一種觸摸檢測靈敏度的自動校準方法、系統及觸控終端的製作方法

2023-05-30 20:45:16

專利名稱：一種觸摸檢測靈敏度的自動校準方法、系統及觸控終端的製作方法
技術領域：
本發明屬於觸控技術領域，尤其涉及一種觸摸檢測靈敏度的自動校準方法、系統
及觸控終端。
背景技術：
目前，觸摸檢測輸入設備已廣泛地應用於個人PC、手機、個人數字助理(PDA)、多媒體手持設備以及家用電器上，是一種重要的人機接口輸入設備。在將電容式觸摸檢測設備應用於具體某一些產品時，為了能正常檢測到觸摸動作以及觸摸點位置，需要根據觸摸傳感器上面的覆蓋層的厚度以及傳感器的面積大小來相應地設置一組靈敏度參數。在實際生產中，由於傳感器的不一致，設備裝配的不一致，會使得靈敏度與預置的參數有一定的偏差，影響檢測的線性度或檢測的靈敏性；在產品生成完成後，不同的用戶特徵會使得設備檢測到的信號有一定的偏差，如用戶的手指粗細，按壓的輕重，是否穿戴手套等，都會影響到檢測輸出位置的準確性及線性度。

發明內容
本發明實施例的目的在於提供一種觸摸檢測靈敏度的自動校準方法、系統及觸控終端，以使觸控終端可以根據外部的觸摸變化來動態調整自身的檢測靈敏度參數，實現檢測輸出位置的準確性和線性度。 本發明實施例是這樣實現的，一種觸摸檢測靈敏度的自動校準方法，包括以下步驟 步驟a，獲取傳感器檢測到的當前通道上的觸摸信號； 步驟b，結合觸摸信號的參數值與基準值判斷是否需要調整靈敏度，所述基準值與無觸摸時穩態下的傳感器的參數值有關； 步驟c，當判斷為需要調整靈敏度時，調整觸摸信號的參數值與基準值的差值。 本發明實施例還提供了一種觸摸檢測靈敏度的自動校準系統，包括 判斷模塊，用於在觸摸感應區域的傳感器檢測到有觸摸信號時，結合觸摸信號的
參數值與基準值判斷是否需要調整靈敏度；所述基準值與無觸摸時穩態下的傳感器的參數
值有關；以及 校準模塊，當所述判斷模塊判斷為需要調整靈敏度時，調整觸摸信號的參數值與基準值的差值。 本發明實施例還提供了一種觸控終端，包括如上所述的任意一個觸摸檢測靈敏度的自動校準系統。 本發明實施例中，根據外部的觸摸變化，通過檢測觸摸信號的參數值和基準值判斷並適時對觸摸信號的參數值和基準值的差值進行調整，實現對靈敏度的動態校準，保證檢測輸出位置的準確性和線性度，使用戶得到預想的操作效果，解決了由生產製作過程中引起的偏差、個人的操作習慣、系統環境等差異引入的靈敏度問題。


圖1是本發明實施例提供的觸摸檢測靈敏度的自動校準方法的實現流程圖； 圖2是本發明實施例提供的各檢測通道實際靈敏度值的示意圖； 圖3是採用圖1所示方法調整後的各檢測通道靈敏度值的效果示意圖； 圖4是本發明第一實施例提供的在其中某一通道上觸摸時檢測到的各通道的觸
摸信號參數相對於穩態時的變化量； 圖5是本發明第一實施例提供的對圖4調整後的各通道的觸摸信號參數相對於穩 態時的變化量； 圖6是本發明第二實施例提供的觸摸信號的參數值相對於基準值的差值的變化 曲線圖； 圖7是本發明第二實施例提供的觸摸檢測靈敏度的自動校準方法的實現流程圖；
圖8是本發明第二實施例提供的觸摸檢測靈敏度的自動校準系統的結構原理圖；
圖9是圖8中的判斷模塊的結構原理圖；
圖10是圖8中的校準模塊的結構原理圖。
具體實施例方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並 不用於限定本發明。 本發明實施例中，當外部有觸摸動作時，獲取觸摸信號的參數值，通過觸摸信號參 數值相對於基準值的差值或差值的變化速度，實時有效地對該差值或基準值進行調整，實 現對靈敏度的動態校準。 圖1示出了本發明實施例提供的觸摸檢測靈敏度的自動校準方法的實現流程，詳 述如下 在步驟Sl中，獲取傳感器檢測到的當前通道上的觸摸信號。 本發明實施例中，將觸摸感應區域劃分為多個通道，如某一行或某一列的點屬於 同一個通道，每一通道均有一目標靈敏度值，所有通道的目標靈敏度值相同。可在每一通道 上設置每隔幾秒周期性獲取觸摸信號。 在步驟S2中，結合觸摸信號的參數值與基準值判斷是否需要調整靈敏度。 在步驟S3中，當判斷為需要調整靈敏度時，調整觸摸信號的參數值與基準值的差值。 基準值與無觸摸時穩態下的該通道對應的傳感器的參數值有關，當有通道被觸摸 時，該通道的此時的靈敏度反映為當前觸摸信號的參數值相對於基準值的差值，因此，具體 調整靈敏度時可以直接調整當前觸摸信號的參數值相對於基準值的差值本身，也可以通過 調整基準值的大小來間接調整當前觸摸信號參數值相對於基準值的差值，或者上述兩種調 整方式結合起來使用，相應地，上述兩種靈敏度的調整方式對應兩種靈敏度是否需要調整 的判斷方式，詳述如下 方式一，判斷觸摸信號的參數值與基準值的差值是否超出預設範圍，若超出預設範圍則判斷為需要調整靈敏度。若觸摸信號的參數值與基準值相差太多，則說明觸摸感應
區域對在該通道上的觸摸動作的響應不夠靈敏，很可能就會使檢測輸出的位置不夠準確。 首先定義各個通道的實際靈敏度為對各通道多次觸摸得到的多個觸摸信號與基
準值的最大差值，由於傳感器本身、設備裝配製作過程等因素使得各個通道的實際靈敏度
值與目標靈敏度值又會有所偏差。各通道的實際靈敏度值可通過如下方式確定多次觸摸
待確定實際靈敏度值的通道，可獲取到多個觸摸信號，而每個觸摸信號的參數值相對於基
準值均有一差值，其中最大的一個差值為該通道的實際靈敏度值，圖2示出了各個通道實
際靈敏度值的大小，其中，目標靈敏度值為MAX，從圖中不難看出，CH1、CH3、CH4、CH6的靈敏
度大於目標靈敏度MAX，而CH2、 CH5、 CH7、 CH8的靈敏度小於目標靈敏度MAX，所以根據各通
道實際靈敏度值進行運算得到的坐標與實際坐標將會有很大的偏差，故需對各通道的靈敏
度進行調整，多則消減，少則補給，使得各通道所達到的信號變化量最大值即實際靈敏度值
與目標靈敏度值一致，達到如圖3所示的效果。 若該差值超出預設範圍，則調整該差值的大小。 本方式中，可通過以下公式調整該差值的大小 D = C*M/T， 其中，D為某一通道調整後的觸摸信號的參數值相對於基準值的差值，C為該通道實際檢測到的觸摸信號的參數值相對於基準值的差值，M為該通道的目標靈敏度值，T為該通道的實際靈敏度值。 以圖2中的通道CH5為例，當手指按壓在通道CH5上時，得到的各通道的觸摸信號
參數相對於穩態時的變化量如圖4所示，而通過上述公式調整後，得到各通道相對於穩態
時的參數變化量如圖5所示，在通道CH5上靈敏度以提高至目標靈敏度值。 當觸摸操作為滑動操作時，每一個通道都在檢測到在各自通道範圍內被觸摸時，
由以上方法對靈敏度校正，可以得到用戶真實的操作軌跡。 方式二，此方式主要針對使用客觀環境的改變，如溫度因素，或者針對整機裝配過程中造成的基準值的偏離。雖然獲取到的觸摸信號的參數值大小會受溫度、整機裝配、手指按鍵觸摸等各種客觀環境以及觸摸因素的影響造成觸摸信號的參數值偏離基準值，但溫度、整機裝配等因素引入的偏離與手指按壓引入的偏離在變化速度上會存在較大的差異，所以方式二中需要進一步通過判斷差值的變化速度來區分偏離具體是受哪些因素引起的，最終只在判斷出是受溫度、整機裝配等因素影響時才調整靈敏度。 預設一差值閾值和第一時間閾值、第二時間閾值，當觸摸信號的參數值與基準值
的差值達到預設的差值閾值時，判斷當前通道從接收到觸摸信號至差值達到該差值閾值所
需的時間是否超出預設的時間閾值(第一時間閾值或第二時間閾值)。圖6為觸摸信號的
參數值相對於基準值的差值的變化曲線圖，圖中t為差值達到差值閾值所需的時間，T為預
設的時間閾值(第一時間閾值或第二時間閾值)，即當t大於T時，則觸摸感應區域對在該
通道上的觸摸動作的響應不夠靈敏，很可能就會使檢測輸出的位置不夠準確，需要對靈敏
度進行調整，而當t小於等於T時，不需對靈敏度進行調整。 方式二的判斷、調整靈敏度的完整流程如圖7所示，詳述如下 在步驟S21中，首先判斷觸摸信號的參數值是否越過基準值朝按鍵方向變化。 對於不同的校準系統，可能有參數值越過基準值變大和變小兩種變化方向為朝按鍵方向變化，但對於一個確定的校準系統，而手指按鍵觸摸對觸摸信號的參數值的影響是確定的，不是增大就是減小。如可設定當觸摸信號的參數值越過基準值變大為朝按鍵方向變化，變小為朝按鍵反方向變化。若朝按鍵反方向變化則說明肯定沒有手指按鍵觸摸，進入步驟S22，而若朝按鍵方向變化則可能是有手指按鍵觸摸，也可能有手指按鍵觸摸只是力度稍小，進入步驟S23。 在步驟S22中，進一步判斷觸摸信號的參數值越過基準值朝按鍵反方向變化的持續時間是否超出預設的第一時間閾值T1，若是，則進入步驟S3中調整基準值，否則結束不作調整。 在步驟S3中，可採用調整基準值逐步逼近觸摸信號的參數值的方式實現對靈敏度的校準。 可採用以下公式調整基準值大小
R = X1*S+X2*R，， 其中R表示為調整後的基準值，S為當前通道的觸摸信號的參數值，R'為調整前的基準值，X1、X2分別為預設的S、R'的權重係數。 在步驟S23中，判斷觸摸信號的參數值與基準值的差值是否大於差值閾值，若是，則說明本次觸摸信號為手指按鍵觸摸所致，則不作調整。若小於差值閾值，則進入步驟S24。
在步驟S24中，進一步判斷從接收到觸摸信號至觸摸信號的參數值與基準值的差值達到預設的差值閾值所需的時間是否超出預設的第二時間閾值T2，若是，則進入步驟S3中調整基準值，否則結束不作調整。 其中，第二時間閾值T2與第一時間閾值T1可相同也可不同。 同理，當觸摸操作為滑動操作時，每一個通道都在檢測到在各自通道範圍內被觸摸時，由以上方法對靈敏度校正，可以得到用戶真實的操作軌跡。 本領域的普通技術人員可以理解，實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體來完成，所述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，所述的存儲介質可採用R0M/RAM、磁碟、光碟等。 圖8示出了本發明實施例提供的觸摸檢測靈敏度的自動校準系統的結構原理，為例便於描述，僅示出了與本實施例相關的部分。其中的全部或部分模塊可以為內置於驅動IC中的軟體單元。 參照圖8，當有某一通道檢測到有觸摸信號時，判斷模塊81結合觸摸信號的參數值與基準值判斷是否需要調整靈敏度，其中，基準值與無觸摸時穩態下的傳感器的參數值有關，若判斷需要調整靈敏度，則觸發校準模塊82調整觸摸信號的參數值與基準值的差值，從而實現調整該通道靈敏度的效果。 本發明實施例中，具體調整靈敏度時可以直接調整當前觸摸信號的參數值相對於基準值的差值本身，也可以通過調整基準值的大小來間接調整當前觸摸信號參數值相對於基準值的差值，或者上述兩種調整方式結合起來使用。 參照圖9、圖10，對應於調整差值本身的方式，判斷模塊81需包括差值判斷子模塊811的判斷組件，校準模塊82包括差值校準子模塊821，其中差值判斷子模塊811判斷觸摸信號的參數值與基準值的差值是否超出預設範圍，差值校準子模塊821則在差值判斷子模塊811判斷出所述差值超出預設範圍，根據以下公式調整所述差值的大小
formula see original document page 8
其中，D為某一通道調整後的觸摸信號的參數值相對於基準值的差值，C為該通道實際檢測到的觸摸信號的參數值相對於基準值的差值，M為該通道的目標靈敏度值，T為該通道的實際靈敏度值。其中實際靈敏度值T為多次觸摸待確定實際靈敏度值T的通道後，獲取到的多個觸摸信號的參數值與基準值的最大的一個差值。 對應於調整基準值的方式，判斷模塊81需包括以觸摸方向判斷子模塊S121、觸摸時間判斷子模塊8122、按鍵判斷子模塊8123、觸摸變化速度判斷子模塊8124在內的判斷組件812，其中觸摸方向判斷子模塊8121判斷觸摸信號的參數值是否越過基準值朝按鍵方向變化，觸摸時間判斷子模塊8122在觸摸方向判斷子模塊8121判斷出觸摸信號的參數值越過基準值朝按鍵反方向變化時，進一步判斷觸摸信號的參數值越過基準值朝按鍵反方向變化的持續時間是否超出預設的第一時間閾值。