CN114546168B - 自电容检测电路、触摸检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种自电容检测电路、触摸检测方法和装置，该自电容检测电路包括：第一检测电路和第二检测电路；所述第一检测电路和所述第二检测电路的输入端均用于连接至电容式触摸通道，所述第一检测电路的输出端连接所述第二检测电路；所述第一检测电路用于轮询所有触摸通道，并在检测到至少一条触摸通道发生电容变化时，唤醒所述第二检测电路；所述第二检测电路用于在被唤醒后获取发生电容变化的对应触摸通道的电容值。该自电容检测电路通过将两个电容检测电路进行有机组合，可以同时实现电路的低功耗和高可靠性，尤其当集成于芯片中，可减少硬件成本，扩展了芯片的适用场景等。

Description

自电容检测电路、触摸检测方法和装置

技术领域

本申请涉及电容触摸技术领域，尤其涉及一种自电容检测电路、触摸检测方法和装置。

背景技术

自电容是感应块相对地之间的电容，这个地指的是电路中的地。当感应块上施加一个激励信号时，由于自电容的存在，将在感应块和地之间产生一个随激励信号变化的电场。通过检测该电场的变化可以测量得到对应的电容值等。现有的自电容检测方案主要是使用不同的电路结构实现自电容检测，每种电路结合有各自不同的设计目标，如以低功耗为目标，也有以高可靠性为目标的电路等。

例如，低功耗自电容检测电路具有功耗低的特点，但是在抗干扰方面的性能相对较弱，所以适用在工作环境干扰较小的场合，如电池供电的便携设备上等，还可以延长电池的供电时间；而高可靠性自电容检测电路，虽然功耗较大，但却非常适合工作在干扰比较大的场合，如家电设备等。

由于如微控制器等集成电路芯片中一般集成有自电容检测功能，然而现有的自电容检测方案每一种电路结构通常只能满足一种应用场合。如果要提高微控制的通用性，则需要把两个单独的检测电路都集成在一个微控制器中。由于这两个检测电路是独立的，不仅使得微控制器集成的元件增多，成本增加；二是会增加微控制器的管脚数量，导致增加封装成本，还增加系统设计的复杂性等。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种自电容检测电路、方法和触摸检测装置，通过进行电路复用，减少了成本，可以同时实现低功耗和高可靠性等。

第一方面，本申请实施例提供一种自电容检测电路，包括：第一检测电路和第二检测电路；所述第一检测电路和所述第二检测电路的输入端均用于连接至电容式触摸通道，所述第一检测电路的输出端连接所述第二检测电路；

所述第一检测电路用于轮询所有触摸通道，并在检测到至少一条触摸通道发生电容变化时，唤醒所述第二检测电路；

所述第二检测电路用于在被唤醒后获取发生电容变化的对应触摸通道的电容值。

在一些实施例中，所述第一检测电路包括通道选择器和电流型电容检测器，所述通道选择器用于连接控制器，并根据接收到的切换指令进行开关切换，以将每条所述触摸通道轮流接入所述电流型电容检测器；

所述电流型电容检测器用于检测接入的对应触摸通道是否发生电容变化，并在检测到发生电容变化时，发送触发信号到所述第二检测电路。

在一些实施例中，所述第二检测电路为频率型电容检测器，所述频率型电容检测器包括参考振荡器、参考计数器和多个采样通道，每个所述采样通道用于对应连接一条所述触摸通道；

所述频率型电容检测器用于通过所述参考振荡器产生基准频率，并通过所述参考计数器按照所述基准频率进行计数，在所述参考计数器溢出时，停止对选取的采样通道的采样计数操作，得到采样计数值；

所述频率型电容检测器还用于根据所述参考计数器的计数值和所述采样计数值及所述参考振荡器中的参考电容的电容值，计算所述选取的采样通道中采样电容的电容值，以得到发生电容变化的触摸通道的电容值。

