CN105122191A - 触摸传感器面板上的触摸输入事件的消歧 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种触摸输入设备，该触摸输入设备被配置为检测触摸输入事件并确定该触摸输入事件是否由浮置对象引起。该触摸输入设备包括一个或多个电极，所述一个或多个电极利用一组激励信号进行扫描以首先检测触摸事件的存在，然后利用随后的一组或多组激励信号进行扫描，以便确定触摸事件是否来自接地对象、不良接地对象或浮置对象。

Description

触摸传感器面板上的触摸输入事件的消歧
技术领域
本发明整体涉及触摸传感器面板和触摸控制器，该触摸传感器面板和触摸控制器可识别并区分来自电气接地用户或对象的触摸、来自不良接地用户或对象的触摸或者由触摸传感器面板上的浮置对象诸如水滴记录的假触摸。
背景技术
很多类型的输入设备可用于在计算系统中执行操作，诸如按钮或按键、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸传感器面板、触摸屏等等。具体地，触摸屏因其在操作方面的简便性和灵活性以及其不断下降的价格而变得日益受欢迎。触摸屏可包括触摸传感器面板和显示设备诸如液晶显示器(LCD)，该触摸传感器面板可以是具有触敏表面的透明面板，该显示设备可部分地或完全地定位在面板后面，使得触敏表面可覆盖显示设备的可视区域的至少一部分。触摸屏通常允许用户通过使用手指、触笔或其他对象在由显示设备所显示的用户界面(UI)常常指示的位置处触摸(如物理接触或近场接近)触摸传感器面板以执行各种功能。一般来讲，触摸屏可识别触摸事件和触摸事件在触摸传感器面板上的位置，并且计算系统然后可根据发生触摸事件时出现的显示内容来解释触摸事件，并且然后可基于触摸事件来执行一个或多个动作。
然而，如果用户不良接地对象或浮置对象诸如水滴与触摸屏接触，则触摸设备的性能可受到损害或退化。例如，触摸屏可能不能区分来自不良接地用户或对象的触摸输入事件和来自与触摸屏的表面接触的水滴的触摸输入事件。这可退化触摸传感器面板的性能，因为该设备将想要识别来自不良接地用户的触摸事件，而同时忽略由触摸屏上的水滴所生成的触摸事件。
发明内容
本发明涉及触摸传感器面板，该触摸传感器面板被配置为区分由不良接地用户或对象引起的触摸事件和由与触摸传感器面板接触的浮置对象诸如水滴引起的触摸事件。面板可被配置为包括利用多组驱动信号来驱动一个或多个感测电极的电路，其中每组驱动信号用于不同(不必是连贯的)的时间段。面板可测量在所有时间段期间流进和流出所述一个或多个感测电极的电流，并确定触摸事件是由良好接地对象或用户产生的还是由不良接地对象或用户产生的并确定对象是否是浮置的(即，根本不与地连接)。
附图说明
图1a示出了根据本公开的实例的示例性互电容触摸传感器电路。
图1b示出了根据本公开的实例的示例性触摸节点以及手指触摸该节点对所耦接的电荷的影响。
图1c示出了根据本公开的实例的另一个示例性触摸节点以及在不存在手指的情况下对所耦接的电荷的影响。
图2示出了根据本公开的实例的示例性自电容触摸传感器电路。
图3a示出了根据所公开的实例的与自电容触摸传感器电极和感测电路对应的示例性电路。
图3b示出了根据本公开的实例的与自电容触摸传感器电极对应的另一个示例性电路。
图4示出了根据本公开的实例的手指接近两个电极的示例性电极组。
图5示出了根据本公开的实例的浮置对象诸如水滴接近两个电极的示例性电极组。
图6示出了根据本公开的实例的用于对触摸输入事件进行消歧的示例性流程图。
图7示出了根据本公开的实例的用于确定触摸输入事件的存在的示例性扫描。
图8示出了根据本公开的实例的当与第一次扫描的结果结合时可对不良接地用户或对象和浮置对象诸如水滴进行消歧的示例性第二次扫描。
图9示出了根据本公开的实例的触摸传感器面板的示例性扫描图案。
图10示出了根据本公开的实例的包括触摸传感器面板的示例性计算系统。
图11a示出了根据本公开的实例的具有触摸传感器面板的示例性移动电话，该触摸传感器面板包括触摸式共模噪声恢复电路和方法。
图11b示出了根据本公开的实例的具有触摸传感器面板的示例性数字媒体播放器，该触摸传感器面板包括触摸式共模噪声恢复电路和方法。
图11c示出了根据本公开的实例的具有触摸传感器面板的示例性个人计算机，该触摸传感器面板包括触摸式共模噪声恢复电路和方法。
具体实施方式
在对实例的以下描述中将引用附图，该附图形成以下描述的一部分，并且在附图中以举例的方式示出了可被实施的具体实例。应当理解，在不脱离所公开的实例的范围的情况下，可使用其他实例并且可进行结构性变更。
本公开涉及触摸传感器面板和触摸控制器，该触摸传感器面板和触摸控制器不仅可具有感测触摸事件的能力而且还可对由具有不同接地水平的导体所生成的触摸事件进行消歧。可利用驱动信号的特定组合对触摸传感器面板进行一次或多次扫描，并且确定所检测的触摸输入事件是来自良好接地对象还是不良接地对象，并且确定触摸输入事件是否来自浮置对象诸如水滴。
尽管本文可主要根据自电容触摸传感器面板来描述和示出本文所公开的实例，但应当理解，该实例不受此限制，而是附加地适用于任何电容触摸传感器面板诸如互电容传感器面板。此外，尽管本文所公开的实例涉及一种对触摸传感器面板上的所检测的触摸输入事件进行消歧的方法，但应当理解，该实例并不限于此，而是还可适用于任何电容触摸传感器设备诸如电容式触控板。
图1a示出了根据本公开的一些实例的示例性触摸传感器面板100。触摸传感器面板100可包括一系列触摸节点106，该一系列触摸节点可由通过绝缘材料分隔开的两层电极结构形成，但在其他实例中，电极可在同一层上形成。电极层可包括垂直于包括多条感测线104的另一个电极层定位的多条驱动线102，其中节点106中的每个节点具有相关联的互电容114(也称为耦接电容)，但在其他实例中，驱动线和感测线可以非正交布置进行定位。驱动线102和感测线104可在由电介质彼此分隔开的不同平面中在彼此之上交叉。驱动线102与感测线104相交的位置处的每个点可创建触摸节点106。因此，例如包含20条驱动线102和15条感测线104的面板将具有可用于检测触摸事件或接近事件的300个触摸节点。
