嵌入单元内低功率模式的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例一般涉及用于电容感测的方法和设备。
【背景技术】
[0002]包括接近传感器装置(通常也被称为触摸板或触摸传感器装置)的输入装置被广泛地使用在各种各样的电子系统中。接近传感器装置典型地包括感测区，其常常通过表面而被区分，所述接近传感器装置在该感测区中确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可以被用来提供用于所述电子系统的接口。例如，接近传感器装置常常被用作用于较大的计算系统的输入装置(诸如被集成在笔记本电脑或台式计算机中或者外接于笔记本电脑或台式计算机的不透明的触摸板)。接近传感器装置也常常被使用在较小的计算系统中(诸如被集成在蜂窝式电话中的触摸屏)。一种通常类型的接近传感器装置是电容感测装置。
[0003]当与显示装置(诸如平板电脑、触摸屏或智能电话)集成在一起时，电容感测装置一般依赖于由显示驱动器提供的定时。结果，在显示器不活动的时段内，触摸功能性被约束，导致所述电容感测装置的低效率的功率管理。
[0004]因此，存在对用于与显示装置集成的输入装置中的电容感测的改进的方法和设备的需要。
【发明内容】
[0005]此处所描述的实施例包括用于与显示装置集成的输入装置中的电容感测的方法和设备。在各种实施例中，电容感测相对于显示驱动器定时的独立性使得能够更好地利用低功率模式。在一些实施例中，感测数据收集与显示帧的某些位置(B卩，开始)的同步减小了进入/离开低功率模式时的潜在的延时，由此提供了所述输入装置的功率管理的更好的效率。
[0006]此处所描述的实施例包括与显示装置集成在一起的电容感测装置、处理系统以及用于操作电容感测装置的方法。在一个实施例中，用于包括集成的电容感测装置的显示装置的处理系统被提供，该处理系统包括显示驱动器模块、发射器模块、以及接收器模块。所述显示驱动器模块被配置为当处于显示更新模式中时更新所述显示装置的显示器，并且被配置为当处于睡眠模式中时不更新所述显示装置。所述发射器模块包括发射器电路，所述发射器电路被配置为当处于有效感测模式中时将发射器信号驱动到所述电容感测装置的第一多个传感器电极上用于电容感测。所述接收器模块被配置为接收来自第二多个传感器电极的结果信号，所述结果信号包括对应于所述发射器信号的影响，所述接收器模块被通信地耦接至所述显示驱动器模块和所述发射器模块，所述接收器模块被配置为当在打盹模式中操作时与所述发射器模块通信并且触发所述发射器模块进入所述有效感测模式，而当基于所述结果信号检测到对象的存在时，所述显示驱动器模块保持在所述睡眠模式中。
[0007]在另一实施例中，用于操作包括集成的电容感测装置的显示装置的方法被提供。该方法包括:响应于根据由在第一电容感测模式中操作的接收器模块从传感器电极接收的信号而确定对象的存在，将接收器模块的输出状态从第一输出状态改变至第二输出状态；响应于所述接收器模块的输出状态的改变，将发射器模块从睡眠模式切换至有效触摸模式；以及当处于所述有效触摸模式中时，将发射器信号从所述发射器模块驱动至所述电容感测装置的传感器电极上用于电容感测。
【附图说明】
[0008]为了在其中能够详细地理解本发明的上面所记述的特征的方式，可以通过参考实施例来得到上面被简要概述的本发明的更特别的描述，所述实施例中的一些在附图中被示出。然而，要被注意的是:所述附图仅仅示出了本发明的典型的实施例，并且因此不将被认为是其范围的限制，因此本发明可以接受其他等同效用的实施例。
[0009]图1是输入装置的示意性框图。
[0010]图2是被耦接至图1的输入装置的处理系统的传感器元件的简化的示例性阵列。
[0011]图3是通过事件的序列示出处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器模块的状态的图。
[0012]图4是通过另一事件的序列示出处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器模块的状态的图。
[0013]图5是用于控制至处理系统的模块的功率的方法的一个实施例的流程图。
[0014]图6是通过事件的序列示出处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器模块的状态的图。
[0015]图7是通过另一事件的序列示出处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器模块的状态的图。
[0016]图8是用于控制至处理系统的模块的功率的方法的另一实施例的流程图。
[0017]图9是示出了响应于来自主处理器的信号的处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器模块的状态的图，该信号用于使所述显示模块进入睡眠模式。
[0018]图10是示出了响应于来自主处理器的信号的处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器模块的状态的图，该信号用于使所述显示模块退出睡眠模式。
[0019]图1lA至IlF是电容图像的示意图，所述电容图像将解锁手势示出为被配置成一系列轻敲的预定的输入代码。
[0020]为了有助于理解，在可能之处，已使用同样的参考标号来指示对所述图而言是共有的同样的元件。被预期的是:在一个实施例中公开的元件可以在没有特定的记述的情况下在其他实施例上被有利地使用。此处被参考的附图不应被理解为是按比例绘制的，除非被特别地注记。并且，所述附图常常被简化，并且为了呈现和解释的清楚，细节或部件被省略。所述附图和讨论用来解释下面所讨论的原理，在其中同样的标记指示同样的元件。
【具体实施方式】
[0021]下面详细的描述实质上仅仅是示例性的，并且不是意在限制本发明或者本发明的应用和用途。此外，不存在被前面的技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或下面的详细描述中呈现的任何明示或暗示的理论约束的意图。
[0022]本技术的各种实施例提供了用于提高可用性的输入装置和方法。特别地，此处所描述的实施例有利地使用显示驱动器模块和电容感测模块(即，发射器模块、接收器模块)之间的定时和相互作用以提供针对低功率模式的改进的功能性。空闲的低功率模式允许电容感测模块用由所述电容感测模块控制的定时感测触摸和手势，由此在不需要显示更新时允许所述显示驱动器模块被保持在低功率(睡眠)模式中更长的持续时间，由此减小了所述输入装置的总的功率消耗。作为结果，输入装置能够在提供所述低功率模式所需的功率节省的同时感测2D模式中的触摸和/或手势。
[0023]在各种实施例中，当发射器模块处于睡眠模式中时，被用于反式电容感测的模拟前端可以被关闭，而所述接收器模块被保持在有效状态中，用于绝对电容感测。此外，所述接收器模块可以被配置为当处于打盹模式中时使用第一感测技术，并且当处于有效模式中时使用第二感测技术，由此使用最适合于所述输入装置的功率状态的感测技术。
[0024]图1是根据本技术的实施例的输入装置100的示意性框图。在一个实施例中，输入装置100包括显示装置，该显示装置包括集成的感测装置。尽管本公开的示出的实施例被显示为与显示装置集成在一起，被预期的是:本发明可以在不与显示装置集成在一起的输入装置中被具体化。所述输入装置100可以被配置为向电子系统150提供输入。如在此文件中所使用的，术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地指任何能够电子地处理信息的系统。电子系统的一些非限制性实例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器、以及个人数字助理(PDAs)。另外的实例电子系统包括复合输入装置，诸如包括输入装置100和单独的操纵杆或按键开关的物理键盘。另外的实例电子系统包括诸如数据输入装置(包括远程控制器和鼠标)以及数据输出装置(包括显示屏和打印机)的外围设备。其他实例包括远程终端、信息站和视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携式赌博装置等等)。其他实例包括通信装置(包括蜂窝式电话，诸如智能手机)和媒体装置(包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数字相框和数字照相机)。此外，所述电子系统可以是对所述输入装置而言的主设备或从属设备。
[0025]所述输入装置100可以被实现为所述电子系统的物理部分，或者可以与所述电子系统150在物理上分离。视情况而定，所述输入装置100可以使用下列中的任何一个或多个与所述电子系统150的组成部分通信:总线、网络、以及其他有线或无线互连。实例包括I2C、3卩1、？3/2、通用串行总线(10)、蓝牙、1^和1^^。
[0026]在图1中，所述输入装置100被显示为接近传感器装置(常常也被称为“触摸板”或“触摸传感器装置”)，其被配置为感测由感测区170中的一个或多个输入对象140提供的输入。实例输入对象包括手指和触笔，如在图1中所显示的。
[0027]感测区170包括所述输入装置100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，在其中所述输入装置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)。特定的感测区的尺寸、形状和位置可以随实施例的不同而显著地变化。在一些实施例中，所述感测区170从所述输入装置100的表面沿一个或多个方向延伸到空间中，直至信噪比阻止足够精确的对象检测。在各种实施例中，此感测区170沿特定方向延伸所至的距离可以是小于毫米，数毫米，数厘米或更大的数量级，并且可以随所使用的感测技术的类型和所期望的精度而显著地变化。因此，一些实施例感测输入，所述输入包括:不与所述输入装置100的任何表面接触、与所述输入装置10的输入表面(例如，触摸表面)相接触、与所述输入装置100的和一些量的作用力或压力相耦合的输入表面相接触、和/或其组合。在各种实施例中，输入表面可以由所述传感器电极驻留于其内的壳体的表面提供、由被施加在所述传感器电极或任何壳体之上的面板提供、等等。在一些实施例中，当被投影到所述输入装置100的输入表面上时，所述感测区170具有矩形形状。
[0028]所述输入装置100可以使用传感器部件和感测技术的任何组合来检测所述感测区170中的用户输入。所述输入装置100包括用于检测用户输入的多个感测元件124。所述感测元件124包括多个传感器电极120。作为若干非限制性实例，所述输入装置100可以使用电容技术、倒电容技术、电阻技术、电感技术、磁声技术、超声技术、和/或光学技术。
[0029]一些实现被配置为提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现被配置为沿着特定的轴或平面提供输入的投影。
[0030]在所述输入装置100的一些电阻式实现中，柔性的并且导电的第一层通过一个或多个间隔元件而与导电的第二层分离。在操作期间，跨越所述层产生一个或多个电压梯度。按压所述柔性的第一层可以使其充分地偏转以产生所述层之间的电接触，导致反映所述层之间的(一个或多个)接触点的电压输出。这些电压输出可以被用来确定位置信息。
[0031]在所述输入装置100的一些电感式实现中，一个或多个感测元件124拾取由谐振线圈或线圈对感应的回路电流。所述电流的幅度、相位和频率的一些组合可以随后被用于确定位置信息。
[0032]在所述输入装置100的一些电容式实现中，电压或电流被施加以产生电场。附近的输入对象导致所述电场的变化，并且产生电容耦合的可检测的变化，其可以被检测为电压、电流等等的变化。
[0033]—些电容式实现使用电容感测元件124的阵列或其他规则的或不规则的图案以产生电场。在一些电容式实现中，独立的感测元件124可以被欧姆地短接在一起以形成更大的传感器电极。一些电容式实现使用电阻片，其可以是一致电阻性的。
[0034]如上面所讨论的，一些电容式实现使用基于传感器电极120和输入对象之间的电容耦合的变化的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在各种实施例中，所述传感器电极120附近的输入对象改变所述传感器电极120附近的电场，因此改变所测量的电容耦合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过相对于参考电压(例如，系统接地)来调制传感器电极120并且通过检测所述传感器电极120和输入对象140之间的电容耦合而操作。
[0035]另外如上面所讨论的，一些电容式实现使用基于传感器电极120之间的电容耦合的变化的“互电容”(或“反式电容”)感测方法。在各种实施例中，所述传感器电极120附近的输入对象140改变所述传感器电极120之间的电场，因此改变所测量的电容親合。在一个实现中，反式电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极(也被称为“发射器电极”)和一个或多个接收器传感器电极(也被称为“接收器电极”)之间的电容耦合而操作，如下面进一步被描述的。发射器传感器电极可以相对于参考电压(例如，系统接地)而被调制，以传送发射器信号。接收器传感器电极可以相对于所述参考电压保持实质上恒定，以有助于结果信号的接收。结果信号可以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(一个或多个)影响。传感器电极120可以是专用发射器电极或接收器电极，或者可以被配置为发射和接收两者。
[0036]在图1中，所述处理系统110被显示为所述输入装置100的一部分。所述处理系统110被配置为操作所述输入装置100的硬件以检测所述感测区170中的输入。所述处理系统110包括一个或多个集成电路(ICs)和/或其他电路部件中的部分或全部。(例如，用于互电容传感器装置的处理系统可以包括被配置为用发射器传感器电极发送信号的发射器电路和/或被配置为用接收器传感器电极接收信号的接收器电路)。在一些实施例中，所述处理系统110也包括电可读指令，诸如固件代码、软件代码和/或类似物。在一些实施例中，组成所述处理系统110的部件被设置在一起，诸如在所述输入装置100的(一个或多个)感测元件124附近。在其他实施例中，处理系统110的部件与靠近输入装置100的(一个或多个)感测元件124的一个或多个部件以及在别处