CN115328330A - 触摸驱动装置、触控装置和触摸驱动方法 - Google Patents

触摸驱动装置、触控装置和触摸驱动方法 Download PDF

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Abstract

提供了触摸驱动装置、触控装置和触摸驱动方法。触摸驱动装置用于驱动互容型触控面板。触摸驱动装置包括至少一个输出模块和控制器。每个输出模块包括至少两个输出级电路，每个输出级电路的输出端用于向连接的驱动电极输出驱动信号。触摸驱动方法包括：根据码分多址(CDM)代码矩阵确定在当前驱动时段的第一组驱动电极和第二组驱动电极，其中所述第一组驱动电极是所述多个驱动电极中在当前驱动时段期望被放电的驱动电极，并且第二组驱动电极是所述多个驱动电极中在当前驱动时段期望被充电的驱动电极；以及响应于所述确定，控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电。

Description

触摸驱动装置、触控装置和触摸驱动方法
技术领域
本申请涉及触控领域，更具体地，涉及一种触摸驱动装置、触控装置和触摸驱动方法。
背景技术
近年来，包括被称为所谓的触控面板的能检测外部接近物体的触控装置受到关注。触控面板例如装配于液晶显示装置、OLED显示装置等显示装置上或者与其一体化，从而用作带触摸检测功能的触控显示装置。
触控面板上可以设置有触摸传感器，例如投射电容式触摸传感器。触摸传感器可实施互电容或者自电容感测操作模式。在互电容实施方案或操作模式中，触摸传感器可包含形成电容式节点的阵列的驱动及感测电极的阵列。驱动电极及感测电极的重叠区域可形成电容式节点，驱动及感测电极可跨其之间的空间而相互电容式耦合。由触控电路(用于触摸检测的控制电路)施加于驱动电极(TX)的驱动信号可基于耦合的互电容在感测电极上诱发电荷，且所诱发电荷量可易受外部影响(例如触摸或物体的接近)。
触控电路通过测量贯穿整个驱动-感测电极构成的互电容阵列的电容变化，以将触摸感测信号提供至处理装置(例如，CPU等)，用于处理装置确定触摸传感器的触敏区域内的触摸的位置或接近度。在触摸显示装置或带有指纹识别功能的触摸显示装置的情况下，处理装置还可以与显示驱动电路和/或指纹识别控制电路等进行交互，以控制显示操作和指纹识别操作。
针对触控面板的触摸检测过程，能够尽可能地实现低噪声和低功耗，从而提高检测精度以及降低功耗成本，是业界一直追寻的目标。
发明内容
本申请旨在提供一种触摸驱动装置和触摸驱动方法，从而实现触摸检测过程的低噪声和低功耗的目的。
根据本申请的一方面，提供了一种用于触摸传感器的触摸驱动装置，其中所述触摸传感器包括交叉设置的多个驱动电极和多个感测电极，所述触摸驱动装置包括：控制器，被配置为：根据码分多址(CDM)代码矩阵确定在当前驱动时段的第一组驱动电极和第二组驱动电极，其中所述第一组驱动电极是所述多个驱动电极中在当前驱动时段期望被放电的驱动电极，并且第二组驱动电极是所述多个驱动电极中在当前驱动时段期望被充电的驱动电极；以及响应于所述确定，控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电。
根据本申请的一方面，提供了一种触控装置，包括：触控面板，包括交叉设置的多个驱动电极和多个感测电极；如上所述的触摸驱动装置，所述触摸驱动装置配置为向所述触控面板上的驱动电极提供驱动信号。
根据本申请的再一方面，提供了一种用于触摸传感器的触摸驱动方法，所述触摸传感器包括交叉设置的多个驱动电极和多个感测电极，所述方法包括：根据码分多址(CDM)代码矩阵确定在当前驱动时段的第一组驱动电极和第二组驱动电极，其中所述第一组驱动电极是所述多个驱动电极中在当前驱动时段期望被放电的驱动电极，并且第二组驱动电极是所述多个驱动电极中在当前驱动时段期望被充电的驱动电极；以及响应于所述确定，控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电。
基于本申请所述的触摸驱动装置、触控装置以及触摸驱动方法，通过将与触控面板上的多个驱动电极对应的多个输出级电路模块化，从而可以针对每个输出模块进行驱动信号的生成和控制；其次，通过在采用码分多址的方式生成驱动信号的过程中，利用驱动信号之间可以能量交互的特性，设置了驱动电极之间的路径开关，从而可以进行驱动电极之间的充放电过程，进而可以在通过码分多址降低干扰提高检测精度的同时还能够降低触摸驱动装置所需要向驱动电极提供的功率，并因此能够降低功耗。
附图说明
图1示出了根据本申请实施例的触控装置的结构示意图。
图2A示出了根据本申请的实施例的并入有时分复用(TDM)的实例触摸传感器。
图2B示出了根据本申请的实施例的并入有码分多路复用(CDM)的实例触摸传感器。
图2C说明了Hadamard代码矩阵对应的驱动波形的示意图。
图3示出了根据本申请的实施例的一个输出级电路的示意图。
图4示出了根据本申请的实施例的用于触控面板的触摸驱动装置的结构示意图。
图5示出了根据本申请的实施例的用于触控面板的另一种触摸驱动装置的结构示意图。
图6A-6B示出了根据本申请的实施例的设置在每两个输出级电路之间的充放电路径的示意图。
图7A-7D示出了根据本申请的实施例的利用充电共享总线的在每两个输出级电路之间的充放电路径的示意图。
图8-13示出了根据本申请的实施例的包括比较单元的触摸驱动装置的示意结构。
图14示出了根据本申请的实施例的用于触控面板的触摸驱动装置的方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1示出了根据本申请实施例的触控装置的结构示意图。
如图1所示，该触控装置100包括触控电路101和触摸传感器102。
触控电路101包括信号产生器111、驱动器121、柔性电路板焊盘131、柔性电路板焊盘141、放大器151、多路选择器161、滤波器171和存储器18等。
触摸传感器102包括多条TX线(驱动电极)和每条RX线(感测电极)。TX线和RX线交叉的地方将会形成电容，也即TX线与RX线分别构成了电容的两极。驱动器121通过柔性电路板焊盘131与TX线电连接，以向TX线发射驱动信号。该驱动信号例如可以是无噪声的预定频率的载波信号。在驱动器121向TX线发射驱动信号之后，例如可以使用相同的载波信号通过放大器151、多路选择器161、滤波器171放大和解调来自RX的信号。
触控电路可以向触摸传感器的多个驱动电极施加驱动信号，并从触摸传感器的多个感测电极接收触摸感测信号，并将接收的触摸感测信号进行处理后提供给处理装置(例如处理器、MCU、DSP、ASIC或其组合等)，使得处理装置可以确定的手指或其他物体等接触或接近触摸传感器的位置。触控电路可以集成到一个芯片中。另外，在触摸显示装置或带有指纹识别功能的触摸显示装置的情况下，处理装置还可以与显示驱动电路和/或指纹识别控制电路等进行交互，以控制显示操作和指纹识别操作。同时，触控电路、显示驱动电路和/或指纹识别控制电路中的至少一部分可以集成到一个芯片中，例如TDDI(触摸和显示集成)芯片和FTDI(指纹识别、触摸和显示集成)芯片。
触控装置100可以包括触控功能(还可以包括显示功能和/或指纹识别功能等等)的各种电子设备，例如但不限于手机、平板电脑、个人数字助理、可穿戴设备等等。
图2A说明根据本申请的实施例的并入有时分复用(TDM)的实例触摸传感器，而图2B说明根据本申请的实施例的并入有码分多路复用(CDM)的实例触摸传感器，图2C说明了Hadamard代码矩阵对应的驱动波形的示意图。
