CN106557219B - 使用粗略互电容和全防护测量的灵活扫描规划 - Google Patents

使用粗略互电容和全防护测量的灵活扫描规划 Download PDF

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Abstract

本公开涉及使用粗略互电容和全防护测量的灵活扫描规划。具体地，公开了用于灵活扫描操作的触摸控制器。触摸控制器可以包括被配置为执行粗略检测扫描、基于来自粗略检测扫描的结果选择精细扫描类型以及执行对应于选定的精细扫描类型的精细扫描的电路系统。当对应于不良接地或未接地的对象或用户的状况基于粗略检测扫描被检测到时，精细互电容扫描可以被执行。当对应于良好接地的对象或用户的状况基于粗略检测扫描被检测到时，精细的完全自举自电容扫描可以被执行。触摸处理器可被配置为感测来自精细扫描的触摸事件。

Description

使用粗略互电容和全防护测量的灵活扫描规划
技术领域
本发明一般而言涉及触摸传感器面板，并且更具体而言涉及用以改进在像素化的触摸传感器面板对不良接地对象的检测的灵活扫描操作。
背景技术
目前有许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。特别地，由于其操作的方便和多功能性以及其不断下降的价格，触摸屏变得日益流行。触摸屏可以包括可以是具有触摸敏感表面的清晰面板的触摸传感器面板和诸如液晶显示器(LCD)的显示设备，其中显示设备可以部分或完全地位于面板后面，使得触摸敏感表面可以覆盖显示设备的可视区域的至少一部分。触摸屏可以允许用户通过利用手指、触控笔或其它对象在常常由显示设备所显示的用户界面(UI)指示的位置触摸触摸敏感面板来执行各种功能。一般而言，触摸屏可以识别触摸传感器面板上的触摸和触摸的位置，然后计算系统可以根据在触摸当时出现的显示解释触摸，其后可以基于该触摸执行一个或多个动作。在一些触摸感测系统的情况下，无需显示器上的物理触摸来检测触摸。例如，在一些电容类型的触摸感测系统中，被用来检测触摸的边缘电场可以超出显示器的表面，并且接近表面附近的对象可以在表面附近被检测，而无需实际接触表面。
电容式触摸传感器面板可以由基本上透明或不透明的传导性板的矩阵构成，其中传导性板由诸如氧化铟锡(ITO)的材料制成。至少部分地由于其基本上透明，电容式触摸传感器面板可以覆盖在显示器上，以构成触摸屏，如上所述。一些触摸屏可以通过至少部分地把触摸感测电路系统集成到显示像素堆叠(即，构成显示像素的堆叠材料层)中来形成。
发明内容
一些电容式触摸传感器面板可以由基本上透明或不透明传导性板的矩阵构成，其中传导性板由诸如氧化铟锡(ITO)的材料制成，并且一些触摸屏可以通过至少部分地将触摸感测电路系统集成到显示像素堆叠(即，构成显示像素的堆叠材料层)中来形成。通过检测传导性板(触摸节点)的自电容的变化或者通过检测传导性板之间互电容的变化，触摸事件可以在触摸传感器面板上被感测。与触摸传感器面板交互的用户或对象可能无法完全接地(部分接地、不良接地、未接地)，这会导致在被配置为用于完全自举(全防护)自电容扫描的触摸传感器面板上检测到的自电容触摸信号的衰减。本公开的例子提供了用于减少与触摸传感器面板的这种未接地交互的影响的各种技术。在一些例子中，触摸传感器面板可被配置为代替地执行部分自举的自电容扫描，其中一些触摸节点可以被驱动和感测、一些触摸节点可以被驱动但不被感测，还有一些触摸节点可以接地。在一些例子中，部分自举的自电容测量可以基于互电容测量来进行缩放，以有效地减少自电容测量的衰减。在一些例子中，当未接地的对象通过粗略扫描被检测到时，粗略的(低分辨率)完全自举自电容扫描和粗略的互电容扫描可被用来动态调整扫描操作。如果没有检测到未接地的对象，则可以执行精细的(高分辨率)完全自举自电容扫描。如果检测到未接地的对象，则可以执行精细的(高分辨率)互电容扫描。
附图说明
图1A-1C示出了每个都可以包括根据本公开的例子的示例性触摸屏的示例移动电话、示例媒体播放器和示例便携式计算设备。
图2是示出根据本公开的例子的示例触摸屏的一种实现的示例计算系统的框图。
图3A示出了对应于根据本公开的例子的自电容触摸节点和感测电路的示例性触摸传感器电路。
图3B示出了根据本公开的例子、其中公共电极可以构成触摸感测系统的触摸感测电路系统的部分的示例配置。
图4A示出了根据本公开的例子、其中每个触摸节点可以同时被驱动和感测的示例性完全自举触摸屏。
图4B示出了根据本公开的例子、其中少于全部触摸节点可以同时被驱动和感测的示例性部分自举触摸屏。
图5A示出了根据本公开的例子、具有耦合到适当电路系统的触摸节点的部分自举触摸屏的示例性配置。
图5B示出了根据本公开的例子、可以使用开关阵列将适当电路系统耦合到触摸节点的部分自举触摸屏的示例性配置。
图6A示出了根据本公开的例子、其中触摸屏上的每个触摸节点可在某个时间点被驱动和感测的示例性驱动和感测方案。
图6B示出了根据本公开的例子、可以与触摸屏一起使用的示例性互电容驱动和感测方案。
图6C示出了根据本公开的例子、与互电容驱动和感测方案关联的各种电容。
图6D示出了根据本公开的例子、用于在触摸屏上感测触摸的示例性触摸帧。
图7示出了根据本公开的例子、用于基于未接地对象的检测的灵活扫描操作的示例过程。
图8A示出了根据本公开的例子、在触摸屏800上的示例性完全自举的分组(banked)自电容扫描。
图8B示出了根据本公开的例子、构成分组(bank)的触摸节点的示例配置。
图8C示出了根据本公开的例子、耦合到用于自电容扫描的感测通道的示例分组触摸节点。
图8D-8G示出了根据本公开的例子、用于在触摸屏上的完全自举的分组自电容扫描的另一示例性配置。
图9A示出了根据本公开的例子、第一分组互电容扫描步骤的示例性细节。
图9B示出了根据本公开的例子、第二分组互电容扫描步骤的示例性细节。
图9C和9D示出了根据本公开的例子、在触摸屏上的第一和第二分组互电容扫描步骤的示例配置。
图10示出了根据本公开的例子、多个完全自举的扫描步骤的示例性细节。
图11A-11D示出了根据本公开的例子、用于在触摸屏上四个互电容扫描步骤的示例配置。
图12A和12B示出了根据本公开的例子的示例性触摸帧时序图。
具体实施方式
在以下对例子的描述中，参考构成本文一部分并且其中通过说明示出可以实践的具体例子的附图。应当理解，在不背离所公开例子的范围的情况下，可以使用其它例子并且可以进行结构性变化。
一些电容式触摸传感器面板可以由基本上透明或不透明传导性板的矩阵构成，其中传导性板由诸如氧化铟锡(ITO)的材料制成，并且一些触摸屏可以通过至少部分地将触摸感测电路系统集成到显示像素堆叠(即，构成显示像素的堆叠材料层)中来形成。通过检测传导性板(触摸节点)的自电容的变化或者通过检测传导性板之间互电容的变化，触摸事件可以在触摸传感器面板上被感测。与触摸传感器面板交互的用户或对象可能无法完全接地(部分接地、不良接地、未接地)，这会导致在被配置为用于完全自举(全防护)自电容扫描的触摸传感器面板上检测到的自电容触摸信号的衰减。本公开的例子提供了用于减少与触摸传感器面板的这种未接地交互的影响的各种技术。在一些例子中，触摸传感器面板可被配置为代替地执行部分自举的自电容扫描，其中一些触摸节点可以被驱动和感测、一些触摸节点可以被驱动但不被感测，还有一些触摸节点可以接地。在一些例子中，部分自举的自电容测量可以基于互电容测量来进行缩放，以有效地减少自电容测量的衰减。在一些例子中，当未接地的对象通过粗略扫描被检测到时，粗略的(低分辨率)完全自举自电容扫描和粗略的互电容扫描可被用来动态调整扫描操作(提供灵活的扫描操作)。如果没有检测到未接地的对象，则可以执行精细的(高分辨率)完全自举自电容扫描。如果检测到未接地的对象，则可以执行精细的(高分辨率)互电容扫描。精细扫描可以是以比给定的对应粗略扫描更的高分辨率提供关于触摸事件的信息的任何扫描(即，精细的自电容扫描可以具有比对应的粗略自电容扫描更高的分辨率，而精细的互电容扫描可以具有比对应的粗略互电容扫描更高的分辨率)。
如本文所述，扫描的分辨率可以依照表示触摸传感器面板的对应电极组的电容性测量的数量来理解。例如，对于触摸节点的4×4阵列(16个触摸节点)的自电容可以由16个自电容测量(例如，对于由感测通道测量的每个节点有一个自电容测量)、4个自电容测量(例如，对于四个节点的每个组有一个由感测通道测量的自电容测量)或单个自电容测量(例如，对于耦合到单个感测通道的所有节点的一组有一个自电容测量)来表示。测量的这些数量仅仅是示例性的，但可以理解的是，用于16个触摸节点的16个自电容测量可以提供分别比4个测量或单个测量更高的分辨率(更精细的细节)。同样，对于触摸节点的4×4阵列(16个触摸节点)的互电容可以由16个互电容测量(例如，对于每组4个电极有四个互电容测量，其中该组中的每个电极充当感测电极)、8个互电容测量(例如，对于每组4个电极有两个互电容测量，其中该组中的两个电极充当感测电极)、4个互电容测量(例如，对于每组4个电极有一个互电容测量，其中该组中的一个电极充当感测电极)或单个互电容测量(例如，对于全部16个电极有一个互电容测量，其中一组电极充当耦合到感测通道的感测电极)来表示。测量的这些数量仅仅是示例性的，但可以理解的是，用于16个触摸节点的16个互电容测量可以提供分别比4个测量或单个测量更高的分辨率(更精细的细节)。
如本文所述，触摸传感器面板的扫描指的是可以在阈值时段内执行的一个或多个扫描步骤中发生的触摸传感器面板的电极的电容性测量。例如，电极阵列的自电容扫描可以包括触摸或接近电极阵列的对象的自电容测量。在一些例子中，电极阵列的自电容可以在一个扫描步骤中被测量。在其它例子中，行和列电极的自电容可以在多个步骤中被测量，使得扫描步骤合在一起可以包括用于触摸传感器面板的自电容测量。例如，电极阵列的第一半可以在第一步骤中被扫描，并且电极阵列的另一半可以在另一个扫描步骤中被扫描。第一和第二扫描步骤可以在阈值时段内被执行。图10示出了包括四个扫描步骤的示例自电容扫描。同样，电极阵列的互电容扫描可以包括多个步骤。例如，充当驱动电极的电极可以被串联(单激励)或并行(多激励)地激励，以便在多个步骤中在用于触摸传感器面板的驱动电极和对应的感测电极之间生成互电容测量。多个扫描步骤可以在阈值时段内被执行。图8D-8G示出了包括四个扫描步骤的示例粗略互电容扫描，并且图11A-11D示出了包括四个扫描步骤的示例精细互电容扫描。
图1A-1C示出了根据本公开的例子的触摸屏可以在其中被实现的示例系统。图1A示出了包括触摸屏124的示例移动电话136。图1B示出了包括触摸屏126的示例数字媒体播放器140。图1C示出了包括触摸屏128的示例便携式计算设备144。应当理解，上述触摸屏也可以在其它设备中实现，包括在可穿戴设备中。
在一些例子中，触摸屏124、126和128可以基于自电容或互电容。触摸系统可以包括导电材料的小板的矩阵，其中小板可以被称为触摸像素、触摸节点或触摸像素电极(如以下参考图2中的触摸屏220所描述的)。例如，触摸屏可以包括多个个体触摸节点，每个触摸节点识别或表示触摸屏上触摸或接近(悬停)(即，触摸或接近事件)要被感测的独特位置，并且每个触摸节点与触摸屏/面板中的其它触摸节点电隔离。这种触摸屏可被称为像素化的触摸屏。在像素化的触摸屏的自电容操作期间，触摸节点可以利用AC波形来激励，并且触摸节点的自电容可被测量。当对象接近触摸节点时，触摸节点的到地的自电容会改变。当它们触摸，或接近，触摸屏时，触摸节点的自电容的这种改变可以由触摸感测系统检测和测量，以确定多个对象的位置。在一些例子中，基于自电容的触摸系统的电极可以由导电材料的行和列构成，并且行和列的到地的自电容的变化可以被检测，类似于上面所述。在一些例子中，触摸屏可以是多触摸、单触摸、投影扫描、全成像多触摸、电容式触摸，等等。
图2是示出根据本公开的例子的示例触摸屏220的一种实现的示例计算系统200的框图。计算系统200可以包括在例如移动电话136、数字媒体播放器140、便携式计算设备144或者包括触摸屏的任何移动或非移动计算设备中，包括平板计算设备和可穿戴设备。计算系统200可以包括触摸感测系统，包括一个或多个触摸处理器202、外围设备204、触摸控制器206和触摸感测电路系统(在下文中更详细地描述)。外围设备204可以包括，但不限于，随机存取存储器(RAM)或其它类型的存储器或储存器、看门狗定时器等。触摸控制器206可以包括，但不限于，一个或多个感测通道208以及通道扫描逻辑210。通道扫描逻辑210可以访问RAM 212，自主地从感测通道208读取数据并提供对感测通道的控制。此外，通道扫描逻辑210可以控制感测通道208，以产生处于不同频率和相位的激励信号，这种信号可被选择性地施加到触摸屏220的触摸节点，如在下面更详细描述的。由触摸控制器执行的各种扫描可以根据扫描规划被选择和序列化。在一些例子中，触摸控制器206、触摸处理器202和外围设备204可被集成到单个专用集成电路(ASIC)中，并且在一些例子中可以与触摸屏220本身集成。
触摸屏220可以是自电容触摸屏，并且可以包括触摸感测电路系统，该电路系统可包括具有多个触摸节点222的电容性感测介质(例如，像素化的触摸屏)。触摸节点222可以耦合到触摸控制器206中的感测通道208，可以通过驱动/感测接口225被来自感测通道的激励信号驱动，并且也可以通过驱动/感测接口被感测通道感测，如以上对自电容操作所描述的。当触摸屏220被视为捕捉触摸的“图像”时，把被用于检测触摸的传导性板(即，触摸节点222)标记为“触摸像素”电极会特别有用。换句话说，在触摸控制器206已确定在触摸屏220中每个触摸节点222检测到的触摸量之后，触摸屏中在其发生触摸的触摸节点的图案可以被视为触摸的“图像”(例如，触摸触摸屏的手指的图案)。
