触控屏抗干扰方法、抗干扰系统及触控屏与流程

1.本发明涉及触控屏技术领域，尤其涉及触控屏抗干扰方法、抗干扰系统及触控屏。


背景技术：

2.触控屏是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，尤其是电容式触控屏由于其响应快速、灵敏度高的特点，在越来越多的领域进行应用。而电容式触控屏是利用人体的电流感应进行工作的，在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质，当有导电物体触碰时，就会改变触点的电容，从而可以探测出触摸的位置，即通过检测电容信号监控触控动作，但电容信号容易受到环境中各种因素的干扰，例如：强电磁干扰、电源传导干扰、静电干扰等。
3.通常电容式触控屏被干扰会导致触控屏的电荷分布不均匀，检测到的电信号就会超过触控响应的阈值，导致产生误触控的响应。而现有技术一般通过增加相关检测和去除干扰的硬件，或者通过复杂的跳频技术来提高触控屏的抗干扰能力，但这些措施在成本和技术实现上存在各种限制，不适合被广泛使用。
4.因此，如何设计能够及时去除累积干扰等异常情况的触控屏抗干扰方法、抗干扰系统及触控屏是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术容易出现误触控的缺陷，本发明提出触控屏抗干扰方法、抗干扰系统及触控屏，该控制方法通过在触控动作结束后及时对触控屏进行刷新，使触控屏重置到初始化状态，有效去除累积干扰、电荷分布不均等异常情况，保证触控屏的响应灵敏度，提升用户使用体验。
6.本发明采用的技术方案是，设计触控屏抗干扰方法，包括以下步骤：
7.对触控屏进行监控；
8.检测是否有触控抬起动作；
9.若是，则在触控抬起动作发生超过设定时间t3时执行触控屏刷新动作，以使触控屏重置到初始化状态。
10.进一步的，触控屏刷新动作包括：对触控屏的所有电容进行放电和充电，整个触控屏从放电开始到充电完成的时间为刷新所需时间，刷新所需时间小于人为操作两次触控动作之间的最短间隔时间。
11.进一步的，根据使用情况将所述触控屏的工作状态分为至少两个工作阶段，每个工作阶段均配置有对应的检测等待时间，每次执行触控屏刷新动作之后重新开始计时刷新间隔时间，在刷新间隔时间超过触控屏处于工作阶段的检测等待时间时，再检测是否有触控抬起动作。
12.在一些实施例中，触控屏的工作状态分为第一工作阶段和第二工作阶段；
13.若触控屏未发生触控动作，则触控屏进入所述第一工作阶段；
14.若触控屏发生触控动作，则在执行触控屏刷新动作后，触控屏进入第二工作阶段。
15.进一步的，在触控屏处于第一工作阶段下，当触控屏在第一工作阶段的运行时间或者刷新间隔时间超过检测等待时间t1时，再检测是否有触控抬起动作。
16.进一步的，在触控屏进入第一工作阶段时重新计时运行时间，检测是否有触控抬起动作之后，若否，则判断运行时间是否超过刷新等待时间t2，若超过则执行触控屏刷新动作，若未超过则返回重新检测是否有触控抬起动作。
17.进一步的，在触控屏处于第一工作阶段下，每次执行触控屏刷新动作之后，判断是否触控屏发生过触控动作，若是，则触控屏进入第二工作阶段，若否，则触控屏进入第一工作阶段。
18.进一步的，在触控屏处于第二工作阶段下，当刷新间隔时间超过检测等待时间t4时，再检测是否有触控抬起动作。
19.进一步的，在触控屏处于第二工作阶段下，当刷新间隔时间超过刷新等待时间t5时，执行触控屏刷新动作。
20.进一步的，在触控屏处于第二工作阶段下，当刷新间隔时间超过设定待机时间t6时，触控屏进入第一工作阶段。
21.本发明还提出了触控屏抗干扰系统，包括：
22.刷新模块，其用于将触控屏重置到初始化状态；