在触摸检测过程中测量各个交点处的互电容时可以采用时分复用(TDM)的方法，即，在不同时间依次地利用预设无噪声的驱动信号(例如，载波信号)扫描驱动电极，并在每个时间从所有感测电极读取电信号(例如，然后利用相同的载波信号进行放大和解调)，然而，此类方案可导致感测时间量较长，因为需要针对每个驱动电极分时地进行电信号读取。此外，使用TDM方法的触摸传感器设计无法充分解决可归因于环境或其它类型的干扰而出现在感测电极上的噪声信号，这样可能造成已感测信号的低信噪比(SNR)。
作为对时分复用(TDM)的改进，可以采用码分复用(CDM)的方法。在该CDM方法中，可以同时选择一组驱动电极，并提供预设的CDM代码矩阵(矩阵尺寸由该组驱动电极的数量确定)对应的一组驱动信号，例如，利用预设代码矩阵对基准驱动信号进行编码，得到用于该组驱动电极的预设的CDM代码矩阵对应的驱动信号；然后，针对所有感测电极得到的结果代码进行解调，例如通过使用与预设的CDM代码矩阵的逆矩阵相乘来解调结果代码，则可以得到每个驱动电极和感测电极交点处的互电容的值，进而确定是否发生变化。
例如，以预设的CDM代码矩阵为4x4的Hadamard代码矩阵对基准驱动信号进行编码以得到四个驱动电极的驱动信号为例，其中在Hadamard代码矩阵中，任意不同行(列)的内积为0。4x4的Hadamard代码可以表示如下：
Figure BDA0003718956100000051
相应地，该Hadamard代码矩阵对应的驱动波形可以如图2C所示。
在图2C中，水平方向为时间轴方向，针对驱动电极TX[N]、TX[N+1]、TX[N+2]和TX[N+3]同时施加四个驱动信号。代码矩阵中的每个代码值对应在一个代码段(具有预设时长)中所施加的驱动信号的波形。例如，当代码值为1时，所施加的驱动信号的波形(一个代码段内)为与基准驱动信号相同的波形，当代码值为-1时，所施加的驱动信号的波形(一个代码段内)为相对于基准驱动信号滞后180°的波形。
当然，Hadamard代码矩阵仅仅是用于编码得到驱动信号的示例，也可以采用其他的代码来对基准驱动信号进行编码，并且矩阵的维度也可以根据需要来选择。例如，可以使用专有代码矩阵，该专有代码矩阵包括可以平衡每个代码段中用于每个驱动电极的代码值为1和-1之和接近零的代码(即所谓的DC平衡代码)，这样可以减少由于驱动电极与显示面板中的显示电极(例如，栅极、数据线、和/或公共电极)之间的寄生电容构成的路径而进入显示面板的耦合噪声，从而可以降低视觉伪像，提高显示质量。当然，采用Hadamard代码矩阵也能在一定程度上减小每个代码段中用于每个驱动电极的代码值为1和-1之和，因此也能降低噪声，提高显示质量。
此外，使用CDM方法例如通过编码将经多路复用的驱动信号分布在许多频率内，从而可以避免驱动-感测电极对(一个驱动电极与所有感测电极称为一个驱动-感测对)相互之间的频带内干扰，因此还可以增加触摸传感器的所感测信号上的信噪比。
触控电路在一些情况下采用方波信号的驱动信号，如图2C所示，当然驱动信号也可以包括三角波信号、正弦波信号等信号。
此外，触控电路具有的电源一般电压值较低，例如，对于触控装置为手机的情况，手机电池仅能提供3.3V左右的电压信号，但驱动信号的幅值可以例如为6V，因此触控电路中需要设置升压电路来进行升压，以得到驱动信号所需要的幅值。
在采用CDM方法的情况下，当向驱动电极施加驱动信号时，驱动信号在对触摸传感器中的驱动电极上的互电容进行充电时，提供到触摸传感器中的电流可以近似为等式1中所示的表达式，该表达式假设每条驱动电极被所施加的驱动信号完全充电。
I＝N×CTX×F×V (1)
其中，I为从触控电路提供给驱动电极的电流的平均值，N为驱动电极的数量，CTX为每个驱动电极上的互电容的总电容值，F为测量用载波频率，并且V为驱动信号的幅值。
在一种典型情况下，N＝17,CTX＝500pF,F＝180kHz，V＝6V；因此可以求得I＝17×500pF×180kHz×6V＝9mA。
此外，针对互电容测量通常以120Hz进行，并且每次扫描时间为2ms，因此总占空比为24％。并且升压电路和相关的其他电路一般可以以90％的效率运行，因此可以计算触控电路的驱动功耗大致为：
Power＝V×I×Duty×(1+(1-efficiency))
＝9mA×6V×24％×110％＝15mW
(2)
该功耗在典型的触控电路中是相当明显的功率消耗，从而降低了触控电路在进行触摸检测操作时的效率。
因此，本申请提出一种能够降低触控电路在进行触摸检测操作时的功耗从而提高效率的方案。
首先，对触控电路中驱动信号的输出级电路进行简单介绍。图3示出了根据本申请的实施例的一个输出级电路的示意图。
输出级电路可以将触控电路中的每个驱动控制信号进行信号整形(例如，生成方波驱动信号)或改善、去噪等等，使得驱动信号的波形符合设计要求。可选地，该输出级电路可以与用于进行触摸检测的触控电路集成到同一个芯片中，但是也可以独立于触控电路。
应理解，如图3所示的该输出级电路仅仅是示例，其可以是能够对输入的驱动控制信号的波形进行改善或整形得到驱动信号的其他电路。另外，应注意虽然在本申请的大部分内容均以控制器经由输出级电路向驱动电极提供驱动信号为例进行了说明，但是在一些实施例中，控制器可以直接向驱动电极提供驱动信号，而无需设置输出级电路。
如图3所示，输出级电路可以包括串联连接在高电压电源端(提供预设高电平TXVDD，例如6V)和低电压电源端(例如，提供预设低电平0V)之间的第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关的连接节点连接到所述输出级电路的输出端。
可选地，该输出级电路包括相反极性的两个晶体管(T1和T2)的串联支路，并且上侧的第一晶体管T1(例如，P型晶体管)的第一端连接高电平电源端(具有预设高电平TXVDD，例如6V)，第二端连接下侧的第二晶体管T2的第一端，控制端用于接收驱动控制信号；下侧的第二晶体管T2(例如，N型晶体管)的第一端连接上侧第一晶体管T1的第二端，第二端连接低电平电源端(具有预设低电平，例如零)，且控制端也用于接收与第一晶体管T1相同的驱动控制信号；以及，上侧的第一晶体管T1和下侧的第二晶体管T2的连接节点连接到用于输出施加到驱动电极的驱动信号的、输出级电路的输出端OUTPUT。在后文中，所提及的“驱动信号”均是指输出级电路的输出端的驱动信号。
当然，晶体管T1和T2也可以采用其他形式的晶体管，并且可以用独立的控制信号来控制，只要能够通过被导通和关断，以输出电压值在预设高电平和预设低电平之间周期变化的驱动信号即可。例如，T1和T2为相同类型的晶体管，并且T1的控制信号为驱动控制信号，T2的控制信号为驱动控制信号的反相信号。
基于图3所示的电路，当驱动控制信号Scon的电平超过第一阈值电平时，则晶体管T2导通，晶体管T1关断，输出端OUTPUT输出为预设低电平；当驱动控制信号Scon的电平低于第二阈值电平时，则晶体管T2关断，晶体管T1导通，输出端OUTPUT输出为预设高电平，其中第一阈值电平和第二阈值电平的值由晶体管的参数(例如，门限电压Vth)决定。因此，从输出端OUTPUT输出的驱动信号TXdrv的幅值在预设高电平和预设低电平之间变化，因此信号质量较好，且通过设置预设高电平的值而可以保证输出的驱动信号足够的驱动能力。
继续回到触控电路的功耗计算，上面参考等式(1)-(2)计算的功耗是基于从电源(例如，图3中的高电平电源端)向每个驱动电极上的互电容充电的所有电流以及从每个驱动电极上的互电容向参考端(例如，图3中释放到低电平电源端)释放电流来进行计算的。
考虑到CDM方法中，在每个代码段，可能存在相反的代码值(例如，1和-1)，则对应的驱动信号可以存在相移，因此在该代码段包括的每个驱动时段(例如，驱动周期的一半时长)中至少两个驱动信号的幅值差将足够大，例如，用于第一驱动电极的驱动信号在前一驱动时段结束时的电压值为6V，在当前驱动时段的期望电压值为0V，同时用于第二驱动电极的驱动信号在前一驱动时段结束时的电压值为0V，在当前驱动时段的期望电压值为6V，因此在当前驱动时段施加到不同驱动电极上的驱动信号被期望对其中的第一驱动电极上的互电容放电，同时对其中的第二驱动电极上的互电容充电，此时，本申请提出的方案可以利用第一驱动电极上的互电容释放的至少一部分电力来为第二驱动电极上的互电容充电，因此可以减少从触控电路(例如，提供6V电压的内部电源)汲取的功率，进而可以降低触控电路在进行触摸检测操作时的功耗。
以下将结合图4-9来对根据本申请的实施例的触摸驱动装置和触摸驱动方法进行详细说明。
图4示出了根据本申请的实施例的用于触控面板的触摸驱动装置的结构示意图。可选地，触摸驱动装置可以是如图1中所示的触控电路或包括在如图1中所示的触控电路中。触控面板包括垂直交叉设置的多个驱动电极和多个感测电极，并且所述多个驱动电极和所述多个感测电极的每个交叉点处形成互电容。
根据一些实施例，触摸驱动装置可以包括控制器。
控制器可以根据码分多址(CDM)代码矩阵确定在当前驱动时段的第一组驱动电极和第二组驱动电极，其中第一组驱动电极是多个驱动电极中在当前驱动时段期望被放电的驱动电极，并且第二组驱动电极是多个驱动电极中在当前驱动时段期望被充电的驱动电极，并且响应于确定，控制利用来自第一组驱动电极的电力为第二组驱动电极进行充电。
例如，控制器可以在第一组驱动电极为第二组驱动电极充电期间不向这些驱动电极提供任何信号，并且在充电结束之后向第一组驱动电极提供低电压以将来自第一组驱动电极的剩余电力释放，并向所述第二组驱动电极提供高电平以继续充电。
可选地，第一组驱动电极和第二组驱动电极之间具有能受控制器控制的充放电路径。
可选地，可以对触摸驱动装置进行模块化设计，这样，所述多个驱动电极被划分为多个组，控制器针对每个组生成的控制信号均应用相同的码分多址(CDM)代码矩阵。
根据另一些实施例，如前面所述，为了对驱动信号进行更好的整形和改善，并且减轻对控制器功能的要求，可以引入输出级电路，其中每个输出级电路的输入端从所述控制器接收驱动控制信号，并且输出端用于向连接的驱动电极输出驱动信号。
应理解，在后文参考输出级电路的输出端相关的设置，同样适用于在不包括输出级电路的情况下控制器连接到驱动电极的输出端，例如，连接在输出端之间的路径开关，连接到充电共享总线的路径开关等等。
如图4所示，触摸驱动装置400可以包括：至少一个输出模块410和控制器420。
至少一个输出模块410是指将用于向多个驱动电极提供驱动信号的多个输出级电路进行模块化得到的模块410-1、410-2、…。每个输出模块连接到触控面板上的一组驱动电极，该一组驱动电极的数量与该输出模块中包括的输出级电路的数量相同。
例如，每个输出模块包括至少两个输出级电路415-1、415-2、…，每个输出级电路的输出端OUTPUT用于向连接的一个驱动电极输出驱动信号。当然，也可以不进行模块化，此时可以将所有输出级电路视为一个输出模块。
可选地，每个输出级电路415-1、415-2、…的结构可以如前面参考图3描述的输出级电路的结构，基于输入的驱动控制信号从而得到在预设高电平TX VDD和预设低电平之间切换的方波信号，作为向驱动电极提供的驱动信号。输入到每个输出级电路的驱动控制信号的数量根据输出级电路的电路结构以及器件参数可以为一个或多个。
控制器420可以被配置为针对每个输出模块进行相同或相似的操作。例如，针对每个输出模块，控制器420可以根据码分多址(CDM)代码矩阵确定在当前驱动时段的第一组输出级电路和第二组输出级电路，其中第一组输出级电路的输出端的第一组驱动信号被期望对第一组驱动电极放电，并且第二组输出级电路的输出端的第二组驱动信号被期望对第二组驱动电极充电；以及响应于该确定，控制利用来自第一组驱动电极的电力为第二组驱动电极进行充电。
例如，CDM代码矩阵可以是采用CDM方法时所采用的用于生成同时向各个驱动电极施加的驱动信号的矩阵，如前面参考图2B-2C所描述的。控制器可以从外部获取或者从本地读取预设的CDM代码矩阵，并且根据该CDM代码矩阵可以确定在当前驱动时段被期望对每个驱动电极施加的驱动信号的时序，从而可以确定在当前驱动时段的第一组输出级电路和第二组输出级电路，其中第一组输出级电路的输出端的第一组驱动信号被期望对第一组驱动电极放电，并且第二组输出级电路的输出端的第二组驱动信号被期望对第二组驱动电极充电。根据CDM代码矩阵，第一组输出级电路和第二组输出级电路可以分别包括一个或多个输出级电路。但是，根据CDM代码矩阵，可能在某个代码段对应的时段期间，例如，图2C中第一个代码段对应的时段期间，施加到每个驱动电极的驱动信号是同步的(例如，对应的代码值均为1或-1)，则此时仅存在第一组输出级电路或第二组输出级电路，因此不存在如将在后文描述的驱动电极之间的充放电过程。
例如，控制器可以根据该CDM代码矩阵首先确定与每个驱动电极对应的驱动信号的时序，其中每个驱动信号包括多个驱动时段，其中每个驱动时段的时长为驱动信号的周期的一半，如图2C中示出的DT时段为一个驱动时段；然后针对每个驱动时段，控制器基于所确定的与每个驱动电极对应的驱动信号的时序进一步确定第一组输出级电路和第二组输出级电路，并且还基于在当前驱动时段每个输出级电路的输出端的电压值(实时，会随着充放电过程而变化)，控制每个输出级电路，例如如后文描述的控制输出级电路中的开关的导通和关断以及输出级电路之间的路径开关的导通和关断，以在合适的时刻替换驱动电极之间的充放电过程，以利用高电压电压源对驱动电极充电和/或使驱动电极向低电压电源端放电。
可选地，控制器420在控制驱动电极之间的充放电过程中，可以控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电达第一时间段，并且在经过所述第一时间段之后，控制将来自所述第一组驱动电极的剩余电力释放到低电平电源端，并利用高电平电源端对所述第二组驱动电极继续充电。
例如，当输出级电路采用如图3所述的电路结构时，即每个输出级电路包括串联连接在高电压电源端和低电压电源端之间的第一开关T1和第二开关T2，所述第一开关T1和所述第二开关T2的连接节点连接到该输出级电路的输出端，控制器可以通过将每个输出级电路的第一开关导通，第二开关关断，以利用高电平电源端对该输出级电路的述输出端连接的驱动电极充电；并且通过将每个输出级电路的第二开关导通，第一开关关断，以将来自该输出级电路的述输出端连接的驱动电极的剩余电力释放到低电平电源端(例如，在驱动电极之间的充放电过程结束后，即经过第一时间段之后)。此外，控制器在控制驱动电极之间的充放电过程中(例如，在第一时间段期间)，将每个输出级电路包括的第一开关和第二开关均关断。
也就是说，来自所述第一组驱动电极的电力只能提供用于将所述第二组驱动电极充电到预设高电平(例如，TX VDD)所需要的电力的一部分，例如，当这些驱动电极的电压经过第一时间段的充放电过程已经相等或者平衡，或者根据其他条件(例如，当前驱动时段已开始预设时长)确定应当停止驱动电极之间的充放电过程时，驱动电极之间不应或不能再有电流流动，但是此时第二组驱动电极还未被完全充电(即，充电到预设高电平)，第一组驱动电极上的电压还未被释放为预设低电平(例如，0)，因此需要另外的电源来为第二组驱动电极继续充电，并且需要将第一组驱动电极上剩余的电力释放。
可选地，控制器可以包括能够实现上述控制功能的各种处理装置(例如，包括但不限于CPU、DSP、FPGA、ASIC、MCU等等)，并且还可以包括存储装置(例如，包括但不限于诸如RAM、ROM等等的存储器、高速缓存，或其他类型的存储装置)，用于存储用于实现上述控制或确定过程所需要的指令、程序、信息或数据等等。
通过参考图4描述的触摸驱动装置400，可以利用需要释放电力的驱动电极来为需要充电的驱动电极进行充电，触摸驱动装置可以在需要充电的驱动电极充电进行一段时间之后才向其提供电力，因此可以降低需要由触摸驱动装置向驱动电极提供的电力，从而可以降低触摸驱动装置的功耗。
作为对图4所述的触摸驱动装置的进一步说明，图5示出了根据本申请的实施例的用于触控面板的另一种触摸驱动装置的结构示意图。
如图5所示，触摸驱动装置400还可以包括至少一个路径开关SW1、SW2…，设置在每个输出模块中的所述至少两个输出级电路中的每两个输出级电路的输出端之间，用于提供驱动电极之间的充放电路径。虽然未示出，该至少一个路径开关也可以是每个输出端与将在后文描述的充电共享总线之间的开关。可选地，这些路径开关可以设置在各个输出模块中(如图6A所示)，也可以独立于输出模块(如图6B所示)。
如前面所述，在每个驱动时段，每个输出级电路输出的驱动信号是向所连接的驱动电极充电还是放电可以根据CDM代码矩阵来确定，因此每个输出级电极电路所连接的驱动电极可能无需被其他驱动电极放电或充电(例如，代码值相同)，也可能是要被所位于的输出模块中的其他驱动电极充电的驱动电极或者要向所位于的输出模块中的其他驱动电极释放电力的驱动电极。因此，可以在每个输出模块中的所述至少两个输出级电路中的每两个输出级电路的输出端之间需要存在路径开关，从而在需要进行驱动电极之间的充放电过程时，在控制器的控制下这些路径开关可以提供一条或多条相应的充放电路径。
例如，结合输出级电路的结构，在第一时间段(利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电的时段)内，控制器禁用所述第一组输出级电路和所述第二组输出级电路，并控制导通至少一部分路径开关，使得来自第一组驱动电极的电力为第二组驱动电极充电；并且在经过第一时间段之后，控制器启用所述第一组输出级电路的输出端与所述低电平电源端之间的导通路径以及所述高电平电源端与所述第二组输出级电路的输出端之间的导通路径，并控制关断该至少一部分路径开关。
作为示例，如图6A所示，一个输出模块包括两个输出级电路，假设根据CDM代码矩阵确定了当前驱动时段第一组输出级电路包括第一输出级电路(包括开关T1和T2)，且第二组输出级电路包括第二输出级电路(包括开关T3和T4)，第一输出级电路和第二输出级电路的输出端之间设置有路径开关T5。在第一时间段内，控制器控制导通该路径开关T5(同时不导通第一输出级电路和第二输出级电路中的开关)，使得来自第一输出级电路所连接的第一驱动电极的电力经由路径开关T5为第二输出级电路连接的第二驱动电极充电；并且在经过第一时间段之后，控制器控制关断该路径开关T5。此后，控制器可以控制第二输出级电路中的第一开关T3导通，从而第二驱动电极可以被提供预设高电平的电压以继续充电，并控制第一输出级电路的第二开关T2导通以将第一驱动电极连接到具有预设低电平的低电压电源端，以使第一驱动电极继续放电。
同时，作为示例，结合图6A中的驱动时序波形对输出模块的工作过程进行简单描述。
首先，在时刻t0，进入当前驱动时段，控制器根据CDM代码矩阵确定第一驱动电极的期望电压值从前一驱动时段的预设高电平变为0，即期望对第一驱动电极进行放电，同时，第二驱动电极的期望电压值从前一驱动时段的0变为预设高电平，即期望对第二驱动电极进行充电，因此控制器确定可以利用第一驱动电极上的电力来对第二驱动电极进行充电，因此，此时控制导通第一输出级电路和第二输出级电路的输出端之间的路径开关(例如，图中视为高电平为有效电平)，使得电流可以从第一输出级电路的输出端流向第二输出级电路的输出端，并且关断第一输出级电路和第二输出级电路中的开关，即此时不通过第一输出级电路和第二输出级电路与驱动电极进行电力交互。
从时刻t0开始，第一输出级电路和第二输出级电路中的开关T1-T4(假设为相同类型且高电平导通)全部关断，路径开关T5导通，例如图6A中所示的T1-T4的控制信号均为低电平，T5的控制信号为高电平。由于第一驱动电极开始经由导通的路径开关为第二驱动电极充电，因此第一输出级电路的输出端的实时电压(对应于第一驱动电极上的实时电压)开始逐渐下降，同时第二输出级电路的输出端的实时电压(对应于第二驱动电极上的实时电压)开始逐渐上升。
在时刻t1，第一输出级电路的输出端的实时电压下降至TX VDD/2，同时第二输出级电路的输出端的实时电压上升至TX VDD/2，即第一驱动电极和第二驱动电极上的电压已经达到了均衡无法再继续充放电，或者说两者的电压差已经满足阈值条件(例如在阈值范围内)，因此充放电过程对应的第一时间段结束，此时路径开关T5关断，对应的控制信号变为无效电平(低电平)，但是仍然需要为第二驱动电极充电，以及对第一驱动电极进行放电，因此，此时第一输出级电路的下侧的第二开关T2导通(上侧的第一开关T1保持关断)，以对第一驱动电极向具有预设低电平的低电平电源端继续放电，第二输出级电路的上侧的第一开关T3导通(下侧的第二开关T4保持关断)，以利用高电平电源端的预设高电平对第二驱动电极继续充电，持续到当前驱动时段结束。
应注意，在图6A中，以进行充放电过程的驱动电极仅包括两个驱动电极为例进行了说明，因此在这种情况下，充放电均衡的理想条件是驱动电极上的电压为TX VDD/2(包括测量误差范围)。另外，根据进行充放电过程的驱动电极的数量，充放电均衡的理想条件也是变化的，例如，当放电的驱动电极和充电的驱动电极的数量比为1:2时，充放电均衡的理想条件是驱动电极上的电压为TX VDD/3(包括测量误差范围)。同时，还可以设置不同条件来停止充放电过程，而无需完全均衡，例如设置充放电过程进行预定时长或者设置充放电的两个驱动电极的电压差满足小于TX VDD/10)即停止充放电。
此后，在时刻t2，当前驱动时段结束，下一个驱动时段作为新的当前驱动时段，此时第二驱动电极开始放电，并且第一驱动电极开始充电，那么需要将路径开关相对于前一驱动时段的导通方向反向导通，以从第二驱动电极向第一驱动电极提供电力。该过程各个开关的驱动时序与前一驱动时段的驱动时序类似，因此这里不再重复。
作为另一示例，如图6B所示，一个输出模块包括四个输出级电路，为了描述的方便，省略了输出级电路的具体结构，具体结构例如可以如图3所示或者采用其他可用结构。在图6B中，每两个输出级电路的各个输出端两两之间设置有路径开关。
图6B中示出的输出模块的驱动原理和图6A中的输出模块的驱动原理类似。假设根据CDM代码矩阵确定了第一组输出级电路包括第一和第二输出级电路，且第二组输出级电路包括第三和第四输出级电路，在第一时间段内，控制器控制导通第一和第三输出级电路的输出端之间、第一和第四输出级电路的输出端之间、第二和第三输出级电路的输出端之间以及第二和第三输出级电路的输出端之间的路径开关，使得来自第一和第二输出级电路所连接的第一驱动电极的电力为第三和第四输出级电路连接的第三和第四驱动电极充电；并且在经过第一时间段之后，控制器控制关断这些路径开关，并控制第一至第四输出级电路中的第一开关和第二开关，以向第三和第四驱动电极提供预设高电平的电压以对其继续充电，并将第一和第二驱动电极连接到具有预设低电平的低电压电源端，以使第一和第二驱动电极继续放电。
或者，在这种情况，即在第一组输出级电路和第二组输出级电路均包括至少两个输出级电路，且输出级电路两两之间均设置有路径开关时，控制器可以根据预设规则确定导通哪两个输出级电路的输出端之间的路径开关，并且可以尽可能使要放电的驱动电极和要充电的驱动电极一一对应，以简化控制逻辑，例如，可以根据所连接的驱动电极的位置距离、随机组合、和/或使尽量均衡待对驱动电极进行充电和放电的输出级电路的数量等等。
例如，控制器控制导通第一和第三输出级电路的输出端之间的路径开关，使得来自第一输出级电路所连接的第一驱动电极的电力为第三输出级电路连接的第三驱动电极充电，并且控制导通第二和第四输出级电路之间的路径开关，使得来自第二输出级电路所连接的第二驱动电极的电力为第四输出级电路连接的第四驱动电极充电；并且在经过第一时间段之后，控制器控制关断这些路径开关，并控制各个输出级电路中的第一开关和第二开关，以向第三和第四驱动电极提供预设高电平的电压以对其继续充电，并将第一和第二驱动电极连接到具有预设低电平的低电压电源端，以使第一和第二驱动电极继续放电。
另外，如果在图6B所示的输出模块的情况下，如果第二和第三输出级电路输出的驱动信号在当前驱动时段仍需要保持前一个驱动时段的电平，且第一组输出级电路仅包括第四输出级电路，且第二组输出级电路仅包括第一输出级电路，因此第二和第三输出级电路连接的驱动电极不需其他驱动电极为其充电或者向其他驱动电极放电，因此仅导通从第四输出级电路到第一输出级电路的输出端的路径开关。
图6B所示情况的输出级电路中的开关以及路径开关的驱动时序也能根据图6A中的驱动时序类似的进行推导，只要保证在当前驱动时段的第一时间段进行驱动电极之间的充放电过程即可。
如前面所述，在每个输出模块中，输出级电路的输出端两两之间需要有路径开关，并且该路径开关能够提供电流双向流动的路径，因此，在每两个输出级电路的输出端之间设置的路径开关中的每一者为单个双向导通开关(单个开关器件)或者为导通方向相反的一对单向导通开关(两个开关器件)。可选地，该路径开关可以为各种类型的晶体管。
以上参考图5-6B对触摸驱动装置中如何利用路径开关提供充放电路径的一种示例方式进行了描述，以下结合图7A-7D对利用路径开关并利用充电共享总线提供充放电路径的另一种示例方式进行了描述。
如图7A-7D所示，触摸驱动装置400还可以包括：至少一条充电共享总线，并且每个输出模块中包括的每个输出级电路的输出端经由对应的路径开关分别连接到所述至少一条充电共享总线，即每个输出端经由至少一个路径开关可切换地连接到每条充电共享总线。每个路径开关为单个双向导通开关或者导通方向相反的一对单向导通开关。虽然每个输出级电路的输出端经由对应的路径开关连接到充电共享总线，但是仍可被认为是在每两个输出级电路的输出端之间存在路径开关。
在图7A中，示出了充电共享总线的数量为1，且每个输出模块中包括的输出级电路的数量为2的示例，其中，第一输出级电路的输出端OUTPUT1和第二输出级电路的输出端OUTPUT2均经由一个路径开关(虽然示出一个，但是指代单个双向导通开关或者导通方向相反的一对单向导通开关)连接到该条充电共享总线。在第一输出级电路的输出端OUTPUT1连接的第一驱动电极需被期望对第二输出级电路的输出端OUTPUT2连接的第二驱动电极充电时，在第一方向导通第一输出级电路对应的路径开关，在第二方向导通第二输出级电路对应的路径开关(或者将这些路径开关同时双向导通也是可行的)，充电电流将经由该条充电共享总线流动，反之亦然。
在图7B中，示出了充电共享总线的数量为2(例如，总线数量越多，可以降低路径损耗和/或加快充放电速度等)，且每个输出模块中包括的输出级电路的数量为2的示例，其中，第一输出级电路的输出端OUTPUT1和第二输出级电路的输出端OUTPUT2均经由两个路径开关分别连接到两条充电共享总线。在第一输出级电路的输出端OUTPUT1连接的第一驱动电极需被期望对第二输出级电路的输出端OUTPUT2连接的第二驱动电极充电时，在第一方向导通第一输出级电路对应的两个路径开关，在第二方向导通第二输出级电路对应的两个路径开关(或者将这些路径开关同时双向导通也是可行的)，充电电流将经由这两条充电共享总线流动，反之亦然。
在图7C中，示出了充电共享总线的数量为1，且每个输出模块中包括的输出级电路的数量为4的示例，其中，第一至第四输出级电路的输出端OUTPUT1-4均经由一个路径开关连接到该条充电共享总线。在第一组输出级电路(例如，第一和第二输出级电路)的输出端连接的第一组驱动电极需被期望对第二组输出级电路(例如，第三和第四输出级电路)的输出端连接的第二组驱动电极充电时，在第一方向导通第一和第二输出级电路对应的路径开关，在第二方向导通第三和第四输出级电路对应的路径开关(或者将这些路径开关同时双向导通也是可行的)，使得充电电流经由该条充电共享总线流动，反之亦然。
在图7D中，示出了充电共享总线的数量为2，且每个输出模块中包括的输出级电路的数量为4的示例，其中，第一至第四输出级电路的输出端OUTPUT1-4均经由两个路径开关分别连接到这两条充电共享总线。在第一组输出级电路(例如，第一和第二输出级电路)的输出端连接的第一组驱动电极需被期望对第二组输出级电路(例如，第三和第四输出级电路)的输出端连接的第二组驱动电极充电时，在第一方向导通第一和第二输出级电路对应的两个路径开关，在第二方向导通第三和第四输出级电路对应的两个路径开关(或者将这些路径开关同时双向导通也是可行的)，使得充电电流经由该条充电共享总线流动，反之亦然。
在参考图7A-7D描述的实施方式中，将要释放电力的所有驱动电极和要充电的所有驱动电极利用充电共享总线来进行电荷均衡，从而实现充放电过程，因此不再需要在每两个输出级电路的输出端设置路径开关以及选择充放电组合，因此可以减少路径开关的数量，有利于电路布局和减小电路体积，并且可以降低控制逻辑的复杂度。
在以上参考图4-7D描述的实施例中，在第一时间段内进行驱动电极之间的充放电过程，该第一时间段可以是预设的，例如，根据经验可以将每个驱动时段起始点以及起始点之后的预定时间点之间的时长作为第一时间段的时长。另外，第一时间段也可以是根据驱动电极之间的充放电过程来确定的，例如，根据第一组输出级电路(用于对第一组驱动电极放电)的输出端的第一组电压值与所述第二组输出级电路(用于对第二组驱动电极充电)的输出端的第二组电压值来确定的，例如，通过设置比较单元，并且控制器根据比较单元针对这些电压值的比较结果以及控制逻辑来确定第一时间段的时长。
以下结合图8-13描述根据本申请的实施例的用于触控面板的触摸驱动装置中的比较单元的示意结构，其中该比较单元用于确定在其中进行驱动电极之间充放电过程的第一时间段的结束。第一时间段的起点为每个驱动时段的起始点，例如，驱动信号的脉冲上升沿或下降沿。
应注意，如下仅是示例性地描述了利用比较单元来根据输出级电路的输出端的电压来确定充放电过程的结束(第一时间段的结束)的方式，但是本领域技术人员应理解，可以采用除了比较单元之外的其他方式或者比较单元的其他设置方式来根据输出级电路的输出端的电压来确定充放电过程的结束，这均不脱离本申请要求保护的范围。
例如，在一些实施方式中，控制器420中可以包括多个比较单元，并且每个比较单元的一端为一个输出级电路的输出端的电压值，另一端为基准电压值，在输出端的电压值与对应的基准电压值满足阈值条件(例如，差值足够小)的输出级电路的数量足够多时，确定第一时间段结束。基准电压值可以根据要进行充电和放电的驱动电极的数量比来确定(要达到充放电均衡)，或者是任意其他阈值(无需达到充放电均衡)。
例如，如图8所示，第一组输出级电路包括第一输出级电路，第二组输出级电路包括第二输出级电路，且第一输出级电路和第二输出级电路存在充放电路径(两者之间的开关导通或者分别连接到充电共享总线的开关导通)，图8以及后续的附图中确定第一时间段的方式以图6A所示的输出模块的结构为例进行示例说明，但是应理解可以应用到其他的输出模块(例如，图6B-7D)。将第一输出级电路的输出端的第一电压值和第二输出级电路的输出端的第二电压值分别与基准电压值(Vref，例如TX VDD/2或其他预设基准值)比较，并且在两个电压值与对应的基准电压值的差值均在阈值范围内时，确定第一时间段结束。当然，在两个差值中的至少一者在阈值范围内时也可以确定第一时间段结束，这取决于控制器的控制逻辑设计，本申请对此不做限制。
但是，这种方式需要精确产生基准电压值的电源，并且在输出模块中的输出级电路的数量更多(可能存在不同的充放电的驱动电极的数量比)时，可能需要更多的基准电压值，这些基准电压值需要电源电路来提供，从而可能导致电路和控制逻辑的复杂度提高。
因此，在本申请的其他实施方式中，可以将第一组输出级电路输出的第一组电压值与所述第二组输出级电路输出的第二组电压值作为比较单元的输入，而不再使用基准电压值。
例如，控制器420可以包括至少一个比较单元。该至少一个比较单元中的每个比较单元将所述第一组电压值中的一者与所述第二组电压值中的对应一者进行比较，并输出指示所述第一组电压值中的所述一者与所述第二组电压值中的所述对应一者的电压差是否满足阈值条件(例如，两者的电压差在阈值范围内、或者其中一者的分压与另一者的电压差在阈值范围内等等)的比较结果，其中在指示满足所述阈值条件的比较结果的数量大于等于第一预定数量时，控制器420确定所述第一时间段结束。
例如，如图9所示，每个输出模块的每两个输出级电路的输出端分别连接到一个比较单元的两个输入端，控制器420可以根据所确定的导通的路径开关来确定启用的比较单元。
可选地，第一预设数量可以小于等于第二组电压值的数量，例如为第二组电压值的数量的一半。或者，第一预设数量可以例如为第一组电压值的数量的一半。本申请对其不做限制。
例如，图9中的输出模块包括四个输出级电路，第一组输出级电路包括第一和第二输出级电路415-1至415-2，且第二组输出级电路包括第三和第四输出级电路415-1至415-2，每两个输出级电路的输出端之间设置有一个比较单元(如前面图6A所示的，也具有路径开关以实现充放电路径)，当控制器控制导通第一输出级电路和第三输出级电路的输出端之间的路径开关(即第一输出级电路向第三输出级电路放电)，且导通第二输出级电路和第四输出级电路的输出端之间的路径开关(即第二输出级电路向第四输出级电路放电)时，则控制器启用比较器Comp1和比较器Comp2，且比较器Comp1的两个输入端为第一输出级电路和第三输出级电路的输出端的电压值，比较器Comp2的两个输入端为第二输出级电路和第四输出级电路的输出端的电压值。当第一输出级电路和第三输出级电路的输出端的电压值满足阈值条件(例如，电压差在阈值范围内)并且第二输出级电路和第四输出级电路的输出端的电压值满足阈值条件(例如，电压差在阈值范围内)时，即指示满足阈值条件的比较结果的数量为2(等于第二组电压值的数量)时，根据控制器内的控制逻辑设计，控制器可以确定第一时间段的结束。
当然，如前面所述，充放电的驱动电极可以不是一一对应的，例如，图9中，第一输出级电路对应的驱动电极可以同时为第三和第四输出级电路对应的驱动电极充电时，则控制器需要导通第一输出级电路到第三和第四输出级电路的输出端之间的路径开关，并且启用连接在它们之间的比较单元，第二输出级电路也类似。然后，根据比较单元的结果和控制器内的控制逻辑设计，控制器420可以确定第一时间段的结束。
附加地或替代地，在每个输出模块中包括的所有输出级电路均经由路径开关连接到至少一条充电共享总线的情况下，也可以采用类似的参考图8或图9描述的设置比较单元的方式来确定第一时间段的时长，即也可以在每两个输出端之间连接一个比较单元，并且控制器根据导通的路径开关来启用其中的部分比较单元。
但是，考虑到在共享充电总线的情况下，充放电过程的电流将可以经由充电共享总线在进行充放电的驱动电极对应的任意两个输出级电路的输出端之间流动，并且每个输出级电路的设计参数类似，在本申请的另一些实施方式中，不再在每两个输出级电路的输出端之间均设置比较单元，而仅需设置少量甚至一个比较单元。
例如，控制器包括至少一个比较单元，并且每个比较单元的一个输入端连接第一组输出级电路中的第一代表输出级电路的输出端以获取第一代表电压值，另一个输入端连接第二组输出级电路中的第二代表输出级电路的输出端以获取第二代表电压值，得到至少一个比较结果，并且在指示获取的第一代表电压值和对应的一个第二代表电压值满足阈值条件的比较结果的数量大于等于第二预设数量时，所述控制器确定所述第一时间段结束。
如图10所示，触摸驱动装置包括一个比较单元Comp-t。当然，根据输出模块中的输出级电路的数量，可以设置两个或者更多的比较单元，每个比较单元的输入端与输出级电路的输出端的连接方式也与图10类似。
在图10中，仍然以输出模块包括四个输出级电路，第一组输出级电路包括第一和第二输出级电路415-1至415-2，且第二组输出级电路包括第三和第四输出级电路415-1至415-2为例进行说明。比较单元Comp-t的一个输入端连接到第一组输出级电路中的第一代表输出级电路的输出端，另一个输入端连接到第二组输出级电路中的第二代表输出级电路的输出端，并且在第一代表输出级电路的输出端的第一代表电压值与第二代表输出级电路的输出端的第二代表电压值满足阈值条件时，控制器确定第一时间段结束。
例如，可以在控制器中针对第一组输出级电路和第二组输出级电路中的输出级电路的不同组合，预先设计针对输出级电路的可能存在的不同组合下的第一代表输出级电路和第二代表输出级电路的确定方式，作为预设逻辑。在实际应用过程中，当确定了第一组和第二组输出级电路之后，根据预设逻辑确定第一代表输出级电路和第二代表输出级电路。
例如，预设逻辑可以包括：针对第一组输出级电路包括第一输出级电路，第二组输出级电路包括第二至第四输出级电路的情况，则第一代表输出级电路为第一输出级电路，第二代表输出级电路为第三输出级电路；又例如，针对第一组输出级电路包括第一至第二输出级电路，第二组输出级电路包括第三至第四输出级电路的情况，则第一代表输出级电路为第一输出级电路，第二代表输出级电路为第四输出级电路；等等。当然，这仅仅是示例，可以根据各种因素而预先设计输出级电路的可能存在的不同组合下第一代表输出级电路和第二代表输出级电路的确定方式。
另外，在控制器包括多于一个的比较单元时，也可以类似地预先设计输出级电路的可能存在的不同组合下代表输出级电路的确定方式。
例如，比较单元的数量为2时，预设逻辑可以包括：针对第一组输出级电路包括第一输出级电路(1个)，第二组输出级电路包括第二至第六输出级电路(5个)的情况，则第一组输出级电路中的代表输出级电路为第一输出级电路，且作为比较单元1和2各自的一个输入，第二组输出级电路中的两个代表输出级电路为第三和第四输出级电路，且分别作为比较单元1和2各自的另一个输入；又例如，比较单元的数量为2时，针对第一组输出级电路包括第一至第三输出级电路，第二组输出级电路包括第四至第六输出级电路的情况，则第一组输出级电路中的两个代表输出级电路为第一和第三输出级电路，且分别与比较单元1和2对应，第二组输出级电路中的两个代表输出级电路为第五和第六输出级电路，且分别与比较单元1和2对应。当然，这仅仅是示例，可以根据各种因素而预先设计输出级电路的可能存在的不同组合下第一代表输出级电路和第二代表输出级电路的确定方式。
例如，可以根据每个输出级电路的输出端的充电/放电速度预先设计确定方式，并且充电/放电速度可以根据这些输出级电路先前的工作情况记录和/或系统参数来确定。例如，上述第一代表输出级电路可以是所针对的第一组输出级电路中放电速度最慢的一个，并且第四代表输出级电路可以是第二组输出级电路中充电速度最慢的一个。可选地，可以预先根据充电/放电速度和系统参数等对各个输出级电路按照充电/放电速度进行了排序，并将该顺序关系保存在存储器中，当确定了第一组和第二组输出级电路之后，根据该顺序关系确定第一组和第二组输出级电路中各自的放电最慢的输出级电路和充电最慢的输出级电路，作为代表输出级电路。
当然，也可以采用其他方式来确定第一代表输出级电路和第二代表输出级电路。
在这种实施方式中，每个比较单元的两个输入端均需要能够连接到输出模块中的每个输出级电路。在一些示例中，输出模块中的所有输出级电路的输出端与每个比较单元的两个输入端可以通过一对多切换模块切换连接，例如，可以利用多路选择器或者多路复用器，这样控制器可以通过控制一对多切换模块而控制每个比较单元的两个输入端应当连接到哪两个输出级电路的输出端。
如图11所示，输出模块中的每个输出级电路均连接到多路选择器S1和S2或者多路复用器MUX1和MUX2(未示出)，多路选择器S1和S2或者多路复用器MUX1和MUX2的输出分别连接到一个比较单元的两个输入端，根据控制器的控制多路选择器S1和S2或者多路复用器MUX1和MUX2进行切换选择，从而可以向比较单元提供两个输出级电路的输出端的第一代表电压值和第二代表电压值。当然，这仅仅是示例，采用其他切换方式也是可行的，本申请对此不做限制。
针对比较单元两端均连接输出级电路的输出端的情况，虽然在前文的大部分都是针对充放电过程在实现充放电的驱动电极之间实现均衡才停止的情况进行了描述，但是根据另一些实施方式，可能不需要在放电的驱动电极和充电的驱动电极的电压值相等(即充放电完全均衡)时才停止充放电过程。例如，可以根据实际需要而确定第一时间段的结束的其他条件，例如，在一个驱动电极向另一个驱动电极放电的情况下，可以不需要在放电的驱动电极和充电的驱动电极上的第一和第二电压值均为TX VDD/2(误差范围忽略不计)时才确定第一时间段的结束(应停止充放电过程)，而是可以在第一电压值和第二电压值之间尚还存在一定差值的情况下就可以确定第一时间段的结束。
为此，比较单元可以包括缩放子单元，用于对所述比较单元的一个输入端的电压值进行缩放，以将缩放后的电压值与另一个输入端的电压值进行比较。可以通过预设缩放比例来改变确定第一时间段的结束的条件。可选地，缩放子单元可以是分压电路。
例如，图12示出了包括带有缩放子单元的比较单元的示意结构图。
如图12所示，从一个输出级电路的输出端OUTPUTm的电压V1经过作为缩放子单元的分压电路(例如，将电阻R1和R2串联来实现)之后，将缩放后的电压V1*R2/(R1+R2)作为比较器的一个输入，而另一个输出级电路的输出端OUTPUTn的电压V2作为比较器的另一个输入，从而在V1*R2/(R1+R2)的值与V2几乎相同时，比较器输出指示这两个输出级对应的驱动电极之间的充放电过程结束(电压差满足阈值条件)的比较结果。此时，在V1和V2并不相等时，比较器输出该比较结果。
根据另一些实施方式，控制器可以包括与充电共享总线的数量相等数量的比较单元，且比较单元与充电共享总线一一对应。每个比较单元的第一端连接对应的充电共享总线以获取总线充放电电压值，第二端获取基准电压值，得到至少一个比较结果；并且在指示从对应的充电共享总线获取的总线电压值与所述基准电压值满足阈值条件的比较结果的数量大于等于第三预定数量时，控制器确定所述第一时间段结束。
可选地，基准电压值可以与所述第一组输出级电路和所述第二组输出级电路包括的输出级电路的数量相关联。
例如，如图13所示，两个比较单元Comp12-1和Comp12-2的第一端分别连接到两条充电共享总线，第二端分别连接提供基准电压值的电压源，当至少一个比较单元的比较结果指示总线电压值与基准电压值Vref(例如，所述第一组输出级电路和所述第二组输出级电路包括的输出级电路的数量相等时，Vref为TX VDD/2)的电压差足够小时(即，第三预定数量为1)，则控制器确定第一时间段结束。
基于如上面参考图4-13所述的触摸驱动装置，至少具有以下优势：首先，将与触控面板上的多个驱动电极对应的多个输出级电路模块化，从而可以针对每个输出模块进行驱动信号的生成和控制；其次，通过设置驱动电极之间的路径开关，从而可以进行驱动电极之间的充放电过程，进而可以降低触摸驱动装置所需要向驱动电极提供的功率，并因此能够降低功耗；然后，将要释放电力的所有驱动电极和要充电的所有驱动电极利用充电共享总线来进行电荷均衡，从而实现充放电过程，因此不再需要在每两个输出级电路的输出端设置路径开关以及选择充放电组合，进而可以减少路径开关的数量，有利于电路布局和减小电路体积，并且可以降低控制逻辑的复杂度，在两个以上的输出级电路的情况下优势明显；最后，在一些实施例中，通过设置以输出级电路的输出端的电压值作为比较单元的输入，无需设置额外的一个或多个基准电压源，简化了电路设计，同时还在比较单元中设置了缩放子单元，使得可以灵活地设计终止驱动电极之间的充放电过程的条件，而无需在充放电的驱动电极的电压值的差基本相同时(在测量误差范围内)才终止驱动电极之间的充放电过程。
根据本申请的另一方面，还提供了一种用于如上参考图4-13描述的用于触控面板的触摸驱动装置的方法。
图14示出了根据本申请的实施例的用于触控面板的触摸驱动装置的方法的流程示意图。该触控面板包括交叉设置的多个驱动电极和多个感测电极。
例如，在步骤S1410中，根据码分多址(CDM)代码矩阵确定在当前驱动时段的第一组输出级电路和第二组输出级电路，其中第一组输出级电路的输出端的第一组驱动信号被期望对第一组驱动电极放电，并且第二组输出级电路的输出端的第二组驱动信号被期望对第二组驱动电极充电。
或者，在不包括输出级电路的情况下，在步骤S1410中，根据码分多址(CDM)代码矩阵确定在当前驱动时段的第一组驱动电极和第二组驱动电极，其中第一组驱动电极是多个驱动电极中在当前驱动时段期望被放电的驱动电极，并且第二组驱动电极是多个驱动电极中在当前驱动时段期望被充电的驱动电极。
在步骤S1420中，响应于确定，控制利用来自第一组驱动电极的电力为第二组驱动电极进行充电。
可选地，该多个驱动电极被划分为至少一个组，每个组与一个输出模块对应，每个输出模块包括至少两个输出级电路，每个输出级电路基于驱动控制信号向连接的驱动电极输出驱动信号。图14所示的方法是针对每个输出模块进行的，即，所述码分多址(CDM)代码矩阵对应于每个输出模块，并且对于每个输出模块，第一组输出级电路的输出端与所述第一组驱动电极连接，并且第二组输出级电路的输出端与所述第二组驱动电极连接。
可选地，与前面参考图4-13描述的类似，具体地，在步骤S1420中，控制第一组输出级电路以及第二组输出级电路，以利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电达第一时间段，并且在经过所述第一时间段之后，控制第一组输出级电路以及第二组输出级电路，以将来自所述第一组驱动电极的剩余电力释放到低电平电源端，并利用高电平电源端对所述第二组驱动电极继续充电。
例如，为了实现电流的流动，因此将至少一个路径开关设置在每个输出模块包括的输出级电路中的每两个输出级电路的输出端之间，并且在第一时间段内，控制器禁用第一组输出级电路和第二组输出级电路，并控制导通至少一个路径开关中的至少一部分，使得来自第一组驱动电极的电力为第二组驱动电极充电；并且在经过第一时间段之后，控制器启用第一组输出级电路的输出端与低电平电源端之间的导通路径以及高电平电源端与第二组输出级电路的输出端之间的导通路径，并控制关断至少一个路径开关中的至少一部分。
图14所示的方法的更多细节与前文针对用于触控面板的触摸驱动装置描述的内容相同或相似，由于已经在前文进行了描述，因此这里不再重复。
