CN111273821A - 电容式触摸传感器及方法 - Google Patents

Abstract

本申请题为“电容式触摸传感器及方法”。本申请公开一种用于与输入信号一起使用的电容式触摸传感器(600)。电容式触摸传感器(600)包括数量n个输入/输出线路(602、604、606、608、610、612、614和616)。数量n个输入/输出线路(602、604、606、608、610、612、614和616)中的每个线路与数量n个输入/输出线路中的另外每个线路电性断开。数量n个输入/输出线路(602、604、606、608、610、612、614和616)中的每个线路经布置与数量n个输入/输出线路中的另外每个线路交叉。数量β个位置(618)中的每个位置包括数量n个输入/输出线路中的一个线路与数量n个输入/输出线路中的另一个线路交叉之处。

Description

电容式触摸传感器及方法

本申请是于2014年5月6日提交的名称为“电容式触摸传感器及方法”的中国专利申请201480078526.X(PCT/CN2014/076848)的分案申请。

背景技术

电容式触摸感测被广泛用作多个电子设备的人类接口。电容式触摸感测使用各种方法，包括接近度传感器、测量位置或位移、湿度传感器和计算机轨迹板。使用电容式感测的许多设备是具有用于物理硬件的有限空间量的移动设备。

因为移动电子设备上存在有限的空间量，所以使每个部件占用的空间量最小化是重要的。常规的电容式触摸传感器需要输入/输出引脚以用于在触摸传感器中使用的每个引脚或按钮的引脚。对于需要许多按钮以用于控制设备的较大的或复杂的设备，引脚的数量且因此引脚位于其上的板的面积非常快速地增加。

图1示出现有技术触摸传感器100。

触摸传感器100包括输入/输出引脚102、引脚104、引脚106、引脚108、引脚110、按钮112、按钮114、按钮116、按钮118、按钮120、按钮122和控制器124。

引脚102、引脚104、引脚106、引脚108和引脚110可操作以便被控制器124设置为传送模式或接收模式。

按钮112被布置在引脚102和引脚108的交叉点处。按钮114被布置在引脚104和引脚108的交叉点处。按钮116被布置在引脚106和引脚108的交叉点处。按钮118被布置在引脚102和引脚110的交叉点处。按钮120被布置在引脚104和引脚110的交叉点处。按钮122被布置在引脚106和引脚110的交叉点处。

按钮112、按钮114、按钮116、按钮118、按钮120和按钮122中的每一个可操作以便在被用户触摸时改变电容。

在操作中，控制器124将把引脚102、引脚104和引脚106设置为传送模式并把引脚108和引脚110中的每一个设置为接收模式。一旦控制器124已经将每个引脚设置为正确的模式，它将经由引脚102、引脚104和引脚106传送信号。在该示例中，信号是在预定量的时间内传送的电压，在电压和持续时间已知的情况下，可以确定当接收到信号时信号是否已被修改。

通过按钮112、按钮114、按钮116、按钮118、按钮120和按钮122中的一个按钮在垂直布置的引脚和水平布置的引脚之间传送信号。每个按钮包括不同电压的两个独立导体。这些导体之一处于由控制器124传送的信号的电压处，而另一个接地；电压的这种差异在两个导体之间创建电容。信号被从具有较高电压的导体转移到具有较低电压的导体，其中它然后行进到设置为接收模式的引脚，从而使电路完整。以这种方式，通过引脚102、引脚104和引脚106传送的信号可以通过引脚108和引脚110接收。

当用户触摸按钮112、按钮114、按钮116、按钮118、按钮120或按钮122中的一个按钮时，两个导体的电场被修改，该修改改变它们之间的电容。一旦电容已经修改，在按钮112、按钮114、按钮116、按钮118、按钮120和按钮122中的每个按钮里面的两个导体之间传送的信号也被修改。

控制器124然后将等待将由引脚108和引脚110接收的信号。在引脚108和引脚110接收到通过引脚102、引脚104和引脚106中的每个引脚传送的信号之后，它们将信号发送回到控制器124。在接收到信号后，控制器124将分析每个信号以确定用户是否已经进行了触摸。由于用户还没有触摸按钮112、按钮114、按钮116、按钮118、按钮120或按钮122中的任一个按钮，接收到的信号是未修改的并且控制器124确定没有进行触摸。控制器124继续经由引脚102、引脚104和引脚106传送信号并分析通过引脚108和引脚110接收到的信号以确定是否已进行了触摸。

在稍后的某一时间，用户将触摸按钮118并且控制器124将经由引脚102、引脚104和引脚106传送信号。然后通过引脚108和引脚110接收到的信号由控制器124分析。控制器124发现所接收的信号中的一个信号已经被触摸输入修改。然后控制器124确定已修改的信号对应于按钮112、按钮114、按钮116、按钮118、按钮120或按钮122中的哪一个。之后，控制器124将如上所述继续传送并分析信号直到已经检测到另一触摸输入。

图2示出现有技术按钮布置200。

如图所示，按钮布置200包括引脚202、引脚204、引脚206、引脚208、引脚210、引脚212、引脚214和引脚216。

引脚202、引脚204、引脚206和引脚208经布置使得它们的每个线路与按钮布置200中的引脚210、引脚212、引脚214和引脚216的线路交叉。引脚210、引脚212、引脚214和引脚216经布置使得它们的每个线路与引脚202、引脚204、引脚206和引脚208的线路交叉。按钮被设置在按钮布置200中的任意两个线路的交叉点处。

在操作中，电子设备制造商将想要生产带有一定数量的按钮的电容式触摸传感器。在该示例中，制造商想要创建一种按钮布置以使得按钮的总数为8个。为了创建总共8个按钮，按钮的总数必须为列中的引脚的数量与排中的引脚的数量的倍数。

创建带有8个按钮的布置需要2列引脚和4排引脚或4列引脚和2排引脚。在该非限制性示例中，将使用4排引脚创建该布置。使用引脚202、引脚204、引脚206和引脚208以及引脚210、引脚212、引脚214或引脚216中的任意两个创建总共8个按钮。假设选择引脚210和引脚212，则引脚210的线路与引脚202、引脚204、引脚206和引脚208中的每一个的线路相交以创建4个按钮，并且引脚212的线路也与引脚202、引脚204、引脚206和引脚208中的每一个的线路相交以创建额外的4个按钮。

在另一示例中，制造商可能想要创建包含总共16个按钮的按钮布置。16是若干不同组合的倍数，即1×16、2×8和4×4。由于需要节约空间和资源，选择引脚和引脚以使得引脚的总数被最小化，在该示例中，4×4布置仅使用8个引脚。

引脚210、引脚212、引脚214和引脚216中的每一个的线路与引脚202、引脚204、引脚206和引脚208中的每一个的线路相交。引脚210、引脚212、引脚214和引脚216的每个线路均包含4个按钮，在该布置中总共有16个按钮。

图3示出现有技术小滑块300。

如图所示，小滑块300包括按钮302、按钮304、按钮306、引脚308、引脚310、引脚312、引脚314、引脚316、引脚318和控制器320。

按钮302被设置在引脚308和引脚314的线路的交叉点处。按钮304被设置在引脚310和引脚316的线路的交叉点处。按钮306被设置在引脚312和引脚318的线路的交叉点处。

控制器320经布置以使得其可操作以将引脚308、引脚310、引脚312、引脚314、引脚316和引脚318中的每一个设置为传送模式或接收模式。

在现今的电子设备中，使用滑块而不是按钮可能更加实用。滑块允许比按钮所做的开或关更加精确的控制。滑块用途的非限制性示例包括音量控制、滚动条或者放大或缩小。创建滑块界面比简单的按钮更加复杂，因为需要定位并跟踪来自用户的输入。

滑块300的操作类似于触摸传感器系统100的操作。控制器320将把引脚308设置为传送模式并把引脚310、引脚312、引脚314、引脚316和引脚318中的每一个设置为接收模式。一旦引脚已经被设置为正确的模式，控制器320将经由引脚308传送信号，并且随后分析通过引脚310、引脚312、引脚314、引脚316和引脚318中的每一个接收到的信号。一旦信号已经被分析，控制器320将继续把新的引脚设置为发送模式并把所有其它的引脚设置为接收模式，以便如上面图1所述检测触摸。

在稍后的某一时间，用户将把他们的手指放在按钮302上以便将触摸屏滚动到右边，并且引脚308已经被设置为传送模式，而所有其它引脚被设置为接收模式。控制器320将经由连接到引脚308的线路传送信号并且随后分析通过引脚310、引脚312、引脚314、引脚316和引脚318中的每一个接收到的信号。

控制器320确定由引脚314接收到的信号已经发生变化。由于信号经由引脚308输出并且修改的信号经由引脚314被接收，因此控制器320可以确定用户已经触摸按钮302。

接下来用户将把他们的手指拖动到他们想要停止滚动的点，在该示例中，所述点在按钮304和按钮306之间。同时，在分析了经由引脚310、引脚312、引脚314、引脚316和引脚318接收到的所有信号后，控制器320将把引脚310设置为传送模式并把所有其它引脚设置为接收模式。在每个引脚已经被设置为正确的模式之后，控制器320将经由引脚310传送信号，并且随后分析经由引脚308、引脚312、引脚314、引脚316和引脚318中的每一个接收到的信号。

控制器320确定由引脚318接收到的信号已经被修改。由于信号经由引脚310输出并且修改的信号经由引脚318接收，控制器320可以确定用户已经触摸按钮304和按钮306之间的点。在该点处，控制器320可以发送指令以按照与按钮302和按钮304与按钮305之间的中点之间的距离成比例的量滚动。

在一些情况下，小滑块可能不足够并且必须实施大滑块。这种情况的非限制性示例可以是全屏长度滚动条、放大功能或微调控制器。假设需要全屏长度滚动条，且需要总共16个按钮用于创建横跨屏幕长度的滚动条。

为了创建带有16个按钮的滚动条，使用上面图3中所述的现有技术方法将需要32个引脚。对于有限的空间和动力资源，总共32个引脚太多而不能在电容式感测系统中使用，或必须使用创建滑块的替换性方法。现在将参考图4描述创建大滑块的方法。

图4示出现有技术大滑块400。

如图所示，大滑块400包括按钮402、按钮404、按钮406、按钮408、按钮410、按钮412、按钮414、按钮416、控制器418、由箭头420指示的信号强度和由箭头422指示的信号强度。

按钮402、按钮404、按钮406、按钮408、按钮410、按钮412、按钮414和按钮416经布置以使得它们每个连接到两个独立的引脚。按钮402、按钮404、按钮406、按钮408、按钮410、按钮412、按钮414和按钮416经额外地布置以使得按钮在任一侧上具有不同的引脚。

控制器418可操作以从按钮402、按钮404、按钮406、按钮408、按钮410、按钮412、按钮414和按钮416的引脚接收信号。

较大滑块400的操作类似于小滑块300的操作。控制器418将通过连接到按钮402的引脚中的一个引脚传送信号。由按钮402、按钮404、按钮406、按钮408、按钮410、按钮412、按钮414和按钮416的每个引脚接收到的信号然后被发送到控制器418。然后控制器418分析每个信号以检测是否已进行了触摸。

在稍后的某一时间，用户将想要调整设备的音量并且将触摸按钮，在该示例中，用户触摸按钮408，这创建由箭头420所示的信号强度。同时，控制器418经由按钮402的引脚传送信号，并且由按钮404、按钮406、按钮408、按钮410、按钮412、按钮414和按钮416的每个引脚接收到的信号然后被控制器418分析。

控制器418确定接收到的多个信号已经被用户触摸输入修改。由于按钮402、按钮404、按钮406、按钮408、按钮410、按钮412、按钮414和按钮416中的每个按钮均被使用两次，并且都具有两个对应的引脚，因此控制器418不能在没有后处理的情况下确定经修改的信号来自哪个按钮。

在接收到多个经修改的信号后，控制器418分析其接收到的每个信号的强度和修改。控制器418确定接收到的最强信号来自按钮408的引脚。由于按钮408在滑块中被使用两次，因此控制器418必须确定用户触摸了哪个按钮。

控制器418接下来将确定次强的信号来自哪个按钮。控制器418确定次强的信号来自按钮406、按钮410和按钮412，如箭头420所示。控制器418接下来确定最弱的信号来自按钮402、按钮404、按钮414和按钮416的引脚，如箭头422所示。

在分析信号后，控制器418分析信号强度的布局。控制器418确定最强的信号来自按钮408，并且次强的信号来自按钮406、按钮410和按钮412。根据该信息，由于按钮相对于彼此的布局，控制器418能够确定用户在点424而不是点426处进行了触摸输入。

如果用户在点426处进行了触摸输入，则最强的信号仍将来自按钮408的引脚，但次强的信号将来自按钮414和按钮404的引脚。由于按钮404和按钮414的位置足够远离点424处的按钮408，因此它们的信号弱，这允许控制器418排除点426处的触摸输入。

关于电容式触摸感测的常规系统和方法的问题是对于每个额外的引脚或按钮的引脚需要新的引脚。为了创建按钮的大阵列，需要大量的引脚支持该阵列。所需的引脚的数量的增加使用电容式触摸感测设备的有限空间和资源。

关于电容式触摸感测的常规系统和方法的另一个问题是创建小滑块需要滑块中的每个按钮的两个引脚。由于有限的空间和资源，使用该方法仅有可能创建小滑块。有可能通过设定数量的引脚使滑块中使用的按钮的数量加倍，但是滑块随后需要后处理或额外的软件以便检测用户输入。

所需要的是增加每个引脚在按钮阵列和滑块中可以支持的按钮的数量的系统和方法。

附图说明

并入并形成说明书的一部分的附图示出本发明的示例实施，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1示出现有技术触摸传感器系统100；

