TW201413552A - 一種觸摸屏設備及其處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明實施例公開了觸摸屏設備及其處理方法，應用於電子設備技術領域，本發明實施例的觸摸屏設備中，通過頻譜分析單元來判斷接收單元輸出信號的頻域信號中，或對接收單元輸出信號進行至少一個處理後信號的頻域信號中，是否具有預置的噪聲信號特徵，如果具有，則說明發送單元發送的信號受到噪聲干擾，然後再通過頻率控制單元來控制發送單元發送信號的頻率，使得發送單元在該頻段上發送信號時盡量不會受到噪聲的干擾，從而降低了噪聲對互電容檢測的影響。

Description

一種觸摸屏設備及其處理方法

本發明涉及電子設備技術領域，特別涉及觸摸屏設備及其處理方法。

電子設備的觸摸屏主要為電阻式觸摸屏或電容式觸摸屏，隨著電子設備屏幕的增大，電容式觸摸屏的應用越來越廣泛。電容式觸摸屏的電子設備(以下簡稱觸摸屏設備)中包括接收信號的接收單元、發射信號的發送單元、連接在接收單元與發送單元之間的互電容及數據處理分析模塊，其中互電容作為觸摸屏的一部分，而數據處理分析模塊可以通過分析接收單元接收的信號對互電容進行檢測，從而確定用戶對觸摸屏的接觸。

但是觸摸屏設備對互電容的檢測容易受到噪聲的干擾，即接收單元接收的信號中既包括噪聲又包括發送單元發送的信號，且噪聲與發送信號很難區分，使得噪聲對發送信號的影響很難通過濾波的方式消除，這樣直接影響到對互電容的檢測。

本發明實施例提供觸摸屏設備及其處理方法，降低噪聲對互電容檢測的影響。

本發明實施例提供一種觸摸屏設備，包括接收單元、發送單 元、解調器、連接在接收單元與發送單元之間的互電容及數據處理分析模塊，還包括：頻譜分析單元和頻率控制單元；所述接收單元的輸出端連接到頻譜分析單元的輸入端，所述接收單元的輸出端還通過所述解調器連接到所述數據處理分析模塊；所述頻譜分析單元，用於判斷所述接收單元輸出的信號的頻域信號中，或對所述接收單元輸出的信號進行至少一次處理後信號的頻域信號中，是否具有預置的噪聲信號特徵；所述頻率控制單元連接在所述頻譜分析單元與發送單元的頻率控制端之間，用於當所述頻譜分析單元判斷所述接收單元接收後的信號中包括噪聲信號，控制所述發送單元發送信號的頻率。

本發明實施例提供一種觸摸屏設備的處理方法，包括：獲取觸摸屏設備中的接收單元接收的信號的頻域信號，或獲取所述接收單元接收的信號經過至少一個處理後信號的頻域信號；判斷所述獲取的頻域信號中是否具有預置的噪聲信號特徵，如果具有，控制所述觸摸屏設備中的發送單元發送信號的頻率，以便所述發送單元按照控制後的頻率發送信號。

本發明實施例的觸摸屏設備中，通過頻譜分析單元來判斷接收單元輸出信號的頻域信號中，或對接收單元輸出信號進行至少一個處理後信號的頻域信號中，是否具有預置的噪聲信號特徵，如果具有，則說明發送單元發送的信號受到噪聲干擾，然後再通過頻率控制單元來控制發送單元發送信號的頻率，使得發送單元在該頻段上發送信號時盡量不會受到噪聲的干擾，從而降低了噪聲對互電容檢測的影響。

