一种触碰检测方法、设备、装置和计算机可读存储介质与流程

本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触碰检测方法、设备、装置和计算机可读存储介质。

背景技术：

现有技术中，佩戴检测的其中一种检测手段是通过光学检测，但是使用光学检测需要在与皮肤接触部分的外壳上开孔，破坏设备结构的完整性。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种触碰检测方法、设备、装置和计算机可读存储介质，在不破环设备结构完整性的情况下实现触碰检测。

本发明一方面提供一种触碰检测方法，应用于可携带设备中，所述方法包括：每隔设定时间段对可变电容进行充放电；获取所述可变电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长；根据所获取的充电时长来确定所述可携带设备是否处于触碰状态。

在一可实施方式中，所述触碰状态包括佩戴状态和针对触摸按键的触摸状态。

在一可实施方式中，所述可变电容在所述可携带设备处于非触碰状态时为第一电容，在所述可携带设备处于触碰状态时由所述第一电容转为第二电容；相应的，所述每隔设定时间段对可变电容进行充放电；获取所述可变电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长，包括：每隔设定时间段对所述第一电容或第二电容进行充放电；获取所述第一电容或第二电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长。

在一可实施方式中，所述可携带设备包括焊盘；所述第一电容位于所述可携带设备中；当导体靠近所述焊盘时，所述可携带设备处于触碰状态，所述导体与焊盘之间生成临时电容；所述第二电容为所述第一电容与临时电容的叠加。

在一可实施方式中，所述根据所获取的充电时长来确定所述可携带设备是否处于触碰状态，包括：判断所述充电时长是否超过时长阈值；若判定所述充电时长超过所述时长阈值，则确定所述可携带设备处于触碰状态。

在一可实施方式中，在确定所述可携带设备处于触碰状态之后，所述方法还包括：驱使所述可携带设备从非工作状态转为工作状态。

本发明另一方面提供一种触碰检测设备，应用于可携带设备，所述设备包括：充放电模块，用于每隔设定时间段对可变电容进行充放电；时长获取模块，用于获取所述可变电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长；检测模块，用于根据所获取的充电时长来确定所述可携带设备是否处于触碰状态。

本发明另一方面提供一种触碰检测装置，应用于可携带设备中，包括处理器、焊盘、电阻、半导体开关和电源；所述焊盘位于所述可携带设备中的印刷电路板上，并与所述印刷电路板之间生成第一电容；当导体靠近所述焊盘时，导体与所述焊盘之间生成临时电容，所述临时电容与第一电容叠加得到第二电容；所述电源、电阻、焊盘依次串联；所述半导体开关串联在所述焊盘和地线之间；所述处理器中的gpio管脚连接于所述半导体开关，用于每隔设定时间段驱使所述半导体开关闭合或者断开，以对所述第一电容或者第二电容进行充放电；所述处理器中的tim_ccr管脚连接于所述电阻和焊盘之间，用于获取所述第一电容或第二电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长，并根据所获取的充电时长来确定可携带设备是否处于触碰状态。

在一可实施方式中，所述装置还包括高压防护元件：所述高压防护元件，连接于所述可变电容和地线之间，用于防止所述装置因在瞬时高压下而损坏。

本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括一组计算机可执行指令，当所述指令被执行时用于执行一种触碰检测方法。

在本发明实施例中，首先通过每隔设定时间段对可变电容进行充放电，接着获取可变电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长；然后根据所获取的充电时长来确定可携带设备是否处于触碰状态。

使用时，由于可变电容可设置可携带设备中，通过检测可变电容的充电时长来判断当前设备是否处于佩戴状态，无需在可携带设备上开孔，因此保留了设备结构的完整性。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本发明实施例一种触碰检测方法的实现流程示意图；

图2为本发明实施例一种触碰检测设备的结构组成示意图；

图3为本发明实施例一种触碰检测装置的结构组成示意图；

图4为本发明实施例一种触碰检测装置的实施效果示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一种触碰检测方法的实现流程示意图；如图1所示。

本发明一方面提供一种触碰检测方法，应用于可携带设备中，方法包括：

步骤101，每隔设定时间段对可变电容进行充放电；

步骤102，获取可变电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长；

步骤103，根据所获取的充电时长来确定可携带设备是否处于触碰状态。

本实施例中，可携带设备可以为手表、耳机、手机等可被人们随身携带的设备。可变电容可设置在可携带设备上，当导体(例如人体)在靠近或者触碰可携带设备时，致使可携带设备处于触碰状态，反之，可携带设备处于非触碰状态，可变电容的电容大小会随可携带设备当前所处状态不同而改变。

方法步骤：首先每隔设定时间段对可变电容进行充放电，其中，每个设定时间段可以为等长，也可以不等长，充电或者放电时间为固定值。

接着在可变电容充电的状态下，通过电压监测的手段实时获取可变电容的实时电压，并通过计时工具记录可变电容在基准电压时的第一时间点和可变电容在指定电压时的第二时间点，第一时间点和第二时间点之间的差值为充电时长。其中，充电时长会随着可变电容的电容大小不同而不同。在实际应用中，基准电压一般设为0伏，指定电压为根据电容能够承受的大小而定的固定值。

最后根据所获取的充电时长来确定当前可携带设备是否处于触碰状态。

使用时，由于可变电容可设置可携带设备中，通过检测可变电容的充电时长来判断当前设备是否处于佩戴状态，无需在可携带设备上开孔，因此保留了设备结构的完整性。

在一可实施方式中，触碰状态包括佩戴状态和针对触摸按键的触摸状态。

本实施例中，当该方法应用于手表、耳机等穿戴设备中时，则通过充电时长来确定当前设备是否处于佩戴状态，当该方法应用于手机、平板等自带触摸按键的设备时，则通过充电时长来确定当前设备的触摸按键是否处于触摸状态。

在一可实施方式中，可变电容在可携带设备处于非触碰状态时为第一电容，在可携带设备处于触碰状态时由第一电容转为第二电容；

相应的，每隔设定时间段对可变电容进行充放电；获取可变电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长，包括：

每隔设定时间段对第一电容或第二电容进行充放电；

获取第一电容或第二电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长。

本实施例中，当可携带设备处于非触碰状态时，可变电容为第一电容，第一电容的电容大小为固定值，当可携带设备处于触碰状态时，可变电容将由第一电容转为第二电容，并且第二电容的电容大小大于第一电容的电容大小。

相应的，当可携带设备在处于非触碰状态时，每隔设定时间段对第一电容进行充放电，获取第一电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长；当可携带设备在处于触碰状态时，每隔设定时间段对第二电容进行充放电，获取第二电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长。

在一可实施方式中，可携带设备包括焊盘；

第一电容位于可携带设备中；

当导体靠近焊盘时，可携带设备处于触碰状态，导体与焊盘之间生成临时电容；

第二电容为第一电容与临时电容的叠加。

本实施例中，焊盘安装在可携带设备内部中的印刷电路板上。若可携带设备为手表、耳机等可穿戴设备，焊盘则具体位于可穿戴设备中靠近人体皮肤的一面；若可携带设备为手机、平板等还有触摸按键的触摸设备，焊盘则具体位于触摸设备靠近触摸屏的一面。

焊盘和印刷电路板之间形成第一电容，也就是杂散电容，导体(比如人体)靠近焊盘时，焊盘与导体之间会形成临时电容，临时电容与第一电容叠加形成第二电容。

在一可实施方式中，根据所获取的充电时长来确定可携带设备是否处于触碰状态，包括：

判断充电时长是否超过时长阈值；

若判定充电时长超过时长阈值，则确定可携带设备处于触碰状态。

本实施例中，步骤103的具体步骤为：将所获取的充电时长与事先设定的时长阈值进行大小比较，若所获取的充电时长超过时长阈值，则确定此时可携带设备处于触碰状态。反之，若所获取的充电时长未超过时长阈值，则确定此时可携带设备处于非触碰状态。

在一可实施方式中，在确定可携带设备处于触碰状态之后，方法还包括：

驱使可携带设备从非工作状态转为工作状态。

本实施例中，在确定可携带设备处于触碰状态之后，驱使可携带设备从非工作状态转为工作状态，其中非工作状态包括睡眠状态、待机状态和关机状态，工作状态包括唤醒状态和开机状态。

此方案可以用于可以在可携带设备在触碰状态下自动唤醒或者开机，能够节约功耗，提升续航。

图2为本发明实施例一种触碰检测设备的实现流程示意图，如图2所示。

本发明实施例另一方面提供一种触碰检测设备，应用于可携带设备，设备包括：

充放电模块201，用于每隔设定时间段对可变电容进行充放电；

时长获取模块202，用于获取可变电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长；

检测模块203，用于根据所获取的充电时长来确定可携带设备是否处于触碰状态。

本实施例中，可携带设备可以为手表、耳机、手机等可被人们随身携带的设备。可变电容可设置在可携带设备上，当导体(例如人体)在靠近或者触碰可携带设备时，致使可携带设备处于触碰状态，反之，可携带设备处于非触碰状态，可变电容的电容大小会随可携带设备当前所处状态不同而改变。

使用时，首先通过充放电模块201在每隔设定时间段对可变电容进行充放电，其中，每个设定时间段可以为等长，也可以不等长，充电或者放电时间为固定值。

接着时长获取模块202在可变电容充电的状态下，通过电压监测的手段实时获取可变电容的实时电压，并通过计时工具记录可变电容在基准电压时的第一时间点和可变电容在指定电压时的第二时间点，第一时间点和第二时间点之间的差值为充电时长。其中，充电时长会随着可变电容的电容大小不同而不同。在实际应用中，基准电压一般设为0伏，指定电压为根据电容能够承受的大小而定的固定值。

最后检测模块203根据所获取的充电时长来确定当前可携带设备是否处于触碰状态。

使用时，由于可变电容可设置可携带设备中，通过检测可变电容的充电时长来判断当前设备是否处于佩戴状态，无需在可携带设备上开孔，因此保留了设备结构的完整性。

图3为本发明实施例一种触碰检测装置的结构组成示意图，如图3所示。

本发明提供另一方面提供一种触碰检测装置，应用于可携带设备中，包括处理器、焊盘、电阻、半导体开关和电源；

焊盘位于可携带设备中的印刷电路板上，并与印刷电路板之间生成第一电容；

当导体靠近焊盘时，导体与焊盘之间生成临时电容，临时电容与第一电容叠加得到第二电容；

电源、电阻、焊盘依次串联；

半导体开关串联在焊盘和地线之间；

处理器中的gpio管脚连接于半导体开关，用于每隔设定时间段驱使半导体开关闭合或者断开，以对第一电容或者第二电容进行充放电；

处理器中的tim_ccr管脚连接于电阻和焊盘之间，用于获取第一电容或第二电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长，并根据所获取的充电时长来确定可携带设备是否处于触碰状态。

本实施例中，触碰检测装置安装于可携带设备内部，若可携带设备为耳机、手表等可穿戴设备时，焊盘具体位于可携带设备靠近人体皮肤的一面，若可携带设备为手机、平板等含有触摸按键的触摸设备时，焊盘具体位于触摸设备中靠近触摸按键的一面。

处理器为通用型处理器，通用处理器中均包括通用gpio管脚和tim_ccr管脚。电阻的阻值为mω级别，优选为1mω。半导体开关优先为nmos开关。电源优选为直流电源。第一电容即为焊盘与印刷电路板之间生成的杂散电容cs，当导体靠近焊盘时，导体与焊盘之间生成临时电容cx，第二电容为cs+cx。

电源vdd连接于电阻r的a端，电阻r的b端连接于焊盘p。tim_ccr为处理器的定时器的捕获功能管脚，处理器的tim_ccr管脚连接于焊盘p，用于实时读取焊盘p上的电压。nmos开关q中的d端连接于焊盘p，s端连接在地端gnd，g端连接于处理器中的discharger管脚，discharger管脚即为处理器中的通用gpio管脚，每隔设定时间段轮流输出高电平和低电平，用于使nmos开关q在每隔时间段来开启或者关闭。

使用时，首先discharger管脚输出高电平，致使nmos开关q导通，此时将杂散电容cs(或者cs+cx)的电压降至基准电压(即0伏)，接着使discharger管脚输出低电平，nmos开关q导通关闭。此时电源vdd通过电阻r给杂散电容cs(或者cs+cx)充电。在充电过程中，处理器的tim_ccr管脚实时捕获焊盘p的电压值，当焊盘上的电压达到指定电压vth时，记录杂散电容cs(或者cs+cx)从基准电压上升至指定电压vth的充电时长。其中，电容充放电公式为vc＝vdd*(1-e^(-t/rc))，其中vc为电容电压，vdd为充电电压，r为充电电阻，c为电容容值，e为自然底数，t为充电时间，可通过该公式得到充电时长。

该装置中部件简单且占用资源少，只需以上器件即可实现目前的佩戴检测和触摸按键的检测。而且以上器件在安装时，无需在设备的外壳上进行开孔，保留了外壳结构的完整性。

图4为本发明实施例一种触碰检测装置的实施效果示意图。

结合图4所示，当可携带设备处于未触碰状态时，充电曲线如下图的a，当处于触碰状态时，人体和焊盘p引入了新的电容cx，此时cs+cx的充电曲线如图中的b，从图中可以看出，tim_ccr管脚上的电压到达vth的时间分别为tcs和tcs+tcx。

处理器中还预设有时长阈值，时长阈值应为大于tcs并且小于tcs+tcx。当经处理器判定当前充电时长超过时长阈值时，则确定可携带设备处于触碰状态，当充电时长未超过时长阈值时，则确定可携带设备处于未触碰状态。

在一可实施方式中，装置还包括高压防护元件：

高压防护元件，连接于可变电容和地线之间，用于防止装置因在瞬时高压下而损坏。

本实施例中，高压防护元件具体为tvs管，其a端连接于焊盘p，b端连接于地端gnd，用于防止电路因瞬时高压下导致装置损坏，其中瞬间高压的由来可以是通过静电产生。

本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，存储介质包括一组计算机可执行指令，当指令被执行时用于执行上述任一项的一种触碰检测方法。

在本发明实施例中计算机可读存储介质包括一组计算机可执行指令，应用于可携带设备中，当指令被执行时用于每隔设定时间段对可变电容进行充放电；获取可变电容在充电状态下从基准电压到指定电压的充电时长；根据所获取的充电时长来确定可携带设备是否处于触碰状态。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。