CN102968235B - 触摸传感器的触摸检测方法、系统和触控终端 - Google Patents

触摸传感器的触摸检测方法、系统和触控终端 Download PDF

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Abstract

本发明涉及触控技术领域，提供了一种触摸传感器的触摸检测方法，所述方法包括如下步骤：间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测；互电容模式下扫描检测结果初步判断触摸状态为多指触摸时，进一步对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，判断互电容模式下触摸状态是单指触摸还是多指触摸，若为单指触摸，则输出一个触摸坐标；若为多指触摸，则输出多个触摸坐标。本发明还提供了一种触摸传感器的触摸检测系统和触控终端。本发明提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性，特别是触控终端悬浮状态下大面积触摸时区分单指触摸还是多指触摸时的检测结果的准确性。

Description

触摸传感器的触摸检测方法、系统和触控终端
技术领域
本发明涉及触控技术领域，特别是涉及触摸传感器的触摸检测方法、触摸传感器的触摸检测系统和触控终端。
背景技术
电容触摸传感器触摸检测技术目前主要有互电容检测和自电容检测两种方式。由于互电容检测方式有着多点触摸的特点，使其成为了主流的电容触摸检测技术，但同时互电容检测也存在一些缺陷，例如悬浮效应。悬浮是指触控终端放置于高绝缘的物体表面；非悬浮是指人体接触到触控终端或触控终端上有大面积系统地。悬浮效应是指用更大的手指，比如大拇指触摸时，出现触摸面积反而比其他手指更小的现象。随着用户体验要求越来越高，悬浮效应成了采用互电容检测的产品性能的重要缺陷。
互电容的悬浮效应原理如图1和图2所示，图中，Rh和Ch分别为人体对地的阻抗和容抗，人的两指分别触摸不同的节点。图1所示为互电容非悬浮状态下的原理示意图，在非悬浮状态下，由于Ch较大，信号通过Rh和Ch与地有较大的耦合，从而通过截断磁感应线减小节点电容，并能检测到相应的变化量。图2所示为互电容悬浮状态下的原理示意图，在悬浮状态下，Ch非常小，信号几乎不能通过，D1的驱动信号通过A节点电容耦合到感应线S1，S1上的信号又通过C节点电容、手指、B节点最终耦合到感应线S2上，从而使S2上检测到的电容比非悬浮状态下的值大。当有大拇指或大面积按压时，由于这种悬浮效应，将产生按压中心的位置电容增大、周围的电容减小的这种与预期相反的现象。
悬浮效应产生的问题主要表现在大拇指按压拆点和大面积判断困难。拆点是指在悬浮状态下，较大面积(如大拇指)按压电容触摸屏，由于信号相消，导致误认为是多指触摸。如图3所示，在非悬浮状态下，单指较大面积按压，通过互电容检测判定为一个手指(图3中的粗线框)，这种判定是正确的。但在悬浮状态下，如图4所示，单指较大面积按压，却错误地判定为两个手指(图4中的两个粗线框)。目前解决该问题的方法主要有：采用金属外壳，加大设备对地面积，减小驱动、感应和手指的耦合电容。金属外壳具有必须与手指接触的局限性，加大设备对地面积具有产品的局限性，而减小驱动、感应和手指的耦合电容又会对信噪比有影响。因此，目前现有的方法都无法从根本上解决该问题。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种触摸传感器的触摸检测方法，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性，特别是触控终端悬浮状态下大面积触摸时区分单指触摸还是多指触摸时的检测结果的准确性。本发明采用如下技术方案：
一种触摸传感器的触摸检测方法，所述方法包括如下步骤：
间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测；
互电容模式下扫描检测结果初步判断触摸状态为多指触摸时，进一步对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，判断互电容模式下触摸状态是单指触摸还是多指触摸，若为单指触摸，则输出一个触摸坐标；若为多指触摸，则输出多个触摸坐标。本发明还提供了一种触摸传感器的触摸检测方法，所述方法包括如下步骤：
间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测；
互电容模式下扫描检测结果初步判断触摸状态为没有触摸时，进一步对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，判断互电容模式下是否有触摸，若有触摸，则在互电容模式下不更新基准；若无触摸，则在互电容模式下更新基准。本发明还提供了一种触摸传感器的触摸检测方法，所述方法包括如下步骤：
间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测；
通过对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，找出所有的包络；
判断包络区域的宽度是否超过设定的第二阈值，若超过，判定所述包络对应的触摸为手掌触摸，所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域是非法数据，对所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域不进行坐标运算；否则，所述包络对应的触摸为手指触摸，所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域是合法数据，对所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域进行坐标运算。本发明还提供了一种触摸传感器的触摸检测方法，所述方法包括如下步骤：
间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测；
当互电容模式下检测到负向值、自电容模式下检测到正向值时，关闭基准更新；
当互电容模式下检测到没有负向值时，恢复基准更新。本发明还提供了一种触摸传感器的触摸检测系统，所述系统包括：
互电容采样单元，分别与互电容解码单元和控制单元连接，用于互电容信号采样；
互电容解码单元，分别与互电容采样单元和控制单元连接，用于互电容信号解码；
自电容采样单元，分别与自电容解码单元和控制单元连接，用于自电容信号采样；
自电容解码单元，分别与自电容采样单元和控制单元连接，用于自电容信号解码；
控制单元，分别与互电容采样单元、互电容解码单元、自电容采样单元和自电容解码单元连接，用于控制互电容模式和自电容模式的间隔交替检测。
本发明还提供了一种触控终端，所述触控终端包括上述触摸传感器的触摸检测系统。
本发明通过互电容模式和自电容模式间隔交替检测，利用自电容模式下的检测特性，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性，特别是触控终端悬浮状态下大面积触摸时区分单指触摸还是多指触摸时的检测结果的准确性。
附图说明
图1为互电容模式非悬浮状态下的工作原理示意图；
图2为互电容模式悬浮状态下的工作原理示意图；
图3为互电容模式非悬浮状态下单指较大面积触摸的效果示意图；
图4为互电容模式悬浮状态下单指较大面积触摸的效果示意图；
图5为自电容模式悬浮状态下的工作原理示意图；
图6为本发明实施例1一种触摸传感器的触摸检测方法的流程图；
图7为互电容模式和自电容模式交替检测示意图；
图8为悬浮状态下单指触摸时自电容模式下采样得到的数据的包络状态图；
图9为悬浮状态下多指触摸时自电容模式下采样得到的数据的包络状态图；
图10为本发明实施例1中自电容模式下包络分析示意图；
图11为本发明实施例2和实施例4一种触摸传感器的触摸检测系统的结构框图；
图12为本发明实施例3一种触摸传感器的触摸检测方法的流程图；
图13为互电容模式悬浮状态下较大面积按压电容触摸屏的效果示意图；
图14为本发明实施例5一种触摸传感器的触摸检测方法的流程图；
图15为本发明实施例6一种触摸传感器的触摸检测系统的结构框图；
图16为本发明实施例7一种触摸传感器的触摸检测方法的流程图；
图17为本发明实施例8一种触摸传感器的触摸检测系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图5是自电容模式悬浮状态下的工作原理示意图，请参阅图5所示，与互电容模式下的检测相反，自电容模式下检测到的触摸结果是电容增大，而不是减小。手指与屏耦合面积越大，检测到的变化量就越大。在悬浮状态下，Ch同样会增大，自电容模式下检测到的变化量也会在一定程度上减小，但不会像互电容模式那样产生相反的变化量。本发明实施例利用白电容模式下的检测特性，自电容模式和互电容模式交替采集数据，以改善互电容模式检测带来的悬浮效应，并减少自电容模式采样所占用的时间，合理有效地利用了检测时间。
说明：以下实施例中的“多个”为≥2个。
实施例1：
请参阅图6所示，为本发明实施例1一种触摸传感器的触摸检测方法的流程图。本实施例利用自电容模式下的检测特性，解决了互电容模式在悬浮状态下拆点的问题，提高了用户体验。本方法包括下述步骤：
步骤S101：间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式。
如图7所示，互电容模式和自电容模式的驱动和感应均分成多组对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测，并且两者在组间进行交替采集。由于互电容模式下每组采样完成后需要一定的时间进行解码，利用这个间歇进行自电容模式下的采样。当互电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行自电容模式下的一组采样，当自电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行互电容模式下的另一组采样，并按此间隔交替进行，从而减少自电容模式采样时的时间开销。
步骤S102：互电容模式下检测判定为多指触摸。
本步骤中，互电容模式下检测判定为多指触摸包括两种情形：一种是正常的多指触摸，也即用户使用两个或者两个以上的手指进行触摸；另一种是单指较大面积按压被判定为多指触摸(例如大拇指按压拆点)。此时，需要通过后续步骤进行识别，以判定是正常的多指触摸还是错误判断为多指触摸。
步骤S103：对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析。
本步骤以及后续步骤需要通过自电容模式下的包络分析判断互电容模式下触摸状态是单指触摸还是多指触摸。
