CN113126818A - 触摸屏显示器的处理电路和判断触摸事件的方法 - Google Patents

触摸屏显示器的处理电路和判断触摸事件的方法 Download PDF

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CN113126818A CN202110268897.6A CN202110268897A CN113126818A CN 113126818 A CN113126818 A CN 113126818A CN 202110268897 A CN202110268897 A CN 202110268897A CN 113126818 A CN113126818 A CN 113126818A
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Abstract

本申请公开了一种触摸屏显示器的处理电路和判断触摸事件的方法。所述方法包括：接收N个接收通道于所述触摸屏显示器处于亮屏状态时分别输出的N个第一通道数据，所述N个接收通道分别耦接于所述触摸屏显示器的N个感应通道；针对每一接收通道，将所述接收通道对应的第一通道数据与所述触摸屏显示器处于灭屏状态时来自所述接收通道的参考数据相减，以及将所述第一通道数据与所述参考数据两者相减的结果除以归一化因子，产生所述接收通道对应的归一化数据，所述归一化因子指示出所述接收通道受显示噪声干扰的程度；以及根据所述N个接收通道分别对应的N个归一化数据，检测所述触摸事件。所述方法能够提升高噪声场景下触摸检测的精确度。

Description

触摸屏显示器的处理电路和判断触摸事件的方法
技术领域
本申请涉及触摸数据处理技术，尤其涉及一种判断触摸屏显示器上的触摸事件的方法，以及触摸屏显示器的处理电路。
背景技术
随著触摸感应技术的发展，具有触摸屏显示器的便携式电子产品(例如手机、平版电脑和车载系统)已相当普遍。然而，轻薄化的设计趋势减少了触摸屏模块与显示屏模块之间的距离，使触摸屏受到显示屏的噪声干扰更加明显，降低了触摸屏检测触摸位置的精确度。例如，相比于液晶显示屏(LCD)，有机发光二极管(OLED)显示屏无需使用背光层和液晶层，而具有较薄的厚度。虽然采用OLED显示屏可以减少手机的厚度，但增加了显示屏模块和触摸屏模块之间的电容。在OLED显示屏处于亮屏状态，并播放高噪声画面的情形下，显示噪声会通过高电容值的电容耦合到触摸屏的触摸传感器，造成触摸位置的误判。
发明内容
本申请的目的之一在于公开一种判断触摸屏显示器上的触摸事件的方法，以及触摸屏显示器的处理电路，来解决现有技术中的上述问题。
本申请的某些实施例公开了一种判断触摸屏显示器上的触摸事件的方法。所述方法包括：接收所述触摸屏显示器包括的N个接收通道于所述触摸屏显示器处于亮屏状态时分别输出的N个第一通道数据，N是大于1的正整数，所述N个接收通道分别耦接于所述触摸屏显示器的N个感应通道；针对所述N个接收通道的每一接收通道，将所述接收通道对应的第一通道数据与所述触摸屏显示器处于灭屏状态时来自所述接收通道的参考数据相减，以及将所述第一通道数据与所述参考数据两者相减的结果除以归一化因子，以产生所述接收通道对应的归一化数据，其中所述归一化因子指示出所述接收通道受显示噪声干扰的程度；以及根据所述N个接收通道分别对应的N个归一化数据，检测所述触摸事件。
本申请的某些实施例公开了一种触摸屏显示器的处理电路。所述处理电路包括N个接收通道和控制器。所述N个接收通道分别耦接于所述触摸屏显示器的N个感应通道。N是大于1的正整数。每一接收通道用以于所述触摸屏显示器处于亮屏状态时根据来自相对应的感应通道的传感结果输出第一通道数据。所述控制器耦接于所述N个接收通道，用以取得所述触摸屏显示器处于灭屏状态时来自所述接收通道的参考数据，以及执行上述的方法。
本申请所公开的触摸传感方案可根据耦合到不同的接收通道的显示噪声彼此之间的相似性，对接收通道的通道数据进行归一化处理，从而大幅减少显示噪声对于触摸检测的干扰、降低高噪声场景下触摸检测的错误率，并可满足任意调整触摸刷新率的需求以及维持良好的信噪比。
附图说明
图1是本申请的触摸屏显示器的一实施例的示意图。
图2是图1所示的触摸屏显示器的一实施例的示意图。
图3是本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。
图4是本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。
图5A是高噪声场景下检测触摸事件的结果的一实施例的示意图。
图5B是图2所示的触摸传感系统采用图4所示的方法产生的多个重力指标的变化示意图。
图6是本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。
图7是本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。
图8是本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。