驱动线102(也称为行、行迹线、或行电极)可由相应的驱动电路108所提供的激励信号来激活。驱动电路108中的每个驱动电路可包括交流电(AC)或被称为激励信号源的单极脉冲式电压源。为了感测触摸传感器面板100上的一个或多个触摸事件，可通过驱动电路108来激励驱动线102中的一条或多条驱动线，并且感测电路110可以所耦接的激励信号的振幅变化的形式来检测耦接到感测线104上的电荷的所产生的变化。电压振幅值的变化可指示手指或导电对象触摸或接近该面板。所检测的电压值可表示节点触摸输出值，其具有指示触摸事件或接近事件发生的节点位置106以及发生在一个或多个位置处的触摸量的这些输出值的变化。
图1b示出了根据一个所公开的实例的示例性触摸节点以及手指触摸该节点可对所耦接的电荷的影响。当驱动线102被信号激励时，由于驱动线102和感测线104之间的互电容，可在驱动线和感测线之间形成电场线118，并且电荷可从驱动线耦接至感测线。当手指或导电对象116接触或极为接近由驱动线102和感测线104的交叉点所创建的触摸节点106时，该对象可阻断一些电场线，并且随着一些电荷耦接到手指或对象中，耦接在驱动线和感测线之间的电荷量可减少。从驱动线102耦接到感测线104上的电荷的减少可通过感测电路110进行检测。
图1c示出了根据一个公开的实例的示例性触摸节点以及在不存在手指的情况下可对所耦接的电荷的影响。当手指116从触摸节点106移除时，来自驱动线102的电荷不再部分耦接到手指116中，因此耦接到感测线102的电荷量可增加。手指116在其触摸或极为接近触摸节点106并阻断一些电场线118的情况下通常仅可耦接来自驱动线102的电荷。一旦手指116从触摸节点106移除并且远离该节点一定距离，则电荷不再耦接到手指116上并且触摸传感器面板不再能够检测到手指的存在并将不记录触摸事件或接近事件。因此，采用互电容来检测触摸事件或接近事件的电容触摸传感器面板常常具有系统在其上可检测接近事件的非常有限的距离范围。
采用自电容来检测触摸事件或接近事件的触摸传感器面板可用于检测距该触摸传感器面板比距使用互电容的面板更远的手指或对象的存在。图2示出了根据一个公开的实例的示例性自电容触摸传感器电路200。自电容触摸传感器面板电路200包括电极202，该电极连接至感测电路204并具有接地的自电容。当对象触摸或接近该电极时，通过该对象可在电极和地之间形成附加电容，这可能增大该电极的自电容。电极202的自电容的这一变化可由感测电路204进行检测。在对象或手指距触摸面板相比于需要手指或对象触摸或极为接近面板以便感测触摸事件或接触事件的互电容触摸面板更远的情况下可创建自电容的变化。与互电容触摸传感器100不同，电路的每个电极而不是正交电极的交叉点充当触摸节点。
图3a示出了根据一个所公开的实例的与自电容触摸传感器电极和感测电路对应的示例性电路。电极202可具有与其相关联的接地自电容304。触摸电极202可耦接至感测电路314。感测电路可包括运算放大器308、反馈电阻器312、反馈电容器310和输入电压源306，尽管可采用其他配置。例如，反馈电阻器312可由开关式电容器电阻器来代替，以便使由可变反馈电阻器所导致的任何寄生电容效应最小化。该触摸电极可耦接至运算放大器308的反相输入。AC电压源306(Vac)可耦接至运算放大器308的同相输入。在一些实例中，电压源306还可为DC电压源。尽管未在图3中示出，但运算放大器308的同相输入可在AC电压源306和DC电压源诸如参考电压和接地之间切换。触摸传感器电路300可被配置为感测由手指或对象触摸或接近触摸传感器面板所引起的自电容304的变化。触摸感测电路300的输出320可用于确定触摸事件或接近事件的存在。处理器可使用输出320来确定接近事件或触摸事件的存在，或者输出320可输入到离散逻辑网络中以确定触摸事件或接近事件的存在。
图3b示出了根据本公开的实例的与自电容触摸传感器电极对应的另一个示例性电路。图2和图3中所述的电极202可利用导电垫322代替，其中导电垫322还可由ITO或其他导电材料形成。导电迹线324可将导电垫连接到上面参考图3a所述的感测电路。
图4示出了手指接近两个电极的示例性电极组。第一电极402和第二电极404可彼此相邻，或在其他实例中，可彼此接近地将电极行插入其间。当手指414触摸或接近电极402或电极404时，可在电极与手指之间产生一系列电容耦接。例如，当手指414接近电极402和电极404时，可在电极402和手指414之间产生第一电容C1。如果电极404足够靠近，可在电极404和手指414之间产生第二电容C2。手指414还可具有有效电容Cbody，其表示从用户身体到设备的地412的有效阻抗。手指414的接地量可变化。例如，手指414可不良接地，即形成高阻抗路径，其中Cbody在手指和地之间将为0F。在其他实例中，手指414可良好接地，从而形成低阻抗路径，其中Cbody在手指和地之间将为无穷大。
手指414接地量可影响流进和流出给定电极的电流。例如，当手指良好接地时，当信号Vstim被施加到电极402时，该信号可通过Cbody经由C1行进到手指，然后到地412，并且可能不能行进到电极404中。在图4中，Vstim可为由感测电路中的输入电压源306(参看图3)所产生的信号，其中放大器的配置使得该信号出现在放大器的反相输入端上，因此使得该信号出现在耦接到反相输入端的电极上。因为在该实例中，手指414良好接地，几乎没有信号Vstim可耦接到电极404中。
当电极402利用Vstim激励时，该信号中的一些信号可经由电容C1耦接到手指414中。然而，因为手指具有到地的高阻抗连接，所以耦接到C1中的信号可经由电容C2部分地行进到电极404，而非经由Cbody行进到地412。该情形可使得触摸传感器面板错误地估计电极404中的自电容的变化。然而，该改变中的一些分量由通过不良接地手指所产生的C1和C2的寄生电容通路引起，而不是由手指414接近电极404引起。
图5示出了浮置对象诸如水滴接近两个电极的示例性电极组。在该实例中，水滴502可接近电极402和电极404两者。该水滴的存在可在电极402与水滴(Ca)之间和电极404与水滴(Cb)之间产生电容。与图4的实例相反，浮置对象诸如水滴可非常少以至于不接地。因此，在图5的实例中，当Vstim被施加到电极402时，该信号可经由Ca和Cb所产生的电容通路耦接到电极404上。这样水滴可与不良接地用户相混淆，并且该设备可记录假的触摸。
具有可检测该触摸事件是用户不良接地触摸事件还是充分接地触摸事件的触摸传感器面板可能是有益的。此外，具有可忽略由浮置对象诸如水滴所产生的所检测的输入的触摸传感器面板可能是有益的。因此，具有能够接收触摸输入并且确定以下项的触摸传感器可能是有益的：(1)触摸该面板的对象是否接地；以及(2)如果发现该对象不良接地，则区分企图输入触摸的不良接地用户和不企图提供触摸输入的浮置对象诸如水滴。如果发现触摸输入事件来自不良接地用户，则触摸传感器面板可补偿所接收的数据以考虑由不良接地用户所导致的影响。如果发现触摸输入事件是浮置对象诸如水滴，则触摸传感器面板可直接忽略该输入和/或提醒系统主机关于浮置对象处在触摸传感器面板的顶部上的可能性。
图6示出了根据本公开的实例的用于对触摸输入事件进行消歧的示例性流程图。在602处，可执行触摸电极的第一次扫描。该第一次扫描的细节在下面的进一步的细节中进一步描述。随后方法移动至604。在604处，触摸控制器可接收从该第一次扫描所测量的信号并确定是否存在触摸输入。如果未检测到触摸输入，则该方法可返回至602并且重复该扫描直到检测到触摸输入。如果检测到触摸输入，则该方法可移动至606，在606处执行第二次扫描。该第二次扫描的细节在下面进一步提供。在608处，可读取602和606处的扫描所进行的测量并且可作出所检测的触摸是来自浮置对象、不良接地用户还是良好接地用户的确定。如果确定该触摸来自浮置对象，则该方法可移动至610，其中检测到来自浮置对象的触摸可被忽略。如果确定该触摸来自不良接地用户，则该方法移动至612，其中可针对由用户的不良接地所引起的影响来补偿该触摸信号。如果确定该触摸来自良好接地用户，则该方法移动至614，其中不需要调整该信号。
图7示出了根据本公开的实例的用于确定触摸输入事件的存在的示例性扫描。参考图7所讨论的扫描可对应于图6中的602处的第一次扫描。在该扫描期间，从0伏过渡到1伏的信号例如可输入到连接至电极402的感测电路中的放大器的同相输入端，并且可用于激励电极402。电极404可被设置为接地，或者换句话说，在整个扫描期间具有0伏的信号在其上传输。因为在该扫描期间利用具有+1V电压阶跃的信号来激励电极402并且电极404在该扫描期间具有0V电压阶跃，所以该扫描可被表示为具有元素1,0的矩阵，如702所示。因此，可使用从0伏过渡到1伏的用于激励电极402的信号704以及在电极404上在整个扫描期间保持不变的信号诸如信号706来实现扫描(1,0)。
当信号704从0伏过渡到1伏并且信号706保持在常量0V(即，接地)时，在电极402上可产生来自源信号的电流I1。如果用户或对象良好接地，则来自电极402中所产生的电流I1的电荷可耦接到手指或对象并且通过手指转移到地。然而，如果手指或对象不良接地，或者如果对象为浮置元件并且没有接地路径，则该电荷可通过手指或对象反馈耦接到电极404上，并且在电极404上可感应出电流。流经电极404的电流量可由I2来描述。因此，在扫描期间，可测量I1和I2并且可作出关于用户的接地状况的确定。如果没有电流或基本上没有电流流经电极404，则可确定所检测的触摸输入事件由接地良好对象输入。然而，如果I2具有非平凡值或基本值，则其可确定该用户或对象是不良接地的或浮置的。
I1和I2可为触摸传感器面板的多个参数的函数。例如，I1和I2可为以下项的函数：C1、C2、Cbody、各个电极之间所产生的互电容和与该设备相关联的任何其他电容以及用于激励电极的电压。通过改变用于激励电极的电压值，可获得C1、C2和Cbody的估计值并且可利用该估计值来作出关于引起触摸事件的对象的接地的确定。
在基本上无噪声(换言之，具有高信噪比)的系统中，该系统可能够区别由不良接地用户所产生的触摸和由浮置对象所产生的触摸之间的差异。重新参照图4，电荷可耦接到手指414上。一些电荷可通过手指414转移到地412，而一些电荷可耦接到电极404上。重新参照图5，电荷可耦接到水滴502上。因为水滴502是浮置的，所以耦接到水滴中的电荷可基本上被转移到电极404，因为水滴自身不提供到地的路径。这样，通过测量I2的值，一个人可区分手指和水滴，因为I2的较高值可指示水滴。然而，由于该噪声，仅使用一次扫描可发生错误。例如，如果由于系统噪声人为地提高I2，系统可误认为该输入是水滴而不是手指，并且因此忽略应记录的触摸输入。因此，尽管上述第一次扫描可擅长确定对象或用户是不良接地还是根本没有接地，但是其可能不能够对不良接地用户触摸和水滴进行消歧。
图8示出了当与第一次扫描的结果相结合时可对不良接地用户或对象和浮置对象诸如水滴进行消歧的示例性第二次扫描。参照图8所讨论的扫描可对应于图6中的606处的第二次扫描。如图所示，图8的扫描可通过具有元素(1,1)的矩阵802来表示。因此，在扫描期间，电极402可被从0V过渡到+1V的信号804激励。电极404可利用可从0V过渡到+1V的信号806激励。因为电极402和电极404基本上传输相同的信号，所以它们可充当彼此的屏蔽。换言之，可不能从一个电极到另一个电极感应出电流。因此，如果不良接地用户在电极402和电极404上产生触摸事件，则由于电极402上所产生的电流I1耦接到手指414上的电荷可具有到地的高阻抗路径。即使手指414可能不良接地，因为电极404具有在其上传输的与电极402上的信号基本上相同的信号，该两个电极保持基本上相同的电位，并且不良接地手指将趋于跟随。结果是更少的电荷可从电极402和电极404耦接到手指414，从而导致更小的感应电流I1和I2。如果存在浮置对象诸如水滴，则不提供到地的路径或高阻抗路径，从而有很少电流或者没有电流从电极402被感应到电极404上。因此，这样可对触摸事件是来自不良接地用户的触摸还是来自浮置对象诸如水滴的触摸进行消歧，该来自不良接地用户的触摸在图8的扫描期间将生成一些电流，该浮置对象的触摸将基本上不产生电流。
图9示出了根据本公开的实例的触摸传感器面板的示例性扫描图案。在该实例中，触摸传感器面板可被分成组，每个部分均具有特定的扫描图案并且每个组包含其内的一个或多个电极。例如，具有15个电极的扫描图案902可具有阴影区域906，其中电极被+1信号(即，+1V过渡信号)驱动。非阴影区域中的电极可被不同信号驱动。触摸传感器面板的区域可以不同模式进行描述。例如，902示出了棋盘图案，而904示出交替的扫描图案。
图10示出了可包括上述实例中的一个或多个实例的示例性计算系统1000。计算系统1000可包括一个或多个面板处理器1002和外围设备1004以及面板子系统1006。外围设备1004可包括但不限于随机存取存储器(RAM)或其他类型的存储器或存储装置、监视定时器等等。面板子系统1006可包括但不限于信道扫描逻辑部件1010、驱动器逻辑部件1014和能够利用可如上配置的运算放大器的一个或多个感测信道(感测电路)1008。信道扫描逻辑部件1010可访问RAM1012、自主读取来自感测信道的数据并提供对感测信道的控制，包括针对与寄生电容相关联的相位的变化来校准该感测信道。此外，信道扫描逻辑部件1010可控制驱动器逻辑部件1014以在各种频率和相位处生成激励信号1016，这些激励信号可被选择性地施加于触摸传感器面板1024的驱动线。在一些实例中，面板子系统1006、面板处理器1002和外围设备1004可集成到单个专用集成电路(ASIC)中。面板子系统和面板处理器可被配置为执行上述的激励、扫描、触摸检测、接地确定以及对象确定。
触摸传感器面板1024可包括具有多条驱动线和多条感测线的电容式感测介质，但也可使用其他感测介质。驱动线和感测线的每个交点可代表电容式感测节点，并且可被视为像素(节点)1026，其在触摸传感器面板1024被视为用于捕获触摸的“图像”时可能尤其有用。触摸传感器面板1024的每条感测线可驱动面板子系统1006中的感测信道1008(在本文中也称为事件检测和解调电路)。驱动线和感测线还可被配置为充当自电容触摸感测配置中的单个电极。
计算系统1000还可包括用于从面板处理器1002接收输出并基于该输出而执行动作的主机处理器1028，该动作可包括但不限于移动对象诸如光标或指针、滚动或平移、调节控制设置、打开文件或文档、查看菜单、作出选择、执行指令、操作耦接到主机设备的外围设备、应答电话呼叫、拨打电话呼叫、终止电话呼叫、改变音量或音频设置、存储与电话通信相关的信息(诸如地址、频繁拨打的号码、已接来电、未接来电)、登录到计算机或计算机网络上、允许经授权的个体访问计算机或计算机网络的受限区域、加载与计算机桌面的用户优选的布置相关联的用户简档、允许访问web内容、启动特定程序、对消息加密或解密等等。主机处理器1028还可执行可能与面板处理无关的附加功能，并且可耦接到程序存储装置1032和显示设备404诸如用于向设备的用户提供UI的LCD显示器。在部分或完全位于触摸传感器面板下方时，显示设备404连同触摸传感器面板1024可形成触摸屏1018。
需注意，如上所述的功能中的一种或多种功能可由存储在存储器(例如图10中的外围设备1004之一)中并由面板处理器1002执行的、或存储在程序存储装置1032中并由主机处理器1028执行的固件来执行。该固件也可存储在任何非暂态计算机可读存储介质内和/或在其内传输，以供指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统或可从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行指令的其他系统使用或与其结合。在本文的上下文中，“非暂态计算机可读存储介质”可以是可包含或存储程序以供指令执行系统、装置和设备使用或与其结合的任何介质。计算机可读存储介质可包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，便携式计算机磁盘(磁性)、随机存取存储器(RAM)(磁性)、只读存储器(ROM)(磁性)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)(磁性)、便携式光盘诸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW，或闪存存储器诸如紧凑型闪存卡、安全数字卡、USB存储设备、记忆棒等。
该固件也可在任何传输介质内传播以供指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包括处理器的系统或可从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行指令的其他系统使用或与其结合。在本文的上下文中，“传输介质”可以是能够发送、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合的任何介质。传输可读介质可包括但不限于电子、磁性、光学、电磁或红外有线或无线传播介质。
图11a示出了可包括触摸传感器面板1124和显示设备1130的示例性移动电话1136，该触摸传感器面板包括扫描触摸传感器面板并根据一个所公开的实例对用户触摸和浮置对象进行消歧的电路。
图11b示出了可包括触摸传感器面板1124和显示设备1130的示例性数字媒体播放器1140，该触摸传感器面板包括扫描触摸传感器面板并根据一个所公开的实例对用户触摸和浮置对象进行消歧的电路。
图11c示出了可包括触摸传感器面板(触控板)1124和显示器1130的示例性个人计算机1144，个人计算机的触摸传感器面板和/或显示器(在显示器是触摸屏的一部分的实例中)包括扫描触摸传感器面板并根据一个所公开的实例对用户触摸和浮置对象进行消歧的电路。图11a、11b和11c的移动电话、媒体播放器和个人计算机能够通过切换其配置来检测近场事件和远场事件并通过减小寄生电容来实现较宽动态范围的感测能力。
尽管图11a-c分别论述了移动电话、媒体播放器和个人计算机，但本公开并不限于此，并且触摸传感器面板可被包括在平板电脑、电视机、或任何其他设备上，该任何其他设备利用包括在近场远场感测配置之间进行切换并减轻寄生电容对该触摸传感器面板的影响的电路的触摸传感器面板。
虽然参照附图对所公开的实例进行了全面的描述，但应注意，各种变化和修改对于本领域中的技术人员而言将变得显而易见。应当理解，此类变化和修改被认为包括在由所附权利要求所限定的所公开的实例的范围内。

Claims (18)

1.一种被配置为对具有不同接地水平的触摸事件进行消歧的触敏设备，所述触敏设备包括：
一个或多个触摸电极，每个触摸电极耦接至感测电路和驱动电路并被配置为确定触摸输入事件的存在；和
处理器，所述处理器能够：
执行所述一个或多个电极的第一次扫描，其中扫描包括在第一时间段期间利用第一组信号来驱动所述一个或多个电极以及测量触摸传感器面板的参数的变化；
基于所述第一次扫描来确定触摸或接近事件的存在；
执行所述一个或多个电极的一次或多次后续扫描，其中所述后续扫描包括在一个或多个时间段期间利用一组或多组信号来驱动所述一个或多个电极以及测量所述触摸传感器面板的所述参数的变化；以及
基于来自所述第一次扫描和所述一次或多次后续扫描的所述参数的所测量的变化来确定所检测到的触摸或接近事件是否由浮置对象引起。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述参数可包括流进和流出所述触摸传感器面板的所述一个或多个电极中的每个电极的电流。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述浮置对象可为水滴。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述触敏设备包括互电容触摸传感器面板。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述触敏设备包括自电容触摸传感器面板。
6.一种用于对触敏设备上的具有不同接地水平的触摸事件进行消歧的方法，所述方法包括：
执行触摸传感器面板的一个或多个电极的第一次扫描，其中扫描包括在第一时间段期间利用第一组信号来驱动所述一个或多个电极以及测量所述触摸传感器面板的参数的变化；
基于所述第一次扫描来确定触摸或接近事件的存在；
执行所述一个或多个电极的一次或多次后续扫描，其中所述后续扫描包括在一个或多个时间段期间利用一组或多组信号来驱动所述一个或多个电极以及测量所述触摸传感器面板的所述参数的变化；以及
基于来自所述第一次扫描和所述一次或多次后续扫描的所述参数的所测量的变化来确定所检测到的触摸或接近事件是否由浮置对象引起。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述参数可包括流进和流出所述触摸传感器面板的所述一个或多个电极中的每个电极的电流。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述浮置对象可为水滴。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述触敏设备包括互电容触摸传感器面板。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述触敏设备包括自电容触摸传感器面板。
11.一种触敏设备，所述触敏设备能够检测触摸输入事件并确定所述触摸事件是否由浮置对象引起。
12.根据权利要求11所述的触敏设备，其中所述触敏设备使用自电容来检测触摸输入事件。
13.根据权利要求11所述的触敏设备，其中所述触敏设备使用互电容来检测触摸输入事件。
14.一种非暂态计算机可读存储介质，在所述非暂态计算机可读存储介质上存储有用于对触敏设备上的具有不同接地水平的触摸事件进行消歧的指令集，所述指令集当由处理器执行时使得所述处理器：
执行触摸传感器面板的一个或多个电极的第一次扫描，其中扫描包括在第一时间段期间利用第一组信号来驱动所述一个或多个电极以及测量所述触摸传感器面板的参数的变化；
基于所述第一次扫描来确定触摸或接近事件的存在；
执行所述一个或多个电极的一次或多次后续扫描，其中所述后续扫描包括在一个或多个时间段期间利用一组或多组信号来驱动所述一个或多个电极以及测量所述触摸传感器面板的所述参数的变化；以及
基于来自所述第一次扫描和所述一次或多次后续扫描的所述参数的所测量的变化来确定所检测到的触摸或接近事件是否由浮置对象引起。
15.根据权利要求14所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述参数可包括流进和流出所述触摸传感器面板的所述一个或多个电极中的每个电极的电流。
16.根据权利要求14所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述浮置对象可为水滴。
17.根据权利要求14所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述触敏设备包括互电容触摸传感器面板。
18.根据权利要求14所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述触敏设备包括自电容触摸传感器面板。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109144335A (zh) * 2018-08-29 2019-01-04 基合半导体（宁波）有限公司 一种触摸屏、检测方法以及移动终端
CN109614016A (zh) * 2019-01-11 2019-04-12 中国联合网络通信集团有限公司 电容触摸屏的触摸识别方法、装置及电子设备
CN110162210A (zh) * 2018-02-14 2019-08-23 李尚礼 电容式感测装置、触碰阈值的获得方法及其校正方法
CN110162209A (zh) * 2018-02-14 2019-08-23 李尚礼 电容式感测装置、环境事件检测方法及校正时机判断方法
CN111459346A (zh) * 2020-03-31 2020-07-28 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容式触控装置及其手势识别方法、芯片和存储介质

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090174676A1 (en) 2008-01-04 2009-07-09 Apple Inc. Motion component dominance factors for motion locking of touch sensor data
US9116572B2 (en) 2013-04-15 2015-08-25 Apple Inc. Disambiguation of touch input events on a touch sensor panel
US10955973B2 (en) * 2013-04-16 2021-03-23 Atmel Corporation Differential sensing for touch sensors
US10061444B2 (en) * 2013-07-31 2018-08-28 Apple Inc. Self capacitance touch sensing
TWI509531B (zh) * 2013-09-13 2015-11-21 Apex Material Technology Corp Apparatus for identifying touch signal and method thereof
US9310934B2 (en) * 2014-02-21 2016-04-12 Qualcomm Incorporated Systems and methods of moisture detection and false touch rejection on touch screen devices
WO2015178920A1 (en) 2014-05-22 2015-11-26 Onamp Research Llc Panel bootstrapping architectures for in-cell self-capacitance
US10705658B2 (en) 2014-09-22 2020-07-07 Apple Inc. Ungrounded user signal compensation for pixelated self-capacitance touch sensor panel
US9904411B2 (en) * 2014-09-26 2018-02-27 Rakuten Kobo Inc. Method and system for sensing water, debris or other extraneous objects on a display screen
US9542051B2 (en) * 2014-10-24 2017-01-10 Microchip Technology Incorporated Analog elimination of ungrounded conductive objects in capacitive sensing
CN107077262B (zh) 2014-10-27 2020-11-10 苹果公司 像素化自电容水排斥
US20160179765A1 (en) * 2014-12-18 2016-06-23 Kobo Incorporated Method and system for extraneous object notification via digital content repagination
WO2016126525A1 (en) 2015-02-02 2016-08-11 Apple Inc. Flexible self-capacitance and mutual capacitance touch sensing system architecture
US10488992B2 (en) 2015-03-10 2019-11-26 Apple Inc. Multi-chip touch architecture for scalability
JP6250585B2 (ja) * 2015-04-16 2017-12-20 株式会社東海理化電機製作所 操作検出装置
US10152162B1 (en) 2015-05-15 2018-12-11 Apple Inc. Method of optimizing touch detection
US9898148B2 (en) 2015-05-27 2018-02-20 Synaptics Incorporated Capacitive stereoscopic image sensing
US10365773B2 (en) * 2015-09-30 2019-07-30 Apple Inc. Flexible scan plan using coarse mutual capacitance and fully-guarded measurements
US9864468B2 (en) 2016-06-09 2018-01-09 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Multi-touch integrity sensing for capacitive touch screen
US10365764B2 (en) 2016-07-11 2019-07-30 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Water rejection for capacitive touch screen
AU2017208277B2 (en) 2016-09-06 2018-12-20 Apple Inc. Back of cover touch sensors
US10642418B2 (en) 2017-04-20 2020-05-05 Apple Inc. Finger tracking in wet environment
US11075633B2 (en) * 2017-06-13 2021-07-27 Semtech Corporation Water-rejection proximity detector and method
US10592027B2 (en) 2017-09-11 2020-03-17 Apple Inc. State-based touch threshold
US11231808B2 (en) * 2019-01-16 2022-01-25 Microchip Technology Incorporated Dual measurement for high sensitivity capacitive sensing applications and related systems, methods and devices
JP7294896B2 (ja) * 2019-06-07 2023-06-20 ローム株式会社 タッチ検出回路、入力装置、電子機器
US11157109B1 (en) 2019-09-06 2021-10-26 Apple Inc. Touch sensing with water rejection
CN110691403A (zh) * 2019-09-25 2020-01-14 出门问问信息科技有限公司 一种信息处理方法、电子设备及计算机可读存储介质
US11662867B1 (en) 2020-05-30 2023-05-30 Apple Inc. Hover detection on a touch sensor panel
US11860022B2 (en) 2020-06-02 2024-01-02 Microchip Technology, Inc. Capacitive sensing utilizing a differential value indication

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090174688A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-09 Apple Inc. Image jaggedness filter for determining whether to perform baseline calculations
US20100292945A1 (en) * 2009-05-13 2010-11-18 Joseph Kurth Reynolds Capacitive sensor device
US20110006832A1 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 Brian Richards Land Negative Pixel Compensation
US20110061949A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Christoph Horst Krah Measuring body capacitance effect in touch sensitive device
CN102483673A (zh) * 2009-07-10 2012-05-30 苹果公司 触摸和悬停感测

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483261A (en) 1992-02-14 1996-01-09 Itu Research, Inc. Graphical input controller and method with rear screen image detection
US5880411A (en) 1992-06-08 1999-03-09 Synaptics, Incorporated Object position detector with edge motion feature and gesture recognition
US5488204A (en) 1992-06-08 1996-01-30 Synaptics, Incorporated Paintbrush stylus for capacitive touch sensor pad
US5825352A (en) 1996-01-04 1998-10-20 Logitech, Inc. Multiple fingers contact sensing method for emulating mouse buttons and mouse operations on a touch sensor pad
US5835079A (en) 1996-06-13 1998-11-10 International Business Machines Corporation Virtual pointing device for touchscreens
US6310610B1 (en) 1997-12-04 2001-10-30 Nortel Networks Limited Intelligent touch display
EP1058924B1 (en) 1998-01-26 2012-06-13 Apple Inc. Method and apparatus for integrating manual input
US7663607B2 (en) 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
US8479122B2 (en) 2004-07-30 2013-07-02 Apple Inc. Gestures for touch sensitive input devices
US6188391B1 (en) 1998-07-09 2001-02-13 Synaptics, Inc. Two-layer capacitive touchpad and method of making same
JP4542637B2 (ja) 1998-11-25 2010-09-15 セイコーエプソン株式会社 携帯情報機器及び情報記憶媒体
US6730863B1 (en) * 1999-06-22 2004-05-04 Cirque Corporation Touchpad having increased noise rejection, decreased moisture sensitivity, and improved tracking
JP3800984B2 (ja) 2001-05-21 2006-07-26 ソニー株式会社 ユーザ入力装置
JP2003173237A (ja) 2001-09-28 2003-06-20 Ricoh Co Ltd 情報入出力システム、プログラム及び記憶媒体
US6690387B2 (en) 2001-12-28 2004-02-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Touch-screen image scrolling system and method
US11275405B2 (en) 2005-03-04 2022-03-15 Apple Inc. Multi-functional hand-held device
US8773146B1 (en) * 2010-04-16 2014-07-08 Cypress Semiconductor Corporation Waterproof scanning of a capacitive sense array
US8717331B2 (en) * 2010-08-24 2014-05-06 Cypress Semiconductor Corporation Reducing water influence on a touch-sensing device
JP4994489B2 (ja) * 2010-10-19 2012-08-08 パナソニック株式会社 タッチパネル装置
US20120293447A1 (en) * 2011-05-17 2012-11-22 Victor Phay Kok Heng Circuits and Methods for Differentiating User Input from Unwanted Matter on a Touch Screen
TW201413521A (zh) * 2012-09-28 2014-04-01 Novatek Microelectronics Corp 觸控面板的觸控偵測方法
US9116572B2 (en) 2013-04-15 2015-08-25 Apple Inc. Disambiguation of touch input events on a touch sensor panel
US8982097B1 (en) * 2013-12-02 2015-03-17 Cypress Semiconductor Corporation Water rejection and wet finger tracking algorithms for truetouch panels and self capacitance touch sensors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090174688A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-09 Apple Inc. Image jaggedness filter for determining whether to perform baseline calculations
US20100292945A1 (en) * 2009-05-13 2010-11-18 Joseph Kurth Reynolds Capacitive sensor device
US20110006832A1 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 Brian Richards Land Negative Pixel Compensation
CN102483673A (zh) * 2009-07-10 2012-05-30 苹果公司 触摸和悬停感测
US20110061949A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Christoph Horst Krah Measuring body capacitance effect in touch sensitive device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110162210A (zh) * 2018-02-14 2019-08-23 李尚礼 电容式感测装置、触碰阈值的获得方法及其校正方法
CN110162209A (zh) * 2018-02-14 2019-08-23 李尚礼 电容式感测装置、环境事件检测方法及校正时机判断方法
CN110162210B (zh) * 2018-02-14 2023-03-21 李尚礼 电容式感测装置、触碰阈值的获得方法及其校正方法
CN109144335A (zh) * 2018-08-29 2019-01-04 基合半导体（宁波）有限公司 一种触摸屏、检测方法以及移动终端
CN109144335B (zh) * 2018-08-29 2019-09-20 基合半导体（宁波）有限公司 一种触摸屏、检测方法以及移动终端
CN109614016A (zh) * 2019-01-11 2019-04-12 中国联合网络通信集团有限公司 电容触摸屏的触摸识别方法、装置及电子设备
CN111459346A (zh) * 2020-03-31 2020-07-28 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容式触控装置及其手势识别方法、芯片和存储介质
CN111459346B (zh) * 2020-03-31 2021-09-07 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容式触控装置及其手势识别方法、芯片和存储介质
US11372502B2 (en) 2020-03-31 2022-06-28 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Capacitive touch device and gesture recognition method thereof, chip and storage medium

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Publication number Publication date
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AU2014254406A1 (en) 2015-11-19
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AU2014254406B2 (en) 2016-08-11

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