相关美国专利申请的交叉引用
本申请要求derekr.solven等人于2015年6月23日提交的标题为“electrodecombiningfornoisedetermination”的共同待决美国专利申请no.14/748042(律师卷号no.syna-150053us01，并且转让给本申请的受让人)的优先权益。
背景技术：
包括接近传感器装置(通常又称作触摸板或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于多种电子系统中。接近传感器装置通常包括常常通过表面来区分的感测区，其中接近传感器装置确定一个或多个输入物体的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用来提供电子系统的接口。例如，接近传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(例如笔记本或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板)。接近传感器装置还常常用于较小计算系统(例如蜂窝电话和平板计算机中集成的触摸屏)中。这类触摸屏输入装置通常叠加在电子系统的显示器上或者以其它方式与其共存。
技术实现要素：
在电容感测的方法中，传感器电极图案的第一多个传感器电极按照第一配置耦合到处理系统的输入通道。传感器电极图案与感测区关联。第一多个传感器电极的第一配置用来获取电流的测量。噪声环境通过电流测量的分析来确定。第一多个传感器电极的至少一个子集按照第二配置耦合到输入通道。第二配置和第一配置是不同的。第一多个传感器电极的第二配置用来获取电容产生信号。在一些实施例中，输入物体相对感测区的位置基于电容产生信号来确定。
附图说明
附图概述中所参照的附图不应当被理解为按比例绘制，除非另加具体说明。结合在实施例描述中并且形成其组成部分的附图示出各个实施例，并且与实施例描述一起用于说明以下所述的原理，其中相似标号表示相似元件，以及：
图1是按照实施例的示例输入装置的框图。
图2a示出按照一些实施例的示例传感器电极图案，其可在传感器中用来生成输入装置、例如触摸屏的感测区的全部或部分。
图2b示出按照一些实施例的一些关联示例侧电极连同图2a的示例传感器电极图案。
图3示出按照一些实施例的示例处理系统的一些组件的框图。
图4a示出按照各个实施例、配置用于将传感器电极图案与处理系统的输入通道耦合的处理系统的合并器模块的框图。
图4b示出按照各个实施例、配置用于将传感器电极图案与处理系统的输入通道耦合的处理系统的合并器模块的框图。
图4c示出按照各个实施例、配置用于将传感器电极图案和关联侧电极与处理系统的输入通道耦合的处理系统的合并器模块的框图。
图5a、图5b、图5c和图5d示出按照各个实施例的电容感测的示例方法的流程图。
具体实施方式
以下的实施例描述只作为举例而不是限制来提供。此外，并不是意在通过前面的背景技术、发明内容或附图说明或者以下实施例描述中提供的任何明确表达或暗示的理论进行限制。
概述
本文中描述各个实施例，其提供输入装置、处理系统以及促进改进可用性的方法。在本文所述的各个实施例中，输入装置可以是电容感测输入装置。利用本文所述的技术，可通过按照各种方式合并电容传感器图案的传感器电极以便测量噪声信息，来实现效率。也就是说，多个传感器电极可相互结合、切换或者以其它方式短接在一起，使得与融合传感器电极所耦合的单个输入通道测量经受多个融合传感器电极的噪声的总和。在一些实施例中，当传感器图案中的传感器电极的数量超过输入通道的数量时，通过允许噪声在单个输入帧中测量而不是在没有电极合并的情况下采用两个或更多输入帧来测量相同传感器电极上的噪声，传感器电极的这种融合能够用来更快地测量噪声。附加地或补充地，在一些实施例中，合并允许利用更少输入通道，因而允许未使用输入通道在噪声测量进行的同时被关闭或者置于低功率模式，从而引起优于使用更多输入通道来实现同样的噪声测量的电力节省/保存。
论述开始于描述一种示例输入装置，随其或者其上可实现本文所述的各个实施例。然后单独地并且连同一些关联侧电极一起描述示例传感器电极图案。此后接着描述示例处理系统及其部分组件。处理系统可与输入装置（例如电容感测输入装置）配合使用或者用作其一部分。描述处理系统的合并器模块的若干示例，包括关于合并器可如何用来合并(即，组合、切换或者短接在一起)各种多个传感器电极以用于按组耦合到处理系统的单独输入通道的描述。然后结合输入(电容)感测的示例方法的描述进一步描述输入装置、处理系统及其组件的操作。
示例输入装置
现在来看附图，图1是按照各个实施例的示例输入装置100的框图。输入装置100可配置成向电子系统/装置150提供输入。如本文档所使用的术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地表示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，例如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、万维网浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(pda)。附加示例电子系统包括合成输入装置，例如包括输入装置100和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。其它示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外围设备。其它示例包括远程终端、售货亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携游戏装置等)。其它示例包括通信装置(包括蜂窝电话、例如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器和播放器，例如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。另外，电子系统可能是输入装置的主机或从机。
输入装置100能够实现为电子系统150的物理部分，或者能够与电子系统150在物理上分离。适当地，输入装置100可使用下列的任一个或多个与电子系统的部分进行通信：总线、网络和其它有线或无线互连。示例包括但不限于：集成电路间(i2c)、串行外设接口(spi)、个人系统2(ps/2)、通用串行总线(usb)、blutooth®、射频(rf)和红外数据协会(irda)。
图1中，输入装置100示为接近传感器装置(又常常称作“触摸板”或“触摸传感器装置”)，其配置成感测由一个或多个输入物体140在感测区120中提供的输入。示例输入物体包括手指和触控笔，如图1所示。
感测区120包含输入装置100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，其中输入装置100能够检测用户输入(例如由一个或多个输入物体140所提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可逐个实施例极大地改变。在一些实施例中，感测区120沿一个或多个方向从输入装置100的表面延伸到空间中，直到信噪比阻止充分准确的物体检测。在各个实施例中，这个感测区120沿特定方向所延伸的距离可以是大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者以上，并且可随所使用的感测技术的类型和预期的精度而极大地改变。因此，一些实施例感测包括没有与输入装置100的任何表面相接触、与输入装置100的输入表面(例如触摸表面)相接触、与耦合某个量的外加力或压力的输入装置100的输入表面相接触和/或它们的组合的输入。在各个实施例中，可由传感器电极所在的壳体的表面、由施加在传感器电极或者任何壳体之上的夹层结构面板等，来提供输入表面。在一些实施例中，感测区120在投影到输入装置100的输入表面时具有矩形形状。
输入装置100可利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测感测区120中的用户输入。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。作为非限制性示例，输入装置100可将电容技术用于输入感测。
一些实现配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维的空间的图像。一些实现配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影。
在输入装置100的一些电容实现中，施加电压或电流以创建电场。附近的输入物体引起电场的变化，并且产生电容耦合的可检测变化，其可作为电压、电流等的变化来检测。
一些电容实现利用电容感测元件的阵列或者其它规则或不规则图案来创建电场。在一些电容实现中，独立感测元件可欧姆地短接在一起，以形成较大传感器电极。一些电容实现利用电阻片，其可以是电阻均匀的。
