具有触摸传感器的电子设备及其驱动方法

具有触摸传感器的电子设备及其驱动方法
【专利摘要】具有触摸传感器的电子设备及其驱动方法。本文的一个方面提供一种具有触摸传感器的电子设备，该电子设备包括：触摸屏，该触摸屏包括由Tx线和Rx线限定的触摸传感器；触摸感测电路，该触摸感测电路向Tx线提供驱动信号并且感测触摸传感器的电压变化，以输出感测数据；以及噪声过滤单元，该噪声过滤单元分析感测数据中噪声的类型并补偿感测数据，使得感测数据在基于前一帧的平均值计算得到的最大阈值或最小阈值附近或在最大阈值与最小阈值之间的范围中。
【专利说明】具有触摸传感器的电子设备及其驱动方法

【技术领域】
[0001] 本文涉及具有触摸传感器的电子设备及其驱动方法。

【背景技术】
[0002] 随着各种类型的电子设备（例如，家用电器或便携式信息设备）变得更轻且更薄， 用户输入装置正在从按键开关转变到触摸传感器。因此，包括目前发行的显示器的各电子 设备具有触摸传感器（或触摸屏）。
[0003] 电容传感器，一种触摸传感器，通过感测在人的手指或导电材料触摸或接近电容 传感器时互电容的变化，来检测触摸的有无和触摸的坐标。为了测量互电容的变化并评估 触摸信息，执行在触摸屏上配置传感器节点、输出驱动信号、感测触摸屏的互电容的变化并 对数据进行二值化的过程。
[0004] 电容传感器感测由人的手指或导电材料造成的互电容的变化、仅在感测到的信号 的峰值水平在阈值处或高于阈值时将感测到的信号分类为触摸、并且提交触摸报告。
[0005] 为了改进触摸屏的感测性能，需要用于抑制噪声的影响的噪声抑制过滤器。常规 的噪声过滤算法通过排列感测数据然后删除（或取消）所排列数据的最小值和最大值，来 去除感测数据中的脉冲噪声。
[0006] 附带提一下，因为删除了所排列数据的最小值和最大值，所以常规的噪声过滤算 法造成感测数据的样本的数量减少。在减少样本的数量时，对准过滤器（alignmentfilter) 的使用导致信号噪声比（SNR)减小，这是需要克服的。


【发明内容】

[0007]在一个方面中，一种具有触摸传感器的电子设备包括：触摸屏，该触摸屏包括由Tx线和Rx线限定的触摸传感器；触摸感测电路，该触摸感测电路向Tx线提供驱动信号并 且感测触摸传感器的电压变化，以输出感测数据；以及噪声过滤单元，该噪声过滤单元分析 (profile)所述感测数据中噪声的类型并补偿所述感测数据，使得所述感测数据在基于所述 前一帧的平均值计算得的所述最大阈值或所述最小阈值附近或在所述最大阈值与最小阈 值之间的范围中。
[0008] 在另一个方面中，一种具有触摸传感器的电子设备的驱动方法包括：获取感测数 据、将所述感测数据的平均值与预设触摸阈值进行比较、确定所述感测数据被分类为触摸 还是未触摸、并且将被分类为触摸的感测数据设置为第一参数并将被分类为未触摸的感测 数据设置为第二参数；计算基准值、分别减去所述第一参数的平均值和所述第二参数的平 均值、比较所得的值并且确定应用所述第一参数和第二参数中的哪一个参数；基于所述前 一帧的平均值针对各个模式计算所述最大阈值和最小阈值，以便利用所述确定的参数限定 被分类为噪声的数据区域；以及将所述感测数据与所述最大阈值和最小阈值进行比较，并 且如果所述感测数据具有除了所述最大阈值和所述最小阈值之外的值，则补偿所述感测数 据，使得所述感测数据在基于所述前一帧的所述平均值计算得的所述最大阈值或所述最小 阈值附近或在所述最大阈值与最小阈值之间的范围中。

【专利附图】

【附图说明】
[0009] 附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解并被并入且构成本申请的一部分， 附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
[0010] 图1是示出根据本发明的示例性实施方式的具有触摸传感器的电子设备的图；
[0011] 图2是图1所示的触摸屏的等效电路图；
[0012] 图3至图5是示出液晶显示面板和触摸屏的各种组合的图；
[0013] 图6是根据本发明的示例性实施方式的具有触摸传感器的电子设备的主要部件 的框图；
[0014] 图7是感测数据的例示；
