触摸检测方法及触控装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种触摸检测方法及装置。该方法包括：向感应单元的第一电极施加高电平信号，并将第二电极接地以在感应单元被触摸时对感应单元产生的自电容进行第一次充电；向感应单元的第二电极施加高电平信号，并将第一电极接地以在对自电容进行第二次充电；获得第一次充电和第二次充电之间的第一检测变化值，并对自电容进行第一次放电；施加高电平信号以对自电容进行第三次充电；将一个感应单元的第一电极和第二电极中的一个接地，以对自电容进行第二次放电；获得第三次充电和所述第二次放电之间的第二检测变化值；计算所述自电容至第一电极之间的第一电阻和自电容至第二电极之间的第二电阻的比例关系，并确定触摸位置。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子设备设计及制造
，特别涉及一种触摸检测方法及触控装置。
技术介绍
目前触摸屏的应用范围从以往的银行自动柜员机，工控计算机等小众商用市场，迅速扩展到手机，PDA (个人数字助理)，GPS (全球定位系统)，PMP (MP3，MP4等)，甚至平板电脑等大众消费电子领域。用于触摸屏具有触控操作简单、便捷、人性化的优点，因此触摸屏有望成为人机互动的最佳界面而迅速在便携式设备中得到了广泛应用。电容触摸屏通常被分为自电容和互电容两类。如图I所示，为现有技术中常见的一种自电容触摸屏的结构图。该自电容触摸屏主要有双层的菱形结构感应单元100’和·200’，其检测原理是对X轴和Y轴分别扫描，如果检测到某个交叉点的电容变化超出了预设范围，则将该行和列的交叉点做为触摸坐标。虽然该自电容触摸屏的线性度较好，但是经常有鬼点出现，难以实现多点触摸。此外，由于采用双层屏，也会导致结构及成本大幅增加，并且菱形结构在电容变化量很小的情况下会出现坐标飘移，受外界干扰影响大。如图2a所示，为现有技术中常见的另一种自电容触摸屏的结构图。该自电容触摸屏采用三角形图形屏结构。该自电容触摸屏包括基板300’、设置在基板300’之上的多个三角形感应单元400’、和每个三角形感应单元400’相连的多个电极500’。如图2b所示，为三角形自电容触摸屏的检测原理。如图所示，椭圆表示手指，S1、S2表示手指与两个三角形感应单元的接触面积。假设坐标原点在左下角，则横坐标X = S2/(S1+S2)*P，其中，P为分辨率。当手指向右移动时，由于S2不是线性增大，所以X坐标存在一个偏差。从上述原理可以看出，目前的三角形感应单元是单端检测，即只从一个方向检测，然后通过算法算出两个方向的坐标。虽然该自电容触摸屏结构更为简单，但并没有针对屏幕的电容感应进行优化，电容变化量小，从而导致信噪比不够。此外，由于该感应单元为三角形，当手指横向移动时面积不是线性增大，因此线性度较差，导致了坐标计算发生偏移，线性度不够好。此外，该电容感应单元输出电容变化量很小，达到飞法级，其电缆杂散电容的存在，对测量电路提出了更高的要求。而且，杂散电容会随温度、位置、内外电场分布等诸多因素影响而变化，干扰甚至淹没被测电容信号。此外，对于单层电容来说，由于Vcom电平信号的影响会对感应电容形成严重的干扰，其中，Vcom电平信号是为了防止LCD屏幕液晶老化而不停翻转的电平信号。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决或避免出现现有自电容触摸屏中的上述缺点。本专利技术实施例第一方面提出了一种触摸屏的触摸检测方法，触摸屏包括多个不相交的感应单元，每个感应单元的两端分别具有第一电极和第二电极，所述方法包括以下步骤向所述多个感应单元中一个感应单元的第一电极施加高电平信号，并将所述第二电极接地以在所述一个感应单元被触摸时对所述一个感应单元产生的自电容进行第一次充电；向所述多个感应单元中一个感应单元的所述第二电极施加高电平信号，并将所述第一电极接地以对所述自电容进行第二次充电；从对应的所述第一电极或第二电极进行检测以获得所述第一次充电和所述第二次充电之间的第一检测变化值，并对所述自电容进行第一次放电；向所述多个感应单元中的一个感应单元的第一电极和/或第二电极施加高电平信号以对所述自电容进行第三次充电；将所述一个感应单元的第一电极和第二电极中的一个接地，并将所述一个感应单元的第一电极和第二电极中的另一个断开，以对所述自电容进行第二次放电；从对应的所述第一电极或第二电极进行检测以获得所述第三次充电和所述第二次放电之间的第二检测变化值；根据所述第一检测变化值和第二检测变化值计算所述自电容至所述第一电极之间的第一电阻和所述自电容至所述第二电极之间的第二电阻的比例关系；以及根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定触摸位置。