CN103365515A - 触摸感测装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种触摸感测装置及其控制方法，其中，根据参考节点的参考值来确定触摸面板的节点的触摸状态。

Description

触摸感测装置及其控制方法

本申请要求于2012年4月5日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0035559号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

与示例性实施例一致的方法和设备涉及一种触摸感测装置及其控制方法，更具体地讲，涉及一种能够使用电容传感器来提高触摸感测性能的触摸感测装置及其控制方法。

背景技术

近年来，移动通信装置和计算装置已采用诸如触摸屏等的触摸感测装置作为输入装置。触摸感测装置可通过检测在用户触摸触摸面板时产生的电信号的变化来识别用户的触摸。与触摸感测装置连接的计算处理器可根据用户接口来分析用户的触摸，并可根据分析结果来执行各种操作。

触摸感测装置可利用各种方式，诸如电阻覆盖式、电容覆盖式、声表面波、红外线、表面声波、电感式等。具体地讲，电容覆盖式可有利于多触摸。随着使用多触摸的用户界面增加，使用电容覆盖式的触摸感测装置的适用性也会增加。

发明内容

根据示例性实施例的一方面，提供一种控制触摸感测装置的方法，所述方法包括：接收第一感测信号和第二感测信号，其中，所述第一感测信号指示通过触摸感测装置的触摸面板的第一感测节点所检测的第一电容值，第二感测信号指示通过触摸面板的第二感测节点所检测的第二电容值；确定节点偏差，所述节点偏差是第一电容值与第二电容值之间的差；确定第一感测节点的第一校正电容值和第二感测节点的第二校正电容值，其中，第一校正电容值是第一电容值与节点偏差之间的差，第二校正电容值是第二电容值与节点偏差之间的差；将第一感测节点的第一校正电容值和第二感测节点的第二校正电容值中的一个确定为参考值；基于所述参考值以及第一校正电容值和第二校正电容值中不是所述参考值的一个校正电容值来确定第一感测节点和第二感测节点中的一个的触摸状态。

所述参考值可以是第一校正电容值和第二校正电容值中的最大值。

所述控制方法还包括：确定触摸状态指示在触摸面板上出现触摸；响应于确定触摸状态指示在触摸面板上出现触摸，来计算触摸面板的触摸坐标。

计算触摸面板的触摸坐标的步骤包括：确定所述参考值与第一校正电容值和第二校正电容值中不是所述参考值的一个校正电容值之间的差；将该差与比较值进行比较。

所述控制方法还包括：将触摸坐标提供给应用处理器。

校正触摸数据的步骤包括：将节点偏差与触摸数据相加。

根据示例性实施例的一方面，提供一种触摸感测装置的控制方法，所述方法包括：从触摸感测装置的触摸面板接收偏移电平；计算输入偏移电平与目标偏移电平之间的电平差；根据所述电平差来改变触摸面板的偏移补偿值。

可根据通过将所述电平差除以参考偏移变化量所获得的值来确定所述偏移补偿值。

根据示例性实施例的一方面，提供一种触摸感测装置，所述触摸感测装置包括：触摸面板单元，包括检测第一电容值的第一感测节点和检测第二电容值的第二感测节点；控制单元，被配置为确定节点偏差，确定第一感测节点的第一校正电容值和第二感测节点的第二校正电容值，将第一感测节点的第一校正电容值和第二感测节点的第二校正电容值中的一个确定为参考值，基于所述参考值以及第一校正电容值和第二校正电容值中不是所述参考值的一个校正电容值来确定第一感测节点和第二感测节点中的一个的触摸状态，其中，所述节点偏差是第一电容值与第二电容值之间的差，所述第一校正电容值是第一电容值与节点偏差之间的差，所述第二校正电容值是第二电容值与节点偏差之间的差。

所述触摸感测装置还包括：存储单元，被配置为存储所述节点偏差和参考值。

第一感测节点与第二感测节点中具有所述参考值的一个感测节点的触摸状态处于非触摸状态。

所述参考值可以是第一校正电容值和第二校正电容值中的最大值。

所述控制单元通过确定所述参考值与第一校正电容值和第二校正电容值中不是所述参考值的一个校正电容值之间的差并将该差与比较值进行比较，来计算触摸面板单元的触摸坐标。

所述触摸面板单元包括：感测节点阵列，包括布置在驱动线和感测线的交点的第一感测节点和第二感测节点；驱动器，被配置为将驱动电流提供给驱动线；接收器，被配置为感测第一电容值和第二电容值。

触摸感测装置包括信号处理单元，信号处理单元包括模数转换器。

附图说明

通过参照附图，从下面的描述中，以上和其它方面将变得清楚，其中，除非另外指出，否则贯穿附图，相同的标号表示相同的部件，附图中：

图1是示意性示出根据示例性实施例的触摸感测装置的框图；

图2是示意性示出在图1中的触摸面板单元的框图；

图3是示出图2中的感测节点的详细示图；

图4是示出图1中的信号处理单元的框图；

图5是示出根据示例性实施例的触摸感测装置的控制方法的流程图；

图6A至图6C是用于描述传统的触摸感测装置的控制方法的示图；

图7A至图7C是用于描述根据示例性实施例的触摸感测装置的触摸坐标计算方法的示图；

图8A和图8B是用于描述控制触摸感测装置的方法的示图；

图9是示出根据示例性实施例的触摸感测装置的控制方法的流程图；

图10是示意性示出应用了触摸感测装置的手持电话的示图；

图11是示意性示出应用了触摸感测装置的个人计算机的示图。

具体实施方式

将参照附图详细描述示例性实施例。然而，示例性实施例可以以各种不同的形式来实现，而不应被解释为仅限于示出的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例作为示例以使得本公开将是全面的和完整的，并将向本领域技术人员充分传达本公开的构思。因此，针对示例性实施例中的一些，不对已知处理、元件和技术进行描述。除非另外指出，否则贯穿附图和书面描述，相同的标号表示相同的元件，因此将不重复进行描述。在附图中，为了清晰，可能夸大层和区域的大小和相对大小。

应理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在这里可被用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。

为了方便用于描述如附图中所示出的一个元件或特征与另一元件或特征的叙述，在这里可使用空间相关术语(诸如“在……以下”、“在……下方”、“下”、“在……之下”、“在……之上”、“上”等)。应理解，空间相关术语除了意图包含附图中描绘的方位之外，还意图包含装置在使用或操作中的不同的方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“以下”或“之下”的元件将随后被定位于在所述其它元件或特征“之上”。因此，示例性术语“下方”和“在…之下”可包含上和下的方位两者。装置可以被另外定位(旋转90度或在其它方位上)，并且这里使用的空间相关描述符相应进行解释。另外，还应理解，当层被称为在两层“之间”时，可以是在两层之间仅有所述层，或者也可存在一个或多个中间层。

这里使用的术语仅是为了描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本公开。如这里所使用的，除非上下文件明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解，当在说明书中被使用时，术语“包括”和/或“包含”表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关列出的项中的一个或多个项的任何组合或所有组合。此外，术语“实施例”意图表示示例或说明。

应理解，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”另一元件或层、“结合到”另一元件或层或“与”另一元件或层“相邻”时，所述元件或层可直接“在”所述另一元件或层“上”、“连接到”所述另一元件或层、“结合到”所述另一元件或层或“与”所述另一元件或层“相邻”，或者可存在中间元件或层。相反，当元件被描述为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”另一元件或层、“直接结合到”另一元件或层或“紧邻”另一元件或层时，不存在中间元件或层。

除非另外定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属的技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应理解，除非这里明确地定义，否则术语(诸如在常用的字典中定义的那些术语)应该被解释为具有与在相关技术和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义，并且不应被解释为理想化或过于正式的含义。

图1是示意性示出根据示例性实施例的触摸感测装置的框图。参照图1，根据示例性实施例的触摸感测装置100可包括触摸面板单元110和面板扫描单元120。面板扫描单元120可包括信号处理单元121、控制单元122和存储单元123。触摸感测装置100可被配置为与应用处理单元200相连接。

触摸面板单元110可包括多个感测节点(未示出)。触摸面板单元110可将用户的触摸转换为电信号，并将电信号提供给信号处理单元121。

详细地，触摸面板单元110可感测通过用户的触摸产生的感测节点的互电容值。触摸面板单元110可向信号处理单元121提供指示感测的互电容值的电信号。将参照图2进行更充分描述。

在示例性实施例中，触摸面板单元110可包括用于提供用户接口或显示器的显示装置。触摸面板单元110可包括液晶装置(LCD)、场发射显示装置(FED)、有机发光显示器(OLED)或等离子显示装置(PDP)。

信号处理单元121可通过处理从触摸面板单元110接收的信号来产生触摸数据。触摸数据可指示触摸面板的触摸状态或触摸面板单元110中的感测节点的互电容值。

在示例性实施例中，信号处理单元121可包括模数转换器(在下文中，被称为ADC)。在这种情况下，信号处理单元121可接收模拟信号。信号处理单元121的ADC可将输入的模拟信号转换为数字信号以将数字信号作为触摸数据输出。将参照图4进行更充分描述。

控制单元122可基于触摸数据来确定用于判断触摸面板的触摸状态的参考值。详细地讲，控制单元122可基于感测节点中的节点偏差来校正触摸数据。这里，节点偏差可以是在用户未触摸触摸面板(在下文中，被称为非触摸状态)的状态下，感测节点的互电容值之间的差或与互电容值相应的感测信号幅值(在下文中，被称为非触摸数据)之间的差。

在示例性实施例中，每个感测节点的偏差可表示非触摸数据的最大值与每个感测节点的非触摸数据之间的差。例如，假设五个感测节点的非触摸数据分别是300、320、400、410和310。在这种情况下，基于非触摸数据410(非触摸数据中的最大值)，感测节点的偏差可以分别是110、90、10、0和100。感测节点的这样的偏差可根据制造工艺或在环境中的变化被产生，并可与用户的有效触摸不相干。根据示例性实施例，可通过根据每个感测节点的偏差对触摸数据进行校正，来消除由于制造工艺或在环境中的变化而导致的每个感测节点的互电容值的误差。

在示例性实施例中，可通过将每个感测节点的偏差与触摸数据相加来执行触摸数据的校正。

在示例性实施例中，每个感测节点的偏差可在初始测试电平被测量，并可被存储在存储单元123。在这种情况下，控制单元122可从存储单元123读取每个感测节点的偏差以校正触摸数据。

控制单元122可基于校正的触摸数据来确定参考值。这里，参考值可表示未被触摸的感测节点的互电容幅值或与互电容幅值相应的感测信号的幅值。即，参考值可与感测节点的非触摸数据相应。控制单元122可基于参考值来分析触摸数据以确定触摸数据与参考值之间的差，并可使用分析结果的差的幅值来判断每个感测节点的触摸状态。

通常，可预先在特定时间点测量非触摸数据，并可存储测量的非触摸数据。存储的非触摸数据可用于分析输入的触摸数据。然而，在根据环境中的变化而实际感测的非触摸数据与先前存储的非触摸数据不同的情况下，在分析触摸数据时可能产生误差。当判断触摸面板的触摸状态时，该误差可能引起异常操作。

根据示例性实施例，可从输入的触摸数据计算当前参考值而不使用预定非触摸数据。如上所述，参考值可指示未被触摸的感测节点的互电容值或与互电容值相应的感测信号的幅值。可通过使用计算的参考值对触摸数据进行分析来判断每个感测节点的触摸状态。因此，尽管非触摸数据根据在环境中的变化而改变，但是可准确判断触摸面板的触摸状态。

可按照如下所述确定参考值。触摸数据可包括由用户触摸的感测节点的互电容值和未被触摸的感测节点的互电容值。触摸数据可以是根据节点偏差所校正的触摸数据。通常，触摸的感测节点的互电容值可比未被触摸的感测节点的互电容值小。

因此，触摸数据的相对较大值指示未被触摸的感测节点的互电容值的可能性大。为此，可通过将触摸数据的相对较大值确定为参考值并将参考值与另一触摸数据的幅值进行比较，来判断触摸面板的触摸状态。

在示例性实施例中，当参考值与触摸数据的幅值之间的差大于预定值时，触摸数据可被判断为指示触摸状态的触摸数据。当参考值与触摸数据的幅值之间的差小于预定值时，触摸数据可被判断为指示非触摸状态的触摸数据。

在所有感测节点被触摸的情况下，所有触摸数据值可指示触摸感测节点的电容值。因此，可不从触摸数据计算有效的参考值。

然而，通常，所有感测节点同时被触摸的情况不常见。因此，如上所述的从输入触摸数据确定参考值的方法可被应用于触摸感测装置。

基于触摸状态判断结果，控制单元122可计算触摸的感测节点的触摸坐标。控制单元122可向应用处理单元200提供计算的触摸坐标。

控制单元122可补偿触摸感测装置100的偏移电平(offset level)。控制单元122可接收包括在触摸感测装置100中的感测节点的互电容值的偏移电平。控制单元122可计算偏移电平与目标偏移电平之间的差。

在示例性实施例中，如果计算的电平差在误差范围内，则控制单元122可判断输入的偏移电平达到目标偏移电平。在这种情况下，可不由控制单元122补偿偏移电平。

在计算的电平差在误差范围之外的情况下，控制单元122可补偿触摸感测装置100的偏移电平。在逐步补偿偏移电平的情况下，控制单元122可按照预定幅值补偿一次偏移电平，并可再次接收偏移电平。控制单元122可判断输入的偏移电平与目标偏移电平之间的差是否存在。如果输入的偏移电平与目标偏移电平之间的差存在，则控制单元可按照预定的幅值再一次补偿偏移电平，并可再次接收偏移电平。然后，控制单元122可迭代地补偿偏移电平，直到触摸感测装置100的偏移电平达到目标偏移电平为止。

在触摸感测装置100的偏移电平与目标偏移电平之间的差很大的情况下，使用上述方式来补偿偏移电平会花费大量时间。

因此，控制单元122可被配置为每次补偿触摸感测装置100的偏移电平。首先，控制单元122可计算输入的偏移电平与目标偏移电平之间的差，将计算的电平差除以参考偏移变化量，并根据相除的结果(在下文中，被称为补偿值)来确定触摸感测装置的偏移补偿值。

这里，参考偏移变化量可指示在执行一次补偿时改变的偏移值。例如，在触摸感测装置100的偏移电平被补偿两次并且实际改变的偏移电平是10的情况下，参考偏移变化量可以是5。在示例性实施例中，参考偏移变化量可以是预定值。

在示例性实施例中，当补偿值变大时，控制单元122可增大触摸感测装置100的补偿电平的增量。即，当补偿值变大时，控制单元122可增大偏移补偿电平。另一方面，当补偿值变小时，控制单元122可减小触摸感测装置100的增量。即，当补偿值变小时，控制单元122可减小偏移补偿电平。

使用以上描述，控制单元122可与输入的偏移与目标偏移之间的差成比例地增大或减小偏移补偿电平。因此，通过在控制单元122的控制下的偏移补偿操作，触摸感测装置100的偏移电平可达到目标偏移电平。其结果是，可缩短触摸感测装置200的偏移补偿时间。

在触摸感测装置与各种电子装置连接的情况下，触摸感测装置的偏移补偿时间可被相同地保持。原因可能在于，根据输入的偏移与目标偏移之间的差来补偿偏移，而不管与触摸感测装置连接的电子装置。即，可根据与触摸感测装置连接的电子装置来消除偏移补偿时间的偏差。

存储单元123可存储参考数据。例如，存储单元123可存储感测节点的节点偏差。此外，存储单元123可存储根据触摸数据确定的参考值。此外，存储单元123可存储触摸感测装置100的目标偏移电平。此外，存储单元123可存储触摸感测装置100的参考偏移变化量。

在示例性实施例中，存储单元123可包括硬盘驱动器、闪速存储器或诸如固态驱动器(SSD)的非易失性存储器。

使用上述触摸感测装置，可通过根据在环境中的变化而反映非触摸数据的误差，来准确感测触摸面板的触摸状态。此外，可通过缩短触摸感测装置100的偏移补偿时间来提高偏移补偿性能。

图2是示意性示出在图1中的触摸面板单元的框图。参照图2，触摸面板单元110可包括驱动器111、接收器112和感测节点陈列113。

感测节点阵列113可包括布置在多个TX驱动线111a、111b、111c和111d与多个RX驱动线112a、112b、112c和112d的交点的多个感测节点。感测节点113a可具有根据流经TX驱动线111a的驱动电流和外部因素而改变的互电容113b。这里，外部因素可包括用户触摸和噪声。感测节点阵列113的感测节点可被相同地配置。

驱动器111可将驱动电流提供给多个TX驱动线111a、111b、111c和111d。

接收器112可经由多个RX驱动线112a、112b、112c和112d接收感测节点的互电容值。这里，电信号可以是电压或电流。电信号的幅值可根据感测节点的互电容值而改变。接收器112可将接收的互电容值提供给面板扫描单元120。

使用以上描述，触摸面板单元110可感测感测节点的互电容值，以将该互电容值提供给面板扫描单元120。

图3是示出图2中的感测节点的详细示图。参照图3，可在TX驱动线111a和RX感测线112a的交点形成感测节点113a。感测节点113a可具有与感测节点113a相应的互电容113b。

为了检测感测节点113a的触摸状态，驱动电流可被提供给TX驱动线111a。此时，RX感测线112a可产生指示触摸输出值的电信号。电信号可根据感测节点113a的互电容113b而进行区分。感测节点113a未被触摸时的感测节点113a的互电容113b可比感测节点113a被触摸时的感测节点113a的互电容113b小。

使用以上描述，感测节点113a的触摸状态可通过检测并分析经过RX感测线112a提供的电信号进行判断。

图4是示出图1中的信号处理单元的框图。参照图4，信号处理单元121可包括放大器121a、解调器121b和模数转换器(在下文中，被称为ADC)121c。

放大器121a可将输入到信号处理单元121的信号放大以将放大的信号提供给解调器121b。解调器121b可对放大的信号执行模拟滤波操作以去除噪声。ADC121c可将滤波后的模拟信号转换为数字信号。ADC121c可提供转换的数字信号作为触摸数据。由ADC121c提供的触摸数据可包括感测节点阵列113中的感测节点的互电容值或与对应于该互电容值的信号相关联的数据。

使用以上描述，信号处理单元121可将从触摸面板单元100输入的模拟信号转换为数字信号。在示例实施例中，转换的数字信号可以是指示每个感测节点(或触摸面板)的触摸状态的触摸数据。

图5是示出根据示例性实施例的触摸感测装置的控制方法的流程图。

在操作S110，触摸感测装置100可从触摸面板单元110接收感测信号。这里，感测信号可指示从触摸面板单元110提供的感测节点的互电容值。信号处理单元121可转换感测信号以产生触摸数据。

在操作S120，控制单元122可接收触摸数据。控制单元122可从存储单元123读取触摸面板单元110的感测节点的节点偏差。感测节点的节点偏差可表示当感测节点未被触摸时的互电容值或与该互电容值相应的电信号的偏差。控制单元122可基于读取的节点偏差来校正触摸数据。控制单元122可通过将读取的节点偏差与触摸数据相加来校正触摸数据。

在操作S130，控制单元122可基于校正的触摸数据来确定参考值。这里，参考值可指示未被触摸的感测节点的互电容值或与该互电容值相应的感测信号的幅值。

可按照如下所述确定参考值。触摸数据可包括由用户触摸的感测节点的互电容值和未被触摸的感测节点的互电容值。通常，触摸的感测节点的互电容值可比未触摸的感测节点的互电容值小。

因此，触摸数据的相对较大值指示未被触摸的感测节点的互电容值的可能性大。为此，可通过将触摸数据的相对较大值确定为参考值并将确定的参考值与另一触摸数据的幅值进行比较，来判断触摸面板的触摸状态。

在示例性实施例中，控制单元122可将校正的触摸数据的最大值确定为参考值。

在示例性实施例中，控制单元122可将在校正的触摸数据的最大值的预定范围内的值确定为参考值。

在操作S140，控制单元122可基于参考值来判断触摸面板单元110中的感测节点的触摸状态。

在示例性实施例中，当参考值与触摸数据的幅值之间的差大于预定值时，可将触摸数据判断为指示触摸状态的触摸数据。当参考值与触摸数据的幅值之间的差小于预定值时，触摸数据可被判断为指示非触摸状态的触摸数据。可根据上述判断结果来判断感测节点的触摸状态。

在操作S150，控制单元122可计算触摸的感测节点的触摸坐标。

在操作S160，控制单元122可向应用处理单元200提供计算的触摸坐标。应用处理单元200可基于提供的触摸坐标来执行需要的应用操作。

使用触摸感测装置的控制方法，可根据感测节点的节点偏差来确定用于判断触摸状态的参考值。在这种情况下，参考值可以是包括在触摸数据中的值。因为通过将根据环境变化的非触摸数据的误差反映到参考值来准确判断出触摸状态，所以可减小触摸感测装置的感测误差。

图6A至图6C是用于描述传统的触摸感测装置的控制方法的示图。图6A示出传统的触摸感测装置的非触摸数据10。图6B示出从触摸感测装置接收的触摸数据20。图6C示出基于非触摸数据和触摸数据计算的状态数据30。

传统的触摸感测装置的控制方法可使用预定的非触摸数据10来判断触摸面板的触摸状态。这里，非触摸数据10可以是通过在特定时间点读取每个感测节点的互电容值所获得的值，并且可被用于与触摸数据20进行比较。即，如果在任何感测节点的非触摸数据10和触摸数据20彼此相等，则感测节点可被判断为未被触摸的感测节点。另一方面，在任何感测节点的触摸数据20的值明显小于任何感测节点的触摸数据20的值的情况下，感测节点可被判断为触摸的感测节点。读取的非触摸数据10可被存储在存储单元123。

以下，将描述判断感测节点的触摸状态的方法。图6A指示触摸感测装置100的非触摸数据10。包括在非触摸数据10中的第一值11可被假设为感测节点的非触摸数据。这里，感测节点可以是包括在触摸感测装置100中的多个感测节点之一。如上所述，第一值11可指示在感测节点未被触摸的情况下所读取的感测节点的互电容值。

图6B示出触摸感测装置100的触摸数据20。触摸数据20可以是通过读取包括在触摸感测装置100中的感测节点的互电容值所获得的数据。触摸数据20可包括触摸的感测节点的互电容值或未被触摸的感测节点的互电容值。

在图6B中，包括在触摸数据20中的第二值21可被假设为感测节点的触摸数据。同样地，第二值21可以是通过读取感测节点的互电容值所获得的值。此时，感测节点可以是触摸状态或非触摸状态。

图6C示出触摸感测装置100的状态数据30。在示例性实施例中，可通过从触摸数据10中减去触摸数据20来获得状态数据30。因此，状态数据30可指示在感测节点的非触摸状态所读取的互电容值和在触摸状态判断操作重新读取的互电容值之间的差。

在图6C中，包括在状态数据30中的第三值31可被假设为感测节点的状态数据。此时，可通过以下等式1来获得感测节点的第三值(即，状态数据)。

[等式1]

V₃＝V₁-V₂＝V₁-(V_inherent-ΔCap+噪声)

在等式1中，V₃可指示第三值31。V₁可指示第一值11，并且可以是在非触摸状态预先读取的感测节点的互电容值。V₂可指示第二值21，并且可以是重新读取以判断触摸状态的感测节点的互电容值。ΔCap可指示由于触摸而导致的互电容变化量。V_inherent可指示感测节点的固有值。第二值可被认为包括在重新读取的点的感测节点的固有值、由于触摸而导致的互电容变化量ΔCap和噪声。这里，固有值可指示在感测节点未被触摸的情况下的互电容值。

在消除改变所述固有值的因素(例如，环境变化)的情况下，固有值可以等于第一值11。在这种情况下，等式1可被改写为以下等式2。

[等式2]

V₃＝ΔCap-噪声

这里，由于触摸而导致的互电容变化量可以是根据感测节点的触摸状态所确定的值。即，当感测节点未被触摸时，互电容变化量可以是“0”。当感测节点被触摸时，互电容变化量可大于“0”。

触摸感测装置100可根据使用等式2所计算的第三值31来判断感测节点的触摸状态。例如，当感测节点处于非触摸状态时，第三值31可仅包括噪声分量。因此，第三值可相对小。另一方面，当感测节点处于触摸状态时，第三值31可包括由于触摸而导致的互电容变化量和噪声。因为互电容变化量大于噪声，所以第三值可相对大。因为第三值根据感测节点是否被触摸而改变，所以可使用第三值来判断触摸状态。

然而，在传统的触摸感测装置100中，不可能在感测节点的互电容值被改变时准确检测触摸状态。此时，固有值可被认为是原始固有值与环境变化量的和。在这种情况下，可通过如下的等式3来表达指示第三值31的等式1。

[等式3]

V₃＝V₁-(V_inherent-ΔCap+噪声)＝V₁-(V₁+CV-ΔCap+噪声)

＝ΔCap-噪声-CV

在等式3中，CV可指示环境变化量。第一部分和第二部分可等于等式2。然而，在第三部分中的第三值31可与等式2不同。即，可能出现诸如环境变化量的不可预测误差。具体地，当环境变化量大时，会降低触摸感测装置100的感测性能，从而频繁引起异常操作。

图7A至图7C是用于描述根据示例性实施例的触摸感测装置的触摸坐标计算方法的示图。图7A示出提供给触摸感测装置的触摸数据210，图7B指示使用节点偏差所校正的触摸数据220，图7C示出使用校正的触摸数据220所计算的状态数据230。

根据示例性实施例的触摸感测装置的控制方法可不使用预定的非触摸数据来判断触摸面板的触摸状态。相反，可从输入的触摸数据220计算用于判断触摸状态的参考值。以下将进行更充分描述。

这里，参考值可与传统的触摸感测装置中的非触摸数据相应。然而，传统的触摸感测装置中的非触摸数据可能不反映环境变化量，而示例性实施例的参考值可反映环境变化量。详细地，参考值可指示多个感测节点的特定感测节点的互电容值。感测节点的环境变化量彼此可几乎相同。因此，参考值可包括环境变化量。因为环境变化量被共同包括在参考值和固有值中，所以可根据相减结果来消除误差分量(诸如环境变化量)。

以下，将描述根据示例性实施例的触摸感测装置的控制。

图7A示出提供给触摸感测装置的触摸数据210。触摸数据210可以是通过读取包括在触摸感测装置100中的感测节点的互电容值所获得的数据。触摸数据210可包括触摸的感测节点的互电容值或未被触摸的感测节点的互电容值。

假设包括在触摸数据210中的第一触摸数据211是第一感测节点的触摸数据。同样地，假设包括在触摸数据210中的第二触摸数据212是第二感测节点的触摸数据。此时，第一触摸节点和第二触摸节点可以处于触摸状态或非触摸状态。第一感测节点和第二感测节点可被包括在触摸面板单元110中。

图7B指示使用节点偏差所校正的触摸数据220。这里，可通过将每个感测节点的节点偏差与触摸数据210相加来获得校正的触摸数据220。感测节点的节点偏差可与如上所述相同。可计算校正的触摸数据，以使用从触摸数据计算的处于非触摸状态的感测节点的互电容值来确定参考值。

包括在校正的触摸数据220中的第一校正数据224可被假设为第一感测节点的触摸数据。同样地，包括在校正的触摸数据220中的第二校正数据225可被假设为第二感测节点的触摸数据。可通过以下的等式4来计算第一校正数据224和第二校正数据225。

[等式4]

CD1＝TD1+ND1

CD2＝TD2+ND2

在等式4中，CD1可指示第一校正数据224，CD2可指示第二校正数据225，TD1可指示第一触摸数据211，TD2可指示第二触摸数据212，ND1可指示第一节点偏差，ND2可指示第二节点偏差。这里，第一节点偏差和第二节点偏差可分别指示第一感测节点的节点偏差和第二感测节点的节点偏差。

第一校正数据224和第二校正数据225可以是通过校正节点偏差所获得的值。如果第一感测节点和第二感测节点未被触摸，则第一校正数据224和第二校正数据225可以彼此相等。如果第一感测节点和第二感测节点被触摸，则第一校正数据224和第二校正数据225可彼此不同。

当感测节点被触摸时，触摸的感测节点的互电容值可减小。如果第二校正数据225的值比第一校正数据224的值大了预定值，则第二感测节点处于非触摸状态的可能性大。换句话说，如果第一校正数据224的值比第二校正数据225的值小了预定值，则第一感测节点处于触摸状态的可能性大。

触摸感测装置100可参考校正的触摸数据220来确定参考值。如上所述，参考值可以是用于判断触摸面板的触摸状态的值，并可与传统的触摸感测装置中的非触摸数据10相应。可预先在特定时间点测量传统的触摸感测装置中的非触摸数据10，而示例性实施例中的参考值可以是使用触摸数据210(详细地，校正的触摸数据220)所确定的值。此外，传统的触摸感测装置中的非触摸数据10可包括与多个感测节点相应的值，而示例性实施例的参考值可以是共同应用于各个节点的公用值。即，传统的触摸感测装置可能需要与每个感测节点相应的非触摸数据。另一方面，示例性实施例的参考值可以共同应用于所有感测节点。

以下，将描述获得参考值的方法。

参照图7B，校正的触摸数据220可包括第一校正数据224和第二校正数据225以及其它感测节点的校正数据221、222、和223。每个校正数据可以是校正了节点偏差的值。因此，当感测节点处于非触摸状态时，相应的校正数据可具有相同的值。

如上所述，因为触摸的感测节点具有相对小的互电容值，所以触摸的感测节点的校正数据可能具有相对小的值。因此，触摸感测装置100可从校正数据221、222、223、224和225中将具有相对大的值的一个校正数据确定为参考值。例如，校正数据221、222、223和225的值可相对大于校正数据224的值。因此，校正数据221、222、223和225中的一个可被选择作为参考值。

在示例性实施例中，校正的触摸数据220中具有最大值的一个可被确定为参考值。校正数据的值越大，感测节点处于非触摸状态的可能性越大。为此，优选地将校正的触摸数据220的最大值确定为参考值。此外，确定参考值的标准会变得清楚。例如，校正数据221、222、223和225中的具有最大值的校正数据可被确定为参考值。

在其它示例性实施例中，触摸感测装置100可将不是最大值的校正的触摸数据的值确定为参考值。例如，校正的触摸数据220的第五大值可被确定为参考值。当与包括在触摸感测装置100中的所有感测节点的数量进行比较时，通常，触摸的感测节点的数量可能少。因此，尽管选择了小于最大值的值，但是选择的值可指示处于非触摸状态的感测节点的校正数据。

图7C示出使用校正的触摸数据220计算的状态数据230。可通过从参考值(例如，校正数据221)中减去校正的触摸数据220来获得状态数据230。因此，状态数据230可指示处于非触摸状态的感测节点的互电容值(或参考值)与将被判断的感测节点的互电容值(或校正数据)之间的差。

在图7C中，包括在状态数据230中的第一状态值231可被假设为第一感测节点的状态数据。在这种情况下，可通过以下的等式5来获得第一状态值231。

[等式5]

SV1＝REF-CD1

在等式5中，SV1可指示第一状态值231，REF可指示参考值221，CD1可指示第一校正数据224。这里，参考值221和第一校正数据224可分别包括相应的节点偏差和环境变化量。

参考值221的环境变化量和第一校正数据224的环境变化量可几乎彼此相等。可通过以下的等式6来改写等式5。

[等式6]

SV1＝(V_inherent2-ND2-CVA)-(V_inherent1+ND1+噪声-ΔCap-CVA)

在等式6中，V_inherent1可指示第一固有值，V_inherent2可指示第二固有值，ND1可指示第一节点偏差，ND2可指示第二节点偏差，CVA可指示环境变化量。这里，第一固有值和第二固有值可分别指示第一感测节点的固有值和参考节点(与参考值相应的感测节点)的固有值。第一节点偏差和第二节点偏差可分别指示第一感测节点的节点偏差和参考节点的节点偏差。考虑到节点偏差的含义，第一固有值与第一节点偏差的和可等于第二固有值与第二节点偏差的和。因此，可通过以下的等式7来改写等式6。

[等式7]

SV1＝CVA-(噪声-ΔCap+CVA)＝ΔCap+噪声

参照等式7，可消除包括在第一校正数据224中的环境变化量。因此，可消除由于环境变化量而导致的第一状态值231的误差。

第一校正数据224的值可小于参考值221。因此，第一状态值231可具有超过预定值的大的值。在这种情况下，如果第一状态值231大于预定值，则第一感测节点可被判断为处于触摸状态。

同样地，可以以如上所述的相同方式来计算关于第二感测节点的第二状态值232。第二校正数据225可具有与参考值221近似的值。通过与第一状态值231相同的步骤所计算的第二状态值232可能非常小。在这种情况下，如果第二状态值232低于预定值，则第二感测节点可被判断为处于非触摸状态。

描述了包括确定参考值以及根据所述参考值来判断感测节点的触摸状态的触摸感测装置的控制方法。使用示例性实施例的控制方法，可防止状态数据230受环境变化的影响。因此，尽管非触摸状态的互电容值由于环境变化而改变，但是可准确判断触摸面板的触摸状态。

图8A和图8B是用于描述控制触摸感测装置的方法的示图。

图8A示出传统的触摸感测装置的控制方法。参照图8A，非触摸数据310可指示感测节点的非触摸数据。触摸数据320可以是感测节点的触摸数据。为了便于描述，感测节点可被假设为处于非触摸状态。尽管触摸数据320是未被触摸的感测节点的触摸数据，但是根据周围环境的环境变化量可与触摸数据320相加。这里，环境变化量可被假设为100。使用该假设，触摸数据320可具有通过从原始的非触摸数据中减去由于环境变化量导致的100所获得的值。

使用传统的触摸感测装置，可从非触摸数据310中减去触摸数据320来计算状态数据。计算的状态数据可在图8A中被示出。这里，假设当状态数据330的值超过50时，与状态数据330相应的感测节点被判断为处于触摸状态。因此，尽管感测节点处于非触摸状态，但是这些感测节点可能被异常地判断为处于触摸状态。

图8B示出根据示例性实施例的触摸感测装置的控制方法。参照图8B，非触摸数据340可指示感测节点的非触摸数据。这里，非触摸数据340可被用于描述感测节点的节点偏差和环境变化量。在示例性实施例的控制方法中，非触摸数据340可被存储或不被涉及。

触摸数据350可以是感测节点的触摸数据。为了便于描述，感测节点可被假设为处于非触摸状态。尽管触摸数据350是未被触摸的感测节点的触摸数据，但是根据周围环境的环境变化量可与触摸数据350相加。这里，环境变化量可被假设为100。使用该假设，触摸数据350可具有通过从原始的非触摸数据340中减去由于环境变化量导致的100所获得的值。

节点偏差数据360可指示每个感测节点的节点偏差。如果使用触摸数据值168来计算节点偏差，则每个感测节点的节点偏差可如节点偏差数据360所示。

示例性实施例的触摸感测装置100在接收到感测节点的触摸数据350时，可使用节点偏差数据360来校正节点偏差。在示例性实施例中，可通过从输入的触摸数据中减去节点偏差来执行节点偏差的校正。节点偏差的校正结果可变为校正的触摸数据370。

触摸感测装置100可基于校正的触摸数据370来确定参考值。在示例性实施例中，参考值可以是校正的触摸数据370的最大值。因为最大值是68，所以参考值可以是68。

触摸感测装置100可基于参考值来计算状态数据380。在示例性实施例中，可通过从参考值中减去校正的触摸数据370来计算状态数据380。

触摸感测装置100可基于状态数据380来判断感测节点的触摸状态。因为所有状态数据380的值都小于50，所以所有感测节点可被判断为处于非触摸状态。

使用以上描述，尽管环境变化量与触摸数据相加，但是可正确判断触摸状态。因此，可防止由于周围环境而导致的触摸感测装置的异常操作。

校正的触摸数据370的所有值可被示出为具有相同的值。原因可能是节点偏差被校正并且所有感测节点被假设为处于非触摸状态。然而，示例性实施例不限于此。例如，示例性实施例还可应用于一些感测节点处于触摸状态并且校正的触摸数据370的值不同的情况。

图9是示出根据另一示例性实施例的触摸感测装置的控制方法的流程图。以下，将参照附图描述根据另一示例性实施例的触摸感测装置的控制方法。

在操作S210，控制单元122可从触摸面板单元110接收感测节点的偏移电平。

在操作S220，控制单元122可计算输入的偏移电平与目标偏移电平之间的电平差。可从存储单元123中读取目标偏移电平。

在操作S230，控制单元122可判断计算的电平差是否在误差范围内。如果计算的电平差在误差范围内，则结束该方法。如果计算的电平差不在误差范围内，则该方法进行到操作S240。

在操作S240，控制单元122可根据计算的电平差来计算补偿值。可通过将计算的电平差除以参考偏移变化量来获得补偿值。这里，参考偏移变化量可指示通过一个补偿单元所改变的偏差的大小。在示例性实施例中，参考偏差变化量可以是预定值。可以如参照图1所述的相同的方式来计算补偿值。

在操作S250，控制单元122可根据计算的补偿值来补偿触摸感测装置的偏移电平。

在示例性实施例中，补偿值越大，触摸感测装置100的偏移电平的增量越大。另一方面，补偿值越小，触摸感测装置100的偏移电平的增量越小。可以如参照图1所述的相同的方式来补偿触摸感测装置100的偏移电平。

使用触摸感测装置100的控制方法，缩短了补偿触摸感测装置100的偏移所花费的时间。此外，在触摸感测装置与各种电子装置连接的情况下，补偿触摸感测装置100的偏移所花费的时间可被保持恒定。

图10是示意性示出应用了触摸感测装置的手持电话的示图。参照图10，手持电话1000可包括触摸面板单元1100和面板扫描单元1200。

触摸面板单元1100可在应用处理单元(未示出)的控制下提供用户接口。触摸面板单元1100可包括多个感测节点。触摸面板单元1100可感测用户触摸，以向面板扫描单元1200提供指示感测节点的互电容的变化的电信号。

面板扫描单元1200可基于电信号来判断感测节点的触摸状态。面板扫描单元1200可计算触摸的感测节点坐标，以将该感测节点坐标提供给应用处理单元。

面板扫描单元1200可被配置为与参照图1所描述的相同。

使用以上描述，包括触摸感测装置的手持电话1000可减小由于环境变化而导致的触摸感测误差。因此，提高了手持1000的触摸感测性能。

图11是示意性示出应用了触摸感测装置的个人计算机的示图。参照图11，个人计算机2000可包括第一触摸面板单元2100、面板扫描单元2200和第二触摸面板单元2300。

第一触摸面板单元2100可在应用处理单元(未示出)的控制下提供用户接口。第一触摸面板单元2100可包括多个感测节点。第一触摸面板单元2100可感测用户触摸，以向面板扫描单元2200提供指示感测节点的互电容的变化的电信号。

第二触摸面板单元2300可包括多个感测节点。同样地，第二触摸面板单元2300可感测用户触摸，以向面板扫描单元2200提供指示感测节点的互电容的变化的电信号。

面板扫描单元2200可基于从第一触摸面板单元2100或第二触摸面板单元2300提供的电信号，来判断第一触摸面板单元2100或第二触摸面板单元2300的感测节点的触摸状态。面板扫描单元2200可计算触摸的感测节点坐标，以将该感测节点坐标提供给应用处理单元。

