電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)，該判鍵系統(tǒng)包括：電容器，多個(gè)所述電容器陣列布置以形成所述觸摸按鍵；多路選通模塊，用于選通至少一個(gè)所述電容器；電容檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)被所述多路選通模塊選通部分的電容器的電容值；運(yùn)算模塊，對(duì)所述電容值進(jìn)行邏輯運(yùn)算；控制狀態(tài)機(jī)，對(duì)所述多路選通模塊、電容檢測(cè)模塊以及運(yùn)算模塊進(jìn)行流程控制。本實(shí)用新型提供的電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)，先同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)相鄰電容器的電容值，然后再分別單個(gè)檢測(cè)電容器的電容值，如此通過計(jì)算消除寄生電容值，從而避免寄生電容對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
【專利說明】
電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及電容檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002 ]電容式觸摸按鍵廣泛的應(yīng)用于家電、儀器儀表、工業(yè)控制、醫(yī)療電子等領(lǐng)域的人機(jī)交互界面。電容式觸摸按鍵系統(tǒng)陣列布置有一系列電容器，當(dāng)使用者通過手指(或等效電容筆等)觸摸按鍵時(shí)，相應(yīng)位置的電容器由于人手的靠近發(fā)生電容值變化，通過檢測(cè)電容器的電容值實(shí)現(xiàn)對(duì)手指的觸摸檢測(cè)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電容式觸摸按鍵的觸摸檢測(cè)方法為依次逐一對(duì)所有的電容器進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)某個(gè)電容器的電容值發(fā)生超過閾值的變化時(shí)，即判定為相應(yīng)處被觸摸了。
[0004]隨著終端設(shè)備功能的復(fù)雜化和設(shè)備的小型化，使得觸摸面板上的電容器排布的越來越緊密，電容器之間的間距日趨減小，此時(shí)，相鄰電容器間的寄生電容隨著電容器之間距離的縮小而變大，寄生電容的數(shù)值越大，其對(duì)被檢測(cè)電容器的干擾越大，較大的寄生電容使得觸摸檢測(cè)較易發(fā)生誤判，由此，現(xiàn)有技術(shù)無法消除寄生電容對(duì)觸摸檢測(cè)的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中寄生電容對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種電容式觸摸按鍵的判鍵方法，包括以下步驟:
[0008]同時(shí)選通標(biāo)的電容器和輔助電容器以檢測(cè)獲取第一電容值；
[0009]選通所述輔助電容器以檢測(cè)獲取第二電容值；
[0010]根據(jù)所述第一電容值和第二電容值計(jì)算獲取所述標(biāo)的電容器的目標(biāo)電容值；
[0011 ]根據(jù)所述目標(biāo)電容值進(jìn)行判鍵；
[0012]上述步驟中，所述標(biāo)的電容器和所述輔助電容器相鄰設(shè)置，所述輔助電容器為一個(gè)或多個(gè)。
[0013]上述的判鍵方法，所述輔助電容器有一個(gè)或多個(gè)，所述同時(shí)選通標(biāo)的電容器以及輔助電容器以檢測(cè)獲取第一電容值的步驟包括:依次同時(shí)選通標(biāo)的電容器和其中一個(gè)輔助電容器以分別檢測(cè)獲取一個(gè)或多個(gè)第一電容值；
[0014]所述選通所述輔助電容器以檢測(cè)獲取第二電容值的步驟包括:依次選通一個(gè)或多個(gè)所述輔助電容器以分別檢測(cè)獲取一個(gè)或多個(gè)第二電容值。
[0015]—種電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)，包括:
[0016]電容器，多個(gè)所述電容器陣列布置以形成所述觸摸按鍵；
[0017]多路選通模塊，用于選通至少一個(gè)所述電容器；
[0018]電容檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)被所述多路選通模塊選通部分的電容器的電容值；
[0019]運(yùn)算模塊，對(duì)所述電容值進(jìn)行邏輯運(yùn)算；
[0020]控制狀態(tài)機(jī)，對(duì)所述多路選通模塊、電容檢測(cè)模塊以及運(yùn)算模塊進(jìn)行流程控制。[0021 ]上述的判鍵系統(tǒng)，所述多路選通模塊為選通電路。
[0022 ] 一種電容式觸摸按鍵的判鍵方法，包括以下步驟:
[0023]選通輔助電容器以檢測(cè)獲取第二電容值；
[0024]同時(shí)選通標(biāo)的電容器和所述輔助電容器以檢測(cè)獲取第一電容值；
[0025]根據(jù)所述第一電容值和第二電容值計(jì)算獲取所述標(biāo)的電容器的目標(biāo)電容值；
[0026]根據(jù)所述目標(biāo)電容值進(jìn)行判鍵；
[0027]上述步驟中，所述標(biāo)的電容器和所述輔助電容器相鄰設(shè)置，所述輔助電容器為一個(gè)或多個(gè)。