在一些实施例中，所述频率型电容检测器还包括档位切换开关和参考电容阵列；

所述第一检测电路还用于获取电容变化值并发送到控制器，以使所述控制器根据所述电容变化值发送档位选取指令；

所述频率型电容检测器还用于根据所述档位选取指令，通过所述档位切换开关从所述参考电容阵列中选取对应档位的电容作为所述参考振荡器中的参考电容。

在一些实施例中，所述频率型电容检测器还用于在接收到所述控制器发送的档位切换指令时，通过所述档位切换开关切换至更高的档位以接入电容值更大的电容作为新的参考电容；

所述频率型电容检测器还用于在选取新的参考电容后，重新进行所述采样计数操作。

在一些实施例中，所述采样电容的电容值的计算公式如下：

式中，Cx和Cr分别表示所述采样电容和所述参考电容的电容值，m为所述参考计数器的位数；N为所述采样计数值。

在一些实施例中，所述电流型电容检测器包括采样电容、基准电容、第一比较器、第二比较器和转换器；

所述采样电容的第一端分别连接所述通道选择器的输出端和所述第一比较器的第一输入端，所述采样电容的第二端接地；

所述第一比较器的第二输入端连接所述第二比较器的第二输入端，所述第二比较器的第二输入端用于连接参考电压，所述第一比较器的输出端连接所述转换器的输入端，所述转换器的输出端用于产生唤醒信号；

所述第二比较器的第一输入端连接所述基准电容的第一端，所述第二比较器的输出端连接所述转换器的时钟端，所述基准电容的第二端接地；

所述第一比较器和所述第二比较器各自的第一输入端还用于分别对应连接第一数控电流源和第二数控电流源，所述第一比较器的输出端还用于连接所述第一数控电流源。

在一些实施例中，所述频率型电容检测器包括依次连接的若干个RC振荡器、选择器、低通滤波器、采样计数器，用以构成所述多个采样通道；其中，所述RC振荡器中包括所述采样电容，所述RC振荡器的数量与所述触摸通道的数量相等。

第二方面，本申请实施例还提供一种触摸检测装置，包括：控制器和上述的自电容检测电路。

第三方面，本申请实施例还提供一种触摸检测方法，应用于上述的触摸检测装置，所述方法包括：

控制所述第一检测电路轮询所有触摸通道，以使所述第一检测电路在检测到至少一条触摸通道发生电容变化时，唤醒所述第二检测电路，并通过所述第二检测电路获取发生电容变化的对应触摸通道的电容值。

本申请的实施例具有如下有益效果：

本申请实施例的自电容检测电路包括两个检测电路，其中，第一检测电路用于轮询连接的所有触摸通道，并在检测到至少一条触摸通道发生电容变化时，唤醒第二检测电路；第二检测电路用于在被唤醒后获取发生电容变化的对应触摸通道的电容值。该自电容检测电路通过将两个电容检测电路进行有机组合，可以同时实现电路的低功耗和高可靠性，尤其当集成于芯片中，可减少硬件成本，扩展了芯片的适用场景等。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例的自电容检测电路的结构示意图；

图2示出了本申请实施例的第一检测电路的一种结构示意图；

图3示出了图2的电路结构中的基准电容循环充放电的波形图；

图4示出了图2的电路结构中的采样电容及外部电容进行循环充放电的波形图；

图5示出了本申请实施例的第二检测电路的一种结构示意图；

图6示出了本申请实施例的第二检测电路的另一种结构示意图；

图7a和图7b示出了本申请实施例的触摸检测装置的两种结构示意图；

图8示出了本申请实施例的触摸检测方法的流程图。

主要元件符号说明：

10-自电容检测电路；11-第一检测电路；12-第二检测电路；S1-通道选择器；110-电流型电容检测器；Cx-采样电容；Cf-基准电容；Q1-第一比较器；Q2-第二比较器；Q3-转换器；121-参考振荡器；122-参考计数器；123-RC振荡器；S2-采样选择器；LP-低通滤波器；124-采样计数器；S3-档位切换开关；125-参考电容阵列；20-触摸检测装置；21-控制器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，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。

通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。

请参照图1，为本申请实施例的自电容检测电路10的一种结构示意图。示范性地，该自电容检测电路10包括两大模块，分别是第一检测电路11和第二检测电路12，其中，第一检测电路11和第二检测电路12各自的输入端均用于连接到电容式触摸通道，第一检测电路11的输出端连接第二检测电路12。可以理解，上述的电容式触摸通道是用于检测电容式触摸面板的信号通道。在实际使用中，当需要对触摸面板进行是否有触摸检测时，则可以将该触摸面板的各信号通道与上述第一检测电路11和第二检测电路12各自的输入端连接，以便第一检测电路11和第二检测电路12进行相应检测操作。

