专利名称：检测传导体的存在的方法和装置的制作方法
技术领域：
本主题涉及到解释用户输入的领域。更具体地，但是不通过限制的方式，权利要求的主题公开了用于检测传导体的存在的技术。背景计算设备，例如笔记本电脑、个人数字助理、移动通信设备、便携式娱乐设备(例如，手持的视频游戏设备、多媒体播放器)、以及机顶盒(例如，数字有线电视盒、数字视频光盘(DVD)播放器)可以包括便于用户和计算设备之间进行交互的用户界面设备。较常见的一种类型的用户界面设备通过电容感应进行操作。电容感应系统可以包括触摸屏、触摸传感板、触摸传感滑块、或者触摸传感按钮，并且可以包括一个或者多个电容传感元件的阵列。电容感应通常包括测量与电容传感元件相关的电容的变化，以确定传导体相对于电容传感元件的存在或者位置。传导体可以是例如尖笔或者用户的手指。传导体相对于电容传感元件的放置或者移动，以及电容传感元件的电噪声可以影响检测传导体的存在的精确度和一致性。当检测到的存在被用于确定关于传导体的进一步的信息，例如传导体的位置时，传导体的放置和/或移动以及电噪声还可以影响其进一步的信息的精确度和一致性。附图简述—些实施方式通过实施例的方式来阐述，并且不受附图中图的限制，其中:
图1是示出了根据不同的实施方式的示例性感应系统的立体图；图2是示出根据一个实施方式的检测到存在的方框图；图3是示出根据示例性实施方式的检测到在形状上不同以及在电容值上有变化的存在的图；图4是示出根据一个实施方式的匹配检测到存在的形状的方框图；图5是示出根据一个实施方式的用于确定检测到的存在的定向的形状的几何点的方框图；图6是示出根据一个实施方式的匹配检测到的存在的另一个形状的方框图；图7是示出根据一个实施方式的用于检测传导体的存在的方法的流程图；以及图8是示出根据不同的实施方式的检测电容传感器阵列上的传导体的存在的电子系统的方框图。详细描述论述了检测传导体的存在的方法和装置。在下文的描述中，出于解释的目的，为了提供对示例性实施方式的全面理解，阐述了许多具体的细节。然而，对于本领域中的技术人员，明显的是权利要求的主题可以在没有这些具体细节的情况下被实践。此外，详细的描述公开了匹配检测到输入端的存在的几何形状并且使用匹配的形状来使检测到的存在稳定的技术的实施例。现在简短地介绍一些实施方式，并随后从图1开始更详细地论述这些和其它实施方式。在一个实施方式中，手指被用于将输入提供到被组织为电容传感元件的区域的触摸屏。即使当手指意在保持在相同的位置时，手指无意识的移动(例如，发抖、颤动和转动)以及电噪声可以导致手指的计算位置变化。在此描述的技术稳定检测到的手指的存在(例如，或者其它传导体)，以便手指的计算位置较少地受到无意识的移动和电噪声的影响。为了这个目的，一个实施方式包括确定匹配检测到的手指的存在的形状。检测到的存在通过检测到电容变化的触摸屏上的区域来表现，该电容变化达到或者超过阈值。被确定为匹配检测到的存在的形状包围被检测到电容变化的区域、并且还包围至少一个没有被检测到电容变化但其电容量变化达到或者超过阈值的区域(例如，或者区域的一部分)。一旦形状匹配，电容值变化可以被分配给该至少一个区域以稳定手指的检测。同一手指的随后的检测可以匹配相同的或者类似的形状，并且被分配相同的或者类似的电容值变化，而不是允许轻微的移动或者噪声来确定电容变化。在一些实施方式中，稳定的检测到的存在可以被用于计算触摸屏上的手指应该在的位置。选择性地或者另外地，稳定的检测到的存在可以被用于识别传导体(例如，将手指识别为食指)，或者被用于跟踪通过触摸屏的同一手指。以下详细的描述包括对附图的参考，其构成详细描述的一部分。附图示出根据实施方式的图解。这些在此被称为“实施例”的实施方式被足够详细地描述，以使得本领域中那些技术人员能够实践所要求的主题的实施方式。可以组合实施方式，可以使用其它实施方式，可以在不偏离权利要求的范围下进行结构、逻辑和电气上的改变。因此，以下详细的描述将不被从限制的角度进行理解，并且通过所附权力要求及其等同物来限定范围。图1是示出了根据不同的实施方式的示例性感应系统100的立体图。感应系统100被示出包括耦合到感应模块106的输入模块102。输入模块102接收来自输入对象(例如，手指110)的输入。输入模块102可以包括触摸板、触摸屏、或者任意其它从输入对象接收输入的界面。在不同的实施方式中，感应系统100可以提供触摸屏、触摸板、滑块、按钮、开关、水平传感器、近距离传感器、位移传感器及其组合的功能，或者提供一些其它基于检测用户输入的功能。输入模块102被示出包括传感元件104。在不同的示例性实施方式中，传感元件104可以包括一个或者多个光敏元件、发光元件、感光元件、压敏元件和/或电容传感元件。在一些实施方式中，传感元件被嵌入到输入模块102的图像显示器中。这有时被称为栅格内(in-cell)感应。