CN109983427A - 基于噪声估计选择相关参考 - Google Patents

基于噪声估计选择相关参考 Download PDF

Info

Publication number
CN109983427A
CN109983427A CN201780068381.9A CN201780068381A CN109983427A CN 109983427 A CN109983427 A CN 109983427A CN 201780068381 A CN201780068381 A CN 201780068381A CN 109983427 A CN109983427 A CN 109983427A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reference sequences
capacitance signal
touch sensor
noise
subsequent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780068381.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109983427B (zh
Inventor
T·乔
J·韦斯特许斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microsoft Technology Licensing LLC
Original Assignee
Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microsoft Technology Licensing LLC filed Critical Microsoft Technology Licensing LLC
Publication of CN109983427A publication Critical patent/CN109983427A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109983427B publication Critical patent/CN109983427B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182—Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383—Signal control means within the pointing device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164—Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0441—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using active external devices, e.g. active pens, for receiving changes in electrical potential transmitted by the digitiser, e.g. tablet driving signals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0442—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using active external devices, e.g. active pens, for transmitting changes in electrical potential to be received by the digitiser
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/038—Indexing scheme relating to G06F3/038
    • G06F2203/0384—Wireless input, i.e. hardware and software details of wireless interface arrangements for pointing devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04108—Touchless 2D- digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface without distance measurement in the Z direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

本文公开了涉及降低接收到的信号中的噪声的各示例。一示例提供了一种方法，包括：经由输入设备的一个或多个电极接收电容信号，针对为相应电容信号条件设计的两个或更多个参考序列中的每一个，将电容信号与参考序列相关，以及标识两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列，该特定一个参考序列在与电容信号相关时产生最高噪声抗扰度。该方法可进一步包括将所标识的参考序列与后续电容信号相关，从而接收在后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。

Description

基于噪声估计选择相关参考
背景
一些设备通过执行电容感测来实现对用户输入的接收。例如，触摸传感器可检测电容方面的变化以标识人类手指的存在。触摸传感器还可经由电容信令与有源触控笔通信。然而，由触摸传感器和有源触控笔接收的电容信号可包括来自周围环境、邻近显示设备和电源、和/或其他源的噪声。
附图简述
图1示出了示例触摸传感器。
图2示出了示例单元内触摸传感器。
图3示出了示例有源触控笔。
图4示出了接收逻辑的示例实现。
图5示出了示例同步序列的频率响应。
图6示出了示例参考序列的频率响应。
图7示出了触摸传感器的示例触摸帧。
图8示出了触摸传感器的另一示例触摸帧。
图9示出了例示降低在输入设备处接收到的信号中的噪声的示例方法的流程图。
图10示出了示例计算设备的框图。
详细描述
如上文所描述的，一些设备通过执行电容感测来实现对用户输入的接收。例如，触摸传感器可通过检测因人类手指邻近触摸传感器导致的电容变化来标识人类手指的存在。触摸传感器还可经由电容信令与有源触控笔通信。在双向通信的一个示例中，触摸传感器可传送使得触控笔能够确定其相对于触摸传感器的位置的电容信号，并可从触控笔接收有关触控笔状态(例如，电池电平、按钮状态)的电容信号。然而，由触摸传感器和触控笔两者接收的电容信号可能包括大量噪声，这可能会对嵌入所述信号中的信息造成无法接受的破坏。
各种源可能会在电容信令中导致噪声。此类源可包括主电源系统、无线电和/或电视广播、开关模式电源、和显示设备(例如，当其与触摸传感器邻近或与触摸传感器一起集成时)。由于这些噪声源和其他噪声源的普遍存在，以及它们产生的信号衰减，已经开发了用于降低电容信令中的噪声的各种方式。
在一个实现中，针对特定噪声源和/或噪声条件设计的参考序列被用在用于电容感测的基于相关性的方案中。在基于相关性的方案中，接收到的信号(例如，经由互相关函数)与参考序列相关，从而产生接收到的信号的输出反射。例如，输出可以是数字，将该数字与阈值比较以确定输入机制是否邻近触摸传感器。参考序列可被设计以处理特定频带中的噪声，使得当与包括在该频带中的噪声的信号相关时，在相关输出中降低此类噪声。然而，噪声降低仅限于为其设计参考序列的频带。此外，参考序列通常在其用于运行时操作期间之前被指定，例如，在使用该参考序列的设备的设计时期间将其固定。如此，使用参考序列的相关不能适应典型使用环境中的噪声的一般动态特性。虽然参考序列可在某些操作条件下提供期望的噪声降低，但是在其他操作条件下可能会导致噪声降低不足。类似的限制可能与将触摸传感器激励序列(例如，时变电压)用作参考序列相关联，特别是在噪声驻留于激励序列的频带中的情况下。