本申请实施例中，第一检测电路11将用于轮询所有的触摸通道，即逐一去查询每条触摸通道，以确定是否有发生电容变化，并在检测到存在至少一条触摸通道发生电容变化时，唤醒处于休眠状态的第二检测电路12。进而，第二检测电路12用于在被唤醒后，获取发生电容变化的对应触摸通道的电容值。

为了使得该自电容检测电路10既能够实现低功耗和高可靠性，这里将上述的第一检测电路11将设计为低功耗电容检测电路，第二检测电路12设计为高可靠性电容检测电路。其中，高可靠性电容检测电路在无电容变化时，始终处于休眠状态，这样可以大大降低功耗；而由低功耗电容检测电路进行检测，只要检测到有电容变化，则唤醒高可靠性电容检测电路，并由高可靠性电容检测电路针对性地对发生变化的触摸通道进行电容值获取操作。可以理解，该自电容检测电路10通过将一个低功耗电容检测电路和高可靠性电容检测电路进行配合工作，在电路上复用自电容检测功能，这样使得每个检测通道都可以以较低的功耗、工作在高可靠模式下。

为了更好地理解本申请的自电容检测电路10的结构设计，下面结合具体的电路设计来进行说明。

示范性地，该第一检测电路11可主要采用电流型电容检测器110来实现电容变化检测，并且在进行触摸通道检测时将结合通道选择器S1，利用分时复用技术来减少电流型电容检测器110的设置数量，即实现只需一个通道选择器S1和电流型电容检测器110即可。例如，如图2所示，该第一检测电路11包括通道选择器S1和电流型电容检测器110，其中，该通道选择器S1用于连接控制器21，并根据接收到的切换指令进行开关切换，以将每条触摸通道轮流接入电流型电容检测器110中。而电流型电容检测器110则用于检测接入的对应触摸通道是否发生电容变化，并在检测到发生电容变化时，发送触发信号到第二检测电路12。

值得注意的是，这里的触发信号可以是单独的一个电平信号给到第二检测电路12，以使第二检测电路12在接收到该信号时从休眠状态中退出。或者，该触发信号也可以是第一检测电路11将获得的电容变化值发送给第二检测电路12的数据信号等，即第二检测电路12只要接收到第一检测电路11发送的相应数据信号，则认为需要进入检测状态。当然，由于第一检测电路11的精度不高，其获得的电容变化值可能会不够准确，因此不会作为直接输出的电容值，但可以作为第二检测电路12在测量时的量程选取参考等。

在一种实施方式中，上述的通道选择器S1可采用单刀多掷的一个或多个模拟开关等实现，例如，模拟开关的动触点数量总和可与连接的触摸通道的数量相等，而模拟开关的静触点将始终连接至电流型电容检测器110的输入端，当然，在实际运用中，还可以设置一些门电路等逻辑电路来保证任意时刻只有一条触摸通道会接入，这样只需要控制开关进行依次切换，即可以实现将各个触摸通道轮流接入。

在一种实施方式中，如图2所示，上述的电流型电容检测器110包括采样电容Cx、基准电容Cf、第一比较器Q1、第二比较器Q2和转换器Q3，其中，采样电容Cx的第一端分别连接通道选择器S1的输出端和第一比较器Q1的一输入端，采样电容Cx的第二端接地；第一比较器Q1的第二输入端连接第二比较器Q2的第二输入端，第二比较器Q2的第二输入端用于连接参考电压，第一比较器Q1的输出端连接转换器Q3的输入端，转换器Q3的输出端用于产生唤醒信号；第二比较器Q2的第一输入端连接基准电容Cf的第一端，第二比较器Q2的输出端连接转换器Q3的时钟端，基准电容Cf的第二端接地；第一比较器Q1和第二比较器Q2各自的第一输入端还用于分别对应连接第一数控电流源和第二数控电流源，第一比较器Q1的输出端还用于连接第一数控电流源。

其中，上述的转换器Q3可用于触发第二检测电路12，还可以将第一比较器Q1的输出转换为对应的电容值变化量发送给第二检测电路12。例如，该转换器Q3可由若干个D触发器等构成，例如，可根据电容值的最大量程等来确定D触发器的数量，这里对数量不作限定。而第一数控电流源分别用于对采样电容Cx和触摸通道中的外部电容进行充电，其电流值的大小将会根据两个比较器的输出结果来进行相应调整。第二数控电流源用于对基准电容Cf进行反复充电。