23.控制器，其对触控屏进行监控，在触控屏发生触控抬起动作、且触控抬起动作发生超过设定时间t3时，控制刷新模块执行触控屏刷新动作。
24.在一些实施例中，刷新模块为充放电模块，触控屏划分为至少一个区域，每个区域均配置有独立工作的充放电模块；充放电模块执行触控屏刷新动作时对其所在区域的电容进行放电和充电，使触控屏的所有电容重置到初始化状态。
25.进一步的，充放电模块包括：与其所在区域的所有电容连接的一个充电模块和一个放电模块。
26.本发明还提出了触控屏，该触控屏具有上述的触控屏抗干扰系统。
27.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
28.1、在触控动作结束后及时对触控屏进行刷新，使触控屏重置到初始化状态，有效去除累积干扰等异常情况，尤其适合应用于电容式触控屏，快速去除触控屏的电荷累积干扰，使触控屏电荷分布均匀，保证触控屏的响应灵敏度，提升用户使用体验；
29.2、对整个控制流程进行时序控制，包括对触控动作进行获取，对每个动作的时间进行计时，对动作间隔时间进行记忆和排序，以及对设定时间等参数的变化进行控制，实现触控屏刷新动作的准确执行，无需额外增加复杂的干扰检测电路。
附图说明
30.下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
31.图1是本发明一实施例的控制流程示意图；
32.图2是本发明一实施例的系统连接示意图。
具体实施方式
33.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利，并不用于限定本专利。
34.本发明提出的触控屏抗干扰方法适用于触控屏，尤其是电容式触控屏，触控屏受到环境中各种因素的干扰时，电荷会发生移动，导致触控屏的电荷分布不均匀，易产生误响应。通过该触控屏抗干扰方法在触控动作结束后及时对触控屏进行刷新，使触控屏重置到初始化状态，有效去除累积干扰、电荷分布不均等异常情况，保证触控屏的响应灵敏度，提升用户使用体验。
35.具体来说，触控屏抗干扰方法包括以下步骤：
36.对触控屏进行监控；
37.检测是否有触控抬起动作；
38.若是，则在触控抬起动作发生超过设定时间t3时执行触控屏刷新动作，以使触控屏重置到初始化状态。
39.需要指出的是，“触控抬起动作”是指手指离开屏幕，即完成一个触控动作后的手指离开触控屏。“触控屏刷新动作”是指将触控屏恢复到初始化状态，对于电容式触控屏来说，触控屏刷新动作包括：对触控屏的所有电容进行放电和充电，整个触控屏从放电开始到充电完成的时间为刷新所需时间，充电完成是指电容恢复到初始容量。假设普通人操作两次触控动作之间的最短间隔时间为t0，则刷新所需时间必须小于t0，并且留有一定余量，才能保证触控屏刷新动作不会影响用户的正常使用，在实际应用时可以取刷新所需时间为最短间隔时间t0的一半，该最短间隔时间t0可以通过统计实验数据得到或者根据设计经验合理取值。
40.上文中的“设定时间t3”为非常短的时间间隔，以检测到抬起动作开始计时到触控屏完成此次触控动作所有的流程为止，包括触控屏发出抬起动作的通信时间。如果设定时间t3的时间过长则需要对刷新所需时间的设计值进行调整，加快触控屏刷新动作的执行效率，使设定时间t3加上刷新所需时间之和小于t0的一半。
41.根据触控屏的使用情况分为至少两个工作阶段，每个工作阶段均配置有对应的监控等待时间，每次执行触控屏刷新动作之后重新开始计时刷新间隔时间，在刷新间隔时间超过触控屏处于工作阶段的监控等待时间时，再检测是否有触控抬起动作。一般来说，经过多次累积干扰之后，触控屏的灵敏度才会出现比较大的偏差，频繁执行触控屏刷新动作会存在能耗大幅升高的问题，而触控屏刷新动作过少会导致触控屏的灵敏度不稳定，影响用户使用体验，因此从能耗和防干扰效果等方面考虑，不同工作阶段应当设计不同的时间参数进行控制。
