CN103970337A - 触摸屏的触摸扫描方法及其触摸扫描控制电路、显示装置 - Google Patents

触摸屏的触摸扫描方法及其触摸扫描控制电路、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种触摸屏的触摸扫描方法及相应的触摸扫描控制电路、显示装置。所述触摸屏包含呈矩阵排布的驱动线和感应线，所述扫描方法包括：无触摸时，对全屏进行粗略检测扫描；有触摸时，在包括触摸点的全检测激活区内进行精确检测扫描，其余区域仍进行粗略检测扫描。其中，所述粗略检测扫描为，在连续的M+N帧的前M帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在后N帧中，停止扫描。所述精确检测扫描为，在所述连续的M+N帧中，使所述全检测激活区内的每一条驱动线进行驱动扫描，且使每一条感应线进行检测扫描。M，N都为大于等于1的正整数。

Description

触摸屏的触摸扫描方法及其触摸扫描控制电路、显示装置
技术领域
本发明涉及触摸屏领域，尤其涉及一种触摸屏的触摸扫描方法及其触摸扫描控制电路、显示装置。
背景技术
当前，触摸屏技术已经日渐替代了传统的按键操作，与触摸检测相关的技术也发展地越来越成熟。现有设计中，电容式触摸屏的检测由其扫描控制单元控制各条驱动线Tx按照图1a所示的扫描方向逐行送出驱动信号，控制各条感应线Ry同步接收信号。通过对比触摸前后电容的变化来检测触摸点位置，得到触摸点坐标。为了防止误操作及提高触摸精度，通常图案设计保证每次手指触摸4个以上坐标点，如图1b所示，然后通过计算4个坐标点的中心或者重心值来得到相对精确的触摸点坐标。
然而，为了精确定位，每帧中的各条驱动线Tx需从第一条驱动线到最后一条驱动线逐行扫描，以尽可能多的检测触摸点。可是这样不仅造成了较大的功耗，而且在大尺寸屏幕的场合下，由于驱动线Tx及感应线Ry的大量增加，导致集成电路（Integrated Circuit,IC）的驱动能力不足。进一步的，为了权衡驱动能力和驱动信号的质量，业界通常会降低驱动线Tx及感应线Ry的数量，可是这样又导致了检测精度不高等缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种触摸屏的触摸扫描方法及相应的触摸扫描控制电路、显示装置。
具体地，本发明实施例提供的一种触摸屏的触摸扫描方法，所述触摸屏包含呈矩阵排布的驱动线和感应线，所述扫描方法包括：无触摸时，对全屏进行粗略检测扫描；有触摸时，在包括触摸点的全检测激活区内进行精确检测扫描，其余区域仍进行粗略检测扫描。其中，所述粗略检测扫描为，在连续的M+N帧的前M帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在后N帧中，停止扫描。所述精确检测扫描为，在所述连续的M+N帧中，使所述全检测激活区内的每一条驱动线进行驱动扫描，且使每一条感应线进行检测扫描。M，N都为大于等于1的正整数。
本发明实施例提供的一种触摸扫描控制电路，连接于触摸屏，所述触摸扫描控制电路包括：数据采集控制模块，用于在发生触摸时采集数据，并将采集到的数据发送给位置计算确定模块；位置计算确定模块，用于根据采集到的数据，计算出触摸点位置，并确定距离所述触摸点位置最近的中心位置，并将所述中心位置发送给计算模块；计算模块，用于定义全检测激活区；控制模块，用于对所述全检测激活区进行精确检测扫描，并对其它区域进行粗略检测扫描。其中，所述粗略检测扫描为，在连续的M+N帧的前M帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在后N帧中，停止扫描。所述精确检测扫描为，在所述连续的M+N帧中，使所述全检测激活区内的每一条驱动线进行驱动扫描，且使每一条感应线进行检测扫描。M，N都为大于等于1的正整数。
本发明实施例提供的一种显示装置，包括触摸屏以及上述任一触摸扫描控制电路。其中，所述触摸扫描控制电路与所述触摸屏电连接。
本发明提供的触摸屏的触摸扫描方法及相应的触摸扫描控制电路、显示装置，在触摸屏检测的场合下，驱动能力明显高于现有技术。另外，也可保证触摸检测的准确性。此外，本发明完全支持多点触摸，滑动操作等。
附图说明
图1a至图1b为现有的电容式触摸屏的触摸检测技术的示意图；
图2a至图2d为本发明实施例一所述的扫描方法示意图；
图3a至图3e为本发明实施例二所述的扫描方法示意图；
图4、图5为本发明实施例三所述的控制电路工作的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
本实施例提供了一种触摸屏的触摸扫描方法，如图2所示，所述触摸屏包含呈矩阵排布的驱动线Tx和感应线Ry，所述扫描方法包括：无触摸时，对全屏进行粗略检测扫描，也即，在连续的M+N帧的前M帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；而在后N帧中，触摸屏停止扫描。有触摸时，在包括触摸点的全检测激活区内进行精确检测扫描，其余区域仍进行粗略检测扫描。其中，所述精确检测扫描为，在所述连续的M+N帧中，使所述全检测激活区内的每一条驱动线进行驱动扫描，且使每一条感应线进行检测扫描。其中的M，N都为大于等于1的正整数。如此，以所述连续的M+N帧为一个重复扫描周期，循环地对所述触摸屏进行驱动检测的扫描。
本实施例给出的扫描方法，可以在无触摸时节省触摸屏功耗，在有触摸时，区分触摸区域，对于在包含触摸点的全检测激活区内实行精确检测扫描，而对于没有触摸点的全检测激活区外，则实行粗略扫描，不驱动整个触摸屏的驱动线，也不检测整个触摸屏的感应线，从而达到有触摸时也能节省功耗的效果。
具体而言，当所述触摸屏在无触摸时，对全屏进行粗略检测扫描，在连续的M+N帧的前M帧中（M，N都为大于等于1的正整数），可以使得驱动线Tx每间隔一行进行驱动扫描，感应线Ry每间隔一列进行检测扫描，如图2a所示。而在后N帧中，整个触摸屏停止扫描，如图2b所示。进一步具体地，可以优选的在前M帧中，驱动线Tx采用奇数行进行驱动扫描，感应线Ry采用奇数列进行检测扫描，以接收信号；后N帧中，整个触摸屏停止扫描。在接下来的又一个连续的M+N帧的前M帧中，驱动线Tx采用偶数行进行驱动扫描，感应线Ry选用偶数列进行检测扫描，接受信号；后N帧中，整个触摸屏停止扫描。依此循环进行扫描。
当所述触摸屏有触摸时，则对包括触摸点的全检测激活区进行精确检测扫描，其余区域仍进行粗略检测扫描。如图2c所示，在所述连续的M+N帧的前M帧中，使所述全检测激活区ABCD内的每一条驱动线Tx都进行驱动扫描，且使ABCD内的每一条感应线Ry都进行检测扫描。而在全检测激活区ABCD外，仍然保持图2a中所示的驱动线Tx每间隔一行进行驱动扫描，感应线Ry每间隔一列进行检测扫描。在所述后N帧中，如图2d所示，依然保持在所述全检测激活区ABCD内的每一条驱动线Tx都进行驱动扫描，且使ABCD内的每一条感应线Ry都进行检测扫描，但在全检测激活区ABCD外，采用如图2b所示的扫描方式，也即停止扫描。因此，在整个M+N帧中，所述全检测激活区ABCD内的每一条驱动线Tx和每一条感应线Ry实际上一直保持着扫描，只是所述全检测激活区ABCD外，在不同时期可以采用不同的扫描方式。优选的，在整个连续的M+N帧中，所述全检测激活区外的扫描方式可以参照采用无触摸时触摸屏的扫描方式，也即粗略检测扫描，这里不再重复赘述。
优选的，M为1，也即在粗略检测扫描中，在连续的1+N帧的第1帧中，驱动线Tx间隔至少一行进行驱动扫描，感应线Ry间隔至少一列进行检测扫描；在后N帧中，停止扫描。或者优选的，N为1，也即在粗略检测扫描中，在连续的M+1帧的前M帧中，驱动线Tx间隔至少一行进行驱动扫描，感应线Ry间隔至少一列进行检测扫描；在最后1帧中，停止扫描。更为优选的，M为1且N为1，也即在连续的两帧中，前一帧，驱动线Tx间隔至少一行进行驱动扫描，感应线Ry间隔至少一列进行检测扫描；在后一帧中，停止扫描。从另一个角度说，也可以是在连续的两帧中，前一帧，先停止扫描；在后一帧中，驱动线Tx间隔至少一行进行驱动扫描，感应线Ry间隔至少一列进行检测扫描。这个可以根据具体情况，选择适用。
根据粗略检测扫描中，停止扫描的帧的数量，所述触摸屏节省不同程度的功耗。当M和N同时为1，且所述驱动线或者感应线的粗略检测扫描采用奇偶行间隔扫描的方式时，在无触摸时，所述触摸屏最高可节电75%，在有触摸时依然可以节电50%以上，大大节省了功耗。在大尺寸触摸屏的场合下，相对驱动能力明显高于现有技术，同时还保证了检测的准确性。
更为优选地，所述触摸扫描方法还包括，在从有触摸突然变为无触摸时，可以先在所述全检测激活区内依旧保持第一时间的精确检测扫描。其中，所述“第一时间”可以根据具体需要进行设定，例如10ms，在此不作具体限定。此精确检测扫描的区域可以为上一次精确检测扫描确定的区域，等经过了所述第一时间的延迟后，确认无触摸了，再切换到对全屏进行所述粗略检测扫描。这样是为了防止滑动触摸中产生的误操作，达到无缝滑动触摸检测的效果，又兼顾减小功耗的目的。
实施例二
本实施例中，采用粗略检测扫描时，在连续的M+N帧的前M帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在后N帧中，停止扫描。
图3a给出了前M帧中，所述驱动线间隔2行进行驱动扫描的情况，同时感应线也间隔2列进行检测扫描，此时所述驱动线进行扫描的间隔数与所述感应线进行扫描的间隔数相同（此处都是间隔2根线）。也可以是如图3b所示，所述驱动线间隔2行进行驱动扫描，所述感应线间隔1列进行检测扫描；或者所述驱动线间隔1行进行驱动扫描，所述感应线间隔2列进行检测扫描，也即所述驱动线进行扫描的间隔数与所述感应线进行扫描的间隔数不同。当然，这里驱动线或者感应线实行扫描的方式，只要满足所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描即可（在一行布设一根驱动线，一列布设一根感应线的情况下），具体如何采用，取决于具体的触控电极设计需要以及特定的扫描目的，此处对间隔的具体数量不作限定。
另一方面，为方便说明，以M和N都为1进行举例。如图3c所示，粗略检测扫描中，在连续的两帧的前一帧中，驱动T1、T4、T7三根驱动线，检测R1、R4、R7三根感应线；在后一帧中，停止扫描。在接下来的一个连续的两帧中，如图3d所示，在前一帧中驱动T2、T5两根驱动线，检测R2、R5、R8三根感应线；在后一帧中，停止扫描。在接下来的第三个连续的两帧中，如图3e所示，前一帧中则可以驱动T3、T6两根驱动线，检测R3、R6、R9三根感应线；在后一帧中，停止扫描。而在随后的各帧中，则又开始重复图3c至图3e所示的扫描方式。因此，比较每组连续的两帧中的前一帧，该帧中实际驱动的驱动线和进行检测的感应线的数量，或者具体选取哪几根线，可以因为整个屏的驱动线或扫描线的数量设置而有所不同，当然也可以相同；同一帧中进行扫描的驱动线的数量与感应线的数量也可以因此而不同，或者相同。优选的，每组连续的两帧中的前一帧选取的驱动线为上一组连续的两帧中前一帧里选取的驱动线的下一行驱动线，既符合递推的关系。感应线的选取也优选的如同驱动线这样的递推选取。需要注意的是，驱动线和感应线可以不同时递推选取，也可以同时递推选取。
当M或者N不为1时，M帧中相邻的各帧内，所述驱动线或者感应线的选取可以参照上述内容，也即可以选取相同位置的线来驱动或者检测，也可以选取不同位置的线驱动或检测。
采用本实施例所述的扫描间隔不止一条驱动线或者间隔不止一条感应线的扫描方法时，所述触摸屏的最高节电将大于75%，相对驱动能力明显高于现有技术，同时保证了触摸的准确性。且本实施例及实施例一都支持多点触摸，滑动操作等。
需要再次强调的是，本实施例中所述的粗略检测扫描方式既适用于无触摸时，对整个触摸屏的扫描，也适用于有触摸时，对所述全检测激活区以外的区域的扫描。
实施例三
本实施例公开了一种可以适用实施例一或者二所述扫描方法的一种可适用于触摸屏的触摸扫描控制电路。如图4所示，所述控制电路包括：数据采集控制模块101，用于在面板103发生触摸时采集数据，并将采集到的数据发送给位置计算确定模块102；位置计算确定模块102，用于根据采集到的数据，计算出触摸点位置，并确定距离所述触摸点位置最近的中心位置，并将所述中心位置发送给计算模块104；计算模块104，用于定义全检测激活区；控制模块105，用于对所述全检测激活区进行精确检测扫描，并对其它区域进行粗略检测扫描。其中，所述粗略检测扫描为，在连续的M+N帧的前M帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在后N帧中，停止扫描。所述精确检测扫描为，在所述连续的M+N帧中，使所述全检测激活区内的每一条驱动线进行驱动扫描，且使每一条感应线进行检测扫描。其中，M、N都为大于等于1的正整数。
具体地，当发生触摸时，从面板103上获得的感应信号会发生变化，通过感应信号的变化从而确定触摸位置。数模采集控制模块101就用于采集这些信号数据，并将采集到的数据发送给位置计算确定模块102。
位置计算确定模块102，根据上述采集到的数据，计算出触摸点位置，并确定距离所述触摸点位置最近的中心位置，并将所述中心位置发送给计算模块104。其中，所述触摸点位置可以优选的通过建立坐标系，也即通过Ｘ轴方向的坐标值和Ｙ轴方向的坐标值，以一个二维的坐标（x,y）的形式来标识所述触摸点位置；也可以通过一串由数字0和1组成的二进制代码，对触摸点位置进行标识，通过相关算法在系统中实现，进行触摸点位置的确定；也可以是其他专门的一边编码或者算法来标识出所述触摸点位置，在这里对具体系统如何确定所述触摸点位置不加以限定。本实施例中，以坐标确定所述触摸点位置为例，进行说明。如图5所示，当根据采集的数据，计算出了所述触摸点位置P（Tx,Ry）时，确定距离触摸点位置P最近的中心位置Q（Tm,Rn），并将中心位置Q发送给计算模块104。这里的中心位置，是指在由各条驱动线Tx和各条感应线Ry相交产生的交点中，距离所述触摸点位置最近的那个点。
计算模块104，根据获得的中心位置Ｑ，依据一定规则，定义出所述全检测激活区。所述规则，可以根据具体的需要确定，不同的目的获得的规则定义出的全检测激活区也各不相同。所述规则可以是算法，例如通过软件而编出的各种程序，也可以是通过通过硬件达到的某种确定的控制结果。仍然以坐标确定位置为例进行说明，优选的，本实施例中，计算模块104，可以以位置计算确定模块102发送的中心位置Q（Tm,Rn）为基准，将Q点之前的第i行驱动线、Q点之后的第j行驱动线、Ｑ点左边的第k列感应线、Q点右边的第l列感应线围成的区域，定义为所述全检测激活区。其中，i、j、k、l都为大于等于0的正整数，且可以都相同，也可以各不相同或者部分相同。优选的，i和j不同时为0，k和l不同时为0。在图5中，i、j、k、l都为2，也即计算模块104，将驱动线Tm-2、Tm+2、感应线Rn-2、Rn+2四条线围成的区域，定义为所述全检测激活区。需要说明的是，以上以仅有一个触摸点时的情况作出了说明，当发生多点同时触摸的时候，所述中心位置Q为多个不同的位置点，则可以分别计算出各个Ｑ点相对应的上述区域，这些区域都为所述全检测激活区。
控制模块105，用于对所述全检测激活区进行精确检测扫描，并对其它区域进行粗略检测扫描。其中，所述粗略检测扫描和精确检测扫描的定义、表现形式、工作模式，已经在前面的实施例中具体的阐述过，这里不再重复赘述，可以参考实施例一或者实施例二中的相关内容。
优选的，本实施例中，M或者N为1，也即所述触摸扫描控制电路在粗略检测扫描时，在连续的1+N帧的第一帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在后N帧中，停止扫描。或者，在连续的M+1帧的前M帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在最后一帧中，停止扫描。更为优选的，M和N都为1，也即在连续的两帧中，前一帧内，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在后一帧内，停止扫描。
优选的，所述控制模块的粗略检测扫描中，所述驱动线每间隔一行进行驱动扫描，所述感应线每间隔一列进行检测扫描。所述粗略检测扫描不仅用于无触摸时的全屏扫描，也适用于有触摸时，对所述全检测激活区以外的区域的扫描。其它利用本实施例所述控制电路进行工作的方式，可以参照实施例一或者实施例二，在此不再重复赘述。
本实施例所述触摸扫描控制电路，在无触摸时最高可节电75%，当间隔的驱动线或者扫描线的数量大于1时，最高节电将大于75%；在有触摸时依然可以节电50%以上。因此，在大尺寸触摸屏检测的场合下，驱动能力明显高于现有技术，同时也保证了触摸检测的准确性。此外，本实施例所述控制电路完全支持多点触摸，滑动操作等。
本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置除了包括显示模组外还包括触摸屏以及上述任意一种实施例所公开的触摸扫描控制电路，其中，所述触摸扫描控制电路与所述触摸屏电连接。由于所述触摸扫描控制电路已经在上面的实施例中具体、详细地作了说明，此处就不再重述赘述。此处对电连接的方式也不作限定，可以是通过导线、电路、柔性电路板或者本领域技术人员能够运用的任何电连接的方式，不一一例举。此外，所述触摸屏可以包含各种类型，对所述触摸屏与所述显示装置的显示模组之间的集成方式也不作特别限定，例如所述触摸屏可以另外集成在所述显示模组的外部（外挂式），或者做成内嵌式（in cell），或者直接做在所述显示模组的一侧玻璃上（on cell）。
综上所述，本发明实施例提供了一种触摸屏的触摸扫描方法及相应的触摸扫描控制电路，在大尺寸触摸屏的检测场合下，其IC相对的驱动能力明显高于现有技术，保证了触摸的准确性之外，还大大节省了电能。
需要说明的是，以上实施例可以互相借鉴、综合使用。本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种触摸屏的触摸扫描方法，所述触摸屏包含呈矩阵排布的驱动线和感应线，其特征在于，所述扫描方法包括：
无触摸时，对全屏进行粗略检测扫描；
有触摸时，在包括触摸点的全检测激活区内进行精确检测扫描，其余区域仍进行粗略检测扫描；其中，
所述粗略检测扫描为，在连续的M+N帧的前M帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在后N帧中，停止扫描；M，N都为大于等于1的正整数；
所述精确检测扫描为，在所述连续的M+N帧中，使所述全检测激活区内的每一条驱动线进行驱动扫描，且使每一条感应线进行检测扫描。
2.如权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，所述扫描方法还包括：在无触摸时，先在所述全检测激活区内保持第一时间的精确检测扫描，再切换到所述对全屏进行粗略检测扫描。
3.如权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，其中M和N均为1。
4.如权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，所述粗略检测扫描中，所述驱动线每间隔一行进行驱动扫描，所述感应线每间隔一列进行检测扫描。
5.一种触摸扫描控制电路，连接于触摸屏，其特征在于，所述触摸扫描控制电路包括：
数据采集控制模块，用于在发生触摸时采集数据，并将采集到的数据发送给位置计算确定模块；
位置计算确定模块，用于根据采集到的数据，计算出触摸点位置，并确定距离所述触摸点位置最近的中心位置，并将所述中心位置发送给计算模块；
计算模块，用于定义全检测激活区；
控制模块，用于对所述全检测激活区进行精确检测扫描，并对其它区域进行粗略检测扫描；其中，
所述粗略检测扫描为，在连续的M+N帧的前M帧中，所述驱动线间隔至少一行进行驱动扫描，所述感应线间隔至少一列进行检测扫描；在后N帧中，停止扫描；M，N都为大于等于1的正整数；
所述精确检测扫描为，在所述连续的M+N帧中，使所述全检测激活区内的每一条驱动线进行驱动扫描，且使每一条感应线进行检测扫描。
6.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于，M为1。
7.如权利要求6所述的控制电路，其特征在于，N为1。
8.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述控制模块的粗略检测扫描中，所述驱动线每间隔一行进行驱动扫描，所述感应线每间隔一列进行检测扫描。
9.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述计算模块，以所述位置计算确定模块发送的中心位置为基准，将前第i行驱动线、后第j行驱动线、左第k列感应线、右第l列感应线围成的区域，定义为所述全检测激活区；其中，i、j、k、l都为大于等于0的正整数。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：
触摸屏；以及
如权利要求5至9任一项所述的触摸扫描控制电路，其中所述触摸扫描控制电路与所述触摸屏电连接。
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