计算系统200还可以包括主机处理器228，用于从触摸处理器202接收输出并基于这些输出执行动作。例如，主机处理器228可以被连接到程序储存器232和显示控制器，诸如LCD驱动器234。LCD驱动器234可以在到每个像素晶体管的选择(选通)线上提供电压，并且可以向这些相同的晶体管沿数据线提供数据信号，以控制像素显示图像，如下面更详细描述的。主机处理器228可以使用LCD驱动器234在触摸屏220上生成显示图像，诸如用户界面(UI)的显示图像，并且可以使用触摸处理器202和触摸屏控制器206来检测触摸屏220上或其附近的触摸。触摸输入可被存储在程序储存器232中的计算机程序用来执行动作，其中动作可以包括，但不限于，移动诸如光标或指针的对象、滚动或摇摄、调节控制设置、打开文件或文档、观看菜单、进行选择、执行指令、操作连接到该主机设备的外围设备、接听电话、拨电话、终止电话、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、常拨号码、已接来电、未接来电，登录到计算机或计算机网络、允许授权个人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布置关联的用户简介、允许访问web内容、启动特定的程序、加密或解码消息，等等。主机处理器228还可以执行可能不与触摸处理相关的附加功能。
应当指出，上述功能当中一个或多个可以由存储在存储器(例如，图2中的外围设备204之一)中并且被触摸处理器202执行或者存储在程序储存器232中并且被主机处理器228执行的固件执行。固件还可以在由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何非临时性计算机可读存储介质中存储和/或运输，诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统或者可以从指令执行系统、装置或设备读取指令并执行指令的其它系统。在本文档的语境下，“非临时性计算机可读存储介质”可以是可包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何介质(不包括信号)。计算机可读存储介质可以包括，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统、装置或设备、便携式计算机盘(磁)、随机存取存储器(RAM)(磁)、只读存储器(ROM)(磁)、可擦可编程只读存储器(EPROM)(磁)、诸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW的便携式光盘、或者诸如紧凑式闪存卡、安全数字卡、USB存储设备、记忆棒的闪存存储器，等等。
固件还可以在由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何运输介质中传播，诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统或者可以从指令执行系统、装置或设备读取指令并执行指令的其它系统。在本文档的语境下，“运输介质”可以是可传送、传播、运输由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何介质。运输可读介质可以包括，但不限于，电、磁、光、电磁或红外线有线或无线传播介质。
图3A示出了对应于根据本公开例子的自电容触摸节点302和感测电路314的示例性触摸传感器电路300。触摸节点302可以对应于触摸节点222。触摸节点302可以具有到与之相关联的地的固有自电容，以及在诸如手指305的对象接近或触摸电极时形成的到地的附加自电容。触摸节点302的到地的总自电容可以被说明为电容304。触摸节点302可以耦合到感测电路314(其可以对应于感测通道208)。感测电路314可以包括运算放大器308、反馈电阻器312、反馈电容器310和输入电压源306，但是其它配置可以被采用。例如，反馈电阻器312可以由开关电容器电阻器代替，以便最小化由可变反馈电阻器造成的任何寄生电容效应。触摸节点302可以耦合到运算放大器308的反相输入。AC电压源306(Vac)可以耦合到运算放大器308的非反相输入。触摸传感器电路300可以被配置为感测触摸节点302中由触摸或接近触摸传感器面板的手指或对象引起的总自电容304的变化。输出320可被处理器(例如，触摸控制器206)用来确定触摸事件的存在，或者该输出可以被输入到离散逻辑网络，以确定触摸或接近事件的存在。应当指出，如在本公开中使用的，“触摸事件”涵盖手指或对象触摸触摸传感器面板(即，与触摸传感器面板物理接触)，以及手指或对象接近但不触摸触摸传感器面板(例如，悬停在触摸传感器面板上方)。触摸传感器电路300可以代表本公开例子的触摸节点自电容感测的结构和/或操作。
回过头来参考图2，在一些例子中，触摸屏220可以是集成的触摸屏，其中触摸感测系统的触摸感测电路元件可以集成到显示器的显示像素堆叠中。触摸屏220中的电路元件可以包括，例如，可以在LCD或其它显示器(例如，OLED显示器)中存在的元件，诸如一个或多个显示像素晶体管(例如，薄膜晶体管(TFT))、选通线、数据线、显示像素电极和公共电极。在任何给定的显示像素中，显示像素电极与公共电极之间的电压可以控制显示像素的亮度。显示像素电极上的电压可以由数据线通过显示像素晶体管供给，而像素晶体管可以由选通线控制。应当指出，电路元件不限于整个电路部件，诸如整个电容器、整个晶体管等等，而是可以包括电路系统的部分，诸如平行板电容器的两个板当中仅一个。图3B示出了其中公共电极352可以构成触摸感测系统的触摸感测电路系统的部分的示例配置–在本公开的一些例子中，公共电极可以构成用来检测触摸屏350上的触摸图像的触摸节点，如上所述。每个公共电极352(即，触摸节点)可以包括多个显示像素351，并且每个显示像素351可以包括公共电极352的一部分，其中公共电极352可以是一些类型的LCD或可以作为显示系统的一部分来显示显示图像的其它显示器的显示像素的显示像素堆叠(即，构成显示像素的堆叠材料层)中显示系统电路系统的电路元件。
在图3B所示的例子中，每个公共电极352可以充当多功能电路元件，它既可以作为触摸屏350的显示系统的显示电路系统操作，又可以作为触摸感测系统的触摸感测电路系统操作。在这个例子中，每个公共电极352既可以作为触摸屏350的显示电路系统的公共电极操作，如上所述，又可以作为触摸屏的触摸感测电路系统操作。例如，公共电极352可以在触摸感测阶段作为触摸感测电路系统的触摸节点的电容性部分操作。通过例如开关电气连接等，触摸屏350的其它电路元件可以构成触摸感测电路系统的部分。更具体而言，在一些例子中，在触摸感测阶段，选通线可以被连接到可施加电压以便把触摸节点中所包括的显示像素中的TFT维持在“关”状态的电源，诸如电荷泵。激励信号可以施加到公共电极352。公共电极352的总自电容的变化可以通过运算放大器来感测，如先前所讨论的。公共电极352的总自电容的变化可以取决于触摸对象，诸如手指，与公共电极的接近程度。以这种方式，公共电极352的总自电容的所测变化可以提供在触摸屏上或者其附近的触摸的指示。
一般而言，每个触摸感测电路元件都可以是或者可构成触摸感测电路系统的一部分并可以执行一个或多个其它功能，诸如构成显示电路系统的一部分，的多功能电路元件，或者可以是只能作为触摸感测电路系统操作的单一功能电路元件。类似地，每个显示电路元件都可以是或者可作为显示电路系统操作并执行一个或多个其它功能，诸如作为触摸感测电路系统操作，的多功能电路元件，或者可以是只能作为显示电路系统操作的单一功能电路元件。因此，在一些例子中，显示像素堆叠中的一些电路元件可以是多功能电路元件并且其它电路元件可以是单一功能电路元件。在其它例子中，显示像素堆叠的所有电路元件都可以是单一功能电路元件。
此外，虽然本文的例子可以把显示电路系统描述为在显示阶段操作，并且把触摸感测电路系统描述为在触摸感测阶段操作，但是应当理解，显示阶段和触摸感测阶段可以同时操作，例如，部分或完全重叠，或者显示阶段和触摸感测阶段可以在不同的时间操作。而且，虽然本文的例子把某些电路元件描述为多功能并且把其它电路元件描述为单一功能，但是应当理解，在其它例子中，电路元件不限于特定的功能。换句话说，在本文一个例子中被描述为单一功能电路元件的电路元件可以在其它例子中被配置为多功能电路元件，并且反之亦然。
图3B的公共电极352(即，触摸节点)和显示像素351被示为触摸屏350上的矩形或方形区域。但是，应当理解，公共电极352和显示像素351不限于所示出的形状、朝向和位置，而是根据本公开的例子可以包括任何合适的配置。
虽然本公开中的讨论集中在触摸屏，但是应当理解，本公开的一些或所有例子可以类似地在触摸传感器面板(即，具有触摸感测电路系统而没有显示电路系统的面板)中实现。但是，为了简洁，本公开的一些例子已经在，并且将在，触摸屏的语境下描述。
在基于自电容的触摸屏中，由自电容触摸节点看到的任何电容都会影响在那个触摸节点测出的总自电容，并因此会影响在那个触摸节点的触摸测量。因此，在一些例子中，为了减少或抵消可能对在触摸节点测出的总自电容起作用的任何不想要的电容，“自举(bootstrap)”触摸屏会是有利的。“自举”触摸屏会意味着利用电压驱动触摸屏的一个或多个部分，该电压处于与用来驱动和感测触摸节点的(如上所述)相同的频率和相位，因此可以在触摸节点和触摸屏的一个或多个部分之间存在的电容可以被有效地抵消。
图4A示出了其中每个触摸节点可被同时驱动和感测的示例性完全自举触摸屏400。触摸屏400可以包括触摸节点402、404、406和408。触摸节点402、404、406和408可以是可包括在触摸屏400中的触摸节点的一部分。为便于描述，其它触摸节点被省略了，但应当理解，本公开的范围包括包含多于四个触摸节点的触摸屏。当扩展到更大的触摸屏时，在图4A中示出的四个触摸节点的配置可以对面板的其余触摸节点复制。
触摸节点402、404、406和408当中每一个可以利用来自激励源414的相同激励信号同时被驱动和感测(由“DS”表示)(或者被同时驱动并顺序感测)，其中激励源414可以被耦合到触摸屏400可被包括在其中的设备(例如，图1A-1C中示出的任何设备)的系统地416。激励源414可以对应于图3A中的感测电路314和/或电压源306。虽然触摸节点402、404、406和408被示为耦合到相同的激励源414，但可以理解的是，如果触摸节点被耦合到提供相同激励信号的不同激励源的任意组合，则可以获得基本相同的结果。因为触摸节点402、404、406和408当中每一个可以利用相同的激励信号被同时驱动和感测(或者被同时驱动并顺序感测)，所以可以在触摸节点之间存在的电容可以被有效地抵消，并且感测到的触摸节点的总自电容可以被限制到可以在触摸节点和手指(或对象)418之间存在的电容，以及潜在地可以在触摸节点和其它系统部件(例如，系统地)之间存在的其它电容(例如，寄生电容)。这些电容可以由C1 403、C2 405、C3 407和C4 409表示。
手指418可以在它和地球地之间具有电容Cbody，其中，例如，Cbody可以表示人体到地球地的电容。手指418还可以在它和触摸屏400可被包括在其中的设备之间具有电容CF-SG，其中CF-SG可以表示手指到系统(设备)地的电容。触摸屏400可被包括在其中的设备可以在它和地球地之间具有电容CSG-EG，其中CSG-EG可以表示系统(设备)地到地球地的电容。在一些例子中，Cbody可以比CF-SG和CSG-EG大得多。因此，手指418可被认为通过Cbody有效地短路到地球地。因此，CSG-EG可被认为是在系统(设备)地和手指418(其可以被短路到地球地)之间；并且，根据前面所述，CF-SG可以是系统(设备)地和手指418之间的另一个电容。因此，CF-SG和CSG-EG可以是可在手指418和系统地416之间存在的并联电容。于是，CB 420，手指418和系统地之间的总电容，可被表示为：
CB＝CF-SG+CSG-EG (1)
来自触摸节点402、404、406和408的电流可以流经手指418和CB 420，到达系统地416。但是，因为与CB 420关联的阻抗会至少部分地隔离手指418与系统地416，所以，当更多电流从触摸节点402、404、406和408流经手指418到达系统地416时，在手指418的电压可以移动得离系统地416越来越远。因为触摸节点402、404、406和408当中每一个可以被同时驱动和感测，所以来自全部四个触摸节点的电流可以流经手指418到达系统地422。因此，在手指418的电压可以相对于系统地相对高，并且相对很少的电压跨C1 403、C2 405，C3 407和C4409下降–这会导致电荷耦合的减少和在与电容C1、C2、C3和C4关联的每个触摸节点感测到的电容的衰减。这种衰减可以反应在一个衰减因子中，完全的C1 403、C2 405，C3 407和C4 409电容可以与该衰减因子相乘，这可以表示为：
α＝CB/CTotal (2)
其中，α可以表示衰减因子，及：
CTotal＝CB+C1+C2+C3+C4 (3)
因此，在任一触摸节点感测到的有效自电容可被表示为：
CEff,X＝α*CX (4)
其中，CX可以是C1 403、C2 405、C3 407或C4 409。感测到的触摸节点的自电容的这种衰减会使得难以感测在触摸屏400上的触摸。在其中触摸屏400包括更多全都被同时驱动和感测的触摸节点并且其中用户的手(或其它对象)的许多部分接近/触摸触摸屏(例如，用户的手掌、大拇指和多个手指触摸触摸屏)的例子中，衰减因子α可低至4％。可以理解的是，在一些例子中，手指418可以是良好接地，在这种情况下，CB可以非常大(或无限地无穷大)，并且α可以是大约1(即，没有衰减)。
在未接地的手指418的情况下，检测具有这么大触摸信号衰减的触摸会是困难的。在一些例子中，可以表现出的触摸信号衰减的量可以通过执行部分自举扫描，而不是触摸屏的完全自举扫描，来减小。换句话说，改进的性能可以通过执行本文所述的部分自举自电容扫描以检测未接地的对象而不是执行完全自举自电容扫描来实现。
