CN102782625A - 多点触摸输入装置中的互电容测量 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于在多点触摸传感器系统中确定多个触摸事件的系统及方法。所述系统可包含电容测量单元(600)、脉冲驱动单元(1012)及触摸传感器(200)，所述触摸传感器(200)具有多个节点及包括至少两组电极的多个电极(1014、1016)。所述方法可包含：将第一组中的第一电极(1016)连接到所述电容测量单元(600)，所述脉冲驱动单元(1012)将电压或电流脉冲驱动到第二组电极中的第二电极(1014)上。所述方法可进一步包含：所述电容测量单元测量对应于所述第一及第二电极的节点处的互电容(Cm)。所述方法可包含：将所述节点处的所述所测量互电容与所述节点的先前所测量互电容进行比较，且如果已存在与所述先前所测量互电容的偏差，那么报告所述节点已被触摸。

Description

多点触摸输入装置中的互电容测量
相关申请案交叉参考
本申请案主张2010年4月30日提出申请的标题为“多点触摸输入装置中的互电容测量(MUTUAL CAPACITANCE MEASUREMENT IN A MULTI-TOUCH INPUTDEVICE)”的第61/330,229号美国临时申请案的权益，所述临时申请案以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及电容性触摸传感器系统，且更特定来说，涉及执行互电容测量以无歧义地检测与触摸传感器的表面接触的一个或一个以上物件的经改进方法。
背景技术
电容性触摸传感器用作例如计算机、移动电话、个人便携式媒体播放器、计算器、电话、收银机、汽油泵等电子设备的用户接口。在一些应用中，不透明触摸传感器提供软键功能性。在其它应用中，透明触摸传感器上覆于显示器上以允许用户经由触摸而与显示器上的物件交互。此些物件可呈软键、菜单及显示器上的其它物件的形式。在物件(例如，用户的指尖)致使电容性触摸传感器的电容改变时，由所述电容性触摸传感器的电容改变激活(控制指示激活的信号)所述电容性触摸传感器。
当今的电容性触摸传感器通常呈两种变化形式中的一者：单点触摸式及多点触摸式。单点触摸传感器检测并报告与所述触摸传感器接触的一个物件的位置。多点触摸传感器检测与所述触摸传感器同时接触的一个或一个以上物件的位置，并报告与每一物件相关的相异位置信息。尽管一段时间以来周围已有单点触摸及多点触摸电容性传感器，但使用单点触摸电容性传感器的产品直到近年来才较为普遍。因此，包含集成电路等的许多现成的触摸屏控制器产品可供在单点触摸传感器系统中使用。
举例来说，在于不同层上利用X-Y或栅格状电极布置的触摸传感器中，当前现成的触摸控制器使用各种形式的自电容测量来确定触摸的位置。自电容测量测量触摸传感器内的个别电极的电容，并基于经历最高有效电容改变的电极来确定触摸的位置。举例来说，使用X-Y栅格，触摸控制器反复通过X轴及Y轴电极中的每一者，一次选择一个电极并测量其电容。通过(1)经历最高有效电容改变的X轴电极与(2)经历最高有效电容改变的Y轴电极的相交点来确定触摸的位置。
当前，可通过(举例来说)基于张弛振荡器的测量或充电时间对电压测量来进行自电容测量。举例来说，由微芯科技公司(Microchip Technology,Inc.)制造的某些PIC微控制器上的电容性感测模块(CSM)实施用于测量单点触摸传感器系统中的自电容的张弛振荡器电路。另外，由微芯科技公司制造的某些PIC微控制器上的充电时间测量单元(CTMU)实施用于测量单点触摸传感器系统中的自电容的充电时间对电压电路。所述CSM及CTMU两者均已被广泛接受用于单点触摸传感器系统中，且两者均提供相当快的系统响应时间。
然而，传统的自电容方法(举例来说，由CSM及CTMU使用的那些方法)无法支持多点触摸传感器系统中所需的对多个同时(X,Y)坐标的追踪。举例来说，在16×16电极栅格中，一个物件在位置(1,5)处与第二物件在位置(4,10)处的同时触摸导致四个可能触摸位置：(1,5)、(1,10)、(4,5)及(4,10)。自电容系统能够确定X轴电极1及4已被触摸且Y轴电极5及10已被触摸，但其不能消除歧义以确定所述四个可能位置中的哪两者表示实际触摸位置。
另一方面，多点触摸电容性传感器已由于实现高级个人媒体装置、蜂窝电话等的主流部署的技术进步(例如，较快的处理器、较低的功率消耗需求等)而仅在最近受到欢迎。尽管新的多点触摸触摸传感器控制器产品正变得可用，但其往往依赖于响应于对多点触摸能力的要求的增加而专门开发的新方法。然而，这些方法并不像针对单点触摸传感器系统采用的那些方法一样成熟，从而导致对于想要产生多点触摸传感器的那些人来说较低的熟悉度及较长的开发时间。
因此，期望具有一种用于检测多点触摸传感器系统中的多个触摸的易于实施且需要最少开发时间的方法。根据本发明的教示，此通过改进先前用于单点触摸传感器系统中的方法使得其可用于多点触摸传感器系统中而不具有前述歧义问题来实现。更具体来说，上文所述的基于张弛振荡器及基于充电时间对电压的测量可经改进及调适以在利用互电容测量的多点触摸传感器系统中起作用。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供一种用于在多点触摸传感器系统中确定多个触摸事件的方法。所述系统可具有电容测量单元、脉冲驱动单元及触摸传感器，所述触摸传感器具有多个节点及包括至少两组电极的多个电极。所述方法可包含：将第一组电极中的第一电极连接到所述电容测量单元；及借助所述脉冲驱动单元将电压或电流脉冲驱动到第二组电极中的第二电极上。所述方法可进一步包含：借助所述电容测量单元测量对应于所述第一及第二电极的节点处的互电容。所述方法可另外包含：将所述节点处的所述所测量互电容与对应于所述节点的先前所测量互电容进行比较。所述方法可进一步包含：如果已存在与所述先前所测量互电容的偏差，那么报告所述节点已被触摸。
在所述方法的一个实施例中，所述电容测量单元可包括张弛振荡器电路，且所述连接步骤可进一步包括：将所述第一电极连接到所述张弛振荡器电路。在此实施例中，每当所述张弛振荡器电路从充电状态转变为放电状态时，所述脉冲驱动单元可将所述电压或电流脉冲驱动到所述第二电极上。所述方法的此实施例的所述测量步骤可进一步包括：测量所述张弛振荡器电路的频率。所述方法的此实施例的所述比较步骤可进一步包括：将所述频率与对应于所述节点的先前所测量频率进行比较，并确定所述频率是否与所述先前所测量频率有偏差。所述方法的此实施例的所述报告步骤可进一步包括：如果已存在与所述先前所测量频率的偏差，那么报告所述节点已被触摸。
根据所述方法的替代实施例，所述多点触摸传感器系统可进一步包括计时器，且所述电容测量单元可包括电压或电流源。所述方法的此替代实施例的所述连接步骤可进一步包括：将所述第一电极连接到所述电压或电流源。另外，在此替代实施例中，在所述电压或电流源连接到所述第一电极时，所述脉冲驱动单元可将所述电压或电流脉冲驱动到所述第二电极上。所述方法的此替代实施例的所述测量步骤可进一步包括：起动所述计时器，并在所述计时器达到预定时间时测量所述第一电极的电压作为所测量电压。所述方法的此替代实施例的所述比较步骤可进一步包括：将所述所测量电压与对应于所述节点的先前所测量电压进行比较。所述方法的此替代实施例的所述报告步骤可进一步包括：如果所述所测量电压与所述先前所测量电压有偏差，那么报告所述节点已被触摸。
根据所述方法的额外替代实施例，所述多点触摸传感器系统可进一步包括具有一时间值的计时器，且所述电容测量单元可包括电压或电流源。所述方法的此替代实施例的所述连接步骤可进一步包括：将所述第一电极连接到所述电压或电流源。另外，在此替代实施例中，在所述电压或电流源连接到所述第一电极时，所述脉冲驱动单元可将所述电压或电流脉冲驱动到所述第二电极上。所述方法的此替代实施例的所述测量步骤可进一步包括：起动所述计时器、测量所述第一电极的所述电压作为所测量电压，并在所述所测量电压达到预定电压电平时存储所述计时器的所述时间值。所述方法的此替代实施例的所述比较步骤可进一步包括：将所述所存储时间值与对应于所述节点的先前所存储值进行比较。所述方法的此替代实施例的所述报告步骤可进一步包括：如果所述所存储时间值与所述先前所存储值有偏差，那么报告对应于所述第一及第二电极的节点已被触摸。
根据本发明的另一实施例，可提供一种用于检测触摸传感器上的一个或一个以上触摸事件的系统。所述系统可包括触摸传感器，所述触摸传感器可具有可包括至少第一及第二组电极的多个电极，其中不同组中的电极之间的接近可界定多个节点。所述系统可进一步包括脉冲驱动电路，所述脉冲驱动电路可操作以将充电或放电电压或电流提供到所述多个电极。另外，所述系统可包括可测量所述多个节点中的每一者处的互电容的电容测量构件。所述系统还可包括可基于所述节点的所述所测量互电容而报告经触摸节点的报告构件。
根据本发明的另一实施例，提供一种用于检测触摸传感器上的一个或一个以上触摸事件的系统。所述系统可包括触摸传感器，所述触摸传感器可具有多个节点以及可包括至少第一及第二组电极的多个电极。所述系统可进一步包括触摸控制器，所述触摸控制器可具有可选择地耦合到所述多个电极的脉冲驱动电路及可选择地耦合到所述多个电极的电容测量单元。所述触摸控制器可操作以：测量对应于所述第一组电极中的第一电极及所述第二组电极中的第二电极的节点处的互电容。所述触摸控制器可进一步操作以：将所述节点处的所述互电容与对应于所述节点的先前所测量互电容进行比较。另外，所述触摸控制器可操作以：如果已存在与所述先前所测量互电容的偏差，那么报告所述节点已被触摸。
在所述系统的一个实施例中，所述电容测量单元可包括充电时间测量电路。在此实施例中，所述触摸控制器可进一步包括耦合到所述充电时间测量电路的计时器电路及耦合到所述充电时间测量电路的、存储元件。此实施例的所述触摸控制器可操作以通过以下操作来测量节点处的互电容：(1)将所述充电时间测量电路中的电压或电流源耦合到所述第一电极；(2)起动所述计时器电路；(3)将所述第二电极耦合到所述脉冲驱动电路；及(4)当所述计时器电路达到预定时间时，测量所述第一电极的电压作为所测量电压。此实施例的所述触摸控制器可通过将所述所测量电压与对应于所述节点的先前所测量电压进行比较来比较所述节点处的所述互电容。如果已存在与所述先前所测量互电容的偏差，那么此实施例的所述触摸控制器可进一步报告所述节点已被触摸。
根据所述系统的替代实施例，所述电容测量单元可包括充电时间测量电路。在此替代实施例中，所述触摸控制器可进一步包括耦合到所述充电时间测量电路的计时器电路及耦合到所述充电时间测量电路的存储元件。所述触摸控制器可操作以通过以下操作来测量节点处的互电容：(1)将所述充电时间测量电路中的电压或电流源耦合到所述第一电极；(2)起动所述计时器电路；(3)将所述第二电极耦合到所述脉冲驱动电路；及(4)当所述计时器电路达到预定时间时测量所述第一电极的电压作为所测量电压。此替代实施例的触摸控制器可通过将所测量电压与对应于所述节点的先前所测量电压进行比较来比较所述节点处的所述互电容。如果所述所测量电压与所述先前所测量电压有偏差，那么此替代实施例的触摸控制器可进一步报告所述对应节点已被触摸。
根据所述系统的额外替代实施例，所述电容测量单元可包括充电时间测量电路。在此额外替代实施例中，所述触摸控制器可进一步包括耦合到所述充电时间测量电路的具有时间值的计时器电路及耦合到所述充电时间测量电路的存储元件。所述触摸控制器可操作以通过以下操作来测量节点处的互电容：(1)将所述充电时间测量电路中的电压或电流源耦合到所述第一电极；(2)起动所述计时器电路；(3)将所述第二电极耦合到所述脉冲驱动电路；(4)测量所述第一电极的电压作为所测量电压；及(5)当所述所测量电压达到预定电压电平时将所述计时器电路的所述时间值存储于所述存储元件中。此额外替代实施例的触摸控制器可通过将所存储时间值与对应于所述节点的先前所存储时间值进行比较来比较所述节点处的所述互电容。如果所述所存储时间值与所述先前所存储时间值有偏差，那么此额外替代实施例的触摸控制器可进一步报告所述对应节点已被触摸。
附图说明
通过结合附图参考以下说明，可获取对本发明实施例及其优点的更完整理解，在附图中相似参考编号指示相似特征，且其中：
图1图解说明根据本发明用于检测触摸传感器上的多个触摸的实例性触摸传感器系统的框图。
图2图解说明根据本发明用于检测多个触摸的实例性触摸传感器的俯视图。
图2a图解说明根据本发明用于检测多个触摸的实例性触摸传感器的俯视图。
图2b图解说明根据本发明用于检测多个触摸的实例性触摸传感器的俯视图。
图3图解说明根据本发明的实例性触摸传感器的部分横截面正视立面图。
图4图解说明根据本发明对应于触摸传感器系统中的实例性触摸传感器的电路。
图5图解说明根据本发明对应于触摸传感器系统中的实例性触摸传感器的电路。
图6图解说明根据本发明的基于张弛振荡器的触摸传感器系统中的实例性张弛振荡器电路。
图7图解说明根据本发明针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统中的张弛振荡器电路输出的实例性时序图。
图8图解说明根据本发明针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统中的张弛振荡器电路输出的实例性时序图。