一些电容实现利用基于传感器电极与输入物体之间的电容耦合的变化的“自电容”或(或“绝对电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入物体改变传感器电极附近的电场，因而改变所测量电容耦合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过相对参考电压(例如系统地)来调制传感器电极以及通过检测传感器电极与输入物体之间的电容耦合进行操作。
一些电容实现利用基于传感器电极之间的电容耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入物体改变传感器电极之间的电场，因而改变所测量电容耦合。在一个实现中，跨电容感测方法通过下列步骤进行操作：检测一个或多个发射器传感器电极(又称作“发射器电极”或“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(又称作“接收器电极”或“接收器”)之间的电容耦合。发射器和接收器统称为传感器电极或者传感器元件。发射器传感器电极可相对于参考电压(例如系统地)来调制，以传送发射器信号。接收器传感器电极可相对于参考电压基本上保持为恒定，以促进所产生信号的接收。所产生信号可包括与一个或多个发射器信号和/或与一个或多个环境干扰源(例如其它电磁信号)对应的一个或多个影响。传感器电极可以是专用发射器或接收器，或者可配置成既传送又接收。
在一些实施例中，当没有发射器电极进行传送(例如停用发射器或者没有发射器信号被驱动到任何传感器电极)时，可操作一个或多个接收器电极以接收所产生信号。这样，所产生信号表示在感测区120的操作环境中检测的噪声。这样，在一些实施例中，所产生信号表示在感测区120的操作环境中检测的噪声。例如，附近或并存(例如重叠)显示器的显示噪声可通过所产生信号(其在跨电容感测期间被接收)来表示。如以下进一步描述，在各个实施例中，传感器电极的组合或/或传感器电极和侧电极的组合可短接在一起并且与输入通道耦合，使得经受多个短接电极的噪声的总和通过短接电极所耦合的输入通道同时测量。
图1中，处理系统110示为输入装置100的组成部分。处理系统110配置成操作输入装置100的硬件，以检测感测区120中的输入。处理系统110包括一个或多个集成电路(ic)的部分或全部和/或其它电路组件。(例如，互电容(即，跨电容)传感器装置的处理系统可包括：发射器电路，配置成采用发射器传感器电极来传送信号；和/或接收器电路，配置成采用接收器传感器电极来接收信号)。在一些实施例中，处理系统110还包括电子可读指令，例如固件代码、软件代码等。在一些实施例中，组成处理系统110的组件共同定位在例如输入装置100的(一个或多个)感测元件附近。在其它实施例中，处理系统110的组件在物理上是独立的，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，而一个或多个组件在其它位置。例如，输入装置100可以是耦合到台式计算机的外设，以及处理系统110可包括配置成运行于台式计算机的中央处理单元以及与中央处理单元分离的一个或多个ic(也许具有关联固件)上的软件。作为另一个示例，输入装置100可在物理上集成到电话中，以及处理系统110可包括作为电话的主处理器的组成部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统110专用于实现输入装置100。在其它实施例中，处理系统110还执行其它功能，例如操作显示屏幕、驱动触觉致动器等。
处理系统110可实现为一组模块，其处理该处理系统110的不同功能。各模块可包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或者其组合。在各个实施例中，可使用模块的不同组合。示例模块包括：硬件操作模块，用于操作诸如传感器电极和显示屏幕之类的硬件；数据处理模块，用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据；以及报告模块，用于报告信息。其它示例模块包括：感测模块，其配置成操作(一个或多个)感测元件或其它结构以检测输入；以及确定模块，其配置成确定所检测的任何输入物体的位置。例如，感测模块可执行绝对电容感测和跨电容感测的一个或多个以检测输入，以及确定模块可基于所检测电容或者其变化来确定输入的位置。在一些实施例中，其它模块或功能性可包含在处理系统110中；例如，识别模块可被包含并且配置成从所检测输入来识别手势。
在一些实施例中，处理系统110直接通过引起一个或多个动作来响应感测区120中的用户输入(或者没有用户输入)。示例动作包括改变操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其它功能之类的图形用户界面(gui)动作。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的某个部分(例如向电子系统中与处理系统110分离的中央处理系统，若这种独立中央处理系统存在的话)提供与输入(或者没有输入)有关的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统110所接收的信息，以便对用户输入起作用，例如促进全系列的动作，包括模式变更动作和gui动作。
例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入装置100的(一个或多个)感测元件，以产生指示感测区120中的输入(或者没有输入)的电信号。处理系统110可在产生提供给电子系统的信息中对电信号执行任何适当量的处理。例如，处理系统110可数字化从传感器电极所得到的模拟电信号。作为另一个示例，处理系统110可执行滤波或者其它信号调节。作为又一个示例，处理系统110可减去或者以其它方式考虑基线，使得信息反映电信号与基线之间的差。作为又一些示例，处理系统110可确定位置信息，将输入识别为命令，识别笔迹等。
如本文所使用的“位置信息”广义地包含绝对位置、相对位置、速度、加速度和其它类型的空间信息。作为一个示例，“零维”位置信息包括近/远或接触/无接触信息。作为另一个示例，“一维”位置信息包括沿轴的位置。作为又一个示例，“二维”位置信息包括平面中的运动。作为又一个示例，“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。其它示例包括空间信息的其它表示。还可确定和/或存储与一种或多种类型的位置信息有关的历史数据，包括例如随时间来跟踪位置、运动或者瞬时速度的历史数据。
在一些实施例中，输入装置100采用由处理系统110或者由另外某种处理系统所操作的附加输入组件来实现。这些附加输入组件可提供用于感测区120中的输入的冗余功能性或者另外某种功能性。图1示出感测区120附近的能够用来促进使用输入装置100来选择项目的按钮130。其它类型的附加输入组件包括滑块、球、轮、开关等。相反，在一些实施例中，输入装置100可以在没有其它输入组件的情况下实现。
在一些实施例中，输入装置100可以是触摸屏，以及感测区120重叠显示屏幕的工作区的至少一部分。例如，输入装置100可包括覆盖显示屏幕的基本上透明的传感器电极，并且提供用于关联电子系统150的触摸屏界面。显示屏幕可以是能够向用户显示可视界面的任何类型的动态显示器，并且可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)或者其它显示技术。输入装置100和显示屏幕可共用物理元件。例如，一些实施例可将相同电组件的一部分用于显示和感测。作为另一个示例，显示屏幕可部分或全部由处理系统110来操作。
应当理解，虽然在全功能设备的上下文中描述许多实施例，但是机制能够作为多种形式的程序产品(例如软件)来分配。例如，所描述的机制可作为电子处理器可读的信息承载介质(例如，处理系统110可读的非暂时计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质)上的软件程序来实现和分配。另外，实施例同样适用，而与用于执行分配的介质的特定类型无关。非暂时的电子可读介质的示例包括各种光盘、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可基于闪存、光、磁、全息或者任何其它非暂时存储技术。
示例传感器电极图案
图2a示出按照各个实施例的示例传感器电极图案200的一部分，其可在传感器中用来生成输入装置100的感测区的全部或部分。输入装置100在与电容传感器电极图案配合使用时配置为电容感测输入装置。为了说明和描述的清楚起见，示出非限制性简单矩形传感器电极图案200。要理解，实际上可利用比传感器电极图案200中所示的更多或更少数量的传感器电极。还要理解，许多其它传感器电极图案可与本文所述技术配合使用，包括但不限于：具有单个传感器电极的图案；具有传感器电极的单个集合的图案；具有设置在单层中的传感器电极的两个集合(没有重叠)的图案；具有在传感器电极之间的跨接区采用跳线设置在单层中的传感器电极的两个集合的图案；圆形感测区域中的图案；利用显示装置的一个或多个显示电极，例如公共电压(vcom)电极的一段或多段的图案；具有源电极、栅电极、阳电极和阴电极的一个或多个的图案；以及提供单独按钮电极的图案。
在这个示例中，所示传感器电极图案200由相互重叠的第一多个传感器电极270(270-0、270-1、270-2、270-3、270-4、270-5)和第二多个传感器电极260(260-0、260-1、260-2、260-3、260-4、260-5、260-6、260-7、260-8、260-9、260-10和260-11)来组成。如能够看到，传感器电极260沿一对基本上垂直设置的轴的第一轴来设置，该第一轴具有比(该对轴的)第二和基本上垂直的轴(沿其设置传感器电极270)更多数量的传感器电极。如所示，传感器电极分为三组，其中具有编组1中的传感器电极260-0至260-5、编组2中的传感器电极260-6至260-11以及编组3中的传感器电极270-0至270-5。在许多实施例中，处理系统110配置成通过采用发射器信号驱动第一多个传感器电极270而将其作为发射器电极来操作以及通过采用第二多个传感器电极260接收所产生信号而将其作为接收器电极来操作。其它实施例可反转传感器电极260和270的作用。在所示示例中，感测像素集中在发射器和接收器电极交叉的位置。电容像素290示出由传感器电极图案200在跨电容感测期间所生成的电容像素之一。要理解，在诸如所示示例之类的交叉传感器电极图案中，某种形式的绝缘材料或衬底通常设置在发射器电极270与接收器电极260之间。但是，在一些实施例中，发射器电极270和接收器电极260可通过使用布线技术和/或跳线来设置在彼此相同的层上。在各个实施例中，触摸感测包括感测该感测区120中的任何位置的输入物体，并且可包括：没有与输入装置100的任何表面相接触、与输入装置100的输入表面(例如触摸表面)相接触、与耦合某个量的外加力或压力的输入装置100的输入表面相接触和/或它们的组合。
当实现跨电容测量时，电容像素(例如电容像素290)是发射器电极270与接收器电极260之间的定域电容耦合的区域。发射器电极270与接收器电极260之间的电容耦合随着与发射器电极270和接收器电极260关联的感测区中的输入物体的接近性和运动而发生变化。
在一些实施例中，“扫描”传感器电极图案200，以确定这些电容耦合。也就是说，驱动发射器电极270以传送发射器信号。可操作发射器以使得一次一个发射器电极进行传送，或者多个发射器电极同时进行传送。在多个发射器电极同时进行传送的情况下，这多个发射器电极可传送相同的发射器信号，并且产生实际上更大的发射器电极，或者这多个发射器电极可传送不同的发射器信号。例如，多个发射器电极可按照使它们对接收器电极260的所产生信号的组合影响能够被单独确定的一个或多个编码方案来传送不同的发射器信号。
可单一或者多样地操作接收器电极260以获取所产生信号。所产生信号可用来确定发射器电极270和接收器电极260相交或交互的电容像素处的电容耦合的测量来测量跨电容。
来自电容像素的一组测量形成“电容图像”(又称作“电容帧”)，其表示像素处的电容耦合。可对多个时间周期获取多个电容图像，以及它们之间的差用来得出与感测区中的输入有关的信息。例如，对连续时间周期所获取的连续电容图像能够用来跟踪进入、离开感测区以及处于感测区中的一个或多个输入物体的运动。
在一些实施例中，可操作一个或多个传感器电极260或270，以便在特定时刻执行绝对电容感测。例如，可对传感器电极270-0进行充电，并且然后可测量传感器电极270-0的电容。在这种实施例中，与传感器电极270-0进行交互的输入物体140改变传感器电极270-0附近的电场，因而改变所测量电容耦合。按照这种相同方式，多个传感器电极270可用来测量绝对电容，和/或多个传感器电极260可用来测量绝对电容。应当理解，当执行绝对电容测量时，“接收器电极”和“发射器电极”的标签失去它们在跨电容测量技术中具有的含义，并且传感器电极260或270而是可简单地称作“传感器电极”或者可继续将其名称用作发射器电极或接收器电极，即使它们在绝对电容感测期间按照相同方式使用。
本底电容cb是传感器图案的电容图像或者在传感器电极图案的感测区中没有输入物体的情况下的传感器电极上测量的绝对电容。本底电容随着环境和操作条件而变化。
能够对于传感器装置的本底电容来调整电容图像和绝对电容测量，以获得更有效处理。例如，各种技术可在asic/处理系统内部和/或外部用来减去/补偿已知为存在于绝对电容测量中的某个量的基准电容。在绝对电容感测中，这种电荷补偿改进用来放大信号(其包括除了基准绝对电容信号测量之外的输入物体相关分量)的asic/处理系统的放大器的动态范围。这是因为如果基准部分的一部分通过内部补偿被去除，则归因于输入物体的存在的信号的分量能够更大地放大(没有放大器饱和)。
用于基准电荷的内部补偿(asic/处理系统内部)的许多技术是本领域已知的，并且包括利用与放大器的反馈电容器并联的补偿电容和/或将电荷注入到放大器(其还与从其中测量绝对电容的传感器耦合)的输入。
在一些实施例中，使用本文的技术，包括用来耦合送往和/或来自感测装置的感测区中的传感器的感测信号的布线迹线的印刷电路(例如柔性印刷电路、印刷电路板、光刻印刷电路或者其它类型的印刷电路)的一个或多个部分能够用来补偿绝对电容感测期间所测量的某个量的基准电容。这种类型的电荷补偿在asic/处理系统外部实现。应当理解，本文所述外部电荷补偿技术的任一种可单独使用，或者可与一个或多个内部电荷补偿技术结合使用。
图2b示出按照一些实施例的一些关联示例侧电极280(280-0和280-1)连同图2a的示例传感器电极图案200。侧电极280是传感器电极图案200及其感测区外部的传感器电极的示例。在各个实施例中，侧电极(例如280-0或280-1)可以是地电极、保护电极、屏蔽电极或者没有用于电容感测的其它电极。侧电极（例如280-0或280-1）也可以是电容感测电极，其关联与传感器电极图案200分开设置(例如在电子装置的握持边缘上)的按钮、滑块或其它电容传感器。在一些实施例中，侧电极280可置于用户可握持装置的装置的所述侧。在其它实施例中，侧电极280可位于装置上的其它位置，但是在与包括感测区120的传感器电极不同的区域中。如本文将描述，在一些实施例中，一个或多个侧电极280可耦合到处理系统100的输入通道，并且用于电容感测图案（例如传感器电极图案200）附近的噪声的测量中。另外，在一些实施例中，侧电极280-0和280-1各可包括多个传感器电极。
示例处理系统
图3示出按照各个实施例、可与输入装置(例如代替作为输入装置100的组成部分的处理系统110)配合使用的示例处理系统110a的一些组件的框图。如本文所述，输入装置100是电容感测输入装置。处理系统110a可采用一个或多个专用集成电路(asic)、一个或多个集成电路(ic)、一个或多个控制器或者它们的某种组合来实现。在一个实施例中，处理系统110a在通信上与一个或多个发射器电极和接收器电极(其实现输入装置100的感测区120)耦合。在一些实施例中，处理系统110a和输入装置100(处理系统110a作为其组成部分)可设置在诸如显示装置、计算机或其它电子系统之类的电子系统150中或者与其在通信上耦合。
在一个实施例中，处理系统110a除了其它组件还包括：合并器模块305、感测模块310和确定模块320。除了其它电极以外，处理系统110a和/或其组件还可与传感器电极图案（例如传感器电极图案200）的传感器电极耦合。
在各个实施例中，合并器模块305配置成有选择地将传感器电极和/或其它电极耦合到处理系统110a的输入通道。在输入感测期间，合并器模块305在一些实施例中进行操作以便有选择地仅将单个传感器电极(例如传感器电极260或270)耦合到处理系统110a的任何输入通道。在噪声测量期间，合并器模块305可按照多种方式进行操作以：有选择地仅将单个传感器电极(例如传感器电极260或270)耦合到处理系统110a的输入通道；有选择地将多个传感器电极(例如传感器电极260和/或270)耦合(即，融合)到处理系统110a的输入通道；和/或有选择地将传感器电极、侧电极(例如传感器电极260和/或270以及侧电极280)或者其它电极耦合(即，融合)到处理系统110a的输入通道。例如，在噪声测量期间，合并器模块305可按照第一配置将第一多个传感器电极耦合到处理系统110a的输入通道，以用于获取电流的测量(即，用于在任何传感器电极上没有传送信号时的噪声测量)。合并器模块305然后可将第一多个传感器电极的至少一个子集按照第二配置耦合到相同输入通道，以用于获取电容产生信号(即，用于输入物体感测)。在一些实施例中，合并器模块305可有选择地耦合至少接收器和发射器电极的组合。
在各个实施例中，感测模块310包括多个输入通道(参见例如图4a-4c的输入通道415)以及用于向/从传感器电极图案提供/接收输入的传感器电路。感测模块310进行操作以便与传感器电极图案的传感器电极(其用来生成感测区120)进行交互。这包括操作第一多个传感器电极(例如传感器电极260)，以便是静寂的、采用发射器信号来驱动、用于跨电容感测和/或用于绝对电容感测。这还包括操作第二多个传感器电极(例如传感器电极270)，以便是静寂的、采用发射器信号来驱动、用于跨电容感测和/或用于绝对电容感测。感测模块310还可与包括感测模块310所耦合的传感器电极图案的输入装置中的一个或多个侧电极进行交互。在一些实施例中，合并器模块305可融合电极以用于噪声感测，但是不用于电容感测。
感测模块310配置成通过操作电容感测装置(例如输入装置100)的传感器电极图案(例如传感器电极图案200)的第一多个传感器电极以接收噪声信号，来获取电流的测量。为了接收传感器电极图案的环境中的噪声信号，感测模块310没有在传感器电极图案的任何传感器电极上传送信号，而是实际上将传感器电极图案的一个或多个所选传感器电极用作接收或耦合到传感器电极的环境中的噪声的天线。噪声引起到传感器电极上的电流，其能够通过感测模块310用来测量所产生信号以由检测电容的变化的相同电路来测量。因为并联电流彼此相加，所以一个或多个传感器电极和/或侧电极能够在感测模块310的一个或多个输入通道上接收噪声信号的时间周期期间合并到单个输入通道上。在一些实施例中，这个时间周期可以是大约一微秒，但是它可以更短(例如0.25微秒)或者更长(例如7微秒)。在自噪声信号的接收的不同时间周期期间，感测模块310通过操作传感器电极图案的一个或多个传感器电极以用于电容感测来获取电容产生信号。下面进一步详述电容产生信号的获取。
感测模块310配置成通过采用输入装置的多个传感器电极的第一个进行传送并且采用多个传感器电极的第二个进行接收，来获取跨电容产生信号。在跨电容感测期间，感测模块310进行操作以将发射器信号驱动(即，传送)到第一多个传感器电极的一个或多个传感器电极(例如发射器电极270的一个或多个)。发射器信号可以是方波、梯形波或者另外某种波形。在给定时间间隔中，感测模块310可以或者可以不将发射器信号(波形)驱动到多个传感器电极的一个或多个上。感测模块310还可用来将第一多个传感器电极的一个或多个耦合到高阻抗、地、耦合到输入通道或者在不将发射器信号驱动到这类传感器电极时耦合到恒定电压。在一些实施例中，当执行跨电容感测时，感测模块310同时驱动传感器电极图案的两个或更多发射器电极。当同时驱动传感器电极图案的两个或更多传感器电极时，发射器信号可按照代码来编码。由于噪声消除或其它原因，可改变代码，例如延长或缩短代码。感测模块310还进行操作以在跨电容感测期间经由第二多个传感器电极(例如接收器电极260的一个或多个)来接收所产生信号。在跨电容感测期间，所接收的所产生信号对应于并且包括与经由第一多个传感器电极所传送的(一个或多个)发射器信号对应的效果。除了其它因素之外，这些所传送的发射器信号还因输入物体、杂散电容、噪声、干扰和/或电路缺陷而在所产生信号中被改变或变更，并且因而可与其所传送形式略微地或者极大地不同。要理解，感测模块310按照类似方式可在传感器电极260的一个或多个上传送发射器信号并且在传感器电极270的一个或多个上接收对应所产生信号。
在绝对电容感测中，传感器电极均被驱动并且用来接收所产生信号(其产生于被驱动到传感器电极上的信号)。这样，在绝对电容感测期间，感测模块310进行操作，以将信号驱动(即，传送)到传感器电极260或270的一个或多个并且从其中接收信号。在绝对电容感测期间，被驱动信号可称作绝对电容感测信号、发射器信号或调制信号，并且它经过布线迹线(其提供处理系统110a与(一个或多个)传感器电极(采用其进行绝对电容感测)之间的通信耦合)来驱动。
在各个实施例中，感测模块310包括一个或多个放大器。这种放大器可以可互换地称作“放大器”、“前端放大器”、“接收器”、“集成放大器”、“差分放大器”等，以及进行操作以在输入接收所产生信号并且提供作为输出的积分电压。所产生信号来自传感器电极图案（例如传感器电极图案200）的一个或多个传感器电极。单个放大器可与单个传感器电极耦合并且用来从单个传感器电极排他地接收所产生信号，可从与放大器同时耦合的多个传感器电极接收信号，或者可从每次一个耦合到放大器的多个传感器电极接收信号。感测模块310可包括按照这些方式的任一种所使用的多个放大器。例如，在一些实施例中，第一放大器可与第一传感器电极耦合，而第二放大器与第二传感器电极耦合。
确定模块320可实现为硬件(例如硬件逻辑和/或其它电路)和/或实现为硬件以及非暂时地存储在计算机可读存储介质中的指令的组合。
确定模块320配置成通过由感测模块310在噪声测量期间所获取的电流的测量的分析来确定电容感测输入装置(例如输入装置100)的噪声环境。例如，更高的电流电平指示更高的噪声环境。处理系统110a的逻辑可在所测量电平超过指示高噪声环境的预设阈值时调整感测模块310所执行的电容感测的方面。例如，(被驱动发射器信号的)电容感测频率可改变一次或者更频繁地改变，以避免噪声对感测输入物体的影响；感测可从跨电容改变成绝对电容感测(或者反之)；和/或可采用附加噪声感测和表征。作为补充或替代，处理系统110a的逻辑可当所测量电流超过指示高噪声环境的某个预设阈值时在确定模块320中实现执行所接收的所产生信号的附加处理和/或滤波的算法。例如，固件噪声减轻技术可作为噪声状态机的组成部分来实现和执行。在示例实施例中，噪声状态机能够将输入通道415配置成响应满足特定阈值的干扰度量而工作在高噪声模式。在高噪声模式中，感测循环能够延长(即，所产生信号的较长积分)，获取突发的长度能够增加(即，从更多感测循环来组合各测量)，和/或确定模块320能够对测量调用一个或多个噪声减轻算法。能够基于干扰度量来采用其它类型的已知噪声减轻技术。在另一个示例中，确定模块320的噪声状态机能够触发特殊分析，以便响应满足特定阈值的干扰度量而识别新感测频率。
如以下进一步详述，确定模块320还配置成基于所接收电容产生信号来确定电容感测输入装置(例如装置100)的感测区中的输入物体的位置信息。
确定模块320进行操作以在跨电容感测期间计算/确定第一与第二传感器电极之间的跨电容耦合的变化的测量。确定模块320则使用这类测量来确定包括输入物体(若有的话)相对感测区120的位置的位置信息。位置信息能够从跨电容图像来确定。跨电容图像由确定模块320基于感测模块310所获取的所产生信号来确定。所产生信号用作或者形成表示相对于感测区120的(一个或多个)输入的电容像素。要理解，确定模块320进行操作以对编码的所产生信号进行解码和重组，以从多个传感器电极的跨电容扫描来构成跨电容图像。
在采用传感器电极260和/或270来执行绝对电容感测的实施例中，确定模块320还进行操作以计算/确定到传感器电极的绝对电容耦合的测量。例如，确定模块320在感测信号已经驱动到传感器电极之后进行操作，以确定传感器电极(例如传感器电极270-0)的绝对电容。应当注意，处理系统110a在一些实施例中可通过组合(例如经过乘法、加法或其它方式)沿感测区的至少两个不同轴所测量的绝对电容剖面来计算绝对电容图像。参照作为示例的图2a，在一些实施例中，确定模块320通过将采用传感器电极260所获取的第一绝对电容剖面与采用传感器电极270所获取的第二绝对电容剖面相结合来创建绝对电容图像。确定模块320则使用这类测量来确定包括输入物体(若有的话)相对感测区120的位置的位置信息。位置信息能够从例如绝对电容图像或者从绝对电容剖面来确定。
在一些实施例中，确定模块320可在确定输入物体相对于感测区120的位置中利用从绝对电容感测和跨电容感测二者所得到的测量(即，所产生信号)(而不是使用只来自这些类型的一种类型的电容感测的测量)。这有时称作混合电容感测。确定模块320则使用这类测量来确定包括输入物体(若有的话)相对感测区120的位置的位置信息。位置信息能够从混合电容图像来确定。
在一些实施例中，处理系统110a包括决策逻辑，其基于各种输入来指导处理系统110a的一个或多个部分(例如合并器模块305、感测模块310和/或确定模块320)工作在多种不同操作模式的所选模式。
图4a示出按照各个实施例、配置用于将传感器电极图案200与处理系统的输入通道415(415-0、415-1、415-2、415-3、415-4、415-5)耦合的处理系统110a的合并器模块305a的框图。
参照图2a和图4a，在至少一个噪声测量时间周期期间，合并器模块305a按照第一配置将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)耦合到感测模块310的一个或多个输入通道415，以用于获取噪声测量的电流。为了实现这个第一配置，合并器模块305a：闭合开关sw0和sw1，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-0和260-6与输入通道415-0；闭合开关sw2和sw3，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-1和260-7与输入通道415-1；闭合开关sw4和sw5，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-2和260-8与输入通道415-2；闭合开关sw6和sw7，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-3和260-9与输入通道415-3；闭合开关sw8和sw9，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-4和260-10与输入通道415-4；以及闭合开关sw10和sw11，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-5和260-11与输入通道415-5。这样，将来自编组1和编组2的传感器电极融合在一起，因此能够在单个噪声测量时间周期期间在来自编组1和2的全部传感器电极上测量电流(而不是在噪声测量期间一次仅有一个传感器电极耦合到输入通道的情况下利用两个噪声感测时间周期)。
继续参照图2a和图4a，在一些实施例中，在第一电容测量时间周期期间，合并器模块305a按照第二配置将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)的第一子集耦合到输入通道415，以用于获取电容产生信号。为了实现这个配置，合并器模块305a：闭合sw0而断开sw1，以便将传感器电极260-0与输入通道415-0耦合；闭合sw2而断开sw3，以便将传感器电极260-1与输入通道415-1耦合；闭合sw4而断开sw5，以便将传感器电极260-2与输入通道415-2耦合；闭合sw6而断开sw7，以便将传感器电极260-3与输入通道415-3耦合；闭合sw8而断开sw9，以便将传感器电极260-4与输入通道415-4耦合；以及闭合sw10而断开sw11，以便将传感器电极260-5与输入通道415-5耦合。这样，来自编组1的传感器电极各与单个输入通道单独耦合，使得所产生信号能够在单个电容测量时间周期期间从编组1的全部传感器电极来获取。所产生信号可以是绝对电容感测和跨电容感测的一个或多个的结果。在这个第一电容测量时间周期期间所获取的所产生信号由确定模块320用来确定电容感测输入装置100的感测区(与传感器电极图案200关联)中的输入物体的位置信息。
继续参照图2a和图4a，在一些实施例中，在第二电容测量时间周期(其没有与第一电容测量时间周期重叠)期间，合并器模块305a按照第三配置将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)的第二子集耦合到输入通道415，以用于获取电容产生信号。在一个实施例中，第二和第三配置中不存在公共传感器电极。为了实现这个配置，合并器模块305a：闭合sw1而断开sw0，以便将传感器电极260-6与输入通道415-0耦合；闭合sw3而断开sw2，以便将传感器电极260-7与输入通道415-1耦合；闭合sw5而断开sw4，以便将传感器电极260-8与输入通道415-2耦合；闭合sw7而断开sw6，以便将传感器电极260-9与输入通道415-3耦合；闭合sw9而断开sw8，以便将传感器电极260-10与输入通道415-4耦合；以及闭合sw11而断开sw10，以便将传感器电极260-11与输入通道415-5耦合。这样，来自编组2的传感器电极各与单个输入通道单独耦合，使得所产生信号能够在单个电容测量时间周期期间从编组2的全部传感器电极来获取。所产生信号可以是绝对电容感测和跨电容感测的一个或多个的结果。在这个第二电容测量时间周期期间所获取的所产生信号由确定模块320用来确定电容感测输入装置100的感测区(与传感器电极图案200关联)中的输入物体的位置信息。在一些实施例中，确定模块320利用来自第一和第二电容测量时间周期的所产生信号来确定位置信息。
图4b示出按照各个实施例、配置用于将传感器电极图案200与处理系统的输入通道415(415-0、415-1、415-2、415-3、415-4、415-5)耦合的处理系统110a的合并器模块305b的框图。
参照图2a和图4b，在至少一个噪声测量时间周期期间，合并器模块305b按照第一配置将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)耦合到感测模块310的一个或多个输入通道415，以用于获取噪声测量的电流。为了实现这个第一配置，合并器模块305b：闭合开关sw0和sw1，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-0和260-6与输入通道415-0；闭合开关sw2和sw3，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-1和260-7与输入通道415-1；闭合开关sw4和sw5，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-2和260-8与输入通道415-2；闭合开关sw6和sw7，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-3和260-9与输入通道415-3；闭合开关sw8和sw9，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-4和260-10与输入通道415-4；闭合开关sw10和sw11，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-5和260-11与输入通道415-5；以及断开开关sw12、sw13、sw14、sw15、sw16和sw17。这样，来自编组3的传感器电极没有与任何输入通道415耦合，而是将来自编组1和编组2的传感器电极融合在一起，因此能够在单个噪声测量时间周期期间在来自编组1和2的全部传感器电极上测量电流(而不是在噪声测量期间一次仅有一个传感器电极耦合到输入通道的情况下利用两个噪声感测时间周期)。
继续参照图2a和图4b，在一些实施例中，在第一电容测量时间周期期间，合并器模块305b按照第二配置将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)的第一子集耦合到输入通道415，以用于获取电容产生信号。为了实现这个配置，合并器模块305b：断开开关sw12、sw13、sw14、sw15、sw16和sw17；闭合sw0而断开sw1，以便将传感器电极260-0与输入通道415-0耦合；闭合sw2而断开sw3，以便将传感器电极260-1与输入通道415-1耦合；闭合sw4而断开sw5，以便将传感器电极260-2与输入通道415-2耦合；闭合sw6而断开sw7，以便将传感器电极260-3与输入通道415-3耦合；闭合sw8而断开sw9，以便将传感器电极260-4与输入通道415-4耦合；以及闭合sw10而断开sw11，以便将传感器电极260-5与输入通道415-5耦合。这样，来自编组1的传感器电极各与单个输入通道单独耦合，使得所产生信号能够在单个电容测量时间周期期间从编组1的全部传感器电极来获取。所产生信号可以是绝对电容感测和跨电容感测的一个或多个的结果。在这个第一电容测量时间周期期间所获取的所产生信号由确定模块320用来确定电容感测输入装置100的感测区(与传感器电极图案200关联)中的输入物体的位置信息。
继续参照图2a和图4b，在一些实施例中，在第二电容测量时间周期(其没有与第一电容测量时间周期重叠)期间，合并器模块305b按照第三配置将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)的第二子集耦合到输入通道415，以用于获取电容产生信号。在一个实施例中，第二和第三配置中不存在公共传感器电极。为了实现这个配置，合并器模块305b：断开开关sw12、sw13、sw14、sw15、sw16和sw17；闭合sw1而断开sw0，以便将传感器电极260-6与输入通道415-0耦合；闭合sw3而断开sw2，以便将传感器电极260-7与输入通道415-1耦合；闭合sw5而断开sw4，以便将传感器电极260-8与输入通道415-2耦合；闭合sw7而断开sw6，以便将传感器电极260-9与输入通道415-3耦合；闭合sw9而断开sw8，以便将传感器电极260-10与输入通道415-4耦合；以及闭合sw11而断开sw10，以便将传感器电极260-11与输入通道415-5耦合。这样，来自编组2的传感器电极各与单个输入通道单独耦合，使得所产生信号能够在单个电容测量时间周期期间从编组2的全部传感器电极来获取。所产生信号可以是绝对电容感测和跨电容感测的一个或多个的结果。在这个第二电容测量时间周期期间所获取的所产生信号由确定模块320用来确定电容感测输入装置100的感测区(与传感器电极图案200关联)中的输入物体的位置信息。在一些实施例中，确定模块320利用来自第一和第二电容测量时间周期的所产生信号来确定位置信息。
继续参照图2a和图4b，在一些实施例中，在第三电容测量时间周期(其没有与第一和第二电容测量时间周期重叠)期间，合并器模块305b按照第四配置将第二多个传感器电极(例如传感器电极270)耦合到输入通道415，以用于获取电容产生信号。在一个实施例中，第二、第三和第四配置中不存在公共传感器电极。为了实现这个配置，合并器模块305b：断开开关sw0至sw11；闭合sw12，以便将传感器电极270-0与输入通道415-0耦合；闭合sw13，以便将传感器电极270-1与输入通道415-1耦合；闭合sw14，以便将传感器电极270-2与输入通道415-2耦合；闭合sw15，以便将传感器电极270-3与输入通道415-3耦合；闭合sw16，以便将传感器电极270-4与输入通道415-4耦合；以及闭合sw17，以便将传感器电极270-5与输入通道415-5耦合。这样，来自编组3的传感器电极(其没有与编组1和2的传感器电极共用公共电极)各与单个输入通道单独耦合，使得所产生信号能够在单个电容测量时间周期期间从编组3的全部传感器电极来获取。所产生信号可以是绝对电容感测和跨电容感测的一个或多个的结果。在这个第三电容测量时间周期期间所获取的所产生信号由确定模块320用来确定电容感测输入装置100的感测区(与传感器电极图案200关联)中的输入物体的位置信息。在一些实施例中，确定模块320利用来自第一、第二和第三电容测量时间周期的所产生信号来确定位置信息。
在一些实施例中，传感器电极的其它组合可与一个或多个输入通道耦合，以实现噪声感测。例如，在一个实施例中，合并器模块305b闭合sw12以及sw0和sw1的一个或多个，使得一个传感器电极270和一个或多个传感器电极260被融合并且与输入通道415-0耦合。合并器模块305b能够有选择地相对输入通道415-1至415-5来实现类似合并器。能够在与实现这个噪声感测分开的时间获取电容产生信号时利用如先前所述的开关断开和闭合技术的任一种。在另一个实施例中，在噪声感测期间，合并器模块305b闭合开关sw12至sw17，而断开开关sw1至sw11，因而将传感器电极270单独耦合到输入通道415。能够在与实现这个噪声感测分开的时间获取电容产生信号时利用如先前所述的开关断开和闭合技术的任一种。
图4c示出按照各个实施例、配置用于将传感器电极图案200和关联侧电极280与处理系统的输入通道415耦合的处理系统100a的合并器模块305c的框图。
参照图2b和图4c，在至少一个噪声测量时间周期期间，合并器模块305c按照第一配置将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)耦合到感测模块310的一个或多个输入通道415，以用于获取作为噪声测量的电流。为了实现这个第一配置，合并器模块305c：闭合开关sw0和sw1，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-0和260-6与输入通道415-0；闭合开关sw2和sw3，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-1和260-7与输入通道415-1；闭合开关sw4和sw5，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-2和260-8与输入通道415-2；闭合开关sw6和sw7，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-3和260-9与输入通道415-3；闭合开关sw8和sw9，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-4和260-10与输入通道415-4；闭合开关sw10和sw11，以便分别融合并且同时耦合传感器电极260-5和260-11与输入通道415-5；以及断开开关sw12、sw13、sw14、sw15、sw16、sw17、sw18和sw19。这样，没有侧电极并且没有来自编组的传感器电极与任何输入通道415耦合，而是将来自编组1和编组2的传感器电极融合在一起，因此能够在单个噪声测量时间周期期间在来自编组1和2的全部传感器电极上测量电流(而不是在噪声测量期间一次仅有一个传感器电极耦合到输入通道的情况下利用两个噪声感测时间周期)。
继续参照图2b和图4c，在一些实施例中，在第一电容测量时间周期期间，合并器模块305c按照第二配置将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)的第一子集耦合到输入通道415，以用于获取电容产生信号。为了实现这个配置，合并器模块305c：断开开关sw12、sw13、sw14、sw15、sw16、sw17、sw18和sw19；闭合sw0而断开sw1，以便将传感器电极260-0与输入通道415-0耦合；闭合sw2而断开sw3，以便将传感器电极260-1与输入通道415-1耦合；闭合sw4而断开sw5，以便将传感器电极260-2与输入通道415-2耦合；闭合sw6而断开sw7，以便将传感器电极260-3与输入通道415-3耦合；闭合sw8而断开sw9，以便将传感器电极260-4与输入通道415-4耦合；以及闭合sw10而断开sw11，以便将传感器电极260-5与输入通道415-5耦合。这样，来自编组1的传感器电极各与单个输入通道单独耦合，使得所产生信号能够在单个电容测量时间周期期间从编组1的全部传感器电极来获取。所产生信号可以是绝对电容感测和跨电容感测的一个或多个的结果。在这个第一电容测量时间周期期间所获取的所产生信号由确定模块320用来确定电容感测输入装置100的感测区(与传感器电极图案200关联)中的输入物体的位置信息。
继续参照图2b和图4c，在一些实施例中，在第二电容测量时间周期(其没有与第一电容测量时间周期重叠)期间，合并器模块305c按照第三配置将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)的第二完全不同子集耦合到输入通道415，以用于获取电容产生信号。例如，在一个实施例中，第二和第三配置中不存在公共传感器电极。为了实现这个配置，合并器模块305c：断开开关sw12、sw13、sw14、sw15、sw16、sw17、sw18和sw19；闭合sw1而断开sw0，以便将传感器电极260-6与输入通道415-0耦合；闭合sw3而断开sw2，以便将传感器电极260-7与输入通道415-1耦合；闭合sw5而断开sw4，以便将传感器电极260-8与输入通道415-2耦合；闭合sw7而断开sw6，以便将传感器电极260-9与输入通道415-3耦合；闭合sw9而断开sw8，以便将传感器电极260-10与输入通道415-4耦合；以及闭合sw11而断开sw10，以便将传感器电极260-11与输入通道415-5耦合。这样，来自编组2的传感器电极各与单个输入通道单独耦合，使得所产生信号能够在单个电容测量时间周期期间从编组2的全部传感器电极来获取。所产生信号可以是绝对电容感测和跨电容感测的一个或多个的结果。在这个第二电容测量时间周期期间所获取的所产生信号由确定模块320用来确定电容感测输入装置100的感测区(与传感器电极图案200关联)中的输入物体的位置信息。在一些实施例中，确定模块320利用来自第一和第二电容测量时间周期的所产生信号来确定位置信息。
继续参照图2b和图4c，在一些实施例中，在第三电容测量时间周期(其没有与第一和第二电容测量时间周期重叠)期间，合并器模块305c按照第四配置将第二多个传感器电极(例如传感器电极270)耦合到输入通道415，以用于获取电容产生信号。在一个实施例中，第二、第三和第四配置中不存在公共传感器电极。为了实现这个配置，合并器模块305c：断开开关sw0至sw11以及开关sw18和sw19；闭合sw12，以便将传感器电极270-0与输入通道415-0耦合；闭合sw13，以便将传感器电极270-1与输入通道415-1耦合；闭合sw14，以便将传感器电极270-2与输入通道415-2耦合；闭合sw15，以便将传感器电极270-3与输入通道415-3耦合；闭合sw16，以便将传感器电极270-4与输入通道415-4耦合；以及闭合sw17，以便将传感器电极270-5与输入通道415-5耦合。这样，来自编组3的传感器电极(其没有与编组1和2的传感器电极共用公共电极)各与单个输入通道单独耦合，使得所产生信号能够在单个电容测量时间周期期间从编组3的全部传感器电极来获取。所产生信号可以是绝对电容感测和跨电容感测的一个或多个的结果。在这个第三电容测量时间周期期间所获取的所产生信号由确定模块320用来确定电容感测输入装置100的感测区(与传感器电极图案200关联)中的输入物体的位置信息。在一些实施例中，确定模块320利用来自第一、第二和第三电容测量时间周期的所产生信号来确定位置信息。
在一些实施例中，传感器电极的其它组合可与一个或多个输入通道耦合，以实现噪声感测。例如，在一个实施例中，合并器模块305c闭合sw0和sw1的一个或多个以及sw12和sw18的一个或多个，使得至少一个接收器电极260以及发射器电极270和侧电极280-0的一个或多个被融合并且与输入通道415-0耦合。合并器模块305c能够有选择地相对输入通道415-1至415-5来实现类似合并器(注意，在所示示例中，这些输入通道中只有输入通道415-1具有与侧电极所耦合的可能性)。能够在与实现这个噪声感测分开的时间获取电容产生信号时利用如先前所述的开关断开和闭合技术的任一种。在另一个实施例中，在噪声感测期间，合并器模块305c闭合开关sw12至sw17、sw18和sw19，而断开开关sw1至sw11，因而单独将传感器电极270-2至270-5分别耦合到输入通道415-2至415-5，而将传感器电极270-0和侧电极280-0合并到输入通道415-0上以及将传感器电极270-1和侧电极280-1合并到输入通道415-1上。能够在与实现这个噪声感测分开的时间获取电容产生信号时利用如先前所述的开关断开和闭合技术的任一种。
虽然图4a-4c中仅示出有限数量的示例，但是应当理解，这个概念的最终表达预计和设想一种合并器模块305，其允许全部传感器电极260、全部传感器电极270和全部侧电极280有选择地耦合到任何所选输入通道(例如耦合到输入通道415-0)。还应当理解，当多个传感器电极和/或侧电极与单个输入通道(例如415-0)耦合以测量噪声测量时间周期期间的电流时：a)其它输入通道在不需要或使用时可关闭或者置于低功率模式，以便节省电力；以及b)用于测量与(一个或多个)所使用输入通道的电流的模拟放大器和其它前端电路应当适当确定大小，以确保能够测量合并电流而没有变成饱和或者被压垮。
示例操作方法
图5a、图5b、图5c和图5d示出按照各个实施例的电容感测的方法的流程图500。将参照图1-4c的一个或多个的元件和/或组件来描述这种方法的过程。要理解，在一些实施例中，过程可按照与所述不同的顺序来执行，所述过程的一部分可以不执行，和/或可执行对所述过程的一个或多个附加过程。
参照图5a，在流程图500的过程510，在一个实施例中，传感器电极图案的第一多个传感器电极按照第一配置耦合到处理系统的输入通道，其中传感器电极图案与感测区关联。参照图2a和图4a，在一些实施例中，这包括处理系统110a的合并器模块305，其通过将传感器电极260的编组1和2融合在一起以便将全部传感器电极同时耦合到输入通道415，按照第一配置将一个或多个传感器电极260耦合到输入通道415。由于存在比输入通道415要多的传感器电极260，所以这意味着至少一个以及多达全部输入通道415各与多个传感器电极260(即，与两个或更多接收器电极)同时耦合。例如，这个第一配置可包括合并器模块305，其将第一多个传感器电极的至少两个传感器电极260同时耦合到单个输入通道415，例如将传感器电极260-0和260-6同时耦合到输入通道415-0。还参照图2b、图4b和图4c，在一些实施例中，作为这个第一配置的组成部分，合并器模块305将至少一个传感器电极260(即，接收器电极)连同一种或多种类型的电极（例如传感器电极270(即，发射器电极)）和侧电极280的一个或多个同时耦合到输入通道（例如输入通道415-0）。
继续参照图5a，在流程图500的过程520，在一个实施例中，第一多个传感器电极的第一配置用来获取电流的测量。在处理系统110a没有在传感器电极图案200的传感器电极的任一个上传送信号的同时实现电流的这个测量。通过在传感器电极的操作环境中的噪声在传感器电极的第一配置中引起电流。在一些实施例中，电流的测量由感测模块310进行。在一些实施例中，感测模块310利用测量电流的相同电路，因为它还用于测量电容感测期间的所产生信号。
继续参照图5a，在流程图500的过程530，在一个实施例中，噪声环境通过电流测量的分析来确定。在一些实施例中，确定模块320至少部分基于所测量的电流量进行这个确定。确定模块320然后能够改变、调整或者指导感测模块310和合并器模块305将一种类型或方式的电容感测或者传感器电极的特定配置用于噪声消除，和/或基于它确定对传感器电极存在的噪声环境来选择要使用的一种类型的滤波/处理算法。
继续参照图5a，在流程图500的过程540，在一个实施例中，第一多个传感器电极的至少一个子集按照第二配置耦合到输入通道，其中第二配置和第一配置是不同的。在一些实施例中，合并器模块305进行操作以将第一多个传感器电极(例如传感器电极260)的至少一个子集耦合到输入通道415。这包括在电容感测进行的时间周期期间仅将单个传感器电极与任何所使用输入通道415耦合。例如并且参照图2a、图2b、图4a、图4b和图4c，这能够包括合并器模块305，其闭合适当开关以便仅将编组1的下列传感器电极260而没有将其它电极耦合到输入通道415：传感器电极260-0耦合到输入通道415-0；传感器电极260-1耦合到输入通道415-1；传感器电极260-2耦合到输入通道415-2；传感器电极260-3耦合到输入通道415-3；传感器电极260-4耦合到输入通道415-4；以及传感器电极260-5耦合到输入通道415-5。
继续参照图5a，在流程图500的过程550，在一个实施例中，第一多个传感器电极的第二配置用来获取电容产生信号。在一些实施例中，这包括感测模块310，其获取这些所产生信号并且将它们提供给确定模块320。所获取的电容产生信号可作为跨电容和绝对电容感测其中之一或两者的结果来获取。
参照图5b，如流程图500的过程560所示，在一些实施例中，如510-550所述的方法还包括基于电容产生信号来确定输入物体相对感测区的位置。在一些实施例中，这包括确定模块320使用电容产生信号来确定输入物体(例如输入物体140)相对感测区120(其与电容传感器图案、例如传感器电极图案200关联)的位置。这还可包括确定模块320采用滤波或其它处理算法来减轻已经确定存在于用于获取电容产生信号的传感器电极的操作环境中的噪声。在一些实施例中，这个位置确定还可涉及使用来自用来测量噪声的传感器电极的另一个子集、例如来自编组1和编组2的传感器电极的附加所产生信号。
参照图5c，如流程图500的过程570所示，在一些实施例中，510-550所述的方法还包括将传感器电极图案的第一多个传感器电极的第二子集耦合到输入通道，其中第一多个传感器电极的至少一个子集和第一多个传感器电极的第二子集没有共用公共传感器电极。在与编组1的传感器电极分开的时间，传感器电极260-6至260-11(即，编组2)能够类似地与输入通道415单独耦合，以获取电容产生信号。应当理解，作为补充或替代，传感器电极260的其它子集能够类似地按照单独方式耦合到一个或多个输入通道415以便获取电容产生信号。例如，在一些实施例中，这包括合并器模块305闭合开关，以便按照单独方式(每输入通道一个传感器电极)仅将编组2的传感器电极耦合到输入通道415。例如，在一些实施例中，这能够包括合并器模块305闭合适当开关，以便仅将编组2的下列传感器电极260而没有将其它电极耦合到输入通道415：传感器电极260-6耦合到输入通道415-0；传感器电极270-7耦合到输入通道415-1；传感器电极260-8耦合到输入通道415-2；传感器电极260-9耦合到输入通道415-3；传感器电极260-10耦合到输入通道415-4；以及传感器电极260-11耦合到输入通道415-5。
继续参照图5c，如流程图500的过程575所示，在一些实施例中，如510-570所述的方法还包括利用第二子集来获取第二电容产生信号。在一些实施例中，这包括感测模块310，其获取这些所产生信号并且将它们提供给确定模块320。所获取的电容产生信号可作为跨电容和绝对电容感测其中之一或两者的结果来获取。
在一些实施例中，这还包括确定模块320使用电容产生信号来确定输入物体(例如输入物体140)相对感测区120(其与电容传感器图案（例如传感器电极图案200）关联)的位置。来自第二子集的所产生信号可在确定位置时与从其它传感器电极配置所得到的其它所产生信号配合使用。例如，如图5b的560所述，位置确定还可涉及使用来自用来测量噪声的传感器电极的另一个子集（例如来自编组1和编组2的传感器电极）的附加所产生信号。这还可包括确定模块320采用滤波或其它处理算法来减轻已经确定存在于用于获取电容产生信号的传感器电极的操作环境中的噪声。
参照图5d，如流程图500的过程580所示，在一些实施例中，510-550所述的方法还包括按照第三配置将传感器电极图案的第二多个传感器电极耦合到输入通道，其中第一多个传感器电极和第二多个传感器电极没有共用公共传感器电极。例如，在一些实施例中，这包括合并器模块305闭合开关，以便按照单独方式(每输入通道一个传感器电极)仅将传感器电极270耦合到输入通道415。例如，在一些实施例中，这能够包括合并器模块305闭合适当开关，以便仅将编组3的下列传感器电极270而没有将其它电极耦合到输入通道415：传感器电极270-0耦合到输入通道415-0；传感器电极270-1耦合到输入通道415-1；传感器电极270-2耦合到输入通道415-2；传感器电极270-3耦合到输入通道415-3；传感器电极270-4耦合到输入通道415-4；以及传感器电极270-5耦合到输入通道415-5。