[0015] 图8是用于示意性地说明根据常规技术的噪声过滤的概念的例示；
[0016] 图9是用于示意性地说明根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤的概念的例 示；
[0017] 图10是利用根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤的测试结果的曲线图；
[0018] 图11是用于示意性地说明根据本发明的示例性实施方式的具有触摸传感器的电 子设备的驱动方法的流程图；
[0019] 图12至图14是部分具体化图11的驱动方法的流程图；以及
[0020] 图15是示出根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤器和常规过滤器的模拟性 能分析的曲线图。

【具体实施方式】
[0021] 现在将详细描述本发明的实施方式，在附图中例示出了本发明的实施方式的示 例。
[0022] 下文中，将参照附图来说明本发明的具体示例性实施方式。
[0023] 图1是示出根据本发明的示例性实施方式的具有触摸传感器的电子设备的图。图 2是图1所示的触摸屏的等效电路图。图3至图5是示出液晶显示面板和触摸屏的各种组 合的图。
[0024] 根据本发明的具有触摸传感器的电子设备可以被实现为电视、机顶盒、导航系统、 视频播放器、蓝光播放器、个人计算机（PC)、家庭影院系统、电话系统等。根据本发明的具有 触摸传感器的电子设备基于显示面板而实现。显示面板可以是，但不限于，平板显示面板， 诸如液晶显示面板，有机电致发光显示面板、电泳显示面板或等离子体显示面板。为了说明 的方便，将通过将液晶显示面板作为示例来进行以下描述。
[0025] 具有触摸传感器的电子设备包括主机系统50、定时控制器20、数据驱动电路12、 扫描驱动电路14、液晶显示面板DIS、触摸屏TSP和触摸屏驱动电路30和40。
[0026] 主机系统50包括具有缩放器（scaler)的系统单芯片（SoC)，并且将输入图像的数 字视频数据RGB转换为适于在显示面板DIS上进行显示的格式。主机系统50向定时控制 器20发送定时信号VsynC、HsynC、DE和MCLK与数字视频数据。主机系统50运行与从触摸 坐标检测器40接收到的触摸坐标信息XY关联的应用。
[0027] 定时控制器20从主机系统50接收定时信号（例如垂直同步信号Vsync、水平同步 信号Hsync、数据使能DE和主时钟MCLK)，并且基于定时信号控制数据驱动电路12和扫描 驱动电路14。
[0028] 定时控制器20基于诸如栅起始脉冲GSP、栅移位时钟GSC、栅输出使能信号G0E等 的定时控制信号，来控制扫描驱动电路14。定时控制器20基于诸如源采样时钟SSC、极性 控制信号P0L、源输出使能信号等的数据定时控制信号，来控制数据驱动电路12。
[0029] 数据驱动电路12将从定时控制器20接收到的数字视频数据RGB转换成正模拟伽 马补偿电压和负模拟伽马补偿电压，以生成数据电压。然后，数据驱动电路12通过数据线 D1至Dm提供数据电压。
[0030] 扫描驱动电路14顺序产生与数据电压同步的选通脉冲（或扫描脉冲）。扫描驱动 电路14通过选通线G1至Gn提供选通脉冲。
[0031] 液晶显示面板DIS基于从扫描驱动电路14提供的选通脉冲和从数据驱动电路12 提供的数据电压，来显示图像。液晶显示面板DIS包括形成在两个基板GLS1与GLS2之间 的液晶层。液晶显示面板DIS可以被实现为任意公知的液晶模式，例如TN(扭曲向列）模 式、VA(垂直对准）模式、IPS(共平面开关）模式和FFS(边缘场开关）模式。
[0032] 液晶显示面板DIS的子像素由数据线D1至Dm(m是正整数）和选通线G1至Gn(n 是正整数）来限定。子像素包括形成在数据线与选通线的各个交叉点处的TFT(薄膜晶体 管）、充有数据电压的像素电极、和连接到像素电极的存储电容器Cst，以维持液晶盒的电 压。
[0033] 黑底、滤色器等可以形成在液晶显不面板DIS的上基板GLS1上。液晶显不面板 DIS的下基板GLS2可以实现为具有C0T(TFT上的滤色器）结构。在这种情况下，滤色器可 以形成在液晶显示面板DIS的下基板GLS2上。公共电极（公共电压被提供给公共电极） 可以形成在液晶显示面板DIS的上基板GLS1或下基板GLS2上。偏振器P0L1和P0L2分别 附接到液晶显不面板DIS的上基板GLS1和下基板GLS2。用于设置液晶的预倾斜角的配向 层分别形成在接触液晶显示面板DIS的上基板GLS1和下基板GLS2中的液晶的内表面上。
[0034] 柱形间隔体形成在液晶显示面板DIS的上基板GLS1与下基板GLS2之间，以保持 液晶盒的盒间隙不变。背光单元可以布置在液晶显示面板DIS的下偏振器P0L2之下。背 光单元可以实现为侧光式背光单元或直下式背光单元，并且向液晶显示面板DIS提供光。
[0035] 触摸屏TSP包括Tx线Txl至Txj(j是小于n的正整数）、与Tx线Txl至Txj交叉 的Rx线Rxl至Rxi(i是小于m的正整数）和形成在Tx线Txl至Txj与Rx线Rxl至Rxi 的交叉处的（iXj)个触摸传感器。从等效电路的角度来看，各个触摸传感器Cm具有互电 容。
[0036] 电容可以分为自电容和互电容。自电容沿着形成在一个方向上的单层的导线形 成。互电容形成在彼此垂直的两条导线之间。在以下描述中，将互电容触摸屏作为电容触 摸屏的示例进行描述。可以使用其他类型的电容触摸屏。
[0037] 如图3所示，触摸屏TSP可以放置在液晶显示面板DIS的上偏振器P0L1上。另选 地，如图4所示，触摸屏TSP可以放置在液晶显示面板DIS的上偏振器P0L1与上基板GLS1 之间。另选地，如图5所示，触摸屏TSP的触摸传感器Cts可以与下基板GLS2的像素电极 PIX-起嵌入在液晶显示面板DIS中。
[0038] 触摸屏驱动电路30和40向触摸传感器Cts提供驱动信号，以感测在触摸输入前 后触摸传感器的电压的变化，将电压变化与预定触摸阈值进行比较，以确定触摸的有无，并 检测触摸输入位置。触摸屏驱动电路30和40计算触摸输入位置的坐标。
[0039] 触摸感测电路30包括Tx驱动电路32、Rx驱动电路34和Tx/Rx控制器38。触摸 感测电路30使用Tx驱动电路32,以通过Tx线Txl至Txj向触摸传感器Cts施加驱动信 号，并且与驱动信号同步地通过Rx线Rxl至Rxi和Rx驱动电路34感测触摸传感器Cts的 电压，以输出触摸原数据。驱动信号可以以包括方波脉冲、正弦波脉冲、三角波脉冲等的各 种形式生成。触摸感测电路30可以集成在单独的读出集成电路（R0IC)中。
[0040]Tx驱动电路32响应于来自Tx/Rx控制器38的Tx设置信号选择Tx信道（驱动信 号将输出到该Tx信道），并且向与所选的Tx信道连接的Tx线Txl至Txj施加驱动信号。 在驱动信号的高电位时段期间，Tx线Txl至Txj被充电，并且向触摸传感器Cts提供电荷。 驱动信号可以连续提供给Tx线Txl至Txj中的每一条，使得触摸传感器Cts的电压可以通 过Rx线Rxl至Rxj积累在Rx驱动电路34中嵌入的积分积分器（integrator)的电容器中。
[0041]Rx驱动电路34响应于来自Tx/Rx控制器38的Rx设置信号选择将接收触摸传感 器Cts的电压的Rx线，并且与驱动信号同步地通过所选Rx线接收触摸传感器Cts的输出 电压，并且对它们进行采样。然后，Rx驱动电路34将采样的电压积累在积分器的电容器中。 Rx驱动电路34利用模数转换器（ADC)将电容器中积累的电压转换成数字数据，并且输出数 字数据，作为触摸原数据。
[0042] Tx/Rx控制器38响应于来自触摸坐标检测器40的Tx设置信号和Rx设置信号来 控制Tx信道和Rx信道的设置，并且使Tx驱动电路32与Rx驱动电路34同步。
[0043] 触摸坐标检测器40包括数据缓冲器41、噪声分析器（noisepr〇filer)42、噪声抑 制器48和坐标计算器49。触摸坐标检测器40向Tx/Rx控制器38提供Tx设置信号和Rx 设置信号，并且向Rx驱动电路34提供用于操作Rx驱动电路34的ADC时钟信号。触摸坐 标检测器40可以实现为微控制器单元（MCU)。
[0044] 数据缓冲器41、噪声分析器42和噪声抑制器48构成噪声过滤单元，该噪声过滤单 元减少触摸原数据中的噪声，并且生成补偿后的触摸原数据，以便改进触摸屏TSP的感测 性能。下面将给出数据缓冲器41、噪声分析器42和噪声抑制器48的描述。
[0045] 当噪声等被噪声过滤单元过滤时，坐标计算器49基于基线来计算触摸原数据的 坐标。坐标计算器49比较触摸原数据和预设触摸阈值，并且仅当触摸原数据的值等于或大 于触摸阈值时，将触摸原数据分类为从触摸传感器Cts获取的触摸数据。以该方式，坐标计 算器49将标识号分配给具有等于或大于触摸阈值的值的每个触摸数据，计算各个触摸输 入位置的坐标，并且向主机系统50发送各个触摸输入位置的标识号和触摸坐标信息XY。
[0046] 下文中，将具体描述根据本发明的示例性实施方式的具有触摸传感器的电子设 备。
[0047] 图6是根据本发明的示例性实施方式的具有触摸传感器的电子设备的主要部件 的框图。
[0048] 如图6所示，根据本发明的示例性实施方式的具有触摸传感器的电子设备的主要 部件包括数据缓冲器41、噪声分析器42、噪声抑制器48和坐标计算器49。
[0049] 数据缓冲器41缓冲经由Rx驱动电路34转换成数字格式的触摸原数据RxO至N。 数据缓冲器41将触摸原数据分为不同类型并且对其进行缓冲，并针对各个信道获取当前 感测数据RxchN。下文中，为了说明的方便，将触摸原数据称作感测数据。
[0050] 数据缓冲器41可以以帧为单位获取感测数据RxChN。
[0051] 噪声分析器42分析（profile)通过数据缓冲器41获取的感测数据RxChN中的噪 声类型。噪声分析器42将信道中的感测数据的平均值与预设触摸阈值进行比较，并且确定 感测数据被分类为触摸还是未触摸。
[0052] 噪声分析器42将被分类为触摸的感测数据设置为第一参数P_SetO,并且将被分 类为未触摸的感测数据设置为第二参数P_Setl。
[0053] 噪声分析器42根据感测数据被分类为触摸还是未触摸，使用以下方程式来限定 第一参数P_SetO和第二参数P_Setl。
[0054] 第一参数？_3的0 :| "感测数据的平均值" | >触摸阈值
[0055] 第二参:| "感测数据的平均值" | <=触摸阈值
[0056] 根据上述方程式，如果感测数据的平均绝对值大于触摸阈值，则感测数据被分类 为触摸。由此，噪声分析器42将该感测数据设置为第一参数？_5的0。另一方面，如果感测 数据的平均绝对值小于或等于触摸阈值，则感测数据被分类为未触摸。由此，噪声分析器42 将该感测数据设置为第二参数？_3的1。
[0057] 如上所述，噪声分析器42根据触摸的有无来限定并更新当前帧的状态参数。每当 输入感测数据时，噪声分析器42如上所述地根据触摸的有无来限定并更新当前帧的状态 参数。
[0058] 噪声抑制器48包括参数控制器46和噪声补偿器47。参数控制器46包括基准值 计算器44和参数确定器45。
[0059] 具有上述组件的噪声抑制器48通过使用第一参数P_SetO和第二参数P_Setl，限 定其中数据区域被分类为噪声的范围。如果任意感测数据在所限定的范围之外，则补偿感 测数据，使得感测数据在最大阈值或最小阈值附近，或在最大阈值和最小阈值之间的范围 之内，并且输出补偿后的感测数据。
[0060] 基准值计算器44通过利用感测数据的N个样本（N是等于或大于2的整数）来计 算基准值RefData。基准值计算器44可以使用在设备的操作阶段（engineeringstage)或 初始驱动期间获取的N个感测数据，作为用于计算基准值RefData的样本。基准值RefData 可以是，但不限于，用作样本的感测数据的中间值、平均值等。
[0061] 参数确定器45从来自基准值计算器44的基准值RefData分别减去第一参数P_ SetO的平均值和第二参数P_Setl的平均值，并且比较所得到的值，并确定应用第一P_SetO 和第二参数P_Setl中的哪一个。在确定将应用第一参数P_SetO和第二参数P_Setl中的 哪一个之后，参数确定器45利用所确定的参数来限定被分类为噪声的数据区域。
[0062] 参数确定器45针对第一模式和第二模式来计算最大阈值THmax和最小阈值 THmin，以便利用所确定的参数来限定被分类为噪声的数据区域，并且在每帧对它们进行更 新。参数确定器45使用以下方程式，来针对第一和第二模式计算最大阈值THmax和最小阈 值THmin。
[0063]【针对第一模式的最大阈值和最小阈值】
[0064] 1、最大阈值：前一帧的平均值+前一帧的平均值*增益
[0065] 2、最小阈值：前一帧的平均值-前一帧的平均值*增益
[0066] 【针对第二模式的最大阈值和最小阈值】
[0067] 1、最大阈值：前一帧的平均值-前一帧的平均值*增益
[0068] 2、最小阈值：前一帧的平均值-前一帧的平均值*增益
[0069] 当计算最大阈值THmax和最小阈值THmin时，参数确定器45可以设置增益范围， 并且使计算出的阈值乘以增益。感测数据的补偿度根据乘以计算出的阈值的增益范围而变 化，并且可以被表示为百分比或特定范围内的数值。
[0070] 噪声补偿器47将感测数据RxChN与最大阈值THmax和最小阈值THmin进行比较， 以得出感测数据RxChN是否小于或大于最大阈值THmax或最小阈值Thmin。如果感测数据 RxChN小于或大于最大阈值THmax或最小阈值THmin，则噪声补偿器47利用增益补偿感测 数据RxChN，并且输出补偿后的感测数据（TC数据）。
[0071] 噪声补偿器47可以执行M(M是等于或大于1的整数）次或更多次将感测数据RxChN与最大阈值THmax和最小阈值THmin进行比较并补偿感测数据RxChN，使得感测数据 在最大阈值THmax或最小阈值THmin附近或在最大阈值THmax和最小阈值Thmin之间的范 围之内的过程。然而，如果用于补偿感测数据的补偿值小于或大于平均值，则噪声补偿器47 可以不再执行补偿，而可以中断补偿程序。
[0072] 下文中，将给出本发明和常规技术的比较说明。
[0073] 图7是感测数据的例示。图8是用于示意性地说明根据常规技术的噪声过滤的概 念的例示。图9是用于示意性地说明根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤的概念的例 示。图10是利用根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤的测试结果的曲线图。
[0074] 通过Rx驱动电路接收到的感测数据表示为如图9所示。感测数据相对于预定触 摸阈值TTH被划分为触摸区域和未触摸区域。在感测数据的触摸区域和未触摸区域中存在 噪声分量NG。
[0075] 感测数据中存在的噪声分量NG使触摸屏的感测性能劣化。因此，需要降低噪声分 量NG的影响，以便提高触摸感测性能。常规地，诸如FIR(有限脉冲响应）过滤器、IIR(无 限脉冲响应）过滤器或中间值过滤器的噪声过滤算法用于减小噪声分量NG的影响。
[0076] 其中，FIR和IIR过滤器是线性过滤器，并且优势在于它们可以均一地减小每个噪 声环境中的过滤器的影响，但劣势在于它们针对脉冲噪声表现出低噪声抑制性能。而且，中 间值过滤器具有低复杂性，但其性能很大程度上取决于环境。因此，常规的FIR、IIR和中间 值过滤器具有的缺点是将通常过滤后的数据样本的最终数量减小"输出/2(taps/2)的数 _S*，， 里〇
[0077] 【常规噪声过滤的概念】
[0078] 如图8所示，在常规噪声过滤方法中，感测数据的最大阈值THmax和最小阈值 THmin相对于感测数据的平均阈值THavg设置。最大阈值THmax和最小阈值THmin之外的 任意感测数据Ivrd也被分类为噪声并被去除。接着，用于计算坐标数据的算法仅利用在最 大阈值THmax与最小阈值THmin之间存在的感测数据Vrd来实现。
[0079] 由于减少了感测数据的结构特征，常规噪声过滤方法的缺点在于性能很大程度上 取决于感测数据样本的数量。例如，触摸屏之内的感测信道的总数量的增加导致每信道感 测时间的相对缺乏。因此，如果每个信道仅存在三个感测数据样本，则仅一个数据样本被用 于生成坐标数据。因此，当执行诸如计算数据平均值的数据排列与过滤技术以生成坐标数 据时，使用常规噪声过滤方法会降低噪声过滤效果。因此，常规噪声过滤方法具有的结构局 限是需要获得足够数量的感测数据样本以获得稳定的过滤效果。
[0080] 【根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤的概念】
