觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法和增益調(diào)節(jié)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法和增益調(diào)節(jié)電路。該方法包括：針對觸摸屏上的任一檢測單元，獲取當前幀的信號強度增量，該信號強度增量為信號強度基準值與根據(jù)當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的當前幀的實測信號強度值之差；根據(jù)當前幀的信號強度增量對當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，該可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近信號強度基準值。本發(fā)明通過將信號強度增量調(diào)節(jié)到接近于0附近，以實現(xiàn)對任一檢測單元的實測信號強度值進行自動增益調(diào)節(jié)，同時將觸摸動作引起的每個檢測單元的檢測信號的差異得以保持，以獲取真實的觸摸信息。
【專利說明】觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法和增益調(diào)節(jié)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸摸屏控制技術(shù)，尤其涉及一種觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法和增益調(diào)節(jié)電路，屬于電子控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]電容式觸摸屏廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備中，如手機，平板電腦等。電容式觸摸屏系統(tǒng)本質(zhì)上是一個電容測量系統(tǒng)，手指等導(dǎo)體的觸摸動作會引起觸摸屏上相應(yīng)位置的電容變化。
[0003]現(xiàn)有的電容式觸摸屏的電容測量系統(tǒng)是將驅(qū)動信號依次經(jīng)過觸摸屏的RC網(wǎng)絡(luò)-放大器-模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC采樣-濾波器后，在控制器端得到觸摸屏上每個檢測單元的檢測信號，在無觸摸發(fā)生時，每個檢測單元上的檢測信號稱為該檢測單元的信號基準值，在有觸摸發(fā)生時，通過將檢測信號與信號基準值的比較，即可得到觸摸信息。
[0004]因為觸摸屏生產(chǎn)工藝和自身結(jié)構(gòu)的原因，觸摸屏上每個檢測單元的RC網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)存在差異，距離控制器芯片越遠的檢測單元，其通路上的阻抗越大，造成每個檢測單元對于驅(qū)動信號的衰減幅度有差異，因此相同的驅(qū)動信號通過不同的檢測單元，檢測到的信號強度并不完全相同；而且隨著溫度、濕度等工作環(huán)境的變化，每個檢測單元的阻抗系數(shù)也會漂移，這樣，在無觸摸發(fā)生時，相同的驅(qū)動信號通過同一個檢測單元，檢測到的信號強度也不完全相同，即信號強度基準值會發(fā)生變化。上述信號強度基準值的變化，容易導(dǎo)致對觸摸信號的檢測發(fā)生錯誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法和增益調(diào)節(jié)電路，以實現(xiàn)對觸摸屏上不同檢測單元的檢測信號以及對外界環(huán)境引起的每個檢測單元的檢測信號的漂移進行自動增益補償。
[0006]本發(fā)明一方面提供一種觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法，該方法包括:
[0007]針對觸摸屏上的任一檢測單元，獲取當前幀的信號強度增量，所述信號強度增量為信號強度基準值與根據(jù)當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的當前幀的實測信號強度值之差，所述信號強度基準值為無觸摸信號發(fā)生時，檢測單元的信號強度理論值；
[0008]根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，所述可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近所述信號強度基準值。
[0009]本發(fā)明另一方面提供一種觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路，包括第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器和計算電路；
[0010]所述第一寄存器用于存儲檢測到的各個檢測單元的實測信號強度值；
[0011]所述第二寄存器用于存儲各個檢測單元的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)；
[0012]所述第三寄存器用于存儲各個檢測單元的信號強度增量；[0013]所述計算電路具體用于針對觸摸屏上的任一檢測單元，獲取當前幀的信號強度增量，所述信號強度增量為信號強度基準值與根據(jù)當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的當前幀的實測信號強度值之差，所述信號強度基準值為無觸摸信號發(fā)生時，檢測單元的信號強度理論值；根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，所述可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近所述信號強度基準值。
