用于跟踪触摸检测的基线信号的系统和方法
【专利说明】用于跟踪触摸检测的基线信号的系统和方法 相关申请的交叉参考
[0001] 本发明要求于2014年02月24日提交的美国临时专利申请No. 61/943,956的优 先权和权益，其公开内容通过引用的方式全文并入于此。
技术领域
[0002] 本专利文献中所述的技术总体上涉及电子电路，并且更具体地涉及触摸检测电 路。
【背景技术】
[0003] 触屏已经组合到许多电子设备中。例如，在某些应用中，将触屏与显示器进行组 合，该显示器例如是液晶显示器（LCD)，从而形成便携式电子设备的用户界面。触屏可响应 于用户的触摸，并将用户触摸的信息汇聚到该便携式设备的控制电路上。在其他应用中，触 摸板通常是设备的用户界面部分，该设备例如是个人计算机，从而采用屏幕上的图案替代 了用户界面的独立鼠标。
[0004] 触屏设备可实现为电容式触敏矩阵，并且通过手指或者触针可将电容测量值执行 为检测触摸事件。例如，将电容测量值数据与无触摸数据进行比较经常在触摸检测中执行。
【发明内容】
[0005] 根据本文所述的教导，提供用于跟踪触摸检测的基线信号的系统和方法。该系统 包括：比较网络，被配置为确定输入基线信号是否在跟踪范围内；滤波网络，被配置为根据 一个或多个滤波参数、至少部分地基于输入基线信号产生用于触摸检测的输出基线信号； 以及信号处理部件，被配置为至少部分地基于该输入基线信号是否在跟踪范围内的确定更 新该一个或多个滤波参数。
[0006] 在一个实施例中，提供了一种用于跟踪触摸检测的基线信号的方法。确定输入基 线信号是否在跟踪范围内。根据一个或多个滤波参数、至少部分地基于输入基线信号产生 用于触摸检测的输出基线信号。至少部分地基于该输入基线信号是否在跟踪范围内的确定 来输出该一个或多个滤波参数。
[0007] 在另一个实施例中，一种用于跟踪触摸检测的基线信号的系统，包括：一个或多个 数据处理器，以及采用用于命令该数据处理器执行特定操作的指令进行编码的计算机可读 取存储介质。确定输入基线信号是否在跟踪范围内。根据一个或多个滤波参数、至少部分 地基于输入基线信号产生用于触摸检测的输出基线信号。至少部分地基于输入基线信号是 否在跟踪范围内的确定来输出该一个或多个滤波参数。
【附图说明】
[0008] 图1示出实例电容型触摸检测系统。
[0009] 图2不出基线跟踪系统的实例图。
[0010] 图3不出另一基线跟踪系统的实例图。
[0011] 图4示出低通滤波器的实例图。
[0012] 图5不出基线跟踪系统的另一实例图。
[0013] 图6示出用于触摸检测的跟踪基线信号的实例流程图。
[0014] 图7示出用于触摸检测的跟踪基线信号的另一实例流程图。
【具体实施方式】
[0015] 在触屏设备中，基线信号（例如，对应于没有任何触摸事件的电容测量数据）通常 用作触摸检测的标准。例如，响应于触摸事件的电容测量数据相较于基线信号（即，无触摸 数据）明显减小。用户触摸的检测取决于该基线信号的精度。然而，基线信号通常受到许多 因素的影响，例如热噪声（例如，高斯噪声）、污染（例如，水滴）、温度和湿度变化。例如， 热噪声可使得基线信号在特定值上下波动。污染（例如，水滴）可使得基线信号快速增加 或减小。温度和湿度变化可使得基线信号逐渐增加或减小。常规地，并不能迅速并有效地 跟踪基线信号的改变，使得基线信号不精确，并且因此使得触摸检测结果不精确。
[0016]图1示出了实例电容式触摸检测系统。如图1所示，模拟模块102通过电容测量值 检测触摸事件，并产生模拟检测信号104 (例如，包括原始电容测量数据）。模数转换器106 将该模拟检测信号104转换为数字信号108。基线信号发生器110提供基线信号112给触 摸检测部件114,该触摸检测部件114将基线信号112与数字信号108进行比较，以产生检 测结果116。
[0017] 例如，触摸检测部件114将基线信号112与数字信号108相减，以产生检测结果 116,该检测结果116表示是否发生触摸事件。可在基线信号发生器110内实现基线跟踪系 统，从而跟踪基线信号112的变化，以便维持检测结果116的精确性。
[0018] 图2示出了基线跟踪系统的实例图。如图2所示，滤波网络206根据一个或多个滤 波参数处理输入基线信号204,并产生输出基线信号208 (例如，基线信号112)。比较网络 202确定输入基线信号204是否在跟踪范围内。信号处理部件210根据输入基线信号204 是否在跟踪范围内而更新该一个或多个滤波参数。例如，该输入基线信号204对应于一个 像素、一组像素或者整个电容型触摸板的原始的无触摸或者任意电容测量数据。该输出基 线信号208用于检测结果（例如，检测结果116)的随后确定。
[0019] 图3示出了基线跟踪系统的另一实例图。如图3所示，级联积分梳状（CIC)滤波器 302和低通滤波器（LPF) 304被包含在滤波网络206中，用于根据该一个或多个滤波参数处 理该输入基线信号204。包含在比较网络202中的比较器306将输入基线信号204与上阈 值308和下阈值310进行比较，并产生比较结果312,存储在缓冲器314中。求和部件320 计算存储在缓冲器314中的数据的和。信号处理部件210采用查找表316根据所计算的和 确定一个或多个值317,其中该一个或多个值317对应于查找表316中所计算的和。然后， 采用所确定的一个或多个值317更新CIC滤波器302的当前向下采样率（⑶SR)以及LPF 304的一个或多个当前LPF系数（CC0EF)。LPF304产生用于触摸检测的输出基线信号208。 在某些实施例中，信号处理部件210中不包括查找表316。在特定实施例中，比较器网络202 中不包括求和部件320。
[0020] 特别是，上阈值（upperthreshold) 308 和下阈值（lowerthreshold) 310 分别确 定如下： upper_threshold=baseline+delta(方程1) lower_threshold=baseline-delta 其中，"baseline"表示预定基线值，并且"delta"表示距离参数。例如，如果输入基线 信号204跌落为低于下阈值310,那么比较结果312等于-1。如果输入基线信号204上升 为高于上阈值308,比较结果312等于1。如果输入基线信号204落在上阈值308和下阈值 310之间，那么比较结果312等于0。
[0021] 在特定实施例中，缓冲器314可以存储从比较器306输出的共计八个比较结果 (例如，以先进先出方式操作）。求和部件320将存储在缓冲器314中的全部比较结果相加 以计算出和。向下采样速率值和LPF系数值的组合对应于查找表316中所计算的和，如下 所示： 查找表
[0022] 例如，如果所计算的和等于0,其可表示输入基线信号204的八个连续采样值全部 在上阈值308和下阈值310之间，那么，向下采样速率值和LPF系数值的对应组合从查找表 316中确定为（64,0. 0625)。也就是说，向下采样速率值等于64,LPF系数值等于0. 0625。
[0023] 如果所计算的和等于8,其表示输入基线信号204的八个连续采样值全部大于上 阈值308,那么，向下采样速率值和LPF系数值的对应组合从查找表316中确定为（4,0. 5)。 也就是说，向下采样速率值等于4,LPF系数值等于0.5。较低的向下采样速率值对应于较 高的采样频率（例如，高速基线跟踪），并且LPF304动作得更频繁，其结果导致功耗相对较 高。另一方面，较高的向下采样速率值对应于较低的采