POS1被觸壓時，其座標值會傳送至待測單元UUT。關於觸控位置POS1的等效電阻量測，於下文詳述。

圖3B說明觸碰區域310在X軸方向的等效電阻換算示意圖。於圖3B中，當觸控位置POS1被觸壓時，上電極板320與下電極板330的觸碰點會電性連接。在軸向端XL提供工作電壓VCC，並在工作電壓VCC與軸向端XL之間讀取電流I1，而在軸向端YU讀取電壓V1。在本實施例中，由於不讀取軸向端YD的電壓而形同開路。因此，觸控位置POS1在X軸方向的等效電阻RXA等於電壓V1除以電流I1。X軸等效總電阻等於電壓VCC除以電流I1，也等於電阻RXA加上電阻RXB。

圖3C說明觸碰區域310在Y軸方向的等效電阻換算示意圖。圖3C類似圖3B的換算。在軸向端YU提供工作電壓VCC，並讀取在工作電壓VCC與軸向端YU之間的電流I2，而在軸向端XL讀取電壓V2。在本實施例中，由於不讀取軸向端XR的電壓而形同開路。因此，觸控位置POS1在Y軸方向的等效電阻RYA等於電壓V2除以電流I2。Y軸等效總電阻等於電壓VCC除以電流I2，也等於電阻RYA加上電阻RYB。

圖4是根據本發明實施例，說明實際觸控位置的座標圖。在圖4中，X軸方向有Xa、Xb、…、Xn，Y軸方向有Ya、Yb、…、Yn。以「+」表示實際觸控位置，觸控位置POS1、POS2、POS3、POS4、POS5分別對應實際座標值(Xa,Yn)、(Xa,Ya)、(Xc,Yc)、(Xn,Yn)、(Xn,Ya)。關於圖4所繪示的觸控位置僅是幾種選擇實施例，本發明並不以此為限。

請合併參照圖2和圖4。關於電阻式觸碰位置產生單元S_TU的配置方式，可以事先將換算好的等效電阻依阻抗大小由高至低排序好，以完成第一串聯電阻220以及第二串聯電阻230。假設X1’、X2’、X3’、X4’、X5’可以分別對應Xa、Xb、Xc、Xd、Xn，而Y1’、Y2’、Y3’、Y4’、Y5’可以分別對應Ya、Yb、Yc、Yd、Yn。當檢測裝置210欲進行觸控位置POS1的功能測試，由於實際座標值為(Xa,Yn)，因此控制單元120需要將第一串聯電阻220的輸出端X1的線路導通，且將第二串聯電阻230的輸出端Y5的線路導通，從而提供模擬的座標值(X1’,Y5’)給待測單元UUT。如此一來，待測單元UUT就會執行關聯於座標值(X1’,Y5’)的功能並輸出測試結果TR，藉以致使控制單元120可以根據測試結果TR來判別待測單元UUT所執行的功能是試正常。

相似地，當檢測裝置210欲進行觸控位置POS5的功能測試，觸控位置POS5對應實際座標值(Xn,Ya)。控制單元120需要將第一串聯電阻220的輸出端X5的線路導通，且將第二串聯電阻230的輸出端Y1的線路導通，從而提供模擬的座標值(X5’,Y1’)給待測單元UUT。

除此之外，圖5是依照本發明另一實施例之檢測系統的方塊圖。請參照圖5。檢測系統500包括檢測裝置510以及測待測單元UUT。於此實施例的檢測系統500中，檢測裝置510適用於檢測待測單元UUT，其中待測單元UUT可以是用於手機或PDA的電路板，但並不限制於此，而待測單元UUT(亦即待測電路板)根據電阻式觸碰位置來執行功能。檢測裝置510可以包括電阻式觸碰位置產生單元S_TU、切換介面530以及控制單元520。相似地，本實施例的電阻式觸碰位置產生單元S_TU不包括電阻式觸控面板，而是由多個電阻組成，主要是用來產生模擬電阻式觸控面板的觸碰位置資訊。切換介面530可以耦接至控制單元520與電阻式觸碰位置產生單元S_TU。切換介面530可以包括切換單元540(類似前述實施例的切換單元103A與130B)以及輸入輸出(I/O)單元550。

