CN101526872A - 电容式感应屏按钮状态的监测方法和电容式感应系统 - Google Patents
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Abstract
一种确定电容式感应屏的按钮状态的方法,该方法根据按钮的电容值来确定其状态,其中,如果所述电容值大于触摸阈值,则确定所述按钮进入按下状态,如果所述电容值小于噪声阈值,则确定所述按钮进入未按下状态,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值。所述阈值都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值的最大预期值。由于每次判别前都更新基线值,因此环境因素的影响可以被及时纳入触摸阈值和噪声阈值,从而提高了按钮状态判定或检测的准确度。在优选实施例中,基线值被设定为按钮的最近若干个电容值的均值,并且根据按钮最近一次测得的电容值来确定求取均值所需的样本个数。
Description
技术领域
本发明涉及人机接口技术,特别涉及一种电容式感应屏的按钮状态的监测方法以及电容式感应系统。
背景技术
电容式传感是一种在前置面板显示、消费类电子和汽车等应用中迅速获得广泛推广的接口技术。电容式传感系统包含一组与电场相互作用的导体。由于皮肤层下的人体组织充满了电解质,因此可以借助手指的导电特性实现电容式传感。
图1为一种实现电容式传感器按钮的印刷电路板的顶视图。在图1所示的印刷电路板中,顶层100为接地平面,金属衬垫(sensorpad)110与顶层100之间由环形间隙120相隔以构成一个电容器,该电容器可以作为一个传感单元来检测按钮是被按下或释放。
图2为图1所示印刷电路板的剖面图。如图所示,顶层100和金属衬垫110形成于绝缘基板200上,绝缘基板200上开设有通孔200a以将金属衬垫110连接到绝缘基板底部的引线,绝缘材料层210覆盖住顶层100和金属衬垫110。当手指接近或触及金属衬垫110上方的绝缘材料层时,将改变形成于金属衬垫110与顶层100之间的电容器的电容量。这样,通过测量电容量的变化情况就可以确定按钮是否被按下或释放。
需要指出的是,各种环境因素(例如湿度、温度和表面污染等)将改变电容器的电容量,从而导致按钮状态检测或判别的准确度或可靠性降低。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种确定电容式感应屏的按钮状态的方法,其可有效提高按钮状态判别的准确度。
本发明的另一个目的是提供一种用于监测电容式感应屏的按钮状态的方法,其可有效提高按钮状态监测的准确度。
本发明的还有一个目的是提供一种电容式感应系统,其可有效提高按钮状态监测的准确度。
按照本发明的一个方面,提供了一种确定电容式感应屏的按钮状态的方法,该方法根据按钮的电容值来确定其状态,其中,如果所述电容值大于触摸阈值,则确定所述按钮进入按下状态,如果所述电容值小于噪声阈值,则确定所述按钮进入未按下状态,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值。
优选地,在上述方法中,通过连续多次测量所述按钮的电容值样本并取其平均以获取所述电容值。
优选地,在上述方法中,通过测量所述按钮的充电或放电时间来确定所述电容值,并且利用计数器的计数值来表征所述电容值的大小。
优选地,在上述方法中,根据所述按钮的灵敏度设定所述触摸阈值与所述噪声阈值的差值。更好地,所述触摸阈值与所述噪声阈值的差值的取值范围为一组离散值。
优选地,在上述方法中,按照下列方式确定所述基线值:将所述按钮的最近k个电容值的均值设定为所述基线值,这里k为正整数并且随最近一个所述电容值的取值范围的不同而变化。
