CN107810466B - 触摸传感器中的多个相关 - Google Patents
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Abstract
公开了涉及触摸传感器中的触摸输入检测的各实施例。一个示例提供了一种方法,包括建立第一参考序列,从候选参考序列的第一集合开始,其中候选参考序列的所述第一集合中的每一个候选参考序列与第一参考序列不同,通过将规则集应用于所述第一集合来减小所述候选参考序列的第一集合以便导出候选参考序列的相对较小的第二集合,针对所述候选参考序列的第二集合中的每个候选参考序列,计算组合参考序列的触摸检测性能分数,以及将接收电路的至少一部分配置成:通过在与来自所述候选参考序列的第二集合的至少所选候选参考序列的组合相关操作中使用所述第一参考序列,来将信号与所述触摸检测条件的至少一个相关。
Description
背景
一些触摸传感器被配置成通过感测电极矩阵的行和列之间的电容中的变化来检测触摸输入。然而,来自各种源的噪声可能耦合到触摸传感器中,这可降低触摸传感器输出的完整性并导致错误的触摸检测。如此,可以在操作触摸传感器时采用减轻噪声的方案。
概述
公开了涉及触摸传感器中的触摸输入检测的各实施例。一个示例提供了一种方法,包括建立第一参考序列,从候选参考序列的第一集合开始,其中候选参考序列的所述第一集合中的每一个候选参考序列与第一参考序列不同,通过将规则集应用于所述第一集合来减小所述候选参考序列的第一集合以便导出候选参考序列的相对较小的第二集合,针对所述候选参考序列的第二集合中的每个候选参考序列,计算组合参考序列的触摸检测性能分数,以及将接收电路的至少一部分配置成通过:在与来自所述候选参考序列的第二集合的至少所选候选参考序列的组合相关操作中使用所述第一参考序列,来将信号与所述触摸检测条件的至少一个相关。
提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。此外,所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中所提及的任何或所有缺点的实现。
附图简述
图1示出包括触摸传感器的触敏显示器。
图2是图1的显示器的光学堆栈的横截面视图。
图3示出示例触摸传感器矩阵。
图4示意性地示出了图3的触摸传感器矩阵的接收器的示例配置。
图5示出了解说操作具有传送行及接收列的触摸传感器矩阵的方法的流程图。
图6示出了可以被包括在用于导出减少数量的候选参考序列的规则集中的一些潜在规则。
图7示出解说配置附接到触摸传感器矩阵中的接收列的接收电路的方法的流程图。
图8示出示例计算设备的框图。
详细描述
触摸传感器设计的核心目标是触摸输入的准确标识。在许多触摸传感器中,触摸输入标识的准确性可能显著取决于触摸传感器输出的信噪比(SNR)。触摸传感器SNR可以通过增加触摸传感器输出的幅度和/或通过减少噪声来提高。用增加的电压来驱动触摸传感器可以提供提高SNR的相对直接的方案,因为触摸传感器输出的幅度可以与驱动电压成比例。然而,这种方案存在若干潜在缺陷,包括增加的功耗。此外,当放置在显示器附近时,流过触摸传感器的电流可能耦合到显示器中,这可干扰显示器输出。如此,已经开发了各种替代方案来增加触摸传感器SNR,其中一些方案相对于增加触摸传感器输出的幅度更优先考虑解决噪声。
触摸传感器可能遇到来自各种源的各种噪声类型。例如,由于主电力系统建立的电压梯度,50或60Hz频率处的大电流可能流入触摸传感器。替代地或附加地,可以在触摸传感器中产生由无线电和/或电视广播带来的高频(例如,1MHz)电流。然而,两种噪声类型的相应频率可以与驱动触摸传感器的频率(其通常在100kHz的量级上)很好地分离。因此可以通过采用频率选择性滤波来有效地减轻两种噪声类型和产生与触摸传感器的驱动频率不同的噪声频率的其它噪声类型。
多个噪声源可产生接近触摸传感器的驱动频率的噪声频率。这样的噪声源可包括但不限于开关模式电源(例如,其可以以100kHz量级的开关频率工作)和产生高电压输出的电源(诸如荧光灯电源)。
在一些示例中,当显示器被定位在靠近触摸传感器时,显示器可能是触摸传感器噪声的最重要的源。当显示器经由透明粘合剂光学绑定到触摸传感器而不是被通过气隙间隔开时,从显示器耦合到触摸传感器中的噪声可能会加剧。这种噪声耦合可以随着使显示器更接近触摸传感器而增加,这可以由透明粘合剂促成,因为透明粘合剂可以允许比具有气隙所实现的更接近的间隔。此外,由于透明粘合剂的相对于空气的介电常数(例如约1)更高的介电常数(例如约3-4),噪声耦合可能增加。在这个示例中,噪声可以从显示器电容式地耦合到触摸传感器,在这种情况下,触摸传感器中的噪声电流的幅度可以与分离显示器和触摸传感器的绝缘材料的介电常数近似成比例,并且与绝缘材料的厚度的倒数近似成比例。
从显示器耦合到邻近触摸传感器的噪声可以包括多个分量。例如,这样的噪声可包括在显示器的水平扫描频率(例如,100kHz)处的相对较强的分量,并且此水平扫描频率可接近触摸传感器驱动频率。此噪声分量可以独立于来自显示器的图形输出,并且可以具有在时间上近似恒定的幅度和频率。但是,其他分量可取决于显示器输出,并且因此可随时间变化。相应地,在触摸传感器中实现有效噪声去除的方法可被适配到触摸传感器配置、显示器配置和/或噪声条件以及其他潜在因素。
图1示出了包括触摸传感器101的触敏显示器100。在一些示例中,显示器100可以是例如具有大于1米的对角线尺寸D的大格式显示器,尽管显示器可以采取任何合适的尺寸。显示器100可以被配置成感测一个或多个输入源,诸如经由用户的手指102所赋予的触摸输入和/或由输入设备104(在图1中被示为指示笔)所提供的输入。手指102和输入设备104是作为非限制性示例提供的,并且可以结合显示器100使用任何其它合适的输入源。此外,显示器100可以被配置成接收来自与显示器接触的输入设备以及不与显示器接触的输入设备两者的输入。此处使用的“触摸输入”是指这两种类型的输入。在一些示例中,显示器100可以被配置成同时接收来自两个或更多源的输入,在这种情况下,显示器可以被称为多点触摸显示器。
显示器100可以可操作地耦合到图像源106,图像源106可以是例如显示器外部或容纳在显示器内的计算设备。图像源106可以接收来自显示器100的输入,处理该输入,并且作为响应为显示器生成适当的图形输出108。以这种方式,显示器100可以提供用于与可以适当地对触摸输入进行响应的计算设备交互的自然范式。以下参照图8描述关于示例计算设备的细节。
图2是显示器100(图1)的光学堆栈200的横截面视图。光学堆栈200包括被配置成使能触摸输入的接收和图形输出的生成的多个组件。如图2中所示,光学堆栈200包括具有用于接收触摸输入的顶部表面204的光学透明触摸片202以及将该触摸片的底部表面绑定到触摸传感器208的顶部表面的光学透明粘合剂(OCA)206,触摸传感器208可以是例如触摸传感器101(图1)。触摸片202可由任何合适的材料构成,诸如玻璃或塑料。如此处所用的“光学透明粘合剂”是指透射基本上全部(例如约99%)的入射可见光的一类粘合剂。