图4B示出了示例性部分自举触摸屏401，其中少于全部触摸节点可以被同时驱动和感测。触摸屏401可以与触摸屏400相同，不同之处在于代替在触摸屏400中所有触摸节点402、404、406和408被同时驱动和感测，在触摸屏401中仅触摸节点402可被驱动和感测。触摸节点404和406可被驱动但不被感测，而触摸节点408可被接地到系统地416。虽然为了清晰没有示出，但是触摸节点404和406可被耦合到激励源以便要由与可以驱动触摸节点402的相同的激励信号驱动。此外，可以理解的是，根据本公开的例子，在具有比图4B中所示更多触摸节点的触摸屏中，DS、D和G触摸节点图案可以跨触摸屏的一些或全部被重复。
就算没有表现出完全自举的触摸屏400的全部益处，部分自举的触摸屏401也可以表现出其大多数。具体而言，触摸节点402(感兴趣的触摸节点–即，为其感测总自电容的触摸节点)与触摸节点404和406之间的电容可以继续被有效地抵消，因为触摸节点402、404和406可以利用相同的激励信号来驱动。触摸节点402与触摸节点408之间的电容可能不被抵消，因为触摸节点408可被耦合到系统地416；但是，由于触摸节点402和408可以相对于彼此对角部署，所以可以在两者之间存在的任何电容(例如，近场互电容)会相对小。因此，在触摸节点402感测到的总自电容可以基本上没有可在触摸节点402与其它触摸节点之间存在的电容，这可以是完全自举的触摸屏的一个益处。
部分自举的触摸屏401还可以表现出比完全自举触摸屏400更少的信号衰减。虽然在触摸屏400中只有从触摸节点到地的电流路径可以通过手指418和CB 420，但是在触摸屏401中，从触摸节点到地的电流可以流经C4 409，到达系统地416以及通过手指418和CB420到地。因此，在手指418处的电压可以被降低，更接近系统地416，这会导致比在触摸屏400中有更多电压在C1 403上被降低；因此，更多电荷耦合和C1 403的更少衰减可以在触摸节点402被感测到。部分自举的触摸屏衰减因子可被表示为：
α＝(CB+C4)/CTotal (5)
类似于前面，在触摸节点402感测到的有效自电容可被表示为：
CEff,1＝α*C1 (6)
在其中触摸屏401包括正以所示图案被驱动、感测和接地的更多触摸节点并且其中用户的手的许多部分接近/触摸触摸屏(例如，触摸触摸屏的用户的手掌、拇指和多个手指)的例子中，衰减因子可以从完全自举触摸屏中的4％增加到部分自举触摸屏中的25％。这种增加可以得自可被包括在公式(5)的分子中的附加的C4项，并且，与触摸屏400相比，可以放松触摸屏感测电路系统的信号-噪声需求多于六倍，这可以缓解在触摸屏上感测触摸的难度。
图5A示出了具有耦合到适当电路系统的触摸节点的部分自举触摸屏500的示例性配置。触摸屏500可以对应于触摸屏401。可被驱动和感测的触摸节点502可被耦合到感测电路系统514。感测电路系统514可以对应于例如图3A中的感测电路系统314。可被驱动但不被感测的触摸节点504和506可被耦合到激励缓冲区516。在一些例子中，感测电路514和激励缓冲区516可以共享激励源520，因为触摸节点502、504和506可被相同的激励信号驱动；但可以理解的是，感测电路系统和激励缓冲区不必共享相同的激励源。可以接地的触摸节点508可被耦合到AC地缓冲区518。电压源522可以向由AC地缓冲区518提供的AC地提供DC偏置。在一些例子中，感测电路系统514、激励缓冲区516和/或AC地缓冲区518可被包括在触摸控制器206中，并且在一些例子中，可被包括在感测通道208中。另外，感测电路系统514、激励缓冲区516和/或AC地缓冲区518是仅仅作为例子提供的，并且可以理解的是，其它电路系统可被用来类似地驱动、感测和接地本公开的触摸节点。
图5B示出了可以利用开关阵列552将适当的电路系统耦合到触摸节点的部分自举触摸屏550的示例性配置。触摸屏550中的触摸节点可被耦合到开关阵列552。开关阵列552可被耦合到放大器和缓冲区电路系统554，其可以包括诸如5A中所示的一个/多个感测电路系统514、(一个或多个)激励缓冲区516和(一个或多个)AC地缓冲区518之类的电路系统。放大器和缓冲区电路系统554可被耦合到触摸处理电路系统556，诸如模拟前端(AFE)、模数转换器(ADC)，以及用于处理在触摸屏550上检测到的触摸信号的解调电路。
诸如感测电路系统514、激励缓冲区516和AC地缓冲区518之类的电路系统不需要为了正确的触摸屏操作而被永久地耦合到触摸节点。相反，这种电路系统可以通过开关阵列552被耦合到触摸节点，使得适当的触摸节点可以仅在需要时被耦合到适当的电路系统。这可以允许多个触摸节点共享公共的电路系统，这可以减少触摸屏操作所需的电路系统的量。例如，要被驱动和感测的第一触摸节点(第一DS触摸节点)可以利用开关阵列552被耦合到感测电路系统514。当第二触摸节点要被驱动和感测(第二DS触摸节点)时，开关阵列可将那个相同的感测电路系统514耦合到第二触摸节点，以驱动和感测第二触摸节点，而不是第一触摸节点。这种开关阵列552的操作可以类似地应用于将激励缓冲区516、AC地缓冲区518，以及任何其它适当的电路系统耦合到适当的触摸节点。开关阵列552可以是可将触摸节点耦合到放大器和缓冲区电路系统部分554中适当电路系统的任何合适的开关网络。
在一些例子中，触摸屏550上的触摸节点可以在单激励配置中被激励(例如，在放大器和缓冲区电路系统部分554中的感测电路系统514可以在任何时刻激励和感测单个触摸节点)。在一些例子中，触摸屏550上的触摸节点可以在多激励配置中被激励(例如，在放大器和缓冲区电路系统部分554中的感测电路系统514可以在任何时刻激励和感测多个触摸节点)。在多激励配置中，任何合适的多激励方案都可被利用，并且在适当的时候可以利用开关阵列552来实现。例如，Hadamard矩阵或循环矩阵驱动和感测方案可以与激励侧编码和接收侧解码一起使用，其中，除了公共模式触摸扫描步骤之外，接收正相位激励信号的触摸节点和接收负相位激励信号的触摸节点的分布对于每个触摸扫描步骤可以是相等的。
如图4B、5A和5B中所示，在任一时刻，情况可以是每四个触摸节点中只有一个可被驱动和感测。因此，总触摸图像的仅四分之一可以被捕获。这对于在某个时间点驱动和感测每个触摸节点会是有益的，从而捕获触摸屏上的完整触摸图像。应当指出，本公开的例子可以被扩展到其它部分自举方案，其中不同数量和布置的触摸节点可以被驱动和感测、驱动但不感测，以及接地；但是，本公开的例子将集中在为便于描述而提供的四节点配置。
图6A示出了根据本公开的例子、其中触摸屏上的每个触摸节点可在某个时间点被驱动和感测的示例性驱动和感测方案。图6A的示例性驱动和感测方案示出了被应用到四个触摸节点的方案，但可以理解的是，该方案可以类似地被扩展到可以在本公开的触摸屏上存在的附加的触摸节点。这四个触摸节点可以基于根据图6A中的图例的四个触摸节点的配置中的位置特性(即，位置1、位置2、位置3和位置4)被引用。对于每个说明和描述，图6A的图例不在每个图中表示。例如，触摸屏上的每组四个触摸节点可以如下所述被驱动、感测和接地。在一些例子中，四个触摸节点的组可以顺序地被驱动、感测和接地，一次一个。在一些例子中，四个触摸节点的组可以至少部分地同时被驱动、感测和接地，一次多于一个。可被使用的感测电路系统514、激励缓冲区516和/或AC地缓冲区518的适当数量可以依赖于触摸屏上触摸节点的数量，以及触摸屏是要以单激励模式还是要以多激励模式操作。
第一部分自举自电容扫描可以在第一自电容的扫描时段期间被执行，并且触摸节点可以如配置602中所示的那样被驱动和感测。具体而言，左上(位置1)触摸节点可被驱动和感测(DS触摸节点)，右上(位置2)和左下(位置3)触摸节点可被驱动但不被感测(D触摸节点)，并且右下(位置4)触摸节点可以接地(G触摸节点)。用于驱动、感测和/或接地这些触摸节点的机制可以如先前所描述的，并且，为了简洁，其细节在此将不再重复。
在第一自电容扫描时段之后，可以在第二自电容扫描时段期间执行第二部分自举自电容扫描。在第二自电容扫描时段期间，触摸节点可以如配置604中所示那样被驱动和感测。具体而言，右上(位置2)触摸节点可以被驱动和感测，左上(位置1)和右下(位置4)触摸节点可以被驱动但不被感测，并且左下(位置3)触摸节点可以接地。换句话说，配置602的驱动、感测和接地方案可以在顺时针方向旋转，以到达配置604。配置604的驱动、感测和接地方案可以类似地在第三自电容扫描时段期间在顺时针方向旋转，以到达配置606，然后再次在第四自电容扫描时段期间在顺时针方向旋转，以到达配置608。在四个自电容扫描时段已经过去之后，触摸屏上的所有触摸节点都可被驱动和感测–因此完整的触摸图像可以被捕获–同时先前描述的部分自举驱动和感测方案的益处可以继续被实现。可以理解的是，其它驱动和感测配置可被用来扫描触摸屏上的每个触摸节点，并且所提供的配置仅仅是一个例子。例如，驱动和感测配置可以在逆时针方向而不是顺时针方向旋转，以实现基本上相同的结果。另外，在一些例子中，DS和G触摸节点不必对角部署，而可以是相邻的节点–为了在这种例子中的正确操作，本公开中所述的技术可以被适当调整。跨触摸屏的DS、D和/或G触摸节点的其它空间布置被类似地构思。
图6A中所示的四种驱动和感测配置中每一种可以与其自己的衰减因子关联。根据图4B的讨论，用于配置602的衰减因子可被表示为：
α1＝(CB+∑C4)/CTotal (7)
其中，CB可以表示手指(或其它对象)与系统地之间的电容，∑C4可以是跨整个触摸屏与处于位置4(即，右下角)的触摸节点关联的总自电容，并且CTotal可以是CB+∑C1+∑C2+∑C3+∑C4。∑C1、∑C2和∑C3可以是跨整个触摸屏分别与处于位置1(左上角)、2(右上角)和3(左下角)的触摸节点关联的总自电容。
分别用于配置604、606和608的衰减因子可以类似地表示为：
α2＝(CB+∑C3)/CTotal (8)
α3＝(CB+∑C2)/CTotal (9)
α4＝(CB+∑C1)/CTotal (10)
虽然用于本公开的部分自举触摸屏的衰减因子可以大于用于如关于图4A所描述的完全自举触摸屏的衰减因子(即，对于部分自举自电容扫描比对于完全自举自电容扫描，会有未接地对象的更多信号可以被检测到)，但是这对部分自举衰减的校正仍然是有益的，从而恢复来自部分自举触摸屏的触摸信号的更大幅度。具有触摸信号的更大幅度可以使识别触摸活动以及关联的触摸处理更容易。
抵消或校正部分自举配置中的衰减的一种途径可以是通过可以是以上衰减因子的倒数的缩放因子缩放在触摸屏测出的自电容值。以这种方式，衰减可以被有效地完全抵消，并且用于每个触摸节点的未衰减的自电容值可以基本上被恢复–或者，与良好接地的手指(或对象)关联的自电容值可以基本上被确定。利用其缩放为图6A中示出的每种驱动和感测配置测出的自电容值的示例性缩放因子可被表示为：
K1＝1/α1＝CTotal/(CB+∑C4) (11)
K2＝1/α2＝CTotal/(CB+∑C3) (12)
K3＝1/α3＝CTotal/(CB+∑C2) (13)
K4＝1/α4＝CTotal/(CB+∑C1) (14)
应用上述缩放的一个难点可以是CB,∑C1,∑C2,∑C3和∑C4中每一个可以是未知的数量，因为∑C1,∑C2,∑C3和∑C4可以表示那些相应位置中触摸节点的未衰减的总自电容，而不是那些触摸节点的测出的(即，衰减的)自电容。CB，手指(或其它对象)与系统地之间的电容，也可以是未知的。因此，会有必要除了上面讨论的自电容测量还执行进一步的测量，以便能够确定上述缩放因子。
确定上述缩放因子的一种途径可以是，利用本公开的触摸节点，除了自电容测量还执行一个或多个互电容测量。图6B示出了可以与本公开的触摸屏一起使用的示例性互电容驱动和感测方案。互电容驱动和感测方案可以在上述自电容驱动和感测方案之前、之后或期间被使用。此外，图6B的示例性互电容驱动和感测方案示出了应用到四个触摸节点的方案，但可以理解的是，该方案可以类似地扩展到可以在本公开的触摸屏上存在的附加触摸节点。例如，触摸屏上的每组四个触摸节点可以如下所述地被驱动、感测和接地。在一些例子中，四个触摸节点的组可以顺序地被驱动、感测和接地，一次一个。在一些例子中，四个触摸节点的组可以至少部分地同时被驱动、感测和接地，一次多于一个。
第一互电容扫描可以在第一互电容扫描时段期间被执行。在第一互电容扫描时段期间，触摸屏的触摸节点可以如配置610中所示那样被驱动和感测。具体而言，左上(位置1)触摸节点可以被驱动(D触摸节点)、右下(位置4)触摸节点可以被感测(S触摸节点)，并且右上(位置2)和左下(位置3)触摸节点(G触摸节点)可以接地。这种配置610可以允许D与S触摸节点之间的互电容的测量。在第一互电容扫描时段期间获得的第一互电容测量可以是公共模式测量(即，跨触摸屏在D与S触摸节点之间所有感测到的互电容信号都可以加在一起)。在一些例子中，这种公共模式测量可以通过利用单个激励缓冲区激励多个D触摸节点、利用单个AC地缓冲区接地多个G触摸节点和/或利用单个感测放大器(例如，感测电路系统)感测多个S触摸节点来获得。在一些例子中，触摸节点可以被个体激励缓冲区、感测放大器和/或AC地缓冲区驱动、感测和/或接地，并且结果所得的感测输出可以加到一起，以获得公共模式互电容测量。用于驱动、感测和/或接地触摸节点的这种机制可以类似于先前(例如，关于图5A)所述的方案，和/或其它等效的方案，为了简洁，其细节在此将不再重复。
