CN117389434A - 应用于触摸屏的信号检测方法、触摸屏、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及触摸屏技术领域,公开了一种应用于触摸屏的信号检测方法、触摸屏、设备及存储介质。其中方法包括:为触摸屏的各感应通道设置补偿增益,所述补偿增益用于对各感应通道的噪声进行补偿,以使各感应通道补偿后的噪声水平一致;获取各感应通道输出的第二电容值,对第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值;利用各感应通道的补偿电容值进行差分处理得到差分信号,对差分信号进行差分恢复得到各感应通道的有效信号。本申请为每个感应通道设置相应的补偿增益从而补偿和平衡感应通道间的差异性,以达到差分时完全消除噪声,精确检测有效信号。
Description
技术领域
本申请实施例涉及触摸屏技术领域,特别涉及一种应用于触摸屏的信号检测方法、触摸屏、设备及存储介质。
背景技术
电容式触摸屏已经被广泛的应用于各种电子产品,常见的电容式触摸屏,利用两个方向的感应电极接收触摸信号,从而定位出触摸的位置。传统的电容屏主要检测手指触摸,随着人机交互体验方式的增加,出现了电容式主动笔的应用,其检测原理类似于手指触摸过程。另一方面,LCD(液晶显示器)/Amoled(有源矩阵有机发光二极体)屏幕在点亮的时候,都有屏幕噪声,这部分噪声会干扰触摸信号。由于主动笔的笔尖很细小,能感应到的信号量本来就有限,在一些特定的应用场景(比如悬浮)下,更是弱信号。因此针对主动笔应用于触摸屏时,需要尽可能降低屏幕噪声显示带来的干扰。
一些前期研究表明,屏幕显示中干扰基本为共模噪声干扰,现有技术常利用不同感应通道的信号做差分来去除这类干扰。但由于通道之间存在差异性,针对不同的应用场景,就必须仔细选择做差分的通道,但是场景判断带来了额外的工作量,且依然不能彻底解决通道差异性带来的影响。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种应用于触摸屏的信号检测方法、触摸屏、设备及存储介质,为每一个感应通道设置相应的补偿增益从而补偿和平衡感应通道间的差异性,以达到差分时完全消除噪声的目的,实现精确检测主动笔传送的有效信号。
为解决上述技术问题,本申请的实施例提供了一种应用于触摸屏的信号检测方法,包括:
为触摸屏的各感应通道设置补偿增益,所述补偿增益用于对各感应通道的噪声进行补偿,以使各感应通道补偿后的噪声水平一致;
获取各感应通道输出的第二电容值,对所述第二电容值分别乘以各感应通道对应的所述补偿增益得到补偿电容值;
利用各感应通道的补偿电容值进行差分处理得到差分信号,对所述差分信号进行差分恢复得到各感应通道的有效信号。
本申请实施例还提供了一种触摸屏,包括:玻璃盖板、LCD和位于玻璃盖板和LCD之间的感应通道层;所述感应通道层的各感应通道的输出端连接有一个乘法器,所述乘法器用于将补偿增益与各感应通道输出的第二电容值相乘得到补偿电容值,各感应通道的所述补偿电容值用于进行差分处理得到差分信号,所述差分信号用于差分恢复得到各感应通道的有效信号;其中,所述补偿增益满足对各感应通道的噪声进行补偿后,各感应通道补偿后的噪声水平一致。
另外,如上所述的感应通道层包括第一方向感应通道层和第二方向感应通道层,所述第一方向与所述第二方向垂直。
本发明的实施方式还提供了一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的应用于触摸屏的信号检测方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的应用于触摸屏的信号检测方法。
本申请实施例提供的应用于触摸屏的信号检测方法,通过为各感应通道设置相应的补偿增益,考虑到各个通道之间的差异性各个通道的耦合的噪声量不同,但经过为各个通道设置补偿增益对各感应通道的噪声进行补偿,各感应通道补偿后的噪声水平一致,从而精确平衡各感应通道的噪声差异。获取各感应通道输出的第二电容值,对第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值,利用各感应通道的补偿电容值直接选择相隔较远的感应通道进行差分处理,保证了信号灵敏度;并且,由于各感应通道补偿后的噪声水平一致,经差分处理得到的差分结果可以完全抑制各通道的噪声,进一步恢复并检测出更加准确的原始有效信号。
另外,确定所述补偿增益包括:在整屏亮屏状态下,在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值;各感应通道的所述补偿增益与该通道归一化后的所述第一电容值相乘后得到的积相同。
另外,在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值,包括:在整个屏幕未被触摸的状态下,将预设图形作为所述触摸屏的显示图形,一次获取所有感应通道输出的所述第一电容值;获取所述感应通道的归一化后的所述第一电容值包括:将所述一次获取所有感应通道输出的所述第一电容值作为该感应通道的所述归一化后的所述第一电容值。如此可以一次性获得全部感应通道的第一电容值,且由于全部感应通道的第一电容值是一次性获取,免去了单独进行归一化的步骤,直接获取得到的就是归一化后的第一电容值。
另外,所述在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值,包括:在分多次对所述整屏的不同区域进行触摸时,针对每次未被触摸的区域获取该区域对应的感应通道所输出的第一电容值;其中,各次获取所述第一电容值对应的感应通道的总集中包含所述整屏对应的所有感应通道;且任一次获取所述第一电容值对应的感应通道中存在至少一个感应通道包含在其他至少一次获取所述第一电容值对应的感应通道中;获取所述感应通道的归一化后的所述第一电容值包括:基于各次获取的感应通道输出的所述第一电容值中,在同一次获取的各感应通道输出的所述第一电容值之间的比例关系,以及基于同一感应通道在至少两次获取该感应通道的所述第一电容值之间的比例关系,对各感应通道所输出的第一电容值进行归一化,得到各感应通道所对应的所述归一化后的所述第一电容值。如此可以在有触摸的情况下分多次获取各感应通道的归一化后的第一电容值,不需要单独准备一个没有触摸的环境,不影响触摸屏的正常使用。
另外,如上所述的第一电容值用于表征所述各感应通道的噪声值;如上所述第二电容值为所述各感应通道的噪声值与有效信号之和。
另外,对所述第二电容值分别乘以各感应通道对应的所述补偿增益得到补偿电容值之前,还包括:在整屏处于熄屏状态下且未被触摸时,获取各感应通道输出的电容值作为基准补偿值,将所述基准补偿值加入所述第二电容值;所述对所述第二电容值分别乘以各感应通道对应的所述补偿增益得到补偿电容值,包括:对加入所述基准补偿值后的所述第二电容值分别乘以各感应通道对应的所述补偿增益得到补偿电容值。进一步考虑到各个通道由于工艺问题和结构问题的差异,通过引入基准补偿值使得最终获取的有效信号更加精准。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定。
图1是现有技术的一种触摸屏信号检测的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的应用于触摸屏的信号检测方法的流程图;
图3是本申请实施例提供的信号检测过程的示意图;
图4是本申请实施例提供的触摸屏的结构示意图一;
图5是本申请实施例提供的触摸屏的结构示意图二;
图6是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
目前常见的触摸屏检测***中,如图1所示,触摸屏通常由两组方向正交的感应电极组成,也有其他组成方式,例如单层三角形,单层曲线等,此处用最常见的正交电极来说明。图1中触摸屏1在常见的工作模式,如互电容感应模式下,一个方向的电极被配置成驱动段,由驱动电路2驱动。另一个方向配置成接收端,将感应量送给接收电路3。接收电路3在对感应信号进行处理后(比如滤波,增益等)发送给模数转换器4,然后转入数字单元处理器5处理。接收电路3和驱动电路2的时序控制,增益配置等操作,一般也由数字单元处理器5完成。在图1中,触摸事件6可以是由手指进行,也可以由是主动笔或其他容性感应材质进行。当触摸事件6是由主动笔进行的触摸事件时,图1中驱动电路2也会被配置成接收电路,此时存在两个方向的接收电路,同时或分时接收感应信号,根据接收到的两个方向的感应信号,计算出实际主动笔的触摸位置的坐标。
主动笔接触触摸屏时,会引起感应电极的感应量(电容)变化,从而接收电路可以接收到感应信号。主动笔引起的感应电极的电容变化主要是通过主动笔与感应电极间的耦合电容产生的,当主动笔位于触摸屏的不同位置时,主动笔与感应电极的各感应通道间的耦合电容大小是不一样的,从而主动笔的激励电源耦合到各个电极的电荷量也不同,接收电路就是根据这些电荷分布,从而确定出主动笔的位置。但在接收感应信号的过程中,触摸屏的LCD层在屏幕显示时候,由于受周期性的行场同步信号影响,会给触摸屏带来显示噪声干扰,这种噪声也是通过主动笔与感应电极间的耦合电容耦合到感应电极上的。
但各感应通道和走线之间,由于工艺的偏差,不可能完全一致,因此感应电极的感应通道之间的耦合电容不可能完全相同,工艺偏差越大,他们的差异越大。且一般来说,通道的间隔越远,差异也越大,那么用直接使用差分相减的方式,就不可避免的会带来误差,如果通道差异过大,噪声抵消效果太差,差分的方法无法发挥其应有的消除噪声的效果。
本申请的实施例涉及一种应用于触摸屏的信号检测方法,如图2所示,本实施例中的应用于触摸屏的信号检测方法具体包括如下步骤。
