CN103294299A - 电容感应系统的伪触摸过滤 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电容感应系统的伪触摸过滤。描述了伪触摸过滤的装置和方法。一种设备包括控制器和电容感应阵列，该电容感应阵列包括多个感应元件（例如，TX电极和RX电极的交叉点）。控制器包括耦合到电容感应阵列的电容感应电路、以及耦合到电容感应电路的输出端的过滤电路。控制器被配置为从电容感应电路接收表示感应元件的电容的数据、处理数据以识别激活的感应元件、以及基于激活的感应元件的空间关系来过滤数据以移除伪触摸事件。

Description

电容感应系统的伪触摸过滤
相关申请
本申请要求于2012年2月23日提交的美国临时申请第61/602,283号的权益，其全部内容据此以引用方式并入。
技术领域
本公开内容通常涉及到电容感应系统，并且更具体地涉及到在这些系统中的噪声过滤。
背景
电容感应系统可以感应到在电极上生成的反映电容变化的电信号。这些电容变化可以表明触摸事件（即，对象接近特定的电极）。电感应信号可以通过噪声的存在而被恶化。
电容感应系统中的噪声可以被概念化为包括“内部噪声”和“外部噪声”。内部噪声可以是能够同时影响整个系统的噪声。因此，内部噪声可以同时在所有电极上出现。换言之，内部噪声可以是关于系统传感器（例如，电极）的“共模”类型的噪声。内部噪声的源可以包括，但不局限于：传感器电源噪声（在提供到电容感应电路的电源上出现的噪声）和传感器发电噪声（从由较低幅值的电压产生较高幅值的电压的发电电路例如，充电泵产生的噪声）。
在触摸屏设备中（即，具有由电容感应网络覆盖的显示器的设备），显示器可以导致内部噪声。仅如几个实施例中，显示器噪声源可以包括，但不局限于：LCD VCOM噪声（来自液晶显示器的噪声，该噪声驱动在一段不同值之间的共模电压）、LCD VCOM耦合噪声（来自调制LCD设备中的薄膜晶体管层的噪声，该噪声可以通过VCOM节点被耦合），以及显示器电源噪声（类似于传感器发电噪声，但是针对显示器的电源）。
共模类型噪声可以由共模类型过滤器处理，该过滤器在感应阶段将所有电极共有的噪声过滤掉。
外部噪声不同于内部噪声，其可以由通过感应对象（例如，手指或者手写笔）耦合的电荷产生，并且因此可以被局部化到触摸区域。因此，外部噪声在感应阶段通常不是所有电极所共有的，而仅仅是电极中接近触摸事件的子集所有的。
外部噪声的源可以包括充电器噪声。充电器噪声可以由充电器设备导致（例如，插入AC电源的电池充电器，或者那些插入汽车电源的电池充电器）。通过AC电源操作的充电器可以经常包括“回归”转换，该转换可以相对于“真实的”地面（地球地面）产生不稳定的设备地。因此，当设备被连接到充电器时，如果在地球地面的用户触摸设备的电容感应表面，由于变化的设备地，触摸可以在触摸位置注入电荷，产生局部噪声事件。
其它的外部噪声源可以由各种可以耦合到人体的其它电场导致，包括但不局限于AC电源（例如，50/60Hz线电压）、荧光照明、整流式电动机、电弧焊和手机或者其它射频（RF）噪声源。来自这些设备的场可以被耦合到人体，其可以随后在接触事件中被耦合到电容感应表面。
图21是示出了常规的互电容感应设备中的充电器噪声的模型的原理图。电压源VTX可以是在TX电极上生成的发送信号、Rp1可以是TX电极的电阻、Cp1可以是TX电极和设备地（其可以是充电器地CGND）之间的（自）电容、Cm可以是TX电极和接收（RX）电极之间的互电容、Cp2可以是RX电极的自电容、Rp2可以是RX电极的电阻。Rx可以表示电容感应电路的阻抗。
Cf可以是感应对象2100（例如，手指）之间的电容。电压源VCh_Noise可以表示由CGND和地球地面（EGND）之间的差导致的噪声。电压源VCh_Noise可以通过等效电容Ceq被连接到设备地。
如图21中所示出的，感应电流（I感应）可以响应于源VTX被生成，其可以响应于Cm变化而变化。然而，同时，由于充电器的操作，噪声电流（I噪声）可以导致触摸事件。噪声电流（I噪声）可以添加到I感应信号和从I感应信号减去，并且可以导致不正确的感应事件（当没有触摸发生时而示出触摸）和/或不正确的非感应事件（没有检测到触摸）。
图22示出了受到外部噪声干扰的常规系统中，对应于非触摸事件和触摸事件的电容感应值（在该情况为计数）。如所示出的，当设备不被触摸时（无触摸），噪声电平相对地较小。然而，当设备被触摸时（触摸），触摸位置的噪声电平非常高。
虽然电容感应系统可以包括共模类型过滤，但这些过滤通常不能解决外部噪声的不利影响的问题，因为这些噪声不在所有电极上出现，而是被局部化到接近感应事件的电极。
附图简述
本发明通过实施例的方式，而不是通过限制的方式在附图的图中被示出：
图1是根据实施方式的电容感应操作的流程图。
图2是根据另一个实施方式的电容感应操作的流程图。
图3是根据实施方式的电容感应系统的系统方框图。
图4是根据实施方式的具有充电器检测的电容感应系统的系统方框图。
图5是根据实施方式的具有显示报警器的电容感应系统的系统方框图。
图6是根据另一个实施方式的电容感应系统的系统方框图。
图7是根据实施方式的噪声监听电路的原理图。
图8A和8B是根据实施方式的互电容感应网络的噪声监听配置的平面图。
图9A和9B是根据实施方式的示出噪声监听操作的图。
图10是根据实施方式的噪声监听操作的流程图。
图11是根据实施方式的噪声监听扫描初始化操作的流程图。
图12是根据实施方式的噪声监听恢复正常操作的流程图。
图13是根据实施方式的噪声检测操作的流程图。
图14是根据实施方式的示出了噪声检测操作的时序图，该操作可以提供报警条件。
图15是根据实施方式的局部噪声过滤操作的流程图。
图16A和16B是根据实施方式的示出了用于过滤器操作中的缩放的电极选择的设计图。
图17A和17B是根据实施方式的自适应抖动滤波（AJF）的流程图。
图18A和18B是根据实施方式的可以被包含在AJF中的加权函数的流程图。
图19是示出了根据另一个实施方式的AJF操作的图。
图20是可以被包含在实施方式中的中值过滤的流程图。
图21是示出了常规的互电容感应设备中的充电器噪声的原理图。
图22示出了常规系统中对应于非触摸和触摸事件的带有外部噪声的电容感应值。
图23是根据一个实施方式的检测的噪声和三个噪声阈值的图。
图24是示出了根据一个实施方式的噪声抑制方法的流程图。
图25是示出了根据一个实施方式的使用跳频和伪触摸过滤的噪声抑制方法的流程图。
图26是根据一个实施方式的在带有噪声的触摸事件期间的信号图。
图27示出了根据一个实施方式的在共同接收感应元件上的伪触摸和真实触摸。
图28示出了根据一个实施方式的真实触摸、在传感器网络的一个角落的真实触摸和在感应网络的边沿的真实触摸的三乘三的正方形Z幅值计算。
图29示出了根据一个实施方式的使用虚拟传感器的真实触摸、在传感器网络的一个角落的真实触摸和在感应网络的边沿的真实触摸的三乘三的正方形Z幅值计算。
图30A和30B是示出了根据一个实施方式的伪触摸过滤方法的流程图。
图31A和31B是示出了根据另一个实施方式的伪触摸过滤方法的流程图。
图32是示出了根据另一个实施方式的伪触摸过滤方法的流程图。
详细描述
在下文的描述中，出于解释的目的，为了提供对本发明的彻底理解，阐述了许多具体细节。然而，对于本领域中的技术人员，本发明可以在没有这些具体细节的情况下被实践将会是明显的。在其它实例中，众所周知的电路、结构和技术未被详细示出，而是以方框图中示出，以避免不必要地模糊对本描述的理解。
在描述中对“一个实施方式”或者“实施方式”的引用意味着，结合实施方式描述的特定的特征、结构或者特性包含在本发明至少一个实施方式中。在本描述中位于不同位置的短语“在一个实施方式中”并不一定指的是相同的实施方式。
现在将描述示出电容感应系统以及监听噪声和根据噪声电平改变感应值的过滤的方法的不同实施方式。在特定的实施方式中，如果噪声电平在某个阈值以下，指示外部噪声（即，局部化到触摸区域的噪声）不存在（或者外部噪声的低电平），可以就共模类型噪声来对感应值过滤。然而，如果噪声电平在该阈值以上，感应值可以被过滤解决外部噪声。在特定的实施方式中，局部化噪声的过滤可以包括中值过滤。
在以下的实施方式中，通过相同的引用字符来引用相似的项，但是起始数字对应于图号。
图1示出了根据一个实施方式的电容感应系统操作100的流程图。系统操作100可以包括监听操作102、无局部噪声处理路径104和局部噪声处理路径106。监听操作102可以监测感应网络108的噪声。感应网络108可以包括用于感应在感应区域中的电容的多个电极。在特定的实施方式中，感应网络108可以是具有发送（TX）电极和接收（RX）电极的互电容感应网络，发送（TX）电极可以用发送信号驱动，接收（RX）电极通过互电容被耦合到TX电极。
在一些实施方式中，监听操作102可以使用用于电容感应（例如，触摸位置检测）的相同电极进行噪声检测。在非常特定的实施方式中，监听操作102可以监测所有RX电极以用于噪声检测。在可选择的实施方式中，监听操作102可以监测在噪声监听操作中的所有RX电极。然而在另一个实施方式中，监听操作102可以监测监听操作中的TX电极和RX电极两者。
监听操作102可以将检测的噪声与一个或者多个阈值比较，以对噪声的存在进行测定。如果确定噪声出现（噪声），则可以采用局部噪声处理路径106。相反，如果确定没有噪声出现（无噪声），则可以采用无局部噪声处理路径104。
处理路径104和106示出了可以如何获得和过滤从感应网络108得到的感应信号。无局部噪声处理路径104可以用标准扫描110和非局部过滤112从感应网络108获得感应值。标准扫描110可以使用设定数目的采样操作和/或设定的持续时间来对电极值进行采样以产生感应值。非局部过滤112可以提供不针对于局部噪声事件的过滤，例如由外部噪声引起的那些噪声事件。在特定的实施方式中，非局部过滤112可以包括共模类型过滤，其过滤所有感应电极共有的噪声。
局部噪声处理路径106可以解决局部噪声的不利影响，比如由外部噪声引起的局部噪声。局部噪声处理路径106可以用扩展扫描114和局部过滤116从感应网络108获得感应值。扩展扫描114可以比标准扫描110使用更大数量的采样操作和/或更久的持续时间来对电极值进行采样。另外地，局部过滤116可以提供过滤以移除局部噪声事件，例如由外部噪声引起的那些噪声事件。在特定的实施方式中，局部过滤116可以包括中值过滤。
这样，作为对噪声检测的响应，电容感应信号的处理可以从标准扫描时间和非局部过滤切换到增大的扫描时间和局部过滤。
图2示出了根据另一个实施方式的电容感应系统操作200的流程图。在一个特定的实施方式中，系统操作200可以是图1中所示出的实施方式的一种实现。除了图1中所示出的那些相似项目外，图2还示出了噪声报警操作218和触摸位置计算操作220。
在示出的实施方式中，监听操作202可以包括监听扫描222、监听共模过滤（CMF）224和噪声检测226。监听扫描222可以包括测量感应网络208的多个电极上的信号。可以基于感应网络和期望的噪声源来选择扫描（噪声信号获取）时间。监听CMF 224可以过滤被扫描的所有电极共有的噪声。这些过滤可以使得外部类型噪声（噪声局部到所扫描电极的一个子集）通过噪声检测226。
噪声检测226可以确定任意检测的噪声是否超过一个或者多个阈值。在示出的实施方式中，如果噪声在第一阈值以下，噪声检测226可以激活“无噪声”指示。如果噪声在第一阈值以上，噪声检测226可以激活“噪声”指示。如果噪声在大于第一阈值的第二阈值以上，噪声检测226可以激活“高噪声”指示。