在第一互电容扫描时段之后，可以在第二互电容扫描时段期间执行第二互电容扫描。在第二互电容扫描时段期间，触摸节点可以如配置612中所示那样被驱动和感测。具体而言，右上(位置2)触摸节点可以被驱动，左下(位置3)触摸节点可以被感测，并且左上(位置1)和右下(位置4)触摸节点可以接地。在第二互电容扫描时段期间获得的第二互电容测量也可以是公共模式测量(即，跨触摸屏在D与S触摸节点之间所有感测到的互电容信号都可以加在一起)。在两个互电容扫描时段已经过去之后，触摸屏上的每对对角触摸节点之间的互电容测量可以已被获得。可以理解的是，其它驱动和感测配置可被用来获得本公开的例子的互电容测量，并且所提供的配置仅仅是一个例子。例如，在配置610中，代替驱动左上角(位置1)触摸节点和感测右下角(位置4)触摸节点，右下角触摸节点可以被驱动，并且左上角触摸节点可以被感测，以实现基本上相同的结果。可以理解的是，如本公开中所使用的，视情况而定，“互电容”可以指在触摸屏的多个部件之间(例如，D和S触摸节点之间)看到的标称电容，或者在触摸屏的多个部件之间看到的标称电容的变化。
图6C示出了与本公开的互电容驱动和感测方案关联的各种电容。图6B中所示的互电容驱动和感测方案可被设计为测量通过手指的(或通过对象的)互电容；例如，从触摸节点到手指或对象(由节点618表示)以及从手指或对象返回到另一个触摸节点的互电容测量。但是，可在触摸节点之间直接存在的直接互电容也可被包括在测出的结果中。
具体而言，D触摸节点与S触摸节点之间在配置610中测出的总公共模式通过手指的互电容可被表示为：
∑CM14＝(∑C1*∑C4)/CTotal-∑CNM14 (15)
其中，∑C1和∑C4分别可以是跨整个触摸屏处于位置1(左上)和4(右下)的触摸节点与手指618之间的总自电容。CTotal可以是CB+∑C1+∑C2+∑C3+∑C4，如前面一样。最后，∑CNM14可以是处于位置1和4的触摸节点之间的总直接互电容(“近互电容”)。
类似地，D触摸节点与S触摸节点之间在配置612中测出的总公共模式通过手指的互电容可被表示为：
∑CM23＝(∑C2*∑C3)/CTotal-∑CNM23 (16)
其中，∑C2和∑C3分别可以是跨整个触摸屏处于位置2(右上)和3(左下)的触摸节点与手指618之间的总自电容。∑CNM23可以是处于位置2和3的触摸节点之间的总直接互电容(“近互电容”)。
因为∑CNM14和∑CNM23会是不想要的项，所以对可以基于电容场模拟结果的那些项的近似可以被确定并代入等式(15)和(16)。这些近似可以基于触摸节点的几何形状/间隔以及手指(对象)相对于触摸节点的位置当中一个或多个。具体而言，对角触摸节点之间的自电容和互电容之间的近似关系可以利用电容场模拟来确定，并且可被表示为：
∑CNM14＝β*(∑C1*∑C4)/(∑C1+∑C4) (17)
∑CNM23＝β*(∑C2*∑C3)/(∑C2+∑C3) (18)
其中β可以近似为常数。通过将等式(17)和(18)代入等式(15)和(16)，可以获得用于∑CM14和∑CM23的表达式，它们可以是C1、C2、C3和C4的函数。此外，对∑CM14和∑CM23的实际测量可以利用上面讨论的互电容测量来获得。
除了对∑CM14和∑CM23的上述测量，四个自电容测量可以在先前讨论的四个自电容扫描时段期间跨触摸屏获得。这四个测量可被表示为：
∑XC1＝α1*∑C1-∑CNM14 (19)
∑XC2＝α2*∑C2-∑CNM23 (20)
∑XC3＝α3*∑C3-∑CNM23 (21)
∑XC4＝α4*∑C4-∑CNM14 (22)
其中∑XCy可以表示跨触摸屏在位置y的触摸节点测出的总自电容，αy可以如等式(7)-(10)中所表示的，∑Cy可以是跨触摸屏在位置y的触摸节点的总自电容，并且∑CNMxy可以表示跨触摸屏在位置x与y的触摸节点之间的总直接互电容(“近互电容”)。这个近互电容项可以影响可在每个触摸节点测出的自电容，因为这种互电容可以在DS触摸节点与G触摸节点之间存在，并且可以以与自电容的方式相反的方式行动(即，当自电容增加时，近互电容的绝对值可以增加，但是互电容的变化可以与自电容的变化符号相反)。因此，近互电容项可以包括在等式(19)-(22)中，如示出的。
等式(15)-(16)和(19)-(22)可以被操纵，以获得用于∑C1、∑C2、∑C3和∑C4的等式–分别在位置1、2、3和4的触摸节点的未衰减的总自电容。具体而言，这些等式可被确定为：
在等式(23)-(26)中，唯一未知的量可以是CB和β，但是β可以根据电容场模拟结果近似为近似常量。其余的项可以是得自四个自电容测量和两个互电容测量的已知的测量量(例如，∑XC4、∑CM14等)。等式(23)-(26)中相应的等式可被代入缩放因子等式(11)-(14)，以获得用于K1、K2、K3和K4的表达式。例如，等式(26)可被代入等式(11)，以获得用于K1的以下表达式：
其中：
在等式(27)中，唯一未知的量可以是β，因为来自等式(11)和(26)的CB可以在分子和分母中抵消。β可以根据电容场模拟结果近似为近似常量，其余的项可以是已知的测量的量(例如，∑XC4、∑CM14等)。因此，K1可以基于在本公开的触摸屏上获得的四个自电容和两个互电容测量来确定。然后，从触摸屏上位于位置1的触摸节点获得的自电容测量可以通过K1被缩放，以便有效地抵消可以得自部分自举触摸屏的衰减。从触摸屏上位于位置2、3和4的触摸节点获得的自电容测量可以类似地通过由以下等式表示的适当缩放因子来缩放，以有效地抵消它们相应的衰减：
作为利用各个缩放因子缩放处于相应位置的触摸节点的替代，在一些例子中，在触摸屏上的所有触摸节点获得的所有自电容测量可以通过平均缩放因子进行缩放。该平均缩放因子可以提供足够的准确度，使得可能不需要个体化的缩放因子。触摸屏的部分自举扫描的平均缩放因子可被表示为：
如上所述，可在本公开的触摸屏上检测到的触摸信号的衰减可以通过利用缩放因子缩放触摸信号而被有效地抵消，其中缩放因子可以利用四个自电容测量和两个互电容测量来确定。图6D示出了用于感测本公开的触摸屏上的触摸的示例性触摸帧630。触摸帧630可以是一段时间，在其期间触摸在可以在本公开的触摸屏上被检测到。例如，触摸帧630可以对应于触摸屏的触摸感测阶段或者在其期间发生，并且前面和/或随后可以有触摸屏的显示阶段。在一些例子中，触摸帧630前面和/或随后可以有另一个触摸帧。
触摸帧630可以包括四个自电容扫描步骤(SC1 632、SC2 634、SC3 636和SC4 638)和两个公共模式互电容扫描步骤(MC1 640和MC2 642)。四个自电容扫描步骤和两个共模互电容扫描步骤可以对应于先前描述的自电容和互电容测量。根据需要，触摸帧630还可以包括附加的扫描步骤(例如，频谱分析步骤，以确定低噪声触摸屏操作频率)。自电容扫描步骤SC1 632、SC2 634、SC3 636和SC4 638的时间长度可以相同，并且互电容扫描步骤MC1 640和MC2 642的时间长度可以相同。自电容扫描步骤的时间长度可以与互电容扫描步骤的时间长度相同，或者可以与互电容扫描步骤的时间长度不同。所示出的自电容和互电容扫描步骤的排序仅仅是示例性的，并且应当理解，所示出的次序可以被修改，而不背离本公开的范围(例如，互电容扫描步骤可以与自电容扫描步骤穿插)。
如上所述，可以通过基于像素化的触摸屏的互电容扫描补偿由部分自举自电容扫描在像素化的触摸屏上检测到的触摸信号来检测未接地的对象(包括来自未接地的用户)。但是，由于接地一些触摸节点(而不是像完全自举扫描中那样驱动它们)，部分自举自电容扫描可以放大在触摸节点之间引入的寄生电容。感测触摸节点的模拟前端可以被要求吸收(sink)这些由寄生电容引起的寄生电流，这会降低模拟前端的灵敏度。此外，模拟前端可以被要求具有大动态范围，以便感测来自未接地的对象的弱信号(25％的衰减因子)。因此，实现部分自举扫描可以要求被设计为处理部分自举扫描并且消耗显著功率以便正确地检测未接地的对象的模拟前端。
在一些例子中，不是使用像素化的触摸传感器面板的部分自举扫描来检测对象(包括未接地的对象)，而是未接地的对象的存在(或对应于未接地或不良接地的对象的条件)可以利用粗略的低分辨率自电容扫描和粗略的低分辨率互电容扫描来检测。未接地的对象的存在或不存在可被用来动态地调整是否执行精细的、高分辨率的完全自举自电容扫描或精细的、高分辨率的互电容扫描，以检测在面板处的触摸事件。当通过粗略扫描没有检测到未接地的对象时，完全自举自电容扫描可以被执行，这可以提供远场检测和高分辨率触摸图像的益处，而没有部分自举扫描的寄生效应(以及对应的AFE和功率需求)。当通过粗略扫描检测到未接地的对象时，互电容扫描可以被执行，这可以检测未接地的对象。当检测到未接地的对象时，执行互电容扫描而不是完全自举自电容扫描会牺牲远场检测和触摸图像的一些分辨率，以避免部分自举扫描的寄生效应(以及对应的AFE和功率需求)。
图7示出了根据本公开的例子、用于基于未接地对象(或对应于未接地或不良接地的对象的条件)的检测的灵活扫描操作的示例过程。系统(例如，触摸控制器206)可以执行全局检测扫描(粗略检测扫描)，以检测来自对象(例如，未接地的对象)的触摸或接近事件(700)。粗略检测扫描可以包括至少一个粗略自电容扫描和至少一个粗略互电容扫描(即，具有自电容扫描类型的一个粗略检测扫描和具有互电容扫描类型的一个粗略检测扫描)。粗略自电容扫描可以是完全自举的分组自电容扫描(705)。粗略互电容扫描可以包括一个或多个分组互电容扫描步骤(710)。分组扫描可以生成对于多个触摸节点(而不是各个体触摸节点)的测量，并且因此，与更高分辨率的精细扫描相比，粗略检测扫描的分组扫描可以生成触摸的低分辨率图像。粗略检测扫描结果可以被处理(例如，由触摸控制器206或触摸处理器202)，以检测未接地的对象(715)。在一些例子中，不是检测对象的接地状况，而是粗略扫描结果的处理和比较可以检测对应于良好接地或未接地对象的状况。本公开的触摸屏上未接地对象不能在触摸屏的粗略完全自举自电容扫描的触摸图像中被检测到(由于如上讨论的4％的衰减因子)，但是可以在一个或多个粗略互电容扫描步骤中不同程度地被检测到。因此，触摸屏的粗略完全自举自电容扫描与一个或多个粗略互电容扫描步骤的比较可被用来识别触摸屏上未接地对象(或对应的状况)的存在，并选择或调整扫描，以适当地检测未接地对象(例如通过选择或调整精细扫描类型)。如果没有检测到未接地的对象，则系统可以执行精细的完全自举自电容扫描(即，选择自电容精细扫描类型)(720)。如果检测到未接地的对象，则系统可以执行精细的互电容扫描(即，选择互电容精细扫描类型)(725)。精细的完全自举自电容扫描和精细的互电容扫描可以包括一个或多个扫描步骤。因此，粗略的检测扫描可被用来动态地调整精细扫描，从而在扫描操作中提供灵活性，而不是依靠部分自举扫描。在一些例子中，精细的自电容扫描的结果可以被缩放，以生成经补偿的触摸图像(730)。在一些例子中，精细的互电容扫描的结果可以被缩放，以产生经补偿的触摸图像(735)。
在图7的示例过程中描述的各种扫描和处理在本文更详细地描述。应当指出，本公开的例子可以扩展到其中不同数量和布置的触摸节点可以被驱动和感测、驱动但不感测、感测以及接地的其它完全自举自电容和互电容方案；但是，本公开的例子将集中在为了便于描述而提供的四节点电极配置。
如上面所讨论的，系统可以执行触摸屏的粗略自电容扫描，诸如完全自举的分组自电容扫描。图8A示出了根据本公开的例子、触摸屏800上的示例性完全自举的分组自电容扫描。例如，触摸屏800可以是像素化的触摸屏，包括256个个体触摸节点802的16×16阵列。对于完全自举的分组自电容扫描，多个触摸节点可以耦合到感测通道，从而构成分组，诸如分组804(其可以包括，例如，图8A中所示的16个触摸节点802)。图8A中所示的应用到触摸节点的分组的完全自举扫描可以基本上类似于在图4A的个体触摸节点中示出并参考其描述的完全自举扫描。主要区别在于，在分组扫描中，多于一个触摸节点可被耦合到每个感测通道(感测放大器)。如上面所讨论的，作为完全自举的分组自电容扫描的结果，触摸屏800上的触摸活动(触摸/悬停事件)可以在每个分组(而不是在每个触摸节点)被感测。但是，由于未接地的对象造成的触摸活动由于显著的衰减量而不能被检测。因此，图8A的完全自举扫描可以提供低分辨率的触摸图像，包括来自良好接地对象的分组级触摸活动。触摸图像的分辨率可以依赖于分组中触摸节点的数量。
图8A中所示的粗略自电容检测扫描可以包括一个或多个步骤。例如，如果足够数量的感测通道可用，则触摸屏的所有分组都可以在一个步骤中被扫描。例如，如果至少16个感测通道可用于触摸屏800，则完全自举的分组自电容扫描可以在一个步骤中被执行。如果较少的感测通道可用，则分组可以在多于一个步骤中被扫描。例如，如果8个感测通道可用于触摸屏800，则完全自举的分组自电容扫描可以在两个步骤中被执行。在每个步骤中未被感测的触摸节点或触摸节点的分组(由于可用感测通道的数量不足)可以在对应的步骤中被驱动(并且不被感测)。在一些例子中，分组的尺寸(即，每个分组的触摸节点的数量)可以基于可用于使扫描能在一个扫描步骤中完成的感测通道的数量来选择。因此，如果只有8个感测通道可用于图8A中的触摸屏，则分组的尺寸可以增加到32个触摸节点，以便使得能够在一个扫描步骤中生成用于面板的触摸图像。此外，为系统的设计指定的感测通道的数量可以基于用于粗略自电容扫描的期望分组尺寸的考虑来确定。
虽然图8A中所示的分组被示为触摸节点的邻接的方形布置，但触摸节点的分组可以具有不同的布置。图8B示出了根据本公开的例子、构成分组的触摸节点的示例配置。图8B示出了用于包括16个个体触摸节点的分组的个体触摸节点的五种不同配置。图8B中的第一分组配置包括触摸节点的邻接方形布置(也如图8A中所示)。但是，在其它配置中，分组可以包括具有不同形状的邻接触摸节点的布置，诸如由图8B中的第二配置示出的L形。作为替代，形状可以是多边形或电极的行或列，等等。在其它例子中，构成分组的触摸节点可以是部分或完全非邻接的。例如，在图8B的第三配置中，分组可以由位于触摸屏的相对侧上的两组邻接触摸节点构成，使得分组围绕像素化的触摸屏的边界。在其它例子中，部分邻接的分组可以包括邻接触摸节点的小组。例如，图8B的第四配置示出了邻接触摸节点的四个小组(2x2的方格)。应当理解的是，小组可以包括不同数量的触摸节点以及少至一个单独的触摸节点。小组可以每个都包括相同数量的触摸节点或者它们可以具有不同数量的触摸节点。小组也可以采取各种形状。在其它例子中，如由第五分组配置所示出的，触摸节点可以是完全不邻接的。应当理解的是，图8B中的分组配置仅仅是例子，并且其它的布置或配置也是可能的。
虽然图8B示出了用于包括16个个体触摸节点的分组的个体触摸节点的不同配置，但是分组可以包括不同数量的触摸节点。在一些例子中，每个分组的触摸节点的数量(以及因此粗略的完全自举的分组自电容扫描的分辨率)可以基于可用的感测通道的数量来选择。例如，如果像素化的触摸屏包括256个个体触摸节点并且64个感测通道可用，则每个分组可以包括4个触摸节点，以便在一个单步自电容扫描中扫描整个触摸传感器面板。在其它例子中，每一分组的触摸节点的数量可以基于扫描的期望分辨率来定义，而不是基于可用感测通道的数量。例如，如果期望分辨率需要具有16个个体触摸节点的分组，则即使有64个感测通道可用，系统也可以使用16个感测通道进行粗略的自电容扫描并且断电其余的48个通道。此外，分组可以具有不同的尺寸(即，包括不同数量的触摸节点)。例如，一些分组可以包括第一数量的触摸节点并且其它分组可以具有第二数量的触摸节点。
如上面所讨论的，对于完全自举的分组自电容扫描，构成分组的多个触摸节点可被耦合到公共感测通道。图8C示出了根据本公开的例子、耦合到用于自电容扫描的感测通道的触摸节点的示例分组。图8C示出了耦合到公共感测通道812的16个个体触摸节点(例如，对应于例如分组804的触摸节点802)的分组810。在感测通道的测量可以是对于触摸节点的分组的公共模式测量。
来自将对于每个分组的粗略自电容扫描结果求和的测量(用于面板的公共模式测量)可以用等式(33)数学地表示：
其中，∑Ceff,FB可以表示从粗略完全自举的分组扫描测出的总有效电容信号，CB可以表示对象与系统地之间的总电容，并且∑C可以表示来自像素化的触摸屏的总电容信号。这种公共模式自电容测量可如下所述被用于调整扫描操作。
图8D-8G示出了根据本公开的例子、用于在触摸屏上的完全自举的分组自电容扫描的另一示例性配置。例如，示例触摸屏820可以是像素化的触摸屏，包括64个个体触摸节点的8×8阵列。为了便于说明和描述，触摸屏820在图8D-8G每一个中被复制。此外，为了便于描述，触摸节点可以通过根据在触摸节点的2×2配置中的位置的位置特性(例如，如在图8D-8G的左上角所示出的)引用。对于完全自举的分组自电容扫描，多个触摸节点可被耦合到构成分组的感测通道(在图8D-8G中由感测放大器表示)。
例如，图8D示出了测量由具有位置1的触摸节点形成的分组的触摸面板820的分组自电容扫描的部分。例如，构成分组的位置1触摸节点830A-D可以被耦合到感测通道832A。其余的位置1触摸节点可被耦合到构成如图8D中所示的3个附加分组的其它感测通道832B-D。类似地，图8E示出了测量由具有位置2的触摸节点形成的分组的触摸面板820的分组自电容扫描的部分。例如，构成分组的位置2触摸节点834A-D可以被耦合到感测通道836A。其余的位置2触摸节点可被耦合到构成如图8E中所示的3个附加分组的其它感测通道836B-D。类似地，图8F示出了测量由具有位置3的触摸节点形成的分组的触摸面板820的分组自电容扫描的部分。例如，构成分组的位置3触摸节点826A-D可以被耦合到感测通道828A。其余的位置3触摸节点可被耦合到构成如图8F中所示的3个附加分组的其它感测通道828B-D。类似地，图8G示出了测量由具有位置4的触摸节点形成的分组的触摸面板820的分组自电容扫描的部分。例如，构成分组的位置4触摸节点822A-D可以被耦合到感测通道824A。其余的位置4触摸节点可被耦合到构成如图8G中所示的3个附加分组的其它感测通道824B-D。
从具有相同位置的接近触摸节点(例如，触摸节点822A-D是接近位置4电极)形成分组对于简化触摸节点与感测通道之间的路由会是有益的，但其它分组是可能的。此外，每个分组中触摸节点的数量可以依赖于可用的感测通道的数量和像素化的触摸传感器面板的尺寸。每个分组中触摸节点的数量也可以从分组到分组有所不同。
一起考虑，图8D-8G示出了将电极的16个分组耦合到16个感测通道，其中每个可以根据本文所述的完全自举的分组自电容扫描被同时激励和感测。来自粗略自电容扫描(完全自举的分组自电容扫描)的测量可以被处理，以检测未接地的对象，如将在下面更详细描述的。
对于完全自举的自电容扫描，用于每个触摸节点的有效自电容(例如，在精细的自电容扫描中测出的，但不在粗略的自电容扫描中直接测量)可以由公式(34)-(37)表示：
其中CB可以表示对象与系统地之间的总电容，∑C可以表示来自触摸传感器面板的总实际电容，CX1i,eff,FB和CX1i可以分别表示用于在位置1的第i个触摸节点的有效自电容和实际自电容，CX2i,eff,FB和CX2i可以分别表示用于在位置2的第i个触摸节点的有效自电容和实际自电容，CX3i,eff,FB和CX3i可以分别表示用于在位置3的第i个触摸节点的有效自电容和实际自电容，并且CX4i,eff,FB和CX4i可以分别表示用于在位置4的第i个触摸节点的有效自电容和实际自电容。应当指出的是，可以有可忽略不计或被估计的附加的互电容项(如上面所讨论的)。为了简化，这些项没有表示出来。
粗略自电容扫描可以测量分组的有效电容。换句话说，图8D中耦合到感测通道832A-D的每个分组可以测量应用到构成相应分组的触摸节点的、等于等式(34)的总和的有效电容。同样，图8E中耦合到感测通道836A-D的每个分组可以测量应用到构成相应分组的触摸节点的、等于等式(35)的总和的有效电容，图8F中耦合到感测通道828A-D的每个分组可以测量应用到构成相应分组的触摸节点的、等于等式(36)的总和的有效电容，并且图8G中耦合到感测通道824A-D的每个分组可以测量应用到构成相应分组的触摸节点的、等于等式(37)的总和的有效电容。
与特定触摸节点位置对应的所有分组的有效电容可以从组成分组(componentbank)计算。与特定触摸节点位置对应的所有分组的有效电容可以由等式(38)-(41)表示：
其中CB可以表示对象与系统地之间的总电容，∑C可以表示来自触摸传感器面板的总实际电容，∑CX1i,eff,FB和CX1TOT可以分别表示用于在位置1的所有触摸节点的有效自电容和实际自电容，∑CX2i,eff,FB和CX2TOT可以分别表示用于在位置2的所有触摸节点的有效自电容和实际自电容，∑CX3i,eff,FB和CX3TOT可以分别表示用于在位置3的所有触摸节点的有效自电容和实际自电容，并且∑CX4i,eff,FB和CX4TOT可以分别表示用于在位置4的所有触摸节点的有效自电容和实际自电容。
例如，等式(38)可以对应于将在图8D中每个感测通道832A-D测出的结果求和。同样，分别在图8E-8G中，等式(39)可以对应于将在每个感测通道836A-D测出的结果求和，等式(40)可以对应于将在每个感测通道828A-D测出的结果求和，并且等式(41)可以对应于将在每个感测通道824A-D测出的结果求和。
整个面板的有效电容(公共模式测量)也可以从等式(38)-(41)的总和来计算，如由等式(42)表示的：
关于粗略自电容扫描所描述的测量和等式可被用来检测未接地的对象(或对应于未接地或不良接地的对象的状况)，如将在下面更详细描述的。
如上面所讨论的，系统可以执行触摸屏的一个或多个粗略互电容扫描步骤。例如，系统可以执行两个分组互电容扫描步骤。图9A示出了根据本公开的例子的第一分组互电容扫描步骤的示例性细节。例如，触摸屏900可以是像素化的触摸屏，包括256个个体触摸节点902的16×16阵列。对于第一分组互电容扫描步骤，分组904可以包括根据图6B中的配置610布置的16个触摸节点。多个感测触摸节点可被耦合到公共感测通道906。图9A中所示的被应用于触摸节点的分组的第一分组互电容扫描步骤可以基本上类似于在图6B的配置610中示出并参考其中的触摸节点描述的互电容扫描。作为图9A中所示的第一分组互电容扫描步骤的结果，触摸屏900上的触摸活动(触摸/近场悬停事件)可以在每个分组被感测。类似地，图9B示出了根据本公开的例子的第二分组互电容扫描步骤的示例性细节。例如，触摸屏910可以是像素化的触摸屏，包括256个个体触摸节点912的16×16阵列。对于第二分组互电容扫描步骤，分组914可以包括根据图6B中的配置612布置的16个触摸节点。多个感测触摸节点可被耦合到公共感测通道916。应用到触摸节点的分组的图9B中所示的第二分组互电容扫描步骤可以基本上类似于在图6B的配置612中示出并参考其中的触摸节点描述的互电容扫描。作为图9B中所示的第二分组互电容扫描步骤的结果，触摸屏910上的触摸活动(触摸/近场悬停事件)可以在每个分组被感测。不像完全自举的分组自电容扫描，由于未接地的对象造成的触摸活动可以通过第一和第二分组互电容扫描步骤来检测。
图9C和9D示出了根据本公开的例子、在触摸屏上的第一和第二分组互电容扫描步骤的示例配置。例如，示例触摸屏920可以是像素化的触摸屏，包括64个个体触摸节点的8×8阵列。为了便于说明和描述，触摸屏920在图9C和9D每个中被复制。此外，为了便于描述，触摸节点可以通过根据在触摸节点的2×2配置中的位置的位置特性(例如，如在图9C-D的左上角示出的)引用。对于分组互电容扫描，多个触摸节点可以耦合到感测通道(在图9C-D中由感测放大器表示)，多个触摸节点可以耦合到对应的发送通道(在图9C-D中由缓冲区表示)，并且多个触摸节点可以接地。分组可以由耦合到感测通道的多个触摸节点定义。作为替代，除了被驱动或接地的对应触摸节点(根据触摸节点的2×2配置)，分组还可以指耦合到感测通道的多个触摸节点。
图9C示出了测量在具有位置1的触摸节点与具有位置4的触摸节点之间形成的互电容的触摸面板920的第一分组互电容扫描步骤。例如，第一分组的位置1触摸节点922A-D可以耦合到缓冲区926A并且第一分组的位置4触摸节点可以耦合到感测通道928A。其余的位置2和位置3触摸节点可以耦合到地。激励位置1触摸节点和感测位置4触摸节点可以生成第一分组的电容测量。
其余的位置1触摸节点和位置4触摸节点可以耦合到其余的缓冲区926B-D和感测通道928B-D，从而形成3个附加的分组。激励位置1触摸节点和感测位置4触摸节点可以生成每个其余分组的电容测量。在图9C中示出的分组可以被串行激励和感测，或者作为替代，多激励技术可被用来并行地激励和感测分组。虽然图9C示出激励位置1电极和感测位置4电极，但是在其它例子中，第一互电容扫描可以激励位置4触摸节点和感测位置1触摸节点。
图9D示出了测量在具有位置2的触摸节点与具有位置3的触摸节点之间形成的互电容的触摸面板920的第二分组互电容扫描步骤。例如，第一分组的位置3触摸节点932A-D可以耦合到缓冲区936A并且第一分组的位置2触摸节点可以耦合到感测通道938A。其余的位置1和位置4触摸节点可以耦合到地。激励位置3触摸节点和感测位置2触摸节点可以生成第一分组的电容测量。
其余的位置3触摸节点和位置2触摸节点可以耦合到其余的缓冲区936B-D和感测通道938B-D，从而形成3个附加分组。激励位置3触摸节点和感测位置2触摸节点可以生成每个其余分组的电容测量。在图9D中所示的分组可以被串行地激励和感测，或者作为替代，多激励技术可被用来并行地激励和感测分组。虽然图9D示出激励位置3电极和感测位置2电极，但是在其它例子中，第一互电容扫描可以激励位置2触摸节点和感测位置3触摸节点。此外，第一和第二分组互电容扫描的次序可以颠倒。
图9C和9D中从接近的触摸节点形成分组对于简化触摸节点与相应发送通道(缓冲区)和感测通道(感测放大器)之间的路由会是有益的。应当理解的是，其它分组配置可以是可能的。此外，每个分组中触摸节点的数量可以依赖于可用的感测通道的数量和像素化的触摸传感器面板的尺寸。每个分组中触摸节点的数量也可以从分组到分组有所不同。
图9C和9D中每一个示出将四分组电极耦合到4个感测通道。用于第一分组互电容扫描步骤的四个分组可以根据互电容扫描方案同时被激励和感测。同样，用于第二分组互电容扫描步骤的四个分组可以根据互电容扫描方案同时被激励和感测。来自粗略互电容扫描(第一和第二分组互电容扫描步骤)的测量可以被处理并用来检测未接地的对象，如将在下面更详细描述的。
2×2触摸节点配置中的触摸节点对的有效互电容(例如，在精细的互电容扫描中被测量，但是不在粗略的互电容扫描中被测量)可以由等式(43)-(46)表示：
其中CB可以表示对象与系统地之间的总电容，∑C可以表示用于触摸传感器面板的总实际电容，CX1TOT可以表示用于在位置1的所有触摸节点的总实际电容，CX2TOT可以表示用于在位置2的所有触摸节点的总实际电容，CX3TOT可以表示用于在位置3的所有触摸节点的总实际电容，CX4TOT可以表示用于在位置4的所有触摸节点的总实际电容，CX1i,eff,MC和CX1i可以分别表示用于在位置1的被配置为感测触摸节点的第i个触摸节点的有效互电容和实际互电容，CX2i,eff,MC和CX2i可以分别表示用于在位置2的被配置为感测触摸节点的第i个触摸节点的有效互电容和实际互电容，CX3i,eff,MC和CX3i可以分别表示用于在位置3的被配置为感测触摸节点的第i个触摸节点的有效互电容和实际互电容，并且CX4i,eff,MC和CX4i可以分别表示用于在位置4的被配置为感测触摸节点的第i个触摸节点的有效互电容和实际互电容。(应当指出的是，当忽略对角触摸节点之间的直接互电容项时，等式(43)-(46)中的CX1i-CX4i可以对应于等式(34)-(37)中的CX1i-CX4i)。
粗略的互电容扫描可以测量每个分组的两个有效互电容。换句话说，对于第一分组互电容扫描步骤，在图9C中耦合到感测通道928A-D的每个分组可以测量等于应用到构成相应分组的触摸节点的等式(43)的总和(或者，当驱动和感测配置颠倒时，应用到构成相应分组的触摸节点的等式(46)的总和)的有效互电容。同样，对于第二分组互电容扫描步骤，在图9D中耦合到感测通道938A-D的每个分组可以测量等于应用到构成相应分组的触摸节点的等式(44)的总和(或者，当驱动和感测配置颠倒时，应用到构成相应分组的触摸节点的等式(45)的总和)的有效互电容。
与触摸节点位置的特定组合对应的所有分组的有效互电容(即，在位置1-4的触摸节点之间的公共模式互电容测量和在位置2-3的触摸节点之间的公共模式互电容测量)可以从组成分组进行计算。分别对应于第一分组互电容扫描步骤和第二分组互电容扫描步骤的所有分组的有效电容可以由等式(47)-(48)表示：
其中CB可以表示对象与系统地之间的总电容，∑C可以表示用于触摸传感器面板的总实际电容，CX1TOT可以表示用于在位置1的所有触摸节点的总实际电容，CX2TOT可以表示用于在位置2的所有触摸节点的总实际电容，CX3TOT可以表示用于在位置3的所有触摸节点的总实际电容，CX4TOT可以表示用于在位置4的所有触摸节点的总实际电容，∑CX1i,eff,MC和∑CX4i,eff,MC可以各自表示对于触摸传感器面板在位置1和位置4的触摸节点之间的有效互电容，并且∑CX2i,eff,MC和∑CX3i,eff,MC可以各自表示对于触摸传感器面板在位置2和位置3的触摸节点之间的有效互电容。
例如，等式(47)可以对应于将在图9C中的每个感测通道928A-D测出的结果求和。同样，等式(48)可以对应于将在每个感测通道938A-D测出的结果求和。关于粗略互电容扫描所描述的测量和等式可被用来检测未接地的对象，如将在下面更详细描述的。
如由等式(47)和(48)所示出的，只有两个互电容扫描步骤可以被执行，这是因为当两个触摸节点的驱动和感测配置颠倒时，互电容会是基本相似的。应当理解的是，虽然仅对第一和第二分组互电容扫描步骤进行了描述，但是在其它例子中，不同数量的互电容扫描步骤可以发生。例如，系统可以执行第三和第四分组互电容扫描步骤，其中第一和第二分组互电容扫描的驱动和感测配置是相反的。在这种情况下，在等式(47)和(48)中等同(equated)的四个分组互电容扫描步骤的测量可被求平均。作为替代，这些测量可以在下面描述的等式中被使用(例如，如果颠倒驱动和感测配置导致足够不同的互电容测量)。
如以上参考图8D-8G以及图9C和9D所描述的，粗略扫描可以包括三个扫描步骤，包括单步完全自举的分组自电容扫描和包括两个分组互电容扫描步骤的分组互电容扫描。应当理解的是，这种粗略扫描方案是示例性的并且不同数量的扫描步骤是可能的。
如本文所讨论的，粗略扫描的结果可以被处理(例如，由触摸控制器206或触摸处理器202)，以检测未接地的对象。粗略扫描的结果可被用来生成可被比较并用来确定未接地或不良接地的对象的存在或不存在的衰减因子(和/或缩放因子)。在一些例子中，对应于导致更高衰减因子(即，导致信号的更少衰减)的粗略扫描的扫描类型(互电容扫描或自电容扫描)可以被选择，以动态调整(一个或多个)精细扫描的扫描类型。
返回去参考等式(43)-(46)，在位置1至4的第i个触摸节点的有效互电容分别可以由等式(49)-(52)表示：
CX4i,eff,MC＝αX1i,MCCX1i (49)
CX2i,eff,MC＝αX2i,MCCX2i (50)
CX3i,eff,MC＝αX3i,MCCX3i (51)
CX4i,eff,MC＝αX4i,MCCX4i (52)
其中，αX1i,MC、αX2i,MC、αX3i,MC、αX4i,MC表示用于对应位置的第i个触摸节点的互电容衰减因子。因此，衰减因子可由等式(53)-(57)表示：
类似地，回过头参考等式(34)-(37)，用于第i个触摸节点的自电容衰减因子可由等式(57)表示：
自电容衰减因子和互电容衰减因子是CB、∑C、CX1TOT、CX2TOT、CX3TOT和CX4TOT的函数。粗略扫描测量可以被处理，以便求解这些参数。例如，CB和∑C可以通过求解等式组来计算，该等式组包括等式(42)和计算总有效互电容(公共模式)与总有效自电容(公共模式)，如分别关于在位置1至4的触摸节点测得的，之比的等式，该等式被表示为等式(58)：
等式(58)的元素可以用对应于等式(38)-(41)、(47)和(48)的表达式的测量取代。
等式(42)和(58)左手侧的所有表达式是已知的量，其是从粗略扫描结果测量和/或计算的。求解等式组可以生成CB和∑C的值。CB和∑C的值可以被代入等式(38)-(41)，以生成CX1TOT、CX2TOT、CX3TOT和CX4TOT的值。CB、∑C、CX1TOT、CX2TOT、CX3TOT和CX4TOT的值可被用来生成互电容和自电容衰减因子。
互电容和自电容衰减因子可以进行比较。在一些例子中，来自粗略扫描的四个互电容衰减因子可以被求平均并与来自粗略扫描的自电容衰减因子进行比较。在其它例子中，最小互电容衰减因子或最大互电容衰减因子可以与自电容衰减因子进行比较。
在一些例子中，依赖于互电容测量还是自电容测量衰减更多，系统可以选择用于精细扫描的扫描类型。例如，当互电容衰减因子大于(即，更少衰减)自电容衰减因子时，系统可以选择和实现包括用于精细扫描的一个或多个步骤的互电容扫描。这种状况可以对应于未接地或不良接地的对象。当自电容衰减因子大于(即，更少衰减)互电容衰减因子时，系统可以选择和实现包括用于精细扫描的一个或多个步骤的自电容扫描。这种状况可以对应于良好接地的对象。因此，在这个例子中，精细扫描类型是基于具有更高衰减因子的对应粗略扫描类型来选择的。
在确定精细扫描的类型之后，系统可以执行选定扫描类型的精细扫描，以生成用于面板的触摸的较高分辨率图像(与相同扫描类型的对应粗略扫描相比)。精细自电容扫描可以，例如，生成用于像素化的触摸屏中每个触摸节点的触摸值(例如，使用等式(34)-(37)来计算CX1i-CX4i)。这种精细的自电容扫描可以提供最高分辨率的扫描，因为它可以提供对于面板的最大可能的触摸信息。精细的互电容扫描可以，例如，为触摸节点的每个2×2组的对角触摸节点之间的互电容耦合生成触摸值。在一些例子中，精细的互电容扫描还可以为像素化的触摸屏中的每个触摸节点生成触摸值(例如，利用等式(43)-(46)来计算CX1i-CX4i)。但是，精细扫描不限于这些示例精细扫描。精细扫描可以是以比相同扫描类型的给定对应粗略扫描(全局扫描)更高的分辨率提供关于触摸事件的信息的任何扫描。精细扫描的例子将在下面更详细地讨论。
在一些例子中(例如，对应于没有检测到不良接地或未接地的对象)，精细扫描可以是完全自举自电容扫描。精细完全自举自电容扫描可以是精细完全自举的分组自电容扫描，其中，当与粗略完全自举的分组自电容扫描相比时，分组包括更少的触摸节点。例如，图8A的粗略自电容扫描示出了包括16个触摸节点的分组，因此对应的精细的完全自举的分组自电容扫描可以包括每个分组少于16个触摸节点(例如，8、4个，等等)。作为另一个例子，图8D的粗略自电容扫描示出了包括4个触摸节点的分组，因此对应的精细的完全自举的分组自电容扫描可以包括每个分组少于16个触摸节点(例如，2个)。在一些例子中，精细的完全自举自电容扫描可以为每个触摸节点测量自电容，而不是执行分组扫描。为简洁起见，不再重复完全自举扫描的细节。
在一些例子中，可用来测量自电容的感测通道的数量可以小于在精细自电容扫描期间需要被扫描的触摸节点(或分组)的数量。在这种情况下，精细自电容扫描可以被分成多个扫描步骤。例如，由具有64个感测通道的触摸控制器扫描的256个触摸节点的16×16阵列可以需要四个自电容扫描步骤，以便为每个触摸节点捕获自电容测量。用于精细自电容扫描的步骤的数量(N)可以基于触摸节点的数量(M)、精细扫描的分辨率(如由每个通道的触摸节点的数量Q测出的)和感测通道的数量(P)来确定，表示为：
图10示出了根据本公开的例子的多个完全自举扫描步骤的示例性细节。例如，精细的完全自举自电容扫描可以被分为四个步骤。在第一步骤期间，触摸屏的第一部分1000(例如，第一个四分之一)可以利用完全自举扫描方案进行扫描。作为这个扫描的一部分，触摸屏的第一部分1000的触摸节点可以在图案1010所示的配置中被扫描(类似于图4A和图8A中的扫描)。换句话说，在第一部分1000中的每个触摸节点(或触摸节点的分组)可以耦合到电路系统，以便驱动第一部分1000中的每个触摸节点(或触摸节点的分组)并感测其自电容。触摸屏的其余部分可以在图案1020所示的配置中被驱动。除了图案1010中的DS触摸节点在图案1020中可以被驱动但不被感测(即，DS触摸节点可以变成D触摸节点)之外，图案1020中的扫描配置可以与图案1010中的扫描配置相同。
在其余的3个扫描步骤期间，触摸屏的不同部分可以根据配置1010被驱动和感测，而面板的其余部分可以根据配置1020被驱动，但不被感测。例如，第二部分1002可以在步骤2中被驱动和感测，第三部分1004可以在步骤3中被驱动和感测，并且第四部分1006可以在步骤4中被驱动和感测。当加在一起时，完全自举扫描步骤1-4可以提供整个触摸屏的完全自举自电容触摸图像。
可以理解，在一些例子中，整个触摸屏的完全自举触摸图像可以在比这里给出的扫描次数更少或更多的次数中获得(例如，所有触摸屏可以根据图案1010同时被扫描)；但是，在给定时间触摸屏的仅部分的扫描可以减少所需的感测电路系统的量。
虽然图10中的部分被示为邻接区域，但是自电容扫描步骤并不限于此。在精细扫描的N个步骤当中每一个测量包括M个触摸节点的触摸屏的每个触摸节点的自电容时，例如，任何个触摸节点可以被扫描，使得在N个步骤结束时，该触摸屏的所有触摸节点都可被扫描。在一些例子中，四步精细自电容扫描的每个步骤可以利用给定的位置特性测量触摸节点的自电容。例如，在第一扫描步骤期间，在位置1的触摸屏的所有触摸节点都可以被扫描，而在位置2-4的其余电极可以被驱动但不被感测。类似地，在位置2的触摸屏的所有触摸节点可以在第二步骤期间被扫描，在位置3的触摸屏的所有触摸节点可以在第三步骤期间被扫描，并且在位置4的触摸屏的所有触摸节点可以在第四步骤期间被扫描。在本文所述的四步完全自举自电容扫描期间被扫描的触摸节点的次序仅仅是示例性的并且扫描次序可以不同。
在一些例子中(例如，对应于检测不良接地或未接地的对象)，精细扫描可以是互电容扫描。精细互电容扫描可以是精细分组互电容扫描，其中，当与粗略分组互电容扫描相比时，分组包括更少的触摸节点。例如，图9C和9D的粗略分组互电容扫描示出在感测配置中包括4个触摸节点的分组(共16个触摸节点–包括驱动和接地配置–与用于一个感测通道的互电容扫描关联)，因此对应的精细分组互电容扫描可以在感测配置中每个分组包括少于4个触摸节点(例如，2个)(这可能需要图9C和9D中所示的感测通道数量的两倍)。
在一些例子中，精细互电容扫描可以为感测配置中的每个触摸节点测量互电容，而不是执行分组扫描。图11A-D示出了根据本公开的例子、用于在触摸屏上的四个互电容扫描步骤的示例配置。为便于描述，例如，触摸屏1100可以是像素化的触摸屏，包括16个个体触摸节点的4×4阵列。为了便于说明和描述，触摸屏1100在图11A-D每一个当中被复制。此外，为了便于描述，触摸节点可以根据位置特性来引用。
在四个精细互电容扫描步骤中每一个期间，每组四个触摸节点当中的一个触摸节点可以耦合到感测通道(由图11A-D中的感测放大器表示)，每组四个触摸节点当中的一个触摸节点可以耦合到对应的发送通道/缓冲区(未示出)，并且每组四个触摸节点当中的其余触摸节点可以接地。在图11A中所示的第一精细互电容扫描步骤期间，位置1触摸节点可以被驱动并且像素4触摸节点可以由感测放大器1110A-D感测。对于每组四个触摸节点，具有位置1的触摸节点与具有位置4的触摸节点之间形成的互电容可以由感测放大器1110A-D测量。对包括具有256个个体触摸节点的16×16阵列和64个感测通道的触摸屏的系统应用相同的原理，64个被配置为感测电极的位置4触摸节点当中每一个可以由64个对应的感测放大器感测，以生成位置1触摸节点与位置4触摸节点之间互电容的64个测量。
在图11B中所示的第二精细互电容扫描步骤期间，位置2触摸节点可以被驱动并且像素3触摸节点可以由感测放大器1112A-D感测。对于每组四个触摸节点，具有位置2的触摸节点与具有位置3的触摸节点之间形成的互电容可以由感测放大器1112A-D测量。对包括具有256个个体触摸节点的16×16阵列和64个感测通道的触摸屏的系统应用相同的原理，64个被配置为感测电极的位置3触摸节点当中每一个可以由64个对应的感测放大器感测，以生成位置2触摸节点与位置3触摸节点之间互电容的64个测量。
在图11C中所示的第三精细互电容扫描步骤期间，位置3触摸节点可以被驱动并且像素2触摸节点可以由感测放大器1114A-D感测。对于每组四个触摸节点，具有位置3的触摸节点与具有位置2的触摸节点之间形成的互电容可以由感测放大器1114A-D测量。对包括具有256个个体触摸节点的16×16阵列和64个感测通道的触摸屏的系统应用相同的原理，64个被配置为感测电极的位置2触摸节点当中每一个可以由64个对应的感测放大器感测，以生成位置3触摸节点与位置2触摸节点之间互电容的64个测量。
在图11D中所示的第四精细互电容扫描步骤期间，位置4触摸节点可以被驱动并且像素1触摸节点可以由感测放大器1116A-D感测。对于每组四个触摸节点，具有位置4的触摸节点与具有位置1的触摸节点之间形成的互电容可以由感测放大器1116A-D测量。对包括具有256个个体触摸节点的16×16阵列和64个感测通道的触摸屏的系统应用相同的原理，64个被配置为感测电极的位置1触摸节点当中每一个可以由64个对应的感测放大器感测，以生成位置4触摸节点与位置1触摸节点之间互电容的64个测量。当结合在一起时，步骤1-4的互电容扫描可以提供整个触摸屏的一个或多个互电容触摸图像。