面板扫描单元2200可被配置为与参照图1所描述的相同。

使用以上描述，包括触摸感测装置的个人计算机2000可减小由于环境变化而导致的触摸感测误差。因此，提高了个人计算机2000的触摸感测性能。

虽然已经参照示例性实施例描述了本公开，但是对于本领域技术人员清楚的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变和修改。因此，应理解，以上示例性实施例不是限制性的，而是说明性的。

Claims (19)

1.一种控制触摸感测装置的方法，所述方法包括：

确定第一校正电容值和第二校正电容值，其中，第一校正电容值是触摸感测装置的触摸面板的第一感测节点的第一电容值与第一感测节点的第一节点偏差之间的差，第二校正电容值是触摸感测装置的触摸面板的第二感测节点的第二电容值与第二感测节点的第二节点偏差之间的差；

将第一感测节点的第一校正电容值和第二感测节点的第二校正电容值中的一个确定为参考值；

基于所述参考值以及第一校正电容值和第二校正电容值中不是所述参考值的一个校正电容值，来确定第一感测节点和第二感测节点中的一个的触摸状态。

2.如权利要求1所述的控制方法，其中，第一节点偏差是当触摸感测装置的触摸面板的感测节点未被触摸时参考节点的电容值与第一感测节点的电容值之间的差，第二节点偏差是当触摸感测装置的感测节点未被触摸时参考节点的电容值与第二感测节点的电容值之间的差，感测节点包括第一感测节点、第二感测节点和所述参考节点。

3.如权利要求1所述的控制方法，其中，所述参考值是第一校正电容值和第二校正电容值中的最大值。

4.如权利要求1所述的控制方法，其中，确定触摸状态的步骤包括：

确定状态值，所述状态值是所述参考值与第一校正电容值和第二校正电容值中的一个之间的差；

基于所述状态值确定触摸状态指示在触摸面板上出现触摸。

5.如权利要求4所述的控制方法，其中，确定触摸状态的步骤还包括：

响应于确定触摸状态指示在触摸面板上出现触摸，来计算触摸面板的触摸坐标。

6.如权利要求4所述的控制方法，其中，确定触摸状态指示在触摸面板上出现触摸的步骤包括：

将所述状态值与比较值进行比较。

7.一种触摸感测装置，包括：

触摸面板单元，包括感测节点，其中，所述感测节点包括检测第一电容值的第一感测节点和检测第二电容值的第二感测节点；

控制单元，被配置为确定第一感测节点的第一校正电容值和第二感测节点的第二校正电容值，将第一感测节点的第一校正电容值和第二感测节点的第二校正电容值中的一个确定为参考值，基于所述参考值以及第一校正电容值和第二校正电容值中不是所述参考值的一个校正电容值来确定第一感测节点和第二感测节点中的一个的触摸状态，其中，所述第一校正电容值是第一感测节点的第一电容值与第一感测节点的第一节点偏差之间的差，所述第二校正电容值是第二感测节点的第二电容值与第二感测节点的第二节点偏差之间的差，

其中，第一节点偏差是当感测节点未被触摸时参考节点的电容值与第一感测节点的电容值之间的差，第二节点偏差是当感测节点未被触摸时参考节点的电容值与第二感测节点的电容值之间的差，所述参考节点是感测节点中的一个。

8.如权利要求7所述的触摸感测装置，还包括：

存储单元，被配置为存储第一节点偏差和第二节点偏差。

9.如权利要求7所述的触摸感测装置，其中，第一感测节点和第二感测节点中具有所述参考值的一个感测节点的触摸状态处于非触摸状态。

10.如权利要求9所述的触摸感测装置，其中，所述参考值是第一校正电容值和第二校正电容值中的最大值。

11.如权利要求7所述的触摸感测装置，其中，控制单元通过确定所述参考值与第一校正电容值和第二校正电容值中的一个之间的差并将所述差与比较值进行比较，来计算触摸面板单元的触摸坐标。

12.如权利要求7所述的触摸感测装置，其中，所述触摸面板单元包括：

感测节点阵列，包括布置在驱动线与感测线的交点的感测节点；

驱动器，被配置为将驱动电流提供给驱动线；

接收器，被配置为感测感测节点的电容值。

13.如权利要求7所述触摸感测装置，其中，所述触摸面板是在移动电话上的屏幕。

14.一种触摸感测装置的控制方法，包括：

响应于来自触摸感测装置的触摸面板的感测节点的感测信号，来确定感测节点的电容值；

确定指示所述电容值与感测节点的节点偏差之间的差的校正值；

基于所述校正值来判断感测节点的触摸状态，

其中，所述节点偏差是当感测节点未被触摸时参考节点的电容值与感测节点的电容值之间的差，所述参考节点是感测节点中的一个。

15.如权利要求14所述的控制方法，其中，判断感测节点的触摸状态的步骤包括：

将校正值中的一个确定为参考值；

确定状态值，所述状态值是所述参考值与校正值之间的差；

将所述状态值与比较值进行比较。

16.如权利要求15所述的控制方法，其中，所述参考值是校正值中的最大值。

17.如权利要求15所述的控制方法，还包括：

基于比较的结果来计算触摸面板的触摸坐标。

18.一种触摸感测装置的控制方法，包括：

从触摸感测装置的触摸面板接收偏移电平；

计算输入的偏移电平与目标偏移电平之间的电平差；

根据所述电平差来改变触摸面板的偏移补偿值。

19.如权利要求18所述的控制方法，其中，根据通过将所述电平差除以参考偏差变化量所获得的值来确定所述偏移补偿值。

Images