TWI590135B - 用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法、裝置、控制器和設備 - Google Patents

Description

用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法、裝 置、控制器和設備

本發明涉及電子設備電路控制技術領域，更具體地說，涉及一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法、裝置、控制器和設備。

投射式電容觸控面板是電容觸控面板中可實現多點觸摸的螢幕類型，投射式電容觸控面板可與液晶顯示技術進行融合形成in-cell觸控式螢幕。

投射式電容觸控面板的發送端TX發送訊號，接收端RX通過獲取TX上訊號幅值或功率的變化判斷觸摸的發生。接收端RX接收的訊號包括偏置激勵訊號，即偏置量、電容觸控面板在發生觸摸的情況下攜帶的訊號，以及雜訊。由於各個通道的電氣參數製造差異，觸摸事件帶來的訊號變化量在所述RX接收訊號中的比例將會減小，是降低接收側訊號的訊噪比因素之一。為了提高接收側訊號的訊噪比，現有的解決方法需要單獨的設置偏置消除電路來消除訊號偏置量影響，當有一路TX發送時，此電路可消除電路偏置和製造偏差帶來的影響。

然而，上述方法首先需要消耗電路資源增加製造面積和成本，當在面臨多路TX同時發送時，由於無法進行準確的旁路電容值的設置，會由於旁路電容相對於各個TX補償效果不同進而引入新的雜訊。

有鑑於此，本發明提供一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法、裝置、控制器和設備，當多路TX同時發送訊號時，在提高投射式電容觸控面板接收側訊號的訊噪比的基礎上降低了電子設備的製造成本。

一方面，本發明公開了：一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法，包括：在設定的電容觸控面板掃描時刻，向至少兩路發送端TX發送激勵訊號，所述各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號；對各個通道發送的訊號進行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補。

可選地，對各個通道發送的訊號進行編碼包括：利用正交碼對各個通道發送的訊號進行編碼。

可選地，本方法還包括：所有接收端RX同時接收所述至少兩路TX發送的訊號；將每個接收端RX分別與各個TX發送的訊號進行相關後，獲取各個TX攜帶的資訊得到掃描結果。

可選地，所述對電容式觸控面板CTP進行全螢幕掃描包括：按照第一掃描幀率對電容式觸控面板CTP進行全螢幕掃描。

可選地，向至少兩路發送端TX發送激勵訊號包括：向所有發送端TX發送激勵訊號。

另一方面，本發明公開了：一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理裝置，包括：激勵訊號發送模組，用於在設定的電容觸控面板掃描時刻，向至少兩路發送端TX發送激勵訊號，所述各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號；編碼模組，用於對各個通道發送的訊號進行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補。

又一方面，本發明公開了：一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理控制器，包括：處理器和記憶體，所述處理器讀取並執行所述記憶體中的指令，所述記憶體中的指令包括：激勵訊號發送模組，用於在設定的電容觸控面板掃描時刻，向至少兩路發送端TX發送激勵訊號，所述各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號；編碼模組，用於對各個通道發送的訊號進行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補。

再一方面，本發明公開了：一種設備，包括：上述各實施例中所述的用於投射式電容觸控面板的訊號處理控制器。

從上述的技術方案可以看出，本發明實施例通過在投射式電容觸控面板的掃描過程中採用多路激勵訊號同時發送的方式以縮短掃描時間，在該發送方式的基礎 上，對強度一致且相位不同的各路訊號進行編碼，在接收端接收了發送端的訊號後，不同極性的通道間的殘差數值和訊號偏置量均可做抵消，觸摸事件帶來的訊號變化量在所述RX接收訊號中的比例將會增大，從而實現了多路TX同時發送訊號，且提高了投射式電容觸控面板接收側訊號的訊噪比。所述訊號處理方法的實現無需增加電路資源投入，節省了電子設備的製造成本。

S11‧‧‧向至少兩路發送端TX發送激勵訊號

S12‧‧‧對各個通道發送的訊號進行編碼

S21‧‧‧向至少兩路發送端TX發送激勵訊號

S22‧‧‧對各個通道發送的訊號進行編碼

S23‧‧‧所有接收端RX同時接收所述至少兩路TX發送的訊號

S24‧‧‧將每個接收端RX分別與各個TX發送的訊號進行相關後，獲取各個TX攜帶的資訊得到掃描結果

31‧‧‧激勵訊號發送模塊

32‧‧‧編碼模塊

33‧‧‧接收控制模塊

34‧‧‧相關計算模塊

41‧‧‧處理器

42‧‧‧記憶體

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，對於本領域具有通常知識者來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