因此，本文公开了通过标识在与电容信号相关的两个或更多个参考序列中产生最高噪声抗扰度的参考序列来降低电容信号中的噪声的实现。所标识的参考序列可然后与后续电容信号相关，从而接收后续电容信号中的信息。相对于使用在运行时操作之前指定的参考序列而不评估其噪声抗扰度的方案，可以以经降低的噪声水平来获得后续电容信号中的信息。以此方式，信号相关可在设备运行时期间动态地适应并且使用最适合于即时噪声条件的参考序列来执行相关。如下文进一步详细描述的，可在触摸传感器和/或有源触控笔处执行对在相关中产生最高噪声抗扰度的参考序列的标识。
图1示出了示例电容触摸传感器100。触摸传感器100是输入设备的一个示例，在该输入设备处可评估参考序列噪声抗扰度以降低在触摸传感器处接收到的电容信号中的噪声。触摸传感器100包括采用与接收列104垂直地间隔开的传送行102的形式的多个电极。传送行102与接收列104的每个垂直交点形成诸如节点106之类的对应节点，其电属性(例如，电容)可被测量以检测触摸和/或其他输入。触摸传感器100因此表示触摸感测的互电容方案，其中分析各电极之间的相对电属性。虽然出于简明起见，在图1中示出了三个传送行302和三个接收列304，但是触摸传感器100可包括任何合适数量的传送行和接收列，其例如可以在一百或一千的量级上。
每个传送行102被耦合到相应的驱动器108，该驱动器108被配置成利用激励序列驱动对应的发送行。激励序列可以采用时变电压的形式，即当被数字采样时，其包括脉冲序列。脉冲序列可包括二元值(例如，0或1、1或-1)，或者在其他实现中包括三个或更多个值。当应用于传送行102时，激励序列可在对应于传送行和接收列之间的节点的位置处的一个或多个接收列104处感生电流。由于电流可以与它们对应节点的电容成比例，因此电流测量可能能够测量它们的对应电容。在接收列上(以及在被配置成接收本文所描述的感生电流的其他电极上)感生的电流本文中被称为“电容信号”，并且可对其进行分析以评估节点电容，并从而检测触摸输入以及其他可能的操作。为此，每个接收列104被耦合到相应的接收机110。如下面参考图4进一步详细描述的，每个接收机110可包括用于对电容信号进行采样并将电容信号与参考序列相关以标识具有最高噪声抗扰度的特定参考序列的电路系统。触摸传感器100中的一组接收机110被统一指定为接收逻辑111。在一些实现中，可以按时间顺序的方式执行上文所描述的对传送行102的驱动和对接收列104的接收。例如，可顺序地驱动触摸传感器100中的每个传送行102，其中针对每个经驱动的传送行，在所有接收列104处接收所产生的电容信号。在接收电容信号时，接收列104可被保持在恒定电压(例如，接地)。对所有传送行102的完整扫描在本文中可被称为“触摸帧”，但是在其他示例中，触摸帧可以指驱动传送行的子集和/或接收接收列104的子集。如下面进一步详细描述的，电容信号可在接收列104处被接收，而传送行102在触摸传感器100的非驱动时段期间不被驱动。可分析此类电容信号以确定在选择具有所需的噪声抗扰度的参考序列时的噪声条件。
将理解，触摸传感器100是作为示例提供的，并且可采用其他操作的形式和模式。例如，虽然图1中示出了矩形网格布置，但是电极可采用其他几何布置(例如，菱形图案、网)。替换地或附加地，各电极可采取非线性几何尺寸(例如，弯曲或之字形(zigzag)几何尺寸)，这可使得由电极对底层显示器的遮挡造成的显示伪像(例如，混叠，莫尔图案)的可察觉性最小化。此外，虽然触摸传感器100在本文中被描述成包括取向为水平传送行102和垂直接收列104的电极，但可应用任何合适的取向。例如，电极行可以改作垂直取向(例如，作为列)，而电极列水平取向(例如，作为行)。其他取向(包括非直线取向)也是可能的。作为另一示例，一个或多个电极可相对于水平和/或垂直轴以倾斜角度取向。
作为可评估参考序列噪声抗扰度以降低电容信号中的噪声的输入设备的另一示例，图2示出了示例单元内触摸传感器200。触摸传感器200可与显示设备集成，使得经集成的触敏显示设备的一个或多个组件被配置成用于显示输出和输入感测功能两者。作为显示设备是液晶显示(LCD)设备的特定示例，相同的物理电气结构可被用于电容感测和用于确定在液晶材料中旋转偏振以形成显示图像的场这两者。然而，替换或附加组件可被用于显示和输入感测功能。此外，构想了其中触摸传感器200被配置为单元上触摸传感器(例如，直接设置在显示设备上)，或者既不是单元上触摸传感器也不是单元内触摸传感器的实现。
触摸传感器200包括多个电极(例如，电极202)，每个电极被配置成通过接收电容信号来检测触摸和/或其他输入。例如参考单元内和单元上实现，多个电极在本文中被称为多个“感测点(sensel)”。为了实现感测点充电和接收所得的输出，感测点可操作地耦合到驱动逻辑204和接收逻辑206。经由驱动逻辑204，可利用激励序列选择性地驱动每个感测点，并且经由接收逻辑206，分析由此类驱动感生的电荷以执行输入感测。触摸传感器200因此表示触摸感测的自电容方案，其中测量感测点本身(而非相对于触摸传感器中的另一电极)的电气属性。除了上面描述的触摸传感器100中的感生电流之外，积聚在感测点上的电荷是电容信号的另一示例，其可以与参考序列相关以标识输入机制、评估噪声条件、和/或执行其他操作。由于触摸传感器200的典型实现中包括相对大量的感测点，为简单/清楚起见，图2中示出了有限数量的感测点。下面描述的各示例构想了其中触摸传感器200包括20000个感测点的特定配置——例如，当在大规格显示设备中实现时。然而，触摸传感器200可包括任何合适数量的感测点。
在诸如上文所参考的具有20000个感测点的示例中，各感测点可被布置成100行和200列。虽然可能希望通过同时测量每个感测点处的电容来最大化感测频率，但这将需要提供大量的处理和硬件资源。特别地，接收逻辑206中的20000个接收机将需要在每个感测点处执行全粒度、同时的自电容测量。如此，可能需要采用部分粒度、多路复用的自电容测量方案来降低接收逻辑206的体积。具体而言，如下文所描述的，在触摸帧的过程中，可经由时间多路复用，将一次只能服务触摸传感器的一部分的接收逻辑依次连接到触摸传感器的不同部分，以服务整个触摸传感器200。
图2例示了触摸传感器200中的部分粒度自电容测量的一个示例方案。在此方案中，感测点被分组为水平带210A-210J，水平带210A-210J各自具有十行感测点。自电容测量经由多路复用器212进行临时多路复用，其中在触摸帧中为每个带210分配相应的测量时隙。因此，接收逻辑206可包括多个接收机，其等于给定带210中感测点的数量——例如，2000个接收机。例如，各接收机可在第一时隙中被连接到一个带，然后在下一个时隙中被连接到另一个带，并依此类推。将理解，上述分组、带、感测点数量等只反映了许多可能实现中的一种。不同数量的感测点可被使用；分组的形状和布置可能与所描绘的示例不同；等等。此外，类似的多路复用可被用于驱动多个感测点，使得各感测点被布置于在触摸帧的对应时隙中被分别驱动的各子集中。
触摸传感器200可采用各种驱动模式来影响感测点操作。在一种驱动模式中，可驱动全部感测点以执行输入感测，这可以简化驱动逻辑204。此外，驱动逻辑204可在驱动模式期间应用单个激励序列、在驱动模式期间应用不同激励序列、或可采用具有不同激励序列的多个驱动模式。
在一些实现中，触摸传感器200可选择性地以“全部搜索”模式和“局部搜索”模式操作。全部搜索指的是在单个触摸帧的过程中的操作，其导致整个触摸传感器200被扫描以供输入。局部搜索指的是在一触摸帧中仅对触摸传感器200的一部分执行操作。全部搜索可标识输入机制(例如，人类手指、有源触控笔)的位置。例如，参考上文描述的多路复用方案，全部搜索可标识输入机制所驻留的各带210中的一者(和/或输入机制的x/y位置)。对于某些类型的输入机制，对此带的标识可提示在带中采用局部搜索的形式的进一步处理。对于有源触控笔，触摸传感器200可使用局部搜索的至少一部分来监听来自触控笔的传输，诸如有关触控笔状态信息的传输(例如，固件版本、电池电平、按钮状态、尖端力/压力、标识信息)。以此方式，触摸传感器200可降低处理资源和消耗的功率以促进与触控笔的交互。在一些示例中，触摸传感器200可接收在由全部搜索标识的带210中的一个触摸帧内的多个局部搜索中的触控笔传输，从而增加触控笔扫描/通信速率并降低触控笔交互延迟。