继续参照图5d，如流程图500的过程585所示，在一些实施例中，如510-580所述的方法还包括利用第三配置来获取第二电容产生信号。在一些实施例中，这包括感测模块310，其获取这些所产生信号并且将它们提供给确定模块320。所获取的电容产生信号可作为跨电容和绝对电容感测其中之一或两者的结果来获取。在一些实施例中，第一配置可包括将长轴电极耦合到接收器通道。也就是说，具有更少电极的轴可耦合到接收器通道。这在短轴电极或者具有更多数量电极的电极的轴用于第二配置和第三配置中以获取电容产生信号时可以是有帮助的。更一般来说，电极的第一轴可在配置中用于确定噪声，而电极的第二轴可在确定输入物体位置时使用。这在第一轴电极的数量少于或等于接收器通道的数量而第二轴电极的数量大于接收器通道的数量时可以是有帮助的。如果决定电极能够相结合以用于噪声确定，则使用第一轴电极能够减少处理时间。
在一些实施例中，这还包括确定模块320使用电容产生信号来确定输入物体(例如输入物体140)相对感测区120(其与电容传感器图案（例如传感器电极图案200）关联)的位置。来自第三配置的所产生信号可在确定位置时与从其它传感器电极配置所得到的其它所产生信号配合使用。这还可包括确定模块320采用滤波或其它处理算法来减轻已经确定存在于用于获取电容产生信号的传感器电极的操作环境中的噪声。
提供本文中提出的示例，以便最好地说明、描述具体应用，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用所述示例的实施例。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述预计不是详尽的或者将实施例局限于所公开的精确形式。
本文档中通篇提到“一个实施例”、“某些实施例”、“一实施例”、“各个实施例”、“一些实施例”或者类似术语表示结合该实施例所述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中。因此，这类词语在本说明书的各个位置中的出现不一定都表示同一个实施例。此外，特定特征、结构或特性可按照任何适当方式非限制性地结合在一个或多个实施例中。
简言之，本文至少公开了下列广义概念。
概念1。一种电容感测的方法，包括：
按照第一配置将传感器电极图案的第一多个传感器电极耦合到处理系统的输入通道，其中所述传感器电极图案与感测区关联；
利用所述第一多个传感器电极的所述第一配置来获取电流的测量；
通过所述电流测量的分析来确定噪声环境；
按照第二配置将所述第一多个传感器电极的至少一个子集耦合到所述输入通道，其中所述第二配置和所述第一配置是不同的；以及
利用所述第一多个传感器电极的所述第二配置来获取电容产生信号。
概念2。如概念1所述的方法，还包括：
基于所述电容产生信号来确定输入物体相对所述感测区的位置。
概念3。如概念1所述的方法，还包括：
将所述传感器电极图案的所述第一多个传感器电极的第二子集耦合到所述输入通道，其中所述第一多个传感器电极的所述至少一个子集和所述第一多个传感器电极的所述第二子集没有共用公共传感器电极；以及
利用所述第二子集来获取第二电容产生信号。
概念4。如概念1所述的方法，还包括：
按照第三配置将所述传感器电极图案的第二多个传感器电极耦合到所述输入通道，其中所述第一多个传感器电极和所述第二多个传感器电极没有共用公共传感器电极；以及
利用所述第三配置来获取第二电容产生信号。
概念5。如概念4所述的方法，其中所述基于所述电容产生信号确定输入物体相对所述感测区的位置还包括：
基于所述电容产生信号和所述第二电容产生信号来确定输入物体相对所述感测区的位置。
概念6。概念1的方法，其中所述按照第一配置将传感器电极图案的第一多个传感器电极耦合到处理系统的输入通道包括：
将所述第一多个传感器电极的至少两个传感器电极同时耦合到单个输入通道。
概念7。如概念6所述的方法，其中所述将所述第一多个传感器电极的至少两个传感器电极同时耦合到单个输入通道包括：
将至少两个接收器电极同时耦合到所述输入通道的单个输入通道。
概念8。如概念6所述的方法，其中所述将所述多个传感器电极的至少两个传感器电极同时耦合到单个输入通道包括：
将至少一个接收器电极和一个另一类型的电极同时耦合到所述单个输入通道，其中所述另一类型的电极从由下列项所组成的组中选取：发射器电极和侧电极。
概念9。如概念1所述的方法，其中所述按照第二配置将所述多个传感器电极耦合到所述输入通道包括：
仅将单个传感器电极耦合到所述输入通道的任何输入通道。
概念10。一种用于电容感测输入装置的处理系统，所述处理系统包括：
感测模块，包括多个输入通道，所述感测模块配置成：
通过操作所述电容感测装置的传感器电极图案的第一多个传感器电极以接收噪声信号，来获取电流的测量；以及
通过操作传感器电极图案的传感器电极以用于电容感测来获取电容产生信号；
合并器模块，配置成：
按照第一配置将所述第一多个传感器电极耦合到所述输入通道，以用于获取所述电流测量；以及
按照第二配置将所述第一多个传感器电极的至少一个子集耦合到所述输入通道，以用于获取所述电容产生信号；以及
确定模块，配置成：
通过所述电流测量的分析来确定所述电容感测输入装置的噪声环境；以及
基于所述电容产生信号来确定所述电容感测输入装置的感测区中的输入物体的位置信息。
概念11。概念10的处理系统，其中所述合并器模块还配置成按照第三配置将所述传感器电极图案的第二多个传感器电极耦合到所述输入通道，其中所述第一多个传感器电极和所述第二多个传感器电极没有共用公共传感器电极；以及
其中所述感测模块还配置成利用所述第三配置来获取第二电容产生信号。
概念12。概念11的处理系统，其中所述确定模块还配置成基于所述电容产生信号和所述第二电容产生信号来确定所述电容感测输入装置的所述感测区中的所述输入物体的位置信息。
概念13。概念10的处理系统，其中所述第一配置包括：
将所述第一多个传感器电极的至少两个传感器电极同时耦合到单个输入通道。
概念14。概念13的处理系统，其中所述至少两个传感器电极包括至少两个接收器电极。
概念15。概念13的处理系统，其中所述至少两个传感器电极包括至少一个接收器电极和一个另一类型的电极，其中所述另一类型的电极从由下列项所组成的组中选取：发射器电极和侧电极。
概念16。概念10的处理系统，其中所述第一多个传感器电极包括：
沿一对基本上垂直设置的轴中的一个轴设置的传感器电极，该轴具有比该对轴更多数量的传感器电极。
概念17。概念10的处理系统，其中所述按照第二配置将所述多个传感器电极耦合到所述输入通道包括：
仅将单个传感器电极耦合到所述输入通道的任何输入通道。
概念18。概念10的处理系统，其中所述合并器模块配置成通过下列步骤来实现所述第二配置：
在第一时间周期期间将所述第一多个传感器电极的第一子集耦合到所述输入通道；以及
在第二时间周期期间将所述第一多个传感器电极的第二完全不同子集耦合到所述输入通道，其中所述第一时间周期和所述第二时间周期没有重叠。
概念19。一种电容感测输入装置，包括：
与感测区关联的传感器电极图案；以及
处理系统，配置成：
按照第一配置将所述传感器电极图案的第一多个传感器电极耦合到所述处理系统的输入通道；
利用所述第一多个传感器电极的所述第一配置来获取电流的测量；
通过所述电流测量的分析来确定噪声环境；
按照第二配置将所述第一多个传感器电极的至少一个子集耦合到所述输入通道，其中所述第二配置和所述第一配置是不同的；
利用传感器电极的所述第二配置来获取电容产生信号；以及
基于所述电容产生信号来确定输入物体相对所述感测区的位置。
概念20。概念19的电容感测输入装置，其中所述处理系统配置成：
将所述第一多个传感器电极的至少两个传感器电极同时耦合到单个输入通道，以实现所述第一配置。
概念21。概念20的电容感测输入装置，其中所述至少两个传感器电极包括：
至少两个接收器电极。
概念22。概念20的电容感测输入装置，其中所述至少两个传感器电极包括：
至少一个接收器电极和一个另一类型的电极，其中所述另一类型的电极从由下列项所组成的组中选取：发射器电极和侧电极。
概念23。概念19的电容感测输入装置，其中所述第一多个传感器电极包括：
沿一对基本上垂直设置的轴中的一个轴设置的传感器电极，该轴具有比该对轴更多数量的传感器电极。
概念24。概念19的电容感测输入装置，其中所述处理系统配置成：
仅将单个传感器电极耦合到所述输入通道的任何输入通道，以实现所述第二配置。
概念25。概念19的电容感测输入装置，其中所述处理系统配置成通过下列步骤来实现所述第二配置：
在第一时间周期期间将所述第一多个传感器电极的第一子集耦合到所述输入通道；以及
在第二时间周期期间将所述第一多个传感器电极的第二完全不同子集耦合到所述输入通道，其中所述第一时间周期和所述第二时间周期没有重叠。