CN103186279A - 执行检测操作的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了执行检测操作的方法和装置。所述方法和装置确定差值，所确定的差值反映多个存在值之间的差。在实施方式中，该方法和装置基于所确定的差值执行与多个存在值相关联的操作。

Description

执行检测操作的方法和装置

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，要求保护的主题公开了执行检测操作的技术。

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。所测量的电容变化可用于计算指示传导体的位置的质心。传导体可能是例如触控笔或用户的手指。

来自各种源的噪声信号可能会影响检测传导体的存在的准确性和一致性。当检测到的存在用于确定有关传导体的进一步信息如传导体的位置时，噪声也可能会影响该进一步信息的准确性和一致性。

附图简述

一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简图；

图2是示出根据实施方式的检测到存在的方框图；

图3是示出根据实施方式的参考差值的图形的图；

图4是示出根据实施方式的已确定的差值的图形的图；

图5是示出根据实施方式的已确定的差值的另一图形的图；

图6是示出根据实施方式的检测到的存在和相应的差值的框图；

图7是示出根据实施方式的参考差值的图形的框图；

图8是示出根据实施方式的另一检测到的存在和相应的差值的框图；

图9是示出根据实施方式的已确定的差值的另一图形的框图；

图10是示出根据实施方式的已修改的检测到的存在的框图；

图11是示出根据实施方式的执行检测操作的方法的流程图；

图12是示出根据实施方式的又一检测到存在和相应的差值的框图；

图13是示出根据实施方式的相应差值之间的差的框图；

图14是示出根据实施方式的用于确定检测到的存在的位置的方法的流程图；以及

图15是示出根据各种实施方式的检测在电容传感器阵列上的传导体的存在的电子系统的框图。

详细描述

论述了执行检测操作的方法和装置。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，阐述了许多实施例。然而，对于本领域中的技术人员，明显的是要求保护的主题可以以其他实施方式实践。

除了别的以外，详细描述公开了确定由感应系统检测的存在值之间的差的技术的例子。这些差可用于提供各种不同的检测操作。现将简要介绍一些实施方式以及然后自图1开始更详细讨论这些实施方式和其他实施方式。

在实施方式中，手指用于向触摸屏提供输入，触摸屏被组织为传感元件的区域。该区域的存在值指示手指到不同区域的接近程度。电噪声和其他破坏性信号可能致使这些存在值包括误差。影响存在值的误差导致不准确的存在检测和位置计算。在一个方面中，存在值之间的差用于识别以及然后滤出或修改受误差影响的那些存在值。更准确的存在值提供更准确的手指的存在检测。然后，更准确的检测到的存在可用于计算更准确的位置。

在另一方面中，存在值之间的差和/或那些差之间的差被用来确定手指在触摸屏上的位置。本文描述的用于位置确定的技术比其他的位置计算方法如需要除法和/或乘法的质心方程可以在计算上不太昂贵并且快速执行。

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，可以在不偏离所要求保护的范围下进行结构、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，并且通过所附权利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的简图。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，手指或者触控笔）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、与输入对象相关的光（例如，红外光）、输入对象的图像和/或传感元件的电容的信号。

在扫描操作的示例中，感应模块106通过传输介质108与输入模块102交换能量。传输介质108可包括通过它可以传递能量的任何介质。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（例如，电容传感元件）以形成电容。感应模块106可以选择地或者另外地检测从一个或者多个传感元件104接收的电流或者电压。

如以上所介绍的，传感元件104可以被组织为输入模块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。

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。应当注意到，在一些实施方式中，在不偏离要求保护的主题下，区域的尺寸、形状和组织可以不同于图2中所示出的区域。

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的每个区域包括存在值。存在值表示在特定区域中的手指110的存在的水平或量度。例如，每个存在值可能表示由感应模块106检测的达到或超过电容值的阈值变化的电容变化。

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、位置模块224、差模块225、存在鉴别器226、存在调整器228以及存储器230，其中的每个都可以使用硬件、软件或硬件和软件的组合实现。

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。

存在检测器222使用从信号传感器220接收到的信号（例如，数字信号）检测图1的手指110的存在。在一个实施方式中，存在检测器222确定不同区域中的存在值、以数值表示每个存在值（例如，如检测到的存在214的区域中所示的）以及可能在已确定存在值的区域中检测到图1的手指110的存在。由于噪声信号（例如，电噪声），存在值可能包括误差。