切換單元540可以耦接至控制單元120與電阻式觸碰位置產生單元S_TU，而輸入輸出單元550則可以耦接至控制單元520與待測單元UUT。控制單元120可以控制切換單元540、輸入輸出單元550與待測單元UUT的運作，並且選擇性地通過切換單元540控制觸碰位置資訊的座標值(X’,Y’)，以使座標值(X’,Y’)輸出至待測單元UUT。如此一來，待測單元UUT即可執行關聯於座標值(X’,Y’)的功能並輸出測試結果TR，藉以致使控制單元520可以根據測試結果TR來判別待測單元UUT所執行的功能是否正常。如此亦可達成與上述實施例相類似的功效。

然而，本實施例與前述各實施例的相異之處係在於：控制單元520還可控制切換單元540中的部份開關(例如繼電器)以提供待測單元UUT運作時所需的操作電壓。另外，控制單元520還可以直接通過輸入輸出單元550傳送命令至待測單元UUT，藉以進行非關聯於觸控位置的功能測試或是其他控制運作，而且控制單元520與待測單元UUT可以通過此輸入輸出單元550進行雙向資料傳送。

綜上所述，本發明的檢測裝置與檢測系統主要是提供電阻式觸碰位置資訊，以供待測單元(待測電路板)進行測試。如此一來，在測試待測單元前可以不需安裝實體的電阻式觸碰面板，而測試時也不需人為的按壓，更不需複雜的測試機構，所以可以節省測試成本，並且提高待測單元的測試速度與測試準確性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100．．．檢測系統

110．．．檢測裝置

120．．．控制單元

130、130A、130B．．．切換單元

200．．．檢測系統

210．．．檢測裝置

220．．．第一串聯電阻

230．．．第二串聯電阻

310．．．觸控區域

320．．．上電極板

330．．．下電極板

500．．．檢測系統

510．．．檢測裝置

520．．．控制單元

530．．．切換介面

540．．．切換單元

550．．．輸入輸出單元

I1、I2．．．電流

POS1～POS5．．．觸控位置

RXA、RXB、RYA、RYB．．．電阻

S_TU．．．電阻式觸碰位置產生單元

TR．．．測試結果

UUT．．．待測單元

VCC．．．工作電壓

V1、V2．．．電壓

X、Y．．．軸

XL、XR．．．第一對軸向端

X1～X5．．．第一輸出端

YU、YD．．．第二對軸向端

Y1～Y5．．．第二輸出端

(Xa,Yn)、(Xa,Ya)、(Xc,Yc)、(Xn,Yn)、(Xn,Ya)．．．實際座標值

(X’,Y’)．．．座標值

圖1是依照本發明一實施例之檢測系統的方塊圖。

圖2是依照本發明另一實施例之檢測系統的方塊圖。

圖3A是根據本發明實施例，說明觸控區域310的上電極板與下電極板的示意圖。

圖3B說明觸碰區域310在X軸方向的等效電阻換算示意圖。

圖3C說明觸碰區域310在Y軸方向的等效電阻換算示意圖。

圖4是根據本發明實施例，說明實際觸控位置的座標圖。

圖5是依照本發明另一實施例之檢測系統的方塊圖。

100．．．檢測系統

110．．．檢測裝置

120．．．控制單元

130．．．切換單元

S_TU．．．電阻式觸碰位置產生單元

TR．．．測試結果

UUT．．．待測單元

(X’,Y’)．．．座標值

Claims (12)

1. 一種提供電阻式觸碰位置資訊之檢測裝置，適用於檢測一待測單元，而該待測單元根據電阻式觸碰位置來執行功能，該檢測裝置包括：一電阻式觸碰位置產生單元，由多個電阻組成，用以產生一觸碰位置資訊；一切換單元，耦接該電阻式觸碰位置產生單元，用以切換該觸碰位置資訊的一座標值；以及一控制單元，耦接至該切換單元與該待測單元，該控制單元控制該切換單元與該待測單元的運作，選擇性地控制該觸碰位置資訊的該座標值，該待測單元執行關聯於該座標值的功能並輸出一測試結果，而該控制單元根據該測試結果來判別該待測單元所執行的功能是否正常。
2. 如申請專利範圍第1項所述之提供電阻式觸碰位置之檢測裝置，其中該電阻式觸碰位置產生單元包括：一第一串聯電阻，具有多個第一輸出端，用以提供該座標值的一第一軸向位置，其中該些第一輸出端的每一者位在該第一串聯電阻上的兩個電阻的連接點上；以及一第二串聯電阻，具有多個第二輸出端，用以提供該座標值的一第二軸向位置，其中該些第二輸出端的每一者位在該第二串聯電阻上的兩個電阻的連接點上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之提供電阻式觸碰位置之檢測裝置，其中該切換單元包括多個開關，每一該些關關具一控制端，該些第一輸出端與該些第二輸出端所各別對應的一線路上耦接該些關關的其中一個，而該控制單元控制每一該些關關的該控制端，以決定該線路是否導通。
4. 如申請專利範圍第2項所述之提供電阻式觸碰位置之檢測裝置，其中該第一串聯電阻與該第二串聯電阻中的每一電阻是藉由對一觸控面板的實際觸碰位置進行等效電阻計算而獲得。
5. 如申請專利範圍第1項所述之提供電阻式觸碰位置之檢測裝置，其中該控制單元更控制該切換單元，以提供該待測單元運作時所需的操作電壓。
6. 如申請專利範圍第1項所述之提供電阻式觸碰位置之檢測裝置，其中該檢測裝置更包括：一輸入輸出單元，耦接至該控制單元與該待測單元，其中該控制單元通過該輸入輸出單元傳送命令至該待測單元，且該控制單元與該待測單元通過該輸入輸出單元進行雙向資料傳送。
7. 一種提供電阻式觸碰位置資訊之檢測系統，包括：一待測單元，根據電阻式觸碰位置來執行功能；一電阻式觸碰位置產生單元，由多個電阻組成，用以產生一觸碰位置資訊；一切換單元，耦接該電阻式觸碰位置產生單元，用以切換該觸碰位置資訊的一座標值；以及一控制單元，耦接至該切換單元與該待測單元，該控制單元控制該切換單元與該待測單元的運作，選擇性地控制該觸碰位置資訊的該座標值，該待測單元執行關聯於該座標值的功能並輸出一測試結果，而該控制單元根據該測試結果來判別該待測單元所執行的功能是否正常。
8. 如申請專利範圍第7項所述之提供電阻式觸碰位置資訊之檢測系統，其中該電阻式觸碰位置產生單元包括：一第一串聯電阻，具有多個第一輸出端，用以提供該座標值的一第一軸向位置，其中該些第一輸出端的每一者位在該第一串聯電阻上的兩個電阻的連接點上；以及一第二串聯電阻，具有多個第二輸出端，用以提供該座標值的一第二軸向位置，其中該些第二輸出端的每一者位在該第二串聯電阻上的兩個電阻的連接點上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之提供電阻式觸碰位置資訊之檢測系統，其中該切換單元包括多個開關，每一該些關關具一控制端，該些第一輸出端與該些第二輸出端所各別對應的一線路上耦接該些關關的其中一個，而該控制單元控制每一該些關關的該控制端，以決定該線路是否導通。
10. 如申請專利範圍第8項所述之提供電阻式觸碰位置資訊之檢測系統，其中該第一串聯電阻與該第二串聯電阻中的每一電阻是藉由對一觸控面板的實際觸碰位置進行等效電阻計算而獲得。
11. 如申請專利範圍第7項所述之提供電阻式觸碰位置資訊之檢測系統，其中該控制單元更控制該切換單元，以提供該待測單元運作時所需的操作電壓。
12. 如申請專利範圍第7項所述之提供電阻式觸碰位置資訊之檢測系統，其中該檢測系統更包括：一輸入輸出單元，耦接至該控制單元與該待測單元，其中該控制單元通過該輸入輸出單元傳送命令至該待測單元，且該控制單元與該待測單元通過該輸入輸出單元進行雙向資料傳送。