[0014]本發(fā)明提供的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法和增益調(diào)節(jié)電路，可針對觸摸屏上的任一檢測單元獲取當前幀的信號強度增量，再根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，所述可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近所述信號強度基準值。通過這個過程，觸摸屏控制器根據(jù)得到的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)對經(jīng)過觸摸屏的各個檢測單元的檢測信號進行自動增益調(diào)節(jié)，使每個檢測單元的檢測信號都落在同一個基準值(比如數(shù)值O)附近，以消除每個檢測單元間的RC參數(shù)差異對觸摸屏信號強度的影響；同時消除溫度、濕度等工作環(huán)境改變對檢測信號的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例中觸摸屏檢測系統(tǒng)的工作原理圖；
[0016]圖2為本發(fā)明觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路實施例的電路邏輯框圖；
[0018]圖4為本發(fā)明觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明提供的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法和增益調(diào)節(jié)電路，可以應(yīng)用于各種觸摸屏中，比如電容式觸摸屏、電阻式觸摸屏，壓電式觸摸屏、紅外線式觸摸屏、表面聲波觸摸屏等，以下以電容式觸摸屏為例對本發(fā)明觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法和增益調(diào)節(jié)電路進行描述。
[0020]圖1為本發(fā)明實施例中觸摸屏檢測系統(tǒng)的工作原理圖，如圖1所示，該觸摸屏檢測系統(tǒng)的控制器100包括放大器103、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC 104、濾波器105、觸摸屏處理器106。該觸摸屏檢測系統(tǒng)的檢測過程是由控制器100向觸摸屏上每個檢測單元發(fā)送驅(qū)動信號，驅(qū)動信號依次經(jīng)過觸摸屏的RC網(wǎng)絡(luò)102、控制器100中的放大器103、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC 104采樣、濾波器105后成為檢測信號，觸摸屏處理器106得到該檢測信號，同時當有觸摸點時，觸摸屏處理器106將處理后的觸摸點信息發(fā)送給主機101，以進行其它功能操作。其中濾波器105包含一系列濾波器，例如帶通濾波器、低通濾波器；觸摸屏處理器106包括多種寄存器，用于存放自動增益調(diào)節(jié)處理所需要的多種信號和參數(shù)，例如該多種寄存器包括用于存儲檢測到的各個檢測單元的實測信號強度值的寄存器、用于存儲各個檢測單元的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)的寄存器、用于存儲各個檢測單元的信號強度增量的寄存器等。
[0021]圖2為本發(fā)明觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1和圖2所示，該觸摸屏控制器100的增益調(diào)節(jié)電路實施例中的觸摸屏處理器106包括第一寄存器201、第二寄存器202、第三寄存器203和計算電路204。[0022]所述第一寄存器201用于存儲檢測到的各個檢測單元的實測信號強度值，觸摸屏的每個檢測單元格對應(yīng)有獨立的信號強度數(shù)值；該第一寄存器201包括一組用于存放對應(yīng)各個檢測單元在驅(qū)動信號經(jīng)過觸摸屏的RC網(wǎng)絡(luò)102、放大器103、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC104采樣、一系列的濾波器105后的代表信號強度的數(shù)值的寄存器。該第一寄存器201的位數(shù)由信號強度所決定，應(yīng)可存放包含濾波后信號強度的極大值與極小值的數(shù)值區(qū)間，檢測單元為觸摸屏上分成的多條橫線的掃描線數(shù)目m和多條豎線的檢測線數(shù)目η構(gòu)成的m*n個檢測單元。該第一寄存器201的長度為控制器100所支持的最大檢測單元數(shù)目，例如為控制器100最大支持的m+n個檢測通道的m*n個檢測單元數(shù)目，即此處所述第一寄存器201的長度為[m*n-l:0]。本發(fā)明實施例的描述中將此處所述第一寄存器201命名為current_value[m*n_l: O]。
[0023]所述第二寄存器202用于存儲各個檢測單元的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，觸摸屏的每個檢測單元格對應(yīng)有獨立的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)；該第二寄存器202包括一組用于存放對應(yīng)的各個檢測單元的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)數(shù)值的寄存器。該第二寄存器202的位數(shù)由可調(diào)節(jié)增益參數(shù)的最大范圍所決定，該第二寄存器202的長度為控制器100所支持的最大觸摸屏檢測單元數(shù)目，例如為控制器100最大支持的m+n個檢測通道的m*n個檢測單元數(shù)目，即此處所述第二寄存器202的長度為[m*n-l:0]。本發(fā)明實施例的描述中將此處所述第二寄存器202命名為 gain_value[m*n-l: O]。
