CN112684265B - 一种应用于触摸的干扰检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及触摸检测领域，具体涉及一种应用于触摸的干扰检测系统，包括信号接收单元、选择与调制器单元、包络检测单元、滤波比较单元和数控检测单元，所述信号接收单元接收的干扰信号传送至所述选择与调制器单元；所述选择与调制器单元获取干扰信号的正半周期信号并传输至所述包络检测单元；所述包络检测单元对干扰信号的正半周期进行包络检测并输出检测信号；所述滤波比较单元将所述包络检测单元输出的检测信号与标准值进行比较、模拟及数字滤波判断，并输出反映干扰信号的数字方波信号；所述数控检测单元根据所述数字方波信号选择触摸检测方式，从干扰源头出发，对干扰源进行检测判断，实现干扰情况下触摸的高稳定性、高效率检测。

Description

一种应用于触摸的干扰检测系统及方法

技术领域

本发明属于触摸检测领域，具体涉及一种应用于触摸的干扰检测系统及方法。

背景技术

触摸芯片在现实生活中应用十分常见，涉及到家电，消费类等领域。尤其在家电领域，供电系统来自于220VAC，触摸方案供电系统、触摸环境是包含各种高频干扰的环境。为了使触摸稳定、高效，触摸芯片将会进行一些抗干扰测试(比如CS测试、对讲机干扰测试等)，常见的CS测试，干扰信号是一个调幅信号(调幅频率1KHz，干扰载波信号频率150k～230MHz)，由于干扰信号的影响，导致触摸检测异常，影响用户对触摸控制产品的使用体验，目前应对触摸干扰常用的方法是对检测后的触摸键值信号单独处理，根据软件算法进行剔除，比如会对触摸进行多次检测，提取其中最大、最小、平均值，再根据触摸干扰时候三个数据的检测规律进行判断，以此挑选可靠的触摸检测数据。

发明内容

本发明提供一种应用于触摸的干扰检测系统，以解决上述问题：包括信号接收单元、选择与调制器单元、包络检测单元、滤波比较单元和数控检测单元，所述信号接收单元接收的干扰信号传送至所述选择与调制器单元；所述选择与调制器单元获取干扰信号的正半周期信号并传输至所述包络检测单元；所述包络检测单元对干扰信号的正半周期进行包络检测并输出检测信号；所述滤波比较单元将所述包络检测单元输出的检测信号与标准值进行比较、模拟及数字滤波判断，并输出反映干扰信号的数字方波信号；所述数控检测单元根据所述数字方波信号选择触摸检测方式。

优选的，所述检测系统还包括自适应调整单元，所述自适应调整单元根据所述数控检测单元输出的信号判断是否进行干扰检测自适应调整和幅度调整。

优选的，所述自适应调整单元输出信号控制所述包络检测单元输出信号幅值大小。

优选的，所述选择与调制器单元包括信号选择模块、钳位控制模块和信号强弱调节模块。

优选的，所述信号接收单元包括触摸检测模块和干扰检测模块。

一种应用于触摸的干扰监测方法，包括：

芯片在有干扰的环境下进行通过触摸检测的相邻或固定引脚进行干扰检测，获取一定幅值比例干扰信号的正半周期信号，并对所述正半周期信号进行包络检测得到干扰信号包络幅值波形；

设置第一判断幅值和第二判断幅值，当所述干扰信号包络幅值大于所述第一判断幅值时确定形成干扰，当所述干扰信号包络幅值变化至所述第二判断幅值时确定干扰解除。

优选的，将所述干扰信号包络幅值波形与预设的参考电压值进行比较、模拟及数字滤波判断，得到反映干扰信号的数字方波信号；根据所述数字方波信号确定触摸检测方式。

优选的，所述触摸检测方式包括根据数字方波信号值确定是否开启触摸检测和常开触摸检测、根据所述数字方波信号值剔除或保留触摸检测数据。

优选的，所述第一判断幅值大于所述第二判断幅值。

本发明具有以下有益效果：提供一种应用于触摸的干扰检测系统，共用芯片进行触摸检测和干扰监测，通过包络检测进行宽频率宽幅值干扰的检测预判断，能够很好的滤除干扰，优化用户体验，从干扰源头出发，对干扰源进行检测判断，触摸系统检测时将采用干扰判断系统的输出结果，进行停止检测、或是干扰期间触摸数据剔除操作，实现干扰情况下触摸的高稳定性、高效率检测。