第1圖為本發明實施例公開的一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法流程圖；第2圖為本發明又一實施例公開的一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法流程圖；第3圖為本發明實施例公開的一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理裝置結構示意圖；第4圖為本發明實施例公開的一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理控制器結構示意圖；第5圖為本發明實施例公開的一種設備結構示意圖。

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，本領域具有通常知識者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。

本發明實施例公開了一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法、裝置、控制器和設備，當多路TX同時發送訊號時，在提高投射式電容觸控面板接收側訊號的訊噪比的基礎上降低了電子設備的製造成本。

在進行實施例的說明前，需要明確的是，本發明中的實施例可用於投射式電容觸控面板(即可用於互容型電容觸控面板和自容型電容觸控面板)的訊號處理的技術方案中。結合本說明書中背景技術中的內容，本發明中的實施例特別適用於in-cell技術中訊號處理方法。

故而，在如下實施例中，主要針對應用了in-cell技術的訊號處理方法。

第1圖示出了一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法，包括：S11：在設定的電容觸控面板掃描時刻，向至少兩路發送端TX發送激勵訊號，所述各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號。

在多路TX同時發送時，，n是並行發送的TX的數目，Ki是in-cell技術中每個TXi所對應 的權重，在沒有觸摸及雜訊發生的理想情況下，每個發送通道發送的正交訊號的強度一致，相位不同，在無製造偏差的情況下相加互相抵消，即在同一時刻，RXi=0，可以達到提高所述觸摸事件帶來的訊號變化量δ在接收端接收訊號中的比例，在提高投射式電容觸控面板接收側訊號的訊噪比基礎上，減少了添置電路器件帶來的新雜訊及製造成本。

實際上，所述ε來源於TX端通道的電氣參數製造差異，(在不對殘差進行處理的情況下，殘差的數值會在接收端累加)。在接收端接收的訊號包括偏置激勵訊號、電容觸控面板在發生觸摸的情況下攜帶的訊號，以及雜訊，由於ε實際上是雜訊的一部分，降低所述ε的值，可以達到提高所述觸摸事件帶來的訊號變化量δ在接收端接收訊號中的比例。

也就是說，在某路接收端發生了觸摸的情況下，所接收的訊號RX=Ki*Txi+ε+δ，由於ε的值在訊號發 送過程中進行了消減(在上述的基礎上)，所述δ所占的比例提高了，那麼電子設備在對電容觸控式螢幕的觸摸事件檢測將更為準確和靈敏。

S12：對各個通道發送的訊號進行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補。

該步驟可實現所有發送通道發送的訊號在同一時刻極性互補。

在本實施例中，可利用正交碼對各個通道發送 的訊號進行編碼，華氏碼(Walsh code)可作為優選在本實施例中列舉，當然並不局限於該種編碼方式，由於華氏碼具備很好的正交性，不會影響到發送端各路通道的正交性，並且可賦予各個通道發送訊號以正負極性，從而使通道間具有的殘差進行抵消，可舉例說明：

在上圖的表1中，定義了長度為8的華氏碼(walsh code)。其中“+”代表“1”，“-”代表“-1”，每一行對應一個發送訊號序列，每一列對應一個發送時刻；最右邊的儲存格代表最先發送的時刻。將最後一個時刻的資料(即碼表最左邊的一列)去除後，剩下的資料加入發送訊號，則每個時刻各個通道中，會有通道間的殘差由於極性不同而發生抵消，在某一發送時刻TX1的極性為+，TX2的極性為-，那麼在接收側第一通道為與第二通道相加後剩餘的殘差將大大降低，從而可知在接收端得到的殘差總和有所下降，進一步分析，如果在j時刻，由於觸摸發生，TXi幅值發生改變，RXi對應有δ變化，則 RX=ε+δ，相對變化為δ/(δ+ε)。由於製造造成TXi間的差異是遠小於TX訊號不同狀態間的差異的，達到提高接收側觸摸時間引起的訊號變化量相對比例的目的。

第2圖示出了一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法，在第1圖對應實施例的基礎上，包括：S21：在設定的電容觸控面板掃描時刻，向至少兩路發送端TX發送激勵訊號，所述各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號。

本實施例中，採用正交訊號集做為TX發送的訊號集，在發送側參與並行發送的TX從正交訊號集中得到不同的正交訊號進行發送，發送的訊號通過incell/TP傳輸到接收側。

向至少兩路發送TX發送激勵訊號的實現方式，可選為向所有發送端TX發送激勵訊號，所有發送端TX並行發送，其所需要的掃描時間與一個TX掃描時間相同，僅需要t時間即可完成n路併發的TX掃描。所述正交訊號包括時域正交訊號和頻域正交訊號，但並不侷限於此。

S22：對各個通道發送的訊號進行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補。

S23：所有接收端RX同時接收所述至少兩路TX發送的訊號。

S24：將每個接收端RX分別與各個TX發送的訊號進行相關後，獲取各個TX攜帶的資訊得到掃描結果。

各TX發送訊號間滿足正交關係，利用訊號間 的正交性對訊號進行過濾得到每個TX的訊號，即利用或，i≠j，在接收側利用RXi與TXi進行相關操作，即或，即準確地，且不受其他通道干擾的情況下檢出對應的TXi訊號，並獲取通道中攜帶的資訊。

上述實施例在用於投射式觸控式螢幕的場景下，尤其針對in-cell技術中的電容觸控面板掃描過程，在發送側參與並行發送的TX通道至少為兩路，或可選全部TX通道同時進行發送，激勵訊號選取為不同的正交訊號，將接收側訊號與所接收各路訊號進行相關，利用正交性訊號之間相關值為零的原理，篩選出各路TX的訊號，並獲取各路TX攜帶的資訊判斷觸摸發生的位置，從而實現了縮短掃描時間的技術效果，更為重要的是，本實施例中在加快掃描的技術效果基礎上，通過抵消殘差和訊號偏置量的技術手段，在提高投射式電容觸控面板接收側訊號的訊噪比基礎上，減少了添置電路器件帶來的新雜訊及製造成本。

第3圖示出了一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理裝置，其特徵在於，包括：激勵訊號發送模組31，用於在設定的電容觸控面板掃描時刻，向至少兩路發送端TX發送激勵訊號，所述各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號；編碼模組32，用於對各個通道發送的訊號進 行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補。

可選地，編碼模組利用正交碼對各個通道發送的訊號進行編碼。

在圖中，還示出了：接收控制模組33，用於控制所有接收端RX同時接收所述至少兩路TX發送的訊號；相關計算模組34，用於將每個接收端RX分別與各個TX發送的訊號進行相關後，獲取各個TX攜帶的資訊得到掃描結果。

可選地，激勵訊號發送模組用於向所有發送端TX發送激勵訊號。

上述裝置，為與第1至2圖圖示及實施例中方法各個步驟對應一致的功能模組，由這樣的功能模組限定的裝置為實現本發明技術方案的功能模組構架。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，上述功能模組可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分佈到多個網路單元上。本領域具有通常知識者在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。

第4圖示出了一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理控制器，包括：處理器41和記憶體42，所述處理器41讀取並執行所述記憶體中的指令，所述記憶體42中的指令包括：激勵訊號發送模組，用於在設定的電容觸 控面板掃描時刻，向至少兩路發送端TX發送激勵訊號，所述各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號；以及編碼模組，用於對各個通道發送的訊號進行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補。

可選地，編碼模組利用正交碼對各個通道發送的訊號進行編碼。

另外，所述指令還包括：接收控制模組，用於控制所有接收端RX同時接收所述至少兩路TX發送的訊號；以及相關計算模組，用於將每個接收端RX分別與各個TX發送的訊號進行相關後，獲取各個TX攜帶的資訊得到掃描結果。

可選地，所述激勵訊號發送模組用於向所有發送端TX發送激勵訊號。

本領域具有通常知識者可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過電腦程式來指令相關的硬體來完成，所述的程式可存儲於電腦可讀取存儲介質中，該程式在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光碟、唯讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

第5圖示出了一種設備，包括第4圖實施例對應的用於投射式電容觸控面板的訊號處理控制器。

所述設備可指電子設備，所述電子設備可為用於投射式電容觸控面板的觸控式螢幕手機、平板，整合平 板功能的筆記型電腦，以及整合平板功能的其他電子設備，所述電子設備可為應用了in-cell技術的電子設備。

所述控制器可以為控制或指示實現訊號處理的控制晶片，該晶片包括處理器和片內記憶體。

綜上所述：從上述的技術方案可以看出，本發明實施例通過在投射式電容觸控面板的掃描過程中採用多路激勵訊號同時發送的方式以縮短掃描時間，在該發送方式的基礎上，對強度一致且相位不同的各路訊號進行編碼，在接收端接收了發送端的訊號後，不同極性的通道間的殘差數值和訊號偏置量均可做抵消，觸摸事件帶來的訊號變化量在所述RX接收訊號中的比例將會增大，從而實現了多路TX同時發送訊號，且提高了投射式電容觸控面板接收側訊號的訊噪比。所述訊號處理方法的實現無需增加電路資源投入，節省了電子設備的製造成本。

本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的裝置而言，由於其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明實施例的精神或範 圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明實施例將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

S11‧‧‧向至少兩路發送端TX發送激勵訊號

S12‧‧‧對各個通道發送的訊號進行編碼

Claims (10)

1. 一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法，包括：在設定的電容觸控面板掃描時刻，向至少兩路發送端(TX)同時發送激勵訊號，各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號；對各個通道發送的訊號進行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補；所有接收端(RX)同時接收所述至少兩路發送端(TX)發送的訊號；以及將每個接收端(RX)分別與各個發送端(TX)發送的訊號進行相關後，獲取各個發送端(TX)攜帶的資訊得到掃描結果。
2. 如請求項1所述之用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法，其中，對各個通道發送的訊號進行編碼包括：利用正交碼對各個通道發送的訊號進行編碼。
3. 如請求項1所述之用於投射式電容觸控面板的訊號處理方法，其中，向至少兩路發送端(TX)發送激勵訊號包括：向所有發送端(TX)發送激勵訊號。
4. 一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理裝置，包括：一激勵訊號發送模組，用於在設定的電容觸控面板掃描時刻，向至少兩路發送端(TX)同時發送激勵訊號，各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號； 一編碼模組，用於對各個通道發送的訊號進行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補；一接收控制模組，用於控制所有接收端(RX)同時接收所述至少兩路發送端(TX)發送的訊號；以及一相關計算模組，用於將每個接收端(RX)分別與各個發送端(TX)發送的訊號進行相關後，獲取各個發送端(TX)攜帶的資訊得到掃描結果。
5. 如請求項4所述之用於投射式電容觸控面板的訊號處理裝置，包括：該編碼模組利用正交碼對各個通道發送的訊號進行編碼。
6. 如請求項4所述之用於投射式電容觸控面板的訊號處理裝置，包括：一激勵訊號發送模組用於向所有發送端(TX)發送激勵訊號。
7. 一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理控制器，包括：一處理器以及一記憶體，所述處理器讀取並執行所述記憶體中的指令，所述記憶體中的指令包括：一激勵訊號發送模組，用於在設定的電容觸控面板掃描時刻，向至少兩路發送端(TX)同時發送激勵訊號，各激勵訊號為強度一致且相位不同的正交訊號；一編碼模組，用於對各個通道發送的訊號進行編碼，包括：設置第一通道的極性與第二通道的極性互補；一接收控制模組，用於控制所有接收端(RX)同時接 收所述至少兩路發送端(TX)發送的訊號；以及一相關計算模組，用於將每個接收端(RX)分別與各個發送端(TX)發送的訊號進行相關後，獲取各個發送端(TX)攜帶的資訊得到掃描結果。
8. 如請求項7所述之用於投射式電容觸控面板的訊號處理控制器，其中，該編碼模組利用正交碼對各個通道發送的訊號進行編碼。
9. 如請求項7所述之用於投射式電容觸控面板的訊號處理控制器，其中，所述激勵訊號發送模組用於向所有發送端(TX)發送激勵訊號。
10. 一種用於投射式電容觸控面板的訊號處理的設備，包括：請求項7至9任一項所述之用於投射式電容觸控面板的一訊號處理控制器。