用于确定用户输入类型的系统和方法_3

文档序号:8476660阅读:来源:国知局
例如,接收自传感器电极的结果信号可被确定以表明输入对象接触感测表面。在一些实施例中,另一个感测系统(例如光学或力传感器)可提供输入对象正与输入装置的触摸表面接触的指示。作为结果,处理系统可基于根据来自传感器电极和接触传感器的结果信号的至少一个的接触信息修正或选择感测机制来更好地检测输入对象。
[0042]现在转向图3,这幅图概念性地例示电容性传感器电极300的示例性集合,其配置成感测感测区中的输入对象。为了例示和描述的清楚起见,图3示出例示为简单矩形的传感器电极的图案;然而,可领会地,本发明并非这样受限,并且多种电极图案可适用于任何特定实施例。在一个实施例中,传感器电极310和330配置成使用绝对感测技术和跨电容性感测技术来操作。
[0043]作为一个示例,当使用绝对电容性技术时,可相对于基准电压调制传感器电极310和330,并且电极上的结果电压水平用于确定绝对电容的变化。在这样的使用中,传感器电极310配置成感测沿“X方向”的输入对象的位置和/或运动,而传感器电极330配置成感测沿“Y方向”的输入对象的位置和/或运动,然而这样的标签在很大程度上是任意的。在这样的实施例中,将典型地调制传感器电极310并测量电极310上的电压,并且随后将类似地调制传感器电极330并测量电极330上的电压。这种过程将产生针对X方向的电压度量的集合或“曲线”以及针对Y方向的电压度量的集合或“曲线”。诸如手指的导电对象的存在改变这些X和Y曲线,并因此可以分析这些曲线来确定感测区中这样的对象的位置信息。具体地,可在多个时间段内获得多个电容性曲线,并且它们之间的差异用于导出关于感测区中输入的信息。例如,在连续的时间段内获得的连续电容性曲线能够用于追踪进入、退出感测区以及在感测区内的一个或多个输入对象的运动。
[0044]那么,当使用跨电容性技术时,传感器电极310可用作接收器电极而传感器电极330配置成发射器电极。在这样的实施例中,相对于基准电压(例如系统地)调制发射器传感器电极330来传送发射器信号,而接收器传感器电极310相对于基准电压保持大体上恒定来促进结果信号的接收。在接收器传感器电极310上接收的结果信号包括对应于一个或多个发射器信号的效果。通过选择性地从发射器传感器电极330传送并使用接收器传感器电极310接收结果信号,传感器电极310和330使用跨电容性感测来感测沿X和Y方向的输入对象位置。
[0045]传感器电极310和330典型地彼此欧姆地隔离。换言之,一个或多个绝缘体分离传感器电极310和330,并阻止他们彼此电短接。在一些实施例中,传感器电极310和330由在交迭区布置于它们之间的绝缘材料分离;在这样的结构中,传感器电极310和/或传感器电极330可由连接相同电极的不同部分的跳线形成。在一些实施例中,传感器电极310和330由一层或多层绝缘材料分离。在一些其他实施例中,传感器电极310和330由一个或多个衬底分离;例如,它们可以布置在同一衬底的相对侧上或者布置在层压在一起的不同衬底上。发射器电极和接收器电极间的电容性耦合随与发射器电极和接收器电极相关联的感测区中的输入对象的接近性和运动而变化。
[0046]在一个实施例中,在跨电容性感测期间,传感器图案被“扫描”以确定发射器和接收器电极之间的电容性耦合。换言之,驱动发射器电极来传送发射器信号并使用接收器电极获得结果信号。结果信号随后用于确定电极间的电容性耦合的度量,其中发射器电极和接收器电极间的各电容性耦合提供一个“电容性像素”。来自电容性像素的测量值的集合形成“电容性图像”(也通常被称为“电容性帧”),其代表像素处的电容性耦合。在多个时间段内可获得多个电容性图像,它们之间的差异用于导出关于感测区中的输入的信息。例如,在连续的时间段内获得的连续的电容性图像可用于追踪进入、退出感测区以及在感测区内的一个或多个输入对象的运动。
[0047]应当注意,图3例示的实施例只是能够用于各种实施例的多个感测机制中的电极类型的一个示例。此外,应当注意,虽然绝对电容性感测的使用被描述为用来确定电容性X和Y曲线,但是这只是一个示例。例如,绝对电容性感测可能用来确定感测数据的图像或者其他坐标系中的数据(例如极坐标)。同样,虽然跨电容性感测的使用被描述为用来生成电容性值图像的矩形阵列,但是这只是一个示例。
[0048]现在参考图4描述的概念性框图,图1所示的示例性处理系统110的一个实施例可包括系统400。如所例示的,系统400 —般包括配置成操作电容性传感器电极(或简单地“电极”)405的传感器模块410,以及确定模块420。处理系统400也通信地耦合至接触传感器407。依照本文所述的实施例,传感器模块410配置成按照具有绝对和跨电容性感测的不同工作周期的不同感测机制来操作。并且照这样,传感器电极405配置成被用作绝对电容性传感器电极和跨电容性传感器电极。在跨电容性感测期间,一些传感器电极405用作发射器电极而一些传感器电极405用作接收器电极。应注意的是,并非所有的传感器电极405必须用作要么发射器电极要么接收器电极。另外,用作发射器传感器电极和接收器电极的特定传感器电极可随不同的感测机制而动态地被改变。传感器模块410能够操作传感器电极405来感测在输入装置的感测区的特定区域中的输入。例如,处理系统能够按照其中扫描感测区的仅一半来检测输入对象的感测机制来操作。最后,传感器模块410能够按照不同分组来操作传感器电极405,以感测感测区中的输入。例如,传感器模块能够按顺序地扫描感测区,逐个电极(按照绝对感测机制)或逐个像素(按照跨电容性感测机制)地,或按照分组或分段扫描传感器电极405或像素,获得有限的或粗糙的曲线和图像,其可在接近感测表面或在感测表面上的输入对象的快速检测中受益。
[0049]传感器模块410和确定模块420可包括配置成按照不同感测机制操作传感器电极405的硬件和/或软件的任何组合。这可包括用于相对于基准电压调制传感器电极405中的电极以及测量结果电压水平来确定绝对电容变化的硬件和/或软件的任何组合。这还可以包括用于以发射器电极传送信号并以接收器电极接收结果信号来执行跨电容性感测的硬件和/或软件的任何组合。
[0050]在这些实施例中,可确定传感器模块410来提供采用多种形式的发射器信号。例如,发射器信号可以包括正弦波、方波、三角波、锯齿波等中的任一个。
[0051]如上所述,传感器模块410和确定模块420也可以包括在绝对电容性感测和跨电容性感测间切换所需要的硬件和/或软件的任何组合。特别地,传感器模块410可以包括按照具有绝对和跨电容性感测的不同工作周期的两种不同感测机制操作所需要的硬件和/或软件的任何组合。例如,按照包括第一工作周期的绝对电容性感测和第一工作周期的跨电容性感测的第一感测机制来操作,以及按照包括第二工作周期的绝对电容性感测和第二工作周期的跨电容性感测的第二感测机制来操作。
[0052]这里上下文中的术语“工作周期”指的是以特定感测类型进行感测而消耗的时间的部分。因而,作为一个示例,第一感测机制可以包括10%绝对电容性感测(S卩,10%的工作周期)和90%的跨电容性感测(即,90%的工作周期)。类似地,第二感测机制可以包括60%的绝对电容性感测(即,60%的工作周期)和40%的跨电容性感测(S卩,40%的工作周期)。应注意的是,这样的工作周期可由按照各类型感测所耗费的时间、由各类型的感测周期的数量、或者按照任何其他合适的方式来量化。另外,应注意的是,这样的工作周期能够使用用于确定所执行的切换类型的顺序和布置的任何合适的协议来完成。因此,90%工作周期的绝对电容性感测能够通过在180个周期的绝对电容性感测随后接着20个周期的跨电容性感测之间进行切换来完成。备选地,相同的工作周期可以以9个周期的绝对感测随后接着I个周期的跨电容性感测的方式来完成。最后,应注意的是,感测机制可以具有完全100%工作周期的类型的感测。因此,感测机制可包括100%的一个类型的感测和0%的另一类型。在一个实施例中,感测机制可包括差不多100%工作周期的绝对电容性感测,其中唯一周期性的跨电容性感测被执行以捕获背景电容的标称基线值,其通常被称为“基线度量”。然而,在许多典型的实施例中,第一和第二感测机制其中之一或两者将包括均非零工作周期的绝对和跨电容性感测两者。对于包括差不多100%工作周期的类型的感测的实施例而言,执行保持准确基线度量所需的类型的充分感测将典型地是合意的。
[0053]应注意的是,除了包括多个工作周期的跨电容性和/或绝对电容性感测,各感测机制可以包括采取其他动作所在的其他工作周期。例如,在感测机制的某个时间部分期间,无感测可能发生。在这样的示例中,感测机制将从而包括“无感测”的附加工作周期,在那里装置没有电容性地对输入对象进行感测。包括这样的无感测工作周期可以因多种原因而进行,包括减少功率消耗和/或数据处理需求。作为一个特定示例,感测机制可包括40%的绝对电容性感测和60%的无感测。在另一示例中,第一感测机制可以包括60%的跨电容性感测,10%的绝对电容性感测,以及30%的无感测。在另一示例中,第二感测机制可以包括70%的绝对电容性感测,25%的无感测,以及5%的跨电容性感测。
[0054]在例示的实施例中,确定模块420包括配置成使用多种感测机制确定感测区中输入对象的位置信息的硬件和/或软件的任何组合。如上所述,这可以包括从传感器模块410接收传感器值并处理那些传感器值。传感器值可以包括在执行绝对电容性感测时来自测量电极上电压的值,以及在执行跨电容性感测时来自接收结果信号的值。随后处理并分析这些传感器值来确定输入对象的位置信息。这个处理可以包括各种储存的基线、阈值以及各种类型滤波的使用。另外,这个处理能够包括用于基于结果信号定位对象的技术。例如,通过使用曲线拟合或插值以及空间相关技术。确定模块420从而配置成基于测量结果随后确定输入对象(例如图1中的输入对象140)的位置信息。
[0055]确定模块410,一般像处理系统400,适配成选择性地按照至少两种不同的感测机制操作。在一些实施例中,第一感测机制适配成确定在输入装置100表面处的对象的位置信息,而第二感测机制适配成确定诸如戴手套或悬浮手指的、远离表面的对象的位置信息。为了促进这一点,确定模块410适配成处理根据第一和第二感测机制中不同工作周期的绝对和跨电容性感测而生成的传感器值。在确定模块410的一些实施例中,其他特征可区分第一感测机制和第二感测机制。与有关的工作周期相似,这些其他特征可在使用第一感测机制时提供用于确定在表面处对象的对象位置的增强性能,同时在使用第二感测机制时提供用于确定远离表面对象的对象位置的增强性能。作为特定的示例,确定模块410能够利用不同的结果信号增益、对结果信号执行不同的滤波操作、在不同的感测机制中管理不同的基线值和敏感性阈值。确定模块410也能够使用不同技术以供在不同感测机制中从所测量的传感器值确定位置信息。例如,确定模块410能够针对在表面处对象使用结果信号的曲线拟合,以及使用结果信号的空间相关以供确定远离表面对象的对象位置。
[0056]例如,处理系统400能够适配成对接收自传感器电极的信号进行滤波来提高结果位置确定的准确性。依照这里所述的实施例,处理系统400能够适配成针对不同的感测机制利用不同类型或水平的滤波。作为特定示例,处理系统能
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