CN105683886A - 用于在触摸应用中以抗高噪声性计算坐标的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

描述了触摸的位置计算的装置和方法。一种方法在处理设备处获得传感阵列的触摸数据，该触摸数据被表示为多个晶胞。该触摸数据用于检测到的接近于传感阵列的触摸。可基于触摸数据在传感阵列上检测到噪声，并且基于检测到的噪声从多个不同位置计算算法中选择位置计算算法。基于所选的位置计算算法从触摸数据中确定接近于传感阵列的触摸的位置。

Description

用于在触摸应用中以抗高噪声性计算坐标的方法和装置
相关申请
本申请要求2013年7月30日提交的美国临时申请号61/859,969的权益，其全部内容被整体地通过引用特此结合到本文中。
技术领域
本公开通常涉及传感系统，并且更具体地涉及可配置成在高噪声环境中确定电容传感系统上的触摸的触摸位置的电容传感系统。
背景技术
电容传感系统能够感测在电极上产生的反映电容变化的电信号。此类电容变化能够指示触摸事件(即，对象到特定电极的接近)。可使用电容传感元件来替换机械按钮、旋钮以及其它类似的机械用户接口控制。电容传感元件的使用允许去除复杂的机械开关和按钮，在严酷条件下提供可靠的操作。另外，电容传感元件被广泛地用于现在消费应用中，在现有产品中提供有趣的用户接口选项。电容传感元件的范围能够从单个按钮到以用于触摸传感表面的电容传感阵列形式布置的大量按钮。
利用电容传感阵列的透明触摸屏在今天的工业和消费者市场中无处不在。其能够被发现于蜂窝式电话、GPS设备、机顶盒、照相机、计算机屏幕、MP3播放器、数字式平板电脑等中。电容传感阵列通过测量电容传感元件的电容并寻找指示导电对象的触摸或存在的电容的变量来工作。当导电对象(例如，手指、手或其它对象)与电容传感元件接触或紧密接近时，该电容变化和导电对象被检测到。能够通过电路来测量电容触摸传感元件的电容变化。电路将测量的电容传感元件的电容转换成数字值。
存在两个典型类型的电容：1)互电容，其中，电容传感电路可访问电容器的两个电极；2)自电容，其中，电容传感电路仅可访问电容器的一个电极，其中，第二电极被连接于DC电压电平或者被寄生耦合到接地。触控板具有类型(1)和(2)两种的电容的分布负荷，并且Cypress的触摸解决方案独有地或以具有其各种传感模式的混合形式传感两种电容。
附图说明
在附图的各图中通过示例而非限制的方法举例说明了本发明。
图1是图示出具有包括位置计算工具的处理设备的电子系统的一个实施例的框图。
图2图示出根据一个实施例的多区域类型的传感阵列。
图3是图示出一个实施例中的位置计算算法选择的方法的流程图。
图4是图示出另一实施例中的位置计算算法选择的方法的流程图。
图5是根据一个实施例的检测位置的方法的流程图。
图6图示出根据一个实施例的计算BR权值的方法。
图7A图示出根据一个实施例的一维传感阵列的晶胞(cell)。
图7B图示出根据一个实施例的二维传感阵列的晶胞。
图7C图示出根据另一实施例的二维传感阵列的晶胞。
图8图示出根据另一实施例的二维传感阵列的晶胞。
图9是用于位置计算的系统的一个实施例的图。
具体实施方式
在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多特定细节以便提供本发明的透彻理解。然而，对于本领域的技术几乎人员而言将显而易见的是可在没有这些特定细节的情况下实施本发明。在其它情况下，并未详细地、而是用框图示出了众所周知的电路、结构以及技术以免不必要地使本描述的理解含糊难懂。
在本描述中对“一个实施例”或“实施例”的提及意指结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。位于本描述中的各种位置上的短语“在一个实施例中”不一定提及同一实施例。
图1是图示出具有包括位置计算工具120的处理设备110的电子系统100的一个实施例的框图。相对于图2—4来更详细地描述关于位置计算工具120的细节。在一个实施例中，处理设备110包括用以测量被耦合到处理设备110的电容传感阵列125的一个或多个传感元件上的电容的电容传感电路101。例如，电容传感电路101测量电容传感阵列125的发射(TX)电极与接收(RX)电极之间的交叉点的互电容。电容传感阵列125可以是各种类型的触摸传感设备。
在进一步的实施例中，电容传感电路101包括用以生成将被施加于TX电极的TX信号的TX信号发生器，和用以测量RX电极上的RX信号的接收器(也称为传感通道)，诸如积分器。在进一步的实施例中，电容传感电路101包括被耦合到接收器的输出端以将测量的RX信号转换成数字值(电容值)的模数转换器(ADC)。该数字值能够被处理设备110、主机150或两者进一步处理。
处理设备110被配置成检测诸如电容传感阵列125的触摸传感设备上的一个或多个触摸。处理设备能够检测导电对象，诸如触摸对象140(手指、悬停物(hover)或无源手写笔、有源手写笔130或其任何组合)。电容传感电路101能够测量电容传感阵列125上的触摸数据。该触摸数据可被表示为单个或多个晶胞，每个晶胞表示隔离的传感元件或电容传感阵列125的传感元件(例如，电极)的交叉点。在另一实施例中，由电容传感电路101测量的触摸数据能够被处理设备110处理以生成电容传感阵列125的2D电容图像。在一个实施例中，当电容传感电路101测量触摸传感设备(例如，电容传感阵列125)的互电容时，电容传感电路101确定触摸表面上的触摸传感对象的图像并处理用于峰值和位置信息的数据。在另一实施例中，处理设备110是测量电容触摸信号数据组的微控制器，并且在微控制器上执行的手指检测固件识别指示触摸的数据组范围，检测并处理峰值，计算坐标或进行其任何组合的功能。固件使用本文所述的实施例来识别位置坐标。在一个实施例中，固件能够计算用于作为结果的触摸数据的精确坐标。在一个实施例中，固件能够使用BlaisRioux算法来计算精确坐标。替换地，可选择其它坐标位置计算算法以确定触摸位置坐标，诸如梯度、质量中心(CoM)(也称为质心)、线性内插、高斯近似以及抛物线估计器。微控制器能够向主机处理器报告精确坐标以及其它信息。
在一个实施例中，电容传感阵列125可包括多个电极行和多个电极列。在一个实施例中，可将电容传感阵列125的行和列电极连接到处理设备110。在一个实施例中，可用不同的图案和形状创建电容传感阵列125的传感器电极。在一个实施例中，行电极与列电极之间的每个交叉点定义了单元晶胞(即，晶胞)。换言之，单元晶胞对应于包括行传感器电极和列传感器电极的一对传感器电极。单元晶胞识别电容传感阵列125的范围，在该区域中成对电极之间的互电容可受到接近于电容传感器阵列125的表面的手指或其它导电对象的影响。
在一个实施例中，位置计算工具120可从电容传感阵列125的每个晶胞接收原始电容值。在一个实施例中，电容传感电路101从每个晶胞接收原始电容值并计算其为原始电容值与基线电容值之间的差值的差计数。在另一实施例中，电容传感电路101基于每个晶胞的电容值将差计数输出到位置计算工具120。在一个实施例中，位置计算工具120对由电容传感电路101接收到的测量结果执行分析并从多个不同的位置计算算法之中确定要对测量结果执行的位置计算算法。在另一实施例中，位置计算工具120接收在电容传感阵列125上存在高噪声(例如，来自充电器的噪声)的指示，并基于该噪声来确定位置计算算法。在另一实施例中，位置计算工具120接收电容传感阵列125上的触摸的指示并基于被触摸区域来确定位置计算算法。