本文所描述的四个精细互电容扫描步骤是示例性的，并且精细互电容扫描可以包括比上述更少或更多的扫描步骤。例如，在位置1触节点与位置4触摸节点之间的电容可以基本上相同，不论哪些触摸节点感测和哪个节点驱动。同样，在位置2触节点与位置3触摸节点之间的电容可以基本上相同，不论哪些触摸节点感测和哪个节点驱动。因此，在一些例子中，精细互电容扫描可以由两个互电容扫描步骤来完成。在其它例子中，公共触摸节点之间的四个精细互电容扫描步骤和互电容测量可以被求平均，以改进信噪比(SNR)。此外，扫描步骤的次序可以被理解为是示例性的并且可以与上述例子中给出的次序不同。
当可用来测量互电容的感测通道的数量小于在精细互电容扫描期间需要被扫描的触摸节点(或分组)的数量时，精细互电容扫描可以被分为附加的扫描步骤。在这种情况下，精细互电容扫描可以被分成多个步骤。例如，256个触摸节点的16×16阵列由仅具有32个感测通道的触摸控制器扫描可以需要八次互电容扫描，以便捕获用于充当感测电极的每个触摸节点的互电容测量(相对于上述四个步骤)。用于精细互电容扫描的步骤的数量(N)可以基于要被配置为感测电极的触摸节点的数量(M)、精细扫描的分辨率(如由每个通道的感测配置中的触摸节点的数量Q测出的)和感测通道的数量(P)来确定，表示为：
应当理解，由精细自电容扫描的四个步骤生成的触摸的图像和由精细互电容扫描的四个步骤生成的触摸的图像可以具有不同的分辨率。在一些例子中，精细自电容扫描的分辨率可以是在每个触摸节点级别，从而为每个触摸节点定义自电容测量。相反，在一些例子中，精细互电容扫描可以在每组四个节点中对角定向的触摸节点之间定义两个或四个互电容测量。因此，虽然精细互电容扫描步骤可以更好地检测未接地或不良接地的对象，但是精细互电容扫描无法提供与精细自电容扫描相同的分辨率。此外，精细互电容扫描牺牲精细自电容扫描的远场检测能力。
精细自电容触摸图像和/或精细互电容触摸图像可以被补偿，以考虑本文所述的衰减。例如，精细互电容扫描触摸图像可以通过根据衰减因子的倒数缩放触摸图像来补偿。一般而言，缩放参数可被表示为其中K可以表示缩放参数，并且α可以表示衰减因子。用对应的缩放参数(通过取由等式(53)-(56)定义的衰减因子的倒数来计算的)乘以在被配置为感测电极的每个触摸节点测出的有效电容(即，等式(49)-(52)的左手侧)可以导致触摸图像更紧密地反映在触摸屏的触摸节点的实际电容。在一些例子中，互电容缩放参数可以首先被求平均然后被应用，以补偿触摸节点的全部或分组。
同样，例如，精细自电容扫描触摸图像可以通过根据缩放参数缩放触摸图像来补偿。用对应的缩放参数(通过取由等式(57)定义的衰减因子的倒数来计算的)乘以在每个触摸节点测出的有效电容(即，等式(34)-(37)的左手侧)可以导致触摸图像更紧密地反映在触摸屏的触摸节点的实际电容。
在一些例子中，对于每个触摸感测帧，粗略扫描可以被执行，来自粗略扫描的结果可以被处理，并且精细扫描可以基于处理粗略扫描的结果来选择和执行。在其它例子中，粗略扫描和对应的处理可以周期性地执行(例如，每隔一个触摸扫描帧一次)。在一些例子中，当粗略扫描和处理不是每个触摸感测帧都被执行时，可以使用选定的精细扫描类型，直到后续的粗略扫描和处理需要改变。在其它例子中，粗略扫描和处理的频率可以依赖于扫描结果而变化。例如，当选定的精细扫描类型是自电容扫描时，系统可以以较低的频率执行粗略扫描和处理，并且当选定的精细扫描类型是互电容扫描时以较高的频率执行。
粗略扫描和处理的发起和频率变化也可以基于可对应于用户或对象的接地状况的其它状况(例如，检测对应于良好接地的用户或不良接地的用户的状况)。例如，当状况对应于良好接地的用户或对象时，系统可以执行精细自电容扫描，而无需粗略扫描和处理。当状况对应于不良接地或未接地的用户或对象时，系统可以发起或增加粗略扫描和处理的频率。
图12A和12B示出了根据本公开的例子的示例性触摸帧时序图。在一些例子中，触摸帧可以与基础触摸屏显示帧具有相同的持续时间(期间本公开的触摸屏的显示部分可以被更新的持续时间)。在其它例子中，一个以上的触摸帧(例如，整数个)可以发生在基础触摸屏显示帧中。
图12A示出了示例性触摸帧1200，例如，其包括7个示例性扫描步骤，在其期间触摸屏的所有部分上的触摸活动可以被检测。触摸帧1200可以包括粗略扫描步骤，包括粗略完全自举自电容扫描1202(FB-SC)、第一粗略互电容扫描步骤1204(MC1)，以及第二粗略互电容扫描步骤1206(MC2)。FB-SC可以对应于上述完全自举的分组自电容扫描并且MC1 1204和MC2 1206可以对应于上述第一和第二互电容扫描步骤(可被用来检测和/或校正未接地对象触摸信号衰减)。扫描可以在时段1208期间被暂停，在此期间，粗略扫描的结果可以被处理并且系统可以选择精细扫描类型。在图12A的例子中，系统可以选择精细自电容扫描。从而，触摸帧1200可以包括四个自电容精细扫描步骤，包括第一完全自举的自电容扫描步骤1210(FB-SC1)、第二完全自举的自电容扫描步骤1212(FB-SC2)、第三完全自举的自电容扫描步骤1214(FB-SC3)和第四完全自举的自电容扫描步骤1216(FB-SC4)。四个精细自电容扫描步骤的结果加在一起可以导致被用来识别触摸事件的触摸屏的触摸图像。在一些例子中，四个自电容扫描步骤的结果可以被补偿，以考虑信号的衰减。
图12B示出了示例性触摸帧1220，例如，其包括7个示例性扫描步骤，在其期间触摸屏的所有部分上的触摸活动可以被检测。触摸帧1220可以包括粗略扫描步骤，包括粗略完全自举自电容扫描1222(FB-SC)、第一粗略互电容扫描步骤1224(MC1)，以及第二粗略互电容扫描步骤1226(MC2)，就像图12A中的触摸帧1200。扫描可以在时段1228期间被暂停，在此期间，粗略扫描的结果可以被处理并且系统可以选择精细扫描类型。在图12B的例子中，系统可以选择精细互电容扫描。从而，触摸帧1220可以包括四个互电容精细扫描步骤，包括第一互电容扫描步骤1230(MC1)、第二互电容扫描步骤1232(MC2)、第三互电容扫描步骤1234(MC3)和第四互电容扫描步骤1236(MC4)。四个精细互电容扫描步骤的结果加在一起可以导致被用来识别触摸事件的触摸屏的一个或多个触摸图像。在一些例子中，四个互电容扫描步骤的结果可以被补偿，以考虑信号的衰减。
虽然在上面被描述为在扫描中的暂停期间选择精细扫描类型，但是系统也可以基于全局扫描(GLOBAL FB-SC、GLOBAL MC1和GLOBAL MC2)的结果(例如，触摸信号)调整后续精细扫描。例如，当基于来自全局扫描的触摸信号在触摸传感器面板的一些或全部区域没有检测到对象时，精细扫描的一些或全部可以被削减，以便节省电力。没有检测到来自对象的触摸的触摸传感器面板的区域的扫描可以被中止并且感测通道可以断电。在一些例子中，为了维持触摸信号基线，即使在全局扫描期间没有检测到对象时，精细扫描(例如，FB-SC和/或MC)也可以被偶尔(例如，周期性地)执行。
因此，根据上述，本公开的一些例子针对一种装置。该装置包括：感测电路系统，被配置为执行多次粗略检测扫描；及执行对应于精细扫描类型的精细扫描，其中精细扫描是比对应粗略扫描类型的多次粗略检测扫描中的粗略检测扫描具有更高分辨率的扫描。该装置还包括处理器，能够基于来自多次粗略检测扫描的结果选择精细互电容扫描或精细自电容扫描之一作为精细扫描类型，及基于精细扫描检测触摸事件。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，多次粗略检测扫描可以包括分组互电容扫描和分组自电容扫描。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，分组自电容扫描可以包括检测触摸传感器面板的第一多个分组电极的自电容。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，分组自电容扫描可以在一个扫描步骤中检测触摸传感器面板的自电容。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，感测电路系统还可被配置为在分组自电容扫描期间驱动触摸传感器面板的每个电极。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，第一多个分组电极可以包括具有第一位置特性的一个或多个第一分组第一电极、具有第二位置特性的一个或多个第二分组第二电极、具有第三位置特性的一个或多个第三分组第三电极以及具有第四位置特性的一个或多个第四分组第四电极。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，分组互电容扫描包括：第一扫描步骤，感测第二多个分组电极，以测量对于第二多个分组在具有第一位置特性的第一组电极与具有第四位置特性的第四组电极之间形成的互电容；及第二扫描步骤，感测第三多个分组电极，以测量对于第三多个分组在具有第二位置特性的第二组电极与具有第三位置特性的第三组电极之间形成的互电容。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，具有第二位置特性和第三位置特性的电极可以在第一扫描步骤期间接地并且具有第一位置特性和第四位置特性的电极可以在第二扫描步骤期间接地。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，基于来自多次粗略检测扫描的结果选择精细扫描类型包括：从多次粗略检测扫描的结果计算一个或多个第一参数和一个或多个第二参数；及基于一个或多个第一参数与一个或多个第二参数的比较选择精细扫描类型。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，一个或多个第一参数是与多次检测扫描中的第一粗略检测扫描对应的一个或多个第一衰减因子，并且一个或多个第二参数是与多次粗略检测扫描中的第二粗略检测扫描对应的一个或多个第二衰减因子。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，处理器还能够根据对一个或多个第一衰减因子大于一个或多个第二衰减因子的确定，基于多次检测扫描中的第一粗略检测扫描的对应扫描类型来选择精细扫描类型；及根据对一个或多个第二衰减因子大于一个或多个第一衰减因子的确定，基于多次检测扫描中的第二粗略检测扫描的对应扫描类型来选择精细扫描类型。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，精细扫描类型可以是包括一个或多个精细互电容扫描步骤的精细互电容扫描，或者是包括一个或多个精细自电容扫描步骤的精细自电容扫描。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，精细互电容扫描可以包括：第一精细互电容扫描步骤，为具有第四位置特性的每个电极感测在具有第一位置特性的对应电极与具有第四位置特性的电极之间形成的互电容的测量；第二精细互电容扫描步骤，为具有第三位置特性的每个电极感测在具有第二位置特性的对应电极与具有第三位置特性的电极之间形成的互电容的测量；第三精细互电容扫描步骤，为具有第二位置特性的每个电极感测在具有第三位置特性的对应电极与具有第二位置特性的电极之间形成的互电容的测量；及第四精细互电容扫描步骤，为具有第一位置特性的每个电极感测在具有第四位置特性的对应电极与具有第三位置特性的电极之间形成的互电容的测量。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，具有第二位置特性和第三位置特性的电极可以在第一精细互电容扫描步骤和第四精细互电容扫描步骤期间接地，并且具有第一位置特性和第四位置特性的电极可以在第二精细互电容扫描步骤和第三精细互电容扫描步骤期间接地。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，精细自电容扫描可以包括：第一精细自电容扫描步骤，感测具有第一位置特性的每个电极的自电容；第二精细自电容扫描步骤，感测具有第二位置特性的每个电极的自电容；第三精细自电容扫描步骤，感测具有第三位置特性的每个电极的自电容；及第四精细自电容扫描步骤，感测具有第四位置特性的每个电极的自电容。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，感测电路系统还可被配置为在每个精细自电容扫描步骤期间驱动触摸传感器面板的每个电极。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，处理器还能够根据一个或多个缩放参数来补偿精细扫描的结果。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，一个或多个缩放参数可以基于衰减因子来生成，其中衰减因子是基于多次粗略检测扫描的结果计算的。
本公开的一些例子针对一种系统。该系统包括：包括多个电极的触摸传感器面板；及触摸控制器。该触摸控制器可以被配置为：在触摸帧的第一时段期间，执行所述触摸传感器面板的第一自电容扫描；在所述触摸帧的第二时段期间，执行所述触摸传感器面板的第一互电容扫描的第一步骤；在所述触摸帧的第三时段期间，执行所述触摸传感器面板的第一互电容扫描的第二步骤；基于所述第一自电容扫描和所述第一互电容扫描，确定是否执行第二自电容扫描或第二互电容扫描；根据对执行所述第二自电容扫描的确定，在第四时段期间执行包括一个或多个自电容扫描步骤的所述第二自电容扫描；及根据对执行所述第二互电容扫描的确定，在第四时段期间执行包括一个或多个互电容扫描步骤的所述第二互电容扫描。
本公开的一些例子针对一种方法。该方法可以包括：执行多次粗略检测扫描；基于来自所述多次粗略检测扫描的结果从精细互电容扫描或精细自电容扫描之一选择精细扫描类型；及执行对应于所述精细扫描类型的精细扫描，其中所述精细扫描是比对应粗略扫描类型的多次粗略检测扫描中的粗略检测扫描具有更高分辨率的扫描。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，该方法还可以包括基于精细扫描检测触摸事件。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，多次粗略检测扫描可以包括分组互电容扫描和分组自电容扫描。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，分组自电容扫描可以包括检测触摸传感器面板的第一多个分组电极的自电容。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，分组自电容扫描可以在一个扫描步骤中检测触摸传感器面板的自电容。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，触摸传感器面板的每个电极可以在分组自电容扫描期间被驱动。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，第一多个分组电极可以包括具有第一位置特性的一个或多个第一分组的第一电极、具有第二位置特性的一个或多个第二分组的第二电极、具有第三位置特性的一个或多个第三分组的第三电极，以及具有第四位置特性的一个或多个第四分组的第四电极。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，分组互电容扫描可以包括：第一扫描步骤，感测第二多个分组电极，以测量对于第二多个分组在具有第一位置特性的第一组电极与具有第四位置特性的第四组电极之间形成的互电容；及第二扫描步骤，感测第三多个分组电极，以测量对于第三多个分组在具有第二位置特性的第二组电极与具有第三位置特性的第三组电极之间形成的互电容。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，具有第二位置特性和第三位置特性的电极可以在第一扫描步骤期间接地，并且具有第一位置特性和第四位置特性的电极可以在第二扫描步骤期间接地。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，基于来自多次粗略检测扫描的结果选择精细扫描类型可以包括：从多次粗略检测扫描的结果计算一个或多个第一参数和一个或多个第二参数；并基于一个或多个第一参数与一个或多个第二参数的比较选择精细扫描类型。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，一个或多个第一参数可以是对应于多个检测扫描的第一粗略检测扫描的一个或多个第一衰减因子，并且一个或多个第二参数可以是对应于多个粗略检测扫描的第二粗略检测扫描的一个或多个第二衰减因子。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，该方法还可以包括：根据对所述一个或多个第一衰减因子大于所述一个或多个第二衰减因子的确定，基于所述多次检测扫描中的第一粗略检测扫描的对应扫描类型来选择所述精细扫描类型；及根据对所述一个或多个第二衰减因子大于所述一个或多个第一衰减因子的确定，基于所述多次检测扫描中的第二粗略检测扫描的对应扫描类型来选择所述精细扫描类型。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，精细扫描类型可以是包括一个或多个精细互电容扫描步骤的精细互电容扫描，或者是包括一个或多个精细自电容扫描步骤的精细自电容扫描。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，精细互电容扫描可以包括：第一精细互电容扫描步骤，对于具有第四位置特性的每个电极，感测在具有第一位置特性的对应电极与具有第四位置特性的电极之间形成的互电容的测量；第二精细互电容扫描步骤，对于具有第三位置特性的每个电极，感测在具有第二位置特性的对应电极与具有第三位置特性的电极之间形成的互电容的测量；第三精细互电容扫描步骤，对于具有第二位置特性的每个电极，感测在具有第三位置特性的对应电极与具有第二位置特性的电极之间形成的互电容的测量；以及第四精细互电容扫描步骤，对于具有第一位置特性的每个电极，感测在具有第四位置特性的对应电极与具有第三位置特性的电极之间形成的互电容的测量。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，具有第二位置特性和第三位置特性可的电极以在第一精细互电容扫描步骤和第四精细互电容扫描步骤中接地，并且具有第一位置特性和第四位置特性的电极可以在第二精细互电容扫描步骤和第三精细互电容扫描步骤中接地。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，精细自电容扫描可以包括：第一精细自电容扫描步骤，感测具有第一位置特性的每个电极的自电容；第二精细自电容扫描步骤，感测具有第二位置特性的每个电极的自电容；第三精细自电容扫描步骤，感测具有第三位置特性的每个电极的自电容；及第四精细自电容扫描步骤，感测具有第四位置特性的每个电极的自电容。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，触摸传感器面板的每个电极可以在每个精细自电容扫描步骤中被驱动。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，该方法还可以包括根据一个或多个缩放参数补偿精细扫描的结果。除了上面公开的例子中的一个或多个或作为其替代，一个或多个缩放参数可以基于衰减因子来生成，其中衰减因子是基于多次粗略检测扫描的结果计算的。本公开的一些例子针对一种非临时性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包含指令，当指令由处理器执行时，可以执行任何上述方法。本公开的一些例子针对一种系统，包括用于执行任何上述方法的步骤的装置。
本公开的一些例子针对一种方法。该方法可以包括在触摸帧的第一时段期间执行触摸传感器面板的第一自电容扫描；在触摸帧的第二时段期间执行触摸传感器面板的第一互电容扫描的第一步；在触摸帧的第三时段期间执行触摸传感器面板的第一互电容扫描的第二步；基于第一自电容扫描和第一互电容扫描，确定是否执行第二自电容扫描或者第二互电容扫描；根据对执行第二自电容扫描的确定，在第四时段期间执行第二自电容扫描，其中包括一个或多个自电容扫描步骤；以及根据对执行第二互电容扫描的确定，在第四时段期间执行第二互电容扫描，其中包括一个或多个互电容扫描步骤。本公开的一些例子针对一种非临时性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包含指令，当指令由处理器执行时，可以执行任何上述方法。本公开的一些例子针对一种系统，包括用于执行任何上述方法的步骤的装置。
虽然本公开的例子已经参考附图完整地进行了描述，但是应当指出，各种改变和修改将对本领域技术人员变得显然。这种改变和修改应当被理解为包括在由所附权利要求定义的本公开的例子的范围内。

Claims (22)

1.一种触摸感测装置，包括：
感测电路系统，被配置为：
执行多次粗略检测扫描；及
执行对应于精细扫描类型的精细扫描，其中所述精细扫描是比对应粗略扫描类型的多次粗略检测扫描中的粗略检测扫描具有更高分辨率的扫描；及
处理器，被编程为：
基于来自所述多次粗略检测扫描的结果从精细互电容扫描类型或精细自电容扫描类型之一选择所述精细扫描类型；
根据对所述精细互电容扫描类型的选择，基于与所述精细互电容扫描类型对应的所述精细扫描检测触摸事件；及
根据对所述精细自电容扫描类型的选择，基于与所述精细自电容扫描类型对应的所述精细扫描检测所述触摸事件。
2.如权利要求1所述的触摸感测装置，其中所述多次粗略检测扫描包括分组互电容扫描和分组自电容扫描。
3.如权利要求2所述的触摸感测装置，其中所述分组自电容扫描包括检测触摸传感器面板的第一多个分组电极的自电容。
4.如权利要求3所述的触摸感测装置，其中所述第一多个分组电极包括具有第一位置特性的一个或多个第一分组第一电极、具有第二位置特性的一个或多个第二分组第二电极、具有第三位置特性的一个或多个第三分组第三电极以及具有第四位置特性的一个或多个第四分组第四电极。
5.如权利要求2所述的触摸感测装置，其中所述分组互电容扫描包括：
第一扫描步骤，感测第二多个分组电极，以测量对于第二多个分组在具有第一位置特性的第一组电极与具有第四位置特性的第四组电极之间形成的互电容；及
第二扫描步骤，感测第三多个分组电极，以测量对于第三多个分组在具有第二位置特性的第二组电极与具有第三位置特性的第三组电极之间形成的互电容。
6.如权利要求1所述的触摸感测装置，其中基于来自所述多次粗略检测扫描的结果选择所述精细扫描类型包括：
从所述多次粗略检测扫描的结果计算一个或多个第一参数和一个或多个第二参数；及
基于所述一个或多个第一参数与所述一个或多个第二参数的比较选择所述精细扫描类型。
7.如权利要求6所述的触摸感测装置，其中所述一个或多个第一参数是与多次检测扫描中的第一粗略检测扫描对应的一个或多个第一衰减因子，并且所述一个或多个第二参数是与所述多次粗略检测扫描中的第二粗略检测扫描对应的一个或多个第二衰减因子。
8.如权利要求7所述的触摸感测装置，其中所述处理器还被编程为：
根据对所述一个或多个第一衰减因子大于所述一个或多个第二衰减因子的确定，基于所述多次检测扫描中的第一粗略检测扫描的对应扫描类型来选择所述精细扫描类型；及
根据对所述一个或多个第二衰减因子大于所述一个或多个第一衰减因子的确定，基于所述多次检测扫描中的第二粗略检测扫描的对应扫描类型来选择所述精细扫描类型。
9.如权利要求1所述的触摸感测装置，其中所述处理器还被编程为根据一个或多个缩放参数来补偿所述精细扫描的结果。
10.一种触摸感测系统，包括：
包括多个电极的触摸传感器面板；及
触摸控制器，被编程为：
在触摸帧的第一时段期间，执行所述触摸传感器面板的第一自电容扫描；
在所述触摸帧的第二时段期间，执行所述触摸传感器面板的第一互电容扫描的第一步骤；
在所述触摸帧的第三时段期间，执行所述触摸传感器面板的第一互电容扫描的第二步骤；
基于所述第一自电容扫描和所述第一互电容扫描，确定是否执行第二自电容扫描或第二互电容扫描；
根据对执行所述第二自电容扫描的确定，在第四时段期间执行包括一个或多个自电容扫描步骤的所述第二自电容扫描；及
根据对执行所述第二互电容扫描的确定，在第四时段期间执行包括一个或多个互电容扫描步骤的所述第二互电容扫描。
11.一种触摸感测方法，包括：
执行多次粗略检测扫描；
基于来自所述多次粗略检测扫描的结果从精细互电容扫描类型或精细自电容扫描类型之一选择精细扫描类型；
根据对所述精细互电容扫描类型的选择，基于与所述精细互电容扫描类型对应的所述精细扫描检测触摸事件；及
根据对所述精细自电容扫描类型的选择，基于与所述精细自电容扫描类型对应的所述精细扫描检测所述触摸事件；
其中所述精细扫描是比对应粗略扫描类型的多次粗略检测扫描中的粗略检测扫描具有更高分辨率的扫描。
12.如权利要求11所述的触摸感测方法，其中所述多次粗略检测扫描包括分组互电容扫描和分组自电容扫描。
13.如权利要求12所述的触摸感测方法，其中所述分组自电容扫描包括检测触摸传感器面板的第一多个分组电极的自电容。
14.如权利要求13所述的触摸感测方法，其中所述分组自电容扫描在一个扫描步骤中检测所述触摸传感器面板的自电容。
15.如权利要求13所述的触摸感测方法，其中所述触摸传感器面板的每个电极在所述分组自电容扫描期间被驱动。
16.如权利要求13所述的触摸感测方法，其中所述第一多个分组电极包括具有第一位置特性的一个或多个第一分组第一电极、具有第二位置特性的一个或多个第二分组第二电极、具有第三位置特性的一个或多个第三分组第三电极以及具有第四位置特性的一个或多个第四分组第四电极。
17.如权利要求11所述的触摸感测方法，其中基于来自所述多次粗略检测扫描的结果选择所述精细扫描类型包括：
从所述多次粗略检测扫描的结果计算一个或多个第一参数和一个或多个第二参数；及
基于所述一个或多个第一参数与所述一个或多个第二参数的比较选择所述精细扫描类型。
18.如权利要求17所述的触摸感测方法，其中所述一个或多个第一参数是与多次检测扫描中的第一粗略检测扫描对应的一个或多个第一衰减因子，并且所述一个或多个第二参数是与所述多次粗略检测扫描中的第二粗略检测扫描对应的一个或多个第二衰减因子。
19.如权利要求18所述的触摸感测方法，所述触摸感测方法还包括：
根据对所述一个或多个第一衰减因子大于所述一个或多个第二衰减因子的确定，基于所述多次检测扫描中的第一粗略检测扫描的对应扫描类型来选择所述精细扫描类型；及
根据对所述一个或多个第二衰减因子大于所述一个或多个第一衰减因子的确定，基于所述多次检测扫描中的第二粗略检测扫描的对应扫描类型来选择所述精细扫描类型。
20.如权利要求11所述的触摸感测方法，所述触摸感测方法还包括：
根据一个或多个缩放参数来补偿所述精细扫描的结果，其中所述缩放参数是基于所述多次粗略检测扫描的结果生成的。
21.一种触摸感测装置，包括用于执行如权利要求11-20中任一项所述的方法的步骤的部件。
22.至少一种非临时性计算机可读存储介质，其中存储有指令，所述指令在被一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器执行根据权利要求11-20中任一项所述的方法。
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