需指出的是，将上述第一次充电和第一次放电的过程与第二次充电和第二次放电的过程的顺序互调，同样可以实现本专利技术，只要引起自电容的电荷变化即可。本专利技术根据自电容的电荷变化即可获得相应的第一电阻和第二电阻的比例关系。··本专利技术实施例第二方面还提出了一种触控装置，包括基板；多个不相交的感应单元，所述多个感应单元形成在所述基板之上，且每个感应单元的两端分别均具有第一电极和第二电极；触摸屏控制芯片，所述触摸屏控制芯片包括充电模块、放电模块、检测模块和控制及计算模块，其中所述充电模块，用于在第一次充电过程中，向所述多个感应单元中一个感应单元的第一电极施加高电平信号，并将所述第二电极接地以在所述一个感应单兀被触摸时对所述一个感应单兀产生的自电容进行第一次充电；在第二次充电过程中，向所述多个感应单元中一个感应单元的所述第二电极施加高电平信号，并将所述第一电极接地以对所述自电容进行第二次充电；在第三次充电过程中，向所述多个感应单元中的一个感应单元的第一电极和/或第二电极施加高电平信号以对所述自电容进行第三次充电；所述放电模块，用于在所述充电模块对所述自电容第一次充电和第二次充电之后，对所述自电容进行第一次放电；及在所述充电模块对所述自电容第三次充电之后，将所述一个感应单元的第一电极和第二电极中的一个接地，并将所述一个感应单元的第一电极和第二电极中的另一个断开，以对所述自电容进行第二次放电，和所述检测模块，用于从对应的所述第一电极或第二电极进行检测以获得所述第一次充电和所述第二次充电之间的第一检测变化值，及从对应的所述第一电极或第二电极进行检测以获得所述第三次充电和所述二次放电之间的第二检测变化值；以及控制及计算模块，用于对所述充电模块、放电模块、第一检测模块和第二检测模块进行控制，并所述控制及计算模块根据所述第一检测变化值和第二检测变化值计算所述自电容至所述第一电极之间的第一电阻和所述自电容至所述第二电极之间的第二电阻之间的比例关系，并根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定触摸位置。本专利技术实施例第三方面还提出了一种便携式电子设备，包括如上所述的触控装置。本专利技术实施例的触摸屏检测设备中的感应单元采用双端检测，即感应单元的两端均具有电极，且每个电极均与触摸屏控制芯片的对应管脚相连，在进行触摸检测时通过感应单元自身即可实现对触摸点的定位。更为重要的是，本专利技术通过计算第一电阻和第二电阻之间比例实现触摸位置的确定，因此相对于目前的菱形或三角形设计来说，由于在确定触摸位置时，无需计算自电容的大小，且自电容的大小不会影响触摸位置的精度，从而提高了测量精度，改善了线性度。本专利技术实施例通过对感应单元两端的电极施加电平信号，如果该感应单元被触碰，触摸物体(例如手指)则会与该感应单元形成自电容，因此本专利技术通过施加的电平信号可对该自电容进行充电，并根据第一电阻和第二电阻之间的比例关系确定触摸屏上的触摸位置。且通过本专利技术实施例的对自电容进行两次充电的检测方式，以抵消某些不可测量的物理参数或者减少物理量的测量，从而在保证检测速度的前提下，有效地提高检测精度。本专利技术实施例提出了一种新颖的自电容检测方式，在感应单元被触摸时，触摸点就可将该感应单元分为两个电阻，从而在进行自电容检测的同时考虑这两个电阻就可以确 定触摸点在该感应单元上的位置。本专利技术实施例的结构简单，并且对于一个感应单元来说，在充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸屏的触摸检测方法，其特征在于，触摸屏包括多个不相交的感应单元，每个感应单元的两端分别具有第一电极和第二电极，所述方法包括以下步骤：向所述多个感应单元中一个感应单元的第一电极施加高电平信号，并将所述第二电极接地以在所述一个感应单元被触摸时对所述一个感应单元产生的自电容进行第一次充电；向所述多个感应单元中一个感应单元的所述第二电极施加高电平信号，并将所述第一电极接地以对所述自电容进行第二次充电；从对应的所述第一电极或第二电极进行检测以获得所述第一次充电和所述第二次充电之间的第一检测变化值，并对所述自电容进行第一次放电；向所述多个感应单元中的一个感应单元的第一电极和/或第二电极施加高电平信号以对所述自电容进行第三次充电；将所述一个感应单元的第一电极和第二电极中的一个接地，并将所述一个感应单元的第一电极和第二电极中的另一个断开，以对所述自电容进行第二次放电；从对应的所述第一电极或第二电极进行检测以获得所述第三次充电和所述第二次放电之间的第二检测变化值；根据所述第一检测变化值和第二检测变化值计算所述自电容至所述第一电极之间的第一电阻和所述自电容至所述第二电极之间的第二电阻的比例关系；以及根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定触摸位置。...

【技术特征摘要】
2011.07.26 CN 201110210959.4;2011.07.26 CN 2011101.一种触摸屏的触摸检测方法，其特征在于，触摸屏包括多个不相交的感应单元，每个感应单元的两端分别具有第一电极和第二电极，所述方法包括以下步骤 向所述多个感应单元中一个感应单元的第一电极施加高电平信号，并将所述第二电极接地以在所述一个感应单元被触摸时对所述一个感应单元产生的自电容进行第一次充电； 向所述多个感应单元中一个感应单元的所述第二电极施加高电平信号，并将所述第一电极接地以对所述自电容进行第二次充电； 从对应的所述第一电极或第二电极进行检测以获得所述第一次充电和所述第二次充电之间的第一检测变化值，并对所述自电容进行第一次放电； 向所述多个感应单元中的一个感应单元的第一电极和/或第二电极施加高电平信号以对所述自电容进行第三次充电； 将所述一个感应单元的第一电极和第二电极中的一个接地，并将所述一个感应单元的第一电极和第二电极中的另一个断开，以对所述自电容进行第二次放电； 从对应的所述第一电极或第二电极进行检测以获得所述第三次充电和所述第二次放电之间的第二检测变化值； 根据所述第一检测变化值和第二检测变化值计算所述自电容至所述第一电极之间的第一电阻和所述自电容至所述第二电极之间的第二电阻的比例关系；以及根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定触摸位置。2.如权利要求I所述的触摸屏的触摸检测方法，其特征在于，所述第一检测变化值和第二检测变化值为电流检测变化值、自电容检测变化值、电平信号检测变化值和电荷变化量中的一种或多种。3.如权利要求I所述的触摸屏的触摸检测方法，其特征在于，所述感应单元为矩形，且所述多个感应单元与所述触摸屏的第一方向相互平行，所述触摸位置为在所述第一方向上的触摸位置。4.如权利要求I所述的触摸屏的触摸检测方法，其特征在于，所述感应单元包括 多个第一部分和多个平行的第二部分，其中，相邻的所述第一部分之间通过所述第二部分相连，以形成多个交替排列的第一凹槽和第二凹槽，其中，所述多个第一凹槽和所述多个第二凹槽的开口方向相反，所述触摸位置为触摸物体在所述第一方向上的触摸位置。5.如权利要求3或4所述的触摸屏的触摸检测方法，其特征在于，还包括 根据所述被触摸的感应单元的位置确定在第二方向上的触摸位置；以及 根据所述第一方向上的触摸位置和第二方向上的触摸位置确定所述触摸点在触摸屏上的位置。6.如权利要求5所述的触摸屏的触摸检测方法，其特征在于，所述第二方向上的触摸位 置通过质心算法确定。7.如权利要求3-6任一项所述的触摸检测方法，其特征在于，所述第一方向为所述感应单元的长度方向，所述第二方向为垂直于所述感应单元的方向，所述感应单元水平平行设置或垂直平行设置。8.如权利要求I所述的触摸检测方法，其特征在于，所述感应单元包括 第三部分，所述第三部分的一端具有所述第一电极；第四部分，所述第四部分的一端与所述第三部分的另一端相连，所述第四部分的另一端具有所述第二电极。9.如权利要求I所述的触摸检测方法，其特征在于，所述感应单元包括 第五部分； 不相交的第六部分和第七部分，所述第六部分一端与所述第五部分的一端相连，所述第七部分的一端与所述第五部分的另一端相连，所述第六部分的另一端具有所述第一电极，且所述第七部分的另一端具有所述第二电极。10.一种触控装置，其特征在于，包括 基板； 多个不相交的感应单元，所述多个感应单元形成在所述基板之上，且每个感应单元的两端分别均具有第一电极和第二电极； 触摸屏控制芯片，所述触摸屏控制芯片包括充电模块、放电模块、检测模块和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振刚，黄臣，杨云，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
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