在一个实施例中，用处理设备110的固件来实现位置计算工具120。在另一实施例中，用软件、硬件或其任何组合来实现位置计算工具120。在另一实施例中，将位置计算工具120实现为计算并报告手势的手势识别工具的一部分。在另一实施例中，由位置计算工具120来计算触摸的位置并将触摸的位置作为原始数据发送到主机处理器150。在另一实施例中，可以在主机处理器150上实现位置计算工具120，并且电容传感电路101获得触摸数据并将触摸数据发送到主机处理器150上的位置计算工具120。替换地，如受益于本公开的本领域的技术人员将认识到的那样，可以有其它配置。还应注意的是在各种应用中可将位置坐标用于手势识别。
本文所述的关于位置计算的实施例能够用来检测任何传感器阵列图案上的处于最小手指间隔的两个或多个触摸。本文所述的实施例利用该能力来从多个不同位置计算算法之中选择位置计算算法以确定更精确的位置。本文所述的实施例能够用于触摸屏、触摸板或具有传感表面的其它设备。下面相对于图2—9来描述由位置计算工具120进行计算的额外细节。
电子系统100包括处理设备110、电容传感阵列125、手写笔130、主机处理器150、嵌入式控制器160以及非电容传感元件170。电容传感元件是导电材料的电极，诸如铜、银、氧化铟锡(ITO)、金属丝网、碳纳米管等。传感元件还可以是氧化铟锡(ITO)面板的一部分。电容传感元件能够用来允许电容传感电路101测量自电容、互电容或其任何组合。在所描绘的实施例中，电子系统100包括经由总线122耦合到处理设备110的电容传感阵列125。电容传感阵列125可包括多维电容传感阵列。多维传感阵列包括被组织为行和列的多个传感元件。在另一实施例中，电容传感阵列125作为全点可寻址(“APA”)互电容传感阵列进行操作。在另一实施例中，电容传感阵列125是不透明电容传感阵列(例如，PC触摸板)。可将电容传感阵列125处置成具有平坦表面轮廓。替换地，电容传感器阵列125可具有非平坦表面轮廓。替换地，可使用电容传感阵列的其它配置。例如，如受益于本公开的本领域的技术人员将认识到的那样，替代于垂直列和水平行，电容传感阵列125可具有六边形布置等。在一个实施例中，可将电容传感阵列125包括在ITO面板或触摸屏幕面板中。
在本文中描述了用于检测和跟踪触摸对象140和手写笔130的处理设备110和电容传感阵列125的操作和配置。简而言之，处理设备110可配置成检测电容传感阵列125上触摸对象140的存在、手写笔130的存在或其任何组合。处理设备110可在电容传感阵列125上单独地检测并跟踪手写笔130和触摸对象140。在一个实施例中，处理设备110能够在电容传感阵列125上同时地检测并跟踪手写笔130和触摸对象140两者。如果触摸对象是有源手写笔，在一个实施例中，有源手写笔130可配置成作为定时“专家”进行操作，并且处理设备110在有源手写笔130在使用中时调整电容传感阵列125的定时以匹配于有源手写笔130的定时。在一个实施例中，与常规电感式手写笔的应用相反，电容传感阵列125与有源手写笔130电容式的耦合。还应注意的是被用于电容传感阵列125、可配置成检测触摸对象140的相同组件还被用来在没有用于以电感式跟踪有源手写笔130的额外PCB层的情况下检测和跟踪手写笔130。
在所描绘的实施例中，处理设备110包括模拟和/或数字通用输入/输出(“GPIO”)端口107。GPIO端口107可以是可编程的。可将GPIO端口107耦合到起到GPIO端口107与处理设备110的数字块阵列(未示出)之间的互连作用的可编程互连和逻辑(“PIL”)其。数字块阵列可以可配置成在一个实施例中使用可配置用户模块(“UM”)来实现多种数字逻辑电路(例如，DAC、数字滤波器或数字控制系统)。可将数字块阵列耦合到系统总线。处理设备110还可包括存储器，诸如随机存取存储器(“RAM”)105和程序闪存104。RAM105可以是静态RAM(“SRAM”)，以及程序闪存104可以是非易失性储存器，其可被用来存储固件(例如，可由处理核102执行以实现本文所述操作的控制算法)。处理设备110还可包括被耦合到存储器和处理核102的存储器控制器单元(“MCU”)103。处理核102是被配置成执行指令或执行操作的处理元件。如受益于本公开的本领域的技术人员将认识到的那样，处理设备110可包括其它处理元件。还应注意的是对于处理设备存储器可在内部或者外部。在存储器在内部的情况下，存储器可被耦合到诸如处理核102的处理元件。在对于处理设备存储器在外部的情况下，如受益于本公开本领域的技术人员将认识到的那样，处理设备被耦合到存储器驻留于其中的另一设备。
处理设备110还可包括模拟块阵列(未示出，例如，现场可编程模拟阵列)。模拟块阵列还被耦合到系统总线。模拟块阵列还可以可配置成在一个实施例中使用可配置UM来实现多种模拟电路(例如，ADC或模拟滤波器)。模拟块阵列还可被耦合到GPIO端口107。
如所示，可将电容传感电路101集成到处理设备110中。电容传感电路101可包括用于耦合到诸如触摸传感器板(未示出)、电容传感阵列125、触摸传感器滑块(未示出)、触摸传感器按钮(未示出)和/或其它设备的外部部件的模拟I/O。电容传感电路101可以可配置成使用互电容传感技术、自电容传感技术、电荷耦合技术等来测量电容。在一个实施例中，电容传感电路101使用电荷累积电路、电容调制电路或本领域的技术人员已知的其它电容传感方法进行操作。在实施例中，电容传感电路101是CypressTMA-3xx、TMA-4xx或TMA-xx系列的触摸屏控制器。替换地，可使用其它电容传感电路。如本文所述的互电容传感阵列或触摸屏可包括处置在视觉显示器本身或在显示器前面的透明基板上面、其中或下面的透明的、导电传感阵列。在实施例中，将TX和RX电极分别地配置成行和列。应注意的是能够以任何所选组合由电容传感电路101将电极的行和列配置为TX或RX电极。在一个实施例中，电容传感阵列125的TX和RX电极可被配置成在第一模式下作为互电容传感阵列的TX和RX电极进行操作以检测触摸对象，以及在第二模式下作为耦合电荷接收器的电极进行操作以检测传感阵列的相同电极上的手写笔。在被激活时生成手写笔TX信号的手写笔被用来将电荷耦合到电容传感阵列，而不是如在互电容传感期间所做的那样测量RX电极与TX电极(传感元件)的交叉点处的互电容。可将两个传感元件之间的交叉点理解为在保持相互的电流隔离的同时在该处一个传感电极与另一个交叉或重叠的位置。能够通过选择TX电极和RX电极的每个可用组合来感测与TX电极与RX电极之间的交叉点相关联的电容。当诸如手指或手写笔的触摸对象接近电容传感阵列125时，对象引起TX/RX电极中的某些之间的互电容的减小。在另一实施例中，手指的存在增加了电极对环境(地球)接地的电容，通常称为自电容变化。利用互电容的变化，能够通过识别在当在RX电极上测量到减小的电容时被施加TX信号的TX电极与RX电极之间具有减小的耦合电容的RX电极来确定电容传感阵列125上的手指的位置。因此，通过连续地确定与电极的交叉点相关联的电容，能够确定一个或多个触摸对象的位置。应注意的是该过程能够通过确定用于传感元件的基线来对传感元件(RX和TX电极的交叉点)进行校准。还应注意的是，如受益于本公开的本领域的技术人员将认识到的那样，可使用内插来以比行/列节距更好的分辨率检测手指位置，。另外，如受益于本公开的本领域的技术人员将认识到的那样，可使用各种类型的坐标内插算法(例如，位置计算算法)来检测触摸的中心。
在实施例中，电子系统100还可包括经由总线171和GPIO端口107耦合到处理设备110的非电容传感元件170。非电容传感元件170可包括按钮、发光二极管(“LED”)及其它用户接口设备，诸如鼠标、键盘或不使用电容传感的其它功能键。在一个实施例中，用单个总线来体现总线122以及171。替换地，可将这些总线配置成一个或多个单独总线的任何组合。