步骤S104：判断是否为一个包络，若是，执行步骤S105，否则，执行步骤S106。
本步骤判断是一个包络还是多个包络。若为一个包络，则判定互电容模式下触摸状态为单指触摸，执行步骤S105；否则，即为多个包络，判定互电容模式下触摸状态为多指触摸，执行步骤S106。如图8所示，为悬浮状态下单指触摸时自电容模式下采样得到的数据的包络状态图，单指触摸时自电容模式下采样得到的数据呈现出单个包络状态；如图9所示，为悬浮状态下多指触摸时自电容模式下采样得到的数据的包络状态图，多指触摸时自电容模式下采样得到的数据呈现出多个包络状态。图8和图9中，横坐标为驱动线序号，纵坐标为检测信号变化量。具体地，可通过如下方法进行包络分析：
Al、查找信号变化量的最大值的点(如图10中点A)；
其中，信号变化量是检测到的电容值相对基准值的变化量，基准值是指在无任何电磁干扰、环境温度及湿度稳定的条件下，电容触摸屏驱动IC所采样到的原始检测数据值，为无符号量。
A2、判断查找到的信号变化量的最大值是否大于设定的第一阈值；
其中，第一阈值在设计过程中根据实际调试的结果进行设定，设定好后可不再更改。
A3、若查找到的信号变化量的最大值大于设定的第一阈值，判定存在包络，需要进行包络的分割；
A4、从所述信号变化量的最大值的点(如图10中点A)往左右两个方向进行查找，找出所述包络的边界(如图10中点B、点C)，得到包络区域；
A5、判断除上述包络区域外是否还有大于设定的第一阈值的点；
因为只需区分出是一个包络还是多个包络，而无需判断多于一个包络时的包络数，所以本步骤只需判断除上述包络区域外是否还有大于设定的第一阈值的点。
A6、若没有大于设定的第一阈值的点，判定为一个包络，否则，判定为多个包络。
若A5没有找到除点A外的大于设定的第一阈值的点，则说明为一个包络，实际上只有一个触摸点，需要执行步骤S105，进行点合并；否则，说明实际上存在多个触摸点，无需进行点合并，执行步骤S106。
步骤S105：单指触摸，输出一个触摸坐标。
本步骤将互电容检测到的多个数据合并为一个触摸点，输出一个触摸坐标，从而达到抑制互电容检测的悬浮效应的目的。
步骤S106：多指触摸，输出多个触摸坐标。
本步骤按平时正常的触摸工作流程进行，输出多个触摸坐标。
本实施例通过互电容模式和自电容模式间隔交替检测，各自利用对方采样完成后解码的间歇进行电容采样，例如在互电容模式解码的同时进行自电容模式采样，在自电容模式解码的同时进行互电容模式采样，从而减少了自电容模式采样所占用的时间，合理有效地利用了检测时间，提高了工作效率；同时，利用自电容模式下的检测特性，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性，特别是触控终端悬浮状态下大面积触摸时区分单指触摸还是多指触摸时的检测结果的准确性，解决了互电容在悬浮状态下拆点的问题，提高了用户体验。
实施例2：
请参阅图11所示，为本发明实施例2一种触摸传感器的触摸检测系统的结构框图。本实施例利用自电容模式下的检测特性，解决了互电容模式在悬浮状态下拆点的问题，提高了用户体验。
本实施例提供的触摸传感器的触摸检测系统包括互电容采样单元1、互电容解码单元2、自电容采样单元3、自电容解码单元4、控制单元5、互电容检测判定单元6和自电容包络分析单元7。互电容采样单元1分别与互电容解码单元2和控制单元3连接，用于互电容信号采样；互电容解码单元2分别与互电容采样单元1和控制单元5连接，用于互电容信号解码；自电容采样单元3分别与自电容解码单元4和控制单元5连接，用于自电容信号采样；自电容解码单元4分别与自电容采样单元3和控制单元5连接，用于自电容信号解码；控制单元5分别与互电容采样单元1、互电容解码单元2、自电容采样单元3和自电容解码单元4连接，用于控制互电容模式和自电容模式的间隔交替检测；互电容检测判定单元6分别与互电容解码单元2和控制单元5连接，用于根据互电容模式下扫描检测结果初步判断触摸状态是否为多指触摸，并在判定为多指触摸时发送第一信号给控制单元5；自电容包络分析单元7分别与自电容解码单元4和控制单元5连接，用于判断互电容模式下触摸状态是单指触摸还是多指触摸，并在判定为单指触摸时发送第二信号给控制单元5；控制单元5还分别与互电容检测判定单元6和自电容包络分析单元7连接，用于在接收到互电容检测判定单元6发送的第一信号时控制自电容包络分析单元7工作，以及在接收到自电容包络分析单元7发送的第二信号时控制输出一个触摸坐标。
实施例1提供的方法可应用于本实施例的系统，通过互电容模式和自电容模式间隔交替检测，减少了自电容模式采样所占用的时间，合理有效地利用了检测时间，提高了工作效率；同时，利用自电容模式下的检测特性，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性，特别是触控终端悬浮状态下大面积触摸时区分单指触摸还是多指触摸时的检测结果的准确性，解决了互电容在悬浮状态下拆点的问题，提高了用户体验。
实施例3：
请参阅图12所示，为本发明实施例3一种触摸传感器的触摸检测方法的流程图。本实施例利用自电容模式下的检测特性，解决了互电容模式悬浮消点时错误地进行基准更新的问题。本方法包括下述步骤：
步骤S301：间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式。
如图7所示，互电容模式和自电容模式的驱动和感应均分成多组对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测，并且两者在组间进行交替采集。由于互电容模式下每组采样完成后需要一定的时间进行解码，利用这个间歇进行自电容模式下的采样。当互电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行自电容模式下的一组采样，当自电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行互电容模式下的另一组采样，并按此间隔交替进行，从而减少自电容模式采样时的时间开销。
步骤S302：互电容模式下检测判定为没有触摸。
如图13所示，在悬浮状态下，较大面积按压电容触摸屏，由于信号相消，数据没有达到设定的阈值，互电容模式下扫描检测结果会初步判断触摸状态为没有触摸，从而错误地基准更新，当手指从触摸屏上离开后，导致冒点(即没有触摸动作，出现触摸点的误检测现象)。由于自电容模式受到悬浮的影响很小，互电容模式下悬浮消点时，自电容模式还能准确地识别到有触摸。本实施例将通过后续步骤的自电容包络分析，确定是否有触摸。
步骤S303：对通过自电容模式下采样得到的数据进行包络分析。
本步骤以及后续步骤需要通过自电容模式包络分析判断是有触摸还是没有触摸。
步骤S304：判断是否有触摸，若是，执行步骤S305，否则，执行步骤S306。
本步骤通过自电容模式判断互电容模式下是否有触摸。若有触摸，执行步骤S305，互电容模式下不更新基准；否则，即为没有触摸，执行步骤S306，互电容模式下更新基准。具体地，可通过如下方法进行自电容模式下的包络分析和判断：
A1、查找信号变化量的最大值的点(如图10中点A)；
其中，信号变化量是检测到的电容值相对基准值的变化量，基准值是指在无任何电磁干扰、环境温度及湿度稳定的条件下，电容触摸屏驱动IC所采样到的原始检测数据值，为无符号量。
A2、判断查找到的信号变化量的最大值是否大于设定的第一阈值；
其中，第一阈值在设计过程中根据实际调试的结果进行设定，设定好后可不再更改。
A3、若查找到的信号变化量的最大值大于设定的第一阈值，判定存在包络，也即有触摸；否则，判定无触摸。
步骤S305：互电容模式下不更新基准。
通过自电容模式检测判定有触摸后，互电容模式下暂时不能更新基准，从而防止互电容悬浮消点时错误地进行基准更新。
步骤s306：互电容模式下更新基准。
通过自电容模式检测判定确实没有触摸后，互电容模式下可以进行基准更新。
本实施例通过互电容模式和自电容模式间隔交替检测，各自利用对方采样完成后解码的间歇进行电容采样，例如在互电容模式解码的同时进行自电容模式采样，在自电容模式解码的同时进行互电容模式采样，从而减少了自电容模式采样所占用的时间，合理有效地利用了检测时间，提高了工作效率；同时，利用自电容模式下的检测特性，解决了互电容模式悬浮消点时错误地进行基准更新的问题，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性。
实施例4：
请参阅图11所示，为本发明实施例4一种触摸传感器的触摸检测系统的结构框图。本实施例利用自电容模式下的检测特性，解决了互电容模式悬浮消点时错误地进行基准更新的问题。
本实施例提供的触摸传感器的触摸检测系统包括互电容采样单元1、互电容解码单元2、自电容采样单元3、自电容解码单元4、控制单元5、互电容检测判定单元6和自电容包络分析单元7。互电容采样单元1分别与互电容解码单元2和控制单元3连接，用于互电容信号采样；互电容解码单元2分别与互电容采样单元1和控制单元5连接，用于互电容信号解码；自电容采样单元3分别与自电容解码单元4和控制单元5连接，用于自电容信号采样；自电容解码单元4分别与自电容采样单元3和控制单元5连接，用于自电容信号解码；控制单元5分别与互电容采样单元1、互电容解码单元2、自电容采样单元3和自电容解码单元4连接，用于控制互电容模式和自电容模式的间隔交替检测；互电容检测判定单元6分别与互电容解码单元2和控制单元5连接，用于根据互电容模式下扫描检测结果初步判断是否有触摸，并在判定为没有触摸时发送第三信号给控制单元5；自电容包络分析单元7分别与自电容解码单元4和控制单元5连接，用于判断互电容模式下是否有触摸，并在判定为有触摸时发送第四信号给控制单元5；控制单元5还分别与互电容检测判定单元6和自电容包络分析单元7连接，用于在接收到互电容检测判定单元6发送的第三信号时控制自电容包络分析单元7工作，以及在接收到自电容包络分析单元7发送的第四信号时控制互电容模式下不更新基准。
实施例3提供的方法可应用于本实施例的系统，通过互电容模式和自电容模式间隔交替检测，减少了自电容模式采样所占用的时间，合理有效地利用了检测时间，提高了工作效率；同时，利用自电容模式下的检测特性，解决了互电容模式悬浮消点时错误地进行基准更新的问题，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性。
实施例5：
请参阅图14所示，为本发明实施例5一种抗干扰的触摸传感器的触摸检测方法的流程图。本实施例利用自电容模式下的检测特性进行手掌抑制，手掌抑制是指在较大尺寸的电容屏应用上，准确地分辨出手掌触摸与手指触摸，达到消除手掌触摸出来的点、而手指的操作不受影响的目的，防止手掌干扰。本方法包括下述步骤：
步骤S501：间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和白电容模式。
如图7所示，互电容模式和自电容模式的驱动和感应均分成多组对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测，并且两者在组间进行交替采集。由于互电容模式下每组采样完成后需要一定的时间进行解码，利用这个问歇进行自电容模式下的采样。当互电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行自电容模式下的一组采样，当自电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行互电容模式下的另一组采样，并按此交替循环进行，从而减少自电容模式采样时的时间开销。
步骤S502：通过对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，找出所有的包络。
具体地，可通过如下方法进行包络分析：
A1、查找信号变化量的最大值的点(如图10中点A)；
其中，信号变化量是检测到的电容值相对基准值的变化量，基准值是指在无任何电磁干扰、环境温度及湿度稳定的条件下，电容触摸屏驱动IC所采样到的原始检测数据值，为无符号量。A2、判断查找到的信号变化量的最大值是否大于设定的第一阈值；
其中，第一阈值在设计过程中根据实际调试的结果进行设定，设定好后可不再更改。
A3、若查找到的信号变化量的最大值大于设定的第一阈值，判定存在包络，需要进行包络的分割；
A4、从信号变化量的最大值的点(如图10中点A)往左右两个方向进行查找，找出包络的边界(如图10中点B、点C)，得到包络区域。
步骤S503：判断包络区域的宽度是否超过设定的第二阈值，若是，执行步骤S504，否则，结束本实施例的工作流程。
本步骤中，若判断包络区域的宽度超过设定的第二阈值，则说明该包络对应的触摸为手掌触摸，此时执行步骤S504，对该互电容模式下采样得到的数据的相应区域不进行坐标运算；否则，执行步骤S505，对该互电容模式下采样得到的数据的相应区域进行坐标运算。其中，第二阈值在设计过程中根据实际调试的结果进行设定，设定好后可不再更改。
步骤S504：不进行坐标运算。
本步骤中，由于触摸为手掌触摸，该互电容模式下采样得到的数据的相应区域是非法数据，对该互电容模式下采样得到的数据的相应区域不进行坐标运算。
步骤S505：进行坐标运算。
本步骤按平时正常的触摸工作流程进行，进行坐标运算。
本实施例通过互电容模式和自电容模式间隔交替检测，各自利用对方采样完成后解码的间歇进行电容采样，例如在互电容模式解码的同时进行自电容模式采样，在自电容模式解码的同时进行互电容模式采样，从而减少了自电容模式采样所占用的时间，合理有效地利用了检测时间，提高了工作效率；同时，利用自电容模式下的检测特性进行手掌抑制，消除手掌触摸出来的点，而手指的操作不受影响，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性。
实施例6：
请参阅图15所示，为本发明实施例6一种触摸传感器的触摸检测系统的结构框图。本实施例利用自电容模式下的检测特性进行手掌抑制，消除手掌触摸出来的点，而手指的操作不受影响。
本实施例提供的触摸传感器的触摸检测系统包括互电容采样单元1、互电容解码单元2、自电容采样单元3、自电容解码单元4、控制单元5和自电容包络分析单元7。互电容采样单元1分别与互电容解码单元2和控制单元3连接，用于互电容信号采样；互电容解码单元2分别与互电容采样单元1和控制单元5连接，用于互电容信号解码；自电容采样单元3分别与自电容解码单元4和控制单元5连接，用于自电容信号采样；自电容解码单元4分别与自电容采样单元3和控制单元5连接，用于自电容信号解码；控制单元5分别与互电容采样单元1、互电容解码单元2、自电容采样单元3和自电容解码单元4连接，用于控制互电容模式和自电容模式的间隔交替检测；自电容包络分析单元7分别与自电容解码单元4和控制单元5连接，用于找出所有的包络，并判断包络区域的宽度是否超过设定的第二阈值，若超过，判定包络对应的触摸为手掌触摸，互电容模式下采样得到的数据的相应区域是非法数据，发送第五信号给控制单元5；控制单元5还与自电容包络分析单元7连接，用于在接收到自电容包络分析单元7发送的第五信号时控制对互电容模式下采样得到的数据的相应区域不进行坐标运算。
实施例5提供的方法可应用于本实施例的系统，通过互电容模式和自电容模式间隔交替检测，减少了自电容模式采样所占用的时间，合理有效地利用了检测时间，提高了工作效率；同时，利用自电容模式下的检测特性进行手掌抑制，消除手掌触摸出来的点，而手指的操作不受影响，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性。
实施例7：
请参阅图16所示，为本发明实施例7一种抗干扰的触摸传感器的触摸检测方法的流程图。本实施例利用自电容模式下的检测特性，达到防水干扰的目的。互电容检测技术的特性决定了它容易受到水膜、水滴、汗液等的干扰，这种干扰将导致基准错误，从而冒点。本方法包括下述步骤：
步骤S701：间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式。
如图7所示，互电容模式和自电容模式的驱动和感应均分成多组对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测，并且两者在组间进行交替采集。由于互电容模式下每组采样完成后需要一定的时间进行解码，利用这个间歇进行自电容模式下的采样。当互电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行自电容模式下的一组采样，当自电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行互电容模式下的另一组采样，并按此间隔交替进行，从而减少自电容模式采样时的时间开销。
步骤S702：判断是否互电容模式下检测到负向值、自电容模式下检测到正向值，若是，执行步骤S703，否则，执行步骤S704。
步骤S703：关闭基准更新。
当屏上只有水时，互电容模式下检测到负向值，而自电容模式下检测到正向值，此时，可以进入有水态，关闭基准更新。
步骤S703之后，结束本实施例的工作流程。
步骤S704：判断是否互电容模式下检测到没有负向值，若是，执行步骤S705，否则，结束本实施例的工作流程。
步骤S705：恢复基准更新。
当互电容模式下检测到没有负向值时，说明此时屏上没有水，可以退出有水态，恢复基准更新。
本实施例通过互电容模式和自电容模式间隔交替检测，各自利用对方采样完成后解码的间歇进行电容采样，例如在互电容模式解码的同时进行自电容模式采样，在自电容模式解码的同时进行互电容模式采样，从而减少了白电容模式采样所占用的时间，合理有效地利用了检测时间，提高了工作效率；同时，利用自电容模式下的检测特性，达到防水干扰的目的，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性。
实施例8：
请参阅图17所示，为本发明实施例8一种触摸传感器的触摸检测系统的结构框图。本实施例利用自电容模式下的检测特性，达到防水干扰的目的。
本实施例提供的触摸传感器的触摸检测系统包括互电容采样单元1、互电容解码单元2、自电容采样单元3、自电容解码单元4、控制单元5、互电容检测判定单元6和自电容检测判定单元8。互电容采样单元1分别与互电容解码单元2和控制单元3连接，用于互电容信号采样；互电容解码单元2分别与互电容采样单元1和控制单元5连接，用于互电容信号解码；自电容采样单元3分别与自电容解码单元4和控制单元5连接，用于自电容信号采样；自电容解码单元4分别与自电容采样单元3和控制单元5连接，用于自电容信号解码；控制单元5分别与互电容采样单元1、互电容解码单元2、自电容采样单元3和自电容解码单元4连接，用于控制互电容模式和自电容模式的间隔交替检测；互电容检测判定单元6分别与互电容解码单元2和控制单元5连接，用于在互电容模式下检测到负向值时发送第六信号给控制单元5，在互电容模式下检测到没有负向值时发送第七信号给控制单元5；自电容检测判定单元8分别与自电容解码单元4和控制单元5连接，用于在自电容模式下检测到正向值时发送第八信号给控制单元5；控制单元5还分别与互电容检测判定单元6和自电容检测判定单元8连接，用于在接收到互电容检测判定单元6发送的第六信号和自电容检测判定单元8发送的第八信号时控制关闭基准更新，以及接收到互电容检测判定单元6发送的第七信号时控制恢复基准更新。
实施例7提供的方法可应用于本实施例的系统，通过互电容模式和自电容模式间隔交替检测，减少了自电容采样所占用的时间，合理有效地利用了检测时间，提高了工作效率；同时，利用自电容模式下的检测特性，达到防水干扰的目的，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性。
实施例9：
本实施例提供了一种触控终端，该触控终端包括实施例2、实施例4、实施例6或者实施例8提供的触摸传感器的触摸检测系统，分别实现抑制互电容拆点、防止互电容悬浮消点时错误地进行基准更新、手掌抑制或者防水干扰等功能，提高了触摸传感器的触摸检测结果的准确性。或者，该触控终端还可以集实施例2、实施例4、实施例6和实施例8提供的任意两个或者两个以上的触摸传感器的触摸检测系统于一体，实现上述功能的组合，例如集上述四个实施例的触摸传感器的触摸检测系统于一体，同时实现抑制互电容拆点、防止互电容悬浮消点时错误地进行基准更新、手掌抑制或者防水干扰等功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种触摸传感器的触摸检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测；
互电容模式下扫描检测结果初步判断触摸状态为多指触摸时，进一步对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，判断互电容模式下触摸状态是单指触摸还是多指触摸，若为单指触摸，则输出一个触摸坐标；若为多指触摸，则输出多个触摸坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进一步对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，判断互电容模式下触摸状态是单指触摸还是多指触摸，若为单指触摸，则输出一个触摸坐标；若为多指触摸，则输出多个触摸坐标的步骤具体为：
根据自电容模式下采样得到的数据分析其包络状态，判断是一个包络还是多个包络；
若为一个包络，则判定互电容模式下触摸状态为单指触摸，将互电容检测到的多个数据合并为一个触摸点，输出一个触摸坐标；若为多个包络，则判定互电容模式下触摸状态为多指触摸，输出多个触摸坐标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据自电容模式下采样得到的数据分析其包络状态，判断是一个包络还是多个包络的步骤具体为：
查找信号变化量的最大值的点；
判断查找到的信号变化量的最大值是否大于设定的第一阈值；
若查找到的信号变化量的最大值大于设定的第一阈值，判定存在包络；
从所述信号变化量的最大值的点往左右两个方向进行查找，找出所述包络的边界，得到包络区域；
判断除上述包络区域外是否还有大于设定的第一阈值的点；
若没有大于设定的第一阈值的点，判定为一个包络，否则，判定为多个包络。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测的步骤具体为：
互电容模式和自电容模式的驱动和感应均分成多组对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测，当互电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行自电容模式下的一组采样，当自电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行互电容模式下的另一组采样，并按此间隔交替进行。
5.一种触摸传感器的触摸检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测；
互电容模式下扫描检测结果初步判断触摸状态为没有触摸时，进一步对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，判断互电容模式下是否有触摸，若有触摸，则在互电容模式下不更新基准；若无触摸，则在互电容模式下更新基准。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述进一步对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，判断互电容模式下是否有触摸的步骤具体为：
查找信号变化量的最大值的点；
判断查找到的信号变化量的最大值是否大于设定的第一阈值；
若查找到的信号变化量的最大值大于设定的第一阈值，判定有触摸；否则，判定无触摸。
7.根据权利要求5或6任一项所述的方法，其特征在于，所述间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测的步骤具体为：
互电容模式和自电容模式的驱动和感应均分成多组对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测，当互电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行自电容模式下的一组采样，当自电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行互电容模式下的另一组采样，并按此间隔交替进行。
8.一种触摸传感器的触摸检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测；
通过对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，找出所有的包络；
判断包络区域的宽度是否超过设定的第二阈值，若超过，判定所述包络对应的触摸为手掌触摸，所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域是非法数据，对所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域不进行坐标运算；否则，所述包络对应的触摸为手指触摸，所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域是合法数据，对所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域进行坐标运算。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述通过对自电容模式下采样得到的数据进行包络分析，找出所有的包络的步骤具体为：
查找信号变化量的最大值的点；
判断查找到的信号变化量的最大值是否大于设定的第一阈值；
若查找到的信号变化量的最大值大于设定的第一阈值，判定存在包络；
从所述信号变化量的最大值的点往左右两个方向进行查找，找出所述包络的边界，得到包络区域。
10.根据权利要求8或9任一项所述的方法，其特征在于，所述间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测的步骤具体为：
互电容模式和自电容模式的驱动和感应均分成多组对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测，当互电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行自电容模式下的一组采样，当自电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行互电容模式下的另一组采样，并按此间隔交替进行。
11.一种触摸传感器的触摸检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测；
当互电容模式下检测到负向值、自电容模式下检测到正向值时，关闭基准更新；
当互电容模式下检测到没有负向值时，恢复基准更新。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述间隔交替将触摸传感器设置为互电容模式和自电容模式，对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测的步骤具体为：
互电容模式和自电容模式的驱动和感应均分成多组对触摸传感器电容矩阵的行和列进行扫描检测，当互电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行自电容模式下的一组采样，当自电容模式下的一组采样完成后进行解码时，进行互电容模式下的另一组采样，并按此间隔交替进行。
13.一种触摸传感器的触摸检测系统，其特征在于，所述系统包括：
互电容采样单元，分别与互电容解码单元和控制单元连接，用于互电容信号采样；
互电容解码单元，分别与互电容采样单元和控制单元连接，用于互电容信号解码；
自电容采样单元，分别与自电容解码单元和控制单元连接，用于自电容信号采样；
自电容解码单元，分别与自电容采样单元和控制单元连接，用于自电容信号解码；
控制单元，分别与互电容采样单元、互电容解码单元、自电容采样单元和自电容解码单元连接，用于控制互电容模式和自电容模式的间隔交替检测；
互电容检测判定单元，分别与互电容解码单元和控制单元连接，用于根据互电容模式下扫描检测结果初步判断触摸状态是否为多指触摸，并在判定为多指触摸时发送第一信号给控制单元；
自电容包络分析单元，分别与自电容解码单元和控制单元连接，用于判断互电容模式下触摸状态是单指触摸还是多指触摸，并在判定为单指触摸时发送第二信号给控制单元；
所述控制单元还分别与互电容检测判定单元和自电容包络分析单元连接，用于在接收到互电容检测判定单元发送的第一信号时控制自电容包络分析单元工作，以及在接收到自电容包络分析单元发送的第二信号时控制输出一个触摸坐标。
14.一种触摸传感器的触摸检测系统，其特征在于，所述系统包括：
互电容采样单元，分别与互电容解码单元和控制单元连接，用于互电容信号采样；
互电容解码单元，分别与互电容采样单元和控制单元连接，用于互电容信号解码；
自电容采样单元，分别与自电容解码单元和控制单元连接，用于自电容信号采样；
自电容解码单元，分别与自电容采样单元和控制单元连接，用于自电容信号解码；
控制单元，分别与互电容采样单元、互电容解码单元、自电容采样单元和自电容解码单元连接，用于控制互电容模式和自电容模式的间隔交替检测；
互电容检测判定单元，分别与互电容解码单元和控制单元连接，用于根据互电容模式下扫描检测结果初步判断是否有触摸，并在判定为没有触摸时发送第三信号给控制单元；
自电容包络分析单元，分别与自电容解码单元和控制单元连接，用于判断互电容模式下是否有触摸，并在判定为有触摸时发送第四信号给控制单元；
所述控制单元还分别与互电容检测判定单元和自电容包络分析单元连接，用于在接收到互电容检测判定单元发送的第三信号时控制自电容包络分析单元工作，以及在接收到自电容包络分析单元发送的第四信号时控制互电容模式下不更新基准。
15.一种触摸传感器的触摸检测系统，其特征在于，所述系统包括：
互电容采样单元，分别与互电容解码单元和控制单元连接，用于互电容信号采样；
互电容解码单元，分别与互电容采样单元和控制单元连接，用于互电容信号解码；
自电容采样单元，分别与自电容解码单元和控制单元连接，用于自电容信号采样；
自电容解码单元，分别与自电容采样单元和控制单元连接，用于自电容信号解码；
控制单元，分别与互电容采样单元、互电容解码单元、自电容采样单元和自电容解码单元连接，用于控制互电容模式和自电容模式的间隔交替检测；
自电容包络分析单元，分别与自电容解码单元和控制单元连接，用于找出所有的包络，并判断包络区域的宽度是否超过设定的第二阈值，若超过，判定所述包络对应的触摸为手掌触摸，所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域是非法数据，发送第五信号给控制单元；
所述控制单元还与自电容包络分析单元连接，用于在接收到自电容包络分析单元发送的第五信号时控制对所述互电容模式下采样得到的数据的相应区域不进行坐标运算。
16.一种触摸传感器的触摸检测系统，其特征在于，所述系统包括：
互电容采样单元，分别与互电容解码单元和控制单元连接，用于互电容信号采样；
互电容解码单元，分别与互电容采样单元和控制单元连接，用于互电容信号解码；
自电容采样单元，分别与自电容解码单元和控制单元连接，用于自电容信号采样；
自电容解码单元，分别与自电容采样单元和控制单元连接，用于自电容信号解码；
控制单元，分别与互电容采样单元、互电容解码单元、自电容采样单元和自电容解码单元连接，用于控制互电容模式和自电容模式的间隔交替检测；
互电容检测判定单元，分别与互电容解码单元和控制单元连接，用于在互电容模式下检测到负向值时发送第六信号给控制单元，在互电容模式下检测到没有负向值时发送第七信号给控制单元；
自电容检测判定单元，分别与自电容解码单元和控制单元连接，用于在自电容模式下检测到正向值时发送第八信号给控制单元；
所述控制单元还分别与互电容检测判定单元和自电容检测判定单元连接，用于在接收到互电容检测判定单元发送的第六信号和自电容检测判定单元发送的第八信号时控制关闭基准更新，以及接收到互电容检测判定单元发送的第七信号时控制恢复基准更新。
17.一种触控终端，其特征在于，所述触控终端包括权利要求13～16任一项所述的触摸传感器的触摸检测系统。
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