CN107408000B - 用于电容触摸感测的差分iir基线算法 - Google Patents

Abstract

在具有一个或更多个处理器和电容感测阵列的电子设备处执行处理电容感测阵列的原始响应信号的方法。该过程从电容感测阵列接收原始响应信号。该过程计算表示原始响应信号在一段时间内的平均基线值的偏移信号，并将原始响应信号过滤到受限频带，从而形成带宽受限信号。该过程还计算差分信号作为在偏移信号与带宽受限信号之间的差，并使用差分信号来检测靠近电容感测阵列的对象。

Description

用于电容触摸感测的差分IIR基线算法

技术领域

所公开的实现通常涉及触敏显示器，并且特别是涉及在触敏显示器上的接近感测中使用的计算基线。

背景

计算设备例如笔记本电脑、个人数字助理、移动通信设备、便携式娱乐设备(例如手持式视频游戏设备、多媒体播放器)可以包括促进在用户与计算设备之间的交互的用户接口设备。

变得更加普遍的一种类型的用户接口设备通过电容感测来运行。电容感测系统可以包括触摸屏、触摸传感器垫、触摸传感器滑块或触摸传感器按钮，并且可以包括一个或更多个电容传感器元件(也称为传感器电极)的阵列。电容感测通常涉及通过传感器信号(例如，电极响应的增加或减小)来测量与电容传感器元件相关联的电容的变化，以确定相对于电容传感器元件的导电对象(例如用户的手指或手写笔)的存在。

当传感器用于感测和处理电容触摸应用时，在整个传感器阵列上测量电容的变化。因为“变化”被测量，所以为了检测电容的变化，变化信息(AC或增量信息)是需要的，而恒定信息(DC或信号偏移)是不需要的。DC分量被拒绝。术语“基线”指已经存在于传感器上的偏移或基本电容。挑战是如何检测一个或更多个传感器的基线并在调节剩余信号用于进一步的处理(例如，确定对象是否在电容传感器阵列上的特定位置中)时有效地从接收信号中去除基线。解决这个问题的当前方法既复杂又低效，而且并不总是有效。

概述

系统、方法和设备的所公开的实现解决与处理由电容感测阵列产生的响应信号相关的问题。

在一些实现中，在具有一个或更多个处理器和电容感测阵列的电子设备处执行处理电容感测阵列的原始响应信号的方法。该方法从电容感测阵列接收原始响应信号。该方法计算表示原始响应信号在一段时间内的平均基线值的偏移信号，并将原始响应信号滤波到受限频带，从而形成带宽受限信号。该方法计算作为在偏移信号与带宽受限信号之间的差的差分信号，并使用差分信号来检测靠近电容感测阵列的对象。

在一些实现中，该方法将公共噪声检测器应用于差分信号以识别噪声信号。在一些实现中，该方法从差分信号中减去噪声信号以形成输出信号。

在一些实现中，当原始响应信号在第一时间越过阈值时，该方法调整偏移信号计算的速度和响应信号滤波的速度。在一些实现中，调整偏移信号计算的速度和响应信号滤波的速度包括增加偏移信号计算的速度并降低响应信号滤波的速度。在一些实现中，该方法在第一时间之后的第二时间降低偏移信号计算的速度并且增加响应信号滤波的速度。

在一些实现中，系统包括电容感测阵列和耦合到电容感测阵列的一个或更多个处理设备。处理设备被配置为执行本文所描述的方法中的任一个。

在一些实现中，提供了一种处理电容感测阵列的原始响应信号的系统，包括：电容感测阵列，其产生原始响应信号；偏移信号计算电路，其计算表示所述原始响应信号在一段时间内的平均基线值的偏移信号；滤波电路，其将所述原始响应信号滤波到受限频带，从而形成带宽受限信号；差分电路，其用于计算作为在所述偏移信号和所述带宽受限信号之间的差的差分信号；以及处理设备，其使用所述差分信号来检测靠近所述电容感测阵列的对象。

在一些实现中，该系统还包括使用所述差分信号来识别噪声信号的公共噪声检测器。

在一些实现中，所述处理设备被配置为从所述差分信号中减去所述噪声信号以形成输出信号。

在一些实现中，该系统还包括当所述原始响应信号在第一时间越过阈值时调整偏移信号计算的速度和响应信号滤波的速度的控制电路。

在一些实现中，所述控制电路被配置为产生所述偏移信号计算电路和所述滤波电路的控制信号，以当所述原始响应信号在所述第一时间越过所述阈值时增加所述偏移信号计算的速度并且降低所述响应信号滤波的速度。