例如，感光元件可以被嵌入到图像显示器的每个显示像素中。感光元件感应由输入对象反射回栅格里的光。如将关于图2来描述的，传感元件104可以被组织为输入模块102的多个区域。手指110被示出接近图1的输入模块102，并且该手指是为输入模块102提供输入的输入对象的一个实例。在不同的实施方式中，输入对象可以是非传导体、传导体(例如，手指或者尖笔)和/或可以产生光或者其它能量(例如，通过传感元件104被感应到)。输入对象可以相对于输入模块102的位置固定或者相对于输入模块102的位置移动。例如，用户可以相对于输入模块102移动手指110。用户可以包括人、机械、机器和/或程序指令。选择性地或者另外地，输入模块102可以被允许相对于固定的或者可移动的输入对象移动。感应模块106感应或者检测接近输入模块102的一个或者多个传感元件104的一个或者多个输入对象的存在。为了这个目的，当输入对象出现时，感应模块106可以执行扫描操作以通过感应元件来感应反映通过输入对象施加到输入模块102的压力的信号、与输入对象相关的光(例如，红外光)、输入对象的图像和/或传感元件的电容。在示例性扫描操作中，感应模块106通过传输介质108来与输入模块102交换能量。传输介质108可以包括通过其可以传送能量的任意介质。对于一些实施方式，传输介质108包括电流可以通过其流动的金属迹线(例如，铜线)。选择性地或者另外地，能量可以通过无线传输介质来进行交换。在扫描操作的一个实施方式中，感应模块106通过传输介质108将电压施加到一个或者多个传感元件104以形成电容。感应模块106可以选择地或者另外地检测由一个或者多个传感元件104的放电产生的电流或者电压。在一个实施方式中，在手指110被放置到接近输入模块102时，感应模块106可以通过重复的扫描操作来多次检测手指Iio的存在。如将关于图3来更详细论述的，感应模块106可以多次检测到同一手指110的存在，但是检测到的存在可以彼此具有不同的特性。在一个实施方式中，检测到的存在的特性包括检测到的存在的电容变化和检测到的存在的形状变化(例如，区域轮廓)。如以上所介绍的，传感元件104可以位于或者被布置在输入模块102的不同区域。关于图2来论述在输入模块102的多个区域检测到的手指110的存在。如还将关于图2来描述的，一旦感应模块106检测到手指110的存在，感应模块106可以基于检测到的存在的特性来确定关于手指110的进一步信息。该关于手指110的进一步信息的实例可以包括手指110的方向、手指110在输入模块102上的位置、以及对手指110的识别(例如，识别为食指)。图2是示出根据一个实施方式的检测到的存在214的方框图200。图2被示出包括图1的被组织为区域网格的输入模块102。每个区域都被示出为方形，例如区域212，并且包括一个或者多个电容传感元件(未示出)。应当注意到在一些实施方式中，在不偏离权利要求的主题下，输入模块102的尺寸、形状和组织(例如，区域)可以不同于图2中所示出的输入模块。输入模块102被示出包括检测到的存在214，其是接近输入模块102的手指110的表示。例如，检测到的存在214可以被看作由感应模块106得到的手指110的快照。检测到的存在214被示出为输入模块102的若干邻近区域，其中检测到的存在214的每个区域包括数值。数值表示由感应模块106检测到的达到或者超过阈值的电容的变化。不达到或者超过阈值的电容变化不包含在检测到的存在214的表示中。感应模块106被示出包括通过总线219来彼此耦合的信号传感器220、存在探测器222、存在应用模块224、存在鉴别器226、存在调节器228以及存储器230，其每一个可以使用硬件、软件或者硬件和软件的组合来实现。在一个实施方式中，信号传感器220通过传输介质108与输入模块102通信，以检测传感元件104的电容。例如，信号传感器220可以执行以上关于图1描述的扫描操作来检测电容。选择性地或者另外地，信号传感器220可以接收响应于输入对象、反映压力、光、和/或输入对象的图像的信号。出于图解而不是限制的目的，在下面关于电容传感元件来论述信号感应和存在检测。在一个实施方式中，在检测到的存在214的区域内的传感元件提供与为输入模块102而定义的X轴和为输入模块102而定义的Y轴相对应的电容信号。在一个实施方式中，信号传感器220包括模拟-到-数字转换电路来将模拟电容信号转换为数字电容信号，其由存在探测器222用于检测存在。存在探测器222使用从信号传感器220接收的信号(例如，数字信号)来检测图1的手指110的存在。例如，存在探测器222可以通过比较当手指110不存在时(例如，不接近电容传感元件)电容传感元件区域的电容值与当手指110存在时电容传感元件区域的电容值来检测图1的手指110的存在。