附图说明

图1为本发明实施例中系统结构示意图；

图2为本发明实施例中选择与调制器单元结构示意图；

图3为本发明实施例中触摸检测时间和幅值示意图。

1-干扰信号；2-正半周期信号；3-包络幅值波形；4-数字方波信号；5-触摸信号；6-钳位控制模块；7-自适应调整电压档位。

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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，一种应用于触摸的干扰检测系统，包括信号接收单元、选择与调制器单元、包络检测单元、滤波比较单元和数控检测单元，信号接收单元接收的干扰信号1传送至选择与调制器单元；选择与调制器单元获取干扰信号1的正半周期信号2并传输至包络检测单元；包络检测单元对干扰信号1的正半周期进行包络检测并输出检测信号；滤波比较单元将包络检测单元输出的检测信号与标准值进行比较、模拟及数字滤波判断，并输出反映干扰信号1的数字方波信号4；数控检测单元根据数字方波信号4选择触摸检测方式，数控检测单元的控制信号发送至微控制单元进行执行操作，微控制单元即单片微型计算机。

当芯片在有干扰的环境下进行触摸检测时，通过触摸检测的相邻或固定引脚进行干扰检测，让干扰信号1传送至选择与调制单元，该单元获取一定幅值比例干扰信号1的正半周期信号2，然后进入包络检测单元，对干扰信号1进行包络检测，得到同步于干扰信号1包络幅值波形3，包络检测电路对类似CS信号即传到干扰信号1进行检测，最终做出干扰大小的判断，在滤波比较单元将输出波形信号与标准值即芯片内部参考电压进行比较、模拟以及数字滤波判断，进而输出反应干扰信息的数字方波信号4，比如输出为“1”则认为此时有干扰，输出“0”则认为此时环境较干净，无干扰。

滤波比较单元包括模拟滤波器和数字滤波器，模拟滤波器类似迟滞原理，当设定干扰大小为V时认为是干扰，比较器输出低，当下一刻干扰变小时，只有比干扰V更小，比较器才识别为无干扰即输出高，总之，进入、退出所判定干扰时要减少干扰点附近输出不出现多次翻转现象，经过内部模拟滤波器后，仍然有可能在干扰点附近出现少许多次翻转现象，此时可进一步进行数字滤波，滤除翻转点附近高频抖动信号。

芯片内部参考电压可以通过设置多个自适应调整电压档位7的方式的进行灵活调整，以此应对不同程度的干扰。信号接收单元接收到的干扰信号1为沿横轴对称的正弦波，相同时间点上的正负半轴数据相同，取正半周期信号2进行分析处理即可。

作为优选的方案，检测系统还包括自适应调整单元，自适应调整单元根据数控检测单元输出的信号判断是否进行干扰检测自适应调整和幅度调整。

上述方案中已经实现了干扰的检测、判断、与触摸检测联动，但在面对不同环境，不同触摸远离时，该干扰判断可能不是最优解，不同干扰严重程度不一、干扰存在时长和频率等存在差异，引入自适应调整单元，自适应调整单元根据数控检测单元输出信号决定是否进行干扰检测自适应调整及幅度调整，自适应调整单元输出的信号控制包络检测单元输出幅值大小，以达到干扰大小判断目的。

作为优选的方案，自适应调整单元输出信号控制包络检测单元输出信号幅值大小，作为一个自适应调节的手段，根据数控检测单元输出信号决定是否进行自适应调整，包络检测单元主要是实现对干扰信号1的正包络进行检测并输出，之前干扰信号1是一个包含各种高频的杂波，经过处理后行程一个近似于直流分量的平滑信号，对该信号在信号采样后得到包络信号输出，用于下一个单元比较判断处理。

当前设定判定干扰档位无效：第一种情况，应用系统认为此时干扰大小是可以被接受的，但该检测系统判断为有干扰；第二种情况，应用系统认为此时干扰大小是不可接受的，已经影响到应用系统工作，但该检测系统判断为无干扰。上述两种情况下该检测系统未起到有效的判定信息。此时需要进行自适应调整，以第一种情况为例说明，该情况说明干扰检测系统过灵敏，一些微小的干扰被识别，自适应系统可改变干扰信号1采集模块包络检测的档位，设定系数使得较大干扰时包络检测单元输出才能达到标准值而给出干扰判断输出。或者不改变包络检测单元内部系数，而是调高标准值即芯片内部参考电压，当更高干扰过来时才能达到调高后的标准值而给出干扰判断输出。

上述所提及是一种串行自适应，该方案成本低，但对自适应处理速度要求较高。另一种成本偏高的并行自适应可提高效率，即在包络检测单元输出后采用AD或者多个比较器对干扰进行更细的并行判断，后续系统根据需要选用合适档位干扰信息来联动控制触摸系统。

作为优选的方案，选择与调制器单元包括信号选择模块、钳位控制模块6和信号强弱调节模块，选择模块是通过触摸检测的相邻或固定引脚进行干扰检测；钳位控制有一种原理近似于等效二极管，干扰信号1经过二极管后，负向干扰被限制进入后续单元，如图2中二极管处的设置；调制器实现对干扰信号1(正向干扰)幅值的调整，最简单的调制可采用到地等效可变电阻器来实现。

