信号处理方法、触控芯片及触控装置与流程

    技术2025-02-04  60


    本发明涉及传感器,尤其设计一种信号处理方法、触控芯片及触控装置。


    背景技术:

    1、触控装置(如触摸屏等)作为人机交互装置,广泛应用于各种电子设备中。

    2、在实际应用中,用户可以通过手指等接触触控装置,或者通过触摸笔点击、按压触控装置,以实现对触控装置的触摸操作。触控装置基于触摸操作,生成实际触摸信号。在实际触摸信号中,包括因触摸操作生成的有效触摸信号,以及触控装置的表面温度对应的温度信号,温度信号会随着触摸操作的时长发生变化,也会随环境温度变化。

    3、现有技术中,会对实际触摸信号进行温度补偿,以消除温度信号对有效触摸信号的影响。通常情况下,参考环境温度或者触控装置中的触摸芯片的温度对实际触摸信号进行温度补偿。然而,环境温度、触控芯片的温度无法表征整个触控装置不同区域的温度,故温度补偿精度较低。


    技术实现思路

    1、本发明提供的信号处理方法触控芯片及触控装置,能够从实际触摸信号中消除温度信号,在提高温度补偿的精度的同时,还能够得到加强的有效触摸信号。

    2、第一方面,本发明提供了一种信号处理方法,包括:检测到对所述触控装置的触摸操作,获取触摸区域内触控电极的第一类电容信号量以及第二类电容信号量;所述第一类电容信号量包括第一有效触摸信号量以及第一电容变化量,所述第二类电容信号量包括第二有效触摸信号量以及第二电容变化量;所述第一有效触摸信号量与所述第二有效触摸信号量关联于所述触摸操作;所述第一电容变化量与所述第二电容变化量关联于所述触摸区域内触控电极的实时温度;基于所述第一有效触摸信号量以及所述第二有效触摸信号量,确定所述触摸区域内触控电极的有效触摸信号,所述触摸区域内触控电极的有效触摸信号与所述触摸区域内触控电极的实时温度无关。

    3、当检测到触摸操作时,可以获取触摸区域内触控电极的第一有效触摸信号量、第一电容变化量、第二有效触摸信号量以及第二电容变化量。第一有效触摸信号量与第二有效触摸信号量关联于触摸操作,第一电容变化量与第二电容变化量关联于触摸区域内触控电极的实时温度。基于第一有效触摸信号量以及第二有效触摸信号量,可以确定触摸区域内触控电极的有效触摸信号。也就是说,通过消除随温度变化的第一电容变化量以及第二电容变化量,可以得到无关于触摸区域内触控电极的实时温度的有效触摸信号,且能够增强有效触摸信号。

    4、可选的,所述第一类电容信号量为s:s=ds+△cs,所述第二类电容信号量为m:m=dm+△cm,其中:ds为所述第一有效触摸信号量,dm为所述第二有效触摸信号量;△cs为所述第一电容变化量,且△cs=x×ts;△cm为所述第二电容变化量,且△cm=x×tm,x为所述触摸区域内触控电极的实时温度;ts为第一温度变化率,tm为第二温度变化率;ts与ds的符号相同时,tm与dm的符号相反;或者,ts与ds的符号相反时,tm与dm的符号相同。

    5、可选的,所述基于所述第一有效触摸信号量以及所述第二有效触摸信号量,确定所述触摸区域内触控电极的有效触摸信号,包括:获取第一系数p以及第二系数q,p与q满足:p×ts=q×tm;所述触摸区域内触控电极的有效触摸信号为signal:signal=p×ds-q×dm。

    6、可选的,在获取到所述触摸区域内触控电极的第一类电容信号量以及第二类电容信号量之后,所述信号处理方法还包括:获取第三系数a以及第四系数b,a与b满足a×ds+b×dm=0;确定所述触摸区域内触控电极的温度信号temp为temp=a×△cs+b×△cm,且所述温度信号temp关联于所述触摸区域内触控电极的实时温度。

    7、可选的,ds满足ds=s1-s0,dm满足dm=m1-m0;其中,s0为触控电极不存在触摸操作时的第一类电容信号量,m0为触控电极不存在触摸操作时的第二类电容信号量,s1为触摸操作初始时刻触控电极的第一类电容信号量,m1为触摸操作初始时刻触控电极的第二类电容信号量。

    8、可选的,ts满足:ts=(s2-s1)/(x2-x1),tm满足tm=(m2-m1)/(x2-x1);其中,s1为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x1时的第一类电容信号量,s2为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x2时的第一类电容信号量;m1为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x1时的第二类电容信号量,m2为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x2时的第二类电容信号量。

    9、可选的,所述第一类电容为所述触摸区域内触控电极对应的自电容,所述第二类电容为所述触摸区域内触控电极对应的互电容;或者,所述第一类电容为所述触摸区域内触控电极的互电容,所述第二类电容为所述触摸区域内触控电极的自电容。

    10、第二方面,本发明提供了一种触控芯片,包括:获取模块,用于检测到对触控装置的触摸操作,获取触摸区域内触控电极的获取第一类电容信号量以及第二类电容信号量;所述第一类电容信号量包括第一有效触摸信号量以及第一电容变化量,所述第二类电容信号量包括第二有效触摸信号量以及第二电容变化量;所述第一有效触摸信号量与所述第二有效触摸信号量关联于所述触摸操作,所述第一电容变化量与所述第二电容变化量关联于所述触摸区域内触控电极的实时温度;处理模块,用于基于所述第一有效触摸信号量以及所述第二有效触摸信号量,确定所述触摸区域内触控电极的有效触摸信号,所述触摸区域内触控电极的有效触摸信号与所述触摸区域内触控电极的实时温度无关。

