CN103677468B - 单层电容式触摸屏及相应的触控装置、方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单层电容式触摸屏及相应的触控装置、方法、电子设备，其采用三角形叉状的分离式电极布设于第二维度上，相应个数的三角形叉状电极组合而成的整体式电极布设于第一维度上，且分离式电极与整体式电极的三角形叉一一对应，耦合形成180°旋转对称的矩形互电容单元；且每个分离式电极及整体式电极分别与地形成自电容；矩形互电容单元的短边长度小于最小触摸点的直径，长边长度可根据应用需求适当增大，从而减少了分离式电极的个数及电极引线的数目、降低了生产成本；当发生有效触摸时，根据互电容重心算法确定互电容单元短边所在维度的坐标值，根据自电容变化量之比通过比例算法确定互电容长边所在维度的坐标值，实现了多点触控。

Description

单层电容式触摸屏及相应的触控装置、方法、电子设备

技术领域

本申请涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种单层电容式触摸屏及相应的触控装置、方法、电子设备。

背景技术

电容式触摸屏广泛应用于手机、平板电脑等电子设备，实现使用者与电子设备之间的人机交互；其根据触摸屏上的电容变化来确定触摸点的位置。根据触摸屏内感应电极占用空间结构层的个数，电容式触摸屏可分为双层电容屏和单层电容屏；其中双层电容屏的双层空间结构使得其成本较高，限制了其应用市场。现有单层电容屏的电极布设在单个空间结构层的上，并形成相互正交的两个维度，主要有图1（a）和图1（b）两种结构。

现有单层电容屏，其一个维度上的电极为一个整体式矩形电极，如图1（a）和图1（b）所示的横向电极X1、X2等，每个横向电极对应一个横向坐标值，另一个正交维度上的电极分为多个矩形电极，如图1（a）和图1（b）所示的纵向电极Y1、Y2等，分别与相应的整体结构的电极构成互电容单元，每个纵向电极对应一个纵向坐标。现有技术通过互电容重心算法确定触摸点的坐标，即：通过对被触摸区域的互电容的变化量作加权计算，确定一电容重心的横纵坐标，即被触摸点的横纵坐标。上述互电容重心算法要求被触摸区域在横向和纵向上均至少覆盖两个互电容单元，否则无法进行加权计算，也即无法确定被触摸点坐标。

对于触摸屏整体面积相同、互电容横向长度a相同的单层电容层，为减少互电容单元数目、引线数目，降低生产成本，图1（b）中互电容单元纵向长度c与图1（a）中互电容单元纵向长度b的关系为：c≥2*b；其中，a、b均小于实际应用的最小触摸点的直径。可见，图1（a）所示结构保证了任一触摸操作产生的被触摸区域均满足上述重心算法的要求，可以同时确定两个及以上触摸点的横纵坐标，即实现多点触控；而图1（b）所示结构虽然降低了电容屏的生产成本，但对于满足图1（a）所示结构的重心算法要求的最小触摸面积，在图1（b）所示结构的同一个互容单元内有可能出现两个或更多不同的触摸点，如图1（b）中的点P和点Q，此时其电容变化完全相同，无法通过互电容重心算法区分其纵向坐标，分辨精度降低，无法实现多点触控，无法实现较复杂的触控操作，仅适用于功能简单的低端设备。因此，亟需一种生产成本低、可真正实现多点触控的电容屏。

发明内容

有鉴于此，本申请目的在于提供一种单层电容式触摸屏及相应的触控装置、方法、电子设备，以解决电容式触摸屏无法兼具低成本和多点触控的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种单层电容式触摸屏，包括布设在单个空间结构层内的电极阵列，所述电极阵列包括布设在第一维度上的整体式电极，和布设在与所述第一维度正交的第二维度上的分离式电极，每个整体式电极分别与多个分离式电极耦合形成互电容单元，所述分离式电极呈三角形叉状；所述整体式电极中，与任一分离式电极对应的部分均呈三角形叉状，且与相应的分离式电极构成一矩形互电容单元；