如以下参照图3更详细地描述的,触摸传感器208包括形成其电容可以在检测触摸输入时被评估的电容器的电极矩阵。如图2中所示,电极可在两个独立的层中形成:接收电极层(Rx)210和位于接收电极层下的传送电极层(Tx)212。接收和传送电极层210和212各自可在相应的介电基板上形成,所述介电基板包含包括但不限于玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或环烯聚合物(COP)膜的材料。接收和传送电极层210和212可由第二光学透明的粘合剂211接合在一起。OCA 211可以例如是丙烯酸压敏粘结膜。然而,图2中解说的触摸传感器配置是作为示例提供的,且替代布置在本公开的范围内。在其它实现中,例如,层210、211和212可以被一体形成为单个层,其中电极被置于该一体层的相对表面上。此外,触摸传感器208可以替代地被配置成使得传送电极层212被提供在上方,并且经由OCA 211与位于其下方的接收电极层210绑定。
接收和传送电极层210和212可通过各种适当过程来形成。这样的过程包括将金属线沉积到粘结介电基板的表面上;选择性地催化金属薄膜的后续沉积(例如,经由镀覆)的材料的图案化沉积;光刻;导电墨的图案化沉积(例如,经由喷墨、偏移、释放或凹纹印刷);用导电墨来填充介电基板上的槽;导电光阻的选择性光学曝光(例如,通过掩模或经由激光书写),之后是化学显影来移除未曝光的光阻;以及对卤化银乳剂的选择性光学曝光,之后是对潜影到金属银的化学显影;之后又是化学固定。在一个示例中,金属化传感器膜可被置于基板的面向用户的一侧上,其中金属不面向用户的或替换地面向用户但用户和金属之间有保护片(例如,由PET构成)。虽然电极中通常不使用透明导电氧化物(TCO),但部分地使用TCO来形成电极的一部分,而电极的其他部分由金属形成是可能的。在一个示例中,电极可以是具有基本恒定横截面的薄金属,且其大小使得其不可被光学分辨且从而从用户角度看可以是不显眼的。可从中形成电极的合适材料包括各种合适的金属(例如,铝、铜、镍、银、金等)、金属合金、碳的导电同素异形体(例如,石墨、富勒烯、非晶碳等)、导电聚合物以及(例如,经由金属或碳颗粒的添加而变得导电的)导电油墨。
继续图2,触摸传感器208在传送电极层212的底部表面处经由第三光学透明粘合剂216绑定到显示器堆栈214。显示器堆栈214可以是例如液晶显示器(LCD)堆栈、有机发光二极管(OLED)堆栈、或等离子显示器面板(PDP)。显示器堆栈214被配置成通过显示器堆栈的顶表面传送光L,以使得所传送的光穿过层216、212、211、210、206、触摸片202在发光方向上行进并穿过顶表面204射出。以这种方式,所传送的光可在用户看来好像是在触摸片202的顶部表面204上显示的图像。
对光学栈200的进一步变化是可能的。例如,其中层211和/或216被省略的实现是可能的。在此示例中,触摸传感器208可以是空气间隙的且与显示器堆栈214光学解耦。进而,层210和212可在顶表面204上被分成薄片。而且,层210可被置于顶表面204上而层212可被相对放置且在顶表面204下方。
图2还示出了可操作地耦合至接收电极层210、传送电极层212、和显示器堆栈214的控制器218。控制器218被配置为驱动传送电极层中的传送电极,经由接收电极层210中的接收电极接收由被驱动的传送电极产生的信号,以及如果检测到被赋予光学堆栈200的触摸输入则定位该触摸输入。控制器218可以进一步驱动显示器堆栈214以允许对触摸输入进行响应的图形输出。可替换地可提供两个或更多控制器,并且在一些示例中,可提供用于接收电极层210、传送电极层212、和显示器堆栈214中的每一者的相应控制器。在一些实现中,控制器218可以在图像源106(图1)中实现。
图3示出了示例触摸传感器矩阵300。例如,矩阵300可以被包括在光学堆栈200(图2)的触摸传感器208中以将触摸感测功能赋予显示器100(图1)。矩阵300包括与接收列304垂直分离的传送行302形式的多个电极。例如,传送行302和接收列304可以分别形成在光学堆栈200的传送电极层212和接收电极层210中。传送行302与接收列304的每个垂直交点形成诸如节点306的相应节点,所述节点的电性质(例如,电容)可被测量以检测触摸输入。为了清楚的目的,在图3中示出了三个传送行302和三个接收列304,然而矩阵300可以包括任何适当数量的传送行和接收列,其例如可以在一百或一千量级上。
虽然在图3中示出了矩形网格布置,矩阵300可以采取其他几何布置—例如,该矩阵可以被布置在菱形图案中。替代地或附加地,矩阵300中的单个电极可以采用非线性几何形状—例如,电极可以呈现弯曲或锯齿几何形状,这可以使由电极对底层显示器的遮挡引起的显示伪影的可察觉性(例如,混叠,莫尔图案)最小化。而且,传送行302和接收列304的指定是任意的,并且可以被颠倒,使得行被配置为接收行,而列被配置为传送列。
矩阵300中的每个传送行302可以耦合到相应的驱动器308,该驱动器308被配置为以时变电压驱动其对应的传送行。在一些实现中,矩阵300的驱动器308可被早例如形成控制器218(图2)的部分的现场可编程门阵列(FPGA)内实现的微编码的状态机驱动。每个驱动器308可作为移位寄存器实现,移位寄存器具有一个触发器(flip-flop)和用于其相应传送行的输出,并且可操作以独立于寄存器状态强制所有输出值为零。对每个移位寄存器的输入可以是时钟、数据输入、以及空输入,其可被来自微编码的状态机的输出驱动。可通过将要被激励的每个输出用一而别处用零来填充移位寄存器来传送信号,并接着利用所需调制来切换空输入。这种信号在此处被称为“激励序列”,因为这些信号可以是时变电压,当数字采样时,所述时变电压包括脉冲序列—例如相对较高(较低)数字值的一个或多个样本,随后是相对较低(较高)数字值的一个或多个样本。如果以这种方式使用移位寄存器,则激励序列可以仅取两个数字值—例如,只能传送二进制激励序列。在其他实现中,驱动器308可以被配置为传送可以采用三个或更多数字值的非二进制激励序列。非二进制激励序列可以使能驱动器输出的谐波含量的减少并且减少由矩阵300辐射的传送。
在一些实现中,矩阵300可以被配置为与指示笔通信。此实现可以至少部分地使得当矩阵300在显示器100中被实现时触敏显示器100能够与输入设备104通信。具体地,可以在一个或多个传送行302与指示笔的导电元件(例如,电极头)之间建立静电链路,沿该静电链路可以传送数据。在一个示例中,经由静电链路的通信通过从矩阵300向指示笔传送同步图案而被启动。同步图案可以使得矩阵300和指示笔能够获得共享的时间感,并且可以经由多个传送行302来传送,使得指示笔可以接收该图案而不管其相对于矩阵的位置。共享的时间感可以促成指示笔检测到在传送行302上传送的激励序列或其他信号的时间与矩阵300中的位置的相关性,因为同步图案可以产生传送行被驱动的次序的指示。这样的相关性可以使指示笔能够确定相对于矩阵300的至少一个坐标(例如,y坐标),该坐标可以(例如,经由静电链路)被传送回矩阵或经由不同的通信协议(例如,无线电,蓝牙)被传送至相关联的显示器。为了确定指示笔的第二坐标(例如,x坐标),可以将所有传送行302保持在恒定电压,并且指示笔可以将时变电压传送到矩阵300,该矩阵可以顺序地测量由每个接收列304中的指示笔电压带来的电流以查明第二坐标。
矩阵300中的每个接收列304可以耦合到相应的接收器310,该接收器310被配置为分析由传送行302上的激励序列的传送带来的接收到的信号。在触摸检测期间,矩阵300可以将除激励序列被沿其传送的活动传送行外的所有传送行302保持在恒定电压。在传送激励序列期间,所有接收列304可以被保持在恒定电压(例如,地)。通过被施加到活动传送行302的激励序列和被保持在恒定电压的所有接收列304,电流可以流过由活动传送行与接收列的垂直交点形成的每个节点。每个电流可能与其对应节点的电容成比例。因此,可以通过测量从活动传送行302流出的每个电流来测量每个节点的电容。以这种方式,可以通过测量节点电容来检测触摸输入。矩阵300可以以某帧率(例如,60Hz、120Hz)被重复扫描以持久地检测触摸输入,其中帧的完整扫描包括将激励序列施加到每个传送行302,并且对于每个被驱动的传送行,收集来自所有接收列304的输出。然而,在其他示例中,帧的完整扫描可以是传送行302和接收列304中的一个或两者的期望子集而不是全部的扫描。
作为测量电容的替代或附加,在矩阵300上可以执行其他测量以检测触摸—例如,可以测量在激励序列的传送与从所传送的激励序列带来的所接收到的信号的接收之间的时间延迟,和/或所传送的激励序列与所得到的所接收到的信号之间的相移。
如上所述,触摸传感器可能经历来自各种源的各种噪声类型。减轻噪声的一种途径是基于预期噪声条件来设计激励序列。例如,如果已知耦合到触摸传感器中的噪声是静止的(例如,不随时间变化)并且可以被充分表征(例如,经由频谱分析以确定噪声占优势的一个或多个频带),则激励序列可以被设计成使得激励序列的传送带来的所接收到的信号在所述噪声频带中具有相对较小的增益。作为非限制性示例,LCD可能生成在80kHz、90kHz和160kHz的频率附近具有强分量的噪声。可以将激励序列设计成在这些频率附近具有减小的增益;例如,可以将激励序列设计成使得其增益在120kHz处最高。
激励序列可以以各种合适的方式来被设计。如果触摸传感器的驱动器(例如,驱动器308)可操作以产生非二进制激励序列,则可以在频域中设计激励序列的理想频谱。例如,可以使用傅立叶变换来获得时域中的激励序列。作为另一个非限制性示例,可以使用暴力搜索来通过评估一组激励序列中的每个激励序列的表现来找到足够的激励序列。然而,可能需要其他途径来解决无法被表征和/或随时间变化的噪声。
减轻触摸传感器噪声的替代或附加途径可以是针对其中噪声静止且为白噪声(例如,在整个宽频带中大致均等分布)的噪声条件增加接收列的积分时间。积分时间可以是从接收列收集输出以检测该接收列处的触摸输入的持续时间;这可以包括例如测量在整个积分时间内接收列处的所接收的信号的幅度。增加的积分时间可能伴随着在激励序列在其整个期间被传送的持续时间的增加——例如相等的增加。增加积分时间可以在设计激励序列时提供更大的灵活性,因为使更多时域可用可以使更多频域可用,从而增加激励序列可以访问的频率范围。此外,增加的积分时间可以提高接收列的所接收到的信号的幅度,进而直接增加触摸传感器输出的SNR。作为非限制性示例,如果积分时间增加t倍,则触摸传感器输出SNR通常可以增加10log(t)dB倍。
在一些示例中,积分时间的增加可伴随着激励序列的重复传送。例如,积分时间可以被加倍,并且在积分时间期间相同激励序列被传送两次。如果噪声在整个积分时间内保持稳定,并且与激励序列的第一次传送相关联的噪声和与激励序列的第二次传送相关联的噪声不相关,则触摸传感器输出的SNR相对于与原始积分时间期间激励序列的单次传送相关联的SNR可以增加3dB。如下面更详细地描述的,噪声和其他量之间的相关性可以以各种合适的方式被定义;在一个示例中,如果两个噪声量的乘积的期望操作产生零,则可以认为这两个噪声量是不相关的。
可以使用各种方法来增加积分时间。通常,积分时间可以与触摸传感器的帧率与触摸传感器的传送行的数量的乘积成反比。如此,增加积分时间的一种方法可以是降低触摸传感器帧率(例如,从120Hz到60Hz),尽管这降低了触摸检测的时间分辨率。增加积分时间的另一种方法可以是减少传送行的数量。对于其中行数不等于列数的实现,行和列中的较少者可以被配置为用于接收激励序列的传送元件。增加积分时间的另一种方法可以是增加节距(pitch)大小,例如相邻传送行(或者传送列,如果如此配置的话)之间的距离。然而,减少传送行的数量并改变它们的节距会降低触摸检测的空间分辨率。
在一些示例中,可以通过在两个或更多传送行上同时传送两个或更多正交激励序列来增加积分时间。如此处使用的“正交”可以采取各种定义;在一些示例中,两个正交序列可以是互补序列。如果第一序列的每个数字位与第二序列的每个对应的数字位不同,则第一和第二二进制序列可以是互补的——例如对于第一序列的每个1,第二序列的对应位是0。作为另一个非限制性示例,如果两个序列完全不相关(例如,相关的结果为零),则可以认为这两个序列是正交的,其中可以以各种方式(例如,卷积、互相关)来定义相关性。正交序列的使用允许同时传送不相互干扰的两个序列。由于积分时间可与触摸传感器中的传送行的数量成反比,所以可以通过同时激励L个传送行来将积分时间增加L倍——例如,通过同时激励两个传送行可以使积分时间加倍。
对于一些噪声条件,增加的积分时间可能不会明显地增加触摸传感器输出的SNR。例如,通过增加积分时间,可能不能改善窄带噪声的减轻。此外,窄带噪声可能导致与第一激励序列的传送相关联的噪声与第二激励序列的传送高度相关,从而导致触摸传感器输出SNR相对于与单个激励序列的传送相关联的传感器输出SNR没有显著增加。增加的积分时间也可能无法增加用于驱动触摸传感器的激励序列的频带中的噪声的触摸传感器输出SNR。
可以更好地解决激励频率设计和/或增加的积分时间的至少一些限制的一种途径是在同一传送行上传送多个激励序列。例如,此途径可以特别适用于配备有可操作以输出相对宽范围的电压(例如0-100V)的驱动电路(例如,驱动器308)的触摸传感器。在一些实现中,可以在同一传送行上传送多个正交序列。
下面是在同一传送行上传送多个激励序列的非限制性示例。在此示例中,在同一传送行上传送两个激励序列:频率为100kHz的第一激励序列和频率为50kHz的第二激励序列。这两个激励序列由于它们的频率和积分时间(例如40μs)可以彼此正交,而不管它们的相位如何。这两个激励序列可以用于解决频率100kHz的窄带噪声。由于第一激励序列的频率与窄带噪声的对应性,触摸传感器输出的SNR可以通过传送第二激励序列而不是第一激励序列来增加。尽管在本示例中描述了两个激励序列,但也可以使用三个或更多序列。
然而,如同多个正交序列一样,多个非正交激励序列的同时传送可能产生不充分减轻触摸传感器噪声的结果。作为非限制性示例,可以在给定传送行上同时传送两个非正交的二进制激励序列。由于它们的非正交性,这两个序列可能在频域中共享一定程度的相似性,并且如此可以针对相似的噪声频带,从而降低了噪声减轻的整体有效性。
对于其中在同一传送行上传送多个激励序列的实现,可以做出关于多个激励序列中的哪一个产生最高的触摸传感器输出SNR的确定。在一个示例中,可以在接收列的积分时间期间从该接收列收集多个读数,以评估与每个激励序列相关联的噪声-例如,可以为每个序列计算统计量(诸如方差)。与最低噪声水平(例如,最低方差)相关联的激励序列可被选择用于触摸传感器的一个或多个传送行中。然而,这种途径可能会减少来自每个接收列的每个读数的积分时间。在另一个示例中,可以使用跨两个或更多帧的噪声评估,尽管这可能增加触摸输入检测的等待时间。此外,启发法可被用于在多个激励序列之间进行选择;作为非限制性示例,导致检测到相对较大或者高于阈值数量的触摸输入的激励序列可以不被选择,因为此类数量的触摸可以指示错误的触摸输入和相对较低的SNR。另一个示例性启发法可以包括避免产生在电容外的激励序列。
减轻触摸传感器噪声的又一种途径可以包括频率选择性滤波。然而,频率选择性滤波可能受限于对于在激励序列频带之外的噪声以及对于特定的触摸传感器硬件配置产生期望的结果。此外,执行这种滤波所需的滤波器也可能增加触摸传感器的成本和复杂性。
从前面的描述可以领会的,已经开发了各种途径来减轻耦合到触摸传感器中的噪声并提高触摸传感器输出的SNR。然而,上面描述的每种途径都具有至少一个潜在的缺点,从而限制了它们对某些噪声条件和/或触摸传感器配置的适用性,并潜在地降低触摸检测分辨率。相应地,下面是用于减轻触摸传感器噪声并增加触摸传感器输出的SNR的途径,其可以具有相对更大的适用性,而不增加触摸传感器成本和/或复杂性,或者降低触摸检测分辨率。
图4示意性地示出了触摸传感器矩阵300(图3)的接收器310的示例配置。由驱动至少一个传送行302(图3)带来的模拟信号A经由接收列304被接收并且被路由到位于接收器310上游的模数转换器(ADC)402。模拟信号A可以与施加于所述至少一个传送行的激励序列具有变化的相似性有关;对于其中激励序列包括时变电压的情况,模拟信号A可以是具有相对衰减的幅度的时变电压。其他参数可以对应于激励序列和模拟信号A之间的不同程度-例如,序列和信号可以共享共同的频率,但是相位不同。然而,模拟信号A的形式可能显著取决于即时噪声条件,并且如此模拟信号A可不相似于激励序列。
ADC 402可以被配置成对模拟信号A进行采样,并且以任何适当数量k个数字样本来产生模拟信号的数字化版本。图4示出了在ADC 402处模拟信号A的转换所带来的所接收到的信号R。所接收到的信号R被馈送到一组n个相关器404,每个相关器404被配置成使用相应的参考序列Hn对所接收到的信号R执行相关操作。每个相关操作通常可以产生指示所接收到的信号R与相关联的参考序列Hn相关的程度的结果。
在一些实现中,相关操作可以被定义成使得相关操作的结果是所接收到的信号R的每个数字样本k与参考序列Hn的对应值(例如,数字样本)k的乘积。作为非限制性示例,来自采用参考序列H1的相关器404A的输出可以采取以下形式:Y1=∑H1(k)*R(k),其中求和的索引的范围可以是从0到k。来自相关器404A的输出Y1在此处被称为“相关值”。
由于具有多个相关器404,每个相关器404具有不同的参考序列Hn,接收器310可以对所接收到的信号R执行多个相关。可以基于各种标准来设计每个参考序列Hn,如将在下面更详细地解释的。使用多个参考序列Hn可以克服与使用单个参考序列对所接收到的信号执行相关操作相关联的一些限制-即,在设计单个参考序列时可以假定只有单个噪声条件或相对有限数量的噪声条件。相反,使用多个参考序列Hn允许在处理所接收到的信号R时考虑相对更大数量的噪声条件;作为非限制性示例,可以基于所接收到的信号R的预期来设计第一参考序列H1,而可以在各自不同的噪声条件下设计两个或更多其它参考序列-例如,被设计为在其中窄带噪声已知或可能存在的各个频带处具有相对较低的幅度,使得在相关操作中窄带噪声被显著减轻。此外,通过使用多个参考序列Hn,可以避免使用单个参考序列执行相关操作原本可带来的对所接收到的信号的不期望的衰减。
尽管在图4中未示出,接收器310可以被配置成除了相关操作之外还对所接收到的信号R执行频率选择性滤波。这样的滤波可以在与相关器404分离的组件中实现,使得在相关操作的上游或下游执行滤波。在其它实现中,可以在相关器404中实现滤波以提供组合的相关/滤波操作。作为非限制性示例,可以对所接收到的信号R执行组合的相关/滤波操作,以产生以下形式的输出Y1':Y1’=∑H1’(k)*R(k),其中H1'可以从H1和F1的卷积来计算,F1是一组滤波器系数。
继续图4,通过在每个相关器404处执行的相关操作产生的相关值Yn被馈送到组合器406,该组合器406被配置成组合每个相关值Yn以确定组合相关值Yc。组合相关值Yc简便地参数化所接收到的信号R与参考序列Hn相关的程度。例如,组合相关值Yc从而可以单独传达所接收到的信号R与参考序列设计所基于的多个信号和/或噪声条件的相关性。组合器406因此可操作来执行在此被称为“组合相关操作”的操作。可以以各种合适的方式来定义组合相关操作——例如,组合相关操作可以包括对每个相关值Yn求和并将该和除以n以确定Yc。
组合相关操作可以促成相关组件的复杂性的降低而不降低信号相关的鲁棒性。具体而言,通过将所接收到的信号R与相应参考序列Hn个别地相关而在接收器310中确定的组合相关值Yc可以通过将所接收到的信号R与参考序列Hn的组合(例如组合参考信号Hc)相关来等效地确定。组合参考信号Hc相对于各个别参考序列Hn可以更复杂(例如,采用更多数字值),并且如此可以规定包括比相关器404相对更复杂的相关器。作为解说这个概念的非限制性示例,所接收到的信号R可以使用接收器310被相关到第一参考序列H1和第二参考序列H2。这两个个别相关所带来的组合相关值Yc可以采取以下形式:Yc=(1/2)*(∑H1(k)*R(k)+∑H2(k)*R(k))。因此,分别实现第一参考序列H1和第二参考序列H2的相关器404可操作以采用那些参考序列的值。相反,通过将所接收到的信号R与作为第一参考序列H1和第二参考序列H2的和计算出的组合参考序列Hc进行相关而确定的组合相关值Yc”可以采取以下形式:Yc”=c*(∑Hc(k)*R(k)),其中c是常数。例如,如果Hc被展开为H1和H2的总和,则Yc”等于Yc。此处,被配置成将所接收到的信号R与组合参考序列Hc相关的相关器可操作以采用组合参考序列的值。因为Hc比第一和第二参考序列H1和H2相对更复杂(由于是它们的和),所以这个相关器可比用于实现第一和第二参考序列的那些相关器相对更复杂。相关器404因此可以实现使用组合参考序列Hc的结果,而不必然采用组合参考序列的所有值。
组合相关操作相对于组合参考序列的相关的潜在优点在其中各个别参考序列Hn是二进制的实现中可能是特别明显的。例如,相关器404可以被配置成实现二进制参考序列Hn,其中相关器可操作以采用两个值,诸如举例而言0和1、或者-1和1。在这个示例中,相关器404可以被配置成执行加法/减法。相反,被配置成实现作为二进制参考序列Hn的和计算的组合参考序列Hc的相关器将被配置成除了加法/减法之外还执行乘法/除法,因为组合参考序列可以采用除了个别参考序列Hn所采用的二进制值外的值——例如,值2将从将第一二进制参考序列中的1与第二二进制参考序列中的相应1进行求和得到;加法/减法不足以在相关操作中实现2。然而,即使对于其中各个别参考序列是非二进制的实现,相关器404也可使能相对于使用单个组合参考序列的相关复杂性的降低。
尽管在图4中未示出,组合相关值Yc可以被馈送到被配置成基于组合相关值来标识至少一个触摸检测条件的合适组件(例如,图2的控制器218)。该至少一个触摸检测条件的标识可以以各种合适的方式来实现。作为非限制性示例,相对极端的组合相关值可以促使确定的触摸检测条件的标识-例如,可以响应于相对极高值来标识触摸输入,而可以响应于相对极低值来标识触摸输入的不存在。继续这个示例,在相对极高和低范围之外的中间组合相关值可以导致无限触摸检测条件的标识-例如,其中触摸输入的存在或不存在不能被确定地标识的条件,例如,其可促使随后分析或中间值被忽略。可以实现任何合适数量和类型的触摸检测条件,其可以部分地取决于在相关器404中实现的参考序列Hn。
图5示出了解说操作具有传送行和接收列的触摸传感器矩阵的方法500的流程图。例如,方法500可被用于操作触摸传感器矩阵300。
在方法500的502处,该矩阵的至少一个传送行用激励序列来驱动。激励序列可以是二进制或非二进制的,并且可以包括时变电压。
在方法500的504处,在该矩阵的至少一个接收列处接收由驱动该至少一个传送行带来的所接收到的信号。所接收到的信号可能与激励序列有不同的相似性。对于其中激励序列包括时变电压的实现,所接收到的信号也可以包括时变电压。所接收到的信号可以由模数转换器(ADC)数字采样。
在方法500的506处,所接收到的信号(例如经由ADC转换的数字化信号)与两个或更多参考序列中的每一个参考序列相关(例如,分开)。相关可以包括将所接收到的信号的每个数字样本与两个或更多参考序列的对应值相乘。相关可包括或可不包括频率选择性滤波。该两个或更多参考序列可以是或可以不是二进制的。此外,如下面更详细地描述的,两个或更多参考序列可以是非正交的。
在方法500的508处,将来自所接收到的信号与相应参考序列的每个相关的每个结果组合以确定组合相关值。通过将所接收到的信号与两个或更多参考序列的组合相关——例如,通过将通过将该两个或更多参考序列求和而计算出的组合参考序列相关,可以等效地确定组合相关值。
在方法500的510处,基于组合相关值来标识至少一个触摸检测条件。可以使用各种数量和类型的触摸检测条件;在一个示例中,可以使用三个触摸检测条件,使得触摸条件的确定性存在、触摸条件的确定性不存在、以及不确定的触摸条件之一被标识。
在512处,确定是否用激励序列驱动至少另一个其它传送行。如果确定用激励序列驱动该至少一个其他传送行(是),则方法500返回到502。如果确定不用激励序列激励该至少一个其它传送行(否),则方法500结束。以这种方式,可以扫描触摸传感器矩阵的期望部分以识别触摸输入。
如上所暗示的,可以基于各种标准来设计在相关器404中实现的参考序列Hn,以对所接收到的信号R实施各种各样的信号处理。通常,所接收到的信号R的期望处理可以包括保存和/或者强调所接收到的信号的与激励序列以及与触摸输入相对应的部分,同时例如减轻对应于噪声的信号部分。
在一些实现中,可以根据匹配的滤波器设计协议来设计第一参考序列H1。如果在白噪声条件的假设下设计第一参考序列H1,则可基于所接收到的信号R的预期来设计H1。在一些示例中,因为预期所接收到的信号R与激励序列紧密对应,该激励序列在被传送时导致所接收到的信号R的接收,该激励序列可以被用作第一参考序列H1。
第二参考序列H2可以被设计成与第一参考序列H1不同,从而提供超出第一参考序列提供的信号处理的附加信号处理。在一些实现中,可以使用暴力搜索来搜索期望的第二参考序列H2。暴力搜索可以包括标识每个候选(例如,可能的)第二参考序列,并且对于每个候选第二参考序列,计算组合参考序列的触摸检测性能分数,组合参考序列是第一参考序列以及待测试的候选第二参考序列的和。触摸检测性能分数可以以各种合适的方式来计算;在一些示例中,可以针对比单独的第一参考序列更大程度地减轻噪声、减轻特定频带中的噪声、以比第一参考序列单独产生的方差更少的方差产生输出等等的组合参考序列来计算更高分数。在一些示例中,触摸检测性能分数的计算可以包括使信号与组合参考序列相关。
在一些示例中,可以从暴力搜索中排除与所接收到的信号R的预期的信号部分完全不相关(例如,相关值为0)的候选第二参考序列。例如,如果所接收到的信号R被表达为信号部分S和噪声N之和,则利用第一和第二参考序列H1和H2对所接收到的信号R执行组合相关操作的结果可以采用以下形式:Yc=(1/2)*(∑H1(k)*(S(k)+N(k))+∑H2(k)*(S(k)+N(k))。因为第二参考序列H2与信号部分S完全不相关(例如,∑H2(k)*(S(k)=0),则Yc简化为Yc=(1/2)*(∑H1(k)*(S(k)+N(k))+∑H2(k)*(N(k))。如从这种简化形式的Yc可以看出的,使用第二参考序列H2不减轻噪声,而实际上保留了噪声。因此,可以搜索与预期所接收到的信号的信号部分至少部分相关的候选第二参考序列。
上面描述的暴力搜索可以通过测试每个可能的候选第二参考序列来穷举地执行。对于给定固定数量的数字值的数字参考序列,暴力搜索可以测试与第一参考序列不同的数字值的数量的每个可能的置换。由于可能的候选第二参考序列的数量可能非常大,所以即使在使用大量计算资源执行时,对每个候选第二参考序列的穷举搜索也可能是非常耗时的。如此,可以通过使用规则集来减少候选第二参考序列的数量以导出减少数量的候选第二参考序列。规则集可以将搜索集中在从第一参考序列导出的候选第二参考序列,使得这两个序列由于上述原因而至少部分相关。
图6解说了可包括在规则集中的一些潜在规则。示出了第一参考序列H1,其在此示例中等同于包括五个脉冲(例如,脉冲602)的示例激励序列。所述脉冲是二进制的,并且每个脉冲包括四个比特,使得第一参考序列按照图6所示的次序包括以下比特:1,1,1,1,-1,-1,-1,-1,1,1,1,1,-1,-1,-1,-1,1,1,1,1。所解说的比特值是非限制性的,参考序列的二进制性质也是如此;非二进制参考序列也被构想。
规则集可以包括通过改变第一参考序列的至少一个脉冲的中间部分中的至少一个比特来排除从第一参考序列H1导出的候选参考序列的规则。图6示出了以这种方式从第一参考序列H1导出的不允许的参考序列Hd;为了导出不允许的参考序列,第一参考序列的中间部分604中的值-1的比特被改变为值1。然而,此改变可将高频特征添加到频域中的不允许的参考序列Hd。当在组合相关操作中使用时,这可能导致高频噪声的保留。
在一些实现中,如果所接收到的信号包括脉冲或时变波形,则所接收到的信号R的大部分功率可以驻留在每个脉冲的开始处或该接收到的信号的峰值处。如此,改变候选参考序列脉冲的头部处的比特可显著改变利用这种候选参考序列执行的组合相关操作的输出。因此,规则集可以替代地或附加地包括通过改变第一参考序列的至少一个脉冲的头部(例如,头部606)处的至少一个比特来排除从第一参考序列H1导出的候选参考序列的规则。
相反,规则集可以替代地或附加地包括通过改变第一参考序列的至少一个脉冲的尾部处的至少一个比特来允许从第一参考序列H1导出的候选参考序列的规则。图6示出了以这种方式从第一参考序列H1导出的允许的参考序列Ha;为了导出允许的参考序列,在第一参考序列的尾部608处的值1的比特被改变为值-1。当在组合相关操作中使用时,允许的参考序列Ha可以促成期望的噪声减轻,而不保留高频特征或不可接受地改变与其相关的所接收到的信号R。
图6还解说了在组合相关操作中一起使用的多个参考序列可以如何共享一个或多个属性。例如,在此示例中的组合相关操作中一起使用的第一参考序列H1和允许的参考序列Ha具有相等的长度(例如都包括20个比特)、包括相等数量的脉冲(例如,5个脉冲)、在时间上对齐、并且都是数字的。为了清楚起见,参考序列在图6中以毗连方式示出;当被数字采样时,参考序列可以包括由跨越每个参考序列图的横轴的刻度标记呈现的离散值。
