电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构及方法，涉及电容式触摸芯片技术领域。该抗干扰结构包括触摸芯片、感应触摸盘、多条触摸感应走线以及保护走线结构，所述保护走线结构，设置在多条触摸感应走线的表面上，用于阻止多条触摸感应走线感应人体的接触信号，保护走线结构具备导电性，且与触摸芯片电连接。本发明专利技术解决了用地线保护触摸感应走线带来的通道基准电容变大和防水性能变差的问题，保护了触摸感应走线不受外界干扰，使触摸性能更加优异。

【技术实现步骤摘要】
电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构及方法
本专利技术涉及电容式触摸芯片
，尤其涉及一种电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构及方法。
技术介绍
目前，触摸功能广泛的应用于智能穿戴产品，智能穿戴产品的触摸功能通常由自电容式触摸芯片、传感器以及两者之间的连接线来实现，在大部分触摸产品中，触摸芯片放在主控板上，而传感器放置在手指能感应到的地方，中间的连接一般采用柔性线路板、PCB板或ITO走线连接，而连接线路的走线相对不同的产品，长度不一样。触摸芯片是检测手指触摸时的微小电容变化，非常灵敏，因此它的通道走线也同样非常灵敏，容易受到外界的干扰，当有人体皮肤或干扰信号靠近通道走线位置时，触摸芯片同样会检测到通道上的电容值变化，当干扰比较大时，会被误认为有手指触摸操作而出现跳点现象，所以对于长度比较长的通道走线，而这些走线又处于人体皮肤容易接近到的地方或处于其它干扰源附近，必须在设计上对走线做严格的屏蔽保护。目前，最常规的保护手段是：对应通道走线的保护采用包电源地的方式处理（用地线去隔离通道走线和干扰源），或在柔性线路板上涂一层接电源地的屏蔽电磁膜等。现有的对触摸芯片通道走线的保护方式，虽然能起到一定的屏蔽保护作用，但会带来两个问题：第一、智能穿戴产品的触摸芯片一般采用自电容的方式实现对电容变化的检测，就是触摸芯片检测每一个感应通道（不同的芯片，通道数量不一样）对大地的参考电容变化来判断是否有对应的触摸按键被按；当手指没有按下时，每一个通道因芯片设计走道走线，因触摸感应传感器的不同而具有不同的一个基准电容，这个基准电容不能太大，因为触摸芯片对每个通道的电容检测基于成本和技术原因都有一个最大值范围，理论上基准电容加上手指触摸时增加的电容不能超过触摸芯片能检测到的最大电容值，否则就是产生饱和问题而影响对手指触摸的准确判断。而对通道走线包地或加屏蔽电磁膜，都会明显增大通道的基准电容值，所以目前业界在设计时都采用铺网格铜的地线来减少这个影响，在抗干扰和影响基准电容之间取一个平衡。第二、对于智能眼镜、智能头戴式音响这类产品，触摸感应传感器一般是利用FPC上的铜皮设计不同大小的触摸感应盘，再走线到主板的触摸芯片上，触摸感应盘和走线同在一个FPC上，贴在外壳内侧，手指和人体皮肤都可以靠近通道走线，通道走线采用地线屏蔽隔离保护后，将带来一个新的问题，就是防水效果变差，因为感应盘引出的走线需要被地屏蔽，所以感应盘与地之间的距离必须靠近，否则保护不了通道走线，当有水滴或水雾在感应盘和地之间时，感应通道会检测到一个很大的电容变化，这个变化可能会超过手指触摸引起的电容变化，让触摸芯片误认为有按键按下，如果水滴或水雾长期在感应盘和通道走线之间，触摸芯片重新计算基准电容时，也会较大的增加通道的基准电容，引起饱和的问题，影响触摸按键的判断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构及方法，以解决现有技术中存在的用地线保护触摸感应走线带来的通道基准电容变大和防水性能变差的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供的一种电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，包括触摸芯片、感应触摸盘、电连接在所述触摸芯片和感应触摸盘之间的多条触摸感应走线以及保护走线结构；所述保护走线结构，设置在多条所述触摸感应走线的表面上，用于阻止多条所述触摸感应走线感应人体的接触信号；所述保护走线结构具备导电性，且与所述触摸芯片电连接；所述触摸芯片，用于向所述保护走线结构、感应触摸盘输送工作电压，并分时采集所述保护走线结构的所述工作电压，生成第一波形图；所述触摸芯片，还用于分时采集及识别多条所述触摸感应走线连接在所述感应触摸盘上不同区域的对地电容，生成多个第二波形图，并对多个所述第二波形图进行检测。优选的，所述触摸芯片，还用于采集所述感应触摸盘上多个不同区域的对地电容，生成第三波形图，并对所述第三波形图进行检测，如果检测到高电平信号时，分时采集每条所述触摸感应走线对应的对地电容，对每个所述第二波形图进行实时修正；所述第三波形图为高低电平波形图。优选的，所述保护走线结构为触摸感应走线。优选的，所述保护走线结构为铜皮；所述铜皮包括本体部，以及设置在所述本体部一端与所述触摸芯片电连接的连接部。优选的，每个所述第二波形图的波形均一致；所述第一波形图的波形与每个所述第二波形图的波形均一致或相差较小。优选的，所述触摸芯片设置有多个电荷放大器，多个所述电荷放大器与所述保护走线结构、多条所述触摸感应走线均电连接；所述电荷放大器用于控制所述触摸芯片采集所述保护走线结构的所述工作电压、多条所述触摸感应走线对应的对地电容以及所述感应触摸盘上不同区域的对地电容。优选的，所述感应触摸盘设置有多个用于产生所述对地电容的电容，每个所述电容均电连接一条所述触摸感应走线。优选的，所述电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构还包括固定所述触摸芯片、感应触摸盘、触摸感应走线、保护走线结构的固定件，以及与所述触摸芯片电连接的主控模块；所述触摸芯片、感应触摸盘、触摸感应走线、保护走线结构通过焊接或压接固定连接在所述固定件上；所述触摸芯片对多个所述第二波形图修正前后的波形进行比对生成比对结果，所述主控模块根据所述比对结果能够激活多条所述触摸感应走线对应的触摸功能。优选的，所述固定件为PCB板、FPC板或ITO膜。本专利技术还提供了一种电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰方法，应用于上文所述的电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，包括如下步骤：S10、所述触摸芯片分别对所述保护走线结构、每条所述触摸感应走线输送所述工作电压，分别产生并保存所述保护走线结构对应的所述第一波形图、每条所述触摸感应走线对应的所述第二波形图；S11、所述触摸芯片采集所述感应触摸盘上多个不同区域的对地电容，生成第三波形图，所述第三波形图为高低电平波形图；S12、所述触摸芯片对所述第三波形图进行检测，如果检测到高电平信号时，分时采集每条所述触摸感应走线对应的对地电容；S13、根据采集的每条所述触摸感应走线的对地电容，所述触摸芯片对每个所述第二波形图进行实时修正；S14、将每个所述第二波形图修正前后的波形进行比对，生成比对结果，根据所述比对结果激活相应的触摸功能，并返回步骤S11。进一步地，所述电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构还包括与所述触摸芯片电连接的主控模块；步骤S14包括如下具体步骤：S140、所述触摸芯片逐一调取保存的所述第二波形图，逐一将每个所述第二波形图修正前后的波形进行比对，生成比对结果；S141、在所有所述比对结果中，所述触摸芯片将所有波形有变化的所述第二波形图对应的所述触摸感应走线筛选出来；S142、所述触摸芯片提取所有筛选出来的所述触摸感应走线对应的触摸信息，并发送给所述主控模块；S143、所述主控模块接收所述触摸信息，并根据所述触摸信息激活所述触摸感应走线对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，其特征在于，包括触摸芯片、感应触摸盘、电连接在所述触摸芯片和感应触摸盘之间的多条触摸感应走线以及保护走线结构；/n所述保护走线结构，设置在多条所述触摸感应走线的表面上，用于阻止多条所述触摸感应走线感应人体的接触信号；所述保护走线结构具备导电性，且与所述触摸芯片电连接；/n所述触摸芯片，用于向所述保护走线结构、感应触摸盘输送工作电压，并分时采集所述保护走线结构的所述工作电压，生成第一波形图；/n所述触摸芯片，还用于分时采集及识别多条所述触摸感应走线连接在所述感应触摸盘上不同区域的对地电容，生成多个第二波形图，并对多个所述第二波形图进行检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，其特征在于，包括触摸芯片、感应触摸盘、电连接在所述触摸芯片和感应触摸盘之间的多条触摸感应走线以及保护走线结构；
所述保护走线结构，设置在多条所述触摸感应走线的表面上，用于阻止多条所述触摸感应走线感应人体的接触信号；所述保护走线结构具备导电性，且与所述触摸芯片电连接；
所述触摸芯片，用于向所述保护走线结构、感应触摸盘输送工作电压，并分时采集所述保护走线结构的所述工作电压，生成第一波形图；
所述触摸芯片，还用于分时采集及识别多条所述触摸感应走线连接在所述感应触摸盘上不同区域的对地电容，生成多个第二波形图，并对多个所述第二波形图进行检测。


2.根据权利要求1所述的电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，其特征在于，
所述触摸芯片，还用于采集所述感应触摸盘上多个不同区域的对地电容，生成第三波形图，并对所述第三波形图进行检测，如果检测到高电平信号时，分时采集每条所述触摸感应走线对应的对地电容，对每个所述第二波形图进行实时修正；所述第三波形图为高低电平波形图。


3.根据权利要求2所述的电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，其特征在于，所述保护走线结构为触摸感应走线。


4.根据权利要求2所述的电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，其特征在于，所述保护走线结构为铜皮；
所述铜皮包括本体部，以及设置在所述本体部一端与所述触摸芯片电连接的连接部。


5.根据权利要求3或4所述的电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，其特征在于，每个所述第二波形图的波形均一致；
所述第一波形图的波形与每个所述第二波形图的波形均一致或相差较小。


6.根据权利要求5所述的电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，其特征在于，所述触摸芯片设置有多个电荷放大器，多个所述电荷放大器与所述保护走线结构、多条所述触摸感应走线均电连接；
所述电荷放大器用于控制所述触摸芯片采集所述保护走线结构的所述工作电压、多条所述触摸感应走线对应的对地电容以及所述感应触摸盘上不同区域的对地电容。


7.根据权利要求6所述的电容式触摸芯片感应通道走线抗干扰结构，其特征在于，所述感应触摸盘设置有多个用于产生所述对地电容的电容，每个所述电容均电连接一条所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，张弛，程亚宇，
申请(专利权)人：深圳贝特莱电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44