用于降低输入装置中干扰的影响的系统和方法_2

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个相同传感器电极的调制生成。绝对电容性感测 的结果信号因此包括调制相同传感器电极的影响,接近导电输入对象的影响,一个或多个 环境干扰源的影响和/或对一个或多个环境干扰源的影响。因此,通过分析传感器电极上 的结果信号,传感器电极和输入对象之间的电容性禪合可被检测。
[0029] 应注意,在跨电容性感测中,对应于发射器信号的每一传输的结果信号在不同于 用于传送的发射器电极的传感器电极上接收。相比较,在绝对电容性感测中,每一结果信号 在被调制W生成那个结果信号的相同电极上接收。
[0030] 图1中,处理系统110不出为输入装置100的部分。处理系统110配置成操作输入 装置100的硬件来检测感测区120中的输入。处理系统110包括一个或多个集成电路(1C) 的部分或全部和/或其他电路组件。例如,如上所述,处理系统110可包括用于操作多个传 感器电极来捕获第一结果信号和第二结果信号作为跨电容性感测技术的一部分的电路组 件。
[0031] 在一些实施例中,处理系统110还包括电子可读指令,诸如固件代码、软件代码 等。在一些实施例中,组成处理系统110的组件定位在一起,诸如在输入装置100的(一个 或多个)感测元件附近。在其他实施例中,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别处。例 如,输入装置100可W是禪合到台式计算机的外设,并且处理系统110可包括配置成运行于 台式计算机的中央处理单元上的软件W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)。作为另一个示例,输入装置100可物理地集成到电话中,并且处理系统110 可包括作为电话的主处理器的一部分的电路和固件。在一些实施例中,处理系统110专用 于实现输入装置100。在其他实施例中,处理系统110还执行其他功能,诸如操作显示屏幕、 驱动触觉致动器等。
[0032] 处理系统110可实现为操控处理系统110的不同功能的一组模块。各模块可包括 作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或者它们的组合。在各种实施例中,可使用 模块的不同组合。示例模块包括硬件操作模块,其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,其用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据;W及报告 模块,其用于报告信息。其他示例模块包括传感器操作模块,其配置成操作感测元件。根据 本文描述的实施例,传感器模块可配置成操作多个传感器电极来捕获第一结果信号和第二 结果信号。进一步的示例包括确定模块,其中确定模块配置成从第一结果信号生成传感器 值的第一图像,其中传感器值的第一图像具有与沿第一轴在不同时间捕获的第一结果信号 关联的第一误差。确定模块可进一步配置成从第二结果信号生成传感器值的第一曲线。确 定模块可进一步配置成基于传感器值的第一图像和传感器值的第一曲线生成传感器值的 修正图像,传感器值的修正图像具有与第一误差相比降低的误差。
[0033] 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)。示例动作包括变更操作模式W及诸如光标移动、选 择、菜单导航和其他功能之类的GUI动作。在一些实施例中,处理系统110向电子系统的某 个部件(例如向与处理系统110分离的电子系统的中央处理系统,若该种独立中央处理系 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 个部件该样处理从处理系统110所接收的信息来对用户输入起作用,W致促进全范围的动 作,包括模式变更动作和GUI动作。
[0034] 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,来产生指示感测区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量的处理。例如,处理系统110可数字化从传 感器电极得到的模拟电信号。作为另一个示例,处理系统110可执行滤波或者其他信号调 节。作为又一个示例,处理系统110可减去或者W其他方式计及基线,使得信息反映电信号 与基线之间的差异。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。在一个实施例中,处理系统110包括确定模块,其配置成基于度量确定输入装 置的位置信息。
[00巧]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、加速度和其他类 型的空间信息。示范"零维"位置信息包括近/远或接触/无接触信息。示范"一维"位置 信息包括沿轴的位置。示范"二维"位置信息包括平面中的运动。示范维"位置信息包 括空间中的瞬时或平均速度。其他示例包括空间信息的其他表示。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。
[0036] 在一些实施例中,输入装置100采用由处理系统110或者由某个其他处理系统所 操作的附加输入组件来实现。该些附加输入组件可提供用于感测区120中的输入的冗余功 能性或者某种其他功能性。图1示出感测区120附近的按钮130,其能够用于促进使用输入 装置100的项目的选择。其他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W在没有其他输入组件的情况下实现。