步骤101:为触摸屏的各感应通道设置补偿增益,补偿增益用于对各感应通道的噪声进行补偿,以使各感应通道补偿后的噪声水平一致。
具体地,如前所述,各个感应通道的耦合的噪声与耦合电容相关。各个感应通道面积上基本相同,但走线不限规则各有不同。近端(走线较短)的耦合电容和远端的耦合电容,往往呈一定规律分布,这种规律属于屏体的物理特性,和屏幕显示画面无关。其规律往往呈现一条直线,或者一条抛物线,或者其他不规则图形。但即使是简单的直线关系,由于工艺偏差,也不可能用简单的比例关系得到各电容间的精确关系。考虑到各个感应通道的耦合的噪声与耦合电容相关,触摸屏的LCD层所带来的噪声耦合到各感应通道上后的数值也是不同的,因此为各感应通道设置相应的补偿增益,补偿增益用于对各感应通道的噪声进行补偿,以使各感应通道补偿后的噪声水平一致,从而保证增加补偿增益后耦合到各感应通道上的电容数值保持一致。
需要说明的是,各感应通道补偿后的噪声水平一致可以是各感应通道的噪声经补偿增益补偿后相等,也可以是各感应通道的噪声经补偿增益补偿后处于相同的量级,还可以是各感应通道的噪声经补偿增益补偿后均处于预设范围内。具体噪声水平一致可以根据实际需求确定具体的一致范围,本申请不做具体限定。
步骤102:获取各感应通道输出的第二电容值,对第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值。
具体地,不考虑触摸屏的各区域是否被触摸,直接获取各感应通道输出的第二电容值,此时在该区域无触摸情况下,有效信号为0,获取到的第二电容值可能仅能表征噪声值,或者在在该区域有触摸的情况下获取到的第二电容值则为噪声值与触摸产生的有效信号和,本申请对于第二电容值不做具体限制,对第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值。
步骤103:利用各感应通道的补偿电容值进行差分处理得到差分信号,对差分信号进行差分恢复得到各感应通道的有效信号。
具体地,对第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值,意味着第二电容值中包含的噪声也与补偿增益进行了相乘。由于补偿增益对各感应通道的噪声进行了补偿,各感应通道补偿后的噪声水平一致,因此,在利用补偿电容值进行差分的过程中,经补偿增益补偿后噪声水平一致的第二电容差分时水平一致的噪声可以被完全抑制进而得到差分信号,对差分信号在进行差分恢复即可得到各感应通道的有效信号。
与相关技术相比,本申请上述实施例通过为各感应通道设置相应的补偿增益,且考虑到各个通道之间的差异性,各个通道的耦合的噪声量会有不同,但经过为各个通道设置补偿增益对各感应通道的噪声进行补偿,各感应通道补偿后的噪声水平一致,从而精确平衡各感应通道的噪声差异。获取各感应通道输出的第二电容值,对第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值,利用各感应通道的补偿电容值直接选择相隔较远的感应通道进行差分处理,保证了信号灵敏度;并且,由于各感应通道补偿后的噪声水平一致,经差分处理得到的差分结果可以完全抑制各通道的共模噪声,进一步恢复并检测出准确的有效信号。
本发明的另一实施例涉及一种应用于触摸屏的信号检测方法,本实施例中的应用于触摸屏的信号检测方法是对前述实施例的补充及细化,具体包括如下内容。
在一个例子中,确定补偿增益的过程可以为:在整屏亮屏状态下,在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值;各感应通道的补偿增益与该通道归一化后的第一电容值相乘后得到的积相同。
具体地,在触摸屏的整个屏幕处于亮屏状态时,获取各屏幕区域未被触摸时该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值。各屏幕区域未被触摸可以是同时发生,即同一时间段内各屏幕区域未被触摸;或者屏幕的部分区域有触摸发生,经多次累积可以获取各屏幕区域未被触摸时该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值,本申请对于在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值是一次性获取还是多次获取不做限制。
在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值,该第一电容值是在无外部信号传送的情况下测得的,此时各感应通道的第一电容值即为触摸屏的LCD层所带来的噪声。在屏幕显示时候,由于受周期性的行场同步信号影响,会给触摸屏带来显示噪声干扰,这种噪声会通过主动笔与感应电极间的耦合电容耦合到各感应通道上的。需要说明的是,本申请各实施例中的触摸再无特别说明的情况下均指通过主动笔进行的触摸。