以上述的电路结构为例，对该第一检测电路11是如何进行电容是否发生变化的检测原理进行说明。具体地，在轮询过程中，第二数控电流源将根据预设电流值If，以恒定电流模式对基准电容Cf充电，基准电容Cf两端的电压Vf将呈线性增加，直至增加到参考电压Vref时，第二比较器Q2会输出结果翻转，并获取充电时间为T。此时，第二数控电流源停止充电，对基准电容Cf放电，直至放电结束后，再次对基准电容Cf充电，其循环充放电的波形图如图3所示。

与此同时，第一数控电源会根据当前的相对电容值DATAx设定对应的电流值Ix，以恒定电流模式对采样电容Cx及触摸通道中的外部电容充电，此时，采样电容Cx两端电压Vx呈线性增加，在T时刻通过第一比较器Q1将采样电容Cx两端的电压与参考电压Vref进行比较，比较结果通过转换器Q3转换输出。此时会停止充电，并对采样电容Cx放电，待放电结束后，根据放电后的电压与参考电压Vref的比较结果通过二分法更新相对电容值DATAx，从而改变第一数控电源输出的电流值Ix，通过逐步逼近参考电压Vref，待电流值Ix稳定后，则获取此时的相对电容值DATAx。

由于若外部电容发生了变化，此时相对电容值DATAx也会对应发生变化，如图4所示的循环充放电过程，可获取与时间相关的N个相对电容值DATAx，从而获取相对电容值DATAx的变化量。由此，不仅可以检测出外部电容是否发生变化，而可以初步获取到相应的电容变化量。于是，在检测到发生变化时，则触发第二检测电路12退出休眠状态，并通过采样通道来获取更为精准的电容值。

示范性地，第二检测电路12可采用频率型电容检测器来实现，例如，如图5所示，该频率型电容检测器包括参考振荡器121、参考计数器122和多个采样通道等，其中，每个采样通道用于对应连接一条触摸通道。值得注意的是，考虑到当触摸通道越多，其所需的采样通道也越多，进而相应的采样电路也越多，为此，本申请实施例提出对第二检测电路12中的采样通道进行部分电路的分时复用，从而减少硬件器件，减少面积占用及设计成本等。

在一种实施方式中，如图5所示，该多个采样通道可由依次连接的若干个RC振荡器123、采样选择器S2、低通滤波器LP、采样计数器124等构成，其中，RC振荡器123的数量与所述触摸通道的数量相等，而采样电容Cx则设置在RC振荡器123中。可选的，这里对这些RC振荡器123进行采样电容Cx共用，以减少器件设置。

在进行电容值获取时，上述的频率型电容检测器的主要工作过程如下：通过参考振荡器121产生基准频率，并通过参考计数器122按照基准频率进行计数，然后在参考计数器122每次溢出时，停止对选取的采样通道的采样计数操作，得到采样计数值；进而，再根据参考计数器122的计数值和该采样计数值及参考振荡器121中的参考电容的电容值，计算选取的采样通道中采样电容Cx的电容值，即作为发生电容变化的触摸通道的电容值。

例如，在一种实施方式中，上述采样电容Cx的电容值的计算公式如下：

其中，0<N<2^m；

式中，Cx和Cr分别表示采样电容Cx和选取的参考电容的电容值，m为参考计数器122的位数；N为上述的采样计数值。例如，参考计数器122采用8位、16位等不同精度的计数器，这里不作限定。

应当明白的是，上述的参考振荡器121中的参考电容可以是预先设定为一个固定的电容值，在一些量程较小的场合下，可能采用一个较大的参考电容即可满足，但是若要用于量程更大的场合下，例如，当真实的电容值大于该初始档位对应的最大量程时，则会出现采样计数值溢出，导致无法获取真实的电容值，此时则需要扩大量程。一般情况下，可通过适当增加参考电容的取值，但这样又会降低采样精度，为此，本申请实施例在设计参考振荡器121时，还将采用多档位参考电容值设计，以便在溢出时进行档位的递增切换，从而得到更为准确的测量结果。

作为一种可选的方案，如图6所示，该频率型电容检测器还包括档位切换开关S3和参考电容阵列125，其中，频率型电容检测器用于根据接收到的档位选取指令，通过该档位切换开关S3从参考电容阵列125中选取对应档位的电容作为当前参考振荡器121中的参考电容，然后执行上述的计数采样相关操作。

