一种基于多个触摸电极的触摸定位方法、系统及设备技术方案

本申请公开了一种基于多个触摸电极的触摸定位方法、系统及设备，在触摸区域设置多个触摸电极并确定触摸电极在触摸区域的坐标位置，触摸电极分别设置在触摸区域的边缘和中心区域；确定每个触摸电极通道的输出值，并对输出值进行预处理；进行基线更新并根据基线更新后的数据计算各个通道的电容数据变化量；根据各个通道电容数据变化量以及变化量之间的比例关系，判断触摸有效性并确定触摸坐标。通过多个触摸电极定位触摸的位置坐标，不是简单的判断电容变化量是否达到门限，可以有效防止误触发发生。通过多个触摸电极的电容数据，可以有效提升抗电磁干扰的性能，通过多个触摸电极，可以有效的判断触摸位置是否在有效触摸区域，从而避免产生误触发。从而避免产生误触发。从而避免产生误触发。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多个触摸电极的触摸定位方法、系统及设备


[0001]本申请涉及自容式电容触摸
，具体涉及一种基于多个触摸电极的触摸定位方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]电容触摸技术及相关的触摸芯片产品的应用范围越来越广泛，在汽车电子、家用电器、手机、TWS耳机等产品都大量使用了相关技术。近几年随着新能源汽车的发展，电容触控技术被广泛应用于汽车内外饰应用中，替代传统机械按键，在一定程度上提升了汽车人机交互体验感和科技感。电容式触摸又分自容式和互容式两种检测方式，其中自电容检测是用一个电极（一个检测通道），触摸芯片会测试该电极和大地之间的电容，若将手指放在传感器上，则测得的电容会增加。自电容感应最适合用于单点触摸传感器，例如按键。
[0003]自容式电容触摸的工作原理如图1所示，图1是自容式触摸系统的物理模型，物理模型中整个系统会有3个等效电容组成，一个是寄生电容Cp，一个是电极电容Ce，还有一个回地电容Cg。这3个电容会由于周围环境的变化而发生变化，所以在非触摸态下，电容值会产生波动，我们称之为电容底噪。当人体的手指靠近电容检测电极的时候，会在触摸电极和大地之间增加一个触摸电容Ct。手指离这个电容检测电极越近Ct会越大，当在一定时间范围内芯片检测到电容变化量达到一定的门限后，会判断有触摸事件发生。
[0004]目前汽车的阅读灯等产品一般使用一个触摸电极和一个参考通道的方式进行触摸检测。用一个触摸电极检测具有成本低，检测方式简单，但是无法准确判断触摸的位置坐标，容易产生误触发且抗干扰性能差。
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技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种基于多个触摸电极的触摸定位方法、系统及设备，以利于解决现有技术中自容式电容触摸无法准确判断触摸的位置坐标，容易产生误触发且抗干扰性能差的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种基于多个触摸电极的触摸定位方法，包括：在触摸区域设置多个触摸电极并确定触摸电极在触摸区域的坐标位置，所述触摸电极分别设置在触摸区域的边缘和中心区域；确定每个触摸电极通道的输出值，并对所述输出值进行预处理；进行基线更新并根据基线更新后的数据计算各个通道的电容数据变化量；根据各个通道电容数据变化量以及变化量之间的比例关系，判断触摸有效性并确定触摸坐标。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述触摸电极分别设置在触摸区域的边缘和中心区域，包括：所述触摸区域为矩形触摸区域，设置第一L型触摸电极、第二L型触摸电极和底部矩形触摸电极，所述第一L型触摸电极位于所述触摸区域的左下角，所述第二L型触摸电极位于所述触摸区域的右上角，所述第一L型触摸电极和第二L型触摸电极组成矩形边缘区
域。
[0008]在一种可能的实现方式中，确定每个触摸电极通道的输出值，并对所述输出值进行预处理，包括：通过触摸芯片读取每个触摸电极通道的电容输出值获得Touch原始数据；对采集的Touch原始数据进行放大获得放大的Touch数据；使用MinMax滤波器、IIR滤波器进行滤波处理，得到滤波后的Touch数据。
[0009]在一种可能的实现方式中，进行基线更新并根据基线更新后的数据计算各个通道的电容数据变化量，包括：对每个触摸通道进行基线跟踪处理获得基线数据；并根据滤波后的Touch数据和基线数据的差值得到各通道的电容数据变化量DIFF。
[0010]在一种可能的实现方式中，通过第一L型触摸电极和第二L型触摸电极变化量数据计算得到水平面有效按压区域，通过第一L型触摸电极和底部矩形电极变化量数据计算左侧高度值，通过第二L型触摸电极和底部矩形电极变化量计算右侧高度值，然后通过左侧高度值、右侧高度值计算界定垂直按压距离，从而判断触摸有效性。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述根据各个通道电容数据变化量以及变化量之间的比例关系，判断触摸有效性并确定触摸坐标，包括：界定触摸屏的水平面有效触摸区域和垂直触摸距离；当水平触摸区域和垂直触摸距离同时满足预设要求时确定触摸有效，并根据垂直触摸距离判断触摸有效性，根据有效触摸区域确定触摸坐标。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述界定触摸屏的水平面有效触摸区域和垂直触摸距离，包括：界定水平面有效触摸区域：validAreaValue=validAreaRatio
ꢀ×ꢀ
Abs(topRightDiffV
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topLeftDiffV)/Min(topRightDiffV，topLeftDiffV)当validAreaValue〈validAreaThreshold时，则水平按压区域有效;其中：topLeftDiffV为第一L型触摸电极电容数据变化量DIFF值，topRightDiffV为第二L型触摸电极电容数据变化量DIFF值，validAreaRatio为有效按压区域缩放比例， validAreaThreshold为水平按压区域有效阈值，Abs(v)为求v的绝对值，Min(x,y)为求x和y中的最小值；界定垂直触摸距离：rightHeightValue = rightHeightRatio
