CN104461151A - 低压高信噪比的触摸屏检测方法 - Google Patents

低压高信噪比的触摸屏检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低压高信噪比的触摸屏检测方法，其采用低压并行驱动的方式；触摸屏的检测电路的驱动信号发送端同时发送有第一信号和第二信号，两者的相位完全相反；通过对检测电路的内部检测时序控制，将第二信号作为有效的检测脉冲串信号；驱动信号发送端发送的驱动信号由一系列检测脉冲串信号组成，每一检测脉冲串信号由第一信号或者第二信号构成；其中，该方法包括步骤：在发送第1、第2…第n检测脉冲串信号的时间段内，分别将第n、第n-1…第1驱动信号发送端接入检测电路，n为驱动信号发送端的总数；分别依次对检测电路的多个检测信号接收端分别进行采样。本发明能够实现低压、高信噪比的触摸检测，不仅便于电路实现，而且有效。

Description

低压高信噪比的触摸屏检测方法
技术领域
本发明涉及触控检测技术领域，具体来说，本发明涉及一种低压高信噪比的触摸屏检测方法。
背景技术
随着电子、通信技术的迅猛发展，各种带有触摸功能的移动终端(如手机、平板电脑、电子书等)正在逐步普及，越来越多的检测技术被应用于触控领域。现有的触屏(即触摸屏)检测技术多以方波信号作为驱动信号，但方波信号具有多个频谱，容易受干扰，抗干扰能力差。为了增强驱动信号的抗干扰能力，后来的触屏检测技术也以正弦波信号作为驱动信号，正弦波信号频谱单一，抗干扰能力强，但是无论是方波信号还是正弦波信号，它们均采用低压驱动，信噪比不高。
为了提高信噪比，一部分触屏检测技术尝试采用高压驱动信号，但是高压驱动的缺点是驱动芯片内部无法产生高压，需要外接升压电容。这样一方面增加了***电路设计的复杂性，增加了成本，另一方面高压驱动的输出信号也会对其他芯片造成影响，成为新的干扰源。高压驱动同时对芯片工艺和制程的要求也会大大提高，不利于量产。因此，通过低压驱动信号来实现高压驱动信号的作用(提高信噪比)对于触屏检测技术具有重要的意义。
图1为现有技术中的一种触摸屏检测方法所采用的检测电路的示意图。该检测电路为目前常用的一种检测电路，其采用正弦积分电容反馈原理。如图1所示，第一开关S1导通，初始化输出电平到放大器AMP的负输入端VCOM，第二开关S2导通后输入信号VSIN经过触摸屏后输入到放大器AMP，此时输入信号VSIN处在正弦波的初始相位的电压(VPP+)，开始下降。为了保证放大器AMP的正输入端电压(V+)等于负输入端电压(V-)，输出信号VOUT电平升高。当正弦下降结束时，断开第二开关S2，无放电回路，输出信号VOUT电平保持。
图2为图1所示的一种触摸屏检测方法所采用的检测电路中的第一开关和第二开关的信号时序图。通过控制第一开关S1和第二开关S2，使放大器AMP在一定阶段内充电(或放电)，在另一阶段保持电平，然后在保持的电平基础上继续进行充电，这样达到一个累加的过程，实现信号的加强。触摸屏幕时，等效电容Cx会发生变化，从而使输出信号VOUT的电压发生变化，检测信号接收端通过对输出信号VOUT进行采样，通过对采样信号的分析，从而实现触摸检测。
但是，正如之前所述地，现有技术中的触摸屏检测方法尚存在着很多不足之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种触摸屏检测方法，能够实现低压、高信噪比，不仅便于电路实现，而且有效。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种低压高信噪比的触摸屏检测方法，其采用低压并行驱动的方式；所述并行驱动是指所述触摸屏的检测电路的驱动信号发送端同时发送有两种驱动信号：第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号的相位完全相反；通过对所述检测电路的内部检测时序控制，将所述第二信号作为有效的检测脉冲串信号；所述驱动信号发送端发送的所述驱动信号由一系列检测脉冲串信号组成，每一所述检测脉冲串信号由所述第一信号或者所述第二信号构成；
其中，所述触摸屏检测方法包括步骤：