所述整体式电极和分离式电极分别与地构成自电容；其中，所述自电容的电容量变化大小与相应电极被触摸的面积成正比；

同一矩形互电容单元内、面积相同的不同触摸点对应的面积比值不同，且每个面积比值对应所述分离式电极所在维度上的一个坐标值；所述面积比值表示所述触摸点覆盖的所述互电容单元内的整体式电极的面积与分离式电极的面积的比值。

优选的，所述矩形互电容单元在第一维度上的长度为a，在第二维度上的长度为b，a与b的大小关系为：

a＜b，且a小于所述单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径；

或者，

b＜a，且b小于所述单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径。

优选的，每个所述分离式电极包括一个或多个三角形叉；

所述整体式电极中，与单个所述分离式电极对应的部分包括一个或多个三角形叉；

同一矩形互电容单元中，所述整体式电极的三角形叉的个数与所述分离式电极的三角形叉的个数相同且一一对应。

优选的，对应于同一整体式电极的两个相邻的分离式电极的形状关系为：呈镜像对称或平移对称。

优选的，在所述第一维度上、相邻两个矩形互电容单元的间隙，布设有所述分离式电极的引线。

优选的，当在第二维度上的坐标值相同分离式电极的电极类型不完全相同时，在第二维度上的坐标值相同、且电极类型相同的分离式电极的引线，在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接，形成一个电极；所述电极类型包括发射极和接收极。

优选的，当在第一维度上的坐标值相同的分离式电极的电极类型相同时：

所述在第二维度上的坐标值相同的分离式电极，在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接，形成一个电极；

或者，

所述在第二维度上的坐标值相同的分离式电极中，所有排列序号为奇数的分离式电极、在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接、形成一个电极，所有排列序号为偶数的分离式电极、在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接、形成一个电极。

一种触摸屏触控方法，所述触摸屏包括以上任一项所述的单层电容式触摸屏；

所述触控方法包括：

获取所述单层电容式触摸屏的各矩形互电容单元的互电容变化量信息；

根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值；

确定所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值；其中，

所述确定所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值，包括：

获取所述单层电容式触摸屏中所有电极的自电容变化量信息；

根据自电容变化量信息计算同一矩形互电容单元中两种电极的自电容变化量之比；

根据预设映射关系确定所述自电容变化量之比对应的坐标值，并将所述自电容变化量之比对应的坐标值作为所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

优选的，所述确定所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值，还包括：

根据所述互电容变化量信息判断所述触摸点在所述第二维度方向上所覆盖的互电容单元的个数是否为1；

当所述判断结果为否时，根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

优选的，所述预设映射关系包括：

在同一矩形互电容单元内，所述自电容变化量之比与所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值具有一种或多种线性关系。

一种触摸屏触控装置，所述触摸屏包括以上任一项所述的单层电容式触摸屏；

所述触摸屏触控装置包括：

第一获取单元，用于获取所述单层电容式触摸屏的各矩形互电容单元的互电容变化量信息；

第一坐标确定单元，与所述第一获取单元连接，用于根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值；

第二获取单元，用于获取所述单层电容式触摸屏中所有电极的自电容变化量信息；

比值计算单元，与所述第二获取单元连接，用于根据自电容变化量信息计算同一矩形互电容单元中两种电极的自电容变化量之比；

第二坐标确定单元，与所述比值计算单元连接，用于根据预设映射关系确定所述自电容变化量之比对应的坐标值，并将所述自电容变化量之比对应的坐标值作为所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

优选的，所述触摸屏触控装置还包括：

判断单元，与所述第一获取单元和第二获取单元连接，用于根据所述互电容变化量信息判断所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上所覆盖的互电容单元的个数是否为1；

第三确定单元，与所述第一获取单元和判断单元连接，用于当所述判断单元的判断结果为否时，根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

优选的，所述预设映射关系包括：

在同一矩形互电容单元内，所述自电容变化量之比与所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值具有一种或多种线性关系。

