电容触摸屏中电容传感器的补偿线性插值制造技术

一种装置，包括：电容触摸屏(CTS)；耦合到CTS的触摸屏插值器(TSI)；耦合到触摸屏插值器的触摸屏电容存储器(TSCM)；其中插值器被配置为：基于与至少三个节点关联的数据点插入一值，该数据点包括：具有最大幅度变化的节点的电容幅度变化；变化节点的最大幅度的位置；第一最接近的邻近节点的电容幅度的变化；以及第二最接近邻近节点的电容幅度的变化。

【技术实现步骤摘要】
电容触摸屏中电容传感器的补偿线性插值优先权本申请要求2012年2月24日提交的申请号为61/602,693，专利技术名称为“电容传感器的补偿线性插值(COMPENSATEDLINEARINTERPOLATIONFORCAPACITIVESENSORS)”的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本申请一般地涉及电容触摸屏，更具体地及电容触摸屏的电容传感器的补偿线性插值。
技术介绍
图1显示了现有技术中的电容触摸屏。如图所示，电容触摸屏有水平轴和垂直轴。水平轴和垂直轴交叉于节点105。在该节点上，测量触摸屏电容传感器的电容测量值的变化。然而，在现有技术中，当尝试在节点105和107之间插值触摸位置时，会出现问题。节点105和107连同其他临近节点的幅度可被用于插值触点的位置，以获得比节距，即两个临近节点之间的距离，更细的分辨率。当直接触摸节点105时，电容量最大的变化出现在节点105，当从节点105移开，电容值将会减小，当移向节点105时，电容值将会增加。在触摸两个节点的中间位置时的情况中，节点105和107将具有相同幅度的电容变化。然后，根据两个节点105和107之间的触摸点的所希望的插值，在节点105和107之间可以出现一个插值。然而，“基本线性”插值(其将在以下进行详述)有一个或多个缺陷。当移动通过节点105和107之间的一半距离时，它会正常工作。但当直接移过节点，比如节点105时，它是不准确的。在“加权”插值中(其也将在以下进行详述)，当移过节点105、107时，加权操作因为一些特有的作用会被很好地接受。但是当触摸两个节点，比如节点105和107之间时，加权插值会出现错误。原因之一是使用第二侧节点用于“加权”插值，而该第二侧节点总要具有某个值，因此这使得该值偏离真正触摸位置。例如，在节点的节距可以是5毫米，其大体上对应于手指尺寸的直径的一半加上一点余量。手指的直径一般是8或9毫米。手指可以足够粗以使手指与被选节点两侧的节点相互影响。图2A-2B显示了现有技术中使用“基本线性”插值和“加权”插值来计算插值的示例。如图2A所示，将会使用3组数据点：(x1，z1)，(x2，z2)和(x3，z3)。“x”坐标对应于列或行，“z”坐标对应于触摸的幅度。(x2，z2)表示一组节点中节点的峰值幅度。触摸可以是直接在(x2，z2)上，其中例如x＝2(即，在第二行中该节点具有最强的“触摸”)。在说明的示例中，触摸可以是直接在(x2，z2)上，其中x＝2，或者触摸可以在(x2，z3)和(x3，z3)的中间，其中x＝2.5。图2B显示了现有技术的“基本”插值和现有技术的“加权”插值。图2Ci显示了现有技术中，当触点在x2和x3之间，例如图1中节点105和107之间，时发生的情况。如图所示，“基本”插值能够得出正确的结果(x＝2.500)，但是“加权”插值则不能(x＝2.214)。图2Cii显示了现有技术中，当直接触摸节点，例如图1中节点105，时发生的情况。如图所示，“加权”插值能够得出正确的结果(x＝2.000)，而“基本”插值则不能，只得到(x＝2.263)。如上所述，基本插值的问题是侧边节点总是已知的，且总是具有非零值。因此，基本模式中，根据这个插值方法，基本插值的输出是能直接接近节点，但不能到达节点。所以这就是我们在基本等式中用的基本值的问题。加权的方法能够给出直接在节点上的准确结果。它会准确指出你所在的位置，但如果直接触摸两个节点之间，将使用到三个节点，即使用中心节点，左侧节点和右侧节点，因此当直接触摸两个节点中心时，在理想状态下，这两个节点应该有相同值。那么，使用最左侧或最右侧的第三个节点具有非零值，该非零值将使你偏离中间位置，所以你能够直接接近这两个节点中间，但是却永远也不可能直接在这两个节点中间。正因如此，其存在一个固有错误。有两个需要考虑的边界条件，一个是直接在节点上，另一个是在两个节点中间。现有技术中，当在一个边界准确时，在相对的边界就会出现错误。因此，本专利技术人理解本领域中存在以解决现有技术中使用的至少部分关注的问题的需求。
技术实现思路
第一方面提供了一种装置，包括：电容触摸屏(CTS)；耦合到电容触摸屏(CTS)的触摸屏插值器(TSI)；耦合到触摸屏插值器的触摸屏电容存储器(TSCM)；其中插值器被配置为：基于与至少三个节点关联的数据点插入一个值，其中数据点为：具有最大幅度变化的节点的电容幅度变化；变化节点的最大幅度的位置；轴上第一最接近邻近节点的电容幅度的变化；以及同一轴上第二最接近邻近节点的电容幅度的变化。第二方面提供了一种方法，包括：确定电容触摸屏的轴上的电容变化的最大幅度的节点的位置，从轴上电容变化最大幅度的第二最接近节点减去电容变化最大幅度的节点的轴上的第一最接近节点的电容变化，以生成第一值，在第一邻近节点和第二邻近节点之间确定电容变化幅度的较小者，从第一值中减去幅度变化较小者，以生成第二值；用第一值除以第二值然后乘以大约0.5生成第三值；将第三值加到电容变化最大幅度的节点位置，以生成在电容触摸屏上触点的确定位置。第三个方面提供了一种装置，包括：电容触摸屏(CTS)；耦合到电容触摸屏(CTS)的触摸屏插值器(TSI)；耦合到触摸屏插值器的触摸屏电容存储器(TSCM)；其中插值器被配置为：在从TSCM传送的上一个电容交叉点之外的点上，使用相邻电容点的特性来代替电容点；其中，插值器基于与至少三个节点关联的四个数据点插入一值，该四个数据点为：具有最大幅度变化的节点的电容幅度变化；变化节点的最大幅度的位置；轴上第一最接近邻近节点的电容幅度的变化；以及同一轴上第二最接近邻近节点的电容幅度的变化；其中，电容触摸屏包括第一轴上的10行节点和第二轴上的6列节点；以及其中，每个节点之间的节距基本是5毫米。附图说明参考如下描述：图1显示了现有技术中的电容触摸屏；图2A-2Cii显示了电容触摸屏中使用的现有技术中的“基本”插值和“线性”插值算法的示例；图3A显示了使用用于电容触摸屏的补偿线性插值的系统；图3B显示了图3A的电容触摸屏中使用的算法；图4A显示了节点上直接触摸的计算结果，其中计算包括“补偿线性”插值；图4B显示了两节点之间触摸的计算结果，其中计算包括“补偿线性”插值；图5显示了电容触摸屏的补偿线性插值的方法的应用的一个方面。具体实施方式转到图3A，介绍了根据本申请原则构建的应用“补偿线性”插值算法确定电容屏上的触摸的系统200的一个方面。所述系统包括电容触摸屏(CTS)210。一方面，尽管CTS可能是根据其他方法制造的，但是CTS210包括多条水平条215和垂直条219。CTS也包括示例节点211，212，213。触摸屏插值器(TSI)220耦合到CTS210。TSI220使用“补偿线性”插值算法来确定CTS210上的触点出现在哪里。插值器220被配置如下：基于与至少三个节点相关的数据点插入一个值，其中数据点为：a)具有最大的幅度变化的节点的电容幅度变化；b)变化节点的最大幅度的位置；c)第一最接近相邻节点的电容幅度变化；d)第二最接近相邻节点的电容幅度变化。“补偿线性”插值算法将在图3B中详述。系统200包含耦合到触摸屏插值器220的触摸屏电容储存器(TSCM)230。通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：电容触摸屏，即CTS；耦合到所述CTS的触摸屏插值器，即TSI；耦合到所述触摸屏插值器的触摸屏电容存储器，即TSCM；其中所述插值器被配置为：基于与至少三个节点关联的数据点插入一值，所述数据点为：具有最大幅度变化的节点的电容幅度变化；变化节点的最大幅度的位置；轴上第一最接近的邻近节点的电容幅度的变化；以及同一轴上第二最接近的邻近节点的电容幅度的变化。

【技术特征摘要】
2012.02.24 US 61/602,693;2012.09.13 US 13/613,8401.一种插值装置，包括：电容触摸屏，即CTS；耦合到所述CTS的触摸屏插值器，即TSI；耦合到所述触摸屏插值器的触摸屏电容存储器，即TSCM；其中所述插值器被配置为至少基于以下数据点产生指示所述CTS上的触点的位置的第一值，所述数据点为：具有最大幅度电容变化的所述CTS的第一节点的第一幅度电容变化；所述第一节点的位置；轴上所述第一节点的第一最接近的邻近节点的第二幅度电容变化；以及所述轴上所述第一节点的第二最接近的邻近节点的第三幅度电容变化，其中所述插值器进一步被配置为确定所述第二幅度和所述第三幅度之间的差值，确定所述第二幅度和所述第三幅度中的较小者，以及基于所述第二幅度和所述第三幅度之间的所述差值和所述第二幅度和所述第三幅度中的所述较小者产生所述第一值。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电容触摸屏包括多个水平条和垂直条。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述插值器进一步被配置为从所述第二幅度和所述第三幅度中的所述较小者减去所述第一幅度以产生第二值。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述插值器进一步被配置为所述第二幅度和所述第三幅度之间的所述差值除以所述第二值，然后除法所得的结果乘以0.5，再将乘法所得的结果加到所述第一节点的位置，以生成指示所述CTS上的所述触点的位置的所述第一值。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述插值器进一步被配置为所述电容触摸屏的行和所述电容触摸屏的列插值触点位置。6.一种插值方法，包括：确定具有最大幅度电容变化的电容触摸屏即CTS的第一节点的第一幅度电容变化；确定所述第一节点的位置，确定轴上所述第一节点的第一最接近的邻近节点的第二幅度电容变化；确定所述轴上所述第一节点的第二最接近的邻近节点的第三幅度电容变化；确定所述第二幅度和所述第三幅度之间的差值；确定所述第二幅度和所述第三幅度中的较小者；从所述第二幅度和所述第三幅度中的所述较小者中减去所述第一幅度，以产生第二值；用所述第二幅度和所述第三幅度之间的所述差值除以所述第二值然后除法所得的结果乘以0.5以产生第三值；以及将所述第三值加到所述第一节点的位置，以产生在所述CTS上触点的确定位置。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·F·小科米尔，M·D·斯内德克，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：