具体实施方式
以下提供了用于实施本申请的不同特征的多种实施方式或示例。下文将描述元件与配置的具体例子以简化本申请。当然，这些叙述仅为示例，其本意并非用于限制本申请。此外，本申请可能会在多个实施例中重复使用元件符号和/或标号。此种重复使用是出于简洁与清楚的目的，本身不代表所讨论的不同实施例和/或配置之间的关系。再者，应可理解若文中描述一元件“连接(connected to)”或“耦接(coupled to)”到另一元件，所述元件可能是直接连接或耦接到所述另一元件，或通过其它元件间接地连接或耦接到所述另一元件。
触摸传感系统可利用接收通道从触摸传感器接收触摸事件的传感结果，据以检测触摸事件。为了减少显示噪声对触摸检测的干扰，通常会在显示噪声较大时，断开触摸传感器(touch sensor)与接收通道(receiving channel)之间的连接，使显示噪声不会从触摸传感器进入接收通道。
举例来说，可在触摸传感器与接收通道之间设置开关，其可根据水平同步信号(horizontal synchronization signal，Hsync)选择性地导通。水平同步信号是屏幕刷新的指示信号，其中显示噪声的大小与屏幕刷新率相关。当水平同步信号具有高信号电平时，显示噪声较大。当水平同步信号具有低信号电平时，显示噪声较小。因此，上述开关可在水平同步信号具有高信号电平时断开，使较大的显示噪声不会(或几乎不会)从触摸传感器耦合到接收通道。在水平同步信号从高信号电平转换到低信号电平，并处于低信号电平一段时间时，显示噪声已减少许多。因此，可导通上述开关以将接收通道连接到触摸传感器，使接收通道可接收来自触摸传感器的传感结果。
然而，由于上述触摸检测方式需使用水平同步信号，因此，主控(host)端需输出水平同步信号到触摸芯片，增加触摸传感系统的复杂度。此外，受到屏幕刷新率(或水平同步信号)的限制，上述触摸检测方式难以满足可任意调整触摸刷新率的需求。再者，上述触摸检测方式不适用于不同屏幕。例如，对于显示噪声持续时间较长的屏幕来说，采用上述触摸检测方式可能会导致接收通道与触摸传感器断开的时间太长，大幅减少触摸传感器的传感结果输出到接收通道的时间，降低信噪比。
本申请所公开的触摸传感方案可在无需使用水平同步信号的情形下，根据在同一时间耦合到不同的接收通道的显示噪声彼此之间的相似性，产生不同接收通道各自对应的归一化数据(normalized data)，其中每一接收通道对应的归一化数据中与显示噪声相关的成分大致相同。基于不同接收通道各自对应的归一化数据来判断触摸屏显示器(touchscreen)上的触摸事件，本申请所公开的触摸传感方案不仅可提升在高噪声场景下检测触摸位置的精确度，并可降低触摸传感系统的复杂度、满足可任意调整触摸刷新率的需求以及维持良好的信噪比。进一步的说明如下。
图1是本申请的触摸屏显示器的一实施例的示意图。于此实施例中，触摸屏显示器100包括显示屏模块102以及触摸传感系统104。触摸传感系统104用以检测触摸事件TE，例如手指或触控笔对触摸屏102进行的接触式或非接触式操作。触摸传感系统104可实施为(但不限于)电容式触摸屏，并可包括触摸传感器110以及处理电路120。
触摸传感器110包括N个感应通道SE1-SEN，其中N是大于1的正整数。在触摸传感器110采用自电容式(self-capacitance)传感方案的实施方式中，每一感应通道可根据对应的自电容产生传感结果(即N个传感结果SR1-SRN其中的一个)。在触摸传感器110采用互电容式(mutual-capacitance)传感方案的实施方式中，每一感应通道可根据其与对应的驱动通道(图1未示)之间的互电容产生传感结果(即N个传感结果SR1-SRN其中的一个)。此外，由于显示屏模块102可能会分别通过N个耦合电容Cg1-CgN将显示噪声耦合到N个感应通道SE1-SEN，因此，N个传感结果SR1-SRN可能会分别携带来自显示屏模块102的显示噪声。
处理电路120耦接于触摸传感器110，用以根据N个传感结果SR1-SRN检测触摸事件TE。值得注意的是，在同一时间(或大致相同的时间)产生的N个传感结果SR1-SRN各自包括的显示噪声彼此之间可具有一定程度的相似性。处理电路120可根据N个传感结果SR1-SRN产生对应的N个归一化数据，其中所述N个归一化数据中与显示噪声相关的成分彼此相同(或大致相同)。通过对所述N个归一化数据进行处理，处理电路120可在显示噪声对检测触摸事件TE的影响减少的情形下，检测所述触摸事件TE。
于此实施例中，处理电路120包括N个接收通道122.1-122.N以及控制器124。N个接收通道122.1-122.N分别耦接N个感应通道SE1-SEN。每一接收通道用以于触摸屏显示器100处于亮屏状态时根据来自相对应的感应通道的传感结果输出第一通道数据(即N个第一通道数据CH1-CHN其中的一个)。控制器124耦接于N个接收通道122.1-122.N，用以取得触摸屏显示器100处于灭屏状态时来自所述接收通道的参考数据(即N个参考数据CH1B-CHNB其中的一个)，以及根据N个接收通道122.1-122.N各自对应的第一通道数据和参考数据，产生N个接收通道122.1-122.N对应的N个归一化数据。