处理设备110可包括内部振荡器/时钟106和通信块(“COM”)108。在另一实施例中，处理设备110包括扩频时钟(未示出)。振荡器/时钟106向处理设备110的部件中的一个或多个提供时钟信号。可使用通信块108经由主机接口(“I/F”)线151来与诸如主机处理器150的外部部件、诸如主机处理器150通信。替换地，还可将处理设备110耦合到嵌入式控制器160以与诸如主机处理器150的外部部件通信。在一个实施例中，处理设备110可配置成与嵌入式控制器160或主机处理器150通信以发送和/或接收数据。
处理设备110可驻留于公共载体基板上，诸如，例如，集成电路(“IC”)管芯基板、多芯片模块基板等。替换地，处理设备110的部件可以是一个或多个单独集成电路和/或分立部件。在一个示例性实施例中，处理设备110是由加利福尼亚州圣何塞市的Cypress半导体公司开发的可编程片上系统处理设备。替换地，处理设备110可以是本领域的技术人员已知的一个或多个其它处理设备，诸如微处理器或中央处理单元、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”)等。
还应注意的是本文所述的实施例不限于具有被耦合到主机(例如，主机150)的处理设备的配置，而是可以包括测量传感设备上的电容并将原始数据发送到在那里其被应用分析的主机计算机的系统。实际上，由处理设备110完成的处理也可在主机(例如，主机150)中完成。
可将电容传感电路101集成到处理设备110的IC中或者替换地在单独的IC中。替换地，可生成电容传感电路101的描述并进行编译以便结合到其它集成电路中。例如，可使用诸如VHDL或Verilog的硬件描述语言来生成描述电容传感电路101或其各部分的行为级代码，并将其存储到机器可访问介质(例如，CD-ROM、硬盘、软盘等)。此外，能够将行为级代码编译成寄存器传输级(“RTL”)代码、连线表或者甚至电路布局并将其存储到机器可访问介质。行为级代码、RTL代码、连线表以及电路布局可表示各种抽象层级以描述电容传感电路101。
应注意的是电子系统100的部件可包括上文所述的所有部件。替换地，电子系统100可包括上文所述的部件中的某些。
在一个实施例中，在平板计算机中使用电子系统100。替换地，可在其它应用中使用电子设备，诸如笔记本计算机、移动手机、个人数据助理(“PDA”)、键盘、电视、遥控器、监视器、手持式多媒体设备、手持式媒体(音频和/或视频)播放器、手持式游戏设备、用于销售点交易的签名输入设备、电子书阅读器、全球定位系统(“GPS”)或控制面板。本文所述的实施例不限于用于笔记本实现方式的触摸屏或触摸传感器板，而是能够在其它电容传感实现方式中使用，例如，传感设备可以是触摸传感器滑块(未示出)或触摸传感器按钮(例如，电容传感按钮)。在一个实施例中，这些传感设备包括一个或多个电容传感器或其它类型的电容传感电路。本文所述的操作不限于笔记本指针操作，而是能够包括其它操作，诸如照明控制(调光器)、音量控制、图形均衡器控制、速度控制或要求渐进或离散调整的其它控制操作。还应注意的是可与非电容传感元件相结合地使用电容传感实现方式的这些实施例，包括但不限于选择按钮、滑块(例如，显示亮度和对比度)、滚轮、多媒体控制(例如，音量、音轨前进等)笔记识别以及数字小键盘操作。
用以计算触控板上的导电对象的报告位置的标准算法具有以低噪声水平的良好的准确度，但其对高噪声的影响相当灵敏。
图2图示出根据一个实施例的多区域类型的传感阵列。在图2中，电容传感阵列125的区域包括多个区域类型。在一个实施例中，电容传感阵列125的区域对应于晶胞。在另一实施例中，电容传感阵列125的区域对应于电极。
在图2中，电容传感阵列125的多个区域对应于多个区域类型。在一个实施例中，电容传感阵列125包括四个不同区域类型：拐角类型201、第一边缘类型202、第二边缘类型204以及中央类型203。在一个实施例中，拐角类型201可对应于电容传感阵列125的四个拐角区。在一个实施例中，第一边缘类型202可对应于电容传感阵列125的右和左边缘区域。在一个实施例中，第二边缘类型204可对应于电容传感阵列125的上和下边缘区域。在一个实施例中，中央类型可对应于电容传感阵列125的中央或核心区域。在另一实施例中，电容传感阵列125可具有比图2中所表示的更大或更少的区域。在另一实施例中，可将区域定义为与图2中所描绘的那些不同的范围。
可由可包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(诸如在通用计算系统或专用机器上运行的软件)、固件(嵌入式软件)或其任何组合的处理逻辑来执行从触摸数据识别电容传感阵列125的被触摸区域。在一个实施例中，处理设备110识别被触摸区。在另一实施例中，位置计算工具120识别被触摸区。替换地，电子系统100的其它部件在识别的被触摸区中执行操作的某些或所有。
在一个实施例中，处理逻辑被配置成检测电容传感阵列125上的一个或多个触摸。电容传感阵列125上的一个或多个触摸产生触摸数据。在一个实施例中，处理逻辑获得触摸数据并识别电容传感阵列125上的在该处发生触摸的区域(例如，拐角类型201、第一边缘类型202、第二边缘类型204或中央类型203)。处理逻辑可基于在该处发生触摸的区域来选择位置计算算法。所选位置计算算法是基于在该处发生触摸的所识别被触摸区从多个不同位置计算算法中选择的。
图3是图示出一个实施例中的位置计算算法选择的方法的流程图。方法300可由可包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(诸如在通用计算系统或专用机器上运行的软件)、固件(嵌入式软件)或其任何组合的处理逻辑来执行。在一个实施例中，处理设备110执行方法300的某些或全部。在另一实施例中，位置计算工具120执行方法300的操作的某些或全部。替换地，电子系统100的其它部件执行方法300的操作的某些或全部。
在图3中，方法300在由处理逻辑确定触摸区域时开始。在一个实施例中，处理逻辑获得电容传感阵列125的触摸数据并识别触摸的区域(例如，拐角类型201、第一边缘类型202、第二边缘类型204或中央类型203)。在另一实施例中，处理逻辑可在从电容传感电路101接收到测量的触摸数据之后确定电容传感阵列125上的触摸的位置。处理逻辑基于电容传感阵列125上的被触摸区或感测噪声从多个不同的位置算法中选择位置计算算法。多个不同位置计算算法至少包括梯度、BlaisRioux(BR)、质量中心(CoM)(也称为质心)、线性内插、高斯近似以及抛物线估计器。
在方法300中，处理逻辑在块310、块320以及块330处确定电容传感阵列125上的触摸区域以便确定要使用的位置计算算法。应注意的是如果触摸区是中央类型203，则流程图经过块310、块320以及块330至方框340。
在块310中，如果处理逻辑确定触摸是拐角类型201，则处理逻辑移动至块311并使用梯度算法来计算X和Y坐标的位置。在一个实施例中，处理逻辑选择用于晶胞的7×7矩阵的梯度算法。晶胞表示电容传感阵列125的传感元件(例如，电极)的交叉点。在另一实施例中，处理逻辑可选择将对不同尺寸的晶胞矩阵，例如对应于电容传感阵列125的晶胞的5×5矩阵，所执行的不同梯度算法。如果处理逻辑确定触摸不是拐角类型201，则处理逻辑移动至块320。应注意的是，处理逻辑可以以任何顺序移动通过块310、块320、块330以及块340，但是为了便于说明，将方法300描述为连续地通过块310、块320、块330以及块340。
在块320中，如果处理逻辑确定触摸是第一边缘类型202，则处理逻辑执行块321并使用梯度算法来计算坐标的位置，例如X座标。在一个实施例中，处理逻辑选择用于晶胞的7×7矩阵的梯度算法。在另一实施例中，处理逻辑可选择将对不同尺寸的晶胞矩阵，例如对应于电容传感阵列125的晶胞的5×5矩阵，所执行的不同梯度算法。
在执行块321之后，处理逻辑随后移动至块322以确定是否在电容传感阵列125上存在噪声。在一个实施例中，噪声可以是从充电器、在设备内部的源或另一外部源中产生的。在另一实施例中，噪声被注入到电容传感阵列125上并作为触摸数据中的电信号被捕捉。包括噪声的触摸数据可被发送到电容传感电路101并被测量。在一个实施例中，噪声可通常地由处理逻辑或具体地由处理设备110检测到。在一个实施例中，如果满足或超过噪声的阈值，则处理逻辑移动至块323。例如，可将噪声阈值设置为小于五的信噪比。在一个实施例中，可预定噪声阈值并将其存储在RAM105中，使用例如位置计算工具120周期性地更新或者动态地更新噪声阈值。如果检测到噪声，则处理逻辑选择块323并使用BR算法来计算位置坐标，例如Y坐标。处理逻辑可选择用于各种尺寸的晶胞矩阵的BR算法。例如，处理逻辑可选择用于至少3×3晶胞矩阵、5×5晶胞矩阵、7×7或更大晶胞矩阵的BR算法。如果未检测到噪声，则处理逻辑选择块324并使用质心算法来计算位置坐标，例如Y坐标。处理逻辑可选择用于各种尺寸的晶胞矩阵的质心算法。
在触摸传感器系统中，例如电子系统100中，外部噪声源(例如，来自电池充电器)促使噪声电流被从用户的手指耦合到电容传感阵列125。该噪声电流可毁坏由电子系统100产生的测量结果并能够导致计算的触摸位置方面的大的误差、错误触摸以及对实际触摸产生的信号的抑制，使得实际触摸未被报告。可使用度量扫描(例如宽带噪声峰值、噪声频率等)来测量噪声。可用触摸传感扫描来连续地执行度量扫描，其中，触摸传感扫描将测量接近于电容传感阵列125的触摸的位置。对触摸数据的度量扫描可生成识别噪声的参数(例如，频率、量值等)的噪声度量。
在一个实施例中，不同的位置计算算法在Rx和Tx方向上具有不同的抗噪声性。在Rx方向的情况下，可存在共模噪声(CMN)。共模噪声可由诸如LCD面板或充电器的外部噪声源注入到电子系统100中。在Rx方向上，可由例如处理设备110同时地获得所有信号。因此，接收到的噪声可能很大，并且产生的噪声度量也很大。在一个实现方式中，可使用例如图3、4和6中的BR方法来抑制Rx方向上的噪声。在Tx方向上，噪声可以是不具有与共模噪声相同的特性的高斯噪声。在一个实施例中，在Tx方向信号上，可在不同的时刻发射Tx方向上的信号。在这种情况下，可由处理逻辑获得多个噪声度量。在一个实施例中，位置计算算法的选择可基于任何所获得噪声度量。在另一实施例中，位置计算算法的选择可基于最大的噪声度量。
在块330中，如果处理逻辑确定触摸是第二边缘类型204，则处理逻辑执行块331并使用梯度算法来计算坐标的位置，例如Y座标。在一个实施例中，处理逻辑选择用于晶胞的7×7矩阵的梯度算法。在另一实施例中，处理逻辑可选择将对不同尺寸的晶胞矩阵，例如对应于电容传感阵列125的晶胞的3×3矩阵，所执行的不同梯度算法。
在执行块331之后，处理逻辑随后移动至块322以确定是否在电容传感阵列125上存在噪声。在一个实施例中，噪声可以是从充电器、在设备内部的源或另一外部源中产生的。在另一实施例中，噪声被注入到电容传感阵列125上并作为触摸数据中的电信号被捕捉。如果检测到噪声，则处理逻辑选择块333并使用BR算法来计算位置坐标，例如X坐标。处理逻辑可选择用于各种尺寸的晶胞矩阵的BR算法。例如，处理逻辑可选择用于至少3×3晶胞矩阵、5×5晶胞矩阵、或7×7或更大晶胞矩阵的BR算法。如果未检测到噪声，则处理逻辑选择块334并使用质心算法来计算位置坐标，例如X坐标。处理逻辑可选择用于各种尺寸的晶胞矩阵的质心算法。
在块340中，处理逻辑在一个实施例中确定触摸是中央类型203。在块340中，处理逻辑确定是否在电容传感阵列125上存在噪声。如果检测到噪声，处理逻辑选择块341并使用BR算法来计算位置坐标，例如X和Y坐标。处理逻辑可选择用于各种尺寸的晶胞矩阵的BR算法。例如，处理逻辑可选择用于至少3×3晶胞矩阵、5×5晶胞矩阵、或7×7或更大晶胞矩阵的BR算法。如果未检测到噪声，则处理逻辑选择块342并使用质心算法来计算位置坐标，例如X和Y坐标。处理逻辑可选择用于各种尺寸的晶胞矩阵的质心算法。
在图3中，方法300示出了基于在电容传感阵列125上触摸的区域类型和感测到的噪声来确定不同位置计算算法的选择的判定过程。在另一实施例中，不同的位置计算算法的选择可基于其它或额外准则。例如，能够基于触摸对象的类型(例如，正常尺寸的手指、胖手指、悬停物、无源或有源手写笔、手套等)、噪声水平、两个或多个触摸之间的距离等来完成用以确定不同位置计算算法的选择的判定过程。
图4是图示出另一实施例中的位置计算算法选择的方法的流程图。方法400可由可包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(诸如在通用计算系统或专用机器上运行的软件)、固件(嵌入式软件)或其任何组合的处理逻辑来执行。在一个实施例中，处理设备110执行方法400的操作的某些或全部。在另一实施例中，位置计算工具120执行方法400的操作的某些或全部。替换地，电子系统100的其它部件执行方法400的操作的某些或全部。
在图4中，在一个实施例中，处理逻辑测量电容传感阵列125的触摸数据并确定触摸的区域。处理逻辑从多个不同位置算法之中选择位置计算算法。多个不同位置计算算法至少包括梯度、BlaisRioux(BR)、质量中心(CoM)(也称为质心)、线性内插、高斯近似以及抛物线估计器。
在一个实施例中，图4示范了处理逻辑用其基于例如由两个手指执行的触摸的两个触摸之间的接近度从多个位置计算算法中选择位置计算算法的决策制定过程。由两个触摸组成的触摸数据提出了位置检测的问题，因为两个触摸可能被错误地解释为单个触摸。在方法400的一个实施例中，处理逻辑测量电容传感阵列125上的第一组触摸数据。处理逻辑确定触摸数据表示接近于电容传感阵列125的两个或多个触摸。在方法400中，处理逻辑基于接近于电容传感阵列125的两个或多个触摸从多个位置计算算法中确定位置计算算法以确定位置。
方法400在处理逻辑确定局部最大值的块410处开始。在一个实施例中，触摸在电容传感阵列125上产生触摸数据。该触摸数据被电容传感电路101测量。在另一实施例中，触摸数据被处理逻辑测量。可将触摸数据表示为多个晶胞，每个晶胞表示电容传感阵列125的传感元件的交叉点。能够将触摸数据表示为计数，其中，最接近于触摸的晶胞产生最高计数。局部最大值，例如图7A的局部最大值701，表示具有最高计数的晶胞。检测到的接近于电容传感阵列125的两个或多个触摸可产生多个局部最大值，每个局部最大值相对于相邻于每个局部最大值的晶胞产生最大计数(即，最大触摸数据)。
在方法400的块401中识别局部最大值之后，处理逻辑前进至块420。在块420中，处理逻辑确定BR算法是否被启用。在一个实施例中，指示BR算法将被用于所有位置计算的标志被存储在处理逻辑中。在另一实施例中，指示BR算法将被用于某些位置计算的标志被存储在处理逻辑中。在一个实施例中，处理逻辑确定启用BR算法的标志是否被启用。
在一个实施例中，在块420中确定BR算法被启用之后，处理逻辑移动至块430并确定触摸是否包括紧密接近的两个或多个触摸。如果处理逻辑确定触摸包括紧密接近的两个或多个触摸，则处理逻辑移动至块431。在块431中，处理逻辑可选择用于3×3矩阵的BR算法(BR1)以计算位置坐标，例如X和Y坐标。如果处理逻辑确定触摸不包括紧密接近的两个或多个触摸，则处理逻辑移动至块432。在块432中，处理逻辑可选择用于5×5矩阵的BR算法(BR2)以计算位置坐标，例如X和Y坐标。在另一实施例中，处理逻辑可选择用于较大矩阵的BR算法，例如7×7或9×9矩阵。应注意的是选择在其上将执行BR位置计算的较小晶胞矩阵提供了用以检测紧密接近的多个触摸的更细分辨率。