其中，上述的档位选取指令可以由档位切换开关S3连接的控制器21发出。作为一种优选的方案，当第一检测电路11获取到电容变化值时，可由控制器21根据该电容变化值发送档位选取指令，即以该电容变化值来初步判断出实现的电容值的大概取值范围，并选取出一个初始的参考电容值，也即确定一个接近真实电容值的量程，这样可以有效地减少在选取参考电容时的切换次数，提高了电容值的获取速度，降低唤醒时间，进而降低了电路功耗等。

进一步可选地，若遇到在根据电容变化值选取的初始档位下，得到的采样计数值为该初始档位的最大值时，考虑到采样电路可能会出现溢出，对此，控制器21可进一步发送档位切换指令，即切换到比该初始档位更高的档位上。而频率型电容检测器则用于在接收到控制器21发送的档位切换指令时，通过档位切换开关S3切换至更高的档位以接入更大的电容作为新的参考电容；然后在选取新的参考电容后，重新进行上述的采样计数操作。可以理解，如果切换一次后，仍出现溢出，则还需要再切换一次档位，以保证得到的采样计数值会在当前档位的最大量程范围内。

对于低功耗电容检测电路而言，若想提高检测精度，将会大大增加电路的整体面积。为此，本申请实施例的自电容检测电路10通过适当降低低功耗电容检测电路的精度，并设计基于电路复用的多采样通道的高可靠性电容检测电路，可以在实现超低功耗待机及较高可靠性的同时，最大程度地减少低功耗电容检测电路的规模，从而减小整个自电容检测电路10的占用面积。此外，由于低功耗电容检测电路的精度要求降低了，这样可以适用降低第一检测电路11中的参考电容的选取要求，即可以降低该参考电容的电容值，进而提高采样速度等。

请参照图7a和图7b，基于上述实施例1的自电容检测电路10，本申请实施例提出一种触摸检测装置20，示范性地，该触摸检测装置20包括控制器21和上述的自电容检测电路10，其中，控制器21作为该触摸检测装置20的主控单元，其与自电容检测电路10可以是分离设置，也可以是将自电容检测电路10集成在该控制器21的内部等，可以理解，这里对触摸检测装置20的形式不作限定，例如，可包括但不限于为集成有触摸检测功能的控制器21芯片、或采用了支持触摸检测功能的控制器21芯片的触摸电阻设备等，如电子触摸屏、触摸面板等。

可以理解，上述实施例中关于的自电容检测电路10的可选项同样适用于本实施例的触摸检测装置20，故在此不再重复描述。

基于上述的触摸检测装置20，本申请实施例还提出一种触摸检测方法，示范性地，如图8所示，该触摸检测方法包括：

步骤S100，控制第一检测电路11轮询所有触摸通道，以使第一检测电路11在检测到至少一条触摸通道发生电容变化时，唤醒第二检测电路12，并通过第二检测电路12获取发生电容变化的对应触摸通道的电容值。

其中，第一检测电路11包括通道选择器S1和电流型电容检测器110，控制器21用于发送切换指令到通道选择器S1进行开关切换，以将每条触摸通道轮流接入电流型电容检测器110中。进而，通过电流型电容检测器110检测接入的对应触摸通道是否发生电容变化，并在检测到发生电容变化时，发送触发信号到第二检测电路12。

进一步地，在频率型电容检测器还包括上述档位切换开关S3和参考电容阵列125的情况下，如图8所示，该触摸检测方法包括：

步骤S200，根据第一检测电路11获取的电容变化值发送档位选取指令到第二检测电路12中的档位切换开关S3，以使该频率型电容检测器根据该档位选取指令，通过档位切换开关S3从参考电容阵列125中选取对应档位的电容作为参考振荡器121中的参考电容，其中，该参考电容将用于计算采样电容Cx值。

在上述步骤S200之后，进一步可选地，该触摸检测方法包括：

步骤S300，若检测到由采样通道获得的采样计数值为当前档位的最大上限值时，则发送档位切换指令到档位切换开关S3，以使该频率型电容检测器在接收到该档位切换指令时，切换至更高的档位以接入更大的电容作为新的参考电容并重新进行上述的采样计数操作。

