CN109445629A - 触摸检测方法及装置、触控模组和显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种触摸检测方法及装置、触控模组和显示装置，所述触摸检测方法，包括：驱动通道接收驱动信号，所述驱动信号为交流驱动信号；感应通道输出感应信号，所述感应信号为所述感应通道耦合所述驱动信号所输出的信号；将所述感应信号和预设基准信号进行鉴相比较，以获取相位差；比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作。实现了对触摸操作的实时检测，并且解决了相关技术中通过在充放电周期进行检测以获取最优值进行触摸检测，由于电容充放电时间长，直接导致了电容触摸屏的报点速度低、触控反应速度慢的问题，提升了电容触控屏的报点率和反应速度。

Description

触摸检测方法及装置、触控模组和显示装置

技术领域

本公开涉及触控技术领域，具体而言，涉及一种电容触控驱动方法及装置、触控模组和显示装置。

背景技术

随着技术的发展和进步，触摸屏被广泛的应用于各类电子产品中，其中，电容触摸屏是使用最为广泛的触摸屏之一。

电容触摸屏在使用时，通过检测捕捉电容改变造成的微小电荷变化差别来进行触控的感知采集，并通过滤波、放大、采样、限值设定等手段来实现触控的报点。为了保证信号采集效果，需要在充放电周期进行检测以获取最优值，由于电容充放电时间长，直接导致了电容触摸屏的报点速度低、触控反应速度慢的问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种触摸检测方法及装置、触控模组和显示装置，解决了相关技术中由于电容充放电时间长，导致的触控的报点速度低、触控反应速度慢的问题。

根据本公开的第一方面，提供一种触摸检测方法，包括：

驱动通道接收驱动信号，所述驱动信号为交流驱动信号；

感应通道输出感应信号，所述感应信号为所述感应通道耦合所述驱动信号所输出的信号；

将所述感应信号和预设基准信号进行鉴相比较，以获取相位差；

比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作。

根据本公开的一实施方式，所述比较所述相位差和预设阈值之前，还包括：

对所述相位差进行放大；

对放大后的所述相位差进行整流。

根据本公开的一实施方式，所述比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作，包括：

比较所述相位差和所述预设阈值；

当所述相位差大于等于所述预设阈值时，触摸屏上有触摸操作；

当所述相位差小于所述预设阈值时，触摸屏上无触摸操作。

根据本公开的一实施方式，所述驱动通道接收驱动信号，包括：

多个驱动通道分别输入不同频率的交流驱动信号。

根据本公开的一实施方式，所述交流驱动信号为正弦波交流驱动信号。

根据本公开的第二方面，提供一种触摸检测装置，包括：

驱动通道，用于接收驱动信号，所述驱动信号为交流驱动信号；

感应通道，用于输出感应信号，所述感应信号为所述感应通道耦合所述驱动信号所输出的信号；

鉴相器，和所述感应通道连接，用于将所述感应信号和所述预设基准信号进行鉴相比较，以获取相位差；

比较器，和所述鉴相器连接，用于比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作。

根据本公开的一实施方式，所述触摸屏触摸检测装置还包括：

放大器，所述放大器的输入端和所述鉴相器连接，输出端和所述比较器连接，用于放大所述相位差。

根据本公开的一实施方式，所述触摸屏触摸检测装置还包括：

整流器，其输入端和所述放大器连接，其输出端和所述比较器连接，用于对放大后的所述相位差进行整流。

根据本公开的第三方面，提供一种触控模组，包括本公开提供的触摸检测装置。

根据本公开的第四方面，提供一种显示装置，包括本公开提供的触控模组。

本公开提供的触摸检测方法，驱动通道接收驱动信号，感应通道耦合驱动信号，输出感应信号，通过对感应信号和预设基准信号进行鉴相比较，得到相位差，通过比较相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作，实现了对触摸操作的实时检测，并且解决了相关技术中通过在充放电周期进行检测以获取最优值进行触摸检测，由于电容充放电时间长，直接导致了电容触摸屏的报点速度低、触控反应速度慢的问题，提升了电容触控屏的报点率和反应速度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1为相关技术中感应信号采集示意图；

图2为本公开示例性实施例提供的一种触摸检测方法的流程图；

图3为本公开示例性实施例提供的一种驱动信号和感应信号的波形示意图；

图4为本公开示例性实施例提供的另一种触摸检测方法的流程图；

图5为本公开示例性实施例提供的一种触摸检测装置的示意框图；

图6为本公开示例性实施例提供的另一种触摸检测装置的示意图。

图中：

100、驱动通道；200、感应通道；300、鉴相器；400、比较器；500、放大器；600、整流器。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

相关技术中，触控传感器是对电荷、电压、电流的微小改变信号进行处理，对触控接收通道的前端(AFE)处理包括微小改变信号采集、滤波、放大、A/D转化，对A/D转换后的数据在芯片中的微处理器中进行处理，通过与阈值得比较判定是否进行了触控。在信号采集部分，一般是通过20V-30V的电压发送直流信号到触控驱动端(TX)，在接收端(RX)对电荷、电压、电流的微小进行采集、放大、滤波、采样获得原始触控数据。为了能获得较好的触控原始数据，需要根据不同的TP的电容、阻抗参数，设定采样位置与TX的驱动电压。如图1所示，图中实线为无触控时输出的信号，虚线为有触控时输出的信号，在触控与非触控差异明显的Co处进行采样，从发送TX到采样的时间一般包括预处理时间Tp、充电时间Tc、放电时间Td，这个时间往往是确定报点率的关键因素，因为无论后端处理速度多快，受面板参数影响，充的分充电时间Tc是必须的，并且要采集触控/非触控最大差值信号，放电时间也有要求，导致难以提高触摸屏的触控报点率。

本示例实施方式中首先提供一种触摸检测方法，如图2所示，该触摸检测方法包括如下步骤：

步骤S210，驱动通道接收驱动信号，所述驱动信号为交流驱动信号；

步骤S220，感应通道输出感应信号，所述感应信号为所述感应通道耦合所述驱动信号所输出的信号；

步骤S230，将所述感应信号和预设基准信号进行鉴相比较，以获取相位差；

步骤S240，比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作。

本公开实施例提供的触摸检测方法，驱动通道100接收驱动信号，感应通道200耦合驱动信号，输出感应信号，通过对感应信号和预设基准信号进行鉴相比较，得到相位差，通过比较相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作，实现了对触摸操作的实时检测，并且解决了相关技术中通过在充放电周期进行检测以获取最优值进行触摸检测，由于电容充放电时间长，直接导致了电容触摸屏的报点速度低、触控反应速度慢的问题，提升了电容触控屏的报点率和反应速度。

在步骤S210中，驱动通道可以接收驱动信号，所述驱动信号为交流驱动信号。

电容式触摸屏包括多个驱动通道100和多个感应通道200，多个驱动通道100对应连接有驱动电路，多个感应通道200对应连接有感应电路。驱动电路输出交流驱动信号，以驱动多个驱动通道100。其中，每个通道接收的交流驱动信号的频率可以相同，也可以不同。

可选的，交流驱动信号可以是正弦波交流驱动信号，当然在实际应用中，交流驱动信号也可以是其它波形的交流驱动信号，本公开实施例对此不做具体限定。

在步骤S220中，感应通道可以输出感应信号，所述感应信号为所述感应通道耦合所述驱动信号所输出的信号。

电容式触摸屏工作时，包括有触控状态和无触控状态两种。在无触控状态下，感应通道200输出第一感应信号，当触摸屏上有触控操作时，触摸屏屏体电容发生变化，此时感应通道200输出第二感应信号。由于驱动信号为交流驱动信号，因此感应通道200输出的第一感应信号和第二感应信号也均为交流信号。由于屏体电容的变化第二感应信号相比于第一感应信号，其相位会发生变化。

比如，如图3所示，交流驱动信号可以是S1，在无触控状态下感应通道200输出的第一感应信号为S2，在有触控状态下感应通道200输出的第二感应信号为S3，第二感应信号S3和第一感应信号S2存在相位差。

在步骤S230中，可以将所述感应信号和预设基准信号进行鉴相比较，以获取相位差。

可以通过鉴相器300实时比较感应信号和预设基准信号，通过鉴相器300获得感应信号相比于预设基准信号的相位差，并将该相位差转化为电信号输出。

其中，为了使得在无触控时，第一感应信号和预设基准信号之间无相位差，如图3所示，预设基准信号S4可以和第一感应信号S2相同。

在步骤S240中，可以比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作。

通过鉴相器300获得相位变化信号后，将该相位变化信号输入比较器400，比较相位差和预设阈值。当相位差大于等于预设阈值时，触摸屏上有触摸操作，比较器400输出第一信号；当相位差小于预设阈值时，触摸屏上无触摸操作，比较器400输出第二信号。比如，第一信号可以是1，第二信号可以是0。其中，预设阈值可以大于由于噪声信号等干扰而产生的相位差，但是小于触摸屏接收到触控操作而实际产生的相位差。

第一信号和第二信号可以被传送至控制器，控制器在接收到第一信号时，判断触摸屏上有触控操作，并控制设备执行下一步动作，控制器接收到第二信号时，判断触摸屏上无触控操作。

进一步的，如图4所示，在步骤S230和步骤S240之间还可以包括如下步骤：

步骤S250，对所述相位差进行放大；

步骤S260，对放大后的所述相位差进行整流。

在步骤S250中，可以对所述相位差进行放大。

其中，通过鉴相器300得到感应信号和预设基准信号的相位差信号，该相位差信号为一微弱的交流信号，通过放大器500将该微弱的交流信号不失真的放大，以便于后续比较。

在步骤S260中，可以对放大后的所述相位差进行整流。

相位差信号为交流信号，为了后续比较的方便，可以对交流相位差信号进行整流，以获取直流信号，将放大后的相位差信号输入整流器600，通过整流器600获得直流信号。

其中，当相位差信号被放大和整流后，对应的，预设阈值也经过为经过指定倍数放大的预设阈值。

通过对触控驱动通道加载高频正弦信号，感应通道对信号进行感应采集、放大、鉴相、A/D转换、采样等，几乎可以进行同步采样，不存在充放电时间，较大的提高触控信号处理速度，有效提高触控报点速度，。特别是对于大尺寸触控面板触控反应速度具有较大的提升。

进一步的，可以在多个驱动通道100分别输入不同频率的交流驱动信号，多个驱动通道100输入不同频率的交流驱动信号，多个感应通道200输出感应信号，采用高精密鉴相器300，能够同时进行多通道的扫描，进一步的提升触控报点率，加快触摸屏的反应速度，提升了用户体验。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本示例实施方式还提供一种触摸检测装置，如图5所示，该装置包括：驱动通道100、感应通道200、鉴相器300和比较器400；驱动通道100用于接收驱动信号，所述驱动信号为交流驱动信号；感应通道200用于输出感应信号，所述感应信号为所述感应通道200耦合所述驱动信号所输出的信号；鉴相器300和所述感应通道200连接，用于将所述感应信号和所述预设基准信号进行鉴相比较，以获取相位差；比较器400和所述鉴相器300连接，用于比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作。

本公开实施例提供的触摸检测装置，驱动通道100接收驱动信号，感应通道200耦合驱动信号，输出感应信号，通过鉴相器300对感应信号和预设基准信号进行鉴相比较，得到相位差，通过比较器400比较相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作，实现了对触摸操作的实时检测，并且解决了相关技术中通过在充放电周期进行检测以获取最优值进行触摸检测，由于电容充放电时间长，直接导致了电容触摸屏的报点速度低、触控反应速度慢的问题，提升了电容触控屏的报点率和反应速度。

进一步的，如图6所示，本公开实施例提供的触摸检测装置还可以包括：放大器500和整流器600，放大器500的输入端和所述鉴相器300连接，输出端和整流器600连接，用于放大所述相位差。整流器600输入端和放大器500连接，其输出端和比较器400连接，用于对放大后的所述相位差进行整流。

本公开实施例所提供的驱动通道100和感应通道200为电容式触摸屏上的驱动通道100和感应通道200，驱动通道100连接有驱动电路，驱动电路能够输出交流驱动信号。驱动通道100接收该交流驱动信号，感应通道200耦合该交流驱动信号，并输出感应信号。在无触控时，感应通道200输出第一感应信号，在有触控时，由于导体手指接触屏幕，使得屏幕电容发生变化，此时感应通道200输出第二感应信号，第二感应信号和第一感应信号存在相位差。