尽管以上参照第二候选参考序列描述了候选参考序列搜索过程,但是搜索过程(无论是穷举式暴力搜索还是使用规则集的相对窄搜索)可以用于寻找实际上任意数量的候选参考序列。换句话说,可以使用该搜索过程来寻找要在组合相关操作中与第一参考序列一起使用的两个或更多候选参考序列。在这个示例中,可以针对被测试的候选参考序列集合计算触摸性能分数-例如,使用被计算为第一参考序列与被测试的候选参考序列集合中的每个候选参考序列之和的组合参考序列。
图7示出解说配置附接到触摸传感器矩阵中的接收列的接收电路的方法700的流程图。参照图3,例如,方法700可以用于配置触摸传感器矩阵300的接收器310。在一些示例中,可以在配置接收电路之前的设计时间执行方法700。
在方法700的702处,建立第一参考序列,利用该第一参考序列将在一个或多个接收列处接收到的信号与触摸检测条件相关。可以以各种合适的方式建立第一参考序列;在一些示例中,可以基于匹配滤波器设计和/或白噪声条件来建立第一参考序列。对于一些场景,第一参考序列可以等同于用于驱动一个或多个传送行的激励序列。此外,触摸检测条件可以包括任何合适的数量和类型的条件;在一些示例中,所述条件可以包括确定性的(例如,确定性地检测到的触摸,确定性地确认的触摸的不存在)和不确定性的(例如,不能被确定性地确定的触摸的存在或不存在)触摸检测条件。
在方法700的704处,从候选参考序列的第一集合开始,其中候选参考序列的第一集合中的每一个候选参考序列与第一参考序列不同,通过将规则集应用于第一集合来减小候选参考序列的第一集合,以导出候选序列参考序列的相对较小的第二集合。例如,候选参考序列的第一集合可以包括与第一参考序列不同的所有候选参考序列。该规则集可以包括任何合适的数量和类型的规则,诸如不允许当在组合相关操作中使用时可能导致所接收到的信号的显著变化的参考序列、当在组合相关操作中使用时无法在不期望的频率范围内将噪声减少阈值量的参考序列等等的规则。
在方法700的706,对于候选参考序列的第二集合中的每个候选参考序列,计算组合参考序列的触摸检测性能分数。组合参考序列可以是第一参考序列和对其执行计算的至少该候选参考序列之和。因此,对于搜索要与第一参考序列一起使用的第二参考序列的情形,组合参考序列可以是两个参考序列之和。对于其中搜索要与第一参考序列一起使用的两个或更多候选参考序列的情形,组合参考序列可以是第一参考序列与该两个或更多参考序列中的每一个参考序列之和。触摸检测性能分数可以以各种合适的方式来定义;在一些示例中,计算性能分数可以包括使被测试的参考序列与信号相关、评估来自与被测试的参考序列的组合相关操作的输出的统计属性等。
在方法700的708处,接收电路的至少一部分被配置为:通过在与来自候选参考序列的第二集合中至少所选候选参考序列的组合相关操作中使用第一参考序列,将在一个或多个接收列处接收的信号与至少一个触摸检测条件相关。可以基于相应的触摸检测性能分数来选择所选候选参考序列——例如,使用所选候选参考序列针对组合参考序列计算的触摸检测性能分数。基于触摸检测性能分数的候选参考序列选择可以以各种合适的方式来执行;在一些示例中,选择计算出最高触摸检测性能分数的候选参考序列。在其他示例中,选择其中计算出高于阈值的触摸检测性能分数的候选参考序列,这可以使得一找到可接受的参考序列就能够截断候选参考序列搜索过程。如上所述,接收电路的至少一部分可以被配置成使用两个或更多所选候选参考序列来使信号相关,其中可以基于针对该两个或更多所选候选参考序列所计算的触摸检测性能分数来选择该两个或更多所选候选参考序列。
在一些实现中,可以针对触摸传感器矩阵中的不同接收列选择不同的候选参考序列。方法700因此可以在因接收列而异的基础上执行,例如,其可以部分地补偿触摸传感器输出跨两个或更多接收列的变化。
在一些实施例中,本文中描述的方法和过程可以与一个或多个计算设备的计算系统绑定。具体而言,这样的方法和过程可被实现为计算机应用程序或服务、应用编程接口(API)、库和/或其他计算机程序产品。
图8示意性地示出了可执行上述方法和过程中的一个或多个的计算系统800的非限制性实施例。以简化形式示出了计算系统800。计算系统800可采取以下形式:一个或多个个人计算机、服务器计算机、平板计算机、家庭娱乐计算机、网络计算设备、游戏设备、移动计算设备、移动通信设备(例如,智能电话)、可穿戴设备和/或其他计算设备。
计算系统800包括逻辑机802和存储机804。计算系统800可任选地包括显示子系统806、输入子系统808、通信子系统810和/或在图8中未示出的其他组件。
逻辑机802包括被配置成执行指令的一个或多个物理设备。例如,逻辑机可被配置成执行作为以下各项的一部分的指令:一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、组件、数据结构、或其他逻辑构造。这种指令可被实现以执行任务、实现数据类型、转换一个或多个组件的状态、实现技术效果、或以其他方式得到期望结果。
逻辑机可包括被配置成执行软件指令的一个或多个处理器。作为补充或替换,逻辑机可包括被配置成执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机。逻辑机的处理器可以是单核或多核,且在其上执行的指令可被配置为串行、并行和/或分布式处理。逻辑机的各个组件可任选地分布在两个或更多单独设备上,这些设备可以位于远程和/或被配置成进行协同处理。逻辑机的各方面可由以云计算配置进行配置的可远程访问的联网计算设备来虚拟化和执行。在一个示例中,逻辑机可以包括用于触摸传感器矩阵的控制器。例如,该控制器可以可操作以执行由存储机保持的指令以使用激励序列来驱动触摸传感器矩阵的至少一个传送行,在至少一个接收列接收由驱动该至少一个传送行带来的所接收到的信号,将所接收到的信号与两个或更多参考序列中的每一个参考序列相关,将来自所接收到的信号与各个参考序列的每个相关的每个结果相组合以确定组合相关值,组合相关值通过将所接收到的信号与该两个或更多参考序列的组合相关来确定,以及基于组合相关值标识至少一个触摸检测条件。
存储机804包括被配置成保持可由逻辑机执行以实现此处所述的方法和过程的指令的一个或多个物理设备。在实现这些方法和过程时,可以变换存储机804的状态(例如,保存不同的数据)。
存储机804可以包括可移动和/或内置设备。存储机804可包括光学存储器(例如,CD、DVD、HD-DVD、蓝光盘等)、半导体存储器(例如,RAM、EPROM、EEPROM等)和/或磁存储器(例如,硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等)等等。存储机804可包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和/或内容可寻址设备。
存储机804包括一个或多个物理设备。然而,本文描述的指令的各方面可替换地通过不由物理设备在有限时长内持有的通信介质(例如,电磁信号、光信号等)来传播。
逻辑机802和存储机804的各方面可被一起集成到一个或多个硬件逻辑组件中。这些硬件逻辑组件可包括例如现场可编程门阵列(FPGA)、程序和应用专用的集成电路(PASIC/ASIC)、程序和应用专用的标准产品(PSSP/ASSP)、片上系统(SOC)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