一种电子设备，包括一触摸屏和相应的触控装置，所述触摸屏包括以上任一项所述的单层电容式触摸屏；

所述触控装置包括以上任一项所述的触摸屏触控装置。

从上述的技术方案可以看出，本申请采用三角形叉状的分离式电极布设于第二维度上，相应个数的三角形叉状电极组合而成的整体式电极布设于第一维度上，且分离式电极与整体式电极的三角形叉一一对应，耦合形成180°旋转对称的矩形互电容单元；且每个分离式电极及整体式电极分别与地形成自电容；上述矩形互电容单元的短边长度a小于该触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径d，长边长度不需要小于d，而是可根据应用需求适当增大，从而减少了分离式电极的个数、进而减少了电极引线的数目、降低了生产成本。同时，当发生有效触摸时，了根据传统的互电容重心算法确定互电容单元短边所在维度的坐标值，根据自电容变化量之比通过比例算法确定互电容长边所在维度的坐标值，从而解决了现有技术通过无法根据互电容重心算法区分同一互电容单元内的多个触摸点的问题，实现了多点触控。因此，本申请实施例在减少电极及引线个数、降低生产成本的基础上，根据互电容重心算法和自电容比例算法确定触摸点的坐标，实现了多点触控，解决了现有技术的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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。

图1（a）为现有技术中一种单层电容式触摸屏的结构图；

图1（b）为现有技术中另一种单层电容式触摸屏的结构图；

图2为本申请实施例提供的单层电容式触摸屏；

图3为本申请实施例提供的单层电容式触摸屏中自电容比例算法的原理图；

图4为本申请实施例提供的单层电容式触摸屏中三角形叉尺寸参数示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种单层电容式触摸屏的结构图；

图6为本申请实施例提供的又一种单层电容式触摸屏的结构图；

图7为本申请实施例提供的又一种单层电容式触摸屏的结构图；

图8本申请实施例提供的单层电容式触摸屏中具有3对三角形叉的矩形互电容单元示意图；

图9为本申请实施例提供的基于本申请实施例所述的单层电容式触摸屏的一种触摸屏触控方法流程图；

图10为本申请实施例提供的基于本申请实施例所述的单层电容式触摸屏的另一种触摸屏触控方法流程图；

图11为本申请实施例提供的基于本申请实施例所述的单层电容式触摸屏的一种触摸屏触控装置结构框图；

图12为本申请实施例提供的基于本申请实施例所述的单层电容式触摸屏的另一种触摸屏触控装置结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开了一种单层电容式触摸屏及相应的触控装置、方法、电子设备，以解决电容式触摸屏无法兼具低成本和多点触控的问题。

参照图2，本申请实施例提供的单层电容式触摸屏，包括布设在单个空间结构层内的电极阵列，所述电极阵列包括布设在第一维度X上的M（M为整数，M≥1）个整体式电极，和布设在与所述第一维度X正交的第二维度Y上的N*M（N为整数，N≥2）个分离式电极，每个整体式电极分别与对应同一第一维度坐标值的N个分离式电极耦合形成N个互电容单元。

具体的，图2中以M=3，N=4为例，整体式电极包括3个阴影区域X1、X2和X3，所述分离式电极呈三角形叉状，即图2中12个空白三角形所示。所述整体式电极中，与任一分离式电极对应的部分均呈三角形叉状，且与相应的分离式电极构成一180°旋转对称的矩形互电容单元；即：整体式电极X1的标号为X11的三角形叉状部分与分离式电极Y11耦合形成矩形互电容单元C11，标号为X12的三角形叉状部分与分离式电极Y21耦合形成矩形互电容单元C12，标号为X13的三角形叉状部分与分离式电极Y31耦合形成矩形互电容单元C13，标号为X14的三角形叉状部分与分离式电极Y41耦合形成矩形互电容单元C14；同理，对于整体式电极X2和X3，有X21与Y12、X22与Y22、X23与Y32、X24与Y42，以及X31与Y13、X32与Y23、X33与Y33、X34与Y43分别构成矩形互电容单元。当发生有效触摸时，被触摸区域的互电容将发生变化，变化量大小与该互电容被触摸到的面积大小成正比。