举例来说，控制器124可将每一接收通道对应的第一通道数据与参考数据相减，将所述第一通道数据与所述参考数据两者相减的结果除以归一化因子，以产生所述接收通道对应的归一化数据，其中所述归一化因子指示出所述接收通道受显示噪声干扰的程度。因此，N个接收通道122.1-122.N对应的N个归一化数据中与显示噪声相关的成分可彼此相同(或大致相同)。
为方便理解，以下采用一示范性电路结构来说明本申请所公开的触摸传感方案。然而，这是出于说明的目的。本申请所公开的触摸传感方案可应用于采用基于图1所示的电路结构的其他实施方式。请参阅图2，其为图1所示的触摸屏显示器100的一实施例的示意图。触摸屏显示器200包括触摸传感系统204以及图1所示的显示屏模块102。触摸传感系统204包括触摸传感器210和处理电路220，其可分别作为图1所示的触摸传感器110和处理电路120的实施例。
触摸传感器210包括的N个感应通道212.1-212.N用以感应触摸事件TE，并据以产生N个传感结果SR1-SRN。以感应通道212.1为例，感应通道212.1可根据驱动信号TX感应触摸事件TE以产生传感结果SR1，其中驱动信号TX是由触摸传感系统204包括的驱动电路(图2未示)所提供。于此实施例中，N个感应通道212.1-212.N均可由感应电容表示，并可通过耦合电容耦合到显示屏模块102。例如，感应通道212.1可由感应电容C1表示，其中感应电容C1可以是感应通道212.1对应的自电容或互电容，并通过耦合电容Cg1耦合到显示屏模块102。值得注意的是，由于来自显示屏模块102的显示噪声可通过耦合电容Cg1耦合到感应通道212.1，因此，传感结果SR1(如电容节点N1的电荷)可根据驱动信号TX、触摸事件TE以及耦合电容Cg1而改变。
处理电路220包括N个接收通道222.1-222.N以及控制器224。N个接收通道222.1-222.N可分别作为图1所示的N个接收通道122.1-122.N的实施例。N个接收通道222.1-222.N可具有相同(或大致相同)的电路结构。举例来说，用于驱动触摸传感器110的驱动信号可以是频率调制后的矢量信号。因此，每一接收通道可通过对相对应的传感结果进行同相正交解调(in-phase and quadrature demodulation，IQ demodulation)，输出第一通道数据，其可指示出所述传感结果相对应的幅度和相位信息。于此实施例中，接收通道222.1包括(但不限于)电荷放大器232、低通滤波器234、模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)236、同相正交解调单元238、多个数字滤波器242.1和242.2，以及多个降采样单元244.1和244.2。
电荷放大器232用以放大传感结果SR1以产生放大信号SA。低通滤波器234用以对放大信号SA进行滤波处理，以产生滤波信号SF。模数转换器236用以将滤波信号SF转换为数字信号SD。同相正交解调单元238用以对数字信号SD进行同相正交解调以产生同相信号SI以及正交信号SQ。数字滤波器242.1用以对同相信号SI进行滤波处理，以产生滤波信号SFI。数字滤波器242.2用以对正交信号SQ进行滤波处理，以产生滤波信号SFQ。降采样单元244.1用以对滤波信号SFI进行降采样处理，以产生同相数据DI(第一通道数据CH1的一部分)。降采样单元244.2用以对滤波信号SFQ进行降采样处理，以产生正交数据DQ(第一通道数据CH1的另一部分)。同相数据DI和正交数据DQ可反映出感应电容C1(例如接收通道222.1对应的自电容或互电容)的电容值。
控制器224耦接于N个接收通道222.1-222.N，用以根据N个接收通道222.1-222.N所输出的N个第一通道数据CH1-CHN，检测触摸事件TE。例如，控制器224可根据每一接收通道输出的同相数据和正交数据，检测每一接收通道对应的感应电容的电容值，据以判断触摸事件TE在触摸传感器210上的触摸位置。于此实施例中，N个第一通道数据CH1-CHN和N个参考数据CH1B-CHNB均可实施为数字数据。因此，控制器224可实施为数字控制器。
请连同图2参阅图3。图3是本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。假若所得到的结果实质上大致相同，则步骤不一定要按照图3所示的顺序来进行。举例来说，图3所示的方法300还可包括其他步骤。本申请所公开的触摸传感方案可采用基于方法300所进行的替代实施方式，而不致悖离本申请的精神与范围。出于说明的目的，以下搭配图2所示的触摸屏显示器200来说明图3所示的方法300。然而，本申请并不以此为限。将方法300应用于图1所示的触摸屏显示器100也是可行的。
于步骤302中，接收所述触摸屏显示器的N个接收通道于所述触摸屏显示器处于亮屏状态时分别输出的N个第一通道数据，其中所述N个接收通道分别耦接于所述触摸屏显示器的N个感应通道。例如，控制器224可接收N个接收通道222.1-222.N于触摸屏显示器200处于亮屏状态时分别输出的N个第一通道数据CH1-CHN。
于步骤304中，针对所述N个接收通道的每一接收通道，将所述接收通道对应的第一通道数据与所述触摸屏显示器处于灭屏状态时来自所述接收通道的参考数据相减。
于步骤306中，将所述接收通道对应的所述第一通道数据与所述参考数据两者相减的结果除以归一化因子，以产生所述接收通道对应的归一化数据，其中所述归一化因子指示出所述接收通道受显示噪声干扰的程度。
举例来说，从显示屏模块102耦合到触摸传感器210的显示噪声可能会因为不同的耦合路径具有不同电阻和不同耦合电容而有所差异，使耦合到N个感应通道212.1-212.N的显示噪声具有不同的幅度和相位。然而，由于在同一时间(或大致相同的时间)耦合到N个感应通道212.1-212.N的显示噪声，来自显示屏模块102(例如来自显示屏阴极)耦合触摸传感器210而产生的共模噪声，因此，在同一时间(或大致相同的时间)耦合到N个感应通道212.1-212.N的显示噪声可具有一定程度的相似性。也就是说，N个接收通道222.1-222.N所输出的N个第一通道数据CH1-CHN中与显示噪声相关的成分可具有一定程度的相似性。
例如，接收通道222.i所输出的第一通道数据CHi可由式子(1)来表示：
CHi＝Si+Ni+ki×Nc (1)
，其中i是1到N之间的任一整数，Si对应于感应通道212.i响应触摸事件TE所产生的信号成分，Ni是与接收通道222.i相关的随机噪声(例如，由接收通道222.i包括的电路所造成的噪声)。此外，ki×Nc可表示第一通道数据CHi中与显示噪声相关的成分，其中Nc是显示屏模块102的显示噪声耦合到触摸传感器210的固有成分，ki是显示屏模块102的显示噪声耦合到接收通道222.i的比例系数。ki可作为指示出接收通道222.i受显示噪声干扰的程度的归一化因子。
对于接收通道222.1来说，控制器224可将第一通道数据CH1与参考数据CH1B相减，并将两者相减的结果除以归一化因子k1，以产生接收通道222.1对应的归一化数据NC1。在参考数据CH1B是在触摸屏显示器200处于灭屏状态时取得的情形下，参考数据CH1B几乎没有携带与显示噪声相关的成分。此外，参考数据CH1B可以是具有少量随机噪声的成分的数据。例如，控制器224可接收多个第二通道数据{CH12}，其为接收通道222.1于触摸屏显示器200处于灭屏状态时的多个时间点所分别输出。控制器224可将多个第二通道数据{CH12}的平均作为参考数据CH1B，使参考数据CH1B中与随机噪声相关的成分大幅减少或几乎不存在。再者，参考数据CH1B可以是并非响应触摸事件TE而产生的数据。例如，控制器224可在触摸事件TE发生之前，或在尚未有触摸事件发生之前，取得来自接收通道222.1的参考数据CH1B。因此，归一化数据NC1可由式子(2)表示：
(CH1-CH1B)/k1＝ΔS1+(N1/k1)+Nc (2)
，其中ΔS1可对应于感应通道212.1因为触摸事件TE而产生的信号变化量。
此外，基于式子(1)，控制器224可通过预先测量参考数据CH1B，以及在触摸事件TE发生之前(或尚未有触摸事件发生之前)触摸屏显示器200处于高噪声场景时接收通道222.1所输出的多个通道数据，计算出接收通道222.1对应的归一化因子k1。
于步骤308中，根据所述N个接收通道分别对应的N个归一化数据，检测所述触摸事件。例如，控制器224可根据N个接收通道222.1-222.N分别对应的N个归一化数据NC1-NCN，检测触摸事件TE。
于此实施例中，控制器224可通过将N个归一化数据NC1-NCN两两相减的结果，去除与显示噪声相关的成分(即Nc)，从而检测触摸事件TE。举例来说，控制器224可计算接收通道222.i(i是1到N之间的任一整数)对应的归一化数据NCi分别与N个接收通道222.1-222.N中的K个接收通道对应的K个归一化数据之间的差距的M次方，以产生K个计算结果，其中K是大于1的正整数，M是正实数。此外，控制器224可根据所述K个计算结果产生接收通道222.i的通道指标，如N个接收通道222.1-222.N分别对应的N个通道指标idx1-idxN其中的一个。接下来，控制器224可根据所述通道指标，判断触摸事件TE是否发生在接收通道222.i耦接的感应通道212.i上。
值得注意的是，每一归一化数据中与显示噪声相关的成分，均为显示噪声耦合到相对应的接收通道的固有成分。因此，通过对N个归一化数据NC1-NCN进行相关的处理，控制器224可产生去除与显示噪声相关的成分的处理结果，以在大幅减少显示噪声的干扰的情形下，精确地检测触摸事件TE发生的位置。此外，根据触摸事件TE的检测结果，控制器224可进一步控制触摸显示器200的操作。
为方便理解，以下给出了图2所示的控制器224根据N个归一化数据NC1-NCN计算通道指标以检测触摸事件TE的不同实施方式。然而，本申请并不以此为限。只要是可将多个通道数据进行归一化处理以减少与显示噪声相关的成分，从而检测触摸事件的触摸传感方案，相关的替代实施方式仍属于本申请的精神与范围。
图4是本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。方法400可作为图3所示的方法300的一实施方式。出于说明的目的，以下搭配图2所示的触摸屏显示器200来说明图4所示的方法400。然而，本申请并不以此为限。将方法400应用于图1所示的触摸屏显示器100也是可行的。
首先，于步骤402中，触摸传感系统204可测量N个接收通道222.1-222.N在某一时刻分别输出的N个第一通道数据CH1-CHN。步骤402可作为图3所示的步骤302的实施方式。例如，当触摸屏显示器200处于亮屏状态时，N个接收通道222.1-222.N可在同一时间(或大致相同的时间)分别接收N个传感结果SR1-SRN，据以产生N个第一通道数据CH1-CHN。控制器224可在同一时间(或大致相同的时间)接收来自N个接收通道222.1-222.N的N个第一通道数据CH1-CHN。
于步骤404中，控制器224可计算每一接收通道对应的归一化数据。步骤404可作为图3所示的步骤304和步骤306的实施方式。例如，控制器224可利用上述式子(2)计算出每一接收通道的归一化数据。此外，在图2所示的实施例中，每一接收通道输出的通道数据是包括同相数据和正交数据的矢量数据。因此，N个接收通道222.1-222.N的归一化数据可表示为下方所示的矢量NCV。
NCV＝[NC1,NC2,…,NCN]
＝[(CH1-CH1B)/k1,(CH2-CH2B)/k2,…,(CHN-CHNB)/kN]
(3)
于步骤406中，控制器224可根据矢量NCV计算每一接收通道对应的重力指标。以接收通道222.i(i是1到N之间的任一整数)为例，接收通道222.i的重力指标Gi可表示为：
Figure BDA0002973317670000121
，其中n0和n1为小于N的正整数，n0小于n1，M为正实数，r0为非零实数。也就是说，控制器224可计算接收通道222.i对应的归一化数据NCi分别与N个接收通道222.1-222.N中的K个接收通道对应的K个归一化数据之间的差距的M次方，以产生K个计算结果(即|NCi-NCn0|M、…、|NCi-NCn1|M)，其中K＝(n1-n0+1)。此外，控制器224可将所述K个计算结果分别加上预定值|r0|以产生K个相加结果，以及将所述K个相加结果的倒数相加以产生重力指标Gi，其可作为图2所示的通道指标idxi的实施方式。
于步骤408中，控制器224可根据重力指标Gi判断触摸事件TE是否发生在感应通道212.i上。步骤406和步骤408可作为图3所示的步骤308的实施方式。举例来说，在同一时间被触摸的感应通道数量小于预定数量的情形下，当重力指标Gi小于阈值时，控制器224可判断出触摸事件TE发生在感应通道212.i上。当重力指标Gi大于或等于所述阈值时，控制器224可判断出触摸事件TE未发生在感应通道212.i上。上述预定数量可以是(但不限于)触摸传感器210具有的感应通道数量的四分之一或二分之一。
上述关于方法400的细节是出于说明的目的，并非用来限制本申请的范围。例如，上述预定值|r0|可由其他适合的负实数来替代。又例如，在同一时间被触摸的感应通道数量大于预定数量的情形下，控制器224可在重力指标Gi大于阈值时，判断出触摸事件TE发生在感应通道212.i上。又例如，n1可设定为处理电路220具有的接收通道数量(即N)。
图5A和图5B分别表示高噪声场景下检测触摸事件的结果。首先，请连同图2参阅图5A，其为直接采用图2所示的通道数据CHi与图2所示的参考数据CHiB之间的差距，作为判断图2所示的感应通道212.i是否有被触摸的指标的示意图。出于说明的目的，于此实施例中，N等于29，触摸事件TE发生在多个感应通道212.7-212.9上。如图5A所示，由于显示屏模块102耦合到触摸传感器210的显示噪声较大，因此，接收通道所输出的第一通道数据中与显示噪声相关的成分，远大于相对应的感应通道响应触摸事件TE所产生的信号成分。控制器224难以根据|CHi-CHiB|是否大于阈值判断触摸事件TE发生的位置。
请连同图2参阅图5B，其为图2所示的触摸传感系统204采用图4所示的方法400产生的N个重力指标G1-GN的变化示意图。出于说明的目的，于此实施例中，N等于29，触摸事件TE发生在多个感应通道212.7-212.9上。如图5B所示，多个感应通道212.7-212.9对应的重力指标G7-G9明显低于其他感应通道对应的重力指标。也就是说，控制器224可根据对通道数据进行归一化处理，大幅减少显示噪声的干扰，从而精确地判断出触摸事件TE发生的位置。