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Abs(topRightDiffV
ꢀ‑ꢀ
bottomDiffV) / Min(topRightDiffV，bottomDiffV);leftHeightValue = leftHeightRatio
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Abs(topLeftDiffV
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bottomDiffV) / Min(topLeftDiffV, bottomDiffV);调整rightHeightRatio和leftHeightRatio值，使手指触摸有效按压区域的最右端和最左端时，计算出的rightHeightValue和leftHeightValue值相等；heightValue = heightRatio
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(rightHeightValue + leftHeightValue);当heightValue〈heightThreshold时，认为按压距离在有效范围内；
其中：rightHeightRatio为计算右侧高度值时的缩放比例，leftHeightRatio为计算左侧高度值时的缩放比例，bottomDiffV为底部矩形电极的电容数据变化量DIFF值；heightRatio为垂直按压缩放比例， heightThreshold为垂直按压有效阈值。
[0013]第二方面，本申请实施例提供了一种基于多个触摸电极的触摸定位系统，包括：第一确定模块，用于在触摸区域设置多个触摸电极并确定触摸电极在触摸区域的坐标位置，所述触摸电极分别设置在触摸区域的边缘和中心区域；第二确定模块，用于确定每个触摸电极通道的输出值，并对所述输出值进行预处理；计算模块，用于进行基线更新并根据基线更新后的数据计算各个通道的电容数据变化量；判断模块，用于根据各个通道电容数据变化量以及变化量之间的比例关系，判断触摸有效性并确定触摸坐标。
[0014]第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多个触摸电极的触摸定位方法，其特征在于，包括：在触摸区域设置多个触摸电极并确定触摸电极在触摸区域的坐标位置，所述触摸电极分别设置在触摸区域的边缘和中心区域；确定每个触摸电极通道的输出值，并对所述输出值进行预处理；进行基线更新并根据基线更新后的数据计算各个通道的电容数据变化量；根据各个通道电容数据变化量以及变化量之间的比例关系，判断触摸有效性并确定触摸坐标。2.根据权利要求1所述的基于多个触摸电极的触摸定位方法，其特征在于，所述触摸电极分别设置在触摸区域的边缘和中心区域，包括：所述触摸区域为矩形触摸区域，设置第一L型触摸电极、第二L型触摸电极和底部矩形触摸电极，所述第一L型触摸电极位于所述触摸区域的左下角，所述第二L型触摸电极位于所述触摸区域的右上角，所述第一L型触摸电极和第二L型触摸电极组成矩形边缘区域。3.根据权利要求2所述的基于多个触摸电极的触摸定位方法，其特征在于，确定每个触摸电极通道的输出值，并对所述输出值进行预处理，包括：通过触摸芯片读取每个触摸电极通道的电容输出值获得Touch原始数据；对采集的Touch原始数据进行放大获得放大的Touch数据；使用MinMax滤波器、IIR滤波器进行滤波处理，得到滤波后的Touch数据。4.根据权利要求3所述的基于多个触摸电极的触摸定位方法，其特征在于，进行基线更新并根据基线更新后的数据计算各个通道的电容数据变化量，包括：对每个触摸通道进行基线跟踪处理获得基线数据；并根据滤波后的Touch数据和基线数据的差值得到各通道的电容数据变化量DIFF。5.根据权利要求4所述的基于多个触摸电极的触摸定位方法，其特征在于，通过第一L型触摸电极和第二L型触摸电极变化量数据计算得到水平面有效按压区域，通过第一L型触摸电极和底部矩形电极变化量数据计算左侧高度值，通过第二L型触摸电极和底部矩形电极变化量计算右侧高度值，然后通过左侧高度值、右侧高度值计算界定垂直按压距离，从而判断触摸有效性。6.根据权利要求5所述的基于多个触摸电极的触摸定位方法，其特征在于，所述根据各个通道电容数据变化量以及变化量之间的比例关系，判断触摸有效性并确定触摸坐标，包括：界定触摸屏的水平面有效触摸区域和垂直触摸距离；当水平触摸区域和垂直触摸距离同时满足预设要求时确定触摸有效，并根据垂直触摸距离判断触摸有效性，根据有效触摸区域确定触摸坐标。7.根据权利要求6所述的基于多个触摸电极的触摸定位方法，其特征在于，所述界定触摸屏的水平面有效触摸区域和垂直触摸距离，包括：界定水平面有效触摸区域：validAreaValue=validAreaRatio
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Abs(topRightDiffV
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topLeftDiffV)/Min(topRightDiffV，topLeftDiffV)；当validAreaValue〈validAreaThreshold时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文章，薛军，熊海峰，
申请(专利权)人：南京泰矽微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：