在一个实施方式中，存在探测器222确定不同区域的电容变化，用数值表示每一电容变化(例如，在检测到的存在214的区域中所示出的)，并且检测电容变化达到或者超过阈值(例如，电容值中的阈值变化)的区域的图1的手指110的存在。如以上关于图1所介绍的，存在探测器222可以多次检测同一手指110的存在，而检测到的存在可以具有彼此不同的特性。检测到的存在的示例性特性可以包括其区域的电容变化和检测到的存在的整体形状。例如，即使当用户意在将图1的手指110保持在输入模块102上的同一地方时，存在探测器222可以使用不同的形状和表示电容变化的不同数值(例如，在连续检测到的存在中，同一区域可以具有不同的数值)来表示同一手指110的连续的检测到的存在(例如，快照)。图3是示出根据示例性实施方式的在形状以及电容值的变化上不同的检测到的存在314、316和318的图。该图被示出包括时间列302和检测到的存在列304。参考图1，用户可以将手指110放置到接近输入模块102以提供对特定位置的输入(例如，选择触摸屏上的图标)或者简单地将手指Iio搁在输入模块102的支撑表面上。存在探测器222可以随后响应于由图2的信号传感器220执行的扫描操作而多次检测手指110的存在。尽管检测到的存在314、316和318是与同一手指110相关的，它们被示出包括形状的变化和表示该区域的电容变化的数值的变化。在一个实施方式中，特性的变化是由电噪声、扫描操作之间的手指110的移动和/或所述两者的组合所导致的。手指110的移动可以包括，例如但不受以下项的限制，手指110的无意识的发抖、颤动和/或转动。在时间列302的时间T1、T2和Τ3，图2的存在探测器222将图1的手指110分别表示为检测到的存在列304的检测到的存在314、316和318。在Tl，区域311包括数值(例如16)，并且区域311是检测到的存在314的一部分，但是区域313和315不包括数值，并且不是检测到的存在314的一部分。在时间Τ2，区域311包括相同的数值，但是区域313和315现在包括数值(例如，分别包括8和15)，并且是检测到的存在316的一部分。在Τ3，区域311不包括数值，并且不是检测到的存在318的一部分。在区域311、313和315中观测到的变化可以由电噪声、手指110的移动和/或所述两者的组合所导致。结果，图2的存在探测器检测到同一手指110的不同形状的检测到的存在。回到图2，当存在应用模块224的输出基于在不同的扫描操作中变化的检测到的存在的特性时，可以产生不一致和/或不准确的位置计算、手指识别和手指跟踪。例如，一旦存在探测器222检测到图1的手指110的存在，存在应用模块224可以使用检测到的存在214 (例如，其特性)来执行位置计算、手指识别和/或手指跟踪。例如，存在应用模块224可以使用检测到的存在214的特性来识别为输入模块102提供输入的传导体的类型(例如，食指尖)。为了这个目的，存在应用模块224可以将特定类型的传导体(例如，食指、拇指、尖笔尖或者任意其它类型的传导体)的检测到的存在214的形状与储存在存储器230中的形状相比较。选择性地或者另外地，存在应用模块224可以基于其特性确定是否多个检测到的存在(例如，图3的检测到的存在314、316和318)是彼此相关的。例如，存在应用模块224可以基于检测到的存在之间的特性的相似处(例如，形状和电容的变化)当手指在输入模块102的位置上移动时来跟踪手指。选择性地或者另外地，存在应用模块224可以使用检测到的存在214的特性来计算检测到的存在214相对于输入模块102的位置。例如，计算位置可以表示为针对图1的输入模块102而定义的X-Y坐标系中的点。然而，在其它实施方式中，所述位置可以用多于或者少于二维的维度来表示。在一个实施方式中，存在应用模块224使用质心算法来确定位置。图2的存在鉴别器226和存在调节器228用于减少或者减弱在不同的扫描操作中，图1的同一手指110的检测到的存在(例如，图3中的检测到的存在314、316和318)中的变化。现在关于图4来更详细的论述存在鉴别器226和存在调节器228的操作。图4是示出根据一个实施方式的匹配检测到的存在214的形状430的方框图400。图4被示出包括输入模块102，输入模块102包括由形状430所包围的检测到的存在214，该形状在本实施例中是椭圆。在形状430内示出了电容变化在阈值以上的区域(例如，用数值指示)和任意电容变化不在阈值以上的区域(例如，形状430的没有数值的区域)。当检测到图1的手指110的存在时，图2的存在鉴别器226确定可能受到电噪声和传导体的移动的影响的输入模块102的区域。为了这个目的，在一个实施方式中，存在鉴别器226将形状430 (例如，二维形状)匹配到检测到的存在214。形状430的轮廓内的区域可以被预测为受到电噪声和传导体的移动的影响。在一个实施方式中，存在鉴别器226从储存在存储器230中的多个形状中选择恰当地匹配的形状。