按鍵判斷子模塊8123在觸摸方向判斷子模塊8121判斷出觸摸信號的參數值越過基準值朝按鍵方向變化時，進一步判斷觸摸信號的參數值與基準值的差值是否小於差值閾值，觸摸變化速度判斷子模塊8124在按鍵判斷子模塊8123判斷為所述差值小於差值閾值時，進一步判斷從接收到觸摸信號至觸摸信號的參數值與基準值的差值達到預設的差值閾值所需的時間是否超出預設的第二時間閾值。基準值校準子模塊822在觸摸時間判斷子模塊8122中判斷出所需的時間超出預設的第一時間閾值，或在觸摸變化速度判斷子模塊8124中判斷出所需的時間超出預設的第二時間閾
值，則根據以下公式調整所述基準值的大小
R = X1*S+X2*R，， 其中R表示為調整後的基準值，S為當前通道的觸摸信號的參數值，R'為調整前的基準值，X1、X2分別為預設的S、R'的權重係數。 上述觸摸檢測靈敏度的自動校準系統可應用於具有觸控螢幕、觸摸按鍵、觸摸滑條、
觸摸轉輪等功能的各種觸控終端中，可保證檢測輸出觸摸位置的準確性和線性度。 本發明實施例中，根據外部的觸摸變化，通過檢測觸摸信號參數值相對於基準值
的差值或差值的變化速度，實時有效地對該差值進行調整，具體可直接調整該差值的大小，
或調整基準值以使基準值逼近當前檢測到的觸摸信號的參數值，從而實現對靈敏度的動態
校準，保證檢測輸出觸摸位置的準確性和線性度，使用戶得到預想的操作效果，解決了由生
產製作過程中引起的偏差、個人的操作習慣、系統環境等差異引入的靈敏度偏差問題。 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精
神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種觸摸檢測靈敏度的自動校準方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟a，獲取傳感器檢測到的當前通道上的觸摸信號；步驟b，結合觸摸信號的參數值與基準值判斷是否需要調整靈敏度，所述基準值與無觸摸時穩態下的傳感器的參數值有關；步驟c，當判斷為需要調整靈敏度時，調整觸摸信號的參數值與基準值的差值。
2. 如權利要求1所述的觸摸檢測靈敏度的自動校準方法，其特徵在於所述步驟b具體為判斷觸摸信號的參數值與基準值的差值是否超出預設範圍；所述步驟C具體為若觸摸信號的參數值與基準值的差值超出預設範圍，則根據以下公式調整所述差值的大小formula see original document page 2其中，D為某一通道調整後的觸摸信號的參數值相對於基準值的差值，C為該通道實際檢測到的觸摸信號的參數值相對於基準值的差值，M為該通道的目標靈敏度值，T為該通道的實際靈敏度值。
3. 如權利要求2所述的觸摸檢測靈敏度的自動校準方法，其特徵在於，各個通道的實際靈敏度值T由以下方式確定多次觸摸待確定實際靈敏度值T的通道，獲取到多個觸摸信號，每個觸摸信號的參數值相對於基準值均有一差值，其中最大的一個差值為該通道的實際靈敏度值T。
4. 如權利要求1或2所述的觸摸檢測靈敏度的自動校準方法，其特徵在於，所述步驟b包括步驟bl，判斷觸摸信號的參數值是否越過基準值朝按鍵方向變化；步驟b2，若觸摸信號的參數值越過基準值朝按鍵反方向變化，則進一步判斷朝按鍵反方向變化的持續時間是否超出預設的第一時間閾值；步驟b3，若觸摸信號的參數值越過基準值朝按鍵方向變化，則進一步判斷觸摸信號的參數值與基準值的差值是否小於差值閾值，若小於則進一步判斷從接收到觸摸信號至觸摸信號的參數值與基準值的差值達到預設的差值閾值所需的時間是否超出預設的第二時間閾值，所述第二時間閾值與所述第一時間閾值不相等；所述步驟c具體為若在步驟b2朝按鍵反方向變化的持續時間超出預設的第一時間閾值，或在步驟b3中從接收到觸摸信號至觸摸信號的參數值與基準值的差值達到預設的差值閾值所需的時間超出預設的第二時間閾值，則根據以下公式調整所述基準值的大小formula see original document page 2其中R表示為調整後的基準值，S為當前通道的觸摸信號的參數值，R'為調整前的基準值，X1、X2分別為預設的S、R'的權重係數。