术语“模块”、“程序”和“引擎”可用于描述被实现为执行一个特定功能的计算系统800的一方面。在某些情况下,可以通过执行由存储机802所保持的指令的逻辑机804来实例化模块、程序或引擎。将理解,不同的模块、程序、和/或引擎可以从相同的应用、服务、代码块、对象、库、例程、API、函数等实例化。类似地,相同的模块、程序和/或引擎可由不同的应用、服务、代码块、对象、例程、API、功能等来实例化。术语“模块”、“程序”和“引擎”意在涵盖单个或成组的可执行文件、数据文件、库、驱动程序、脚本、数据库记录等。
如本文使用的服务摂是跨多个用户会话可执行的应用程序。服务可用于一个或多个系统组件、程序和/或其他服务。在某些实现中,服务可以在一个或多个服务器计算设备上运行。
在被包括时,显示子系统806可用于呈现由存储机804保持的数据的视觉表示。此视觉表示可采用图形用户界面(GUI)的形式。由于本文所描述的方法和过程改变了由存储机保持的数据,并由此变换了存储机的状态,因此同样可以转变显示子系统806的状态以视觉地表示底层数据的改变。显示子系统806可包括使用实质上任何类型的技术的一个或多个显示设备。可将此类显示设备与逻辑机802和/或存储机804组合在共享封装中,或者此类显示设备可以是外围显示设备。
当被包括时,输入子系统808可包括诸如键盘、鼠标、触摸屏或游戏控制器等一个或多个用户输入设备或者与这些用户输入设备对接。在一些实施例中,输入子系统可以包括或相接于所选择的自然用户输入(NUI)部件。这样的部件可以是集成式的或者是外设,并且输入动作的转换和/或处理可以在板上或板下处理。示例NUI部件可包括用于语言和/或语音识别的话筒;用于机器视觉和/或姿势识别的红外、色彩、立体显示和/或深度相机;用于运动检测和/或意图识别的头部跟踪器、眼睛跟踪器、加速计和/或陀螺仪;以及用于评估脑部活动的电场感测部件。
当包括通信子系统810时,通信子系统800可被配置成将计算系统1700与一个或多个其他计算设备通信地耦合。通信子系统810可包括与一个或多个不同通信协议兼容的有线和/或无线通信设备。作为非限制性示例,通信子系统可被配置成用于经由无线电话网络或者有线或无线局域网或广域网来进行通信。在一些实施例中,通信子系统可允许计算系统800经由诸如互联网这样的网络将消息发送至其他设备以及/或者从其他设备接收消息。
另一示例提供了一种方法,包括建立第一参考序列,使用所述第一参考序列将在一个或多个接收列处接收的信号与触摸检测条件相关,从候选参考序列的第一集合开始,其中候选参考序列的所述第一集合中的每一个候选参考序列与第一参考序列不同,通过将规则集应用于所述第一集合来减小所述候选参考序列的第一集合,以便导出候选参考序列的相对较小的第二集合,针对所述候选参考序列的第二集合中的每个候选参考序列,计算组合参考序列的触摸检测性能分数,所述组合参考序列为所述第一参考序列和针对其执行所述计算的至少所述候选参考序列之和,以及将接收电路的至少一部分配置成:通过在与来自所述候选参考序列的第二集合的至少所选候选参考序列的组合相关操作中使用第一参考序列,来将在所述接收列中的一个或多个处接收的信号与所述触摸检测条件的至少一个相关,所述所选候选参考序列是基于相应的触摸检测性能分数来选择的。在这种示例中,所述组合参考序列可替代地或附加地包括来自所述候选参考序列的第二集合的附加候选参考序列,所述附加候选参考序列不同于所述第一参考序列和所述所选候选参考序列。在这种示例中,所述接收电路的所述部分可替代地或附加地被配置成通过在所述组合相关操作中将所述附加候选参考序列连同所述第一参考序列及所述所选候选参考序列一起使用,来将所述信号与所述至少一个触摸检测条件相关。在这种示例中,所述第一参考序列可替代地或附加地是基于用于驱动一个或多个传送行的激励序列来建立的。在这种示例中,所述规则集可替代地或附加地包括通过改变所述第一参考序列的至少一个脉冲的中间部分中的至少一个比特来排除从所述第一参考序列导出的候选参考序列的规则。在这种示例中,所述规则集可替代地或附加地包括通过改变所述第一参考序列的至少一个脉冲的尾部处的至少一个比特来允许从所述第一参考序列导出的候选参考序列的规则。在这种示例中,所述规则集可替代地或附加地包括排除当在所述组合相关操作中使用时无法将非期望频率范围内的噪声减少阈值量的候选参考序列的规则。在这种示例中,所述规则集可替代地或附加地包括通过改变所述第一参考序列的至少一个脉冲的头部处的至少一个比特来排除从所述第一参考序列导出的候选参考序列的规则。在这种示例中,所述第一参考序列和所述至少一个所选候选参考序列可替代地或附加地是相等长度的。在这种示例中,所述第一参考序列和所述至少一个所选候选参考序列可替代地或附加地包括相等数量的脉冲。在这种示例中,所述第一参考序列和所述至少一个所选候选参考序列中的每个对应的脉冲对在时间上对齐。在这种示例中,所述第一参考序列和所述至少一个所选候选参考序列可替代地或附加地是数字的。以上描述的示例中的任何一个或全部可按任何合适的方式被组合在各实现中。
另一示例提供了一种系统,包括具有至少一个传送行和至少一个接收列的触摸传感器矩阵,处理器,以及存储机,所述存储机包括能够由所述处理器执行以执行以下操作的指令:用激励序列驱动所述触摸传感器矩阵的至少一个传送行;在至少一个接收列处接收由所述至少一个传送行的驱动带来的所接收到的信号,将所述接收到的信号与两个或更多参考序列中的每一个参考序列相关,将来自所述接收到的信号与各个参考序列的每个相关的每个结果进行组合以确定组合相关值,所述组合相关值是通过将所述接收到的信号与所述两个或更多参考序列的组合相关来等效地确定的,以及基于所述组合相关值标识至少一个触摸检测条件。在这种示例中,所述两个或更多参考序列可替代地或附加地是至少部分相关的。在这种示例中,所述两个或更多参考序列可替代地或附加地是二进制的。在这种示例中,所述两个或更多参考序列的组合可替代地或附加地是非二进制的。在这种示例中,所述两个或更多参考序列的第一参考序列可替代地或附加地是所述激励序列。以上描述的示例中的任何一个或全部可按任何合适的方式被组合在各实现中。
另一示例提供了一种系统,包括多个传送行,每个传送行被附接到相应的驱动器,所述驱动器被配置成用激励序列来驱动该传送行,多个接收列,每个接收列被配置成在该接收列处接收由至少一个被驱动的传送行带来的所接收到的信号,多个接收器,每个接收器被附接到相应的接收列,每个接收器具有两个或更多相关器,每个相关器被配置成将所述接收到的信号与各个参考序列相关,以及组合器,所述组合器被配置成将来自每个相关器的每个结果进行组合以确定组合相关值,所述组合相关值是通过将所述接收到的信号与所述两个或更多参考序列的组合进行相关来等效地确定的,控制器,所述控制器被配置成基于所述组合相关值标识至少一个触摸检测条件。在这种示例中,所述两个或更多参考序列可替代地或附加地是二进制的。在这种示例中,所述两个或更多参考序列的组合可替代地或附加地是非二进制的。在这种示例中,所述两个或更多参考序列的第一参考序列可替代地或附加地是所述激励序列在这种示例中,所述两个或更多参考序列的第二参考序列可替代地或附加地是从所述第一参考序列中导出的。以上描述的示例中的任何一个或全部可按任何合适的方式被组合在各实现中。
本文描述的配置和/或方式本质是示例性的,这些具体实施例或示例不应被视为限制性的,因为许多变体是可能的。本文描述的具体例程或方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个。如此,所示和/或所述的各种动作可以以所示和/或所述顺序、以其他顺序、并行地执行,或者被省略。同样,上述过程的次序可以改变。
本公开的主题包括本文公开的各种过程、系统和配置以及其他特征、功能、动作和/或性质的所有新颖和非显而易见的组合和子组合,以及其任何和所有等同物。
Claims (22)
1.一种触摸输入检测方法,包括:
建立第一参考序列,使用所述第一参考序列将在一个或多个接收列处接收的信号与触摸检测条件相关;
从候选参考序列的第一集合开始,其中候选参考序列的所述第一集合中的每一个候选参考序列与第一参考序列不同并且是针对不同噪声条件设计的,通过将规则集应用于所述第一集合来减小所述候选参考序列的第一集合,以便导出候选参考序列的相对较小的第二集合;
针对所述候选参考序列的第二集合中的每个候选参考序列,计算组合参考序列的触摸检测性能分数,所述组合参考序列为所述第一参考序列和针对其执行所述计算的至少所述候选参考序列之和;以及
将接收电路的至少一部分配置成:通过在与来自所述候选参考序列的第二集合的至少所选候选参考序列的组合相关操作中使用所述第一参考序列,来将在所述接收列中的一个或多个处接收的信号与所述触摸检测条件的至少一个相关,所述所选候选参考序列是基于相应的触摸检测性能分数来选择的。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述组合参考序列还包括来自所述候选参考序列的第二集合的附加候选参考序列,所述附加候选参考序列不同于所述第一参考序列和所述所选候选参考序列,以及
其中所述接收电路的所述部分被配置成:通过在所述组合相关操作中将所述附加候选参考序列连同所述第一参考序列及所述所选候选参考序列一起使用,来将所述信号与所述至少一个触摸检测条件相关。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一参考序列是基于用于驱动一个或多个传送行的激励序列来建立的。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述规则集包括通过改变所述第一参考序列的至少一个脉冲的中间部分中的至少一个比特来排除从所述第一参考序列导出的候选参考序列的规则。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述规则集包括通过改变所述第一参考序列的至少一个脉冲的尾部处的至少一个比特来允许从所述第一参考序列导出的候选参考序列的规则。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述规则集包括排除当在所述组合相关操作中使用时无法将非期望频率范围内的噪声减少阈值量的候选参考序列的规则。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述规则集包括通过改变所述第一参考序列的至少一个脉冲的头部处的至少一个比特来排除从所述第一参考序列导出的候选参考序列的规则。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一参考序列和所述至少一个所选候选参考序列是相等长度的。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一参考序列和所述至少一个所选候选参考序列包括相等数量的脉冲。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一参考序列和所述至少一个所选候选参考序列中的每个对应的脉冲对在时间上对齐。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一参考序列和所述至少一个所选候选参考序列是数字的。
12.一种触摸输入检测系统,包括:
具有至少一个传送行和至少一个接收列的触摸传感器矩阵;
处理器;以及
存储机,所述存储机包括能够由所述处理器执行以执行以下操作的指令:
对于所述至少一个传送行和所述至少一个接收列:
用激励序列驱动所述至少一个传送行;
在所述至少一个接收列处接收由所述至少一个传送行的驱动带来的所接收到的信号;
将所述接收到的信号与两个或更多参考序列中的每一个参考序列相关,所述两个或更多参考序列中至少包括基于所接收到的信号的预期来设计的第一参考序列以及针对不同噪声条件设计的至少一个第二参考序列;
将来自所述接收到的信号与各个参考序列的每个相关的每个结果进行组合以确定组合相关值,所述组合相关值是通过将所述接收到的信号与所述两个或更多参考序列的组合相关来等效地确定的;以及
基于所述组合相关值标识至少一个触摸检测条件。
13.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述两个或更多参考序列是至少部分相关的。
14.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述两个或更多参考序列是二进制的。
15.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述两个或更多参考序列的所述组合是非二进制的。
16.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述两个或更多参考序列的第一参考序列是所述激励序列。
17.一种触摸输入检测系统,包括:
多个传送行,每个传送行被附接到相应的驱动器,所述驱动器被配置成用激励序列来驱动该传送行;
多个接收列,每个接收列被配置成在该接收列处接收由至少一个被驱动的传送行带来的所接收到的信号;
多个接收器,每个接收器被附接到相应的接收列,每个接收器具有两个或更多相关器,每个相关器被配置成将所述接收到的信号与各个参考序列相关,所述参考序列中至少包括基于所接收到的信号的预期来设计的第一参考序列以及针对不同噪声条件设计的至少一个第二参考序列,以及组合器,所述组合器被配置成将来自每个相关器的每个结果进行组合以确定组合相关值,所述组合相关值是通过将所述接收到的信号与所述两个或更多参考序列的组合进行相关来等效地确定的;以及
控制器,所述控制器被配置成基于所述组合相关值标识至少一个触摸检测条件。
18.根据权利要求17所述的系统,其特征在于,所述两个或更多参考序列是二进制的,以及
其中所述两个或更多参考序列的所述组合是非二进制的。
19.根据权利要求17所述的系统,其特征在于,所述两个或更多参考序列的第一参考序列是所述激励序列。
20.根据权利要求17所述的系统,其特征在于,所述两个或更多参考序列中的第二参考序列是从所述第一参考序列中导出的。
21.一种具有指令的计算机可读存储介质,当所述指令被执行时使得机器执行如权利要求1-11中任一项所述的触摸输入检测方法。
22.一种计算机系统,包括用于执行如权利要求1-11中任一项所述的触摸输入检测方法的装置。
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