在一个实施方式中，存在检测器222通过将当不存在手指110时（例如，没有接近电容传感元件）电容传感元件的区域的电容值与当存在手指110时电容传感元件的区域的电容值进行比较来确定存在值。

检测到的存在214被示出包括检测到的存在214的中心周围的相对较大的存在值（例如，20），其中在该中心，手指110最接近。检测到的存在214被示出包括环绕相对较大的存在值的相对较小的存在值（例如，5）。为了说明而不是限制，包括了存在值20和5。在一个实施方式中，检测到的存在214包括不受噪声信号影响的存在值。

具有由相对较小的存在值环绕的一个或多个相对较大的存在值（例如，具有检测到的存在214的情况）可能是输入物体的检测到的存在的特征（例如，当检测到的存在214的存在值不受噪声影响时）。然而，存在值的特征幅值和分布可能取决于输入物体（例如，手指110）、如何施加输入物体（例如，仅是指尖对（versus）手指的长度）、传感元件的类型（例如，电容传感元件）、传感元件的区域的组织、噪声存在与否和/或与输入相关的其他参数。

在各种实施方式中，检测到的存在（例如，检测到的存在214）的存在值（例如，不受噪声信号影响）之间的差也可能表现输入物体的特征。这些差（例如，差值）可以用作参考以与另一检测到的存在的差值相比较作为检测噪声过程的一部分。

差模块225确定检测到的存在的存在值之间的差。在一个实施方式中，通过一个存在值与另一存在值的减法可得到差。如下将讨论的，差模块225可以揭示（例如，检测到的存在214的）参考差值的图形和（例如，用于噪声测试的另一检测到的存在的）已确定的差值的图形。

存在鉴别器226确定检测到的存在是否包括误差信号。例如，存在鉴别器226可能访问由差模块225放置在存储器230中的一个或多个参考差值，使得存在鉴别器226可以确定与检测到的存在的一个或多个已确定的差值的相似度。在一个实施方式中，如果相似度没有达到或超过相似度的阈值水平，则存在鉴别器226确定检测到的存在的存在值包括误差（例如，由于噪声）。

存在调整器228调整、修改和/或过滤由存在鉴别器226确定包括误差的存在值。下面关于图3-11讨论的实施方式进一步解释差模块225、存在鉴别器226和存在调整器228可以如何操作以帮助减轻检测到的存在上的噪声信号的影响。

位置模块224使用检测到的存在的存在值来计算检测到的存在相对于输入模块102的位置。例如，计算出的位置可被表示为关于图1的输入模块102定义的X-Y坐标系中的点。然而，在其他实施方式中该位置可用多于或少于二维来表示。

在一个实施方式中，位置模块224基于由差模块225确定的检测到的存在值之间的差来计算检测到的存在的位置。例如，如关于图12-14讨论的，检测到的存在的位置可以被指定在差模块225找到检测到的存在的存在值之间的最小差所在的地方。可选地或者另外，位置模块224使用质心算法来确定计算位置。

如上面介绍的，差值可能被用作参考以与检测到的存在的差值相比较作为检测噪声过程的一部分。现在关于图3讨论存在值之间的差值。

图3是示出根据实施方式的参考差值324的图。该图被示出包括沿图2的截面A-A 215的存在值302、304、306、308、310以及312。当图2的检测到的存在214的存在值表现由图1的手指110提供的输入的特征时，那些存在值之间的差也可能表现由手指110提供的输入的特征。

在一个实施方式中，图2的差模块225确定表示相邻的存在值302、304、306、308、310和312之间的差的差值，以确定参考差值的图形324。例如，差值314表示存在值302和存在值304之间的差（例如，5），差值316表示存在值304和存在值306之间的差（例如，15），差值318表示存在值306和存在值308之间的差（例如，0），差值320表示存在值308和存在值310之间的差（例如，15），以及差值322表示存在值310和存在值312之间的差（例如，5）。现在关于图4讨论使用参考差值的图形324识别存在值中的误差。

图4是示出根据实施方式的已确定的差值的图形412的图。该图被示出包括存在值402、存在值404和存在值406。差值408表示存在值402和存在值404之间的差（例如，20），而差值410表示存在值404和存在值406之间的差（例如，20）。

如上面介绍的，已确定的差值的图形412可与图3的参考差值的图形324相比较，以确定检测到的存在是否包含误差。为此，一旦图2的差模块225已确定差值408和410，图2的存在鉴别器226就可确定一个或多个已确定的差值408和410与图3的一个或多个参考差值314、316、318、320和322之间的相似度。

