用于改进电容性感测检测的方法和设备技术

此处所提供的本公开的实施例提供了装置和使用该装置的方法，其能够在所述检测过程期间存在一个或多个噪声源时改进被提供给输入装置的用户输入的检测。此处所公开的实施例中的一个或多个可以包括扫描过程和信号处理技术，其能够通过降低噪声对在电容性感测过程期间生成的结果信号的影响而更可靠地检测输入对象的存在和位置。在一些配置中，此处所公开的扫描和信号处理技术可以通过经由改进在电容性感测过程期间收集的数据的信噪比来增强电容性感测装置的检测输入对象的存在的能力而被改进。

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.

【技术实现步骤摘要】
用于改进电容性感测检测的方法和设备
本专利技术的实施例一般涉及用于触摸感测的方法和设备，并且更特别地，涉及改进的绝对感测装置以及用于使用所述改进的绝对感测装置的方法。
技术介绍
包括接近传感器装置(通常也被称为触摸板或触摸传感器装置)的输入装置被广泛地使用在各种各样的电子系统中。接近传感器装置典型地包括常常由表面区分的感测区域，在其中所述接近传感器装置确定一个或更多输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可以被用于提供针对所述电子系统的接口。例如，接近传感器装置常常被用作用于较大的计算系统的输入装置(诸如被集成在笔记本或台式计算机中或者外接至笔记本或台式计算机的不透明的触摸板)。接近传感器装置也常常被使用在较小的计算系统(诸如被集成在蜂窝电话中的触摸屏)中。许多接近传感器装置利用传感器电极的阵列来测量指示接近所述传感器电极的输入对象(诸如，手指或触笔)的存在的电容的改变。一些电容性实现利用基于传感器电极和输入对象之间的电容性耦合的改变的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在各种配置中，所述传感器电极附近的输入对象改变所述传感器电极附近的电场，因此改变所测量的电容性耦合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过相对于参考电压(例如系统接地)调制传感器电极并通过检测所述传感器电极和输入对象之间的所述电容性耦合而操作。绝对电容感测方法在检测单个输入对象的存在方面是非常有效的，甚至当远离所述接近传感器装置的表面被定位时，同时仍然准确地检测输入对象与所述接近传感器表面的接触。其它电容性实现利用基于传感器电极之间的电容性耦合的改变的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各种实施例中，所述传感器电极附近的输入对象改变所述传感器电极之间的电场，因此改变所测量的电容性耦合。在一个实现中，跨电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极(也被称为“发射器电极”)和一个或多个接收器传感器电极(也被称为“接收器电极”)之间的电容性耦合而操作。发射器传感器电极可以相对于参考电压(例如系统接地)而被调制以发送发射器信号。接收器传感器电极可以相对于所述参考电压被保持实质上恒定，以有助于结果信号的接收。结果信号可以包括对应于一个或更多发射器信号和/或对应于一个或更多环境干扰源(例如其它电磁信号)的(一个或多个)影响。传感器电极可以是专用发射器电极或接收器电极，或者可以被配置成发送发射器信号和接收结果信号两者。跨电容感测方法在检测感测区域中的多个输入对象的存在以及处于运动中的输入对象方面是非常有效的。然而，跨电容感测方法一般依赖于紧密的电场，其对于检测与所述接近传感器装置的表面间隔开的对象的存在或接近不是非常有效。跨电容感测方法典型地依赖于与接收器电极的阵列垂直的阵列中的多个发射器电极来形成电容性图像阵列。尽管接近传感器装置已经被使用若干年了，工程师继续探寻使用降低成本和/或改进传感器性能的这些装置的设计备选方案和方法。特别地，近年来已经对降低由显示屏、电源、电磁干扰、射频干扰和/或被定位在所述接近传感器装置的附近和/或外部的其它源生成的噪声的影响投入了显著的关注。随着不同程度的成功，已经实现了许多的滤波、信号处理、屏蔽和其它噪声降低技术。因此，如下是期望的：提供用于快速地、有效地且高效地检测在噪声存在时对象的基于位置的属性的系统和方法。因此，存在对解决上面所讨论的问题的改进的接近传感器装置的需要。
技术实现思路
此处所公开的实施例可以有利地提供装置和使用该装置能够改进在检测过程期间存在一个或多个噪声源时被提供给输入装置的用户输入的检测的方法。所述改进的检测过程包括增加在循环扫描过程的单个循环期间从每个传感器电极测量的结果信号的数量，而不增加系统成本和复杂性。本公开的实施例可以进一步提供检测输入装置的感测区域内的输入对象的位置的方法，包括：根据从两个或更多传感器电极接收的结果信号的组合生成合成结果信号，在其中所述合成结果信号彼此独立(例如，实质上正交)。在一个实施例中，检测输入装置的感测区域内的输入对象的位置的方法包括：生成第一合成结果信号，其中所述第一合成结果信号包括从传感器电极的阵列中的第一扫描的传感器电极的组中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；以及生成第二合成结果信号，其中所述第二合成结果信号包括从所述传感器电极的阵列中的第二扫描的传感器电极的组中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合。随后分析至少所述第一合成结果信号和所述第二合成结果信号以确定来自所述传感器电极的阵列中的每一个传感器电极的实质上独立的结果信号值(例如，正交)。本公开的实施例可以进一步提供检测输入装置的感测区域内的输入对象的位置的方法，包括：计算针对传感器电极的第一阵列中的每个传感器电极的结果信号，其中计算所述结果信号包括生成第一合成结果信号，其中所述第一合成结果信号包括从传感器电极的所述第一阵列中的第一扫描的传感器电极的组中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；以及生成第二合成结果信号，其中所述第二合成结果信号包括从所述传感器电极的第一阵列中的第二扫描的传感器电极的组中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合。并且，计算针对传感器电极的第二阵列中的每个传感器电极的结果信号，其中计算所述结果信号包括生成第三合成结果信号，其中所述第三合成结果信号包括从所述传感器电极的第二阵列中的第三扫描的传感器电极的组中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；以及生成第四合成结果信号，其中所述第四合成结果信号包括从所述传感器电极的第二阵列中的第四扫描的传感器电极的组中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合。随后分析所述第一合成结果信号和所述第二合成结果信号以确定来自所述传感器电极的第一阵列中的每一个传感器电极的结果信号值，以及分析所述第三合成结果信号和所述第四合成结果信号以确定来自所述传感器电极的第二阵列中的每一个传感器电极的结果信号值。随后组合针对所述第一阵列和所述第二阵列中的每个传感器电极的所计算的结果信号以形成所述输入装置的所述感测区域的电容性图像的至少一部分。本公开的实施例可以进一步提供输入装置，包括处理器以及非暂态存储器，所述非暂态存储器已经在其中存储了若干指令，所述指令当由所述处理器执行时致使所述电子装置执行包括如下操作的操作生成第一合成结果信号，其中所述第一合成结果信号包括从传感器电极的阵列中的第一扫描的传感器电极的组中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；生成第二合成结果信号，其中所述第二合成结果信号包括从所述传感器电极的阵列中的第二扫描的传感器电极的组中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；以及分析所述第一合成结果信号和所述第二合成结果信号以确定来自所述传感器电极的阵列中的每一个传感器电极的结果信号值。附图说明为了在其中能够详细地理解本专利技术的上面所记载的特征的方式，上面简要概述的本专利技术的更特别的描述可以通过参考实施例而被进行，其中的一些在附图中被示出。然而，要被注意的是：所述附图仅示出了此专利技术的典型的实施例，并且因此不被视为限制其范围，因为本专利技术可以允许其它等同有效的实施例。图1是输入装置的示意性框图。图2示出了可以在图1的输入装置中被使用的传感器元件的简化的示例性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测输入装置的感测区域内的输入对象的位置的方法，包括：生成第一复合结果信号，其中所述第一复合结果信号包括从传感器电极的阵列中的第一组扫描的传感器电极中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；生成第二复合结果信号，其中所述第二复合结果信号包括从所述传感器电极的阵列中的第二组扫描的传感器电极中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；以及分析所述第一复合结果信号和所述第二复合结果信号以确定来自所述传感器电极的阵列中的所述传感器电极中的每个的结果信号值。

【技术特征摘要】
2015.11.19 US 14/9467461.一种检测输入装置的感测区域内的输入对象的位置的方法，包括：生成第一复合结果信号，其中所述第一复合结果信号包括从传感器电极的阵列中的第一组扫描的传感器电极中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；生成第二复合结果信号，其中所述第二复合结果信号包括从所述传感器电极的阵列中的第二组扫描的传感器电极中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；以及分析所述第一复合结果信号和所述第二复合结果信号以确定来自所述传感器电极的阵列中的所述传感器电极中的每个的结果信号值。2.如权利要求1所述的方法，其中使用绝对感测类型的电容性感测技术来形成所生成的第一复合结果信号和所生成的第二复合结果信号。3.如权利要求1所述的方法，其中所述传感器电极的阵列是形成所述输入装置的感测区域的至少一部分的多个传感器电极的阵列中的一个。4.如权利要求3所述的方法，其中所述多个传感器电极的阵列中的所述传感器电极的阵列中的每个包括相同数量的传感器电极。5.如权利要求1所述的方法，其中分析所述第一复合结果信号和所述第二复合结果信号包括：将所述第一和第二复合结果信号插入到测量矩阵中；以及将所述测量矩阵乘以求逆的样本矩阵，其中所述求逆的样本矩阵包括被用于创建所述第一扫描的组的采样图案和被用于创建所述第二扫描的组的采样图案。6.如权利要求1所述的方法，其中所述传感器电极的阵列包括至少三个传感器电极，并且所述第一扫描的组和所述第二扫描的组包括比所述传感器电极的阵列中的传感器电极的总数少的至少一个传感器电极。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：扫描序列，其被配置成在所述输入装置的感测区域的一个扫描循环期间形成电容性图像，其中所述扫描循环包括多个顺序的且相等的时间间隔；以及其中所生成的第一复合结果信号和所生成的第二复合结果信号各自在一个顺序的且相等的时间间隔期间被形成。8.一种检测输入装置的感测区域内的输入对象的位置的方法，包括：计算针对传感器电极的第一阵列中的每个传感器电极的结果信号，其中计算所述结果信号包括：生成第一复合结果信号，其中所述第一复合结果信号包括从所述传感器电极的第一阵列中的第一组扫描的传感器电极中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；生成第二复合结果信号，其中所述第二复合结果信号包括从所述传感器电极的第一阵列中的第二组扫描的传感器电极中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；以及分析所述第一复合结果信号和所述第二复合结果信号以确定来自所述传感器电极的第一阵列中的所述传感器电极中的每个的结果信号值；计算针对传感器电极的第二阵列中的每个传感器电极的结果信号，其中计算所述结果信号包括：生成第三复合结果信号，其中所述第三复合结果信号包括从所述传感器电极的第二阵列中的第三组扫描的传感器电极中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；生成第四复合结果信号，其中所述第四复合结果信号包括从所述传感器电极的第二阵列中的第四组扫描的传感器电极中的两个或更多传感器电极接收的电容性感测测量的组合；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：K哈泽尼，D伯格特，JK雷诺，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US