在某些实施例中，可通过将多个归一化数据分成多组归一化数据，以将对应的多个感应通道分成多组感应通道，从而分别对每一组感应通道进行触摸检测。通过将多个归一化数据进行分组以进行触摸检测的方式，本申请所公开的触摸传感方案可缩短触摸检测所需的时间。请连同图2参阅图6，其为本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。方法600可作为图3所示的方法300的一实施方式。方法600与图4所示的方法400大致相同，两者的差别在于方法600可将N个归一化数据NC1-NCN分成多组归一化数据，并据以检测触摸事件TE。
于此实施例中，方法600可通过图4所示的步骤402和步骤404，计算出每一接收通道对应的归一化数据。接下来，于步骤605中，控制器224可将N个归一化数据NC1-NCN分成P个群组GP1-GPP，以分别对P个群组GP1-GPP进行触摸检测，其中P是正整数。例如，于步骤606.1中，控制器224可采用步骤406的操作，计算出群组GP1中每一接收通道对应的重力指标。也就是说，控制器224可根据群组GP1中的一个接收通道对应的归一化数据与群组GP1中的多个接收通道对应的多个归一化数据，计算出所述接收通道的重力指标。相似地，于步骤606.q(q是2到P之间的任一整数)中，控制器224可采用步骤406的操作，计算出群组GPq中每一接收通道对应的重力指标。
于步骤608.1中，控制器224可采用步骤408的操作，判断触摸事件TE是否发生在群组GP1对应的感应通道上。相似地，于步骤608.q(q是2到P之间的任一整数)中，控制器224可采用步骤408的操作，判断触摸事件TE是否发生在群组GPq对应的感应通道上。
在某些实施例中，可采用其他方式来实施根据上述K个计算结果产生接收通道222.i对应的通道指标idxi的步骤。请连同图2参阅图7，其为本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。方法700可作为图3所示的方法300的一实施方式。方法700与图4所示的方法400大致相同，两者的差别在于产生通道指标的实施方式。
于此实施例中，方法700可通过图4所示的步骤402和步骤404，计算出每一接收通道对应的归一化数据，如上述式子(3)所示的矢量NCV。接下来，于步骤706中，控制器224可根据N个归一化数据NC1-NCN计算每一接收通道对应的反重力指标。以接收通道222.i(i是1到N之间的任一整数)为例，接收通道222.i的反重力指标IGi可表示为：
Figure BDA0002973317670000151
，其中n0和n1为小于N的正整数，n0小于n1，M为正实数。也就是说，控制器224可计算接收通道222.i对应的归一化数据NCi分别与N个接收通道222.1-222.N中的K个接收通道对应的K个归一化数据之间的差距的M次方，以产生K个计算结果(即|NCi-NCn0|M、…、|NCi-NCn1|M)，其中K＝(n1-n0+1)。此外，控制器224可将所述K个计算结果相加以产生反重力指标IGi，其可作为图2所示的通道指标idxi的实施方式。
于步骤708中，控制器224可根据反重力指标IGi判断触摸事件TE是否发生在接收通道222.i耦接的感应通道212.i上。步骤706和步骤708可作为图3所示的步骤308的实施方式。举例来说，在同一时间被触摸的感应通道数量小于预定数量的情形下，当反重力指标IGi大于阈值时，控制器224可判断出触摸事件TE发生在感应通道212.i上。当反重力指标IGi小于或等于所述阈值时，控制器224可判断出触摸事件TE未发生在感应通道212.i上。上述预定数量可以是(但不限于)触摸传感器210具有的感应通道数量的四分之一或二分之一。
上述关于方法700的细节是出于说明的目的，并非用来限制本申请的范围。例如，在同一时间被触摸的感应通道数量大于预定数量的情形下，控制器224可在反重力指标IGi小于阈值时，判断出触摸事件TE发生在感应通道212.i上。又例如，n1可设定为处理电路220具有的接收通道数量(即N)。又例如，控制224可将N个归一化数据NC1-NCN分成多组归一化数据，从而对每一组归一化数据采用步骤706和步骤708的操作来进行触摸检测。
请连同图2参阅图8，其为本申请的检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法的一实施例的流程图。方法800可作为图3所示的方法300的一实施方式。方法800与图4所示的方法400大致相同，两者的差别在于产生通道指标的实施方式。
于此实施例中，方法800可通过图4所示的步骤402和步骤404，计算出每一接收通道对应的归一化数据，如上述式子(3)所示的矢量NCV。接下来，于步骤806中，控制器224可根据N个归一化数据NC1-NCN计算接收通道222.i(i是1到N之间的任一整数)对应的群组指标GNi，其可作为图2所示的通道指标idxi的实施方式。
例如，控制器224可计算接收通道222.i对应的归一化数据NCi分别与N个接收通道222.1-222.N中的K个接收通道对应的K个归一化数据之间的差距的M次方，以产生K个计算结果(即|NCi-NCn0|M、…、|NCi-NCn1|M)，其中K＝(n1-n0+1)。此外，控制器224可计算所述K个计算结果中小于参考值TH的计算结果的个数，以产生群组指标GNi。群组指标GNi可表示为：