[0081] 如图9所示，在根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤方法中，感测数据的最 大阈值THmax和最小阈值THmin相对于感测数据的平均阈值Thavg来设置。如果存在最大 阈值THmax和最小阈值THmin之外的任何数据Ivrd，则补偿数据Ivrd，使其在最大阈值或 最小阈值附近，或在最大阈值与最小阈值之间的范围中。即，最大阈值THmax和最小阈值 THmin之外的感测数据Ivrd得到补偿，使其在最大阈值THmax与最小阈值THmin之间存在 的感测数据Vrd附近，并包括在执行以生成坐标数据的数据平均中。
[0082] 对于与根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤方法有关的噪声过滤测试结果， 参照图10的曲线图。在图10中，"感测数据的#"是感测数据样本的编号，"原数据"是补偿 之前的感测数据，并且"补偿数据"是补偿之后的感测数据。因为图10所示的测试结果仅 表示在特定会话处补偿的一些感测数据，所以如果进一步执行补偿过程，则"原数据"（即， 补偿之前的感测数据）会接近期望范围，或在该范围之内。
[0083] 在根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤方法中，因为在不减少感测数据的情 况下感测数据尽可能地位于平均阈值THavg附近，所以性能不会大大取决于感测数据样本 的数量。例如，触摸屏之内的感测信道的总数量的增大导致各信道感测时间的相对缺乏。因 此，即使每个信道仅存在三个感测数据样本，相同或类似数量的数据样本也可以用于通过 补偿生成坐标数据。因此，使用根据本发明的示例性实施方式的噪声过滤方法会减小数据 损失，从而防止在执行诸如数据平均的数据排列与过滤技术以生成坐标数据时噪声过滤效 果的减弱。因此，与常规噪声过滤方法相比，即使在仅有一些感测数据样本的环境下，根据 本发明的示例性实施方式的噪声过滤方法也可以提高信号噪声比（SNR)。
[0084] 下文中，将描述根据本发明的实施方式的具有触摸传感器的电子设备的驱动方 法。
[0085] 图11是用于示意性地说明根据本发明的示例性实施方式的具有触摸传感器的电 子设备的驱动方法的流程图。图12至图14是部分具体化图11的驱动方法的流程图。
[0086] 如图11至图14所示，在根据本发明的示例性实施方式的具有触摸传感器的电子 设备的驱动方法中，通过首先获取帧感测数据然后由增益补偿感测数据，来实现噪声过滤。 下文中，参照图1至图10,以帮助理解。
[0087] 获取感测数据（S110)。该步骤由数据缓冲器41执行。数据缓冲器41将感测数据 分为不同类型并且对其进行缓冲，并针对各个信道获取当前感测数据。数据缓冲器41可以 以帧为单位针对各个信道获取感测数据。
[0088] 在该步骤中，数据缓冲器41获取帧感测数据的平均值FrameAVg[N-l]、帧感测数 据的最小值FrameMin[N_l]和巾贞感测数据的最大值FrameMax[N_l]。
[0089] 将感测数据的平均值FrameAvg[N-l]与触摸阈值TTH进行比较（S120)。该步骤由 数据噪声分析器42执行。噪声分析器42分析通过数据缓冲器41获取的感测数据RxChN 中的噪声类型。噪声分析器42将信道中的感测数据的平均值与预设触摸阈值进行比较，并 且确定感测数据被分为触摸还是未触摸。噪声分析器42将被分类为触摸的感测数据设置 为第一参数P_SetO,并且将被分类为未触摸的感测数据设置为第二参数P_Setl。
[0090] 噪声分析器42根据感测数据被分为触摸还是未触摸，使用以下方程式来限定第 一参数P_SetO和第二参数P_Setl。
[0091] 第一参数？_3的0 :I"感测数据的平均值"I>触摸阈值
[0092] 第二参:| "感测数据的平均值" | <=触摸阈值
[0093] 根据上述方程式，如果感测数据的平均绝对值大于触摸阈值，则感测数据被分为 触摸。由此，噪声分析器42将该感测数据设置为第一参数？_5的0。另一方面，如果感测数 据的平均绝对值小于或等于触摸阈值，则感测数据被分为未触摸。由此，噪声分析器42将 该感测数据设置为第二参数P_Setl。
[0094] 根据触摸的有无来更新第一参数P_SetO和第二参数P_Setl(S130)。该步骤由噪 声分析器42执行。如果平均值FrameAvg[N-l]大于触摸阈值TTH(Y)，则噪声分析器42更 新第一参数P_Set0(S130a)。另一方面，如果平均值FrameAvg[N-l]小于触摸阈值TTH(Y)， 则噪声分析器42更新第二参数P_Setl(S130b)。
[0095] 在该步骤中，每当输入感测数据时，根据触摸的有无来限定和更新当前帧的状态 参数。
[0096] 计算用于参数控制的基准值RefData(S140)。该步骤由基准值计算器44执行。 基准值计算器44通过利用感测数据的N(N是等于或大于2的整数）个样本来计算基准值 RefData。基准值计算器44可以使用在设备的操作阶段或初始驱动期间获取的N个感测数 据，作为用于计算基准值RefData的样本。基准值RefData可以是，但不限于，用作样本的 感测数据的中间值、平均值等。
[0097] 在该步骤中，计算用于参数控制的基准值RefData。针对特定的一些帧的每次重 复，可以对计算得到的基准值RefData进行修改或重新计算。
[0098] 将基准值RefData与第一参数P_SetO和第二参数P_Setl进行比较，并且确定应 用第一参数P_SetO还是第二参数P_Setl(S150)。该步骤由参数确定器45执行。参数确 定器45用来自基准值计算器44的基准值RefData分别减去第一参数P_SetO的平均值和 第二参的平均值，并且比较所得到的值，并确定应用第一参数？_3的0和第二参数 P_Setl中的哪一个（S150a)。
[0099]参数确定器 45 将 |RefData_FrameAvg_SetO| 与 |RefData_FrameAvg_Setl| 进行 比较，并且如果IRefData_FrameAvg_Setl|较大，则应用第一参数P_SetO(S150b)。在确 定应用第一参数？_3的0时，将帧感测数据的平均值FrameAVg[N-l]、帧感测数据的最小值 FrameMin[N-l]和帧感测数据的最大值FrameMax[N-l]更新为第一参数？_56切中包括的值 FrameAvg_SetO、FrameMin_SetO和frameMax_SetO〇
[0100] 参数确定器 45 将 |RefData_FrameAvg_SetO| 与 |RefData_FrameAvg_Setl| 进行 比较，并且如果|RefData_FrameAvg_Set〇|较大，则应用第二参数P_Setl(S150c)。在确 定应用第二参时，将帧感测数据的平均值FrameAVg[N-l]、帧感测数据的最小值 FrameMin[N-l]和帧感测数据的最大值FrameMax[N-l]更新为第二参中包括的值 FrameAvg_Setl、FrameMin_Setl和frameMax_Setl〇
[0101] 一旦确定要应用的参数，就针对第一模式和第二模式来计算最大阈值THmax和最 小阈值THmin，以便利用所确定的参数来限定被分类为噪声的数据区域（S160)。该步骤由 参数确定器45执行。在确定将应用第一参数P_SetO和第二参数P_Setl中的哪一个之后， 参数确定器45利用所确定的参数来限定被分类为噪声的数据区域。
[0102] 参数确定器45针对第一模式ModeO和第二模式Model计算最大阈值THmax和最 小阈值THmin，并且在每帧对它们进行更新。参数确定器45使用以下方程式，以针对第一模 式ModeO和第二模式Model来计算最大阈值THmax和最小阈值THmin。
[0103]【针对第一模式的最大阈值和最小阈值】

【权利要求】
1. 一种具有触摸传感器的电子设备，该电子设备包括： 触摸屏，该触摸屏包括由Tx线和Rx线限定的触摸传感器； 触摸感测电路，该触摸感测电路向所述Tx线提供驱动信号并且感测所述触摸传感器 的电压变化以输出感测数据；以及 噪声过滤单元，该噪声过滤单元分析所述感测数据中噪声的类型并补偿所述感测数 据，使得所述感测数据在最大阈值或最小阈值附近或在所述最大阈值与最小阈值之间的范 围内，所述最大阈值和所述最小阈值基于前一帧的平均值计算得到。
2. 根据权利要求1所述的电子设备，该电子设备还包括噪声过滤单元，该噪声过滤单 元将所述感测数据的平均值与预设触摸阈值进行比较、确定所述感测数据被分类为触摸还 是未触摸、并且将被分类为触摸的感测数据设置为第一参数并将被分类为未触摸的感测数 据设置为第二参数。