储存在存储器230中的形状可以包括椭圆、矩形、圆形、三角形、其它标准形状、形状的组合和/或任意其它形状。在一个实施方式中，选定的形状是如下的形状，其包围检测到的存在214且包围最小数量的没有阈值以上的电容变化的区域。对于测试合适的匹配的每个形状，存在鉴别器226确定若干没有阈值以上的电容变化的区域。通过若干不同的转动角度，每个形状可以匹配。存在鉴别器226选择具有最小数量的在阈值以下的区域的多个形状中的一个作为最合适的匹配。在示例性实施方式中，合适的匹配被称为“最佳匹配”。存在调节器228可以调节或者分配形状430内的任意区域的电容值变化。在一些实施方式中，存在调节器228可以基于邻近区域的电容值变化来分配值。被分配的值可以是邻近区域的平均值。在一个实施方式中，存在调节器228将数值10.33分配至区域432，其中10.33是邻近区域434和436的数值(例如，分别是15和16)和形状430的边缘431处的区域432的数值(例如，零)的平均值。在另一个实施方式中，存在调节器228分配与形状430内的区域432的部分成比例的平均值的部分。例如，如果区域432的5/6在形状430内，则存在调节器228将分配约8.61的数值。选择性地或者另外地，检测到的存在214的区域的数值的部分可以应用到那些任意电容变化没有达到或者超过阈值的区域。例如，数值5可以从区域434减去并且加到区域432。在该技术下，检测到的存在214的电容变化的总和可以保持不变。
通过将电容值的变化分配到形状430内的区域，检测到的存在214中的变化可以被稳定。在一个实施方式中，相同的或者类似的形状430和被分配的电容变化可以被应用到同一手指110的随后检测到的存在。这样做减小了多个检测到的存在的形状和电容变化的波动。在另一个实施方式中，每个随后检测到的存在可以匹配其自身的形状，并且如果它们的匹配形状被确定具有所需的相似度的话，那些检测到的存在可以是彼此相关的。如在此所描述的，匹配检测到的存在214的形状可以被用于识别传导体、跟踪传导体、或者当形状的质心被用于计算位置时，可用于使位置计算更精确。精确的位置计算技术将关于图5来描述。图5是示出根据一个实施方式的用于确定检测到的存在214的定向的形状430的几何点的方框图500。在一个实施方式中，图2的存在鉴别器226基于形状430的几何结构来确定检测到的存在214的定向。检测到的存在214的定向可以指示有意触摸的位置。例如，定向可以指示传导体指向输入设备的方向。在一个实施方式中，具有检测到的存在214的最大电容变化的区域可以指示定向。图5被示出包括形状430 (例如椭圆)、形状430的点(例如，椭圆的焦点534和536)、和形状430的定向相关的区域538。在一个实施方式中，椭圆的焦点534和536被用于确定检测到的存在214的定向。定向相关的区域538可以随后用于计算检测到的存在214的位置。例如，存在鉴别器226可以比较椭圆的焦点534和536附近的电容变化。存在鉴别器226确定定向在发现电容变化峰值的焦点534附近。电容变化峰值可以是一个区域的峰值数值(例如，65)，或者是多个区域的数值的峰值和。当另一个形状匹配检测到的存在时(例如，矩形、三角形等等)，则另一形状的几何位置可以用于确定定向。存在调节器228可以随后选择若干区域，例如，围绕焦点534的定向相关区域538(可以由存在应用模块224使用)来作为位置计算的基础。在一个实施方式中，存在应用模块224仅使用定向相关区域538的电容值变化来计算检测到的存在214的位置。选择性地或者另外地，存在应用模块224可以使用形状430的定向相关区域538以及其它区域来计算位置。图6是示出根据一个实施方式的匹配检测到的存在214的另一个形状646的方框图600。三维形状可以适合检测到的存在214，以预测可能受到电噪声和传导体的移动影响的区域。在一个实施方式中，存在鉴别器226在具有电容变化峰值640(例如，图4中的65)的区域上生成三维的、并且具有顶点642的形状646。顶点642在z方向的高度等于电容的峰值变化。形状646的表面648在形状430 (例如，二维基本形状)的顶点642和边缘644之间延伸。存在调节器228可以使用形状646来变更形状646下的区域的电容值变化。该变更可以减缓同一手指110的检测到的存在的波动的影响。例如，存在调节器228可以将电容变化分配到一个区域，以致该区域的电容变化遵循形状646的表面648。在一个实施方式中，存在调节器228基于限定形状646的表面648的表面方程来确定区域的电容的目标变化。选择性地或者另外地，存在调节器228可以变更区域的电容变化以匹配形状646的z方向的斜面650。在一个实施方式中，斜面650由矢高除以水平距来限定，其中矢高是电容的峰值变化和形状646内另一个电容变化之间的差异，而水平距是电容的峰值变化的区域和其它电容变化的区域之间的水平差异。