[0028]在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型提供的電容式觸摸按鍵的判鍵方法，先同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)相鄰電容器的電容值，然后再分別單個(gè)檢測(cè)電容器的電容值，如此通過計(jì)算消除寄生電容值，從而避免寄生電容對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
[0029]由于上述的判鍵方法具有上述技術(shù)效果，實(shí)現(xiàn)該判鍵方法的判鍵系統(tǒng)也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031 ]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的判鍵方法的流程框圖；
[0032]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的判鍵方法的計(jì)算流程框圖；
[0033]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的判鍵系統(tǒng)的等效電容分布示意框圖；
[0034]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的判鍵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0035]附圖標(biāo)記說明:
[0036]1、電容器;2、多路選通模塊;3、電容檢測(cè)模塊;4、運(yùn)算模塊;5、控制狀態(tài)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。
[0038]如圖1-3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電容式觸摸按鍵的判鍵方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0039]101、同時(shí)選通標(biāo)的電容器和輔助電容器以檢測(cè)獲取第一電容值；
[0040]具體的，電容式觸摸按鍵由眾多的電容器陣列設(shè)置以組成，本實(shí)施例中的標(biāo)的電容器和輔助電容器均為這些電容器，“標(biāo)的”和“輔助”僅是形容電容器在當(dāng)前檢測(cè)流程中的位置，而非對(duì)其結(jié)構(gòu)或者位置等其它因素的限定，如圖3所示，對(duì)于相鄰的兩個(gè)電容器Kn和Kn-1，當(dāng)檢測(cè)電容器Kn的電容值時(shí)，Kn即為標(biāo)的電容器，Kn-1為輔助電容器;而當(dāng)檢測(cè)電容器Kn-1的電容值時(shí)，Kn-1即為標(biāo)的電容器，Kn為輔助電容器。標(biāo)的電容器和輔助電容器相鄰設(shè)置，由此兩者之間存在寄生電容，當(dāng)電容器成線型排列時(shí)，如果標(biāo)的電容器處于非邊緣部位，其兩側(cè)各相鄰一個(gè)輔助電容器，由此其具有兩個(gè)輔助電容器，而當(dāng)標(biāo)的電容器處于觸摸按鍵的邊緣部位時(shí)，其僅有一側(cè)相鄰輔助電容器，由此其僅有一個(gè)輔助電容器。如果電容器是矩陣形排布時(shí)，那標(biāo)的電容器周圍一圈相鄰的電容器都是輔助電容器。因此，輔助電容器為一個(gè)或多個(gè)。
[0041]現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)電容器的電容值進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，每次對(duì)單個(gè)電容器進(jìn)行檢測(cè)，如圖3所示的三個(gè)電容器Kn-1、Kn、Kn+l，現(xiàn)有技術(shù)中分三次分別選通三個(gè)電容器以檢測(cè)獲取電容值。而在本實(shí)施例中，首先同時(shí)選通標(biāo)的電容器和一個(gè)輔助電容器并檢測(cè)獲取第一電容值。
[0042]很顯然的，經(jīng)過上述檢測(cè)，第一電容值為同時(shí)選通的所有電容器的電容值，第一電容值可能為一個(gè)，也可能為多個(gè)。
[0043]102、選通輔助電容器以檢測(cè)獲取第二電容值；
[0044]具體的，分別選通各輔助電容器以檢測(cè)獲取各輔助電容器的電容值。
[0045]103、根據(jù)第一電容值和第二電容值計(jì)算獲取標(biāo)的電容器的目標(biāo)電容值；
[0046]具體的，當(dāng)選通的電容器不同時(shí)，本步驟的計(jì)算過程不同，最終結(jié)果為求出標(biāo)的電容器的電容值:目標(biāo)電容值，由于第一步檢測(cè)中同時(shí)選通多個(gè)相鄰的電容器，此時(shí)，根據(jù)電容的特性，檢測(cè)所得相鄰電容器間的寄生電容值為零，如此通過該檢測(cè)數(shù)值計(jì)算出來的目標(biāo)電容值自然不包括寄生電容值，或者說，寄生電容對(duì)目標(biāo)電容值的影響可忽略不計(jì)。
[0047]本實(shí)施例中，針對(duì)多種不同檢測(cè)狀況下的第一電容值，后文給出其中典型情況下的計(jì)算過程，其余狀況的計(jì)算步驟可依次類推，計(jì)算過程均為基礎(chǔ)的電學(xué)知識(shí)，本實(shí)施例不對(duì)所有狀況一一進(jìn)行計(jì)算。
[0048]104、根據(jù)目標(biāo)電容值進(jìn)行判鍵;當(dāng)最終計(jì)算所得的目標(biāo)電容值超過預(yù)定的閾值即判定為有觸摸，反之則無觸摸，判定規(guī)則可參考現(xiàn)有技術(shù)，由于本實(shí)施例的計(jì)算結(jié)果更為精確，具體的閾值區(qū)間可根據(jù)實(shí)際情況稍作調(diào)整。
[0049]本實(shí)施例提供的判鍵方法，對(duì)組成觸摸按鍵的所有電容器，按照預(yù)先設(shè)定的順序，依次對(duì)所有電容器進(jìn)行判鍵操作，具體針對(duì)某一電容器時(shí)，按照上述四步判斷該電容器是否被觸摸。
[0050]本實(shí)施例中，具體實(shí)施時(shí)上述步驟101和102可調(diào)換實(shí)施，并無限制。
[0051 ]本實(shí)施例的上述步驟101-104為單個(gè)電容器的判斷方法，當(dāng)一按鍵系統(tǒng)有多個(gè)電容器組成時(shí)，需要循環(huán)的依次為多個(gè)電容器進(jìn)行檢測(cè)，此時(shí)，針對(duì)不同標(biāo)的電容器的第一電容值和第二電容值是部分重復(fù)的，重復(fù)部分可相應(yīng)減少檢測(cè)的步驟。
[0052]本實(shí)施例提供的電容式觸摸按鍵的判鍵方法，先同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)相鄰電容器的電容值，然后再分別單個(gè)檢測(cè)電容器的電容值，如此通過計(jì)算減弱乃至消除掉寄生電容，從而降低或消除寄生電容對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
[0053]本實(shí)施例中，優(yōu)選的，如圖2-3所示，輔助電容器有兩個(gè)，檢測(cè)時(shí)，先同時(shí)選通Kn-1和Kn，檢測(cè)獲取電容值Cl，然后同時(shí)選通Κη+1和Kn，檢測(cè)獲取電容值C2，最后依次單獨(dú)選通Kn-1和Κη+1，檢測(cè)獲取的電容值分別為C3和C4，上述電容值中，Cl和C2為第一電容值，C3和C4為第二電容值，按照?qǐng)D3所示的結(jié)構(gòu)(其中...CJn-1，CJn，CJn+Ι...為鍵間寄生電容)，可知:
[0054]Cl=Cn-l+Cn+CJn-2+CJn；
[0055]C2 = Cn+Cn+l+CJn-l+CJn+l ；
[0056]C3 = Cn-l+CJn-2+CJn-l；[0057 ] C4 = Cn+1+CJn+CJn+l；
[0058]從而可以運(yùn)算得出，Cn= (C1+C2-C3-C4)/2。
[0059]如上所述，此為典型狀況的計(jì)算實(shí)例，其它狀況下的可以此類推。
[0060]如圖3-4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)，包括電容器1、多路選通模塊2、電容檢測(cè)模塊3、運(yùn)算模塊4以及控制狀態(tài)機(jī)5，多個(gè)電容器I陣列布置以形成觸摸按鍵;多路選通模塊2，用于選通一個(gè)或多個(gè)電容器I;電容檢測(cè)模塊3，用于檢測(cè)被多路選通模塊2選通部分的電容器I的電容值;運(yùn)算模塊4，對(duì)電容值進(jìn)行邏輯運(yùn)算;控制狀態(tài)機(jī)5，對(duì)多路選通模塊2、電容檢測(cè)模塊3以及運(yùn)算模塊4進(jìn)行流程控制。
[0061]本實(shí)施例中的電容器1、電容檢測(cè)模塊3、運(yùn)算模塊4以及控制狀態(tài)機(jī)5均可參考現(xiàn)有技術(shù)中電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)，其中，現(xiàn)有技術(shù)中多選一選通模塊被本實(shí)施例中的多路選通模塊2代替，多選一選通模塊僅可選通一個(gè)電容器，多路選通模塊2可同時(shí)選通一個(gè)或多個(gè)電容器I，優(yōu)選的，多路選通模塊2為選通電路，可選的，多路選通模塊2為現(xiàn)有技術(shù)中其它的具有多路選通功能的硬件電路，本實(shí)施例中的運(yùn)算模塊4的運(yùn)算過程較現(xiàn)有技術(shù)更為復(fù)雜，其具體運(yùn)算可參見前文，控制狀態(tài)機(jī)5用于控制各模塊的工作流程，具體工作流程已在前述方法中敘述，不贅述。
[0062]在上述技術(shù)方案中，由于上述的判鍵方法具有上述技術(shù)效果，實(shí)現(xiàn)該判鍵方法的判鍵系統(tǒng)也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
[0063]以上只通過說明的方式描述了本實(shí)用新型的某些示范性實(shí)施例，毋庸置疑，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，上述附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電容式觸摸按鍵的判鍵系統(tǒng)，其特征在于，包括:電容器，多個(gè)所述電容器陣列布置以形成所述觸摸按鍵；多路選通模塊，用于選通至少一個(gè)所述電容器；電容檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)被所述多路選通模塊選通部分的電容器的電容值；運(yùn)算模塊，對(duì)所述電容值進(jìn)行邏輯運(yùn)算；控制狀態(tài)機(jī)，對(duì)所述多路選通模塊、電容檢測(cè)模塊以及運(yùn)算模塊進(jìn)行流程控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判鍵系統(tǒng)，其特征在于，所述多路選通模塊為選通電路。
【文檔編號(hào)】H03K17/96GK205657671SQ201620329836
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日 公開號(hào)201620329836.0, CN 201620329836, CN 205657671 U, CN 205657671U, CN-U-205657671, CN201620329836, CN201620329836.0, CN205657671 U, CN205657671U
【發(fā)明人】史衛(wèi)東
【申請(qǐng)人】上海愛矽半導(dǎo)體科技有限公司