    11、可选的,所述触控芯片还包括:存储模块,用于存储所述触控电极的温度系数;触控电极的温度系数为k关联于ts以及tm,k=ts/tm,或者,k=tm/ts;其中,ts满足:ts=(s2-s1)/(x2-x1),tm满足tm=(m2-m1)/(x2-x1);其中,s1为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x1时的第一类电容信号量,s2为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x2时的第一类电容信号量;m1为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x1时的第二类电容信号量,m2为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x2时的第二类电容信号量。

    12、可选的,所述触控装置的触控电极包含若干交叉绝缘设置或分层设置的驱动电极和接收电极,至少部分触控电极有对应的温度系数k且存储在所述存储模块中;所述驱动电极的有效触摸信号和所述接收电极的有效触摸信号用于确定所述触摸区域在所述触控装置的位置信息。

    13、可选的,所述触控装置的触控电极按点阵式或条状式排列,至少部分触控电极有对应的温度系数k且存储在所述存储模块中。

    14、第三方面,本发明还提供了一种触控装置,包括相连的触控电极和触控芯片,所述触控芯片执行上述任一种所述的信号处理方法的步骤。



    技术特征:

    1.一种信号处理方法,应用于触控装置,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的信号处理方法,其特征在于,所述第一类电容信号量为s:s=ds+△cs,所述第二类电容信号量为m:m=dm+△cm,其中:ds为所述第一有效触摸信号量,dm为所述第二有效触摸信号量;△cs为所述第一电容变化量,且△cs=x×ts;△cm为所述第二电容变化量,且△cm=x×tm,x为所述触摸区域内触控电极的实时温度;ts为第一温度变化率,tm为第二温度变化率,ts与ds的符号相同时,tm与dm的符号相反;或者,ts与ds的符号相反时,tm与dm的符号相同。

    3.如权利要求2所述的信号处理方法,其特征在于,所述基于所述第一有效触摸信号量以及所述第二有效触摸信号量,确定所述触摸区域内触控电极的有效触摸信号,包括:

    4.如权利要求2所述的信号处理方法,其特征在于,在获取到所述触摸区域内触控电极的第一类电容信号量以及第二类电容信号量之后,还包括:

    5.如权利要求2所述的信号处理方法,其特征在于,ds满足ds=s1-s0,dm满足dm=m1-m0;其中,s0为触控电极不存在触摸操作时的第一类电容信号量,m0为触控电极不存在触摸操作时的第二类电容信号量,s1为触摸操作初始时刻触控电极的第一类电容信号量,m1为触摸操作初始时刻触控电极的第二类电容信号量。

    6.如权利要求2~5任一项所述的信号处理方法,其特征在于,ts满足:ts=(s2-s1)/(x2-x1),tm满足tm=(m2-m1)/(x2-x1);其中,s1为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x1时的第一类电容信号量,s2为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x2时的第一类电容信号量;m1为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x1时的第二类电容信号量,m2为所述触摸区域内触控电极的实时温度为x2时的第二类电容信号量。

    7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一类电容为所述触摸区域内触控电极的自电容,所述第二类电容为所述触摸区域内触控电极的互电容;或者,所述第一类电容为所述触摸区域内触控电极的互电容,所述第二类电容为所述触摸区域内触控电极的自电容。

    8.一种触控芯片,连接触控装置的若干触控电极,其特征在于,包括:

    9.如权利要求8所述的触控芯片,其特征在于,还包括:存储模块,用于存储所述触控电极的温度系数;触控电极的温度系数为k=ts/tm,其中,ts满足ts=(s2-s1)/(x2-x1),tm满足tm=(m2-m1)/(x2-x1),s1为所述触控电极的实时温度为x1时的第一类电容信号量,s2为所述触控电极的实时温度为x2时的第一类电容信号量;m1为所述触控电极的实时温度为x1时的第二类电容信号量,m2为所述触控电极的实时温度为x2时的第二类电容信号量。

    10.如权利要求9所述的触控芯片,其特征在于,所述触控装置的触控电极包含若干交叉绝缘设置或分层设置的驱动电极和接收电极,至少部分触控电极有对应的温度系数k且存储在所述存储模块中;所述驱动电极的有效触摸信号和所述接收电极的有效触摸信号用于确定所述触摸区域在所述触控装置的位置信息。

    11.如权利要求9所述的触控芯片,其特征在于,所述触控装置的触控电极按点阵式或条状式排列,至少部分触控电极有对应的温度系数k且存储在所述存储模块中。

    12.一种触控装置,包括相连的触控电极和触控芯片,其特征在于,所述触控芯片执行权利要求1~7任一项所述的信号处理方法的步骤。


    技术总结
    一种信号处理方法、触控芯片及触控装置,信号处理方法包括:检测到对触摸区域内触控电极的触摸操作,获取第一类电容信号量以及第二类电容信号量;第一类电容信号量包括第一有效触摸信号量以及第一电容变化量,第二类电容信号量包括第二有效触摸信号量以及第二电容变化量;基于第一有效触摸信号量以及第二有效触摸信号量,确定触摸区域内触控电极的有效触摸信号;和/或,基于第一电容变化量以及第二电容变化量,确定触摸区域内触控电极的温度信号。采用上述方案,能够获取到不受温度信号影响的有效触摸信号。

    技术研发人员:黄小林,肖钡,刘彦,骆志强
    受保护的技术使用者:敦泰电子(深圳)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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