触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法及电路技术

本发明专利技术属于电容式触摸屏集成电路技术领域，具体涉及一种触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法以及该方法所用的动态设置电路。该方法利用一预存有若干驱动信号的驱动信号发生器依次向待测格元施加各驱动信号，通过在原有控制集成电路的待测格元自电容两端并联一测试电容，模拟有触摸和无触摸状态，测量两种状态所对应的响应信号，差距最大的响应信号值所对应的驱动信号即为待测格元的最佳驱动信号，依次连接各个格元，为所有格元选取最佳驱动信号。本发明专利技术为触摸屏格元动态选取最佳驱动信号，充分保证触摸屏时刻具有最佳触摸效果。

【技术实现步骤摘要】
触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法及电路
本专利技术属于电容式触摸屏集成电路
，具体涉及一种触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法以及该方法所用的动态设置电路。
技术介绍
触摸屏的应用越来越普及，手机、平板电脑(PAD)、手提电脑、台式电脑显示屏以及车载显示屏等大量采用触摸屏。其中投射电容式触摸屏因其透光性好、抗干扰能力强和可以支持多点触摸等特点，得到越来越广泛的应用。投射电容式触摸屏分为自电容式和互电容式两种，互电容式触摸屏应用中对触摸点位置和触摸点点数的识别是通过首先将屏幕划分成若干个格元，再对每个格元按一定的顺序或方式进行扫描，识别出每个格元所在的位置是否被触摸，最后统计出被触摸格元总数的过程完成的。对所有格元扫描一遍叫做扫描一帧。扫描每一个格元时，通过连线对其施加一个驱动电信号，或对其相邻(左右前后)、相叠(上下)的格元施加一个驱动电信号，然后测量由此信号激励产生的响应，响应的不同可以用来判定在所扫描的格元位置是否有触摸发生、触摸的力度大小等。互电容触摸控制集成电路利用格元间互电容Cm和格元自电容Cs在有无触摸时的变化判定有无触摸和触摸点点数，其工作原理如图1、图2所示。图中，E是激励信号源，可以是任意波形形状的电信号；k1,k2是开关；R是触摸屏格元与控制集成电路间的寄生电阻；Cm是需要的网格间的互电容；Cs是待测量格元与地的自电容；Vc为待测格元的激励信号电压；Vo为积分器输出电压。有触摸时Cm变为Cm',Cs变为Cs'。T为积分区间或驱动信号施加区间,Vc(t)是激励信号E(t)在待测格元初产生的电压响应。传统的扫描方法是对每一个格元所施加的驱动信号的大小和形式是相同的，测量响应的方法也是相同的。由于各种寄生参数的影响、触摸屏制造时参数的分散性、屏幕老化的不均匀性和应用场合电磁干扰的随机性，相同的驱动信号产生的Vc(t)不尽相同，进而产生不同的触摸效果,很多时候施加的驱动信号并不适合该格元，导致触摸效果不佳，反应不灵敏。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法及电路，对每个格元的驱动信号E(t)的波形和大小进行动态调整，以找到最适合各格元的驱动信号，获得最佳的触摸效果。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法，预存一组驱动信号，将驱动信号依次施加于触摸屏格元上，测量每个驱动信号在有触摸和无触摸时所产生的响应信号值，差距最大的响应信号所对应的驱动信号即为该格元的最佳驱动信号，按此方法为所有格元选取最佳驱动信号并将其设定为后续扫描中该格元的驱动信号。为使每个格元具有最佳的触摸效果，需根据格元的自身参数变化及外界环境影响随时调整每个格元的驱动信号的大小、形状和形式。大小是指驱动信号的电压振幅；形状是指波形是正、余弦，方波或三角波等；形式是指单一周期性波形，伪随机序列波形、切比雪夫波形或其他波形。因此，需事先为控制集成电路设置各种大小、形状、形式或其组合的驱动信号，定期将这些信号施加到格元上，为其选取最适合某个阶段的驱动信号。这样，对于每个格元所设定的驱动信号可以不同。待触摸屏运行一段时间后，格元的参数可能有变化，因此需再进行一轮筛选，以便动态调整格元的驱动信号，保证每个阶段都有最佳的触摸效果。在驱动信号选取过程中，需通过比较有触摸和无触摸时响应信号的变化来确定最适合的驱动信号，但无需真实触摸，只需借助一测试电容来实现，利用测试电容的接入模拟有触摸的情况，利用其断开模拟无触摸的情况，测量每个驱动信号在两种情况下所产生的响应信号，变化最大的响应信号所对应的驱动信号即为最佳驱动信号。由于格元的性能参数会随着使用时间的长短以及外界因素的干扰发生变化，开始时设定的驱动信号到后期就不能继续获得最佳的触摸效果，因此，每个格元的最佳驱动信号每隔一定时间重新选取和设定，可以是在每次开机时，也可以为每隔一分钟、一小时、一天、一周或一月设定一次，以上仅为列举说明，并不限于以上情况。优选的，有触摸和无触摸时响应信号值的比较通过输出响应信号在数字域的比值来判断，利用比值的最大或最小值选取最佳的驱动信号。