触摸感测方法、触摸感测装置和电子设备与流程

触摸感测方法、触摸感测装置和电子设备
1.相关申请的交叉引用
2.本公开要求于2020年5月27日提交的序列号为no.63/030,317的美国临时申请的优先权，通过引用其整体而被并入本公开。
技术领域
3.本公开涉及电路领域，更具体地，涉及用于触摸面板的触摸感测方法、触摸感测装置和电子设备。


背景技术：

4.对于传统的触控、显示或指纹识别整合的面板来说，用于驱动触摸感测(触控)、显示、或指纹识别的各个电路无法避免彼此的干扰，从而导致触摸感测的效果受到影响。传统的解决方式可例如将用于驱动触控、显示或指纹识别的各个电路进行分时驱动，以避免彼此的干扰。但是，对于整合了有机发光二极管(organic light
‑
emitting diode，oled)/或mini led等的显示面板的整合面板而言，由于显示驱动无法停止，因此难以实现分时驱动，即显示面板上的操作会一直对触摸感测带来噪声。或者，目前可以在触摸感测电路当中使用模拟或数字滤波器，增加采样时间，来提升触摸感测的准确度，但此方式需要消耗较多功耗。
5.因此，需要一种能够降低显示和指纹识别以及其他操作引起的噪声对触摸面板的触摸感测的影响的方案。


技术实现要素：

6.根据本公开的一方面，提供了一种用于触摸面板的触摸感测方法，其中，所述触摸面板包括多个触摸感测单元，所述触摸感测方法包括：确定多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为第一数量的待测触摸感测电路，并确定所述多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为第二数量的基准触摸感测电路，其中每个触摸感测电路具有与其对应的触摸感测单元，且每个待测触摸感测电路具有与其对应的基准触摸感测电路；使每个待测触摸感测电路的第一端接收触摸激励信号(tx1)，第二端向对应的触摸感测单元施加所述触摸激励信号(tx1)并接收来自所述对应的触摸感测单元的触摸感测信号，从输出端输出第一输出信号；使每个基准触摸感测电路的第一端接收触摸基准信号(dc/tx2)，第二端向对应的触摸感测单元施加所述触摸基准信号(dc/tx2)并接收来自所述对应的触摸感测单元的基准感测信号，从输出端输出第二输出信号，其中，所述触摸基准信号(dc/tx2)与所述触摸激励信号(tx1)是不同的信号；根据第一数量的第一输出信号与第二数量的第二输出信号，得到每个待测触摸感测电路与对应的基准触摸感测电路所感测到的电容差值。
7.根据本公开的另一方面，还提供了一种用于触摸面板的触摸感测装置，其中，所述触摸面板包括多个触摸感测单元，所述触摸感测装置包括：一一对应的多个触摸感测电路
和多个运算单元，其中，至少一个触摸感测电路作为第一数量的待测触摸感测电路，至少一个触摸感测电路作为第二数量的基准触摸感测电路，每个触摸感测电路具有与其对应的触摸感测单元，且每个待测触摸感测电路具有与其对应的基准触摸感测电路；每个待测触摸感测电路的第一端接收触摸激励信号(tx1)，第二端向对应的触摸感测单元施加所述触摸激励信号(tx1)并接收来自对应的触摸感测单元的触摸感测信号，从输出端输出第一输出信号；每个基准触摸感测电路的第一端接收触摸基准信号(dc/tx2)，第二端向对应的触摸感测单元施加所述触摸基准信号(dc/tx2)并接收来自对应的触摸感测单元的基准感测信号，从输出端输出第二输出信号，其中，所述触摸基准信号(dc/tx2)与所述触摸激励信号(tx1)是不同的信号；以及多个运算单元根据第一数量的第一输出信号和第二数量的第二输出信号，计算得到每个待测触摸感测电路与对应的基准触摸感测电路的输出信号的差值信号，所述差值信号关联于该待测触摸感测电路与对应的基准触摸感测电路所感测到的电容差值。
8.根据本公开的又一方面，还提供了一种用于触摸面板的触摸感测方法，所述触摸面板包括多个触摸感测单元。该方法包括：确定多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为至少一个待测触摸感测电路，并确定所述多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为至少一个基准触摸感测电路，其中每个触摸感测电路具有与其对应的触摸感测单元，且每个待测触摸感测电路具有与其对应的基准触摸感测电路；通过每个待测触摸感测电路向对应的触摸感测单元发送触摸激励信号，并得到至少一个触摸感测信号；通过每个基准触摸感测电路向对应的触摸感测单元发送触摸基准信号，并得到至少一个基准感测信号，其中，所述触摸基准信号与所述触摸激励信号是不同的信号；根据所述至少一个基准感测信号与所述至少一个触摸感测信号得到至少一个感测信号；以及根据所述至少一个感测信号，获取所述至少一个待测触摸感测电路与所述至少一个基准触摸感测电路所感测到的电容差值。
9.根据本公开的又一方面，还提供了一种电子设备，包括触摸面板，如上所述的用于触摸面板的触摸感测装置，以及控制器，被配置为基于所述触摸感测装置输出的信号确定触摸位置。
10.为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文列出实施例，并结合附图作详细说明如下。
附图说明
11.附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同/类似部件或步骤。
12.图1示出了根据本公开的一实施例的触摸感测装置以及显示触摸面板的示意图。
13.图2示出了根据本公开的一实施例的噪声信号对触摸感测单元的影响的示意图。
14.图3a
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3b示出了根据本公开的一实施例的用于触摸面板的触摸感测方法的流程示意图。
15.图4a
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4e示出了根据本公开的一实施例的待测触摸感测电路与基准触摸感测电路的示例对应关系的示意图。
16.图5a
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5b示出了根据本公开的一实施例的一对触摸感测电路进行触摸感测时的等效电路。
17.图6a
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6b示出了根据本公开实施例的触摸感测装置的示意图。
具体实施方式
18.在本公开说明书全文(包括权利要求书)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。本公开说明书全文(包括权利要求书)中提及的“第一”、“第二”等用语是用以命名元件(element)的名称，或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量的上限或下限，亦非用来限制元件的次序。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同附图标记的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同附图标记或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。单数形式的表达可包括复数形式的表达，复数形式的表达也可包括单数形式的表达，除非上下文中清楚地定义。
19.图1是根据本公开的一实施例的触摸感测装置以及显示触摸面板的示意图。
20.参考图1，触摸感测装置100耦接到显示触摸面板200，并且显示触摸面板200整合有触摸面板210以及显示面板220。触摸面板210包括多个触摸感测单元210_1～210_m，其中m为正整数。
21.根据一些实施例，触摸感测单元210_1～210_m可以设置为在显示面板220的至少一个表面上与显示面板220叠置，如图1所示。在一些实施例中，触摸感测单元210_1～210_m可以形成在显示面板220内部。
22.在本公开的实施例中，触摸感测装置100适于感测显示触摸面板210的多个触摸感测单元210_1～210_m。
23.触摸感测单元210_1～210_m可以为触摸电极。每个触摸电极相对于参考地形成一个自电容，存在自电容值，当触摸激励信号施加到该触摸电极时会从该触摸电极输出一电信号，并且当触摸发生并向触摸电极施加触摸激励信号时，会引入额外的电容，从而引起触摸电极输出的电信号的改变，通过该电信号的改变而可以检测到在该触摸电极处正在发生触摸。