在一个实施方式中，已确定的差值和参考差值之间的相似度取决于它们之间的单位的数量。例如，当值在4到5个单位的范围内相异时，可指定为低相似度。当值在1到3个单位的范围内相异时，可指定为高相似度。在一个实施方式中，图2的存在鉴别器226确定图4的差值408（例如，20）与图3的差值316（例如，15）具有低相似度，因为它们之间的单位数（例如，5）。

可选地或者另外，图2的存在鉴别器226可确定图4的已确定的差值的图形412和图3的参考差值的图形324之间的相似度。在一个实施方式中，已确定的差值的图形被指定与差值之间的最低相似度相等的相似度。

在一个实施方式中，当图2的存在鉴别器226确定低相似度时，图2的存在调整器228可能会将图4的存在值404作为噪声（例如，错误的正的存在值）去除或滤出。应注意，图2的存在调整器228在不偏离所要求的主题时，可响应于其他已识别的相似度来过滤存在值。

关于图5讨论示例，其中已确定的差值的图形的一部分遵循图3的参考差值的图形324，但另一部分不遵循。

图5是示出根据实施方式的已确定的差值的另一图形524的图。该图被示出包括与图3的存在值302、306、308、310和312相同的存在值502、506、508、510和512，并且还包括与图3的存在值304不同的存在值504。因此，对于用于噪声测试的检测到的存在，图2的差模块225确定图5的差值514、516、518、520和522。

图2的存在鉴别器226可确定，已确定的差值的图形524不遵循图3的参考差值的图形324，因为图5的差值514和516与图3的差值314和316不相同。相异性可指示图5的存在值504包括误差，并且在实施方式中，正是存在值504的误差致使已确定的差值的图形524偏离图3的参考差值的图形324。

在一个实施方式中，图2的存在鉴别器226指定已确定的差值的图形524为高相似度，因为图5的差值514（例如，7）和图3的差值314（例如，5）之间的单位数量在1-3个单位的范围内，并且图5的差值516（例如，13）和图3的差值316（例如，15）之间的单位数量也在1-3个单位的范围内。

在一个实施方式中，基于图2的存在鉴别器226确定高相似度，图2的存在调整器228将存在值504修改为修改后的存在值505，该修改后的存在值505导致修改后的差值515和517。如在图5中可以看到的，修改后的差值515和517和图5的差值518、520及522产生匹配图3的参考差值的图形324的图形。以这种方式，检测到的存在可以被修改以减轻噪声的影响。

图3描述了关于存在值的一维曲线的参考差值的图形324。图6和7介绍关于存在值的二维俯视图的参考差值的图形。

图6是示出根据实施方式的检测到的存在214和相应的差值612的框图。如关于图2讨论的，检测到的存在214可表示图1的手指110以及存在值可表示不受噪声信号影响的电容变化。

差值612被示出包括多个包含差值的子区域。子区域显示为覆盖在检测到的存在214的区域上。在一个实施方式中，图2的差模块225确定有关检测到的存在214的相邻存在值的差值。子区域的位置及它们的差值的示例在下面关于区域602的存在值和毗邻区域602的区域604、606、608和610的存在值来提供。应当注意，在不偏离所要求的主题时，可使用具有其他形状和布置的区域和子区域。

子区域622被示出包括区域602和604的相等部分并包括表示区域602的存在值（例如，20）和区域604的存在值（例如，5）之间的差的差值（例如，15）。子区域624被示出包括区域602和606的相等部分并包括表示区域602的存在值（例如，20）和区域606的存在值（例如，5）之间的差的差值（例如，15）。子区域616被示出包括区域602和608的相等部分并包括表示区域602的存在值（例如，20）和区域608的存在值（例如，20）之间的差的差值（例如，0）。子区域614被示出包括区域602和610的相等部分并包括表示区域602的存在值（例如，20）和区域610的存在值（例如，20）之间的差的差值（例如，0）。

只描述了子区域614、616、622和624，以及关于图7讨论子区域618、620、626、628、630、632、634和636，其中介绍了从差值提取参考差值的图形。

图7是示出根据实施方式的参考差值的图形700的图。图7被示出包括圆702和圆704。在一个实施方式中，圆702和704是同心的。在一个实施方式中，图2的差模块225从图6的差值612提取参考差值的图形700。参考图6和7，子区域614、616、618和620的差值（例如，零）被示出在圆702中，而子区域622、624、626、628、630、632、634和636的差值（例如，15）被示出在圆704中。

在一个实施方式中，参考差值的图形700由图2的存在鉴别器226用作与已确定的差的图形（例如，与另一检测到的存在相关联）相比较的点。这种比较的示例关于图9进行讨论。关于图8讨论另一检测到的存在（例如，用于误差的测试）和差值，从这些差值提取已确定的差值的图形。

图8是示出根据实施方式的另一检测到的存在802和相应的差值810的框图。图8的检测到的存在802与图6的检测到的存在214不相同。例如，虽然检测到的存在802和214具有相同数量和几何分布的区域，但是检测到的存在802的区域804和808分别具有6和0的值，而检测到的存在214的区域602和611分别具有20和5的值。在一个实施方式中，区域602和611的存在值可能包括噪声信号或者另外在准确性上有缺陷。

在一个实施方式中，差模块225确定邻近区域的存在值之间的差。差值810被示出包括子区域812、814、816、818、820、822、824、826、828、830、832和834，这些子区域包括检测到的存在802的存在值之间的差（例如，差值）。关于图9更详细讨论这些子区域。

图9是示出根据实施方式的已确定的差值的图形900的图。图9被示出包括圆902和圆908，作为由图2的差模块225从图8的差值810提取的已确定的差值的示例图形。参考图8，子区域812、814、816和818的差值在圆902中分别对应差值14、14、0和0。子区域820、822、824、826、828、830、832和834的差值在圆908中分别对应差值1、1、15、15、15、15、20和15。

在一个实施方式中，图2的存在鉴别器226基于图9的圆902的差值904和906（例如，14和14）与图7的圆702的参考差值（例如，0和0）之间的相似度，确定检测到的存在802的区域804中的存在值（例如，6）存在误差。同样，图2的存在鉴别器226基于图9的圆908的差值912、914和908（例如，1、1和20）与图7的圆704的参考差值（例如，15、15和15）之间的相似度，可确定检测到的存在802的区域808中的存在值（例如，0）包括误差。

如上所述，由图2的存在鉴别器226发现包含误差的存在值可由图2的存在调整器228修改以解决误差问题。现关于图10描述对图8的区域804和808的存在值的修改。

图10是示出根据实施方式的修改过的检测到的存在1002的框图。图10的修改过的检测到的存在1002是图8的检测到的存在802的修改后的版本。在一个实施方式中，对于由存在鉴别器226发现具有误差的每个存在值，存在调整器228确定将产生图7的参考差值的图形700而不是图9的已确定的差值的图形900的修改后的存在值。

例如，存在调整器228可能会修改存在值6为修改后的为20的存在值1006，如区域1004所示的。此修改导致图9的圆902的差值从14变化到0，如图7中的参考差值的图形700的圆702中的。该修改还导致图9的圆908的差值从1变化到15，如图7中的参考差值的图形700的圆704中的。存在调整器228也可以修改存在值0为修改后的为5的存在值1010，如图10的区域1008所示的。此修改导致图9的圆908的差值从20变化到15，如图7中的参考差值的图形700的圆704中的。这样，修改后的检测到的存在1002可以减轻检测到的存在中的噪声或其他误差的影响。

图11是示出根据实施方式的执行检测操作的方法1100的流程图。为了解释而不是限制所要求的主题的目的，方法1100的描述涉及上述附图中的部件。应注意，本文所述的方法可由硬件、软件或硬件和软件的组合执行。

在块1102处，方法1100包括确定差值，所确定的差值反映多个存在值之间的差。在块1104处，方法1100包括基于所确定的差值执行与多个存在值相关联的操作。

在一个实施方式中，图2的存在鉴别器226识别由图2的差模块225确定的差值与参考差值之间的相似度。图2的存在调整器228然后可基于识别的相似度过滤或修改存在值。

例如，如果图4的差值408和图3的差值316之间的已识别的相似度没有达到或超过（例如，或落在某一范围内）相似度的阈值水平，存在调整器228可以将图4的存在值404作为噪声滤出。可选地或者另外，如果图5的差值504和图3的差值316之间的已识别的相似度没有达到或超过相似度的阈值水平，则存在调整器228可以修改图5的存在值504。在一个实施方式中，图5的修改后的存在值505导致图5的修改后的差值517，以及图5的修改后的差值517和图3的参考差值316之间的相似度达到或超过相似度的阈值水平。

图2的差模块225可确定已确定的差值的图形，例如图5的已确定的差值的图形524和图9的已确定的差值的图形900。图2的存在鉴别器226可识别已确定的差值的图形与参考差值的图形之间的相似度，例如图3的参考差值的图形324与图7的参考差值的图形700的相似度。

例如，存在鉴别器226可确定图5的已确定的差值的图形524的第一部分（例如，包括差值518、520和522）和图3的参考差值的图形的第一部分（例如，包括差值318、320和322）之间的第一相似度（例如，匹配），并识别已确定的差值的图形的第二部分（例如，包括差值514和516）和参考差值的图形的第二部分（例如，包括差值314和316）之间的第二相似度（例如，不匹配）。通过相同或相似的技术，图2的存在鉴别器226可以检测到图9的圆902中已确定的差值的图形900的差值904和906不遵循图7的圆702中的参考差值的图形700。

在一个实施方式中，如果第二相似度没有达到或超过相似度的阈值水平，图2的存在调整器228可滤出和/或修改存在值504（例如，或不同的存在值）。对于另一示例，图10示出区域1004，其中图3的存在调整器228已经修改图6的区域602中的存在值为修改后的存在值1006。回到图5，修改后的存在值505导致已确定的差值的图形524的已修改的第二部分（例如，包括修改后的差值515和517）并且已确定的差值的图形524的已修改的第二部分和图3的参考差值的图形324的第二部分（例如，包括差值314和316）之间的相似度达到或超过相似度的阈值水平。

通过本文所述的实施方式，根据预期的存在值，受噪声影响的存在值被滤出或修改。更准确的存在值提供输入物体的更准确的存在检测。本文所述的更准确的检测到的存在可以然后由位置模块224使用来计算输入物体的更准确的位置。

图12是示出根据实施方式的又一检测到的存在1202和相应的差值1214的框图。图12被示出包括检测到的存在1202、检测到的存在1202的差值1214以及它们与x-y-轴1201的关系。检测到的存在1202被示出为三个区域（例如，沿x轴的30个单位）宽以及被示出为三个区域（例如，y轴上的30个单位）高。差值1214的子区域（例如，包括子区域1216、1218、1220和1222）位于检测到的存在1202的轮廓线内。区域1204被示出与邻近区域1206、1208、1210和1212共享子区域。虽然检测到的存在1202的区域被示出和多达四个子区域相交，但是在其他实施方式中，只要不偏离所要求的主题，每个区域可能与多于或少于四个子区域相交。

检测到的存在1202被示出包括区域1204中的相对较大的存在值50和邻近区域1206、1208、1210和1212的相对较小的存在值。区域1204的相对较大的存在值可能指示图1的手指110的位置在x轴上10和20个单位之间以及y轴上15个单位处，然而，在一些应用中更精确可能是恰当的。

在一个实施方式中，图2的位置模块224通过由图2的差模块225确定的差值来确定手指在图12的区域1204内的x-y位置。例如，差模块225可确定，区域1204中的相对较大的存在值50和邻近区域1206、1208、1210和1212的存在值之间的差分别是40、45、40和40。在一个实施方式中，差模块225将那些差值分别放在子区域1216、1218、1220和1222中。

图2的位置模块224可以选择一个子区域作为手指110的位置或选择将该子区域分成进一步的子区域。在这两种情况下，位置模块224可以选择靠近最强的存在值的子区域。例如，在x轴上，手指110的位置更可能靠近具有存在值10的区域1212，而不是靠近具有存在值5的区域1208。在y轴上，手指110的位置到具有相等的存在值10的区域1206和1210可能是等距离的。基于这个例子，位置模块224可确定图1的手指110的位置中心在子区域1212中，该中心在x-y轴1201上的10、15处。

可选地或者另外，图2的位置模块224可以选择由图2的差模块225将图12的子区域1212分成进一步的子区域，以便确定更精确的位置。关于图13，引入进一步的子区域，其包括子区域1212的差值40和相邻子区域的差值之间的差。

图13是示出根据实施方式的图12的相应的差值之间的差的框图。差值1302被示出包括子区域1222（例如，选定的子区域）的差值40以及子区域1304、1306、1308和1310的分别的差值40、40、5和5。现讨论差值1312之间的差的示例。