不具有达到阈值的电容值变化的区域可以被分配匹配形状646的表面648(例如，同时达到电容值变化阈值)的电容值变化。在一个实施方式中，已经具有阈值水平以上的电容值变化的区域可以被变更以满足形状646的表面648。如在此描述的匹配三维的形状以及分配或者变更电容值变化减弱了同一输入对象(例如，图1的手指110)的检测到的存在变化的影响。图7是示出根据一个实施方式的用于检测传导体的存在的方法700的流程图。出于解释并且不限制权利要求的主题的目的，方法700的描述涉及到以上提到的附图的部分。将注意到在此描述的方法可以通过硬件、软件或者硬件和软件的组合来执行。方框702中，方法700包括确定多个区域，所述多个区域中的每个区域具有达到或者超过阈值的检测的电容值变化。方框704中，方法700包括将形状匹配到多个区域。参考图4，多个区域可以包括检测到的存在214的区域。在一个实施方式中，图2的存在鉴别器226将图4的形状430匹配到检测到的存在214。在选择最恰当地匹配(例如，选定的匹配)检测到的存在214的形状(例如，形状430或者形状646)前，存在鉴别器226可以通过若干储存在图2的存储器230中的形状来重复匹配过程。方框706中，方法700包括确定另一个区域，这另一区域在匹配的形状内并且不具有达到或者超过阈值的检测的电容值变化。参考图2和图4，在一个实施方式中，存在鉴别器226可以确定区域432，其在匹配的形状内，但是不具有检测的达到或者超过阈值的电容变化。方框708中，方法700包括将所分配的电容值变化分配到其它区域。在一个实施方式中，存在调节器228将所分配的电容值变化分配到图4的区域432和/或分配到图4的形状430的其它阴影区域。当形状是诸如图4的形状430的二维形状时，存在调节器228可以使用邻接区域432的区域434和436的检测的电容值变化来计算分配的电容值变化。当形状是诸如图6的形状646的三维形状时，图2的存在调节器228可以使用形状646的表面648的方程来计算分配的电容值变化。方框710中，方法700包括使用匹配的形状来确定关于检测到的存在的信息。一旦图4的形状430或者图6的形状646被匹配，存在鉴别器226可以确定其存在被检测到的图1的手指110的定向(例如，通过检测到的存在214)。在一个实施方式中，定向指示了手指110有意在输入模块102上的哪一位置提供输入。例如，当存在鉴别器226确定围绕第一几何点的若干区域(例如，定向相关区域538)相比于围绕形状430 (例如，椭圆)的第二几何点(例如，焦点536)的相同数量的其它区域的电容变化的较小的总和，具有电容变化的较大总和时，存在鉴别器226可以确定图1的手指110相对于形状430 (例如椭圆)的第一几何点(例如，焦点534)被定向。关于检测到的存在214的信息还可以包括位置信息。例如，图2的存在应用模块224可以使用检测到的存在214内的区域和包括分配的值的区域(例如，图4的区域432)来计算形状430的质心。计算的质心可以被用于确定触摸的χ-y位置。再次参考图5，图2的存在应用模块224可以计算定向相关区域538的质心。
关于检测到的存在214的信息还可以包括识别信息。例如，图2的存在应用模块224通过图2的存储器230中的传导体的类型(例如，食指)与形状430的关联来识别导致检测的电容变化的传导体的类型。图8是示出根据不同的实施方式的检测电容传感器阵列820上的传导体的存在的电子系统800的方框图。电子系统800包括处理设备810、电容传感器阵列820、触摸传感按钮840、主处理器850、嵌入式控制器860以及非电容传感元件870。处理设备810可以包括模拟的和/或数字的通用输入/输出(“GP10”)端口 807。GPIO端口 807可以是可编程的。在一个实施方式中，数字块阵列可以被配置为使用可配置的用户模块(“UM”)来实现多种数字逻辑电路(例如，DAC、数字滤波器、或者数字控制系统)。数字块阵列可以被耦合到系统总线。处理设备810还可以包括存储器，例如随机存取存储器(“RAM”)805和程序闪存804。RAM 805可以是静态的RAM (“SRAM”)，而程序闪存804可以是非易失性的存储器，其可以用于存储固件(例如，可由处理核802执行的实现在此描述的操作的控制算法)。存储器可以包括当执行时实现在此描述的方法的指令。处理设备810还可以包括耦合到存储器的微控制器单元(“MCU”) 803和处理核心802。根据所阐述的，电容传感器801可以被集成到处理设备810中。电容传感器801可以包括用于耦合到诸如电容传感器阵列820、触摸传感按钮840、和/或其它设备的外部部件的模拟I/O。以下将更详细地描述电容传感器801和处理设备810。在此描述的实施方式可以被使用在任意的电容传感器阵列应用中，例如，电容传感器阵列820可以是触摸屏、触摸传感滑块、或者触摸传感按钮840 (例如，电容传感按钮)。