A.在发送第1检测脉冲串信号的时间段内，将第n驱动信号发送端接入所述检测电路，n为所述驱动信号发送端的总数；
B.依次对所述检测电路的多个检测信号接收端分别进行采样；
C.在发送第2检测脉冲串信号的时间段内，将第n-1驱动信号发送端接入所述检测电路；
D.依次对所述检测电路的多个检测信号接收端分别进行采样；
E.以此类推，直到在发送第n检测脉冲串信号的时间段内，将第1驱动信号发送端接入所述检测电路；
F.依次对所述检测电路的多个检测信号接收端分别进行采样。
可选地，执行完上述步骤F后，获得一张由各个所述驱动信号发送端发送的所述驱动信号对各个所述检测脉冲串信号分别编程的表格，所述表格中标示了无效的所述检测脉冲串信号和有效的所述检测脉冲串信号。
可选地，在扫描一次的时间段内，所述驱动信号中包含的所述检测脉冲串信号的个数与所述驱动信号发送端的个数相等。
可选地，有效的所述检测脉冲串信号的个数和无效的所述检测脉冲串信号的个数相等。
可选地，在所述表格中，1代表有效的所述检测脉冲串信号，0代表无效的所述检测脉冲串信号。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
为检测触摸屏，本发明提出了一种低压并行驱动的方式，通过并行信号相互作用的综合信号来实现低压、高信噪比的触摸屏检测技术，在一定程度上可以取代高压驱动信号，提高信噪比，同时电路也易于集成于芯片内部。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为现有技术中的一种触摸屏检测方法所采用的检测电路的示意图；
图2为图1所示的一种触摸屏检测方法所采用的检测电路中的第一开关和第二开关的信号时序图；
图3为本发明一个实施例的触摸屏检测方法的驱动信号的分解示意图；
图4为本发明一个实施例的触摸屏检测方法所采用的检测电路的驱动信号发送端的驱动信号的波形示意图；
图5为本发明一个实施例的触摸屏检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
为了实现高信噪比，本发明的触摸屏检测方法的思路是采用低压并行驱动的方式，并行驱动是指触摸屏的检测电路的驱动信号发送端(简称TX端)同时发送有两种驱动信号：第一信号和第二信号。图3为本发明一个实施例的触摸屏检测方法的驱动信号的分解示意图。如图3所示，第一信号和第二信号的相位完全相反。通过对检测电路的内部检测时序控制，将第二信号作为有效的检测脉冲串信号。将第一信号和第二信号用二进制码0和1来表示，有效的检测脉冲串信号可标记为1，无效的检测脉冲串信号可标记为0。
假设有三个驱动信号发送端(TX0、TX1、TX2)的检测脉冲串信号分别是(0，0，0)，分别将TX0、TX1、TX2接入驱动电路，在检测信号接收端进行采样，由于该脉冲检测串信号为无效的脉冲检测串信号，所以手指触摸屏幕与非触摸屏幕对输出信号没有影响。驱动信号发送端同时发送驱动信号，相邻两通道相位相同的信号会进行叠加，相位相反的信号会相互削弱。假设TX0、TX1、TX2的检测脉冲串信号是(0，1，0)，分别将TX0、TX1、TX2接入驱动电路，在检测信号接收端进行采样，TX1端信号由于TX0和TX2的影响，所以将TX1端接入驱动电路，在检测信号接收端采样，手指触摸与非触摸对输出信号影响很小，可以忽略不计。假设TX1、TX2、TX3的检测脉冲串信号是(1，1，1)，分别将TX0、TX1、TX2接入驱动电路，在检测信号接收端进行采样，将TX2端接入驱动电路时，手指触摸与非触摸对输出信号影响的变化量最大，可以作为有效的检测信号，用于坐标的计算。
图4为本发明一个实施例的触摸屏检测方法所采用的检测电路的驱动信号发送端的驱动信号的波形示意图。如图4所示，驱动信号发送端发送的驱动信号由一系列检测脉冲串信号(图4中将其简称为检测串)组成，每一检测脉冲串信号由第一信号或者第二信号构成。在扫描一次的时间段内，驱动信号中包含的检测脉冲串信号的个数n与驱动信号发送端(TX)的个数相等。扫描一次的时间段如图4所示，即驱动信号从发送第1检测脉冲串信号(即检测串1)到第n检测脉冲串信号(即检测串n)的时间。
图5为本发明一个实施例的触摸屏检测方法的流程示意图。以驱动信号发送端TX＝11，检测信号接收端RX＝8为例，本实施例的触摸屏检测方法可以包括：
执行步骤S501，在发送第1检测脉冲串信号的时间段内，将第11驱动信号发送端TX11接入检测电路；
执行步骤S502，依次对检测电路的多个检测信号接收端(简称RX端)RX1、RX2…RX8分别进行采样；
执行步骤S503，在发送第2检测脉冲串信号的时间段内，将第10驱动信号发送端TX10接入检测电路；
执行步骤S504，依次对检测电路的多个检测信号接收端RX1、RX2…RX8分别进行采样；
执行步骤S505，以此类推，直到在发送第11检测脉冲串信号的时间段内，将第1驱动信号发送端TX1接入检测电路；
执行步骤S506，依次对检测电路的多个检测信号接收端RX1、RX2…RX8分别进行采样。
执行完上述步骤S506之后，可以获得一张由各个驱动信号发送端TX1…TXn发送的驱动信号对各个检测脉冲串信号分别编程的表格(如下表一所示)，表一中标示了无效的检测脉冲串信号和有效的检测脉冲串信号。其中，1代表有效的检测脉冲串信号，0代表无效的检测脉冲串信号。有效的检测脉冲串信号的个数和无效的检测脉冲串信号的个数是相等的。
表一
这种编程方式不但可以有效地检测出触摸触摸屏的位置，同时信号间的叠加作用极大的提高了信噪比。另一方面，要求有效的检测脉冲串信号的个数和无效的检测脉冲串信号的个数基本相等，这样可以实现负载平衡，有利于***的稳定性。
本发明通过对驱动信号进行编码输出，通过信号间相互作用的方式实现了低压高信噪比的触屏检测。
综上所述，为检测触摸屏，本发明提出了一种低压并行驱动的方式，通过并行信号相互作用的综合信号来实现低压、高信噪比的触摸屏检测技术，在一定程度上可以取代高压驱动信号，提高信噪比，同时电路也易于集成于芯片内部。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种低压高信噪比的触摸屏检测方法，其采用低压并行驱动的方式；所述并行驱动是指所述触摸屏的检测电路的驱动信号发送端(TX)同时发送有两种驱动信号：第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号的相位完全相反；通过对所述检测电路的内部检测时序控制，将所述第二信号作为有效的检测脉冲串信号；所述驱动信号发送端(TX)发送的所述驱动信号由一系列检测脉冲串信号组成，每一所述检测脉冲串信号由所述第一信号或者所述第二信号构成；
其中，所述触摸屏检测方法包括步骤：
A.在发送第1检测脉冲串信号的时间段内，将第n驱动信号发送端(TXn)接入所述检测电路，n为所述驱动信号发送端(TX)的总数；
B.依次对所述检测电路的多个检测信号接收端(RX1、RX2…RX8)分别进行采样；
C.在发送第2检测脉冲串信号的时间段内，将第n-1驱动信号发送端(TXn-1)接入所述检测电路；
D.依次对所述检测电路的多个检测信号接收端(RX1、RX2…RX8)分别进行采样；
E.以此类推，直到在发送第n检测脉冲串信号的时间段内，将第1驱动信号发送端(TX1)接入所述检测电路；
F.依次对所述检测电路的多个检测信号接收端(RX1、RX2…RX8)分别进行采样。
2.根据权利要求1所述的低压高信噪比的触摸屏检测方法，其特征在于，执行完上述步骤F后，获得一张由各个所述驱动信号发送端(TX1…TXn)发送的所述驱动信号对各个所述检测脉冲串信号分别编程的表格，所述表格中标示了无效的所述检测脉冲串信号和有效的所述检测脉冲串信号。
3.根据权利要求2所述的低压高信噪比的触摸屏检测方法，其特征在于，在扫描一次的时间段内，所述驱动信号中包含的所述检测脉冲串信号的个数(n)与所述驱动信号发送端(TX)的个数相等。
4.根据权利要求3所述的低压高信噪比的触摸屏检测方法，其特征在于，有效的所述检测脉冲串信号的个数(n)和无效的所述检测脉冲串信号的个数相等。
5.根据权利要求4所述的低压高信噪比的触摸屏检测方法，其特征在于，在所述表格中，1代表有效的所述检测脉冲串信号，0代表无效的所述检测脉冲串信号。
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