抗干扰的触摸数据处理方法及装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及触摸技术领域，具体涉及抗干扰的触摸数据处理方法及装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.电容式触摸感应技术使移动电话、个人电脑及消费类电子产品有了更加完善的体验。电容式触摸技术相比传统机械操作，不会因时间推移而产生机械磨损。同时，通过在触摸面板表面增加玻璃、亚克力等介质，可以做到防水、美观的效果。从整体产品形式上，不用机械开孔、没有活动的机械按钮部件、而是使用集成电路的电容触摸技术，集成度更高，大大降低了方案和产品成本。
3.电容触摸技术，在硬件板级环境、或人为的(比如特斯拉线圈-俗称黑盒子、大功率对讲机)、或环境噪声等强干扰的情况下，容易使触摸产生误触发动作。
4.现有触控感应技术主要是无干扰或正常环境下的进行采样校准，作为基准值。例如在干扰环境下采样获取干扰的采样值，然后计算出采样值与基准值的差值，将差值与预先设定的阈值进行比较。如差值大于或小于预先设定的阈值，则判断干扰或无干扰。或者，直接将差值与基准值比较，如差值大于或小于预先设定的阈值，则判断存在干扰或无干扰。缺点是，判断方式简单，很难判断出在特斯拉线圈或大功率对讲机、或强干扰环境下的干扰情况。
5.目前触摸感应技术普遍存在抗干扰能力较弱，很容易被外部因素造成干扰，从而产生误触发。现在触摸感应技术对抗干扰能力很弱或通过增加外部结构件/板级金属件来增强抗干扰能力，但始终效果不好，而且做成的产品成本大。究其原因现有触摸技术普遍是通过预设的阈值和触摸产生的触摸值进行大小比较判断，没有更深层次的对触摸特性数据进行实时分析，这样很难抵抗大功率对讲机、特斯拉强信号干扰下的复杂干扰。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供一种抗干扰的触摸数据处理方法，应用于触控设备，所述方法包括：同时采集每个触控通道的手指触摸数据序列；缓存处理所述手指触摸数据序列后得到手指触摸波形；响应于每个所述触控通道的手指触摸波形是正弦波或梯形的上升趋势或下降趋势，确定所述触控通道的手指触摸数据有效；响应于所有触控通道中的一个触控通道的手指触摸数据无效，确定所有触控通道的手指触摸数据无效；在有效的所有所述触控通道的所述手指触摸数据中，基于所述手指触摸数据的手指触摸波形和保持时间，确定所述手指触摸数据对应的所述触控通道的触摸动作有效。
7.根据一些实施例，所述同时采集每个触控通道的手指触摸数据序列，包括：间隔预设时间同时采集每个触控通道的手指触摸数据序列。
8.根据一些实施例，所述间隔预设时间为1ms。
9.根据一些实施例，所述触控通道的数量≤24。
10.根据一些实施例，所述触控通道的手指触摸波形是正弦波或梯形的上升趋势或下降趋势，包括：所述触控通道的手指触摸数据依次按照存储的时间顺序逐个判断，如果后面的数据大于或等于前面的数据，或抖动的下降幅度小于预设阈值，则认为所述触控通道的手指触摸波形是正弦波或梯形的上升趋势；如果后面的数据小于前面的数据，或抖动的下降幅度大于预设阈值，则将所述后面的数据缓存到下降缓存器中；对所述下降缓存器中的数据依次按照存储的时间顺序逐个判断，如果所述下降缓存器中后面的数据小于或等于前面的数据，或者抖动的上升幅度小于预设阈值，认为所述触控通道的手指触摸波形是正弦波或梯形的下降趋势。
11.根据一些实施例，所述在有效的所有所述触控通道的所述手指触摸数据中，基于所述手指触摸数据的手指触摸波形和保持时间确定所述手指触摸数据对应的所述触控通道的触摸动作有效，包括：在有效的所有所述触控通道的所述手指触摸数据中，只有一个触控通道的所述手指触摸数据的手指触摸波形有完整的正弦波或梯形走势，且触控时间和波形峰值保持时间都达到了设定门限值，其他触控通道没有数据波形走势或微弱抖动，确定所述手指触摸数据对应的所述触控通道的触摸动作有效；在有效的所有所述触控通道的所述手指触摸数据中，只有一个触控通道的所述手指触摸数据的波形有完整的正弦波或梯形走势且触控时间和波形峰值保持时间都达到了设定门限值，相邻触控通道的数据波形走势依次减弱，确定所述手指触摸数据对应的所述触控通道的触摸动作有效；有两个或两个以上所述触控通道的触控时间超过设定门限值，确定触摸动作无效。
12.本技术实施例还提供一种抗干扰的触摸数据处理装置，包括采集模块、数据处理模块、波形判断模块、数据有效判断模块和动作有效判断模块，所述采集模块同时采集每个触控通道的手指触摸数据序列；所述数据处理模块缓存处理所述手指触摸数据序列后得到手指触摸波形；所述波形判断模块响应于每个所述触控通道的手指触摸波形是正弦波或梯形的上升趋势或下降趋势，确定所述触控通道的手指触摸数据有效；所述数据有效判断模块响应于所有触控通道中的一个触控通道的手指触摸数据无效，确定所有触控通道的手指触摸数据无效；所述动作有效判断模块在有效的所有所述触控通道的所述手指触摸数据中，基于波形和保持时间确定所述波形对应的所述触控通道的触摸动作有效。
13.根据一些实施例，所述采集模块包括定时采集单元，所述定时采集单元间隔预设时间同时采集每个触控通道的手指触摸数据序列。
14.本技术实施例还提供一种电子设备，包括存储器和一个或多个处理器；所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器执行如上所述的方法。
15.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有处理器程序,所述处理器程序用于执行如上所述的方法。
16.本技术实施例提供的技术方案，能够对所有触摸通道进行扫描、采样、且对每一个采样数据按照正弦波和梯形走势这个特征进行实时处理分析，并进行状态标记，为最终判定本次触摸是否有效作为重要判定依据。在触摸技术内部进行抗干扰处理，不需要产品板级或者结构物理层面进行复杂处理，也能很好的抵抗干扰环境，大大降低了触摸产品的开发难度，提高了抗干扰判断的准确性，同时也节约了产品成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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。
18.图1是本技术实施例提供的一种抗干扰的触摸数据处理方法流程示意图。
19.图2是本技术实施例提供的一种杂乱的手指触摸波形示意图。
20.图3是本技术实施例提供的一种正弦波或梯形走势的手指触摸波形示意图。
21.图4是本技术实施例提供的一种有效的手指触摸波形示意图。
22.图5是本技术实施例提供的另一种有效的手指触摸波形示意图。
23.图6是本技术实施例提供的一种无效的手指触摸波形示意图。
24.图7是本技术实施例提供的一种抗干扰的触摸数据处理装置功能组成框图。
25.图8是本技术实施例提供的一种电子设备功能组成框图。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
27.应当理解，本技术的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
28.图1是本技术实施例提供的一种抗干扰的触摸数据处理方法流程示意图，包括以下控制流程。
29.在s110中，同时采集每个触控通道的手指触摸数据序列。
30.在电容式触控设备中，根据电容式触控的原理，当手指按下后，再松开，是由远到近的过程，对电容上就是先增加后减少。此过程经过触摸硬件的采集模块后，得到多个手指触摸数据形成的手指触摸数据序列。在某些情况下，因电路对电容的模拟电压转数字值的方向差异，可能是余弦波或漏斗型走势。
31.可选地，间隔预设时间同时采集每个触控通道的手指触摸数据序列，触控通道是指每个按键对应的芯片检测通道，也就是触摸通道。
32.打开所有有效的触控触控通道，对所有有效通道进行一次扫描，采样、并缓存。此处的有效触控通道是指，实际用到的触控通道数。比如电容触控最大支持24通道，但实际只用了12通道，那有效的触控通道数为12。每个通道数据采样缓存，缓存数据大小可根据实际情况而定，但至少能包括完整的波形走势。
33.设定一个采样间隔时间，理论上采样间隔时间越小精度越高。具体间隔因结合实际硬件资源及处理能力进行调整，原则上越小越好，一般设置为1ms。
34.在s120中，缓存处理手指触摸数据序列后得到手指触摸波形。
35.缓存得到的手指触摸数据序列，并进行数据处理，得到手指触摸波形。
36.不被干扰的有效的手指触摸波形趋势是先上升后下降的波形，等效于正弦波，因为手指在触摸过程中会存在小幅抖动，所以最终的波形特征是正弦波，或者梯形或类似梯形趋势，不会是杂乱无章的上下跳动波形走势。
37.被干扰的有效的手指触摸波形趋势是较大幅度的上下跳窜。如在缓存的一些数据中，是否存在时而大于门限值，时而小于基准值。当时而远大于门限值，时而远小于基准值时，判断为强干扰。此判断，可以抵抗特斯拉线圈(俗称特斯拉黑盒子)的强干扰等干扰情况。
38.在s130中，响应于每个触控通道的手指触摸波形是正弦波或梯形的上升趋势或下降趋势，确定触控通道的手指触摸数据有效。
39.分析触摸通道的缓存数据，缓存数据中的手指触摸波形趋势特性无规则、杂乱趋势。如图2所示。有些采样值比基准值小，有些采样值比门限值大，整个波形走势是上下剧烈跳跃的。或者采样值在基准值与门限值之间很大幅度的来回上下抖动，幅度可以为预先设定的一个限幅阈值，没有规则。如满足无规则杂乱趋势，则设定判定当前触控操作无效或丢弃当前触摸操作。
40.判断手指触摸波形趋势是否满足正弦波或梯形的上升趋势或下降趋势，满足则确定触控通道的手指触摸数据有效。如不满足，则认为是干扰，丢失本次触控操作。
41.触控通道的手指触摸数据依次按照存储的时间顺序逐个判断，如果后面的数据大于或等于前面的数据，或抖动的下降幅度小于预设阈值，则认为触控通道的手指触摸波形是正弦波或梯形的上升趋势。
42.如果后面的数据小于前面的数据，或抖动的下降幅度大于预设阈值，则将后面的数据缓存到下降缓存器中。
43.对下降缓存器中的数据依次按照存储的时间顺序逐个判断，如果下降缓存器中后面的数据小于或等于前面的数据，或者抖动的上升幅度小于预设阈值，则认为触控通道的手指触摸波形是正弦波或梯形的下降趋势。
44.在s140中，响应于所有触控通道中的一个触控通道的手指触摸数据无效，确定所有触控通道的手指触摸数据无效。
45.对所有的通道进行采样分析。
46.手指已经放开或干扰源已经撤销，即表示一次触摸动作完成。应当在此过程中和过程后，能够对触摸数据进行分析判定处理。
47.判定方式是：所有触控通道中的手指触摸数据的手指触摸波形走势是规则的，满足完整的正弦波或梯形走势，如图3所示，则认为本次触摸动作有效。否则只要所有触控通道中的一个触控通道的手指触摸数据无效，则认为存在干扰，确定所有触控通道的手指触摸数据无效，进行丢弃。
48.特殊情况，如在一次正常的触控操作中，整个手掌压上又移走后，所有通道产生的数据波形走势，会像正弦波或梯形走势，此时可认为是无效的触摸动作，不响应此次触摸，也能防止误操作。所以，如果所有的通道的采样数据走势，都满足正弦波或梯形走势，则认为是强干扰，丢弃本次触控操作。
49.在s150中，在有效的所有触控通道的手指触摸数据中，基于手指触摸数据的手指触摸波形和保持时间，确定手指触摸数据对应的触控通道的触摸动作有效。
50.在有效的所有触控通道的手指触摸数据中，只有一个触控通道的手指触摸数据的手指触摸波形有完整的正弦波或梯形走势，且触控时间和波形峰值保持时间都达到了设定门限值，其他触控通道没有数据波形走势或微弱抖动，确定手指触摸数据对应的触控通道的触摸动作有效，如图4所示。
51.在有效的所有触控通道的手指触摸数据中，只有一个触控通道的手指触摸数据的波形有完整的正弦波或梯形走势且触控时间和波形峰值保持时间都达到了设定门限值，相邻触控通道的数据波形走势依次减弱，确定手指触摸数据对应的触控通道的触摸动作有效，如图5所示。
52.有两个或两个以上触控通道的触控时间超过设定门限值，则表示存在普遍性的强干扰，确定触摸动作无效。如图6所示，当整个手掌全部压下又松开后，会出现此普遍性强干扰。
53.本实施例提供的技术方案，能够对所有触摸通道进行扫描、采样、且对每一个采样数据按照正弦波和梯形走势这个特征进行实时处理分析，并进行状态标记，为最终判定本次触摸是否有效作为重要判定依据。在触摸技术内部进行抗干扰处理，不需要产品板级或者结构物理层面进行复杂处理，也能很好的抵抗干扰环境，大大降低了触摸产品的开发难度，提高了抗干扰判断的准确性，同时也节约了产品成本。
54.图7是本技术实施例提供的一种抗干扰的触摸数据处理装置功能组成框图，抗干扰的触摸数据处理装置100包括采集模块10、数据处理模块20、波形判断模块30、数据有效判断模块40和动作有效判断模块50。
55.采集模块10同时采集每个触控通道的手指触摸数据序列。数据处理模块20缓存处理手指触摸数据序列后得到手指触摸波形。波形判断模块30响应于每个触控通道的手指触摸波形是正弦波或梯形的上升趋势或下降趋势，确定触控通道的手指触摸数据有效。数据有效判断模块40响应于所有触控通道中的一个触控通道的手指触摸数据无效，确定所有触控通道的手指触摸数据无效。动作有效判断模块50在有效的所有触控通道的手指触摸数据中，基于波形和保持时间确定波形对应的触控通道的触摸动作有效。
56.可选地，采集模块10包括定时采集单元11，采集单元11间隔预设时间同时采集每个触控通道的手指触摸数据序列。
57.图8是本技术实施例提供的一种电子设备功能组成框图。
58.电子设备可以包括输出单元301、输入单元302、处理器303、存储器304、通讯接口305，以及内存单元306。
59.存储器304作为一种非暂态计算机可读存储器，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块。当一个或多个程序被一个或多个处理器303执行，使得一个或多个处理器303实现如上所述的方法。
60.存储器304可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子器件的使用所创建的数据等。此外，存储器304可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储器304可选包括相对于处理器303远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。
61.以上实施例仅为说明本技术的技术思想，不能以此限定本技术的保护范围，凡是按照本技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本技术保护范围之内。