在一些实现中，所述控制电路被配置为产生所述偏移信号计算电路和所述滤波电路的控制信号，以在所述第一时间之后的第二时间降低所述偏移信号计算的速度并且增加所述响应信号滤波的速度。

在一些实现中，非暂时计算机可读存储介质存储配置为由感测系统的一个或更多个处理器执行的一个或更多个程序。一个或更多个程序包括用于执行本文所述的任一方法的指令。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述实现以及其额外的实现，应结合以下附图来参考下面的详细描述，附图中相似的附图标记在全部附图中表示相应的部件。

图1是示出根据各种实现的感测系统的方框图。

图2是示出根据各种实现的、包括具有电容感测阵列的衬底的触摸感测阵列(例如触摸屏)的图。

图3是示出管理模块的实现的方框图。

图4是根据一些实现的基本原始滤波的方框图。

图5是根据一些实现的实际原始滤波的方框图。

图6是根据一些实现的共模滤波的方框图。

图7是根据一些实现的IIR(无限脉冲响应)滤波的方框图。

图8.1是根据一些实现的原始数据滤波/处理算法的方框图。

图8.2是根据一些实现的IIR滤波器级的方框图。

图8.3提供根据一些实现的、当存在小信号变化时的示例滤波器响应。

图8.4提供根据一些实现的、当存在小信号变化时的示例原始输入对差分输出响应。

图8.5提供根据一些实现的、当存在大信号变化的示例滤波器响应。

图8.6提供根据一些实现的、当存在大信号变化时的示例原始输入对差分输出响应。

图8.7和8.8提供根据一些实现的公共噪声检测和公共噪声滤波的方框图。

图8.9示出一些实现的存储器使用。

图8.10提供根据一些实现的实现差分IIR基线算法的伪代码。

图9示出了根据一些实现的差分IIR滤波器设置。

现在详细参考实现，其例子在附图中示出。在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对本领域的普通技术人员将明显，可在没有这些具体细节的情况下实践本发明。

具体实施方式

本文描述的各种实现包括用于处理用于触摸屏接近感测的原始感测信号的系统、方法和/或设备。这里描述了许多细节，以便提供对附图中示出的示例实现的透彻理解。然而，可以在没有许多具体细节的情况下实践一些实现，并且权利要求的范围仅由在权利要求中明确列举的那些特征和方面限制。此外，公知的方法、组件和电路没有彻底详细地被描述，以免使本文所述的实现的更相关的方面不必要地模糊。

图1是示出根据各种实现的感测系统100的方框图。虽然示出了一些示例特征，但是为了简洁起见并且为了不使本文公开的示例实现的相关方面模糊，没有示出各种其它特征。为了那个目的，作为非限制性例子，感测系统100包括处理设备120(有时也称为触敏设备)，其包括触摸控制器124和触摸屏130(有时也称为触敏显示器)并且与计算机系统110(例如主机系统或主机计算机)结合使用或包括计算机系统110。在一些实现中，感测系统100提供触摸屏、触控板、滑块、按钮、开关、水平传感器，接近传感器、位移传感器、其组合的功能，或基于用户输入的检测而提供一些其他功能。在一些实现中，触摸屏提供接近传感器的功能。

计算机系统110通过数据连接101耦合到触摸控制器124。然而，在一些实现中，计算机系统110包括触摸控制器124或触摸控制器124的一部分作为组件和/或作为子系统。例如，在一些实现中，触摸控制器124的一些或全部功能由在计算机系统110上执行的软件来实现。计算机系统110可以是任何合适的计算机设备，例如膝上型计算机、平板设备、上网本计算机、个人数字助理、移动电话、智能电话、游戏设备、计算机服务器或任何其他计算设备。计算机系统110有时称为主机或主机系统。在一些实现中，计算机系统110包括一个或更多个处理器、一种或多种类型的存储器、显示器和/或其他用户接口组件，例如键盘、触摸屏显示器、鼠标、轨迹板、数字照相机和/或任何数量的补充I/O设备，以向计算机系统110添加功能。

