CN103176675A

CN103176675A - 面向投射电容屏的信号处理方法、装置、控制器和设备

Info

Publication number: CN103176675A
Application number: CN2013100394988A
Authority: CN
Inventors: 李立华; 李琛; 郭荣兴; 吕连国; 徐怀懿
Original assignee: FocalTech Systems Ltd
Current assignee: Dun Tai Electronics Co., Ltd.
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明实施例公开了面向投射电容屏的信号处理方法、装置、控制器和设备，其中方法包括：在设定的电容屏扫描时刻，向至少两路发送端TX发送激励信号，所述各激励信号为强度一致且相位不同的正交信号；对各个通道发送的信号进行编码，包括：设置第一通道的极性与第二通道的极性互补。本发明实施例实现了多路TX同时发送信号，且提高了投射电容屏接收侧信号的信噪比。所述信号处理方法的实现无需增加电路资源投入，节省了电子设备的制造成本。

Description

面向投射电容屏的信号处理方法、装置、控制器和设备

技术领域

本发明涉及电子设备电路控制技术领域，更具体地说，涉及一种面向投射电容屏的信号处理方法、装置、控制器和设备。

背景技术

投射式电容屏是电容屏中可实现多点触摸的屏幕类型，投射式电容屏可与液晶显示技术进行融合形成in-cell触摸屏。

投射式电容屏的发送端TX发送信号，接收端RX通过获取TX上信号幅值或功率的变化判断触摸的发生。接收端RX接收的信号包括偏置激励信号，即偏置量、电容屏在发生触摸的情况下携带的信号，以及噪声。由于各个通道的电气参数制造差异，触摸事件带来的信号变化量在所述RX接收信号中的比例将会减小，是降低接收侧信号的信噪比因素之一。为了提高接收侧信号的信噪比，现有的解决方法需要单独的设置偏置消除电路来消除信号偏置量影响，当有一路TX发送时，此电路可消除电路偏置和制造偏差带来的影响。

然而，上述方法首先需要消耗电路资源增加制造面积和成本，当在面临多路TX同时发送时，由于无法进行准确的旁路电容值的设置，会由于旁路电容相对于各个TX补偿效果不同进而引入新的噪声。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种面向投射电容屏的信号处理方法、装置、控制器和设备，当多路TX同时发送信号时，在提高投射电容屏接收侧信号的信噪比的基础上降低了电子设备的制造成本。

一方面，本发明公开了：

一种面向投射电容屏的信号处理方法，包括：

在设定的电容屏扫描时刻，向至少两路发送端TX发送激励信号，所述各激励信号为强度一致且相位不同的正交信号；

对各个通道发送的信号进行编码，包括：

设置第一通道的极性与第二通道的极性互补。

可选地，对各个通道发送的信号进行编码包括：

利用正交码对各个通道发送的信号进行编码。

可选地，本方法还包括：

所有接收端RX同时接收所述至少两路TX发送的信号；

将每个接收端RX分别与各个TX发送的信号进行相关后，获取各个TX携带的信息得到扫描结果。

可选地，向至少两路发送端TX发送激励信号包括：

向所有发送端TX发送激励信号。

另一方面，本发明公开了：

一种面向投射电容屏的信号处理装置，包括：

激励信号发送模块，用于在设定的电容屏扫描时刻，向至少两路发送端TX发送激励信号，所述各激励信号为强度一致且相位不同的正交信号；

编码模块，用于对各个通道发送的信号进行编码，包括：设置第一通道的极性与第二通道的极性互补。

又一方面，本发明公开了：

一种面向投射电容屏的信号处理控制器，包括：处理器和存储器，所述处理器读取并执行所述存储器中的指令，所述存储器中的指令包括：

再一方面，本发明公开了：

一种设备，其特征在于，包括：权利要求9-12所述的面向投射电容屏的信号处理控制器。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例通过在投射式电容屏的扫描过程中采用多路激励信号同时发送的方式以缩短扫描时间，在该发送方式的基础上，对强度一致且相位不同的各路信号进行编码，在接收端接收了发送端的信号后，不同极性的通道间的残差数值和信号偏置量均可做抵消，触摸事件带来的信号变化量在所述RX接收信号中的比例将会增大，从而实现了多路TX同时发送信号，且提高了投射电容屏接收侧信号的信噪比。所述信号处理方法的实现无需增加电路资源投入，节省了电子设备的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种面向投射电容屏的信号处理方法流程图；

图2为本发明又一实施例公开的一种面向投射电容屏的信号处理方法流程图；

图3为本发明实施例公开的一种面向投射电容屏的信号处理装置结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种面向投射电容屏的信号处理控制器结构示意图；

图5为本发明实施例公开的一种设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种面向投射电容屏的信号处理方法、装置、控制器和设备，当多路TX同时发送信号时，在提高投射电容屏接收侧信号的信噪比的基础上降低了电子设备的制造成本。

