本公開總體上涉及觸摸感測領域，具體地，涉及一種電容式觸摸敏感裝置和感測觸摸的方法。

背景技術：

目前，觸摸按鍵作為觸摸感應輸入裝置被廣泛應用于手機、電視及其他多媒體載體。按觸摸感測原理，現(xiàn)有觸摸按鍵包括電阻式觸摸按鍵、電容式觸摸按鍵等。其中，電容式觸摸按鍵具有透光率高、耐磨損、耐環(huán)境溫度變化、耐環(huán)境濕度變化、壽命長、可實現(xiàn)多點觸摸等特點，因而受到業(yè)界的更多關注。

電容式觸摸按鍵可透過絕緣材料(玻璃、塑料等)來檢測人體手指觸摸動作，不需要傳統(tǒng)按鍵的機械觸點即可判斷出有效的按鍵動作。其工作原理為：利用手指觸摸按鍵感應區(qū)時新增加的電容量與原觸摸按鍵裝置的固有電容量相疊加，將疊加信號送到觸摸檢測控制電路處理后產生相應控制指令，達到控制目的。

當用戶在使用電容式觸摸按鍵時，一般戴手套情況下按鍵無效，在一些比較冷的地方，為了保護用戶的手指不被凍傷又必須戴手套操作。因此，需要對現(xiàn)有的電容式觸摸按鍵作出改進，以能夠實現(xiàn)戴手套操作。

技術實現(xiàn)要素：

在下文中將給出關于本公開的簡要概述，以便提供關于本公開的某些方面的基本理解。應當理解，此概述并不是關于本公開的窮舉性概述。它并不是意圖確定本公開的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本公開的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

鑒于上述現(xiàn)有技術的缺陷，本公開提供了一種電容式觸摸敏感裝置和感測觸摸的方法。

根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種電容式觸摸敏感裝置，包括：包含觸摸中心的觸摸表面；第一觸摸感測器，被布置在觸摸表面的觸摸中心下方，并且被配置為生成與其感測區(qū)域的電容大小相對應的第一信號；第二觸摸感測器，被布置在觸摸表面下方比第一觸摸感測器更遠離觸摸中心的位置，并且被配置為生成與其感測區(qū)域的電容大小相對應的第二信號，其中第一觸摸感測器和第二觸摸感測器彼此電絕緣；以及觸摸檢測電路，被配置為根據(jù)第一信號和第二信號來檢測物體對觸摸表面的觸摸。

根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種感測觸摸的方法，包括：接收第一信號和第二信號；確定是否第一信號和第二信號中的每個都大于第一閾值；當確定結果為否時，確定第一信號和第二信號的之間的差是否小于第二閾值；當?shù)谝恍盘柡偷诙盘柕闹g的差小于第二閾值并且第一信號和第二信號中的每個都大于第三閾值時，輸出指示發(fā)生了觸摸的觸摸指示信號；其中，第一信號和第二信號來自以下電容式觸摸敏感裝置，電容式觸摸敏感裝置包括：包含觸摸中心的觸摸表面；第一觸摸感測器，被布置在觸摸表面的觸摸中心下方，并且被配置為生成與其感測區(qū)域的電容大小相對應的第一信號；第二觸摸感測器，被布置在觸摸表面下方比第一觸摸感測器更遠離觸摸中心的位置，并且被配置為生成與其感測區(qū)域的電容大小相對應的第二信號，其中第一觸摸感測器和第二觸摸感測器彼此電絕緣；以及觸摸檢測電路，被配置為根據(jù)第一信號和第二信號來檢測物體對觸摸表面的觸摸。

根據(jù)本公開的電容式觸摸敏感裝置和感測觸摸的方法，其能夠實現(xiàn)對戴手套觸摸的感測。

附圖說明

本公開可以通過參考下文中結合附圖所給出的描述而得到更好的理解，附圖連同下面的詳細說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分。在附圖中：

圖1是圖示普通電容式觸摸敏感裝置的信號的示意圖；

圖2a是圖示根據(jù)本公開的一個實施方式的電容式觸摸敏感裝置的結構的示意圖；

圖2b是圖示根據(jù)本公開的另一個實施方式的電容式觸摸敏感裝置的結構的示意圖；

圖3是圖示圖2a中的觸摸感測器層的一種示例結構的俯視圖；

圖4是圖示圖2a中的電容式觸摸敏感裝置的信號的示意圖；

圖5a是圖示圖2a中所示的電容式觸摸敏感裝置的一種工作流程的圖；以及

圖5b是圖示圖2a中所示的電容式觸摸敏感裝置的另一種工作流程的圖。

具體實施方式

在下文中將結合附圖對本公開的示例性實施方式進行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應該了解，在開發(fā)任何這種實際實施方式的過程中可以做出很多特定于實施方式的決定，以便實現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標，并且這些決定可能會隨著實施方式的不同而有所改變。

在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本公開，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本公開的方案密切相關的裝置結構，而省略了與本公開關系不大的其他細節(jié)。

以下借助附圖更為詳細地闡述根據(jù)本公開的電容式觸摸敏感裝置。在附圖中，相同的附圖標記指示相同的單元。應理解的是，本公開并不會由于如下參照附圖的描述而只限于所描述的實施形式。

為了清楚的理解本公開的電容式觸摸敏感裝置的結構和工作流程特點，首先介紹普通電容式觸摸敏感裝置的工作原理。

普通電容式觸摸敏感裝置通常包括“上面板/觸摸感測器/觸摸檢測電路”的疊層結構，其中，觸摸感測器可以為導電材料圖案。該觸摸敏感裝置被觸摸后，觸摸檢測器的感測區(qū)域的電容大小發(fā)生變化，產生電容變化信號，該電容變化信號被觸摸檢測電路接收。

圖1圖示了該普通電容式觸摸敏感裝置的信號的示意圖。

如圖1中所示，掃描采樣信號中，手指(假定觸摸上面板的物體為手指)觸摸信號具有最高的計數(shù)，手套觸摸信號和懸停手指信號的計數(shù)大小相當，其中手套觸摸信號是指戴手套的手指觸摸電容式觸摸敏感裝置時所產生的信號。在確定是否發(fā)生觸摸時，可以設定手指觸摸閾值、手套觸摸閾值。當計數(shù)大于手指觸摸閾值時，觸摸敏感裝置的觸摸檢測電路輸出指 示發(fā)生了觸摸的觸摸指示信號，與該觸摸敏感裝置耦接的控制器或處理器響應于收到該觸摸指示信號而執(zhí)行與觸摸相關聯(lián)的處理，即確定感測到手指觸摸，輸出觸摸指示信號，相應的觸發(fā)與觸摸相關聯(lián)的處理，如指示與觸摸敏感裝置相關聯(lián)的顯示器顯示某參數(shù)；當計數(shù)不大于手指觸摸閾值且大于手套觸摸閾值時觸摸檢測電路輸出指示發(fā)生了觸摸的觸摸指示信號(即確定發(fā)生了“手套觸摸”)，與該觸摸敏感裝置耦接的控制器或處理器接響應于收到該觸摸指示信號而執(zhí)行與觸摸相關聯(lián)的處理；但是，此時，可能實際發(fā)生的是手指懸停，因為手套觸摸信號和懸停手指信號大小相當，觸摸敏感裝置無法區(qū)分感測到的信號是手套觸摸信號，還是懸停手指信號。

在該普通電容式觸摸敏感裝置中，計數(shù)隨人手觸摸玻璃時的電容的變化而變化，電容的變化正比于接觸面積、玻璃的介電常數(shù)，反比于玻璃的厚度，當玻璃太厚，信噪比會變得很低。當戴手套的手指觸摸該電容式觸摸敏感裝置時，手套增加了一個厚度，信號可能過于微弱不能被感知。

一種能讓手套信號被感知的方法是提高電容式觸摸敏感裝置的靈敏度，但是靈敏度一旦提高，一些噪聲信號也同樣被感知，容易產生誤觸發(fā)。

在圖1中，手套觸摸信號和懸停手指信號計數(shù)相差不大，懸停手指信號可能會被誤當作(手套)觸摸信號，導致誤觸發(fā)與觸摸相關聯(lián)的處理。

鑒于此，本公開提供一種具有分離觸摸感測器的電容式觸摸敏感裝置及其感測觸摸的方法。

圖2a是圖示根據(jù)本公開的一個實施方式的電容式觸摸敏感裝置200的結構的示意圖。

如圖2a中所示，電容式觸摸敏感裝置200包括：包含觸摸中心的觸摸表面；第一觸摸感測器203，被布置在觸摸表面的觸摸中心下方，并且被配置為生成與其感測區(qū)域的電容大小相對應的第一信號；第二觸摸感測器205，被布置在觸摸表面下方比第一觸摸感測器更遠離觸摸中心的位置，并且被配置為生成與其感測區(qū)域的電容大小相對應的第二信號，其中第一觸摸感測器和第二觸摸感測器彼此電絕緣；以及觸摸檢測電路209，被配置為根據(jù)第一信號和第二信號來檢測物體對觸摸表面的觸摸。其中，上面板201的上表面具有包含觸摸中心的觸摸表面。該觸摸中心為預定的手指觸摸區(qū)域的中心。為了向用戶指示該中心，可在該中心設置標識，例如凸起、凹陷、文字。上面板201優(yōu)選由玻璃構成。

第一觸摸感測器203和第二觸摸感測器205之間具有第一絕緣區(qū)207，以將第一觸摸感測器和第二觸摸感測器彼此電絕緣。

第一觸摸感測器203和觸摸檢測電路209電連接。第二觸摸感測器205和觸摸檢測電路209電連接。

第一觸摸感測器203、第二觸摸感測器205和第一絕緣區(qū)207構成觸摸感測器層。

觸摸感測器層的一種示例結構如圖3所示。圖3是圖2a中的觸摸感測器層的示例結構的俯視圖(在基本平行于觸摸表面的平面內)。其中，第一觸摸感測器203為圓形，第二觸摸感測器205為環(huán)形，并且第二觸摸感測器205位于第一觸摸感測器203的外圍，將第一觸摸感測器203和第二感測器205彼此電絕緣的第一絕緣區(qū)207為環(huán)形。設圓形的半徑為r，第二觸摸感測器的環(huán)形的寬度為w1，第一絕緣區(qū)207的寬度為w2。優(yōu)選，r≥w1，更優(yōu)選的，4w1≥r≥2w1，進一步的，2.8w1≥r≥2.4w1，例如r＝2.6w1。第一絕緣區(qū)207的寬度w2可以為0.2mm≤w2≤2mm，優(yōu)選1mm≤w2≤2mm。觸摸感測器層的結構不限于圖3所示的形狀。例如，第二觸摸感測器和第一絕緣區(qū)為環(huán)形的一部分，部分地包圍第一觸摸感測器。第一觸摸感測器的形狀也不限于圓形，如可以設計為具有圓角的四邊形，進一步的可以設計為具有圓角的梯形。