[0024]所述第三寄存器203用于存儲各個檢測單元的信號強度增量，觸摸屏的每個檢測單元格對應(yīng)有獨立的信號強度增量；該第三寄存器203包括一組用于存放對應(yīng)各個檢測單元的信號強度增量的寄存器。該第三寄存器203的位數(shù)由信號強度增量的最大范圍所決定，該第三寄存器203的長度為控制器100所支持的最大檢測單元數(shù)目，例如為控制器100最大支持的m+n個檢測通道的m*n個檢測單元數(shù)目，即此處所述第三寄存器203的長度為[m*n-l:0]。本發(fā)明實施例的描述中將此處所述第三寄存器203命名為frame_value[m*n_l: O]。
[0025]所述計算電路204具體用于針對觸摸屏上的任一檢測單元，獲取當前幀的信號強度增量，所述信號強度增量為信號強度基準值與根據(jù)當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的當前幀的實測信號強度值之差，所述信號強度基準值為無觸摸信號發(fā)生時，檢測單元的信號強度理論值；根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，所述可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近所述信號強度基準值。
[0026]本發(fā)明提供的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路，通過設(shè)置第一寄存器201、第二寄存器202、第三寄存器203和計算電路204，可實現(xiàn)對觸摸屏的實測信號進行增益調(diào)節(jié)，該增益調(diào)節(jié)過程包括針對觸摸屏上的任一檢測單元獲取當前幀的信號強度增量，所述信號強度增量為信號強度基準值與根據(jù)當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的當前幀的實測信號強度值之差；根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，所述可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近所述信號強度基準值。通過這個過程，觸摸屏控制器根據(jù)得到的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)對經(jīng)過觸摸屏的各個檢測單元的檢測信號進行自動增益調(diào)節(jié)，使每個檢測單元的檢測信號都落在同一個基準值(比如數(shù)值O)附近，該基準值與檢測單元間的差異無關(guān)，也不隨溫度、濕度等工作環(huán)境的改變而改變，從而實現(xiàn)對觸摸屏上不同檢測單元的檢測信號以及對外界環(huán)境引起的每個檢測單元的檢測信號的漂移進行自動增益補償。本發(fā)明的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路所采用的調(diào)節(jié)方法屬于自適應(yīng)調(diào)節(jié)。同時，本發(fā)明將觸摸動作引起的每個檢測單元的檢測信號的差異得以保持，以便軟件根據(jù)此信息進行觸點計算，獲取真實的觸摸信息；另外，還可方便進行初始化基準值的操作。
[0027]進一步的，上述實施例的增益調(diào)節(jié)電路中觸摸屏處理器106還包括一些寄存器用于存放以下參數(shù):
[0028]兩個調(diào)整預(yù)設(shè)值，分別為第一調(diào)整預(yù)設(shè)值和第二調(diào)整預(yù)設(shè)值，本發(fā)明實施例的描述中將此處所述第一調(diào)整預(yù)設(shè)值和第二調(diào)整預(yù)設(shè)值命名為kl與k2，為兩個獨立的調(diào)節(jié)因子，分別對應(yīng)信號強度增量大于等于O與小于O這兩種情況下的調(diào)節(jié)速率。kl與k2為可設(shè)置的正有效值。
[0029]一個信號強度基準值，代表每個檢測單元默認的信號強度的基準值，此數(shù)值為定值不可調(diào)節(jié)。該信號強度基準值是在穩(wěn)定狀態(tài)下、無觸摸信號發(fā)生時的檢測單元的信號強度理論值。本發(fā)明實施例的描述中將此處所述基準值命名為baSe_Value。
[0030]—個信號強度的修正參數(shù)，代表整個系統(tǒng)信號強度的修正參數(shù)，本發(fā)明實施例的描述中將此處所述修正參數(shù)命名為gain_adjust，此數(shù)值為可調(diào)節(jié)的正有效值。該信號強度的修正參數(shù)可以根據(jù)各不同檢測批次觸摸屏的RC網(wǎng)絡(luò)的不同而不同，是由濾波后的實測信號強度值整體情況的不同而確定的值，該修正參數(shù)可在檢測過程中，當實測信號強度整體為比較小或比較大時進行修改，統(tǒng)一設(shè)定為一個合適的調(diào)節(jié)值，以對實測信號強度進行統(tǒng)一的增益修正調(diào)節(jié)。
[0031]優(yōu)選的，所述計算電路204還用于獲取信號強度基準值與根據(jù)下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的下一幀的實測信號強度值之差作為下一幀的信號強度增量。
[0032]所述計算電路204根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)包括:
[0033]若當前幀的信號強度增量大于或等于0，所述計算電路204根據(jù)第一調(diào)整預(yù)設(shè)值kl對當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)；
[0034]若所述當前幀的信號強度增量小于0，所述計算電路204根據(jù)第二調(diào)整預(yù)設(shè)值k2對當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)。
[0035]通過多次循環(huán)的調(diào)節(jié)過程，經(jīng)過幾幀的調(diào)節(jié)，在沒有觸摸動作的情況下，當信號強度增量接近O時，可將各個檢測單元的實測信號強度值調(diào)節(jié)到信號強度基準值附近；同時，在有觸摸動作的情況下，可將觸摸動作引起的每個檢測單元的檢測信號的差異得以保持，以便軟件根據(jù)此信息進行觸點計算，獲取真實的觸摸信息。
[0036]圖3為本發(fā)明觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路實施例的電路邏輯框圖，上述實施例中的計算電路204包括圖3所示的下列功能模塊:乘法器301、第一加法器302、第二加法器303、第一處理單元304、第二處理單元305、第三處理單元306和延遲單元307。
[0037]如圖2和3所示，所述乘法器301的輸入端分別連接第一寄存器201和延遲單元307的輸出端,用于將當前巾貞的實測信號強度值current_value (t)與當前巾貞的可調(diào)節(jié)增益參數(shù) gain_value (t)相乘，得至Ij gain_value (t) *current_value (t)；
[0038]所述第一處理單元304用于根據(jù)輸入的信號強度基準值basejalue和信號強度的修正參數(shù) gain_adjust 得到 base_value*gain_adjust ；
[0039]所述第一加法器302的輸入端分別連接所述乘法器301的輸出端和所述第一處理單兀 304 的輸出端，用于獲取 base_value*gain_adjust_gain_value (t) *current_value(t)的值；
[0040]所述第二處理單元305的輸入端連接所述第一加法器302的輸出端，所述第二處理單元305的輸出端連接所述第三寄存器203,用于根據(jù)base_value*gain_adjust_gain_value (t) *current_value (t)的值,獲取信號強度增量,所述信號強度增量為:
[0041]frame_value (t) =base_value - gain_value (t) *current_value (t) /
[0042]gain_adjust ；
[0043]所述第三處理單元306的輸入端連接所述第一加法器302的輸出端，用于:
[0044]在frame_value (t)大于或等于O時,輸出:
[0045]floor (frame_value (t) *gain_adjust/2kl)
[0046]在frame_value (t)小于 0 時，輸出:
[0047]floor (frame_value (t) *gain_adjust/2k2)
[0048]其中kl, k2 為正整數(shù)，floor (frame_value (t) *gain_adjust/2kl)表不對 frame_value (t) *gain_adjust/2kl 下取整函數(shù)，floor (frame_value (t) *gain_adjust/2k2)表不對frame_value (t) *gain_adjust/2k2 下取整函數(shù)；
[0049]所述第二加法器303的輸入端分別連接所述第三處理單元306的輸出端和所述延遲單元307的輸出端，所述第二加法器303的輸出端連接所述延遲單元307的輸入端并連接第二寄存器202，用于:根據(jù)所述第三處理單元的輸出值和當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)gain_value (t)獲取下一巾貞的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)gain_value (t+1)；
[0050]若所述frame_value (t)大于或等于O,則:
[0051 ] gain_value (t+1) =gain_value (t) +floor (frame_value (t)氺gain_adjust/2kl);若所述 frame_value (t)小于 0,則:
[0052]gain_value (t+1) =gain_value (t) +floor (frame_value (t) *gain_adjust/2k2);
[0053]所述延遲單元307的輸入端連接所述第二加法器303的輸出端，用于將下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)延遲一個幀間隔后輸出。延遲單元307執(zhí)行τχ函數(shù)，實現(xiàn)第t幀和第t+1幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)gain_value的因果函數(shù)關(guān)系，即由前一幀可調(diào)節(jié)增益參數(shù)數(shù)據(jù)得到后一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0054]圖4為本發(fā)明觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法實施例的流程圖，如圖3和圖4所示，本實施例方法包括:
[0055]步驟401、針對觸摸屏上的任一檢測單元，獲取當前幀的信號強度增量，所述信號強度增量為信號強度基準值與根據(jù)當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的當前幀的實測信號強度值之差，所述信號強度基準值為無觸摸信號發(fā)生時，檢測單元的信號強度理論值。
[0056]需要說明的是，本發(fā)明實施例不限于以一幀為單位，可以以一幀或幾幀或其他時間參數(shù)為單位進行檢測，由于增益調(diào)節(jié)過程是一個多次循環(huán)的調(diào)節(jié)過程，例如可根據(jù)前一幀信號強度增量計算后一幀需要的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，以實現(xiàn)根據(jù)此可調(diào)節(jié)增益參數(shù)對后一幀實測信號強度的自動增益調(diào)節(jié)；以下以任意相鄰兩幀中當前幀及其下一幀為例具體說明詳細過程。
[0057]具體的，寄存器gain_value[m*n-l:0]有其初始值，比如225。base_value有其初始值，比如239。
[0058]用當前巾貞的每個檢測單元所對應(yīng)的寄存器數(shù)據(jù):frame_value、gain_value、current_value以及數(shù)值base_value和gain_adjust,可表示出每個檢測單元當前巾貞的信號強度增量，存在如下公式所描述的電路聯(lián)系:
[0059]frame_value [i] (t) =base_value-gain_value [i] (t) *current_value[i] (t)/gain_adjust
[0060]上述電路邏輯顯示，frame_value中存放的是基準值與濾波后的實測信號強度值(current_value)乘以可調(diào)節(jié)增益參數(shù)(gain_value)的差值,其中的[i]表示針對的第i個檢測單元。
[0061]步驟402、根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，所述可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近所述信號強度基準值。
[0062]通過上述步驟401的電路邏輯得到的當前巾貞的frame_value的數(shù)據(jù)計算下一巾貞的gain_value的數(shù)據(jù)。其中包含第一調(diào)整預(yù)設(shè)值kl和第二調(diào)整預(yù)設(shè)值k2，其電路邏輯為:
[0063]若所述frame_value[i] (t)大于或等于O,則:
[0064]gain_value [i] (t+1) =gain_value [i] (t) +floor (frame_value [i] (t)*gain_adjust/2kl)；
[0065]若所述frame_value [i] (t)小于 0,則:
[0066]gain_value [i] (t+1) =gain_value [i] (t) +floor (frame_value [i] (t)*gain_adjust/2k2)；
[0067]上述公式中，(t)代表當前幀的數(shù)據(jù)，(t+1)代表下一幀的數(shù)據(jù)。
[0068]控制器對每幀的每個檢測單元的數(shù)據(jù)都進行上述兩個公式所描述的電路邏輯運算。由公式可得出，對當前巾貞數(shù)據(jù)，如果frame_value[i] (t)大于或等于O, kl有效；如果frame_value[i] (t)小于O, k2有效。在kl與k2的調(diào)節(jié)下，每巾貞數(shù)據(jù)運算完后，(gain_value [i] (t) *current_value [i] (t) /gain_adjust)的結(jié)果越接近其基準值 base_value ；代表信號強度增量的frame_ValUe[i] (t)的結(jié)果越接近O。
[0069]由公式可得出結(jié)論，kl與k2的數(shù)值越大,調(diào)節(jié)速度越慢。反之,kl與k2的數(shù)值越小，調(diào)節(jié)速度越快。
[0070]因此，在有觸摸動作的狀態(tài)下，可將kl與k2設(shè)置為較大的值，以使2kl與2k2遠大于frame_value中的數(shù)值，這樣即使經(jīng)過多幀的調(diào)節(jié)，正常觸摸動作引起的代表信號強度的寄存器current_value的數(shù)據(jù)差異,依然體現(xiàn)在代表信號強度增量的寄存器frame_value中的數(shù)據(jù)上。即觸摸點所處的檢測單元的frame_ValUe中的數(shù)據(jù)保持為非O的較大的正值或負值。
[0071]在沒有觸摸動作的狀態(tài)下，可將kl與k2設(shè)置為較小的值，這樣經(jīng)過數(shù)幀的調(diào)節(jié)，即可將(gain_value[i] (t)*current_value[i] (t)/gain_adjust)的結(jié)果調(diào)節(jié)到其基準值base_value附近,將frame_value中的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到O附近。
[0072]以上并不以相鄰的兩幀為限。在某幀信號不需要調(diào)節(jié)時可繼續(xù)對再下一幀信號強度進行檢測。
[0073]由公式可得出結(jié)論，在沒有觸摸動作的狀態(tài)下，即使觸摸屏上每個檢測單元的RC參數(shù)差異造成代表信號強度的寄存器current_Value中的數(shù)據(jù)有差異，經(jīng)過一定幀數(shù)的調(diào)節(jié)后，即可將(gain_value[i] (t)*current_value[i] (t)/gain_adjust)的結(jié)果調(diào)節(jié)到其基準值base_value附近,也可將代表信號強度增量的寄存器frame_value中的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到O附近。
[0074]進一步的，該實施例還包括獲取信號強度基準值與根據(jù)下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的下一幀的實測信號強度值之差作為下一幀的信號強度增量。經(jīng)過多次調(diào)節(jié)，通過判斷信號強度增量是否接近于O來完成對實測信號強度值增益的調(diào)節(jié)過程。