所述整体式电极和分离式电极分别与地构成自电容；其中，所述自电容的电容量变化大小与相应电极被触摸的面积成正比；同一矩形互电容单元内、面积相同的不同触摸点对应的面积比值不同，且每个面积比值对应所述分离式电极所在维度上的一个坐标值；所述面积比值表示所述触摸点覆盖的所述互电容单元内的整体式电极的面积与分离式电极的面积的比值。

触控系统通过如下方式感应上述单层电容式触摸屏的电容变化：以互电容单元中的一个电极为发射极、发射方波信号，另一个电极为接收极接收该方波信号，当发生有效触摸时，接收极接收到的信号相应发生变化，从而确定每个矩形互电容单元的互电容变化量及每个自电容的自电容变化量。

进一步的，如图3所示的图2所示单层电容式触摸屏中矩形互电容单元C11的局部放大图，对比点A、B和C可知，当触摸点位置不同时，其覆盖的整体式电极标号为X11的部分的面积与其覆盖的分离式电极Y11的面积的比值不同，点A对应的面积比值最大，且大于1，中点B对应的面积比值等于1，点C对应的面积比值最小，且小于1。由于被触摸面积的大小与相应的自电容变化量成正比，因此，上述面积比值可等效为自电容变化量之比，即电极X14的自电容变化量CU与电极Y41的自电容变化量CD之比；相应的，点A对应的自电容变化量之比CU(A):CD(A)>1，B对应的自电容变化量之比CU(B):CD(B)=1，C对应的自电容变化量之比CU(C):CD(C)<1。

根据上述分析，可得到如下对应关系：对于覆盖面积一定的触摸点，其位置越靠近点A、对应的自电容变化量之比越大，越靠近点C、对应的自电容变化量之比越小。利用这一对应关系，可确定位于同一矩形互电容单元内的两个及以上的触摸点的位置。

假设矩形互电容单元在第一维度上的长度为a，在第二维度上的长度为b，实际应用中单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径d（若触摸物体为手指，则d约为6mm）；对于图1（a）所示结构，a<d，b<d，且一般设定为a=b。

而本申请实施例，设定a和b的关系如下：a＜b，且a小于所述单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径d，如图2所示，以减少分离式电极的个数；优选的，可设定b为a的k倍；其中，k为整数，且k>1。以b=2*a为例，采用本申请实施例，分离式电极的个数减少一半，相应的所需引线的数目也减少近一半，简化了触摸屏的结构、减少了生产成本。对于图1（b）存在的问题：当同一互电容单元内具有两个及以上触摸点时无法区分其在第二维度上的坐标值（纵向坐标），本申请实施例通过自电容比例算法解决，具体如下：预先设定不同的自电容变化量之比与第二维度坐标值的映射关系，发生有效触摸时，分别确定矩形互电容单元内两个电极的自电容变换量，并计算其比值，在上述映射关系中查找该比值对应的坐标值，即相应触摸点在第二维度上的坐标值；同时，由于a<d，故在第二维度的方向上，每个触摸点至少覆盖两个矩形互电容单元，故可根据传统的互电容重心算法确定触摸点在第一维度上的坐标值，从而确定了触摸点的位置。

由上述结构可知，本申请实施例所述的单层电容式触摸屏采用三角形叉状的分离式电极布设于第二维度上，相应个数的三角形叉状电极组合而成的整体式电极布设于第一维度上，且分离式电极与整体式电极的三角形叉一一对应，耦合形成180°旋转对称的矩形互电容单元；且每个分离式电极及整体式电极分别与地形成自电容；上述矩形互电容单元的短边长度a小于该触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径d，长边长度不需要小于d，而是可根据应用需求适当增大，从而减少了分离式电极的个数、进而减少了电极引线的数目、降低了生产成本。同时，当发生有效触摸时，了根据传统的互电容重心算法确定互电容单元短边所在维度的坐标值，根据自电容变化量之比通过比例算法确定互电容长边所在维度的坐标值，从而解决了现有技术通过无法根据互电容重心算法区分同一互电容单元内的多个触摸点的问题，实现了多点触控。因此，本申请实施例在减少电极及引线个数、降低生产成本的基础上，根据互电容重心算法和自电容比例算法确定触摸点的坐标，实现了多点触控，解决了现有技术的问题。

进一步的，本申请实施例中自电容变化量之比的最大值和最小值由最小工艺决定。如图4所示，最小工艺直接决定了三角形叉的尖端的宽度d_min，设三角形叉的短边宽度d_max，则d_min越小，自电容变化量之比的最大值d_max/d_min越大、最小值d_min/d_max越小，即自电容变化量之比CU/CD的最大值与最小值的差距越大，从而自电容的对比度越高,也就是自电容的信噪比越高，因而根据自电容计算得到的坐标值越准确。

另外，如图5所示，本申请实施例中a和b的关系还可如下设定：b＜a，且b小于所述单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径d。相应的，触摸点在第一维度上的坐标值采用上述自电容比例算法确定，在第二维度上的坐标值采用传统的互电容重心算法确定。关于图5所示单层电容式触摸屏的其他描述与图2相同，此处不再赘述。

需要说明的是，当触摸点较大，在任一维度上的所覆盖的互电容单元的个数均大于1时，两个维度上的坐标值可统一采用互电容重心算法确定，以减少相应触控系统的数据处理量。

图2和图5所示实施例中，对应于同一整体式电极的两个相邻的分离式电极，其形状呈镜像对称关系，如图2和图5中的Y11与Y21镜像对称，Y21与Y31镜像对称等。在图6和图7所示的实施例中，对应于同一整体式电极的两个相邻的分离式电极的形状关系还可以为为平移对称，即其中一个分离式电极沿第二维度方向平移后，与另一个分离式电极重合，如图6和图7中的Y11与Y21平移对称，Y21与Y31平移对称等。

图2、图5、图6和图7所示实施例中，每个矩形互电容单元内，两个电极的三角形叉均为一个，在本申请其他实施例中，三角形叉的个数可以为多个，如图8所示的一个矩形互电容单元中，分离式电极Y由3个三角形叉构成，整体式电极的对应部分X亦由3个三角形叉构成，且X的3个三角形叉与Y的3个三角形叉一一对应。单个电极的三角形叉的数目越多，互电容的值越大,但受工艺影响相应的自电容的最大和最小值减小。

本申请实施例中，电极引线的布设方式有多种，上述图2、图5、图6和图7所示实施例采用的一种优选方案为：整体式电极的引线在其一端引出（如图中所示的在X1、X2及X3的上端引出），分离式电极的引线布设在所述第一维度上、相邻两个矩形互电容单元的间隙，并延伸至单层电容式触摸屏的边缘引出；引线引出后通过电路板等元件与触控装置连接，以将电容变化传输至该触控装置，并通过该触控装置利用上述互电容重心算法、自电容比例算法来确定触摸点的位置。

进一步的，为尽量减少单层电容式触摸屏内部和/或外部引线，当在第一维度上的坐标值相同的分离式电极的电极类型相同时：

所述在第二维度上的坐标值相同的分离式电极，在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接，形成一个电极；

或者，

所述在第二维度上的坐标值相同的分离式电极中，所有排列序号为奇数的分离式电极、在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接、形成一个电极，所有排列序号为偶数的分离式电极、在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接、形成一个电极。

为更清楚的阐述引线布设方式，假设第二维度坐标值与分离式电极Y11相同的分离式电极除如图2（或图5、图6和图7）所示Y12和Y13，还包括Y13右侧依次排列的Y14、Y15、Y16等，当这些分离式电极均为发射极（或均为接收极）时，可将其引线共接于单层电容式触摸屏的内部（或外部），形成一个电极；或者，排列序号为奇数的Y11、Y13和Y15等的引线共接于单层电容式触摸屏的内部（或外部），形成一个电极，排列序号为偶数的Y12、Y14和Y16等的引线共接于单层电容式触摸屏的内部（或外部），形成另一个电极。

另外，同样为尽量减少单层电容式触摸屏内部和/或外部引线，当在第二维度上的坐标值相同分离式电极的电极类型不完全相同时，在第二维度上的坐标值相同、且电极类型相同的分离式电极的引线，在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接，形成一个电极；所述电极类型包括发射极和接收极；即同为发射极的分离式电极共接、同为接收极的分离式电极共接。如上文实施例中的Y11、Y12和Y13在第二维度上的坐标值相同，且Y11为发射极，Y12和Y13为接收极，则将Y12和Y13的引线共接于单层电容式触摸屏的内部（或外部），形成一个接收极。

基于上文任一实施例所述的单层电容式触摸屏，本申请实施例还通过了相应的触摸屏触控方法，如图9所示，该触控方法包括：

S1、获取所述单层电容式触摸屏的各矩形互电容单元的互电容变化量信息；

S2、根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值；

S3、获取所述单层电容式触摸屏中所有电极的自电容变化量信息；

S4、根据自电容变化量信息计算同一矩形互电容单元中两种电极的自电容变化量之比；

S5、根据预设映射关系确定所述自电容变化量之比对应的坐标值，并将所述自电容变化量之比对应的坐标值作为所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

由于为减少电极及引线个数，上文实施例所述的单层电容式触摸屏中，矩形互电容单元的短边长度小于单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径，任一触摸点在该短边所在维度上覆盖的互电容单元的个数均大于1，故可通过传统的互电容重心算法确定触摸点在所述短边所在维度上的坐标值（如图2所示的第一维度的坐标值、图5所示第二维度的坐标值等）；而矩形互电容单元的长边的长度远大于单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径，故同一矩形互电容单元中可能存在多个触摸点，无法通过传统的互电容重心算法区分这些触摸点在所述长边所在维度上的坐标值（如图2所示的第二维度的坐标值、图5所示第一维度的坐标值等），故通过自电容比例算法（步骤S4和S5）计算，实现了多点触控。因此，本申请实施例在减少电极及引线个数、降低生产成本的基础上，根据互电容重心算法和自电容比例算法确定触摸点的坐标，实现了多点触控，解决了现有技术的问题。

实际应用中，当触摸点直径较大，且大于矩形互电容单元的长边长度时，即使在所述长边所在维度上，触摸点所覆盖的互电容单元个数也会大于1（即不会出现在同一互电容存在多个触摸点的情况），故同样可通过互电容重心算法确定触摸点在所述长边所在维度上坐标值，从而不必再单独对电极的自电容变化量进行处理，减少了触控装置的数据处理量、提高了数据处理效率。

为合理选择算法，本申请实施例提供了另一种基于上述实施例所述的单层电容式触摸屏的触控方法，如图10所示，包括步骤：

S1、获取所述单层电容式触摸屏的各矩形互电容单元的互电容变化量信息；

S2、根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值；

S3、根据所述互电容变化量信息判断所述触摸点在所述第二维度方向上所覆盖的互电容单元的个数是否为1，如果是，则执行步骤S4，否则执行步骤S7；

S4、获取所述单层电容式触摸屏中所有电极的自电容变化量信息；

S5、根据自电容变化量信息计算同一矩形互电容单元中两种电极的自电容变化量之比；

S6、根据预设映射关系确定所述自电容变化量之比对应的坐标值，并将所述自电容变化量之比对应的坐标值作为所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

S7、根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

进一步的，上述实施例中所述的预设映射关系，即预先设定不同的自电容变化量之比与第二维度坐标值的映射关系，包括：在同一矩形互电容单元内，所述自电容变化量之比与所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值具有一种或多种线性关系。

具体的，其中一种预设映射关系设定方法为：设定互电容单元内，自电容变化之比的最小值所在位置对应的坐标值最小，自电容变化之比的最大值所在位置对应的坐标值最大，二者之间的位置对应的坐标值呈线性分布。

另一种预设映射关系设定方法为：设定互电容单元内，自电容变化之比的最小值所在位置对应的坐标值最小，自电容变化之比的最大值所在位置对应的坐标值最大，并根据实际应用情况确定互电容单元内自电容变化之比为1的位置（即互电容单元的中点）对应的坐标值，距离该中点一定距离内的位置对应的坐标值按第一线性关系映射，靠近互电容单元边缘的位置对应的坐标值按第二线性关系（或对第一线性关系进行高次修正后得到的线性关系）映射。

相应与上述触摸屏触控方法，本申请实施例还提供了一种触摸屏触控装置，其应用于上述任一实施例所述的单层电容式触摸屏；如图11所示，该触摸屏触控装置包括：

第一获取单元11，用于获取所述单层电容式触摸屏的各矩形互电容单元的互电容变化量信息；

第一坐标确定单元12，与第一获取单元11连接，用于根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值；

第二获取单元21，用于获取所述单层电容式触摸屏中所有电极的自电容变化量信息；

比值计算单元22，与第二获取单元21连接，用于根据自电容变化量信息计算同一矩形互电容单元中两种电极的自电容变化量之比；

第二坐标确定单元23，与比值计算单元22连接，用于根据预设映射关系确定所述自电容变化量之比对应的坐标值，并将所述自电容变化量之比对应的坐标值作为所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

通过上述触摸屏触控装置对本申请实施例所述的单层电容式触摸屏进行控制，根据互电容重心算法和自电容比例算法确定触摸点的坐标，实现了多点触控。

进一步的，本申请实施例还通过了另一种触摸屏触控装置，亦应用于上述任一实施例所述的单层电容式触摸屏；如图12所示，该触摸屏触控装置包括：

第一获取单元11，用于获取所述单层电容式触摸屏的各矩形互电容单元的互电容变化量信息；

第一坐标确定单元12，与第一获取单元11连接，用于根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值；

判断单元3，第一获取单元11连接，用于根据所述互电容变化量信息判断所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上所覆盖的互电容单元的个数是否为1，如果是，则触发第二获取单元21，否则触发第三确定单元24；

第二获取单元21，与判断单元3连接，用于获取所述单层电容式触摸屏中所有电极的自电容变化量信息；

比值计算单元22，与第二获取单元21连接，用于根据自电容变化量信息计算同一矩形互电容单元中两种电极的自电容变化量之比；

第二坐标确定单元23，与比值计算单元22连接，用于根据预设映射关系确定所述自电容变化量之比对应的坐标值，并将所述自电容变化量之比对应的坐标值作为所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值；

第三确定单元24，与第一获取单元11和判断单元3连接，用于当所述判断单元的判断结果为否时，根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

另外，本申请实施例还提供了一种电子设备，其具有一触摸屏和相应的触控装置，其中，所述触摸屏具体为上述任一实施例所述的单层电容式触摸屏；所述触控装置具体为上述任一实施例所述的触摸屏触控装置。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种单层电容式触摸屏，包括布设在单个空间结构层内的电极阵列，所述电极阵列包括布设在第一维度上的整体式电极，和布设在与所述第一维度正交的第二维度上的分离式电极，每个整体式电极分别与多个分离式电极耦合形成互电容单元，其特征在于，所述分离式电极呈三角形叉状；所述整体式电极中，与任一分离式电极对应的部分均呈三角形叉状，且与相应的分离式电极构成一矩形互电容单元；

所述整体式电极和分离式电极分别与地构成自电容；其中，所述自电容的电容量变化大小与相应电极被触摸的面积成正比；

同一矩形互电容单元内、面积相同的不同触摸点对应的面积比值不同，且每个面积比值对应所述分离式电极所在维度上的一个坐标值；所述面积比值表示所述触摸点覆盖的所述互电容单元内的整体式电极的面积与分离式电极的面积的比值；

在所述第一维度上、相邻两个矩形互电容单元的间隙，布设有所述分离式电极的引线；

当在第二维度上的坐标值相同分离式电极的电极类型不完全相同时，在第二维度上的坐标值相同、且电极类型相同的分离式电极的引线，在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接，形成一个电极；所述电极类型包括发射极和接收极。

2.根据权利要求1所述的单层电容式触摸屏，其特征在于，所述矩形互电容单元在第一维度上的长度为a，在第二维度上的长度为b，a与b的大小关系为：

a＜b，且a小于所述单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径；

或者，

b＜a，且b小于所述单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径。

3.根据权利要求1或2所述的单层电容式触摸屏，其特征在于，每个所述分离式电极包括一个或多个三角形叉；

所述整体式电极中，与单个所述分离式电极对应的部分包括一个或多个三角形叉；

同一矩形互电容单元中，所述整体式电极的三角形叉的个数与所述分离式电极的三角形叉的个数相同且一一对应。

4.根据权利要求1或2所述的单层电容式触摸屏，其特征在于，对应于同一整体式电极的两个相邻的分离式电极的形状关系为：呈镜像对称或平移对称。

5.根据权利要求1所述的单层电容式触摸屏，其特征在于，当在第一维度上的坐标值相同的分离式电极的电极类型相同时：

所述在第二维度上的坐标值相同的分离式电极，在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接，形成一个电极；

或者，

所述在第二维度上的坐标值相同的分离式电极中，所有排列序号为奇数的分离式电极、在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接、形成一个电极，所有排列序号为偶数的分离式电极、在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接、形成一个电极。

6.一种触摸屏触控方法，其特征在于，所述触摸屏包括如权利要求1～5任一项所述的单层电容式触摸屏；

所述触控方法包括：

获取所述单层电容式触摸屏的各矩形互电容单元的互电容变化量信息；

根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值；

确定所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值；其中，

所述确定所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值，包括：

获取所述单层电容式触摸屏中所有电极的自电容变化量信息；

根据自电容变化量信息计算同一矩形互电容单元中两种电极的自电容变化量之比；

根据预设映射关系确定所述自电容变化量之比对应的坐标值，并将所述自电容变化量之比对应的坐标值作为所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

7.根据权利要求6所述的触摸屏触控方法，其特征在于，所述确定所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值，还包括：

根据所述互电容变化量信息判断所述触摸点在所述第二维度方向上所覆盖的互电容单元的个数是否为1；

当所述判断结果为否时，根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

8.根据权利要求6或7所述的触摸屏触控方法，其特征在于，所述预设映射关系包括：

在同一矩形互电容单元内，所述自电容变化量之比与所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值具有一种或多种线性关系。

9.一种触摸屏触控装置，其特征在于，所述触摸屏包括如权利要求1～5任一项所述的单层电容式触摸屏；

所述触摸屏触控装置包括：

第一获取单元，用于获取所述单层电容式触摸屏的各矩形互电容单元的互电容变化量信息；

第一坐标确定单元，与所述第一获取单元连接，用于根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值；

第二获取单元，用于获取所述单层电容式触摸屏中所有电极的自电容变化量信息；

比值计算单元，与所述第二获取单元连接，用于根据自电容变化量信息计算同一矩形互电容单元中两种电极的自电容变化量之比；

第二坐标确定单元，与所述比值计算单元连接，用于根据预设映射关系确定所述自电容变化量之比对应的坐标值，并将所述自电容变化量之比对应的坐标值作为所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

10.根据权利要求9所述的触摸屏触控装置，其特征在于，还包括：

判断单元，与所述第一获取单元和第二获取单元连接，用于根据所述互电容变化量信息判断所述触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上所覆盖的互电容单元的个数是否为1；

第三确定单元，与所述第一获取单元和判断单元连接，用于当所述判断单元的判断结果为否时，根据所述互电容变化量信息，通过互电容重心算法确定触摸点在所述矩形互电容单元的长边所在维度上的坐标值。

11.根据权利要求9或10所述的触摸屏触控装置，其特征在于，所述预设映射关系包括：

在同一矩形互电容单元内，所述自电容变化量之比与所述矩形互电容单元的短边所在维度上的坐标值具有一种或多种线性关系。

12.一种电子设备，包括一触摸屏和相应的触控装置，其特征在于，所述触摸屏包括如权利要求1～5任一项所述的单层电容式触摸屏；

所述触控装置包括如权利要求9～11任一项所述的触摸屏触控装置。