CN102073422B - 电容式触控板的控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

一种电容式触控板的控制电路，所述电容式触控板有多条感应线，其特征在于所述控制电路包含：空感应线在所述多条感应线的附近；多任务器连接所述多条感应线；第一感测电路连接所述多任务器，感测并转换所述多条感应线的电容值变化量成为第一讯号；第二感测电路连接所述空感应线，感测并转换所述空感应线的电容值变化量成为第二讯号；以及运算电路连接所述第一及第二感测电路，根据所述第二讯号滤除所述第一讯号中包含的噪声成分，在输出端产生输出讯号。本发明的电容式触控板的控制电路及方法具有改善噪声影响的优点。

Description

电容式触控板的控制电路及方法

技术领域

本发明涉及一种电容式触控板，具体地说，是一种改善噪声影响的电容式触控板的控制电路及方法。

背景技术

图1为已知的电容式触控板的示意图，触控面板10上有多条感应线经由多任务器12连接到取样电路14，模拟数字转换器16将对象接触触控面板10时对所述些感应线造成的电容值变化量转换成数字的感测讯号d(n)，以供后续运算使用，n为时间变量。感应线的讯号易受环境噪声(noise)影响，这些环境噪声(noise)跟着对象接触造成的感应量(signal)一起被取样电路14取样，再经模拟数字转换器16转换，混杂在感测讯号d(n)中，容易导致触控板误判。

现有使用于电容式触控板的抗噪声方法有设置遮蔽层(shielding)、以具固定系数的数字滤波器滤除噪声、以及在噪声发生时暂停摘取讯号等等，但是这些方法有成本高、操作性能不佳、或只能对抗特定噪声等缺点。

因此已知的电容式触控板的抗噪声方法存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种改善噪声影响的电容式触控板的控制电路及方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种电容式触控板的控制电路，所述电容式触控板有多条感应线，其特征在于所述控制电路包含：

空感应线在所述多条感应线的附近；

多任务器连接所述多条感应线；

第一感测电路连接所述多任务器，感测并转换所述多条感应线的电容值变化量成为第一讯号；

第二感测电路连接所述空感应线，感测并转换所述空感应线的电容值变化量成为第二讯号；以及

运算电路连接所述第一及第二感测电路，根据所述第二讯号滤除所述第一讯号中包含的噪声成分，在输出端产生输出讯号。

本发明的电容式触控板的控制电路还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的控制电路，其中所述第二感测电路包含：

取样电路连接所述空感应线，取样所述空感应线的电容值变化量；以及

模拟转数字转换器连接所述取样电路，将所述取样的电容值变化量转换成所述第二讯号。

前述的控制电路，其中所述运算电路包含：

适应性滤波器连接所述第二感测电路及所述输出端，根据所述第二讯号及所述输出讯号运算产生表示噪声的讯号；以及

减法器连接所述第一感测电路及适应性滤波器，将所述第一讯号减去所述表示噪声的讯号产生所述输出讯号。

前述的控制电路，其中所述第二感测电路包含高通滤波器介于所述空感应线及运算电路之间，滤除所述第二讯号中包含的低频成分。

前述的控制电路，其中所述空感应线与所述些感应线位于同一平面上。

前述的控制电路，其中所述空感应线在所述多条感应线的一侧上。

前述的控制电路，其中所述空感应线沿着两方向延伸。

一种电容式触控板的控制方法，所述电容式触控板有多条感应线，其特征在于所述控制方法包含下列步骤：

A.在所述多条感应线的附近配置所述空感应线；

B.感测所述多条感应线，将其电容值变化量转换成第一讯号；

C.感测所述空感应线，将其电容值变化量转换成第二讯号；以及

D.以所述第二讯号滤除所述第一讯号中包含的噪声成分，产生输出讯号。

本发明的电容式触控板的控制方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的控制方法，其中所述步骤D包含下列步骤：

根据所述第二讯号及输出讯号运算产生表示噪声的讯号；以及

将所述第一讯号减去所述表示噪声的讯号产生所述输出讯号。

前述的控制方法，其中更包含滤除所述第二讯号中包含的低频成分。

采用上述技术方案后，本发明的电容式触控板的控制电路及方法具有改善噪声影响的优点。

附图说明

图1为已知的电容式触控板的示意图；

图2为根据本发明的第一实施例的示意图；

图3为根据本发明的第二实施例的示意图；

图4为根据本发明的第三实施例的示意图；以及

图5为根据本发明的第四实施例的示意图。

图中，10、触控面板12、多任务器14、取样电路15、感测电路16、模拟数字转换器18、感测电路20、空感应线22、取样电路24、模拟数字转换器26、空感应线28、运算电路30、适应性滤波器32、减法器34、高通滤波器。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。

现请参阅图2，图2为根据本发明的第一实施例的示意图。如图所示，由于噪声(noise)经由所述触控面板10上的感应线进入感测电路15中，因此本实施例在原有的感应线附近设置空感应线(dummytrace sensor)20。优选空感应线20与原有的感应线位于同一平面上，例如和原有的感应线一起制作在触控面板10上。优选空感应线20的位置选择在触控面板10的边缘或触控操作区以外。另外增设感测电路18，与原有的感测电路15形成双感测架构。感测电路15感测原有的感应线的电容值变化量，感测电路18感测空感应线20的电容值变化量，亦即噪声(noise)对空感应线20造成的电容值变化量。感测电路18的组成和操作与感测电路15是一样的，其包括取样电路22连接空感应线20，从其取样讯号，再经模拟数字转换器24转换成数字的参考讯号r(n)，供后续运算以消除感测讯号d(n)中的噪声成分。在其它的实施例中，也可以在触控面板10的不同位置上设置多条空感应线，例如图2中的空感应线20’，在检测右半部的感应线时使用空感应线20来感测讯号d(n)中的噪声成分，在检测左半部的感应线时使用空感应线20’来感测讯号d(n)中的噪声成分。另外，也可以将空感应线20和20’测得的平均讯号，用来消除感测讯号d(n)中的噪声成分。

图3是根据本发明的第二实施例的示意图，空感应线26沿着X方向和Y方向延伸，因此提供更精准的参考讯号r(n)。此实施例的其它电路和图2的实施例相同。在其它的实施例中，也可以为X方向感应线和Y方向感应线各设置一条空感应线，分别用来消除X方向感应线的感测讯号中的噪声成分，以及Y方向感应线的感测讯号中的噪声成分。

图4是根据本发明的第三实施例的示意图，运算电路28根据感测讯号d(n)和参考讯号r(n)运算产生输出讯号e(n)。在运算电路28中，适应性滤波器30根据参考讯号r(n)和由输出端回授的输出讯号e(n)，计算出干扰电容式触控板的噪声讯号

$y\left(n\right)=\underset{i=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{\hat{w}}_i\left(n\right)r(n-i),i=0,...,M-1,$ [公式1]

其中为时间为n时适应性滤波器30的转移函数的系数，M为适应性滤波器30的长度，即阶层数。而

${\hat{w}}_i(n+1)={\hat{w}}_i\left(n\right)+\mathrm{\μr}(n-i)e\left(n\right),$ [公式2]

其中μ为阶级尺寸，用来决定适应性滤波器30所得的误差是否会收敛及其收敛速度的快慢，通常经由对系统的分析统计特性找出μ值的范围。减法器32将感测讯号d(n)减去噪声讯号y(n)，产生输出讯号

e(n)＝d(n)-y(n)。    [公式3]

此输出讯号e(n)也回授给适应性滤波器30，决定下一个时间的系数由于输出讯号e(n)已经滤除了环境因素造成的噪声noise，因此变得更好识别、更准确。

图5为根据本发明的第四实施例的示意图。如果接触对象太过靠近空感应线26，则造成空感应线26的电容变化的因素不只包含环境噪声(noise)，也可能包含接触对象对空感应线26引发的电容变化，因此在感测电路18中增设高通滤波器34，滤除因接触对象造成的比环境噪声(noise)低频的讯号，降低其对适应性滤波器30的计算的影响。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (8)

1.一种电容式触控板的控制电路，所述电容式触控板有多条感应线，其特征在于所述控制电路包含：

空感应线在所述多条感应线的附近；

多任务器连接所述多条感应线；

第一感测电路连接所述多任务器，感测并转换所述多条感应线的电容值变化量成为第一讯号；

第二感测电路连接所述空感应线，感测并转换所述空感应线的电容值变化量成为第二讯号；以及

运算电路连接所述第一及第二感测电路，根据所述第二讯号滤除所述第一讯号中包含的噪声成分，在输出端产生输出讯号；

其中，所述第二感测电路包含高通滤波器介于所述空感应线及运算电路之间，滤除所述第二讯号中包含的低频成分。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第二感测电路包含：

取样电路连接所述空感应线，取样所述空感应线的电容值变化量；以及

模拟转数字转换器连接所述取样电路，将所述取样的电容值变化量转换成所述第二讯号。

3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述运算电路包含：

适应性滤波器连接所述第二感测电路及所述输出端，根据所述第二讯号及所述输出讯号运算产生表示噪声的讯号；以及

减法器连接所述第一感测电路及适应性滤波器，将所述第一讯号减去所述表示噪声的讯号产生所述输出讯号。

4.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述空感应线与所述多条感应线位于同一平面上。

5.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述空感应线在所述多条感应线的一侧上。

6.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述空感应线沿着两方向延伸。

7.一种电容式触控板的控制方法，所述电容式触控板有多条感应线，其特征在于所述控制方法包含下列步骤：

A.在所述多条感应线的附近配置空感应线；

B.感测所述多条感应线，将其电容值变化量转换成第一讯号；

C.感测所述空感应线，将其电容值变化量转换成第二讯号；

D.滤除所述第二讯号中包含的低频成分；以及

E.以所述第二讯号滤除所述第一讯号中包含的噪声成分，产生输出讯号。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤E包含下列步骤：

根据所述第二讯号及输出讯号运算产生表示噪声的讯号；以及

将所述第一讯号减去所述表示噪声的讯号产生所述输出讯号。