可以理解，本实施例的方法步骤对应于上述实施例中的各电路的功能，因此，上述实施例中的可选项同样适用于本实施例，故在此不再重复描述。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自电容检测电路，其特征在于，包括：第一检测电路和第二检测电路；所述第一检测电路和所述第二检测电路的输入端均用于连接至电容式触摸通道，所述第一检测电路的输出端连接所述第二检测电路；

所述第一检测电路用于轮询所有触摸通道，并在检测到至少一条触摸通道发生电容变化时，唤醒所述第二检测电路；

所述第二检测电路用于在被唤醒后获取发生电容变化的对应触摸通道的电容值；

其中，所述第二检测电路为频率型电容检测器，所述频率型电容检测器包括参考振荡器、参考计数器和多个采样通道，每个所述采样通道用于对应连接一条所述触摸通道；

所述频率型电容检测器用于通过所述参考振荡器产生基准频率，并通过所述参考计数器按照所述基准频率进行计数，在所述参考计数器溢出时，停止对选取的采样通道的采样计数操作，得到采样计数值；

所述频率型电容检测器还用于根据所述参考计数器的计数值和所述采样计数值及所述参考振荡器中的参考电容的电容值，计算所述选取的采样通道中采样电容的电容值，以得到发生电容变化的触摸通道的电容值。

2.根据权利要求1所述的自电容检测电路，其特征在于，所述第一检测电路包括通道选择器和电流型电容检测器，所述通道选择器用于连接控制器，并根据接收到的切换指令进行开关切换，以将每条所述触摸通道轮流接入所述电流型电容检测器；

所述电流型电容检测器用于检测接入的对应触摸通道是否发生电容变化，并在检测到发生电容变化时，发送触发信号到所述第二检测电路。

3.根据权利要求1所述的自电容检测电路，其特征在于，所述频率型电容检测器还包括档位切换开关和参考电容阵列；

所述第一检测电路还用于获取电容变化值并发送到控制器，以使所述控制器根据所述电容变化值发送档位选取指令；

所述频率型电容检测器还用于根据所述档位选取指令，通过所述档位切换开关从所述参考电容阵列中选取对应档位的电容作为所述参考振荡器中的参考电容。

4.根据权利要求3所述的自电容检测电路，其特征在于，所述频率型电容检测器还用于在接收到所述控制器发送的档位切换指令时，通过所述档位切换开关切换至更高的档位以接入电容值更大的电容作为新的参考电容；

所述频率型电容检测器还用于在选取新的参考电容后，重新进行所述采样计数操作。

5.根据权利要求1所述的自电容检测电路，其特征在于，所述采样电容的电容值的计算公式如下：

式中，和/>分别表示所述采样电容和所述参考电容的电容值，m为所述参考计数器的位数；/>为所述采样计数值。

6.根据权利要求2所述的自电容检测电路，其特征在于，所述电流型电容检测器包括采样电容、基准电容、第一比较器、第二比较器和转换器；

所述采样电容的第一端分别连接所述通道选择器的输出端和所述第一比较器的第一输入端，所述采样电容的第二端接地；

所述第一比较器的第二输入端连接所述第二比较器的第二输入端，所述第二比较器的第二输入端用于连接参考电压，所述第一比较器的输出端连接所述转换器的输入端，所述转换器的输出端用于产生唤醒信号；

所述第二比较器的第一输入端连接所述基准电容的第一端，所述第二比较器的输出端连接所述转换器的时钟端，所述基准电容的第二端接地；

所述第一比较器和所述第二比较器各自的第一输入端还用于分别对应连接第一数控电流源和第二数控电流源，所述第一比较器的输出端还用于连接所述第一数控电流源。

7.根据权利要求4所述的自电容检测电路，其特征在于，所述频率型电容检测器包括依次连接的若干个RC振荡器、选择器、低通滤波器、采样计数器，用以构成所述多个采样通道；其中，所述RC振荡器中包括所述采样电容，所述RC振荡器的数量与所述触摸通道的数量相等。

8.一种触摸检测装置，其特征在于，包括：控制器和权利要求1至7中任一项所述的自电容检测电路。

9.一种触摸检测方法，其特征在于，应用于权利要求8所述的触摸检测装置，所述方法包括：

控制所述第一检测电路轮询所有触摸通道，以使所述第一检测电路在检测到至少一条触摸通道发生电容变化时，唤醒所述第二检测电路，并通过所述第二检测电路获取发生电容变化的对应触摸通道的电容值。