在一个实施例中，返回图4的块420，如果BR标志未被启用，则处理逻辑移动至块440。在块440中，处理逻辑确定触摸是否包括紧密接近的两个或多个触摸。如果触摸包括紧密接近的两个或多个触摸，则处理逻辑移动至块441。在块441中，处理逻辑可从多个位置计算算法中选择另一位置计算算法。由于BR标志未被启用，所以可不选择BR算法。处理逻辑可选择用于3×3矩阵的质心算法以计算位置坐标，例如X和Y坐标。应注意的是选择在其上将执行位置计算算法的较小晶胞矩阵提供了用以检测紧密接近的多个触摸的更细分辨率。
返回块420，如果处理逻辑确定触摸不包括紧密接近的两个或多个触摸，则处理逻辑移动至块442。在一个实施例中，在块442中，处理逻辑选择用于5×5矩阵的质心算法以计算位置坐标，例如X和Y坐标。在另一实施例中，处理逻辑可选择用于较大矩阵的质心算法，例如7×7、9×9或更大矩阵。
在传感阵列上检测到两个触摸的情形中讨论了上述实施例，然而，还可在存在一个触摸以及三个或多个触摸的情形中使用实施例。并且，当两个或多个触摸接近在一起时，诸如当至少两个触摸重叠在至少一个传感元件上时，以及当两个或多个触摸相隔更远时，可使用位置计算技术。并且，当一个或多个触摸在传感器阵列的边缘处时能够使用本文所述的实施例。例如，可在传感阵列的边缘处检测到部分触摸，并且能够使用本文所述的位置计算技术来确定包括部分触摸的触摸尺寸位置的触摸的几何形状。
图5是根据一个实施例的检测位置的方法的流程图。方法500可由可包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(诸如在通用计算系统或专用机器上运行的软件)、固件(嵌入式软件)或其任何组合的处理逻辑执行。在一个实施例中，处理设备110执行方法500的操作的某些或全部。在另一实施例中，位置计算工具120执行方法500的操作的某些或全部。替换地，电子系统100的其它部件执行方法500的操作的某些或全部。
在图5中，方法500在块505处开始，其中，处理逻辑获得例如电容传感阵列125的传感阵列的触摸数据，触摸数据被表示为多个晶胞。在块510中，处理逻辑可基于触摸数据检测到电容传感阵列125上的噪声。噪声可由充电器、在设备内部的源或其它外部源产生。在另一实施例中，噪声被注入到电容传感阵列125上并作为触摸数据中的电信号被捕捉。包括噪声的触摸数据可被发送到处理逻辑并被测量。在一个实施例中，噪声可通常地由处理逻辑或具体地由处理设备110检测到。在一个实施例中，如果满足或超过噪声阈值，则处理逻辑响应于噪声确定适当的位置计算算法。在一个实施例中，可将噪声阈值设置为小于五的信噪比。在一个实施例中，可预定噪声阈值并将其存储在RAM105中、使用处理逻辑周期性地更新或动态地更新噪声阈值。在方法500的块515中，处理逻辑基于检测到的噪声从多个不同位置计算算法中选择位置计算算法。多个不同位置计算算法包括但不限于梯度、BlaisRioux(BR)、质量中心(CoM)(也称为质心)、线性内插、高斯近似以及抛物线估计器。
图6图示出根据一个实施例的计算BR权值的方法。方法600可由可包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(诸如在通用计算系统或专用机器上运行的软件)、固件(嵌入式软件)或其任何组合的处理逻辑执行。在一个实施例中，处理设备110执行方法600的操作的某些或全部。在另一实施例中，位置计算工具120执行方法600的操作的某些或全部。替换地，电子系统100的其它部件执行方法600的操作的某些或全部。
在图6中，在一个实施例中，处理逻辑选择用于位置计算的BR算法并执行BR权值的计算。计算BR权值以便使用BR算法来执行位置计算。在一个实施例中，BR权值基于检测到的接近于传感阵列的触摸的触摸数据。可使用BR权值作为位置计算等式中的变量以便以更高的精确度确定触摸的位置。例如，可使用BR权值(X0)作为以下等式中的变量来计算位置Xc。
xc＝PitchX·(i+0.5+x0)Eq.1
在等式1中，“i”是局部最大值的晶胞位置，以及“PitchX”是从一个晶胞的中心到另一相邻晶胞的中心的距离(通常以毫米(mm)为单位测量)。在另一实施例中，从用户的角度出发，可以以LCD分辨率(点)来计算坐标。如此，PitchX可以是与一个晶胞有关的点的数目。例如，如果分辨率是X＝3700电且存在NX＝37个电极，则PitchX＝分辨率X/NX＝100个点。“I”是局部最大值的晶胞的索引。Xc可表示触摸的X坐标。可以类似方式计算Y坐标。可为多个轴，例如X轴和Y轴，计算BR权值，以便计算触摸的位置。
可使用图7A、7B和7C来帮助举例说明在图6中提出的方法600中的某些概念。图7A图示出根据一个实施例的一维传感阵列的晶胞。图7B图示出根据一个实施例的二维传感阵列的晶胞。图7C图示出根据另一实施例的二维传感阵列的晶胞。
在图7A中，在一个实施例中，晶胞700表示电容传感阵列125的传感元件(例如，电极)的交叉点。在一个实施例中，处理逻辑被配置成检测电容传感阵列125上的一个或多个触摸。一个或多个触摸产生电容传感阵列125上的触摸数据，并且处理逻辑测量触摸数据。可将触摸数据表示为多个晶胞(例如，晶胞700)，每个晶胞(例如，S0X—S4X)表示电容传感阵列125的传感元件的交叉点。在图7A中，标记为S0X—S4X的晶胞表示识别晶胞的名称。在一个实施例中，名称S0X—S4X表示对应于电容传感阵列125的晶胞的位置。例如，晶胞700可表示Y方向上的一行晶胞。在另一位置上，电容传感阵列125上的一个或多个触摸产生晶胞700上的触摸数据，并且能够将触摸数据表示为计数(未示出)。最接近于触摸的晶胞可产生最高计数。在另一实施例中，多个晶胞可具有高计数。在图7A中，晶胞S2X具有晶胞S0X—S4X中的最高计数，并因此被表示为局部最大值701。换言之，局部最大值701对电容传感阵列125的所有晶胞700具有最高计数。例如，作为触摸的结果，S2X可具有300的计数，而S0X、S1X、S3X以及S4X具有150的计数。继续本示例，因为其具有电容传感阵列125中的所有晶胞700的最高计数，S2X被视为局部最大值701。
返回方法600，在块605中，处理逻辑从触摸数据中识别局部最大值，该局部最大值对应于多个晶胞中的具有最大计数的晶胞。局部最大值在图7A中被示为局部最大值701，在图7B中被示为局部最大值711，并且在图7C中被示为局部最大值721。
在方法600的块610中，处理逻辑识别在第一方向上相邻于局部最大值的第一组相邻晶胞以及在第二方向上相邻于局部最大值的第二组相邻晶胞。返回图7A和7B以便举例说明。在图7A中，晶胞S0x和S1x在第一方向上相邻于局部最大值701，并且晶胞S3x和S4x在第二方向上相邻于局部最大值701。图7B示出了BR1(3×3矩阵)被应用于其上的晶胞的示例。在图7B中，晶胞S11、S12和S13在第一方向上相邻于局部最大值711以及晶胞S31、S32和S33在第二方向上相邻于局部最大值711。
在方法600的块615中，处理逻辑计算第一总和，该第一总和包括第一组相邻晶胞的触摸数据的总和。返回图7A、7B、7C以便举例说明。在图7a中，第一组相邻晶胞的总和是S0X+S1X。在图7B中，第一组相邻晶胞的总和是整列的总和，例如S1x＝S11+S12+S13。图7C示出了用于5×5矩阵的BR算法(BR2)被应用于其上的晶胞的示例。在图7C中，在以下等式中示出了到局部最大值721的第一组相邻晶胞的总和：
S 0 x = Σ i = 0 4 S 0 i - - - E q .2 , S 1 x = Σ i = 0 4 S 1 i - - - E q .3
在方法600的块620中，处理逻辑计算第二总和，该第第二总和包括第二组相邻晶胞的触摸数据的总和。返回图7A、7B、7C以便举例说明。在图7A中，第二组相邻晶胞的总和是S3X+S4X。在图7B中，第一组相邻晶胞的总和是整列的总和，例如S3x＝S3l+S32+S33。图7C示出了用于5×5矩阵的BR算法(BR2)被应用于其上的晶胞的示例。在图7C中，在以下等式中示出了到局部最大值721的第一组相邻晶胞的总和：
S 3 x = Σ i = 0 4 S 3 i - - - E q .4 , S 4 x = Σ i = 0 4 S 4 i - - - E q .5
在方法600的块625中，处理逻辑计算局部最大值总和。返回图7A、7B、7C以便举例说明。在图7A中，局部最大值总和是S2x的计数。在图7B中，局部最大值总和是整列的总和，例如S2x＝S21+S22+S23。图7C示出了用于5×5矩阵的BR算法(BR2)被应用于其上的晶胞的示例。在图7C中，在以下等式中示出了到局部最大值721的第一组相邻晶胞的总和：
S 2 x = Σ i = 0 4 S 2 i - - - E q .6
在方法600的块630中，处理逻辑计算分子，该分子包括第二总和减去第一总和。返回图7A、7B、7C以便举例说明。在图7A中，在以下等式中表示分子：
numerator＝(S3x+S4x)-(S0x+S1x)Eq.7
在图7B中，在以下等式中表示分子：
numerator＝(S3x-S1x)Eq.8
在图7C中，在以下等式中表示分子：
numerator＝(S3x+S4x)-(S0x+S1x)Eq.9
在方法600的块635中，处理逻辑在第一总和大于第二总和时用分子除以第一分母。该第一分母包括局部最大值与第一组相邻晶胞的最近相邻晶胞的触摸数据的总和减去第二组相邻晶胞的最远相邻晶胞的触摸数据。相反地，在方法600的块640中，处理逻辑在第一总和小于或等于第二总和时将分子除以第二分母。第二分母包括局部最大值与第二组相邻晶胞的最近相邻晶胞的触摸数据的总和减去第一组相邻晶胞的最远相邻晶胞的触摸数据。返回图7A、7B、7C以便举例说明。在图7A中，在以下数学表示中表示块635和块640：
x 0 = n u m e r a t o r d e n o min a t o r
如果(S0x+S1x)＞(S3x+S4x)，
denominator＝S2x+S1x-S4x，
否则
denominator＝S2x+S3x-S0x
在图7B中，在以下数学表示中表示块635和块640：
如果(S1x＞S3x)
x 0 = n u m e r a t o r d e n o min a t o r = S 3 x - S 1 x S 2 x + S 1 x - S 3 x
否则
x 0 = n u m e r a t o r d e n o min a t o r = S 3 x - S 1 x S 2 x + S 3 x - S 1 x
在图7C中，在以下数学表示中表示块635和块640：
如果(S0x+S1x)＞(S3x+S4x)
x 0 = n u m e r a t o r d e n o min a t o r = S 3 x + S 4 x - ( S 0 x + S 1 x ) S 2 x + S 1 x - S 4 x
否则
x 0 = n u m e r a t o r d e n o min a t o r = S 3 x + S 4 x - ( S o x + S 1 x ) S 2 x + S 3 x - S 0 x
在图6中，方法600图示出根据一个实施例的BR权值的计算。在一个实施例中，可使用BR权值作为BR位置计算等式中的变量以便以更高的精确度来确定触摸的位置。能够使用公开的方法确定用于各种尺寸的矩阵的BR权值，例如3×3、5×5、7×7、9×9等。
图8图示出根据一个实施例的二维传感阵列的晶胞。在一个实施例中，可使用上文在图6中所述的BR位置计算算法对如在图8中所提出的晶胞矩阵执行BR位置计算算法。图8表示在其上对7×7矩阵执行BR算法(BR3)的，例如传感阵列125的传感阵列的晶胞800。
位置计算算法、梯度、质量中心(CoM)(也称为质心)、线性内插、高斯近似以及抛物线估计器是本领域的技术人员已知的，并且将不会被详细地讨论。
上面所述的关于位置计算的算法能够由可在电容触摸屏控制器中实现的位置计算工具120来实现。在一个实施例中，电容触摸屏控制器是电容触摸屏控制器，诸如由加利福尼亚州圣何塞市的Cypress半导体公司开发的多点触摸全点触摸屏控制器的CY8CTMA3xx系列。用以分辨触摸屏上的多个手指和手写笔的触摸位置的TrueTouch电容触摸屏控制器传感技术支持操作系统，并被优化用于低功率多点触摸手势和全点触摸屏功能。替换地，可以其它触摸屏控制器或触摸传感设备的其它触摸控制器来实现触摸位置计算特征。在一个实施例中，如受益于本公开的本领域的技术人员将认识到的那样，可用其它触摸滤波算法来实现触摸位置计算特征。
本文所述的实施例可被用于在互电容传感系统或在自电容传感系统或其组合中使用的传感阵列。在一个实施例中，电容传感系统检测阵列中被激活的多个传感元件，并且能够分析邻近传感元件上的信号图案以将噪声从实际信号中分离。如受益于本公开的本领域的技术人员将认识到的那样，本文所述的实施例并不系于于特定的电容传感解决方案，并且也能够与包括光学传感解决方案的其它传感解决方案一起使用，。
图9是用于位置计算的系统的一个实施例的图。在计算机系统900内的是用于促使机器执行本文所讨论的方法中的任何一个或多个的一组指令。在替换实施例中，机器可被连接(例如，联网)到LAN、内联网、外联网或互联网中的其它机器。该机器能够是云、云提供商系统、云控制器或任何其它机器中的主机。该机器能够以在客户端-服务器网络环境中的服务器或客户端的身份，或者在端对端(或分布式)网络环境中作为一端机器进行操作。该机器可以是个人计算机(PC)、平板电脑PC、控制台设备或机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝式电话、网络应用、服务器、网络路由器、交换机或桥接器，或能够执行指定将由该机器采取的动作的一组指令(连续或其它)的任何机器。此外，虽然仅图示出单个机器，但还应将术语“机器”理解成包括单独地或共同地执行一组(或多组)指令以执行本文所讨论的方法中的任何一个或多个的机器(例如计算机)的任何集合。
示例性计算机系统900包括经由总线903相互通信的处理设备902(例如，图1的主机处理器150或处理设备110)、主存储器904(例如，只读存储器(ROM)、闪存、诸如同步DRAM(SDRAM)或DRAM(RDRAM)等)的动态随机存取存储器(DRAM)、静态存储器906(例如，闪存、静态随机存取存储器(SRAM)等)以及二级存储器918(例如，驱动单元形式的数据存储设备，其可包括固定或可移动计算机可读存储介质)。
处理设备902表示诸如微处理器、中央处理单元等一个或多个通用处理设备。更特别地，处理设备902可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器或者实现其它指令集的处理器，或实现指令集的组合的处理器。处理设备902还可以是一个或多个专用处理设备，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等。处理设备902可配置成执行指令926以便执行在本文中讨论的操作和步骤。
计算机系统900可进一步包括网络接口设备922。计算机系统900还可包括通过图形端口和图形芯片组被连接到计算机系统的视频显示单元910(例如，液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))、字母数字输入设备912(例如，键盘)、光标控制设备914(例如，鼠标)和信号发生设备920(例如，扬声器)。
二级存储器918可包括在其上存储了体现本文所述方法或功能中的任何一个或多个的一组或多组指令926的机器可读存储介质(或者更具体地，计算机可读存储介质)924。在一个实施例中，指令926包括用于位置计算工具120的指令。指令926还可完全地或至少部分地驻留于主存储器904内和/或在由计算机系统900执行该指令期间驻留于处理设备902内，主存储器904和处理设备902也构成了机器可读存储媒体。
计算机可读存储介质924还可用来持久性地存储指令926。虽然计算机可读存储介质924在示例性实施例中被示为是单个介质，但应将术语“计算机可读存储介质”理解成包括存储一组或多组指令的单个介质或多个媒体(例如，集中式或分布式数据库和/或关联高速缓存器和服务器)。还应将术语“计算机可读存储介质”理解成包括能够存储或编码用于机器执行，并促使该机器执行本发明的方法中的任何一个或多个的一组指令并的任何介质。因此应将术语“计算机可读存储介质”理解成包括但不限于固态存储器以及光磁介质。
能够将本文所述的指令926、部件及其它特征实现为分立硬件部件或集成在硬件部件的功能中，诸如ASIC、FPGA、DSP或类似设备。另外，能够将指令926实现为硬件设备内的固件或功能电路。此外，能够以硬件设备和软件部件的任何组合来实现指令926。
在以上描述中，阐述了许多细节。然而，对于受益于本公开的本领域的技术人员而言将显而易见的是可在没有这些特定细节的情况下实施本发明的实施例。在某些情况下，以框图形式而不是详细地示出了众所周知的结构和设备，以避免使本描述含糊难懂。
在对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示方面提出了详细描述的某些部分。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员使用的方法，以最有效地将他们工作内容传递给本领域的其他技术人员。。算法在这里且通常被设想成导致期望结果的自相一致的一系列步骤。该步骤是要求物理量的物理操纵的那些。通常但不一定，这些量采取能够被存储、传输、组合、比较以及另外操纵的电或磁信号的形式。主要出于常见使用的原因，有时将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数等已被证明是方便的。
然而，应记住的是所有这些和类似术语将与适当地物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标签。除非另外具体地说明，如从以上讨论显而易见的，将认识到的是遍及本描述，利用诸如“检测”、“选择”、“识别”、“生成”、“计算”、“获得”、“接收”、“除法”等等术语的讨论参考计算机系统或类似电子计算设备的动作和处理，该计算机系统或类似电子计算设备对在计算系统的寄存器和存储器内被表示为物理(例如，电子)量的数据进行操纵并将其变换成在计算系统存储器或寄存器或者其它此类信息存储、传输或显示设备中内被类似地表示为物理量的其它数据。
单词“示例”或“示例性”在本文中被用来意指作为示例、实例或图示。在本文中描述为“示例”或“示例性”的任何方面或设计不一定要理解为相对于其它方面或设计而言是优选或有利的。相反地，单词“示例”或“示例性”的使用旨在以具体的方式提出概念。如在本申请中所使用，术语“或”旨在意指包括性“或”而不是排他性“或”。也就是说，除非另外指定，或者从上下文显而易见，“X包括A或B”旨在意指任何自然包括性排列。也就是说，如果X包括A；X包括B；或者X包括A和B两者，则在任何前述实例下，满足“X包括A或B”。另外，如在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”和“一个”通常应被理解成意指“一个或多个”，除非另外指明或者从上下文显而易见其针对单数形式。而且，遍及各处的术语“实施例”或“一个实施例”或“实现方式”或“一个实现方式”使用并不旨在意指同一实施例或实现方式，除非这样描述。
本文所述的实施例还可涉及一种用于执行本文中的操作的装置。本装置可被出于所需目的特殊地构造，或者其可包括被存储于计算机中的计算机程序选择性地激活或重配置的通用计算机。此类计算机程序可被存储于非暂时性计算机可读存储介质中，诸如但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、光盘、CD-ROM以及磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、闪存或者适合于存储电子指令的任何类型的媒体。应将术语“计算机可读存储介质”理解成包括存储一组或多组指令的单个介质或多个媒体(例如，集中式或分布式数据库和/或关联高速缓存器和服务器)。还应将术语“计算机可读介质”"理解成包括能够存储、编码或载送用于机器执行，并促使该机器执行本实施例的方法中的任何一个或多个的一组指令的任何介质。因此应将术语“计算机可读存储介质”理解成包括但不限于固态存储器、光学媒体、磁性媒体、能够存储用于机器执行，并促使该机器执行本实施例的方法中的任何一个或多个的一组指令的任何介质。
在本文中提出的算法和显示器并非固有地与任何特定计算机或其它装置相关。可将各种通用系统与根据本文中的教导的程序一起使用，或者构造更专业化的装置以执行所需方法步骤可证明是方便的。从以下描述，用于多种此类系统的所需结构将显而易见。另外，并未参考任何特定编程语言来描述本实施例。将认识到的是可使用多种编程语言来实现如本文所述的实施例的教导。
以上描述阐述了许多特定细节，诸如特定系统、部件、方法等的示例，以便提供本发明的数个实施例的良好理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是可在没有这些特定细节的情况下实施本发明的至少某些实施例。在其它情况下，并未详细地描述众所周知的部件或方法或者对其以简单的框图格式提出以避免不必要地使本发明含糊难懂。因此，以上所阐述的特定细节仅仅是示例性的。特定实现方式可不同于这些示例性细节，并且仍被视为在本发明的范围内。
应理解的是以上描述旨在说明性而非限制性的。在阅读并理解以上描述时，许多其它实施例对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，应参考所附的权利要求以及这些权利要求所享有的全部等同范围来确定本本发明的范围。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
在处理设备处获得传感阵列的触摸数据，其中，所述触摸数据用于检测到的接近于所述传感阵列的触摸，以及其中，所述触摸数据被表示为多个晶胞；
基于所述触摸数据检测所述传感阵列上的噪声；
基于所检测到的噪声从多个不同位置计算算法中选择位置计算算法；以及
基于所选的位置计算算法来确定所述触摸的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中，选择所述位置计算算法包括：
基于接近于所述传感阵列的触摸，从所述触摸数据中识别来自所述传感阵列的多个区域中的被触摸区域；以及
基于发生所述触摸的所识别的被触摸区域，从所述多个不同位置计算算法中选择所述位置计算算法。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述传感阵列的所述多个区域包括至少由第一边缘类型、第二边缘类型、拐角类型以及中央类型组成的多个区域类型，其中，所述选择所述位置计算算法进一步包括：
当所述被触摸区域是所述第一边缘类型时选择所述多个不同位置算法中的第一个；
当所述被触摸区域是所述第二边缘类型时选择所述多个不同位置算法中的第二个；
当所述被触摸区域是所述拐角类型时选择所述多个不同位置算法中的第三个；以及
当所述被触摸区域是所述中央类型时选择所述多个不同位置算法中的第四个。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个不同位置计算算法包括梯度、BlaisRioux(BR)、质量中心(CoM)、线性内插、高斯近似或抛物线估计器中的至少一个。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所选的位置计算算法包括：
基于检测到的接近于所述传感阵列的触摸的所述触摸数据生成BlaisRioux(BR)权值；以及
基于所述BR权值确定所述触摸的位置。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述生成所述BR权值包括：
从所述触摸数据中识别局部最大值，所述局部最大值对应于所述多个晶胞中的具有最大触摸数据的晶胞；
识别在第一方向上相邻于所述局部最大值的第一组相邻晶胞和在第二方向上相邻于所述局部最大值的第二组相邻晶胞；
计算第一总和，所述第一总和包括所述第一组相邻晶胞的所述触摸数据的总和；
计算第二总和，所述第二总和包括所述第二组相邻晶胞的所述触摸数据的总和；
计算局部最大值总和，所述局部最大值总和至少包括所述局部最大值的所述触摸数据；
计算分子，所述分子包括所述第二总和减去所述第一总和；
当所述第一总和大于所述第二总和时将所述分子除以第一分母，所述第一分母包括所述局部最大值总和与所述第一组相邻晶胞的最近相邻晶胞的所述触摸数据的总和，减去所述第二组相邻晶胞的最远相邻晶胞的所述触摸数据；以及
当所述第一总和小于或等于所述第二总和时将所述分子除以第二分母，所述第二分母包括所述局部最大值总和与所述第二组相邻晶胞的最近相邻晶胞的所述触摸数据的总和，减去所述第一组相邻晶胞的最远相邻晶胞的所述触摸数据。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述生成所述BR权值进一步包括识别在第三方向和第四方向上相邻于所述局部最大值的第三组相邻晶胞，以及其中，计算所述局部最大值总和进一步包括所述第三组相邻晶胞的所述触摸数据的总和。
8.如权利要求5所述的方法，其中，生成所述BR权值进一步包括：
生成用于第一轴的第一BR权值；以及
生成用于第二轴的第二BR权值，所述第一和第二轴对应于所述传感阵列。
9.如权利要求8所述的方法，其中，确定所述位置进一步包括基于所述第一BR权值和所述第二BR权值确定所述位置。
10.一种装置，包括：
电容传感电路，所述电容传感电路被配置成测量传感阵列的触摸数据，其中，所述触摸数据用于检测到的接近于所述传感阵列的触摸，以及其中，所述触摸数据被表示为多个晶胞；以及
处理核，所述处理核被耦合到所述电容传感电路，所述处理核用以执行位置计算工具，其中，所述位置计算工具可配置成
获得所述传感阵列的所述触摸数据；
基于所述触摸数据检测所述传感阵列上的噪声；
基于检测到的噪声从多个不同位置计算算法中选择位置计算算法；以及
基于所选的位置计算算法确定所述触摸的位置。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述位置计算工具进一步可配置成：
基于接近于所述传感阵列的触摸，从所述触摸数据中识别来自所述传感阵列的多个区域中的被触摸区域；以及
基于所识别的发生所述触摸的被触摸区，从所述多个不同位置计算算法中选择所述位置计算算法。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述传感阵列的所述多个区域包括至少由第一边缘类型、第二边缘类型、拐角类型以及中央类型组成的多个区域类型，其中，所述处理设备进一步可配置成选择所述位置计算算法以进一步：
当所述被触摸区域是所述第一边缘类型时选择所述多个不同位置算法中的第一个；
当所述被触摸区域是所述第二边缘类型时选择所述多个不同位置算法中的第二个；
当所述被触摸区域是所述拐角类型时选择所述多个不同位置算法中的第三个；以及
当所述被触摸区域是所述中央类型时选择所述多个不同位置算法中的第四个。
13.如权利要求10所述的装置，其中，所述多个不同位置计算算法包括梯度、BlaisRioux(BR)、质量中心(CoM)、线性内插、高斯近似或抛物线估计器中的至少一个。
14.如权利要求10所述的装置，其中，所述位置计算工具进一步可配置成：
基于检测到的接近于所述传感阵列的触摸的所述触摸数据生成BlaisRioux(BR)权值；
基于所述BR权值确定所述触摸的位置。
15.如权利要求14所述的装置，其中，生成所述BR权值包括：
从所述触摸数据中识别局部最大值，所述局部最大值对应于所述多个晶胞中的具有最大触摸数据的晶胞；
识别在第一方向上相邻于所述局部最大值的第一组相邻晶胞和在第二方向上相邻于所述局部最大值的第二组相邻晶胞；
计算第一总和，所述第一总和包括所述第一组相邻晶胞的所述触摸数据的总和；
计算第二总和，所述第二总和包括所述第二组相邻晶胞的所述触摸数据的总和；
计算局部最大值总和，所述局部最大值总和至少包括所述局部最大值的所述触摸数据；
计算分子，所述分子包括所述第二总和减去所述第一总和；
当所述第一总和大于所述第二总和时将所述分子除以第一分母，所述第一分母包括所述局部最大值总和与所述第一组相邻晶胞的最近相邻晶胞的所述触摸数据的总和，减去所述第二组相邻晶胞的最远相邻晶胞的所述触摸数据；以及
当所述第一总和小于或等于所述第二总和时将所述分子除以第二分母，所述第二分母包括所述局部最大值总和与所述第二组相邻晶胞的最近相邻晶胞的所述触摸数据的总和，减去所述第一组相邻晶胞的最远相邻晶胞的所述触摸数据。
16.如权利要求15所述的装置，其中，生成所述BR权值进一步包括识别在第三方向和第四方向上相邻于所述局部最大值的第三组相邻晶胞，以及其中，计算所述局部最大值总和进一步包括所述第三组相邻晶胞的所述触摸数据的总和。
17.如权利要求14所述的装置，其中，生成所述BR权值进一步包括：
生成用于第一轴的第一BR权值；以及
生成用于第二轴的第二BR权值，所述第一和第二轴对应于所述传感阵列。
18.如权利要求17所述的装置，其中，确定所述位置进一步包括基于所述第一BR权值和所述第二BR权值确定所述位置。
19.一种系统，包括：
电容传感阵列，所述电容传感阵列被配置成生成用于检测到的接近于所述电容传感阵列的触摸的触摸数据，所述触摸数据被表示为多个晶胞；以及
处理设备，所述处理设备被耦合到所述电容传感阵列，其中，所述处理设备将基于所述触摸数据确定所述电容传感阵列上的噪声，所述处理设备进一步基于所述噪声从多个不同位置计算算法中选择一个或多个位置计算算法，以及所述处理设备进一步基于所选的位置计算算法确定所述触摸的位置。
20.如权利要求19所述的系统，其中，所述处理设备进一步用以：
基于所述触摸数据确定发生所述触摸的所述电容传感阵列的区域；以及
基于发生所述触摸的所述电容传感阵列的所述区域从所述多个不同位置计算算法中选择一个或多个位置计算算法。
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