虽然经由单个全部搜索标识具有触控笔存在的带210可能会提示在此带中进行局部搜索，但在其他实现中，局部搜索可能会在对每个带进行全部搜索之后发生，以使跨整个触摸传感器200的全部搜索的结果得以在局部搜索之前被考虑。作为接收触控笔传输的替换或补充，由于输入机制可能会在全部搜索和局部搜索之间发生移动，故而触摸传感器200可执行局部搜索以相对于在先前全部搜索中确定的输入机制的先前位置来更新该输入机制的位置。此外，对于其中全部搜索揭示输入机制的粗略或不精确位置的各示例，局部搜索可以细化经由全部搜索确定的粗略位置。
在一些示例中，有源触控笔可被配置成与触摸传感器200交互。为了确定有源触控笔相对于触摸传感器的位置，有源触控笔可接收由触摸传感器的输出感生的电容信号。然而，当在对整个触摸传感器200施加共同激励序列的驱动模式下操作时，由于触摸传感器在其表面上看起来相同，故而有源触控笔可能无法确定其相对于触摸传感器的位置。因此，触摸传感器200可采用在其中将两个或更多个不同的激励序列应用于多个感测点的驱动模式。作为参考上文描述的复用方案的特定示例，触摸传感器200可将相应的激励序列应用于每个带210。这可允许有源触控笔确定其邻近的特定带210，并作为响应，将定位序列传送到触摸传感器200。触摸传感器200可然后接收定位序列并在其带210中执行局部搜索，以确定有源触控笔在该带中的特定x/y坐标。
作为可评估参考序列噪声抗扰度以降低电容信号中的噪声的输入设备的另一示例，图3示出了示例有源触控笔300。例如，触控笔300可与触摸传感器100和/或触摸传感器200交互。为此，触控笔300包括电极尖端302，电容信号可通过该电极尖端例如以静电场的形式被传送和/或接收。通过电极尖端302接收的电容信号可被路由到接收逻辑304，接收逻辑304可将电容信号与参考序列相关以接收触摸传感器通信、评估噪声条件、和/或执行其他操作。当触控笔被配置为与传送多个激励序列的触摸传感器(例如，触摸传感器200)交互以使得触控笔300能够对触摸传感器的表面进行空间区分，接收逻辑304可以(例如，同时)将电容信号与针对每个激励序列设计的参考序列相关。
触控笔300进一步包括用于传送电容信号的传送逻辑306。具体而言，传送逻辑306可导致激励序列施加到电极尖端302，这可能会在邻近的触摸传感器处感生电容信号。逻辑机器308执行由存储机器310保持的指令以实现本文描述的方案。诸如电池之类的电源312向触控笔300的组件提供电力。未在图3中示出的替换或附加组件可被包括在触控笔300中，包括但不限于一个或多个按钮、电极端、布置在触控笔主体中的一个或多个电极、以及用于确定与电极尖端302的偏转相关联的力的力传感器。
根据以上所述，本系统和方法实现接收逻辑以对电容信号进行采样和相关以确定参考序列噪声抗扰度。此类接收逻辑可在触摸传感器、有源触控笔、或其他输入设备中实现。图4示出了接收逻辑400的示例实现，其被配置为对电容信号进行采样和相关。接收逻辑400可被实现在触摸传感器100(例如，接收逻辑111)、触摸传感器200(例如，接收逻辑206)、和/或有源触控笔300(例如，接收逻辑304)中。在所描绘的示例中，接收逻辑400被耦合到三个电极402A-C。当被实现在触摸传感器中时，电极402A-C可以是被包括在触摸传感器中的一些电极，然而当被实现在有源触控笔中时，接收逻辑可被配置成仅有电极402A-C中的一者，而省略其他电极。例如，当被实现在有源触控笔300中时，接收逻辑400可被配置成仅与电极402A耦合，该电极402A可对应于电极尖端302。然而，接收逻辑400可被耦合到任何合适数量的电极，包括有源触控笔中的多个电极。
每个电极402被耦合到相应的接收机404，使得可对接收到的电容信号进行采样并将其与参考序列相关。为此，每个接收机404包括用于对电容信号进行采样的模数转换器(ADC)406。例如，ADC 406可通过从模拟电容信号生成比特序列来执行采样。每个接收机404进一步包括用于将采样到的电容信号与多个参考序列相关的相关逻辑408。图4示出了在相关逻辑408中包括n个参考序列410A-N，其中n可以采用任何合适的整数值。如下面进一步详细描述的，每个参考序列410被设计用于相应的电容信号条件。因此，将电容信号与两个或更多个参考序列410相关可使得能够标识最适合于接收逻辑400所经受的即时电容信号条件的特定参考序列。换言之，可选择优选的参考序列以供将来使用。更具体而言，在选择之后，相关逻辑408可将后续电容信号与所标识的参考序列相关。这可增加相关输出的SNR，从而降低接收侧噪声感生的误差。
对参考序列410的评估可以按各种方式被执行。在一个示例中，每个接收机404的相关逻辑408被配置成在任何给定时间利用对应的参考序列410执行单个相关，以使得为参考序列410A-N的每个相关提供相应的时隙。在另一示例中，两个或更多个接收机404可被耦合到电极402，以实现在此电极处接收的电容信号的多个同时相关。在又一示例中，可跨不同电极402执行多个同时相关。具体而言，耦合到电极402A的接收机404A可在时隙期间使用参考序列410A执行相关，并且耦合到电极402B的接收机404B可在相同时隙期间使用参考序列410B执行相关。由于电极402A与402B空间邻近，可假设在每个电极处接收到的电容信号彼此之间的差异足以忽略不计，以使得能够将它们作为公共电容信号来进行处理。这也可以是时间复用的情形(即，当电容信号在时间上紧密相关时)，特别是在相同电极处或空间邻近的电极处时，它们可能被视为公共电容信号来进行处理。在与多个电极同时相关的情况下，上述示例可被扩展到三个或更多个空间邻近的电极，和/或仍被认为空间邻近的非毗邻电极组。当以此方式实现时，在空间邻近的电极组中提供的参考序列可能不重复——即，该组中的一个电极所采用的参考序列可能不可用于该组中的任何其他电极。然而，构想了在电极组之间共享参考序列的实现。
如上文所描述的，每个参考序列410可被设计用于相应的电容信号条件。电容信号条件可能与噪声有关。例如，为其设计了参考序列410的电容信号条件可包括其中参考序列被设计为降低噪声的频带。为了以此方式例示参考序列设计，图5示出了示例同步序列的频率响应500。例如，同步序列可以是由触摸传感器传送的供有源触控笔接收的序列，其使得触控笔能够获得触摸传感器的触摸帧扫描序列的时序的知识。虽然适合于同步，但该序列可能不足以降低特定频带中的噪声；如图5所示，同步序列的频率响应500在50kHz和450kHz之间相对平坦。当被数字采样时，同步序列可包括以下比特：{0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1}。
相反，图6示出了被设计用于降低特定频带中的噪声的示例参考序列的频率响应600。如图所示，频率响应600在大约200kHz和380kHz处相对最小，并且因此可降低在此范围内的噪声。相对于图5的序列，当与具有此类噪声的信号相关时，参考序列可将大约200kHz处的噪声抑制大约8dB，信号损失为1.74dB，从而使得SNR增加6.2dB。
继续参考图4，可对影响接收逻辑400的即时噪声条件进行评估，以标识最适合那些条件的参考序列410。接收逻辑400可经由将接收到的电容信号视为对即时噪声条件的指示来对此进行评估。为此，可在具有较低预期SNR(例如，低于阈值SNR)的预定时段期间定时发生对电容信号的接收。在此类时段期间接收到的电容信号可包括足够的噪声水平以使得能够对它们进行精确评估，而不会对期望信号造成无法接受的破坏(例如，期望的信号强度可能太弱以至于不能被测量或者可能小于阈值强度)。一种方案涉及在触摸传感器的电极未被有源驱动的时段期间的评估。这可确保或增加接收到的电容信号主要或更强烈地受到即时噪声条件影响的可能性。如下面参考图7和8进一步详细描述的，在其间接收噪声支配电容信号的时段可对应于触摸传感器的非驱动时段。以与在有源触控笔处对参考序列进行评估的情形类似的方案中，可在触控笔与被驱动的触摸传感器的电极充分间隔开时执行评估。因此，接收逻辑400可以使用在触摸传感器未被驱动的时间以及在触摸传感器被驱动的时间的两个期间感生的电容信号来评估噪声条件。