42.在本发明的一些实施例中，触控屏的工作状态分为第一工作阶段和第二工作阶段，若触控屏未发生触控动作，则触控屏进入第一工作阶段，即该第一工作阶段属于触控屏未被使用或者使用频率较低的阶段。若触控屏发生触控动作，则在执行触控屏刷新动作后，触控屏进入第二工作阶段，即该第二工作阶段属于触控屏被使用频率较高的阶段，根据触控屏的使用情况分成两个阶段控制可以设置不同的抗干扰控制流程，以达到最佳的能耗和防干扰效果。
43.下面详细介绍第一工作阶段和第二工作阶段的防干扰控制流程。
44.第一工作阶段流程如下：
45.在触控屏处于第一工作阶段下，当触控屏在第一工作阶段的运行时间或者刷新间隔时间超过检测等待时间t1时，再检测是否有触控抬起动作。触控屏在此阶段未被使用或者使用频率较低，检测等待时间t1可以适当加长。
46.为了提高第一工作阶段的防干扰效果，在触控屏进入第一工作阶段时重新计时运行时间，检测是否有触控抬起动作之后，若否，则判断运行时间是否超过刷新等待时间t2，若超过则执行触控屏刷新动作，若未超过则返回重新检测是否有触控抬起动作。即在第一工作阶段下，即使触控屏在检测等待时间t1之后没有发生触控抬起动作，但待机超过刷新等待时间t2时也会执行触控屏刷新动作，防止触控屏长时间没被使用，受环境影响出现累积干扰而影响触控屏灵敏度。
47.实际上，在触控屏进入第一工作阶段后，在运行时间大于检测等待时间t1且小于刷新等待时间t2之间的这段时间检测是否有触控抬起动作，如果在此段时间内判断到有触控抬起动作，那么在触控抬起动作发生后的设定时间t3时，执行触控屏刷新动作。
48.为了保证不同阶段切换的准确性，在触控屏处于第一工作阶段下，每次执行触控屏刷新动作之后，判断是否触控屏发生过触控动作，若有，则说明触控屏正在被使用，触控屏进入第二工作阶段，若否，则触控屏进入第一工作阶段，运行时间重新开始计时。本发明通过切换工作阶段匹配对应的时间参数，既满足使用需求又能降低能耗。
49.第二工作阶段流程如下：
50.在触控屏处于第二工作阶段下，当刷新间隔时间超过检测等待时间t4时，再检测是否有触控抬起动作。触控屏在此阶段使用频率较高，检测等待时间t4可以适当缩短。
51.为了提高第二工作阶段的防干扰效果，在触控屏处于第二工作阶段下，当刷新间隔时间超过刷新等待时间t5时，执行触控屏刷新动作。即在第二工作阶段下，即使触控屏在检测等待时间t4之后没有发生触控抬起动作，但待机超过刷新等待时间t5时也会执行触控屏刷新动作，维持触控屏的灵敏度。
52.实际上，在触控屏进入第二工作阶段后，在刷新间隔时间超过检测等待时间t4且小于刷新等待时间t5之间的这段时间检测是否有触控抬起动作，如果在此段时间内判断到有触控抬起动作，那么在触控抬起动作发生后的设定时间t3时，执行触控屏刷新动作。
53.为了保证不同阶段切换的准确性，在触控屏处于第二工作阶段下，判断刷新间隔时间超过设定待机时间t6，若是，则说明触控屏长时间未被使用，触控屏进入第一工作阶段，若否，则维持在第二工作阶段。
54.需要指出的是，上文中的“刷新间隔时间”是指每次执行触控屏刷新动作之后重新开始计时的时间。对于检测等待时间t1、设定时间t3和检测等待时间t4根据触控屏的相关实验取固定数值，而刷新等待时间t2、刷新等待时间t5和设定待机时间t6则根据一天的每个时段进行区分，每个时间段取不同的值，已达到最佳的能耗和去干扰效果。当然，刷新等待时间t2、刷新等待时间t5和设定待机时间t6还可以根据触摸屏使用场合结合使用频繁的时间段进行取值，以达到最佳能耗和去干扰效果，本发明对各个设定时间的具体取值不作特殊限制。
55.如图1所示，以触控屏上电后的控制流程为例进行详细说明，第一工作阶段包括以
下步骤：
56.步骤10、上电开始；
57.步骤11、触控屏进入第一工作阶段，进入正常触控响应等待，对触控屏进行监控；
58.步骤12、判断触控屏在第一工作阶段的运行时间或者刷新间隔时间是否超过检测等待时间t1，若是，则执行步骤13，若否，则返回步骤11；
59.步骤13、检测是否有触控抬起动作，若是，则执行步骤14，若否，则执行步骤15；
60.步骤14、从检测有触控抬起动作时重新开始计时动作发生时间，判断动作发生时间是否超过设定时间t3，若是，则执行步骤16，若否，则返回步骤14；
61.步骤15、判断触控屏在第一工作阶段的运行时间是否大于刷新等待时间t2，若是，则执行步骤16，若否，则返回步骤13；
62.步骤16、执行触控屏刷新动作；
63.步骤17、判断是否触控屏发生过触控动作，若是，则执行步骤21，触摸屏进入第二工作阶段，若否，则返回步骤11。
64.第二工作阶段包括以下步骤：
65.步骤21、触控屏进入第二工作阶段，进入正常触控响应等待，对触控屏进行监控；
66.步骤22、判断触控屏在第二工作阶段的运行时间或者刷新间隔时间是否超过检测等待时间t4，若是，则执行步骤23，若否，则返回步骤21；
67.步骤23、检测是否有触控抬起动作，若是，则执行步骤24，若否，则执行步骤25；
68.步骤24、从检测有触控抬起动作时重新开始计时动作发生时间，判断动作发生时间是否超过设定时间t3，若是，则执行步骤26，若否，则返回步骤24；
69.步骤25、判断刷新间隔时间是否大于刷新等待时间t5，若是，则执行步骤26，若否，则返回步骤23；
70.步骤26、执行触控屏刷新动作；
71.步骤27、判断刷新间隔时间是否超过设定待机时间t6，若是，则执行步骤10，触摸屏进入第一工作阶段，若否，则返回步骤21。
72.本发明还提出了触控屏抗干扰系统，包括：刷新模块和控制器，刷新模块的作用是将触控屏1重置到初始化状态，控制器执行上述触控屏抗干扰方法，即控制器对触控屏进行监控，在触控屏发生触控抬起动作、且触控抬起动作发生超过设定时间t3时，控制刷新模块执行触控屏刷新动作。
73.应当理解的是，触控屏抗干扰系统还设有计时器等部件，以配合控制器对整个控制流程进行时序控制，包括对触控动作进行获取，对每个动作的时间进行计时，对动作间隔时间进行记忆和排序，以及对时间参数的变化进行控制。
74.如图2所示，在本发明的一些实施例中，触控屏1为电容式触控屏，刷新模块为充放电模块，触控屏1划分为至少一个区域，每个区域均配置有独立工作的充放电模块，充放电模块包括：与其所在区域的所有电容连接的一个充电模块2和一个放电模块3，即充放电模块的数量与触控屏1划分的区域数量相同，充电模块2和放电模块3均与控制器4连接，充放电模块执行触控屏刷新动作时对其所在区域的电容进行放电和充电，使触控屏1的所有电容重置到初始化状态。
75.需要指出的是，触控屏1的分区个数取决于刷新所需时间的取值，区域面积越小，
里面的电容越少，充放电模块进行放电和充电的完成时间越短，对应的刷新所需时间越短。
76.本发明还提出了触控屏，该触控屏具有上述的触控屏抗干扰系统，触控屏可以是电容式触控屏等。
77.需要注意的是，上述所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
78.使用“第一”、“第二”等词语来限定工作阶段，仅仅是为了便于对相应工作阶段进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
79.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。