CN109032439A - 触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路，其中通过对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置，在对触摸屏进行粗范围的排查，排除掉没有被触摸的区域块，然后缩小检测范围，对未被排除的区域块进行进一步划分，逐渐提升检测精度，最终确定触摸屏中的被触摸的触点位置，该检测方法结合触摸屏检测控制电路可以灵活的对待检测区域块的范围进行控制。采用该种触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路可减少接收通道的数量，节约设备成本，同时，节约检测的时间，具有良好的适应性。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及触摸屏领域，具体涉及一种触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路。
背景技术
现有技术中，投射电容式触摸屏可分为自电容屏和互电容屏两种类型：
其中，在玻璃表面用ITO(一种透明的导电材料)制成横向与纵向电极阵列，这些横向与纵向的电极分别与地构成电容，这个电容就是通常所说的自电容，也就是电极对地的电容，而通过这种方式组成的电容触摸屏就是自电容屏，其结构原理图如图1所示，图1为现有技术中的自电容屏的结构原理图，这种自电容屏的应用原理为：当手指触摸到电容屏时，手指的电容将会叠加到电容屏屏体的电容上，使屏体电容增加。在触摸检测时，自电容屏一次分别检测横向与纵向电极阵列，根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。自电容屏的扫描方式，相当于把触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向，然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标，最后组成触摸点的坐标；
这种自电容屏的扫描方式，若在触摸点是单一的情况下，则在X轴和Y轴方向的投影都是唯一的，组合出的坐标也是唯一的；但若同时有多个触摸点时，则会出现问题，以同时有两个触摸点为例，如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向，则在X方向和Y方向分别有两个投影，则组合出4个坐标。显然，只有两个坐标是真实的，另外两个就是俗称的“鬼点”，由此可知，自电容屏无法实现真正的多点触摸。
互电容屏也是在玻璃表面用ITO制作横向电极与纵向电极，与自电容屏的区别在于，互电容屏中，两组电极交叉的地方将会形成电容，也即这两组电极分别构成电容的两极，其结构原理图如图2所示，图2为现有技术中的互电容屏的结构原理图，这种互电容屏的应用原理为：当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附件两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小；根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。这种方法的缺点是，纵向的所有电极同时接收信号，导致纵向的每个通道都需要一个信号接收电路，导致芯片面积较大，成本较高。
根据投射电容式触摸屏品种的不同，现有的电容触摸屏控制芯片也分为了分为自电容触摸屏芯片和互电容触摸屏芯片，分别用于实现对自电容屏和互电容屏的控制，根据上述自电容屏和互电容屏的特性可知，自电容触摸屏芯片面积小，成本低，但是容易产生鬼点，每次只能识别一个点触摸，而互电容触摸屏芯片虽然可以同时识别多个触摸点，但是面积大，成本高。
综上所述可知，现在技术中，电容触摸屏控制芯片主要以互电容触摸屏芯片为主。这种互电容触摸屏芯片的优点是可以支持多点触摸检测，由于人只有10个手指，所以这种触摸屏一般支持同时触摸点数最大为10点，但这种互电容触摸屏芯片的缺点是，控制芯片的面积较大，成本较高。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种，成本较低，性能稳定，支持多点触摸检测的触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路。
为了实现上述目的，本发明的触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路如下：
该触摸屏触点的检测方法，其主要特点是，所述的检测方法包括对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置。
较佳的，所述的对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置包括以下步骤：
(1)将待检测的触摸屏分为多个区域块；