若将自电容两端的电压作为响应信号，有触摸时的响应信号值小于无触摸时的响应信号值，将两者相除，其比值越小，说明响应信号变化越大，即触摸效果最佳。进一步，预存的驱动信号能更新和升级，根据情况选取新的驱动信号存入系统中，实现触摸屏触摸效果的长期稳定乃至提升。预存的驱动信号中任意两驱动信号的大小和/或形状和/或形式不同。预存的驱动信号为不同大小、不同形状、不同形式信号的组合，例如驱动信号可以是但不限于方波、三角波、正余弦波、车比雪夫波、伪随机序列波或它们的组合。所述的触摸屏控制集成电路驱动信号动态设置方法所采用的动态设置电路，包括触摸屏控制集成电路，该电路由驱动信号发生器连接至任一待测格元组成，驱动信号发生器与待测格元互电容、待测格元自电容串联，待测格元自电容两端接积分器，在待测格元自电容两端接入一测试电容，并通过一开关阵列控制测试电容与控制集成电路的接入和断开，模拟有触摸和无触摸效果；积分器输出端连接有模数转换器。在驱动信号动态设置过程中，依次将一测试电容与原有控制集成电路中自电容并联，通过其接入与否模拟有无触摸发生。将预存有若干不同驱动信号的驱动信号发生器作为激励信号源，依次将各驱动信号施加到集成电路上，通过测量并比较测试电容接入和不接入时自电容两端电压的变化，来选取最佳的驱动信号。优选的，所述的开关阵列为一与测试电容串联的第一开关和与测试电容并联的第二开关。第一开关闭合，第二开关打开时，测试电容接入电路，与自电容并联。第一开关打开，第二开关闭合时，测试电容与电路断开。进一步，所述的驱动信号发生器通过外部管脚进行内置驱动信号的更新和升级，可进行现场更新或远程更新。该控制集成电路还包括一驱动信号存储单元，用于预存待选驱动信号和为每个格元选定的驱动信号。存储单元可以内置，也可以外挂。存储单元可以为但不限于OPT电路、ROM、SRAM、DROM、FLASH或EEPROM。存储单元预存驱动信号时为每个驱动信号编号，存储选定的驱动信号时只存其在驱动信号库中的序号即可。本专利技术具有如下优点：1.提供了各种大小、形状及形式组合的驱动信号，扩大了驱动信号的可选择范围。2.将预存的驱动信号依次接入控制集成电路，选取有触摸时和无触摸时响应信号变化最明显的驱动信号作为格元的驱动信号，可为格元设置最佳的驱动信号，充分保证每个格元的触摸效果。3.每隔一段时间就为格元进行一轮驱动信号的重新设定，随时调整各格元的驱动信号，适应格元性能参数的变化，保证每时每刻都有最好的触摸效果。4.预存的驱动信号可定期升级和更新，保证触摸屏触摸效果的长期稳定。附图说明图1是现有互电容触摸屏控制集成电路放电状态电路原理图；图2是现有互电容触摸屏控制集成电路测量状态电路原理图；图3是本专利技术实施例驱动信号动态设置电路原理图。具体实施方式一种触摸屏控制集成电路驱动信号动态设置电路，如图3所示，该电路为互电容触摸屏控制集成电路，包括一内置有若干不同大小、形状及形式组合的驱动信号的驱动信号发生器P，该驱动信号发生器P作为激励信号源，依次与待测格元的自电容Cs和互电容Cm串联，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法，其特征在于：预存一组驱动信号，将驱动信号依次施加于触摸屏格元上，测量每个驱动信号在有触摸和无触摸时所产生的响应信号值，差距最大的响应信号所对应的驱动信号即为该格元的最佳驱动信号，按此方法为所有格元选取最佳驱动信号并将其设定为后续扫描中该格元的驱动信号。

【技术特征摘要】
1.一种触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法，其特征在于：预存一组驱动信号，将驱动信号依次施加于触摸屏格元上，测量每个驱动信号在有触摸和无触摸时所产生的响应信号值，有触摸和无触摸时响应信号值的比较通过输出响应信号在数字域的比值来判断；差距最大的响应信号所对应的驱动信号即为该格元的最佳驱动信号，按此方法为所有格元选取最佳驱动信号并将其设定为后续扫描中该格元的驱动信号。2.根据权利要求1所述的触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法，其特征在于：利用测试电容的接入模拟有触摸的情况，利用其断开模拟无触摸的情况。3.根据权利要求1所述的触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法，其特征在于：每个格元的最佳驱动信号每隔一定时间重新选取和设定。4.根据权利要求1至3任一项所述的触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法，其特征在于：预存的驱动信号能更新和升级。5.根据权利要求4所述的触摸屏控制集成电路驱动信号的动态设置方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：董传友，周艳，
申请(专利权)人：山东胜开电子科技有限公司，董传友，郭勇，
类型：发明
国别省市：山东;37