作为针对相应的电容信号条件进行设计的替换或补充，参考序列410中的一个或多个可基于用于驱动电容触摸传感器的激励序列来设计。例如，激励序列可被用于驱动触摸传感器100的传送行102和/或触摸传感器200的感测点。可基于激励序列设计参考序列410，使得每个参考序列与激励序列的区别在于单个对应值。对每个参考序列而言，每个参考序列410与激励序列的对应值不同的值可以是不同的。作为示例，基于二元激励序列s0生成以此方式设计的一组参考序列的函数可采用以下形式：对于i≠k，sk(i)＝s0(i)，否则sk(i)＝1–s0(i)。此函数生成单个比特与激励序列s0的相应比特不同的k个参考序列，其中随着索引i增加1时，单个不同比特的索引依次增加。例如，在s0＝{0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1}的情况下，函数生成s1＝{1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1}，s2＝{0,1,0,1,1,1,0,1,1,0,1}等。对于每个参考序列而言，针对假定值为1或-1的激励序列s0，另一示例生成函数可翻转相应比特的符号。无论其生成特性如何，基于激励序列设计的参考序列可借助于在生成过程期间降低它们对那些带的响应而固有地处理特定频带中的噪声。
构想了生成参考序列的其他方案。上述比特改变方案可替代地改变两个或更多个比特。此外，构想使用非二元激励和/或参考序列。在这些示例中，参考序列的一个或多个值可相对于其激励序列的对应值而改变。此外，不同的参考序列波形可被用于相关，包括但不限于同相和正交正弦波。在又一示例中，参考序列生成可包括在运行时操作期间动态确定参考序列。例如，经由利用两个或更多个参考序列的电容信号相关性评估的噪声条件可指示(诸)频带，其中可利用为这些频带设计的参考序列更彻底地降低噪声。例如，接收逻辑400或外部控制器可以按此方式在运行时期间动态地确定参考序列。如此，本文所使用的有关为一些条件设计的参考序列的“设计”可以指在设计时期间或在运行时操作期间两者中的设计。
对于以任何合适方式选择的参考序列410，相关逻辑408可将电容信号与每个参考序列相关。相关可采用任何合适的形式，诸如互相关或任何其他适当的相关机制。在一些实现中，接收机404可包括用于将所有参考的相关计算为组合的相关值的组件。此外，相关逻辑408可将电容信号划分为两个或更多个时间带，并且将电容信号的每个带与每个参考序列410相关。例如，可在存在脉冲噪声的情况下利用此方案。在此示例中，(例如，通过将参考序列410的对应值设置为零)可丢弃其中噪声高于阈值的电容信号的带。以此方式修改的参考序列410可保持与后续电容信号相关。
在如上文所描述的接收到电容信号之后，构想的系统/方法标识并选择产生最高噪声抗扰度的特定参考序列410。例如，所标识的参考序列410相对于其他参考序列而言可以是与电容信号中的噪声最不相关的参考序列。例如，对于一些相关函数(例如，互相关)，所标识的参考序列410可以是具有最低相关值的参考序列。以此方式，可标识与电容信号中的噪声最正交且不相关的特定参考序列410。对于其中针对激励序列执行相关的各示例，可标识与噪声最不相关但与激励序列高度相关的特定参考序列410。
对于针对所标识的即时噪声条件具有最高噪声抗扰度的特定参考序列410，相关逻辑408可将参考序列与用于标识参考序列的电容信号后续的电容信号相关。换言之，为即将到来的输入检测选择优选的参考序列。实际上，后续电容信号可包括有关输入设备条件的信息，诸如有关有源触控笔(例如，有源触控笔300)相对于触摸传感器(例如，触摸传感器100或200)的位置的信息。例如，接收逻辑400可被实现在触摸传感器中以标识具有最高噪声抗扰度的参考序列410，并然后使用该参考序列410接收来自有源触控笔的电容信号以确定其位置，诸如由上文描述的有源触控笔300传送的定位序列。对于其中在有源触控笔中实现接收逻辑400的示例，优选参考序列410可被触控笔用于获得对触摸传感器的触摸帧扫描序列的时序的知识，和/或用于经由由触摸传感器传送的序列，或者由触摸传感器的相应带(例如，带210)传送的一个或多个序列确定其位置。当被配置成与为每个带传送相应激励序列的触摸传感器交互时，有源触控笔可包括用于每个带的相应接收机，其中每个接收机被配置成使用针对每个带的相应参考序列来执行相关。
在一些示例中，可对每个参考序列410进行评估以确定当与电容信号(例如，噪声支配/非驱动时段信号)相关时该参考序列是否满足噪声抗扰度阈值。如果参考序列410在此相关中不满足噪声抗扰度阈值，则激励序列可被用于与携带有关输入设备条件的信息的后续电容信号的相关中。此类示例可反映其中没有替换参考序列410能将噪声降低到期望程度的场景，并且激励序列被用作检测的回退机制。
为了标识和选择优选参考序列410，图4示出了每个接收机中都包括比较器/选择器412。将接收机404A用作示例，比较器/选择器412可接收与每个参考序列410A-N相关联的输出，并可标识具有最高噪声抗扰度的特定参考序列。比较器/选择器412可然后使接收机404A利用所标识的参考序列410来执行与后续电容信号的相关。参考序列410与噪声抗扰度阈值的比较也可由比较器/选择器412执行。
如上文所描述的，本文的方法/系统可被构造成当预期到电容信号将被噪声支配(并且没有理想的信号)时，接收逻辑400对所述电容信号进行采样。当与触摸传感器连接使用时，可根据触摸传感器操作来选择电容信号。为了例示此类选择，图7示出了配置有传送行和接收列的触摸传感器的示例触摸帧700，诸如图1的触摸传感器100。触摸帧700开始于由触摸传感器传输同步信标702，以供被有源触控笔接收，诸如图3的有源触控笔300。如上文所描述的，同步信标使得有源触控笔能够获得有关触摸帧700的时序和触摸传感器处触摸扫描序列的知识，这可实现对触控笔位置的确定和对触控笔传输的接收。依次驱动触摸传感器的每个传送行704A-N，直到全部传送行A-N已被驱动(在一个或多个接收列处发生相应的接收)。在触摸帧700的末端，发生触控笔通信子帧706，其中可在触摸传感器处接收来自有源触控笔的传输(例如，尖端压力、电池电平等的通信)。在子帧706期间，全部接收列可被保持在固定电压处，同时传送行的驱动被抑制。
当有源触控笔300在子帧706期间邻近触摸传感器时，由于在有源触控笔300处感生的电容信号可反射噪声条件，并且相对不受传送行操作的影响，因此有源触控笔可使用在此子帧期间感生的电容信号对此类噪声条件进行采样。其中传送行操作被抑制的此类时段在本文中被称为“非驱动”时段，而其中传送行被驱动的时段在本文中被称为“驱动”时段。因此，在此示例中，有源触控笔被配置成通过在一个或多个非驱动时段期间执行参考序列和电容信号的相关来根据触摸帧700进行操作。然而，将理解，触摸传感器可在此类非驱动时段期间执行其自己的噪声采样。
作为另一示例，图8示出了触摸传感器的示例触摸帧800，其被配置成利用多个感测点进行自电容感测，诸如图2的触摸传感器200。触摸帧800开始于同步信标802，该同步信标802被配置成使触摸传感器与有源触控笔同步，如上文所描述的。信标802之后是在触摸传感器的带A中的全部搜索704A，其中采用触摸传感器带和/或x/y坐标形式的输入机制的位置如上所述地被标识。对位置的标识提示在所标识的带中进行局部搜索806A以接收来自该带中的输入机制的传输(作为更新和/或细化输入机制位置的替换或补充)。还执行分别提示局部搜索806B和806C的后续全部搜索804B和804C，也可以在触摸传感器的一个或多个其他带中执行附加的全部和/或局部搜索。
在触摸帧800中的一些非驱动时段期间，触摸传感器可抑制对感测点的驱动——例如，可将此类时段分配给从有源触控笔接收电容信号。图8描绘了一个此类示例，其中局部搜索806A的一部分808被指定为用于监听触控笔传输的非驱动时段。在部分808期间，有源触控笔，或触摸传感器，可基于在此部分期间接收到的电容信号对噪声条件进行采样。
在一些场景中，即使在一个或多个驱动时段期间，噪声采样也可完全不受期望信号的电极驱动的影响。例如，可将有源触控笔远离驱动电极(例如，感测点、传送行)的子集来放置，使得由有源触控笔或触摸传感器接收到的小于阈值的电容信号部分是由驱动电极的子集而感生的。在此情形下，并在具有被驱动电极的子集知识的情况下，有源触控笔或触摸传感器可在某种程度上确信接收到的信号主要受噪声影响的情况下，在此类驱动时段期间对噪声条件进行采样。
由于典型使用环境中噪声条件的动态特性，在操作期间输入设备所经受的噪声条件可能会变化。如此，输入设备的接收逻辑可被配置成在不同时间对即时噪声条件进行采样。在一些示例中，可以按触摸帧序列的每第n个帧对噪声条件进行采样，例如，每第五个触摸帧700或800。对于每第n个帧，接收逻辑可(1)经由一个或多个电极接收电容信号，(2)标识在与该电容信号相关时产生最高(或足够高)噪声抗扰度的特定参考序列，以及(2)将所标识的参考序列与该第n个帧之后的帧(例如，第n+m帧)中的后续电容信号相关，从而接收在后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。在其他示例中，接收逻辑可改变对噪声条件进行采样的频率(例如，响应于噪声条件的改变)和/或在其间对噪声条件进行采样的帧的时段。此外，接收逻辑可对跨一个或多个帧确定的噪声条件进行平均以确定平均噪声条件，其可被用于标识具有最高噪声抗扰度的参考序列。
在其中使用与电容信号相关的具有最高噪声抗扰度的参考序列的持续时间可能会随噪声条件而变化。例如，如果与用于标识噪声免疫参考序列的帧N中的初始电容信号相关联的噪声对M个附加帧保持相对恒定，则该噪声免疫参考序列可被用于与M个附加帧中的后续电容信号相关。对于更多的瞬态噪声(例如，上文描述的脉冲噪声)，可为每个帧选择噪声免疫参考序列，因为噪声特性可能会在帧到帧的基础上改变。根据以上所述，参考序列可以与在相同触摸帧中的噪声支配电容信号相关(以标识噪声免疫参考序列)，同时与携带期望信息的后续电容信号相关(以接收期望信息)。替换地或附加地，参考序列与噪声支配电容信号和后续电容信号的相关可以在不同的触摸帧中发生。
图9示出了例示降低在输入设备处接收到的信号中的噪声的示例方法900的流程图。例如，方法900可由图1的触摸传感器100、图2的触摸传感器200、图3的有源触控笔300、和/或图4的接收逻辑400实现。
在902处，方法900包括经由输入设备的一个或多个电极接收电容信号。输入设备可以是互电容触摸传感器、自电容触摸传感器、或有源触控笔。例如，一个或多个电极可以是细长的接收电极(例如，图1)、点定位电极(例如，在图2的单元内实现中)、或电极尖端。电容信号可在非驱动时段中操作触摸传感器的时段期间被感生，其中触摸传感器的电极驱动被抑制。替换地，电容信号可在驱动触摸传感器的电极子集的时段期间被感生，并将输入设备/一个或多个电极远离电极子集被定位，使得小于阈值的电容信号部分是由驱动电极子集而感生的。电容信号可反映输入设备所经受的即时噪声条件。
在904处，方法900包括针对为相应电容信号条件设计的两个或更多个参考序列中的每一个，将电容信号与该参考序列相关。如906处所指示的，电容信号可被划分为两个或更多个时间带，并且电容信号的每个时间带可以与两个或更多个参考序列中的每一个参考序列相关。每个参考序列可以与激励序列相差单个相应比特。输入设备可根据触摸感测帧进行操作，该触摸感测帧包括用于检测输入设备条件的一个或多个驱动时段和一个或多个非驱动时段，其中将两个或更多个参考序列与电容信号相关可在该一个或多个非驱动时段期间被执行。相应的电容信号条件可包括相应的频带，其中参考序列被设计成降低噪声。
在908处，方法900可选地包括确定两个或更多个参考序列中的至少一个参考序列是否满足噪声抗扰度阈值。如果确定两个或更多个参考序列中的至少一个参考序列满足噪声抗扰度阈值(是)，则方法900进行到910。如果确定两个或更多个参考序列中没有一个参考序列满足噪声抗扰度阈值(否)，则方法900进行到918。
在910处，方法900包括，标识两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列，该特定一个参考序列在与电容信号相关时产生最高噪声抗扰度。所标识的参考序列可以是两个或更多个参考序列中与电容信号中的噪声最不相关的参考序列。
在912处，方法900包括将所标识的参考序列与后续电容信号相关，从而接收在后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。在后续电容信号中接收的信息可包括有关有源触控笔相对于触摸传感器的位置的信息、有关有源触控笔相对于电容触摸传感器的位置的信息、和/或传送自电容触摸传感器的指示触摸传感器处触摸扫描序列的时序的同步信标。
在918处，响应于在908处确定两个或更多个参考序列中没有一个参考序列满足噪声抗扰度阈值，方法900可选地包括将用于驱动电容触摸传感器的激励序列与后续电容信号相关。
方法900可在触摸扫描序列的每第N个帧处被重复。例如，方法900可包括，对于触摸扫描序列的每第N个帧，(1)经由输入设备的一个或多个电极接收该第N个帧中的电容信号；(2)标识在与该第N个帧中的电容信号相关时产生最高噪声抗扰度的两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列；以及(3)将所标识的参考序列与第N个帧之后的帧中的后续电容信号相关，从而接收在后续帧中的后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。
在一些实施例中，本文中所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10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1000的非限制性实施例。以简化形式示出了计算系统1000。计算系统1000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)、和/或其他计算设备。
计算系统1000包括逻辑机1002和存储机1004。计算系统1000可任选地包括显示子系统1006、输入子系统1008、通信子系统1010和/或在图10中未示出的其他组件。
逻辑机1002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。此类指令可被实现以执行任务、实现数据类型、变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的结果。
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。附加地或替换地，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的，并且在其上执行的指令可被配置成用于串行、并行、和/或分布式处理。逻辑机的各个个体组件可任选地分布在两个或更多分开的设备之中，这些设备可位于远程和/或被配置成用于协同处理。逻辑机的各方面可以由用云计算配置进行配置的能远程地访问的联网计算设备来虚拟化和执行。
存储机1004包括被配置成保持能由逻辑机执行以实现本文中所描述的方法和过程的指令的一个或多个物理设备。当实现这些方法和过程时，可以变换存储机1004的状态(例如，以保持不同的数据)。
存储机1004可包括可移除和/或内置设备。存储机1004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1004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。
应当领会，存储机1004包括一个或多个物理设备。然而，本文中所描述的指令的各方面可替换地通过不被物理设备保持达有限持续时间的通信介质(例如，电磁信号、光信号等)来传播。
逻辑机1002和存储机1004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”可被用来描述被实现来执行特定功能的计算系统1000的一方面。在一些情形中，可以经由执行被存储机1002保持的指令的逻辑机1004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。
将会领会，如本文中所使用的“服务”是能跨多个用户会话执行的应用程序。服务可用于一个或多个系统组件、程序、和/或其他服务。在一些实现中，服务可以在一个或多个服务器计算设备上运行。
当包括显示子系统1006时，显示子系统1006可被用来呈现由存储机1004保持的数据的视觉表示。该视觉表示可采取图形用户界面(GUI)的形式。由于本文中所描述的方法和过程改变了由存储机保持的数据，并因而变换了存储机的状态，因此同样可以变换显示子系统1006的状态以视觉地表示底层数据中的改变。显示子系统1006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1002和/或存储机1004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。
