CN109361380A - 一种信号处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信号处理方法及装置，该方法包括以下步骤：确定传感单元与控制单元距离的最小值与最大值；确定所述最小值到所述最大值对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC；通过预设方法计算各通道最短激励时间Tn；调整所述控制单元各输出通道的激励信号时间宽度；该装置包括：第一模块、第二模块、第三模块和第四模块。有益效果：既能保证最大值与最小值都能够充放电完全，又能避免最小值过长的激励时间；既保证了采样频率，又不影响触摸效果，同时降低了整体功耗。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，具体来说，涉及一种信号处理方法及装置。
背景技术
目前电容触摸屏采用的都是均匀的激励信号频率，对于最大值与最小值RC(充电时间常数)阻抗相近的装置设备，影响比较小；随着技术的发展以及工艺的进步，触摸屏的结构向GF(单膜结构触摸屏)、OGS(指将触控屏与保护玻璃集成在一起)、ONCELL(指将触摸屏嵌入到显示屏的彩色滤光片基板和偏光片之间的方法)、INCELL(指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法)发展，以满足窄边框、无边框、超薄以及降低成本的要求；这些结构都有一个共同的问题，就是最大值与最小值RC阻抗差异较大，造成最大值与最小值的信号量有差异，灵敏度也有差异。
现有技术公开的触摸屏上扫描线最大值信号的补偿方法，包括触摸屏和触控芯片，所述触摸屏由两层基板和ITO(铟锡氧化物)层构成，其中，所述两层基板分别是上层基板和下层基板，所述ITO层与下层基板相互贴合，与上层基板通过绝缘胶相互贴合，所述触控芯片用于控制触摸屏，其补偿步骤如下：确定触摸屏与触控芯片距离最近边缘处和距离最远边缘处的位置；按照上述位置确定ITO层的厚度，使距离最近边缘处的ITO层厚度最薄，距离最远边缘处的ITO层厚度最厚，且ITO层最薄处到最厚处呈线性递增。其通过改变最大值与最小值的ITO厚度来降低RC阻抗的差异，通过改变最大值与最小值的ITO厚度的方法，工艺实现困难而且一致性差，无法满足实际生产的要求。
同时目前电容触摸屏采用的都是均匀的激励信号频率，因此为了保证最大值能够充放电完全，必需延长激励信号时间；如此一来，对于最小值而言，充放电时间过长，导致整体激励时间过长，拉低整体采样频率，影响触摸效果，而且还会增加功耗。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种信号处理方法及装置，由于RC阻抗不同，充放电的时间也不相同，因此只要对不同的RC阻抗生成不同的激励时间，既能保证最大值与最小值都能够充放电完全，又能避免最小值过长的激励时间；这样既保证了采样频率，又不影响触摸效果，同时降低了整体功耗，从而以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供了一种信号处理方法，该方法包括以下步骤：
确定传感单元与控制单元距离的最小值与最大值；
确定所述最小值到所述最大值对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC；
通过预设方法计算各通道最短激励时间Tn；
调整所述控制单元各输出通道的激励信号时间宽度。
其中，在实际应用时，上述最小值可以是传感单元与控制单元距离最近边缘处，上述最小值可以是传感单元与控制单元距离最远边缘处。
进一步的，确定传感单元与控制单元距离的最小值与最大值包括以下步骤：
根据所述传感单元的感应电极的布线，确定所述传感单元的走线方向；
根据确定的所述走线方向，确定该走线的各节点与所述传感单元的控制单元之间的距离；
根据确定的所述距离，确定距离所述控制单元的最小值与最大值；
其中，距离所述控制单元最近的为最小值，距离所述控制单元最远的为最大值。
进一步的，确定所述最小值到所述最大值对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC包括以下步骤：
根据感应电极的方阻和走线的长度计算出电阻R；
根据感应电极的模式，仿真或计算出电容C。
进一步的，所述预设方法为通过电容充放电计算公式计算各通道最短激励时间Tn，其中，所述电容充放电计算公式为：
t＝RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]
其中，R为通道电阻，C为通道节点电容，V0为电容初始电压，V1为激励信号的电压，Vt为t时刻电容上的电压，t为信号激励时刻。
进一步的，调整所述控制单元各输出通道的激励信号时间宽度包括以下步骤：
设定通道激励信号的输出幅值V1；
设定通道电极需要达到的阈值电压Vt；
根据电容充放电计算公式：t＝RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]
计算出激励信号时间宽度T′。
进一步的，所述最小值为TX1，所述TX1通道的激励时间为T1，所述最大值为TXn，所述TXn通道的激励时间为Tn，且所述T1小于所述Tn，激励总时间为总时间T＝T1+T2+T3+....+Tn-2+Tn-1+Tn，n为大于等于1的自然数。
进一步的，所述传感单元包括基板和感应电极，所述基板材质包括PCB板(印刷线路板)、玻璃板或PET膜(聚对苯二甲酸类塑料)中的至少一种。
进一步的，所述感应电极的材质包括ITO、纳米银、石墨烯或铜中的至少一种。
进一步的，所述信号处理方法在触摸屏信号处理中的应用。
根据本发明的另一方面，提供了一种信号处理装置，所述传感单元包括基板和感应电极，并且该装置包括：
第一模块，用于确定传感单元与控制单元距离的最小值与最大值；
第二模块，确定所述最小值到所述最大值对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC；
第三模块，通过预设方法计算各通道最短激励时间Tn；
第四模块，调整所述控制单元各输出通道的激励信号时间宽度。
进一步的，所述信号处理装置在触摸屏信号处理中的应用。
本发明的有益效果为：
(1)、本发明通过对最大值与最小值不同的RC阻抗生成不同的激励信号时间，既能保证最大值与最小值都能够充放电完全，又能避免最小值过长的激励时间；这样既保证了采样频率，又不影响触摸效果，同时降低了整体功耗。
(2)、本发明原理简单，容易实现，不用增加太多成本。
(3)、本发明既能达到最大值与最小值的信号一致性，又不降低采样频率。
(4)、本发明降低了整体功耗。
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是根据本发明实施例的一种信号处理方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种信号处理方法的传感单元与控制单元的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种信号处理方法的各输出通道的激励信号时间示意图；
图4是目前常规实现方式的各输出通道的激励信号时间示意图；
图5是根据本发明实施例的一种信号处理装置的结构示意图。
图中：
1、传感单元；2、控制单元；3、最小值；4、最大值；5、第一模块；6、第二模块；7、第三模块；8、第四模块。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种信号处理方法及装置。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-3所示，根据本发明实施例的信号处理方法，该方法包括以下步骤：
步骤S101，确定传感单元1与控制单元2距离的最小值3与最大值4；
步骤S103，确定所述最小值3到所述最大值4对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC；
步骤S105，通过预设方法计算各通道最短激励时间Tn；
步骤S107，调整所述控制单元2各输出通道的激励信号时间宽度。
在一个实施例中，确定传感单元1与控制单元2距离的最小值3与最大值4包括以下步骤：
根据所述传感单元1的感应电极的布线，确定所述传感单元1的走线方向；
根据确定的所述走线方向，确定该走线的各节点与所述传感单元1的控制单元2之间的距离；
根据确定的所述距离，确定距离所述控制单元2的最小值3与最大值4；
其中，距离所述控制单元2最近的为最小值3，距离所述控制单元2最远的为最大值4。
在一个实施例中，确定所述最小值3到所述最大值4对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC包括以下步骤：
根据感应电极的方阻和走线的长度计算出电阻R；
根据感应电极的模式，仿真或计算出电容C。
在一个实施例中，所述预设方法为通过电容充放电计算公式计算各通道最短激励时间Tn，其中，所述电容充放电计算公式为：
t＝RC*Ln[V1-V0/V1-Vt]
其中，R为通道电阻，C为通道节点电容，V0为电容初始电压，V1为激励信号的电压，Vt为t时刻电容上的电压，t为信号激励时刻。此外，对于所述预设方法来说，除了采用电容充放电计算公式计算各通道最短激励时间Tn，在实际应用中，也可以采用其他方法。
在一个实施例中，调整所述控制单元2各输出通道的激励信号时间宽度包括以下步骤：
设定通道激励信号的输出幅值V1；
设定通道电极需要达到的阈值电压Vt；
根据电容充放电计算公式：t＝RC*Ln[V1-V0/V1-Vt]
计算出激励信号时间宽度T′。
在一个实施例中，所述最小值3为TX1，所述TX1通道的激励时间为T1，所述最大值4为TXn，所述TXn通道的激励时间为Tn，且所述T1小于所述Tn，激励总时间为总时间T＝T1+T2+T3+....+Tn-2+Tn-1+Tn，n为大于等于1的自然数。
在一个实施例中，所述传感单元1包括基板和感应电极，所述基板材质包括PCB板、玻璃板或PET膜中的至少一种。
在一个实施例中，所述感应电极的材质包括ITO、纳米银、石墨烯或铜中的至少一种。
在一个实施例中，所述信号处理方法在触摸屏信号处理中的应用。
如图5所示，根据本发明的实施例，还提供了一种信号处理装置，所述传感单元1包括基板和感应电极，并且该装置包括：
第一模块5，用于确定传感单元1与控制单元2距离的最小值3与最大值4；
第二模块6，确定所述最小值3到所述最大值4对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC；
