专利名称：多点触控装置及对其进行多点触控检测的方法
技术领域：
本发明涉及触控装置及对其进行触控检测的方法，具体地涉及多点触控装置及对 其进行多点触控检测的方法，属于触控屏触控领域。
背景技术：
触控技术包括电压触控技术和电容触控技术。电容触控技术包括表面电容触控技 术和投射电容触控技术。表面电容触控技术适用于大尺寸的电容触摸屏，进行模拟式电容 触控输入，只能识别单点电容触控。投射电容触控技术适用于小尺寸的电容触摸屏，可以实 现多点电容触控功能。就技术原理而言，目前有两种方式可实现投射电容触控检测，达到实现多点触控 的目的，一种是自电容型(self capacitance，也称absolute capacitance)，另一种为互电 容型(mutual capacitance，也称transcapacitance)。自电容型是在触控物与电极之间产 生电容耦合，并通过量测电极上的电容变化以确定触碰是否发生；互电容型则是当触碰发 生时，会在邻近两层电极间产生电容耦合现象。目前，在多点电容触控应用中，大部分电容触控芯片厂商主要采用的是自电容检 测方式。以两轴扫描为例，两个触控点将分别在X轴与Y轴各产生两个波峰，交会起来将 产生四个触点，其中两个点是鬼点(Ghost point)，这将造成系统无法进行正确判读。鉴于 此，采用自电容检测方式，只能完成某些特定动作，例如，拉伸、缩放、旋转等，无法真正的把 多点触控中的所有触控点的精确坐标计算出来，达到十指同时电容触控的效果。目前解决鬼点问题的方法主要有分时法，分区法，但这些方法操作复杂，实用性不 高。若直接采用互电容检测方式进行多点电容触控识别，将造成检测时间过长、触控反应慢 等缺点。目前还有一些厂商通过另外增加一轴，专用于消除鬼点，但这样做的话硬件成本会 很高，因为每增加一层，都将增加触控面板的厚度、重量与成本，这都不是便携式产品乐见 的结果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种多点触控装置及对其进行多点触控检测 的方法。本发明的多点触控装置，包括触控屏、信号检测单元、处理器和存储器，其中，处理 器控制信号检测单元对触控屏进行自电容检测，将所检测到的真实触控点和鬼点存储在存 储器中；处理器控制信号检测单元对真实触控点和鬼点进行互电容检测，得到真实触控点。在本发明的对多点触控装置进行多点触控检测的方法中，多点触控装置包括触控 屏、信号检测单元、处理器和存储器，其中，多点触控检测方法包括由处理器控制信号检测 单元对触控屏进行自电容检测，并将所检测到的真实触控点和鬼点存储在存储器中；由处 理器控制信号检测单元对真实触控点和鬼点进行互电容检测，得到真实触控点。本发明结合自电容检测方法及互电容检测方法各自的优点，当多点触控的时候，先采用自电容检测方法得出真实触控点及鬼点，然后，在互电容检测中，只需对上述真实触 控点和进行检测，而不是对所有点重新进行检测。这样，既去除只进行自电容检测的情形下 出现的鬼点，得到真实触控点；也避免了不进行自电容检测、只进行互电容检测的情形下检 测时间过长、触控反应慢的问题。
图1是本发明的多点触控装置的一个实施例的结构框图。图2是本发明的一个实施例的触摸屏的构成以及与信号检测单元的连接关系的 框图。图3是本发明的一个实施例的线圈和信号检测单元的构成和连接关系的框图。图4是本发明的一个实施例的第一信号检测电路的结构框图。图5是本发明的一个实施例的第一信号检测电路的电路图。图6是本发明的多点触控检测方法的一个实施例的流程图。图7是本发明的一个实施例的多点触控检测方法中自电容检测过程的流程图。图8是本发明的一个实施例的多点触控检测方法中互电容检测过程的流程图。
