对电容性感测测量结果进行归一化以降低低接地质量和噪声的影响制造技术

输入设备可以被电容性地耦合至接地和噪声源，这会干扰输入设备检测输入对象的能力。为了减轻来自这些电容性耦合的影响，输入设备将已调制的电容性感测信号并行驱动到多个传感器电极上。该传感器电极被耦合至相应的模拟前端（AFE），其为各传感器电极中的每一个生成输出信号。该输入设备组合对于各传感器电极的输出信号以生成归一化值。例如，该输出信号可以是数字值，它们被输入设备相加以生成归一化值。该输入设备然后使各输出信号中的每一个除以归一化值以得到与各传感器电极中的每一个相对应的经过归一化的信号。

【技术实现步骤摘要】
对电容性感测测量结果进行归一化以降低低接地质量和噪声的影响
本专利技术总体上涉及电子设备以及在电容性感测期间对输出信号进行归一化。
技术介绍
包括接近传感器设备(通常也被称为触摸板或触摸传感器设备)的输入设备被广泛用在各种各样的电子系统中。接近传感器设备典型地包括常常通过表面划界的感测区，接近传感器设备在该感测区中确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可以被用来为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常被用作较大型计算系统的输入设备(诸如集成在笔记本或桌上型计算机中的或者作为笔记本或桌上型计算机外设的不透明触摸板)。接近传感器设备还常常被用在较小型计算系统中(诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏)。
技术实现思路
本文中所述的一个实施例是一种输入设备，其包括输入设备的感测区中的多个传感器电极和耦合至该多个传感器电极的处理系统。该处理系统被配置成将第一多个电容性感测信号并行驱动到第一组多个传感器电极上，响应于驱动第一多个电容性感测信号来生成与第一组多个传感器电极相对应的第一多个输出信号，使用第一多个输出信号的组合来对与第一组中的多个传感器电极之一相对应的第一输出信号进行归一化，以及基于经过归一化的第一输出信号来确定输入对象的位置。本文中所述的另一实施例是一种处理系统，其包括：传感器模块，其被配置成将第一多个电容性感测信号并行驱动到第一组多个传感器电极上；以及确定模块，其被配置成响应于驱动第一多个电容性感测信号来生成与第一组多个传感器电极相对应的第一多个输出信号，使用第一多个输出信号的组合来对与第一组中的多个传感器电极之一相对应的第一输出信号进行归一化，以及基于经过归一化的第一输出信号来确定输入对象的位置。本文中所给出的另一实施例是一种方法，其包括将第一多个电容性感测信号并行驱动到第一组多个传感器电极上，其中该多个传感器电极在输入设备的感测区中。该方法包括响应于驱动第一多个电容性感测信号来生成与第一组多个传感器电极相对应的第一多个输出信号，使用第一多个输出信号的组合来对与第一组中的多个传感器电极之一相对应的第一输出信号进行归一化，以及基于经过归一化的第一输出信号来确定输入对象的位置。附图说明图1是根据本文中所述的实施例的包括输入设备的示例性系统的框图；图2图示根据本文中所述的实施例的电容性感测像素的示例性图案的部分；图3图示根据本文中所述的实施例的低接地质量对电容性感测输入设备的影响；图4图示根据本文中所述的实施例的低接地质量对电容性感测输入设备的影响；图5图示根据本文中所述的实施例的用于对电容性感测测量结果进行归一化的流程图；以及图6A和6B图示根据本文中所述的实施例的使用不同的各组传感器电极来对电容性感测测量结果进行归一化。为了促进理解，在可能的情况下已经使用了相同的参考数字来指定各图所共有的相同元件。预期可在没有具体详述的情况下在其他实施例上有利地利用在一个实施例中公开的元件。这里提及的图不应该被理解为按照比例来绘制，除非具体指出。而且，为了清楚呈现和解释起见图常常被简化并且细节或部件被省略。图和讨论用来解释在下面讨论的原理，其中相似的指定表示相似的元件。标号列表具体实施方式下面的详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不意在限制本公开内容或本公开内容的应用和使用。此外，不意在受前述
、
技术介绍
、
技术实现思路
或者下面的具体实施方式中所给出的任何明示或暗示理论的限制。本专利技术的各种实施例提供促进提高的可用性的输入设备和方法。输入设备可以被电容性地耦合至接地，这会干扰输入设备检测输入对象的能力。通常，该输入设备不能控制这些耦合电容，它们会随着输入设备的环境的变化而变化。接地的电容对由输入设备测得的电容性信号有显著影响的情况在本文中被称为低接地质量(LGM)状况。例如，LGM可能太大，输入设备未能检测归因于对应于输入设备的触摸或悬停事件的相对较小的电容性变化。此外，诸如电源噪声或充电器噪声之类的噪声源可以影响由输入设备测得的输出信号，这会阻止设备检测触摸或悬停事件。本文中的实施例描述了一种具有处理系统的输入设备，该处理系统使用归一化来减轻或移除来自在电容性感测期间生成的电容性测量结果信号(也被称为增量信号或电容的变化)的LGM或噪声源的影响。照此，该处理系统将已调制的电容性感测信号并行驱动到多个传感器电极上。该传感器电极被耦合至相应的模拟前端(AFE)，其生成与各传感器电极中的每一个相对应的相应输出信号。通过使用基线测量结果，该处理系统为各传感器电极中的每一个确定电容性测量结果(例如增量信号)。该处理系统组合对于各传感器电极的电容性测量结果以生成归一化值。例如，该电容性测量结果可以是数字值，它们被处理系统相加以确定归一化值。该处理系统然后使各电容性测量结果中的每一个除以归一化值以得到与各传感器电极中的每一个相对应的经过归一化的电容性测量结果。因为LGM和噪声源通常会影响传感器电极质量，所以通过用各个电容性测量结果除以所有电容性测量结果的总和(即归一化值)来从经过归一化的测量结果移除LGM和噪声。现转向附图，图1是根据本公开的实施例的示例性输入设备100的框图。输入设备100可以被配置成向电子系统(未示出)提供输入。如在本文档中所使用的，术语“电子系统”(或者“电子设备”)泛指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如桌上型计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器以及个人数字助理(PDA)。额外的示例电子系统包括组合的输入设备，诸如包括输入设备100和分开的操纵杆或按键开关的物理键盘。其他示例电子系统包括诸如数据输入设备(包括远程控制器和鼠标)的外围设备以及数据输出设备(包括显示屏和打印机)。其他示例包括远程终端、信息亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携式游戏设备等等)。其他示例包括通信设备(包括蜂窝式电话，诸如智能电话)，以及媒体设备(包括录音机、编辑器和播放器，诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数字相框和数字相机)。另外，电子系统可以是输入设备的主机或从机。输入设备100可以被实施为电子系统的物理部分，或者可以与电子系统物理地分开。视情况而定，输入设备100可以使用以下各项中的任何一个或多个来与电子系统的部分通信：总线、网络及其他有线或无线互连。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA。在图1中，输入设备100被示为接近传感器设备(常常也被称为“触摸板”或“触摸传感器设备”)，其被配置成感测由一个或多个输入对象140在感测区120中提供的输入。示例输入对象包括手指和触控笔，如图1中所示。感测区120包围输入设备100上方、周围、之内和/或附近的任何空间，在其中输入设备100能够检测用户输入(例如由一个或多个输入对象140提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可能随着不同实施例而广泛变化。在一些实施例中，感测区120在一个或多个方向上从输入设备100的表面延伸到空间中直到信噪比阻碍足够准确的对象检测为止。在各种实施例中，该感测区120在特定方向上延伸的距离可以约为小于一毫米、几毫米、几厘米或更多，并且可以随着所使用的感测技术的类型和期望的准确度而显著变化。因此，一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入设备，其包括：输入设备的感测区中的多个传感器电极；以及耦合至该多个传感器电极的处理系统，该处理系统被配置成：将第一多个电容性感测信号并行驱动到第一组多个传感器电极上；响应于驱动第一多个电容性感测信号来生成与第一组多个传感器电极相对应的第一多个电容性测量结果；使用第一多个输出信号的组合来对与第一组中的多个传感器电极之一相对应的第一电容性测量结果进行归一化；以及基于经过归一化的第一电容性测量结果来确定输入对象的位置。

【技术特征摘要】
2016.06.30 US 15/1994281.一种输入设备，其包括：输入设备的感测区中的多个传感器电极；以及耦合至该多个传感器电极的处理系统，该处理系统被配置成：将第一多个电容性感测信号并行驱动到第一组多个传感器电极上；响应于驱动第一多个电容性感测信号来生成与第一组多个传感器电极相对应的第一多个电容性测量结果；使用第一多个输出信号的组合来对与第一组中的多个传感器电极之一相对应的第一电容性测量结果进行归一化；以及基于经过归一化的第一电容性测量结果来确定输入对象的位置。2.根据权利要求1所述的输入设备，其中该第一多个电容性测量结果的组合是与第一组多个传感器电极相对应的所有第一多个电容性测量结果的总和。3.根据权利要求1所述的输入设备，其中该处理系统被配置成：使用第一多个电容性测量结果的组合来对与第一组中的多个传感器电极的第二传感器电极相对应的第二电容性测量结果进行归一化；以及基于经过归一化的第二电容性测量结果来确定输入对象的位置。4.根据权利要求3所述的输入设备，其中基于第一和第二电容性测量结果来确定输入对象的位置包括：基于经过归一化的第一和第二电容性测量结果来检测电容的变化。5.根据权利要求1所述的输入设备，其中该处理系统被配置成执行绝对电容性感测以便为第一组多个传感器电极生成第一多个电容性测量结果，并且其中第一多个电容性测量结果包括从将由模拟前端生成的输出信号与基线测量结果进行比较而导出的增量信号。6.根据权利要求1所述的输入设备，其中以共用面板上的矩形阵列来布置该多个传感器电极。7.根据权利要求1所述的输入设备，其中该处理系统被配置成：将第二多个电容性感测信号并行驱动到第二组多个传感器电极上，其中该第二组多个传感器电极在感测区中；生成通过驱动第二多个电容性感测信号而引起的与第二组多个传感器电极相对应的第二多个电容性测量结果；使用第二多个电容性测量结果的组合来对与第二组中的多个传感器电极之一相对应的第二电容性测量结果进行归一化；以及基于经过归一化的第二电容性测量结果来确定输入对象的位置。8.一种处理系统，其包括：传感器模块，其被配置成将第一多个电容性感测信号并行驱动到第一组多个传感器电极上；确定模块，其被配置成:响应于驱动第一多个电容性感测信号来生成与第一组多个传感器电极相对应的第一多个电容性测量结果；使用第一多个电容性测量结果的组合来对与第一组中的多个传感器电极之一相对应的第一电容性测量结果进行归一化；以及基于经过归一化的第一电容性测量结果来确定输入对象的位置。9.根据权利要求8所述的处理系统，其中该第一多个电容性测量结果的组合是与第一组多个传感器电极相对应的所有第一多个电容性测量结果的总和。10.根据权利要求8所述的处理系统，其中该确定模块被配置成：使用第一多个电容性测量结果的组合来...

【专利技术属性】
技术研发人员：K哈泽尼，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