终端设备、电容触摸屏及其触摸识别方法与流程

本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种终端设备、电容触摸屏及其触摸识别方法。

背景技术：

目前，带电容触摸屏的终端设备已经广泛应用于人们的日常生活中，提高电容触摸屏的环境适应性成为业界一个比较重要的课题。

对于投射电容触摸屏，按不同的感应方式可分为自电容和互电容，其中，自电容为各个横向电极及各个纵向电极分别与地构成的电容，互电容为横向电极与纵向电极交叉的地方形成的电容。在对自电容进行扫描时，依次检测各个横向电极，根据触摸前后电容的变化来确定纵向坐标，再依次检测各个纵向电极，根据触摸前后电容的变化来确定横向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。在对互电容进行扫描时，依次向横向电极发出激励信号，所有纵向电极同时接收信号，这样可以得到所有横向电极和纵向电极交汇点处的电容值大小，根据触摸前后电容的变化可计算出每一个触摸点的坐标。由于两种感应方式的原理不同，当触摸屏出现两个触摸点时，如果使用自电容的扫描方式可组合出四个坐标，从而导致出现鬼点，无法做到真正的多点触摸，而互电容的扫描方式就能比较完美地解决多点触摸问题，因而被广泛使用。

但是，通过实验发现，当水滴滴到互电容触摸屏上时，不仅会导致电容触摸屏产生虚假触摸信号或手指触摸失效，而且，当水滴被擦除后，原触摸区域还会出现不灵敏等问题，而水流更容易引发触摸屏的异常。虽然在诸多环境适应性指标中，防水性能是电容触摸屏的标志性指标，但是，防水性能只是定义了产品的防水等级，目前市场上也出现了很多带可防水的电容触摸屏的产品，但是，这类产品只是达到了水泡、淋不坏的效果，其没有解决在淋雨环境下使用的问题。

对于特殊用处的终端设备，与普通手机使用环境差异较大，例如，针对对讲设备，使用者在执行任务过程中，无法对环境做出选择。随着客户群体对这类产品的环境适应性要求的提高，例如，警察用户需要在雨中执行任务，战士需要在雨中进行通信，因此，这类产品急需要提高用户在淋雨环境下的使用体验，使用户能真正的在雨天无障碍的使用产品。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中淋雨环境下用户无法使用电容触摸屏的缺陷，提供一种终端设备、电容触摸屏及其触摸识别方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电容触摸屏的触摸识别方法，所述电容触摸屏包括电极板，所述电极板上设置有横向电极阵列及纵向电极阵列，所述触摸识别方法包括：

容值平面校准步骤：在淋雨模式下，对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，根据当前所检测的自电容值和互电容值对容值平面基准值进行动态校准，以获取当前的容值平面校准值，其中，所述容值平面基准值为在无任何导体接触时根据电极板的自电容值和互电容值而获取的容值平面检测值；

第一识别步骤：基于当前的容值平面校准值，根据当前的自电容值和互电容值识别用户的触摸操作。

优选地，在所述容值平面校准步骤之前，还包括：

模式判断步骤：对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，并根据当前所检测的自电容值和互电容值获取当前的容值平面检测值，且判断所述容值平面检测值是否满足预设条件，若是，则进入淋雨模式。

优选地，在所述模式判断步骤中，若否，则进入非淋雨模式；而且，所述触摸识别方法还包括：

第二识别步骤：在非淋雨模式下，基于所述容值平面基准值，根据当前的自电容值和互电容值识别用户的触摸操作。

优选地，在所述模式判断步骤中，以第一频率对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描；

在所述容值平面校准步骤中，以第二频率对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，其中，第二频率高于第一频率。

优选地，在所述模式判断步骤之后，还包括：

优先级设置步骤：设置所述自电容值和所述互电容值分别在淋雨模式下和非淋雨模式下的优先级，其中，在淋雨模式下，所述自电容值的优先级高于所述互电容值的优先级；在非淋雨模式下，所述互电容值的优先级高于所述自电容值的优先级；

而且，根据当前的自电容值和互电容值识别用户的触摸操作，包括：

根据当前的自电容值、互电容值及各自的优先级识别用户的触摸操作。

优选地，所述容值平面校准步骤还包括：

在每个检测周期内，在对所述电极板的自电容值和互电容值进行分时扫描时，使得自电容的检测次数大于互电容的检测次数。

本发明还构造一种电容触摸屏，包括基板及设置在所述基板下的电极板，所述电极板上设置有横向电极阵列及纵向电极阵列，所述电容触摸屏还包括分别与所述横向电极阵列和所述纵向电极阵列连接的控制模块，而且，所述控制模块包括：

容值平面校准单元，用于在淋雨模式下，对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，根据当前所检测的自电容值和互电容值对容值平面基准值进行动态校准，以获取当前的容值平面校准值，其中，所述容值平面基准值为在无任何导体接触时根据电极板的自电容值和互电容值而获取的容值平面检测值；

第一识别单元，用于基于当前的容值平面校准值，根据当前的自电容值和互电容值识别用户的触摸操作。

优选地，模式判断单元，用于对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，并根据当前所检测的自电容值和互电容值获取当前的容值平面检测值，且判断所述容值平面检测值是否满足预设条件，若是，则进入淋雨模式。

本发明还构造一种电容触摸屏，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如以上所述的触摸识别方法的步骤。

本发明还构造一种终端设备，包括以上所述的电容触摸屏。

实施本发明的技术方案，在淋雨模式下，通过对电容触摸屏的自电容和互电容进行分时扫描，来对容值平面基准值进行动态调整，并基于调整后的容值平面校准值判断用户的触摸操作，因此，即使在雨天用户也能无障碍地使用终端设备，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是本发明电容触摸屏的触摸识别方法实施例一的流程图；

图2a是淋雨模式下无用户触摸操作时的容值平面示意图；

图2b是淋雨模式下有用户触摸操作时的容值平面示意图；

图2c是非淋雨模式下有用户触摸操作时的容值平面示意图；

图3是本发明电容触摸屏的触摸识别方法实施例二的流程图；

图4是本发明电容触摸屏实施例一的逻辑结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明电容触摸屏的触摸识别方法实施例一的流程图，首先说明的是，该触摸识别方法适用于投射电容触摸屏，该投射电容触摸屏包括电极板，且电极板上设置有横向电极阵列及纵向电极阵列。而且，该实施例的触摸识别方法包括以下步骤：

s11.容值平面校准步骤：在淋雨模式下，对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，根据当前所检测的自电容值和互电容值对容值平面基准值进行动态校准，以获取当前的容值平面校准值，其中，所述容值平面基准值为在无任何导体接触时根据电极板的自电容值和互电容值而获取的容值平面检测值；

在该步骤中，首先需说明的是，关于淋雨模式的进入，可由用户对终端设备上的特定的实体按键或虚拟按键进行操作而触发，也可由系统自动根据当前环境而触发。还需说明的是，容值平面基准值可在产品出厂前通过多次试验获取，并存储在控制模块中。具体地，在试验时，使电容触摸屏处于无任何导体(包括手、水等)接触的状态，然后对电容触摸屏的电极板进行互电容的扫描和自电容的扫描，然后对多次检测的互电容的容值矩阵中的各个元素进行融合处理，同样地，也对多次检测的自电容的容值矩阵中的各个元素进行融合处理，从而获取到容值平面基准值。

另外，通过实验发现，水对自电容和互电容的影响具有一定的差异性：自电容相比互电容，具有较好的抗干扰能力。该实施例同时支持自电容和互电容两种扫描方式，且对两种电容进行分时扫描，此时，可获取每个检测周期内的自电容值(自电容的容值矩阵)及互电容值(互电容的容值矩阵)，可直接将所检测到的容值矩阵作为当前的容值平面检测值，也可先对容值矩阵进行处理，例如，滤波处理、归一化处理、均值处理等，然后将处理后的容值矩阵作为容值平面检测值。当处于淋雨模式下时，由于触摸显示屏上有水流，如果以容值平面基准值为标准来判断是否发生了有效的触摸操作，就会导致触摸识别错误的情况，因此，有必要对容值平面基准值进行动态校准。在校准时，每检测到一个容值平面检测值，可将其与容值平面基准值进行相减以获取差值，然后对当前一段时间(例如五个检测周期)内的所有差值求平均值，并将该平均值作为当前检测周期的调整值，最后将当前检测周期所检测到的容值平面检测值与当前所获取的调整值进行相加，从而获取当前的容值平面校准值，如图2a所示。在此需说明的是，对容值平面基准值进行校准的过程是一个实时地动态变化的过程，因此更能反应当前淋雨环境的状态，从而使得在基于该容值平面校准值判断用户触摸操作时，更精准，不会发生误判断。

s12.第一识别步骤：基于当前的容值平面校准值，根据当前的自电容值和互电容值识别用户的触摸操作。

在该步骤中，当确定了当前的容值平面校准值后，就可基于该容值平面校准值对用户的触摸操作进行识别，当发生用户触摸操作时，容值平面如图2b所示，触摸位置处所检测的容值就会大于容值平面校准值中的电容值。

图3是本发明电容触摸屏的触摸识别方法实施例二的流程图，该实施例相比图1所示的实施例，所不同的仅是：还包括步骤s00及步骤s20，其中，步骤s00在步骤s11之前。下面具体说明步骤s00及步骤s20：

s00.模式判断步骤：对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，并根据当前所检测的自电容值和互电容值获取当前的容值平面检测值，且判断所述容值平面检测值是否满足预设条件，若是，则进入淋雨模式；若否，则进入非淋雨模式；

在该步骤中，以一定的频率对两种电容进行分时扫描，此时，可获取每个检测周期内的自电容值(自电容的容值矩阵)及互电容值(互电容的容值矩阵)，可直接将所检测到的容值矩阵作为当前的容值平面检测值。优选地，也可先对容值矩阵进行处理，例如，滤波处理、归一化处理、均值处理等，然后将处理后的容值矩阵作为容值平面检测值。例如，在进行均值处理时，可对当前一段时间内所检测的容值矩阵中的各个元素求均值，并将均值处理后的容值矩阵作为当前的容值平面检测值。

关于预设条件，需说明的是，预设条件可在产品出厂前通过多次试验获取，并存储在产品的控制模块中，预设条件包括：与互电容值对应的第一阈值、与自电容值对应的第二阈值及每种阈值分别所对应的百分比。在一个具体实现方式中，满足预设条件的情况例如为：对于当前的容值平面检测值，互电容的容值矩阵中容值大于第一阈值的元素数量的占比大于第一百分比(如30％)；和/或，自电容的容值矩阵中容值大于第二阈值的元素数量的占比大于第二百分比(如50％)；和/或，互电容的容值矩阵中容值大于第一阈值的元素数量的占比与自电容的容值矩阵中容值大于第二阈值的元素数量的占比之和大于第三百分比(如60％)，等等。

s20.第二识别步骤：在非淋雨模式下，基于所述容值平面基准值，根据当前的自电容值和互电容值识别用户的触摸操作。

在该步骤中，非淋雨模式下，若发生用户的触摸操作，其容值平面如图2c所示，即，触摸位置处所检测的容值大于容值平面基准值中的容值。

在一个优选实施例中，在步骤s00中，以第一频率对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描；在步骤s11中，以第二频率对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，其中，第二频率高于第一频率。

在该实施例中，需说明的是，虽然实验表明，自电容有较好的抗干扰能力，但是也是在电容触摸屏上的水滴或水珠在静止状态下才会有较好的抗干扰能力。而在淋雨环境下，电容触摸屏上有可能形成的是水流(流动的水滴或水珠)，因此，在淋雨模式下，可增加自电容和互电容的检测频率，例如，若第一频率为f1，则第二频率可为n*f1，n为大于1的自然数。通过对初始的检测周期进行时间切片，使在切片后的每个检测周期内，水流相当于相对静止的水珠或水滴，这样，在根据切片后的每个检测周期内所检测到的自电容值和互电容值判断用户的触摸操作时，更精准，减少误判。

在一个优选实施例中，步骤s00之后还包括以下步骤：

s30.优先级设置步骤：设置所述自电容值和所述互电容值分别在淋雨模式下和非淋雨模式下的优先级，其中，在淋雨模式下，所述自电容值的优先级高于所述互电容值的优先级；在非淋雨模式下，所述互电容值的优先级高于所述自电容值的优先级；

而且，在步骤s12和步骤s20中，根据当前的自电容值和互电容值识别用户的触摸操作，包括：

根据当前的自电容值、互电容值及各自的优先级识别用户的触摸操作。

在该实施例中，在非淋雨模式下，由于互电容支持多点触摸，因此可将互电容的优先级设一个较高的值，而将自电容的优先级设一个较低的值，即，按预设策略优先根据互电容值识别用户的触摸操作；而在淋雨模式下，由于自电容的抗干扰能力较好，因此可将自电容的优先级设一个较高的值，而将互电容的优先级设一个较低的值，即，按预设策略优先根据自电容值识别用户的触摸操作。从而保证不管在哪种模式下，都能精准地识别用户的触摸操作。

在一个优选实施例中，步骤s11还包括：

在每个检测周期内，在对所述电极板的自电容值和互电容值进行分时扫描时，使得自电容的检测次数大于互电容的检测次数

在该实施例中，在淋雨模式下，由于自电容的抗干扰能力较好，因此可增加自电容的检测次数，相当于增加了自电容值的权重值，例如，在一个检测周期内，自电容检测两次，而互电容仅检测一次，这样可能提高用户触摸操作的识别精度。

图4是本发明电容触摸屏实施例一的逻辑结构图，该实施例的电容触摸屏包括基板(未示出)及设置在所述基板下的电极板(未示出)，电极板上设置有横向电极阵列及纵向电极阵列，其中该基板可以是玻璃基板或是其他合适的基板。另外，该电容触摸屏还包括分别与所述横向电极阵列和所述纵向电极阵列连接的控制模块，而且，该控制模块包括容值平面校准单元11和第一识别单元12，其中，容值平面校准单元11用于在淋雨模式下，对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，根据当前所检测的自电容值和互电容值对容值平面基准值进行动态校准，以获取当前的容值平面校准值，其中，所述容值平面基准值为在无任何导体接触时根据电极板的自电容值和互电容值而获取的容值平面检测值；第一识别单元12用于基于当前的容值平面校准值，根据当前的自电容值和互电容值识别用户的触摸操作。

进一步地，本发明的电容触摸屏还包括模式判断单元和第二识别单元，该模式判断单元用于对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，并根据当前所检测的自电容值和互电容值获取当前的容值平面检测值，且判断所述容值平面检测值是否满足预设条件，若是，则进入淋雨模式；若否，则进入非淋雨模式。第二识别单元用于在非淋雨模式下，基于所述容值平面基准值，根据当前的自电容值和互电容值识别用户的触摸操作。

优选地，模式判断单元用于以第一频率对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描；容值平面校准单元11用于以第二频率对所述电极板的自电容和互电容进行分时扫描，其中，第二频率高于第一频率。

在一个优选实施例中，控制模块还包括优先级设置单元，该优先级设置单元用于设置所述自电容值和所述互电容值分别在淋雨模式下和非淋雨模式下的优先级，其中，在淋雨模式下，所述自电容值的优先级高于所述互电容值的优先级；在非淋雨模式下，所述互电容值的优先级高于所述自电容值的优先级。而且，第一识别单元12还用于基于所述校准容值平面，根据当前的自电容值、互电容值及各自的优先级识别用户的触摸操作。第二识别单元还用于基于所述基准容值平面，根据当前的自电容值、互电容值及各自的优先级识别用户的触摸操作。

在一个优选实施例中，第一识别单元12还用于在每个检测周期内，在对所述电极板的自电容值和互电容值进行分时扫描时，使得自电容的检测次数大于互电容的检测次数。

进一步，该电容触摸屏还包括设于所述基板上表面的防水薄膜层，例如为纳米薄膜层。

本发明还构造一种电容触摸屏，包括存储器和处理器，该处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述触摸识别方法的步骤。

本发明还构造一种终端设备，包括以上所述的电容触摸屏，该终端设备例如为对讲设备、手机等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。