用于接近感测装置的实时频谱噪声监测的制作方法
【技术领域】
[0001]实施例一般涉及输入感测，以及，特别是用于接近感测装置的实时频谱噪声监测。
【背景技术】
[0002]包括接近传感器装置的输入装置(通常也称为触摸板或触摸传感器装置)广泛应用于各种电子系统中。接近传感器装置典型地包括通常由表面区分的感测区域，在其中接近传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。输入对象可以在接近传感器装置的表面处或附近(“触摸感测”)或者悬停在接近传感器装置的表面上方(“接近感测”或“悬停感测”)。接近传感器装置可用于为电子系统提供界面。例如，接近传感器装置通常用作较大计算系统的输入装置(诸如，集成在、或外设于笔记本电脑或台式电脑中的触摸板)。接近传感器装置也经常用在较小计算系统中(诸如集成在蜂窝电话或平板电脑中的触摸屏)。
[0003]环境噪声可以影响在操作接近传感器装置用于电容性感测时所接收的信号。更具体地，各种噪声信号，诸如环境信号或由接近传感器装置的各种元件生成的信号，可能影响电容性感测期间所接收的信号。这些噪声信号可能导致接近传感器装置不正确地识别一个或多个输入对象的存在或不存在。
[0004]上述内容说明，现有技术中所需的是减少噪声对接近传感器装置影响的技术。
【发明内容】
[0005]本文公开的一个示例包括一种输入装置。该输入装置包括多个传感器电极，其配置用于电容性感测，以及处理系统。处理系统配置为以第一频率的感测信号驱动多个传感器电极的一个或多个传感器电极的集合，针对所驱动的一个或多个传感器电极的每个，基于感测信号接收所产生信号，探测一个或多个传感器电极的集合以获得探测信号的集合，以及对该探测信号的集合的探测信号求和以生成噪声分析信号。
[0006]本文公开的另一个示例包括一种处理系统。该处理系统包括传感器模块和探测模块。传感器模块配置为以第一频率的感测信号驱动多个传感器电极的一个或多个传感器电极的集合，针对所驱动的一个或多个传感器电极的每个，基于感测信号接收所产生信号。探测模块配置为探测一个或多个传感器电极的集合以获得探测信号的集合，以及对该探测信号的集合的探测信号求和以生成噪声分析信号。
[0007]本文公开的又一个示例包括一种方法。该方法包括以第一频率的感测信号驱动多个传感器电极的一个或多个传感器电极的集合，针对所驱动的一个或多个传感器电极的每个，基于感测信号接收所产生信号，探测该一个或多个传感器电极的集合以获得探测信号的集合，以及对该探测信号的集合的探测信号求和以生成噪声分析信号。
【附图说明】
[0008]为了使实施例的上述特征能够以详细的方式来理解，通过参考实施例作出在上面简要总结的、对实施例更具体的描述，其中一些实施例在附图中例示。但要注意，由于可容许其他有效的实施例，这些附图仅例示典型实施例，并且不应因此被认为对范围的限定。
[0009]图1是根据示例性实施方式的包括输入装置的系统的框图。
[0010]图2A是描绘根据示例性实施方式的电容性传感器装置的框图。
[0011 ]图2B是描绘根据示例性实施方式的另一电容性传感器装置的框图。
[0012]图3是根据示例性实施方式的在图2A和2B中所示的处理系统的示例性实施方式的框图。
[0013]图4A-4E示出结合图3的感测通道的示例性实施方式的探测模块的不同配置。
[0014]图5是根据示例性实施例的调整感测频率来避免噪声影响的方法步骤的流程图。
[0015]为促进理解，已尽可能使用同样的参考标号来标明对附图而言是共同的同样元件。应预期到，一个实施例中的元件可获益地结合到其他实施例中。
【具体实施方式】
[0016]下列详细描述本质上仅仅是示范性的，并不意图限制实施例或这类实施例的应用和使用。而且，不存在由在先技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或下面【具体实施方式】中提出的、任何表达的或暗示的理论所约束的意图。
[0017]各种实施例为配置用于输入对象的电容性感测的电容性感测装置提供减少的来自噪声的负面影响。在一个示例中，一种输入装置可以包括多个传感器电极。输入装置操作多个传感器电极来确定输入装置的感测区域中的输入。探测模块探测用于以传感器电极来接收信号的电路以生成探测信号。探测信号被加到一起并且利用频域分析进行分析，以便识别大体上没有噪声的频率。
[0018]现在转向附图，图1是依照实施例的、示例性输入装置100的框图。在各种实施例中，输入装置100包括感测装置以及可选地包括显示装置160。在其他实施例中，输入装置100包括具有集成感测装置(诸如电容性感测装置)的显示装置。输入装置100可配置成向电子系统(未示出)提供输入。如本文档所使用的，术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的某些非限制性示例包括所有大小和形状的个人计算机，诸如桌上型电脑、膝上型电脑、上网本电脑、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。另外的示例电子系统包括复合型输入装置，诸如包括输入装置100和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。进一步的示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控器和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外围设备。其他示例包括远程终端、信息亭、以及视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携式游戏装置等)。其他示例包括通信装置(包括诸如智能电话之类的蜂窝电话)和媒体装置(包括录音机、编辑器和诸如电视机的播放器、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。另外，电子系统可以是输入装置的主机或从机。
[0019]输入装置100能够实现为电子系统的物理部件，或能够与电子系统物理地分离。视情况而定，输入装置100可使用下列项的任一个或多个与电子系统的部件通信:总线、网络以及其他有线或无线互连(包括串行和/或并行连接)。示例包括I2C、SP1、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF以及IRDA。
[0020]在图1描绘的实施例中，输入装置100示出为接近传感器装置(也通常被称为“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对象140在感测区120中提供的输入。示例输入对象140包括如图1所示的手指和触控笔。
[0021]感测区120覆盖显示装置160的显示屏，并包含在输入装置100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，在其中输入装置100能够检测用户输入(例如，由一个或多个输入对象140提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可以逐个实施例极大地改变。在一些实施例中，感测区120从输入装置100的表面沿一个或多个方向延伸到空间中，直至信噪比阻止充分准确的对象检测。这个感测区120沿特定方向延伸的距离，在各种实施例中，可以大约少于一毫米、数毫米、数厘米、或更多，而且可随所使用的感测技术的类型和期望的精度而显著变化。因此，一些实施例感测输入，其包括与输入装置100任何表面无接触、与输入装置100的输入表面(例如触摸表面)相接触、与耦合一定量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。在各种实施例中，输入表面可由传感器电极位于其中的壳体的表面来提供，由应用在传感器电极或任何壳体之上的面板来提供等。在一些实施例中，感测区120在投射到输入装置100的输入表面上时具有矩形形状。面板(例如LCD透镜)可以为输入对象提供有用的接触表面。
[0022]输入装置100可使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。一些实现配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影。光标、菜单、列表和项目可被显示为图形用户界面的一部分，并可被缩放、定位、选择、滚动或移动。
[0023]在输入装置100的一些电容性实现中，施加电压或电流以产生电场。附近的输入对象导致电场的变化，并且产生电容性耦合的可检测变化，其可作为电压、电流等的变化而被检测。
[0024]—些电容性实现使用诸如传感器电极的电容性感测元件150的阵列或其他规则或不规则的图案来产生电场。在一些电容性实现中，独立感测元件150可欧姆地短接在一起以形成更大的传感器电极。一些电容性实现利用电阻片(例如可以包括诸如ΙΤ0等的电阻性材料)，其可以是电阻均匀的。
[0025]—些电容性实现利用基于传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的变化的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极附近的电场，从而改变量得的电容性耦合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过相对于基准电压(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对象之间的电容性耦合，来进行操作。
[0026]—些电容性实现利用基于传感器电极之间的电容性耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极之间的电场，从而改变量得的电容性耦合。在一个实现中，跨电容性感测方法通过检测在一个或多个发射器传感器电极(也称为“发射器电极”或“发射器”)和一个或多个接收器传感器电极(也称为“接收器电极”或“接收器”)之间的电容性耦合，来进行操作。发射器传感器电极可相对于基准电压(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基准电压保持大体恒定以促进所产生信号的接收。所产生信号可包括对应于一个或多个发射器信号和/或对应于一个或多个环境干扰源(例如其他电磁信号)的影响。传感器电极可为专用的发射器或接收器，或者传感器电极可配置成既传送又接收。备选地，可以相对于地调制接收器电极。
[0027]在图1中，处理系统110示出为输入装置100的部件。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。感测区120包括感测元件150的阵列。处理系统110包括一个或多个集成电路(1C)和/或其他电路组件的部分或全部。例如，用于互电容传感器装置的处理系统可包括配置成以发射器传感器电极来传送信号的发射器电路，和/或配置成以接收器传感器电极来接收信号的接收器电路。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，处理系统110的组件定位在一起，诸如在输入装置100的感测元件附近。在其他实施例中，处理系统110的组件物理地分离，其中一个或多个组件靠近输入装置100的感测元件，而一个或多个组件在别处。例如，输入装置100可为耦合到桌上型电脑的外设，并且处理系统110可包括配置成在桌上型电脑的中央处理单元上运行的软件以及与该中央处理单元分离的一个或多个1C(或许具有关联的固件)。作为另一示例，输入装置100可物理地集成在电话中，并且处理系统110可包括作为该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也执行其他功能，诸如操作显示屏、驱动触觉制动
Pip AjV
益寺Ο
[0028]处理系统110可实现为处理处理系统110的不同功能的一组模块。每一模块可包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或它们的组合。在各种实施例中，可使用模块的不同组合。示例模块包括用于操作诸如传感器电极和显示屏之类硬件的硬件操作模块，用于处理诸如传感器信号和位置信息之类数据的数据处理模块，以及用于报告信息的报告模块。另外的示例模块包括传感器操作模块，其配置成操作感测元件来检测输入；识别模块，其配置成识别诸如模式变更手势之类的手势；以及模式变更模块，其用于