用于改進電容性感測檢測的方法和設備技術

此處所提供的本公開的實施例提供了裝置和使用該裝置的方法，其能夠在所述檢測過程期間存在一個或多個噪聲源時改進被提供給輸入裝置的用戶輸入的檢測。此處所公開的實施例中的一個或多個可以包括掃描過程和信號處理技術，其能夠通過降低噪聲對在電容性感測過程期間生成的結果信號的影響而更可靠地檢測輸入對象的存在和位置。在一些配置中，此處所公開的掃描和信號處理技術可以通過經由改進在電容性感測過程期間收集的數據的信噪比來增強電容性感測裝置的檢測輸入對象的存在的能力而被改進。

Method and apparatus for improving capacitance sensing detection

Provided herein the disclosed embodiment provides a device and method of using the device, it can have one or more noise sources during the detection process improvement is provided to detect user input of the input device. One or more embodiments disclosed herein may include the scanning process and signal processing technology, it can reduce the influence of noise on the signal generated during the process in the capacitive measuring result and more reliable detection of the presence and location of the input object. In some configurations, can be improved by detecting the input object by improving the measurement process during the data collection in the capacitive signal-to-noise ratio enhanced capacitive sensing device is capable of scanning and signal processing technology disclosed here.

【技術實現步驟摘要】
用于改進電容性感測檢測的方法和設備
本專利技術的實施例一般涉及用于觸摸感測的方法和設備，并且更特別地，涉及改進的絕對感測裝置以及用于使用所述改進的絕對感測裝置的方法。
技術介紹
包括接近傳感器裝置(通常也被稱為觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置被廣泛地使用在各種各樣的電子系統中。接近傳感器裝置典型地包括常常由表面區分的感測區域，在其中所述接近傳感器裝置確定一個或更多輸入對象的存在、位置和/或運動。接近傳感器裝置可以被用于提供針對所述電子系統的接口。例如，接近傳感器裝置常常被用作用于較大的計算系統的輸入裝置(諸如被集成在筆記本或臺式計算機中或者外接至筆記本或臺式計算機的不透明的觸摸板)。接近傳感器裝置也常常被使用在較小的計算系統(諸如被集成在蜂窩電話中的觸摸屏)中。許多接近傳感器裝置利用傳感器電極的陣列來測量指示接近所述傳感器電極的輸入對象(諸如，手指或觸筆)的存在的電容的改變。一些電容性實現利用基于傳感器電極和輸入對象之間的電容性耦合的改變的“自電容”(或“絕對電容”)感測方法。在各種配置中，所述傳感器電極附近的輸入對象改變所述傳感器電極附近的電場，因此改變所測量的電容性耦合。在一個實現中，絕對電容感測方法通過相對于參考電壓(例如系統接地)調制傳感器電極并通過檢測所述傳感器電極和輸入對象之間的所述電容性耦合而操作。絕對電容感測方法在檢測單個輸入對象的存在方面是非常有效的，甚至當遠離所述接近傳感器裝置的表面被定位時，同時仍然準確地檢測輸入對象與所述接近傳感器表面的接觸。其它電容性實現利用基于傳感器電極之間的電容性耦合的改變的“互電容”(或“跨電容”)感測方法。在各種實施例中，所述傳感器電極附近的輸入對象改變所述傳感器電極之間的電場，因此改變所測量的電容性耦合。在一個實現中，跨電容感測方法通過檢測一個或多個發射器傳感器電極(也被稱為“發射器電極”)和一個或多個接收器傳感器電極(也被稱為“接收器電極”)之間的電容性耦合而操作。發射器傳感器電極可以相對于參考電壓(例如系統接地)而被調制以發送發射器信號。接收器傳感器電極可以相對于所述參考電壓被保持實質上恒定，以有助于結果信號的接收。結果信號可以包括對應于一個或更多發射器信號和/或對應于一個或更多環境干擾源(例如其它電磁信號)的(一個或多個)影響。傳感器電極可以是專用發射器電極或接收器電極，或者可以被配置成發送發射器信號和接收結果信號兩者。跨電容感測方法在檢測感測區域中的多個輸入對象的存在以及處于運動中的輸入對象方面是非常有效的。然而，跨電容感測方法一般依賴于緊密的電場，其對于檢測與所述接近傳感器裝置的表面間隔開的對象的存在或接近不是非常有效。跨電容感測方法典型地依賴于與接收器電極的陣列垂直的陣列中的多個發射器電極來形成電容性圖像陣列。盡管接近傳感器裝置已經被使用若干年了，工程師繼續探尋使用降低成本和/或改進傳感器性能的這些裝置的設計備選方案和方法。特別地，近年來已經對降低由顯示屏、電源、電磁干擾、射頻干擾和/或被定位在所述接近傳感器裝置的附近和/或外部的其它源生成的噪聲的影響投入了顯著的關注。隨著不同程度的成功，已經實現了許多的濾波、信號處理、屏蔽和其它噪聲降低技術。因此，如下是期望的：提供用于快速地、有效地且高效地檢測在噪聲存在時對象的基于位置的屬性的系統和方法。因此，存在對解決上面所討論的問題的改進的接近傳感器裝置的需要。
技術實現思路
此處所公開的實施例可以有利地提供裝置和使用該裝置能夠改進在檢測過程期間存在一個或多個噪聲源時被提供給輸入裝置的用戶輸入的檢測的方法。所述改進的檢測過程包括增加在循環掃描過程的單個循環期間從每個傳感器電極測量的結果信號的數量，而不增加系統成本和復雜性。本公開的實施例可以進一步提供檢測輸入裝置的感測區域內的輸入對象的位置的方法，包括：根據從兩個或更多傳感器電極接收的結果信號的組合生成合成結果信號，在其中所述合成結果信號彼此獨立(例如，實質上正交)。在一個實施例中，檢測輸入裝置的感測區域內的輸入對象的位置的方法包括：生成第一合成結果信號，其中所述第一合成結果信號包括從傳感器電極的陣列中的第一掃描的傳感器電極的組中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；以及生成第二合成結果信號，其中所述第二合成結果信號包括從所述傳感器電極的陣列中的第二掃描的傳感器電極的組中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合。隨后分析至少所述第一合成結果信號和所述第二合成結果信號以確定來自所述傳感器電極的陣列中的每一個傳感器電極的實質上獨立的結果信號值(例如，正交)。本公開的實施例可以進一步提供檢測輸入裝置的感測區域內的輸入對象的位置的方法，包括：計算針對傳感器電極的第一陣列中的每個傳感器電極的結果信號，其中計算所述結果信號包括生成第一合成結果信號，其中所述第一合成結果信號包括從傳感器電極的所述第一陣列中的第一掃描的傳感器電極的組中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；以及生成第二合成結果信號，其中所述第二合成結果信號包括從所述傳感器電極的第一陣列中的第二掃描的傳感器電極的組中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合。并且，計算針對傳感器電極的第二陣列中的每個傳感器電極的結果信號，其中計算所述結果信號包括生成第三合成結果信號，其中所述第三合成結果信號包括從所述傳感器電極的第二陣列中的第三掃描的傳感器電極的組中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；以及生成第四合成結果信號，其中所述第四合成結果信號包括從所述傳感器電極的第二陣列中的第四掃描的傳感器電極的組中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合。隨后分析所述第一合成結果信號和所述第二合成結果信號以確定來自所述傳感器電極的第一陣列中的每一個傳感器電極的結果信號值，以及分析所述第三合成結果信號和所述第四合成結果信號以確定來自所述傳感器電極的第二陣列中的每一個傳感器電極的結果信號值。隨后組合針對所述第一陣列和所述第二陣列中的每個傳感器電極的所計算的結果信號以形成所述輸入裝置的所述感測區域的電容性圖像的至少一部分。本公開的實施例可以進一步提供輸入裝置，包括處理器以及非暫態存儲器，所述非暫態存儲器已經在其中存儲了若干指令，所述指令當由所述處理器執行時致使所述電子裝置執行包括如下操作的操作生成第一合成結果信號，其中所述第一合成結果信號包括從傳感器電極的陣列中的第一掃描的傳感器電極的組中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；生成第二合成結果信號，其中所述第二合成結果信號包括從所述傳感器電極的陣列中的第二掃描的傳感器電極的組中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；以及分析所述第一合成結果信號和所述第二合成結果信號以確定來自所述傳感器電極的陣列中的每一個傳感器電極的結果信號值。附圖說明為了在其中能夠詳細地理解本專利技術的上面所記載的特征的方式，上面簡要概述的本專利技術的更特別的描述可以通過參考實施例而被進行，其中的一些在附圖中被示出。然而，要被注意的是：所述附圖僅示出了此專利技術的典型的實施例，并且因此不被視為限制其范圍，因為本專利技術可以允許其它等同有效的實施例。圖1是輸入裝置的示意性框圖。圖2示出了可以在圖1的輸入裝置中被使用的傳感器元件的簡化的示例性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種檢測輸入裝置的感測區域內的輸入對象的位置的方法，包括：生成第一復合結果信號，其中所述第一復合結果信號包括從傳感器電極的陣列中的第一組掃描的傳感器電極中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；生成第二復合結果信號，其中所述第二復合結果信號包括從所述傳感器電極的陣列中的第二組掃描的傳感器電極中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；以及分析所述第一復合結果信號和所述第二復合結果信號以確定來自所述傳感器電極的陣列中的所述傳感器電極中的每個的結果信號值。

【技術特征摘要】
2015.11.19 US 14/9467461.一種檢測輸入裝置的感測區域內的輸入對象的位置的方法，包括：生成第一復合結果信號，其中所述第一復合結果信號包括從傳感器電極的陣列中的第一組掃描的傳感器電極中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；生成第二復合結果信號，其中所述第二復合結果信號包括從所述傳感器電極的陣列中的第二組掃描的傳感器電極中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；以及分析所述第一復合結果信號和所述第二復合結果信號以確定來自所述傳感器電極的陣列中的所述傳感器電極中的每個的結果信號值。2.如權利要求1所述的方法，其中使用絕對感測類型的電容性感測技術來形成所生成的第一復合結果信號和所生成的第二復合結果信號。3.如權利要求1所述的方法，其中所述傳感器電極的陣列是形成所述輸入裝置的感測區域的至少一部分的多個傳感器電極的陣列中的一個。4.如權利要求3所述的方法，其中所述多個傳感器電極的陣列中的所述傳感器電極的陣列中的每個包括相同數量的傳感器電極。5.如權利要求1所述的方法，其中分析所述第一復合結果信號和所述第二復合結果信號包括：將所述第一和第二復合結果信號插入到測量矩陣中；以及將所述測量矩陣乘以求逆的樣本矩陣，其中所述求逆的樣本矩陣包括被用于創建所述第一掃描的組的采樣圖案和被用于創建所述第二掃描的組的采樣圖案。6.如權利要求1所述的方法，其中所述傳感器電極的陣列包括至少三個傳感器電極，并且所述第一掃描的組和所述第二掃描的組包括比所述傳感器電極的陣列中的傳感器電極的總數少的至少一個傳感器電極。7.如權利要求1所述的方法，進一步包括：掃描序列，其被配置成在所述輸入裝置的感測區域的一個掃描循環期間形成電容性圖像，其中所述掃描循環包括多個順序的且相等的時間間隔；以及其中所生成的第一復合結果信號和所生成的第二復合結果信號各自在一個順序的且相等的時間間隔期間被形成。8.一種檢測輸入裝置的感測區域內的輸入對象的位置的方法，包括：計算針對傳感器電極的第一陣列中的每個傳感器電極的結果信號，其中計算所述結果信號包括：生成第一復合結果信號，其中所述第一復合結果信號包括從所述傳感器電極的第一陣列中的第一組掃描的傳感器電極中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；生成第二復合結果信號，其中所述第二復合結果信號包括從所述傳感器電極的第一陣列中的第二組掃描的傳感器電極中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；以及分析所述第一復合結果信號和所述第二復合結果信號以確定來自所述傳感器電極的第一陣列中的所述傳感器電極中的每個的結果信號值；計算針對傳感器電極的第二陣列中的每個傳感器電極的結果信號，其中計算所述結果信號包括：生成第三復合結果信號，其中所述第三復合結果信號包括從所述傳感器電極的第二陣列中的第三組掃描的傳感器電極中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；生成第四復合結果信號，其中所述第四復合結果信號包括從所述傳感器電極的第二陣列中的第四組掃描的傳感器電極中的兩個或更多傳感器電極接收的電容性感測測量的組合；以及...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K哈澤尼，D伯格特，JK雷諾，
申請(專利權)人：辛納普蒂克斯公司，
類型：發明
國別省市：美國,US