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

10‧‧‧發送單元

11‧‧‧互電容

12‧‧‧接收單元

13‧‧‧頻譜分析單元

14‧‧‧頻率控制單元

15‧‧‧解調器

16‧‧‧濾波器

17‧‧‧數據處理分析模塊

101‧‧‧頻譜分析單元獲取觸摸屏設備中的接收單元接收的信號的頻域信號，或獲取接收單元接收的信號經過至少一個處理後信號的頻域信號

102‧‧‧頻域信號中具有預置的噪聲信號特徵

103‧‧‧頻率控制單元控制觸摸屏設備中的發送單元發送信號的頻率

圖1是本發明實施例提供的一種觸摸屏設備的結構示意圖；圖2是本發明實施例中觸摸屏設備包括的接收單元接收的信號的頻域波形圖；圖3是本發明實施例提供的另一紅觸摸屏設備的結構示意圖；圖4是本發明實施例提供的另一紅觸摸屏設備的結構示意圖；圖5是本發明實施例中觸摸屏設備包括的接收單元接收的信號經解調和濾波後信號的一種頻域波形圖；圖6是本發明實施例中觸摸屏設備包括的接收單元接收的信號經解調和濾波後信號的另一種頻域波形圖；圖7是本發明實施例中觸摸屏設備的處理方法的流程圖。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明實施例提供一種觸摸屏設備，主要是電容式觸摸屏的 電子設備，比如手機或掌上電腦等，結構示意圖如圖1所示，包括：發送單元10、接收單元12、解調器15、數據處理分析模塊17和連接在接收單元12與發送單元10之間的互電容11，其中互電容11是觸摸屏的一部分，該觸摸屏設備還包括：頻譜分析單元13和頻率控制單元14，具體地：接收單元12的輸出端連接到(包括直接連接或間接連接，圖1中畫出的是直接連接)頻譜分析單元13的輸入端，接收單元12的輸出端還通過解調器15連接到數據處理分析模塊17。

可以理解，在觸摸屏設備中，隨著用戶對觸摸屏的接觸操作，互電容11的電容值會發生改變，這樣接收單元12接收到發送單元10發送的信號也會發生改變，這樣觸摸屏設備中的數據處理分析模塊17可以通過對接收單元12接收的信號進行處理(比如解調處理和濾波處理)後的信號的分析，可以檢測到互電容11的電容值，從而可以確定用戶對觸摸屏的接觸及具體接觸的位置。

上述頻譜分析單元13，用於判斷接收單元12輸出的信號的頻域信號中，或對接收單元12輸出的信號進行至少一次處理後信號的頻域信號中，是否具有預置的噪聲信號特徵，如果具有，則發送單元10發送的信號受到噪聲干擾，使得接收單元12接收的信號中包括噪聲信號；如果不具有，則接收單元12接收的信號中不包括噪聲信號。其中預置的噪聲信號特徵是指如果發送單元10發送的信號受到噪聲干擾後，接收單元12接收的包括噪聲信號的信號所具有的特徵，比如在頻域信號中除了在直流信號的頻率點上出現峰值之外，在其它頻率點上也會出現峰值等特徵，具體的噪聲信號特徵可以是由用戶根據實際需要預置的在觸摸屏設備中的，且接收單 元12直接輸出的信號對應的噪聲信號特徵，與接收單元12輸出信號經過處理後對應的噪聲信號特徵不同。

具體地，頻譜分析單元13在執行上述的判斷過程時，需要先獲取接收單元12接收信號的頻域信號，或先獲取接收單元12輸出信號經過至少一次處理後信號的頻域信號，具體可以通過傅里葉變換獲得；然後頻譜分析單元13選擇全部頻段的頻域信號來進行判斷，也可以根據需要選擇部分頻段(比如0到500kHz的頻段，或20kHz到300kHz的頻段等)的頻域信號來進行判斷，以減少頻譜分析單元13的計算量。

頻率控制單元14連接在頻譜分析單元13與發送單元10的頻率控制端之間，用於當頻譜分析單元13判斷接收單元12接收後的信號中包括噪聲信號，控制發送單元10發送信號的頻率，具體控制的策略可以不對本發明造成限制，但是在頻率控制單元14控制發送信號的頻率後，要使得頻譜分析單元13判斷的頻域信號中不具有預置的噪聲信號特徵。在具體實現過程中，頻率控制單元14可以通過可控振盪器或可編程頻率控制器等器件來實現。

該頻率控制單元14控制發送信號頻率的由用戶預置的觸摸屏設備中，比如控制發送單元10發送信號的頻率控製到頻譜分析單元13確定的頻域信號中信號幅值不為峰值的頻段上。

需要說明的是，在觸摸屏設備中可以通過頻譜分析單元13和頻率控制單元14不斷地調整髮送單元10發送信號的頻率，直到頻譜分析單元13判斷到頻域信號中不具有預置的噪聲信號特徵，該頻率控制單元14和頻譜分析單元13作為一個反饋電路。且在觸摸屏設備中還可以包括其它 一些單元模塊，比如對接收單元12輸出的信號進行模數轉換的單元等，該模數轉換單元可以連接到接收單元12之後，也可以連接在解調器15之後，且在數據處理分析模塊17之前。