作为优选的方案，信号接收单元包括触摸检测模块和干扰检测模块，由芯片相邻引脚分别进行触摸检测和干扰检测，得到干扰信号1和触摸信号5。

一种应用于触摸的干扰监测方法，包括：

芯片在有干扰的环境下进行触摸检测时通过相邻引脚分别进行触摸检测和干扰检测，获取一定幅值比例干扰信号1的正半周期信号2，并对正半周期信号2进行包络检测得到干扰信号1包络幅值波形3；

设置第一判断幅值和第二判断幅值，当干扰信号1包络幅值大于第一判断幅值时确定形成干扰，当干扰信号1包络幅值变化至第二判断幅值时确定干扰解除。

作为优选的方案，将干扰信号1包络幅值波形3与预设的参考电压值进行比较、模拟及数字滤波判断，得到反映干扰信号1的数字方波信号4；根据数字方波信号4确定触摸检测方式。

作为优选的方案，触摸检测方式包括根据数字方波信号4值确定是否开启触摸检测和常开触摸检测、根据数字方波信号4值剔除或保留触摸信号5。

干扰检测判断信号进入数控检测单元后，可以采取两种方式进行处理，其一是当数字方波信号4输出为“1”时，不开启触摸检测，数字方波信号4输出为“0”时开启触摸检测，相当于是存在干扰的情况下，触摸系统不启用，避免判断受扰；其二是无论数字方波信号4输出值何值，均开启触摸检测，但是是否采用则根据实时输出值进行判断，输出值为“1”时，触摸信号5保留，输出值为“0”时触摸信号5剔除。

作为优选的方案，第一判断幅值大于第二判断幅值，如图3所示，在t1时间段内进行触摸检测，或者是采用t1时间段内的触摸数据作为有效触摸信号5，进而实现触摸的检测，在检测到V1幅值时认为干扰到来，检测到干扰大小为V2幅值时认为干扰接触，使解除干扰幅值点低于进入干扰幅值点，可以避免检测结果闪跳，相应系统稳定性。

以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种应用于触摸的干扰检测系统，其特征在于：包括信号接收单元、选择与调制器单元、包络检测单元、滤波比较单元和数控检测单元，所述信号接收单元接收的干扰信号传送至所述选择与调制器单元；通过触摸检测的相邻或固定引脚进行干扰检测，将干扰信号传送至选择与调制器单元，所述选择与调制器单元获取干扰信号的正半周期信号并传输至所述包络检测单元；所述包络检测单元对干扰信号的正半周期进行包络检测并输出检测信号；所述滤波比较单元将所述包络检测单元输出的检测信号与标准值进行比较、模拟及数字滤波判断，并输出反映干扰信号的数字方波信号；所述数控检测单元根据所述数字方波信号选择触摸检测方式为是否开启触摸检测和常开触摸检测、根据所述数字方波信号值剔除或保留触摸检测数据；

所述检测系统还包括自适应调整单元，所述自适应调整单元根据所述数控检测单元输出的信号判断是否进行干扰检测自适应调整和幅度调整；自适应系统可改变干扰信号包络检测单元的档位，或调高标准值即芯片内部参考电压。

2.根据权利要求1所述的一种应用于触摸的干扰检测系统，其特征在于：所述自适应调整单元输出信号控制所述包络检测单元输出信号幅值大小。

3.根据权利要求1所述的一种应用于触摸的干扰检测系统，其特征在于：所述选择与调制器单元包括信号选择模块、钳位控制模块和信号强弱调节模块。

4.根据权利要求1所述的一种应用于触摸的干扰检测系统，其特征在于：所述信号接收单元包括触摸检测模块和干扰检测模块。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的应用于触摸的干扰检测系统的干扰检测方法，其特征在于：包括：

芯片在有干扰的环境下进行触摸检测时通过触摸检测的相邻或固定引脚进行干扰检测，获取一定幅值比例干扰信号的正半周期信号，并对所述正半周期信号进行包络检测得到干扰信号包络幅值波形；

设置第一判断幅值和第二判断幅值，当所述干扰信号包络幅值大于所述第一判断幅值时确定形成干扰，当所述干扰信号包络幅值变化至所述第二判断幅值时确定干扰解除。

6.根据权利要求5所述的干扰检测方法，其特征在于：将所述干扰信号包络幅值波形与预设的参考电压值进行比较、模拟及数字滤波判断，得到反映干扰信号的数字方波信号；根据所述数字方波信号确定触摸检测方式。

7.根据权利要求6所述的干扰检测方法，其特征在于：所述触摸检测方式包括根据数字方波信号值确定是否开启触摸检测和常开触摸检测、根据所述数字方波信号值剔除或保留触摸检测数据。

8.根据权利要求5所述的干扰检测方法，其特征在于：所述第一判断幅值大于所述第二判断幅值。

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