在进行实施例的说明前，需要明确的是，本发明中的实施例可用于投射式电容屏（即可用于互容型电容屏和自容型电容屏）的信号处理的技术方案中。结合本说明书中背景技术中的内容，本发明中的实施例特别适用于in-cell技术中信号处理方法。

故而，在如下实施例中，主要针对应用了in-cell技术的信号处理方法。

图1示出了一种面向投射电容屏的信号处理方法，包括：

S11：在设定的电容屏扫描时刻，向至少两路发送端TX发送激励信号，所述各激励信号为强度一致且相位不同的正交信号；

在多路TX同时发送时，

n是并行发送的TX的数目，Ki是in-cell技术中每个TXi所对应的权重，在没有触摸及噪声发生的理想情况下，每个发送通道发送的正交信号的强度一致，相位不同，在无制造偏差的情况下相加互相抵消，即在同一时刻，RXi=0，可以达到提高所述触摸事件带来的信号变化量δ在接收端接收信号中的比例，在提高投射电容屏接收侧信号的信噪比基础上，减少了添置电路器件带来的新噪声及制造成本。

实际上

所述ε来源于TX端通道的电气参数制造差异，（在不对残差进行处理的情况下，残差的数值会在接收端累加）。在接收端接收的信号包括偏置激励信号、电容屏在发生触摸的情况下携带的信号，以及噪声，由于ε实际上是噪声的一部分，降低所述ε的值，可以达到提高所述触摸事件带来的信号变化量δ在接收端接收信号中的比例。

也就是说，在某路接收端发生了触摸的情况下，所接收的信号RX=Ki*Txi+ε+δ，由于ε的值在信号发送过程中进行了消减（在上述

的基础上），所述δ所占的比例提高了，那么电子设备在对电容触摸屏的触摸事件检测将更为准确和灵敏。

S12：对各个通道发送的信号进行编码，包括：设置第一通道的极性与第二通道的极性互补。

该步骤可实现所有发送通道发送的信号在同一时刻极性互补，

在本实施例中，可利用正交码对各个通道发送的信号进行编码，沃尔什码可作为优选在本实施例中列举，当然并不局限于该种编码方式，由于沃尔什码具备很好的正交性，不会影响到发送端各路通道的正交性，并且可赋予各个通道发送信号以正负极性，从而使通道间具有的残差进行抵消，可举例说明：

表1：

+

-

+

-

+

-

+

-

+

-

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+

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+

-

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+

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+

-

+

-

+

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+

-

+

-

在上图的表1中，定义了长度为8的walsh code。其中“＋”代表“1”，“－”代表“－1”，每一行对应一个发送信号序列，每一列对应一个发送时刻；最右边的单元格代表最先发送的时刻。将最后一个时刻的数据（即码表最左边的一列）去除后，剩下的数据加入发送信号，则每个时刻各个通道中，会有通道间的残差由于极性不同而发生抵消，在某一发送时刻TX1的极性为+，TX2的极性为-，那么在接收侧第一通道为与第二通道相加后剩余的残差将大大降低，从而可知在接收端得到的残差总和有所下降，进一步分析，如果在j时刻，由于触摸发生，TXj幅值发生改变，RXi对应有δ变化，则RX=ε+δ，相对变化为δ/(δ")。由于制造造成TXi间的差异是远小于TX信号不同状态间的差异的，达到提高接收侧触摸时间引起的信号变化量相对比例的目的。

图2示出了一种面向投射电容屏的信号处理方法，在图1对应实施例的基础上，包括：

S21：在设定的电容屏扫描时刻，向至少两路发送端TX发送激励信号，所述各激励信号为强度一致且相位不同的正交信号；

本实施例中，采用正交信号集做为TX发送的信号集，在发送侧参与并行发送的TX从正交信号集中得到不同的正交信号进行发送，发送的信号通过incell/TP传输到接收侧。

向至少两路发送TX发送激励信号的实现方式，可选为向所有发送端TX发送激励信号，所有发送端TX并行发送，其所需要的扫描时间与一个TX扫描时间相同，仅需要t时间即可完成n路并发的TX扫描。所述正交信号包括时域正交信号和频域正交信号，但并不局限于此。