在“无噪声”指示的情况下，可以根据无局部噪声处理路径204来进行处理。这种处理路径204可以利用标准扫描210，其在示出的特定实施方式中可以包括每个电极8个子转换。子转换可以是基本的信号转换事件，并且可以反映一个或者多个完整的输入信号时段的解调和/或整合结果。这类处理还可以包括对在多个电极上感应的值的CMF过滤212。这些值可以随后经过基线和差异计算228，该计算可以确定当前感应值和基线值之间的差异。足够大的差异可以表示触摸事件。
在“噪声”指示的情况下，可以根据局部噪声处理路径206来进行处理。局部噪声处理206可以用扩展扫描214来增大信号采集时间，该扩展扫描214使用16个子转换（即，是无噪声情况的扫描时间的双倍）。处理路径206还可以包括非CMF过滤216，其可以过滤影响局部的一组电极的外部噪声事件。在示出的特定实施方式中，非CMF过滤216可以包括中值过滤216-0和非线性过滤216-1。产生的过滤的感应值可以随后经过基线和差异计算228，这类似于无局部噪声处理路径204中的描述。
在“高噪声”指示的情况下，处理可以包括激活报警指示218。报警指示218可以通知用户和/或系统：噪声电平已经足够高到导致不正确的电容感应结果。在非常特定的实施方式中，这种警告可以是在与感应网络208相关联的显示器（例如，触摸屏显示器）上的视觉警告。然而，警告可以包括其它不同的指示类型，包括但不局限于：不同类型的视觉报警（例如，LED）、音频报警、或者处理器中断，仅举几例。在图2的实施方式中，作为对“高噪声”指示的响应，处理还可以根据局部噪声处理路径206进行。然而，在其它实施方式中，电容感应处理可以被中断、或者可以发生另外的过滤或者信号增强。
操作200还可以包括触摸位置计算220。这个动作可以从由处理路径204和206生成的感应值得到触摸事件的位置。由计算220生成的触摸位置值可以被提供到设备应用、或者类似物。
这样，监听电路可以包括对感应电极的共模过滤以监听局部化的噪声事件，例如来自设备充电器或者类似物的外部噪声。如果噪声电平超过高阈值，可以基于感应的噪声值过滤感应信号和/或可以触发报警器。
现在参考图3，根据实施方式的电容感应系统在系统方框图中被示出并由整体引用字符300来指定。系统300可以包括感应网络308、切换电路332、模拟-数字转换器（ADC）334、信号发生器336和控制器330。感应网络308可以是任意合适的电容感应网络，包括在此公开的互电容感应网络。感应网络308可以包括多个用于感应电容变化的传感器（例如，电极）。
切换电路332可以选择性地启动感应网络308和控制器330之间的信号路径：输入和输出信号路径两者。在示出的实施方式中，切换电路332还可以启动信号发生器336和感应网络308之间的信号路径。
ADC 334可以将通过切换电路308从感应网络308接收的模拟信号转换为数字值。ADC 334可以是任意合适的ADC，包括但不局限于逐次逼近（SAR）ADC、积分ADC、σ-δ调制ADC和“flash”（电压梯型）ADC，仅举几例。
信号发生器336可以产生用于引起来自感应网络308的感应信号的信号。仅举例来说，信号发生器336可以是应用到互电容类型感应网络中的一个或者多个发送电极的周期性发送（TX）信号。TX信号可以在对应的RX信号上产生响应，该响应可以被感应以确定是否发生了触摸事件。
控制器330可以控制系统300中的电容感应操作。在示出的实施方式中，控制器可以包括感应控制电路338、过滤器电路311、位置测定电路320和噪声监听电路302。在一些实施方式中，控制器330电路（例如，338、311、320和302）可以通过执行指令的处理器来实现。然而，在其它实施方式中，所有的或者部分的这些电路可以通过定制的逻辑和/或可编程逻辑来实现。
感应控制电路338可以产生用于控制来自感应网络308的信号的获取的信号。在示出的实施方式中，感应控制电路338可以激活应用到切换电路332的切换控制信号SW_CTRL。在特定的实施方式中，可以使用互电容感应，并且感应控制电路338可以顺序地将TX信号从信号发生器336连接到感应网络308内的TX电极。随着每个TX电极用TX信号驱动，感应控制电路338可以顺序地将RX电极连接到ADC 334以产生每个RX电极的数字感应值。理解到其它实施方式可以使用不同的感应操作。
噪声监听电路302还可以通过激活切换控制信号SW_CTRL来控制获取来自感应网络308的信号。然而，噪声监听电路302可以配置到感应网络308的路径以启动检测局部噪声，与触摸事件相反。在特定的实施方式中，噪声监听电路302可以将信号发生器336与感应网络308隔离开。另外地，多组电极（例如，RX、TX或者两者）可以同时连接到ADC 334。噪声监听302可以过滤这些数字值并随后将它们与噪声阈值比较来确定噪声电平。这些动作可以包括到达如图2所描述的“无噪声”、“噪声”和选择性的“高噪声”测定。
根据来自噪声监听电路302的噪声测定，控制器330可以改变电容感应操作。在一个实施方式中，如果检测到噪声，信号获取时间可以被增大（例如，子转换增大）并且过滤可以被改变（例如，中值过滤代替共模过滤）。
过滤电路311可以过滤在感应操作和噪声检测操作期间生成的感应值。在示出的实施方式中，过滤电路311可以启动一个或者多个类型的中值过滤316和一个或者多个类型的CMF 312。理解到过滤电路可以是对表示感应电容的数字值进行操作的数字电路。在特定的实施方式中，过滤电路311可以包括根据从ADC 334输出的值产生感应值数据阵列的处理器。这些感应值阵列可以根据一个或者多个选定的过滤算法来被操作，从而产生过滤的感应值的输出阵列。由过滤电路311使用的过滤类型可以基于检测的噪声电平来被选择。
位置测定电路320可以获得过滤的感应值以产生触摸位置值（或者没有检测到的触摸），以用于其它进程，例如由设备运行的应用。
这样，电容感应系统可以包括用于检测噪声值的监听电路以及可基于检测的噪声电平选择的数字滤波器。
现在参考图4，根据另一实施方式的电容感应系统在系统方框图中被示出并由整体引用字符400来被指定。在图4的实施方式中，噪声监听操作可以基于系统状况而改变。在示出的特定实施方式中，噪声监听可以基于充电器的存在而被启动或者被失效。
系统400可以包括类似于图3的部分，并且这些部分可以具有和图3相同的或者等价的结构。图4不同于图3的地方在于，图4还示出了充电器接口440、电池接口448、电力控制电路441和应用446。
充电器接口440可以使得电力被提供到通过电池接口448为电池充电的系统400。在一些实施方式中，充电器接口440可以是物理接口，该接口在充电器442和系统400之间建立机械连接。在特定的实施方式中，这种物理连接可以包括接地，其可以引起如图22中所示出的注入电流。然而，可选的实施方式可以包括无线充电接口。
当充电器442被耦合到系统400时，电源控制电路441可以激活充电指示（充电），并且因此可以出现外部噪声源。另外地，电力控制电路441可以通过电池接口448控制电池的充电操作。
再参考图4，监听电路402’可以响应于充电器指示（充电）来改变监听操作。在一个实施方式中，如果充电指示未被激活，则指示充电器442没有出现，监听电路402’可以被失效。如果充电指示被激活，监听电路402’可以被启动。然而在其它实施方式中，监听电路402’可以基于充电器指示（充电）在不同类型的监听操作之间切换。
理解到，虽然充电器可以是一个噪声源，但设备的其它类型的电源可以是噪声源（例如，这些设备内的AC/DC转换器）。例如，一些设备可以用其自身的外部电源或者甚至是汽车内的充电器来被连接到计算机。
应用446可以是系统400可执行的使用来自位置测定电路420的位置值的程序。
这样，电容感应系统可以基于系统的物理状况来改变检测噪声值的监听电路操作。
现在参考图5，根据进一步的实施方式的电容感应系统在系统方框图中被示出并由整体引用字符500来被指定。在图5的实施方式中，当噪声超过阈值时可以产生报警。
系统500可以包括类似于图3的部分，并且这些部分可以具有和图3相同的或者等价的结构。图5不同于图3的地方在于，图5还示出了报警电路518、显示器548和应用546。
当检测的噪声被确定超过高阈值时，监听电路502可以为报警电路516提供噪声电平指示。当超过噪声阈值时，报警电路516可以激活一个或者多个警报。在示出的非常特定的实施方式中，报警电路516可以提供报警（报警显示）到显示器548。根据这些报警，显示器548可以示出指示触摸输入受到噪声影响（例如，触摸输入将不被接受，等等）的视觉报警。在一个特定实施方式中，显示器548和感应网络508可以是触摸屏组件（即，感应网络508被物理地覆盖在显示器548上）。
在一些实施方式中，报警电路516可以将报警提供到应用546。这些应用可以随后改变执行和/或产生它们自身的报警。此外，如连同图2所描述的，报警可以采取不同的其它形式（例如，中断，或者类似形式）。
这样，电容感应系统可以在噪声电平超过预定阈值的事件中为用户产生报警。
现在参考图6，根据另一实施方式的电容感应系统在系统方框图中被示出并由整体引用字符600来被指定。图6的实施方式示出了使用处理器和指令以提供监听、可选的过滤和报警功能的一个实现。
系统600可以包括切换电路632、控制器630、电容感应系统678、振荡器电路650、ADC 634、指令存储器660、通信电路656、随机存取存储器（RAM）658和电源控制电路644。
切换电路632可以在感应网络608和系统600内的电路之间提供模拟信号路径。在示出的实施方式中，切换电路632可以包括若干通道664-0到664-7和通道多路复用器（MUX）672。切换电路632内的切换和多路复用操作可以由控制器630提供的切换控制信号（SW_CTRL）控制。每个通道（664-0到664-7）可以包括若干输入/输出（I/O）开关（一个被示出为666），所述开关被连接到I/O连接件631、I/O MUX 668、以及采样和保持（S/H）电路670。每个I/O开关（666）可以将对应的I/O 631连接到RX路径（一个被示出为674）或者TX路径（一个被示出为676）。I/OMUX 668可以将通道内的一个RX路径674连接到对应的S/H电路670。TX路径676可以接收TX信号。通道MUX 672可以选择性地将每个通道（664-0到664-7）内的S/H电路670连接到ADC 634。
ADC 634可以包括在此描述的任意合适的ADC或者等价物。
图6示出了连接到互电容感应网络608的系统600。感应网络608可以包括由TX板（一个被示出为608-0）形成的TX电极和RX板（一个被示出为608-1）。通过操作切换电路632，TX电极可以被连接到TX路径676，而多个RX电极被连接到对应的RX路径674。
在图6的实施方式中，控制器630可以包括处理器630-0和数字处理电路630-1。处理器630-0可以响应于储存在指令存储器660中的指令来控制数字处理电路630-1的操作。指令存储器660可以包括噪声监听指令602、报警控制指令618和过滤指令611。过滤指令611可以包括多个过滤操作，而在示出的实施方式中，可以包括中值过滤指令616和CMF指令612。
根据噪声监听指令602，控制器630可以产生将多个I/O 631连接到ADC 634的信号。在一个实施方式中，值可以经过初始监听CMF操作。这些操作可以从过滤指令611调用，或者被构建到噪声监听指令602中。产生的值可以随后与一个或者多个阈值相比较以确定噪声电平。如果噪声电平超过某个电平，监听电路602可以建立用于过滤局部噪声（例如，外部噪声源）的电容感应参数。在一些实施方式中，这些参数可以包括其它实施方式描述的那些参数，包括增大的扫描时间和/或非共模（例如，中值）过滤。另外地，如果噪声阈值电平在另外的某个电平以上，报警指令618可以被调用以产生恰当的报警。
处理器630-0单独或者与数字处理电路630-1结合，均可以执行用于检测噪声和/或过滤感应值的算术运算和逻辑运算。
电容感应系统678可以包括用于执行电容感应操作的电路。在一些实施方式中，电容感应系统678可以包括感应控制电路638，该感应控制电路638产生用于控制切换电路632的切换控制信号。在一个实施方式中，电容感应系统678可以基于控制器630建立的标准来执行感应操作。在特定的实施方式中，控制器630可以基于噪声电平改变感应时间（例如，子转换的数量）。
再参考图6，振荡器电路650可以产生用于控制系统600内的操作的时序的信号。在一个实施方式中，在TX路径676呈现的TX信号可以由振荡器电路650提供，或者从由振荡器电路650生成的信号得到。
通信电路656可以将电容感应结果提供到其它系统或者包括电容感应系统600的设备的电路。RAM 658可以被提供以使处理器630-0能够执行算术运算和/或暂时地存储指令数据。在特定的实施方式中，RAM 658可以存储由处理器630-0操作以检测噪声和/或过滤电容感应值的感应值矩阵。
电力控制电路644可以为系统600内的不同部分产生电源电压。在一些实施方式中，电源控制电路644提供充电指示，类似于图4所描述的，当充电器被耦合到系统600时，其可以进行指示。处理器630-0随后可以在充电器不存在时忽视噪声监听指令602，或者可以基于充电器的存在或者不存在来在多个监听算法之间进行选择。
图6还示出了定时器电路652和可编程电路654。定时器电路652可以提供由系统600的不同部分使用的时序功能。可编程电路654可以用配置数据编程以执行定制功能。在示出的实施方式中，可编程电路654可以包括可编程数字块。
在非常特定的实施方式中，系统600可以用美国加利福尼亚，San Jose的Cypress半导体公司开发的
Figure BDA00002499879900141
型可编程片上系统来被实现。
这样，电容感应系统可以包括可以执行以下任意一项的处理器：噪声监听指令、噪声报警指令、中值过滤和CMF。
图7是示出了根据实施方式的用于互电容感应网络708的噪声监听配置的原理图。感应网络708可以包括由互电容Cm彼此耦合的第一电极（一个被示出为780）和第二电极（一个被示出为782）。由噪声电压源784表现的在一个或者多个第一电极780上的噪声可以通过互电容耦合来感应噪声信号（Ix）。在非常特定的实施方式中，第一电极780可以是TX电极，而第二电极782可以是RX电极。然而，TX电极不是由任意系统生成的TX信号驱动的，而是用于检测噪声。
图8A和8B示出了根据实施方式的不同的噪声监听配置。
图8A示出了根据一个实施方式的用于互电容感应网络808的噪声监听配置。感应网络808可以包括在一个方向布置的TX电极（一个被突出显示为880）和在另一个方向布置的RX电极（一个被突出显示为882）。在示出的实施方式中，几组RX电极882（在本实施方式中为两组）可以被连接到RX路径（RX0到RX7）以用于噪声监听操作。TX电极880可以被连接到地。
图8B示出了根据另一个实施方式的用于互电容感应网络808的噪声监听配置。感应网络808可以具有图8A中所示出的结构。然而，RX电极882和TX电极880可以被共同地连接到相同的RX路径。在示出的特定实施方式中，RX路径RX0到RX3可以被连接到两个RX电极882和一个TX电极880，而RX路径RX4到RX7可以被连接到两个RX电极882和两个TX电极880。
这样，当TX信号被阻止应用到网络时，互电容感应网络的RX电极和/或TX电极可以被连接到电容感应输入端以监听噪声。
图9A和9B示出了根据实施方式的监听操作。
图9A示出了具有连续的噪声监听操作的监听操作900-A。由箭头“t”示出时间进程。监听操作900-A可以从监听扫描动作902开始。该动作可以包括通过多个传感器（例如，电极）获得电容值。在特定的实施方式中，这些步骤可以包括建立到类似于图8A或者8B中所示出的互电容感应阵列的连接。在监听扫描902后，已获得的值可以经过监听CMF 904。监听CMF可以包括共模过滤，该共模过滤可以将所有电极共有的噪声过滤出去，并由此帮助分离局部噪声（例如，外部类型噪声）。过滤的感应值可以随后经过噪声检测动作906。这些动作可以将感应的电容水平与一个或者多个限定值相比较以确定噪声电平。在噪声检测动作906后，监听操作900-A可以重复，执行另一个监听扫描动作902。
图9B示出了具有管路式噪声监听操作的监听操作900-B。由箭头“t”示出时间进程。监听操作900-B可以从监听扫描动作902-1开始，该监听扫描动作902-1可以获得第一组原始电容值。在监听扫描操作902-1后，可以开始下一个监听扫描操作902-2。然而，当该第二扫描动作（902-2）正在进行时，在第一扫描动作902-1中已获得的第一组原始数据可以被共模过滤904-1和经过噪声检测906-1。
这样，当原始数据被收集以用于电极上的噪声监听时，先前收集的原始数据可以被共模过滤和检测噪声事件。
在一些用发送TX信号（即，激励信号）驱动TX电极同时RX电极通过互电容提供感应信号的互电容实施方式中，在监听扫描动作（例如，902和/或902-1）中，可以在RX电极上感应电容，但是无需用发送信号驱动TX电极。
图10在流程图中示出了根据一个实施方式的噪声监听操作1000。操作1000可以包括扫描初始化1010。扫描初始化可以配置到感应网络的连接以启动在多个通道的噪声感应。该初始化可以包括将感应网络配置从标准触摸感应配置改变到噪声监听配置。
一旦扫描初始化1010完成，操作1000可以并行执行噪声扫描1012和噪声检测1014。噪声扫描1012可以包括从电极获得感应值。噪声检测1014可以包括从先前已获得的感应值检测噪声。一旦噪声扫描完成（来自1016的是），噪声监听操作1000可以将感应网络恢复到正常状态1018。正常状态可以是用于标准感应操作（例如，触摸感应）的状态。
图11示出了根据实施方式的扫描初始化操作1100。扫描初始化操作1100可以是如图10中示出的1010的一个特定的实现。扫描初始化操作1100可以是用于互电容感应网络的扫描初始化操作。操作1100可以包括不启动在标准扫描操作中使用的可能干扰噪声检测（1120）的任意电路。在示出的实施方式中，动作1120可以包括关闭连接到感应网络的电流数字-模拟转换器（iDAC）。RX路径可以被配置为高阻抗输入（1122）。RX路径可以随后被连接到输入通道（1124）。信号收集时间（例如，扫描时间）可以随后被设定为适于待检测的噪声的时间。在图11的实施方式中，该动作可以包括将子转换的数量设定（1126）到预定值。所有激活的通道可以随后被开启（1128）。该动作可以使得电极被连接到电容感应电路。随后可以开始扫描（1130）。该动作可以获得原始感应值以启动噪声检测。扫描初始化操作1100随后可以结束。
图12示出了根据实施方式的恢复正常操作1232。恢复正常操作1232可以是图10中示出的1018的一个特定的实现。恢复正常操作1232可以包括从输入通道断开所有RX路径（1234）。这些RX通道可以随后被配置用于标准感应操作（1236）。信号收集时间（例如，扫描时间）可以随后被返回到用于标准感应操作（1238）的时间。在图12的实施方式中，该动作可以包括设定子转换的数量。操作1232可以包括启用在标准扫描操作中使用的先前失效的电路（1240）。在示出的实施方式中，动作1240可以包括打开iDAC。恢复正常操作1232随后可以结束。
图13示出了根据实施方式的噪声检测操作1314。噪声检测操作1314可以是图10中示出的1014的一个特定的实现。噪声检测操作1314可以包括CMF操作1340。该过滤可以移除电极共有的噪声，并因此可以改善来自任意局部噪声（即，外部噪声）的信号。操作1314可以随后确定噪声值。在示出的特定实施方式中，确定噪声值可以包括从CMF过滤的值中找到最大值和最小值（1342），并随后确定这些值之间的差异（1344）。
噪声值可以随后与第一阈值相比较（1346）。如果噪声值在第一阈值以上（来自1346的是），监听逾时值可以被重置（1348），并且噪声电平可以被设定到第一值（开启）（1350）。如果噪声被确定在第一阈值以上，噪声还可以与第二阈值相比较（1352）。如果噪声值在第二阈值以上（来自1352的是）），噪声电平可以被设定到第二值（报警）（1354）。操作可以随后结束1366。如果噪声值在第二阈值以下（来自1352的否），操作也可以结束1366。
如果噪声值不在第一阈值以上（来自1346的否），噪声检测操作1314可以确定噪声电平是否应该被返回到零值（即，无噪声）。在示出的实施方式中，噪声电平可以被检测以查看其是否仍然指示高噪声状态（即，开启或者报警）（1356）。如果没有升高的噪声被示出（来自1356的否），逾时值可以被重置（1348）。如果升高的噪声被示出（来自1356的是），逾时值可以被增大（1360）。逾时值可以随后与限定值相比较（1362）。如果逾时值超过限定值（来自1362的是），噪声电平可以被返回到无噪声状态（1350）。如果逾时值没有超过限定值（来自1362的否），操作可以结束1366。
图14是示出了根据一个实施方式的噪声检测操作的时序图。图14包括噪声数据波形，其示出了由噪声监听操作获得的噪声感应值。投射到噪声数据波形上的是两个噪声阈值电平（第一阈值和第二阈值））。
图14还包括噪声电平波形，其示出了由噪声检测操作确定的噪声电平。噪声电平波形可以示出三个不同的噪声电平。噪声状态=关可以示出噪声值在第一阈值以下。噪声状态=开可以示出噪声值在第一阈值以上。噪声状态=报警可以示出噪声值在第二阈值以上。
再参考图14，在大约时间t0处，噪声值可以超过第一阈值。结果，噪声检测操作可以将噪声电平设定到开。最后，噪声电平逾时，并且在时间t1，噪声电平可以返回到关状态。
在大约时间t2处，噪声值可以超过第二阈值。结果，噪声检测操作可以将噪声电平设定到报警。最后，噪声电平逾时，并且在时间t3，噪声电平可以返回到关状态。
现在参考图15，在流程图中示出了根据实施方式的局部噪声过滤操作1516。局部噪声过滤操作1516可以在局部（即，非共模）噪声电平被确定超过某个电平的事件中在感应数据上被执行。操作1516可以包括输入感应信号（1568）。该动作可以包括输入从连接到感应电极的ADC生成的原始计数值。
操作1516可以找到主信号（1570）。该动作可以定位潜在的触摸位置。如将被想起的，局部噪声可以出现在触摸位置周围。在一个实施方式中，主信号可以与具有最高响应（其将在不存在噪声的情况下指示触摸）的传感器相对应。操作1516可以随后将来自邻近的传感器的信号缩放到对应的主传感器信号（1572）。邻近的传感器可以是物理上接近主传感器的传感器。在一个实施方式中，邻近的传感器可以是在主传感器的对侧的传感器。当有效的触摸事件发生时，缩放操作可以基于邻近的电极如何不同于主传感器来改变这样的电极的感应值。
在一个非常特定的实施方式中，当触摸出现在电极时，缩放可以基于平均值。可以根据以下缩放因子来缩放邻近电极的感应值：
kA=(BT平均值/AT平均值)，kC=(BT平均值/CT平均值)