优选地,在上述方法中,按照下列方式确定所述基线值:如果所述按钮的电容值大于所述触摸阈值,则将所述基线值设定为所述按钮的最近m个电容值的均值,否则,则将所述基线值设定为所述按钮的最近n个电容值的均值,这里m和n为正整数并且m>n。
优选地,在上述方法中,在初始化所述电容式感应屏时连续多次测量所述按钮的电容值样本并取其中最大的一个与所述电容值样本的平均值的差值作为所述最大预期值。
优选地,在上述方法中,在初始化所述电容式感应屏时根据信噪比要求设定所述最大预期值。
按照本发明的另一个方面,提供了一种用于监测电容式感应屏的按钮状态的方法,所述电容式感应屏包含一个或多个按钮,所述方法按照下列方式依次检测所述多个按钮的每一个的状态:
测量所述多个按钮的其中一个按钮的电容值;
更新触摸阈值和噪声阈值,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值;以及
如果所述电容值大于触摸阈值,则确定所述按钮进入按下状态,如果所述电容值小于噪声阈值,则确定所述按钮进入未按下状态。
按照本发明的还有一个方面,提供了一种用于监测电容式感应屏的按钮状态的方法,所述电容式感应屏包含一个或多个按钮,所述方法按照下列方式依次检测所述多个按钮的每一个的状态:
测量所述多个按钮的其中一个按钮的电容值;
更新触摸阈值和噪声阈值,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值;以及
如果最近连续若干个所述电容值都大于各自对应的所述触摸阈值,则确定该按钮进入按下状态,如果所述电容值小于噪声阈值,则确定该按钮进入未按下状态。
按照本发明的还有一个方面,提供了一种电容式感应系统,其中,包括:
电容式感应屏,包括:
基板,表面排布有一个或多个电容器作为按钮;
覆盖在所述基板上的绝缘材料层;
与所述按钮耦合的按钮状态监测单元,按照下列方式依次检测所述多个按钮的每一个的状态:
测量所述多个按钮的其中一个按钮的电容值;
更新触摸阈值和噪声阈值,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值;以及
如果所述电容值大于所述触摸阈值,则确定所述按钮进入按下状态,如果所述电容值小于所述噪声阈值,则确定所述按钮进入未按下状态。
按照本发明的还有一个方面,提供了一种电容式感应系统,其中,包括:
电容式感应屏,包括:
基板,表面排布有一个或多个电容器作为按钮;
覆盖在所述基板上的绝缘材料层;
与所述按钮耦合的按钮状态监测单元,按照下列方式依次检测所述多个按钮的每一个的状态:
测量所述多个按钮的其中一个按钮的电容值;
更新触摸阈值和噪声阈值,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值;以及
如果最近连续若干个所述电容值都大于各自对应的所述触摸阈值,则确定该按钮进入按下状态,如果所述电容值小于所述噪声阈值,则确定该按钮进入未按下状态。
按照本发明的实施例,由于每次判别前都更新基线值,因此环境因素的影响可以被及时纳入触摸阈值和噪声阈值,从而提高了按钮状态判定或检测的准确度。在优选实施例中,基线值被设定为按钮的最近若干个电容值的均值,并且根据按钮最近一次测得的电容值来确定求取均值所需的样本个数,这种算法比较简洁,占用的计算资源较少。在另一个优选实施例中,触摸阈值与噪声阈值的差值根据按钮的灵敏度设定,因此可以灵活地适应各种应用需求。
附图简述
本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解,附图包括:
图1为一种包含电容式传感按钮的印刷电路板的顶视图。
图2为图1所示印刷电路板的剖面图。