[0075]由上述公式可得出結(jié)論，在沒有觸摸動作的狀態(tài)下，即使隨著溫度、濕度等工作環(huán)境的改變，代表信號強度的寄存器current_value中的數(shù)據(jù)有漂移,經(jīng)過一定巾貞數(shù)的調(diào)節(jié)后，即可將(gain_value[i] (t)*current_value[i] (t)/gain_adjust)的結(jié)果調(diào)節(jié)到其基準值base_value附近,也可將代表信號強度增量的寄存器frame_value中的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到O附近。
[0076]因此可以用frame_ValUe中的數(shù)據(jù)來計算觸摸點的信息，這樣可以消除觸摸屏每個檢測單元RC參數(shù)差異和工作環(huán)境的改變造成的信號強度差異和漂移的問題。其中調(diào)節(jié)速度可以通過第一調(diào)整預(yù)設(shè)值kl和第二調(diào)整預(yù)設(shè)值k2調(diào)整。
[0077]如果需要快速初始化，使如下公式所述的電路邏輯成立即可:
[0078]base_value - gain_value[i](t)*current_value[i](t)/gain_adjust=0
[0079]即通過初始化,可將frame_value中的數(shù)據(jù)初始化為O。
[0080]上述實施例優(yōu)選的方案描述如下，所述獲取當前幀的信號強度增量包括:
[0081]frame_value (t) =base_value - gain_value (t) *current_value (t)/gain_adjust,其中frame_value (t)為當前巾貞的信號強度增量,base_value為信號強度基準值，gain_value (t)為當前巾貞的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，current_value (t)為當前巾貞的實測信號強度值，gain_adjust為信號強度的修正參數(shù)。
[0082]所述根據(jù)當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)包括:
[0083]若所述frame_value (t)大于或等于O,根據(jù)第一調(diào)整預(yù)設(shè)值對當前巾貞的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)具體為:
[0084]gain_value (t+1) =gain_value (t) +floor (frame_value (t) *gain_adjust/2kl)；
[0085]其中的kl為第一調(diào)整預(yù)設(shè)值。
[0086]若所述frame_value (t)小于O,根據(jù)第二調(diào)整預(yù)設(shè)值對當前巾貞的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)具體為:
[0087]gain_value (t+1) =gain_value (t) +floor (frame_value (t)氺gain_adjust/2k2)；
[0088]其中的k2為第二調(diào)整預(yù)設(shè)值。
[0089]上述兩公式中，gain_value (t+1)為下一巾貞的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，kl, k2為正整數(shù)，floor (frame_value (t) *gain_adjust/2kl)表不對 frame_value (t) *gain_ad just/2kl下取整函數(shù)，floor (frame_value (t) *gain_adjust/2k2)表不對 frame_value (t) *gainadjust/2k2下取整函數(shù)。[0090]在處于觸摸狀態(tài)時，kl和k2的取值遠大于非觸摸狀態(tài)時kl和k2的取值。kl與k2的數(shù)值越大，調(diào)節(jié)速度越慢，反之，kl與k2的數(shù)值越小，調(diào)節(jié)速度越快。因此，在有觸摸動作的狀態(tài)下，可將kl與k2設(shè)置為較大的值，以使正常觸摸動作引起的代表信號強度的寄存器current_value的數(shù)據(jù)差異,依然體現(xiàn)在代表信號強度增量的寄存器frame_value中的數(shù)據(jù)上；在沒有觸摸動作的狀態(tài)下，可將kl與k2設(shè)置為較小的值，這樣經(jīng)過數(shù)幀的調(diào)節(jié)，即可將(gain_value[i] (t)*current_value[i] (t)/gain_adjust)的結(jié)果調(diào)節(jié)到其基準值base_value附近,將frame_value中的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到O附近。
[0091]本發(fā)明提供的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法，可針對觸摸屏上的任一檢測單元獲取當前幀的信號強度增量，再根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，所述可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近所述信號強度基準值。通過這個過程，觸摸屏控制器根據(jù)得到的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)對經(jīng)過觸摸屏的各個檢測單元的檢測信號進行自動增益調(diào)節(jié)，使每個檢測單元的檢測信號都落在同一個基準值(比如數(shù)值O)附近，該基準值與檢測單元間的差異無關(guān)，也不隨溫度、濕度等工作環(huán)境的改變而改變，從而實現(xiàn)對觸摸屏上不同檢測單元的檢測信號以及對外界環(huán)境引起的每個檢測單元的檢測信號的漂移進行自動增益補償。本發(fā)明的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法屬于自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