在一个实施方式中，图2的差模块225确定子区域1222的差值40与相邻子区域1304、1306、1308和1310的差值之间的差分别是0、0、35、35。在一个实施方式中，图2的差模块225将差值0、0、35和35分别放置或分配在进一步的子区域1314、1316、1318和1320中。

图2的位置模块224可以选择一个或多个进一步的子区域1314、1316、1318、1320以确定图1的手指110的位置。例如，位置模块224可确定，手指110的位置在具有差值之间的最小差的一个或多个进一步的子区域处。在图13的例子中，位置模块224确定手指110的位置中心在进一步的子区域1314和1316之间，中心位置在x-y轴1301上的12.5、15处。可选地或者另外，差模块225可继续递归地将选定的进一步的子区域分成更进一步的子区域以识别手指110的潜在的更精确的位置。

通过存在值之间的差和/或差值之间的差来确定位置可以通过减法或加法运算来完成，而无需执行除法或乘法运算。在一个实施方式中，本文所述的可避免除法和/或乘法运算的位置计算比需要除法和/或乘法运算的位置计算速度快并且能耗少。

图14是示出根据实施方式的用于确定检测到的存在的位置的方法的流程图。为了解释而不是限制所要求的主题的目的，方法1400的描述涉及上面提及的附图的部件。应注意，本文所述的方法可由硬件、软件或硬件和软件的组合执行。

在块1402处，方法1400包括确定差值，所确定的差值反映多个存在值之间的差。在块1404处，方法1400包括使用所确定的差值计算检测到的存在的位置，检测到的存在包括多个存在值。

例如，再次参考图12，图2的差模块225确定子区域1216、1218、1220和1222的差值，这些差值分别反映子区域1204、1206、1208、1210和1212中的存在值之间的差。现参考图13，在一个实施方式中，图2的差模块225确定图13的进一步的子区域1314、1316、1318和1320中示出的进一步的差值。这些进一步的差值反映子区域1222、1304、1306、1308和1310的所确定的差值之间的差。在一个实施方式中，位置模块224确定，检测到的存在1202的位置中心在进一步的子区域1314和1316，因为差值之间的差在这些位置是最小的。在其它实施方式中，作为递归过程的一部分，进一步的子区域（例如，子区域1314）可被进一步分割以用于确定指示位置的最小差值。

上述的位置确定过程与位置计算的其他方法如需要除法的质心方程相比在运算上不那么昂贵并且能够更迅速地执行。例如，上述位置确定可以通过减法提供（例如，以确定差值）而无需使用除法。

图15是示出根据各种实施方式的检测在电容传感器阵列1520上的传导体的存在的电子系统1500的框图。

电子系统1500包括处理设备1510、电容式传感器阵列1520、触摸传感按钮1540、主处理器1550、嵌入式控制器1560和非电容传感元件1570。处理设备1510可包括模拟和/或数字通用输入/输出（“GPIO”）端口1507。GPIO端口1507可能是可编程的。在一个实施方式中，数字块阵列可以被配置成使用可配置的用户模块（“UM”）实现各种数字逻辑电路（例如，DAC、数字滤波器或数字控制系统）。数字块阵列可耦合到系统总线。处理设备1510可能还包括存储器如随机存取存储器（“RAM”）1505和程序闪存1504。RAM 1505可能是静态RAM（“SRAM”），以及程序闪存1504可能是非易失性存储器，其可用于储存固件（例如，可由处理核1502执行以实现本文所述的操作的控制算法）。存储器可能包括指令，其在执行时执行本文所述的方法。处理设备1510可能还包括耦合到存储器和处理核1502的微控制器单元（“MCU”）1503。

如所示，电容传感器1501可被集成到处理设备1510。电容传感器1501可能包括模拟I/O用于耦合外部部件如电容传感器阵列1520、触摸传感按钮1540和/或其他设备。下面更详细地描述电容传感器1501和处理设备1510。

本文所述的实施方式可以用在任何电容传感器阵列的应用中，例如，电容传感器阵列1520可能是触摸屏、触摸传感滑块或触摸传感按钮1540（例如，电容传感按钮）。本文所述的操作可能包括但不局限于笔记本指针操作、照明控制（调光）、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与非电容传感元件870一起使用，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1500包括通过总线1521耦合到处理设备1510的传感元件的电容传感器阵列1520。在一个实施方式中，电容传感器阵列可以包括图1的传感元件104。在一个实施方式中，传感元件的电容传感器阵列1520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1520可以具有更多维数。电容传感器阵列1520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元件形成在电容传感器阵列1520的衬底（未示出）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1520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1500包括通过总线1541耦合到处理设备1510的触摸传感按钮1540。触摸传感按钮1540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1540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1540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1500可以包括电容传感器阵列1520和/或触摸传感按钮1540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1500还可以包括通过总线1571耦合到处理设备1510的非电容传感元件1570。非电容传感元件1570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1571、1541、1531和1521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1510可以包括内部振荡器/时钟1506和通信块（“COM”）1508。振荡器/时钟块1506将时钟信号提供到处理设备1510的部件中的一个或者多个。通信块1508可以被用于通过主处理器接口（“I/F”）线1551与外部部件例如主处理器1550通信。选择性地，处理设备1510还可以被耦合到嵌入式控制器1560，以和外部部件例如，主处理器1550通信。在一个实施方式中，处理设备1510被配置为与嵌入式控制器1560或者主处理器1550通信以发送和/或接收数据。

处理设备1510可以放置在常见的载体衬底上，诸如，例如，集成电路（“IC”）管芯衬底、多芯片模块衬底、或者类似物。选择性地，处理设备1510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1510可以是由位于加利福尼亚SanJose的Cypress半导体公司开发的可编程片上系统处理设备。选择性地，处理设备1510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1550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1510完成的处理也可以在主机中完成。

注意到图15的处理设备1510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1510可以通过同时检测接近电容传感器阵列1520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1510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、位置模块224、差模块225、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1501可以被集成到处理设备1510的IC中，或者作为选择，被集成到独立的IC中。电容传感器1501可以包括张弛振荡器（RO）电路、Σ-Δ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，这对于得益于本公开内容的本领域的普通技术人员而言将会理解。选择性地，可以生成并且编译电容传感器1501的描述，以结合到其它集成电路中。例如，描述电容传感器1501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，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1501的不同层次的抽象概念。

将注意到电子系统1500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1500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、遥控器、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。

描述了执行检测操作的方法和装置。尽管参考特定的实施方式描述了要求保护的主题，但在不偏离所要求保护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利要求和这些权利要求的等价物的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括（including）”和“其中（inwhich）”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。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

确定差值，所确定的差值反映多个存在值之间的差；以及

基于所述确定的差值执行与所述多个存在值相关联的操作。

2.如权利要求1所述的方法，其中，基于所述确定的差值来执行所述操作包括识别所述确定的差值和参考差值之间的相似度，并且基于所识别的相似度执行所述操作。

3.如权利要求2所述的方法，其中，执行与所述多个存在值相关联的操作包括如果所识别的相似度没有达到或超过相似度阈值水平，则将所述多个存在值中的至少一个存在值作为噪声滤出。

4.如权利要求2所述的方法，其中，执行与所述多个存在值相关联的操作包括如果所识别的相似度没有达到或超过相似度阈值水平，则修改所述多个存在值中的至少一个存在值。

5.如权利要求4所述的方法，其中，对所述至少一个存在值的修改导致修改过的差值，其中，所述修改过的差值和所述参考差值之间的另一相似度达到或超过所述相似度阈值水平。

6.如权利要求1所述的方法，还包括：

确定另一差值，该另一确定的差值反映不同的多个存在值之间的差；

确定包括所述确定的差值和所述另一确定的差值的已确定的差值的图形；以及

识别所述已确定的差值的图形和参考差值的图形之间的相似度，其中，执行所述操作包括如果所识别的相似度未能达到或超过相似度阈值水平，则将与所述已确定的差值的图形相关联的至少一个存在值作为噪声滤出。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：

确定另一差值，该另一确定的差值反映不同的多个存在值之间的差；

确定包括所述确定的差值和所述另一确定的差值的已确定的差值的图形；

识别所述已确定的差值的图形的第一部分和参考差值的图形的第一部分之间的第一相似度，其中，所述第一相似度达到或超过相似度阈值水平；以及

识别所述已确定差值的图形的第二部分和所述参考差值的图形的第二部分之间的第二相似度，其中，所述第二相似度没有达到或超过所述相似度阈值水平，其中，执行所述操作包括修改与所述已确定差值的图形的第二部分相关联的至少一个存在值，其中，对所述至少一个存在值的修改导致所述已确定差值的图形的修改后的第二部分，其中，所述已确定差值的图形的修改后的第二部分和所述参考差值的图形的第二部分之间的第三相似度达到或超过所述相似度阈值水平。

