使用随机采样技术降低手指耦合噪声制造技术

本发明专利技术涉及使用随机采样技术降低手指耦合噪声。随机采样技术包括用于减少或消除在诸如触摸面板之类的电容式传感器阵列的输出中的错误的技术。对触摸面板的通道进行周期性采样以确定一个或更多个触摸事件的存在。按照轮循方式对每个通道逐个地采样，称为采样循环。在每个采样循环期间，对所有通道进行一次采样。执行多个采样循环使得对每个通道进行多次采样。使用随机采样技术来对每个通道进行采样。一种随机采样技术使每个采样循环中的开始通道随机化。另一种随机采样技术使每个采样循环中的所有通道的选择随机化。又一种随机采样技术使每个采样循环之间的采样循环延迟周期随机化。另一种随机采样技术使在采样每个通道之间的通道延迟周期随机化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电容式传感器阵列的领域。更具体而言，本专利技术涉及减少或消除在诸如触摸屏之类的电容式传感器阵列的输出中的错误的领域。
技术介绍
许多电子设备正在结合触摸屏类型的显示器。触摸屏是检测通常通过手指、手、 手写笔、或其它指示设备在显示区域内的触摸的存在、位置和压力的显示器。触摸屏使得用户能够在不需要任何中间设备的情况下直接与显示面板交互，而不是利用鼠标或触摸板 (touchpad)间接地与显示面板交互。触摸屏可以实现在计算机中或者实现为接入网的终端。触摸屏通常出现在销售点系统、自动取款机(ATM)、移动电话、个人数字助理(PDA)、便携式游戏机、卫星导航设备和信息家电中。存在很多种触摸屏技术。电容式触摸屏面板涂覆有、部分涂覆有或构图有一种材料，该材料在一个或更多个电容式触摸传感器(简称为触摸传感器)之中传导持续电流。 触摸传感器表现出在水平轴和垂直轴二者中的用以实现电容的存储电子的精确控制场。人体也是存储了电子并因而表现出电容的电子设备。当通过诸如手指之类的另一电容场改变触摸传感器的参考电容时，位于面板的每个拐角处的电子电路测量所产生的参考电容的失真。与触摸事件有关的测量信息发送给电容式触摸屏控制器用于数学处理。触摸传感器可以利用裸手指触摸或者利用由裸手握持的导电设备触摸。触摸传感器也基于接近度工作， 并且不必直接接触来触发。在大多数情况中，不发生对导电金属表面的直接接触，且触摸传感器通过绝缘玻璃或塑料层而与用户的身体隔离。在不触摸的情况下通过接近于表面快速地挥动手掌，通常可以触发具有旨在由手指触摸的电容式按钮的设备。电容式触摸屏由布置成行和列的触摸传感器的阵列制成。通道可以是指单个传感器、行传感器或列传感器。在典型的电容式触摸屏应用中，依次测量每个通道的电容以生成电容式触摸屏中的电容变化分布。该电容分布可以用来检测触摸事件的存在以及报告触摸坐标的位置。典型地，按照固定间隔完成针对每个通道的采样。然而，这可能形成与特定噪声频率相同的拍频。手指耦合噪声是当用户触摸电容式触摸屏时通过手指或导电手写笔耦合到一个或更多触摸传感器的噪声。仅手指下方的触摸传感器受手指耦合噪声影响。人体充当可能拾取环境噪声的天线，环境噪声为诸如由周围紧凑式荧光灯生成的噪声，随后当触摸时环境噪声传递到触摸传感器。人体也接地到地面，该地面可以是与电容式传感器的设备接地不同的接地。在两个不同的接地的情况下，接地噪声也将添加到整个系统。手指耦合噪声可以是范围从接近于DC到数百千赫兹(kHz)的任何频率，其中幅度高达几伏的峰间值。当特定频率下的噪声电平足够高时，它可能造成电容式触摸屏控制器在实际并不存在触摸时报告触摸，称为误触摸。
技术实现思路
随机采样技术包括用于减少或消除在诸如触摸面板(touch panel)之类的电容式传感器阵列的输出中的错误的技术。对触摸面板的通道进行周期性采样以确定一个或更多个触摸事件的存在。按照轮循方式对每个通道各自采样。在每个轮循期间，对所有通道进行一次采样。以这种方式，每个轮循称为采样循环。执行多个采样循环使得对每个通道进行多次采样。在一些实施例中，通过对预定数目的采样循环上的针对每个通道的采样值求平均，确定针对该通道的通道电容。在其它实施例中，使用除了求平均之外的手段来计算通道电容，包括但不限于计算平均数或加权平均。使用随机采样技术来对每个通道进行采样。 可以使用多种不同的随机化技术。一种随机采样技术使每个采样循环中的开始通道随机化。另一种随机采样技术使每个采样循环中的所有通道的选择随机化。又一种随机采样技术使每个采样循环之间的采样循环延迟周期随机化。另一种随机采样技术使在采样每个通道之间的通道延迟周期随机化。在一个方面中，公开了一种检测在电容式触摸感应设备上的一个或更多个触摸事件的方法。该方法包括配置多个通道，每个通道对应于电容式触摸感应设备；根据随机化算法，对多个通道中的每个通道进行采样；针对每个通道，使用采样数据计算通道电容；以及从针对多个通道计算的通道电容，确定一个或更多个触摸事件。在一些实施例中，随机化算法包括执行多个采样循环，每个采样循环包括对多个通道中的每个通道进行采样。在另一个方面中，公开了另一种检测在电容式触摸感应设备上的一个或更多个触摸事件的方法。该方法包括配置多个通道，每个通道对应于电容式触摸感应设备；根据随机化算法，对多个通道中的每个通道进行采样，使得对每个通道采样，其中对每个通道进行采样包括测量每个通道的电容；执行多个采样循环，其中采样循环包括对多个通道中的每个通道进行一次采样；针对每个通道，使用来自针对该通道的多个采样循环的所测量的电容计算通道电容；以及从针对多个通道计算的通道电容，确定一个或更多个触摸事件。在一些实施例中，随机化算法包括以随机选择的通道开始每个采样循环。在一些实施例中，按照预定次序对多个通道中的每个通道进行采样，每个采样循环开始于随机选择的通道，并且对于该采样循环的其余部分继续按照所述次序进行采样。在一些实施例中， 随机化算法还包括随机地选择采样循环内的每个通道。在一些实施例中，在每个采样循环之间包括采样循环延迟周期，并且其中随机化算法还包括随机地改变在每个采样循环之间的采样循环延迟周期。在一些实施例中，在每个通道采样之间包括通道延迟周期，并且其中随机化算法还包括随机地改变通道延迟周期。在一些实施例中，多个通道包括N个通道，并且随机化算法包括每M个通道采样随机地生成通道延迟周期，使得在随机生成新的通道延迟周期并将其应用于下M个通道采样之前，针对M个通道采样的每一个通道采样应用相同的通道延迟周期。在一些实施例中，M小于N。在其它实施例中，M大于N。在一些实施例中，噪声分布在所采样的通道的频率响应之中。在一些实施例中，噪声分布在所述多个通道中的多个通道之中。在一些实施例中，针对每个通道计算通道电容包括对来自针对该通道的多个采样循环的所测量的电容求平均。在一些实施例中，每个通道包括在电容式触摸感应设备中的行传感器或者在电容式触摸感应设备中的列传感器。在又一方面中，公开了一种用于检测在触摸面板上的一个或更多个触摸事件的装置。该装置包括电容式触摸感应设备，包括多个通道，每个通道包括触摸传感器；处理器， 配置成实现随机化算法；以及测量电路，耦合到电容式触摸感应设备并且耦合到处理器，其中测量电路配置成根据随机化算法对多个通道中的每个通道进行采样，其中处理器配置成从测量电路接收采样数据，使用所接收到的采样数据针对每个通道计算通道电容，并且从针对多个通道计算的通道电容确定一个或更多个触摸事件。在一些实施例中，随机化算法包括执行多个采样循环，每个采样循环包括对多个通道中的每个通道进行采样。在一些实施例中，随机化算法还包括以随机选择的通道开始每个采样循环。在一些实施例中，处理器和测量电路配置成使得按照预定次序对多个通道中的每个通道进行采样，每个采样循环开始于随机选择的通道，并且对于该采样循环的其余部分继续按照所述次序进行采样。在一些实施例中，随机化算法还包括随机地选择采样循环内的每个通道。在一些实施例中，在每个采样循环之间包括采样循环延迟周期，并且其中随机化算法还包括随机地改变在每个采样循环之间的采样循环延迟周期。在一些实施例中，在每个通道采样之间包括通道延迟周期，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种检测在电容式触摸感应设备上的一个或更多个触摸事件的方法，包括：ａ．配置多个通道，每个通道对应于所述电容式触摸感应设备；ｂ．根据随机化算法，对所述多个通道中的每个通道进行采样；ｃ．针对每个通道，使用采样数据计算通道电容；以及ｄ．从针对所述多个通道计算的所述通道电容，确定一个或更多个触摸事件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·R·乔哈拉帕尔卡，P·钱，D·L·艾伦，N·维斯瓦纳桑，
申请(专利权)人：马克西姆综合产品公司，
类型：发明
国别省市：US