可見，本發明實施例的觸摸屏設備中，通過頻譜分析單元13來判斷接收單元12輸出信號的頻域信號中，或對接收單元12輸出信號進行至少一個處理後信號的頻域信號中，是否具有預置的噪聲信號特徵，如果具有，則說明發送單元10發送的信號受到噪聲干擾，然後再通過頻率控制單元14來控制發送單元10發送信號的頻率，使得發送單元10在該頻段上發送信號時盡量不會受到噪聲的干擾，從而降低了噪聲對互電容檢測的影響。

在具體的實現實施例中，接收單元12的輸出端連接到頻譜分析單元13的輸入端可以有如下幾種方式：

(1)如圖1所示，頻譜分析單元13的輸入端連接在接收單元12的輸出端之後，且在解調器15之前，在這種情況下，預置的噪聲信號特徵中可以包括：在以發送單元10發送信號的信號頻率為中心，且以預置通帶頻率為寬度的頻段範圍內，除了在中心的信號頻點(即發送單元10發送信號的信號頻率)上出現峰值信號，在其它頻率點上也有峰值信號。

則本實施例中的頻譜分析單元13主要用於判斷接收單元12輸出的信號的頻域信號中，在上述的頻段範圍內，是否存在除了上述發送信號頻率之外的峰值信號，如果存在，則判斷接收單元12接收的信號中包括噪聲信號，否則不包括。

例如圖2所示為接收單元接收的信號的頻域波形圖，橫坐標為頻率Freq，縱坐標為信號幅值A，其中假設頻段範圍為F1到F2，該頻段是 以發送單元10發送信號的信號頻率Fb為中心的頻段，如果除了在該信號頻率Fb上出現峰值信號之外即除了直流信號之外，在該頻段內的其他頻率點比如頻率點Fa上出現信號峰值，則說明接收單元12接收的信號中包括噪聲信號。則頻率控制單元14可以將發送單元10發送信號的頻率調整到比較乾淨的頻段，比如控製到Fc到Fd的頻率範圍之間，然後再由頻譜分析單元13進行判斷。

(2)如圖3所示，在觸摸屏設備中除瞭如圖1所示的結構外，還可以包括濾波器16，該濾波器16連接在解調器15之後，且接收單元12的輸出端通過解調器15和濾波器16連接到數據處理分析模塊17，頻譜分析單元13的輸入端連接在解調器15與濾波器16之間，在這種情況下，由於接收單元12接收的信號經過解調後即相當於接收的信號隨著頻率軸平移，則在預置的噪聲信號特徵中可以包括：在以發送單元10發送信號的信號頻率減去預置解調值B為中心，且以濾波器16的通帶頻率為寬度的頻段範圍內，除了在信號頻率減去預置解調值B的頻率點上出現峰值信號，在其它頻率點上也出現峰值信號，例如，假設觸摸屏設備中發送單元10發送信號的信號頻率為Fb，則需要在以Fb-B為中心，且以濾波器16的通帶頻率為寬度的頻段範圍內進行判斷。其中預置解調值具體是由解調器15具體將接收單元12接收的信號搬移多少來確定。

則本實施例中的頻譜分析單元13主要用於判斷接收單元12輸出的信號經過解調後信號的頻域信號中，在以發送單元10發送信號的信號頻率減去預置解調值B為中心的頻段範圍內，是否存在除了信號頻率減去預置解調值的頻率點之外的峰值信號，如果存在，則判斷接收單元12接收 的信號中包括噪聲信號，否則不包括。

(3)如圖4所示，頻譜分析單元13的輸入端連接在濾波器16與數據處理分析模塊17之間，在這種情況下，在預置的噪聲信號特徵中可以包括：除了頻率零點上出現峰值信號(即直流信號)之外，在其它頻率點上也出現峰值信號。

則本實施例中的頻譜分析單元13主要用於判斷接收單元12輸出的信號經過解調和濾波後信號的頻域信號中，是否存在除了頻率零點之外的峰值信號，如果不存在，則判斷接收單元12接收的信號中不包括噪聲信號，例如圖5所示為接收單元接收的信號經解調和濾波後信號的頻域波形圖，橫坐標為頻率Freq，縱坐標為信號幅值A，只有直流信號即頻率零點上的峰值信號；如果存在，則判斷接收單元12接收的信號中包括噪聲信號，例如圖6所示為接收單元12接收的信號經解調和濾波後信號的頻域波形圖，除了直流信號外，在其它頻點比如頻率點Fe和Ff出現信號峰值。

需要說明的是，上述頻率控制單元14控制著發送單元10不斷地調整髮送信號的頻率，這樣發送單元10在不同的時間發送的信號頻率就會不一樣，則數據處理分析模塊17，就可以根據至少兩個不同時間上獲取的接收單元12接收的信號經過解調和濾波後信號，確定噪聲信號的頻率點。具體確定噪聲信號頻率點的方法可以包括：當發送單元10以頻率F1發送信號時，頻譜分析單元13分析到接收單元12接收信號的頻域信號中，在F2頻段內沒有噪聲信號特徵即沒有出現峰值信號，則認為如果發送單元10以頻率F2發送信號時不會有噪聲干擾。同理也可以通過發送單元10以頻段F2發送信號，由頻譜分析單元13確定F1頻段內是否有噪聲信號特徵，從而 判斷發送單元10以頻率F1發送信號時會不會有噪聲干擾。

本發明實施例還提供一種觸摸屏設備的處理方法，主要是針對如圖1、3和4所述的觸摸屏設備的處理方法，流程圖如圖7所示，包括：

步驟101，頻譜分析單元13獲取觸摸屏設備中的接收單元12接收的信號的頻域信號，或獲取接收單元12接收的信號經過至少一個處理後信號的頻域信號，具體地，可以通過傅里葉變換獲取得到，且可以選擇全部頻段或部分頻段的頻域信號來執行步驟102。

步驟102，頻譜單元13判斷步驟101中獲取的頻域信號中是否具有預置的噪聲信號特徵，如果具有，則說明發送單元10發送的信號受到噪聲干擾，則執行步驟103；如果不具有，則不執行步驟103，發送單元10按照原來的頻率發送信號。

其中如果步驟101中獲取到接收單元12接收的信號的頻域信號，則預置的噪聲信號特徵可以包括：在以觸摸屏設備中發送單元發送信號的信號頻率為中心，且以預置通帶頻率為寬度的頻段範圍內，除了在所述信號頻率上出現峰值信號，在其它頻率點上也出現峰值信號；若步驟101中獲取到接收單元12接收的信號經解調後的頻域信號，則預置的噪聲信號特徵可以包括在以所述觸摸屏設備中發送單元發送信號的信號頻率減去預置解調值為中心，且以所述濾波器的通帶頻率為寬度的頻段範圍內，除了在所述信號頻率減去預置解調值的頻率點上出現峰值信號，在其它頻率點上也出現峰值信號；若步驟101獲取到接收單元12接收的信號經解調和濾波後的頻域信號，則預置的噪聲信號特徵可以包括在除了頻率零點上出現峰值信號之外，在其它頻率點上也出現峰值信號等。

步驟103，頻率控制單元14控制觸摸屏設備中的發送單元10 發送信號的頻率，使得發送單元10按照控制的頻率發送信號後，頻譜分析單元13判斷的頻域信號中不具有預置的噪聲信號特徵，這樣數據處理分析模塊17就可以根據接收單元12接收的信號經過解調和濾波後的信號來對互電容11的電容值進行檢測，且檢測結果不會受到噪聲的影響。

本發明實施例的方法中，通過頻譜分析單元13來判斷接收單元12輸出信號的頻域信號中，或對接收單元12輸出信號進行至少一個處理後信號的頻域信號中，是否具有預置的噪聲信號特徵，如果具有，則說明發送單元10發送的信號受到噪聲干擾，然後再通過頻率控制單元14來控制發送單元10發送信號的頻率，使得發送單元10在該頻段上發送信號時盡量不會受到噪聲的干擾，從而降低了噪聲對互電容檢測的影響。

在一個具體的實施例中，觸摸屏設備執行上述步驟101到103的過程中，發送單元10在不同的時間發送的信號頻率就會不一樣，則數據處理分析模塊17，就可以根據至少兩個不同時間上獲取的接收單元12接收的信號經過解調和濾波後信號，確定噪聲信號的頻率點，具體確定噪聲信號的頻率點的方法如上述設備實施例中所述，在此不進行贅述。

本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，該程序可以存儲於一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括：只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤或光盤等。

以上對本發明實施例所提供的觸摸屏設備及其處理方法，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了 闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。

10‧‧‧發送單元

11‧‧‧互電容

12‧‧‧接收單元

13‧‧‧頻譜分析單元

14‧‧‧頻率控制單元

15‧‧‧解調器

17‧‧‧數據處理分析模塊

Claims (8)

1. 一種觸摸屏設備，包括接收單元、發送單元、解調器、連接在接收單元與發送單元之間的互電容及數據處理分析模塊，其特徵在於，還包括：頻譜分析單元和頻率控制單元；所述接收單元的輸出端連接到頻譜分析單元的輸入端，所述接收單元的輸出端還通過所述解調器連接到所述數據處理分析模塊；所述頻譜分析單元，用於判斷所述接收單元輸出的信號的頻域信號中，或對所述接收單元輸出的信號進行至少一次處理後信號的頻域信號中，是否具有預置的噪聲信號特徵；所述頻率控制單元連接在所述頻譜分析單元與發送單元的頻率控制端之間，用於當所述頻譜分析單元判斷所述接收單元接收後的信號中包括噪聲信號，控制所述發送單元發送信號的頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸屏設備，其特徵在於，所述頻譜分析單元的輸入端連接在所述接收單元的輸出端之後，且在所述解調器之前；所述預置的噪聲信號特徵包括：在以所述發送單元發送信號的信號頻率為中心，且以預置通帶頻率為寬度的頻段範圍內，除了在所述信號頻率上出現峰值信號，在其它頻率點上也出現峰值信號；所述頻譜分析單元，用於判斷所述接收單元輸出的信號的頻域信號中，在所述頻段範圍內，是否存在除了所述信號頻率之外的峰值信號，如果存在，判斷所述接收單元接收的信號中包括噪聲信號。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸屏設備，其特徵在於，所述觸摸屏設備還包括濾波器，所述濾波器連接在所述解調器之後，所述頻譜分析單元的輸入端連接在所述解調器與所述濾波器之間，且所述接收單元的輸出端通過所述解調器和濾波器連接到所述數據處理分析模塊；所述預置的噪聲信號特徵包括：在以所述發送單元發送信號的信號頻率減去預置解調值為中心，且以所述濾波器的通帶頻率為寬度的頻段範圍內，除了在所述信號頻率減去預置解調值的頻率點上出現峰值信號，在其它頻率點上也出現峰值信號；所述頻譜分析單元，用於判斷所述接收單元輸出的信號經解調後信號 的頻域信號中，在所述頻段範圍內，是否存在除了所述信號頻率減去預置解調值的頻率點之外的峰值信號，如果存在，判斷所述接收單元接收後的信號中包括噪聲信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸屏設備，其特徵在於，所述頻譜分析單元的輸入端連接在所述濾波器與數據處理分析模塊之間，所述預置的噪聲信號特徵包括：除了頻率零點上出現峰值信號之外，在其它頻率點上也出現峰值信號；所述頻譜分析單元，用於判斷所述接收單元輸出的信號經解調和濾波後信號的頻域信號中，是否存在除了頻率零點之外的峰值信號，如果存在，判斷所述接收單元接收後的信號中包括噪聲信號。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項任1項所述的觸摸屏設備，其特徵在於，所述數據處理分析模塊，用於根據至少兩個不同時間上獲取的接收單元接收的信號經過解調和濾波後信號，確定噪聲信號的頻率點。
6. 一種觸摸屏設備的處理方法，其特徵在於，包括：獲取觸摸屏設備中的接收單元接收的信號的頻域信號，或獲取所述接收單元接收的信號經過至少一個處理後信號的頻域信號；判斷所述獲取的頻域信號中是否具有預置的噪聲信號特徵，如果具有，控制所述觸摸屏設備中的發送單元發送信號的頻率，以便所述發送單元按照控制後的頻率發送信號。
7. 如申請專利範圍第6項所述的觸摸屏設備的處理方法，其特徵在於，若獲取到接收單元接收的信號的頻域信號，則所述預置的噪聲信號特徵包括：在以觸摸屏設備中發送單元發送信號的信號頻率為中心，且以預置通帶頻率為寬度的頻段範圍內，除了在所述信號頻率上出現峰值信號，在其它頻率點上也出現峰值信號；若獲取到接收單元接收的信號經解調後的頻域信號，則所述預置的噪聲信號特徵包括：在以所述觸摸屏設備中發送單元發送信號的信號頻率減去預置解調值為中心，且以所述濾波器的通帶頻率為寬度的頻段範圍內，除了在所述信號頻率減去預置解調值的頻率點上出現峰值信號，在其它頻率點上也出現峰值信號；若獲取到接收單元接收的信號經解調和濾波後的頻域信號，則所述預 置的噪聲信號特徵包括：除了頻率零點上出現峰值信號之外，在其它頻率點上也出現峰值信號。
8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述的觸摸屏設備的處理方法，其特徵在於，還包括：根據至少兩個不同時間上獲取的接收單元接收的信號經過解調和濾波後信號，確定噪聲信號的頻率點。