5. 如權利要求4所述的觸摸檢測靈敏度的自動校準方法，其特徵在於，所述第一時間閾值與所述第二時間閾值相等。
6. —種觸摸檢測靈敏度的自動校準系統，其特徵在於，包括判斷模塊，用於在觸摸感應區域的傳感器檢測到有觸摸信號時，結合觸摸信號的參數值與基準值判斷是否需要調整靈敏度；所述基準值與無觸摸時穩態下的傳感器的參數值有關；以及校準模塊，當所述判斷模塊判斷為需要調整靈敏度時，調整觸摸信號的參數值與基準 值的差值。
7. 如權利要求6所述的觸摸檢測靈敏度的自動校準系統，其特徵在於 所述判斷模塊包括差值判斷子模塊，用於判斷觸摸信號的參數值與基準值的差值是否超出預設範圍； 所述校準模塊包括差值校準子模塊，用於在所述差值判斷子模塊判斷出所述差值超出預設範圍時，根據 以下公式調整所述差值的大小 D = C*M/T，其中，D為某一通道調整後的觸摸信號的參數值相對於基準值的差值，C為該通道實際 檢測到的觸摸信號的參數值相對於基準值的差值，M為該通道的目標靈敏度值，T為該通道 的實際靈敏度值。
8. 如權利要求7所述的觸摸檢測靈敏度的自動校準系統，其特徵在於，各個通道的實 際靈敏度值T為多次觸摸待確定實際靈敏度值T的通道後，獲取到的多個觸摸信號的參數 值與基準值的最大的一個差值。
9. 如權利要求6或7所述的觸摸檢測靈敏度的自動校準系統，其特徵在於 所述判斷模塊包括觸摸方向判斷子模塊，用於判斷觸摸信號的參數值是否越過基準值朝按鍵方向變化； 觸摸時間判斷子模塊，用於在所述觸摸方向判斷子模塊判斷出觸摸信號的參數值越過基準值朝按鍵反方向變化時，進一步判斷朝按鍵反方向變化的持續時間是否超出預設的第一時間閾值；按鍵判斷子模塊，用於在所述觸摸方向判斷子模塊判斷出觸摸信號的參數值越過基準 值朝按鍵方向變化時，進一步判斷觸摸信號的參數值與基準值的差值是否小於差值閾值，觸摸變化速度判斷子模塊，用於在所述按鍵判斷子模塊判斷為所述差值小於差值閾值 時，進一步判斷從接收到觸摸信號至觸摸信號的參數值與基準值的差值達到預設的差值閾 值所需的時間是否超出預設的第二時間閾值；所述校準模塊包括基準值校準子模塊，用於在所述觸摸時間判斷子模塊中判斷出所需的時間超出預設的 第一時間閾值，或所述觸摸變化速度判斷子模塊中判斷出所需的時間超出預設的第二時間 閾值，則根據以下公式調整所述基準值的大小R = X1*S+X2*R，，其中R表示為調整後的基準值，S為當前通道的觸摸信號的參數值，R'為調整前的基準 值，X1、X2分別為預設的S、R'的權重係數。
10. —種觸控終端，其特徵在於，包括一個如權利要求6所述的觸摸檢測靈敏度的自動 校準系統。
全文摘要
本發明適用於觸控技術領域，提供了一種觸摸檢測靈敏度的自動校準方法、系統及觸控終端，所述方法包括以下步驟步驟a，獲取傳感器檢測到的當前通道上的觸摸信號；步驟b，結合觸摸信號的參數值與基準值判斷是否需要調整靈敏度，所述基準值與無觸摸時穩態下的傳感器的參數值有關；步驟c，當判斷為需要調整靈敏度時，調整觸摸信號的參數值與基準值的差值。本發明中，根據外部的觸摸變化，通過檢測觸摸信號的參數值和基準值判斷並適時對觸摸信號的參數值和基準值的差值進行調整，實現對靈敏度的動態校準，保證檢測輸出位置的準確性和線性度，解決了由生產製作過程中引起的偏差、個人的操作習慣、系統環境等差異引入的靈敏度問題。
文檔編號G06F3/041GK101751179SQ20091018901
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月16日 優先權日2009年12月16日
發明者柳玉平, 石錢松, 陳小祥 申請人:深圳市匯頂科技有限公司