[發(fā)明專利]電容式多點(diǎn)觸摸屏基準(zhǔn)數(shù)據(jù)更新的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110139017.1
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN102799321A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉金春;鐘華
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市匯頂科技有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容式多點(diǎn)觸摸屏檢測基準(zhǔn)更新的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于在觸感體驗(yàn)、透光率和耐用性方面有獨(dú)特的優(yōu)勢，電容式多點(diǎn)觸摸屏在手機(jī)和平板電腦之類的手持式觸控裝置中得到了越來越多的應(yīng)用。

首先，簡單介紹一下電容式多點(diǎn)觸摸屏的基本檢測原理：電容式多點(diǎn)觸摸屏包含有電容式觸摸傳感器和與其相連接的觸摸控制器。為了達(dá)到檢測多個(gè)觸摸點(diǎn)的目的，觸摸傳感器上配置有多個(gè)縱橫排列的觸摸檢測節(jié)點(diǎn)；如果這些檢測節(jié)點(diǎn)以m行和n列的排列形式分布在觸摸傳感器平面上即構(gòu)成一個(gè)m*n的檢測節(jié)點(diǎn)矩陣，見圖1A所示，觸摸控制器通過對這個(gè)檢測節(jié)點(diǎn)矩陣進(jìn)行采樣即可得到相應(yīng)的m*n的采樣數(shù)據(jù)矩陣。習(xí)慣上，也將一次掃描采集到的一個(gè)矩陣的采樣數(shù)據(jù)稱為一幀采樣數(shù)據(jù)。為了對觸摸事件進(jìn)行檢測，還需要借用一個(gè)在無觸摸條件下的穩(wěn)定采樣數(shù)據(jù)建立起來的參考基準(zhǔn)數(shù)據(jù)矩陣，與各檢測數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，見圖1B所示。根據(jù)電容式觸摸屏的檢測原理，很容易理解，當(dāng)前采樣數(shù)據(jù)相對基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異變化部分，包含了檢測到的觸摸信息。參見圖1C，為了對觸摸事件進(jìn)行判斷，計(jì)算各個(gè)采樣點(diǎn)的觸摸檢測數(shù)據(jù)，即：D_ij＝S_ij-R_ij，由此得到了相應(yīng)的當(dāng)前檢測數(shù)據(jù)矩陣或檢測數(shù)據(jù)幀，如圖1D所示。不妨假設(shè)觸摸事件引起觸摸檢測數(shù)據(jù)的變化方向是正向的，因此可以用D_ij往正的方向變化的幅度來衡量觸摸信號的強(qiáng)弱。實(shí)際應(yīng)用中考慮到檢測數(shù)據(jù)D_ij的幅度會有一定程度的抖動，用檢測數(shù)據(jù)D_ij來判斷觸摸事件的更為具體的做法是：針對觸摸屏的實(shí)際檢測數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍，選取一個(gè)適當(dāng)?shù)挠|摸事件檢測閾值Ht，使得幅度超過此閾值的檢測數(shù)據(jù)成為理論上的一個(gè)可靠的觸摸事件。也就是說：當(dāng)D_ij＞Ht時(shí)，即可以在理論上判斷認(rèn)為這個(gè)觸摸檢測點(diǎn)檢測到了觸摸事件的發(fā)生。在圖1E和圖1F所示的一組檢測數(shù)據(jù)中Dx3、Dx和Dx4就是這樣的情況，它們都是由于觸摸引起檢測數(shù)據(jù)的幅度發(fā)生變化并且超出了觸摸檢測閾值Ht的范圍。這些檢測數(shù)據(jù)不僅顯明了觸摸事件的存在，而且可以利用Dx3、Dx和Dx4以及他們周邊的檢測數(shù)據(jù)來計(jì)算出觸摸點(diǎn)的具體位置。

圖2表示了一個(gè)觸摸屏數(shù)據(jù)處理的總體流程。初始化階段預(yù)設(shè)了各種閾值，設(shè)置了各種計(jì)數(shù)器和計(jì)時(shí)器的初始值；掃描采集觸摸檢測數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)更新階段，獲得觸摸檢測所需的一幀檢測數(shù)據(jù)，并在適當(dāng)時(shí)機(jī)更新基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；觸摸事件分析階段則根據(jù)對觸摸檢測數(shù)據(jù)的處理計(jì)算出觸摸屏上各個(gè)有效觸摸點(diǎn)的位置；觸摸檢測結(jié)果輸出階段將檢測到的觸摸點(diǎn)位置、運(yùn)動軌跡等信息送出給觸控裝置的主機(jī)處理器。

上面介紹的只是最基本的觸摸檢測原理；對于電容式多點(diǎn)觸摸屏而言，在實(shí)際應(yīng)用中面臨的情況要復(fù)雜很多。其中遇到一個(gè)特別而又重要的問題，就是觸摸屏的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)需要在開機(jī)以及后續(xù)的使用過程中適時(shí)采用新的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠正確的更新，才能保證持續(xù)可以從檢測數(shù)據(jù)D_ij得出可靠的觸摸檢測結(jié)果。但是，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，電容式多點(diǎn)觸摸屏至少在以下幾種情況中獲得的觸摸檢測數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)異常情況，以至于難以做到可靠地對基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新：

1.如果開機(jī)時(shí)觸摸屏上有觸摸，進(jìn)行初次基準(zhǔn)數(shù)據(jù)更新后，在這個(gè)觸摸位置上獲得的檢測數(shù)據(jù)將有很大機(jī)會變成與正常觸摸檢測數(shù)據(jù)反方向且幅度較大的數(shù)據(jù)。

2.電容式多點(diǎn)觸摸屏是根據(jù)互電容或投射電容檢測原理進(jìn)行檢測的，使用者的身體與觸控裝置整機(jī)之間的耦合電容也參與到了觸摸檢測的過程中。如果使用者進(jìn)行多點(diǎn)觸摸，在某些特定條件下(例如當(dāng)使用者的身體與觸控裝置之間的耦合很弱)，就可能造成觸摸屏上一些特定的相關(guān)位置上出現(xiàn)反向大幅度觸摸檢測數(shù)據(jù)的情況。

3.如果觸摸屏面出現(xiàn)水滴或水膜之類的物質(zhì)，也往往會嚴(yán)重影響觸摸檢測數(shù)據(jù)，使它們偏離正常的情況，極其容易出現(xiàn)反向大幅度觸摸檢測數(shù)據(jù)的情況。