[0037] 在一些实施例中,输入装置100包括触摸屏界面,并且感测区120与显示屏幕的工 作区的至少一部分重叠。例如,输入装置100可包括覆盖显示屏幕、大体透明的传感器电 极,并且提供用于关联电子系统的触摸屏界面。显示屏幕可W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(0LED)、阴 极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体、电致发光巧L)或者其他显示技术。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些用于显示和 感测。作为另一个示例,显示屏幕可部分或整个地由处理系统110来操作。
[0038] 将在下文更详细地描述的是,该类显示屏幕能够是输入装置100的干扰源。特别 地,在一些实施例中,显示屏幕能够是可干扰输入装置的调和噪声源。在一些应用中,可提 供屏蔽W降低调和噪声对输入装置100的影响。例如,利用在显示屏幕和电极之间提供的 一个或多个电屏蔽层。在该类情况下电屏蔽层可被驱动至合适的屏蔽电势。
[0039] 然而,在某一些实施例中,W在传感器电极和显示器W及关联显示电路之间没有 电屏蔽层的方式来实现输入装置100可能是合意的。其将自然地导致传感器电极受到来自 显示屏幕更多的干扰。然而,本文描述的实施例提供降低调和噪声的影响的能力,并且因此 可用于降低对该类屏蔽层的需求。其能够降低输入装置100的成本和复杂度,W及输入装 置100所需的堆高度。
[0040] 应当理解,尽管在全功能设备的上下文中描述本发明的许多实施例,但是本发明 的机制能够作为采用多种形式的程序产品(例如软件)来分配。例如,本发明的机制可作为 电子处理器可读的信息承载介质(例如,处理系统110可读的非暂时性计算机可读和/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,不管用于执行分配的介 质的特定类型,本发明的实施例同样适用。非暂时性、电子可读介质的示例包括各种光盘、 存储椿、存储卡、存储模块等。电子可读介质可基于闪速、光、磁、全息或者任何其他存储技 术。
[0041] 根据本发明的各种实施例,输入装置100配置有禪合到多个电容性传感器电极 (在图1未示出)的处理系统110。一般来说,输入装置100配置成具有对干扰的影响的改 进抗性,特别地,具有对调和噪声对输入装置100的影响的改进抗性。为促进该一点,处理 系统110将传感器值的图像与传感器值的曲线相结合,其中传感器值的图像沿轴在不同时 间捕获。处理系统110将传感器值的图像与传感器值的曲线相结合,来生成传感器值的修 正图像,该修正图像具有降低的因噪声引起的误差。因噪声引起的误差的该种降低能够改 进输入装置100的精度和性能。
[0042] 在一个实施例中,处理系统110配置成操作多个传感器电极来捕获第一结果信号 和第二结果信号。例如,第一结果信号能够被生成和捕获用于跨电容性感测,而第二结果信 号被生成和捕获用于绝对电容性感测。处理系统110进一步配置成从第一结果信号生成传 感器值的第一图像,其中传感器值的第一图像具有与沿第一轴在不同时间捕获的第一结果 信号关联的第一误差。处理系统110进一步配置成从第二结果信号生成传感器值的第一曲 线,其中传感器值的第一曲线具有第二误差。处理系统110进一步配置成基于传感器值的 第一图像和传感器值的第一曲线生成传感器值的修正图像,该传感器值的修正图像具有与 第一误差相比降低的误差。通过提供具有降低的误差的修正图像,输入装置100因此提供 对干扰的影响的改进抗性,特别地,对调和噪声的影响的改进抗性,并且因此能够为输入装 置100提供改进的性能。
[0043] 上面所述的是,处理系统110禪合到传感器电极W确定用户输入。特别地,处理系 统通过检测在一个或多个发射器传感器电极和一个或多个接收器传感器电极之间的电容 性禪合来操作。现参见图2,该些图概念性地说明电容性传感器电极的示例性集合,其配置 成在感测区进行感测。特别地,图2A示出直线排列的电极200,而图2B示出径向/同屯、排 列的电极225。然而,应当理解本发明并非如此受限制,并且多种电极形状和排列可适用于 任何特定实施例。
[0044] 现参见图2A,在说明的实施例中,电容性传感器电极200包括第一传感器电极210 和第二传感器电极220。特别地,在说明的实施例,第一传感器电极210包括六个电极210-1 至210-6,第二传感器电极220包括六个电极220-1至220-6。第一传感器电极210的每个 布置成沿第二轴延伸。特别地,每个第一传感器电极210具有沿第二轴延伸的主轴。还应 注意,第一传感器电极210按阵列分布,其中第一传感器电极210的每个距离相邻第一传感 器电极210 -定距离来定位,并对应于第一轴不同的位置。
[0045] 类似地,第二传感器电极220的每个布置成沿第一轴延伸,其中第一和第二轴为 不同的轴。特别地,每个第二传感器电极220具有沿第一轴延伸的主轴。还应注意,第二传 感器电极220按阵列分布,其中第二传感器电极220的每个距离相邻第二传感器电极220 一定距离来定位,并且对应于第二轴不同的位置。
[0046] 传感器电极210和220典型地彼此欧姆地绝缘。目P,一个或多个绝缘体隔离传感 器电极210和220并防止它们彼此电短接。在某些实施例中,传感器电极210和220由在 交迭区设置于它们之间的绝缘材料隔离;在该类构造中,传感器电极210和/或传感器电极 220可利用连接相同电极的不同部分的跳线形成。
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