CN113282194A - 低功耗触摸检测唤醒方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了低功耗触摸检测唤醒方法，包括控制单元和N个触摸按键，在正常模式下所述控制单元通过N个触摸通道分别与所述N个触摸按键对应连接，包括：通道切换步骤：当控制单元进入低功耗模式时，将N个触摸按键分别与从N个触摸通道里选择的M个触摸通道中的其中之一连接；扫描步骤：当控制单元处于低功耗模式时，每隔预设扫描时间轮流通过M个触摸通道进行触摸检测；当触摸检测获取到触摸按键信号时，进入阈值判断步骤；阈值判断步骤：若触摸按键信号达到按键阈值，则进入正常模式；否则回到扫描步骤。本发明还公开了低功耗触摸检测装置。本发明能有效降低功耗，还缩短了触摸检测的检测时长。

Description

低功耗触摸检测唤醒方法及装置

技术领域

本发明属于触控技术领域，具体涉及低功耗触摸检测唤醒方法及装置。

背景技术

电容式触摸技术早已广泛地应用在家电、消费类电子等行业。该技术运用于触摸按键检测，可应用于控制板、人机交互、检测水位等场景。在提升产品品质的同时，降低产品待机功耗也是人们关注的技术点。特别是在一些使用锂电池、干电池的产品上，为了提升单次更换电池/充电的使用时长，提升用户使用体验，通常会追求微安级别的待机电流，而市面上大部分的触摸模块在检测触摸按键时电流通常会达到毫安级别。由于现有技术中在低功耗模式下检测触摸按键需要将所有按键全部扫描遍历，检测时间较长，功耗也较大，一定程度上限制了触摸技术在电池产品上的应用。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了功耗较低、扫描时长较短的低功耗触摸检测唤醒方法及装置。

低功耗触摸检测唤醒方法，包括控制单元和N个触摸按键，在正常模式下所述控制单元通过N个触摸通道分别与所述N个触摸按键对应连接，包括如下步骤：

通道切换步骤：当所述控制单元进入低功耗模式时，将所述N个触摸按键分别与从所述N个触摸通道里选择的M个触摸通道中的其中之一连接，所述N＞M≥1，所述N、M为正整数；

扫描步骤：当所述控制单元处于低功耗模式时，每隔预设扫描时间轮流通过所述M个触摸通道进行触摸检测；

当所述触摸检测获取到触摸按键信号时，进入阈值判断步骤；

阈值判断步骤：若所述触摸按键信号达到按键阈值，则进入正常模式；否则回到所述扫描步骤。

进一步地，还包括基准值更新步骤：当所述控制单元处于低功耗模式时，每隔预设强制唤醒时间进入正常模式并扫描触摸按键，更新触摸基准值；之后进入低功耗模式。

低功耗触摸检测装置，包括控制单元和分别与所述控制单元连接的N个触摸按键；在控制单元处于正常模式时，每个所述触摸按键通过一个与之对应的触摸通道连接到所述控制单元；在控制单元处于低功耗模式时，所述N个所述触摸按键通过M个触摸通道连接到所述控制单元。所述N＞M≥1，所述N、M为正整数。

进一步地，在低功耗模式下所述M个触摸通道中的每一个均与至少两个触摸按键连接。

进一步地，还包括至少一个通道切换开关，所述通道切换开关用于将所述触摸按键与所述M个触摸通道之一连接。

进一步地，所述触摸按键根据功能类型或物理位置划分为多组；在控制单元处于低功耗模式时，每组所述触摸按键与组内其中一个触摸按键所对应的触摸通道进行连接。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、针对基于电容式触摸原理的触摸检测模块在控制单元进入低功耗模式时的功耗问题，在进入低功耗模式时切换触摸按键的触摸通道，通过较少的扫描次数去遍历所有按键，可在单位时间减少触摸的检测时长并降低单片机的整体功耗；

2、根据实际应用情况，控制触摸模块定时强制唤醒，有效解决在进入低功耗模式时外界环境的变化影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明低功耗触摸检测唤醒方法及低功耗触摸检测装置中正常模式下控制单元与触摸按键的连接示意图；

图2为本发明低功耗触摸检测唤醒方法一种实施例的流程示意图；

图3为本发明低功耗触摸检测唤醒方法及低功耗触摸检测装置中低功耗模式下控制单元与触摸按键的连接示意图；

图4为本发明低功耗触摸检测唤醒方法另一种实施例的流程示意图；

图5为本发明低功耗触摸检测装置中具有通道切换开关的结构示意图；

其中，1、控制单元；2、触摸按键；3、触摸通道；4、通道切换开关。

具体实施方式

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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一方面：

低功耗触摸检测唤醒方法，如图1所示，包括控制单元1和N个触摸按键2，在正常模式下所述控制单元1通过N个触摸通道3分别与所述N个触摸按键2对应连接，如图2所示，具体包括如下步骤：

通道切换步骤：当所述控制单元1进入低功耗模式时，将所述N个触摸按键2分别与从所述N个触摸通道3里选择的M个触摸通道3中的其中之一连接，如图3所示，所述N＞M≥1，所述N、M为正整数；

扫描步骤：当所述控制单元1处于低功耗模式时，每隔预设扫描时间轮流通过所述M个触摸通道3进行触摸检测；

当所述触摸检测获取到触摸按键信号时，进入阈值判断步骤；

阈值判断步骤：若所述触摸按键信号达到按键阈值，则进入正常模式；否则回到扫描步骤。

其中，所述控制单元可以是MCU(单片机)，也可以是触摸控制芯片；所述正常模式和低功耗模式是指控制单元的不同运行状态。所述通道切换步骤可通过设置通道切换开关来实现。

所述通道切换步骤中，所述将所述N个触摸按键分别与从所述N个触摸通道里选择的M个触摸通道中的其中之一连接，举例说明如下：若M＝2，则可将其中A个触摸按键连接到第一触摸通道，将其余(N-A个)触摸按键连接到第二触摸通道；若M＝3，则可将其中B个触摸按键连接到第一触摸通道，将其中C个触摸按键连接到第二触摸通道，将其余(N-B-C个)触摸按键连接到第三触摸通道，以此类推。其中所述A、B、C为正整数。所述图3即表示的是当N＝8，M＝2，A＝4时所述控制单元与触摸按键的连接状态。

所述扫描步骤中，所述每隔预设扫描时间轮流通过所述M个触摸通道进行触摸检测，是指经过预设扫描时间后，通过第一触摸通道进行触摸检测，若未进入正常模式，则再经过预设扫描时间后，通过第二触摸通道进行触摸检测，以此类推。

所述阈值判断步骤中，所述进入正常模式，包括所述控制单元恢复通过所述N个触摸通道分别与所述N个触摸按键连接的状态。

本实施例中的低功耗触摸检测唤醒方法，通过在进入低功耗模式时切换触摸按键的触摸通道，使用较少的通道数与控制单元连接，通过较少的扫描次数去遍历所有按键，可在单位时间减少触摸的检测时长以降低单片机的整体功耗。

一种实施例中，所述低功耗触摸检测唤醒方法还包括：

基准值更新步骤：当所述控制单元1处于低功耗模式时，每隔预设强制唤醒时间进入正常模式并扫描触摸按键2，更新触摸基准值，然后进入低功耗模式。

其中，所述预设强制唤醒时间和所述预设扫描时间分别独立计算。所述基准值更新步骤可先于所述扫描步骤进行判断，如图4所示。在一个完整的触摸检测过程中，在初始化阶段会根据检测得到的触摸值来建立触摸基准值，根据这个触摸基准值和事先设定好的按键阈值来判断是否有按键按下。在实际的应用场景中，由于外部的环境在变化，如温度、湿度、电路老化等，保存下来的触摸基准值只在某一时刻具有代表性，因此本实施例中增加了强制唤醒单片机的步骤，实时更新触摸值基准，这样可以更好地应对外部环境的变化。

第二方面：

低功耗触摸检测装置，包括控制单元1和分别与所述控制单元1连接的N个触摸按键2；在控制单元1处于正常模式时，每个所述触摸按键2通过一个与之对应的触摸通道3单独连接到所述控制单元，如图1所示；在控制单元1处于低功耗模式时，所述N个所述触摸按键2通过M个触摸通道3连接到所述控制单元1，如图3所示。所述N＞M≥1，所述N、M为正整数。

其中，所述N个所述触摸按键通过M个触摸通道连接到所述控制单元是指，此时有多个触摸按键共用同一触摸通道。在低功耗模式进行触摸检测时，控制单元仅扫描被N个触摸按键集中连接的那M个触摸通道。

一种实施例中，在低功耗模式下所述M个触摸通道3中的每一个均与至少两个触摸按键2连接。

其中，在低功耗模式下让用于扫描的触摸通道均连接多个触摸按键，提高了触摸通道的利用率，可进一步提高触摸检测效率。

一种实施例中，如图5所示，还包括至少一个通道切换开关4，所述通道切换开关4用于将所述触摸按键2与所述M个触摸通道3之一连接。

其中，本实施例为低功耗触摸检测装置中“所述N个所述触摸按键通过M个触摸通道连接到所述控制单元”的一种可选实施方式。其具体的实施方式不限于本实施例的方案，只要能够达到相应的效果即可。所述通道切换开关可采用单刀双掷开关，也可以是其他能实现通道切换的开关。至于通道切换开关的数量和M的取值，可根据触摸按键数量、制造成本以及结构的复杂度综合考虑进行选择，图3和图5展示的是M＝2的情形。

一种实施例中，所述触摸按键2可根据功能类型或物理位置划分为多组；在控制单元1处于低功耗模式时，每组所述触摸按键2选择组内其中一个触摸按键2所对应的触摸通道3进行连接。

其中，所述触摸按键可分为多种功能类型，比如按钮型、圆环型、滑条型等。圆环型和滑条型的触摸按键由于需要采用多个触摸按键的组合来实现其功能，故这类功能相关的触摸按键更适合在低功耗模式时连接到组内的同一触摸通道上，这样可以通过一次扫描就完成功能相关的一组触摸按键的触摸检测，便于触摸检测的后续相关处理，比如可以根据不同功能的触摸信息输出不同的反馈信息。另外，还可以根据触摸按键物理位置的不同，就近选择分组，方便线路设计，进一步降低成本。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.低功耗触摸检测唤醒方法，包括控制单元和N个触摸按键，在正常模式下所述控制单元通过N个触摸通道分别与所述N个触摸按键对应连接，其特征在于，包括如下步骤：

通道切换步骤：当所述控制单元进入低功耗模式时，将所述N个触摸按键分别与从所述N个触摸通道里选择的M个触摸通道中的其中之一连接，所述N＞M≥1，所述N、M为正整数；

扫描步骤：当所述控制单元处于低功耗模式时，每隔预设扫描时间轮流通过所述M个触摸通道进行触摸检测；

当所述触摸检测获取到触摸按键信号时，进入阈值判断步骤；

阈值判断步骤：若所述触摸按键信号达到按键阈值，则进入正常模式；否则回到所述扫描步骤。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗触摸检测唤醒方法，其特征在于，还包括：

基准值更新步骤：当所述控制单元处于低功耗模式时，每隔预设强制唤醒时间进入正常模式并扫描触摸按键，更新触摸基准值；之后进入低功耗模式。

3.低功耗触摸检测装置，包括控制单元和分别与所述控制单元连接的N个触摸按键；在所述控制单元处于正常模式时，每个所述触摸按键通过一个与之对应的触摸通道连接到所述控制单元；其特征在于：在所述控制单元处于低功耗模式时，所述N个所述触摸按键通过M个触摸通道连接到所述控制单元；所述N＞M≥1，所述N、M为正整数。

4.根据权利要求3所述的低功耗触摸检测装置，其特征在于：

在低功耗模式下所述M个触摸通道中的每一个均与至少两个触摸按键连接。

5.根据权利要求3所述的低功耗触摸检测装置，其特征在于：

还包括至少一个通道切换开关，所述通道切换开关用于将所述触摸按键与所述M个触摸通道之一连接。

6.根据权利要求3所述的低功耗触摸检测装置，其特征在于：

所述触摸按键根据功能类型或物理位置划分为多组；在所述控制单元处于低功耗模式时，每组所述触摸按键与组内其中一个触摸按键所对应的触摸通道进行连接。

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