在圖2a中，對于觸摸感測器層，第一觸摸感測器203和第二觸摸感測器205可以為導電材料層。

在另一實施方式中，觸摸感測層可以為多層復合結構。圖2b是圖示根據(jù)本公開的另一個實施方式的電容式觸摸敏感裝置200'的結構的示意圖。

和電容式觸摸敏感裝置200不同的是：電容式觸摸敏感裝置200'的觸摸感測層為多層復合結構。電容式觸摸敏感裝置200'包括第一觸摸感測器203、第二觸摸感測器205、第一絕緣區(qū)207以及觸摸檢測電路209。第一觸摸感測器203包括：第一上襯墊203a；第一下襯墊203b，其位于觸摸檢測電路209之上，并且位于第一上襯墊203a下方；以及第一彈性構件211，其位于第一上襯墊203a和第一下襯墊203b之間。第二觸摸感測器205包括：第二上襯墊205a；第二下襯墊205b，其位于觸摸檢測電路209之上，并且位于第二上襯墊205a下方；以及第二彈性構件213，其位于第二上襯墊205a和第二下襯墊205b之間。第一絕緣區(qū)207將第一觸摸感 測器203和第二觸摸感測器205彼此電絕緣，并且第一絕緣區(qū)207包括上絕緣區(qū)207a和下絕緣區(qū)207b，上絕緣區(qū)207a將第一上襯墊203a和第二上襯墊205a彼此電絕緣，下絕緣區(qū)207b將第一下襯墊203b和第二下襯墊205b彼此電絕緣。第一彈性構件211將第一上襯203a墊和第一下襯墊203b導電連接，第二彈性構件213將第二上襯墊205a和第二下襯墊205b導電連接。第一彈性構件211和第二彈性構件213可以選擇為彈簧。第一下襯墊203b和觸摸檢測電路209電連接。第二下襯墊205b和觸摸檢測電路209電連接。第一上襯墊203a、第二上襯墊205a、上絕緣區(qū)207a的形狀和尺寸優(yōu)選分別和第一下襯墊203b、第二下襯墊205b、下絕緣區(qū)207b的形狀和尺寸相同。具體形狀和尺寸的選擇可以與圖3的描述相同。

圖4是圖示圖2a中的電容式觸摸敏感裝置200的信號的示意圖。圖5a、5b是圖示圖2a中所示的電容式觸摸敏感裝置200的工作流程500、500'的圖。需要說明的是，圖4中的示意圖、圖5a、5b中的工作流程也適用于電容式觸摸敏感裝置200'。

在圖5a中，在步驟501處，通過傳感器掃描而接收來自第一觸摸感測器203和第二觸摸感測器205第一信號sin和第二信號sout。在步驟503處，確定是否sin和sout中的每個都大于第一閾值thf。當確定結果為是時，執(zhí)行步驟505。在步驟505處，輸出指示發(fā)生了觸摸的觸摸指示信號，即確定發(fā)生觸摸，且觸摸類型為手指觸摸，因此發(fā)出觸摸指示信號，以使與觸摸敏感裝置耦接的控制器或處理器響應于收到該觸摸指示信號而執(zhí)行與觸摸相關聯(lián)的處理(如指示與觸摸敏感裝置相關聯(lián)的顯示器顯示某參數(shù))；此時，sin和sout的大小關系如圖4中中間的觸摸信號所示；然后返回到步驟501。當確定結果為否時，執(zhí)行步驟507。在步驟507處，計算sin和sout之間的差delta。在步驟509處，確定delta是否小于第二閾值thd，當確定結果為否時，返回到步驟501(此時，sin和sout的大小關系如圖4中右側的觸摸信號所示，即發(fā)生懸停)，當確定結果為是時，執(zhí)行步驟511。在步驟511處，確定sin和sout是否都大于第三閾值thg，其中thg<thf。當確定sin和sout都大于第三閾值thg時，執(zhí)行步驟513，當確定結果為否時，返回至步驟501。在步驟513處，輸出指示發(fā)生了觸摸的觸摸指示信號，即確定發(fā)生觸摸，且觸摸類型為手套觸摸，因此發(fā)出觸摸指示信號，以使與觸摸敏感裝置耦接的控制器或處理器響應于收到該觸摸指示信號而執(zhí)行與觸摸相關聯(lián)的處理(如指示與觸摸敏感裝置相關聯(lián)的顯示器顯示某參數(shù))，然后返回到步驟501。上述流程可以由觸摸檢測電路209執(zhí)行，也可以由接收第一、二信號的接收電路和與接收 電路耦接的處理器一起來執(zhí)行。需要說明的是，雖然步驟513和505都是輸出指示發(fā)生了觸摸的觸摸指示信號，但步驟513中所涉及的觸摸對應的是手套觸摸，步驟503中所涉及的觸摸對應的是手指觸摸。因此，步驟513和503輸出的觸摸指示信號可以相同也可以不同，不同時，雖然輸出信號都指示發(fā)生了觸摸，但一個是指示發(fā)生了手套觸摸，一個是指示發(fā)生了手指觸摸。