Figure BDA0002973317670000161
，其中n0和n1为小于N的正整数，n0小于n1。NB(i,j)可由式子(7)决定：
Figure BDA0002973317670000162
，也就是说，当|NCi-NCn0|M大于或等于参考值TH时，NB(i,j)等于0；当|NCi-NCn0|M小于参考值TH时，NB(i,j)等于1。因此，群组指标GNi可指示出接收通道222.i的归一化数据NCi与其他接收通道对应的归一化数据相似的程度。
于步骤808中，控制器224可根据群组指标GNi判断触摸事件TE是否发生在接收通道222.i耦接的感应通道212.i上。举例来说，在同一时间被触摸的感应通道数量小于预定数量的情形下，当群组指标GNi大于阈值时，控制器224可判断出触摸事件TE未发生在感应通道212.i上。上述预定数量可以是(但不限于)触摸传感器210具有的感应通道数量的四分之一或二分之一。
于步骤810中，当判断出触摸事件TE未发生在感应通道212.i时，控制器224可判断触摸事件TE未发生在NB(i,j)等于1时对应的感应通道212.j。此外，控制器224可将NB(i,j)等于1时所涉及的接收通道定义为通道集合GXi。以计算接收通道222.1的群组指标GNi为例，在NB(1,2)、NB(1,3)和NB(1,4)均等于1的情形下，控制器224.1可判断触摸事件未发生在多个感应通道212.1-212.4上，并定义通道集合GX1，其包括多个感应通道212.1-212.4。
于步骤812中，控制器224可判断N个接收通道222.1-222.N是否均已完成检测。若是，执行步骤814；反之，执行步骤806。例如，控制器224可通过判断N个接收通道222.1-222.N各自的群组指标是否均已计算出，从而判断N个接收通道222.1-222.N是否均已完成检测。
于步骤814中，控制器224可根据N个接收通道222.1-222.N各自对应的通道集合的并集，判断触发事件TE发生的位置。例如，上述并集可指示出没有被触摸的感应通道的集合，控制器224可将此感应通道的集合以外的感应通道，判断为触摸事件TE发生的位置。步骤806至步骤814可用来实施图3所示的步骤308。
上述关于方法800的细节是出于说明的目的，并非用来限制本申请的范围。例如，n1可设定为处理电路220具有的接收通道数量(即N)。又例如，控制器224可省略执行步骤812和步骤814，而根据某一个接收通道对应的通道集合，判断触摸事件TE发生的位置。又例如，控制器224可省略执行步骤810和步骤814，而根据N个接收通道222.1-222.N各自的群组指标判断对应的感应通道是否有被触摸。
请再次参阅图1。于此实施例中，控制器124可包括(但不限于)存储器126和处理器128。存储器126可用于存储程序指令。处理器128耦接于存储器126，并可用于调用存储器126存储的程序指令，使得控制器124执行本申请所公开的触摸传感方案，例如图3所示的方法300、图4所示的方法400、图6所示的方法600、图7所示的方法700和图8所示的方法800其中的至少一个方法。相似地，在某些实施例中，图2所示的控制器224可包括存储器和处理器(图未示)，其中所述处理器可调用所述存储器所存储的程序指令，使得控制器224执行本申请所公开的触摸传感方案。由于本领域的技术人员在阅读上述关于图1至图8的段落说明之后，应可了解包括存储器和处理器的控制器124/224执行本申请所公开的触摸传感方案的操作细节，因此，进一步的说明在此便不赘述。
本申请所公开的触摸传感方案可根据耦合到不同的接收通道的显示噪声彼此之间的相似性，对接收通道的通道数据进行归一化处理，从而大幅减少显示噪声对于触摸检测的干扰、降低高噪声场景下触摸检测的错误率，并可满足任意调整触摸刷新率的需求以及维持良好的信噪比。
上文的叙述简要地提出了本申请某些实施例的特征，使本领域的技术人员可更全面地理解本申请的多个层面。本领域的技术人员应可了解，其可轻易地利用本申请作为基础，来设计或更动其他流程与结构，以实现与上文所述的实施方式相同的目的和/或达到相同的优点。本领域的技术人员应当明白，这些等效的实施方式仍属于本申请的精神与范围，且其可进行各种改变、替代与更改，而不会悖离本申请的精神与范围。

Claims (16)

1.一种检测触摸屏显示器上的触摸事件的方法，其特征在于，包括：
接收所述触摸屏显示器的N个接收通道于所述触摸屏显示器处于亮屏状态时分别输出的N个第一通道数据，其中N是大于1的正整数，所述N个接收通道分别耦接于所述触摸屏显示器的N个感应通道；
针对所述N个接收通道的每一接收通道：
将所述接收通道对应的第一通道数据与所述触摸屏显示器处于灭屏状态时来自所述接收通道的参考数据相减；以及
将所述第一通道数据与所述参考数据两者相减的结果除以归一化因子，以产生所述接收通道对应的归一化数据，其中所述归一化因子指示出所述接收通道受显示噪声干扰的程度；以及
根据所述N个接收通道分别对应的N个归一化数据，检测所述触摸事件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述触摸事件发生之前，取得所述触摸屏显示器处于灭屏状态时来自所述接收通道的所述参考数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述N个接收通道分别对应的所述N个归一化数据检测所述触摸事件的步骤包括：计算所述接收通道对应的归一化数据分别与所述N个接收通道中的K个接收通道对应的K个归一化数据之间的差距的M次方，以产生K个计算结果，其中K是大于1的正整数，M是正实数；
根据所述K个计算结果产生所述接收通道的通道指标；以及
根据所述通道指标，判断所述触摸事件是否发生在所述接收通道耦接的感应通道上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述K个计算结果产生所述通道指标的步骤包括：
将所述K个计算结果分别加上预定值，以产生K个相加结果；以及
将所述K个相加结果的倒数相加，以产生所述通道指标。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预定值是正实数。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述通道指标判断所述触摸事件是否发生在所述感应通道上的步骤包括：
当所述通道指标小于阈值时，判断所述触摸事件发生在所述感应通道上；以及
当所述通道指标大于或等于所述阈值时，判断所述触摸事件未发生在所述感应通道上。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述K个计算结果产生所述通道指标的步骤包括：
将所述K个计算结果相加，以产生所述通道指标。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述通道指标判断所述触摸事件是否发生在所述感应通道上的步骤包括：
当所述通道指标大于阈值时，判断所述触摸事件发生在所述感应通道上；以及
当所述通道指标小于或等于所述阈值时，判断所述触摸事件未发生在所述感应通道上。
9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述K个计算结果产生所述通道指标的步骤包括：
计算所述K个计算结果中小于参考值的计算结果的个数，以产生所述通道指标。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述通道指标判断所述触摸事件是否发生在所述感应通道上的步骤包括：
当所述通道指标大于阈值时，判断所述触摸事件未发生在所述感应通道上。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述K个计算结果中小于所述参考值的一个计算结果来自所述接收通道对应的归一化数据和不同于所述接收通道的另一接收通道对应的归一化数据；根据所述N个接收通道分别对应的所述N个归一化数据检测所述触摸事件的步骤还包括：
当判断出所述触摸事件未发生在所述感应通道时，判断所述触摸事件未发生在所述另一接收通道耦接的感应通道上。
12.如权利要求3至11中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述N个接收通道分别对应的所述N个归一化数据检测所述触摸事件的步骤还包括：
将所述N个归一化数据分成P个群组，其中所述归一化数据和所述K个归一化数据位于所述P个群组中的同一个群组。
13.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述N个第一通道数据是在所述触摸屏显示器处于所述亮屏状态时的同一时间接收。
14.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，取得所述触摸屏显示器处于所述灭屏状态时来自所述接收通道的所述参考数据的步骤包括：
接收所述接收通道于所述触摸屏显示器处于所述灭屏状态时的多个时间点分别输出的多个第二通道数据；以及
将所述多个第二通道数据的平均作为所述参考数据。
15.一种触摸屏显示器的处理电路，其特征在于，包括：
N个接收通道，分别耦接于所述触摸屏显示器的N个感应通道，其中N是大于1的正整数；每一接收通道用以于所述触摸屏显示器处于亮屏状态时根据来自相对应的感应通道的传感结果输出第一通道数据；以及
控制器，耦接于所述N个接收通道，用以取得所述触摸屏显示器处于灭屏状态时来自所述接收通道的参考数据，以及执行上述权利要求1至14中任一项所述的方法。
16.如权利要求15所述的处理电路，其特征在于，所述控制器包括：存储器，用于存储程序指令；以及
处理器，耦接于所述存储器，用于调用所述存储器存储的程序指令，使得所述控制器执行上述权利要求1至14中任一项所述的方法。
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