其中kA是来自邻近电极B的电极A的计数值的缩放因子；kC是来自邻近电极B的与电极A相对的电极C的计数值的缩放因子；而AT平均值、BT 平均值和CT平均值是从对这些电极的触摸得到的平均感应值。
在缩放邻近的传感器后，可以对主信号应用中值过滤（1574）。该动作可以包括向电极的感应值应用中值过滤。在一个实施方式中，中值过滤可以从三个连续的时间段被应用到传感器信号。可以被维持超过多个时间段的真实的触摸事件可以提供增大的计数值。比较起来，局部噪声电平可以随着时间改变极性。中值过滤操作（例如，1574）可以是被执行的非线性过滤的第一类型。
操作1516还可以包括自适应抖动滤波（AJF）操作（1576）。AJF操作（例如，1576）可以是另一种非线性过滤操作。下面更详细地描述AJF操作的一个特定实施例。
在AJF操作（1576）后，之前的缩放操作（例如，1572）可以被反转。换言之，对应于接近主传感器的相邻传感器的过滤的感应值可以被“去缩放”（1578）。产生的一组感应值可以随后被输出1580。
图16A和16B示出了根据实施方式的测定来自电极的主信号。图16A和16B示出了物理上布置为两组的电极，示出为槽1684-0/1。用不同的感应操作，感应操作可以感应到不同槽的感应电容值。在一个非常特定的实施方式中，槽1684-0/1可以是通过互电容耦合到相同的TX电极的RX电极。
图16A示出了确定电极1688具有最高响应（在本实施方式中为计数）的感应操作。因此，该电极可以被认为是“主”电极。相邻主电极1688的电极1686可以被认为是相邻电极。对应于相邻电极1686的感应值可以相对于主电极的感应值被缩放。
图16B示出的感应操作中，主电极1688出现在邻近槽1684-0/1的端部。在这种布置中，每个主电极的相邻电极1686可以是不同槽中的电极。
现在参考17A和17B，在流程图中示出了根据一个实施方式的AJF操作1700。AJF可以是如图15中示出的1576的一个特定的实现。基于随着时间的电极的子集的平均差异，AJF操作1700可以在这些电极上执行过滤。图17A和17B是流程图的不同部分，这两个流程图之间的连接由
Figure BDA00002499879900191
和
Figure BDA00002499879900192
标出。
首先参考图17A，AJF操作1700可以包括输入当前信号值的阵列、以及先前生成的过滤的信号值（1702）。在示出的实施方式中，这可以包括输入值Msig-1{0…k}，其可以是由AJF操作1700生成的针对电极组（例如，槽）的之前过滤的值；值Sig-1{0…k}，其可以是对于相同电极组的先前输入的感应值（其在一些实施方式中可以包括缩放和/或中值过滤）；以及值Sig{0…k}，其可以是对于相同电极组的当前输入的感应值。
不同的值可以被初始化为零，包括正差异值sdp、负差异值sdn、以及迭代计数值i和ir（1704）。如从以下讨论中将理解到的，正差异值sdp可以表示之前的感应值组和当前的感应值组的正变化的相关度。负差异值sdn可以表示相同的相互关系，不过是在另一（即，极性相反）方向。
操作1700可以确定之前的感应信号和当前的感应信号之间的差（1706）。在示出的实施方式中，可以创建保存这些值（在此称为差值）的阵列Mdiff{0…k}。
操作1700可以随后使用这些差值来产生正差异值和负差异值（1708）。在示出的实施方式中，该动作可以包括确定之前的感应值和其当前的电平之间的差异是否为正、负或者零。正值将增大电极组的正差异。类似地，负值将减小电极组的负差异。在示出的实施方式中，值无差异（零）可以导致正差异值和负差异值两者被增大。
一旦生成差异值，操作可以随后计算感应信号集合（即，当前的和之前的集合）之间的差的平均总和（1710）。函数“fix”可以移除数字的小数部分（1711）。这些平均值在图17的实施方式中被示出为th_av。如果平均差（th_av）在阈值以上（来自1712的否），过滤可以停止，而当前的输入值组Sig{0…k}可以被保存为用于下一个过滤操作的过滤值，并且可以被输出为过滤的值（1718、1722、1724）。这样的阈值检查可以从在电极组上发生的多点触摸事件开始计数。
如果平均差（th_av）在阈值以下（来自1712的是），差异值可以与相关限定值相比较（1714）。如果任一（即，正或者负）差异值足够小（来自1714的否），过滤可以再次结束，当前的输入值组Sig{0…k}可以被保存为用于下一个过滤操作的过滤值，并且输出为过滤的值（1718、1722、1724）。
如果平均差（th_av）在阈值以下且感应信号集合之间的相关度很高（来自1714的是），平均差值th_av可以与最小值（在该情况下为0）相比较（1716）。如果在感应信号集合之间没有什么差异（来自1716的是），当前的信号感应值集合和之前过滤的感应值集合可以被平均以创建当前的过滤的感应值集合（1720）。该集合可以被保存为用于下一个过滤操作的过滤值，并且输出为过滤的值（1718、1722、1724）。
现在参考图17B，当平均差值（th_av）和差异值在预定范围内时，操作1700可以调用加权函数1726。当一组感应值中有限数量的感应值超过加权阈值时，加权函数可以增大感应值。根据一个特定实施方式的加权函数将在下面进行更详细地描述。加权函数可以返回加权值（delta_av），该加权值可以被用于加权在过滤的集合中的感应值。
如果加权函数指示无加权（即，delta_av=0）（来自1728的是），过滤可以停止，而当前的输入值组Sig{0…k}可以被保存为用于下一个过滤操作的过滤值，并且输出为过滤的值（1718、1722、1724）。
如果加权函数提供加权值（即，delta_av≠0）（来自1728的否），操作可以基于差值和加权值（delta_av）的极性来选择性地加权当前的感应值。特别地，如果电极的差值具有和加权值相同的极性（来自1730的否），感应值可以不被加权。
然而，如果电极的差值具有和加权值不同的极性（来自1730的是），差值的大小可以与加权值相比较(1732)。如果差的大小小于加权值的大小（来自1732的否），多通路（multi-pass）值可以被检查以确定当前操作是否为初始通路（pass）（1734）。如果它是初始的加权通路（来自1734的否），操作1700可以继续到下一组值（1738）。然而，如果它是后继的加权通路（来自1734的是），当前的值可以被设置到之前过滤的值，而操作1700可以继续到下一组值（1738）。如果感应值之间的差的大小大于加权值的大小（来自1732的是），加权值可以从当前值减去（1740），而操作1700可以继续到下一组值（1738）。
当一组感应值的所有感应值已经被检查了加权时，可以根据加权值创建差集合（1742）。多通路值可以随后被检查以确定当前操作是否为最后的通路（1744）。如果操作不是最后的通路（来自1744的是），可以用更新的值再次调用加权函数。如果操作是最后的通路（来自1744的否），当前的一组过滤的值可以被保存为用于下一个操作的过滤值，并且输出为过滤的值（1718、1722、1724）。
现在参考18A和18B，在流程图中示出了根据一个实施方式的加权函数1800。加权函数1800可以是图17中示出的1726的一个特定的实现。当一组电极中的有限数量的电极超过加权阈值时，加权函数1800可以加权该组电极中的感应值。图18A和18B是流程图的不同部分，两个流程图之间的连接由
Figure BDA00002499879900221
标出。
首先参考图18A，加权函数1800可以包括输入当前的过滤的值Msig{0…k}和差值Mdiff{0…k（1846）。函数1800可以随后检查电极组中每个电极的过滤的值以查看其是否超过加权阈值（WTH）。每当感应值超过加权阈值（WTH），范围值可以增大（1848）。因此，范围值（范围）可以表示在电极组中有多少电极超过了WTH。
一旦范围值被建立，加权值可以被初始化（1849）。
每个过滤的值可以与加权阈值相比较（1850）。根据该比较，产生的加权值（delta_av）的分量可以根据范围值来被增大或者被减小。在示出的实施方式中，如果范围值在某个最小值和最大值以外（在示出的实施方式中，小于或者大于2），加权分量可以是过滤的值的差值（delta_av=delta_av+Mdiff[i]）。然而，如果范围值在预定的范围以内（在本实施方式中，是“2”），加权分量可以被增大差值乘以加权因子（Nwg）的乘积（delta_av=delta_av+Nwg*Mdiff[i]）。
一旦所有过滤的值被比较且加权值的分量被添加，可以生成所述值的平均值1852。在示出的实施方式中，加权值的小数部分可以随后被移除（1853）。
现在参考图18B，如果加权值是零（来自1854的是），加权函数可以结束，而加权值（零）可以被提供为输出加权值（1856）（用于AJF）。如果加权值是正，一组差值的最大差值（Max）可以被确定（1856）。如果加权值（delta_av）大于最大值（Max），加权值可以被设置到最大值（1858）。以类似的方式，如果加权值是负，一组差值的最小值（Min）可以被确定（1860）。如果加权值（delta_av）大于最小值（Min），加权值可以被设置到最小值（1862）。
加权值（delta_av）可以随后由上限值DF_MAX和下限值DF_MIN定界（1864）。如果加权值（delta_av）大于上限值，其可以被设置到上限值。类似地，如果加权值（delta_av）小于下限值，其可以被设置到下限值。
产生的加权值可以随后被提供为输出加权值（1856）（用于AJF）。
理解到17A到18B示出了根据非常特定的实施方式的AJF和加权函数。可选择的实施方式可以用其它电路和/或架构来实现这些操作、或者等价的操作。
图19是示出了类似于图17A到18B中示出的AJF过滤和加权函数的另一个实现的流程图。图19示出了处理1900，其包括第一部分1966，其产生平均差值（th_av）、正差异值（sdp）和负差异值（sdn），如针对图17A所描述的。第二部分1970可以产生加权值（delta_av），类似于图18A/B所描述的。第三部分1968可以产生过滤输出值，如图17B中所示出的。
现在参考图20，在流程图中示出了可以被包含在实施方式中的中值过滤2000。中值过滤2000可以包括输入来自连续的采样时段（即，采样窗口）的一组感应值（2003）。在图20的特定的实施方式中，采样窗口有三个。三组值的中值可以被确定，并随后提供为输出值（2005）。
实施方式可以被用在电容感应系统中，以减小局部于所有电极的子集的噪声的不利影响，例如从外部噪声源产生的噪声的不利影响。
当将设备耦合到充电设备时，通过过滤耦合到触摸对象（例如，手指）的充电器噪声，实施方式可以改善该设备的电容感应。
在甚至对于在1-200kHz方波噪声范围内的3Vp-p以下的噪声，可能提高稳定性和性能时，以上描述的跳频算法可以被改进。在此描述的实施方式可以被用于满足关于充电器噪声的设备需求。一个改进可以包括改变状态机以执行另外的监听方法，该监听方法独立地检查每个传感器上的实际的原始计数值以决定是否需要频率变化。在以下描述的实施方式中的其它方法还可以被用于提高所有可用配置的基线更新，以保持基线在可能的设备环境变化下是最新的。
通常地，以上描述的实施方式在正常扫描之前执行噪声监听扫描，如图1和图2示出的。为了消除监听对LCD共模节点噪声的敏感性，共模节点过滤器被应用于监听数据。在过滤后，噪声检测器定义噪声电平（基于阈值和逾时技术）。如果没有检测到充电器噪声，则扫描和处理路径不被充电，如标准扫描104、204中所示出的。通常执行带有管路式过滤、CMF、基线和差计算的正常扫描（例如，带有8个子转换的扫描），如图2的212和228中所示出的。如果检测到可接受的充电器噪声（例如，Rx通道不饱和，并且系统SNR减小但大于1-2），则正常扫描时间增大（例如，两倍于转换或者类似动作的时间），如扩展扫描114、206中所示出的。管路式过滤（排除了CMF）可以执行中值过滤216-0、非线性噪声过滤216-1、以及基线和差计算228，如图2中所示出的。如果检测到不可接受的噪声（例如，Rx通道饱和，并且系统SNR小于1），则噪声报警器218定义充电器噪声报警标志，并且系统试图通过充电器噪声扫描和处理路径解决问题。
跳频的概念是检测到超过某阈值的噪声并切换到噪声在阈值以下的不同频率。如果在列表中没有一个频率满足噪声要求，则将挑选出最为安静的那个频率并以该频率进行操作。在超过某个其它可接受的噪声阈值时，系统可以监听噪声并开启过滤。带有跳频的噪声监听和过滤的组合可以使用三个不同的阈值：1）第一噪声阈值，其中噪声可以用过滤器来过滤；2）第二噪声阈值，其中噪声不能被标准过滤器完全过滤，并且可能需要频率变化；以及3）第三噪声阈值，其中噪声被认为是过量噪声，并且其中噪声不能被过滤的标志被发送到主机。
图23是根据一个实施方式的检测到的噪声2301和三个噪声阈值2302-2306的图2300。检测到的噪声2301被示出为在被发送到主机的包中的数据值（还被称为计数）。如图23中所示出的，检测到的噪声2301超过第一噪声阈值2302，在该处充电器护甲(charger armor)特性被激活。充电器护甲特性指的是在此描述的识别、限定和过滤在设备上检测到的噪声的技术的不同组合。出于方便而使用短语“充电器护甲特性”，但是其可以包括在此描述的监听、检测和过滤技术的任意一个不同组合。检测到的噪声2301还可以超过第二噪声阈值2304，在该处充电器护甲过滤被激活，并且需要频率变化。充电器护甲过滤与跳频的组合可以导致较好的噪声抑制。检测到的噪声2301还可以超过第三噪声阈值2306，在该处检测到的噪声2301被认为是过量噪声。在该情况中，主机可以忽略数据（例如，检测到的触摸）。
图24是示出了根据一个实施方式的噪声抑制方法2400的流程图。方法2400可以通过处理逻辑来被执行，该处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑线路等等）、软件（例如，在通用计算系统或者专用机器上运行的软件）、固件（嵌入的软件）、或者其任意组合。在一个实施方式中，图3、4、5和6的控制器330、430、530、630执行方法2400的一些操作。选择性地，图3、4、5和6的电容感应系统300、400、500和678的其它部件可以执行方法2400的一些或者全部操作。
参考图24，方法2400从校正所有可用频率（块2401）和初始化那些频率的基线（块2402）开始。接下来，处理逻辑以特定的工作频率扫描面板（块2403）。接下来，处理逻辑确定设备的充电器护甲特性是否被启动（块2404）。如果没有，处理逻辑继续到计算型心（块2460），如以下描述的。然而，如果在块2404处，充电器护甲特性被启动，处理逻辑监听噪声（块2405）。检测到的噪声可以归为四种电平：1）“无噪声”，没有噪声被检测到（例如，噪声在第一噪声阈值2302以下）；2）“噪声电平1”，需要充电器护甲过滤（噪声在第一噪声阈值2302以上）；3）“噪声电平3”，需要频率变化（噪声在第二噪声阈值2304以上）；以及4）“噪声电平2”，检测到过量的噪声（噪声在第三噪声阈值2306以上）。
如果处理逻辑确定噪声在“无噪声”电平，其中噪声小于第一噪声阈值（块2410），处理逻辑不启动中值过滤（块2411）。如果处理逻辑确定噪声在“噪声电平1”（块2420），处理逻辑启动中值过滤（块2421），并且可以在跳频上执行基线（baseline）更新（块2422）。如果处理逻辑确定噪声在“噪声电平3”（块2430），处理逻辑启动中值过滤（块2431），并且确定是否所有的频率被监听到（块2432）。如果在块2432不是所有频率被监听，处理逻辑选择下一个可用配置（块2433）。当所有频率在块2432被列出时，处理逻辑选择具有最低噪声的配置（块2434）。如果处理逻辑确定噪声在“噪声电平2”（块2440），处理逻辑设置标志“过量的噪声”（块2441）。
接下来，处理逻辑确定中值过滤是否被启动（块2450）。如果没有，处理逻辑设置子转换的原始数量（块2452），如以上在正常扫描中所描述的。然而，如果中值过滤被启动，处理逻辑增大子转换的数量（块2451）。例如，以上在扩展扫描中所描述的，子转换数量可以被增加为两倍。
接下来，处理逻辑计算可能或者可能没有经过滤的数据的型心（块2560）。然而在进一步的实施方式中，如所示出的，处理逻辑可以确定检测到的噪声在“噪声电平2”（块2440）中是否是过量的，或者在“噪声电平3”（块2430）中是否需要频率变化（块2461）。如果不是，处理逻辑回到块2403的扫描面板。如果是，处理逻辑将之前的触摸数量赋给当前的触摸数量（块2462）。这样可以操作为可以防止对因单个采样具有过量的噪声而造成的噪声毛刺进行反应的去抖动特性。同样的，当转换到新频率时，去抖动特性可以被用于追踪触摸数量。
图25是示出了根据一个实施方式的使用跳频和伪触摸过滤的噪声抑制方法的流程图。方法2500可以通过处理逻辑来执行，该处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑线路等等）、软件（例如，在通用计算系统或者专用机器上运行的软件）、固件（嵌入的软件）、或者其任意组合。在一个实施方式中，图3、4、5和6的控制器330、430、530、630执行方法2500的一些操作。选择性地，图3、4、5和6的电容感应系统300、400、500和678的其它部件可以执行方法2500的一些或者全部操作。
参考图25，方法2500从初始化硬件（块2501）和初始化固件（块2502）开始。初始化硬件可以包括设定用于扫描感应网络的电极的电路，例如切换电路、ADC、信号发生器，等等。作为初始化固件的一部分，处理逻辑可以分配全局变量、初始化扫描设置（块2503）和初始化跳频设置（块2504）。块2503的初始化扫描设置可以包括，例如，设置将要执行的扫描循环数（例如，子转换数），哪个电极将被扫描、扫描顺序、初始化与扫描相关联的任意变量和阈值、或者类似内容。块2504的初始化跳频设置可以包括，例如，设置可用的频率数、与跳频算法相关联的变量和阈值、或者类似内容。接下来，处理逻辑执行预扫描例程（块2505），其中处理逻辑设定扫描设置（块2506），并且执行跳频算法（块2507）。同样的，作为预扫描例程的一部分，处理逻辑可以扫描电极以获得电极的基线电平。当在设备上没有触摸时，基线被测量并且被用于确定从基线（原始数据）的变化在触摸阈值以上。预扫描例程可以包括从本公开内容获益的本领域中的普通技术人员将理解到的其它系统操作。
接下来，处理逻辑确定扫描是否被启动（块2508）。如果没有，处理逻辑启动扫描（块2515）、更新寄存器（块2516）、并且将数据报告到主机（块2517）、回到块2505的预扫描例程。当扫描在块2508被启动时，处理逻辑扫描传感器（块2509）并处理结果（块2510）。作为处理结果的一部分，处理逻辑可以确定原始计数和基线之间的差。原始计数可以是表示在电极上测量的电容的数字值。同样的，作为处理结果的一部分，处理逻辑计算型心（块2511）。型心可以确定触摸的坐标位置，例如触摸的X/Y坐标。这可以以像素的形式，或者以映射触摸表面的坐标系的形式报告出来。如在此描述的，当某个条件适用时，处理逻辑还可以执行过滤。在所述的实施方式中，在块2510处理结果包括执行伪触摸过滤（块2520）。在块2520执行的伪触摸过滤的不同实施方式在下面参照图26-32来进行描述。
在一个实施方式中，作为处理结果的一部分，处理逻辑还可以确定接近感应网络的手指数是否大于零（块2512）。如果是，处理逻辑更新闲置的基线（块2513）并返回到激活的配置（块2514），例如返回到块2515。闲置的基线更新可以更新基线值，从而它们被调整为适用于当前状况，例如设备当前操作的噪声环境。在一个实施方式中，计数器可以被用于基线更新。当计数器失效时，更新可以被指定为闲置，并且当没有触摸时可以被更新。计数器值可以是基于设计规范的可编程值。
在块2515，处理逻辑可以具有XY位置（型心）或者过量噪声的标示，并且可以确定扫描是否被启动（块2514）、可以更新寄存器（块2516）以及将数据报告到主机（块2517）。在一个实施方式中，处理逻辑发送中断到主机，使得主机的操作系统的驱动器知道有新的数据。在其间，处理逻辑可以返回块2505的预扫描例程以执行另一个扫描。总之，该方法可以检查噪声、扫描、计算位置以及当方法在操作时反复报告给主机。
应当注意到在一个实施方式中，如以上所描述的，方法2500在没有块2504、2507、2512、2613和2514下被执行。在另一个实施方式中，方法2500在有块2504和2507但是没有块2512-2514下被执行。在另一个实施方式中，方法2500在有块2512-2514而没有块2504和2507下被执行。在另一个实施方式中，如从本公开内容获益的本领域中普通技术人员将理解到的，伪触摸过滤可以在不执行跳频（在块2507执行）的其它应用中被执行。
图25的流程图示出了跳频算法和伪触摸过滤可以如何在电容型触摸屏控制器的架构中被实现。在一个实施方式中，电容型触摸屏控制器是由位于加利福尼亚San Jose的Cypress半导体公司开发的
Figure BDA00002499879900281
电容型触摸屏控制器，例如
Figure BDA00002499879900282
多点触摸全点触摸屏控制器的CY8CTMA3xx家族。所述
Figure BDA00002499879900283
电容型触摸屏控制器感应技术解决了在大至5英寸的触摸屏上多个手指和手写笔的触摸位置的问题、支持主要的操作系统、并且优化了低功耗多点触摸手势和全点触摸屏功能。选择性地，跳频特性可以被移植到触摸感应设备的其它触摸屏控制器或者其它触摸控制器中。在一个实施方式中，跳频特性可以为了较好的噪声（例如来自充电器的噪声）抑制而被植入充电器护甲特性。
在一个实施方式中，处理逻辑从电极接收表示感应元件的电容的数据。感应元件是电极（例如一个或者多个TX电极和一个RX电极）之间的交叉点。处理逻辑处理数据以从感应网络的感应元件识别激活的感应元件。处理逻辑过滤数据以基于激活的感应元件的空间关系来移除伪触摸事件。空间关系可以被用于区别伪触摸和真实的触摸。例如，伪触摸的本性通常为局部极大值是由噪声引起的较大尖峰和多数邻近的感应元件无数据（零）或者一个或者两个感应元件具有较低的幅值。真实的触摸的本性是局部极大值是由触摸对象引起的较大尖峰和邻近的传感器（多于两个）还具有幅度值（非零值），例如关于图27所描述和示出的。
在一个实施方式中，处理逻辑从激活的感应元件中识别局部极大值，识别邻接局部极大值的一组邻近的感应元件，并且基于该组邻近的感应元件的电容来区分真实触摸和伪触摸。在另一个实施方式中，处理逻辑通过从激活的感应元件之中识别局部极大值和计算激活的感应元件的幅度值的总和来处理数据。在本实施方式中，通过处理设备来完成的过滤包括将总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸。在另一个实施方式中，处理逻辑从激活的感应元件之中识别局部极大值、计算激活的感应元件的幅值的总和、并且从所述总和减去局部极大值的幅值。相似以上所描述的，处理逻辑通过将总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸来过滤数据。
在另一个实施方式中，处理逻辑从激活的感应元件中识别局部极大值，识别邻接局部极大值的一组邻近的感应元件，并且计算该组邻近的感应元件的幅值的总和。在本实施方式中，处理逻辑通过将总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸来过滤数据。
在一个实施方式中，处理逻辑识别一组邻近的感应元件包括识别局部极大值周围的三乘三正方形的感应元件。然而在进一步的实施方式中，处理逻辑确定局部极大值是否位于感应网络的角落，并且当局部极大值位于感应网络的角落时，识别该组感应元件的三个或者更多邻近的感应元件。在另一个实施方式中，处理逻辑确定局部极大值是否位于感应网络的边沿，并且当局部极大值位于感应网络的边沿时，识别该组感应元件的五个或者更多邻近的感应元件。
在另一个实施方式中，处理逻辑确定局部极大值是否位于感应网络的角落。当局部极大值位于感应网络的角落时，处理逻辑识别该组感应元件的三个邻近的感应元件，并当局部极大值位于感应网络的角落时，识别三个或者更多虚拟（virtual）的感应元件。处理逻辑将三个邻近的感应元件的幅值镜像到三个或者更多虚拟的感应元件的幅值。处理逻辑通过相加三个邻近的感应元件的幅值和三个或者更多虚拟的感应元件的幅值来计算总和。
在另一个实施方式中，处理逻辑确定局部极大值是否位于感应网络的边沿。当局部极大值位于感应网络的边沿时，处理逻辑识别该组感应元件的五个邻近的感应元件，并当局部极大值位于感应网络的边沿时，识别三个或者更多虚拟的感应元件。处理逻辑将三个邻近的感应元件的幅值镜像到三个或者更多虚拟的感应元件的幅值。处理逻辑通过相加三个邻近的感应元件的幅值和三个或者更多虚拟的感应元件的幅值来计算总和。
在其它实施方式中，处理逻辑识别多个局部极大值。对于每个局部最大，处理逻辑重复以上描述的操作来识别每个局部极大值的邻近的感应元件、计算幅值的总和、将该总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸。
在此描述的实施方式可以被用于消除在电容感应系统中存在充电器噪声时的伪触摸。例如，当充电器被插入到设备中时，充电器可以造成尤其沿着接收（RX）电极的许多噪声，导致伪触摸。在此描述的实施方式中，伪触摸过滤分析检测到的触摸的局部极大值附近的环绕的传感器的原始数据，并确定该触摸是真实触摸还是伪触摸。如果该触摸被确定是伪的，其从到主机设备的报告中移除。在此描述的实施方式可以分析感应阵列的潜在嘈杂区域中的输入数据，并且可以从报告数据中移除在分析后作为噪声对待的输出数据。输入数据可以被相加，并且与表示真实触摸的阈值相比较。选择性地，从本公开内容获益的本领域中普通技术人员将理解到其它技术可以被用于区别真实触摸和伪触摸。之前的解决方案使用共模信号，并且对输入数据应用一般过滤器。然而，一些局部化的噪声，例如充电噪声，是局部性地分布在触摸区域的噪声类型。然而，这种类型的噪声可以减小共模过滤器的效力。之前的过滤器试图过滤输入数据以获得真实触摸的更清楚的结果。在此描述的实施方式可以通过分析输出数据和不改变输入数据来拒绝输出数据。
在一个实施方式中，电容感应设备包括电极行和电极列，例如电容型感应阵列中的电极行和电极列。电容型感应元件可以由TX电极（行或者列）和RX电极（列或者行）的交叉点构成。交叉点有时被称为传感器。作为测量每个TX和RX交叉点之间的互电容的结果，控制器可以接收表示交叉点的互电容的电容的测量的原始计数的矩阵。矩阵的大小可以是，例如，N列*M行。当传导体，例如手指或者手写笔被放置在电容型感应阵列上时，传导体减小传导体下面的感应元件之间的互电容，且和控制器记录该电容变化。该变化可以被转换为数字，并且被储存在产生的矩阵中。如果该测量值超过定义的触摸阈值，控制器报告触摸。然而，可以有不同类型的噪声出现在电容感应系统中，并且可以影响测量的原始计数，如图26中所示出的。
图26是根据一个实施方式的在带有噪声2602的触摸事件2601期间的信号图2600。图26的信号被示出为在若干采样上的原始计数。信号的原始计数增大以指示触摸事件2601。触摸事件2601引入噪声2602。噪声2602的一个可能的噪声类型可以是为共模噪声的充电器噪声。通过利用回扫变压器作为用于产生隔离和效率的调节电路的一部分，共模噪声在充电器上被创建。充电器噪声可以表现为相对于地波动的移动设备的地和电力。例如，人的手指可以处于大约地球地电位，但是充电器将设备安全地隔离开来。所以，当设备被插入外部脉冲充电器时，设备可以相对于手指的电位移动。当触摸事件发生时，手指可以在触摸事件的触摸点注入噪声，但是信号相位和大小不与正常的感应对齐。因为耦合的充电不依赖于局部TX信号，耦合的充电可以在耦合到相关的触摸RX线路和TX线路的所有交叉点注入电荷，而不是正好在手指实际上触摸的那些交叉点注入电荷。
在一个实施方式中，伪触摸过滤在过滤电路中被实现或者作为过滤例程来被实现。伪触摸过滤可以被称为Z坐标过滤或者RX线路过滤。伪触摸过滤可以在激活的RX感应元件（触摸的）和它的邻近的感应元件上识别可能的伪触摸。伪触摸过滤可以除去那些更可能的伪触摸报告至主机设备。如图27中所阐述的，伪触摸的本性通常为局部极大值是由噪声引起的较大尖峰，而周围的感应元件或者至少它们中的多数感应元件具有较低的幅值。真的触摸通常影响周围的感应元件，并且这些周围的感应元件具有非零幅值。伪触摸过滤可以被用于减小由于充电器噪声引起的伪触摸事件，但是伪触摸过滤可以被用于任意类型的噪声，例如在噪声中具有尖峰，或者异常的分布的噪声。
图27示出了根据一个实施方式的在共同接收（RX）感应元件上的伪触摸2710和真实触摸2720。真实触摸2720具有局部极大值S1 2721和一组邻近的由触摸激活的感应元件2722。伪触摸2710具有局部极大值S22711和被激活的两个感应元件2712。尽管局部极大值S2 2711可以具有较高的幅值，由此触发可能的触摸，其它感应元件2722仅是在局部极大值S2 2711附近的两个激活的感应元件。局部极大值S2 2711的空间关系表明触摸是伪触摸。例如，空间关系表明触摸不均匀地分布在局部极大值和邻近的感应元件之间。当计算时，伪触摸2710的幅值的总和比真实触摸2720的一组邻近的感应元件2722的幅值的总和小许多。一组邻近的感应元件2722的总和可以大于特定的阈值，由此指示触摸事件；而伪触摸2710的感应元件2712的总和可以小于特定的阈值，由此指示伪触摸事件。
在一个实施方式中，伪触摸过滤计算局部极大值周围的三乘三正方形中邻近的感应元件的总和，如图28和29中所示出的。在一个实施方式中，总和包括局部极大值的幅值。在另一个实施方式中，总和不包括局部极大值的幅值。在一些实施方式中，局部极大值可以在感应网络的边沿或者在感应网络的角落，如图29中所示出的。在这些实施方式中，总和可以包括邻近的传感器的幅值，例如当局部极大值在角落时，剩余的三个感应元件；当局部极大值在边沿时，剩余的五个感应元件。
图28示出了根据一个实施方式的真实触摸2801、在传感器网络的角落2810的真实触摸2811和在感应网络的边沿2820的真实触摸2821的三乘三正方形的Z幅值（magnitude）计算。真实触摸2801通过局部极大值和分布在局部极大值周围的三乘三正方形的感应元件2802表现出来。可以使用感应元件2802的幅值来计算总和。选择性地，可以使用感应元件2802和局部极大值的幅值来计算总和。在将总和与阈值相比较以区别触摸和伪触摸之前，局部极大值的幅值可以或者可以不从总和中被减去。
当真实触摸2811在角落2810时，真实触摸2811通过局部极大值和三个剩余的感应元件2812表现出来。角落2810外部的框不是感应元件，并且不具有幅值。可以使用三个感应元件2812的幅值来计算总和。选择性地，可以使用三个感应元件2812和局部极大值的幅值来计算总和。与以上类似地，在将总和与阈值相比较以区别触摸和伪触摸之前，局部极大值的幅值可以或者可以不从总和中减去。
当真实触摸2821在边沿2820时，真实触摸2821通过局部极大值和五个剩余的感应元件2822被表现出来。边沿2820外部的框不是感应元件，并且不具有幅值。可以使用五个感应元件2822的幅值来计算总和。选择性地，可以使用五个感应元件2822和局部极大值的幅值来计算总和。与以上类似地，在将总和与阈值相比较以区别触摸和伪触摸之前，局部极大值的幅值可以或者可以不从总和中被减去。
在一些实施方式中，当在边沿或者角落检测到局部极大值时，伪触摸过滤的效率可以通过使用一个或者多个用于Z幅值计算的虚拟的传感器来被改进，如图29中所示出的。
图29示出了根据一个实施方式的使用虚拟传感器的真实触摸2901、在传感器网络的角落2910的真实触摸2911和在感应网络的边沿2920的真实触摸2921的三乘三正方形的Z幅值计算。真实触摸2901通过局部极大值和分布在局部极大值周围的三乘三正方形的感应元件2902表现出来。可以使用感应元件2902的幅值来计算总和。选择性地，可以使用感应元件2902和局部极大值的幅值来计算总和。在将总和与阈值相比较以区别触摸和伪触摸之前，局部极大值的幅值可以或者可以不从总和中被减去。
当真实触摸2911在角落2910时，真实触摸2811通过局部极大值、三个剩余的感应元件2912和五个虚拟的传感器2913表现出来。不同于图28的角落2810外部的框，角落2910外部的框是虚拟的感应元件2913。虚拟的感应元件2913不是物理电极，但是表现为局部极大值好似不在角落2910的感应元件。虚拟的感应元件2913具有通过局部极大值的三个剩余的感应元件2912的镜像的幅值。可以使用三个感应元件2912和虚拟的感应元件2913的幅值来计算总和。选择性地，可以使用三个感应元件2912、虚拟的感应元件2913和局部极大值的幅值来计算总和。与以上类似地，在将总和与阈值相比较以区别触摸和伪触摸之前，局部极大值的幅值可以或者可以不从总和中被减去。
当真实触摸2921在边沿2920时，真实触摸2921通过局部极大值、五个剩余的感应元件2922和三个虚拟的感应元件2923表现出来。不同于图29的边沿2920外部的框，边沿2920外部的框是虚拟的感应元件2923。虚拟的感应元件2923不是物理电极，但是表现为局部极大值好似不在边沿2920的感应元件。虚拟的感应元件2923具有通过局部极大值的三个感应元件2922的镜像的幅值。可以使用五个感应元件2922和虚拟的感应元件2923的幅值来计算总和。选择性地，可以使用五个感应元件2922、虚拟的感应元件2923和局部极大值的幅值来计算总和。与以上类似地，在将总和与阈值相比较以区别触摸和伪触摸之前，局部极大值的幅值可以或者可以不从总和中被减去。
在一个实施方式中，在面板边界外部的非物理的、虚拟的传感器包含通过（识别为局部极大值的）中心感应元件从感应元件镜像的幅值。例如，在边沿的触摸具有在面板边界外部的虚拟的感应元件，而在角落的触摸具有在面板边界外部的五个虚拟的感应元件。感应元件2912的底部右侧感应元件的幅值可以被镜像到虚拟的感应元件2913的顶部右侧感应元件。感应元件2912的中间右侧感应元件的幅值可以被镜像到虚拟的感应元件2913的中间左侧感应元件。感应元件2912的中间底部感应元件的幅值可以被镜像到虚拟的感应元件2913的中间顶部感应元件。类似地，当在边沿2920检测到触摸2921时，感应元件2922的幅值可以被镜像到虚拟的感应元件2923。即使当在边沿或者角落检测到触摸时，这些镜像的值可以用于Z幅值的激活的感应元件的幅值。应当注意到，描述的实施方式示出了在顶部右侧角落和右侧部的触摸。在其它实施方式中，如从本公开内容获益的本领域中普通技术人员将理解到的，伪触摸过滤可以被用于在其它角落以及在其它侧的触摸。
图30A和30B是示出了根据一个实施方式的伪触摸过滤方法3000的流程图。方法3000可以通过处理逻辑来被执行，该处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑线路等等）、软件（例如，在通用计算系统或者专用机器上运行的软件）、固件（嵌入的软件）或者其任意组合。在一个实施方式中，图3、4、5和6的控制器330、430、530、630执行方法3000的一些操作。选择性地，图3、4、5和6的电容感应系统300、400、500和678的其它部件可以执行方法3000的一些或者全部操作。
参考图30A和30B，方法3000由寻找局部极大值开始（块3001）。如在块3002所确定的，如果局部极大值大于零，处理逻辑识别触摸（块3003），并确定充电器护甲是否启动（块3004）。如果在块3004处，充电器护甲被启动，处理逻辑将索引设置为零（块3005），并确定索引是否小于触摸数（块3006）。如果是，处理逻辑计算三乘三正方形的感应元件的总和（块3007），并找到三乘三正方形的极大值以及将极大值保存为极大索引（块3008）。接下来，在块3009，处理逻辑确定触摸的行位置是否在前一循环的两行极大索引中，以及触摸的列位置是否在前一循环的两列极大索引中。块3009可以被用于确定当前触摸是否和前一循环的触摸是相同的触摸。在另一个实施方式中，手指识别器可以被用于确定当前触摸是否和前一循环的触摸是相同的触摸。如果在块3009中，处理逻辑确定触摸是新的触摸（发现新的手指=真）（块3010），并且递增索引（块3026），返回块3006。在块3006，一旦索引不小于触摸数，处理逻辑确定噪声电平是否在“噪声电平2”以上（块3011）。
如果是，处理逻辑可以执行去抖动例程以确保触摸是新的触摸。特别地，处理逻辑确定旧触摸计数（在新触摸之前的触摸数）是否大于零（块3012）。如果是，处理逻辑确定是否发现新的触摸，以及是否去抖动计数小于2（块3013）。如果是，处理逻辑递增去抖动计数并保存之前的坐标数据（XY数据）。处理逻辑确定去抖动计数是否为零（块3016）。如果不是，处理逻辑返回到块3011。在块3012，如果旧触摸计数大于零，处理逻辑将去抖动计数设置为零（块3015）。类似地，在块3013，如果没有发现新的触摸，或者去抖动不小于2，在块3015，处理逻辑将去抖动计数设置为零。
当在块3016处去抖动计数为零时，处理逻辑确定是否当前触摸计数不等于旧触摸计数（块3017）。如果不相等，处理逻辑返回到块3011。如果在块3017处相等，处理逻辑将索引设定为零（块3018）并确定索引是否小于触摸计数（块3019）。只要索引小于触摸计数，处理逻辑确定触摸的行位置是否在前一循环的两行极大索引内（块3020）。如果不是，处理逻辑返回到块3019并递增索引（块3023）。如果行位置在两行内，处理逻辑确定三乘三正方形的邻近的感应元件的总和是否小于所述三乘三正方形的极大值的7/8。如果不是，处理逻辑返回到块3019并递增索引（块3023）。如果总和小于三乘三正方形的极大值的7/8，处理逻辑将带索引的触摸从报告中移除，将该触摸识别为伪触摸，并返回到块3019且递增索引（块3023）。
当在块3019处索引不小于触摸计数时，处理逻辑保存极大行和极大列为触摸的局部极大值（块3024），并将触摸报告到主机设备（块3025）。
返回到块3002，如果局部极大值不大于零，处理逻辑将去抖动计数设定为零（块3027），并将触摸或者无触摸报告到主机设备（块3025）。
在一个实施方式中，在图30A-30B中描述的伪触摸过滤可以在跟踪静止的或者缓慢移动的触摸对象（例如，手指、手写笔或者其它导电物体）的设备中被实现。该途径检查触摸的之前位置而不检查当前触摸的位置，当触摸移动时，这可能是不利的。在图31A-31B中所描述的伪触摸过滤使用不同的途径，该途径相比于在图30A-30B中的途径基础上可以提供不同的优势。例如，以下描述的途径可以适用于在触摸表面（电极的面板）上的多个触摸，并且可以局部地识别每个触摸的潜在的噪声区域。这些区域中的每个区域可以具有其自身的局部极大Z幅值以与触摸表面上的其它触摸相比较。应当注意到在以下描述的实施方式中，所述方法去除了在块3020的“离之前的信号的至少两列”。这可以被实现从而当较大的触摸可能在两个感应元件内具有两个局部极大值时允许伪触摸过滤。同样的，每个触摸位置可以不与之前的触摸位置相比较，而是与有极大幅值的当前感应元件相比较。这样可以明显地提高对在触摸表面上移动的触摸的抗扰性，尤其是在触摸表面上快速移动的触摸。这可能需要一个另外的回路以用于首先检测极大幅值，如以下所描述的。在另一个实施方式中，以下描述的方法可以在位置计算之前被执行，并且可以节省一些由伪触摸过滤移除的触摸的位置计算所使用的额外时间。在另一个实施方式中，即使当去抖动保存之前的坐标数据（XY数据）时，去抖动算法可以被用于更快的处理，且分析触摸中的可能的坏的触摸。以下描述的方法可以比方法3000更高效，但是可以有更久的执行时间。
图31A和30B是示出了根据另一个实施方式的伪触摸过滤方法3100的流程图。方法3100可以通过处理逻辑来被执行，该处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑线路等等）、软件（例如，在通用计算系统或者专用机器上运行的软件）、固件（嵌入的软件）、或者其任意组合。在一个实施方式中，图3、4、5和6的控制器330、430、530、630执行方法3100的一些操作。选择性地，图3、4、5和6的电容感应系统300、400、500和678的其它部件可以执行方法3100的一些或者全部操作。
参考图31A和31B，方法3100由找到局部极大值开始（块3101）。如在块3102所确定的，如果局部极大值的数量大于零，处理逻辑识别触摸（块3103），并确定充电器护甲是否启动（块3104）。如果在块3104启动了充电器护甲，处理逻辑确定噪声是否在“噪声电平2”以上（块3105）。如果是，处理逻辑确定触摸计数是否不等于旧触摸计数（块3106）。如果在块3106为是，处理逻辑计算每个检测到的触摸的三乘三正方形的感应元件（块3107）的总和，将索引设定为零（块3108），并确定索引是否小于触摸数（块3109）。如果是，处理逻辑将第二索引设定为零（块3110），并确定第二索引是否小于触摸数（块3112）。如果在块3112为是，处理逻辑确定第二索引是否在带索引的触摸内的3行内（块3113）。如果在块3113为是，处理逻辑保存大于三乘三正方形的感应元件的幅值的总和的感应元件的索引（块3114），并返回到块3112，递增第二索引（块3115）。
如果在块3104、3105和3106中的任意一个处为否，处理逻辑计算触摸位置（块3124）、计算触摸的触摸ID（块3125）并将触摸报告到主机（块3126）。如果在块3112处，第二索引小于触摸计数，处理逻辑将第二索引设定为零（块3116），并随后确定第二索引是否小于触摸计数（块3117）。如果是，处理逻辑确定第二索引是否在带索引的触摸的3行内（块3118）。如果不是，处理逻辑递增第二索引（块3122），返回到块3117。如果第二索引在带索引的触摸的3行内，处理逻辑确定第二索引的三乘三正方形的总和是否小于第一索引的三乘三正方形的总和的7/8（块3119）。如果是，处理逻辑将第二索引触摸从报告移除（块3121）、递增第二索引（块3122）并返回到块3117。如果在块3119为否，处理逻辑激活去抖动（设定去抖动=真）（块3120）、递增第二索引（块3122）并返回到块3117。
当在块3109处索引不小于触摸计数时，处理逻辑确定去抖动特性是否被激活、并且去抖动计数是否小于2（块3123）。如果是，处理逻辑递增去抖动计数（块3127）、保存之前的坐标数据（XY数据）（块3128）并且将触摸报告到主机（块3126）。如果在块3123处，去抖动特性不被激活，或者去抖动特性不小于2，处理逻辑计算触摸位置（块3124）、计算触摸的触摸ID（块3125）并将触摸报告到主机（块3126）。
在另一个实施方式中，所述方法被改进以移除一个静止的手指的伪触摸。这可以相关于以上图30A-30B的描述来被实现，但是可以移除关于去抖动特性的操作，如以下相关于图32所描述的。应当注意到从伪触摸过滤移除特性可能提供不太有效的系统，但是可以是在技术上更简易和减小执行时间之间的权衡。应当注意到，从本公开内容获益的本领域中普通技术人员将理解到在此描述的方法可以被组合以实现不同的利益。
图32是示出了根据另一个实施方式的伪触摸过滤方法3200的流程图。方法3200可以通过处理逻辑来被执行，该处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑线路等等）、软件（例如，在通用计算系统或者专用机器上运行的软件）、固件（嵌入的软件）、或者其任意组合。在一个实施方式中，图3、4、5和6的控制器330、430、530、630执行方法3200的一些操作。选择性地，图3、4、5和6的电容感应系统300、400、500和678的其它部件可以执行方法3200的一些或者全部操作。
参考图32，方法3200由找到局部极大值开始（块3201）。如在块3202所确定的，如果局部极大值的数量大于零，处理逻辑识别触摸（块3203），并确定充电器护甲是否启动（块3204）。如果在块3204处充电器护甲被启动，处理逻辑计算每个检测到的触摸的三乘三正方形的感应元件的总和（块3205），并找到三乘三正方形的极大总和并将幅值作为极大索引（块3206）。接下来，处理逻辑确定噪声电平是否在“噪声电平2”以上（块3207）。如果是，处理逻辑将所有具有小于三乘三正方形的极大总和的7/8的邻近的感应元件的三乘三正方形总和的触摸从报告移除，并将触摸报告到主机（块3309）。如果在块3202、3204和3207处为否，处理逻辑进入到块3209以将触摸报告到主机。
在一个实施方式中，方法3000-3200可以在电容感应系统中被实现，所述电容感应系统包括存储设备和耦合到存储设备的控制器。控制器可以从包括多个电极以检测接近所述多个电极的传导体的感应网络接收信号。在一个实施方式中，控制器包括过滤电路以接收表示感应元件（电极的交叉点）电容的数据、处理数据以从感应元件中识别激活的感应元件、以及过滤数据以基于激活的感应元件的空间关系移除伪触摸事件。在进一步的实施方式中，控制器还包括被配置为过滤输出数据以移除由局部化噪声事件导致的伪触摸的过滤电路。在另一个实施方式中，过滤电路被配置为从激活的感应元件中识别局部极大值。过滤电路可以计算激活的感应元件的幅值的总和，并且从所述总和减去局部极大值的幅值。所述总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸。在另一个实施方式中，过滤电路被配置为识别邻接局部极大值的一组邻近的感应元件，并计算所述一组邻近的感应元件的幅值的总和。该总和不包括局部极大值的幅值。与以上相类似地，该总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸。在一个实施方式中，一组邻近的感应元件包括围绕局部极大值的三乘三正方形的感应元件。在另一个实施方式中，一组邻近的感应元件可以具有在局部极大值的一两行或列内的感应元件。选择性地，从本公开内容获益的本领域中普通技术人员将理解到邻近的感应元件可以被不同地识别。
在另一个实施方式中，过滤电路被配置为确定局部极大值是否位于感应网络的角落或者位于感应网络的边沿。在一个实施方式中，当局部极大值位于感应网络的角落时，过滤电路将所述一组感应元件识别为三个邻近的感应元件，并且当局部极大值位于感应网络的边沿时，过滤电路将所述一组感应元件识别为五个邻近的感应元件。在另一个实施方式中，过滤电路还被配置为分别将所述一组感应元件的幅值镜像到第二组虚拟的感应元件的幅值。在本实施方式中，总和是所述一组感应元件的幅值和所述第二组虚拟的感应元件的幅值。
在另一个实施方式中，电容感应系统包括感应网络，该感应网络包括布置在第一组发送（TX）电极和第二组接收（RX）电极中的电极。电容感应系统的控制器被配置为测量一个感应元件的第一组TX电极中至少一个电极和第二组RX电极中单独一个电极之间的互电容。
在另一个实施方式中，设备包括控制器和电容感应阵列，所述电容感应阵列包括多个感应元件（例如，TX和RX电极的交叉点）。控制器包括耦合到电容感应阵列的电容感应电路、以及耦合到电容感应电路的输出端的过滤电路。控制器被配置为从电容感应电路接收表示感应元件的电容的数据、处理数据以识别激活的感应元件、以及基于激活的感应元件的空间关系过滤数据以移除伪触摸事件。在一个实施方式中，控制器从激活的感应元件中识别局部极大值，识别邻接局部极大值的一组邻近的感应元件，并且计算一组邻近的感应元件的幅值的总和。控制器将计算的总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸。
应当注意到，伪触摸过滤的实施方式是结合一些充电器护甲过滤技术和跳频技术来进行描述的。然而，在其它实施方式中，伪触摸过滤能够以其它不使用充电器护甲过滤技术或者跳频技术的设计来被实现。
在此描述的实施方式可以在电容感应系统的不同设计的互电容感应阵列或者自电容感应阵列中被使用。在一个实施方式中，电容感应系统检测在所述阵列中激活的多个感应元件，并且可以分析邻近的感应元件上的信号类型以将噪声从实际信号分离。如从本公开内容获益的本领域中普通技术人员将理解到的，在此描述的实施方式并不束缚于特定的电容感应解决方案，并且也可以被用于其它的感应解决方案，包括光学感应解决方案。在此描述的实施方式可以使用伪触摸过滤以从系统弃掉噪声，仅留下有效的触摸信号。伪触摸过滤可以不过滤输入数据，而是过滤基于输入数据的最终结果。如在此所描述的，伪触摸过滤可以使用其它过滤技术，例如充电器护甲过滤、跳频、共模过滤、中值过滤或者类似技术。
在此描述的本发明的实施方式包括不同的操作。这些操作可以通过硬件组件、软件、固件或者其组合来被执行。如在此所使用的术语“耦合到”可以意为直接耦合或者通过一个或者多个介于中间的组件的间接耦合。在此描述的在不同总线上提供的任意信号可以与其它信号时间复用，并且在一个或者多个共同的总线上被提供。另外地，电路组件或者块之间的互连可以被示出为总线或者单信号线路。每个总线可以选择性地作为一个或者多个单信号线路，并且每个单信号线路可以选择性地作为总线。
某些实施方式可以被实施为可以包括储存在计算机可读介质上的指令的计算机程序产品。这些指令可以被用于编程通用的或者专用处理器来执行描述的操作。计算机可读介质包括以机器（例如，计算机）可读的形式（例如，软件、处理应用）存储或者传输信息的任意机构。计算机可读存储介质可以包括，但不局限于磁存储介质（例如，软盘）；光学存储介质（例如，CD-ROM）；磁光存储介质；只读存储器（ROM）；随机存取存储器（RAM）；可擦除可编程存储器（例如，EPROM和EEPROM）；闪存；或者另一个类型的适用于存储电子指令的介质。计算机可读的传输介质包括，但不局限于，电的、光学的、听觉的、或者其它形式的传播信号（例如，载波、红外信号、数字信号、或者类似信号）、或者另一个类型的适用于传输电子指令的介质。
另外地，一些实施方式可以在分布式计算环境中被实践，其中计算机可读介质被储存在多于一个的计算机系统上和/或由多于一个的计算机系统执行。另外地，在计算机系统之间传递的信息可以通过连接计算机系统的传输介质牵引或者推送。
尽管以特定的顺序在此示出和描述了方法的操作，每个方法的操作的顺序可以被改变，因此某些操作能够以颠倒的顺序来被执行，或者因此某些操作可以至少部分地和其它操作同时被执行。在另一个实施方式中，不同操作的指令或者子操作能够是间歇的和/或交替的方式。
在前述的说明书中，参考其特定的示范性实施方式地描述了本发明。然而，明显的是，不同的改进和改变可以另外在不偏离所附权利要求中所阐述的本发明广泛的精神和范围下进行。说明书和附图是出于阐述的目的，而不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
从包括多个电极的感应网络接收表示多个感应元件的电容的数据，其中所述多个感应元件是所述多个电极之间的交叉点；
处理所述数据以从所述多个感应元件中识别激活的感应元件；以及
基于激活的感应元件的空间关系来过滤所述数据以移除伪触摸事件。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述处理所述数据以识别激活的感应元件包括：
从所述激活的感应元件中识别局部极大值；
识别邻接所述局部极大值的一组邻近的感应元件；以及
基于所述一组邻近的感应元件的电容区别真实触摸和伪触摸。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述处理所述数据以识别激活的感应元件还包括计算所述激活的感应元件的幅值的总和，其中所述过滤所述数据包括将所述总和与阈值相比较以区别所述真实触摸和所述伪触摸。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述处理所述数据以识别激活的感应元件还包括：
计算所述激活的感应元件的幅值的总和；以及
从所述总和减去所述局部极大值的幅值，其中所述过滤所述数据包括将所述总和与阈值相比较以区别所述真实触摸和所述伪触摸。
5.如权利要求2所述的方法，其中所述处理所述数据以识别激活的感应元件还包括计算所述一组邻近的感应元件的幅值的总和，其中所述过滤所述数据包括将所述总和与阈值相比较以区别所述真实触摸和所述伪触摸。
6.如权利要求2所述的方法，其中所述识别一组邻近的感应元件包括识别所述局部极大值周围的三乘三正方形的感应元件。
7.如权利要求2所述的方法，其中所述识别一组邻近的感应元件包括：
确定所述局部极大值是否位于所述感应网络的角落；以及
当所述局部极大值位于所述感应网络的角落时，识别所述一组感应元件的至少三个邻近的感应元件。
8.如权利要求2所述的方法，其中所述识别一组邻近的感应元件包括：
确定所述局部极大值是否位于所述感应网络的边沿；以及
当所述局部极大值位于所述感应网络的边沿时，识别所述一组感应元件的至少五个邻近的感应元件。
9.如权利要求5所述的方法，其中所述识别一组邻近的感应元件包括：
确定所述局部极大值是否位于所述感应网络的角落；
当所述局部极大值位于所述感应网络的角落时，识别所述一组感应元件的三个邻近的感应元件；
当所述局部极大值位于所述感应网络的角落时，识别所述一组感应元件的三个或者更多虚拟的感应元件；以及
将所述三个邻近的感应元件的幅值镜像到所述三个或者更多虚拟的感应元件的幅值，并且其中所述计算所述总和包括相加所述三个邻近的感应元件的幅值和所述三个或者更多虚拟的感应元件的幅值。
10.如权利要求5所述的方法，其中所述识别一组邻近的感应元件包括：
确定所述局部极大值是否位于所述感应网络的边沿；
当所述局部极大值位于所述感应网络的边沿时，识别所述一组感应元件的五个邻近的感应元件；
当所述局部极大值位于所述感应网络的边沿时，识别所述一组感应元件的三个或者更多虚拟的感应元件；以及
将所述五个邻近的感应元件的幅值镜像到所述三个或者更多虚拟的感应元件的幅值，并且其中所述计算所述总和包括相加所述五个邻近的感应元件的幅值和所述三个或者更多虚拟的感应元件的幅值。
11.一种电容感应系统，包括
耦合到所述存储设备的控制器，其中所述控制器被配置为从包括多个电极的感应网络接收信号以检测接近所述多个电极的传导体，其中所述控制器包括过滤电路，其中所述过滤电路被配置为：
从所述感应网络接收表示多个感应元件的电容的数据，其中所述多个感应元件是所述多个电极之间的交叉点；
处理所述数据以识别所述多个感应元件中的激活的感应元件；以及
基于激活的感应元件的空间关系过滤所述数据以移除伪触摸事件。
12.如权利要求11所述的电容感应系统，其中所述过滤电路还被配置为从所述激活的感应元件中识别局部极大值。
13.如权利要求12所述的电容感应系统，其中所述过滤电路被配置为：
计算所述激活的感应元件的幅值的总和；
从所述总和减去所述局部极大值的幅值；以及
将所述总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸。
14.如权利要求12所述的电容感应系统，其中所述过滤电路被配置为：
识别邻接所述局部极大值的一组邻近的感应元件；
计算所述一组邻近的感应元件的幅值的总和；以及
将所述总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸。
15.如权利要求14所述的电容感应系统，其中所述一组邻近的感应元件包括所述局部极大值周围的三乘三正方形的感应元件。
16.如权利要求14所述的电容感应系统，其中所述过滤电路还被配置为：
确定所述局部极大值是否位于所述感应网络的角落或者位于所述感应网络的边沿；
当所述局部极大值位于所述感应网络的角落时，识别所述一组感应元件的三个邻近的感应元件；以及
当所述局部极大值位于所述感应网络的边沿时，识别所述一组感应元件的五个邻近的感应元件。
17.如权利要求16所述的电容感应系统，其中所述过滤电路还被配置为将所述一组感应元件的幅值分别镜像到第二组虚拟的感应元件的幅值，并且其中所述总和是所述一组感应元件的幅值和所述第二组虚拟的感应元件的幅值。
18.如权利要求11所述的电容感应系统，还包括所述感应网络，所述感应网络包括所述多个电极，并且其中所述多个电极包括第一组发送（TX）电极和第二组接收（RX）电极，并且其中所述控制器被配置为针对所述多个感应元件中的一个感应元件测量所述第一组TX电极中的至少一个电极和所述第二组RX电极中的单独一个电极之间的互电容。
19.一种设备，包括：
电容感应阵列，其包括多个感应元件；
控制器，其被耦合到所述电容感应阵列，其中所述控制器包括：
电容感应电路，其被耦合到所述电容感应阵列；以及
过滤电路，其被耦合到所述电容感应电路的输出端，并且被配置为从所述电容感应电路接收表示所述多个感应元件的电容的数据、处理所述数据以识别所述多个感应元件中的激活的感应元件、以及基于激活的感应元件的空间关系过滤所述数据以移除伪触摸事件。
20.如权利要求19所述的设备，其中所述控制器被配置为：
从所述激活的感应元件中识别局部极大值；
识别邻接所述局部极大值的一组邻近的感应元件；
计算所述一组邻近的感应元件的幅值的总和；以及
将所述总和与阈值相比较以区别真实触摸和伪触摸。
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