24.多个触摸感测单元210_1～210_m可根据面板形状来布置。
25.在一些实施例中，210_1～210_m可以布置成a*b(a行b列)的阵列形式。
26.虽然在图1中示出触摸感测单元为自电容的形式，并且在本公开的上下文中的大部分均是基于自电容形式来进行描述，但是本领域技术人员将理解，触摸感测单元也可以为互电容形式。在互电容形式中，触摸面板210包括按行列布置的触摸电极(驱动电极和感应电极)，每行和每列的交叉处会存在一个互电容，该互电容可以被认为是一个触摸感测单元。向每条驱动电极施加驱动信号，并从所有感应电极读取针对该驱动信号的感应电极信号。当发生触摸时，触摸位置附近的触摸电极的互电容值会发生改变，从而会引起至少一部分感应电极信号的值的改变，从而可以确定发生触摸。
27.触摸感测装置100可包括多个触摸感测电路，用110_1～110_n来表示。可以针对每
个触摸感测单元设置一个触摸感测电路，基于从触摸感测单元获得的电信号的改变而确定在该触摸感测单元正在发生触摸，此触摸感测电路的数量应该为m个(a*b个)。在一些实施例中，可以针对每一行设置一个触摸感测电路并且针对每一列设置一个触摸感测电路，即横向和纵向设置多个感测通道，每个感测通道设置有一个触摸感测电路，在这种情况下，需要检测横向的通道以及纵向的通道，以基于检测到电信号发生改变的通道对应的行和列而确定发生触摸的触摸感测单元的位置，触摸感测电路的数量应该为a b个。此外，在触摸感测单元为互电容形式的情况下，可以将对每个驱动电极施加驱动信号以及从多个感应电极获得多个感应电极信号的一个或多个电路共同当做该驱动电极对应的触摸感测电路。
28.触摸感测装置100还可以包括与多个触摸感测电路110_1～110_n一一对应的多个运算单元112_1～112_n以及多个数字处理单元114_1～114_n(例如，每个数字处理单元包括模数转换器(adc)以及数字后端(dbe)电路，数字后端电路包括相关的特定功能性的数字处理电路，也可以省略，本公开并不加以限制)等等，其中n为正整数。每个触摸感测电路110_1～110_n可以从触摸感测单元得到感测信号，并将得到的感测信号提供到后续的运算单元和数字处理单元等等，以输出一数字信号。触摸感测电路110_1～110_n至运算单元112_1～112_n之间的各条路径之间可相互提供信号，以分别进行各自的信号运算。后续的控制器可以根据数字处理单元提供的各个信号而进行触摸位置的确定。
29.在本实施例中，运算单元112_1～112_n可以实施以电流、电压或电荷形式的运算方式，来实现本公开各实施例所述的运算功能。
30.值得注意的是，本公开中的前文或后文的所述“噪声”可包括触摸面板接收到的来自显示面板的干扰，例如来自显示面板220的阴极噪声(cathode noise)、共模噪声(common mode noise)或其他噪声，本公开并不加以限制。在一实施例中，显示面板可例如是有机发光二极管(organic light
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emitting diode，oled)显示面板、液晶显示器(liquid
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crystal display，lcd)面板、mini
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led或其他类型的显示器面板，本公开并不加以限制。并且，触摸感测电路也可以整合在具有显示驱动的复合式芯片当中，例如触控和显示驱动器整合(touch and display driver integration，tddi)芯片。另外，在另一实施例中，显示触摸面板更可以整合有指纹触摸面板，以致本公开的所述“噪声”更可能包括来自指纹触摸面板的干扰。并且，触摸感测电路亦整合在具有指纹感测驱动以及显示驱动的复合式芯片当中，例如指纹、触控和显示驱动器整合(fingerprint,touch and display driver integration，ftdi)芯片。
31.在本公开的实施例中，以自电容为例，对于每个触摸感测单元，在触摸感测单元对应的触摸电极的接触垫的面积相同的情况下，基于平行板电容器形成原理可知在触摸电极的水平位置固定的情况下，触摸电极的自电容与接触垫的面积成正比，因此默认这两个触摸电极的自电容值相等的。对于指示它们所承受的外界干扰(例如，显示噪声、以及共模噪声等)的噪声信号，该噪声信号对触摸感测单元的影响的示意图可以如图2所示，并且噪声信号的值可以与触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积相关以及与触摸感测单元的位置相关。
32.在图2中，示出了两个触摸感测单元以及对应的两个触摸感测电路。第一触摸感测单元具有自电容cs1且第二触摸感测单元具有自电容cs2，在如图2所示的情况下，触摸感测单元对应的触摸电极的接触垫的面积相同，由于自电容的大小可以由触摸感测单元对应的
触摸电极的接触垫的面积决定，因此每个触摸感测单元的自电容cs1和cs2是相等的，并且噪声信号的电压vn1和vn2分别施加到与每个触摸感测单元的自电容cs1和cs2上。此外，一般对于同一个触摸面板，每个触摸电极所承受的噪声信号的电压vn1或vn2的值可以与触摸电极的接触垫面积相关以及与触摸电极的位置相关。
33.同样的，在触摸感测单元为互电容形式的情况下，互电容值也会由触摸电极(驱动电极和感应电极)的相对面积决定。例如，第1行的驱动电极和第1列的感应电极之间的互电容的互电容值由这两个电极的相对面积决定。此外，该互电容所承受的噪声信号的电压值也与该相对面积相关以及与触摸电极(驱动电极和感应电极)的位置相关。
34.本公开的实施例提出的用于触摸面板的触摸感测方法能够用于减小由于这些噪声对触摸感测结果的影响。
35.此外，在另外一些情况下，一些触摸感测单元的自电容(互电容)可能并不相等，例如图2中的cs1与cs2各自可能是不相等的，这可以是由于触摸电极面积的大小决定的，此时在进行触摸感测的时候还需要考虑到这一点。这将在后文的描述中进行详细描述。
36.下面结合图3a
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4e对根据本公开实施例的用于触摸面板的触摸感测方法进行详细描述。图3a
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3b示出了根据本公开实施例的用于触摸面板的触摸感测方法的流程示意图。该触摸感测方法可以用于图1所示的触摸感测装置。图4a
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4e示出了根据本公开的一实施例的用于待测触摸感测单元的触摸感测电路(简称为待测触摸感测电路)与用于基准触摸感测单元的触摸感测电路(简称为基准触摸感测电路)的示例对应关系的示意图。
37.所述触摸面板包括多个触摸感测单元。
38.如图3a所示，在步骤s301中，确定多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为至少一个待测触摸感测电路，并确定所述多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为至少一个基准触摸感测电路。
39.其中，每个待测触摸感测电路具有与其对应的基准触摸感测电路。例如，所述至少一个待测触摸感测电路可以与同一个基准触摸感测电路相对应，或者，所述至少一个待测触摸感测电路可以与不同的基准触摸感测电路相对应。
40.每个触摸感测电路具有与其对应的触摸感测单元。例如，在触摸感测单元为自电容形式的情况下，触摸感测电路可以与触摸感测单元一一对应。或者，每个待测触摸感测电路对应一行或一列上的多个触摸感测单元，对应的基准触摸感测电路也对应一行或一列上的多个触摸感测单元。此外，在待测触摸感测电路与基准触摸感测电路可以分时工作时，待测触摸感测电路和基准触摸感测电路甚至可以是同一个触摸感测电路，从而可以在不同时间(分时地)对同一个触摸感测单元进行感测。
