[实用新型]一种电容式触摸屏检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电容触摸屏领域，尤其涉及一种电容式触摸屏检测装置。

背景技术

随着科技的进步，电容式触摸屏越来越广泛的应用于各种设备，例如：手机触摸屏、平板电脑、触摸按键等。

在手机设计中，实现一个稳健的电容式触摸屏设计的关键在于获得大的信噪比（SNR，Signal/Noise）。在电子通信和其它工程领域，信噪比一般以分贝（dB）表示。但在电容式触摸屏的手指感测应用中，不建议采用分贝作为信噪比的测量单位，因为对它的计算方法还不确定。基于功率的信噪比公式是10log（P2/P1），基于电压幅度的信噪比公式是20log（V2/V1），但究竟哪一个公式更适合于触摸应用尚不清楚。此外，在“触摸的分贝数”的解释方面也存在着混淆。为了避免这些问题，赛普拉斯（Cypress）半导体公司采用一种简单的比率作为电容式感测信噪比的首选基准。赛普拉斯给出的最佳实践指南是信号比噪声至少大5倍。按照工程术语，就是最小信噪比为5:1。 　  触摸传感器应用中的信噪比根据传感器输出端的原始数据（RawData）值来测定。比如，传感器上没有手指时峰峰噪声为6。当手指放在传感器上时，获得的信号是130，则信噪比为130:6，约为22:1。

电容式触摸屏的测量应该考虑到最好情况和最坏情况，最好情况是指较大的手指放在传感器垫片中心。最坏情况是较小的手指偏离中心放置。在手机系统的早期开发中，利用真实的手指来测试是一种可接受的方法。若开发人员希望测试更加与操作者无关，并且可重复，可以用金属棒来代替真实手指。 　　由于覆盖膜（overlay）厚度会削弱信号强度，因此，较稳妥的办法是系统开发时采用比预计稍厚的覆盖膜。为避免较高级固件的屏蔽效应，利用原始的未压缩的传感器计数值来测量信噪比。当没有手指触摸时，关断任何让传感器输出归零的自补偿或自动校准功能。

图1 为电容式触摸屏在手指触摸下的信噪比，在电容式触摸屏中，信噪比对触摸点个数有相当大的影响，如果处理不当会产生误判或错判，从而触摸坐标的计算有误，触摸屏任意杂乱冒点，不能正确地反映真实的触摸位置。

实用新型内容

本实用新型为解决现有电容式触摸屏触摸电容信噪比不高的技术问题，提供一种检测电容信噪比较高的电容式触摸屏检测装置。

一种电容式触摸屏检测装置，包括：检测电容式触摸屏的第一帧电容值作为基线电容值并保存的基线检测单元、检测电容式触摸屏除去第一帧的其它N帧电容值并对其进行保存的电容检测单元、将N帧电容值与基线电容值比较以去除M帧噪声帧的比较单元、将剩余N-M帧的电容值进行平均的均值计算单元、根据平均后的电容值计算触摸点坐标的坐标计算单元；

所述比较单元连接电容检测单元和基线检测单元，所述均值计算单元连接比较单元，所述坐标计算单元连接均值计算单元。

进一步的，所述N的取值范围为[4，10]，M的取值范围为[2，5]。

进一步的，所述电容检测单元包括：

检测N帧电容式触摸屏的电容值并对其进行存储的存储单元，对所述存储单元存储的帧数进行计数并判断存储帧数达到N帧的计数单元；

所述计数单元连接所述存储单元。

进一步的，所述均值计算单元利用如下公式计算N-M帧的电容均值：

；

公式中，differ_data[i]为平均后的电容值，data[i][j]为存储的N-M帧图像对应的电容值，i为电容式触摸屏的阵列个数，j为累加的总帧数，N为存储的总帧数，M为噪声帧的帧数。

进一步的，所述坐标计算单元包括：

根据平均后的电容值确定触摸位置及触摸点数的第一坐标确定单元；

判断触摸点数是否在处理范围K点内的第一判断单元；

如触摸点个数大于1个且小于K点，则对多点触摸坐标进行分组的分组单元；

将分组完成后的触摸点坐标与其前一次的触摸点坐标进行平均、或对当前触摸点与其前一次的触摸点坐标进行平均的平滑单元；

所述第一判断单元连接所述第一坐标确定模块，所述分组单元连接所述第一判断单元，所述平滑单元连接所述分组单元。

进一步的，所述处理范围K的取值范围为[1，10]。

进一步的，所述平滑单元利用如下公式对触摸点坐标进行处理：

；