當步驟513和503輸出的觸摸指示信號相同(即不管實際發(fā)生的觸摸是手套觸摸還是手指觸摸，都輸出相同的信號，從該信號不能區(qū)分觸摸的類型)時，可以將圖5a中的工作流程500簡化為圖5b中的工作流程500'。相對于工作流程500，工作流程500'在步驟511'的確定結果為是后，執(zhí)行步驟505'，即輸出指示發(fā)生了觸摸的觸摸指示信號。

從上述流程描述可知，作為示例，觸摸檢測電路209可以包括：第一比較電路，用于確定是否第一信號和第二信號中的每個都大于第一閾值；差計算電路，用于響應于第一比較電路的確定結果為否而計算第一信號和第二信號的之間的差；第二比較電路，用于確定該差是否小于第二閾值；第三比較電路，用于響應于第二比較電路的確定結果為是而確定是否第一信號和第二信號中的每個都大于第三閾值；以及輸出電路：用于在第一比較電路或第二比較電路的確定結果為是時，輸出指示發(fā)生了觸摸的觸摸指示信號。

圖5中的第一閾值、第二閾值和/或第三閾值可調，以提高對觸摸信號類型的判定準確度；通常將第一閾值設計為大于第三閾值。閾值的調節(jié)會該變電容式觸摸敏感裝置的靈敏度。閾值的調節(jié)可以通過軟件實現(xiàn)。

圖2a、2b中示出的電容式觸摸敏感裝置是一種分離的電容式觸摸敏感裝置，其能區(qū)分手套觸摸信號和懸停信號是因為雖然兩種信號的強度都遠小于手指觸摸信號，但是手套觸摸信號是當手套接觸到內外按鍵區(qū)域是產生的，因此內外按鍵區(qū)域都能感應到微弱的信號，而產生懸停信號時手指在按鍵上方，因此信號更趨向于按鍵中心分布，只有內部按鍵可以感應到懸停信號，而外部按鍵感應到懸停信號更加微弱。

電容式觸摸敏感裝置200、200'可被配置為按鍵。

上述實施方式中的電容式觸摸敏感裝置能夠用于實現(xiàn)戴手套操作。上述實施方式中的感測觸摸的方法能夠用于實現(xiàn)戴手套操作。

盡管上面已經通過對本發(fā)明的具體實施例的描述對本發(fā)明進行了披 露，但是，應該理解，本領域的技術人員可在所附權利要求的精神和范圍內設計對本發(fā)明的各種修改、改進或者等同物。這些修改、改進或者等同物也應當被認為包括在本發(fā)明的保護范圍內。

應該強調，術語“包括/包含”在本文使用時指特征、要素、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、要素、步驟或組件的存在或附加。涉及序數(shù)的術語“第一”，“第二”等并不表示這些術語所限定的特征、要素、步驟或組件的實施順序或者重要性程度，而僅僅是為了描述清楚起見而用于在這些特征、要素、步驟或組件之間進行標識。

此外，本發(fā)明的各實施例的方法不限于按照說明書中描述的或者附圖中示出的時間順序來執(zhí)行，也可以按照其他的時間順序、并行地或獨立地執(zhí)行。因此，本說明書中描述的方法的執(zhí)行順序不對本發(fā)明的技術范圍構成限制。