CN115016661A - 电容式感应触摸装置及其控制信号输出方法与存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电容式感应触摸装置及其控制信号输出方法与存储介质。其中，所述电容式感应触摸装置包括：触摸传感器，用于接收用户触摸信号；参考传感器，用于接收环境干扰信号；处理器，分别连接所述触摸传感器及所述参考传感器；所述处理器若检测到所述触摸传感器的电容变化但未检测到所述参考传感器的电容变化，则判定当前环境不存在干扰信号，输出控制信号来控制下一级电路；在同时检测到所述触摸传感器及所述参考传感器的电容变化时，则判定当前环境存在干扰信号。本发明在保证触摸按键灵敏度和响应时间的情况下，完善解决在辐射场抗干扰下触摸按键输出异常的问题，有效提高电容式感应触摸装置的抗干扰性。

Description

电容式感应触摸装置及其控制信号输出方法与存储介质
技术领域
本发明涉及电容式感应触摸按键技术领域，特别是涉及电容式感应触摸装置及其控制信号输出方法与存储介质。
背景技术
电容式感应触摸按键可以穿透绝缘材料外壳，准确无误地侦测到手指的有效触摸，并保证产品的灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期的使用而发生变化，具有防水和强抗干扰能力，超强防护，超强适应温度范围。
在汽车电子领域，自容式单一触模按键在耐辐射场抗干扰性能的测试中，在某些关键的测试等级的干扰点会出现误触摸的动作，导致产品不能通过实验。测试环节无法得到准确的测试结果就意味着在实际应用场景中该自容式单一触摸按键受到干扰时无法正常工作，影响用户体验。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供电容式感应触摸装置及其控制信号输出方法与存储介质，用于解决现有技术中电容式感应触摸按键在辐射场抗干扰下会出现误触摸动作，导致在实际应用场景中无法准确工作的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电容式感应触摸装置，包括：
触摸传感器，用于接收用户触摸信号；
参考传感器，用于接收环境干扰信号；
处理器，分别连接所述触摸传感器及所述参考传感器；所述处理器若检测到所述触摸传感器的电容变化但未检测到所述参考传感器的电容变化，则判定当前环境不存在干扰信号，输出控制信号来控制下一级电路；在同时检测到所述触摸传感器及所述参考传感器的电容变化时，则判定当前环境存在干扰信号。
于本发明一实施例中，所述处理器在判定当前环境存在干扰信号之后，还用于执行以下步骤：
判断检测到的所述参考传感器的电容变化量是否达到预设阈值；
若判断结果为是，则不输出所述控制信号。
于本发明一实施例中，所述处理器在判定当前环境存在干扰信号之后，还用于执行以下步骤：
判断同时检测到的所述触摸传感器的电容变化量和所述参考传感器的电容变化量的差值；
若所述差值在预设范围内，则判定所述触摸传感器未接收到所述用户触摸信号，不输出所述控制信号。
于本发明一实施例中，所述处理器还用于执行以下步骤：
若所述差值超过所述预设范围，则判定所述触摸传感器接收到所述用户触摸信号，输出所述控制信号。
于本发明一实施例中，所述参考传感器对用户不可见。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法，应用于分别连接触摸传感器及参考传感器处理器，其中，所述触摸传感器用于接收用户触摸信号，所述参考传感器用于接收环境干扰信号；所述方法包括以下步骤：
分别检测所述触摸传感器和所述参考传感器的电容变化；
若检测到所述触摸传感器的电容变化但未检测到所述参考传感器的电容变化，则判定当前环境不存在干扰信号，输出控制信号来控制下一级电路；
在同时检测到所述触摸传感器及所述参考传感器的电容变化时，则判定当前环境存在干扰信号。
于本发明一实施例中，在判定当前环境存在干扰信号之后，所述方法还包括：
判断检测到的所述参考传感器的电容变化量是否达到预设阈值；
若判断结果为是，则不输出所述控制信号。
于本发明一实施例中，在判定当前环境存在干扰信号之后，所述方法还包括：
判断同时检测到的所述触摸传感器的电容变化量和所述参考传感器的电容变化量的差值；
若所述差值在预设范围内，则判定所述触摸传感器未接收到所述用户触摸信号，不输出所述控制信号。
于本发明一实施例中，所述方法还包括：若所述差值超过所述预设范围，则判定所述触摸传感器接收到所述用户触摸信号，输出所述控制信号。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现所述的基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法。
如上所述，本发明的电容式感应触摸装置及其控制信号输出方法与存储介质，处理器若检测到触摸传感器的电容变化但未检测到所述参考传感器的电容变化，则判定当前环境不存在干扰信号，输出控制信号来控制下一级电路；在同时检测到所述触摸传感器及所述参考传感器的电容变化时，则判定当前环境存在干扰信号，并根据同时检测到的触摸传感器的电容变化量和参考传感器的电容变化量的大小来判断是否有用户触摸信号，进而确定是否输出控制信号。
由此，本申请的技术方案在保证触摸按键灵敏度和响应时间的情况下，完善解决在辐射场抗干扰下触摸按键输出异常的问题，有效提高电容式感应触摸装置的抗干扰性。
附图说明
图1显示为现有技术中电容式感应触摸装置的结构示意图。
图2显示为本发明一实施例中电容式感应触摸装置的结构示意图。
图3显示为对应于图1的电路原理图。
图4显示为本发明一实施例中对应于图2的电路原理图。
图5显示为本发明一实施例中电容式感应触摸装置50的结构示意图。
图6显示为本发明一实施例中基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法的流程图。
图7显示为本发明另一实施例中基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
参阅图1，自电容感应系统的工作原理为：若将手指放在传感器SENSER_1上，则传感器SENSER_1测得的电容会增加，触摸按键处理芯片_PSOC会采集到传感器SENSER_1的信号并处理，从而输出对应的信号去控制下一级单元处理电路。
由于是单一按键且是自容方式，即便用户手指没有放在传感器SENSER_1上，当有较强的干扰信号(如：200V/M 600-800MHz)时，在传感器SENSER_1上同样会接收到伪触摸信号，测得的电容也会增加，触摸按键处理芯片_PSOC会判定有手指触摸，从而出现误动作的问题。
针对上述问题，已有的解决方案是：仅靠一个SENSER_1既接收正常触摸按键信号又同时接收干扰信号，但这种解决方案需要降低触摸灵敏度和延长触摸按键的响应时间来应对耐辐射场抗干扰。
如图2所示，为避免现有技术的不足，本申请在现有结构的基础上添加传感器SENSER_2，形成一种新型的电容式感应触摸装置，该装置即便在辐射场抗干扰下也不会出现误触摸动作，可在实际应用场景中满足用户正常的使用需求。
图3显示为对应于图1的电路原理图，CAPSENSE0端为传感器SENSER_1的输入端，HAZARD_SW_IN为控制信号的输出端。图4显示为本申请对应于图2的电路原理图。
图4在图3的基础上添加了传感器SENSER_2，并适应性地添加了其外围电路，其中，CAPSENSE1端为传感器SENSER_2的输入端。
需说明的是，图4用于详细说明本申请的具体实施方式，但不应被视为对本申请保护范围的限制。
为便于描述，下文将用于接收用户触摸信号的传感器SENSER_1称为触摸传感器，将用于接收环境干扰信号的传感器SENSER_1称为参考传感器，从而对本申请的电容式感应触摸装置的技术原理做详细介绍。
需要说明的是，参考传感器对用户不开放，也即参考传感器对用户而言是不可见的，如此避免用户触摸参考传感器。参考传感器的隐蔽方式具体为不在产品表面展示或设置触摸参考传感器所对应的触摸按键等。
如图5所示，本申请的电容式感应触摸装置50包括：触摸传感器51、参考传感器52，以及处理器53。触摸传感器51、参考传感器52分别与处理器53连接。
所述处理器可以是系统级芯片(System-on-a-Chip，简称SoC)，可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等，还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
触摸传感器51用于接收用户触摸信号，参考传感器52用于接收环境干扰信号。当然，在当前环境中存在干扰信号时，触摸传感器51和参考传感器52一样，也会收到环境中的干扰信号。
所述处理器53若检测到所述触摸传感器51的电容变化但未检测到所述参考传感器52的电容变化，则判定当前环境不存在干扰信号，输出控制信号来控制下一级电路；在同时检测到所述触摸传感器及所述参考传感器的电容变化时，则判定当前环境存在干扰信号。
处理器53判定当前环境存在干扰信号的情况包括：
情况一、当前环境中存在干扰信号，但用户确实没有触摸对应触摸传感器51的触摸按键，此时，处理器53不应当输出控制信号；
情况二、当前环境中存在干扰信号，但用户有触摸对应触摸传感器51的触摸按键，此时，处理器53应当输出控制信号。
以下将详细介绍处理器53针对以上两种情况的实现原理。
当前环境中若没有干扰信号，用户手指操作触摸传感器51时是不会影响参考传感器52的电容变化的。处理器53在同时检测到触摸传感器51、参考传感器52上都有电容变化量，则说明当前环境中有干扰信号。
所述处理器53在判定当前环境存在干扰信号之后，进一步地，执行以下步骤：
首先，判断检测到的所述参考传感器52的电容变化量是否达到预设阈值；
然后，若判断结果为是，则说明该电容变化量是当前环境中的干扰信号所致，为避免出现误操作，处理器53不输出所述控制信号。
需说明的是，本领域技术人员可根据需要避免的干扰信号，对应地设置所述预设阈值，从而达到针对避免某种干扰信号而产生误操作的技术效果。
或者，所述处理器53在判定当前环境存在干扰信号之后，判断同时检测到的所述触摸传感器51的电容变化量和所述参考传感器52的电容变化量的差值，进一步地，：
若所述差值在预设范围内，也即所述差值较小，触摸传感器51的电容变化量和参考传感器52的电容变化量基本相同，则判定此时两个传感器的电容变化量皆为当前环境中的干扰信号所致，所述触摸传感器51实际未接收到所述用户触摸信号，处理器53不输出所述控制信号；反之，
若所述差值超过所述预设范围，也即触摸传感器51的电容变化量比参考传感器52的电容变化量大，且大于一定的数值，则判定所述触摸传感器51接收到所述用户触摸信号，此时，处理器53输出所述控制信号。
需说明的是，本领域技术人员可根据需要避免的干扰信号，对应地设置所述预设范围，从而达到针对避免某种干扰信号而产生误操作的技术效果。
如图6所示，本申请提供一种基于前述电容式感应触摸装置的控制信号输出方法，由前述电容式感应触摸装置的处理器负责执行。所述控制信号输出方法包括以下步骤：
S61：分别检测所述触摸传感器和所述参考传感器的电容变化；
S62：若检测到所述触摸传感器的电容变化但未检测到所述参考传感器的电容变化，则判定当前环境不存在干扰信号，输出控制信号来控制下一级电路；反之，则执行步骤S63；
S63：在同时检测到所述触摸传感器及所述参考传感器的电容变化时，判定当前环境存在干扰信号。
需说明的是，步骤S62和S63的执行顺序部分先后。
如图7所示，在一实施例中，处理器在判定当前环境存在干扰信号之后，执行如下步骤：
S71：判断同时检测到的所述触摸传感器的电容变化量和所述参考传感器的电容变化量的差值；若所述差值在预设范围内，则执行步骤S72；若所述差值超过所述预设范围，则执行步骤S73；
S72：判定所述触摸传感器未接收到所述用户触摸信号，不输出所述控制信号；
S73：判定所述触摸传感器接收到所述用户触摸信号，输出所述控制信号。
或者，在一实施例中，处理器在判定当前环境存在干扰信号之后，判断检测到的所述参考传感器的电容变化量是否达到预设阈值；若判断结果为是，则不输出所述控制信号。
由于方法实施例的技术原理同上述装置实施例，故于此不再对同样的技术细节做重复性赘述。
需要说明的是，实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。
基于这样的理解，本发明还提供一种计算机程序产品，包括一个或多个计算机指令。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中。
所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(如：软盘、硬盘、磁带)、光介质(如：DVD)、或者半导体介质(如：固态硬盘Solid StateDisk(SSD))等。
由此，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现前述任一实施例所述的基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法。
综上，本发明的电容式感应触摸装置及其控制信号输出方法与存储介质，在保证触摸按键灵敏度和响应时间的情况下，完善解决在辐射场抗干扰下触摸按键输出异常的问题，有效提高电容式感应触摸装置的抗干扰性，从而克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电容式感应触摸装置，其特征在于，包括：
触摸传感器，用于接收用户触摸信号；
参考传感器，用于接收环境干扰信号；
处理器，分别连接所述触摸传感器及所述参考传感器；所述处理器若检测到所述触摸传感器的电容变化但未检测到所述参考传感器的电容变化，则判定当前环境不存在干扰信号，输出控制信号来控制下一级电路；在同时检测到所述触摸传感器及所述参考传感器的电容变化时，则判定当前环境存在干扰信号。
2.根据权利要求1所述的电容式感应触摸装置，其中，所述处理器在判定当前环境存在干扰信号之后，还用于执行以下步骤：
判断检测到的所述参考传感器的电容变化量是否达到预设阈值；
若判断结果为是，则不输出所述控制信号。
3.根据权利要求1所述的电容式感应触摸装置，其中，所述处理器在判定当前环境存在干扰信号之后，还用于执行以下步骤：
判断同时检测到的所述触摸传感器的电容变化量和所述参考传感器的电容变化量的差值；
若所述差值在预设范围内，则判定所述触摸传感器未接收到所述用户触摸信号，不输出所述控制信号。
4.根据权利要求3所述的电容式感应触摸装置，其中，所述处理器还用于执行以下步骤：
若所述差值超过所述预设范围，则判定所述触摸传感器接收到所述用户触摸信号，输出所述控制信号。
5.根据权利要求1所述的电容式感应触摸装置，其中，所述参考传感器对用户不可见。
6.一种基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法，其特征在于，应用于分别连接触摸传感器及参考传感器处理器，其中，所述触摸传感器用于接收用户触摸信号，所述参考传感器用于接收环境干扰信号；所述方法包括以下步骤：
分别检测所述触摸传感器和所述参考传感器的电容变化；
若检测到所述触摸传感器的电容变化但未检测到所述参考传感器的电容变化，则判定当前环境不存在干扰信号，输出控制信号来控制下一级电路；
在同时检测到所述触摸传感器及所述参考传感器的电容变化时，则判定当前环境存在干扰信号。
7.根据权利要求6所述的基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法，其中，在判定当前环境存在干扰信号之后，所述方法还包括：
判断检测到的所述参考传感器的电容变化量是否达到预设阈值；
若判断结果为是，则不输出所述控制信号。
8.根据权利要求6所述的基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法，其中，在判定当前环境存在干扰信号之后，所述方法还包括：
判断同时检测到的所述触摸传感器的电容变化量和所述参考传感器的电容变化量的差值；
若所述差值在预设范围内，则判定所述触摸传感器未接收到所述用户触摸信号，不输出所述控制信号。
9.根据权利要求8所述的基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法，其中，还包括：
若所述差值超过所述预设范围，则判定所述触摸传感器接收到所述用户触摸信号，输出所述控制信号。
10.一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现如权利要求6至9中任一所述的基于电容式感应触摸装置的控制信号输出方法。
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