在此描述的操作可以包括，但是不局限于，笔记本指针操作、照明控制(调光器)、音量控制、图形均衡器控制、速度控制或者其它需要渐进或者离散调节的控制操作。还将注意到这些电容感应实现的实施方式可以连同非电容传感元件870 —起使用，非电容传感元件870包括但是不局限于拾取键、滑块(例如，显示亮度和对比度)、滚轮、多媒体控制(例如，音量、快进等等)、手写识别和数字小键盘操作。在一个实施方式中，电子系统800包括通过总线821耦合到处理设备810的传感兀件的电容传感器阵列820。在一个实施方式中，电容传感器阵列可以包括图1的传感兀件104。在一个实施方式中，传感元件的电容传感器阵列820可以包括一维的传感器阵列，而在另一个实施方式中，其可以包括二维的传感器阵列。选择性地或者另外地，传感元件的电容传感器阵列820可以具有更多维数。电容传感器阵列820可以使用投射电容式技术，在该技术中，电容传感器阵列的电容传感兀件形成在电容传感器阵列820的衬底(未不出)上的一个或者多个电容传感层中。例如，电容传感元件可以在沉积在玻璃衬底上的一层或者多层透明导电薄膜中通过图像显示器(例如，液晶显示器)来形成图案。保护性的透明层(例如，玻璃或者塑料膜)可以覆盖电容传感元件以保护它们免于环境破坏。另外，在一个实施方式中，传感元件的电容传感器阵列820可以是滑块、触摸板、触摸屏或者其它感应设备。在另一个实施方式中，电子系统800包括通过总线841耦合到处理设备810的触摸传感按钮840。触摸传感按钮840可以包括单维或者多维传感器阵列。单维或者多维传感器阵列可以包括多个传感元件。对于触摸传感按钮，传感元件可以被耦合在一起以检测感应设备的整个表面上的传导体的存在。选择性地，触摸传感按钮840可以具有单个传感元件来检测传导体的存在。在一个实施方式中，触摸传感按钮840可以包括电容传感元件。电容传感元件可以作为非接触式传感元件来使用。当受到绝缘层的保护时，这些传感元件对恶劣环境具有耐抗性。电子系统800可以包括电容传感器阵列820和/或触摸传感按钮840中的一个或者多个的任意组合。在另一个实施方式中，电子系统800还可以包括通过总线871耦合到处理设备810的非电容传感元件870。非电容传感元件870可以包括按钮、发光二极管(“LED”)、以及其它用户界面设备，例如鼠标、键盘或者其它不需要电容感应的功能键。在一个实施方式中，总线871、841、831和821可以是单总线。选择性地，这些总线可以被配置到一个或者多个独立总线的任意组合中。处理设备810可以包括内部振荡器/内时钟806和通信块(“C0M”)808。振荡器/时钟块806将时钟信号提供到处理设备810的部件中的一个或者多个。通信块808可以被用于通过主处理器接口(“I/F”)线851与外部部件例如主处理器850通信。选择性地，处理设备810还可以被耦合到嵌入式控制器860，以和外部部件例如，主处理器850通信。在一个实施方式中，处理设备810被配置为与嵌入式控制器860或者主处理器850通信以发送和/或接收数据。处理设备810可以放置在常见的载体衬底上，诸如，例如，集成电路(“1C”)硬模(die)衬底、多芯片模块衬底、或者类似物。选择性地，处理设备810的部件可以是一个或者多个独立的集成电路和/或分散的部件。在一个示例性的实施方式中，处理设备810可以是由位于加利福尼亚San Jose的Cypress半导体公司开发的可编程片上系统(“PSoC ” )处理设备。选择性地，处理设备810可以是本领域中那些普通技术人员已知的一个或者多个其它的处理设备，例如，微处理器或者中央处理单元、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”)、或者类似物。还将注意到在此描述的实施方式并不局限于具有耦合到主处理器850的处理设备的配置，而是可以包括测量感应设备上的电容并将原始数据发送到另一个主机的系统，在该主机处，通过应用程序来分析原始数据。事实上，由处理设备810完成的处理也可以在主机中完成。注意到图8的处理设备810可以使用不同的技术来测量电容，例如自电容感应和互电容感应。自电容感应模式还被称为单电极感应模式，因为每个传感元件仅需要一个连接线到感应电路。对于自电容感应模式，触摸传感元件增大了传感电容，因为由手指触摸电容所增加的电容被增加到传感电容。互电容变化在互电容感应模式中被检测出。每个传感元件使用至少两个电极:一个是发射器(TX)电极(在此也被称为发射器电极)，而另一个电极是接收器(RX)电极。当手指触摸传感元件或者非常接近传感元件时，传感元件的接收器和发射器之间的电容耦合减小，因为手指将部分电场分流到地(例如，底架或者陆地)。在一些实施方式中，处理设备810可以通过同时检测接近电容传感器阵列820的不同区域的多个传导体来提供多点触摸功能。在一个实施方式中，处理设备810可以包括和/或提供以上关于图2描述的图1的感应模块106和/或信号传感器220、存在探测器222、存在应用模块224、存在鉴别器226和存在调节器228中的一个或者多个的功能。电容传感器801可以被集成到处理设备810的IC中，或者作为选择，被集成到独立的IC中。电容传感器801可以包括张弛振荡器(RO)电路、sigma delta调制器(也被称为CSD)电路、电荷转移电路、电荷积累回路或者用于测量电容的类似物，这对于具有本公开内容的权益的本领域的普通技术人员而言将会理解。选择性地，可以将电容传感器801的描述生成并且编译为结合到其它集成电路中。例如，描述电容传感器801或者其部分的行为级(behavioral level)代码可以使用硬件描述语言,例如，VHDL或者Verilog生成,并且储存到机器可访问介质(例如，CD-ROM、硬盘、软盘等等)。此外，行为级代码可以被编译为寄存器传输级(“RTL”)代码、网表或者甚至电路布局中，并且被储存到机器可访问介质中。行为级代码、RTL代码、网表以及电路布局均表示描述电容传感器801的不同层次的抽象概念。将注意到电子系统800的部件可以仅包括一些或者所有以上描述的分立部件，或
者一些其组合。在一个实施方式中，电子系统800被用在笔记本电脑中。选择性地，电子设备可以被使用在其它应用中，例如移动手机、个人数字助理(“PDA”)、键盘、电视、远程控制、、监测器、手持多媒体设备、手持影像播放机、手持游戏设备或者控制面板。描述了检测传导体的存在的方法和装置。尽管参考特定的实施方式描述了权利要求的主题，但在不偏离权利要求的较宽的精神和范围下对这些实施方式进行不同的改进和修改将会是明显的。相应地，说明书和附图是出于阐述的目的，而不是出于限制的目的。在本文件中，如在专利文件中常见的，使用术语“一个(a) ”或者“一个(an ) ”来包括一个或者多于一个。在本文件中，术语“或者(or)”用于指非排外的，或者，除非另外阐述，“A或者B”包括“A而不是B”、“B而不是A”以及“A和B”。在本文件和通过参考并入的那些文件之间不一致的用法的情况中，被并入的参考文献中的用法应该考虑为对本文件的补充；对于矛盾的不一致处，由本文件的用法来控制。以上的描述意在阐述，而不是限制。例如，以上描述的实施方式(或者其一个或者多个方面)可以与每个其它实 施方式结合使用。当回顾以上的描述时，其它实施方式对于本领域中那些技术人员将会是明显的。因此，权利要求的范围应该参考所附权力要求和这些权利要求的等价物的全部范围来确定。在所附权力要求中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”被用作对应的术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的通俗英文的等价物。在以下权利要求中，术语“包括(including)”和“包括(comprising)”也是开放式的；在权利要求中包括这些术语后列出的那些元件外的元件的系统、设备、物件或者过程仍然被视为落在权利要求的范围内。此外，在以下的权利要求中，术语“第一”，“第二”和“第三”等等仅仅是作为标签来使用，并且并不意在将数值要求强加到它们的对象上。提供本公开内容的摘要以遵循37.C.F.R.§ 1.72(b)，其要求摘要将允许读者快速地确定技术公开内容的本质。给出的理解将不被用于解释或者限制权利要求的范围或者意义。
权利要求
1.一种方法，包括: 确定多个区域，所述多个区域中的每个区域具有检测到的达到或者超过阈值的电容值变化； 为所述多个区域匹配形状； 确定另一个区域，所述另一区域在匹配的形状内并且不具有检测到的达到或者超过所述阈值的电容值变化；以及 将分配的电容值变化分配到所述另一区域。
2.如权利要求1所述的方法，其中为所述多个区域匹配所述形状包括确定所述形状是从多个形状中选定的匹配。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述将分配的电容值变化分配到所述另一区域包括使用所述多个区域中的至少一个区域中的所述检测到的电容变化来计算所述分配的电容变化。
4.如权利要求1所述的方法，还包括使用所述检测到的电容变化和所述分配的电容变化来计算所述匹配的形状的质心。
5.如权利要求1所述的方法，还包括使用所述匹配的形状来识别导致所述检测到的电容变化的传导体。
6.如权利要求1所述的方法，还包括确定导致所述检测到的电容变化的输入的定向，所述定向的确定包括: 基于所述匹配的形状来选择所述匹配的形状的第一几何点以及所述匹配的形状的第二几何点；以及 当围绕所述第一几何点的若干区域较围绕所述第二几何点的相同数量的其它区域的较小的电容变化的总和具有较大的电容变化的总和时，确定所述输入相对于所述第一几何点被定向。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述输入的定向指示所述输入意在的位置。