触摸屏130通过连接103耦合到触摸控制器124。然而，在一些实现中，触摸控制器124和触摸屏130被包括在同一设备(即，集成电子设备)中作为其组件。此外，在一些实现中，触摸控制器124和触摸屏130被嵌入主机设备(例如计算机系统110)例如移动设备、平板电脑、其他计算机或计算机控制的设备中，并且本文描述的方法至少部分地通过嵌入式触摸控制器执行。触摸屏130包括形成触敏显示器的感测阵列132(例如电容感测阵列)。在一些实现中，感测阵列132包括一个或更多个感光元件、发光元件、光敏元件、压敏元件和/或电容传感器元件(也称为传感器电极)。电容传感器元件是诸如铜的导电材料的电极。感测阵列132对位置136处的输入对象134(例如用户的手指)敏感。

在一些实现中，触摸控制器124包括管理模块121-1、主机接口129、触摸屏接口128和附加模块125。触摸控制器124可以包括为了简洁起见并且为了不使本文公开的示例实现的相关特征模糊而未示出的各种附加特征，并且特征的不同布置也许是可能的。主机接口129通过数据连接101提供到计算机系统110的接口。类似地，触摸屏接口128通过连接103提供到触摸屏130的接口。

在一些实现中，管理模块121-1(也称为感测模块)包括一个或更多个处理单元122-1(有时在此称为CPU、处理器或硬件处理器，并且有时使用微处理器、微控制器等实现)，其被配置为通过感测阵列132检测(或处理)与感测阵列132的一个或更多个传感器电极接近或接触的一个或更多个输入对象134的存在。在一些实现中，管理模块121-1执行操作(例如扫描操作)，以经由感测阵列132感测指示一个或更多个输入对象(例如输入对象134)的存在的信号。在一些实现中，管理模块121-1检测施加到触摸屏130的压力、与输入对象相关联的光(例如红外光)、与输入对象相关联的图像、传感器的电容和/或当输入对象接近触摸屏130或与触摸屏130接触时感测阵列132的一个或更多个传感器电极的电容的变化。感测模块121-1的感测能力取决于在触摸屏130中使用的传感器的类型(例如电容传感器，例如自电容传感器和/或互电容传感器)。

在一些实现中，管理模块121-1的一个或更多个CPU 122-1由在触摸控制器124的功能内并且在一些情况下在触摸控制器124的功能之外的一个或更多个组件共享。管理模块121-1耦合到主机接口129、附加模块125和触摸屏接口128，以便协调这些组件的操作。在一些实现中，在计算机系统110的管理模块121-2中实现管理模块121-1的一个或更多个模块。在一些实现中，计算机系统110(未示出)的一个或更多个处理器被配置为执行在一个或更多个程序中(例如，在管理模块121-2中)的指令。管理模块121-2耦合到处理设备120，以便管理处理设备120的操作。

附加模块125耦合到触摸屏接口128、主机接口129和管理模块121-1。作为例子，附加模块125可以包括存储器模块(例如随机存取存储器和/或闪速存储器)。在一些实现中，存储器模块存储检测到的电极响应、电极响应标准、先前确定的基线等。在一些实现中，附加模块125包括模拟和/或数字通用输入/输出(“GPIO”)端口107。在一些实现中，GPIO端口耦合到可编程互连和逻辑(“PIL”)，该可编程互连和逻辑(“PIL”)充当在GPIO端口与处理设备120的数字块阵列之间的互连。数字块阵列可以被配置为在一个实现中使用可配置的用户模块(“Ums”)来实现各种数字逻辑电路(例如DAC、数字滤波器或数字控制系统)。在一些实现中，附加模块125包括用于实现各种模拟电路的模拟块阵列。模拟块阵列也可以耦合到GPIO端口。

图2是示出根据各种实现的、包括具有电容感测阵列202(例如图1中的感测阵列132)的衬底201(例如介电材料)的触摸感测阵列200(例如图1中的触摸屏130)。如所示，图2包括排列成阵列的传感器元件(例如传感器元件204-A、204-B)的行R0-R9 210和列C0-C9220。传感器元件的行R0-R9 210和列C0-C9 220与感测模块(例如管理模块121-1)耦合。在下面更详细描述的操作中，传感器元件的行R0-R9 210和列C0-C9 220中的每个可以作为发送和接收电极操作。

在一些实现中，多个传感器电极204包括自电容传感器和互电容传感器。在电容感测阵列202内，传感器元件204的行R0-R9 210中的每一个与传感器元件204的列C0-C9 220的每一个交叉。以这种方式，在行R0-R9 210和列C0-C9 220之间维持电隔离。在一些实现中，列C0-C9 220中的每一个与X-Y平面的X坐标或X坐标的范围相关联，并且行R0-R9 210中的每一个与X-Y平面的Y坐标或Y坐标的范围相关联。以这种方式，感测模块可以使用触摸206的X和Y坐标来确定电容感测阵列202上的触摸206的位置(例如图1中的触摸位置136)。

应当理解，尽管多个传感器电极204被示出为菱形的，但传感器元件204中的一个或更多个可以由其它形状(例如线、条纹、条、三角形、雪花和/或任何其他形状)形成，并且被组织成各种其它图案(例如交叉点、同心圆、锯齿图案、曼哈顿图案和/或其他图案)，而不偏离所要求保护的主题。在一些实现中，传感器元件204覆盖衬底201的表面积的全部或一部分。在一些实现中，传感器元件204和传感器元件204的图案在衬底201上的一个或更多个层上或通过衬底201上的一个或更多个层来形成。

在一些实现中，处理设备(或处理设备的一个或更多个组件)使用自电容感测来测量多个传感器电极204的电容。在一些实现中，自电容感测测量在多个传感器电极204中的每一个处的增加的(或减去的)电容。例如，用户在特定传感器电极处的触摸(例如手指)增加了在特定传感器电极处的电容，因为手指的电容被添加到特定传感器电极的电容。当相对于基线的特定传感器电极的附加电容超过预定的阈值时，处理设备检测到“触摸”。

在一些实现中，处理设备使用互电容感测来测量多个传感器电极204的电容。在一些实现中，互电容感测测量在列电极(例如发射(TX)电极)和行电极(例如接收(RX)电极)之间的电容。例如，互电容感测测量由用户的触摸导致的在列电极和行电极之间的电容的变化(例如减小或增加)。

图3是示出管理模块的实现的方框图。管理模块121-1通常包括用于执行存储在存储器306中的模块、程序和/或指令并从而执行处理操作的一个或更多个处理单元302、存储器306以及用于互连这些组件的一个或更多个通信总线308。通信总线308可选地包括互连和控制在系统组件之间的通信的电路(有时称为芯片组)。在一些实现中，管理模块121-1通过通信总线308和触摸屏接口128耦合到触摸屏。在一些实现中，存储器306或存储器306的计算机可读存储介质存储以下模块和由以下模块使用的数据：

·用于与电子设备的其他组件通信的接口模块310；

·用于转换传感器信号(例如将诸如电压和/或变化的模拟信号转换为数字信号，反之亦然)的扫描模块312；

·用于检测导电对象(例如用户的手指)的存在或导电对象的缺乏的存在模块314；

·用于基于来自电容感测阵列的电极响应来选择电子设备的操作模式的模式选择模块316；以及

·用于标准化来自电容感测阵列的电极响应(即，建立新的基线)的标准化模块318。

在一些实现中，扫描模块312使用多路复用器或开关矩阵(未示出)将信号分配到一个或更多个传感器电极。在一些实现中，扫描模块312使用相同或不同的多路复用器(未示出)从一个或更多个传感器电极接收电流。该配置允许扫描模块312扫描电容感测阵列的全部或特定部分。在一些实现中，与扫描整个电容传感器阵列相比，扫描电容感测阵列的特定部分(例如角部分)消耗更少的能量。

每个上面识别的元件可以存储在一起形成存储器306并且对应于用于执行上述功能的一组指令的一个或更多个前面提到的存储设备中。上面识别的模块或程序(即指令集)不需要被实现为单独的软件程序、过程或模块，并且因此这些模块的各种子集可以在各种实现中组合或以其他方式重新排列。在一些实现中，存储器306可以存储上面识别的模块和数据结构的子集。此外，存储器306可以存储上面未描述的附加模块和数据结构。例如，在一些实现中，存储器306存储检测到的电极响应、电极响应标准、以前确定的基线、水检测算法、擦除检测算法和其他相关信息。在一些实现中，存储在存储器306或存储器306的计算机可读存储介质中的程序、模块和数据结构提供用于实现在本文描述的方法中的相应操作的指令。

图4是根据一些实现的基本原始滤波模块400的方框图。用于感测采集的数据处理与如图4所示的相对简单的两级处理相关联。原始数据流过共模滤波器402，然后通过IIR(无限脉冲响应)滤波器404。图5是根据一些实现的包括多于一个反馈路径(例如路径502和504)的多级信号处理模块500的方框图。多级信号处理模块500包括共模滤波器502、IRR模块504、导数模块506、积分器508和两个反馈路径510和512。反馈使多级信号处理模块500变得分析起来更复杂。具体地，两个反馈路径510和512接近输入信号的带宽。反馈和对信号的明显的带宽限制的缺乏可能实质上影响系统的稳定性，并且使分析多级信号处理模块500的性能和稳定性变得更加困难。

图6是根据一些实现的共模滤波(CMF)模块600的方框图。CMF模块600至少包括CMF平均模块602和CMF逻辑模块604。在一些实现中，同时对多个信道采样，并且某些采样信息是同时被采样的信道所共有的。这样的公共信息是不合乎需要的，并且优选地被去除，因为它与和对象在电容感测阵列的表面上的触摸相关联的检测到的信号不相关。CMF模块600计算与检测到的信号(屏幕上的对象)不相关的样本的平均值，并且使用该平均值信息来调整所有信号以去除不期望有的公共信息。在一个例子中，CAF平均值从在一个时隙内同时收集的原始数据信号得到。

注意，图6中的CMF平均块602和CMF逻辑块604是简化的功能块。在一些实现中，这些块包含根据经验导出的来进行特定计算或决定的逻辑。例如，在一些实现中，CMF平均模块602执行总平均以及对低于预定基线的采样数据的平均。在一些实现中，CMF逻辑块604可选地输出作为所有原始数据的CMF平均值、负原始数据值的平均值和基线处的饱和值之一的数据。

图7是根据一些实现的IIR(无限脉冲响应)滤波模块700的框图。在一些实现中，IIR模块700包括三个单独的级702、704和706。第一级702是非线性IIR模块。只有当进入IIR的信息相对小时，IIR才被处理；否则，IIR被绕过。如果输入信号具有相当大的幅度，则消除信号减慢(由于IIR)。请注意，进入该级的信号通常以零为中心。

下一级704是重新使用在IIR滤波器内的延迟的导数模块。这给出在输入信号中的变化的感觉(例如，在一个给定传感器上存在从一个样本到下一个样本的大信号差异)。

在一些实现中，最后一级706是积分器。在理论上，与积分器706组合的导数模块704将彼此抵消(即零和为0Hz的极)。然而，纯粹的积分器在它以前没有被定义的情况下没有已知的DC偏置点。此外，任何轻微的输入偏置(例如，来自输入信号或处理中的舍入误差)可能使积分器根据这些误差的性质向上或向下走动。

由于此，在一些实现中的积分器706在信号链中的下游某个地方具有复位，以防止信号失控和饱和。在一些实现中，在下游更远处的基线操作执行积分器复位。

一些实现使用积分器，后面是微分器。由于积分，没有DC稳定点，所以通常有在其它地方的代码以强制基线复位到已知位置。在一些实例下，任何不平衡或信号误差都可能使基线“走动(walk)”。

图8.1是根据一些实现的原始数据滤波/处理模块800的方框图。基本思想是执行在来自同一信号源的但是具有非常不同的带宽的两个信号之间的比较。一条路径是输入信号的连续平均值(这是偏移量或基线)的伪等价物，而另一个路径对输入信号进行滤波以产生仅略微带宽受限的数据(滤波数据)。因此，这两者的差异创建信号的频带受限的表示，并且仅包括AC信息(见图8.4)。

图8.1中的IIR 802和804都被建立以允许它们的响应基于信号而移动。以这种方式，如果有触摸发生的合理机会，则数据被允许通过，同时牢牢地保持偏移。

图8.1中所示的公共噪声检测(CND)806在频带受限滤波的输出上被处理，因此它仅检测并行采样通道所共有的频带受限噪声。在一些实例中，将响应范围限制到CN提高所有并行采样通道所共有的平均噪声的准确度。

在并行IIR设计中，有两个滤波器，其极可以根据一些条件来移动。在一些实现中，响应中的变化具有两种状态，其中基于越过某个阈值的一些信号将滤波视为“快的”或“慢的”。

图8.2是根据一些实现的IIR滤波器级820的方框图。虽然没有明确示出，但是IIR滤波器级810的IIR滤波器通常被设计成使得它们彼此“相反地”执行。例如，当滤波器数据是“快的”时，传递比它其他情况下更多的信息、它的配对物、偏移滤波器操作“慢”，以确保平均化代表长得多的历史。

图8.3提供根据一些实现当存在小信号变化时的示例滤波器响应830。图8.3示出根据一些实现的、一般IIR响应看起来像什么。在该例子中，假设采样率为120Hz，滤波器数据802被设置为50％过去的信息和50％的当前信息。这是在大约10Hz处的极。偏移数据滤波器设置为1/256当前和255/256过去，在120Hz采样率下产生小于0.1Hz的极。给定在公共信号上的两个滤波器之间的差异，自然结果是频带受限的并且没有DC内容的信号。在该图中，上部曲线示出滤波器数据802，下部曲线示出偏移数据804。

图8.4示出差分IIR级的频率响应840。为了在预测有源信号时改善响应，滤波器数据IIR滤波器被推动以成为宽开口通道(wipe open pipe)，如图8.5所示。然而，偏移数据滤波器在相反方向上被推动，以确保信号表示长得多的历史(即我们不想要偏移积极地移动)。在图8.4和8.5中所示的例子中，偏移数据滤波器设置为1/2¹²当前样本和因此(2¹²-1)/(2¹²)过去样本。请注意，偏移数据滤波器被保持为滤波器，以确保其仍然移动并且从不进入锁住状态。在图8.5中，上部曲线示出滤波器数据812，而下部曲线示出偏移数据814。

图8.6是根据一些实现的输入对输出响应860。输入对输出响应860包括信息的宽得多的频带，但仍消除DC。

图8.7和8.8分别提供根据一些实现的公共噪声检测模块870和公共噪声滤波模块880的方框图。来自差分IIR的AC数据流被累积用于并行采样数据。假设是，同时被采样的所有ADC所共有的噪声可以近似被确定，且因此是可移除的。注意，只有低于可编程噪声阈值的数据被取为可能具有噪声的信号。否则，信号被假设为不能作为公共噪声贡献的数据，因为它具有足够大于噪声信号的其他信息。注意，所确定的噪声数据存储在存储器中用于将来处理，创建额外的z^-1输出。噪声历史对计算任何给定传感器的信号数据(例如它的以前的样本)是有用的。

要提到的有趣的事情是，噪声信息可以用于其他目的，例如限定LCD和传感器阵列组合。

注意，如图8.8所示，公共噪声的实际去除出现在下游。它通过将噪声数据从差分数据带走来确定。注意，信号数据可以在任何时间产生，噪声数据被保持在存储器中。

图8.9通过一些实现来示出存储器使用890。该模型中的存储器使用包括滤波器的两个完全的映射892和894。此外，保持噪声信息896的阵列。噪声信息896仅与同时扫描的行的数量一样大。一些实现仅可视化在存储器中的互电容相关信息。

图8.10提供根据一些实现来实现差分IIR基线算法的伪代码810。如所示，代码实现是简单和有效的。

如图8.1-8.10所示，基本思想是执行在从同一信号源得到的但具有非常不同的带宽的两个信号之间的比较。一条路径是输入信号(偏移)的连续平均值的伪等价物，而另一条路径输出具有略微受限的带宽的数据(滤波后的数据)。因此，这两者的差异是信号的频带受限表示，包括仅仅AC信息。图8.1提供设计的基本表示。在一些实现中，在检测到的信号的情况下，偏移IIR极被推到零。这简化到当偏移IIR处于缓慢操作模式中时使偏移IIR保持不动的设计。图8.2提供一种算法的基本流程图。

图9示出了根据一些实现的差分IIR滤波器设置。针对带通响应900建立滤波算法，如图9所示。这等同于一对IIR滤波器，一个具有第1/4新和第3/4老的数据处理，而另一个具有第1/256新(在约0.1Hz处的极)和第255/256老(在约3Hz处的极)的处理。公共噪声检测器被设置以将>±250差分计数解释为可能的信号而不是噪声(即信号相对于噪声阈值)。

将理解，尽管术语“第一”、“第二”等在本文可用于描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语只是用来将一个元件与另一个区分开。例如，第一接触可以被称为第二接触，并且类似地，第二接触可以被称为第一接触，这改变描述的含义，只要所有出现的“第一接触”被一致地重命名，所有出现的第二接触被一致地重命名。第一接触和第二接触都是接触，但它们不是同一接触。