41.在触摸感测单元为互电容形式的情况下，可以对每个驱动电极施加触摸激励信号，以及从多个感应电极获得多个感应电极信号。在此情况下，可以将每个触摸感测电路分为两部分：激励信号施加子电路、以及触摸检测子电路。而且，一行的所有触摸感测单元的各自的驱动电极可以是共享的，并且各自的激励信号施加子电路也可以是共享的。可以通过不同的触摸检测子电路从不同的感应电极获得多个感应电极信号。同样的，在待测触摸感测电路与基准触摸感测电路可以分时工作时，待测触摸感测电路和基准触摸感测电路可以共享相同的多个触摸检测子电路(例如，多个触摸检测子电路的数量与感应电极的数量相同)，并且，待测触摸感测电路和基准触摸感测电路甚至可以是同一个触摸感测电路，从
而可以在不同时间(分时)向同一个驱动电极施加触摸激励信号和触摸基准信号，并对应地在不同时间(分时)从所有感应电极获取多个感应电极信号。
42.在步骤s302中，通过每个待测触摸感测电路向对应的触摸感测单元发送触摸激励信号，并得到至少一个触摸感测信号。
43.例如，在触摸感测单元为自电容形式的情况下，每个待测触摸感测电路可以向对应的一个触摸感测单元施加触摸激励信号，并从该触摸感测单元获取一个感应信号，作为触摸感测信号。通过多个待测触摸感测电路可以从多个触摸感测单元获取多个感应信号，即多个触摸感测信号。
44.例如，在触摸感测单元为互电容形式的情况下，与一行驱动电极对应的多个待测触摸感测电路所共享的激励信号施加子电路向所述驱动电极施加驱动信号，以及多个待测触摸感测电路的触摸检测子电路从多个感应电极获得多个感应电极信号，作为多个触摸感测信号。例如，当向一行驱动电极施加驱动信号时，会从所有感应电极获得针对该驱动信号的多个触摸感测信号。
45.在步骤s303中，通过每个基准触摸感测电路向对应的触摸感测单元发送触摸基准信号，并得到至少一个基准感测信号，其中，所述触摸基准信号与所述触摸激励信号是不同的信号。
46.得到至少一个基准感测信号的过程与上述得到至少一个触摸感测信号的过程类似。
47.此外，触摸激励信号可以是可变信号(例如，频率或幅值可变的信号)，触摸基准信号可以是直流信号或另一可变信号。
48.在步骤s304中，根据所述至少一个基准感测信号与所述至少一个触摸感测信号得到至少一个感测信号。
49.例如，针对每个触摸感测信号，将该触摸感测信号与一个基准感测信号相减，得到差值信号，作为一个感测信号，其中，得到该触摸感测信号的待测触摸感测电路与得到所述一个基准感测信号的基准触摸感测电路是相对应的。
50.例如，在触摸感测单元为自电容形式的情况下，将从每个待测触摸感测电路对应的触摸感测单元获取的触摸感测信号与从该待测触摸感测电路对应的基准触摸感测电路对应的触摸感测单元获取的基准感测信号进行相减，得到差值信号。
51.例如，在触摸感测单元为互电容形式的情况下，在一个待测触摸感测电路(其激励信号施加子电路)向一个驱动电极施加触摸激励信号后会获取多个触摸感测信号。将该多个触摸感测信号中的每一者与该待测触摸感测电路对应的基准触摸感测电路(其激励信号施加子电路)向另一个驱动电极施加触摸基准信号后获取的多个基准感测信号之一进行相减，得到至少一个差值信号。针对对应的一对待测触摸感测电路和基准触摸感测电路，多个触摸感测信号和基准感测信号可以任意组合。例如，对于3
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3阵列形式布置的互容式触摸感测单元，第一到第三待测触摸感测电路所共享的激励信号施加子电路向第一行的驱动电极施加了触摸激励信号tx1后，所述第一到第三待测触摸感测电路可以得到三个触摸感测信号(r11,r12,r13),对应的第一到第三基准触摸感测电路所共享的激励信号施加子电路向第二行的驱动电极施加了触摸基准信号tx2，所述第一到第三基准触摸感测电路可以得到了三个基准感测信号(r21,r22,r23),可以将其中一个触摸感测信号(例如，r11)与任一
个基准感测信号(例如，r21、r22或r23)相减。
52.此外，还考虑到触摸感测单元处的电容值以及噪声信号的大小等将由每个触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积(自电容)或相对面积(互电容时驱动电极和感应电极的相对面积)决定，因此针对上述一对触摸感测信号和基准感测信号，可以将基准触摸信号与预设系数相乘，其中所述预设系数与从其得到该触摸感测信号的一个触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积(自电容)或相对面积(互电容时驱动电极和感应电极的相对面积)与从其得到所述一个基准触摸信号的一个触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积(自电容)或相对面积(互电容时驱动电极和感应电极的相对面积)之间的比值相关,并且将所述触摸感测信号和与所述预设系数相乘之后的所述基准感测信号进行相减，得到所述差值信号。
53.可选地，向从其得到该触摸感测信号的一个触摸感测单元施加的触摸激励信号和向从其得到所述一个基准感测信号的一个触摸感测单元施加的触摸基准信号为相位、幅值和频率至少一项不同的两个可变信号。在仅幅值不同的情况下，这两个可变信号的幅值的比值可以与上述触摸感测单元所承受的噪声信号的值之间的比值相关、和/或与上述触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积或相对面积之间的比值相关。
54.在步骤s305中，根据所述至少一个感测信号，获取所述至少一个待测触摸感测电路与所述至少一个基准触摸感测电路所感测到的电容差值。
55.所得到的至少一个感测信号中的每一者已经去除了至少一部分噪声，因此可以用于计算电容差值，从而确定触摸是否发生。
56.下面以自电容为例对本公开的实施例的更多细节进行详细说明。
57.图3b示出了在触摸感测单元为自电容形式的情况时的触摸感测方法。
58.如图3b所示，在步骤s310中，确定多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为第一数量的待测触摸感测电路，并确定所述多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为第二数量的基准触摸感测电路，其中每个触摸感测电路具有与其对应的触摸感测单元，并且每个待测触摸感测电路具有其对应的基准触摸感测电路。
59.可选地，每个触摸感测电路具有与其对应的触摸感测单元，用于感测触摸感测单元上发生的触摸并输出触摸信号。例如，当用户的手指或笔触摸或接近该触摸感测单元时，该触摸感测电路能够感测到该触摸感测单元处的电容变化，从而向后续的运算单元输出指示该变化的输出信号。
60.可选地，多个触摸感测电路可根据不同的配置方式而分别选择性地配置成不同类型的触摸感测电路。例如，待测触摸感测电路与基准触摸感测电路的对应方式可以为全对一、多对一、以及一对一。一般待测触摸感测电路的数量大于等于基准触摸感测电路。
61.例如，在全对一的情况下，第一数量的待测触摸感测电路可以与同一个基准触摸感测电路相对应，即多个触摸感测电路中的仅一个触摸感测电路作为基准触摸感测电路，也就是说，第二数量为1，第一数量为n
‑
1。
62.又例如，在一对一或多对一的情况下，第一数量的待测触摸感测电路可以与不同的基准触摸感测电路相对应，即第二数量可以大于1，且多个待测触摸感测电路可以与一个基准触摸感测电路相对应，其中：一种特殊的情形，待测触摸感测电路与基准触摸感测电路是一一对应的(一对一)；另一种特殊情形，多个触摸感测电路中包括多组，每一组中包括一个基准触摸感测电路以及剩余的待测触摸感测电路(多对一)。
63.应理解，根据具体配置，一个触摸感测电路可以作为与一个基准触摸感测电路对应的待测触摸感测电路，又可以作为另一个待测触摸感测电路的基准触摸感测电路。也就是说，待测触摸感测电路与基准触摸感测电路可以以多种方式对应，只要每个待测触摸感测电路能够与一个基准触摸感测电路对应，并且能够通过对每个触摸感测电路的时序控制等来实现对所有触摸感测单元的触摸感测即可。
64.例如，假设存在6*1个触摸感测单元(实际上触摸感测单元不仅限于6个，这里仅仅是为了举例说明)，如图4a所示，对应于全对一的情况，将用于感测第1个触摸感测单元的触摸感测电路确定为基准触摸感测电路(第二数量为1)，而将用于感测其余5个触摸感测单元的触摸感测电路确定为待测触摸感测电路(第一数量为5),5个触摸感测电路分别从各自对应的触摸感测单元接收触摸感测信号，并且基准触摸感测电路从对应的一个触摸感测单元接收基准感测信号。
