CN104516596B - 触控设备与外界设备通信的方法及*** - Google Patents

触控设备与外界设备通信的方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提出一种触控设备与外界设备通信的方法，包括以下步骤：在外界设备与触摸屏进行通信时，外界设备在每个发送周期内发送一个比特数据至触摸屏，其中，每个发送周期发送的一个比特数据为有效信号和无效信号的组合，或者为无效信号；触摸屏以预设扫描周期对比特数据进行扫描以得到N帧扫描数据，其中，发送周期为预设扫描周期的N倍；根据N帧扫描数据中信号强度最小的一帧数据得到LCD干扰信号的强度；根据LCD干扰信号的强度对N帧扫描数据进行降噪处理。根据本发明的实施例，可有效降低通信出错概率，提升了触摸屏与外界设备之间的通信质量。本发明还提出了一种触控设备与外界设备通信的***。

Description

触控设备与外界设备通信的方法及***
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种触控设备与外界设备通信的方法及***。
背景技术
随着触控技术和移动终端技术的发展，越来越多的触控设备采用触控方式进行人机交互，例如移动终端。目前移动终端所采用的触摸屏主要有电容式触摸屏和电阻式触摸屏两种，其中电容式触控屏以其良好的清晰度、透光率和触感，得到了越来越多用户的青睐。
目前电子产品比如智能手机一般都以LCD作为人机交互界面，而电容触摸屏的使用，无疑使这种交互更加方便快捷，更加人性化。常见的电容式触摸屏一般包括驱动层和感应层，中间以玻璃或者薄膜隔开，两层走线相互垂直。目前一种流行的做法是把电容触摸屏的驱动层和感应层做入LCD的内部，即TFT阵列基板和彩色滤光片之间。一种实现方式是利用LCD自身的信号作为触摸屏的驱动信号输出端，通过增加一个感应层作为触摸屏信号接收端。由于只要额外增加一个感应层，相对于两层的电容触摸屏，其可以简化触摸屏的生产制程，提高效率和降低成本。
移动终端在与其他设备（例如触摸笔或者其它移动终端）通信时，LCD的驱动信号会对电容触摸屏的检测产生干扰，而导致触摸屏通信数据出错，通信误码率及重传概率增加，从而影响触摸屏与其它移动终端之间的通信质量。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种触控设备与外界设备通信的方法，该方法可有效降低通信出错概率，提升了触摸屏与外界设备之间的通信质量。
本发明的另一目的在于提出一种触控设备与外界设备通信的***。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种触控设备与外界设备通信的方法，包括以下步骤：在外界设备与所述触摸屏进行通信时，所述外界设备在每个发送周期内发送一个比特数据至所述触摸屏，其中，每个发送周期发送的一个比特数据为有效信号和无效信号的组合，或者为无效信号；所述触摸屏以预设扫描周期对比特数据进行扫描以得到N帧扫描数据，其中，发送周期为预设扫描周期的N倍；根据N帧扫描数据中信号强度最小的一帧数据得到LCD干扰信号的强度；根据所述LCD干扰信号的强度对所述N帧扫描数据进行降噪处理。
根据本发明实施例的触控设备与外界设备通信的方法，通过改变其它设备与触摸屏通信编码方式，并对触摸屏接收到的信号进行降噪，从而可降低LCD对信号的干扰，减少触摸屏的通信出错的概率，进而提升了触摸屏与外界设备之间的通信质量。
另外，根据本发明上述实施例的触控设备与外界设备通信的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，将所述N帧扫描数据中的剩余帧扫描数据与所述信号强度最小的一帧数据进行做差；将差值与预设值进行比较；根据比较结果得到所述比特数据对应的比特数据值，其中，如果大于所述预设值，则判断对应的一个比特数据值为1，否则判断所述对应的一个比特数据值为0。
在一些示例中，如果每个发送周期发送的一个比特数据包括有效信号，则以预设的有效信号发送时间等于所述扫描周期。
在一些示例中，所述根据N帧扫描数据得到LCD干扰信号的强度，进一步包括：从所述N帧扫描数据中获取为无效信号的至少一帧扫描数据；将所述至少一帧扫描数据的数据帧的值作为所述LCD干扰信号的强度。
在一些示例中，所述触控设备为移动终端，所述外界设备为触摸笔或移动终端。
本发明第二方面的实施例提供了一种触控设备与外界设备通信的***，包括：触控设备和外界设备，所述外界设备与所述触控设备的触摸屏建立通信，所述外界设备在每个发送周期内发送一个比特数据至所述触摸屏，其中，每个发送周期发送的一个比特数据为有效信号和无效信号的组合，或者为无效信号；所述触控设备以预设扫描周期对所述比特数据进行扫描以得到N帧扫描数据，其中，所述发送周期为所述预设扫描周期的N倍，并根据所述N帧扫描数据中信号强度最小的一帧数据得到LCD干扰信号的强度，以及根据所述LCD干扰信号的强度对所述N帧扫描数据进行降噪处理。
