专利名称：电容式触控设备检测方法和装置以及电容式触控设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及触控设备技术领域，具体涉及一种电容式触控设备检测方法和装置以及电容式触控设备。
背景技术：
电容式触控设备检测方案，包括自电容式和互电容式两种。自电容式检测方案是检测触控设备中的电极对地电容的大小，即，检测电路通过电极发出扫描信号，并从同一电极接收反馈信号，根据反馈信号的大小来计算对地电容的大小。如果当前电极上发生了触摸事件，由于人体和地之间电容很大，人体可以接近等效于一个大地，则当前电极对地电容会增大；如图1所示，Cp表示当前电极的初始对地电容,Cf表示当前电极对人体的电容,则当前的对地电容为Cp和Cf的并联。因此，检测电路如果检测出对地电容增加，就可以判定当前电极发生了触摸；进一步根据各电极对地电容的变化，可以计算出发生触摸的具体位置。互电容检测方案是通过一个电极发出扫描信号，同时通过另一个电极接收扫描信号，进而计算两个电极之间电容的大小或变化。图2示出了一种常见的触摸屏结构，其X轴方向包括T1、T2….T16等电极，Y轴方向RU R2…RlO等电极。假设检测发现，Τ13, Τ14, Τ15以及R3, R4, R5的对地电容发生了变化，则，通过Τ13，Τ14, Τ15 上电容变化大小，可以得出触摸位置的X轴坐标，通过R3，R4, R5上电容变化大小，可以得出Y轴坐标。现有技术中比较常用的方案是，检测电路通过开关切换，分时检测触控设备上的各个电极的对地电容，当前未扫描的电极接地或悬空。当有质量较差的充电器接到触控设备所在的系统时，系统地相对于真正大地会出现噪声，即通常所说的电源干扰，检测电路以系统地为参考看到的人体就是一个噪声源，噪声通过人体与电极之间的电容耦合到检测电路上,此时,检测电路检测到的电容值是不准确的。由于现有技术中对各个电极的检测是分时处理的，则，不同的电极在检测时的电源干扰是不相关的，那么，在计算触摸位置时，电源干扰就无法被消除，导致计算到的触摸位置就会不准确，与实际触摸位置不同。
发明内容
本发明实施例提供一种电容式触控设备检测方法和装置以及电容式触控设备，以解决现有触控设备因电源干扰而导致的检测结果不准确的技术问题。本发明第一方面提供一种电容式触控设备检测方法，包括:依次驱动第一维度上的M组电极和第二维度上的N组电极进行检测，其中，M和N均为自然数，任一组电极所包括的两个以上电极均同时进行检测；根据所述第一和第二维度上各组电极的检测结果，分别计算触摸位置的第一和第二维度坐标数据，确定一组可能的触摸位置。本发明第二方面提供一种电容式触控设备检测装置，包括:第一检测模块，用于依次驱动第一维度上的M组电极和第二维度上的N组电极进行检测，其中，M和N均为自然数，任一组电极所包括的两个以上电极均同时进行检测；计算模块，用于根据所述第一和第二维度上各组电极的检测结果，分别计算触摸位置的第一和第二维度坐标数据，确定一组可能的触摸位置。本发明第三方面提供一种电容式触控设备，包括:如上所述的装置。本发明实施例采用将触摸设备的电极分为多个组，每个组的多个电极同时进行检测的技术方案，则，在有电源干扰的情况下，同一组内多个电极的检测结果中的电源干扰成分是相关的，有确定的关联关系，那么，在后续计算中就可以通过一定的算法消除电源干扰，计算出准确的触摸位置。
图1是有触摸事件时检测对地电容的示意图；图2是一种常见的触摸屏结构的示意图；图3是本发明实施例提供的电容式触控设备检测方法的示意图；图4是一种电容触摸屏结构的示意图；图5是多点触控的示意图；图6是互电容扫描技术的原理图；图7是本发明实施例提供的电容式触控设备检测装置的示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种电容式触控设备检测方法和装置以及电容式触控设备，可以消除电源干扰带来的影响，计算出准确的触摸位置。本发明实施例还提供相应的装置。以下结合附图分别进行详细说明。实施例一、请参考图3，本发明实施例提供一种电容式触控设备检测方法，包括:110、依次驱动第一维度上的M组电极和第二维度上的N组电极进行检测，其中，M和N均为自然数，任一组电极所包括的两个以上电极均同时进行检测。本实施例中，将触控设备的各个维度上的电极划分为若干组，以便按组进行检测。以图4所示的电容屏结构为例，该设备中包括两个维度排布的电极，在第一维度即X轴方向上有16条电极，分别用T1、T2….T16标识；在第二维度即Y轴方向上有10条电极，分别用Rl、I^hRIO 标识。一种实施方式中，可以将X轴方向上的16条电极划分为以下几组:第一组包括Tl至Τ6，第二组包括Τ5至Τ10，第三组包括T9至Τ14，第四组包括Τ13至Τ16 ;可以将Y轴方向上的10条电极划分为以下几组:第五 组包括Rl至R6，第六组包括R6至R10。上述的分组方式中，每一维度上相邻的两组之间的一个或若干电极同时被包括在两个组中。当然，其他实施方式中也可以有其它的分组方式，本文不再一一赘述。本实施方式中，按照上述确定的分组进行检测，在一个时段内，驱动一组电极所包括的两个以上电极同时进行检测；在下一个时段，驱动下一组电极所包括的两个以上电极同时进行检测；直到检测完毕。所述的检测采用自电容检测方案，包括:驱动一组电极发出扫描信号，并通过该组电极接收反馈信号。
120、根据所述第一和第二维度上各组电极的检测结果，分别计算触摸位置的第一和第二维度坐标数据，确定一组可能的触摸位置。假设触摸发生在T4电极和R8电极相交之处，则，X轴方向上的若干组电极依次检测完毕后，可以发现T4电极的对地电容变化最大，同时其两侧的电极T3至T5的对地电容也会变化，则可以根据T3、T4和T5的电容变化计算出触摸位置在X轴方向上的坐标数据，例如T4。同理，可以根据R7、R8和R9的电容变化计算出触摸位置在Y轴方向上的坐标数据，例如，R8。进而就可以确定触摸位置发生的T4，R8位置。上述检测方案中，由于电极T3、T4和T5属于同一个电极组，是同时进行检测的，贝U，在有电源干扰的情况下，电源干扰成分在T3、T4和T5的检测数据中是相关的，因此，在计算X轴坐标数据时，可以根据一种常规的计算方法消除该电源干扰成分的影响，从而计算出准确的X轴坐标数据。同理，电极R7、R8和R9也属于同一个电极组，也可以根据常规的计算方法消除该电源干扰成分的影响，从而计算出准确的Y轴坐标数据。下面，对上述如何消除电源干扰的原理进一步进行描述:没有电源干扰的情况下，发生触摸时，坐标计算的依据是各电极检测得到的数据变化量，其大小与人体和各电极形成的电容成正比，假定各电极的变化量为Al、A2、A3……An。有电源干扰的情况下，检测电路以系统地为参考，这时人体相当于一个噪声源，噪声通过人体和各电极的电容耦合到电极上。在本实施例提出的一组电极同时检测的情况下，由于噪声源相同，其幅度也与人体和电极的电容成正比，则可以得出，噪声大小与触摸引起的变化量成正比，假定比·例系数为k，噪声引起的变化量为kAl、kA2、kA3……kAn，其中k会随时间而变化。可见，虽然施加到各电极上的电源噪声干扰成分并不相等，但是，同一时间施加到各个电极的干扰与人体触摸引起的变化量的比例却是相同的，因此，可以按照一定的算法抵消电源干扰对各个电极的影响。综上，上述将电极分组进行检测的方案，可以保证触摸位置的电极及其邻近的至少一个电极是同时检测的，这几个电极的电源干扰噪声是相关的，因此，可以通过一定的计算方法克服电源干扰的影响，计算出准确的触摸位置。优选的，为了保证触摸位置的电极和其两侧的各一个电极可以同时检测，以便进一步提高抗干扰能力，在分组时，优选将每个组的最边缘的一个或多个电极同时分到相邻的另一个组中，使各组的边缘电极重复扫描。当然，为了节省电极或者减少扫描次数，各组的边缘电极也可以不必重复扫描，这样可以减少检测电路，但是，会降低这些边缘电极所在区域的抗干扰能力。一种实施方式中，驱动一组电极进行检测包括:驱动该组电极发出扫描信号，并通过该组电极接收反馈信号，同时，还驱动除该组电极以外的所有其它电极发出相同的扫描信号，但所述的其它电极不接收反馈信号。例如图4所示，在驱动第五组电极Rl至R6发出扫描信号的同时，可以驱动其它所有电极发出相同的扫描信号，但是，仅通过第五组电极Rl至R6接收反馈信号，其它电极并不接收反馈信号。采用该种扫描方式，一方面不会干扰第五组电极Rl至R6进行的检测，另一方面会使整个触摸设备上各个电极的扫描波形一致，在触摸设备表面有水珠等异物的情况下，可以避免水珠等的干扰。避免水珠干扰的原理为:在各个电极的扫描波形一致的情况下，当前扫描电极和水珠处电极的电压同时变化，因此，不会对对地电容的测量产生影响。本实施方式的检测方案，可以称为全屏共模扫描方案。在触控设备支持多点触控的情况下，步骤120确定的一组触摸位置可能包括两个以上。请参考图5，假设实际触摸发生在T4，R8和Τ13，R3这两个位置，则上述的检测方案可以检测到Τ4，Τ13以及R3，R8的对地电容变化最大，则确定的可能触摸位置可能是T4，R8和T13，R3这两个点，也可能是T4，R3和T13，R8这两个点，还可能是上述的四个点。这种检测到的触摸位置与实际的触摸位置不符合，存在虚假触摸位置的问题，称为“鬼点”问题。