65.另外，对于一对一的情况，如图4b所示，也可以顺序地将每两个相邻触摸感测单元对应的触摸感测电路分别当作基准触摸感测电路和待测触摸感测电路，或者，如图4c所示，可以将第1
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3个触摸感测电路分为基准触摸感测电路组，第4
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6个触摸感测电路分为待测触摸感测电路组，然后将组内对应位置的触摸感测电路(例如，第1个与第4个、第2个与第5个、以及第3个与第6个触摸感测电路)分别对应。
66.此外，对于一对一的特殊情况，在待测触摸感测电路与基准触摸感测电路可以分时工作时，待测触摸感测电路和基准触摸感测电路甚至可以是同一个触摸感测电路，从而可以分时地对相同的触摸感测单元进行感测，即触摸感测电路自身在不同时段分别作为待测触摸感测电路与基准触摸感测电路。例如，在第一时段内，各个触摸感测电路均作为待测触摸感测电路，向第1
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6个触摸感测单元均施加触摸激励信号，并获得6个触摸感测信号，然后在第二时段内，各个触摸感测电路均作为基准触摸感测电路，向第1
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6个触摸感测单元均施加触摸基准信号，并获得6个基准感测信号。
67.再例如，对应于多对一的情况，如图4d所示，可以将第1
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3个触摸感测电路分为第一组，第4
‑
6个触摸感测电路分为第二组，并将第一组中的第1个触摸感测电路作为基准触摸感测电路，剩余两个触摸感测电路作为待测触摸感测电路，并将第二组中包括的第4个触摸感测电路作为基准触摸感测电路，剩余两个触摸感测电路作为待测触摸感测电路。
68.另外，如前面所述，一个触摸感测电路可以作为与一个基准触摸感测电路对应的待测触摸感测电路，又可以作为另一个待测触摸感测电路对应的基准触摸感测电路。如图4e所示，第2个触摸感测电路相对于第1个触摸感测电路可以为待测触摸感测电路，但是相对于第3个触摸感测电路又可以是基准触摸感测电路，同样的，第3个触摸感测电路相对于第2个触摸感测电路为待测触摸感测电路，但相对于第4个触摸感测电路又可以是基准触摸感测电路，以此类推，并且第6个触摸感测电路可以与第1个触摸感测电路对应，从而可以对所有触摸感测单元进行触摸检测。
69.每一对待测触摸感测电路和基准感测电路的输出信号输入到运算单元以进行运算，并且每个基准触摸感测电路的输出信号也单独输入运算单元，将用于如将在后文描述的残留噪声信号消除过程。当然，也可以存在根据本公开发明构思的待测触摸感测电路和基准触摸感测电路其他对应方式，这都不脱离本公开的范围。
70.如将在后面描述的，当基准触摸感测电路接收的触摸基准信号为dc电压时，由于
此时基准触摸感测电路并不能感测其对应的触摸感测单元处的触摸，因此为了执行完整的触摸感测过程，可以进行多次上述确定过程，从而使得每个触摸感测单元对应的触摸感测电路都能被作为一次待测触摸感测电路，从而感测在该触摸感测单元处发生的触摸。例如，如果触摸面板上的触摸感测单元(自电容)按照3
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3阵列布置(9个触摸感测单元)，可以在第一次确定过程中，将第一行和第一列(1,1)的触摸感测单元对应的触摸感测电路作为基准触摸感测电路，并将剩下的8个触摸感测单元对应的8个触摸感测电路作为待测触摸感测电路，然后执行如将在后文描述的触摸感测操作，以判断是否在这8个触摸感测单元处发生触摸；然后，在第二次确定过程中，将第一行和第一列的触摸感测单元对应的触摸感测电路作为待测触摸感测电路，并将剩下的触摸感测单元对应的8个触摸感测电路中的任何一个作为基准触摸感测电路，然后执行如将在后文描述的触摸感测操作，以判断是否在第一行第一列的触摸感测单元处发生触摸。
71.因此，在图4a所示的情况下，在第二次确定过程中(未示出)，可以将第1个触摸感测单元的触摸感测电路确定为待测触摸感测电路，并将第2
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6个触摸感测电路中的任一个确定为对应的基准触摸感测电路。
72.在图4b所示的情况下，在第二次确定过程中(未示出)，可以将相邻两个触摸感测单元对应的触摸感测电路又分别当作待测触摸感测电路和基准触摸感测电路。
73.在图4c所示的情况下，在第二次确定过程中(未示出)，可以将第1
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3个触摸感测电路分为待测触摸感测电路组，第4
‑
6个触摸感测电路分为基准触摸感测电路组，然后将组中相同位置的触摸感测电路分别对应。
74.在图4d所示的情况下，在第二次确定过程中(未示出)，可以将第一组中的第1个触摸感测电路和第二组中的第4个触摸感测电路确定为待测触摸感测电路，将第一组中的第2个或第3个触摸感测电路作为与第1个触摸感测电路对应的基准触摸感测电路，并且将第二组中的第5个或第6个触摸感测电路作为与第2个触摸感测电路对应的基准触摸感测电路。
75.在步骤s320中，使每个待测触摸感测电路的第一端接收触摸激励信号(tx1)，第二端向对应的触摸感测单元施加所述触摸激励信号(tx1)并接收来自所述对应的触摸感测单元的触摸感测信号，从输出端输出第一输出信号。
76.例如，触摸激励信号可以是第一可变信号，例如脉冲波、正弦波、三角波信号以及其他可变信号(幅值、和/或频率等可变的信号)。
77.当待测触摸感测电路将触摸激励信号(tx1)施加到触摸感测单元上时，待测触摸感测电路可以从该触摸感测单元上得到电信号(例如，电压、电流或电荷信号)，例如，通过该触摸激励信号而对触摸电极的自电容的充放电，从触摸电极可以获得具有对应的充放电电压的电压信号。
78.如前面所述，显示面板以及指纹识别面板等会对触摸面板的触摸感测带来噪声，当触摸激励信号为第一可变信号时，在有触摸发生的情况下，待测触摸感测电路获得的触摸感测信号包括噪声信号和触控信号，因此第一输出信号可以视为包括第一噪声信号和第一触控信号。
79.待测触摸感测电路在从触摸感测单元得到触摸感测信号之后，从输出端输出与该触摸感测信号相关联的第一输出信号。由于存在第一数量的待测触摸感测电路，因此相应地有存在第一数量的第一输出信号。
80.在步骤s330中，使每个基准触摸感测电路的第一端接收触摸基准信号(dc/tx2)，第二端向对应的触摸感测单元施加所述触摸基准信号(dc/tx2)并接收来自所述对应的触摸感测单元的基准感测信号，从输出端输出第二输出信号，其中，所述触摸基准信号(dc/tx2)与所述触摸激励信号(tx1)是不同的信号，即其频率、相位、幅值至少有一者不同。
81.基准触摸感测电路在从触摸感测单元得到基准感测信号之后，从输出端输出与该基准感测信号相关联的第二输出信号。由于存在第二数量的基准触摸感测单元，因此相应地存在第二数量的第二输出信号。
82.基准触摸感测电路和待测触摸感测电路的工作过程相同，仅仅是各自对应的触摸感测单元位置可能不同(分时的情况下也可能相同)，以及所涉及的触摸基准信号(dc/tx2)与所述触摸激励信号(tx1)是不同的信号。
83.触摸基准信号可以为一直流信号或者与第一可变信号不同的第二可变信号。当触摸基准信号为直流信号(例如，0v、1v的电压信号)时，在触摸基准信号施加到基准触摸感测单元之后，即使有触摸发生，基准触摸感测电路获得的基准感测信号也仅包括噪声信号；当触摸基准信号为第二可变信号时，在有触摸发生的情况下，基准触摸感测电路获得的基准感测信号包括噪声信号和触控信号，因此第二输出信号可视为包括第二噪声信号和第二触控信号。该第二输出信号被用于与该基准触摸感测电路对应的待测触摸感测电路输出的第一输出信号进行噪声信号的消除。可选地，在触摸激励信号为第一可变信号，触摸基准信号为第二可变信号的情况下，所述触摸激励信号和触摸基准信号可以为仅幅值不同的信号。
84.可选地，每个待测触摸感测电路和基准触摸感测电路均仅对应一个触摸感测单元，或均对应相同数量的多个触摸感测单元。
