一種檢測靜電量的方法、裝置及終端與流程
2023-09-12 10:01:35
本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種檢測靜電量的方法、裝置及終端。
背景技術：
在秋冬季節，特別是乾燥的天氣裡，經常遇到手指觸碰金屬物品被電到的情況，這屬於人體放電現象。人體放電在一年四季都會發生，只是在秋冬乾燥的天氣中人體積聚的靜電較多，放電現象明顯，其他季節中人體積聚靜電較少，放電現象不明顯，以至於人們感覺不到。人體靜電主要是由於人的身體上的衣物等相互摩擦產生的附著於人體上的靜電產生。靜電看不見又摸不著，附著於物體表面，在與其他物體互相作用時才會釋放能量。
當感覺到電擊時，人身上的靜電電壓已超過2000伏；當看到放電火花時，身上的靜電已經超過3000伏，這時手指會有針刺般的痛感；當聽到放電的「劈啪」聲音時，身上的靜電已高達7000～8000伏。
與大多數人相比，一些老年人或體弱者遭遇靜電「襲擊」時，會產生一種難言的不適感，有的甚至會感到酸麻、刺痛、震顫、心慌等感覺瞬間傳遍全身。人體所帶靜電過多會對身體健康產生影響，如誘發心律失常，引起皮膚炎症等。目前市場上有一些人體靜電釋放器，但這種人體靜電釋放器需要用戶主動操作，不便於用戶及時釋放自身的靜電。
目前用於檢測人體靜電量，並提示用戶該釋放靜電的裝置包括：相互連接的電荷轉換組件和電容檢測晶片。其中，電荷轉換組件包括：上金屬板、下金屬板、側金屬板、第一絕緣體、第二絕緣體、第一電極和第二電極；上金屬板、側金屬板和下金屬板呈「匚」型固定連接，第一電極通過第一絕緣體與上金屬板固定連接，第二電極通過第二絕緣體與下金屬板固定連接；電容檢測晶片用於檢測電荷轉換組件上的電容變化值。這種裝置的原理為：電荷引起機械變化，進而導致電容變化。但這種裝置的缺陷就在於機械變化的靈敏度不高，檢測出 的人體靜電量並不準確，導致用戶不能及時釋放人體的靜電。
技術實現要素：
本發明實施例的目的在於提供一種檢測靜電量的方法、裝置及終端，能實時、準確地檢測出操作體的靜電量，進而提示用戶及時釋放操作體上的靜電。
為了達到上述目的，本發明的實施例提供了一種檢測靜電量的方法，應用於具備投射電容式觸控螢幕的終端，該方法包括：
檢測到操作體在終端的投射電容式觸控螢幕上的觸摸點，並獲取觸摸點在投射電容式觸控螢幕上的坐標位置；
根據坐標位置，確定投射電容式觸控螢幕中電容量發生變化的電容；
根據電容的電容量的變化，獲得操作體的靜電量。
其中，根據電容的電容量的變化，獲得操作體的靜電量的步驟，包括：
獲取電容在檢測到觸摸點之後的第一電容值；
根據第一電容值和預先存儲的電容在檢測到觸摸點之前的第二電容值，獲得操作體的靜電量。
其中，根據第一電容值和預先存儲的電容在檢測到觸摸點之前的第二電容值，獲得操作體的靜電量的步驟，包括：
通過公式c1＝c2-c3計算得到電容的電容量變化值，其中，c1表示電容量變化值，c2表示第一電容值，c3表示第二電容值；
通過公式q＝c1*u計算得到操作體的靜電量，其中，q表示操作體的靜電量，u表示電容的陽極與電容的陰極的電位差。
其中，在根據電容的電容量的變化，獲得操作體的靜電量的步驟之後，方法還包括：
在終端屏幕上顯示操作體的靜電量和終端中預先存儲的操作體的安全靜電量。
其中，在根據電容的電容量的變化，獲得操作體的靜電量的步驟之後，方法還包括：
比較操作體的靜電量與終端中預先存儲的操作體的安全靜電量的大小；
當操作體的靜電量大於操作體的安全靜電量時，提示用戶操作體的靜電量 已超過操作體的安全靜電量。
本發明的實施例還提供了一種檢測靜電量的裝置，應用於具備投射電容式觸控螢幕的終端，該裝置包括：
檢測模塊，用於檢測到操作體在終端的投射電容式觸控螢幕上的觸摸點，並獲取觸摸點在投射電容式觸控螢幕上的坐標位置；
確定模塊，用於根據坐標位置，確定投射電容式觸控螢幕中電容量發生變化的電容；
獲得模塊，用於根據電容的電容量的變化，獲得操作體的靜電量。
其中，獲得模塊包括：
第一獲得單元，用於獲取電容在檢測到觸摸點之後的第一電容值；
第二獲得單元，用於根據第一電容值和預先存儲的電容在檢測到觸摸點之前的第二電容值，獲得操作體的靜電量。
其中，第二獲得單元包括：
第一計算子單元，用於通過公式c1＝c2-c3計算得到電容的電容量變化值，其中，c1表示電容量變化值，c2表示第一電容值，c3表示第二電容值；
第二計算子單元，用於通過公式q＝c1*u計算得到操作體的靜電量，其中，q表示操作體的靜電量，u表示電容的陽極與電容的陰極的電位差。
其中，裝置還包括：
顯示模塊，用於在終端屏幕上顯示操作體的靜電量和終端中預先存儲的操作體的安全靜電量。
其中，裝置還包括：
比較模塊，用於比較操作體的靜電量與終端中預先存儲的操作體的安全靜電量的大小，並當操作體的靜電量大於操作體的安全靜電量時，觸發提示模塊；
提示模塊，用於根據比較模塊的觸發，提示用戶操作體的靜電量已超過操作體的安全靜電量。
本發明的實施例還提供了一種終端，包括上述的檢測靜電量的裝置。
本發明的上述方案至少包括以下有益效果：
在本發明的實施例中，通過操作體在投射電容式觸控螢幕上的坐標位置，確定出投射電容式觸控螢幕中電容量發生變化的電容，並根據該電容的電容量的變 化，得到操作體的靜電量，解決了不能準確檢測操作體(例如人體)的靜電量，導致用戶不能及時釋放操作體上的靜電的問題，達到了實時、準確地檢測出操作體的靜電量，進而便於用戶及時釋放操作體上的靜電的效果。
附圖說明
圖1為本發明第一實施例中檢測靜電量的方法的流程圖；
圖2為本發明第一實施例中兩層ito層結構圖之一；
圖3為本發明第一實施例中兩層ito層結構圖之二；
圖4為本發明第一實施例中由x、y滑條形成的電容示意圖；
圖5為本發明第一實施例中操作體觸控螢幕幕時耦合電場的示意圖；
圖6為本發明第一實施例中操作體觸控螢幕幕時投射電容式觸控螢幕的工作原理圖；
圖7為本發明第二實施例中檢測靜電量的裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這裡闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，並且能夠將本公開的範圍完整的傳達給本領域的技術人員。
第一實施例
如圖1所示，本發明的第一實施例提供了一種檢測靜電量的方法，應用於具備投射電容式觸控螢幕的終端(例如智慧型手機、平板電腦等)，其中，該方法包括：
步驟s101，檢測到操作體在終端的投射電容式觸控螢幕上的觸摸點，並獲取觸摸點在投射電容式觸控螢幕上的坐標位置。
在本發明的第一實施例中，上述操作體可以是人的手指、動物的肢體等帶靜電的物體。
步驟s102，根據坐標位置，確定投射電容式觸控螢幕中電容量發生變化的電容。
步驟s103，根據電容的電容量的變化，獲得操作體的靜電量。
在本發明的第一實施例中，上述投射電容式觸控螢幕是通過在兩層ito(ito為一種透明的導電材料)導電玻璃塗層上蝕刻出不同的ito導電線路模塊實現的。如圖2～圖3所示，兩個模塊上蝕刻的圖形相互垂直，可以把它們分別看作是x方向和y方向連續變化的滑條，其中，在圖2中，設置有「/」標識的菱形表示一個方向的滑條，沒有設置任何標識的菱形表示另一方向的滑條。在圖3中，設置有「/」標識的條形表示一個方向的滑條，沒有設置任何標識的條形表示另一方向的滑條。如圖4所示，由於x、y架構在不同表面，其相交處形成一電容(如圖4中的電容c4)節點。其中，在圖4中，設置有「/」標識的菱形表示一個方向的滑條，沒有設置任何標識的菱形表示另一方向的滑條。一個滑條可以當成驅動線，另外一個滑條當成是偵測線。當電流經過驅動線中的一條導線時，如果外界有電容變化的信號，那麼就會引起另一層導線上電容節點的變化。其中，偵測電容值的變化可以通過與之相連的電子迴路測量得到。
在本發明的第一實施例中，假設上述x方向的滑條為驅動線，y方向的滑條為偵測線，這樣當操作體(例如人的手指)觸摸終端的屏幕時，由於人體電場，操作體和觸控螢幕(此處為投射電容式觸控螢幕)形成一個耦合電場，對於高頻電流而言，電容是直接導體，會影響電路整體特性。如圖5所示，其中groundplane相當於驅動極(即驅動線上的一個ito電極)，sensor相當於偵測極(即偵測線上的一個ito電極)，c5為驅動極與偵測極之間形成的電容，c6為驅動極與操作體之間形成的電容，c7為偵測極與操作體之間形成的電容。如圖6所示，當驅動極發射高頻信號，操作體觸控螢幕幕時，操作體上的靜電引起電容變化，從圖6中可以看出驅動極與操作體間形成電容，驅動極的高頻脈衝信號不僅可以到達偵測極，也可以到達操作體，此時觸控螢幕(此處為投射電容式觸控螢幕)可以通過操作體觸控螢幕幕時電流的變化找到有差異的電容的位置，從而取的操作體在觸控螢幕(此處為投射電容式觸控螢幕)上的位置，即操作體在終端的投射電容式觸控螢幕上的觸摸點的坐標位置。需要說明的是，圖6中的虛線為耦合電場的電場線，電介質前面板為投射電容式觸控螢幕的組成部分之一，用於產生高頻脈衝信號的驅動緩衝器與驅動極的連接採用現有技術實現，因此 在此不再贅述。
在本發明的第一實施例中，在確定出觸摸點在投射電容式觸控螢幕上的坐標位置後，會根據該坐標位置，確定出投射電容式觸控螢幕中電容量發生變化的電容，並根據該電容的電容量的變化情況，確定出操作體的靜電量。
其中，在本發明的第一實施例中，上述步驟s103具體為：
第一步，獲取電容在檢測到觸摸點之後的第一電容值；
在本發明的第一實施例中，上述驅動極可以理解為電容的陽極，偵測極可以理解為電容的陰極。
在本發明的第一實施例中，可以通過與上述電容相連的電子迴路測量得到第一電容值。
第二步，根據第一電容值和預先存儲的電容在檢測到觸摸點之前的第二電容值，獲得操作體的靜電量。
需要說明的是，終端中預先存儲有投射電容式觸控螢幕中各電容的初始電容值，即操作體在觸控螢幕幕前各電容的電容值。
在本發明的第一實施例中，在測量得到上述第一電容值之後，便可以根據第一電容值與第二電容值的差值，計算得到操作體的靜電量。具體地，可以先通過公式c1＝c2-c3計算得到電容的電容量變化值，然後再通過公式q＝c1*u計算得到操作體的靜電量，其中，c1表示電容量變化值，c2表示第一電容值，c3表示第二電容值，q表示操作體的靜電量，u表示電容的陽極(即驅動極)與電容的陰極(即偵測極)的電位差。需要說明的是，驅動極的高頻脈衝信號的振幅一定，因此u也一定。
在本發明的第一實施例中，通過操作體在投射電容式觸控螢幕上的坐標位置，確定出投射電容式觸控螢幕中電容量發生變化的電容，並根據該電容的電容量的變化，得到操作體的靜電量，解決了不能準確檢測操作體(例如人體)的靜電量，導致用戶不能及時釋放操作體上的靜電的問題，達到了實時、準確地檢測出操作體的靜電量，進而便於用戶及時釋放操作體上的靜電的效果。
其中，在本發明的第一實施例中，為了使用戶清楚地知道操作體的靜電量，在執行完上述步驟s103之後，上述方法還包括：在終端屏幕上顯示操作體的靜電量和終端中預先存儲的操作體的安全靜電量的步驟。需要說明的是，終端 中預先存儲有操作體的安全靜電量，當操作體上的靜電量超過操作體的安全靜電量時，操作體上的靜電量會對操作體產生不利的影響，其中，該操作體的安全靜電量可以是一個範圍值。
進一步地，在執行完上述步驟s103之後，終端也可以比較操作體的靜電量和操作體的安全靜電量的大小，當操作體的靜電量大於操作體的安全靜電量時，終端會提示用戶操作體的靜電量已超過操作體的安全靜電量(例如通過鳴笛聲、報警音等提示用戶操作體的靜電量已超過操作體的安全靜電量)，以使用戶及時釋放操作體上的靜電，從而有效地防止操作體上的靜電給操作體造成不利的影響。
第二實施例
如圖7所示，本發明的第二實施例提供了一種檢測靜電量的裝置，應用於具備投射電容式觸控螢幕的終端(例如智慧型手機、平板電腦等)，其中，該裝置包括：
檢測模塊701，用於檢測到操作體在終端的投射電容式觸控螢幕上的觸摸點，並獲取觸摸點在投射電容式觸控螢幕上的坐標位置；
確定模塊702，用於根據坐標位置，確定投射電容式觸控螢幕中電容量發生變化的電容；
獲得模塊703，用於根據電容的電容量的變化，獲得操作體的靜電量。
其中，獲得模塊703包括：
第一獲得單元，用於獲取電容在檢測到觸摸點之後的第一電容值；
第二獲得單元，用於根據第一電容值和預先存儲的電容在檢測到觸摸點之前的第二電容值，獲得操作體的靜電量。
其中，第二獲得單元包括：
第一計算子單元，用於通過公式c1＝c2-c3計算得到電容的電容量變化值，其中，c1表示電容量變化值，c2表示第一電容值，c3表示第二電容值；
第二計算子單元，用於通過公式q＝c1*u計算得到操作體的靜電量，其中，q表示操作體的靜電量，u表示電容的陽極與電容的陰極的電位差。
其中，裝置還包括：
顯示模塊，用於在終端屏幕上顯示操作體的靜電量和終端中預先存儲的操 作體的安全靜電量。
其中，裝置還包括：
比較模塊，用於比較操作體的靜電量與終端中預先存儲的操作體的安全靜電量的大小，並當操作體的靜電量大於操作體的安全靜電量時，觸發提示模塊；
提示模塊，用於根據比較模塊的觸發，提示用戶操作體的靜電量已超過操作體的安全靜電量。
在本發明的第二實施例中，終端通過操作體在投射電容式觸控螢幕上的坐標位置，確定出投射電容式觸控螢幕中電容量發生變化的電容，並根據該電容的電容量的變化，得到操作體的靜電量，解決了不能準確檢測操作體(例如人體)的靜電量，導致用戶不能及時釋放操作體上的靜電的問題，達到了實時、準確地檢測出操作體的靜電量，進而便於用戶及時釋放操作體上的靜電的效果。
需要說明的是，本發明第二實施例提供的檢測靜電量的裝置是應用上述檢測靜電量的方法的裝置，即上述方法的所有實施例均適用於該裝置，且均能達到相同或相似的有益效果。
第三實施例
本發明的第三實施例提供了一種終端，包括上述的檢測靜電量的裝置。
在本發明的第三實施例中，上述終端可以是智慧型手機、平板電腦等終端。
需要說明的是，本發明第三實施例提供的終端時包括上述檢測靜電量的裝置的終端，即上述檢測靜電量的裝置的所有實施例均適用於該終端，且均能達到相同或相似的有益效果。
以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。