检测触摸模式的方法和设备的制造方法_2

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示出是菱形的,但是在没有偏离所要求保护的主题的情况 下,一个或多个传感器元件204可以由其他形状(例如,直线、条带、条棒、三角形、雪花和/ 或任何其他形状)形成,并且以各种其他图案(例如,交点、同心圆、锯齿图案、曼哈顿图案 和/或其他图案)来组织。传感器元件204可以包括触摸界面202的表面区域的全部或一 部分。传感器元件204和传感器元件204的图案可以在触摸界面202的一层或多层上形成, 或通过触摸界面202的一层或多层形成。
[0033] 接近或接触感应模块206的触摸220被相对于传感器元件204示出为在导电物体 相对于触摸界面202被放置的位置。如下面将从图3开始所讨论的,感应模块206可以以 各种扫描模式运行以检测触摸,并且感应模块206可以使用多种扫描模式检测触摸模式。 检测到的触摸模式可以被用作至感应系统100或至在感应系统100外部的系统的输入(例 如,手势)。
[0034] 图3是说明根据实施例的图2的感应模块206的框图。感应模块206包括通过总 线319彼此耦接的扫描模块310、存在模块320、模式选择模块360、触摸模式模块340、位 置模块330和存储器370,它们中的任一个都可以使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实 施。
[0035] 在实施例中,扫描模块310扫描触摸界面202的传感器元件204找寻传感器信号, 并且存在模块320可基于该传感器信号确定一个或多个导电物体是否接近或接触触摸界 面202。检测到的触摸可以包括一个实际触摸或多个实际触摸。在示例扫描操作中,扫描模 块310激励一个或多个传感器元件204,并接着从相同或其他传感器元件204接收传感器信 号,该传感器信号反映与所激励的一个或多个传感器元件204和关联的触摸物体相关联的 电容。扫描操作的频率是以赫兹为单位的频率(Hz),其中,所有目标传感器测量电容的变化 (例如,120Hz)。扫描频率也可以被称为刷新率或扫描速率。应当指出的是,目标传感器的 数量可以在扫描与扫描之间改变。扫描模块310可以包括将传感器信号转换成数字表示的 模数转换器(未示出),在这个实施例中,该传感器信号是电压和电荷的模拟采集。接着,如 果例如数值满足或超出等效电容的阈值或落入上限阈值电平和下限阈值电平内,则存在模 块320可检测导电物体的存在。
[0036] 如上所述的反映电容的传感器信号可以反映一个或多个传感器元件204与接地 基准(未示出)之间的自电容。例如,扫描模块310可以激励(例如,施加信号于)电极 (例如,图2的行R 4222),并接着通过相同的电极(例如,行R4222)接收传感器信号,该传 感器信号表示行R 4222与接地基准之间的自电容。在实施例中,存在模块320可基于当触 摸220不存在时所测得的自电容与当触摸220存在时所测得的自电容之间的差异,检测接 近行R 4222的触摸220的存在。这是轴向扫描模式的示例,在该轴向扫描模式中,每个扫描 电极的传感器信号可指示输入物体相对于该电极的存在,但不指示该存在沿该电极位于何 处。对于某些实施例,自电容扫描比下面讨论的互电容扫描消耗更少的能量(例如,由于需 要更短的扫描时间和更少的测量)。
[0037] 如上所述的反映电容的传感器信号可以反映传感器元件204中的两个或多于两 个之间的互电容。再次参考图2,扫描模块310可以激励传输电极(例如,行R 4222)并随后 通过接收电极(例如,列C2224)接收传感器信号,该传感器信号表示在传输电极(例如,行 R4222)与接收电极(例如,列C2224)交叉处的传感器电极之间的互电容。存在模块320可 基于当触摸220不存在时所测得的互电容与当触摸220存在时所测得的互电容,检测触摸 220的存在。这是所有点可寻址扫描模式的示例,在该模式中,每个已扫描传输-接收电极 交点的互电容变化可指示在该交点的存在。
[0038] 在实施例中,每个电极(例如,列Cci - Cn240)与沿轴的位置坐标(例如,X坐标) 相关联。例如,位置模块330可将触摸的位置坐标(例如,X坐标)确定为在传感器信号的 峰值变化被观察到的电极位置处的位置坐标。另选地或可选地,位置模块330可以通过发 现在多个毗邻电极之上分布的传感器信号的矩心来确定触摸的位置坐标。在实施例中,扫 描模块310可切换在行R tl - Rn230与列Ctl - Cn240之间的传输电极和接收电极的指定,并且 存在模块320和位置模块330可基于传输电极与接收电极的切换指定检测存在并确定沿多 个轴(例如,在图2的X-Y平面215中)的位置(例如,X-Y位置)。
[0039] 在选定电极是可用于激励的电极的整个集合或整个集合的子集的情况下,扫描模 块310可以包括或使用向一个或多个选定电极分配激励信号的多路复用器或开关矩阵(未 示出)。同样,扫描模块310可以包括或使用接收来自一个或多个选定电极的电流的相同或 不同多路复用器(未示出)。以这种方式,扫描模块310可以轴向扫描模式和/或所有点可 寻址扫描模式扫描电容式传感器矩阵205的选定部分或区域(例如,目标部分),以确定输 入物体的存在。在实施例中,扫描电容式传感器矩阵205的目标部分比扫描整个电容式传 感器矩阵205需要更少的能量。此外,接近电容式传感器矩阵205的未扫描部分(例如,抓 住手持式装置的手指)放置的无意触摸将不被检测到。
[0040] 扫描模块310可以以不同的扫描模式运行。扫描模式可以通过扫描频率、扫描所 测量的属性(例如,自电容,互电容)、被扫描传感器的数量和位置、传感器如何被激励(例 如,通过电流)、扫描的功耗、以及扫描操作的其他特性来表征。例如,扫描模块310的一种 扫描模式可以包括20Hz下的图2的列C tl - Cn240的自电容扫描,而另一种扫描模式可以包 括50Hz下的相同列Ctl - Cn240的自电容扫描。扫描模块310的又一种不例扫描模式可以包 括120Hz下的电容式传感器矩阵205的互电容扫描(例如,所有交点或目标交点)。因此, 在各个实施例中,不同的扫描模式可以包括扫描操作的特性的不同组合。
[0041] 触摸模式模块340被用于检测触摸模式(例如,一个或多个触摸的模式)。触摸模 式可以包括一个或多个部分,并且每个部分可以包括例如触摸的开始、触摸的提离、一个或 多个触摸的持续时间、触摸之间的持续时间、触摸的序列、一个或多个触摸的形状(例如, 二维或三维形状)、一个或多个触摸的位置、一个或多个触摸的移动(例如,作为距离、速 度、加速度来测量)、一个或多个输入物体在触摸界面上的接近或悬停、与一个或多个触摸 相关联的力、触摸模式的其他属性和/或这些的组合。另选地或附加地,对于检测整个触摸 模式,触摸模式模块340可以检测该触摸模式的部分。
[0042] 在某些实施例中,不同扫描模式可被用于检测触摸模式的不同部分。模式选择模 块360被用于为扫描模块310选择其在触摸模式的不同部分被检测到时运行的扫描模式。 在实施例中,模式选择模块360促使扫描模块310响应于存在模块320和/或触摸模式模 块340检测触摸模式的一部分存在或不存在来切换扫描模式。
[0043] 图4是说明根据实施例的用于检测触摸模式402的M部分的N扫描模式410的框 图。图4被示出为包括触摸模式402,触摸模式402由部分1404和部分2406至部分M 408 组成。图4的N扫描模式410是要说明图3的扫描模块310可以N扫描模式410运行,以 实现触摸模式402的M部分的检测。例如,部分1404和部分2406直到部分M 408中的每 个部分都可以包括:触摸的开始、触摸的提离、一个或多个触摸的持续时间、触摸之间的持 续时间、触摸的序列、一个或多个触摸的形状、一个或多个触摸的位置、一个或多个触摸的 移动、多个同时触摸、一个或多个输入物体在触摸界面上的接近或悬停、与一个或多个触摸 相关联的力、触摸模式的其他属性中的一个或多个和/或这些的组合。为检测各部分,图3 的扫描模块310可以以N扫描模式410运行。如上所述,模式选择模块360可以基于各个 部分(例如,部分1 404和部分2 406至部分M 408)的检测在N扫描模式410之间切换。 [0044] 在下面关于图5 -图7所讨论的实施例中,触摸序列被讨论,该触摸序列是示例触 摸模式。触摸序列包括通过两种扫描模式检测的多个部分(例如,触摸的开始、触摸的提 离、触摸的持续时间,以及触摸之间的持续时间),并且该多个部分被评估以确定它们是否 与存储在图3的存储器370中的触摸序列相对应。
[0045] 图5是示出用于根据实施例检测触摸序列502的扫描模式1532和扫描模式2 534 的框图。触摸序列502通过触摸过程512来建模,在这个示例中,该触摸过程将触摸516指 示为逻辑低,并且将无触摸514指示为逻辑高。触摸序列502可以是轻拍-轻拍手势。触 摸过程512的持续时间Tl 522表示触摸1 508的持续时间(例如,输入物体504在触摸界 面506上或接近触摸界面506的时间),持续时间T2 524表示触摸509不存在的持续时间 (例如,输入物体504不在触摸界面506上或不接近触摸界面506的时间),并且持续时间 T3 526表示触摸2 510的持续时间。Tl 522和T3 526不需要是相等的,并且同样地,触摸 不存在的持续时间T2 524不需要等于持续时间Tl 522或持续时间T3 526中的任一个。扫 描模式530示出图3的扫描模块310在TO 520期间以扫描模式1 532运行,在检测到输入 物体504在触摸界面506上或接近触摸界面506时转换到扫描模式2 534,并且在Tl 522 的剩余时间以及T2 524和T3 526的全部时间期间转换到扫描模式2 534。
[0046] 在实施例中,触摸序列502的一个部分包括触摸1 508的开始(例如,在TO 520 与Tl 522之间的转换)以及响应于图3的存在模块320检测触摸1 508的开始,图3的模 式选择模块360启动扫描模块310从以扫描模式1 532运行到以扫描模式2 534运行的转 换540。触摸序列502的剩余部分可以包括触摸I 508的持续时间Tl 522、触摸I 508的 提离、在触摸1 508与触摸2 510之间触摸不存在509的持续时间T2 524、触摸2 510的开 始、触摸2 510的持续时间T3 526、以及触摸2 510的提离。在实施例中,在扫描模块310 以扫描模式2 534运行时,图3的存在模块320和/或触摸模式模块340检测触摸序列502 的剩余部分。如果持续时间Tl 522、T2 524和T3 526落入可接受(例如,选定)范围内, 则图3的触摸模式模块340识别并检测到触摸序列502。
[0047] 图6是根据实施例说明用于有效触摸序列的部分的选定持续时间范围的表格图。 表格600示出了触摸1 508 (Tl 522)、触摸不存在509 (T2 524)、以及触摸2 510 (T3 526) 的从最小值到最大值的持续时间范围。在实施例中,选定的持续时间范围(如下讨论)表 示有效轻拍-轻拍手势的目标持续时间。选定的持续时间范围可以基于观察到的与用户轻 拍-轻拍手势相关联的持续时间来选择,不过在没有偏离所要求保护主题的情况下,其他 持续时间范围也可以被使用。利用选定的持续时间范围,如果持续时间Tl 522在最小值 80ms与最大值120ms之间、持续时间T
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