8.如权利要求6所述的方法，还包括，当所述输入相对于所述第一几何点被定向时，使用围绕所述第一几何点的区域的电容变化而不是使用围绕所述第二几何点的所述其它区域的电容变化来计算所述输入的质心。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述形状是二维形状。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述形状是三维形状。
11.一种装置，包括: 存在鉴别器； 存在调节器；以及 与所述存在鉴别器和所述存在调节器耦合的存储器，所述存在鉴别器被配置为确定多个区域，所述多个区域中的每个区域具有检测到的达到或者超过阈值的电容值变化，所述存在鉴别器还被配置为将储存在所述存储器中的多个形状中的一个形状匹配到所述多个区域，其中所述一个形状是储存在所述存储器中的所述多个形状中的最佳匹配，并且所述存在鉴别器还被配置为确定另一个区域，所述另一区域在匹配的形状内并且不具有检测到的达到或者超过所述阈值的电容值变化，并且其中所述存在调节器被配置为将分配的电容值变化分配到所述另一区域。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述一个形状是二维形状，且所述存在调节器被配置为使用所述多个区域中的邻接所述另一区域的一个区域的检测到的电容变化来计算所述分配的电容值变化。
13.如权利要求11所述的装置，其中所述一个形状是三维形状，且所述存在调节器被配置为使用所述三维形状的表面方程来计算所述分配的电容值变化。
14.如权利要求11所述的装置，还包括存在应用模块，该存在应用模块被配置为使用所述检测到的电容变化中的至少一个和所述分配的电容变化来计算所述一个形状的质心。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述存在应用模块被配置为通过存储器中的所述一个形状与传导体的类型的关联来识别导致所述检测到的电容变化的传导体的类型。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述存在鉴别器被配置为，当所述存在鉴别器确定围绕所述一个形状的第一几何点的若干区域相较于围绕所述一个形状的第二几何点的相同数量的其它区域的较小的电容变化的总和具有较大的电容变化的总和时，确定输入相对于所述第一几何点被定向，其中所述输入的所述定向指示所述输入的意在位置。
17.如权利要求16所述的装置，其中当所述输入相对于所述第一几何点被定向时，所述存在应用模块被配置为使用围绕所述第一几何点的区域的电容变化而不是使用围绕所述第二几何点的区域的电容变化来计算所述输入的质心。
18.—种感应系统，包括: 处理设备； 与所述处理设备耦合的存储器；以及 与所述处理设备耦合的电容传感器阵列，所述处理设备包括: 存在鉴别器；以及 存在调节器，所述存在鉴别器被配置为确定所述电容传感器阵列的多个区域，所述多个区域中的每个区域具有检测到的达到或者超过阈值的电容值变化，所述存在鉴别器还被配置为将储存在所述存储器中的多个形状中的一个形状匹配到所述多个区域，其中所述一个形状是从储存在所述存储器中的所述多个形状中选择的匹配，并且所述存在鉴别器还被配置为确定所述电容传感器阵列的另一个区域，所述另一区域在匹配的形状内并且不具有检测到的达到或者超过所述阈值的电容值变化，并且其中所述存在调节器被配置为将分配的电容值变化分配到所述另一区域。
19.如权利要求18所述的感应系统，还包括存在应用模块，该存在应用模块被配置为使用所述检测到的电容变化中的至少一个和所述分配的电容变化来计算所述一个形状的质心。
20.如权利要求18所述的感应系统，还包括存在应用模块，其被配置为通过存储器中的传导体的类型与所述一个形状的关联来识别导致所述检测到的电容变化的传导体的类型。
全文摘要
一种用于确定多个区域的方法和装置，多个区域中的每个区域具有检测到的达到或者超过阈值的电容值变化。在实施方式中，该方法和装置将形状匹配多个区域并且确定另一区域，另一区域在匹配的形状内，并且不具有检测到的达到或者超过阈值的电容值变化。该方法和装置可以将分配的电容值变化分配到另一区域。
文档编号G06F3/03GK103168281SQ201180008480
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年8月10日
发明者乔纳森·彼得森, 科尔·威尔逊, 托马斯·弗勒, 德雷克·瓦罗瑞 申请人:赛普拉斯半导体公司