图9图解说明根据本发明的基于张弛振荡器的触摸传感器系统中的实例性触摸控制器。
图10图解说明根据本发明的基于张弛振荡器的触摸传感器系统中的实例性触摸控制器。
图11图解说明根据本发明针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统中的张弛振荡器电路输出及脉冲驱动电路输出的实例性时序图。
图11a图解说明根据本发明针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统中的张弛振荡器电路输出及脉冲驱动电路输出的实例性时序图。
图11b图解说明根据本发明针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统中的张弛振荡器电路输出及脉冲驱动电路输出的实例性时序图。
图12图解说明根据本发明的基于充电时间对电压的触摸传感器系统中的实例性充电时间测量电路。
图13图解说明根据本发明的基于充电时间对电压的触摸传感器系统中的实例性触摸控制器。
图14图解说明根据本发明用于在触摸传感器系统中检测触摸传感器上的触摸的实例性方法的流程图。
图14a图解说明根据本发明用于在触摸传感器系统中检测触摸传感器上的触摸的实例性方法的流程图。
图15图解说明根据本发明用于在触摸传感器系统中检测触摸传感器上的触摸的实例性方法的流程图。
图15a图解说明根据本发明用于在触摸传感器系统中检测触摸传感器上的触摸的实例性方法的流程图。
图16图解说明根据本发明用于在触摸传感器系统中检测触摸传感器上的触摸的实例性方法的流程图。
图17图解说明根据本发明组合的基于张弛振荡器及基于充电时间对电压的触摸传感器系统中的实例性触摸控制器。
具体实施方式
通过参考下文图1到17最好地理解优选实施例及其胜过现有技术的优点，其中使用相似编号指示相似及对应部件。
在X-Y栅格触摸传感器中，互电容是指X轴电极与Y轴电极之间的电容性耦合。触摸屏的一个层上的电极可充当接收器且另一层上的电极可充当发射器。发射器电极上的经驱动信号可更改在接收器电极上进行的电容性测量，因为所述两个电极是经由互电容耦合。以此方式，互电容测量可能不会遇到与自电容相关联的歧义问题，因为互电容可有效地寻址触摸传感器上的每个X-Y相交点(节点)。
本发明的一个实施例利用张弛振荡器来测量触摸传感器的节点的互电容。根据此实施例，所述触摸传感器的一个层上的电极可充当接收器且可连接到张弛电路的输出。因此，所述张弛振荡器电路可以取决于所连接接收器电极的电容的某一频率振荡。接下来，可在所述传感器的另一层上选择发射器电极，且每当张弛振荡器从充电状态翻转到放电状态时，可借助短电压或电流脉冲来驱动所述发射器电极。此电压脉冲可起作用以将电流注入到接收器电极的电容性负载中，此可由于脉冲注入与张弛振荡器的放电状态同步而减慢张弛振荡器频率。
接近接收器与发射器电极的相交点的手指触摸可为经由发射器电极注入到电路中的脉冲中的一些提供电容性耦合的触摸分流路径。因此，所述触摸可有效地窃取脉冲注入电流中的一些，此可导致张弛振荡器的频率的可测量偏差。所述偏差可表示取决于发射器脉冲的相位与张弛振荡器输出的相位的关系的频率增加或减小。触摸控制器可通过(举例来说)测量针对给定接收器/发射器电极对发生经界定数目个张弛循环所需的持续时间来测量互电容。可重复此测量直到一个层上的每一电极均已充当另一层上的给定接收器电极的发射器且直到另一层上的每一电极已充当接收器电极。可将经历高于预定阈值(与非触摸或基线测量相比)的改变的节点报告为经触摸节点/位置。
使用基于张弛振荡器的系统的上述方法可使用在由微芯科技公司制造的某些PIC微控制器上可用的CSM模块。
本发明的另一实施例可测量电容性负载的充电时间对电压关系。此方法可根据在经界定充电时间的电压可取决于所连接电极的电容的原理进行操作。因此，当接近感测电极引入触摸时，在经界定充电时间的电压可改变，因为所述触摸可改变由电极呈现的总电容。可使用两种不同方法来测量充电时间对电压关系。在第一方法中，可在起动计时器的同时将电容性负载(举例来说，电极)连接到充电电压。在固定延迟之后，所述系统可测量跨越电容性负载(举例来说，电极)的电压。如果所述电容已由于触摸而增加，那么所述电压可比在非触摸条件下低。使用第二方法，可在起动计时器的同时将电容性负载(举例来说，电极)连接到充电电压。所述系统可等待直到跨越电容器(举例来说，电极)实现预界定电压电平，此时可停止计时器。如果所述电容已由于触摸而增加，那么将电极充电到预界定电压电平所花费的时间与非触摸条件相比可能已增加。
因此，根据本发明的充电时间对电压实施例，在触摸传感器的一个层上的电极可充当接收器且可连接到充电时间对电压电路的输出。因此，所述充电电压可取决于所连接接收器电极的电容。接下来，可在传感器的另一层上选择发射器电极，且可在所述充电时间对电压电路正充电时借助短电压或电流脉冲来驱动所述发射器电极。此电压脉冲可起作用以将电流注入到接收器电极的电容性负载中，此可增加所述电路的电压。
接近接收器与发射器电极的相交点的手指触摸可为经由发射器电极注入到电路中的脉冲注入电流中的一些提供电容性耦合的触摸分流路径。因此，所述触摸可有效地窃取脉冲注入电流中的一些，此可导致充电电压的可测量减小。触摸控制器可根据上文所述两种方法中的一者(预界定时间延迟或预界定电压电平)来测量互电容。可重复此测量直到一个层上的每一电极均已充当另一层上的给定接收器电极的发射器且直到另一层上的每一电极已充当接收器电极。可将经历高于预定阈值(与非触摸或基线测量相比)的改变的节点报告为经触摸位置。
使用基于充电时间对电压的系统的上述方法可使用在由微芯科技公司制造的某些PIC微控制器上可用的CTMU模块。
图1图解说明根据本发明用于检测触摸传感器上的多个触摸的实例性触摸传感器系统100的框图。如图1中所描绘，系统100可包括触摸传感器200、触摸控制器400及主机800。
触摸传感器200一般可操作以经由与人类手指或其它手持物件(例如，手写笔、信用卡等)接触来接收输入。一般来说，触摸传感器200经配置以经由由触摸事件产生的电容改变来辨识所述触摸事件。触摸传感器200可包含呈现到触摸传感器200内的接地(或虚拟接地)平面的天然电容的一个或一个以上导电元件。触摸传感器200可为半透明构造，从而允许将其放置于图形(视频)显示系统前面或集成到其中。或者，触摸传感器200可为不透明构造(例如，许多当前膝上型计算机中所使用的触摸垫)。在下文对图2到5的论述中提供根据本发明的实例性触摸传感器200的更详细说明。
触摸控制器400一般可为可操作以检测、测量并报告触摸传感器200上的触摸事件的电子系统。触摸控制器400可包括电容测量电路500。根据某些示范性实施例，电容测量电路500可包括呈电子电路形式的张弛振荡器电路500，其产生在两个电压电平之间振荡的电压信号。在替代实施例中，电容测量电路500可包括呈电子电路形式的充电时间测量单元，其提供充电电压或电流及计时器。可将触摸控制器400实施为离散电组件、集成电路的一部分或两者的某一组合。在下文对图6到14的论述中提供根据本发明的实例性触摸控制器400的更详细说明。
主机800一般可为从触摸控制器400接收触摸报告的系统。主机800可经配置以基于此些触摸报告而起始某一行动。在一个实施例中，主机800可对应于例如服务器、桌上型计算机、膝上型计算机或平板计算机的计算机。根据另一实施例，主机800可对应于多种电子装置中的任一者，包含(举例来说)移动电话或数字媒体(例如，音乐、视频等)播放器。
如图1中所图解说明，触摸传感器200、触摸控制器400及主机800可经由连接101及102通信地耦合以形成系统100。连接101及102可为适合于促进电子信号、数据及/或消息(一般称作数据)的通信的任一类型的结构。另外，触摸传感器200、触摸控制器400及主机800可使用任一适合通信协议经由连接101及102进行通信。在一个实施例中，经由连接101及102的通信可呈定制通信协议的形式。根据另一实施例，经由连接101及102的通信可根据多种已知协议/总线架构中的任一者。举例来说，此些协议/架构可包含但不限于：I2C、SPI、RS232/UART、微通道架构(MCA)总线、工业标准架构(ISA)总线、增强型ISA(EISA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express总线、超传输(HT)总线、通用串行总线(USB)、视频电子装置标准协会(VESA)局部总线、因特网协议(IP)、其它基于包的协议、小计算机系统接口(SCSI)、因特网SCSI(iSCSI)、串行附接SCSI(SAS)或与SCSI协议一起操作的任一其它传输、高级技术附件(ATA)、串行ATA(SATA)、高级技术附件包接口(ATAPI)、串行存储架构(SSA)、集成驱动电子装置(IDE)及/或其任一组合。
尽管在图1中将触摸传感器200、触摸控制器400及主机800描绘为单独的块，但可提供任一物理配置。举例来说，在一个实施例中，可将触摸控制器400及主机800实施为单个集成电路。在另一实施例中，可将触摸控制器400及触摸传感器200实施为与主机800分离的独立装置。在又一实施例中，可将触摸传感器200、触摸控制器400及主机800实施为其中连接101及102作为装置内的内部连接的一个物理装置。针对包含对应于触摸传感器200、触摸控制器400及主机800的一个以上物理装置的实施例，所述物理装置可在物理上位于相同位置处或远程位置处。举例来说，连接101可为因特网且主机800可为位于远离触摸传感器200及触摸控制器400许多英里处的服务器计算机。
在操作中，触摸控制器400可使用电容测量电路500及其它电路以经由连接102连续地测量触摸传感器200内的一个或一个以上导电元件的电容值。当用户用一个或一个以上手指或者其它物件触摸触摸传感器200时，所述触摸改变接近触摸位置的导电元件处的电容值。触摸控制器400可辨识经改变的电容并确定触摸传感器200已被触摸。因此，触摸控制器400可确定触摸的位置或被触摸的特定导电元件。触摸控制器400可接着将触摸位置报告给主机800。主机800可完全地或部分地基于触摸的位置而起始某一行动。
图2图解说明根据本发明用于在触摸传感器系统100中检测多个触摸的实例性触摸传感器200的俯视图。根据所描绘的实施例，触摸传感器200可包含布置成栅格图案且形成笛卡尔坐标系统(x及y)的经介电分离的导电元件X1到X7及Y1到Y7，其中每一导电元件表示不同的x或y坐标。根据另一实施例，触摸传感器200可包含根据极坐标系统或某一其它坐标系统布置的导电元件。在一个替代实施例中，可挑选完全任意及/或专有坐标系统(举例来说，除笛卡尔或极坐标系统以外的某坐标系统)。根据所描绘的实施例，导电元件X1到X7及Y1到Y7可沿着每一导电元件的长度为均匀宽度。根据替代实施例，导电元件X1到X7及Y1到Y7可具有沿着每一导电元件的长度变化的宽度。举例来说，一个层(例如，X层)中的导电元件在其与另一层(例如，Y层)中的导电元件相交的点处的宽度比其在沿着其长度的非相交区域处的宽度小。在图2a中将此后一类型的触摸传感器的实例描绘为触摸传感器260，图2a图解说明根据交错菱形图案布置的导体。
图2中的导电元件X1到X7及Y1到Y7中的每一者可经由迹线202及204电连接到端口252及254。在所展示的实施例中，每一导电元件单独且直接地连接到端口252及254中的相应一者。根据另一实施例，迹线202及204可直接或间接地(例如，借助介入逻辑)连接到导电元件X1到X7及Y1到Y7中的一者以上。尽管在图2a的触摸传感器280中未描绘类似迹线及端口，但所属领域的技术人员将理解，可在触摸传感器280中利用这些特征。
可用任一适合导电介质形成图2及2a中的导电元件X1到X7/X10及Y1到Y7。在半透明触摸传感器配置中，可用(举例来说)氧化铟锡(ITO)形成电容性元件X1到X7/X10及Y1到Y7。在不透明触摸传感器配置中，可用(举例来说)铜形成电容性元件X1到X7/X10及Y1到Y7。
端口252及254可提供图1的触摸控制器400可耦合(经由连接102)到的接口。尽管所揭示的实施例包含对应于导电元件Y1到Y7的一个端口252及对应于导电元件X1到X7的单独端口254，但其它实施例可包括单个端口或两个以上端口。在这些情况中，可将迹线202及204路由到所要的端口。
图2b图解说明根据本发明用于在触摸传感器系统100中检测多个触摸的实例性触摸传感器270的俯视图。根据所描绘的实施例，触摸传感器270可包含经介电分离的导电元件X1到X3及Y1到Y3。根据此实施例，可邻近于X轴上的导电元件274定位Y轴上的导电元件272。在此实施例中，X轴及Y轴导电元件可在同一物理层上，而非在不同层上相交。以此方式，可简化触摸传感器270的构造。因此，导电元件X1到X3及Y1到Y3可布置成栅格图案(如所描绘)，使得X轴元件274及Y轴元件272可表示笛卡尔坐标系统中的坐标节点(X3,Y3)。类似地，X轴元件278及Y轴元件276可表示坐标或节点(X3,Y2)。根据另一实施例，触摸传感器270可包含根据极坐标系统或某一其它任意或专有坐标系统布置于同一物理层上的类似导电元件。在触摸传感器270的上述实施例中的一者或全部中，交越位置291可需要电分离。然而，这些交越位置可为动机在于使得其不表示其中测量电容的区的构造。而是，可测量导电元件272及274处或其之间的电容以确定在坐标或节点(X3,Y3)处是否已发生触摸。