图3为另一种包含电容式传感按钮的印刷电路板的剖面图。
图4为利用弛豫振荡器电路测量按钮电容值的示意图。
图5示出了利用倍压检波电路测量按钮电容值的示意图。
图6示出了按钮状态与计数值的对应关系曲线,其中横轴代表计数值,纵轴代表按钮的状态。
图7示出了按照本发明一个实施例的用于监测电容式感应屏的按钮状态的方法的流程图。
图8示出了图7中执行的阈值更新子程序的流程图。
具体实施方式
在以下的详细讨论中,借助文字描述和附图来阐述本发明的各个不同方面,这些方面仅以示意性例子的方式给出,并且可以是本发明一个或者多个示范性实施例。对于本领域中的技术人员来说,在不背离本发明的精神或范围的前提下,可以以各种不同的方法来改动所述的各个方面。
在下面的描述中,除非特别说明,电容式感应屏、电容感应矩阵和触摸屏是可以互换使用的术语。此外,在典型的电容式传感系统中,电容器(例如设置在图1和2所示印刷电路板上的金属衬垫与接地层之间形成的电容器)是一个传感单元,按钮的状态根据测得的电容值或电容量来确定。因此就该意义而言,术语电容器和按钮可以互换使用。另,按钮一般包含一个供手指触摸或接近的区域(例如图1和所示的绝缘材料层表面与金属衬垫对应的区域),以下将这样的区域称为按钮区域。
图1和2所示的仅是电容式传感系统中的电容器的其中一种具体形式,实际上,还可以采用其他的方式形成作为传感单元的电容器。例如,图3示出了另一种包含电容式传感按钮的印刷电路板的剖面图,如图所示,在绝缘基板300上形成有金属衬垫310,该金属衬垫通过开设在绝缘基板300上的通孔与绝缘基板背面的引线320电连接,另外,在绝缘基板300的背面设置有接地电极330,由此在金属衬垫310与接地电极330之间形成一个电容器。在金属衬垫310上方还覆盖有绝缘材料层340。当手指接近或触及金属衬垫310上方的绝缘材料层340时,由于人体可以看作一个接地的导体,因此相当于在金属衬垫与接地电极之间并联了一个电容器。这样,通过测量金属衬垫310与接地电极330之间电容量的变化情况就可以确定按钮是否被按下或释放。
需要指出的是,本领域内的技术人员由下面的描述将会认识到,本发明的基本原理并依赖于电容器的具体形式。
需要指出的是,在电容式传感系统中,按钮被按下或释放并不意味着需要在按钮区域施加一定的作用力或从按钮区域撤除该作用力,实际上,只要能够引起电容值足够的变化程度,即使手指等人体组织不接触按钮区域,也可以视为按钮被按下。
按钮电容值的测量可以有多种方法,典型地,例如可利用图4所示的弛豫振荡器电路。如图4所示,该电路包括多路复用器41、比较器42、脉宽调制器43和计数器44。按钮经多路复用器41依次与比较器42的正相端导通,比较器42的输出被馈送入脉宽调制器43的时钟输入电路。脉宽调制器43负责对一个时钟频率为24MHz的16位计数器进行门控。当手指接近或触摸按钮区域时,将使得电容值增大,从而导致计数值增大,由此检测到按钮被按下;反之,当手指离开按钮区域时,将使得电容值减小,从而导致计数值减小,由此检测到按钮被释放。
图5示出了利用倍压检波电路测量图4所示按钮的电容值的示意图。如图所示,电容器C2、C3和二极管D1和D2构成的倍压检波电路。信号源可以是具有脉宽调制脉冲输出能力的微控制器,其提供的500KHz方波脉冲(幅值约为0~5伏)经过电容器C1和电阻器R的分压,在Va端形成交流方波。该交流方波输入倍压检波电路后在Vb端形成一定的电压。
在图5中,手指未接近或触摸按钮时在金属衬垫310与接地电极330之间的电容器以Cp表示。当手指接近或触摸按钮时,相当于在电容器Cp两端并联一个电容器Cx,这将引起Va端的电压减小,因此通过测量Va端的电压即可确定电容值的大小,从而判断按钮的状态变化。
Va端电压的大小可通过测量电容器C2对电容器C3的充电时间加以确定。具体而言,由于电容器C2的电容值远小于电容器C3,因此需要多次对电容器C3充电,Vb端的电压才能达到预设值,通过测量Vb端电压达到预设值所需的时间即可确定Va端电压的大小。为此,将Vb端与微控制器的高阻抗端口相连,并利用微控制器内部的计时器计时Vb电压由0到达该端口的高电平门限(例如大约1.5伏)时的计数值。
由于电容器的充电或放电时间常采用计数器来计时,因此可利用计数器的计数值来反映电容值的大小。在下面的描述的实施例中,除非特别指出,术语电容值与计数值可以互换使用。
图6示出了按钮状态与电容值或表征电容值的计数值的对应关系曲线,其中横轴代表计数值,纵轴代表按钮的状态。参见图6,当按钮先前的状态为释放或未按下(OFF)时,如果计数值大于触摸阈值,则判定按钮状态由未按下变为按下或开启(ON);另一方面,当按钮先前的状态为按下时,如果计数值大于噪声阈值,则判定按钮状态由按下变为释放。对于其他情形,则判定按钮状态不发生变化。
以下对触摸阈值和噪声阈值作进一步的描述。
对于一个按钮,不论其处于按下还是释放状态,都存在一个固有的电容,而手指接近或触摸按钮区域将暂时引入一个新的电容,从而引起按钮电容值或计数值的变化。以下将前者称为固有电容,后者称为手指电容。
由于噪声(例如诸如电磁干扰之类的环境噪声)的存在,按钮的电容值或计数值将会围绕固有电容的电容量随机地涨落,为了区分噪声引起的计数值的变化和按钮被按下引起的计数值的变化,本发明的实施例引入噪声阈值,其相当于按钮未按下时电容值或计数值的可能的最大值。
需要指出的是,各种环境因素的变化将导致固有电容的电容量发生趋势性的变化。例如如果按钮区域沾水或油污,则由于电容器介质的介电常数被改变,从而导致电容量改变。如果不对上述固有电容的这种趋势性变化进行校正,则将导致按钮状态判别的准确性降低。为此,按照本发明的实施例,引入一个动态更新的基线值来反映固有电容的这种趋势性的变化,具体而言,可以通过在动态更新的基线值上叠加一定的分量或参数来构成噪声阈值和触摸阈值,从而使得噪声阈值和触摸阈值跟随基线值一起浮动。
对于噪声阈值,该分量是按钮未按下时测得的电容值或计数值高于基线值的偏离值或最大预期值。上述偏离值的确定可采用下列方式,例如,在电容式感应系统开机或者按钮处于未按下的一段时间内,连续多次测量按钮的电容值以获取多个电容值样本,然后将这些样本中的最大值与这些样本的平均值相减并将计算得到的差值设定为偏离值。另一种可选的方式是在初始化电容式感应屏时,根据信噪比的要求,通过实验设定偏离值。
触摸阈值大于噪声阈值,其除了包含基线值和叠加在基线值上的偏离值以外,可选地,还可以包含一个其与噪声阈值的差值或迟滞值,在下面的描述中将会对迟滞值作进一步的讨论。
按照本发明的实施例,基线值可以按照例如下列方式进行更新。将按钮电容值的数值划分为若干范围,每个范围对应一个正整数k,当每次测得新的按钮电容值时,首先根据该电容值对应的范围确定相应的k值,然后将最近k个电容值的均值设定为基线值,然后利用新设定的基线值来更新噪声阈值和触摸阈值。
优选地,可以以触摸阈值为界将按钮电容值划分为两个范围,大于触摸阈值的范围所对应的k值为一个较大的值(例如64),而小于或等于触摸阈值的范围所对应的k值为一个较小的值(例如16)。
上述迟滞值即触摸阈值与噪声阈值的差值,该差值可以用来调整按钮的灵敏度。具体而言,如果按钮需要较高的灵敏度,则可以将上述差值设定得较小,甚至为零,这样,即使手指非常短暂或轻微地触摸按钮,也可被判定为处于按下状态;反之,如果需要较高的灵敏度,则可以将上述差值设定得较大,这样,手指与按钮区域必须有足够的接触时间和接触力度才可判定按钮处于按下状态。
为了方便灵敏度的设置,可以提供一组离散值,每个离散值分别对应一个特定的应用场合,在电容式感应系统开机时,操作者可根据情况从该组离散值中选取合适的值作为迟滞值。
