使用混合电容性感测的重影抑制的利记博彩app

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【专利摘要】一种用于电容性输入装置的处理系统，其包括下列功能性：执行传感器电极阵列的跨电容测量，根据所述跨电容测量确定所述感测区域中的至少一个输入对象的存在，执行沿所述传感器电极阵列的第一轴的绝对电容测量，以及根据沿所述第一轴的所述绝对电容测量基于相关的输入对象存在的缺乏抑制所确定的至少一个输入对象的存在。所述电容性输入装置包括被配置为感测所述输入装置的感测区域中的输入对象的传感器电极阵列。
【专利说明】
使用混合电容性感测的重影抑制
技术领域
[0001] 此发明一般涉及电子装置。
【背景技术】
[0002] 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定界的感测区 域，在其中所述接近传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或移动。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用在较小的计算系统(诸如被集成 在蜂窝式电话中的触摸屏）中。

【发明内容】

[0003] -般而言，在一个方面中，实施例涉及用于电容性输入装置的处理系统。所述电容 性输入装置包括被配置成感测所述输入装置的感测区域中的输入对象的传感器电极阵列。 所述处理系统包括如下功能性:执行所述传感器电极阵列的跨电容测量，根据所述跨电容 测量确定所述感测区域中的至少一个输入对象的存在，执行沿所述传感器电极阵列的第一 轴的绝对电容测量，以及根据沿所述第一轴的所述绝对电容测量基于相关的输入对象存在 的缺乏而抑制所确定的至少一个输入对象的存在。
[0004] -般而言，在一个方面中，实施例涉及方法，所述方法包括:执行被配置成感测所 述输入装置的感测区域中的输入对象的传感器电极阵列的跨电容测量，根据所述跨电容测 量确定所述感测区域中的至少一个输入对象的存在，执行沿所述传感器电极阵列的第一轴 的绝对电容测量，以及根据沿所述第一轴的所述绝对电容测量基于相关的输入对象存在的 缺乏而抑制所确定的至少一个输入对象的存在。
[0005] -般而言，在一个方面中，实施例涉及包括被配置成感测所述输入装置的感测区 域中的输入对象的传感器电极阵列以及处理系统的输入装置。所述处理系统被配置成:执 行所述传感器电极阵列的跨电容测量，根据所述跨电容测量确定所述感测区域中的至少一 个输入对象的存在，执行沿所述传感器电极阵列的第一轴的绝对电容测量，以及根据沿所 述第一轴的所述绝对电容测量基于相关的输入对象存在的缺乏而抑制所确定的至少一个 输入对象的存在。
[0006] 根据下面的描述和所附的权利要求，本发明的其它方面将是显而易见的。
【附图说明】
[0007] 本发明的优选的示例性实施例将在下文中结合附图而被描述，在所述附图中，同 样的标记指示同样的元件，并且：
[0008] 图1-5显示了根据本发明的一个或多个实施例的示意图。
[0009 ]图6、7A和7B显示了根据本发明的一个或多个实施例的流程图。
[0010]图8和图9显示了根据本发明的一个或多个实施例的实例。
【具体实施方式】
[0011]现在将参考附图详细地描述本发明的特定实施例。为了一致性，所述各种图中的 同样的元件由同样的参考标号指示。
[0012] 在本发明的实施例的下面的详细描述中，大量的特定细节被提出，以便提供本发 明的更透彻的理解。然而，如下对本领域普通技术人员而言将是显而易见的:本发明可以在 没有这些特定细节的情况下被实施。在其它例子中，公知的特征没有已被详细地描述，以避 免不必要地使所述描述复杂。
[0013] -般而言，本发明的实施例涉及重影手指检测和抑制。特别地，在跨电容感测中， 按行或者按列扫描感测区域。换句话说，通过将所测量的信号与在其处扫描特定的行或列 的时间相关联，处理系统可以位于沿着所扫描的轴放置手指的地方。如果在所述特定的行 或列被扫描的时间处发生噪声的脉冲串，则所述处理系统可以确定:手指位于所述特定的 行或列处，即使所述手指实际上位于不同的行或列处。换句话说，所述处理系统可以检测两 个手指而不是单个手指。所述不正确检测的手指可以被称为重影手指。
[0014] 本发明的一个或多个实施例使用绝对电容感测而检测到手指是重影手指。特别 地，在本发明的一个或多个实施例中，感测区域的跨电容感测可以被执行以识别一个或多 个输入对象的位置。此外，所述感测区域的绝对电容感测可以被执行以确定使用跨电容感 测识别的所述一个或多个输入对象是否是重影手指。可以在所述跨电容感测之前、期间或 之后执行所述绝对电容感测。
[0015] 现在转至附图，图1是根据本发明的实施例的示例性输入装置（100)的框图。所述 输入装置(100)可以被配置成向电子系统(没有被显示)提供输入。如此文件中所使用的，术 语"电子系统"（或"电子装置"）广义上指的是能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的 一些非限制性实例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如台式计算机、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(PDAs)。附加的实例 电子系统包括复合输入装置，诸如包括输入装置（100)和独立的操纵杆或按键开关的物理 键盘。另外的实例电子系统包括外围设备，诸如数据输入装置(包括远程控制器和鼠标)和 数据输出装置(包括显示屏和打印机）。其它实例包括远程终端、信息站和视频游戏机(例 如，视频游戏控制台、便携式游戏装置、等等）。其它实例包括通信装置(包括蜂窝式电话，诸 如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数 字相框和数字照相机）。此外，所述电子系统可以是对所述输入装置而言的主机或从属设 备。
[0016] 所述输入装置（100)可以被实现为所述电子系统的物理部分，或者可以与所述电 子系统在物理上分离。视情况而定，所述输入装置(100)可以使用下列中的任何一个或多个 与所述电子系统的多个部分通信：总线、网络、以及其它有线或无线互连。实例包括I2C、 3?1、？3/2、通用串行总线〇^8)、蓝牙、1^和1^^。
[0017]在图1中，所述输入装置（100)被显示为接近传感器装置(也经常被称为"触摸板"、 "触摸屏"或"触摸传感器装置"），所述接近传感器装置被配置成感测由感测区域（120)中的 一个或多个输入对象（140)提供的输入。实例输入对象包括可以处于所述感测区域中的笔、 触控笔、手指以及其它对象。
[0018] 感测区域（120)包括所述输入装置（100)之上、周围、之内和/或附近的任何空间， 在其中所述输入装置（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）。特定的感测区域的尺寸、形状和位置可以随实施例的不同而显著地变化。在一 些实施例中，所述感测区域(120)在一个或多个方向上从所述输入装置(100)的表面延伸到 空间中，直至信噪比阻止足够精确的对象检测。在各种实施例中，此感测区域（120)在特定 方向上延伸至其的距离可以是大约小于一毫米、几毫米、几厘米或更大，并且可以随所使用 的感测技术的类型和期望的精确度而显著地变化。因此，一些实施例感测输入，其包括:不 与所述输入装置（1 〇〇)的任何表面接触、与所述输入装置（1 〇〇)的输入表面(例如，触摸表 面)接触、与和一些量的作用力或压力耦合的所述输入装置(100)的输入表面接触、和/或其 组合。在各种实施例中，输入表面可以由所述传感器电极驻留在其内的壳体的表面提供、由 被施加在所述传感器电极或任何壳体之上的面板提供，等等。在一些实施例中，所述感测区 域(120)在被投影到所述输入装置(100)的输入表面上时具有矩形形状。
[0019] 所述输入装置（100)可以利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测所述感测 区域(120)中的用户输入。所述输入装置(100)包括用于检测用户输入的一个或多个感测元 件。作为若干非限制性实例，所述输入装置(100)可以使用电容性、倒电容、电阻性、电感性、 磁性、声学、超声和/或光学技术。
[0020] 一些实现被配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现被配 置成沿特定的轴或平面提供输入的投影。
[0021] 在所述输入装置（100)的一些电阻性实现中，柔性的且导电的第一层通过一个或 多个间隔元件而与导电的第二层分离。在操作期间，跨越所述层产生一个或多个电压梯度。 按压所述柔性的第一层可以使其足够地偏转以在所述层之间产生电接触，导致反映所述层 之间的(一个或多个)接触点的电压输出。这些电压输出可以被用于确定位置信息。
[0022] 在所述输入装置（100)的一些电感性实现中，一个或多个感测元件拾取由谐振线 圈或线圈对感应的回路电流。所述电流的幅度、相位和频率的一些组合随后可以被用于确 定位置信息。
[0023] 在所述输入装置（100)的一些电容性实现中，电压或电流被施加，以产生电场。附 近的输入对象引起所述电场的改变，并且产生电容性耦合中的可检测的改变，所述改变可 以被检测为电压、电流等等的改变。
[0024] -些电容性实现利用电容性感测元件的阵列或其它规则或不规则的图案以产生 电场。在一些电容性实现中，独立的感测元件可以被欧姆地短接在一起以形成更大的传感 器电极。一些电容性实现利用电阻片，其可以是均匀电阻的。
[0025] -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，并且通过检测所述传感器电极 和输入对象之间的电容性耦合而操作。下面在图2中显示了绝对电容感测的实例。
[0026] -些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 压而被保持实质上恒定，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多个 发射器信号和/或对应于一个或多个环境干扰源(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的发射器或接收器，或者可以被配置成发射和接收两者。下面在 图3中显示了跨电容感测的实例。
[0027] 在一些实现中，所述输入装置使用混合电容传感器。混合电容性传感器能够执行 跨电容感测以及绝对电容感测两者。
[0028] -些光学技术利用光学感测元件(例如，光学发射器和光学接收器）。这样的光学 发射器发送光学发射器信号。所述光学接收器包括用以接收来自所述光学发射器信号的结 果信号的功能性。结果信号可以包括对应于一个或多个发射器信号、所述感测区域中的一 个或多个输入对象（140)，和/或对应于一个或多个环境干扰源的（一个或多个)影响。例如， 所述光学发射器可以对应于发光二极管(LED )、有机LED (OLED )、照明灯泡或其它光学发射 组件。在一个或多个实施例中，在红外光谱上发送所述光学发射器信号。
[0029]在图1中，处理系统（110)被显示为所述输入装置（100)的一部分。所述处理系统 (110)被配置成操作所述输入装置（100)的硬件以检测所述感测区域（120)中的输入。所述 处理系统（110)包括一个或多个集成电路(ICs)和/或其它电路组件中的部分或全部。例如， 用于互电容传感器装置的处理系统可以包括被配置成用发射器传感器电极发送信号的发 射器电路和/或被配置成用接收器传感器电极接收信号的接收器电路。在一些实施例中，所 述处理系统（110)也包括电可读的指令，诸如固件代码、软件代码，和/或类似物。在一些实 施例中，构成所述处理系统（Iio)的组件被定位在一起，诸如所述输入装置(100)的（一个或 多个)感测元件附近。在其它实施例中，处理系统（Iio)的组件在物理上分离，其中一个或多 个组件靠近输入装置（100)的（一个或多个)感测元件，并且一个或多个组件在别处。例如， 所述输入装置(100)可以是被耦合至台式计算机的外围设备，并且所述处理系统（Iio)可以 包括被配置成在所述台式计算机的中央处理单元上运行的软件和与该中央处理单元分离 的一个或多个IC(可能具有关联的固件）。作为另一实例，所述输入装置(100)可以被物理地 集成在电话中，并且所述处理系统（Iio)可以包括是所述电话的主处理器的一部分的电路 和固件。在一些实施例中，所述处理系统（Iio)被专用于实现所述输入装置100。在其它实施 例中，所述处理系统（110)也执行其它功能，诸如操作显示屏、驱动触觉致动器等等。
[0030] 所述处理系统（110)可以被实现为处理所述处理系统（110)的不同功能的模块集 合。每个模块可以包括是所述处理系统（Iio)的一部分的电路、固件、软件、或其组合。在各 种实施例中，模块的不同组合可以被使用。例如，如在图1中所显示的，所述处理系统（110) 可以包括确定模块（150)和传感器模块（160)。所述确定模块（150)可以包括用以确定何时 至少一个输入对象在感测区域中，确定信噪比，确定输入对象的位置信息，确定输入对象的 类型，执行其它确定、或其组合的功能性。
[0031] 所述传感器模块（160)可以包括用以驱动所述感测元件发送发射器信号并接收结 果信号的功能性。例如，所述传感器模块（160)可以包括被耦合至所述感测元件的传感电 路。所述传感器模块(160)例如可以包括发射器模块和接收器模块。所述发射器模块可以包 括被耦合至所述感测元件的发送部分的发射器电路。所述接收器模块可以包括被耦合至所 述感测元件的接收部分的接收器电路，并且可以包括用以接收所述结果信号的功能性。 [0032]尽管图1仅显示了确定模块（150)和传感器模块（160)，根据本发明的一个或多个 实施例可以存在可替代的或附加的模块。这样的可替代的或附加的模块可以对应于与上面 所论述的模块中的一个或多个不同的模块或子模块。实例可替代的或附加的模块包括：用 于操作硬件(诸如传感器电极和显示屏）的硬件操作模块、用于处理数据(诸如传感器信号 和位置信息）的数据处理模块、用于报告信息的报告模块、以及被配置成识别手势(诸如模 式改变手势）的识别模块以及用于改变操作模式的模式改变模块。
[0033]在一些实施例中，所述处理系统（110)通过引起一个或多个动作而直接响应于所 述感测区域(120)中的用户输入(或用户输入的缺乏）。实例动作包括改变操作模式以及GUI 动作，诸如光标移动、选择、菜单导航和其它功能。在一些实施例中，所述处理系统（110)向 所述电子系统的某一部分(例如，向与所述处理系统（110)分尚的电子系统的中央处理系 统，如果这样的独立的中央处理系统存在)提供关于所述输入(或输入的缺乏)的信息。在一 些实施例中，所述电子系统的某个部分处理从所述处理系统（Iio)接收的信息，以对用户输 入起作用，诸如以有助于全范围的动作，包括模式改变动作和GUI动作。
[0034]例如，在一些实施例中，所述处理系统（110)操作所述输入装置(100)的（一个或多 个)感测元件以产生指示所述感测区域（120)中的输入(或输入的缺乏)的电信号。所述处理 系统（110)可以在产生被提供给所述电子系统的所述信息时对所述电信号执行任何适当量 的处理。例如，所述处理系统（110)可以数字化从所述传感器电极获得的模拟电信号。作为 另一实例，所述处理系统（110)可以执行滤波或其它信号调节。作为又另一实例，所述处理 系统（110)可以减去或者否则计及基线，以致该信息反映所述电信号和所述基线之间的差。 作为又另外的实例，所述处理系统（Iio)可以确定位置信息，将输入识别为命令，识别笔迹， 等等。
[0035] 如此处所使用的"位置信息"广义地包括绝对位置、相对位置、速度、加速度和其它 类型的空间信息。示例性的"零-维"位置信息包括近/远或接触/非接触信息。示例性的"一-维"位置信息包括沿轴的位置。示例性的"二-维"位置信息包括平面中的运动。示例性的 "三-维"位置信息包括空间中的瞬时速度或平均速度。另外的实例包括空间信息的其它表 示。关于一个或多个类型的位置信息的历史数据也可以被确定和/或被存储，例如包括随时 间跟踪位置、运动或瞬时速度的历史数据。
[0036] 在一些实施例中，用由所述处理系统（110)或由某一其它处理系统操作的附加的 输入组件实现所述输入装置(100)。这些附加的输入组件可以提供针对所述感测区域（120) 中的输入的冗余的功能性或一些其它功能性。图1显示了所述感测区域（120)附近的按钮 (130)，其可以被用于促进使用所述输入装置（100)选择项目。其它类型的附加输入组件包 括滑块、球、轮、开关等等。相反地，在一些实施例中，所述输入装置(100)可以在没有其它输 入组件的情况下被实现。
[0037] 在一些实施例中，所述输入装置（100)包括触摸屏接口，并且所述感测区域（120) 与显示屏的有效区域的至少一部分重叠。例如，所述输入装置（100)可以包括叠盖所述显示 屏的实质上透明的传感器电极，并且提供用于所关联的电子系统的触摸屏接口。所述显示 屏可以是能够向用户显示可视接口的任何类型的动态显示器，并且可以包括任何类型的发 光二极管(LED )、有机LED (OLED )、阴极射线管(CRT )、液晶显示器(LCD )、等离子体、电致发光 (EL)或其它显示技术。所述输入装置100和所述显示屏可以共享物理元件。例如，一些实施 例可以利用相同的电气组件中的一些，用于显示和感测。作为另一实例，所述显示屏可以部 分地或全部地由所述处理系统（110)操作。
[0038]应被理解的是:尽管本发明的许多实施例在全功能设备的上下文中被描述，本发 明的机制能够以各种各样的形式被分发为程序产品（例如，软件）。例如，本发明的机制可以 被实现并且分发为可由电子处理器读取的信息承载介质（例如，可由所述处理系统（110)读 取的非瞬时性计算机可读和/或可记录/可写的信息承载介质)上的软件程序。此外，本发明 的实施例同等适用，无论被用于执行所述分发的介质的特定类型。例如，以计算机可读程序 代码的形式的用以执行本发明的实施例的软件指令可以整体地或部分地、暂时地或永久地 被存储在非瞬时性计算机可读存储介质上。非瞬时性电可读介质的实例包括各种盘、物理 存储器、存储器、记忆棒、存储卡、存储器模块和/或任何其它计算机可读存储介质。电可读 介质可以基于闪存、光学、磁性、全息或任何其它存储技术。
[0039]尽管在图1中没有被显示，所述处理系统、所述输入装置和/或所述主机系统可以 包括一个或多个计算机处理器、关联的存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、高速缓冲存储 器、闪存存储器等等）、一个或多个存储装置(例如，硬盘、光驱(诸如紧致盘(CD)驱动器或数 字多用盘(DVD)驱动器）、闪存记忆棒等等）、以及许多的其它元件和功能性。所述(一个或多 个)计算机处理器可以是用于处理指令的集成电路。例如，所述(一个或多个)计算机处理器 可以是处理器的一个或多个核或微核。此外，一个或多个实施例的一个或多个元件可以被 定位在远程位置，并且在网络之上被连接至其它元件。此外，本发明的实施例可以被实现在 具有若干节点的分布式系统上，在其中本发明的每个部分可以被定位在所述分布式系统内 的不同的节点上。在本发明的一个实施例中，所述节点对应于不同的计算装置。可替代地， 所述节点可以对应于具有关联的物理存储器的计算机处理器。可替代地，所述节点可以对 应于具有共享的存储器和/或资源的计算机处理器或计算机处理器的微核。
[0040] 转至图2,图2显示了当两个输入对象（例如，手指1(202)和手指2(204))处于所述 感测区域（120)中时的绝对电容感测的实例。传感器电极沿X轴(206)和y轴(208)而被定位。 所述传感器电极包括发射器和接收器。所述接收器包括用以从所述发射器接收结果信号或 测量绝对电容的功能性。沿轴测量的所述绝对电容被用于生成分布图（例如，X轴分布图 (210)、y轴分布图（212))。分布图（例如，X轴分布图（210)、y轴分布图（212))可以被视为沿 特定的轴的所述感测区域（120)的电容的投影。换句话说，所述X轴分布图（210)是沿所述X 轴测量的电容，并且所述y轴分布图（212)是沿所述y轴测量的电容。如在图2中所显示的，因 为绝对电容感测生成所述感测区域(120)的分布图，所述感测区域中的两个手指存在4个不 同的可能位置。
[0041] 在本发明的一个或多个实施例中，所述处理系统、输入装置和感测区域包括用以 执行绝对电容感测和跨电容感测两者的功能性。图3显示了当使用跨电容感测时在所述感 测区域中具有手指1(202)和手指2(204)的感测区域（120)的图。在跨电容感测中，一个轴 (例如图3中的所述y轴(208))上的每个发射器(Tx)(例如，Tx M( 302)、TxN( 304))发送信号， 并且另一轴（例如，图3中的所述X轴（206))上的接收器(Rx)(例如，Rx G(306)、Rx H(308)) 接收结果信号。在本发明的一个或多个实施例中，跨电容感测测量所发射的信号和所述结 果信号之间的电容的改变。
[0042]在本发明的一个或多个实施例中，所述发射器依次在一个时间发射一次，由此提 供所述感测区域（120)的扫描。接收器可以同时接收结果信号。因为发射器在一个时间发射 一次，针对所述感测区域（120)的行和列的每个交点进行独立的电容测量。换句话说，所述 感测区域的每个单元的值被测量，而不是投影的测量值。
[0043]如在图3实例中所显示的，当发射器Tx M(302)发送信号时，在接收器Rx H(308)处 接收的电容没有改变指示:对象没有位于发射器Tx M(302)和接收器Rx H(308)的交点处。 相反地，当发射器Tx M(302)发送所述信号时在接收器Rx G(306)处接收的电容的改变指示 由在位置1(310)处检测到的输入对象(例如，手指1(202))的到达引起的电容的改变。并且， 如图3实例中所显示的，当发射器TxN(304)发送信号时，在接收器Rx G(306)处接收的电容 没有改变指示:没有对象位于发射器Tx N(304)和接收器Rx G(306)的交点处。然而，当发射 器Tx N(304)发送所述信号时在接收器Rx H(308)处接收的电容的改变指示电容的改变，并 且在位置2(312)处检测到输入对象(例如，手指2(204))的到达。
[0044] 接下来，考虑在其中发射器Tx Q(314)正在发送的时间处的情形，噪声经由手指1 (202)被注入到所述感测区域（120)中。这样的噪声可能存在，例如归因于由所述输入对象 注入的在所述系统中存在的电噪声。由于当发射器Tx Q(314)正在发射时通过手指1(202) 注入所述噪声，接收器Rx G(306)可能错误地检测在位置3(316)处的输入对象（例如，重影 手指）。另一方面，在绝对分布图测量中，由所述手指注入的噪声将与所述手指的分布图位 置重合（即，所述X轴分布图（210)和所述y轴分布图（212)中的驼峰）。在位置3(316)处的跨 电容重影手指与所述手指的分布图位置不重合。因此，所述跨电容感测中的重影手指可以 被沿所述发射器轴的分布图排除。由于感测区域（120)包括用以执行绝对电容和跨电容感 测两者的功能性，并且所述处理系统包括用以基于所述绝对电容和跨电容感测的所述结果 信号检测重影手指的功能性，这样的重影手指可以在报告所述输入对象的位置时被抑制。
[0045] 尽管上面没有被论述，在一些实施例中，一些或所有发射器可以在跨电容感测期 间在交叠的时间处发送，诸如通过使用码分复用。在这样的情形中，重影手指可以基于匹配 特定的发射器注入的噪声而发生。
[0046] 在本发明的一个或多个实施例中，可以连续地或有规律地监视所述感测区域以识 别输入对象的位置。图4显示了监视所述感测区域的示意性定时图。如在图4中所显示的，所 述感测区域的所述监视可以被划分成帧（例如，帧i (404)、帧i+1 (406)、帧i+2 (408)、帧i+3 (410))。图4中的三个共线点被用于显示:在帧i(404)之前以及在帧i+3(410)之后可以可选 地存在更多的帧。每个帧表示用以相对于一个或多个输入对象的存在而执行单次捕获所述 感测区域的状态的时间长度。在本发明的一个或多个实施例中，在所述帧的末端处，报告 (例如，报告i-l(412)、报告i(414)、报告i+l(416)、报告i+2(418)、报告i+3(420))可以被发 送至所述处理系统的其它组件、输入装置、主机系统、或其它装置、或其组合。每个报告包括 关于所述感测区域中的任何输入对象的位置信息(上面参考图1所讨论的），其中任何检测 的重影手指被抑制。
[0047]尽管图4将所述报告显示为在所述帧的末端处并且在下一个帧之前被发送，所述 报告可以在正执行下一个帧时被发送。此外，尽管图4将帧显示为在时间长度方面是大小相 等的，在一些实施例中，帧可以是不同的大小，如下面参考图5所讨论的。
[0048]图5显示了根据本发明的一个或多个实施例的帧(500)的示意图。特别地，图5显示 了可以在帧(500)期间被执行的测量的示意图。如在图5中所显示的，帧(500)包括绝对电容 感测（502)、跨电容感测（504)和可选的附加测量(506)。尽管图5显示了所述绝对电容感测 (502)、所述跨电容感测(504)和所述可选的附加测量(506)之间的特定的顺序，所述绝对电 容感测（502 )、跨电容感测（504)和可选的附加测量(506)可以按照任何顺序被执行。例如， 所述绝对电容感测（502)可以在所述跨电容感测（504)之前、之后、或者至少部分地与所述 跨电容感测（504)同时地被执行。此外，所述可选的附加测量可以相似地在所述帧(500)期 间的任何时间处被执行。在本发明的一个或多个实施例中，所述测量的组合可以被同时进 行。例如，在所述绝对电容感测（502)期间可以顺序地或同时地测量两个轴。可替代地或附 加地，所述绝对电容感测(502)和跨电容感测(504)可以反而全部在相同时间被测量。
[0049] 在本发明的一个或多个实施例中，所述绝对电容感测(502)的结果是X轴分布图和 y轴分布图两者。换句话说，两个轴上的发射器和接收器可以被用于获得两个轴上的分布图 测量。在本发明的一个或多个实施例中，所述绝对电容感测的所述结果可以是仅获得与被 用于所述跨电容感测的发射器相同的轴上的分布图。如果被用于跨电容感测的所述发射器 在所述X轴上，则所述绝对电容感测可以被配置成仅获得X轴分布图。相反地，作为另一实 例，如果被用于跨电容感测的所述发射器在所述y轴上，则所述绝对电容感测可以被配置成 仅获得y轴分布图。
[0050] 在本发明的一个或多个实施例中，所述绝对电容感测的结果可以是识别具有至少 一个检测的输入对象的感测区域的子集。换句话说，与针对噪声和基线而被调整的所述子 集对应的分布图的测量值大于指示至少一个输入对象的存在的阈值。所述子集可以被内部 地连接，或者可以不被内部地连接。例如，如果两个输入对象位于所述感测区域中，并且彼 此不紧邻，则所述子集可以是在其中检测到两个输入对象的两个独立的区域，或者可以对 应于由被组合的两个输入对象的最大值和最小值定义的区域。
[0051] 如果所述绝对电容感测(502)在所述跨电容感测(504)之前，则在本发明的一些实 施例中，可以仅针对所述子集执行所述跨电容感测（504)。因此，仅所述感测区域的所述子 集被扫描。仅扫描所述感测区域的所述子集可以通过仅使对应于所述子集的发射器发送信 号而被执行。在这样的情形中，可以以改变的占空比执行所述跨电容感测。所述改变的占空 比可以是所述占空比的增大或减小。在本发明的一个或多个实施例中，不同量的时间可以 被用于执行所述跨电容感测，不同数量的测量可以被执行。作为增大所述占空比的实例，所 增大的占空比可以对应于花费更少的时间来执行针对所述帧的所述跨电容感测，由此减小 所述特定的帧的时间长度（即，减小帧长度时间以执行更多的帧）和/或执行更多可选的附 加测量(506)。另一可能性是:通过花费更多的时间测量由所述分布图测量指示的所述感测 区域的子集来维持相同的帧(报告)速率。在此情况下，信号对噪声和干扰可以改进。
[0052] 所述可选的附加测量（506)可以对应于附加的绝对电容测量（502)、跨电容测量 (504)、或其它测量。例如，所述可选的附加测量可以被执行以获得更高的信噪比，执行更好 的滤波，或者获得多个结果以确认一个或多个输入对象的(一个或多个)所识别的位置。 [0053]通过沿所述发射器轴仅扫描如由所述绝对电容分布图中的输入对象的存在所确 定的发射器的子集，所述跨电容图像的剩余部分可以被设置为基线值。可能已经出现在所 述发射器区域的此子集外面的重影手指被自动地抑制，因为那些发射器没有被扫描。
[0054] 尽管在图5中没有被显示，作为所述帧（500)的一部分，报告可以被生成并且被发 送。例如，在进行和分析所述测量时，所述报告可以被生成。
[0055] 图6、7A和7B显示了根据本发明的一个或多个实施例的流程图。尽管这些流程图中 的各种步骤顺序地被呈现和描述，本领域普通技术人员将理解:所述步骤中的一些或全部 可以按照不同的次序被执行，可以被组合或省略，并且所述步骤中的一些或全部可以被并 行地执行。此外，所述步骤可以被主动地或被动地执行。例如，根据本发明的一个或多个实 施例，一些步骤可以使用轮询而被执行，或者被中断驱动。作为实例，根据本发明的一个或 多个实施例，确定步骤可能不要求处理器处理指令，除非接收到表明条件存在的中断。作为 另一实例，根据本发明的一个或多个实施例，可以通过执行测试(诸如检查数据值以测试该 值是否与所测试的条件一致)来执行确定步骤。
[0056] 图6显示了根据本发明的一个或多个实施例的用于在帧中检测所述感测区域中的 输入对象的流程图。在步骤601中，根据本发明的一个或多个实施例，感测数据被获得。特别 地，针对绝对电容感测，至少一个分布图被获得。获得分布图可以包括确定与用每个传感器 电极接收的结果信号对应的测量的数据值。所述结果信号可以立刻被接收或者在一段时间 之上被接收。例如，所述传感器电极可以在一个时间接收所述结果信号，并且在一个时间输 出对应的所测量的数据值。作为另一实例，所述传感器电极可以逐行地或逐列地接收结果 信号并输出对应的数据。一旦所测量的数据值被确定，所述测量的数据值可以被组合成所 述分布图。
[0057]此外，针对跨电容感测，针对所述感测区域的跨电容图像被获得。特别地，可以通 过所述传感器模块触发每个发射器在相同的时间（诸如通过使用码分复用)和/或按顺序发 送信号来获得所述跨电容图像。如上面所讨论的，所获得的跨电容图像可以被用于整个感 测区域，或者仅用于所述感测区域的子集。
[0058]可以对所述感测数据执行预处理，或者可以不对所述感测数据执行预处理。例如， 所述感测数据可以在时间上被滤波、在空间上被滤波、或其组合。使用所述感测数据，可以 进行在所述感测区域中是否检测到一个或多个输入对象的确定。所述确定可以基于补偿任 何噪声的所述感测区域中的一个或多个测量是否满足检测阈值。
[0059] 继续图6,在步骤603中，所述感测数据被分段成区段。所述分段包括划分所述分布 图和/或跨电容图像以表示各个邻接的区域，其各自可以具有输入对象。所述划分基于相对 于周围测量的数据值的所测量的数据值。
[0060] 例如，考虑如下情形:在其中两个输入对象位于所述感测区域中，并且输入对象从 感测电极产生一个或多个高测量的数据值。在所述实例中，因为两个输入对象位于所述感 测区域中，所测量的数据值包括两个区域上地最大值，每个对应于一个输入对象，其在有序 集合中由至少一个较小值（即，局部最小值)分离。所述感测数据的所述分段可以基于所述 区域测量的值，以致所述分布图或跨电容图像的所述两个区域上的最大值位于各个区段 中。
[0061] 在步骤605中，根据本发明的一个或多个实施例，每个输入对象的位置被估计。例 如，针对每个区段，进行位于补偿任何噪声的区段中的一个或多个输入对象是否满足检测 阈值的确定。
[0062] 在本发明的一个或多个实施例中，所述分布图被用于抑制所述跨电容图像中的重 影手指。根据本发明的一个或多个实施例，可以在图6期间的实际上任何时间执行将在所述 跨电容图像中检测的输入对象识别为是重影手指。例如，在所述数据获取阶段，可以仅在在 其中来自所述绝对电容感测的分布图指示输入对象的存在的所述感测区域的子集上获取 所述跨电容图像。作为另一实例，在所述分段阶段，如果所述分布图不具有对应于所述跨电 容图像中的区段的区段，则所述跨电容图像区段可以被确定为具有重影手指。作为另一实 例，在所述计算位置信息阶段，如果对应于用于所述跨电容感测的发射器的分布图没有显 示位于所述跨电容图像中的输入对象，则所述跨电容图像中的所述输入对象可以被确定为 是重影手指。
[0063] 如果检测到针对至少一个区段的输入对象，则计算针对(一个或多个）区段中的 (一个或多个)输入对象的位置信息。在本发明的一个或多个实施例中，针对每个区段单独 地计算所述位置信息。计算所述位置信息可以包括计算沿轴或被投影在所述输入表面上的 输入对象的位置，并且计算所述输入对象的高度。例如，可以使用在产生针对所述分段的所 滤波的分布图中的最大值（即，局部最大值）的传感器电极的位置周围的位置内插所述位 置。可替代地，在各种实施例中，所述局部最小值或其它标识符可以指示所述位置。
[0064] 使用所述位置信息，基于所计算的位置信息执行动作。所述动作可以是诸如向所 述主机或所述主机的组件报告所滤波的位置信息。在这样的情形中，所述主机可以基于所 述位置信息执行一个或多个动作。所述动作可以是改变图形用户接口（GUI)的显示，诸如显 示光标或指针已经移动，将某个GUI组件显示高亮，执行由对应于所述位置的GUI组件定义 的动作(例如，转变至另一屏幕、进行电话呼叫、或执行另一GUI组件定义的动作），或执行另 一动作。
[0065] 图7A显示了根据本发明的一个或多个实施例的用于重影手指抑制的更详细的流 程图。在步骤701中，沿至少感测区域的第一轴执行绝对电容测量，以至少获得所述感测区 域的第一分布图。在一个或多个实施例中，绝对电容感测被执行以沿所述轴获得具有被用 于跨电容感测的发射器的分布图。可选地，也可以执行所述绝对电容感测，以沿第二轴获得 第二分布图。
[0066] 在步骤703中，根据本发明的一个或多个实施例，确定具有一个或多个输入对象的 第一分布图的一部分。例如，可以执行识别所述分布图的所述部分，如上面参考图6中的步 骤603和605所讨论的。
[0067] 继续图7,在步骤705中，根据本发明的一个或多个实施例，执行所述感测区域的跨 电容测量。特别地，至少在所述传感器电极的子集上执行所述跨电容测量。换句话说，可以 在整个感测区域上或者仅在在其中所述绝对电容测量指示输入对象的可能性的所述感测 区域的子集上执行所述跨电容图像。所述传感器电极发送信号，这导致所述接收传感器电 极接收结果信号。根据针对所述子集的所述跨电容测量，所述感测区域的跨电容图像被生 成。
[0068] 在步骤707中，根据本发明的一个或多个实施例，根据所述跨电容测量确定所述感 测区域中的至少一个输入对象的存在。特别地，确定所述跨电容图像的至少一部分满足指 示至少一个输入对象的存在的检测阈值。
[0069] 在步骤709中，根据本发明的一个或多个实施例，确定所述跨电容图像中是否存在 与所述第一分布图中的输入对象不相关的输入对象。特别地，确定在所述跨电容图像中是 否检测到使用绝对电容感测未检测到的任何输入对象。不在来自所述绝对电容感测的分布 图中而在所述跨电容图像中的这样的输入对象可以被确定为是重影手指。
[0070] 在步骤711中，根据本发明的一个或多个实施例，抑制根据沿所述第一轴的绝对电 容测量缺乏相关的输入对象存在的任何输入对象的所确定的存在。可以通过抑制所述报告 中的所检测的（一个或多个)重影手指来执行所述重影手指的所述抑制。抑制所述报告中的 所述(一个或多个)重影手指可以包括:不报告在其中检测到重影手指的位置和/或包括在 对应的帧期间检测到重影手指的警告。例如，所述警告可以是指示所述输入对象是重影手 指的标记或其它信号。
[0071] 尽管图7A显示了所述绝对电容感测在所述跨电容感测之前被执行，所述绝对电容 感测可以在所述跨电容感测期间或之后被执行，而不脱离本发明的范围。
[0072] 图7B显示了根据本发明的一个或多个实施例的用于重影手指抑制的另一流程图。 特别地，图7B显示了用于通过仅在在其中使用所述绝对电容感测检测到输入对象的所述感 测区域的部分上执行跨电容感测的重影手指抑制的流程图。在图7B中，可以以与上面分别 参考图7A中的步骤701、703、705和707所讨论的相同或相似的方式执行步骤721、723、727和 729。
[0073] 在图7B的步骤721中，至少沿感测区域的第一轴执行绝对电容测量，以至少获得所 述感测区域的第一分布图。在步骤723中，根据本发明的一个或多个实施例，确定具有一个 或多个输入对象的所述第一分布图的一部分。
[0074] 在步骤725中，根据本发明的一个或多个实施例，识别对应于所述第一分布图的所 述部分的传感器电极的子集。特别地，确定与所述分布图的所识别的部分对应的沿所述第 一轴的一个或多个位置。选择位于所确定的位置处的被用于跨电容的传感器电极的所述子 集。
[0075] 在步骤727中，根据本发明的一个或多个实施例，至少所述传感器电极的子集的跨 电容测量被执行。特别地，仅在在其中采用所述绝对电容测量的所述感测区域的所述部分 上执行所述跨电容测量。因此，通过不扫描可能具有重影手指的所述感测区域的部分来抑 制任何重影手指。
[0076] 在步骤729中，根据本发明的一个或多个实施例，根据所述跨电容测量确定所述感 测区域中至少一个输入对象的存在。在此阶段处，可以生成并呈现包括所述至少一个输入 对象的报告。
[0077] 图8和图9显示了根据本发明的一个或多个实施例的实例。下面的实例仅用于解释 性的目的，并且不是意在限制本发明的范围。例如，尽管本申请中的所述实例针对两个输入 对象，当在所述感测区域中检测到更少或更多输入对象时，可以执行如此处所描述的相似 的技术。
[0078] 图8显示了使用在所述传感器上放置两个手指的情况下的混合电容传感器的跨电 容图像(800)以及来自绝对电容感测的分布图（例如，Y轴分布图（802 )、X轴分布图（804))。 所述Y轴(801)对应于用于所述跨电容感测的接收器，并且所述X轴(803)对应于用于所述跨 电容感测的发射器。
[0079] 如在图8中所显示的，基于所述跨电容图像(800)，在所述跨电容图像中存在检测 的手指A(806)、检测的手指B(808)以及重影手指(810)。尽管没有在图8中被显示，所述重影 手指(810)与所述跨电容图像(800)中的任何其它手指是不可区分的。由于来自手指B的手 指耦合的噪声，所述重影手指(810)在所述跨电容图像中存在。特别地，因为跨电容传感器 中的发射器被扫描，通过手指B的该噪声尖峰信号发生在与扫描所述手指B的时间不同的时 间处。因此，具有手指B的行上的接收器检测到指示在所述重影手指的列上的发射器发送信 号的时间处存在手指的尖峰信号。由于所述定时，手指被检测到，虽然是重影手指(810)。当 获得所述Y轴分布图（802)和X轴分布图（804)时，噪声尖峰信号仅被耦合至所述手指正覆盖 的电极中，并且在其它行或列上不显示。
[0080] 继续所述实例，如果I表示所述传感器中的所有像素的集合，则定义：
[0081] Cl)
[0082]其中X1和P分别是所述X电极和y电极，对应于超过分布图检测阈值(812)的手指触 摸位置。
[0083]图9显示了来自在图8中被显示的所述Y轴分布图（802)和X轴分布图（804)的对应 于在所述绝对电容感测中检测的手指触摸位置的集合Γ (900)。如在图9中所显示的，所述 集合Γ (900)中不包括在图8中被显示的所述噪声尖峰信号。
[0084] 令Pid = Xi n Yj表示如由所述Y轴分布图（802)和X轴分布图（804)确定的可行的手 指位置。所述手指位置可以被称为"候选手指位置"或Γ (900)。没有被定位在候选手指位置 中的任何跨电容手指可以作为重影手指而被排除。因为对应于重影手指(810)的所述噪声 尖峰信号位置不在候选手指位置中，所述噪声尖峰信号位置被确定为是重影手指并且被抑 制。通过识别如仅由所述发射器轴确定的可能的手指位置的并集，所述可行的手指位置也 可以被确定。
[0085] 继续所述实例，令(x，y)trans是针对具有手指的跨电容图像斑点片段的位置估计。 令(1，7) ￡^是针对?^的位置估计，在其中(1，7)1^￡^6?^。换句话说，（1，7)￡^对应于由所述 绝对电容感测检测的手指位置的集合，其也在所述跨电容感测中。在存在噪声时，通过使用 (x，y) abs作为所述手指的位置估计或者通过使用(x，y)abs和(x，y)trans的线性或非线性组合 作为所述位置估计，改进的手指位置估计(更高的精确性，更少的抖动)可以被获得。
[0086] 尽管已经相对于有限数量的实施例描述了本发明，具有此公开的益处的本领域技 术人员将理解:可以设计不脱离如此处所公开的本发明的范围的其它实施例。因此，本发明 的范围应该仅由所附的权利要求限制。
【主权项】
1. 一种方法，包括： 执行被配置为感测输入装置（100)的感测区域（120)中的输入对象（140)的传感器电极 阵列的跨电容测量； 根据所述跨电容测量确定所述感测区域(120)中的至少一个输入对象（140)的存在； 执行沿所述传感器电极阵列的第一轴(206,208)的绝对电容测量；以及 根据沿所述第一轴（206,208)的所述绝对电容测量基于相关的输入对象存在的缺乏抑 制所确定的至少一个输入对象(140)的存在。2. 如权利要求1所述的方法，进一步包括： 执行沿所述传感器电极阵列的第二轴(206,208)的绝对电容测量， 其中根据沿所述第二轴(206,208)的所述绝对电容测量基于相关的输入对象存在的缺 乏进一步抑制所确定的至少一个输入对象(140)的存在。3. 如权利要求1或2所述的方法，进一步包括： 确定具有至少一个输入对象（140)的第一分布图（210，212)的一部分；以及 识别对应于所述部分的所述感测区域(120)中的传感器电极的第一子集， 其中执行所述绝对电容测量在执行所述跨电容测量之前，以及 其中仅在传感器电极的所述第一子集上执行所述跨电容测量。4. 如权利要求3所述的方法，其中仅在所述第一子集上执行所述跨电容测量是以改变 的占空比。5. 如权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法，其中所述第一轴(206，208)对应于被 配置为在所述跨电容测量期间发送发射器信号的电极。6. 如权利要求1-5中任一项权利要求所述的方法，进一步包括： 生成所述感测区域（120)中的输入对象的报告，其中抑制所确定的所述至少一个输入 对象（140)的存在通过省略所述报告中的所述至少一个输入对象（140)而被执行。7. 如权利要求1-6中任一项权利要求所述的方法，进一步包括： 生成所述感测区域（120)中的输入对象的报告，其中抑制所确定的所述至少一个输入 对象的存在通过在所述感测区域(120)中的输入对象的所述报告中包括针对所述至少一个 输入对象（140)的警告而被执行。8. 如权利要求1-7中任一项权利要求所述的方法，其中针对至少两个不同的帧（500)， 基于针对所述至少两个不同的帧(500)中的每个的绝对电容测量在传感器电极的不同的子 集上执行所述跨电容测量。9. 一种用于电容性输入装置（100)的处理系统（110)，所述电容性输入装置（100)包括 被配置为感测所述输入装置(100)的感测区域(120)中的输入对象的传感器电极阵列，所述 处理系统（110)包括用以执行根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的方法的功能性。10. -种输入装置（100)，其包括被配置为感测所述输入装置（100)的感测区域（120)中 的输入对象（140)的传感器电极阵列以及被配置为执行权利要求1-8中任一项权利要求的 处理系统（110)。
【文档编号】G06F3/044GK105849682SQ201480070875
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年8月21日
【发明人】A.施瓦茨
【申请人】辛纳普蒂克斯公司