图3图解说明根据本发明的示范性实施例的触摸传感器系统100中的实例性触摸传感器200的部分横截面正视立面图。举例来说，图3可对应于图2及2a中所描绘的多层触摸屏200及260。如图3中所描绘，触摸传感器200可包括导电元件X1到X3形成到其上的衬底层306。绝缘层308可使导电元件X1到X3与导电元件Y1介电分离。表面层310可形成于导电元件Y1的顶部上且提供触摸屏200的输入表面(即，用户用手指或其它物件触摸的表面)。在半透明触摸传感器配置中，可用(举例来说)玻璃或透明塑料(举例来说，树脂玻璃(Plexiglas)、PET(聚酯)等)形成衬底306及表面层310；且可用(举例来说)透明粘合剂或具有良好绝缘特性的其它半透明材料形成绝缘层308。在不透明触摸传感器配置中，可用(举例来说)纤维玻璃(FR-4)印刷电路板(PCB)材料形成衬底306；可用(举例来说)任一适合粘合剂或具有良好绝缘特性的其它材料形成绝缘层308；且可用(举例来说)玻璃或塑料形成表面层310。尽管图3提供触摸传感器200的构造的一个示范性实施例，但许多其它实施例为可能的，且将为所属领域的技术人员知晓。另外，在图2、2a、2b及3中对“X”层及“Y”层的指派为任意指派，且不应被理解为限制。
在所有图2、2a、2b及3中，不同电极组之间的接近性、邻近性、空间关系或接近关系(举例来说，“X”电极组与“Y”电极组的关系)可起作用以形成及/或界定多个节点。所述节点又可对应于上文关于图2、2a、2b及3所述的坐标系统的类型。
在操作中，触摸传感器200(图解说明于图2、2a、2b及3中)提供用户可经由其将输入提供到触摸传感器系统100的物理接口。每一导电元件X1到X7/X10及Y1到Y7/Y10可具有天然电阻。每一导电元件X1到X7/X10及Y1到Y7/Y10也可具有到触摸传感器200内的接地(或虚拟接地)平面的天然电容。因此，每一导电元件X1到X7/X10及Y1到Y7/Y10可用于形成RC电路，例如图4中所描绘的那些电路。举例来说，图4的电路412可表示对应于未经触摸的个别导电元件的RC电路，所述RC电路具有描绘为电阻器413的天然电阻及可包含存在于触摸传感器200内的寄生电容的天然电容Cp。这些天然电阻及电容可由借以构造导电元件的特定材料及特定导电元件的几何形状产生。如此，可经由设计考虑来具体地挑选触摸屏的导电元件的天然电阻及/或电容。
当用户用手指或其它物件触摸触摸传感器200时，可与接近触摸的位置的导电元件的天然电容并联地添加额外电容。将此第二电容图解说明为图4的电路414中的电容Cf。同样，电路414的电阻器415可对应于导电元件的天然电阻，且电容Cp可对应于导电元件的天然电容。可将电路414中的并联电容Cp及Cf加在一起以形成总传感器电容(Cs)，如电路416中所描绘。因此，电路416图解说明可在存在触摸的情况下形成的RC电路。
如下文更充分地描述，图1的触摸控制器400可经由电容测量电路500重复地测量每一导电元件X1到X7/X10及Y1到Y7/Y10的自电容Cs以确定用户是否已触摸触摸传感器200。换句话说，通过重复地测量Cs，触摸控制器400可确定当Cs的值增加时用户已触摸触摸屏200。
如本文中所使用，术语“自电容”用于表示电极呈现给电容测量系统的相对于接地(或虚拟接地)的电容性负载。换句话说，可根据自电容测量来测量每一导电元件X1到X7/X10及Y1到Y7/Y10，其中特定导电元件的测量与任何其它导电元件无关(忽视可能存在于触摸控制器200中的任何寄生电容)。换句话说，可与其它导电元件无关地执行对特定导电元件的自电容测量，但针对特定导电元件测量的电容值同时可取决于其它导电元件。因此，根据某些示范性实施例，自电容测量可提供哪些X电极及Y电极具有触摸条件的知识。然而，如上文所论述，自电容测量(就其本身来说)可能不能使多个X及Y经触摸电极与(X,Y)坐标相关(即，当已发生多个同时触摸事件时)。
触摸传感器200也可包含触摸传感器上的每一X-Y相交点(节点)处的天然耦合电容。如本文中所使用，术语“互电容”用于表示不同层上的电极之间在其相交点处(即，在触摸传感器200上的节点处)的此耦合电容。因此，每一节点可用于形成RC电路，例如图5中所描绘的那些电路。举例来说，图5的电路540可表示对应于未经触摸X-Y导电元件对(举例来说，图2的X1及Y6)的RC电路。X层上的导电元件可具有描绘为电阻器542的天然电阻及可包含存在于触摸传感器200内的寄生电容的天然电容Cpx。类似地，Y层上的导电元件可具有描绘为电阻器544的天然电阻及可包含存在于触摸传感器200内的寄生电容的天然电容Cpy。将X层上的导电元件与Y层上的导电元件之间的天然耦合电容或互电容描绘为电容Cm。
当用户用手指或其它物件触摸触摸传感器200时，可与接近触摸的位置的导电元件的天然电容并联地添加额外电容。将此额外电容图解说明为图5的电路546中的电容Cf。同样，电路546的电阻器548及550可对应于给定节点处的每一导电元件的天然电阻，且电容Cpx及Cpy可对应于给定节点处的每一导电元件的天然电容。因此，电路546图解说明可在存在触摸的情况下形成的RC电路。
如下文更充分地描述，图1的触摸控制器400可经由电容测量电路500重复地测量每一X-Y相交节点的互电容Cm以确定用户是否已触摸触摸传感器200。换句话说，通过重复地测量Cm，触摸控制器400可确定当Cm的值改变时用户已触摸触摸屏200。
在示范性实施例中，触摸控制器400可直接测量个别导电元件的电容或两个导电元件之间的电容。根据替代实施例，触摸控制器400可间接测量个别导电元件的电容或两个导电元件之间的电容，例如通过测量所述电容可对由导电元件形成的RC电路或对耦合到此RC电路的电路具有的效应。
图6图解说明根据本发明的某些示范性实施例的实例性张弛振荡器电路600，例如可在图1的电容测量电路500中使用的张弛振荡器电路。根据此实施例，具有电容Cs的电容器632及电阻器634对应于个别导电元件X1到X7或Y1到Y7的RC电路(举例来说，图4的电路416)。在替代实施例中，电容Cs可对应于电路546的电容Cpy且电阻器634可对应于电阻器550(图5)。这些RC电路中的任一者可连接到比较器620及622以及SR锁存器624。如所描绘，节点630处的电压Vcs可对应于跨越传感器电容器632的电压。节点630处的电压Vcs可用作到比较器620及622两者的反相输入。比较器620的非反相输入可连接到电压V2，且比较器622的非反相输入可连接到电压V1。在此实施例中，电压V2大于电压V1。
比较器620的输出可经反相并连接到SR锁存器624的S输入。比较器622的输出可连接到SR锁存器624的R输入。SR锁存器624的经反相输出(即，Q-bar输出)可连接到由导电元件X1到X7或Y1到Y7中的一者形成的RC电路。
在操作中，张弛振荡器电路600可用于形成其中将节点630处的电压Vcs循环地充电到电压电平V2及放电到电压电平V1的操作窗。张弛振荡器电路600可以以下方式实现此功能。首先，如果节点630处的电压(即，跨越电容器632的电压)下降到低于电压V1，那么比较器622的输出将变高。类似地，如果节点630处的电压上升到高于电压V2，那么比较器620的输出将变高(由于经反相输出)。接下来，可将比较器输出连接到SR锁存器624，所述SR锁存器可根据表1中的真值表而表现。
表1
Figure BDA00002100615300141
因此，如果将SR锁存器624的设定(S)输入驱动为高，那么所述锁存器的Q-bar输出可被驱动为低。如果将锁存器624的复位(R)输入驱动为高，那么所述锁存器的Q-bar输出可被驱动为高。SR锁存器624可为以复位为主的锁存器，使得当将S及R输入两者驱动为高时，SR锁存器624可处于复位模式(即，Q-bar输出可被驱动为高)。最后，在S及R输入两者均被驱动为低的情况下，SR锁存器624的输出可保持最后已知的输出值。
图7图解说明根据本发明的某些实施例针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统100中的张弛振荡器电路600输出的实例性时序图。图7连同图6及表1一起进一步描述张弛振荡器电路600的功能。
以操作最开始(即，装置通电)而开始，在图7中的时间t0，跨越传感器电容器632(图6)的电压Vcs可为0。因此，比较器622输出可为高而比较器620的经反相输出可为低，因为两个反相输入可分别小于非反相输入电压V2及V1。此可将SR锁存器624置成复位，且可将Q-bar输出驱动为1，此又可给传感器电容器632充电。
在图7中所描绘的时间t1，跨越传感器电容器632的电压Vcs可增加直到其超过存在于比较器622的非反相输入上的电压阈值V1。此可致使比较器622的输出变为0。因此，在时间t1，两个比较器输出均可为低且SR锁存器624输出可保持最后已知值，此意味着Q-bar输出可保持为1且可继续给传感器电容器632充电(在时间t1与t2之间)。
在时间t2，跨越传感器电容器632的电压Vcs可超出存在于比较器620的非反相输入上的电压阈值V2。此可致使比较器620的经反相输出转变为1。因此，在时间t2，SR锁存器624的S输入可为高，且SR锁存器624的R输入可为低。此可致使SR锁存器624的Q-bar输出转变为0。此时(t2)，传感器电容器632可开始放电(在时间t2与t3之间)。当电压Vcs下降到低于电压阈值V2时(在时间t2与t3之间)，比较器620的输出可再次变为低，且SR锁存器624可保持最后已知值(即，0)且可允许电容器632继续放电。
在时间t3，跨越传感器电容器632的电压Vcs可下降到低于电压阈值V1。此可致使比较器622输出变为1，从而将SR锁存器624的Q-bar输出驱动为高且再次给传感器电容器632充电。只要存在到系统的电力，此充电及放电过程即可重复。
张弛振荡器电路600的上述功能的时序可受由触摸传感器200(图2)的每一导电元件X1到X7及Y1到Y7形成的RC电路的电性质影响。举例来说，像所有其它RC电路一样，图4的RC电路416(对应于图6中的电容器632及电阻器634)可具有对应于给电容器Cs充电所必需的时间量的RC时间常数。所述RC时间常数通常可由希腊字母τ表示，且可满足以下方程式：
τ=R*Cs
根据此方程式，τ可表示将电容器Cs充电到供应电压的约63%所花费的时间，且5τ可表示将电容器Cs充电到在供应电压的1%内所花费的时间。根据所述方程式，充电时间可与电容Cs成正比。因此，无触摸的传感器电容Cs可比在发生触摸时更快地进行充电及放电。换句话说，由于触摸可增加RC电路的电容Cs，因此RC时间常数也可增加，且可导致更长的充电及放电周期。更长的充电及放电周期又可导致张弛振荡器电路500的频率减小。
图8图解说明根据本发明的替代实施例针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统100中的张弛振荡器电路600输出的实例性时序图。在此实施例中，张弛振荡器波形可为三角形，因为其可借助恒定电流源/电流宿来驱动。在此实施例中，张弛振荡器电路600的行为类似于上文关于图7所述的行为。图8连同图6及表1一起进一步描述张弛振荡器电路600的功能。
假定张弛振荡器电路600的这些性质，触摸控制器400可通过测量张弛振荡器电路600的频率来确定经触摸条件。在某些示范性实施例中，上述基于张弛振荡器的系统可使用由微芯科技公司制造的某些PIC微控制器上可用的CSM模块。根据替代实施例，基于张弛振荡器的系统可使用由其它半导体制造商提供的离散硬件组件或组件或集成电路。
图9图解说明实例性触摸控制器900(对应于图1的触摸控制器400)并提供关于可如何测量张弛振荡器电路600的频率的进一步细节。举例来说，触摸控制器900可实施连接到张弛振荡器电路600的输出901(即，图6中的SR锁存器624的Q-bar输出)的计数器电路902。计数器电路902可操作以在输出901的每一正沿或负沿上使存储于计数器寄存器904中的值递增。
根据在本文中称为“频率测量方法”的一个实施例，触摸控制器900可(举例来说)根据预界定计时器中断以规则的预界定时间间隔读取计数器寄存器904。触摸控制器900可将计数器寄存器904的连续读数进行比较以确定张弛振荡器电路600已在预界定时间间隔期间振荡的次数。因此，此数目提供与张弛振荡器电路600的频率相关的测量。触摸控制器900可将连续测量进行比较以确定是否已发生触摸事件。
如上文所述，触摸可增加电容器906处的电容Cs，从而导致张弛振荡器电路600的频率减小。因此，根据频率测量方法，如果计数器寄存器904的值逐预界定时间间隔地减小，那么触摸控制器900可确定已发生触摸事件。在一些实施例中，除非计数器寄存器904的值已减小大于预定阈值，否则触摸控制器900可不确定已发生触摸事件。在此些实施例中，触摸控制器900可较不易于由于张弛振荡器600的频率因除触摸事件以外的条件(例如，噪声、漂移等)所致的微小改变而错误地报告触摸事件。
在本文中称为“周期测量方法”的另一实施例中，触摸控制器900可对填充计数器寄存器904所需的时间(或周期)进行计数。根据此周期测量实施例，触摸控制器900可包含系统时间寄存器908。触摸控制器900可将计数器寄存器904的值复位为0，且同时或大致同时，可将系统时间寄存器908的当前值存储到存储寄存器910中。此处同样，计数器寄存器904可在张弛振荡器电路600的输出901的每个正沿或负沿上递增。在某一点处，此可导致计数器寄存器904的溢出条件。触摸控制器900可经配置以通过读取系统时间寄存器908的值并将所述值与存储于存储寄存器910中的时间值进行比较来对计数器寄存器904的溢出条件做出响应(例如，经由中断)。此比较提供使计数器溢出所需的系统时间单位的数目，且为张弛振荡器电路600的频率的指示。
如上文所述，触摸可增加电容器906处的电容Cs，从而导致张弛振荡器电路600的频率减小。因此，根据周期测量方法，如果使计数器寄存器904溢出所需的系统时间单位的数目在连续测量之间增加，那么触摸控制器900可确定已发生触摸事件。在一些实施例中，除非使计数器寄存器904溢出所花费的系统时间单位的数目已增加多于预定阈值，否则触摸控制器900可不确定已发生触摸事件。在此些实施例中，触摸控制器900可较不易于由于张弛振荡器电路600的频率因除触摸事件以外的条件(例如，噪声、漂移等)所致的微小改变而错误地报告触摸事件。
根据频率测量方法，可通过修改预界定计时器中断的长度来调整取样窗。根据周期测量方法，可通过计数器寄存器的最大值的改变来调整取样窗。举例来说，小的最大值可导致较短取样窗及较频繁的频率测量。在调整取样窗时，可始终考虑扫描机构的速度与系统100的分辨率之间的比率。
尽管图9描绘触摸控制器900及有效地耦合到触摸传感器200的单个导电元件或传感器电极的张弛振荡器600，但此图解说明仅仅为示范性。根据系统100的某些示范性实施例，可通过触摸控制器900个别地寻址每一个别X及Y电极使得图1的电容测量电路500(在图9中描绘为张弛振荡器600)可个别地耦合到每一X及Y电极或同时耦合到一个以上电极。举例来说，触摸控制器可包含触摸传感器200中的每一电极的个别输入，且可实施多路复用逻辑以个别地寻址每一输入。可实施寻址传感器电极的其它方法，且所属领域的技术人员根据本发明将明了所述方法。
图10图解说明实例性触摸控制器1000(对应于图1的触摸控制器400)且提供关于张弛振荡器电路600在测量触摸传感器200的第一层上的传感器电极1014与第二层上的传感器电极1016之间的互电容时的操作的进一步细节。如图10中所描绘，计数器电路1002、输出1001、计数器寄存器1004、系统时间寄存器1008及存储寄存器1010可分别大体对应于上文关于图9所述的相似编号的元件902、901、904、908及910且具有与其类似的功能性。
根据某些示范性实施例，触摸控制器1000可包含可耦合到触摸传感器200中的一个或两个传感器电极层的脉冲驱动电路1012。如所图解说明，脉冲驱动电路1012可耦合到触摸传感器200的第一层上的传感器电极1014。(此处同样，可通过触摸控制器1000个别地寻址每一个别X及Y电极使得张弛振荡器600及脉冲驱动电路1012可个别地耦合到每一X及Y电极或同时耦合到一个以上电极。)脉冲驱动电路1012也可耦合到张弛振荡器电路600，张弛振荡器电路600又可耦合到触摸传感器200的第二层上的传感器电极1016。
脉冲驱动电路1012可经配置以将电信号驱动到传感器电极1014上，同时使用张弛振荡器电路600来测量传感器电极1016的电容。根据此实施例，触摸传感器200的第一层上的传感器电极1014可充当发射器电极，且触摸传感器200的第二层上的传感器电极1016可充当接收器电极。因此，可在接收器电极1016上测量电容，同时可在发射器电极1014上驱动电信号。发射器电极1014上的经驱动信号可更改在接收器电极1016上进行的电容测量，因为发射器信号中的一些可经由互电容Cm耦合。接近于触摸传感器200上的发射器/接收器相交点(节点)的触摸可提供电容性耦合的接地路径(未展示)，所述接地路径可将发射器经耦合信号电流中的一些分流掉(即，体现在由脉冲驱动电路1012提供的电信号中)。因此，经由互电容Cm耦合的信号可发生可测量更改且可指示所测量节点处的经触摸条件。
图11图解说明根据本发明的某些实施例针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统100中的张弛振荡器电路600输出及脉冲驱动电路1012输出的各种实例性时序图。举例来说，时序图1104展示张弛振荡器输出波形1105，其类似于在图7到8中所描绘的张弛振荡器输出波形。时序图1104可对应于触摸传感器200的导电元件的自电容测量。或者，时序图1104可对应于其中未驱动脉冲驱动电路输出的互电容测量(举例来说，在图10的传感器电极1014与1016之间)。
根据本发明的各种示范性实施例，时序图1106展示张弛振荡器输出波形1107。时序图1106中还描绘脉冲驱动电路输出1108。如所描绘，脉冲驱动电路输出1108可在互电容测量期间将电信号驱动到发射器电极上。根据一个实施例，脉冲驱动电路输出波形1108的上升沿可与张弛振荡器输出波形1107的放电状态(即，下降沿)的开始同步。举例来说，张弛振荡器电路600可竖起关于状态转变的旗标(举例来说，在从充电状态转变为放电状态时)，且脉冲驱动电路1012可辨识出已竖起此旗标。在一些实施例中，可在张弛振荡器600与脉冲驱动电路1012之间在信号1018(图10)上传达此旗标信号。根据替代实施例，脉冲驱动电路1012及张弛振荡器电路600可包括单个统一电路，例如电容测量电路500(图1)。
继续时序图1106，脉冲驱动电路输出波形1108u的上升沿可与张弛振荡器输出波形1107的放电状态的开始同步。如所描绘，此可将电流注入到接收器电极的电容性负载中，此可减慢张弛振荡器波形1107频率。举例来说，尽管图11中的波形并未按比例绘制且仅为说明性，但张弛振荡器输出1107具有比时序图1104的张弛振荡器输出1105慢的频率(此可表示不具有脉冲驱动输出的系统)。
时序图1110展示根据本发明的各种示范性实施例的张弛振荡器输出波形1111及脉冲驱动输出波形1112。时序图1110类似于时序图1106，但可图解说明接近接收器与发射器传感器电极的相交点的手指触摸的效应。在某些实施例中，接近接收器与发射器传感器电极的相交点的手指触摸可为由脉冲驱动电路输出1112注入到发射器传感器电极中的电流中的一些提供电容性耦合的分流路径。如所图解说明，触摸诱发的分流路径可窃取脉冲注入电流中的一些，此可导致张弛振荡器输出波形(1111)的频率的增加。举例来说，张弛振荡器输出1111具有比时序图1106的张弛振荡器输出1107快的频率(此可表示具有有效脉冲驱动输出但不具有触摸条件的系统)。
图11a图解说明根据本发明的某些实施例针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统100中的张弛振荡器电路600输出及脉冲驱动电路1012输出的各种实例性时序图。举例来说，时序图1104a展示张弛振荡器输出波形1105a，其类似于在图7到8中所描绘的张弛振荡器输出波形。时序图1104a可对应于触摸传感器200的导电元件的自电容测量。或者，时序图1104a可对应于其中未驱动脉冲驱动电路输出的互电容测量(举例来说，在图10的传感器电极1014与1016之间)。
时序图1106a展示根据本发明的各种示范性实施例的张弛振荡器输出波形1107a。时序图1106a中还描绘脉冲驱动电路输出1108a。如所描绘，脉冲驱动电路输出1108a可在互电容测量期间将电信号驱动到发射器电极上。根据一个实施例，脉冲驱动电路输出波形1108a的上升沿可与张弛振荡器输出波形1107a的充电状态(即，上升沿)的开始同步。举例来说，张弛振荡器电路600可竖起关于状态转变的旗标(举例来说，当从放电状态转变为充电状态时)，且脉冲驱动电路1012可辨识出已竖起此旗标。在一些实施例中，可在张弛振荡器电路600与脉冲驱动电路1012之间在信号1018(图10)上传达此旗标信号。根据替代实施例，脉冲驱动电路1012及张弛振荡器电路600可包括单个统一电路，例如电容测量电路500(图1)。
如时序图1106a中所描绘，发射器脉冲沿可能不恰好在张弛振荡器转变处发生。(此可为其它实施例的情况，例如图11中所描绘。)此时序偏移可因感测张弛振荡器输出的转变与驱动发射器之间的设计固有时间延迟所致。然而，此时序偏移不应被理解为对设计的限制，且其它实施例可实现比所描绘的同步更好的同步。另外，经同步发射器脉冲沿(相对于振荡器转变)的确切位置可偏离一位。然而，优选地，发射器脉冲沿将在张弛振荡器输出的适当斜率中保持，且将在所述张弛振荡器输出的适当斜率中足够早地发生以便实现发射器脉冲的效应。
继续时序图1106a，脉冲驱动电路输出波形1108a的上升沿可与张弛振荡器输出波形1107a的充电状态的开始同步。如所描绘，此可将电流注入到接收器电极的电容性负载中，此可使张弛振荡器波形1107a频率加速。类似地，脉冲驱动电路输出波形1108a的下降沿可与张弛振荡器输出波形1107a的放电状态的开始同步。如所描绘，此可从接收器电极的电容器负载取回电流，此可使张弛振荡器波形1107a频率加速。举例来说，尽管图11a中的波形并非按比例绘制且仅为说明性，但张弛振荡器输出1107a具有比时序图1104a的张弛振荡器输出1105a快的频率(此可表示不具有脉冲驱动输出的系统)。
时序图1110a展示根据本发明的各种示范性实施例的张弛振荡器输出波形1111a及脉冲驱动输出波形1112a。时序图1110a类似于时序图1106a，但可图解说明接近接收器与发射器传感器电极的相交点的手指触摸的效应。在某些实施例中，接近接收器与发射器传感器电极的相交点的手指触摸可为由脉冲驱动电路输出1112a注入到发射器传感器电极中的电流中的一些提供电容性耦合的分流路径。如所图解说明，触摸诱发的分流路径可窃取脉冲注入电流中的一些，此可导致张弛振荡器输出波形(1111a)的频率的减小。举例来说，张弛振荡器输出1111a具有比时序图1106a的张弛振荡器输出1107a慢的频率(此可表示具有有效脉冲驱动输出但不具有触摸条件的系统)。
图11b图解说明根据本发明的某些实施例针对基于张弛振荡器的触摸传感器系统100中的张弛振荡器电路600输出及脉冲驱动电路1012输出的实例性时序图。图11b中的时序图展示根据本发明的各种示范性实施例的张弛振荡器输出波形1120b。还描绘脉冲驱动电路输出1122b。图11及11a中所描绘的时序图图解说明脉冲驱动电路1012可对张弛振荡器输出具有的效应。如其中所描绘，脉冲可仅仅改变张弛振荡器输出波形的斜率。尽管此可为某些实施例中的情况，但图11b图解说明在其它实施例中所注入脉冲可产生相应张弛振荡器的充电及放电斜率的电平步进改变。所属领域的技术人员将理解，此电平步进改变可对张弛振荡器电路600具有与图11及11a中所描绘的斜率改变类似的效应(即，振荡器频率的增加或减小，此取决于相位同步)。
因此，根据本发明的某些示范性实施例，可辨识多点触摸传感器系统中的多个同时触摸。举例来说，如上文关于图1到11所论述，可根据频率测量方法及/或周期测量方法来测量张弛振荡器电路600的频率，举例来说，当脉冲驱动电路1012在作用中时。以此方式，触摸控制器400/900/1000可在触摸传感器200中的每一节点上反复以确定是否已触摸一个或一个以上节点。举例来说，触摸控制器400/900/1000可步进经过触摸传感器200的第一层上的每一导电元件X1到X7，从而将每一者设定为接收器电极且通过将另一层上的每一导电元件Y1到Y7选择为发射器电极并测量互电容来测量每一节点的互电容。
图12图解说明根据本发明的某些示范性实施例的实例性充电时间测量电路1200，例如可在图1的电容测量电路500中使用的充电时间测量电路。根据此实施例，电容器Cs及电阻器Rs对应于个别导电元件X1到X7或Y1到Y7(图2)的RC电路(举例来说，图4的电路416)。在替代实施例中，电容Cs可对应于电路546的电容Cpy且电阻器Rs可对应于电阻器550(图5)。这些RC电路中的任一者可连接到充电时间测量电路1200。
根据某些示范性实施例，充电时间测量电路1200可包括控制单元1202，控制单元1202可包含可将信号1204上的电压电平转换成数字值的模/数转换器ADC。控制单元1202还可包括用以(举例来说)通过使充电门1211及放电门1212的连接/切断同步来控制信号1204的充电及放电的电路。因此，控制单元1202可通过致使充电门1211闭合同时保持放电门1212断开而进入充电状态。相反地，控制单元1202可通过致使充电门1211断开同时闭合放电门1212而进入放电状态。以此方式，充电时间测量电路1200的控制单元1202可将充电电压或电流源连接到触摸传感器200的个别传感器电极。类似地，充电时间测量电路1200的控制单元1202可将放电电压或电流宿连接到触摸传感器200的个别传感器电极。在替代实施例中，可省略图12中所描绘的电流源及电流宿中的一者或两者(例如，充电门1211直接连接到电压Vdrive，放电门1212直接连接到接地(或虚拟接地)等)。
充电时间测量电路1200还可包括计时器1208及存储装置1210。根据本发明的某些实施例，计时器1208可用作递减计数计时器，使得其可在已过去预定时间延迟时向控制单元1202发信号。在替代实施例中，计时器1208可用作在时间0起动且根据指定时间周期(ms、us、ps等)递增的计时器。根据此替代实施例，控制单元1202可使用计时器1208来确定将信号1204充电到预定电压电平花费多长时间。根据某些实施例，存储装置1210可用于存储先前所论述的预定值(举例来说，预定电压电平、预定时间延迟等)中的任一者。
根据图12中所描绘的示范性实施例，系统100可通过测量由触摸传感器200的个别传感器电极呈现的电容性负载的充电时间对电压关系来测量所述传感器电极的电容。此测量可使用以下电关系：
i=Cdv/dt=CΔV/Δt
或
电流=电容*(电压改变/时间改变)
因此，在经界定充电时间的电压取决于所连接感测电极的电容。因此，当接近感测电极引入触摸时，在经界定充电时间的电压可改变，因为所述触摸可改变由电极呈现的总电容。因此，充电电压的改变可为触摸条件的指示。
假定充电时间测量电路1200的这些性质，触摸控制器400可通过测量给定传感器电极的充电时间对电压来确定经触摸条件。根据一个实施例，触摸控制器400可使用“VACST方法”(在充电达设定时间之后的电压)来测量充电时间对电压。在VACST方法中，控制单元1202可(举例来说)通过控制充电门1211及放电门1212而将充电电压或电流连接到待测量的传感器电极，如上文所述。同时(或几乎同时)，控制单元1202可使计时器1208在递减计数模式中起动，且等待计时器1208在已过去预定时间延迟时发信号。控制单元1202可接着(举例来说，使用ADC)测量传感器元件的充电电压(即，连接到触摸传感器200的传感器元件的信号1204)。
根据替代实施例，触摸控制器400可使用“TCSV方法”(充电到设定电压的时间)来测量充电时间对电压。在TCSV方法中，控制单元1202可(举例来说)通过控制充电门1211及放电门1212而将充电电压或电流连接到待测量的传感器电极，如上文所述。同时(或几乎同时)，控制单元1202可使计时器1208在计时器模式中起动(即，在0处起动并递增计数)。控制单元1202可(举例来说，使用ADC)重复地测量传感器元件的充电电压(即，信号1204)直到充电电压已达到预定电平。此后，控制单元1202可停止及/或读取计时器1208的值，此值可表示将由传感器元件呈现的电容性负载充电到预定电压电平所需的时间。
根据某些示范性实施例，上述基于充电时间对电压的系统可使用由微芯科技公司制造的某些PIC微控制器上可用的CTMU模块。根据替代实施例，基于充电时间对电压的系统可使用由其它半导体制造商提供的离散硬件组件或组件或集成电路。
图13图解说明实例性触摸控制器1300(对应于图1的触摸控制器400)，并提供关于充电时间测量电路1200在测量触摸传感器200的第一层上的传感器电极1314与第二层上的传感器电极1316之间的互电容时的操作的进一步细节。
根据某些示范性实施例，触摸控制器1300可包含脉冲驱动电路1312，脉冲驱动电路1312可耦合到触摸传感器200中的传感器电极的一个或两个层。如所图解说明，脉冲驱动电路1312可耦合到触摸传感器200的第一层上的传感器电极1314。(此处同样，可通过触摸控制器1300个别地寻址每一个别X及Y电极使得充电时间测量电路1200及脉冲驱动电路1312可个别地耦合到每一X及Y电极，或同时耦合到一个以上电极。)脉冲驱动电路1312也可耦合到充电时间测量电路1200，充电时间测量电路1200又可耦合到触摸传感器200的第二层上的传感器电极1316。
脉冲驱动电路1312可经配置以将电信号驱动到传感器电极1314上，同时使用充电时间测量电路1200来测量传感器电极1316的电容。根据某些实施例，脉冲驱动电路1312可驱动周期性脉冲信号，例如图11中的那些脉冲信号1108及1112。在替代实施例中，可更改脉冲驱动电路输出波形的形状。
在图13的示范性触摸控制器1300中，触摸传感器200的第一层上的传感器电极1314可充当发射器电极，且触摸传感器200的第二层上的传感器电极1316可充当接收器电极。因此，可在接收器电极1316上测量电容，同时可在发射器电极1314上驱动电信号。发射器电极1314上的经驱动信号可更改在接收器电极1316上进行的电容性测量，因为发射器信号中的一些可经由互电容Cm耦合。更具体来说，在发射器电极上驱动的信号可将电流注入或取回到接收器电极的电容性负载中，此可使接收器电极的充电电压增加或减小及/或使将接收器电极充电到所上文提及的预定电压电平所花费的时间加速或减慢。接近于触摸传感器200上的发射器/接收器相交点(节点)的触摸可提供电容性耦合的接地路径(未展示)，所述接地路径可将发射器经耦合信号电流中的一些分流掉(即，体现在由脉冲驱动电路1312提供的电信号中)。因此，经由互电容Cm耦合的信号可发生可测量更改且可指示所测量节点处的经触摸条件。
举例来说，当在触摸控制器1300中采用VACST方法来测量充电时间对电压时，与在不采用脉冲驱动电路时相比，图13的脉冲驱动电路1312的添加可增加所测量充电电压。另一方面，触摸条件的存在可窃取脉冲注入电流中的一些，此可导致在预定时间周期期间充电电压的减小。
当在触摸控制器1300中采用TCSV方法来测量充电时间对电压时，与不采用脉冲驱动电路时相比，图13的脉冲驱动电路1312的添加可减小将传感器电极充电到预定电压电平所花费的时间量。另一方面，触摸条件的存在可窃取脉冲注入电流中的一些，此可导致将传感器电极充电到预定电压电平所花费的时间的增加。
如上文关于图1到11所论述，在用户用手指或其它物件触摸触摸屏200时，张弛振荡器电路600的频率可受到干扰。另外，关于图12到13，在用户用手指或其它物件触摸触摸屏200时，充电时间测量电路1200的充电时间可受到干扰。取决于环境及其它设计因素，使用基于张弛振荡器的系统可为较有利的。在其它背景中，使用基于充电时间对电压的系统可为较有利的。图17图解说明根据本发明利用组合的基于张弛振荡器及基于充电时间对电压的触摸传感器系统的实例性触摸控制器。
如图17中所描绘，触摸控制器1700(其可对应于图1的触摸控制器400)可包含类似于关于图10及13所述的那些特征的特征。触摸控制器1700可因包含块1701而不同于那些实施例，块1701可组合充电时间测量电路与张弛振荡器电路。以此方式，触摸控制器1700可挑选适当方法来测量传感器电极1714与1716之间的互电容。举例来说，根据某些示范性实施例，可基于软件可更改设定而选择充电时间测量电路及张弛振荡器电路。在一些示范性实施例中，充电时间测量电路及张弛振荡器电路的操作可为互斥的，使得在任一给定时间仅一者可在操作中。在替代实施例中，两个电路均可操作。举例来说，触摸控制器1700可利用张弛振荡器电路(及本文中所述的相关方法)测量触摸传感器200中的每一节点，且接着利用充电时间测量电路(及本文中所述的相关方法)测量触摸传感器200中的每一节点。在替代实施例中，触摸控制器1700可利用张弛振荡器电路测量一个节点，后续接着利用充电时间测量电路进行测量，并来回切换直到所有节点均已经测量。在其中两个电路均操作的实施例中，触摸控制器1700可在任一电路指示经触摸条件的情况下报告触摸。或者，触摸控制器1700可仅在两个电路均指示经触摸条件的情况下报告触摸。以此方式，触摸控制器1700可提供较不受环境及其它设计因素影响的操作。
图14图解说明根据本发明用于在触摸传感器系统100中检测触摸传感器200上的一个或一个以上同时触摸的实例性方法1400的流程图。
根据一个实施例，方法1400优选地在步骤1402处开始。如上文所提及，可以系统100的多种配置实施本发明的教示。如此，方法1400的优选初始化点及构成方法1400的步骤1402到1412的次序可取决于所选的实施方案。
在步骤1402处，触摸控制器400可选择待测量的触摸传感器200的导电元件。举例来说，触摸控制器400可设定将选定传感器元件X1到X7或Y1到Y7电连接到电容测量电路500的控制信号。在步骤1404处，触摸控制器400可根据上文所述的方法测量所连接传感器元件的电容。举例来说，触摸控制器400可使用频率测量方法或周期测量方法来测量张弛振荡器电路600的频率。或者，触摸控制器400可使用VACST方法或TCSV方法来测量充电时间测量电路1200的充电时间对电压。
在步骤1406处，触摸控制器400确定所测量的电容(即，由频率、周期、充电时间或电压表示，视情况取决于测量方法)是否指示与选定传感器元件的天然电容的偏差。为了进行此操作，触摸控制器可存储表示给定导电元件的平均电容的运行基线平均值。此运行基线平均值可用于消除由温度、电压及环境的改变产生的噪声。因此，触摸传感器400可将所测量电容与基线平均值进行比较。在一个实施例中，触摸控制器400确定如果电容测量不同于基线平均值那么存在偏差。在另一实施例中，触摸控制器400确定如果电容测量与基线平均值相差大于预界定阈值那么存在偏差。
如果在步骤1406处未检测到电容偏差，那么触摸控制器400确定不存在触摸且继续进行到步骤1408。根据示范性实施例，在步骤1408处，触摸控制器400可将所测量电容与运行基线平均值相加。因此，基线平均系统可为“门控”系统，使得所述系统追踪在任一操作范围内噪声的存在/不存在，且每当噪声甚至影响单个传感器时也停用基线平均。此可确保基线平均值反映选定电极的天然电容而非由噪声等影响的电容。此外，如果期望避免与缓慢斜率的平均偏差(例如，当物件非常缓慢地接近触摸屏200时将存在)，那么可实施相当缓慢的平均方法(例如，并不针对每个扫描循环执行步骤1408)。根据替代实施例，在步骤1408处，触摸控制器400可仅拍摄选定元件的基线快照使得所述快照变为下一测量循环的新基线。
在步骤1408完成之后，触摸控制器400可继续进行到步骤1410，在步骤1410中其可确定当前选择的导电元件是否为最后一个待测量的元件。如果当前选择的导电元件是最后一个待测量的元件，那么方法1400可退出。如果当前选择的导电元件并非最后一个待测量的元件，那么方法1400可循环回到步骤1402，在步骤1402中选择下一导电元件且针对新选择的导电元件重复先前步骤。
如果在步骤1406处检测到电容偏差，那么触摸控制器400确定存在触摸条件并将选定元件报告为经触摸元件(举例来说，到主机800)。如上文所述，触摸控制器可接着继续进行到步骤1410。
虽然图14揭示关于方法1400将采取的特定数目个步骤，但可借助比图14中所描绘的那些步骤更多或更少的步骤来执行方法1400。举例来说，方法1400可省略步骤1408且可不保持电容值的运行基线平均值。在此情况中，步骤1406处的“否”条件将致使触摸控制器400继续进行到步骤1410。尽管方法1400的此特定偏离是明确的，但可做出其它偏离。另外，虽然图14揭示关于方法1400将采取的步骤的某一次序，但可以任一适合次序完成构成方法1400的步骤。举例来说，可推迟报告步骤1402直到在步骤1410中将肯定答案提供给所述条件(例如，可一次报告所有经触摸元件—在已测量所有元件之后)。类似地，也可推迟基线步骤1408直到步骤1410返回“是”。此替代实施例描绘于图14a中，图14a图解说明在触摸传感器系统100中用于检测触摸传感器200上的一个或一个以上同时触摸的实例性方法1400a的流程图。图14a中的每一步骤可对应于关于图14所图解说明及描述的相似编号的步骤，且图解说明除在图14及14a中所描绘的次序以外，还可以任一适合次序完成关于方法1400所采取的步骤。
图15图解说明根据本发明在触摸传感器系统100中用于检测触摸传感器200上的一个或一个以上同时触摸的实例性方法1500的流程图。
根据一个实施例，方法1500优选地在步骤1502处开始。如上文所提及，可以系统100的各种配置实施本发明的教示。如此，方法1500的优选初始化点及构成方法1500的步骤1502至1518的次序可取决于所选的实施方案。
在步骤1502处，触摸控制器400可选择触摸传感器200的第一层上的接收器电极。在步骤1504处，触摸控制器400可将选定接收器电极连接到张弛振荡器电路600。举例来说，触摸控制器400可设定将选定接收器电极(即，X1到X7或Y1到Y7中的一者)电连接到张弛振荡器电路600的控制信号。在步骤1506处，触摸控制器400可选择触摸传感器200的第二层上的发射器电极。在步骤1508处，触摸控制器400可将选定发射器电极连接到脉冲驱动电路1012。举例来说，触摸控制器400可设定将选定发射器电极(即，X1到X7或Y1到Y7中的一者)电连接到脉冲驱动电路1012的控制信号。
在步骤1510处，触摸控制器400可测量选定接收器与发射器电极之间的互电容。根据某些示范性实施例，可根据频率测量方法(如上文所述)来执行此测量。在替代实施例中，可根据周期测量方法(如上文所述)来执行此测量。在步骤1512处，触摸控制器400可确定选定接收器与发射器电极之间的所测量互电容是否指示触摸条件。根据一个实施例，触摸控制器400可从对应于选定节点(即，选定接收器与发射器电极之间的相交点)的先前所获取的“非触摸”基线值中减去所测量互电容。如果与“非触摸”基线相比所述节点的互电容的改变超出预界定阈值，那么触摸控制器可确定已发生触摸条件。此预定阈值可为0，使得将任何改变均报告为触摸，或其可为较高阈值(举例来说)以计及噪声、寄生现象等。