需要指出的是,典型地,每次测量一个按钮的电容值所需的时间大约为数百微秒,因此即使有多个按钮,在1秒内也可以对每个按钮的电容值进行多次扫描或按照一定的顺序多次采样以获得每个按钮的多个电容值样本。优选地,可以将一段时间内多次扫描测得的多个按钮电容值样本的平均值作为上述按钮状态判别和阈值更新过程中所述的电容值。
以下借助附图描述按照本发明一个实施例的用于监测电容式感应屏的按钮状态的方法。
在该实施例中,电容式感应屏包含多个按钮(例如10个按钮),电容式感应系统通过按照一定的顺序依次测量来获取这些按钮的电容值,该依次测量的过程(以下又称为扫描过程)不断被重复,由此可以实时检测出每个按钮的状态。这些按钮分别以数字1~n序号,这里n为扫描过程中测量的按钮的个数。在每次扫描过程中,电容式感应系统采用一个按钮计数器来指示已经被测量的按钮的数量,当该按钮计数器的计数值达到设定值时,系统清零该按钮计数器并启动新的扫描过程。
图7示出了基于本实施例的检测方法的流程图。
如图7所示,在步骤S701,当电容式感应系统开机后,首先进行初始化设置,包括对基线值的初始值、偏离值和迟滞值的设定。这些参数值的设定方式在上面已作描述,此处不再赘述。
接着,进入步骤S703,将按钮计数器清零并随后进入步骤S705。
在步骤S705,测量第i个按钮的电容值或计数值Ci,这里i为按钮的序号。有关电容值的测量方式请参见上面的描述。此外,在本实施例中,假设测得的每个按钮的电容值是单次采样得到的按钮的电容值样本。
随后转入步骤S707,执行一个用于更新触摸阈值和噪声阈值的子程序。以下将对该子程序作进一步的描述。
在完成阈值更新后,进入步骤S709,按照下列规则判定按钮是处于按下还是释放状态:
规则1:对于第i个按钮,如果Ci(t)>Ti touch(t),则判定按钮处于按下状态;
规则2:对于第i个按钮,如果Ci(t)<Ti noise(t),则判定按钮处于未按下状态;
规则3:对于第i个按钮,如果Ti touch(t)≥Ci(t)≥Ti noise(t),则判定按钮保持前一状态不变。
这里,t表示一个按钮的电容值的测量序号,例如第1次测得的电容值的序号可以取值为1,第t次测得的电容值的序号可以取值为t,以此类推;Ci(t)为第i个按钮的第t次测得的电容值或计数值,Ti touch(t)和Ti noise(t)分别为第i个按钮的第t次更新的触摸阈值和噪声阈值,它们的更新在步骤S707完成。
随后,进入步骤S711,保存判定结果并进入步骤S713。
在步骤S713,电容式感应系统根据按钮计数器的计数值判断本次扫描过程是否已经遍历所有的按钮,如果判断结果为已经扫描完所有的按钮,则返回步骤S703,如果判断结果为尚未遍历所有的按钮,则进入步骤S715。
在步骤S715,使按钮计数器的计数值递增,并返回步骤S705。
图8示出了图7中执行的阈值更新子程序的流程图。如图8所示,在步骤S801中,判断第i个按钮的第t次测得的电容值或计数值Ci是否小于第i个按钮的第(t-1)次更新的触摸阈值Ti touch(t-1),如果判断结果为Ci>Ti touch(t-1),则进入步骤S803;否则,进入步骤S805。
在步骤S803中,按照下列式(1)~(3)更新第i个按钮的第t次更新的触摸阈值Ti touch(t)和噪声阈值Ti noise(t):
Ti touch(t)=Ti Baseline(t)+Ti offset+Ti hysterisis(1)
Ti noise(t)=Ti Baseline(t)+Ti offset(2)
在步骤S805中,按照下列式(4)~(6)更新第i个按钮的第t次更新的触摸阈值Ti touch(t)和噪声阈值Ti noise(t):
Ti touch(t)=Ti baseline(t)+Ti offset+Ti hysterisis(4)
Ti noise(t)=Ti baseline(t)+Ti offset(5)
这里,t表示一个按钮的电容值的测量序号,Ci(t)为第i个按钮的第t次测得的电容值或计数值,Ti touch(t)和Ti noise(t)分别为第i个按钮的第t次更新的触摸阈值和噪声阈值,Ti baseline(t)为第i个按钮的第t次更新的基线值,Ti offset为第i个按钮的偏离值,Ti hysterisis为第i个按钮的迟滞值,m和n为正整数并且m>n。
步骤S803和S805之后都进入步骤S807,保存更新的触摸阈值和噪声阈值。
按钮的按下与释放一般都会有抖动毛刺存在,为了获取稳定的按钮状态信息,应避开这段抖动期。为此,可以在步骤S809中采用下列改进的判定规则:
规则1’:对于第i个按钮,如果Ci(t’)>Ti touch(t’),则判定按钮处于按下状态,这里,t’=t,t-1,...,t-r,r为正整数;
规则2’:对于第i个按钮,如果Ci(t)<Ti noise(t),则判定按钮处于未按下状态;
规则3’:对于第i个按钮,如果上述规则1’和2’的条件皆不满足,则判定按钮保持前一状态不变。
上述规则1’意味着只有最近的连续(r+1)次的电容值皆大于相应的触摸阈值,按钮当前的状态才被判定为处于按下状态。利用该规则,即可实现去抖动处理。
值得指出的是,在上述实施例中,更新触摸阈值和噪声阈值以及判定按钮状态所用的电容值为每个按钮单次采样得到的电容值样本。为了进一步提高按钮状态判别的准确性,也可以连续多次测得的电容值样本的平均值作为电容值。
虽然已讨论了本发明的一些方面,但是本领域内的技术人员应该意识到:可以在不背离本发明原理和精神的条件下对上述方面进行改变,因此本发明的范围将由权利要求以及等同的内容所限定。
Claims (21)
1、一种确定电容式感应屏的按钮状态的方法,该方法根据按钮的电容值来确定其状态,其中,如果所述电容值大于触摸阈值,则确定所述按钮进入按下状态,如果所述电容值小于噪声阈值,则确定所述按钮进入未按下状态,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值。
2、如权利要求1所述的方法,其中,通过连续多次测量所述按钮的电容值样本并取其平均以获取所述电容值。
3、如权利要求1所述的方法,其中,通过测量所述按钮的充电或放电时间来确定所述电容值,并且利用计数器的计数值来表征所述电容值的大小。
4、如权利要求1所述的方法,其中,根据所述按钮的灵敏度设定所述触摸阈值与所述噪声阈值的差值。
5、如权利要求4所述的方法,其中,所述触摸阈值与所述噪声阈值的差值的取值范围为一组离散值。
6、如权利要求1所述的方法,其中,按照下列方式确定所述基线值:将所述按钮的最近k个电容值的均值设定为所述基线值,这里k为正整数并且随最近一个所述电容值的取值范围的不同而变化。
7、如权利要求1所述的方法,其中,按照下列方式确定所述基线值:如果所述按钮的电容值大于所述触摸阈值,则将所述基线值设定为所述按钮的最近m个电容值的均值,否则,则将所述基线值设定为所述按钮的最近n个电容值的均值,这里m和n为正整数并且m>n。
8、如权利要求1所述的方法,其中,在初始化所述电容式感应屏时连续多次测量所述按钮的电容值样本并取其中最大的一个与所述电容值样本的平均值的差值作为所述最大预期值。
9、如权利要求1所述的方法,其中,在初始化所述电容式感应屏时根据信噪比要求设定所述最大预期值。
10、一种用于监测电容式感应屏的按钮状态的方法,所述电容式感应屏包含一个或多个按钮,所述方法按照下列方式依次检测所述多个按钮的每一个的状态:
测量所述多个按钮的其中一个按钮的电容值;
更新触摸阈值和噪声阈值,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值;以及
如果所述电容值大于所述触摸阈值,则确定所述按钮进入按下状态,如果所述电容值小于所述噪声阈值,则确定所述按钮进入未按下状态。
11、一种用于监测电容式感应屏的按钮状态的方法,所述电容式感应屏包含一个或多个按钮,所述方法按照下列方式依次检测所述多个按钮的每一个的状态:
测量所述多个按钮的其中一个按钮的电容值;
更新触摸阈值和噪声阈值,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值;以及
如果最近连续若干个所述电容值都大于各自对应的所述触摸阈值,则确定该按钮进入按下状态,如果所述电容值小于所述噪声阈值,则确定该按钮进入未按下状态。
12、如权利要求10或11所述的方法,其中,在初始化所述电容式感应屏时连续多次测量所述按钮的电容值样本并取其中最大的一个与所述电容值样本的平均值的差值作为所述最大预期值。
13、如权利要求10或11所述的方法,其中,通过测量所述按钮的电容的充电或放电时间来确定所述电容值,并且利用计数器的计数值来表征所述电容值的大小。
14、如权利要求10或11所述的方法,其中,根据所述按钮的灵敏度设定所述触摸阈值与所述噪声阈值的差值。
15、如权利要求14所述的方法,其中,所述触摸阈值与所述噪声阈值的差值的取值范围为一组离散值。
16、如权利要求10或11所述的方法,其中,按照下列方式确定所述基线值:将所述按钮的最近k个电容值的均值设定为所述基线值,这里k为正整数并且随所述电容值的取值范围的不同而变化。
17、如权利要求10或11所述的方法,其中,按照下列方式确定所述基线值:如果所述按钮的电容值大于所述触摸阈值,则将所述基线值设定为所述按钮的最近m个电容值的均值,否则,则将所述基线值设定为所述按钮的最近n个电容值的均值,这里m和n为正整数并且m>n。
18、如权利要求10或11所述的方法,其中,在初始化所述电容式感应屏时连续多次测量所述按钮的电容值样本并取其中最大的一个作为所述最大预期值。
19、如权利要求10或11所述的方法,其中,在初始化所述电容式感应屏时根据信噪比要求设定所述最大预期值。
20、一种电容式感应系统,其中,包括:
电容式感应屏,包括:
基板,表面排布有一个或多个电容器作为按钮;
覆盖在所述基板上的绝缘材料层;
与所述按钮耦合的按钮状态监测单元,按照下列方式依次检测所述多个按钮的每一个的状态:
测量所述多个按钮的其中一个按钮的电容值;
更新触摸阈值和噪声阈值,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值;以及
如果所述电容值大于所述触摸阈值,则确定所述按钮进入按下状态,如果所述电容值小于所述噪声阈值,则确定所述按钮进入未按下状态。
21、一种电容式感应系统,其中,包括:
电容式感应屏,包括:
基板,表面排布有一个或多个电容器作为按钮;
覆盖在所述基板上的绝缘材料层;
与所述按钮耦合的按钮状态监测单元,按照下列方式依次检测所述多个按钮的每一个的状态:
测量所述多个按钮的其中一个按钮的电容值;
更新触摸阈值和噪声阈值,所述触摸阈值大于或等于所述噪声阈值,它们都包含基线值和偏离值,所述基线值基于所述按钮的先前获取的电容值,所述偏离值为在所述按钮未按下时所述电容值偏离所述基线值的最大预期值;以及
如果最近连续若干个所述电容值都大于各自对应的所述触摸阈值,则确定该按钮进入按下状态,如果所述电容值小于所述噪声阈值,则确定该按钮进入未按下状态。
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