[发明专利]电容式触摸屏上的触摸分析

说明书

背景技术

自从引入智能手机和平板PC（个人计算机）以来，电容式触摸屏越来越受欢迎。电容式触摸屏的尺寸变得越来越大，并且存在对这些屏幕的响应性、分辨率和智能性的不断增长的需求。 

电容式触摸屏通常由电容传感器（也称为节点）的阵列组成，其中每个电容传感器100（见图1）包含电寄生电容C_P（下文称为基线电容）。与电容传感器100进行直接物理接触（例如，手指触摸）或近似物理接触（例如，手掌靠近屏幕）将添加与C_P并联的第二电容C_F（下文称为前景电容），从而为所触摸的传感器产生的整体感测电容C_S是C_F+C_P。理想地，在测量和校准后，前景电容C_F可以从感测电容C_S中提取（即C_F=C_S-C_P）。 

当具体节点上经校准的前景电容C_F大于预定阈值时，能够检测到与电容传感器100的接触。通过测量每个节点上的感测电容C_S，可以构造电容变化的二维图像。所构造的二维图像能够用于确定与屏幕接触的位置。由于在感测电容C_S测量期间产生的噪声，确定与屏幕进行接触的位置的精度会降低。此外，比起每次与电容式触摸屏进行的接触的位置来，存在更多的与其相关的信息。例如，所述二维图像可以用于识别手指接触、触控笔（stylus）接触或者接近电容式触摸屏的人的手掌或脸颊。 

二维表面建模电路可以用于模拟通过与电容式触摸屏接触而引入的峰值。嵌入在峰值中的解析特性如曲率（即光滑性）、峰值的方向和坐标可以用于提高确定电容式触摸屏上的接触位置及触摸的类型（例如手指、触控笔、手掌）的精确度。 

附图说明

图1是示出电容式触摸屏上的传感器的横截面以及电容式触摸屏上的电容的示意图。（现有技术） 

图2是指示电容传感器的位置的电容式触摸屏的布局图。（现有技术） 

图3是两根手指与电容式触摸屏进行接触所导致的传感器中的电容变化的图表，其示出触摸的稀疏特性的示例。（现有技术） 

图4a是对电容器进行充电的电压源的示意图。（现有技术） 

图4b是已充电电容器和未充电电容器的示意图。（现有技术） 

图4c是电荷从一个电容器转移到另一电容器的示意图。（现有技术） 

图5是电荷转移电路的示意图，其示出替换的电荷转移电路。（现有技术） 

图6是根据本发明的一个实施例用于识别与电容式触摸屏进行的接触的类型的电子器件的框图。 

图7是根据本发明的一个实施例说明一组九个电容传感器的示例，其中峰值电容C_S位于八个相邻电容传感器的中心坐标（0,0）处，八个相邻电容传感器位于坐标(-1,-1)、(0,-1)、(1,-1)、(-1,0)、(1,0)、(-1,1)、(0,1)及(1,1)上。 

图8是根据本发明的一个实施例示出内插峰值感测电容、内插峰值的曲率K以及内插峰值的方向θ的参数表面的示例。 

图9是根据本发明的一个实施例示出表明与人的手指接触的内插峰值感测电容、内插峰值的曲率K以及内插峰值的方向θ的参数表面的示例。 

图10是根据本发明的一个实施例示出表明与人的手掌交互的内插峰值感测电容、内插峰值的曲率K以及内插峰值的方向θ的参数表面的示例。 

图11是根据本发明的一个实施例示出表明与触控笔接触的内插峰值感测电容、内插峰值的曲率K以及内插峰值的方向θ的参数表面的示例。 

图12是根据本发明的一个实施例说明确定与电容式触摸屏进行何种类型的接触/交互的方法的流程图。 

具体实施方式

附图和说明书总体上公开了一种确定与电容式触摸屏进行交互的类型（例如手指、手掌、触控笔）的方法和装置。首先确定在一组相邻的电容传感器中具有最大感测电容的电容传感器。然后，根据电容传感器组中最大感测电容值和感测电容值确定参数表面。根据参数表面确定内插峰值电容（interpolated peak capacitance）、内插峰值处的曲率K以及内插峰值处的方向θ。基于内插峰值电容、曲率K和方向θ，可以识别与电容式触摸屏进行接触的类型。