[0092]綜上所述，本發(fā)明提供的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法和增益調(diào)節(jié)電路，可實現(xiàn)對觸摸屏上不同檢測單元的檢測信號以及對外界環(huán)境引起的每個檢測單元的檢測信號的漂移進行自動增益補償，從而消除每個檢測單元間的RC參數(shù)差異對觸摸屏信號強度的影響；同時消除溫度、濕度等工作環(huán)境改變對檢測信號的影響。同時本發(fā)明將觸摸動作引起的每個檢測單元的檢測信號的差異得以保持，以便軟件根據(jù)此信息進行觸點計算，獲取真實的觸摸信息；另外還可方便進行初始化基準值的操作。
[0093]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括: 針對觸摸屏上的任一檢測單元，獲取當前幀的信號強度增量，所述信號強度增量為信號強度基準值與根據(jù)當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的當前幀的實測信號強度值之差，所述信號強度基準值為無觸摸信號發(fā)生時，檢測單元的信號強度理論值； 根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，所述可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近所述信號強度基準值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于，還包括: 獲取信號強度基準值與根據(jù)下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的下一幀的實測信號強度值之差作為下一幀的信號強度增量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述獲取當前幀的信號強度增量包括:
frame_value (t)=base_value - gain_value (t)*current_value (t)/gain_adjust,其中frame_value (t)為當前幀的信號強度增量，base_value為信號強度基準值，gain_value (t)為當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，current_value (t)為當前幀的實測信號強度值，gain_adjust為信號強度的修正參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述根據(jù)當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)包括: 若所述frame_value (t`)大于或等于O,根據(jù)第一調(diào)整預(yù)設(shè)值對當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)； 若所述frame_value (t)小于O,根據(jù)第二調(diào)整預(yù)設(shè)值對當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述根據(jù)第一調(diào)整預(yù)設(shè)值對當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)具體為:
gain_value(t+1)=gain_value(t)+floor(frame_value(t)*gain_adjust/2kl); 所述根據(jù)第二調(diào)整預(yù)設(shè)值對當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)具體為:
gain_value(t+1)=gain_value(t)+floor(frame_value(t)*gain_adjust/2k2); 其中，gain_value(t+l)為下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù),所述kl為第一調(diào)整預(yù)設(shè)值,所述k2 為第二調(diào)整預(yù)設(shè)值,kl 和 k2 為正整數(shù),floor (frame_value (t) *gain_adjust/2kl)表示對frame_value (t) *gain_adjust/2kl 下取整函數(shù)，floor (frame_value (t) *gain_adjust/2k2)表不對 frame_value (t) *gain_adjust/2k2 下取整函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在處于觸摸狀態(tài)時，kl和k2的取值遠大于非觸摸狀態(tài)時kl和k2的取值。
7.一種觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路，其特征在于，包括第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器和計算電路； 所述第一寄存器用于存儲檢測到的各個檢測單元的實測信號強度值；所述第二寄存器用于存儲各個檢測單元的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)； 所述第三寄存器用于存儲各個檢測單元的信號強度增量； 所述計算電路具體用于針對觸摸屏上的任一檢測單元，獲取當前幀的信號強度增量，所述信號強度增量為信號強度基準值與根據(jù)當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的當前幀的實測信號強度值之差，所述信號強度基準值為無觸摸信號發(fā)生時，檢測單元的信號強度理論值；根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)，所述可調(diào)節(jié)增益參數(shù)用于對實測信號強度值進行增益處理，以使增益處理后的實測信號強度值接近所述信號強度基準值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述計算電路還用于獲取信號強度基準值與根據(jù)下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行增益處理后的下一幀的實測信號強度值之差作為下一幀的信號強度增量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述計算電路根據(jù)所述當前幀的信號強度增量對所述當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)包括: 若當前幀的信號強度增量大于或等于O，所述計算電路根據(jù)第一調(diào)整預(yù)設(shè)值對當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)； 若所述當前幀的信 號強度增量小于O，所述計算電路根據(jù)第二調(diào)整預(yù)設(shè)值對當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)進行調(diào)整，以獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述計算電路包括乘法器、第一加法器、第二加法器、第一處理單元、第二處理單元、第三處理單元和延遲單元: 所述乘法器的輸入端分別連接第一寄存器和延遲單元的輸出端，用于將當前幀的實測信號強度值current_value (t)與當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)gain_valuee (t)相乘,得到gain_value (t) *current_value (t)； 所述第一處理單元用于根據(jù)輸入的信號強度基準值base—value和信號強度的修正參數(shù) gain_adjust 得到 base_value*gain_adjust ； 所述第一加法器的輸入端分別連接所述乘法器的輸出端和所述第一處理單元的輸出端，用于獲取 base_value*gain_adjust-gain_value (t) *current_value (t)的值； 所述第二處理單元的輸入端連接所述第一加法器的輸出端，所述第二處理單元的輸出端連接所述第三寄存器，用于根據(jù) base—value^gain—adjust-gain—value (t) ^current—value (t)的值，獲取信號強度增量，所述信號強度增量frame—value (t) =base—value-gain_value (t) *current_value (t) /gain_adjust ； 所述第三處理單元的輸入端連接所述第一加法器的輸出端，用于在frame—value (t)大于或等于 O 時，輸出 floor (frame—value (t) *gain—adjust/2kl)，在 frame—value (t)小于0時，輸出floor(frame—value (t)*gain—adjust/2k2)，其中所述kl為第一調(diào)整預(yù)設(shè)值，所述k2 為第二調(diào)整預(yù)設(shè)值，kl 和 k2 為正整數(shù)，floor (frame—value (t) *gain—adjust/2kl)表示對frame—value (t) *gain—adjust/2kl 下取整函數(shù)，floor (frame—value (t) *gain—adjust/2k2)表不對 frame—value (t) *gain—adjust/2k2 下取整函數(shù)； 所述第二加法器的輸入端分別連接所述第三處理單元的輸出端和所述延遲單元的輸出端，用于根據(jù)所述第三處理單元的輸出值和當前幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)gain_value(t)獲取下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)gain_value (t+Ι),若所述frame_value (t)大于或等于 O， 則 gain_value(t+1)=gain_value(t)+floor(frame_value(t)*gain_adjust/2kl)；若所述 frame_value (t)小于 0，貝IJ gain_value (t+1) =gain_value (t) +floor (frame_value (t) *gain_ad just/2k2)； 所述延遲單元的輸入端連接所述第二加法器的輸出端，用于將下一幀的可調(diào)節(jié)增益參數(shù)延遲一個幀間隔后輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸摸屏控制器的增益調(diào)節(jié)電路，其特征在于，在處于觸摸狀態(tài)時，kl和k2的取值遠大于非觸摸狀態(tài)時kl和k2的取值。
【文檔編號】G06F3/041GK103529973SQ201210228913
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】潘松, 張曉詩, 陳立權(quán), 朱世奇 申請人:上海海爾集成電路有限公司