S22：对各个通道发送的信号进行编码，包括：

设置第一通道的极性与第二通道的极性互补。

S23：所有接收端RX同时接收所述至少两路TX发送的信号；

S24：将每个接收端RX分别与各个TX发送的信号进行相关后，获取各个TX携带的信息得到扫描结果。

各TX发送信号间满足正交关系，利用信号间的正交性对信号进行过滤得到每个TX的信号，即利用

或

i≠j，在接收侧利用RXi与TXi进行相关操作，即

或

即准确地，且不受其他通道干扰的情况下检出对应的TXi信号，并获取通道中携带的信息。

上述实施例在面向投射式触摸屏的场景下，尤其针对in-cell技术中的电容屏扫描过程，在发送侧参与并行发送的TX通道至少为两路，或可选全部TX通道同时进行发送，激励信号选取为不同的正交信号，将接收侧信号与所接收各路信号进行相关，利用正交性信号之间相关值为零的原理，筛选出各路TX的信号，并获取各路TX携带的信息判断触摸发生的位置，从而实现了缩短扫描时间的技术效果，更为重要的是，本实施例中在加快扫描的技术效果基础上，通过抵消残差和信号偏置量的技术手段，在提高投射电容屏接收侧信号的信噪比基础上，减少了添置电路器件带来的新噪声及制造成本。

图3示出了一种面向投射电容屏的信号处理装置，其特征在于，包括：

激励信号发送模块31，用于在设定的电容屏扫描时刻，向至少两路发送端TX发送激励信号，所述各激励信号为强度一致且相位不同的正交信号；

编码模块32，用于对各个通道发送的信号进行编码，包括：设置第一通道的极性与第二通道的极性互补。

可选地，编码模块利用正交码对各个通道发送的信号进行编码。

在图中，还示出了：

接收控制模块33，用于控制所有接收端RX同时接收所述至少两路TX发送的信号；

相关计算模块34，用于将每个接收端RX分别与各个TX发送的信号进行相关后，获取各个TX携带的信息得到扫描结果。

可选地，激励信号发送模块用于向所有发送端TX发送激励信号。

上述装置，为与图1-2图示及实施例中方法各个步骤对应一致的功能模块，由这样的功能模块限定的装置为实现本发明技术方案的功能模块构架。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，上述功能模块可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

图4示出了一种面向投射电容屏的信号处理控制器，其特征在于，包括：

处理器41和存储器42，所述处理器41读取并执行所述存储器中的指令，所述存储器42中的指令包括：

另外，所述指令还包括：

接收控制模块，用于控制所有接收端RX同时接收所述至少两路TX发送的信号；

相关计算模块，用于将每个接收端RX分别与各个TX发送的信号进行相关后，获取各个TX携带的信息得到扫描结果。

可选地，所述激励信号发送模块用于向所有发送端TX发送激励信号。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-OnlyMemory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

图5示出了一种设备，包括图4实施例对应的面向投射电容屏的信号处理控制器。

所述设备可指电子设备，所述电子设备可为面向投射式电容屏的触摸屏手机、平板，集成平板功能的笔记本电脑，以及集成平板功能的其他电子设备，所述电子设备可为应用了incell技术的电子设备。

所述控制器可以为控制或指示实现信号处理的控制芯片，该芯片包括处理器和片内存储器。

综上所述:

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种面向投射电容屏的信号处理方法，其特征在于，包括：

在设定的电容屏扫描时刻，向至少两路发送端TX发送激励信号，各激励信号为强度一致且相位不同的正交信号；

对各个通道发送的信号进行编码，包括：

设置第一通道的极性与第二通道的极性互补。

2.如权利要求1所述的面向投射电容屏的信号处理方法，其特征在于，对各个通道发送的信号进行编码包括：

利用正交码对各个通道发送的信号进行编码。

3.如权利要求1或2所述的面向投射电容屏的信号处理方法，其特征在于，还包括：

所有接收端RX同时接收所述至少两路TX发送的信号；

4.如权利要求3所述的面向投射电容屏的信号处理方法，其特征在于，向至少两路发送端TX发送激励信号包括：

向所有发送端TX发送激励信号。

5.一种面向投射电容屏的信号处理装置，其特征在于，包括：

激励信号发送模块，用于在设定的电容屏扫描时刻，向至少两路发送端TX发送激励信号，各激励信号为强度一致且相位不同的正交信号；

6.如权利要求5所述的面向投射电容屏的信号处理装置，其特征在于，包括：

编码模块利用正交码对各个通道发送的信号进行编码。

7.如权利要求5或6所述的面向投射电容屏的信号处理装置，其特征在于，还包括：

8.如权利要求5所述的面向投射电容屏的信号处理装置，其特征在于，还包括：

激励信号发送模块用于向所有发送端TX发送激励信号。

9.一种面向投射电容屏的信号处理控制器，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述处理器读取并执行所述存储器中的指令，所述存储器中的指令包括：

10.如权利要求9所述的面向投射电容屏的信号处理控制器，其特征在于，

编码模块利用正交码对各个通道发送的信号进行编码。

11.如权利要求9或10所述的面向投射电容屏的信号处理控制器，其特征在于，所述指令还包括：

12.如权利要求9所述的面向投射电容屏的信号处理控制器，其特征在于，

所述激励信号发送模块用于向所有发送端TX发送激励信号。

13.一种设备，其特征在于，包括：权利要求9-12所述的面向投射电容屏的信号处理控制器。