具体地,可能有多组补偿增益均能满足各感应通道的补偿增益与该通道归一化后的第一电容值相乘后得到的积相同,且多组补偿增益之间存在倍数关系,可以任取一组补偿增益参与后续计算,本申请对此不做限制。在经多次获取才得到各感应通道的第一电容值时,针对同一通道的多次获取的电容值可能是不同的,因此将多次获取的电容值进行归一化得到各感应通道归一化后的第一电容值,以便于根据归一化后的第一电容值设置补偿增益,补偿标准更加统一。在一个例子中,在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值,包括:在整个屏幕未被触摸的状态下,将预设图形作为触摸屏的显示图形,一次获取所有感应通道输出的第一电容值;获取感应通道的归一化后的第一电容值包括:将一次获取所有感应通道输出的第一电容值作为该感应通道的归一化后的第一电容值。
具体地,让整屏无触摸,让屏幕处于点亮状态,将预设图形作为触摸屏的显示图形,预设图形可选用噪声较明显的图形,比如斑马条纹,棋盘格等图形作为显示图案,一次性读取各个感应通道输出的第一电容值。由于各个感应通道输出的第一电容值为一次获取,无需额外进行归一化,因此,一次获取所有感应通道输出的第一电容值即能作为该感应通道的归一化后的第一电容值。同时由于此时整屏无触摸,各感应通道接收到的有效信号为0,所输出的完全是噪声值,即第一电容值用于表征各感应通道的噪声值。
在另一个例子中,在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值,包括:在分多次对整屏的不同区域进行触摸时,针对每次未被触摸的区域获取该区域对应的感应通道所输出的第一电容值;其中,各次获取第一电容值对应的感应通道的总集中包含整屏对应的所有感应通道;且任一次获取第一电容值对应的感应通道中存在至少一个感应通道包含在其他至少一次获取第一电容值对应的感应通道中;
获取感应通道的归一化后的第一电容值包括:基于各次获取的感应通道输出的第一电容值中,在同一次获取的各感应通道输出的第一电容值之间的比例关系,以及基于同一感应通道在至少两次获取该感应通道的所述第一电容值之间的比例关系,对各感应通道所输出的第一电容值进行归一化,得到各感应通道所对应的归一化后的第一电容值。
具体地,在无法提供整屏无触摸的环境时,可以在有触摸的情况下通过多次获取各感应通道的输出值,得到各感应通道所对应的归一化后的第一电容值。考虑到即使是有触摸,触摸区域一般不会遍布整个屏幕,因此可以实时的挑选出未被触摸的区域获取其感应通道所对应的第一电容值,重复获取多次,直至各次获取第一电容值对应的感应通道的总集中包含整屏对应的所有感应通道。并且,任一次获取第一电容值对应的感应通道中存在至少一个感应通道包含在其他至少一次获取第一电容值对应的感应通道中,以通过两次获取中重复获取的感应通道对应的两个第一电容值对两次获取到的所有感应通道对应的第一电容值进行归一化处理。
具体地,归一化的过程就是将分多次获取到的第一电容值调整到统一的评价指标下,基于各次获取的感应通道输出的第一电容值中,在同一次获取的各感应通道输出的第一电容值之间的比例关系,以及基于同一感应通道在至少两次获取该感应通道的所述第一电容值之间的比例关系,对各感应通道所输出的第一电容值进行归一化,得到各感应通道所对应的归一化后的第一电容值。例如,若存在感应通道分别为A、B、C、D、E,在感应通道C、D、E没有触摸时获取感应通道C、D、E的第一电容值D3、D4、D5;另一次若感应通道A、B、C没有触摸,则获取感应通道A、B、C的第一电容值D1、D2、D3’,两次获取第一电容值对应的感应通道中存在感应通道C重合,则以感应通道C为衔接将感应通道A、B、C、D、E的第一电容值进行过归一化处理。具体地,可以由在感应通道C、D、E向感应通道A、B、C进行归一化,还可以由感应通道A、B、C向感应通道C、D、E进行归一化,本申请对于归一化的方向不做限制。此处以感应通道A、B、C向感应通道C、D、E进行归一化为例,将感应通道A、B、C的第一电容值D1、D2、D3’均乘以D3/D3’,以得到与感应通道C、D、E归一化的第一电容值。
在另一个例子中,在步骤102对第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值之前,还包括:在整屏处于熄屏状态下且未被触摸时,获取各感应通道输出的电容值作为基准补偿值,将基准补偿值加入第二电容值;
第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值,包括:对加入基准补偿值后的第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值。
具体地,考虑到各个通道由于工艺问题和结构问题,对噪声的耦合量,不但可能存在增益不同,也可能存在基准值不同。因此,本实施例通过获取触摸屏熄屏状态下且整屏未被触摸时各感应通道输出的电容值作为基准补偿值,将基准补偿值加入第二电容值。具体地,第二电容值为各感应通道的噪声值与有效信号之和。对加入基准补偿值后的第二电容值分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值。
进一步地,获取到补偿电容值后,可以利用各感应通道的补偿电容值进行差分处理得到差分信号,对所述差分信号进行差分恢复得到各感应通道的有效信号。例如,如图3所示,得到感应通道的有效信号过程如下:假设触摸发生的位置在Y2附近,感应通道Y1~Y7接收到了有效信号分别S1~S7,以及噪声(归一化后的第一电容值)N1~N7,各感应通道的补偿增益分别为g1~g7,此时感应通道Y1~Y7的第二电容值依次为S1+N1、S2+N2,…,S7+N7。由于触摸信号本身的特性,较远的Y6通道基本不包含有效信号,可认为有效信号为0,共模噪声N1~N7幅度大小不完全相等。为消除噪声,常规手段在未设置补偿增益时直接用Y2和Y6做差分,即Y2-Y6 = (S2+N2)–(0+N6) = S2 + (N2-N6),得到的差分信号中包含未完全消除的噪声,依此差分信号检测出的有效信号并不准确;而通过本申请上述实施例的方案进行差分处理,首先需要获取Y2和Y6的补偿电容值g2*(S2+N2)与g6*(0+N6),进行差分处理:Y2-Y6= g2*(S2+N2)–g6*(0+N6) = g2*S2,得到的差分信号可以完全消除噪声,并且由于差分信号g2*S2中的补偿增益g2已知,因此可以得到准确的有效信号S2。并且,本申请通过引入补偿增益后进行差分处理不限制感应通道的选取,无论选取距离近还是距离远的感应通道都可以保持信号灵敏度优势,又不会降低噪声抑制效果。
与相关技术相比,本申请上述实施例通过设置一次或分多次获取各感应通道的第一电容值,可以在各种环境下均能获取到各感应通道的第一电容值,并且对获取到的电容值进行归一化,将分多次获取到的第一电容值调整到统一的评价指标下,以使得后续结合补偿增益进行差分时能够将噪声完全抵消。通过引入补偿增益后进行差分处理不限制感应通道的选取,无论选取距离近还是距离远的感应通道都可以保持信号灵敏度优势,又不会降低噪声抑制效果。同时考虑到各个通道由于工艺问题和结构问题,可能存在基准值不同,引入基准补偿值,得到补偿电容值前将基准补偿值加入每个感应通道的第二电容值中以更新第二电容值,以此在后续差分后获得更精准的有效信号值。
本发明又一实施例涉及一种触摸屏,如图4、图5所示,包括:玻璃盖板7、LCD9和位于玻璃盖板7和LCD9之间的感应通道层8;感应通道层8的各感应通道的输出端连接有一个乘法器10,乘法器10用于将补偿增益与各感应通道输出的第二电容值相乘得到补偿电容值,各感应通道的补偿电容值用于进行差分处理得到差分信号,差分信号用于差分恢复得到各感应通道的有效信号;
其中,补偿增益满足对各感应通道的噪声进行补偿后,各感应通道补偿后的噪声水平一致。
具体地,如图4所示,玻璃盖板7、LCD9和位于玻璃盖板7和LCD9之间的感应通道层8,感应通道层8可以为一层,也可以为多层,本申请对此不做具体限制。主动笔可以通过触摸玻璃盖板7将有效信号传递至感应通道层8。
如图5所示,感应通道层8的各感应通道的输出端各连接有一个乘法器10,将各补偿增益(g1、g2、g3、g4、g5)与各感应通道输出的第二电容值相乘得到补偿电容值。利用两个或两组感应通道的补偿电容值经运算放大器11进行差分等运算处理,最终得到有效信号,利用有效信号值即可得出主动笔的坐标,上述过程可以在模拟电路中实现,也可以在数字电路中实现,本申请对于方案的实现环境不做具体限定。
具体地,有关补偿电容值的详细步骤已经记载在前述应用于触摸屏的信号检测方法的各实施例中,本申请在此不再赘述。
在一个例子中,感应通道层8包括第一方向感应通道层81和第二方向感应通道层82,所述第一方向与所述第二方向垂直。
具体地,第一方向感应通道层81和第二方向感应通道层82可以分别为正交垂直的X方向感应通道层和Y方向感应通道层,在第一方向感应通道层为X方向感应通道层时,第二方向感应通道层为Y方向感应通道层;在第一方向感应通道层为Y方向感应通道层时,第二方向感应通道层为X方向感应通道层。需要说明的是,本申请中的信号检测方法适用于第一方向感应通道层的感应通道与第二方向感应通道层的感应通道。
在另一个例子中,模拟电路中可以在感应通道层的各感应通道的输出端与其连接的乘法器10之间还存在一个加法器,该加法器用于将基准补偿值加入第二电容值,以对加入基准补偿值后的第二电容值输入乘法器10,分别乘以各感应通道对应的补偿增益得到补偿电容值。需要说明的是,上述将基准补偿值加入第二电容值并与各感应通道对应的所述补偿增益得到补偿电容值的过程在数字电路中同样可以实现。具体基准补偿值的获取过程已经记载在上述实施例中,本申请在此不再赘述。
本发明的另一实施方式涉及一种电子设备,如图6所示,包括至少一个处理器202;以及,与至少一个处理器202通信连接的存储器201;其中,存储器201存储有可被至少一个处理器202执行的指令,指令被至少一个处理器202执行,以使至少一个处理器202能够执行上述任一方法实施例。
其中,存储器201和处理器202采用总线方式连接,总线可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线将一个或多个处理器202和存储器201的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器202处理的数据通过天线在无线介质上进行传输,进一步,天线还接收数据并将数据传送给处理器202。
处理器202负责管理总线和通常的处理,还可以提供各种功能,包括定时,***接口,电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器201可以被用于存储处理器202在执行操作时所使用的数据。
本发明的另一实施方式涉及一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法实施例。
即,本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种应用于触摸屏的信号检测方法,其特征在于,包括:
为触摸屏的各感应通道设置补偿增益,所述补偿增益用于对各感应通道的噪声进行补偿,以使各感应通道补偿后的噪声水平一致;
获取各感应通道输出的第二电容值,对所述第二电容值分别乘以各感应通道对应的所述补偿增益得到补偿电容值;
利用各感应通道的补偿电容值进行差分处理得到差分信号,对所述差分信号进行差分恢复得到各感应通道的有效信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述补偿增益包括:
在整屏亮屏状态下,在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值;
各感应通道的所述补偿增益与该通道归一化后的所述第一电容值相乘后得到的积相同。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值,包括:
在整个屏幕未被触摸的状态下,将预设图形作为所述触摸屏的显示图形,一次获取所有感应通道输出的所述第一电容值;
获取所述感应通道的归一化后的所述第一电容值包括:
将所述一次获取所有感应通道输出的所述第一电容值作为该感应通道的所述归一化后的所述第一电容值。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在各屏幕区域未被触摸时获取该屏幕区域的感应通道所输出的第一电容值,包括:
在分多次对所述整屏的不同区域进行触摸时,针对每次未被触摸的区域获取该区域对应的感应通道所输出的第一电容值;其中,各次获取所述第一电容值对应的感应通道的总集中包含所述整屏对应的所有感应通道;且任一次获取所述第一电容值对应的感应通道中存在至少一个感应通道包含在其他至少一次获取所述第一电容值对应的感应通道中;
获取所述感应通道的归一化后的所述第一电容值包括:
基于各次获取的感应通道输出的所述第一电容值中,在同一次获取的各感应通道输出的所述第一电容值之间的比例关系,以及基于同一感应通道在至少两次获取该感应通道的所述第一电容值之间的比例关系,对各感应通道所输出的第一电容值进行归一化,得到各感应通道所对应的所述归一化后的所述第一电容值。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一电容值用于表征所述各感应通道的噪声值;所述第二电容值为所述各感应通道的噪声值与有效信号之和。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述第二电容值分别乘以各感应通道对应的所述补偿增益得到补偿电容值之前,还包括:
在整屏处于熄屏状态且未被触摸时,获取各感应通道输出的电容值作为基准补偿值,将所述基准补偿值加入所述第二电容值;
所述对所述第二电容值分别乘以各感应通道对应的所述补偿增益得到补偿电容值,包括:
对加入所述基准补偿值后的所述第二电容值分别乘以各感应通道对应的所述补偿增益得到补偿电容值。
7.一种触摸屏,其特征在于,包括:玻璃盖板、LCD和位于玻璃盖板和LCD之间的感应通道层;
所述感应通道层的各感应通道的输出端连接有一个乘法器,所述乘法器用于将补偿增益与各感应通道输出的第二电容值相乘得到补偿电容值,各感应通道的所述补偿电容值用于进行差分处理得到差分信号,所述差分信号用于差分恢复得到各感应通道的有效信号;
其中,所述补偿增益满足对各感应通道的噪声进行补偿后,各感应通道补偿后的噪声水平一致。
8.根据权利要求7所述的触摸屏,其特征在于,所述感应通道层包括第一方向感应通道层和第二方向感应通道层,所述第一方向与所述第二方向垂直。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6中任一项所述的应用于触摸屏的信号检测方法。
10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的应用于触摸屏的信号检测方法。
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Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990060799A (ko) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 구자홍 | 동영상 부호화를 위한 노이즈 제거방법 |
US6940973B1 (en) * | 1999-06-07 | 2005-09-06 | Bell Canada | Method and apparatus for cancelling common mode noise occurring in communications channels |
CN101359906A (zh) * | 2007-07-31 | 2009-02-04 | 义隆电子股份有限公司 | 电容式触控面板的物件定位侦测器及物件定位方法 |
CN102147678A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 三星电子株式会社 | 补偿触摸板中的噪声的方法和装置 |
CN102262490A (zh) * | 2010-04-22 | 2011-11-30 | 马克西姆综合产品公司 | 用于使用差分感测的电容式触摸屏控制器的噪声消除技术 |
CN103135875A (zh) * | 2013-03-01 | 2013-06-05 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 基于传感器感测的触摸amoled显示屏 |
CN104049789A (zh) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 3M创新有限公司 | 触敏设备及使用触摸表面电路的方法 |
CN104090698A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-10-08 | 东莞市乐升电子有限公司 | 差分式互电容测量电路及方法 |
US20200285829A1 (en) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | Novatek Microelectronics Corp. | Fingerprint signal processing circuit and method |
CN114816123A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-29 | 北京奕斯伟计算技术有限公司 | 减少触摸传感器板的噪声的方法、***、设备和介质 |
CN115309287A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-08 | 苏州励度数字科技有限公司 | 基于底噪探测的补偿式电容触控校准算法 |
US20220382408A1 (en) * | 2021-05-27 | 2022-12-01 | Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. | Method for obtaining touch data, touch module and electronic device |
CN115981506A (zh) * | 2023-01-28 | 2023-04-18 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 一种电容检测电路以及电子设备 |
CN116243825A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-09 | 成都市芯璨科技有限公司 | 一种基于电容检测的触控检测芯片及装置 |
CN117075754A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-11-17 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 用于感测触摸事件的***和方法、显示*** |
-
2023
- 2023-12-12 CN CN202311705095.2A patent/CN117389434B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990060799A (ko) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 구자홍 | 동영상 부호화를 위한 노이즈 제거방법 |
US6940973B1 (en) * | 1999-06-07 | 2005-09-06 | Bell Canada | Method and apparatus for cancelling common mode noise occurring in communications channels |
CN101359906A (zh) * | 2007-07-31 | 2009-02-04 | 义隆电子股份有限公司 | 电容式触控面板的物件定位侦测器及物件定位方法 |
CN102147678A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 三星电子株式会社 | 补偿触摸板中的噪声的方法和装置 |
CN102262490A (zh) * | 2010-04-22 | 2011-11-30 | 马克西姆综合产品公司 | 用于使用差分感测的电容式触摸屏控制器的噪声消除技术 |
CN103135875A (zh) * | 2013-03-01 | 2013-06-05 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 基于传感器感测的触摸amoled显示屏 |
CN104049789A (zh) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 3M创新有限公司 | 触敏设备及使用触摸表面电路的方法 |
CN104090698A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-10-08 | 东莞市乐升电子有限公司 | 差分式互电容测量电路及方法 |
US20200285829A1 (en) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | Novatek Microelectronics Corp. | Fingerprint signal processing circuit and method |
US20220382408A1 (en) * | 2021-05-27 | 2022-12-01 | Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. | Method for obtaining touch data, touch module and electronic device |
CN114816123A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-29 | 北京奕斯伟计算技术有限公司 | 减少触摸传感器板的噪声的方法、***、设备和介质 |
CN115309287A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-08 | 苏州励度数字科技有限公司 | 基于底噪探测的补偿式电容触控校准算法 |
CN115981506A (zh) * | 2023-01-28 | 2023-04-18 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 一种电容检测电路以及电子设备 |
CN117075754A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-11-17 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 用于感测触摸事件的***和方法、显示*** |
CN116243825A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-09 | 成都市芯璨科技有限公司 | 一种基于电容检测的触控检测芯片及装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
电子: "用差分电容检测技术实现消费应用中的高灵敏触摸开关", 中国电子商情(基础电子), no. 03, 8 March 2016 (2016-03-08) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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