[发明专利]电容式感应屏按钮状态的监测方法和电容式感应系统

说明书

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(sensor pad)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。