将感应通道200输出的感应信号输入鉴相器300，鉴相器300鉴别感应信号和预设基准信号的相位差。其中，预设基准信号可以和无触控时的第一感应信号相同，此时，若输入的感应信号为第一感应信号，其和预设基准信号的相位差为0，若输入的感应信号是第二感应信号，则第二感应信号和预设基准信号的相位差大于0。鉴相器300以电压信号的形式输出相位差信号。

将感应信号和预设基准信号的相位差信号，输入放大器500，放大器500对相位差信号进行放大，放大后的相位差信号被输入整流器600，通过整流器600将交流相位差信号转化为直流信号。将该直流信号输入比较器400，比较相位差和预设阈值。当相位差大于等于预设阈值时，比较器400输出第一信号，当相位差小于预设阈值时，比较器400输出第二信号。比如，第一信号可以是1，第二信号可以是0。其中，预设阈值可以大于由于噪声信号等干扰而产生的相位差，但是小于触摸屏接收到触控操作而实际产生的相位差。第一信号和第二信号可以被传送至控制器，控制器在接收到第一信号时，判断触摸屏上有触控操作，并控制设备执行下一步动作，控制器接收到第二信号时，判断触摸屏上无触控操作。

在实际应用中，触摸屏触摸位置的判断可以通过寻址的方式实现。比如，触摸屏上设置有M个沿X方向的驱动通道100和N个沿Y方向的感应通道200。其中，M和N均为正整数，X方向和Y方向垂直。工作时，M个驱动通道100中的至少一个接收驱动信号，N个感应通道200分别耦合驱动信号，并输出感应信号，感应信号通过鉴相、放大、整流和比较，通过比较结果确定触摸操作，然后控制器计算触摸点的位置，定位该触摸点。

本示例实施方式还提供一种触控模组，包括本公开实施例提供的的触摸检测装置。当然在实际应用中，触控模组还可以包括处理器、存储器和背光板等组件，因其均为现有技术本公开实施例在此不复赘述。

本示例实施方式还提供一种显示装置，包括本公开实施例提供的触控模组。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (10)

1.一种触摸检测方法，其特征在于，包括：

驱动通道接收驱动信号，所述驱动信号为交流驱动信号；

感应通道输出感应信号，所述感应信号为所述感应通道耦合所述驱动信号所输出的信号；

将所述感应信号和预设基准信号进行鉴相比较，以获取相位差；

比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作。

2.如权利要求1所述的触摸检测方法，其特征在于，所述比较所述相位差和预设阈值之前，还包括：

对所述相位差进行放大；

对放大后的所述相位差进行整流。

3.如权利要求1所述的触摸检测方法，其特征在于，所述比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作，包括：

比较所述相位差和所述预设阈值；

当所述相位差大于等于所述预设阈值时，触摸屏上有触摸操作；

当所述相位差小于所述预设阈值时，触摸屏上无触摸操作。

4.如权利要求1所述的触摸检测方法，其特征在于，所述驱动通道接收驱动信号，包括：

多个驱动通道分别输入不同频率的交流驱动信号。

5.如权利要求1至4任一所述的触摸检测方法，其特征在于，所述交流驱动信号为正弦波交流驱动信号。

6.一种触摸检测装置，其特征在于，包括：

驱动通道，用于接收驱动信号，所述驱动信号为交流驱动信号；

感应通道，用于输出感应信号，所述感应信号为所述感应通道耦合所述驱动信号所输出的信号；

鉴相器，和所述感应通道连接，用于将所述感应信号和预设基准信号进行鉴相比较，以获取相位差；

比较器，和所述鉴相器连接，用于比较所述相位差和预设阈值，以判断是否有触摸操作。

7.如权利要求6所述的触摸检测装置，其特征在于，所述触摸检测装置还包括：

放大器，所述放大器的输入端和所述鉴相器连接，输出端和所述比较器连接，用于放大所述相位差。

8.如权利要求7所述的触摸检测装置，其特征在于，所述触摸检测装置还包括：

整流器，其输入端和所述放大器连接，其输出端和所述比较器连接，用于对放大后的所述相位差进行整流。

9.一种触控模组，其特征在于，包括如权利要求6至8任一所述的触摸检测装置。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的触控模组。