8.如权利要求1所述的方法，其中，执行与所述多个存在值相关联的操作包括计算检测到的存在的位置，所述检测到的存在包括所述多个存在值。

9.如权利要求8所述的方法，还包括：

确定另一差值，该另一确定的差值反映不同的多个存在值之间的差；以及

确定又一差值，所述又一差值反映所述确定的差值和所述另一确定的差值之间的差，其中，计算所述检测到的存在的位置包括使用所述又一差值。

10.一种感应模块，包括：

被配置为确定差值的差模块，所确定的差值反映多个存在值之间的差，其中，所述感应模块被配置成基于所述确定的差值执行与所述多个存在值相关联的操作。

11.如权利要求10所述的感应模块，包括存在鉴别器，所述存在鉴别器被配置成识别所述确定的差值和参考差值之间的相似度，其中，所述感应模块被配置成基于所识别的相似度执行所述操作。

12.如权利要求11所述的感应模块，包括存在调整器，所述存在调整器被配置成如果所识别的相似度没有达到或超过相似度阈值水平，则将所述多个存在值中的至少一个存在值作为噪声滤出。

13.如权利要求11所述的感应模块，包括存在调整器，所述存在调整器被配置成如果所识别的相似度没有达到或超过相似度阈值水平，则修改所述多个存在值中的至少一个存在值。

14.如权利要求13所述的感应模块，其中，经修改的所述至少一个存在值导致修改过的差值，其中，所述修改过的差值和所述参考差值之间的另一相似度达到或超过所述相似度阈值水平。

15.如权利要求10所述的感应模块，其中，所述差模块被配置为确定另一差值，该另一确定的差值反映不同的多个存在值之间的差，所述差模块还被配置为确定包括所述确定的差值和所述另一确定的差值的已确定的差值的图形，所述感应模块包括存在鉴别器，所述存在鉴别器被配置为识别所述已确定的差值的图形和参考差值的图形之间的相似度，以及其中，所述感应模块包括存在调整器，所述存在调整器被配置成如果所识别的相似度未能达到或超过相似度阈值水平，则将与所述已确定的差值的图形相关联的至少一个存在值作为噪声滤出。

16.如权利要求10所述的感应模块，其中，所述差模块被配置为确定另一差值，该另一确定的差值反映不同的多个存在值之间的差，所述差模块还被配置为确定包括所述确定的差值和所述另一确定的差值的已确定的差值的图形，所述感应模块包括存在鉴别器，所述存在鉴别器识别所述已确定的差值的图形的第一部分和参考差值的图形的第一部分之间的第一相似度，其中，所述第一相似度达到或超过相似度阈值水平，并且所述存在鉴别器识别所述已确定差值的图形的第二部分和所述参考差值的图形的第二部分之间的第二相似度，其中，所述第二相似度没有达到或超过所述相似度阈值水平，以及其中，所述感应模块包括存在调整器，所述存在调整器被配置为修改与所述已确定的差值的图形的第二部分相关联的至少一个存在值，其中，经修改的所述至少一个存在值导致所述已确定的差值的图形的修改过的第二部分，其中，所述已确定差值的图形的修改过的第二部分和所述参考差值的图形的第二部分之间的第三相似度达到或超过所述相似度阈值水平。

17.如权利要求10所述的感应模块，其中，所述感应模块包括位置模块以计算检测到的存在的位置，所述检测到的存在包括所述多个存在值。

18.如权利要求17所述的感应模块，其中，所述差模块被配置为确定另一差值，该另一确定的差值反映不同的多个存在值之间的差，以及所述差模块被配置为确定又一差值，所述又一差值反映所述确定的差值和所述另一确定的差值之间的差，其中，所述位置模块被配置为使用所述又一差值计算所述检测到的存在的位置。

19.一种感应系统，包括：

处理设备；

存储器，与所述处理设备耦合；以及

电容传感器阵列，与所述处理设备耦合，所述处理设备包括：

差模块，被配置为确定差值，所确定的差值反映多个存在值之间的差，其中，每个存在；以及

存在调整器，被配置为基于所述确定的差值执行与所述多个存在值相关联的操作。

20.如权利要求19所述的传感系统，其中，所述存在调整器被配置为基于所述确定的差值不匹配参考差值而对所述存在值中的至少一个存在值执行滤出和修改中的至少一个。

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