具体实施例方式下面，结合附图详细说明本发明的具体实施方式
。如图1所示，本发明的一个实施例的多点触控装置，包括触控屏1、信号检测单元 2、处理器3和存储器4，其中，处理器3控制信号检测单元2对触控屏1进行自电容检测，将 所检测到的真实触控点和鬼点存储在存储器4中；处理器3控制信号检测单元2对真实触 控点和鬼点进行互电容检测，得到真实触控点。如图2所示，触控屏1包括线圈6，用于感应触控信号。在处理器3的控制下，信号 检测单元2通过线圈6对触控屏1进行自电容检测和互电容检测。优选的，如图3所示，信号检测单元2包括第一信号检测电路21和第二信号检测 电路22，线圈6包括横向线圈61和纵向线圈62，第一信号检测电路21连接横向线圈61， 第二信号检测电路22连接纵向线圈62。第一信号检测电路21通过横向线圈61检测触控 屏1上触控点的横向坐标，第二信号检测电路22通过纵向线圈62检测触控屏1上触控点 的纵向坐标。以触控屏1的横向线圈61具有M条感应线、纵向线圈62具有N条感应线的情形 为例，说明本实施例的多点触控装置的工作过程。处理器3控制第一信号检测电路21和第二信号检测电路22首先分别对横向线圈 61和纵向线圈62进行自电容检测，其中，在进行自电容检测时，横向线圈61的每条感应线 和纵向线圈62的每条感应线均只需扫描一次，因此，需要对从横向线圈61的M条感应线和 纵向线圈62的N条感应线总共进行M+N次扫描，并由处理器3对扫描采集到的信号进行处 理，处理完成之后将得到真实触控点和鬼点的坐标值，但无法将真实触控点与鬼点分开。因 此，无法识别多点触控位置的真实坐标值。这样，经过自电容检测，还不足以确定真实触控 点的准确位置。之后，处理器3控制第一信号检测电路21和第二信号检测电路22对自电容检测
5所检测到的真实触控点和鬼点进行互电容检测。为便于理解，假如真实触控点的个数为2，互电容检测中将进行2*2 = 4次扫描； 假如真实触控点的个数为3，互电容检测中将进行3*3 = 9次扫描。之后，由处理器3对扫 描采集到的信号进行处理，处理完成之后将得到真实触控点，而将鬼点去除。在现有技术中，不采用自电容检测与互电容检测向结合的方案，而是仅利用互电 容检测，为避免出现鬼点，对横向线圈61的M条感应线和纵向线圈62的N条感应线均需进 行扫描，因此，扫描次数将高达M*N次，比本发明的(M+N)+4次或(M+N)+9次显然高出一个 数量级。也就是说，采用本发明的多点触控装置，既能够有效去除鬼点，又能够显著降低对 线圈感应线的扫描次数，从而显著缩短检测时间，加快检测速度和触控反应速度。优选的，如图4所示，第一信号检测电路21具体包括电容触控信号采集电路7、比 较器电路8和滤波处理电路9。电容触控信号采集电路7通过线圈6从触控屏1采集电容触控信号，比较器电路8 将采集到的信号与参考电压信号相比较，滤波处理电路9将比较器电路8输出的信号进行 滤波，得到有效检测信号。图5中示出了信号检测电路21的具体电路的一个例子。在图5上部，从右至左依 次示出了电容触控信号采集电路7、比较器电路8和滤波处理电路的具体电路结构。在图5 的下部为电容触控信号采集电路7的具体电路结构。优选的，第二信号检测电路22采用与第一信号检测电路21相同的电路。如图6所示，在本发明的一个实施例的对多点触控装置进行多点触控检测的方法 中，多点触控装置包括如图1所示的触控屏1、信号检测单元2、处理器3和存储器4，其中， 多点触控检测方法包括步骤Si，由处理器3控制信号检测单元2对触控屏1进行自电容 检测，并将所检测到的真实触控点和鬼点存储在存储器4中；步骤S2，由处理器3控制信号 检测单元2对真实触控点和鬼点进行互电容检测，得到真实触控点。优选的，如图2所示，触控屏1包括线圈6，自电容检测和互电容检测包括由信号检 测单元2通过线圈6检测触控屏1。优选的，如图3所示，信号检测单元2包括第一信号检测电路21和第二信号检测 电路22，线圈6包括纵向线圈62和横向线圈61，第一信号检测电路21连接横向线圈61，第 二信号检测电路22连接纵向线圈62。仍以触控屏的横向线圈61具有M条感应线、纵向线圈62具有N条感应线的情形 为例，说明本实施例的多点触控检测方法的具体过程。处理器3控制第一信号检测电路21和第二信号检测电路22首先分别对横向线圈 61和纵向线圈62进行自电容检测，其中，在进行自电容检测时，横向线圈61的每条感应线 和纵向线圈62的每条感应线均只需扫描一次，因此，需要对从横向线圈61的M条感应线和 纵向线圈62的N条感应线总共进行M+N次扫描，并由处理器3对扫描采集到的信号进行处 理，处理完成之后将得到真实触控点和鬼点的坐标值，但无法将真实触控点与鬼点分开。因 此，无法识别多点触控位置的真实坐标值。这样，经过自电容检测，还不足以确定真实触控 点的准确位置。之后，处理器3控制第一信号检测电路21和第二信号检测电路22对自电容检测所检测到的真实触控点和鬼点进行互电容检测。为便于理解，假如真实触控点的个数为2，互电容检测中将进行2*2 = 4次扫描； 假如真实触控点的个数为3，互电容检测中将进行3*3 = 9次扫描。之后，由处理器3对扫 描采集到的信号进行处理，处理完成之后将得到真实触控点，而将鬼点去除。在现有技术中，不采用自电容检测与互电容检测相结合的方案，而是仅利用互电 容检测，为避免出现鬼点，对横向线圈61的M条感应线和纵向线圈62的N条感应线均需进 行扫描，因此，扫描次数将高达M*N次，比本发明的(M+N)+4次或(M+N)+9次显然高出一个 数量级。也就是说，采用本发明的多点触控检测方法，既能够有效去除鬼点，又能够显著降 低对线圈感应线的扫描次数，从而显著缩短检测时间，加快检测速度和触控反应速度。优选的，在本发明的上述实施例的对多点触控装置进行多点触控检测的方法中， 如图4所示，第一信号检测电路21包括电容触控信号采集电路7、比较器电路8和滤波处理 电路9 ；优选的，第二信号检测电路22采用与第一信号电路相同的电路；如图7所示，自电 容检测包括步骤S11，由电容触控信号采集电路7从线圈6 (如图2所示)采集信号；步骤 S12，由比较器电路8将采集到的信号与参考电压信号相比较；步骤S13，由滤波处理电路9 将比较器电路8输出的信号进行滤波；以及步骤S14，由处理器3 (如图1所示)对经滤波 的信号进行处理，以得到真实触控点和鬼点。优选的，如图8所示，结合图1、图2，互电容检测包括步骤S21，由电容触控信号 采集电路7从真实触控点和鬼点采集信号；步骤S22，由比较器电路8将采集到的信号与参 考电压信号相比较；步骤S23，由滤波处理电路9将比较器电路8输出的信号进行滤波；以 及步骤S24，由处理器3对经滤波的信号进行处理，以得到真实触控点。优选的，在上述实施例的多点触控装置及对其进行多点触控检测的方法中，进行 自电容检测以及进行互电容检测时，在扫描采集到信号之后，处理器3可以进行滤波计算、 抗干扰计算等，以提高信号质量；并进行插值计算等，以提取有效信号。滤波计算优选为平 均值滤波，插值计算优选为二次插值。
权利要求
一种多点触控装置，其特征在于，包括触控屏、信号检测单元、处理器和存储器，其中，所述处理器控制所述信号检测单元对所述触控屏进行自电容检测，将所检测到的真实触控点和鬼点存储在所述存储器中；所述处理器控制所述信号检测单元对所述真实触控点和鬼点进行互电容检测，得到真实触控点。
2.根据权利要求1所述的多点触控装置，其特征在于，所述触摸屏具有线圈，所述自电 容检测和互电容检测包括由所述信号检测单元通过所述线圈检测所述触控屏。
3.根据权利要求2所述的多点触控装置，其特征在于，所述信号检测单元包括第一信 号检测电路和第二信号检测电路，所述线圈包括纵向线圈和横向线圈，所述第一信号检测 电路连接所述横向线圈，所述第二信号检测电路连接所述纵向线圈。
4.根据权利要求3所述的多点触控装置，其特征在于所述第一信号检测电路和第二信号检测电路至少一个包括电容触控信号采集电路、比 较器电路和滤波处理电路；所述电容触控信号采集电路通过所述线圈从所述触控屏采集信号，所述比较器电路将 所述采集到的信号与参考电压信号相比较，所述滤波处理电路将所述比较器电路输出的信 号进行滤波，得到有效检测信号。
5.一种对多点触控装置进行多点触控检测的方法，其特征在于，所述多点触控装置包 括触控屏、信号检测单元、处理器和存储器，其中，所述多点触控检测方法包括由所述处理器控制所述信号检测单元对所述触控屏进行自电容检测，并将所检测到的 真实触控点和鬼点存储在所述存储器中；以及由所述处理器控制所述信号检测单元对所述真实触控点和鬼点进行互电容检测，得到 真实触控点。
6.根据权利要求5所述的对多点触控装置进行多点触控检测的方法，其特征在于，所 述触摸屏具有线圈，所述自电容检测和互电容检测包括由所述信号检测单元通过所述线圈 检测所述触控屏。
7.根据权利要求6所述的对多点触控装置进行多点触控检测的方法，其特征在于，所 述信号检测单元包括第一信号检测电路和第二信号检测电路，所述线圈包括纵向线圈和横 向线圈，所述第一信号检测电路连接所述横向线圈，所述第二信号检测电路连接所述纵向 线圈。
8.根据权利要求7所述的对多点触控装置进行多点触控检测的方法，其特征在于，所 述第一信号检测电路和第二信号检测电路至少一个包括电容触控信号采集电路、比较器电 路和滤波处理电路，所述自电容检测包括由所述电容触控信号采集电路通过所述线圈从所述触控屏采集信号；由所述比较器电路将所述采集到的信号与参考电压信号相比较；由所述滤波处理电路将所述比较器电路输出的信号进行滤波；以及由所述处理器对所述经滤波的信号进行处理，以得到真实触控点和鬼点。
9.根据权利要求8所述的对多点触控装置进行多点触控检测的方法，其特征在于，所 述互电容检测包括由所述电容触控信号采集电路从所述真实触控点和鬼点采集信号； 由所述比较器电路将所述采集到的信号与参考电压信号相比较； 由所述滤波处理电路将所述比较器电路输出的信号进行滤波；以及 由所述处理器对所述经滤波的信号进行处理，以得到真实触控点。
全文摘要
本发明提供一种多点触控装置及对其进行多点触控检测的方法，属于触控屏触控领域。本发明的多点触控装置，包括触控屏、信号检测单元、处理器和存储器，其中，处理器控制信号检测单元对触控屏进行自电容检测，将所检测到的真实触控点和鬼点存储在存储器中；处理器控制信号检测单元对真实触控点和鬼点进行互电容检测，得到真实触控点。本发明既能够有效去除鬼点，又能够显著降低对线圈感应线的扫描次数，从而显著缩短检测时间，加快检测速度和触控反应速度，能够广泛应用于触控屏触控领域。
文档编号G06F3/044GK101887336SQ20101023283
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者李兵 申请人:汉王科技股份有限公司