[发明专利]基线电容校准

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进行物理接触（例如，手指触摸）将添加与C_P并联的第二电容C_F（下文称为前景电容（foreground capacitance）），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，可以检测到与电容传感器100接触。因为电容式触摸屏上的每个单独电容传感器100的基线电容C_P可以相互不同，所以计算出的每个单独电容传感器100的前景电容C_F可能不同，这使得更难感测到何时已经接触。基线电容C_P中的这些差异可能由例如用于创建电容传感器的电路布局的各种变化造成，或者它们可能由用于制作电容式触摸屏的工艺中的制造变化造成。

此外，计算出的电容传感器的前景电容C_F取决于包含电容式触摸屏的电子设备的操作状态。例如，当蜂窝电话被插上电源充电时相比当打电话时，基线电容C_P可能不同。电容C_F也可能随着设备老化或由于环境影响而变化。使用电容式触摸屏的其他电子设备包括手持个人计算机、平板个人计算机、便携式个人计算机、监视器和电视。

基线电容C_P的精确校准对于精确检测与电容式触摸屏的接触是有用的。

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。（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。（现有技术）

图6是根据本发明的一个实施例的离线基线电容统计识别电路的方框图。

图7是根据本发明的一个实施例的在线基线电容校准电路的方框图。

图8是根据本发明的一个实施例作为时间和蜂窝电话状态的函数的基线电容C_S的图表。

图9是示出确定电容式触摸屏上的电容传感器的基线电容C_P的统计模型的方法的流程图。

具体实施方式

附图和说明书总体上公开了一种确定位于电子设备（例如蜂窝电话）的电容式触摸屏上的电容传感器的基线电容C_P的统计模型的方法和装置。在电子设备的特定状态期间（例如当蜂窝电话正在充电时）测量电容传感器的感测电容C_S。当不与电容传感器进行物理接触（例如手指触摸屏幕）时，感测电容C_S被存储作为基线电容C_P。然后基线电容C_P被用于为电子设备的特定状态创建统计模型。

当与电容传感器进行物理接触时，从感测电容C_S的值中减去电容传感器的基线电容C_P的值，然后发送其结果C_F=（C_S－C_P）到触摸检测电路。当检测到无触摸时，C_F被用于更新所述模型。对于电容式触摸屏上的每个电容传感器，重复该程序直到已经确定每个感测电容C_S的统计模型。然后，每个电容传感器的统计模型被用于更加精确地检测何时与电容式触摸屏进行物理接触。