如果触摸控制器400确定已发生触摸条件，那么触摸控制器可继续进行到步骤1514且可报告对应于选定发射器及接收器电极的节点处的触摸条件。根据某些示范性实施例，步骤1514中的报告可通过(举例来说)将触摸报告(举例来说，(X,Y)坐标)发送到图1的主机800而立即发生。在替代实施例中，报告步骤1514可包括将触摸条件的指示(举例来说，(X,Y)坐标)存储于图10的存储元件1010中。根据此替代实施例，触摸控制器400可在稍后时间点(举例来说，在预定延迟之后)、周期性地或响应于来自主机800的请求将所述报告发送到主机800。以此方式，触摸控制器400可一次报告一个或一个以上触摸条件(举例来说，可在将多个触摸条件存储于存储元件1010中之后同时将所述触摸条件报告给主机800)。
如果触摸控制器400在步骤1512中确定尚未发生触摸条件，那么触摸控制器可继续进行到步骤1516，在步骤1516中其可确定第二层上的电极中的每一者是否已充当选定接收器电极的发射器电极。如果并非第二层上的电极中的每一者均已充当发射器电极，那么触摸控制器400可继续进行到步骤1506，其中其可选择第二层中的下一电极来充当发射器电极。如果第二层上的电极中的每一者均已充当发射器电极，那么触摸控制器400可继续进行到步骤1518，在步骤1518中其可确定第一层上的电极中的每一者是否已充当接收器电极。如果并非第一层上的电极中的每一者均已充当接收器电极，那么触摸控制器400可返回到步骤1502，在步骤1502中其可选择第一层上的下一电极来充当接收器电极。如果第一层上的电极中的每一者均已充当接收器电极，那么触摸控制器400可退出。
虽然图15揭示关于方法1500将采取的特定数目个步骤，但可借助比图15中所描绘的那些步骤更多或更少的步骤来执行方法1500。举例来说，方法1500可包含类似于图14中的步骤1408的步骤，其中触摸控制器存储每一节点处的所测量电容的运行基线平均值。作为另一实例，代替如上文所述而退出，触摸控制器400可仅仅返回到步骤1502，从而已复位接收器及发射器选择计数器以在循环中在第一发射器/接收器对处重新开始。以此方式，触摸控制器400可连续地执行方法1500。在此实施方案中，方法1500可包含在扫描触摸屏200的每一反复中间的延迟步骤。作为又一实例，方法1500可包含在步骤1502之前的一步骤(或一系列步骤)，其中触摸控制器在触摸屏200上的所有节点上反复，从而测量互电容并存储前述运行基线的静态基线值及/或初始基线值。尽管方法1500的这些特定偏离是明确的，但其它未提及的偏离可为可能的。
另外，虽然图15揭示关于方法1500将采取的步骤的某一次序，但可以任一适合次序完成构成方法1500的步骤。举例来说，步骤1502、1504及1518可分别与步骤1506、1508及1516交换。在替代实施例中，可推迟报告步骤1514直到已测量所有节点或一子组节点之后。此替代实施例的一个实例描绘于图15a中，图15a图解说明在触摸传感器系统100中用于检测触摸传感器200上的一个或一个以上同时触摸的实例性方法1500a的流程图。图15a中的每一步骤可对应于关于图15所图解说明及描述的相似编号的步骤，且图解说明除在图15及15a中所描绘的次序以外，也可以任一适合次序完成关于方法1500所采取的步骤。同样，尽管使此偏离明确，但步骤次序的其它未提及的偏离可为可能的。
图16图解说明根据本发明在触摸传感器系统100中用于检测触摸传感器200上的一个或一个以上同时触摸的实例性方法1600的流程图。方法1600的步骤类似于在图15中所描绘的方法1500的步骤。所述两个方法之间的主要差异描绘于步骤1604及1610中。上文关于方法1500中的对应步骤的揭示内容描述方法1600的其它步骤(即，步骤1602、1606、1608及1612到1618)的操作且因此此处不加以重复。
在步骤1604处，触摸控制器400可将选定接收器电极连接到充电时间测量电路1200。举例来说，触摸控制器400可设定将选定接收器电极(即，X1到X7或Y1到Y7中的一者)电连接到充电时间测量电路1200的控制信号。
在步骤1610处，触摸控制器400可测量选定接收器与发射器电极之间的互电容。根据某些示范性实施例，可根据VACST方法(如上文所述)执行此测量。在替代实施例中，可根据TCSV方法(如上文所述)来执行此测量。
虽然图16揭示关于方法1600将采取的特定数目个步骤，但可借助比图16中所描绘的那些步骤更多或更少的步骤来执行方法1600。举例来说，与上文针对方法1500所描述的那些偏离类似的偏离可为可能的。尽管使方法1600的这些偏离明确，但其它未提及的偏离可为可能的。另外，虽然图16揭示关于方法1600将采取的步骤的某一次序，但可以任一适合次序完成构成方法1600的步骤。举例来说，与上文针对方法1500所述的那些偏离类似的偏离可为可能的。同样，尽管使此偏离明确，但步骤次序的其它未提及的偏离可为可能的。
尽管已描绘、描述本发明的实施例，且通过参考本发明的实例性实施例来界定所述实施例，但此些参考并不暗示对本发明的限制，且不应推断出此限制。所揭示的标的物能够在形式及功能上进行可观的修改、更改及等效物，相关领域的且受益于本发明的技术人员将会联想到这些修改、更改及等效物。本发明的所描绘及描述的实施例仅为实例，且并非对本发明的范围的穷尽性说明。

Claims (22)

1.一种用于在多点触摸传感器系统中确定多个触摸事件的方法，所述多点触摸传感器系统具有电容测量单元、脉冲驱动单元及触摸传感器，所述触摸传感器具有多个节点及包括至少两组电极的多个电极，所述方法包括：
将第一组电极中的第一电极连接到所述电容测量单元；
借助所述脉冲驱动单元将电压或电流脉冲驱动到第二组电极中的第二电极上；
借助所述电容测量单元测量对应于所述第一及第二电极的节点处的互电容；及
将所述节点处的所述所测量互电容与对应于所述节点的先前所测量互电容进行比较；
如果已存在与所述先前所测量互电容的偏差，那么报告所述节点已被触摸。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述电容测量单元包括张弛振荡器电路；
所述连接步骤进一步包括：将所述第一电极连接到所述张弛振荡器电路；
每当所述张弛振荡器电路从充电状态转变为放电状态时，所述脉冲驱动单元将所述电压或电流脉冲驱动到所述第二电极上；
所述测量步骤进一步包括：测量所述张弛振荡器电路的频率；
所述比较步骤进一步包括：将所述频率与对应于所述节点的先前所测量频率进行比较，并确定所述频率是否与所述先前所测量频率有偏差；且
所述报告步骤进一步包括：如果已存在与所述先前所测量频率的偏差，那么报告所述节点已被触摸。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述测量所述张弛振荡器电路的频率的步骤是根据周期测量方法。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述系统进一步包括计数器寄存器，且其中所述确定所述频率是否与所述先前所测量频率有偏差的步骤包括：确定计数器寄存器溢出条件所必需的时间周期是否已改变。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定所述频率是否与所述先前所测量频率有偏差的步骤包括：确定所述频率的偏差是否大于预定阈值。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述测量所述张弛振荡器电路的频率的步骤是根据频率测量方法。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组电极对应于所述触摸传感器的第一层上的电极，且所述第二组电极对应于所述触摸传感器的第二层上的电极。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一及第二组电极中的所述电极在所述触摸传感器的同一层上。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电压或电流脉冲对应于以下各项中的一者：所述电压或电流脉冲的负沿转变；及所述电压或电流脉冲的正沿转变。
10.根据权利要求2所述的方法，其中每当所述张弛振荡器电路从放电状态转变为充电状态时，将相反的电压或电流脉冲驱动到所述第二电极上。
11.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述多点触摸传感器系统进一步包括计时器；
所述电容测量单元包括电压或电流源；
所述连接步骤进一步包括：将所述第一电极连接到所述电压或电流源；
在所述电压或电流源连接到所述第一电极时，所述脉冲驱动单元将所述电压或电流脉冲驱动到所述第二电极上；
所述测量步骤进一步包括：起动所述计时器，并在所述计时器达到预定时间时测量所述第一电极的电压作为所测量电压；
所述比较步骤进一步包括：将所述所测量电压与对应于所述节点的先前所测量电压进行比较；且
所述报告步骤进一步包括：如果所述所测量电压与所述先前所测量电压有偏差，那么报告所述节点已被触摸。
12.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述多点触摸传感器系统进一步包括具有一时间值的计时器；
所述电容测量单元包括电压或电流源；
所述连接步骤进一步包括：将所述第一电极连接到所述电压或电流源；
在所述电压或电流源连接到所述第一电极时，所述脉冲驱动单元将所述电压或电流脉冲驱动到所述第二电极上；
所述测量步骤进一步包括：起动所述计时器、测量所述第一电极的所述电压作为所测量电压，并在所述所测量电压达到预定电压电平时存储所述计时器的所述时间值；
所述比较步骤进一步包括：将所述所存储时间值与对应于所述节点的先前所存储值进行比较；且
所述报告步骤进一步包括：如果所述所存储时间值与所述先前所存储值有偏差，那么报告对应于所述第一及第二电极的节点已被触摸。
13.一种用于检测触摸传感器上的一个或一个以上触摸事件的系统，其包括：
触摸传感器，其具有包括至少第一及第二组电极的多个电极，其中不同组中的电极之间的接近界定多个节点；
脉冲驱动电路，其可操作以将充电或放电电压或电流提供到所述多个电极；
电容测量构件，其用于测量所述多个节点中的每一者处的互电容；及
报告构件，其用于基于所述节点的所述所测量互电容而报告经触摸节点。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述电容测量构件包括基于充电时间的测量构件。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述电容测量构件包括充电时间测量构件及基于张弛振荡器的测量构件。
16.根据权利要求13所述的系统，其中所述脉冲驱动电路可操作以将充电或放电电压或电流提供到所述至少第一及第二组电极中的仅一者中的所述电极。
17.一种用于检测触摸传感器上的一个或一个以上触摸事件的系统，其包括：
触摸传感器，其具有多个节点及多个电极，所述多个电极包括至少第一及第二组电极；
触摸控制器，其具有可选择地耦合到所述多个电极的脉冲驱动电路及可选择地耦合到所述多个电极的电容测量单元；
其中所述触摸控制器可操作以：
测量对应于所述第一组电极中的第一电极及所述第二组电极中的第二电极的节点处的互电容；
将所述节点处的所述互电容与对应于所述节点的先前所测量互电容进行比较；及
如果已存在与所述先前所测量互电容的偏差，那么报告所述节点已被触摸。
18.根据权利要求17所述的系统，其中：
所述电容测量单元包括充电时间测量电路；
所述触摸控制器进一步包括耦合到所述充电时间测量电路的计时器电路及耦合到所述充电时间测量电路的存储元件；且
其中所述触摸控制器可操作以通过以下操作来测量节点处的所述互电容：
将所述充电时间测量电路中的电压或电流源耦合到所述第一电极；
起动所述计时器电路；
将所述第二电极耦合到所述脉冲驱动电路；及
当所述计时器电路达到预定时间时，测量所述第一电极的电压作为所测量电压；
其中所述触摸控制器通过将所述所测量电压与对应于所述节点的先前所测量电压进行比较来比较所述节点处的所述互电容；且
其中如果所述所测量电压与所述先前所测量电压有偏差，那么所述触摸控制器报告所述对应节点已被触摸。
19.根据权利要求17所述的系统，其中：
所述电容测量单元包括充电时间测量电路；
所述触摸控制器进一步包括耦合到所述充电时间测量电路的具有一时间值的计时器电路及耦合到所述充电时间测量电路的存储元件；且
其中所述触摸控制器可操作以通过以下操作来测量节点处的所述互电容：
将所述充电时间测量电路中的电压或电流源耦合到所述第一电极；
起动所述计时器电路；
将所述第二电极耦合到所述脉冲驱动电路；
测量所述第一电极的所述电压作为所测量电压；及
在所述所测量电压达到预定电压电平时，将所述计时器电路的所述时间值存储于所述存储元件中；
其中所述触摸控制器通过将所述所存储时间值与对应于所述节点的先前所存储时间值进行比较来比较所述节点处的所述互电容；且
其中如果所述所存储时间值与所述先前所存储时间值有偏差，那么所述触摸控制器报告所述对应节点已被触摸。
20.根据权利要求17所述的系统，其中：
所述电容测量单元包括基于张弛振荡器的测量电路；且
其中所述触摸控制器可操作以通过以下操作来测量节点处的所述互电容：
将所述基于张弛振荡器的测量电路耦合到所述第一电极；
将所述第二电极耦合到所述脉冲驱动电路；及
测量所述基于张弛振荡器的测量电路的频率；
其中所述触摸控制器通过将所述频率与对应于所述节点的先前所测量频率进行比较来比较所述节点处的所述互电容并确定所述频率是否与所述先前所测量频率有偏差；且
其中如果已存在与所述先前所测量频率的偏差，那么所述触摸控制器报告所述节点已被触摸。
21.根据权利要求17所述的系统，其中：
所述电容测量单元包括基于张弛振荡器的测量电路及充电时间测量电路；且
其中所述触摸控制器可操作以通过利用所述基于张弛振荡器的测量电路及所述充电时间测量电路来测量所述节点处的所述互电容。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述触摸控制器可操作以：如果所述基于张弛振荡器的测量电路及所述充电时间测量电路两者指示已存在与所述先前所测量互电容的偏差，那么报告所述节点已被触摸。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103607803A (zh) * 2013-10-17 2014-02-26 上舜照明（中国）有限公司 一种基于无线网络和触控控制的后沿调制调光开关
CN103853407A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 泰勒斯公司 多频率的多点触控触觉装置及质心电容检测
CN104052449A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 福特全球技术公司 具有复制器的接近接口开发系统及方法
CN104111763A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 泰勒斯公司 有故障检测装置的采用多频电容检测的多点触控触敏装置
CN104733796A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 罗伯特·博世有限公司 用于探测电池组电池的紧要状况的接触传感元件
CN103607804B (zh) * 2013-10-17 2015-11-11 上舜照明（中国）有限公司 一种触摸调光装置
CN105610422A (zh) * 2014-11-18 2016-05-25 远翔科技股份有限公司 触控感测系统
CN105808024A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 新益先创科技股份有限公司 电容值差异量测装置与方法
CN107845247A (zh) * 2017-11-30 2018-03-27 无锡迪富智能电子股份有限公司 一种触摸防水智能遥控器
CN108696271A (zh) * 2018-05-28 2018-10-23 珠海慧联科技有限公司 一种基于电容触摸按键的滑动手势识别方法及系统
CN109124637A (zh) * 2017-06-27 2019-01-04 瑞萨电子株式会社 身高测量设备、健康护理装置和旋转式闸门
CN110462566A (zh) * 2017-04-04 2019-11-15 辛纳普蒂克斯公司 使用空时间段减少的电容性基线偏移
CN111290669A (zh) * 2014-02-21 2020-06-16 坦瓦斯股份有限公司 具有同时感测和致动的触觉显示器
US11656193B2 (en) 2020-06-12 2023-05-23 Analog Devices, Inc. Self-calibrating polymer nano composite (PNC) sensing element

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8933907B2 (en) 2010-04-30 2015-01-13 Microchip Technology Incorporated Capacitive touch system using both self and mutual capacitance
TWI506606B (zh) * 2010-11-05 2015-11-01 Novatek Microelectronics Corp 觸控顯示裝置的觸控控制器及其驅動方法
US9857921B2 (en) * 2011-05-13 2018-01-02 Synaptics Incorporated Input signal correction architecture
CN102968224B (zh) * 2011-08-31 2016-08-03 宸鸿光电科技股份有限公司 触控面板的控制电路及控制方法
SG188739A1 (en) * 2011-09-09 2013-04-30 Agency Science Tech & Res Low power high resolution sensor interface
US9612265B1 (en) 2011-09-23 2017-04-04 Cypress Semiconductor Corporation Methods and apparatus to detect a conductive object
US9252769B2 (en) 2011-10-07 2016-02-02 Microchip Technology Incorporated Microcontroller with optimized ADC controller
US9437093B2 (en) 2011-10-06 2016-09-06 Microchip Technology Incorporated Differential current measurements to determine ION current in the presence of leakage current
US9071264B2 (en) 2011-10-06 2015-06-30 Microchip Technology Incorporated Microcontroller with sequencer driven analog-to-digital converter
US9467141B2 (en) 2011-10-07 2016-10-11 Microchip Technology Incorporated Measuring capacitance of a capacitive sensor with a microcontroller having an analog output for driving a guard ring
US9257980B2 (en) 2011-10-06 2016-02-09 Microchip Technology Incorporated Measuring capacitance of a capacitive sensor with a microcontroller having digital outputs for driving a guard ring
US8847802B2 (en) 2011-10-06 2014-09-30 Microchip Technology Incorporated Microcontroller ADC with a variable sample and hold capacitor
US8829927B2 (en) * 2011-10-24 2014-09-09 Zinitix Co., Ltd. Apparatus and method for measuring capacitance in touch sensor
TWI451305B (zh) * 2011-11-25 2014-09-01 電壓式電容感應觸控裝置及觸控感應方法
US9176088B2 (en) 2011-12-14 2015-11-03 Microchip Technology Incorporated Method and apparatus for detecting smoke in an ion chamber
US9189940B2 (en) 2011-12-14 2015-11-17 Microchip Technology Incorporated Method and apparatus for detecting smoke in an ion chamber
US9207209B2 (en) 2011-12-14 2015-12-08 Microchip Technology Incorporated Method and apparatus for detecting smoke in an ion chamber
US9823280B2 (en) 2011-12-21 2017-11-21 Microchip Technology Incorporated Current sensing with internal ADC capacitor
TWI547851B (zh) * 2012-01-13 2016-09-01 聯詠科技股份有限公司 電容式觸控顯示裝置
CN103218089A (zh) * 2012-01-21 2013-07-24 联咏科技股份有限公司 电容式触控显示装置
US9013425B2 (en) 2012-02-23 2015-04-21 Cypress Semiconductor Corporation Method and apparatus for data transmission via capacitance sensing device
US20140267152A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Mircrochip Technology Incorporated Force Sensing X-Y Touch Sensor
DE102012006546B4 (de) * 2012-04-02 2018-02-08 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Kapazitiver Sensor, Verfahren zum Auslesen eines kapazitiven Sensorfeldes und Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensorfeldes
GB2502601A (en) * 2012-05-31 2013-12-04 Zytronic Displays Ltd A touch sensitive panel made with individually insulated wires
GB2502600B8 (en) 2012-05-31 2015-01-07 Improvements in touch sensitive displays
US8884771B2 (en) 2012-08-01 2014-11-11 Microchip Technology Incorporated Smoke detection using change in permittivity of capacitor air dielectric
WO2014045603A1 (ja) * 2012-09-24 2014-03-27 パナソニック株式会社 入力装置
US8810546B1 (en) 2012-09-26 2014-08-19 Cypress Semiconductor Corporation Touchscreen panel frequency response determination
US9016857B2 (en) 2012-12-06 2015-04-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-touch interactions on eyewear
FR2999833B1 (fr) 2012-12-19 2015-01-23 Continental Automotive France Dispositif de mesure d'une variation d'une capacite et procede de mesure associe
TWI485609B (zh) * 2012-12-20 2015-05-21 Au Optronics Corp 觸控面板之驅動方法
KR20140086477A (ko) * 2012-12-28 2014-07-08 삼성전기주식회사 터치 감지 장치
US8872526B1 (en) * 2013-09-10 2014-10-28 Cypress Semiconductor Corporation Interleaving sense elements of a capacitive-sense array
KR101486493B1 (ko) * 2013-09-25 2015-01-27 주식회사 애트랩 자기 커패시턴스 감지 및 상호 커패시턴스 감지를 혼용하는 터치 감지 장치 및 그 방법
KR20150077128A (ko) * 2013-12-27 2015-07-07 삼성디스플레이 주식회사 터치 지연 시간 측정 장치 및 그 방법
US10055045B2 (en) 2014-05-31 2018-08-21 Synaptics Incorporated Current feedback digital charge accumulator
US9417729B2 (en) * 2014-06-09 2016-08-16 Atmel Corporation Charge compensation during touch sensing
US9501169B2 (en) 2014-06-27 2016-11-22 Synaptics Incorporated Acquiring multiple capacitive partial profiles with orthogonal sensor electrodes
US9703430B2 (en) 2014-06-30 2017-07-11 Synaptics Incorporated Driving sensor electrodes for proximity sensing
US9436338B2 (en) * 2014-12-22 2016-09-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Active matrix capacitive touch sensor
KR102297484B1 (ko) * 2015-01-16 2021-09-02 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
KR102302139B1 (ko) 2015-01-27 2021-09-14 삼성디스플레이 주식회사 터치 표시 장치 및 그 구동 방법
TWI588696B (zh) * 2015-08-19 2017-06-21 遠翔科技股份有限公司 觸控校正系統及觸控校正方法
US10444892B2 (en) * 2015-10-07 2019-10-15 Microchip Technology Incorporated Capacitance measurement device with reduced noise
CN205068345U (zh) * 2015-10-29 2016-03-02 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种触控结构、触控屏及显示装置
US10185354B2 (en) * 2016-09-13 2019-01-22 Apple Inc. Capacitive touch opening display for electronic device
CN106547415B (zh) * 2016-10-24 2019-05-28 深圳市汇春科技股份有限公司 一种片内集成电容触摸传感装置及其实现方法
US10656191B2 (en) 2017-12-18 2020-05-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Capacitance measuring circuit
US10790824B1 (en) * 2019-07-03 2020-09-29 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing apparatus with touch input member identification
KR20220115707A (ko) * 2021-02-09 2022-08-18 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치 및 전자 장치 검사 방법
US11474650B1 (en) * 2021-05-03 2022-10-18 Image Match Design Inc. Fingerprint recognition device and fingerprint recognition method thereof
JP2024003281A (ja) * 2022-06-27 2024-01-15 アルプスアルパイン株式会社 タッチパネル装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070229468A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Cypress Semiconductor Corporation Apparatus and method for reducing average scan rate to detect a conductive object on a sensing device
CN101131620A (zh) * 2006-08-22 2008-02-27 三星电子株式会社 感测多触点的移动的设备、方法和介质及移动设备
US20090284495A1 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 3M Innovative Properties Company Systems and methods for assessing locations of multiple touch inputs
US20100073301A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Marduke Yousefpor Correction of Parasitic Capacitance Effect in Touch Sensor Panels

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663607B2 (en) * 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
US8093914B2 (en) * 2007-12-14 2012-01-10 Cypress Semiconductor Corporation Compensation circuit for a TX-RX capacitive sensor
US7830158B2 (en) * 2007-12-28 2010-11-09 3M Innovative Properties Company Time-sloped capacitance measuring circuits and methods
US8963843B2 (en) * 2008-08-28 2015-02-24 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte. Ltd. Capacitive touch sensor system
US8872788B2 (en) * 2010-03-08 2014-10-28 Nuvoton Technology Corporation Systems and methods for detecting multiple touch points in surface-capacitance type touch panels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070229468A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Cypress Semiconductor Corporation Apparatus and method for reducing average scan rate to detect a conductive object on a sensing device
CN101131620A (zh) * 2006-08-22 2008-02-27 三星电子株式会社 感测多触点的移动的设备、方法和介质及移动设备
US20090284495A1 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 3M Innovative Properties Company Systems and methods for assessing locations of multiple touch inputs
US20100073301A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Marduke Yousefpor Correction of Parasitic Capacitance Effect in Touch Sensor Panels

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103853407B (zh) * 2012-12-05 2018-05-25 泰勒斯公司 多频率的多点触控触觉装置及质心电容检测
CN103853407A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 泰勒斯公司 多频率的多点触控触觉装置及质心电容检测
CN104052449A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 福特全球技术公司 具有复制器的接近接口开发系统及方法
CN104052449B (zh) * 2013-03-13 2018-12-18 福特全球技术公司 具有复制器的接近接口开发系统及方法
CN104111763A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 泰勒斯公司 有故障检测装置的采用多频电容检测的多点触控触敏装置
CN104111763B (zh) * 2013-04-19 2018-07-13 泰勒斯公司 有故障检测装置的采用多频电容检测的多点触控触敏装置
CN103607804B (zh) * 2013-10-17 2015-11-11 上舜照明（中国）有限公司 一种触摸调光装置
CN103607803A (zh) * 2013-10-17 2014-02-26 上舜照明（中国）有限公司 一种基于无线网络和触控控制的后沿调制调光开关
CN104733796B (zh) * 2013-12-18 2020-02-28 罗伯特·博世有限公司 用于探测电池组电池的紧要状况的接触传感元件
CN104733796A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 罗伯特·博世有限公司 用于探测电池组电池的紧要状况的接触传感元件
CN111290669B (zh) * 2014-02-21 2024-03-12 坦瓦斯股份有限公司 具有同时感测和致动的触觉显示器
CN111290669A (zh) * 2014-02-21 2020-06-16 坦瓦斯股份有限公司 具有同时感测和致动的触觉显示器
CN105610422B (zh) * 2014-11-18 2018-05-18 远翔科技股份有限公司 触控感测系统
CN105610422A (zh) * 2014-11-18 2016-05-25 远翔科技股份有限公司 触控感测系统
CN105808024B (zh) * 2014-12-30 2020-04-14 新益先创科技股份有限公司 电容值差异量测装置与方法
CN105808024A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 新益先创科技股份有限公司 电容值差异量测装置与方法
CN110462566A (zh) * 2017-04-04 2019-11-15 辛纳普蒂克斯公司 使用空时间段减少的电容性基线偏移
CN110462566B (zh) * 2017-04-04 2023-06-06 辛纳普蒂克斯公司 使用空时间段减少的电容性基线偏移
CN109124637A (zh) * 2017-06-27 2019-01-04 瑞萨电子株式会社 身高测量设备、健康护理装置和旋转式闸门
CN107845247A (zh) * 2017-11-30 2018-03-27 无锡迪富智能电子股份有限公司 一种触摸防水智能遥控器
CN108696271A (zh) * 2018-05-28 2018-10-23 珠海慧联科技有限公司 一种基于电容触摸按键的滑动手势识别方法及系统
CN108696271B (zh) * 2018-05-28 2022-02-25 珠海慧联科技有限公司 一种基于电容触摸按键的滑动手势识别方法及系统
US11656193B2 (en) 2020-06-12 2023-05-23 Analog Devices, Inc. Self-calibrating polymer nano composite (PNC) sensing element

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