处理来自触摸屏面板的信号制造技术

描述了一种方法，该方法包括：接收(S3)通过测量触摸面板传感器区域阵列(图4；In,m)获得的第一阵列值。该方法还包括通过从第一阵列值中减去参考阵列值生成(S4)第二阵列值。该方法还包括根据第二阵列值确定(S5)至少一个触摸事件的出现，当确定结果为负(S8)时，通过使用加权因子使参考阵列和第一阵列指数平滑来生成新的参考阵列，并存储所述新的参考矩阵，其中，加权因子为零；当确定结果为正(S6)时，输出第二阵列。

Processing signals from touch panel

A method of receiving (S3) a first array value obtained by measuring a touch panel sensor area array (Fig. 4; In, m) is described. The method also includes generating the (S4) second array value by subtracting the reference array value from the first array value. The method also includes determining (S5) the occurrence of at least one touch event based on the second array value, generating a new reference array by using a weighting factor to smoothen the reference array and the first array exponentially by using a weighting factor when the result is negative (S8), and storing the new reference matrix, where the weighting factor is zero; and determining that the result is positive. (S6) output second arrays.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理来自触摸屏面板的信号
本专利技术涉及处理来自触摸屏面板的信号。
技术介绍
触摸屏面板(TouchScreenPanel，TSP)广泛用于客户电子设备。电阻式触摸屏面板和电容式触摸屏面板已被广泛用作用于数据处理设备的输入装置，特别地用于诸如智能手机、平板电脑和膝上电脑之类的移动设备的输入装置。人们对例如如US2014/0008203A1中所描述的压力感应式触摸屏面板的兴趣日益增加。无论触摸屏面板使用何种机制来检测用户输入，用户输入的误登记(mis-registration)都是不希望的。例如，对用户使用食指或触控笔进行的交互的出现或位置的误登记。还需要使触摸屏面板保持低功耗以避免缩短移动设备的电池寿命。影响触摸登记和功耗的主要因素中的两个是来自触摸屏面板的输出信号中的噪声和多值偏移。触摸屏面板通常被布置成以二维网格或阵列布置方式来记录用户交互或触摸事件。如本文中所使用的，术语“触摸事件”指的是用户通过使用食指/手指或合适的触控笔触摸或按压触摸屏面板来与触摸屏交互。本文中，从具有二维网格或阵列布置方式的触摸屏面板输出的信号被整理到对应的阵列或帧中。这种帧可以表示为图像以帮助将来自触摸屏的输出信号总体上可视化。图1示出了触摸屏面板中的噪声源。在示出帧F单、F0的灰度图中，标有“DB”的区域对应于低信号水平，标有“LB”的区域对应于中信号水平，而标有“R”的区域对应于高信号水平。参照图1，触摸屏面板中的噪声信号可以来自多个源，该多个源例如包括随机或不规则噪声分量1、确定性或共模噪声分量2和偏移3。随机噪声分量1表示不规则噪声，例如来自触摸屏电路的热噪声。确定性噪声分量2表示系统源，例如50Hz-60Hz处的主电源拾取、由显示器生成的噪声、包括由移动设备的充电器导致的供电尖峰的共模噪声。确定性噪声分量2包括触摸屏面板中的规则但非期望的信号。确定性噪声分量2可以由包括触摸屏面板的设备的其它组件引起、或者可以由周围环境产生。对随机噪声分量1和确定性噪声分量2求和产生噪声信号4。在实际中，常常很困难或不可能将噪声4严格地分成随机分量1和确定性分量2，并且不同的频率带宽可以包括来自随机分量1和确定性分量2的更大或更小的贡献。偏移3在触摸屏面板的网格或阵列上可以是不均匀的。由于来自单个电极、电极的交点、传感器等的读数通常会具有略微不同的DC偏移，所以会产生偏移3。偏移3不一定是DC，并且在一些触摸屏面板中，偏移3可以随时间缓慢改变或漂移。偏移3可以由包括触摸屏面板的设备的硬件产生，或者可以由周围环境中的诸如例如环境温度之类的因素产生。噪声4与偏移3相结合产生背景噪声帧F0。当触摸屏面板被触摸时，所产生的信号帧F单是所需触摸信号与背景噪声帧F0的叠加。图2A、图2B和图2C示出了触摸屏信号帧F单、F多、F0。在示出帧F单、F多、F0的灰度图中，标有“DB”的区域对应于低信号水平，标有“LB”的区域对应于中信号水平，而标有“R”的区域对应于高信号水平。再次参见图2A、图2B和图2C，触摸屏信号帧可以是单点触摸信号帧F单、多点触摸信号帧F多或诸如背景噪声帧F0之类的无触摸信号帧。术语“单点触摸”指的是用户的单个手指或单个合适的触控笔触摸或按压触摸屏面板的用户交互。术语“多点触摸”指的是用户的两个或更多个手指、或者两个或更多个触控笔、或者用户的手指与触控笔的组合同时触摸或按压触摸屏面板的用户交互。在理想触摸屏面板中，在除了用户交互的位置之外的任何地方处，信号帧F0、F单、F多都记为零。然而，一般来说，触摸屏的二维网格或阵列布置的几乎所有位置都将具有非零值，以使得由触摸事件产生的信号必须足够大以克服噪声4和偏移3。因此，触摸屏面板的信噪比(SNR)可能会降低，由此导致登记触摸事件失败和/或误登记未实际发生的触摸事件。为了获得高SNR，可以增大有源触摸屏面板的激励功率或者可以增大无源触摸屏面板的放大增益。然而，增大激励功率或放大增益会增加触摸屏面板的功耗，缩短包括触摸屏面板的设备的电池寿命。在提供模拟输出的触摸屏面板(例如压力感应式触摸屏面板)中，SNR会限制模拟输出信号，例如力觉信号(force-touchsignals)的分辨率。可以通过针对待登记的触摸事件减去固定值或者通过施加肯定会被超过的检测阈值来消除触摸屏面板中的单个电极、电极交点、传感器等的偏移3。然而，偏移3在触摸屏面板上的不均匀性会使单个阈值或偏移校正的应用变得困难，从而可能需要高阈值来避免触摸登记错误。图3示出了从触摸屏面板的多个电极中获得的触摸信号。参见图3，触摸屏面板的第一个至第N个电极具有各自的偏移值Δ1、Δ2、…ΔN。用于登记触摸事件的检测阈值应被设定在至少超过最大偏移值Δ1、Δ2、…ΔN的水平处。例如，在触摸屏面板的输出信号是与每个电极对应的电压信号时，电压阈值VTH应被设定为至少超过最大的电压偏移值Δ1、Δ2、…ΔN。根据最大的偏移值Δ1、Δ2、…ΔN设置检测阈值VTH会增大功耗，还会减小可用于使用例如来自压力感应式触摸屏的模拟输出信号的动态范围。
技术实现思路
本专利技术旨在提供对来自触摸面板的输出信号的改进处理。根据本专利技术的第一方面，提供了一种方法，该方法包括接收通过测量触摸面板传感器区域获得的第一阵列值。该方法还包括基于从第一阵列值中减去参考阵列值来生成第二阵列值。该方法还包括根据第二阵列值确定是否存在至少一个触摸事件；以及当确定确定结果为否时，通过使用加权因子使参考阵列和第一阵列指数平滑来生成新的参考阵列，其中，所述加权因子是零，并存储所述新的参考矩阵；以及确定结果为是时，输出所述第二阵列。因此，可以对从触摸面板传感器阵列测量的值进行校正以去除或降低传感器区域的噪声信号和偏移。因此，可以对校正所使用的参考阵列进行动态更新，使该校正适应于噪声环境中的变化和/或传感器区域偏移中的漂移。触摸事件可以包括用户通过使用食指/手指或合适的触控笔触摸或按压触摸屏面板来与该触摸屏面板交互。触摸事件可以包括用户通过将食指/手指或合适的触控笔放置成靠近触摸屏面板来与该触摸屏面板交互。触摸事件可以包括用户直接触摸传感器区域或者触摸将用户与所述传感器区域分隔开的一个或多个层的外表面。可以通过对来自各自的传感器区域的电压、电流或电荷信号进行直接测量来获得第一阵列的各个值。可以基于从各自的传感器区域直接测量到的电压、电流或电荷信号中的一个或多个参数来获得第一阵列的各个值。可以基于从各自的传感器区域以及一个或多个其他传感器区域直接测量到的两个或更多个电压、电流或电荷信号来获得第一阵列的各个值。触摸屏面板可以包括沿第一方向延伸的多个第一电极和沿与所述第一方向不同的第二方向延伸的多个第二电极。第一电极和第二电极可以形成网格并且所述网格的各个交点可以限定各自的传感器区域。传感器阵列的每个传感器区域可以对应于各自的离散传感器。生成第二阵列可以包括通过从第一阵列中减去参考阵列来生成第三阵列，通过使用空间低通滤波器对第三阵列进行滤波来生成第二阵列，所述空间低通滤波器具有等于参考带宽值的带宽。因此，可以通过空间低通滤波器的平滑效应来降低与参考阵列不相关的噪声信号。该方法还可以包括：基于第二阵列和第三阵列的差来确定第一量和第二量，与至少一个触摸事件对应的值被衰减了所述第一量，与任何触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：接收通过测量触摸面板传感器区域阵列获得的第一阵列的值；基于从所述第一阵列的值中减去参考阵列的值来生成第二阵列的值；根据所述第二阵列的值确定是否存在至少一个触摸事件；以及当确定结果为否时：通过使用加权因子使所述参考阵列和所述第一阵列指数平滑来生成新的参考阵列，其中，所述加权因子是零；以及存储所述新的参考矩阵；以及当确定结果为是时：输出所述第二阵列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.12 GB 1519948.21.一种方法，包括：接收通过测量触摸面板传感器区域阵列获得的第一阵列的值；基于从所述第一阵列的值中减去参考阵列的值来生成第二阵列的值；根据所述第二阵列的值确定是否存在至少一个触摸事件；以及当确定结果为否时：通过使用加权因子使所述参考阵列和所述第一阵列指数平滑来生成新的参考阵列，其中，所述加权因子是零；以及存储所述新的参考矩阵；以及当确定结果为是时：输出所述第二阵列。2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述第二阵列包括：通过从所述第一阵列中减去所述参考阵列来生成第三阵列；通过使用空间低通滤波器对所述第三阵列进行滤波来生成所述第二阵列，所述空间低通滤波器具有等于参考带宽值的带宽。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：基于所述第二阵列和所述第三阵列的差确定第一量和第二量，与至少一个触摸事件对应的值衰减所述第一量，与任何触摸事件都不对应的值衰减所述第二量；基于所述第一量和所述第二量生成新的参考带宽值；以及存储所述新的参考带宽值。4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定新的参考带宽值包括：将所述第一量与预定阈值进行比较；以及当所述第一量超过所述阈值时，通过从所述参考带宽值中减去带宽增量来生成所述新的参考带宽值。5.根据权利要求4所述的对来自触摸屏面板的信号进行处理的方法，其中，确定新的参考带宽值包括：基于使所述第一量与带宽值相关的第一模型和使所述第二量与所述带宽值相关的第二模型，确定最优带宽值以使在所述第一量未超过预定阈值的情况下所述第二量被最大化；以及基于所述最优带宽生成所述新的参考带宽。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，所述空间低通滤波器是线性滤波器。7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其中，所述空间低通滤波器基于包括峰值的函数，所述峰值具有由所述参考带宽值确定的相对宽度。8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿罗基亚·内森，硕·高，杰克逊·莱，
申请(专利权)人：剑桥触控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB