[发明专利]一种电容触摸屏的触摸检测方法和触摸检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电容触摸屏技术领域，尤其涉及一种电容触摸屏的触摸检测方法和触摸检测装置。

背景技术

电容式触摸检测技术，就是通过待测电容的变化，从而判断触摸的发生与否。电容原本存在于任何两个绝缘的导体中，而人或者触摸物体充当第三个导体会改变原有电场，从而改变原有两个导体间的电容。

现有技术中存在一种触摸检测方法，是把电容当作电荷容器对其充电和放电，然后检测相关信号得出电容的大小。比如电容当作张弛振荡器(Relaxation Oscillator)的一个储能器件，用固定电流给电容充电，当电容的电压超过参考电压时，输出会翻转，然后控制开关闭合，对电荷放电，电荷放掉后，控制开关会打开，然后电容上的电压继续升高，周而复始，构成一个振荡器。这种电容触摸装置，通常暴露在环境中，特别是经常在一些复杂的电磁环境和电源环境中使用，非常容易受到干扰。采用张弛振荡器的办法待测电容，对于外部的干扰几乎没有任何抑制就进入系统之中，会造成触摸检测装置信噪比很低。

在技术的不断发展中，还存在一种采用三频连续扫描的触摸检测办法，每个频率单独进行调制解调，通过混频器解调，把信号转到直流来处理，多个频率间进行判断滤除噪声。这种方法基本解决了噪声干扰的问题，但三个频率同时扫描，会非常耗时且增加硬件成本，另外该方法对于一些成本较低，更适合厂商采用和未来超薄发展趋势的触摸屏而言，在进行触摸检测时会造成噪声累积，为了提高抗噪声饱和能力，在电荷放大器(charge amplifier)采用了较大的反馈电容，而较大的反馈电容会降低系统的信噪比。

发明内容

本发明实施例提供了一种电容触摸屏的触摸检测方法和触摸检测装置，用于检测在待测电容上发生的触摸，并能够节约硬件成本，提高系统的抗噪声性能。

本发明实施例提供的一种电容触摸屏的触摸检测方法，包括：

发送端产生需要发送的波形信号并传送到待测电容；

所述待测电容将所述发送端传送的波形信号转换成电荷，把所述电荷转移到检测电路，当有触摸发生时，所述待测电容的电容大小会发生变化，向所述检测电路转移的电荷的电量也会发生变化；

所述检测电路接收所述待测电容转移的电荷，产生输出信号，所述检测电路对所述输出信号进行检测处理，以判断是否有触摸发生，在所述波形信号的边沿变化之前将所述检测电路的输出信号复位到参考电平，所述检测电路的相位时钟与所述发送端的相位时钟保持同步。

优选的，所述检测电路在所述波形信号的边沿变化之前将所述检测电路的输出信号复位到参考电平包括：

所述检测电路以纳秒级高电平的脉冲波按照大于所述波形信号的频率的频率在所述波形信号的边沿变化之前将开关闭合然后打开。

优选的，所述检测电路对所述输出信号进行检测处理包括：

所述检测电路对所述输出信号进行高速采样和保持，然后进行加权和滤波，最后转换为数字信号，以判断是否有触摸发生。

优选的，所述加权和滤波具体包括：在连续域或数字域或抽样数据域对所述输出信号进行加窗处理。

优选的，所述波形信号包括：连续的方波、梯形波、正弦波、余弦波、三角波。

本发明实施例提供的一种触摸检测装置，包括：发送端、待测电容、检测电路，其中，

所述发送端，用于产生需要发送的波形信号并传送到待测电容；

所述待测电容，用于将所述发送端传送的波形信号转换成电荷，把所述电荷转移到检测电路，当有触摸发生时，所述待测电容的电容大小会发生变化，向所述检测电路转移的电荷的电量也会发生变化；

所述检测电路，用于接收所述待测电容转移的电荷，产生输出信号，所述检测电路对所述输出信号进行检测处理，以判断是否有触摸发生，在所述波形信号的边沿变化之前将所述检测电路的输出信号复位到参考电平，所述检测电路的相位时钟与所述发送端的相位时钟保持同步。

优选的，所述发送端包括：波形发生器和发射机，

所述波形发生器，用于产生需要发送的波形信号；

所述发射机，用于传送所述波形信号到所述待测电容。

优选的，所述检测电路包括：带清零装置和反馈电容的电荷放大器、过采样和保持电路、加权和滤波电路、模数转换器，其中，

所述带清零装置和反馈电容的电荷放大器，用于接收所述待测电容转移的电荷，产生输出信号，在所述波形信号的边沿变化之前将输出信号复位到参考电平；

所述过采样和保持电路，用于对输出信号进行高速采样和保持；