有以下几点需要说明：
(1)本申请实施例附图只涉及到本申请实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种用于触摸传感器的触摸驱动装置，其中所述触摸传感器包括交叉设置的多个驱动电极和多个感测电极，所述触摸驱动装置包括：
控制器，被配置为：
根据码分多址(CDM)代码矩阵确定在当前驱动时段的第一组驱动电极和第二组驱动电极，其中所述第一组驱动电极是所述多个驱动电极中在当前驱动时段期望被放电的驱动电极，并且第二组驱动电极是所述多个驱动电极中在当前驱动时段期望被充电的驱动电极；以及
响应于所述确定，控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电。
2.根据权利要求1所述的触摸驱动装置，其中，所述触摸驱动装置还包括：
至少一个输出模块，每个输出模块包括至少两个输出级电路，每个输出级电路的输入端从所述控制器接收驱动控制信号，并且输出端用于向连接的驱动电极输出驱动信号；
其中，所述码分多址(CDM)代码矩阵对应于每个输出模块，并且对于每个输出模块，第一组输出级电路的输出端与所述第一组驱动电极连接，并且第二组输出级电路的输出端与所述第二组驱动电极连接。
3.根据权利要求1或2所述的触摸驱动装置，其中，所述控制器控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电达第一时间段；并且
在经过所述第一时间段之后，所述控制器控制利用低电平以将来自所述第一组驱动电极的剩余电力释放，并控制利用高电平对所述第二组驱动电极充电。
4.根据权利要求2所述的触摸驱动装置，还包括：至少一个路径开关，设置在所述至少两个输出级电路中的每两个输出级电路的输出端之间，
其中，在第一时间段内，所述控制器禁用所述第一组输出级电路和所述第二组输出级电路，并控制导通所述至少一个路径开关中的至少一部分，使得来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极充电；并且
在经过所述第一时间段之后，所述控制器启用所述第一组输出级电路的输出端与所述低电平电源端之间的导通路径以及所述高电平电源端与所述第二组输出级电路的输出端之间的导通路径，并控制关断所述至少一个路径开关中的所述至少一部分。
5.根据权利要求4所述的触摸驱动装置，其中，在每两个输出级电路的输出端之间设置的路径开关中的每一者为单个双向导通开关或者为导通方向相反的一对单向导通开关。
6.根据权利要求5所述的触摸驱动装置，其中，所述第一时间段的时长是预定的，或者
所述第一时间段的结束是根据所述第一组输出级电路的输出端的第一组电压值与所述第二组输出级电路的输出端的第二组电压值来确定的。
7.根据权利要求6所述的触摸驱动装置，其中，所述控制器包括至少一个比较单元；并且
每个比较单元将所述第一组电压值中的一者与所述第二组电压值中的对应一者进行比较，并输出指示所述第一组电压值中的所述一者与所述第二组电压值中的所述对应一者的电压差是否满足阈值条件的比较结果，
其中在指示满足所述阈值条件的比较结果的数量大于等于第一预定数量时，所述控制器确定所述第一时间段结束。
8.根据权利要求7所述的触摸驱动装置，其中，每两个输出级电路的输出端分别连接到一个比较单元的两个输入端，
其中，所述控制器根据所确定的导通的路径开关来确定启用的比较单元。
9.根据权利要求8所述的触摸驱动装置，其中，所述比较单元包括缩放子单元，用于对所述比较单元的第一输入端的电压值进行缩放，以将缩放后的电压值与第二输入端的电压值进行比较。
10.根据权利要求3或4所述的触摸驱动装置，其中，每个输出级电路包括串联连接在高电压电源端和低电压电源端之间的第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关的连接节点连接到所述输出级电路的输出端，
所述控制器在所述第一时间段内，将所述第一组输出级电路和第二组输出级电路中的每个输出级电路的第一开关和第二开关均关断；并且
所述控制器在经过所述第一时间段之后，通过将所述第二组输出级电路中的每个输出级电路的第一开关导通，第二开关关断，以利用高电平电源端经由所述第一开关对驱动电极充电，并且通过将所述第一组输出级电路中的每个输出级电路的第二开关导通，第一开关关断，以经由所述第二开关将驱动电极的剩余电力释放到低电平电源端。
11.根据权利要求1所述的触摸驱动装置，其中，所述控制器根据所述CDM代码矩阵确定与每个驱动电极对应的期望驱动信号，其中每个期望驱动信号包括多个驱动时段，其中每个驱动时段的时长为期望驱动信号的周期的一半，
针对每个驱动时段，所述控制器基于所确定的期望驱动信号确定所述第一组驱动电极和所述第二组驱动电极。
12.根据权利要求2所述的触摸驱动装置，其中，所述至少一个输出模块的数量为多个，并且
每个输出模块连接到一组驱动电极，所述一组驱动电极的数量与所述输出模块中包括的输出级电路的数量相同。
13.一种触控装置，包括：
触控面板，包括交叉设置的多个驱动电极和多个感测电极；
如权利要求1～12任一项所述的触摸驱动装置，所述触摸驱动装置配置为向所述触控面板上的驱动电极提供驱动信号。
14.一种用于触摸传感器的触摸驱动方法，所述触摸传感器包括交叉设置的多个驱动电极和多个感测电极，
所述触摸驱动方法包括：
根据码分多址(CDM)代码矩阵确定在当前驱动时段的第一组驱动电极和第二组驱动电极，其中所述第一组驱动电极是所述多个驱动电极中是在当前驱动时段期望被放电的驱动电极，并且第二组驱动电极是所述多个驱动电极中在当前驱动时段期望被充电的驱动电极；以及
响应于所述确定，控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电。
15.根据权利要求14所述的触摸驱动方法，其中，所述多个驱动电极与至少一个输出模块对应，每个输出模块包括至少两个输出级电路，每个输出级电路基于驱动控制信号向连接的驱动电极输出驱动信号；
其中，所述码分多址(CDM)代码矩阵对应于每个输出模块，并且对于每个输出模块，第一组输出级电路的输出端与所述第一组驱动电极连接，并且第二组输出级电路的输出端与所述第二组驱动电极连接。
16.根据权利要求14或15所述的触摸检测方法，其中，控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电，包括：
控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电达第一时间段，并且
在经过所述第一时间段之后，控制利用低电平将来自所述第一组驱动电极的剩余电力释放，并控制利用高电平对所述第二组驱动电极继续充电。
17.根据权利要求15所述的触摸检测方法，其中，至少一个路径开关设置在每个输出模块包括的输出级电路中的每两个输出级电路的输出端之间，
其中，控制利用来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极进行充电，还包括：
在第一时间段内，所述控制器禁用所述第一组输出级电路和所述第二组输出级电路，并控制导通所述至少一个路径开关中的至少一部分，使得来自所述第一组驱动电极的电力为所述第二组驱动电极充电；并且
在经过第一时间段之后，所述控制器启用所述第一组输出级电路的输出端与所述低电平电源端之间的导通路径以及所述高电平电源端与所述第二组输出级电路的输出端之间的导通路径，并控制关断所述至少一个路径开关中的所述至少一部分。
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