(2)分别对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，其中，将对多个所述的区域块进行的检测作为一层的检测，并将没有被触摸的数个区域块均分别定义为未被触摸区域块，而将被触摸的数个区域块均分别定义为被触摸区域块，完成这一层的检测；
(3)对经过上一层检测后得到的数个所述的触摸区域块继续进行检测，分别对每一个所述的被触摸区域块均进行进一步划分，分为多个区域块，返回上述步骤(2)，直至所述的被触摸区域块中仅包含了一个互电容，完成检测。
较佳的，对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，包括以下步骤：
(a1)对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值；
(a2)将所述的采样值与该区域块未被触摸时的采样阈值进行对比；
(a3)若所述的采样值与采样阈值相等，则该区域块为未被触摸区域块；若所述的采样值与采样阈值不相等，则该区域块为被触摸区域块；
(a4)将各个所述的未被触摸区域块排除出后续的检测范围。
更佳的，所述的对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值为通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样。
进一步的，所述的通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样包括以下步骤：
(b1)对所述的区域块进行数据采样，获得当前采样值；
(b2)预设间隔时间后，对所述的区域块进行再一次数据采样，获得当前采样值；
(b3)返回上述步骤(b2)，直至采样得到预设数量的当前采样值，完成所述的数据采样并进行后续步骤(b4)；
(b4)对预设数量的当前采样值进行求和，得到求和后的采样值；
(b5)将所述的求和后的采样值减去最大采样值和最小采样值得到所述的采样值，其中，所述的最大采样值为所有的当前采样值中最大的采样值，所述的最小采样值为所有的当前采样值中最小的采样值。
该触摸屏检测控制电路，包括驱动通道、接收通道及数个互电容，所述的驱动通道分别与各个所述的互电容的输入端相连，所述的接收通道分别与各个所述的互电容的输出端相连，其中数个所述的互电容以n×m的排列方式排列为矩形阵列，n为所述的矩形阵列中互电容的列数，m为所述的矩形阵列中互电容的行数，其主要特点是，所述的电路中包括n+m+(n-1)个开关；
其中，所述的m个开关分别连接于所述的驱动通道与每行互电容的连接处；n个开关分别连接于所述的接收通道与每列所述的互电容的连接处；每两个与接收通道相连接的开关中的不与所述的接收通道相连的一端均通过一开关进行连接。
较佳的，所述的电路还包括一滤波器，所述的滤波器与所述的接收通道相连接。
该基于上述电路的触摸屏触点的检测方法，其主要特点是，将连接于驱动通道与每行互电容的连接处的m个开关均定义为驱动开关，将连接于所述的接收通道与每列所述的互电容的连接处的n个开关均定义为接收开关，将连接于两个与接收通道相连接的开关的(n-1)个开关均定义为并联开关；
所述的方法包括通过对m个所述的驱动开关、n个接收开关以及(n-1)个并联开关进行控制，实现对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置。
较佳地，所述的通过对m个所述的驱动开关、n个接收开关以及(n-1)个并联开关进行控制，实现对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置包括以下步骤：
(1)将待检测的触摸屏分为多个区域块；
(2)分别对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，其中，将对多个所述的区域块进行的检测作为一层的检测，并将没有被触摸的数个区域块均分别定义为未被触摸区域块，而将被触摸的数个区域块均分别定义为被触摸区域块，完成这一层的检测；
(3)对经过上一层检测后得到的数个所述的被触摸区域块继续进行检测，
分别对每一个所述的被触摸区域块均进行进一步划分，分为多个区域块，返回上述步骤(2)，直至所述的被触摸区域块中仅包含了一个互电容，完成检测；
其中，当对某一所述的区域块进行检测时，
当所述的区域块中仅包含了一个互电容时，将电路中与该互电容连接的驱动开关及接收开关闭合，将电路中其余的(n-1)+(m-1)+(n-1)个开关均断开；
当所述的区域块中包含了二个及二个以上个互电容时，将这一所述的区域块定义为被检测区域，将所述的电路中，与所述的被检测区域块中的互电容连接的驱动开关闭合，不与该被检测区域块中的互电容连接的驱动开关断开；并将所述的被检测区域块中，用于连接两个互电容的并联开关闭合，其中，被所述的并联开关连接两个互电容必须均为该被检测区域块中的互电容；将所述的电路中，与不属于该被检测区域块中互电容连接的并联开关断开；同时，闭合任一个与该被检测区域中的互电容连接的接收开关，并且将所述的电路中的其余接收开关均断开。
更佳地，对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，包括以下步骤：
(a1)对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值；
(a2)将所述的采样值与该区域块未被触摸时的采样阈值进行对比；
(a3)若所述的采样值与采样阈值相等，则该区域块为未被触摸区域块；若所述的采样值与采样阈值不相等，则该区域块为被触摸区域块；
(a4)将各个所述的未被触摸区域块排除出后续的检测范围。
更佳地，所述的电路还包括一滤波器，所述的滤波器与所述的接收通道相连接；
所述的对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值为利用所述的滤波器通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样。
进一步地，所述的利用滤波器通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样包括以下步骤：
(b1)所述的滤波器对所述的区域块进行数据采样，获得当前采样值；
(b2)预设间隔时间后，所述的滤波器对所述的区域块进行再一次数据采样，获得当前采样值；
(b3)返回上述步骤(b2)，直至采样得到预设数量的当前采样值，完成所述的数据采样并进行后续步骤(b4)；
(b4)所述的滤波器对预设数量的当前采样值进行求和，得到求和后的采样值；
(b5)将所述的求和后的采样值减去最大采样值和最小采样值得到所述的采样值，其中，所述的最大采样值为所有的当前采样值中最大的采样值，所述的最小采样值为所有的当前采样值中最小的采样值。
采用本发明的触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路，通过对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置，在对触摸屏进行粗范围的排查，排除掉没有被触摸的区域块，然后缩小检测范围，对未被排除的区域块进行进一步划分，逐渐提升检测精度，最终确定触摸屏中的被触摸的触点位置，通过触摸屏检测控制电路可以灵活的对待检测区域块的范围进行控制，以实现触摸屏触点的检测方法，通过该种触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路，可减少接收通道的数量，节约设备成本，同时，节约检测的时间，具有良好的适应性。
附图说明
图1为现有技术中的自电容屏的结构原理图。
图2为现有技术中的互电容屏的结构原理图。
图3为本发明的一实施例中的触摸屏触点的检测方法的整体流程图。
图4为本发明的一实施例中的触摸屏触点的检测方法的中的对多个区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块的操作流程图。
图5为本发明的一实施例中的触摸屏触点的检测方法的中的通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样的操作流程图。
图6为本发明的一实施例中的滤波器的工作原理图。
图7为一实施例中被划分好的第一层分块区域示意图。
图8为一实施例中第一层分块区域中的子块结构示意图。
图9为一实施例中被划分好的第一层分块区域同时有10个触摸点被触摸的示意图。
图10为一实施例中被划分好的第二层分块区域示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
该触摸屏触点的检测方法，其中，所述的检测方法包括对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置，如图3所示，图3为本发明的一实施例中的触摸屏触点的检测方法的整体流程图，具体包括以下步骤：
(1)将待检测的触摸屏分为多个区域块；
(2)分别对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，其中，将对多个所述的区域块进行的检测作为一层的检测，并将没有被触摸的数个区域块均分别定义为未被触摸区域块，而将被触摸的数个区域块均分别定义为被触摸区域块，完成这一层的检测；
如图4所示，图4为本发明的一实施例中的触摸屏触点的检测方法的中的对多个区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块的操作流程图，其中，对多个区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，包括以下步骤：
(a1)对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值，具体方式为通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样，具体包括以下步骤：
(b1)对所述的区域块进行数据采样，获得当前采样值；
(b2)预设间隔时间后，对所述的区域块进行再一次数据采样，获得当前采样值；
(b3)返回上述步骤(b2)，直至采样得到预设数量的当前采样值，完成所述的数据采样并进行后续步骤(b4)；
(b4)对预设数量的当前采样值进行求和，得到求和后的采样值；
(b5)将所述的求和后的采样值减去最大采样值和最小采样值得到所述的采样值，其中，所述的最大采样值为所有的当前采样值中最大的采样值，所述的最小采样值为所有的当前采样值中最小的采样值；
上述的，通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样的操作过程如图5所示，图5为本发明的一实施例中的触摸屏触点的检测方法的中的通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样的操作流程图；
(a2)将所述的采样值与该区域块未被触摸时的采样阈值进行对比；
(a3)若所述的采样值与采样阈值相等，则该区域块为未被触摸区域块；若所述的采样值与采样阈值不相等，则该区域块为被触摸区域块；
(a4)将各个所述的未被触摸区域块排除出后续的检测范围。
(3)对经过上一层检测后得到的数个所述的被触摸区域块继续进行检测，分别对每一个所述的被触摸区域块均进行进一步划分，分为多个区域块，返回上述步骤(2)，直至所述的被触摸区域块中仅包含了一个互电容，完成检测。
比如，在进行第一层检测时，需要对第一次触摸屏被划分成的各个区域块进行检测，区分好被触摸区域块与未被触摸区域块，排除这些区域块中没有被触摸的区域块，就完成了第一次检测；
在进行第二层检测时，需要对完成第一层检测后，得到的各个被触摸区域块分别进行划分，然后，对每个被触摸区域块中的子区域块进行进一步的检测，完成对所有被触摸区域块中的子区域块的检测后，确定出所有子区域块中的未被触摸区域块及没有被触摸的区域块，排除这些子区域块中没有被触摸的区域块，就完成了第二层的检测；
然后再以同样的方式进行第三层、第四层、第五层……第n层的检测，其中在第n层的检测中，被检测的区域块中，有且只有一个互电容，至此完成所有检测。
可将上述触摸屏触点的检测方法在一种触摸屏检测控制电路中得到应用，所述的触摸屏检测控制电路，包括驱动通道、接收通道及数个互电容，所述的驱动通道分别与各个所述的互电容的输入端相连，所述的接收分别与各个所述的互电容的输出端相连，其中数个所述的互电容以n×m的排列方式排列为矩形阵列，n为所述的矩形阵列中互电容的列数，m为所述的矩形阵列中互电容的行数，其中，所述的电路中包括n+m+(n-1)个开关；
其中，所述的m个开关分别连接于所述的驱动通道与每行互电容的连接处；n个开关分别连接于所述的接收通道与每列所述的互电容的连接处；每两个与接收通道相连接的开关中的不与所述的接收通道相连的一端均通过一开关进行连接。
在上述实施例中，所述的电路还包括一滤波器，所述的滤波器与所述的接收通道相连接。
一种基于上述电路的触摸屏触点的检测方法，其中，将连接于驱动通道与每行互电容的连接处的m个开关均定义为驱动开关，将连接于所述的接收通道与每列所述的互电容的连接处的n个开关均定义为接收开关，将连接于两个与接收通道相连接的开关的(n-1)个开关均定义为并联开关；
所述的方法包括通过对m个所述的驱动开关、n个接收开关以及(n-1)个并联开关进行控制，实现对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置。
具体为，所述的通过对m个所述的驱动开关、n个接收开关以及(n-1)个并联开关进行控制，实现对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置包括以下步骤：
(1)将待检测的触摸屏分为多个区域块；
(2)分别对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，其中，将对多个所述的区域块进行的检测作为一层的检测，并将没有被触摸的数个区域块均分别定义为未被触摸区域块，而将被触摸的数个区域块均分别定义为被触摸区域块，完成这一层的检测；
其中，对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，包括以下步骤：
(a1)对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值，具体为利用所述的滤波器通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样，具体包括以下步骤：
(b1)所述的滤波器对所述的区域块进行数据采样，获得当前采样值；
(b2)预设间隔时间后，所述的滤波器对所述的区域块进行再一次数据采样，获得当前采样值；
(b3)返回上述步骤(b2)，直至采样得到预设数量的当前采样值，完成所述的数据采样并进行后续步骤(b4)；
(b4)所述的滤波器对预设数量的当前采样值进行求和，得到求和后的采样值；
(b5)将所述的求和后的采样值减去最大采样值和最小采样值得到所述的采样值，其中，所述的最大采样值为所有的当前采样值中最大的采样值，所述的最小采样值为所有的当前采样值中最小的采样值；
(a2)将所述的采样值与该区域块未被触摸时的采样阈值进行对比；
(a3)若所述的采样值与采样阈值相等，则该区域块为未被触摸区域块；若所述的采样值与采样阈值不相等，则该区域块为被触摸区域块；
(a4)将各个所述的未被触摸区域块排除出后续的检测范围；
(3)对经过上一层检测后得到的数个所述的被触摸区域块继续进行检测，
分别对每一个所述的被触摸区域块均进行进一步划分，分为多个区域块，返回上述步骤(2)，直至所述的被触摸区域块中仅包含了一个互电容，完成检测；
其中，当对某一所述的区域块进行检测时，
当所述的区域块中仅包含了一个互电容时，将电路中与该互电容连接的驱动开关及接收开关闭合，将电路中其余的(n-1)+(m-1)+(n-1)个开关均断开；
当所述的区域块中包含了二个及二个以上个互电容时，将这一所述的区域块定义为被检测区域，将所述的电路中，与所述的被检测区域块中的互电容连接的驱动开关闭合，不与该被检测区域块中的互电容连接的驱动开关断开；并将所述的被检测区域块中，用于连接两个互电容的并联开关闭合，其中，被所述的并联开关连接两个互电容必须均为该被检测区域块中的互电容；将所述的电路中，与不属于该被检测区域块中互电容连接的并联开关断开；同时，闭合任一个与该被检测区域中的互电容连接的接收开关，并且将所述的电路中的其余接收开关均断开。
以一具体互电容屏为例，假设在一互电容屏中具有16个触摸点，若采用现有技术中的互电容屏的检测方式进行检测，那么在该互电容屏就需要具有32个驱动通道，16个接收通道，并将驱动通道定义为tx，将这32个驱动通道分别命名为tx0、tx1、tx2、……、tx31，同时将电路中的接收通道定义为rx，16个接收通道命名为rx0、rx1、rx2、……、rx15。
其具体检测方法为，32个驱动通道tx0、tx1、……、tx31逐个依次对所在行的互电容阵列发送扫描波形，16个接收通道rx0、rx1、rx2、……、rx15同时从互电容的另一端接收采样值，将采样值所存在电路中，等待ADC逐个采样，根据采样值与没有触摸时的采样值得差异，判断当前是否存在触摸。通过这种现有技术方法进行检测的好处是，屏幕上所有触摸点都逐一检测，没有任何遗漏，缺点是16个rx通道同时存在于芯片中，面积较大，芯片成本较高，随着今后触摸检测的精细化，所需的触摸检测点会越来越多，那么所需的接收通道rx的通道数会越来越多，芯片的成本会越来越高。
而采用本发明的触摸屏触点的检测方法及触摸屏检测控制电路，对具有16个触摸点的互电容屏的触点进行采样时，只需保留少量的接收通道电路(例如只保留4个接收通道电路或者更少接收通道电路)，就可实现运用现有技术中的互电容屏触摸检测方法进行检测所得到的检测效果。
下面保留4个接收通道电路为例(驱动通道的数量不变，仍为32个驱动通道)，对具有16个触摸点的互电容屏进行触摸点检测的工作过程进行描述：
以现有技术中需要用到驱动通道数为32、接收通道数为16的电路为例，来描述其扫描流程，假设驱动通道tx的扫描波形的频率约为100khz(10us)，扫描完一整屏的时间约为100hz(10ms)，16个接收通道10ms扫描32×16＝512个点需要10ms÷32约312.5us的时间，而驱动通道tx的扫描周期为10us，这样检测一个触摸点(tx0，rx0)，可以用约30个采样点进行滤波得到，一般进行滤波的采样点越多抗干扰能力越强；
而本发明为了减少接收通道的个数，通过时间换空间的方式，将一个接收通道分时复用到4路接收通道rx上，接收通道的数量由原来的16个变为了现在的4个，这样一来每个点的采样数据变成了(30÷4)个，也就是通过本发明来进行检查，每个触摸点(tx0，rx0)只用约7个采样点进行滤波就能得到，与现有技术中检测一个触摸点(tx0，rx0)，需要用约30个采样点进行滤波得到相比，数量大大减小；
在采样过程中，先将32个驱动通道tx，16个接收通道rx阵列中每4个驱动通道tx和每4个接收通道rx组成一个小块，将这些组合后的各个小块叫做第一层分块子块，通过这样的组合，整个阵列被分为8×4个＝32个第一层分块子块，如图7所示，图7为一实施例中被划分好的第一层分块区域示意图，第一层分块中的每个子块的结构图见图8，图8为一实施例中第一层分块区域中的子块结构示意图；
如图8所示，对第一层分块子块进行扫描时，扫描B00第一层子块时，图8中的驱动通道连接的开关tc0、开关tc1、开关tc2以及开关tc3全部闭合，驱动通道tx0，tx1，tx2以及tx3同时输出TX0的扫描波形；同时，与接收通道连接的开关rc0、开关rc1、开关rc2均断开，而将横向电路进行并联的开关rr0，开关rr1，开关rr2，以及与接收通道连接的开关rc3断开，而与接收通道连接的开关rc0、开关rc1、开关rc2以及开关rc3闭合；如图8所示，图8锁包含的区域中包括了4个开关分别连接于所述的驱动通道与每行互电容的连接处，分别为开关tc0、开关tc1、开关tc2及开关tc3；4个开关分别连接于所述的接收通道与每列所述的互电容的连接处，分别为开关rc0、开关rc1、开关rc2及开关rc3；每两个与接收通道相连接的开关中的不与所述的接收通道相连的一端均通过一开关进行连接，即总共有三个开关用于连接与接收通道相连接的开关，分别为开关rr0、开关rr1及开关rr2。