3. 根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述噪声过滤单元包括： 基准值计算器，该基准值计算器通过利用感测数据的N个样本来计算基准值，N是等于 或大于2的整数；以及 参数确定器，该参数确定器从所述基准值分别减去所述第一参数的平均值和所述第二 参数的平均值、比较所得到的结果值、确定应用所述第一参数和第二参数中的哪一个、并且 利用所确定的参数来限定被分类为噪声的数据区域。
4. 根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述参数确定器针对第一模式和第二模式 来计算所述最大阈值和所述最小阈值，以便利用所确定的参数来限定被分类为噪声的数据 区域，并且每帧更新所述最大阈值和所述最小阈值。
5. 根据权利要求4所述的电子设备，其中，针对所述第一模式的最大阈值由以下方程 式计算：前一帧的平均值+前一帧的平均值*增益，针对所述第一模式的最小阈值由以下方 程式计算：前一帧的平均值-前一帧的平均值*增益，针对所述第二模式的最大阈值由以下 方程式计算：前一帧的平均值-前一帧的平均值*增益，并且针对所述第二模式的最小阈值 由以下方程式计算：前一帧的平均值-前一帧的平均值*增益。
6. 根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述噪声过滤单元包括噪声补偿器，该噪声 补偿器将所述感测数据与所述最大阈值和所述最小阈值进行比较，并且如果所述感测数据 具有除了所述最大阈值和所述最小阈值之外的值，则补偿所述感测数据。
7. 根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述噪声补偿器执行M次或更多次将所述 感测数据与所述最大阈值和所述最小阈值进行比较并补偿所述感测数据使得所述感测数 据在所述最大阈值或所述最小阈值附近或在所述最大和最小阈值之间的范围之内的过程， M是等于或大于1的整数。
8. -种具有触摸传感器的电子设备的驱动方法，该驱动方法包括以下步骤： 获取感测数据、将所述感测数据的平均值与预设触摸阈值进行比较、确定所述感测数 据被分类为触摸还是未触摸、并且将被分类为触摸的感测数据设置为第一参数并将被分类 为未触摸的感测数据设置为第二参数； 计算基准值、分别减去所述第一参数的平均值和所述第二参数的平均值、比较所得到 的结果值并且确定应用所述第一参数和第二参数中的哪一个参数； 基于所述前一帧的平均值针对各个模式计算所述最大阈值和所述最小阈值，以便利用 所确定的参数限定被分类为噪声的数据区域；以及 将所述感测数据与所述最大阈值和所述最小阈值进行比较，并且如果所述感测数据具 有除了所述最大阈值和所述最小阈值之外的值，则补偿所述感测数据，使得所述感测数据 在基于所述前一帧的所述平均值计算得到的所述最大阈值或所述最小阈值附近或在所述 最大阈值与最小阈值之间的范围内。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，针对所述第一模式的最大阈值由以下方程式计 算：前一帧的平均值+前一帧的平均值*增益，针对所述第一模式的最小阈值由以下方程式 计算：前一帧的平均值-前一帧的平均值*增益，针对所述第二模式的最大阈值由以下方程 式计算：前一帧的平均值-前一帧的平均值*增益，并且针对所述第二模式的最小阈值由以 下方程式计算：前一帧的平均值-前一帧的平均值*增益。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，执行M次或更多次将所述感测数据与所述最大 阈值和所述最小阈值进行比较并补偿所述感测数据使得所述感测数据在所述最大阈值或 所述最小阈值附近或在所述最大和最小阈值之间的范围之内的过程，M是等于或大于1的 整数。
【文档编号】G06F3/044GK104423765SQ201410446747
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】申善京 申请人:乐金显示有限公司