一种实施方式中，为了解决“鬼点”问题，在步骤120确定的一组可能的触摸位置包括两个以上的情况下，所述方法还可以包括以下步骤:130、采用互电容扫描技术再次进行检测，确定另一组可能的触摸位置，将获得的两组可能的触摸位置进行比较，排除虚假的触摸位置，确定准确的触摸位置。互电容扫描技术可以驱动一个电极发出扫描信号，同时通过另一个电极接收扫描信号，通过接收到的信号计算两个电极之间电容的大小或变化。该种互电容扫描技术可以实现真正的多点触摸控制。本实施方式中，上述采用互电容扫描技术再次进行检测包括:驱动第一维度上的全部电极依次发出扫描信号，并在第一维度上任一个电极发出扫描信号的时间段内，通过第二维度上的N组电极依次接收扫描信号，其中，第二维度上的任一组电极包括的两个以上电极同时接收扫描信号。当然，第二维度上的所有电极也可以不用分组，而是作为一组，在任一个第一维度电极发出扫描信号时，同时接收该扫描信号。下面以图6为例对上述互电容扫描做进一步介绍，图中Y轴方向上的电极T1-T9依次发出扫描信号，保证同一时段只有一个Y轴电极发出扫描信号。X轴电极如前文所述被划分为若干组，图中仅不出了第一组电极R1-R6。当Y轴某电极发出扫描信号的时段内，X轴各组电极依次接收扫描信号，但同一组包括的两个以上电极同时接收扫描信号，例如电极Tl发出扫描信号时，第一组电极R1-R6同时接收扫描信号,检测得到电极Tl和电极R1-R6之间的6个电容Cl.1，C1.2，-Cl.6ο这样，检测完毕可以得到q*p个电容，其中q和P分别表示X轴和Y轴方向上电极的数量。假设实际触摸发生在T4，R8和T13，R3这两个位置，则可以测得C4.8和C13.3这两个电容发生了较大变化，从而可以确定T4，R8和T13，R3为触摸位置。最后，将步骤120和130分别采用两个技术确定的两组可能的触摸位置进行比较，就可以排除虚假的触摸位置如T4，R3和T13，R8，确定准确的触摸位置如T4，R8和T13，R3。可见，本实施方式通过采用互电容扫描技术重复检测，可以解决“鬼点”问题，进而确定出准确的触摸位置。综上，本发明实施例提供了一种电容式触控设备检测方法，该方法采用将触摸设备的多个维度上的电极都分为多个组，每个组的多个电极同时进行检测的技术方案，则，在有电源干扰的情况下，同一组内多个电极的检测结果中的电源干扰成分是相关的，在后续计算中就可以通过一定的算法消除电源干扰，计算出准确的触摸位置。进一步的，在一组电极进行检测的同时，驱动其它所有电极同时发出相同的扫描信号但不进行检测，可以克服水珠干扰的问题。更进一步的，在确定的一组可能的触摸位置包括两个以上时，采用互电容扫描技术重复检测，可以解决“鬼点”问题。实施例二、
请参考图7，本发明实施例提供一种电容式触控设备检测装置，包括:第一检测模块210，用于依次驱动第一维度上的M组电极和第二维度上的N组电极进行检测，其中，M和N均为自然数，任一组电极所包括的两个以上电极均同时进行检测；
计算模块220，用于根据所述第一和第二维度上各组电极的检测结果，分别计算触摸位置的第一和第二维度坐标数据，确定一组可能的触摸位置。其中，所述第一检测模块210具体可以用于驱动一组电极发出扫描信号，并通过发出扫描信号的该组电极接收反馈信号；同时，还驱动除该组电极以外的所有其它电极发出相同的扫描信号。该第一 i检测模块210可以包括:用于驱动一组电极发出扫描信号的扫描单元；以及，用于通过发出扫描信号的该组驱动电极接收反馈信号的接收单元。一种实施方式中，所述装置还可以包括:第二检测模块230 ;本方式中，所述第二检测模块230，采用互电容扫描技术再次进行检测；所述计算模块220，还用于根据第二检测模块的检测结果确定另一组可能的触摸位置，将根据第一和第二检测模块获得的两组可能的触摸位置进行比较，排除虚假的触摸位置，确定准确的触摸位置。其中，所述第二检测模块230具体可以用于驱动第一维度上的全部电极依次发出扫描信号，并在第一维度上的任一个电极发出扫描信号的时间段内，通过第二维度上的N组电极依次接收扫描信号，其中，第二维度上的任一组电极包括的两个以上电极同时接收扫描信号。该第二检测模块230可以包括:用于驱动一个电极发出扫描信号的扫描单元，；用于通过一组电极接收扫描信号的接收单元。以上对本实施例提供的电容式触控设备检测装置进行了简单说明，更详细的说明请参考实施例一中记载的内容。在所述电容式·触控设备检测装置的基础上，本发明实施例还提供一种包括该装置的触控设备。综上，本发明实施例提供了一种电容式触控设备及其检测装置，该装置将触摸设备的多个维度上的电极都分为多个组，每个组的多个电极同时进行检测，则，在有电源干扰的情况下，同一组内多个电极的检测结果中的电源干扰成分是相关的，在后续计算中就可以通过一定的算法消除电源干扰，计算出准确的触摸位置。进一步的，在一组电极进行检测的同时，该装置可以驱动其它所有电极同时发出相同的扫描信号但不进行检测，以此可以克服水珠干扰的问题。更进一步的，在确定的一组可能的触摸位置包括两个以上，该装置可以采用互电容扫描技术再次进行检测，以此可以解决“鬼点”问题。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括:只读存储器、随机读取存储器、磁盘或光盘等。以上对本发明实施例所提供的电容式触控设备检测方法和装置以及电容式触控设备进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电容式触控设备检测方法，其特征在于，包括: 依次驱动第一维度上的M组电极和第二维度上的N组电极进行检测，其中，M和N均为自然数，任一组电极所包括的两个以上电极均同时进行检测； 根据所述第一和第二维度上各组电极的检测结果，分别计算触摸位置的第一和第二维度坐标数据，确定一组可能的触摸位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的依次驱动第一维度上的M组电极和第二维度上的N组电极进行检测包括: 驱动一组电极发出扫描信号，并通过该组电极接收反馈信号；同时，还驱动除该组电极以外的所有其它电极发出相同的扫描信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果确定的一组可能的触摸位置包括两个以上，则所述方法还包括: 采用互电容扫描技术再次进行检测，确定另一组可能的触摸位置； 将获得的两组可能的触摸位置进行比较，排除虚假的触摸位置，确定准确的触摸位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的采用互电容扫描技术再次进行检测包括: 驱动第一维度上的全部电极依次发出扫描信号，并在第一维度上任一个电极发出扫描信号的时间段内，通过第二维度上的N组电极依次接收扫描信号，其中，第二维度上的任一组电极包括的两个以上电极同时接收扫描信号。
5.一种电容式触控设备检测装置，其特征在于，包括: 第一检测模块，用于依次驱动第一维度上的M组电极和第二维度上的N组电极进行检测，其中，M和N均为自然数，任一组电极所包括的两个以上电极均同时进行检测； 计算模块，用于根据所述第一和第二维度上各组电极的检测结果，分别计算触摸位置的第一和第二维度坐标数据，确定一组可能的触摸位置。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于: 所述第一检测模块具体用于驱动一组电极发出扫描信号，并通过发出扫描信号的该组电极接收反馈信号；同时，还驱动除该组电极以外的所有其它电极发出相同的扫描信号。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，还包括: 第二检测模块，用于采用互电容扫描技术再次进行检测； 所述计算模块，还用于根据第二检测模块的检测结果确定另一组可能的触摸位置，将获得的两组可能的触摸位置进行比较，排除虚假的触摸位置，确定准确的触摸位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于: 所述第二检测模块具体用于驱动第一维度上的全部电极依次发出扫描信号，并在第一维度上的任一个电极发出扫描信号的时间段内，通过第二维度上的N组电极依次接收扫描信号，其中，第二维度上的任一组电极包括的两个以上电极同时接收扫描信号。
9.一种电容式触控设备，其特征在于，包括:如权利要求5至8中任一所述的装置。
全文摘要
本发明公开了一种电容式触控设备检测方法，包括依次驱动第一维度上的M组电极和第二维度上的N组电极进行检测，其中，M和N均为自然数，任一组电极所包括的两个以上电极均同时进行检测；根据所述第一和第二维度上各组电极的检测结果，分别计算触摸位置的第一和第二维度坐标数据，确定一组可能的触摸位置。本发明实施例还提供相应的装置。本发明技术方案可以消除电源干扰，计算出准确的触摸位置。
文档编号G06F3/044GK103226424SQ20131013405
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月17日 优先权日2013年4月17日
发明者莫良华, 刘卫平 申请人:敦泰科技有限公司