85.例如，每个待测触摸感测电路可以仅对应一个触摸感测单元(即，向其施加触摸激励信号并从其获取触摸感测信号)，且所述待测触摸感测电路对应的基准触摸感测电路可以对应另一个触摸感测单元。
86.例如，每个待测触摸感测电路可以对应同一行或一列上的触摸感测单元,而相应地，所述待测触摸感测电路对应的基准触摸感测电路可以对应另一行或一列上的触摸感测单元。
87.在步骤s340中，根据第一数量的第一输出信号与第二数量的第二输出信号，得到每个待测触摸感测电路与对应的基准触摸感测电路所感测到的电容差值。
88.每个待测触摸感测电路输出的第一输出信号(与触摸感测信号相关联)与对应的基准触摸感测电路输出的第二输出信号(与基准感测信号相关联)相减，在有触摸发生的情况下，第一输出信号包括第一噪声信号和第一触控信号，第二输出信号包括第二噪声信号(触摸基准信号为dc的情况下)或第二噪声信号和第二触控信号(触摸基准信号为第二可变信号的情况下)，通过将两者相减，能够消除至少一部分噪声信号，从而可以提高感测的精确度，并且当待测触摸感测电路与基准触摸感测电路分别对应的触摸感测单元位置越接近，触摸感测单元所受到的干扰相互之间就越相似(如果触摸电极的接触垫面积相同)，因此第一噪声信号和第二噪声信号也越相似，从而噪声消除效果越好，甚至可以完全消除噪声。
89.因此，可以将每个待测触摸感测电路输出的第一输出信号与对应的基准触摸感测电路输出的第二输出信号相减，得到差值信号。
90.如前面所述，第一输出信号与触摸感测信号相关联，且包括第一噪声信号和第一触控信号，第二输出信号与基准感测信号相关联，且包括第二噪声信号和第二触控信号(以第一噪声信号与第二噪声信号相同为例)，触控信号可以体现为电流、电压或电荷信号。在触摸发生的情况下，如果触摸基准信号为dc信号，则第二输出信号仅包括噪声信号，且将第一输出信号与第二输出信号相减得到的差值信号已经不存在噪声信号，且仅包括第一触控信号，第一触控信号对应的电压、电流或电荷值相对于理论值(理论值根据待测触摸感测电路的结构以及触摸激励信号tx1而可以预先确定)会产生改变；如果触摸基准信号为第二可变信号tx2，则将第一输出信号与第二输出信号相减得到的差值信号仅包括指示第一触控信号和第二触控信号的差异的信号(噪声已经被消除)，且差值信号对应的电流、电压或电荷值相对于理论值(同样地，可以基于待测/基准触摸感测电路的结构以及触摸激励信号tx1、触摸基准信号tx2而可以预先确定)也存在改变。
91.因此，基于每一对触摸感测电路(每个待测触摸感测电路和对应的一个基准触摸感测电路)输出的第一输出信号和第二输出信号，可以得到多个差值信号，根据这些差值信号各自的值，从而可以得到多对触摸感测电路所感测到的多个电容差值。
92.如前面所述，在一些情况下，对于每一对的待测触摸感测电路和基准触摸感测电路，它们各自对应的触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积可能并不相等，因此需要将基准触摸感测电路输出的第二输出信号与预设系数相乘，然后再将所述第一输出信号和与所述预设系数相乘之后的第二输出信号进行相减，得到所述差值信号，其中所述预设系数与该待测触摸感测电路以及该对应的基准触摸感测电路各自对应的触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积之间的比值相关。
93.此外，同时，在该对中的待测触摸感测电路接收的触摸激励信号与对应的基准触摸感测电路接收的触摸基准信号为仅幅值不同的两个可变信号时，所述两个可变信号的幅值的比值与该待测触摸感测电路以及该对应的基准触摸感测电路各自对应的触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积之间的比值相关。这将在后文结合图5a
‑
5b进行详细描述。
94.更具体地，所述第一输出信号和第二输出信号为电压信号，此时，可以将每个待测触摸感测电路输出的第一输出信号与对应的基准触摸感测电路输出的第二输出信号输入到减法器以进行相减。减法器电路可以是例如模拟电路。
95.基于减法器的上述相减过程的示意图将如后文图6b所示。如图6b所示，将第一输出信号(用out1表示)和第二输出信号(用out2表示)分别输入到减法器电路的两端，减法器电路将两者进行相减而得到差值信号,即，fout1＝out1
‑
k*out2。这里，预设系数k与待测触摸感测电路对应的触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积与基准触摸感测电路对应的触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积的比值相关，k大于0。
96.或者，所述第一输出信号和第二输出信号为电流信号，此时，可以将第二输出信号经电流镜电路的一输入端被输入到电流镜电路中的镜像模块，并从所述镜像模块向电流镜电路中的叠加模块输出负极性的输出信号；以及将第一输出信号经电流镜电路的另一输入端输入叠加模块，以与负极性的输出信号进行叠加后，经电流镜电路的输出端输出。
97.基于电流镜电路的上述相减过程的示意图如图6b所示，电流镜电路的一输入端接收电流形式的第二输出信号，然后通过镜像模块生成镜像电流信号，并通过合适的接地，就可以从电流镜电路的镜像模块输出负极性的输出信号，电流镜电路的第二输入端接收第一
输出信号，然后电流镜电路中的叠加模块将第一输出信号与该负极性的输出信号(均为电流形式)叠加，以从电流镜电路的输出端输出叠加后的信号，显然叠加后的信号的值即为第一输出信号与第二输出信号的差值信号的值，即，fout1＝out1
‑
k*out2。同样的，预设系数k与待测触摸感测电路对应的触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积与基准触摸感测电路对应的触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积的比值相关。
98.或者，第一输出信号和第二输出信号还可以为电荷信号，通过将待测触摸感测电路和基准触摸感测电路对应的触摸感测单元的自电容上的电荷进行相减，从而抵消掉自电容上的噪声电荷，原理与电压或电流形式的类似，因此这里不再重复。
99.此外，上述第一输出信号、第二输出信号以及对应的差值信号均为模拟信号，因此需要将它们转换为数字信号(例如，经由模数转换器(adc))以便于后面的数字后端进行处理(数字后端包括相关的特定功能性的数字处理电路，也可以省略，本公开并不加以限制)，并将转换后的或者处理后的数字信号提供给控制器等进行处理以确定触摸位置。
100.同时，由于在触摸感测电路相互之间的干扰以及信号传输路径或其他路径可能具有其他响应，因此，在得到上述差值信号(即消除了由于显示面板等带来的至少一部分噪声的信号)之后，需要对该差值信号进行模数转换以及后续数字处理得到对应的数字信号，从而会存在其他形式的噪声信号(对应的数字信号中的噪声信号统称为最终残留噪声信号)，因此还应该考虑能够将该最终残留噪声信号消除的方式。
101.首先考虑如何得到该最终残留噪声信号的值。如参考图1所描述的，多个触摸感测电路110_1～110_n与多个运算单元112_1～112_n以及多个数字处理单元114_1～114_n(包括模数转换器和数字后端等等)一一对应，而运算单元可以将两个输入端的信号(如第一输出信号和第二输出信号)进行相减，因此一种可能的方式是将现有的基准触摸感测电路输出的第二输出信号与自身通过运算单元进行相减(由于减法器电路是现有的)，从而从运算单元的输出端输出初始残留噪声信号(例如，具有0或比较小的值)，然后将该初始残留噪声信号输入对应的数字处理单元，从而在后续数字处理单元输出的信号的值就为最终残留噪声信号的值。那么对于与这样的一个基准触摸感测电路相对应的一个或多个待测触摸感测电路，将这些待测触摸感测电路输出的第一输出信号分别与第二输出信号经过运算单元相减之后得到的一个或多个差值信号经过数字处理单元之后得到的数字信号减去上述最终残留噪声信号，则可以将每个差值信号对应的数字信号当中的最终残留噪声信号消除，进而可获得准确的触摸面板的触摸感测结果。例如，将这些差值信号经过数字处理单元之后得到的数字信号与将初始残留噪声信号输入数字处理单元之后得到的数字信号(最终残留噪声信号)输入到后续控制器，通过控制器对基于差值信号得到的每个数字信号和基于初始残留噪声信号得到的数字信号进行相减，以得到去除了最终残留噪声信号的、差值信号对应的各个数字信号，从而可以根据这些数字信号的值而得到各个感测到的电容差值，进而进行触摸位置的确定。
102.也就是说，步骤s340可以包括：对于每个待测触摸感测电路和对应的基准触摸感测电路，基于该对应的基准触摸感测电路输出的第二输出信号生成第一数字信号，例如，首先生成初始残留噪声信号，然后将该初始残留噪声信号进行处理得到第一数字信号(最终残留噪声信号)；将该待测触摸感测电路输出的第一输出信号和对应的基准触摸感测电路输出的第二输出信号的差值信号处理为第二数字信号；将第二数字信号与第一数字信号相
减，得到去除了处理过程导致的最终残留噪声信号的差值数字信号；以及基于差值数字信号得到该待测触摸感测电路与对应的基准触摸感测电路所感测到的电容差值。
103.通常，如前面所述，对于每个触摸感测单元，如果它们对应的触摸电极的接触垫的面积相同，默认它们受到外界的干扰(例如，显示噪声、共模噪声等)是相等的，各个触摸感测电路的等效的电路如图5a
‑
5b所示(示出一对)。
104.图5a
‑
5b示出了根据本公开的一实施例的一对触摸感测电路进行触摸感测时的等效电路。在图5a中，cs1为待测触摸感测电路对应的一个触摸感测单元的自电容值，cs2为基准触摸感测电路对应的一个触摸感测单元的自电容值，vn1和vn2分别为待测和基准触摸感测电路对应的触摸感测单元受到的等效的噪声电压(为了便于描述，对应的噪声信号也分别用vn1和vn2来表示)，tx1为施加到待测触摸感测电路的触摸激励信号，tx2(图5b)或dc(图5a)为施加到基准触摸感测电路的触摸基准信号，gs为触摸感测电路的等效电导。虽然图5中仅示出了一对触摸感测电路，但是本领域技术人员应该理解，这仅仅是为了更清楚地描述本公开的实施例，实际上还可以包括更多对的触摸感测电路，一个基准触摸感测电路可以与多个待测触摸感测电路相对应。
105.在很多情况下，所有触摸感测单元的自电容是相等的(触摸电极的触摸垫的面积相等)。此外，将触摸驱动信号(即用于待测触摸感测电路的幅值为vtx1的触摸激励信号tx1或用于基准触摸感测电路的触摸基准信号dc或幅值为vtx2的tx2，tx1与tx2为相同的可变信号)施加到每个触摸感测单元。
106.在触摸基准信号为dc信号的情况下，如图5a所示，由于cs1＝cs2，且vn1与vn2一般比较接近且相位相同，可以得到如下公式(1)，
107.vo1＝gs
×
(vtx1
×
cs1 vn1
×
cs1
‑
vn2
×
cs2)
…
(1)
108.由于cs1基本与cs2相等，且vn1基本与vn2相等，公式(1)中vn1
×
cs1
‑
vn2
×
cs2的值为0或接近0的较小值，即去除了噪声信号，从而vo1基本对应于触摸激励信号的电压，而在发生触摸时候假设，cs1发生变化，因此该vo1的电压会发生明显变化，从而可以用于确定触摸感测电路(待测触摸感测电路和基准触摸感测电路)所感测到的电容差值，从而与尚未发生触摸时的电容差值比较，即可确定在该待测触摸感测电路对应的触摸感测单元处是否有触摸发生。
109.在触摸基准信号为可变信号tx2的情况下，如图5b所示，由于cs1＝cs2，tx1和tx2为相同的可变信号，并由于vn1与vn2一般比较接近且相位相同，可得到如下公式(2)，
110.vo1＝gs
×
(vtx1
×
cs1 vn1
×
cs1
‑
(vtx2
×
cs2 vn2
×
cs2))
111.＝gs
×
(vtx1
×
cs1
‑
vtx2
×
cs2) gs
×
(vn1
×
cs1
‑
vn2
×
cs2)
…
(2)
112.由于cs1基本与cs2相等，且vn1基本与vn2相等，公式(2)中vn1
×
cs1
‑
vn2
×
cs2的值为0或接近0的较小值，即去除了噪声信号，从而vo1仅需对应于触摸激励信号的电压以及触摸基准信号的电压的电压差(可有较大的动态范围)，假设cs1变化，该vo1的电压会发生变化，从而可以用于确定触摸感测电路(待测触摸感测电路和基准触摸感测电路)所感测到的电容差值，从而与尚未发生触摸时的电容差值比较，即可确定在该待测触摸感测电路对应的触摸感测单元处是否有触摸发生。
113.但是，如前面所述，在一些情况下，某些触摸感测单元的自电容并不相等。因此，针对每一对触摸感测电路(一个待测触摸感测电路和一个基准触摸感测电路)，如果各自对应
的触摸感测单元的接触垫的面积不等，则cs1和cs2会明显不相等。或者，根据待测触摸感测电路和基准触摸感测电路对应的触摸感测单元所位于的不同位置以及接触垫的面积，即使cs1基本与cs2相等，vn1和vn2也可能并不相等。或者，cs1与cs2不相等且vn1和vn2也不相等。
114.由公式(1)和(2)可知，如果cs1和cs2不相等，和/或vn1和vn2不相等，如果不做任何修改，将不能很好地消除噪声信号。以下针对这些情况进行详细说明。
115.因此，本公开的实施例提出了一种方式，将基准触摸感测电路输出的第二输出信号乘以一个系数k，再将对应的待测触摸感测电路输出的第一输出信号与乘以了k的第二输出信号进行相减。其中，k可以与待测触摸感测电路对应的触摸感测单元的自电容值与基准触摸感测电路对应的触摸感测单元的自电容值的比值(也即前文所述的接触垫面积的比值)相关。类似的，也可以认为k与vn1和vn2的比值相关。此外，vn1和vn2相位相差180
°
时，k为负值。以下示例首先以vn1和vn2相等且同相为例，不等或者非同相的过程也可类似地推导。主要是选择合适的k值使得公式中的噪声部分的值为0。
116.例如，以与公式(1)类似的方式进行推导，假设cs1/cs2＝k1，k1可视为上述的接触垫面积的比值，在触摸基准信号为dc信号的情况下，将基准触摸感测电路输出的第二输出信号乘以k，则可以得到如下公式(3)：
117.vo1＝gs
×
(vtx1
×
cs1 vn1
×
cs1
‑
k
×
vn2
×
cs2)
118.＝gs
×
(vtx1
×
cs1 vn1
×
k1
×
cs2
‑
k
×
vn2
×
cs2)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
119.由于vn1基本与vn2相等，因此，通过使k＝k1，公式(3)中k1
×
vn1
×
cs2
‑
k
×
vn2
×
cs2的值为0或接近0的较小值，即去除了噪声信号，从而vo1基本对应于触摸激励信号的电压，而在发生触摸时候假设cs1变化，该vo1的电压会发生明显变化，从而可以用于确定触摸感测电路(待测触摸感测电路和基准触摸感测电路)所感测到的电容差值，从而与尚未发生触摸时的电容差值比较，即可确定在该待测触摸感测电路对应的触摸感测单元处是否有触摸发生。
120.在触摸基准信号为第二可变信号的情况下，以与公式(2)类似的方式进行推导可知，假设cs1/cs2＝k1，将基准触摸感测电路输出的第二输出信号乘以k，则可以得到如下公式(4)：
121.vo1＝cs
×
(vtx1
×
cs1 vn1
×
cs1
‑
k*(vtx2
×
cs2 vn2
×
cs2))
122.＝gs
×
(vtx1
×
cs1 vn1
×
k1
×
cs2
‑
k*(vtx2
×
cs2 vn2
×
cs2))
123.＝gs
×
[(vtx1
×
cs1
‑
k
×
vtx2
×
cs2) (k1
×
vn1
×
cs2
‑
k
×
vn2
×
cs2)]
ꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0124]
由于vn1基本与vn2相等，因此，通过使k＝k1，公式(4)中k1
×
vn1
×
cs2
‑
k
×
vn2
×
cs2的值为0或接近0的较小值，即去除了噪声信号，并且再可以选择vtx2＝vtx1/k1使vtx1
×
cs1
‑
k
×
vtx2
×
cs2的值为0或接近0的较小值，从而vo1仅需对应于触摸激励信号的电压及触摸基准信号的电压的电压差(可有较大的动态范围)，假设cs1有变化，该vo1的电压会发生变化，从而可以用于确定触摸感测电路(待测触摸感测电路和基准触摸感测电路)所感测到的电容差值，从而与尚未发生触摸时的电容差值比较，即可确定在该待测触摸感测电路对应的触摸感测单元处是否有触摸发生。
[0125]
可选地，触摸激励信号及触摸基准信号可以在频率、相位、幅值中至少一方面不同。由于触摸激励信号和触摸基准信号的属性以及各个触摸感测电路的结构是已知的，因
此在未发生触摸时基于触摸感测电路(待测触摸感测电路和基准触摸感测电路)所输出的第一输出信号和第二输出信号得到的差值信号的理论值是可以预先确定的，当发生触摸时，差值信号(通过以上所述的k＝k1已经消除了至少一部分噪声)的值会发生变化，从而可以确定在该待测触摸感测电路对应的触摸感测单元处是否有触摸发生。
[0126]
同时，在这种情况下，可以使触摸激励信号及触摸基准信号的相位、频率、波形等都相同，并且针对幅值，通过使vtx1＝vtx2，则可以使vtx1
×
cs1
‑
k
×
vtx2
×
cs2的值为0或接近0的较小值，从而使得在没有触摸发生的情况下，vo1的值接近0，并且在后续发生触摸时，vo1变为明显大于0的值，这样非常便于感测并提高感测的准确度，并且可以降低触摸检测结果的电压检测范围。
[0127]
类似地，假设cs1和cs2相等，而vn1和vn2不等，即vn1/vn2＝k2(其中，在本公开中k2的值是根据各个触摸感测单元的位置以及接触垫面积而基于经验确定的)，那么在触摸基准信号为dc的情况时，可以得到以下公式：
[0128]
vo1＝gs
×
(vtx1
×
cs1 vn1
×
cs1
‑
k
×
vn2
×
cs2)
[0129]
＝cs
×
(vtx1
×
cs1 k2
×
vn2
×
cs1
‑
k
×
vn2
×
cs2)
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0130]
由于cs1基本与cs2相等，因此，通过使k＝k2，公式(5)中k2
×
vn2
×
cs1
‑
k
×
vn2
×
cs2的值为0或接近0的较小值，即去除了噪声信号，从而vo1基本对应于触摸激励信号的电压，而在发生触摸时候假设cs1变化，该vo1的电压会发生明显变化，从而可以用于确定触摸感测电路(待测触摸感测电路和基准触摸感测电路)所感测到的电容差值，从而与尚未发生触摸时的电容差值比较，即可确定在该待测触摸感测电路对应的触摸感测单元处是否有触摸发生。
[0131]
在触摸基准信号为第二可变信号的情况下，可以得到以下公式：
[0132]
vo1＝gs
×
(vtx1
×
cs1 vn1
×
cs1
‑
k*(vtx2
×
cs2 vn2
×
cs2))
[0133]
＝cs
×
(vtx1
×
cs 1vn1
×
k1
×
cs2
‑
k*(vtx2
×
cs2 vn2
×
cs2))
[0134]
＝gs
×
[(vtx1
×
cs1
‑
k
×
vtx2
×
cs2) (k2
×
vn2
×
cs1
‑
k
×
vn2
×
cs2)]
ꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0135]
由于cs1基本与cs2相等，vn1/vn2＝k2，因此，通过使k＝k2，公式(6)中k1
×
vn1
×
cs2
‑
k
×
vn2
×
cs2的值为0或接近0的较小值，即去除了噪声信号，并且再可以选择vtx2/vtx1＝1/k2使vtx1
×
cs1
‑
k
×
vtx2
×
cs2的值为0或接近0的较小值，从而使得在没有触摸发生的情况下，vo1的值接近0。从而在后续发生触摸时，vo1变为明显大于0的值，这样非常便于感测并提高感测的准确度，并且可以降低触摸检测结果的电压检测范围。
[0136]
此外，对于假设cs1和cs2不相等(cs1/cs2＝k1)且vn1和vn2不相等(vn1/vn2＝k2)的情况，也可以进行类似的推导，而得出，k＝k1
×
k2，且vtx2/vtx1＝1/k2。
[0137]
也就是说，通过合理设置预设系数k以及vtx1和vtx2的值的关系，这样即使存在cs1和cs2不相等和/或vn1和vn2不相等的情况，也能抑制电压vo1中的噪声分量，并且使得在没有触摸发生的情况下，vo1的值几乎为0，在后续发生触摸时，vo1变为明显大于0的值，因此非常便于感测并提高感测的准确度，并且可以降低触摸检测结果的电压检测范围。
[0138]
因此，以上参考图3a
‑
5b描述了用于触摸面板的触摸感测方法，通过确定待测触摸感测电路和基准触摸感测电路，将对应的待测触摸感测电路与基准触摸感测电路输出的第一输出信号和第二输出信号可以得到去除了至少一部分噪声的信号，并基于该信号能够得到感测到的电容差值，从而进行触摸位置的确定。此外，还考虑到消除在数字处理过程中引
进的残留噪声信号，从而提高了触摸感测的准确性。最后，考虑到各个触摸感测单元的自电容值(互电容)不等和/或所承受的噪声信号的值不同的情况，还对对应的待测触摸感测电路与基准触摸感测电路施加到触摸感测单元的触摸激励信号和触摸基准信号进行调整，以便于感测并进一步提高感测的准确度。
[0139]
相应地，本公开的实施例还提供了一种用于触摸面板的触摸感测装置。图6a
‑
6b示出了根据本公开实施例的触摸感测装置600的示意图。该触摸感测装置600具有与参考图1所描述的触摸感测装置100相似的结构，只是示出了更多细节。下面将对该触摸感测装置600进行更详细的介绍。
[0140]
触摸感测装置600对触摸面板210包括的多个触摸感测单元210_1～210_m进行感测，其中m为正整数。
[0141]
在本公开的实施例中，触摸感测装置600可包括一一对应的多个触摸感测电路(610_1～610_n)和多个运算单元(612_1～612_n)，n为正整数。至少一个触摸感测电路作为第一数量的待测触摸感测电路，至少一个触摸感测电路作为第二数量的基准触摸感测电路，且每个待测触摸感测电路与一个基准触摸感测电路对应。例如，第一数量的待测触摸感测电路与同一个基准触摸感测电路相对应，或者，第一数量的待测触摸感测电路与不同的基准触摸感测电路相对应。具体的几种对应关系以及示例已经在前文进行了详细描述，这里不再重复。
[0142]
此外，每个触摸感测电路具有与其对应的触摸感测单元。例如，每个待测触摸感测电路或基准触摸感测电路均对应一个触摸感测单元，或均对应相同数量的多个触摸感测单元。
[0143]
每个待测触摸感测电路的第一端接收触摸激励信号(tx1)，第二端向对应的触摸感测单元施加触摸激励信号(tx1)并接收来自对应的触摸感测单元的触摸感测信号，从输出端输出第一输出信号。由于存在第一数量的待测触摸感测电路，因此可以得到第一数量的第一输出信号。
[0144]
每个基准触摸感测电路的第一端接收触摸基准信号(dc/tx2)，第二端向对应的触摸感测单元施加触摸基准信号(dc/tx2)并接收来自对应的触摸感测单元的基准感测信号，从输出端输出第二输出信号，其中，触摸基准信号(dc/tx2)与触摸激励信号(tx1)是不同的信号。由于存在第二数量的基准触摸感测电路，因此可以得到第二数量的第二输出信号。
[0145]
例如，触摸激励信号为第一可变信号(例如，幅值和/或频率可变的信号)，并且所述触摸基准信号为一直流信号或者与第一可变信号不同的第二可变信号。
[0146]
对于触摸激励信号和触摸基准信号的选择，在触摸激励信号为第一可变信号，并且所述触摸基准信号为一直流信号时，基准触摸感测电路输出的第二输出信号仅包括噪声信号，而待测触摸感测电路输出的第一输出信号包括噪声信号和第一触控信号，因此，如果两个噪声信号基本相等，如将在后文所描述的，当该待测触摸感测电路对应的运算单元将第一输出信号和第二输出信号相减时，则运算单元输出的信号仅包括第一触控信号。在触摸激励信号为第一可变信号，并且所述触摸基准信号为第二可变信号时，基准触摸感测电路输出的第二输出信号包括噪声信号和第二触控信号，而待测触摸感测电路输出的第一输出信号包括噪声信号和第一触控信号，因此，如果两个噪声信号基本相等，如将在后文所描述的，当该待测触摸感测电路对应的运算单元将第一输出信号和第二输出信号相减时，则
运算单元输出的信号为第一触控信号对应的电压、电流或电荷信号与第二触控信号对应的电压、电流或电荷信号的差值信号。同时，将第二可变信号设置为不同于第一可变信号，可以更好地适用于触摸感测单元的自电容值不等的情况。这在参考图3a
‑
5b所描述的内容中已详细描述，因此这里不再重复。
[0147]
每个待测触摸感测电路或基准触摸感测电路可以均对应一个触摸感测单元，或可以均对应相同数量的多个触摸感测单元。例如，每个待测触摸感测电路可以仅对应一个触摸感测单元(即，向其施加触摸激励信号并从其获取触摸感测信号)，且所述待测触摸感测电路对应的基准触摸感测电路可以对应另一个触摸感测单元。例如，每个待测触摸感测电路可以对应同一行或一列上的触摸感测单元,而相应地，所述待测触摸感测电路对应的基准触摸感测电路可以对应另一行或一列上的触摸感测单元。
[0148]
因此，在这种情况下，图6b示出了触摸感测电路(一对)与运算单元的更多细节。如图6b所示，每个待测触摸感测电路包括缓冲器(buf1)和第一组开关(s1_1
…
s1_p)，且每个基准触摸感测电路包括缓冲器(buf2)和第二组开关(s2_1
…
s2_p)，第一组开关中的开关数量与第二组开关中的开关数量相同，第一组开关中的开关的第一端均连接到同一个待测触摸感测电路的缓冲器的第二端，第一组开关中的开关的第二端按一对一连接方式分别连接到与该待测触摸感测电路对应的各个触摸感测单元，该待测触摸感测电路的缓冲器的第一端和输出端分别作为该待测触摸感测电路的第一端和输出端。第二组开关中的开关的第一端均连接到同一个基准触摸感测电路的缓冲器的第二端，第二组开关中的开关的第二端按一对一连接方式分别连接到与该基准触摸感测电路对应的各个触摸感测单元，该基准触摸感测电路的缓冲器的第一端和输出端分别作为所述基准触摸感测电路的第一端和输出端。
[0149]
可以通过对第一组或第二组中的各个开关同时进行开关控制或者依序进行开关控制而实现对各个触摸感测单元的触摸激励信号或触摸基准信号的同时或依序施加以及同时或依序接收感测信号。
[0150]
多个运算单元(612_1～612_n)根据第一数量的第一输出信号与第二数量的第二输出信号，计算得到每个待测触摸感测电路与对应的基准触摸感测电路的输出信号的差值信号，所述差值信号关联于该待测触摸感测电路与对应的基准触摸感测电路所感测到的电容差值。
[0151]
例如，每个待测触摸感测电路向对应的一个运算单元提供第一输出信号，并且该待测触摸感测电路对应的基准触摸感测电路也会向该基准触摸感测电路对应的一个运算单元以及向该待测触摸感测电路对应的运算单元提供第二输出信号，该待测触摸感测电路对应的运算单元将该第一输出信号与第二输出信号相减，得到差值信号。该差值信号的值关联于该待测触摸感测电路与对应的基准触摸感测电路所感测到的电容差值，因此该差值信号可以被用于得到电容差值，如上下文所描述的由数字处理单元以及后续控制器进行的操作。
[0152]
如前面所述，在一些情况下，对于每一对的待测触摸感测电路和基准触摸感测电路，它们各自对应的触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积可能并不相等，因此该待测触摸感测电路对应的运算单元需要将对应的基准触摸感测电路输出的第二输出信号与预设系数相乘，并且将所述第一输出信号和与所述预设系数相乘之后的第二输出信号进行相减，得到所述差值信号，其中如前面所述，所述预设系数与该待测触摸感测电路以及该对应
的基准触摸感测电路各自对应的触摸感测单元的触摸电极的接触垫面积之间的面积比值相关。
[0153]
此外，在该待测触摸感测电路接收的触摸激励信号与对应的基准触摸感测电路接收的触摸基准信号为两个可变信号时，并且在仅幅值不同的情况下，所述两个可变信号的幅值的比值与该待测触摸感测电路以及该对应的基准触摸感测电路各自对应的触摸感测单元所承受的噪声信号的值之间的比值相关、或与所述触摸电极的接触垫面积之间的面积比值相关。
[0154]
例如，第一输出信号和第二输出信号可以为电压信号，因此如图6b所示，每个运算单元包括减法器电路，该减法器电路的两个输入端接收待测触摸感测电路输出的第一输出信号与对应的基准触摸感测电路输出的第二输出信号以将其进行相减，以输出差值信号，差值信号的值等于第一输出信号的值与第二输出信号(乘以预设系数)的值的差。
[0155]
又例如，第一输出信号和第二输出信号可以为电流信号，因此如图6b所示，电流镜电路的第一输入端接收电流形式的第二输出信号，然后通过电流镜电路中的镜像模块生成镜像电流，就可以从电流镜电路的镜像模块输出负极性的输出信号，电流镜电路的第二输入端接收第一输出信号，然后电流镜电路中的叠加模块将第一输出信号与该负极性的输出信号(均为电流形式)叠加，以从电流镜电路的输出端输出叠加后的信号，显然叠加后的信号的值即为基于第一输出信号与第二输出信号得到的差值信号的值。
[0156]
同样的，由于运算单元输出的都是模拟信号，因此需要将它们转换为数字信号，并由触摸感测装置600提供给后续控制器等进行处理以确定每对触摸感测电路感测到的电容差值，进而确定触摸位置。
[0157]
因此，触摸感测装置600还包括与多个触摸感测电路(610_1～610_n)和多个运算单元(612_1～612_n)一一对应的多个数字处理单元(614_1～614_n)，用于对运算单元输出的信号进行数字处理，并最终输出数字信号data1～datan。
[0158]
每个数字处理单元可以用于进行例如模数转换以及其他数字处理，因此可以例如包括模数转换器(adc)以及数字后端(dbe)(数字后端包括相关的特定功能性的数字处理电路，也可以省略，本公开并不加以限制)。
[0159]
同样地，为了消除数字处理过程中引入的残留噪声信号，因此还可以对触摸感测装置600进行如下配置。
[0160]
对于每一对待测触摸感测电路和基准触摸感测电路，该基准触摸感测电路对应的运算单元用于基于该基准触摸感测电路输出的第二输出信号得到初始残留噪声信号，该基准触摸感测电路对应的数字处理单元将初始残留噪声信号处理为第一数字信号，作为最终残留噪声信号；该待测触摸感测电路对应的运算单元用于得到该待测触摸感测电路输出的第一输出信号以及对应的基准触摸感测电路输出的第二输出信号，并计算得到差值信号，该待测触摸感测电路对应的数字处理单元将该差值信号处理为第二数字信号。
[0161]
所述第二数字信号与第一数字信号被提供至控制器，控制器可以将两者进行相减，以得到差值数字信号，所述差值数字信号不再包括最终残留噪声信号，并且关联于该待测触摸感测电路与对应的基准触摸感测电路所感测到的电容差值。
[0162]
此外，本公开还提供了一种用于触摸面板的触摸感测装置。所述触摸面板包括多个触摸感测单元，该触摸感测装置具有与参考图1、6a
‑
6b所描述的触摸感测装置相似的结
构。该触摸感测装置可以包括：一一对应的多个触摸感测电路和多个运算单元，其中，多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为至少一个待测触摸感测电路，多个触摸感测电路中的至少一个触摸感测电路作为至少一个基准触摸感测电路，每个触摸感测电路具有与其对应的触摸感测单元，且每个待测触摸感测电路具有与其对应的基准触摸感测电路。每个待测触摸感测电路向对应的触摸感测单元发送触摸激励信号，并得到至少一个触摸感测信号；每个基准触摸感测电路向对应的触摸感测单元发送触摸基准信号，并得到至少一个基准感测信号，其中，所述触摸基准信号与所述触摸激励信号是不同的信号，其中，所述触摸基准信号(dc/tx2)与所述触摸激励信号(tx1)是不同的信号；以及多个运算单元根据所述至少一个基准感测信号与所述至少一个触摸感测信号得到至少一个感测信号，所述至少一个感测信号关联于所述至少一个待测触摸感测电路与所述至少一个基准触摸感测电路所感测到的电容差值。
[0163]
上述待测触摸感测电路和基准触摸感测电路、以及对应的运算单元、数字处理单元(例如包括adc dbe)的结构和操作的更多细节与前文参考图1
‑
6b描述的内容中的相关部分相同或类似，因此这里不再重复描述。
[0164]
因此，通过本公开实施例的触摸感测装置，通过确定待测触摸感测电路和基准触摸感测电路，将对应的待测触摸感测电路与基准触摸感测电路输出的第一输出信号和第二输出信号可以得到去除了至少一部分噪声的信号，并基于该信号能够得到感测到的电容差值，从而进行触摸位置的确定。此外，还考虑到消除在数字处理过程中引进的残留噪声信号，从而提高了触摸感测的准确性。最后，考虑到有些触摸感测单元的自电容值(互电容值)可能不等和/或所承受的噪声信号的值不同的情况，还对对应的待测触摸感测电路与基准触摸感测电路施加到触摸感测单元的触摸激励信号和触摸基准信号进行调整，以便于感测并进一步提高感测的准确度。
[0165]
根据本公开的又一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括触摸面板，触摸感测装置以及控制器。
[0166]
触摸面板包括多个触摸感测单元。
[0167]
触摸感测装置可以是上文描述的任何触摸感测装置，包括但不限于如参考图6a
‑
6b描述的。
[0168]
控制器基于从触摸感测装置提供的信号而且确定触摸位置，例如基于数字信号而确定触摸感测装置中的各对触摸感测电路感测到的多个电容差值，以基于各个电容差值确定触摸位置。
[0169]
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。