图2示出现有技术按钮布置200；

图3示出现有技术小滑块300；

图4示出现有技术小滑块400；

图5示出根据本发明的一些方面的触摸传感器500的高级操作；

图6示出根据本发明的一些方面的按钮布置600；

图7示出根据本发明的一些方面的触摸按钮618的操作700；

图8示出根据本发明的一些方面的按钮布置800的创建；

图9示出根据本发明的一些方面的滑块900；

图10示出根据本发明的一些方面的流程图1000；

图11示出根据本发明的一些方面的流程图1100；并且

图12示出根据本发明的一些方面的流程图1200。

具体实施方式

本发明提供了用于增加电容式触摸感测系统中的每个引脚的支持按钮的数量的系统和方法。根据电容式触摸感测系统中的输入/输出线路的布置有可能创建用于给定数量的输入/输出线路的按钮的较大阵列。

根据本发明的一个方面，电容式触摸传感器使用不同的按钮布置。本发明的一些方面包括通过使来自每个引脚的信号路径彼此横穿的按钮布置。按钮的数量可以通过横穿来自每个引脚的路径而被支持以使得按钮区域的数量β遵循以下方程式：

变量β表示能够被支持的按钮的总数量，而变量n是所使用的引脚的总数量。例如，假设制造商想要创建可以支持6个按钮的电容式触摸传感器。根据本发明的一些方面，对于6个按钮，β＝6，并且通过使用方程式(1)，可以发现需要的引脚的总数量n为4。相比之下，使用上面参考图1至图2所述的现有技术方法，具有6个按钮的电容式触摸传感器需要最少5个引脚。如图1所示，2个引脚被用于支持每排并且1个引脚被用于支持3列中的每列。

在另一个非限制性示例实施例中，假设制造商想要创建可以支持36键键盘的电容式触摸传感器，其中26个按钮用于字母表中的每个字母并且10个按钮用于每个单位数。根据本发明的一些方面，并且使用方程式(1)，产生β＝36个按钮所需要的引脚的总数量n为9。相比之下，使用参考图1至图2所述的现有技术方法，具有36个按钮的电容式触摸传感器需要最少12个引脚。

根据本发明的另一方面，检测来自用户的触摸输入的方法基于通过单一输入/输出线路传送信号并检测通过任一其它输入/输出线路接收到的经修改信号。来自用户的触摸输入将创建按钮的两个输入/输出线路之间的电容变化。该电容变化将修改从一个输入/输出线路传送到另一个输入/输出线路的信号，所述信号可以被电容式触摸感测设备中的控制器分析并检测。

根据本发明的另一方面，所提供的电容式触摸传感器系统包括故障检测的方法。所提供的电容式触摸传感器系统检查显示器中的故障。这些故障通过比较检测到的参数和之前确定的故障值来发现。

将参考图5至图12进一步讨论所有这3个发明方面。

现在将参考图5至图8描述根据本发明的第一方面的示例系统。

图5示出根据本发明的一些方面的触摸传感器500的高级操作。

图5包括系统配置和管理部件502、电容式触摸感测软件库504、片上硬件部件512和片外硬件部件514。

在该示例中，系统配置和管理部件502、电容式触摸感测软件库504、片上硬件部件512和片外硬件部件514被示出为单独的设备。然而，在一些实施例中，系统配置和管理部件502、电容式触摸感测软件库504、片上硬件部件512和片外硬件部件514中的至少两个可以结合为单一的设备。进一步地，在一些实施例中，系统配置和管理部件502、电容式触摸感测软件库504、片上硬件部件512和片外硬件部件514中的至少一个可以实施为计算机，该计算机具有有形的计算机可读媒体以用于携带或具有存储其上的计算机可执行指令或数据结构。这种有形的计算机可读媒体可以是能够由通用计算机或专用计算机访问的任何可用媒体。有形的计算机可读媒体的非限制性示例包括物理存储装置和/或存储器介质，诸如RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储设备，或者可以用于携带或存储计算机可执行指令或数据结构形式的期望程序代码并且可以通过通用计算机或专用计算机访问的任何其它介质。对于在网络上或与计算机的另一通信连接(有线、无线或者有线或无线的组合)上转移或提供的信息，计算机可将该连接适当地视为计算机可读介质。因此，任何此类连接可以被适当地称为计算机可读介质。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

电容式触摸感测软件库504还包括电容式触摸检测部件506、触摸确定部件508和故障检测部件510。

在该示例中，电容式触摸检测部件506、触摸确定部件508、故障检测部件510、片上硬件部件512和片外硬件部件514被示出为单独的设备。然而，在一些实施例中，电容式触摸检测部件506、触摸确定部件508、故障检测部件510、片上硬件部件512和片外硬件部件514中的至少两个可以结合为单一的设备。进一步地，在一些实施例中，电容式触摸检测部件506、触摸确定部件508、故障检测部件510、片上硬件部件512和片外硬件部件514中的至少一个可以实施为计算机，该计算机具有有形的计算机可读媒体以用于携带或具有存储其上的计算机可执行指令或数据结构。

片上硬件部件512还包括内部振荡器部件516、计时器518、阈值跟踪部件520、控制器522和共享全局模拟测试引擎524。

在该示例中，内部振荡器部件516、计时器518、阈值跟踪部件520、控制器522和共享全局模拟测试引擎524被示出为单独的设备。然而，在一些实施例中，内部振荡器部件516、计时器518、阈值跟踪部件520、控制器522和共享全局模拟测试引擎524中的至少两个可以结合为单一的设备。进一步地，在一些实施例中，内部振荡器部件516、计时器518、阈值跟踪部件520、控制器522和共享全局模拟测试引擎524中的至少一个可以实施为计算机，该计算机具有有形的计算机可读媒体以用于携带或具有存储其上的计算机可执行指令或数据结构。

系统配置和管理部件502可操作以配置并管理包括电容式触摸传感器的设备。这种设备的非限制性示例包括膝上型计算机操作系统或流率传感器的控制器。

电容式触摸感测软件库504可操作以检测并确定来自用户的触摸输入。电容式触摸感测软件库504额外地可操作以确定触摸故障。

电容式触摸检测部件506可操作以检测电容变化。在一个示例实施例中，电容式触摸检测部件506可操作以将触摸传感器的电容变化转换为频率变化或时间变化。电容式触摸检测部件506额外地可操作以向触摸确定部件508发送关于频率变化或时间变化的信息。

触摸确定部件508可操作以确定实际上是否已经触摸了触摸传感器。在一个示例实施例中，触摸确定部件508可操作以主动扫描触摸传感器的每个通道以便通过从电容式触摸检测部件506发送的信息的后处理来检测用户输入。触摸确定部件508额外地可操作以通过用户使用所存储的部件数据库来确定触摸输入的类型。

触摸故障检测部件510可操作以确定触摸传感器中是否存在故障。在一个示例实施例中，触摸故障检测部件510可操作以基于预定的故障数据来确定触摸传感器是否具有故障。

片上硬件部件512可操作以容纳控制片外硬件514所必需的所有硬件。片上硬件的非限制性示例包括内部振荡器516、计时器518、阈值跟踪部件520、控制器522和共享全局模拟测试引擎524。

片外硬件部件514可操作以通过改变电容来感测用户输入。在该示例实施例中，片外硬件部件514是电容式触摸感测设备的触摸屏界面。

内部振荡器516可操作以在片上硬件部件512上提供时钟信号。

计时器518可操作以计数并记录内部振动器516的振荡的总数量。由计时器518保持的计数允许阈值跟踪部件520和共享全局模拟测试引擎524确定是否已进行了用户触摸或通过比较基于时间的信号的修改来检测故障。

阈值跟踪部件520可操作以设置用于片外硬件514的参数阈值。这种参数的非限制性示例包括电压、电流、电容、电感、电阻、阻抗、电压变化、电流变化、电容变化、电感变化、电阻变化、阻抗变化或其组合。阈值跟踪部件520额外地可操作以使用阈值来确定用户是否已进行了触摸输入。

控制器522可操作以将片外硬件514的每个引脚设置为传送模式或接收模式。

共享全局模拟测试引擎524可操作以在片上硬件512部件上运行诊断测试。共享全局模拟测试引擎524额外地可操作以检测片上硬件512和片外硬件514故障。

在操作中，系统配置和管理部件502将初始化包括电容式触摸传感器的设备。在该设备已被初始化后，系统配置和管理部件502将打开电容式触摸感测软件库504。

在电容式触摸感测软件库504已被打开后，它将运行电容式触摸检测部件506。同时，内部振动器516将被系统配置和管理部件502打开。一旦被打开，内部振动器516将以预定的频率振荡。内部振动器516的每个周期将由计时器518计数。由于内部振动器516以单一的预定频率振荡，因此可以通过计时器518的周期计数来测量时间。

阈值跟踪部件520将通过电容的变化来监测用于用户输入的片外硬件514。高于预定阈值的电容变化将由电容式触摸检测部件506连续监测。额外地，触摸确定部件508将指示控制器522将片外硬件部件514的引脚的设置从传送模式改变为接收模式。

控制器522将仅把一个引脚转为传送模式并且把片外硬件514的所有其它引脚转为接收模式以便节约电力。将额外地参考图6、图10和图11进一步讨论触摸确定部件508的操作。

在稍后的某一时间，阈值跟踪部件520将检测高于预定阈值的片外硬件514中的电容变化。将参考图7进一步描述由于用户的触摸输入引起的电容变化。然后阈值跟踪部件520将警告电容式触摸检测部件506电容已经发生变化。电容式触摸检测部件506将把来自片外硬件514的每个通道的电容转换为信号的频率变化或时间变化。在该示例中，使用计时器518将电容转换为时间变化。一旦片外硬件514的电容已被转换，则电容式触摸检测部件506发送该信息给触摸确定部件508。

触摸确定部件508将与其已经存储的部件的数据库一起交叉引用从电容式触摸检测部件506接收到的信息以确定由用户输入的触摸的类型。

如果触摸检测部件508确定已经存在来自用户的有效输入，则它将把信息转发到系统配置和管理部件502。如果触摸检测部件508确定触摸输入无效，它将向触摸故障检测部件510断言(assert)故障代码。

触摸故障检测部件510将清除故障代码。在故障代码已被清除后，它将经由共享全局模拟测试引擎524独立两次运行触摸故障检测部件以便确定是否存在故障。如果不存在故障，它将清除故障代码并指示触摸确定部件508继续运行。如果检测到故障，则触摸故障检测部件将传送故障代码给系统配置和管理部件502。将参考图12进一步讨论触摸故障检测部件510的操作。现在将额外参考图6描述触摸确定部件508的操作。

图6示出根据本发明的一些方面的图5的触摸确定部件508的示例按钮布置600的操作。

按钮布置600包括控制器522、引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614、引脚616和多个按钮(其样本被指示为按钮620)。

根据本发明的一些方面，在一种按钮布置中，每个信号路径与每个其他信号路径交叉而不电性连接。如此一来，每个信号路径能够在其与每个其他信号路径交叉的位置处创建电容。在该示例实施例中，引脚602经布置以使得其信号路径与引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚交叉。引脚604经布置以使得其信号路径与引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚交叉。引脚606经布置以使得其信号路径与引脚602、引脚604、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚交叉。引脚608经布置以使得其信号路径与引脚602、引脚604、引脚606、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚交叉。引脚610经布置以使得其信号路径与引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚交叉。引脚612经布置以使得其信号路径与引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚614和引脚616中的每个引脚交叉。引脚614经布置以使得其信号路径与引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612和引脚616中的每个引脚交叉。引脚616经布置以使得其信号路径与引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612和引脚614中的每个引脚交叉。

另外，引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616可操作以便由控制器522设置为传送模式或接收模式。

另外，引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚能够经由一个线路传送或接收信号。每个线路将信号从其起源的引脚运送到其终止的引脚。

按钮被设置在两个I/O线路的位置交叉点处。按钮618被布置在引脚602的线路和引脚604的线路的交叉点处。按钮620被布置在引脚610的线路和引脚612的线路的交叉点处。按钮618和按钮620被设置在两个线路的交叉点处，但这些线路不物理相交。两个线路的交叉点是指交叉的两个独立线路的路径。当设置在两个线路的交叉点处的按钮被用户触摸时，两个线路之间的电场改变，这产生能够被检测到的电容变化。将额外参考图7进一步描述由于用户相互作用而导致的按钮的电容变化。

在两个I/O线路的位置交叉点处设置按钮将允许给定数量的引脚比使用相同数量的引脚的现有技术方法支持更多的按钮。如方程式(1)所示，在该非限制性示例中，n＝8个引脚被用于通过在任意两个引脚线路的交叉点处设置按钮而创建β＝28个按钮。

相比之下，使用现有技术方法，在任何给定的按钮布置中的每排和每列需要独立的引脚。因此，使用8个引脚可以创建最多16个按钮。在非限制性示例中，现有技术方法按钮布置可以被创建以使得4个引脚用于列并且4个引脚用于排。在该示例中，垂直引脚中的每个引脚的线路与所使用的4个水平引脚中的每个引脚的线路相交，从而创建总共16个交叉点。在每个交叉点处设置一个按钮仅创建总共16个按钮。

控制器522可操作以将引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚设置为传送模式或接收模式。

现在将根据本发明的一些方面描述在按钮布置600中由用户按压的按钮的检测。

在操作中，控制器522将把其中一个引脚设置为传送模式，并且把剩余的引脚设置为接收模式。例如，如图6B所示，控制器522可以将引脚602设置为传送模式，并且将引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚设置为接收模式。

在每个引脚设置为正确的模式后，控制器522将通过处于传送模式的引脚的线路发送信号并且将监测处于接收模式的所有剩余引脚上的信号。例如，控制器522可以通过引脚602的线路发送信号，如图6B所示。如虚线所指示，在信号已经被传送后，控制器522将接收来自引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚的信号。

然后控制器522将分析由引脚604、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚接收到的信号。如果接收到的信号低于预定阈值，则控制器522可以确定用户还没有触摸按钮。

假设在该示例中用户已经如图6C所示按压按钮618，如由按钮618周围的圆圈所示。一旦用户已经触摸按钮618，则按钮618的电容改变。由控制器522通过引脚602的线路传送的信号被按钮618的电容变化修改。经修改的信号经过按钮618继续回到引脚604的线路并且被控制器522接收。

现在将额外参考图7进一步描述按钮618的操作。

图7示出根据本发明的一些方面的按钮618的操作700。

如图所示，按钮618包括导体702和导体704。

导体702经布置以使得其允许信号流经来自引脚602的线路。导体704经布置以使得其允许信号流经来自引脚604的线路。导体702和导体704额外地可操作以使得当用户触摸按钮618时，它们之间的电容变化。

在操作中，当按钮618未被触摸时，通过引脚602的线路传送的信号未被修改。未修改的信号借助于导体702和导体704之间的互电容(mutual capacitance)经过引脚604的线路被传送回来。然后该未修改的信号经由引脚604被控制器522接收，其中确定还没有进行触摸。按钮618被设置在引脚602的线路和引脚604的线路的交叉点处。对应于引脚602的线路和对应于引脚604的线路的交叉点指代导体702和导体704的布置。如图7所示，导体702和导体704彼此不物理触摸。

当用户触摸按钮618时，导体702和导体704的电场被修改，该修改改变导体702和导体704之间的电容。一旦电容已被修改，则在导体702和导体704之间传送的信号也被修改。

在确定已经触摸按钮之后，控制器522可以向触摸确定部件508发送信号以用于后处理。

接下来，控制器522将引脚604设置为传送模式并且将引脚602、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚设置为接收模式。同时，用户触摸按钮620如图6D所示。

然后控制器522通过引脚604发送信号，并等待接收来自引脚602、引脚606、引脚608、引脚610、引脚612、引脚614和引脚616的信号。一旦接收到信号，则控制器522确定用户是否已经触摸按钮。由于按钮620被设置在引脚610的线路和引脚612的线路的交叉点处，因此控制器522不能够检测该触摸。

控制器522继续每次一个将引脚606和引脚608中的每个引脚设置为传送模式并将所有其它的引脚设置为接收模式。每当新的引脚被设置为传送模式之后，控制器522传送信号并随后分析由设置为接收模式的引脚接收到的信号中的每个信号。在稍后的某一时间，控制器522将通过引脚610传送信号。之后，控制器522接收来自引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚612、引脚614和引脚616的信号。

当检查由引脚602、引脚604、引脚606、引脚608、引脚614和引脚616接收到的信号时，控制器522确定不存在电容变化。由于按钮620的电容变化，控制器522确定由引脚612接收到的信号已经变化了大于预定阈值的量。

在确定一个按钮已被触摸之后，控制器522可以将信号发送给触摸确定部件508以用于后处理。

接下来控制器将继续将引脚612、引脚614和引脚616中的每个引脚设置为传送模式并将所有其它的引脚设置为接收模式。一旦控制器522已将引脚616设置为传送模式并驱动一个信号，它将通过将引脚602设置为传送模式并将所有其它的引脚设置为接收模式而重新开始。

图8示出根据本发明的一些方面的按钮布置800。

如图所示，按钮布置800包括扫描器802和触摸传感器804。扫描器802还包括故障数据部件806和故障确定部件808。触摸传感器804包括引脚810、引脚812、引脚814、引脚816、按钮818、按钮820、按钮822、按钮824、按钮826和按钮828。

扫描器802可操作以分别检测数量n个输入/输出线路中的多个线路的电容，并基于检测到的电容来检测数量β个导电构造中的一个导电构造的触摸。在该示例实施例中，输入/输出线路的数量n为4，而导电构造的数量β为6。

导电构造由两个独立的导电元件组成。每个导体元件可操作以允许电压从连接到引脚的线路穿过其中。两个导电元件之间的电压差创建导电构造的电容。当被触摸时，导电构造的电容可以改变；图7中描述了导电构造的非限制性示例。

扫描器802额外地可操作以分别检测数量n个输入/输出线路的参数值，并基于检测到的参数值和故障值之间的比较生成比较值。待检测以确定是否存在故障的参数的非限制性示例包括电压、电流、电容、电感、电阻、阻抗、电压变化、电流变化、电容变化、电感变化、电阻变化、阻抗变化或其组合。为了解释说明的目的，在该示例实施例中，待检测以确定是否存在故障的参数是电容。

触摸传感器804经布置以使得其包括数量n个输入/输出线路；其中数量n个输入/输出线路中的每个线路与数量n个输入/输出线路中的每个其他线路电性断开。数量n个输入/输出线路中的每个线路经布置以与数量n个输入/输出线路中的每个其他线路交叉。数量β个位置中的每个位置包括数量n个输入/输出线路中的一个线路与数量n个输入/输出线路中的另一个线路交叉之处。

触摸传感器804经布置以使得来自一个引脚的每个线路与来自相继的引脚的所有线路交叉。如果触摸传感器804由4个引脚组成，则来自第一引脚的线路将与引脚2、引脚3和引脚4的线路交叉。来自第二引脚的线路将仅与引脚3和引脚4的线路交叉。来自第三引脚的线路将仅与引脚4的线路交叉。图6描述了布置的非限制性示例。

触摸传感器804进一步经布置以使得当其中具有输入电流的数量n个输入/输出线路中的一个线路与数量n个输入/输出线路中的另一个线路交叉时，在数量n个输入/输出线路中的一个线路和数量n个输入/输出线路中的另一个线路之间创建相应的电场。

故障数据部件806可操作以包括具有存储于其中的故障数据的数据库。包含在故障数据部件806中的故障数据将是上述故障参数的预定值。

故障确定部件808可操作以基于比较值输出故障信号。故障的非限制性示例可以包括开路/短路、损坏的触摸传感器或者过热。

引脚810、引脚812、引脚814和引脚816经布置以使得当其中具有输入电流的数量n个输入/输出线路中的一个线路与数量n个输入/输出线路中的另一个线路交叉时，在第一数量n个输入/输出线路和第二数量n个输入/输出线路之间创建相应的电场。

引脚810、引脚812、引脚814和引脚816中的每个引脚可操作以通过线路传送并接收电流。当电流被施加到引脚并通过其线路传送时，在两个线路彼此交叉的点处生成电场。

按钮818、按钮820、按钮822、按钮824、按钮826和按钮828经布置以使得每个按钮分别被设置在数量β个位置中的一个位置处。数量β个导电构造中的一个导电构造包括第一导电部件和第二导电部件，第一导电部件电性连接到数量n个输入/输出线路中的一个线路，且第二导电部件电性连接到数量n个输入/输出线路中的另一个线路。图7中示出具有电性连接的第一导电部件和第二导电部件的按钮的示例。

按钮被放置在来自不同引脚的两个线路彼此交叉的每个点处。第一线路连接到按钮的其中一个导电元件，且第二线路连接到另一导电元件。当电压被施加到其中一个引脚且两个导电元件之间存在电压差时，创建了电容。当用户与按钮相互作用时，该电容可以被修改。

由于移动电子设备上有限的空间量，使每个部件占用的空间量最小化是重要的。现今的电容式触摸传感器需要输入/输出(I/O)引脚以用于在触摸传感器中使用的每个额外的引脚或按钮的引脚。对于需要许多按钮以用于控制一个设备的较大的或复杂的设备，引脚的数量且因此引脚所在的电路板的面积非常快速地增加。

在操作中，电子设备制造商将想要生产具有数量β个按钮的电容式触摸传感器。在一个非限制性示例中，如果制造商想要创建按钮布置以使得β＝3，使用方程式(1)可以发现，生产数量β个按钮所需要的引脚的总数量n为3。如图所示，按钮818、按钮820和按钮822的创建需要引脚810、引脚812和引脚814。使用3个引脚创建3个按钮比上面参考图1所述的现有技术方法更加有效。图1的按钮112、按钮114和按钮116的创建需要引脚102、引脚104、引脚106和引脚108。

在另一非限制性示例中，制造商可能想要创建按钮布置以使得β＝6，使用方程式(1)可以发现，生产数量β个按钮所需要的引脚的总数量n为4。如图所示，按钮818、按钮820、按钮822、按钮824、按钮826和按钮828的创建需要引脚810、引脚812、引脚814和引脚816。使用4个引脚创建6个按钮比上面参考图1所述的现有技术方法更加有效。图1的按钮112、按钮114、按钮116、按钮118、按钮120和按钮122的创建需要引脚102、引脚104、引脚106、引脚108和引脚110。

在另一非限制性示例中，制造商可能想要创建按钮布置以使得β＝28，如上参考图5所述。使用方程式(1)可以发现，生产数量β个按钮所需要的引脚的总数量为8。使用根据本发明的多个方面提出的方法而不是现有技术方法创建28个按钮的按钮与引脚的比率随着β变得更大而更加明显。创建包含28个按钮的栅格的现有技术方法需要最少11个引脚来创建包含28个按钮的7×4布置。

现在将参考图9描述根据本发明的第二方面的示例系统。

图9示出根据本发明的一些方面的滑块900。

如图所示，滑块900包括引脚902、引脚904、引脚906、引脚908、引脚910、按钮912、按钮914、按钮916、按钮918、按钮920、按钮922、按钮924、按钮926、按钮928和按钮930。

引脚902经布置以使得当其与引脚904相交时创建按钮912并且当其与引脚908相交时创建按钮924。引脚904经布置以使得当其与引脚906相交时创建按钮914并且当其与引脚910相交时创建按钮928。引脚906经布置以使得当其与引脚908相交时创建按钮916并且当其与引脚902相交时创建按钮922。引脚908经布置以使得当其与引脚910相交时创建按钮918并且当其与引脚904相交时创建按钮926。引脚910经布置以使得当其与引脚906相交时创建按钮920并且当其与引脚902相交时创建按钮930。

按钮912、按钮914、按钮916、按钮918、按钮920、按钮922、按钮924、按钮926、按钮928和按钮930可操作以便当被用户触摸时改变它们的电容。

在现今的电子设备中，使用滑块而不是按钮可能更加实用。滑块允许比按钮所做的开或关更加精确的控制。滑块用途的非限制性示例包括音量控制、滚动条或者放大或缩小。创建滑块界面比简单的按钮更加复杂，因为需要定位并跟踪来自用户的输入。

滑块通过在单一文件引脚中实施多个按钮来创建。引脚902、引脚904、引脚906、引脚908和引脚910中的每个引脚连接到两个独立的引脚。由于引脚902、引脚904、引脚906、引脚908和引脚910中的每个引脚连接到两个不同的引脚，被触摸的按钮912、按钮914、按钮916、按钮918、按钮920、按钮922、按钮924、按钮926、按钮928和按钮930中的任一个可以通过由相对的引脚所接收到的信号来识别。

滑块900的操作类似于图6的按钮布置600的操作。控制器将把引脚902设置为传送模式并将引脚904、引脚906、引脚908和引脚910设置为接收模式。然后控制器将通过引脚902驱动一个信号且随后分析由引脚904、引脚906、引脚908和引脚910接收到的信号。如果控制器没有检测到触摸，它将把引脚904设置为传送模式并将引脚902、引脚906、引脚908和引脚910中的每个引脚设置为接收模式。控制器将以这种方式继续扫描直到检测到输入。

在稍后的某一时间，用户将想要使用滑块900，在该非限制性示例中，该滑块被用于控制设备的音量并且设备当前处于其下限。如上面参考图7所述，用户将触摸按钮912以改变电容。

同时，控制器将引脚902设置为接收模式并将引脚904、引脚906、引脚908和引脚910中的每个引脚设置为接收模式。在每个引脚已经被设置为正确的模式之后，控制器将通过引脚902发送信号且随后分析由引脚904、引脚906、引脚908和引脚910中的每个引脚接收到的信号。

引脚902与引脚904和引脚908交叉。由于由引脚908接收到的信号没有被修改，控制器可以确定按钮924没有被触摸。控制器确定由引脚904接收到的信号已经被修改，这表明按钮912已经被触摸。在该方法中，即使引脚902与不止一个其他引脚交叉，也可以容易地确定已经触摸了哪个按钮。

然后用户将拖动他们的手指到按钮916。同时，控制器将继续使每个引脚变化到传送模式，同时将所有其它的引脚设置为接收模式，并分析由设置为接收模式的引脚接收到的信号。

控制器继续循环通过所有引脚，直到其将引脚904设置为传送模式并将引脚902、引脚906、引脚908和引脚910中的每个引脚设置为接收模式。控制器通过引脚904发送信号并确定由引脚906接收到的信号已被修改。根据该信息，控制器可以确定用户已经将他们的手指至少拖动到按钮914。

继续，控制器将引脚906设置为传送模式并将所有其它的引脚设置为接收模式。同样，控制器通过引脚906发送信号并确定用户已经将他们的手指至少拖动到按钮916。

然后控制器将引脚908设置为传送模式并将引脚902、引脚904、引脚906和引脚910中的每个引脚设置为接收模式。控制器通过引脚908传送信号且随后分析由引脚902、引脚904、引脚906和引脚910中的每个引脚接收到的信号。控制器确定接收到的每个信号未被修改。这意味着用户还没有移动他们的手指越过按钮916。然后控制器可以向设备的音量控制机构发送信号并通过从按钮912到按钮916的移动所确定的因子调整音量。

现在将参考图10至图12描述根据本发明的第三方面的示例系统。

图10示出图5的控制器522的操作的流程图1000。

控制器522初始化(S1002)引脚(i＝0)并将引脚(i＝0)设置为传送模式且将所有其它的引脚设置为接收模式。在该非限制性示例中，(i)从0开始，所以对于n＝5个引脚；(i)＝0、1、2、3、4。

接下来，控制器522将驱动引脚(i＝0)上的信号(S1004)且同时针对接收到的信号扫描所有其它的引脚。一旦其扫描了所有其它的引脚，则控制器522进行检查以查看其是否已将每个引脚转为传送模式并针对触摸输入进行扫描(S1006)。

如果控制器522还没有将所有的引脚转为传送模式并针对触摸输入进行检查，则其将(i)递增地增加1(S1008)。一旦(i)已经增加，则控制器522将把引脚(i＝1)设置为传送模式(S1010)并将所有其它的引脚设置为接收模式。同样，控制器522将驱动引脚(i＝1)上的信号且同时针对触摸输入扫描所有其它的引脚。

控制器522将继续循环通过每个引脚直到其已经将每个引脚转为传送模式并针对触摸输入进行扫描。一旦引脚(i＝n-1)已经切换到传送模式且已经针对触摸输入扫描了所有其它的引脚，则控制器522将停止扫描(S1012)。

图11示出图5的控制器522的操作的流程图1100。

控制器522初始化(S1102)引脚(i＝1)并将引脚(i＝1)设置为传送模式且将引脚(i-1)设置为接收模式。在该非限制性示例中，(i)从0开始，所以对于n＝5个引脚；(i)＝0、1、2、3、4。

接下来，控制器522将驱动引脚(i＝1)上的信号(S1104)并针对接收到的信号扫描引脚(i＝0)。一旦其已经扫描引脚(i＝0)，则控制器522进行检查以查看其是否已经将每个引脚转为传送模式并针对触摸输入进行扫描(S1106)。与图10相比，控制器522正检查仅一个引脚上的修改信号。这允许触摸屏设备节约能量并以较高的频率操作。该方法可以适用于诸如当用户仅具有在更大的布局中的单一位置处进行触摸输入的选项时的情况。

如果控制器522还没有将所有的引脚转为传送模式并且针对触摸输入进行检查，则它将(i)递增地增加1(S1108)。一旦(i)已经增加，则控制器522将把引脚(i＝2)设置为传送模式(S1110)并将引脚(i＝1)设置为接收模式。同样，控制器522将驱动引脚(i＝2)上的信号并且针对触摸输入扫描引脚(i＝1)。

控制器522将继续循环通过每个引脚直到其已经将每个引脚都转为传送模式并针对触摸输入进行扫描。一旦引脚(i＝n)已被切换到传送模式且已经针对触摸输入扫描了引脚(i＝n-1)，则控制器522将停止扫描(S1112)。

图12示出图5的故障检测部件510的操作的流程图1200。

在操作中，故障检测部件510将从共享全局模拟测试引擎524接收故障代码或者从片外硬件514接收故障中断。故障检测部件510将首先清除故障中断和/或故障代码(S1202)。

在已经清除了所有故障中断和/或故障代码后，故障检测部件510将扫描所有的按钮(S1204)以如上面参考图6、图10和图11所述检查它们的电容。

然后故障检测部件510将比较每个按钮的电容值和所存储的故障表(S1206)。故障表保存有在触摸传感器硬件或软件操作中存在故障的情况下可能接收到的所有可能的值。故障检测部件510将比较每个按钮的接收到的值和故障表中储存的值以确定是否已发生故障。

如果故障检测部件510确定所有电容值都不匹配故障表中的值，则它将指示触摸扫描设备恢复正常操作(S1214)。如果故障检测部件510发现电容值中的一个或多个值匹配所储存的故障表中的值，则故障检测部件510将再次重新扫描所有按钮。

接下来，故障检测部件510将比较来自第二扫描的每个按钮的电容值和来自第一扫描的对应值(S1208)。如果故障检测部件510发现这些值不匹配，则它将指示触摸扫描设备恢复正常操作。如果这些值匹配，则故障检测部件510可以确定已经发生了故障。

一旦已确定发生了故障，则故障检测部件510将断言(assert)发生的故障中断和对应的故障代码(S1210)。然后故障中断将由触摸扫描设备的CPU接收。一旦故障中断和故障代码已经由CPU接收，则它可以采取如通过故障中断和故障代码所确定的对应的行动(S1212)。在故障中断和故障代码已被清除且CPU已经采取行动之后，触摸扫描设备可以恢复正常操作(S1214)。

创建按钮阵列的现有技术方法要求如下：对于每个引脚和阵列中的引脚，需要独立的输入/输出引脚。在一个示例中，制造商可能想要创建包括总共16个按钮的按钮布置。16是若干个不同组合的倍数，即1×16、2×8和4×4。由于需要节约空间和资源，排和列被选择以使得引脚的总数量最小化，在该示例中，4×4布置仅使用8个引脚。

关于创建按钮阵列的现有技术方法的问题即为关于电容式触摸感测的常规系统和方法的问题，即对于额外的每一排或每一列按钮，需要新的引脚。为了创建大的按钮阵列，需要大量的引脚支持该阵列。所需的引脚的数量的增加使用电容式触摸感测设备的有限空间和资源。

创建小滑块的现有技术方法需要在一排中设置多个按钮并跟踪在按钮的线路内的用户输入。小滑块中的每个按钮需要两个引脚，但在一些情况下，小滑块可能不足够且必须实施大滑块。如果大滑块需要16个按钮以便实施，则使用用于创建小滑块的方法将需要总共32个引脚。32个引脚占用太多有限的资源和空间，所以使用不同的方法来创建大滑块。

大滑块通过在单一滑块中不止一次使用每个按钮来实现。按钮被彼此相邻地放置以使得按钮数的顺序是唯一的。该方法需要较少的按钮且因此较少的引脚，但是需要后处理以用于确定已经触摸了多个按钮中的哪一个。

在大滑块中后处理来自用户输入的信号的现有技术方法需要控制器分析从用于实现滑块的引脚接收到的每个信号的修改的强度和水平。然后修改的强度和水平经比较以生成进行触摸输入的位置。

关于实现电容式触摸感测设备中的滑块的常规系统和方法的问题是创建小滑块需要滑块中的每个按钮的2个引脚。由于有限的空间和资源，仅有可能使用该方法来创建小滑块。利用设定数量的引脚有可能使滑块中使用的按钮的数量加倍，但是滑块随后需要后处理或额外的软件以便检测用户输入。

本发明提供一种创建按钮阵列的方法，其需要较少的引脚以使用现有技术方法在阵列中创建相同数量的按钮。输入/输出引脚的每个线路与所有相继的引脚交叉以创建阵列。根据方程式(1)，使每个输入/输出引脚的线路交叉创建大量的交叉点。

在两个输入/输出线路的位置交叉点处设置按钮允许给定数量的引脚比使用相同数量的引脚的现有技术方法支持更多的按钮。如方程式(1)所示，通过在任意两个引脚线路的交叉点处设置按钮，n＝8个引脚被用来创建β＝28个按钮。利用现有技术方法使用n＝8个引脚仅允许创建β＝16个按钮。

本发明额外地提供了检测来自用户的触摸输入的方法，其基于通过单一输入/输出线路传送信号并检测由任何其他的输入/输出线路接收到的修改信号。来自用户的触摸输入将在按钮的两个输入/输出线路之间创建电容变化。该电容变化将修改从一个输入/输出线路传送到另一个输入/输出线路的信号，其可以由电容式触摸感测设备中的控制器分析并检测。

通过单一输入/输出线路传送并检测由任何其他的输入/输出线路接收到的修改信号的方法允许本发明利用比现有技术方法少的引脚来创建大按钮阵列以及小/大滑块。另外，在使用本发明的当前方面时，不需要后处理来确定用户在哪里做出触摸输入。

本发明还提供一种故障检测方法。提供的电容式触摸传感器系统检查显示器中的故障，这些故障通过比较检测到的参数与之前确定的故障值而被发现。检测故障的能力为电容式触摸感测设备提供了检测损害并向用户通知故障的方法。现有技术方法当前没有提供用于检测并确定故障的系统或方法。

为了说明和描述的目的，提出了本发明的各种优选实施例的上述描述。其并非是穷尽的或将本发明限制为公开的精确形式，并且很明显，鉴于上述教导，许多修改和变化是可行的。如上所述，选择并描述示例实施例以便最好地说明本发明的原理以及其实践应用，从而使本领域技术人员能够以各种实施例并且借助于适合于预期的特定用途的各种修改最好地利用本发明。希望本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (18)

1.一种方法，包括：

扫描电容式触摸传感器中的多个按钮区域以获得针对所述多个按钮区域中的每一个的相应参数值；

比较每个获得的参数值和多个故障值中的每一个；

确定至少一个所获得的参数值是否匹配所述多个故障值中的任何一个；以及

响应于确定至少一个所获得的参数值匹配所述多个故障值中的任何一个，向耦合到所述电容式触摸传感器的处理器指示在所述电容式触摸传感器中检测到故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其中向耦合到所述电容式触摸传感器的所述处理器指示检测到故障包括：

断言故障中断；以及

提供对应于检测到的故障的故障代码。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个故障值被存储在故障表中，所述故障表被存储在耦合到所述处理器的存储器中。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述电容式触摸传感器包括：

n个输入/输出线路，其中n>2，并且其中所述n个输入/输出线路中的每个线路被布置成使得其在与所述n个输入/输出线路中的另外每个线路交叉时与所述n个输入/输出线路中的另外每个线路电性断开；以及

β个位置，其中所述β个位置中的每个位置对应于所述n个输入/输出线路中的一个线路与所述n个输入/输出线路中的另一个线路交叉之处的相应按钮区域；以及

其中所述扫描包括依序施加信号到所述n个输入/输出线路的每个线路上。

5.根据权利要求4所述的方法，其中β是整数并且其数值被确定为

6.根据权利要求1所述的方法，其中针对每个所述按钮区域的相应参数值包括电压、电流、电容、电感、电阻、阻抗、电压变化、电流变化、电容变化、电感变化、电阻变化、阻抗变化以及其任何组合之一。

7.根据权利要求1所述的方法，其中针对每个所述按钮区域的相应参数值是电容。

8.一种用于操作电容式触摸传感器设备的方法，所述方法包括：

在所述电容式触摸传感器设备的n个输入/输出线路中的第一输入/输出线路上传送第一信号，其中所述n个输入/输出线路中的每个线路被布置成使得其在与所述n个输入/输出线路中的另外每个线路交叉时与所述n个输入/输出线路中的另外每个线路电性断开，并且其中n大于或等于3；

在所述n个输入/输出线路中不同于所述第一输入/输出线路的一个输入/输出线路上接收第二信号；以及

基于所接收的第二信号确定在所述电容式触摸传感器设备中已发生触摸事件。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述电容式触摸传感器设备包括多个按钮区域，每个按钮区域对应于所述n个输入/输出线路中的一个线路与所述n个输入/输出线路中的另一个线路交叉的位置，并且其中所述多个按钮区域等于：

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二信号代表电容的变化。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述电容的变化是对用户触摸所述按钮区域之一的响应。

12.一种方法，包括：

在电容式触摸传感器中的多个按钮区域上执行第一扫描以获得针对所述多个按钮区域中的每一个的相应参数值；

比较从所述第一扫描获得的每个参数值和多个故障值中的每一个；

确定从所述第一扫描获得的参数值中的至少一个是否匹配所述多个故障值中的任何一个；以及

当至少一个匹配所述多个故障值中的任何一个时，在所述电容式触摸传感器中的所述多个按钮区域上执行第二扫描以获得针对所述多个按钮区域中的每一个的相应参数值；

比较从所述第二扫描获得的参数值和从所述第一扫描获得的参数值；

确定从所述第二扫描获得的参数值是否匹配从所述第一扫描获得的参数；以及

响应于确定从所述第二扫描获得的参数值匹配从所述第一扫描获得的参数，向耦合到所述电容式触摸传感器的处理器指示在所述电容式触摸传感器中检测到故障。

13.根据权利要求12所述的方法，其中向耦合到所述电容式触摸传感器的所述处理器指示检测到故障包括：

断言故障中断；以及

提供对应于检测到的故障的故障代码。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述多个故障值被存储在故障表中，所述故障表被存储在耦合到所述处理器的存储器中。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述电容式触摸传感器包括：

n个输入/输出线路，其中n>2，并且其中所述n个输入/输出线路中的每个线路被布置成使得其在与所述n个输入/输出线路中的另外每个线路交叉时与所述n个输入/输出线路中的另外每个线路电性断开；以及

β个位置，其中所述β个位置中的每个位置对应于所述n个输入/输出线路中的一个线路与所述n个输入/输出线路中的另一个线路交叉之处的相应按钮区域；以及

其中所述扫描包括依序施加信号到所述n个输入/输出线路的每个线路上。

16.根据权利要求15所述的方法，其中β是整数并且其数值被确定为

17.根据权利要求12所述的方法，其中针对每个所述按钮区域的相应参数值包括电压、电流、电容、电感、电阻、阻抗、电压变化、电流变化、电容变化、电感变化、电阻变化、阻抗变化以及其任何组合之一。

18.根据权利要求12所述的方法，其中针对每个所述按钮区域的相应参数值是电容。

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