[发明专利]电容式多点触摸屏基准数据更新的方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于触摸屏技术领域，尤其涉及一种电容式多点触摸屏检测基准更新的方法及系统。

背景技术

由于在触感体验、透光率和耐用性方面有独特的优势，电容式多点触摸屏在手机和平板电脑之类的手持式触控装置中得到了越来越多的应用。

首先，简单介绍一下电容式多点触摸屏的基本检测原理：电容式多点触摸屏包含有电容式触摸传感器和与其相连接的触摸控制器。为了达到检测多个触摸点的目的，触摸传感器上配置有多个纵横排列的触摸检测节点；如果这些检测节点以m行和n列的排列形式分布在触摸传感器平面上即构成一个m*n的检测节点矩阵，见图1A所示，触摸控制器通过对这个检测节点矩阵进行采样即可得到相应的m*n的采样数据矩阵。习惯上，也将一次扫描采集到的一个矩阵的采样数据称为一帧采样数据。为了对触摸事件进行检测，还需要借用一个在无触摸条件下的稳定采样数据建立起来的参考基准数据矩阵，与各检测数据一一对应，见图1B所示。根据电容式触摸屏的检测原理，很容易理解，当前采样数据相对基准数据的差异变化部分，包含了检测到的触摸信息。参见图1C，为了对触摸事件进行判断，计算各个采样点的触摸检测数据，即：D_ij＝S_ij-R_ij，由此得到了相应的当前检测数据矩阵或检测数据帧，如图1D所示。不妨假设触摸事件引起触摸检测数据的变化方向是正向的，因此可以用D_ij往正的方向变化的幅度来衡量触摸信号的强弱。实际应用中考虑到检测数据D_ij的幅度会有一定程度的抖动，用检测数据D_ij来判断触摸事件的更为具体的做法是：针对触摸屏的实际检测数据的动态范围，选取一个适当的触摸事件检测阈值Ht，使得幅度超过此阈值的检测数据成为理论上的一个可靠的触摸事件。也就是说：当D_ij＞Ht时，即可以在理论上判断认为这个触摸检测点检测到了触摸事件的发生。在图1E和图1F所示的一组检测数据中Dx3、Dx和Dx4就是这样的情况，它们都是由于触摸引起检测数据的幅度发生变化并且超出了触摸检测阈值Ht的范围。这些检测数据不仅显明了触摸事件的存在，而且可以利用Dx3、Dx和Dx4以及他们周边的检测数据来计算出触摸点的具体位置。

图2表示了一个触摸屏数据处理的总体流程。初始化阶段预设了各种阈值，设置了各种计数器和计时器的初始值；扫描采集触摸检测数据与基准更新阶段，获得触摸检测所需的一帧检测数据，并在适当时机更新基准数据；触摸事件分析阶段则根据对触摸检测数据的处理计算出触摸屏上各个有效触摸点的位置；触摸检测结果输出阶段将检测到的触摸点位置、运动轨迹等信息送出给触控装置的主机处理器。

上面介绍的只是最基本的触摸检测原理；对于电容式多点触摸屏而言，在实际应用中面临的情况要复杂很多。其中遇到一个特别而又重要的问题，就是触摸屏的基准数据需要在开机以及后续的使用过程中适时采用新的检测数据进行可靠正确的更新，才能保证持续可以从检测数据D_ij得出可靠的触摸检测结果。但是，正如本领域技术人员所了解的，电容式多点触摸屏至少在以下几种情况中获得的触摸检测数据容易出现异常情况，以至于难以做到可靠地对基准数据进行更新：

1.如果开机时触摸屏上有触摸，进行初次基准数据更新后，在这个触摸位置上获得的检测数据将有很大机会变成与正常触摸检测数据反方向且幅度较大的数据。

2.电容式多点触摸屏是根据互电容或投射电容检测原理进行检测的，使用者的身体与触控装置整机之间的耦合电容也参与到了触摸检测的过程中。如果使用者进行多点触摸，在某些特定条件下(例如当使用者的身体与触控装置之间的耦合很弱)，就可能造成触摸屏上一些特定的相关位置上出现反向大幅度触摸检测数据的情况。

3.如果触摸屏面出现水滴或水膜之类的物质，也往往会严重影响触摸检测数据，使它们偏离正常的情况，极其容易出现反向大幅度触摸检测数据的情况。