本文使用的术语只是为了描述特定实现的目的，而并没有被规定为权利要求的限制。如在实现的描述和所附权利要求中使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还将理解，如本文使用的术语“和/或”指并包括一个或更多个相关列出的项目的任何和所有可能的组合。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。

如本文所使用的，术语“如果”可以被解释为意指“当…的时候”或“当…时”或“响应于确定”或“根据确定”或“响应于检测”前面所陈述的条件为真，取决于上下文。类似地，短语“如果确定[前面所陈述的条件为真]”或“如果[前面所陈述的条件为真]”或“当[前面所陈述的条件为真]时”可以被解释为意指“当确定…时”或“响应于确定”或“根据确定”或“当检测到…时”或“响应于检测到”前面所陈述的条件为真，取决于上下文。

为了说明的目的，前面的描述参考具体实现被描述。然而，上面的例证性讨论并没有被规定为无遗漏的或将权利要求限制到所公开的精确形式。鉴于上面的教导，许多修改和变化是可能的。选择并描述实现，以便最好地解释操作原理和实际应用，从而使本领域中的其他人能够实现。

Claims (15)

1.一种处理电容感测阵列的原始响应信号的方法，包括：

在具有一个或更多个处理器和电容感测阵列的电子设备处：

从所述电容感测阵列接收原始响应信号；

由所述原始响应信号计算表示所述原始响应信号在一段时间内的连续的平均基线值的偏移信号；

当由所述原始响应信号计算所述偏移信号时，同时地将所述原始响应信号滤波到受限频带，从而形成带宽受限信号；

计算作为在同时地由所述原始响应信号产生的所述偏移信号与所述带宽受限信号之间的差的差分信号；

使用所述差分信号来检测靠近所述电容感测阵列的对象。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括将公共噪声检测器应用于所述差分信号以识别噪声信号。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括从所述差分信号中减去所述噪声信号以形成输出信号。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，还包括根据确定所述原始响应信号在第一时间越过阈值，调整偏移信号计算的速度和响应信号滤波的速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中调整所述偏移信号计算的速度和所述响应信号滤波的速度包括增加所述偏移信号计算的速度以及降低所述响应信号滤波的速度。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括在所述第一时间之后的第二时间降低所述偏移信号计算的速度并且增加所述响应信号滤波的速度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在每个时间瞬间，所述偏移信号是所述原始响应信号的过去采样信息和所述原始响应信号的当前采样信息的加权组合。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述偏移信号是所述原始响应信号的过去采样信息的50％和所述原始响应信号的当前采样信息的50％的组合。

9.一种处理电容感测阵列的原始响应信号的系统，包括：

电容感测阵列，其配置成产生原始响应信号；

偏移信号计算电路，其配置成由所述原始响应信号，计算表示所述原始响应信号在一段时间内的平均基线值的偏移信号；

滤波电路，其配置成当由所述原始响应信号计算所述偏移信号时，同时地将所述原始响应信号滤波到受限频带，从而形成带宽受限信号；

差分电路，其用于计算作为在同时地由所述原始响应信号产生的所述偏移信号和所述带宽受限信号之间的差的差分信号；以及

处理设备，其使用所述差分信号来检测靠近所述电容感测阵列的对象。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括使用所述差分信号来识别噪声信号的公共噪声检测器。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述处理设备被配置为从所述差分信号中减去所述噪声信号以形成输出信号。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的系统，还包括根据确定所述原始响应信号在第一时间越过阈值，调整偏移信号计算的速度和响应信号滤波的速度的控制电路。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述控制电路被配置为产生所述偏移信号计算电路和所述滤波电路的控制信号，以当所述原始响应信号在所述第一时间越过所述阈值时增加所述偏移信号计算的速度并且降低所述响应信号滤波的速度。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制电路被配置为产生所述偏移信号计算电路和所述滤波电路的控制信号，以在所述第一时间之后的第二时间降低所述偏移信号计算的速度并且增加所述响应信号滤波的速度。

15.一种非暂时计算机可读存储介质，其存储被配置为由具有电容感测阵列的感测系统的一个或更多个处理器执行的一个或更多个程序，所述一个或更多个程序包括用于执行权利要求1-8中的任一项的方法的指令。

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