根据本发明实施例的触控设备与外界设备通信的***，通过改变其它设备与触摸屏通信编码方式，并对触摸屏接收到的信号进行降噪，从而可降低LCD对信号的干扰，减少触摸屏的通信出错的概率，进而提升了触摸屏与外界设备之间的通信质量
另外，根据本发明上述实施例的触控设备与外界设备通信的***还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，将所述N帧扫描数据中的剩余帧扫描数据与所述信号强度最小的一帧数据进行做差；将差值与预设值进行比较；根据比较结果得到所述比特数据对应的比特数据值，其中，如果大于所述预设值，则判断对应的一个比特数据值为1，否则判断所述对应的一个比特数据值为0。
在一些示例中，如果每个发送周期发送的一个比特数据包括有效信号，则以预设的有效信号发送时间等于所述扫描周期。
在一些示例中，所述触控设备用于：从所述N帧扫描数据中获取为无效信号的至少一帧扫描数据；将所述至少一帧扫描数据的数据帧的值作为所述LCD干扰信号的强度。
在一些示例中，所述触控设备为移动终端，所述外界设备为触摸笔或移动终端。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法中触摸屏与触摸笔的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法的触摸屏与触摸笔通信时序图；
图4是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法的详细流程图；
图5是根据本发明另一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法的详细流程图；
图6是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法的发送端的有效信号与空信号时序图；
图7是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法的发送端与接收端通信的时序图；
图8是是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法的移动终端与移动终端之间通信的示意图；和
图9是是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的***的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的触控设备与外界设备通信的方法及***。
图1是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法的流程图。如图1所示，根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的方法，包括如下步骤：
步骤S101：在外界设备与触摸屏进行通信时，外界设备在每个发送周期内发送一个比特数据至所述触摸屏，其中，每个发送周期发送的一个比特数据为有效信号和无效信号的组合，或者为无效信号。
其中，如果每个发送周期发送的一个比特数据包括有效信号，则以预设的有效信号发送时间等于所述扫描周期。
步骤S102：触摸屏以预设扫描周期对比特数据进行扫描以得到N帧扫描数据，其中，发送周期为预设扫描周期的N倍。
步骤S103：根据N帧扫描数据中信号强度最小的一帧数据得到LCD干扰信号的强度。
具体而言，包括以下步骤：
1、从N帧扫描数据中获取为无效信号的至少一帧扫描数据。
3、将至少一帧扫描数据的数据帧的值作为LCD干扰信号的强度。
步骤S104：根据LCD干扰信号的强度对N帧扫描数据进行降噪处理。
在本发明的一个实施例中，在对N帧扫描数据进行降噪处理之后，还包括：
1、将N帧扫描数据中的剩余帧扫描数据与信号强度最小的一帧数据进行做差；
2、将差值与预设值进行比较。
3、根据比较结果得到比特数据对应的比特数据值，其中，如果大于预设值，则判断对应的一个比特数据值为1，否则判断对应的一个比特数据值为0。其中，该预设值由经验值确定。在上述示例中，触控设备为但不限于移动终端，外界设备为但不限于触摸笔或移动终端。其中，移动终端例如为智能手机。
为了对本发明实施例提供的触控设备与外界设备通信的方法具有更加深刻的理解，以下结合具体例子进行描述。
首先，本发明实施例的触控设备与外界设备通信的方法的工作原理如下：由于LCD的驱动信号的干扰强度（简称LCD干扰强度）与触摸屏当前所显示的画面有关，且画面的切换会保持着连续性，所以从时序上来看，LCD干扰强度的变化是缓慢且连续时，而通信信号频率高，发送一个数据位的时间较短，在较短的时间范围内，可以LCD的干扰强度是保持不变的，因此可以在一个较短的时间段内，确保一定有一个没有有效信号的数据帧，这个数据帧的值即为LCD干扰的强度，并以此数据帧做为参考量，其它帧的数据通过减去这个参考量，来过滤掉LCD干扰值。
【实施例1】
触摸屏需要与有源笔（即触摸笔）之间进行数据通信，将触摸笔检测到的压力信号传送给触摸屏控制器，再由触摸屏控制芯片上报给主控。在传送过程中，由于LCD的干扰，会使得传送的数据出错。通过降噪处理后，可降低出错概率，增强了***的抗干扰能力。
如图2所示，有源笔在检测到笔尖压力后，需对压力进行编码，笔尖的信号发送器根据编码发送信号，每个比特（Bit）的数据占用300us来发送，若此Bit数据为1，则前100us为有效信号，后200us无有效信号，若此Bit数据为0，则300us内都不发送有效信号，笔端发送时序如图3所示。
结合图4所示，触摸屏端的触摸控制器将其中的一维感应电极全部短接在一起检测，每100us扫描一帧，在对应笔端的一个300us的时间单元内，共扫描了3帧，检测到的信号叠加了LCD干扰，由于每3帧数据中至少有一帧的数据是没有有效信号的，即只有LCD干扰，且信号的幅值会比有有效的帧小，所以只需要在连续的3帧数据中，搜索值最小的那帧数据，其它两帧数据分别减去最小值，就可以滤降掉绝大部分的干扰量，再以降噪后的数据与阈值来判断，编码值为0或1。
【实施例2】
两台移动设备通过触摸屏进距离接触来发送数据，其它一个设备做为发送端，通过驱动电极产生信号，另台设备做为接收端，通过感应电极来接收对方驱动极发送的信号，以实现两台设备的通信。在通信过程中，由于LCD干扰的影响，会使得检测到的数据出现错误，因此接收端需要对检测到的信号进行降噪处理。通过传送和回复特定的序列，使收发双方确定对方的存在，继而后续通讯可以通过关闭LCD等干扰源来传输数据，提高传输效率。
实际过程中，LCD干扰在短时间内是均匀的，当有变化时，各个频率也是呈现同时变大或变小的规律。
结合图5-8，使用不同频率代表不同的数据来编码：频率F1的代表1，频率F2的代表0。发送端根据编码发送信号，每Bit的数据占用200us来发送，其中只有160us驱动电极才会打出对应频率的信号，40us为空信号，不发出信号。因此1010的编码序列就会依次发出频率为F1、F2、F1、F2的信号，耗时800us。为了准确的设别出序列，每个编码序列发送后均会保证在一段时间长度的空信号，在这段时间内，发送端检测接收端有没有回复1010的序列来做应答，假定这段检测时间长度为1000us，相当于***1000us的空信号（对于接收端而言，此时未发送信号）。
结合图5所示，通过发送1010序列，接收端可通过下方的降噪方法进行处理，以提高可靠性：
1、触摸控制器将其中的一维感应电极全部短接在一起检测，每100us扫描一帧，其中80us进行检测信号，20us不进行信号检测，每次会解析频率F1、F2信号强度，并保存最近4次的F1、F2信号强度。
2、在一个400us的时间单元内，接收端共扫描了4帧，将F1、F2四次的信号强度做平均，得到平均值F1Avg、F2Avg，将最近帧（当前强度）F1、F2减去分别减去自身平均值F1Avg、F2Avg，得到差分值F1Diff、F2Diff，若F1Diff大于阈值Threshold，判断定接收到数据1,F2Diff大于阈值Threshold，判定收到数据0。当F1Diff、F2Diff同时大于或未大于阈值Threshold时，判定为空信号N。通过该运算，可以较准确的去掉LCD干扰，从噪声中分离出有效信号。
3、由于发送端的发送过程：1000us的空信号与800us的有效信号相间进行。因此在第一次遇上有效信号时，之前三次检测均是空信号，即只有LCD干扰，当前帧是LCD干扰和F1有效信号的叠加。通过B中的处理，可以判定收到的是数据1。然后每采样一帧，并做这样的的处理。最好的情况下，就可以得出序列11001100，由于发送是接收的两倍，因此化为序列1010。
4、实际过程中，由于存在时序窗口未对齐：两次11检测中，可能会有一次为空信号，两次00检测中，可能有一次为空信号。但至少有一次有是有效信号，因此面对（1NN01N00）、（1N、0N、N1、N0）依旧可以判定为序列1010。
5、实际处理中，还可以从有效序列的长度方面判定序列的合法性。即检测到一个有效序列是7次或8次的处理结果。
根据本发明实施例的触控设备与外界设备通信的方法，通过改变其它设备与触摸屏通信编码方式，并对触摸屏接收到的信号进行降噪，从而可降低LCD对信号的干扰，减少触摸屏的通信出错的概率，进而提升了触摸屏与外界设备之间的通信质量。
图9是根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的***的示意图。如图9所示，根据本发明一个实施例的触控设备与外界设备通信的***900，包括：触控设备910和外界设备920。
具体地，外界设备920与触控设备910的触摸屏建立通信，外界设备920在每个发送周期内发送一个比特数据至触摸屏，其中，每个发送周期发送的一个比特数据为有效信号和无效信号的组合，或者为无效信号。触控设备910以预设扫描周期对比特数据进行扫描以得到N帧扫描数据，其中，发送周期为预设扫描周期的N倍，并根据N帧扫描数据中信号强度最小的一帧数据得到LCD干扰信号的强度，以及根据LCD干扰信号的强度对N帧扫描数据进行降噪处理。其中，如果每个发送周期发送的一个比特数据包括有效信号，则以预设的有效信号发送时间等于所述扫描周期。
具体而言，触控设备920用于从N帧扫描数据中获取为无效信号的至少一帧扫描数据；将至少一帧扫描数据的数据帧的值作为LCD干扰信号的强度。
在上述示例中，触控设备910为但不限于移动终端，外界设备920为但不限于触摸笔或移动终端。
进一步地，触控设备910在对N帧扫描数据进行降噪处理之后，还用于：将所述N帧扫描数据中的剩余帧扫描数据与信号强度最小的一帧数据进行做差；将差值与预设值进行比较，根据比较结果得到比特数据对应的比特数据值，其中，如果大于预设值，则判断对应的一个比特数据值为1，否则判断对应的一个比特数据值为0。其中，该预设值由经验值确定。
根据本发明实施例的触控设备与外界设备通信的***，通过改变其它设备与触摸屏通信编码方式，并对触摸屏接收到的信号进行降噪，从而可降低LCD对信号的干扰，减少触摸屏的通信出错的概率，进而提升了触摸屏与外界设备之间的通信质量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种触控设备与外界设备通信的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在外界设备与所述触控设备的触摸屏进行通信时，所述外界设备在每个发送周期内发送一个比特数据至所述触摸屏，其中，每个发送周期发送的一个比特数据为有效信号和无效信号的组合，或者为无效信号；
所述触摸屏以预设扫描周期对所述比特数据进行扫描以得到N帧扫描数据，其中，所述发送周期为所述预设扫描周期的N倍；
根据所述N帧扫描数据中信号强度最小的一帧数据得到LCD干扰信号的强度；
根据所述LCD干扰信号的强度对所述N帧扫描数据进行降噪处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述N帧扫描数据进行降噪处理之后，还包括：
将所述N帧扫描数据中的剩余帧扫描数据与所述信号强度最小的一帧数据进行做差；
将差值与预设值进行比较；
根据比较结果得到所述比特数据对应的比特数据值，其中，如果大于所述预设值，则判断对应的一个比特数据值为1，否则判断所述对应的一个比特数据值为0。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果每个发送周期发送的一个比特数据包括有效信号，则以预设的有效信号发送时间等于所述扫描周期。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据N帧扫描数据得到LCD干扰信号的强度，进一步包括：
从所述N帧扫描数据中获取为无效信号的至少一帧扫描数据；
将所述至少一帧扫描数据的数据帧的值作为所述LCD干扰信号的强度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述触控设备为移动终端，所述外界设备为触摸笔或移动终端。
6.一种触控设备与外界设备通信的***，其特征在于，包括：触控设备和外界设备，
所述外界设备与所述触控设备的触摸屏建立通信，所述外界设备在每个发送周期内发送一个比特数据至所述触摸屏，其中，每个发送周期发送的一个比特数据为有效信号和无效信号的组合，或者为无效信号；
所述触控设备以预设扫描周期对所述比特数据进行扫描以得到N帧扫描数据，其中，所述发送周期为所述预设扫描周期的N倍，并根据所述N帧扫描数据中信号强度最小的一帧数据得到LCD干扰信号的强度，以及根据所述LCD干扰信号的强度对所述N帧扫描数据进行降噪处理。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述触控设备在对所述N帧扫描数据进行降噪处理之后，还用于：将所述N帧扫描数据中的剩余帧扫描数据与所述信号强度最小的一帧数据进行做差；将差值与预设值进行比较；根据比较结果得到所述比特数据对应的比特数据值，其中，如果大于所述预设值，则判断对应的一个比特数据值为1，否则判断所述对应的一个比特数据值为0。
8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，如果每个发送周期发送的一个比特数据包括有效信号，则以预设的有效信号发送时间等于所述扫描周期。
9.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述触控设备用于：从所述N帧扫描数据中获取为无效信号的至少一帧扫描数据；将所述至少一帧扫描数据的数据帧的值作为所述LCD干扰信号的强度。
10.根据权利要求6-9任一项所述的***，其特征在于，所述触控设备为移动终端，所述外界设备为触摸笔或移动终端。
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