此时，如图8所示，由RX0采集16个互电容并联的采样值，若此次得到的采样值的数值与没触摸该触摸屏时的采样值相同，则标记第一层分块子块中的B00子块区域内不存在触摸；这种情况下，被标记为不存在触摸的第一层分层子块B00中所包含的所有互电容，后面的继续分层检测中，无需进一步进行触摸检测。
对上述对第一层分块子块进行扫描时，驱动通道TX扫描驱动8次，用4路接收通道RX同时接收采样电容值。对于触摸屏的第一层分块的划分依据为根据手指的大小进行划分，即对于当前市面上的触摸屏，手指大小，没有超过一个第一层分层的子块的大小，针对一般普通的多点触摸，通过本发明的触点检测方法中第一层分层子块检测时，会去除掉很多不含触摸的第一层分层子块。
在最极端的情况下，一个触摸屏同时被10个触摸点同时被触摸，其示意图如图9所示，图9为一实施例中被划分好的第一层分块区域同时有10个触摸点被触摸的示意图，在这种情况下，第一层分块区域中的子块一个也没有被排除，此时，可继续进行第二层分块区域划分，一般情况下，在对第二层分块子块进行扫描时，会排出掉一半的，未被触摸的子块。由于存在4个接收电路RX，所以第一次扫描耗时为8次驱动通道TX扫描时间。
在完成对第一层分块中各个子块的扫描后，对第一层分块中没有标记为无触摸的每个第一层分块中的子块，继续进行分割，分成2×2的4个第二层分层子块，其结构如图10所示，图10为一实施例中被划分好的第二层分块区域示意图，该实施例中，第二层分层区域中的子块是将第一次分块区域中的B00子块进行进一步划分得到的，因此可结合图8所示的第一层分块区域中的子块结构示意图进行进一步的分析，对第二层分块区域进行扫描时，其扫描方式为，将与驱动通道相连的开关tc0及开关tc1闭合，开关tc2及开关tc3断开，与接收通道相连的开关rc0，开关rc2以及开关rc3，以及将各个横向电容进行并联的开关rr1及开关rr2断开，并将开关rr0和开关rc1闭合。驱动通道发送驱动扫描波形，其中，驱动通道tx0及驱动通道tx1发出与总驱动通道TX0一样的扫描驱动波形，驱动通道tx2及驱动通道tx3不输出驱动波形，接收通道RX0接到与开关rc1对应的接收通道对应列，采集图10中C00子块对应的区域中的4个互电容的电容值。然后将与驱动通道相连的开关tc0及开关tc1断开，开关tc2及开关tc3闭合，总驱动通道再次发送驱动波形，此时，驱动通道tx0及驱动通道tx1不输出驱动波形，驱动通道tx2及驱动通道tx3发送与总驱动通道TX0一样的扫描驱动波形，对图10中第二层分块区域中C10子块对应的4个互电容的电容值进行采样。然后，将与接收通道相连的开关rc1及开关rr0断开，将与接收通道相连的开关rr2及将横向电容进行并联的开关rc3闭合，总接收通道RX0接到与开关rc3对应列发送的驱动扫描波形，此时，驱动通道tx0及驱动通道tx1没有驱动波形，驱动通道tx2及驱动通道tx3发送与总驱动通道TX0一样的扫描驱动波形，对图10中第二层分块区域中C11子块对应的4个互电容的电容值进行采样。然后，将与驱动通道连接的开关tc0和开关tc1闭合，与驱动通道连接的开关tc2和开关tc3断开，总驱动通道TX0发送驱动扫描波形，此时，驱动通道tx0与驱动通道tx1发出与总驱动通道TX0一样的扫描驱动波形，驱动通道tx2与驱动通道tx3没有驱动波形，对图10中第二层分块区域中C01子块对应的4个互电容的电容值进行采样。分别将C00子块，C10子块，C11子块，及C10子块对应区域采集的电容值，与没有触摸时该互电容屏对应区域的电容值进行比较，若对比结果是采集到的电容值与没有触摸情况向的电容值比较接近，则表示，对应的第二层分块区域中的子块不存在触摸。图9为实施例中被划分好的第一层分块区域同时有10个触摸点被触摸的示意图，在图9中体现了一种极限的情况，在这种情况下，第二层扫描了32×4＝128次2×2的第二层分层子块，同时去除88个不含触摸点2×2的第二层分层子块，还剩下40个2×2第二层分层子块需要进行排查。由于接收通道有4个RX通道同时存在，所以对第二层分块区域进行扫描耗时最多为32个驱动通道TX扫描波形。
最后，将剩下的没有被标记为无触摸的第二层分块区域中的子块进行进一步划分，进行第三层分层扫描，将第二层分块区域中的单个子块划分为4个1×1的互感电容，在有10个触摸点同时进行触摸的情况下，还需要扫描40个驱动通道TX扫描波形。
完成对第一层分块区域、第二层分块区域及第三层中互电容的监测总共用了8+32+40＝80次总驱动通道TX扫描，历时小于现有技术中的直接进行分时扫描所需时间。若在小于5个触摸点被触发，所需的扫描时间会更少，例如，只有1个触摸点被触摸时，最多只需要扫描8+4×4+4＝28此总驱动通道TX扫描波形，就可完成触摸点位置的检测。
从上述实例可以看出，通过本发明的触摸屏电路结合相应的触点检测方法进行检测，需要的接收通道更少，检测所需的耗时也更少。
同时，采样时，在本发明的上述实施例中，采用了一种滤波器，该滤波器为一种结合中值滤波和均值滤波的组合滤波器，通过这种滤波器可以用较少的采样点，得到抗噪能力近似较多点滤波的效果。该滤波器的工作原理图如图6所示，图6为本发明的一实施例中的滤波器的工作原理图；在检测触摸点的过程中，将每个触摸点(tx0，rx0)在时间轴上采样的6个点(就是在不同的时间点分别对同一个触摸点进行6次采样，采样次数不局限于6次，也可以设定为其它次数)，按采样时间的先后分别进行求和，求最大值，求最小值，当第6个点采样到后，经过求和，求最大值，求最小值运算后，将sum-max-min(即6个采样点数值的总和减去其中的最大的采样值和最小的采样值后结果)，截取最低2位数据后，如果不做截位操作，可以将6次设置为寄存器，根据配置值得大小，可以计算出N的滤波值的N-2倍值，这个值为这个触摸点的触摸值，其中N为迭代次数；通过该滤波器可减少噪声干扰，使得到的采样点的结果更为准确。现有技术中的16个接收通道需要驱动通道tx扫描32次后得到全屏数据，而在该实施例中通过4个接收通道就可以获取全屏的检查数据，在4个接收通道的情况下，需要驱动通道tx扫描32×4＝128次后，可以计算得到整个触摸屏的全屏检查数据。在其他实施例中接收通道的具体数量也可以根据实际情况进行选择，不局限于4个。
采用本发明的触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路，通过对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置，在对触摸屏进行粗范围的排查，排除掉没有被触摸的区域块，然后缩小检测范围，对未被排除的区域块进行进一步划分，逐渐提升检测精度，最终确定触摸屏中的被触摸的触点位置，通过触摸屏检测控制电路可以灵活的对待检测区域块的范围进行控制，以实现触摸屏触点的检测方法，通过该种触摸屏触点的检测方法及相应的触摸屏检测控制电路，可减少接收通道的数量，节约设备成本，同时，节约检测的时间，具有良好的适应性。
在此说明书中，本发明以参照特定的实施例做了描述，但是，很显然本领域技术人员可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性而非限制性的。
Claims (12)
1.一种触摸屏触点的检测方法，其特征在于，所述的检测方法包括对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置。
2.根据权利要求1所述的触摸屏触点的检测方法，其特征在于，所述的对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置包括以下步骤：
(1)将待检测的触摸屏分为多个区域块；
(2)分别对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，其中，将对多个所述的区域块进行的检测作为一层的检测，并将没有被触摸的数个区域块均分别定义为未被触摸区域块，而将被触摸的数个区域块均分别定义为被触摸区域块，完成这一层的检测；
(3)对经过上一层检测后得到的数个所述的被触摸区域块继续进行检测，
分别对每一个所述的被触摸区域块均进行进一步划分，分为多个区域块，返回上述步骤(2)，直至所述的被触摸区域块中仅包含了一个互电容，完成检测。
3.根据权利要求2所述的触摸屏触点的检测方法，其特征在于，对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，包括以下步骤：
(a1)对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值；
(a2)将所述的采样值与该区域块未被触摸时的采样阈值进行对比；
(a3)若所述的采样值与采样阈值相等，则该区域块为未被触摸区域块；若所述的采样值与采样阈值不相等，则该区域块为被触摸区域块；
(a4)将各个所述的未被触摸区域块排除出后续的检测范围。
4.根据权利要求3所述的触摸屏触点的检测方法，其特征在于，所述的对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值为通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样。
5.根据权利要求4所述的触摸屏触点的检测方法，其特征在于，所述的通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样包括以下步骤：
(b1)对所述的区域块进行数据采样，获得当前采样值；
(b2)预设间隔时间后，对所述的区域块进行再一次数据采样，获得当前采样值；
(b3)返回上述步骤(b2)，直至采样得到预设数量的当前采样值，完成所述的数据采样并进行后续步骤(b4)；
(b4)对预设数量的当前采样值进行求和，得到求和后的采样值；
(b5)将所述的求和后的采样值减去最大采样值和最小采样值得到所述的采样值，其中，所述的最大采样值为所有的当前采样值中最大的采样值，所述的最小采样值为所有的当前采样值中最小的采样值。
6.一种触摸屏检测控制电路，包括驱动通道、接收通道及数个互电容，所述的驱动通道分别与各个所述的互电容的输入端相连，所述的接收通道分别与各个所述的互电容的输出端相连，其中数个所述的互电容以n×m的排列方式排列为矩形阵列，n为所述的矩形阵列中互电容的列数，m为所述的矩形阵列中互电容的行数，其特征在于，所述的电路中包括n+m+(n-1)个开关；
其中，所述的m个开关分别连接于所述的驱动通道与每行互电容的连接处；n个开关分别连接于所述的接收通道与每列所述的互电容的连接处；每两个与接收通道相连接的开关中的不与所述的接收通道相连的一端均通过一开关进行连接。
7.根据权利要求6所述的触摸屏检测控制电路，其特征在于，所述的电路还包括一滤波器，所述的滤波器与所述的接收通道相连接。
8.一种基于权利要求6或7所述的电路的触摸屏触点的检测方法，其特征在于，
将连接于驱动通道与每行互电容的连接处的m个开关均定义为驱动开关，将连接于所述的接收通道与每列所述的互电容的连接处的n个开关均定义为接收开关，将连接于两个与接收通道相连接的开关的(n-1)个开关均定义为并联开关；
所述的方法包括通过对m个所述的驱动开关、n个接收开关以及(n-1)个并联开关进行控制，实现对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置。
9.根据权利要求8所述的触摸屏触点的检测方法，其特征在于，所述的通过对m个所述的驱动开关、n个接收开关以及(n-1)个并联开关进行控制，实现对所述的触摸屏进行分层检测，逐渐缩小检测范围，确定所述的触摸屏中被触摸的触点位置包括以下步骤：
(1)将待检测的触摸屏分为多个区域块；
(2)分别对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，其中，将对多个所述的区域块进行的检测作为一层的检测，并将没有被触摸的数个区域块均分别定义为未被触摸区域块，而将被触摸的数个区域块均分别定义为被触摸区域块，完成这一层的检测；
(3)对经过上一层检测后得到的数个所述的被触摸区域块继续进行检测，
分别对每一个所述的被触摸区域块均进行进一步划分，分为多个区域块，返回上述步骤(2)，直至所述的被触摸区域块中仅包含了一个互电容，完成检测；
其中，当对某一所述的区域块进行检测时，
当所述的区域块中仅包含了一个互电容时，将电路中与该互电容连接的驱动开关及接收开关闭合，将电路中其余的(n-1)+(m-1)+(n-1)个开关均断开；
当所述的区域块中包含了二个及二个以上个互电容时，将这一所述的区域块定义为被检测区域，将所述的电路中，与所述的被检测区域块中的互电容连接的驱动开关闭合，不与该被检测区域块中的互电容连接的驱动开关断开；并将所述的被检测区域块中，用于连接两个互电容的并联开关闭合，其中，被所述的并联开关连接两个互电容必须均为该被检测区域块中的互电容；将所述的电路中，与不属于该被检测区域块中互电容连接的并联开关断开；同时，闭合任一个与该被检测区域中的互电容连接的接收开关，并且将所述的电路中的其余接收开关均断开。
10.根据权利要求9所述的触摸屏触点的检测方法，其特征在于，对多个所述的区域块进行检测，排除多个区域块中没有被触摸的区域块，包括以下步骤：
(a1)对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值；
(a2)将所述的采样值与该区域块未被触摸时的采样阈值进行对比；
(a3)若所述的采样值与采样阈值相等，则该区域块为未被触摸区域块；若所述的采样值与采样阈值不相等，则该区域块为被触摸区域块；
(a4)将各个所述的未被触摸区域块排除出后续的检测范围。
11.根据权利要求10所述的触摸屏触点的检测方法，其特征在于，所述的电路还包括一滤波器，所述的滤波器与所述的接收通道相连接；
所述的对每一所述的区域块进行采样，获得该区域块的采样值为利用所述的滤波器通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样。
12.根据权利要求11所述的触摸屏触点的检测方法，其特征在于，所述的利用滤波器通过中值滤波结合均值滤波的方式对所述的区域块进行采样包括以下步骤：
(b1)所述的滤波器对所述的区域块进行数据采样，获得当前采样值；
(b2)预设间隔时间后，所述的滤波器对所述的区域块进行再一次数据采样，获得当前采样值；
(b3)返回上述步骤(b2)，直至采样得到预设数量的当前采样值，完成所述的数据采样并进行后续步骤(b4)；
(b4)所述的滤波器对预设数量的当前采样值进行求和，得到求和后的采样值；
(b5)将所述的求和后的采样值减去最大采样值和最小采样值得到所述的采样值，其中，所述的最大采样值为所有的当前采样值中最大的采样值，所述的最小采样值为所有的当前采样值中最小的采样值。
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