第三模块7，通过预设方法计算各通道最短激励时间Tn；
第四模块8，调整所述控制单元2各输出通道的激励信号时间宽度。
在一个实施例中，所述信号处理装置在触摸屏信号处理中的应用。
如图4所示，目前激励信号时间宽度常规实现方式：将所有通道采用相同的激励信号时间宽度T1＝T2＝T3＝...Tn-2＝Tn-1＝Tn，为了保证最大值4能充放电完全，最小值3充放电时间过长，导致整体总时间T变长，采样频率下降，影响触摸效果，能及功耗大问题。
具体应用时，由于RC阻抗不同，充放电的时间也不相同，因此只要对不同的RC阻抗生成不同的激励时间，既能保证最大值4与最小值3都能够充放电完全，又能避免最小值3过长的激励时间；这样既保证了采样频率，又不影响触摸效果，同时降低了整体功耗。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过对最大值4与最小值3不同的RC阻抗生成不同的激励信号时间，既能保证最大值4与最小值3都能够充放电完全，又能避免最小值3过长的激励时间；这样既保证了采样频率，又不影响触摸效果，同时降低了整体功耗。原理简单，容易实现，不用增加太多成本；既达到最大值4与最小值3的信号一致性，又不降低采样频率；降低功耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种信号处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
确定传感单元与控制单元距离的最小值与最大值；
确定所述最小值到所述最大值对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC；
通过预设方法计算各通道最短激励时间Tn；
调整所述控制单元各输出通道的激励信号时间宽度。
2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，确定传感单元与控制单元距离的最小值与最大值包括以下步骤：
根据所述传感单元的感应电极的布线，确定所述传感单元的走线方向；
根据确定的所述走线方向，确定该走线的各节点与所述传感单元的控制单元之间的距离；
根据确定的所述距离，确定距离所述控制单元的最小值与最大值；
其中，距离所述控制单元最近的为最小值，距离所述控制单元最远的为最大值。
3.根据权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，确定所述最小值到所述最大值对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC包括以下步骤：
根据感应电极的方阻和走线的长度计算出电阻R；
根据感应电极的模式，仿真或计算出电容C。
4.根据权利要求3所述的信号处理方法，其特征在于，所述预设方法为通过电容充放电计算公式计算各通道最短激励时间Tn，其中，所述电容充放电计算公式为：
t＝RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]
其中，R为通道电阻，C为通道节点电容，V0为电容初始电压，V1为激励信号的电压，Vt为t时刻电容上的电压，t为信号激励时刻。
5.根据权利要求4所述的信号处理方法，其特征在于，调整所述控制单元各输出通道的激励信号时间宽度包括以下步骤：
设定通道激励信号的输出幅值V1；
设定通道电极需要达到的阈值电压Vt；
根据电容充放电计算公式：t＝RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]
计算出激励信号时间宽度T′。
6.根据权利要求5所述的信号处理方法，其特征在于，所述最小值为TX1，所述TX1通道的激励时间为T1，所述最大值为TXn，所述TXn通道的激励时间为Tn，且所述T1小于所述Tn，激励总时间为总时间T＝T1+T2+T3+....+Tn-2+Tn-1+Tn，n为大于等于1的自然数。
7.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述传感单元包括基板和感应电极，所述基板材质包括PCB板、玻璃板或PET膜中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的信号处理方法，其特征在于，所述感应电极的材质包括ITO、纳米银、石墨烯或铜中的至少一种。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的信号处理方法，其特征在于，所述信号处理方法在触摸屏信号处理中的应用。
10.一种信号处理装置，其特征在于，所述传感单元包括基板和感应电极，并且该装置包括：
第一模块，用于确定传感单元与控制单元距离的最小值与最大值；
第二模块，用于确定所述最小值到所述最大值对应两部分的完全充放电的充电时间常数RC；
第三模块，用于通过预设方法计算各通道最短激励时间Tn；
第四模块，用于调整所述控制单元各输出通道的激励信号时间宽度。
11.根据权利要求10所述的信号处理装置，其特征在于，所述信号处理装置在触摸屏信号处理中的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190219 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |