检测触摸模式的方法和设备的制造方法_4

文档序号:8344566阅读:来源:国知局
存储器 ("RAM") 1005和程序闪存1004。RAM 1005可以是静态RAM ("SRAM"),并且程序闪存1004可 以是非易失性存储装置,其可以被用于存储固件(例如,可由处理芯1002执行以实施本文 所述操作的控制算法)。存储器可以包括指令,当该指令被执行时,其执行本文所述的方法。 处理装置1010还可以包括被耦接至存储器和处理芯1002的微控制器单元("MCU") 1003。
[0064] 如图所示,电容感知器1001可以被集成到处理装置1010中。电容感知器1001可 以包括用于耦接至外部组件(诸如电容式传感器阵列1020,触摸传感器按钮1040、和/或 其他装置)的模拟I/O。电容感知器1001和处理装置1010在下面更详细描述。
[0065] 本文所述的实施例可被用于任何电容式传感器阵列应用,例如,电容式传感器阵 列1020可以是触摸屏、触摸垫、触摸传感器滑块或触摸传感器按钮1040(例如,电容式传感 器按钮)。本文所述的实施例可以包括但不限于笔记本指示器操作、照明控制(调光器)、 音量控制、图形均衡器控制、速度控制或需要渐进或离散调整的其他控制操作。还应当指出 的是,电容式感应实施的这些实施例可以结合非电容式传感器元件1070(包括但不限于选 择按钮、滑块(例如,显示器亮度和对比度)、滚轮、多媒体控制(例如,音量,音轨快进)、手 写识别和数字键盘操作)来使用。
[0066] 在一个实施例中,电子系统1000包括经由总线1021被耦接至处理装置1010的传 感器元件的电容式传感器阵列1020。在实施例中,电容式传感器阵列可以包括图2的传感 器元件204。在一个实施例中,传感器元件的电容式传感器阵列1020可以包括一维传感器 阵列,并且在另一实施例中,可以包括二维传感器阵列。另选地或附加地,传感器元件的电 容式传感器阵列1020可以具有更多维度。电容式传感器阵列1020可以采用投射式电容技 术,在该技术中,电容式传感器阵列的电容式传感器元件在电容式传感器阵列1020的基板 (未示出)上的一层或多层中形成。例如,电容式传感器元件可以在被沉积在玻璃、塑料或 其他透明基板上的透明导电膜的一层或多层中的图像显示器(例如,液晶显示器)之上形 成图案。保护透明层(例如,玻璃或塑料膜)可以覆盖电容式传感器元件以保护该电容式 传感器元件免受环境损坏。在另一实施例中,基板或保护层或基板和保护层两者可以是不 透明的。
[0067] 而且,在一个实施例中,传感器元件的电容式传感器阵列1020可以是滑块、触摸 垫、触摸屏或其他感应装置。在另一实施例中,电子系统1000包括经由总线1041被耦接至 处理装置1010的触摸传感器按钮1040。触摸传感器按钮1040可以包括单维或多维传感器 阵列。单维或多维传感器阵列可以包括多个传感器元件。对于触摸传感器按钮,传感器元 件可以被耦接在一起以检测导电物体在感应装置的整个表面上的存在。另选地,触摸传感 器按钮1040可以具有检测导电物体的存在的单个传感器元件。在一个实施例中,触摸传感 器按钮1040可以包括电容式传感器元件。电容式传感器元件可以被用作非接触式传感器 元件。当受隔离层保护时,这些传感器元件提供对恶劣环境的抵抗。
[0068] 电子系统1000可以包括电容式传感器阵列1020和/或触摸传感器按钮1040中 的一个或多个的任意组合。在另一实施例中,电子系统1000还可以包括经由总线1071被 耦接至处理装置1010的非电容式传感器元件1070。非电容式传感器元件1070可以包括按 钮、发光二极管("LED")、信息显示器(例如,IXD、AMOLED)、以及其他用户界面装置,诸如 鼠标、键盘或不需要电容感应的其他功能键。在一个实施例中,总线1071U041和1021可 以是单个总线。另选地,这些总线可以被配置为一个或多个独立总线的任意组合。
[0069] 处理装置1010可以包括内部振荡器/时钟1006以及通信块("COM")1008。振 荡器/时钟块1006向处理装置1010的一个或多个组件提供时钟信号。通信块1008可以 被用于经由主机接口( "I/F")线1051与外部组件(诸如主处理器1050)通信。另选地, 处理装置1010还可以被耦接至嵌入式控制器1060,以与外部组件(诸如主处理器1050)通 信。在一个实施例中,处理装置1010经配置与嵌入式控制器1060或主处理器1050通信以 发送和/或接收数据。在一个实施例中,处理装置1010包含主机1050的全部功能性,使得 主机接口线1051不存在。
[0070] 例如,处理装置1010可以安装在诸如集成电路("1C")管芯基板、多芯片模炔基 板等的公共载体基板上。另选地,处理装置1010的组件可以是一个或多个独立集成电路和 /或分立组件。在一个示例性实施例中,处理装置1010可以是由加州圣何塞市的赛普拉斯 半导体公司开发的芯片上可编程系统("PSoC?")处理装置。另选地,处理装置1010可 以是本领域的普通技术人员已知的一种或多种其他处理装置,诸如微处理器或中央处理单 元、控制器、专用处理器、数字信号处理器("DSP")、专用集成电路("ASIC")、现场可编程 门阵列("FPGA")等。
[0071] 还应当指出的是,本文所述的实施例并不局限于具有被耦接至主处理器1050的 处理装置的配置,而是可以包括测量感应装置上的电容并向另一主计算机发送原始数据的 系统,原始数据在该另一主计算机通过应用程序来分析。实际上,通过处理装置1010进行 的处理也可以在主计算机中进行。
[0072] 应当指出的是,图10的处理装置1010可以使用各种技术诸如自电容感应和互电 容感应来测量电容。由于每个传感器元件仅需要至感应电路的一条连接线,因此自电容感 应模式也被称为单电极感应模式。对于自电容感应模式,由于手指电容被添加到传感器电 容中,因此触摸接近传感器元件的电容式传感器阵列1020的电介质表面增加传感器电容。 互电容变化在互电容感应模式中被检测到,其中,每个传感器元件使用至少两个电极:一个 是发射(TX)电极并且另一个是接收(RX)电极。当手指触摸接近电容式传感器阵列1020 的发射电极与接收电极的交叉点的电容式传感器阵列1020的电介质表面时,耦接在电容 式传感器阵列的接收电极与发射电极之间的电容随着手指将电场的部分分流(shunt)至 接地(例如,机壳或地面)而减少。用于向电容式传感器阵列1020提供输入的尖笔1090 可以是有源或无源的。在某些实施例中,处理装置1010可以通过同时检测接近电容式传感 器阵列1020的不同区域的多个导电物体来提供多点触摸能力。在实施例中,处理装置1010 可以包括和/或提供感应模块106、扫描模块310、模式选择模块360、存在模块320、位置模 块330、以及触摸模式模块340中的一个或多个的功能性,如关于上述附图所述。
[0073] 电容感知器1001可以被集成到处理装置1010的IC中,或另选地,集成到独立的 IC中。如将被受益于本公开的本领域的普通技术人员所理解的,电容感知器1001可以包括 用于测量电容的张弛振荡器(RO)电路、Σ-Λ调制器(也被称为CSD)电路、电荷转移电路、 电荷累积电路等。另选地,电容感知器1001的描述可以被生成和编译用于并入到其他集成 电路中。例如,描述电容感知器1001或其部分的行为级代码可以使用诸如VHDL或Verilog 的硬件描述语言来生成,并被存储到机器可访问介质(例如,CD-ROM、硬盘、软盘等)中。此 外,行为级代码可以被编译成寄存器传输级("RTL")代码、网表、或甚至是电路布局并被存 储到机器可访问介质中。行为级代码、RTL代码、网表、以及电路布局全部表示描述电容感 知器1001的各种抽象级别。应当指出的是,电子系统1000的组件可以仅包括上述分立组 件中的某些或全部或它们的某些组合。
[0074] 在一个实施例中,电子系统1000被用在笔记本计算机中。另选地,电子装置可以 被用在其他应用中,诸如手机,个人数据助理("PDA")、电子平板计算机、键盘、电视、遥控、 监视器、手持多媒体装置、手持视频播放器、手持游戏装置或控制面板。
[0075] 图11是根据实施例说明电子系统的功率状态的表格图。图12是根据实施例说明 功率状态以及在功率状态之间的转换的状态图1200。状态图1200被示出包括功率状态: "激活" 1220、"寻找触摸" 1222、"低功率" 1224、"轻拍-轻拍(激活)" 1226、"轻拍-轻拍 (寻找触摸)" 1228、以及"深睡眠" 1230。状态图1200示出响应于主机命令、触摸、触摸不 存在和唤醒事件在各个状态之间的转换。
[0076] 参考图11的表格1100,在实施例中,"激活"功率状态包括在120Hz的互电容扫描, "寻找触摸"功率状态包括在IOOHz的自电容扫描,"低功率"的功率状态包括在50Hz的自电 容扫描,"轻拍-轻拍(激活)"功率状态包括在50Hz的自电容扫描,"轻拍-轻拍(寻找触 摸)"功率状态包括在20Hz的自电容扫描,并且在"深睡眠"功率状态没有进行扫描。在实 施例中,"激活"功率状态消耗几十mW的功率,"深睡眠"功率状态消耗在1 μ W与10 μ W之 间的功率,并且"轻拍-轻拍"唤醒状态(例如,包括"轻拍-轻拍(激活)"和"轻拍-轻拍 (寻找触摸)消耗小于ImW的功率。"轻拍-轻拍"唤醒状态的降低功耗部分地由于相对 较低的扫描频率和自电容扫描的使用。应当指出的是,在图11的表格1100中示出的扫描速 率和感应类型是可配置的,并且所示的值仅用于说明目的。虽然示例"轻拍-轻拍"唤醒状 态包括状态图1200中的"轻拍-轻拍(寻找触摸)" 1228和"轻拍-轻拍(激活)" 1226, 但是根据图11的表格1100中示出的配置扫描速率和感应类型,"轻拍-轻拍"唤醒状态可 以包括不同数量的功率状态(例如,一种功率状态)和扫描模式(例如,单轴自电容、双轴 自电容、目标区域自电容、互电容、目标区域互电容)。
[0077] 在实施例中,"轻拍-轻拍"唤醒是图10的电子系统1000的可选择、可编程或可 配置的运行模式。"轻拍-轻拍"唤醒可允许主机1050的处理器睡眠、节电,并在不需要物 理按钮与避免关联成本和失效模式的情况下向主机1050提供唤醒信号。当电子系统1000 处于"轻拍-轻拍"唤醒状态(例如,包括图12的"轻拍-轻拍(寻找触摸)" 1228和"轻 拍-轻拍(激活)" 1226)时,除了处理装置1010的部分以外,图10的电子系统1000在睡 目民,并且除了需要进行测量和分析该测量的时间以外,该装置也在睡眠。当处于"轻拍-轻 拍"唤醒状态时,处理装置1100以较慢的速率扫描电容式传感器阵列1020并寻找触摸模式 (例如,上面关于图5所述的触摸序列502)以节约能量,同时仍然提供可靠的触发(例如, 触摸序列)以唤醒图10的主机1050。
[0078] 在实施例中,功率状态的许多参数可以在电子系统1000的编译时间和/或电子系 统1000的运行时间期间被编程和/或再编程。可编程参数的示例可以包括但不限于上面 关于图5-图7所述的扫描模式的各个参数。在实施例中,用户可以设定他们认为是有效的 轻拍-轻拍。例如,可以引导用户(例如,经由显示器)输入若干轻拍-轻拍事件,同时使 电子系统1000保持对每次轻拍以及轻拍之间间隙的最小和最大持续时间的跟踪,
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1