当包括输入子系统1008时，输入子系统1008包括诸如键盘、鼠标、触摸屏、或游戏控制器之类的一个或多个用户输入设备或者与其对接。在一些实施例中，输入子系统可包括所选择的自然用户输入(NUI)部件或与其对接。此类部件可以是集成的或外围的，并且输入动作的换能和/或处理可以在板上或板外被处置。示例NUI部件可包括用于语音和/或话音识别的话筒；用于机器视觉和/或姿势识别的红外、色彩、立体、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、加速度计、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1010时，通信子系统1010可被配置成将计算系统1000与一个或多个其他计算设备通信地耦合。通信子系统1010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。作为非限定性示例，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进行通信。在一些实施例中，通信子系统可允许计算系统1000经由诸如互联网之类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。
另一示例在输入设备处提供了一种降低接收到的信号中的噪声的方法，包括：经由输入设备的一个或多个电极接收电容信号，针对为相应电容信号条件设计的两个或更多个参考序列中的每一个，将电容信号与参考序列相关，标识两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列，该特定一个参考序列在与电容信号相关时产生最高噪声抗扰度，以及将所标识的参考序列与后续电容信号相关，从而接收在后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。在此示例中，输入设备替换地或附加地可以是电容触摸传感器。在此示例中，在后续电容信号中接收到的信息替换地或附加地可包括有关有源触控笔相对于触摸传感器的位置的信息。在此示例中，输入设备替换地或附加地可以是有源触控笔。在此示例中，在后续电容信号中接收到的信息替换地或附加地可包括有关有源触控笔相对于电容触摸传感器的位置的信息。在此示例中，在后续电容信号中接收到的信息替换地或附加地可包括传送自电容触摸传感器的指示触摸传感器处触摸扫描序列的时序的同步信标。在此示例中，输入设备替换地或附加地可被配置成根据触摸感测帧进行操作，该触摸感测帧包括用于检测输入设备条件的一个或多个驱动时段和一个或多个非驱动时段，以及将两个或更多个参考序列与电容信号相关可在一个或多个非驱动时段期间被执行。在此示例中，输入设备替换地或附加地可以是有源触控笔，且电容信号在一时段期间可由来自电容触摸传感器的输出感生，在该时段期间(1)触摸传感器的电极子集被驱动，以及(2)有源触控笔远离电极子集被放置，使得小于阈值的电容信号部分是由驱动电极子集而感生的。在此示例中，相应的电容信号条件替换地或附加地可包括相应的频带，在其中参考序列被设计成降低噪声。在此示例中，所标识的参考序列替换地或附加地可以是两个或更多个参考序列中与电容信号中的噪声最不相关的参考序列。在此示例中，该方法替换地或附加地可包括，响应于在与电容信号相关时确定两个或更多个参考序列中没有一个参考序列满足噪声抗扰度阈值，将用于驱动电容触摸传感器的激励序列与后续电容信号相关。在此示例中，每个参考序列替换地或附加地可与激励序列相差单个相应比特。在此示例中，该方法替换地或附加地可包括，对于触摸扫描序列的每第N个帧，经由输入设备的一个或多个电极接收该第N个帧中的电容信号，标识在与该第N个帧中的电容信号相关时产生最高噪声抗扰度的两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列，以及将所标识的参考序列与第N个帧之后的一个帧中的后续电容信号相关，从而接收在后续帧中的后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。在此示例中，该方法替换地或附加地可包括，将电容信号划分为两个或更多个时间带，并且将电容信号的每一个时间带与两个或更多个参考序列中的每一个参考序列相关。
另一示例提供了耦合到电极的接收机，该接收机包括被配置成执行以下各项的逻辑：经由电极接收电容信号，针对为相应电容信号条件设计的两个或更多个参考序列中的每一个，将电容信号与参考序列相关，标识两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列，该特定一个参考序列在与电容信号相关时产生最高噪声抗扰度，以及将所标识的参考序列与后续电容信号相关，从而接收在后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。在此示例中，将两个或更多个参考序列与电容信号相关替换地或附加地可在电容触摸传感器的一个或多个非驱动时段期间被执行。在此示例中，在电极远离电容触摸传感器的被驱动的电极子集被放置的同时，可替换地或附加地执行将两个或更多个参考序列与电容信号相关，使得小于阈值的电容信号部分是由驱动电极子集而感生的。在此示例中，相应的电容信号条件替换地或附加地可包括相应的频带，在其中参考序列被设计成降低噪声。
另一示例提供了一种被配置成用于感测输入设备条件的电容输入设备，包括：一个或多个电极，以及耦合到一个或多个电极的接收逻辑，该接收逻辑被配置成：经由电容输入设备的一个或多个电极接收电容信号，其中此类接收在具有较低预期信噪比的预定时段期间定时发生，针对为相应电容信号条件设计的两个或更多个参考序列中的每一个，将电容信号与参考序列相关，标识两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列，该特定一个参考序列在与电容信号相关时产生最高噪声抗扰度，以及将所标识的参考序列与后续电容信号相关，从而接收在后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。在此示例中，电容输入设备替换地或附加地可以是有源触控笔，以及在后续电容信号中接收到的信息替换地或附加地可包括传送自电容触摸传感器的指示触摸传感器处触摸扫描序列的时序的同步信标。
应当理解，本文中所描述的配置和/或方案本质上是示例性的，并且这些具体实施例或示例不应被视为具有限制意义，因为许多变体是可能的。本文中所描述的具体例程或方法可表示任何数量的处理策略中的一个或多个。由此，所解说和/或所描述的各种动作可以以所解说和/或所描述的顺序执行、以其他顺序执行、并行地执行，或者被省略。同样，以上所描述的过程的次序可被改变。
本公开的主题包括各种过程、系统和配置以及此处公开的其他特征、功能、动作和/或属性、以及它们的任一和全部等价物的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

Claims (15)

1.一种降低在输入设备处接收到的信号中的噪声的方法，包括：
经由所述输入设备的一个或多个电极接收电容信号；
针对为相应电容信号条件设计的两个或更多个参考序列中的每一个，将所述电容信号与所述参考序列相关；
标识所述两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列，所述特定一个参考序列在与所述电容信号相关时产生最高噪声抗扰度；以及
将所标识的参考序列与后续电容信号相关，从而接收在所述后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入设备是电容触摸传感器。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述后续电容信号中接收到的所述信息包括有关有源触控笔相对于所述触摸传感器的位置的信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入设备是有源触控笔。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述后续电容信号中接收到的所述信息包括有关所述有源触控笔相对于电容触摸传感器的位置的信息。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述后续电容信号中接收到的所述信息包括传送自电容触摸传感器的指示所述触摸传感器处触摸扫描序列的时序的同步信标。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入设备被配置成根据触摸感测帧进行操作，所述触摸感测帧包括用于检测输入设备条件的一个或多个驱动时段和一个或多个非驱动时段，以及其中将所述两个或更多个参考序列与所述电容信号相关是在所述一个或多个非驱动时段期间被执行。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入设备是有源触控笔，以及
其中所述电容信号在一时段期间由来自电容触摸传感器的输出感生，在所述时段期间(1)中所述触摸传感器的电极子集被驱动，以及(2)所述有源触控笔远离所述电极子集被放置，使得小于阈值的电容信号部分是由驱动所述电极子集而感生的。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应的电容信号条件包括相应的频带，其中所述参考序列被设计成降低噪声。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所标识的参考序列是所述两个或更多个参考序列中与所述电容信号中的噪声最不相关的参考序列。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，响应于在与所述电容信号相关时确定所述两个或更多个参考序列中没有一个参考序列满足噪声抗扰度阈值，将用于驱动电容触摸传感器的激励序列与所述后续电容信号相关。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，每个参考序列与所述激励序列相差单个相应比特。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，对于触摸扫描序列的每第N个帧：
经由所述输入设备的所述一个或多个电极接收所述第N个帧中的电容信号；
标识所述两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列，所述特定一个参考序列在与所述第N个帧中的所述电容信号相关时产生最高噪声抗扰度；以及
将所标识的参考序列与所述第N个帧之后的帧中的后续电容信号相关，从而接收在所述后续帧中的所述后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述电容信号划分为两个或更多个时间带，并且将所述电容信号的每一个时间带与所述两个或更多个参考序列中的每一个参考序列相关。
15.一种耦合到电极的接收机，所述接收机包括：
逻辑，所述逻辑被配置成：
经由所述电极接收电容信号；
针对为相应电容信号条件设计的两个或更多个参考序列中的每一个，将所述电容信号与所述参考序列相关；
标识所述两个或更多个参考序列中的特定一个参考序列，所述特定一个参考序列在与所述电容信号相关时产生最高噪声抗扰度；以及
将所标识的参考序列与后续电容信号相关，从而接收在所述后续电容信号中的有关输入设备条件的信息。
CN201780068381.9A 2016-11-04 2017-10-30 基于噪声估计选择相关参考 Active CN109983427B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662417973P 2016-11-04 2016-11-04
US62/417,973 2016-11-04
US15/594,128 2017-05-12
US15/594,128 US10585529B2 (en) 2016-11-04 2017-05-12 Selecting correlation reference based on noise estimation
PCT/US2017/058930 WO2018085169A1 (en) 2016-11-04 2017-10-30 Selecting correlation reference based on noise estimation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109983427A true CN109983427A (zh) 2019-07-05
CN109983427B CN109983427B (zh) 2022-01-25

Family

ID=62065641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780068381.9A Active CN109983427B (zh) 2016-11-04 2017-10-30 基于噪声估计选择相关参考

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10585529B2 (zh)
EP (1) EP3513275B1 (zh)
CN (1) CN109983427B (zh)
WO (1) WO2018085169A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11972078B2 (en) * 2017-12-13 2024-04-30 Cypress Semiconductor Corporation Hover sensing with multi-phase self-capacitance method
GB201722248D0 (en) * 2017-12-28 2018-02-14 Zedsen Ltd Examining objects with electric field
US10488910B1 (en) * 2018-06-06 2019-11-26 General Electric Company Healthcare asset tracker apparatus and methods
CN112783365A (zh) 2019-11-11 2021-05-11 苹果公司 触摸电极的有效区域布线
US11449182B2 (en) * 2019-11-11 2022-09-20 Apple Inc. Active area routing for touch electrodes
US11556216B2 (en) 2020-02-03 2023-01-17 Apple Inc. Touch electrodes with bar and stripe pattern

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030214496A1 (en) * 2002-05-16 2003-11-20 Hitachi Displays, Ltd. Image display device
CN102301320A (zh) * 2008-09-26 2011-12-28 苹果公司 用于触摸输入设备的改进的触摸检测
US20140362055A1 (en) * 2013-06-07 2014-12-11 Sentons Inc. Detecting multi-touch inputs
US20150091872A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Synaptics Incorporated Non-Orthogonal Coding Techniques for Optical Sensing
CN104571755A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 乐金显示有限公司 具有集成触摸面板的显示装置及其驱动方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5396167B2 (ja) 2009-06-18 2014-01-22 株式会社ワコム 指示体検出装置及び指示体検出方法
EP2491478A4 (en) 2009-10-20 2014-07-23 Cypress Semiconductor Corp METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING COUPLED NOISE INFLUENCE IN TOUCH SCREEN CONTROL UNITS
KR101030001B1 (ko) 2009-11-26 2011-04-20 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법, 상기 구동 방법을 기록한 기록 매체, 및 터치 스크린 디스플레이 장치
CN101840294B (zh) 2010-01-21 2012-01-18 宸鸿科技(厦门)有限公司 一种投射电容式触控面板的扫描方法
EE05616B1 (et) 2010-07-07 2012-12-17 Tallinna Tehnikaülikool Meetod ja seade sageduskarakteristiku m??tmiseks
US20120013565A1 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Perceptive Pixel Inc. Techniques for Locally Improving Signal to Noise in a Capacitive Touch Sensor
CN106249954A (zh) 2011-02-25 2016-12-21 高通股份有限公司 电容式触摸感测构架
JP2012243058A (ja) 2011-05-19 2012-12-10 Panasonic Corp タッチパネル装置およびこれを備えたプラズマディスプレイ装置
US9372581B2 (en) 2012-01-09 2016-06-21 Broadcom Corporation Interference estimation and adaptive reconfiguration of a capacitive touch controller
KR101996084B1 (ko) 2012-07-16 2019-07-03 주식회사 실리콘웍스 터치 스크린 패널의 노이즈 저감을 위한 방법 및 장치
KR102213486B1 (ko) 2013-03-15 2021-02-08 텍추얼 랩스 컴퍼니 고속 멀티 터치 노이즈 감소
US8874396B1 (en) * 2013-06-28 2014-10-28 Cypress Semiconductor Corporation Injected touch noise analysis
CN104571732B (zh) * 2013-10-14 2018-09-21 深圳市汇顶科技股份有限公司 触摸终端、主动式触控笔检测方法及系统
US9830000B2 (en) 2014-12-12 2017-11-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Active stylus synchronization
CN105045426B (zh) 2015-08-13 2017-12-12 北京集创北方科技股份有限公司 一种触摸屏抗噪声方法及装置
US9946403B2 (en) * 2015-08-31 2018-04-17 Lg Display Co., Ltd. Display device, method for driving the same, and driving circuit thereof
US9904377B2 (en) * 2015-10-28 2018-02-27 Atmel Corporation Communication between active stylus and touch sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030214496A1 (en) * 2002-05-16 2003-11-20 Hitachi Displays, Ltd. Image display device
CN102301320A (zh) * 2008-09-26 2011-12-28 苹果公司 用于触摸输入设备的改进的触摸检测
US20140362055A1 (en) * 2013-06-07 2014-12-11 Sentons Inc. Detecting multi-touch inputs
US20150091872A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Synaptics Incorporated Non-Orthogonal Coding Techniques for Optical Sensing
CN104571755A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 乐金显示有限公司 具有集成触摸面板的显示装置及其驱动方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3513275A1 (en) 2019-07-24
WO2018085169A1 (en) 2018-05-11
CN109983427B (zh) 2022-01-25
US10585529B2 (en) 2020-03-10
EP3513275B1 (en) 2021-10-06
US20180129351A1 (en) 2018-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109983427A (zh) 基于噪声估计选择相关参考
CN103562829B (zh) 电容触摸屏干扰检测和操作
CN105247459B (zh) 显示、触摸和触笔同步化
CN113238668B (zh) 显示面板用控制器、显示装置及主动式触控笔
CN107621893B (zh) 在非电子表面上使用电子输入设备的内容创建
CN109937397B (zh) 触控笔悬停和定位通信协议
CN106249949B (zh) 非显示更新时间期间的电容性感测
US10318059B2 (en) Touch sensing system and method of controlling the same
AU2014284843A1 (en) Method for switching digitizer mode
US20140267075A1 (en) Stylus detection and demodulation
CN109906428A (zh) 在电容传感器上定位有源触控笔
CN109196463A (zh) 有源触摸输入设备配对协商
WO2012032515A1 (en) Device and method for controlling the behavior of virtual objects on a display
CN110268374B (zh) 有源触控笔差分同步
CN101903855A (zh) 用于无源矩阵多触点触摸传感器的交替测量电容/电阻的电子分析电路
CN107810466B (zh) 触摸传感器中的多个相关
CN110045829A (zh) 利用用户接口的事件的设备和方法
EP3676692B1 (en) Selective scanning for touch-sensitive display device
CN109074221A (zh) 显示设备的声音的选择性衰减
CN107003755A (zh) 具有动态传输协议的触控笔
CN109906426A (zh) 有源触控笔同步
CN104076970B (zh) 信息处理设备和方法
CN109891459A (zh) 图像处理装置、图像处理方法及计算机可读记录介质
CN106020578A (zh) 单个接收器超不活跃模式
CN105786221B (zh) 信息处理方法及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant