DE112019001731T5

DE112019001731T5 - Eingabeabtastung unter verwendung eines codemultiplexverfahrens (cdm-verfahren)

Info

Publication number: DE112019001731T5
Application number: DE112019001731.4T
Authority: DE
Inventors: Donald R. Jr. Schropp
Original assignee: Synaptics Inc
Current assignee: Synaptics Inc
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-12-24
Also published as: WO2019190806A1; CN111480138A; US10572067B2; US20190302960A1

Abstract

Abtastsysteme und -verfahren, die Antriebsmatrizen eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens) mit Nullreihensumme niedrigerer Ordnung verwenden, um ausgestrahlte Aussendungen zu reduzieren oder zu eliminieren. Messungen, die einer an einem Abtastbereich der Eingabevorrichtung empfangenen Eingabe entsprechen, werden durch separates Antreiben mehrerer Untergruppen von Sendern der Eingabevorrichtung und das Erhalten von Messwerten, die jeder separat angetriebenen Untergruppe von Sendern entsprechen, über die Empfänger erhalten, wobei eine Mehrzahl von Messungsiterationen für jede separat angetriebene Untergruppe von Sendern durchgeführt wird, wobei die Mehrzahl von Messungsiterationen einer CDM-Verfahrensantriebsmatrix mit Nullreihensumme für die separat angetriebenen Untergruppen von Sendern entspricht. Ein Bild der Eingabe wird auf Grundlage der erhaltenen Messungen erzeugt.

Description

QUERBEZUG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil gemäß 35 U.S.C. §119(e) der U.S.-Patentanmeldung, Nr. 6/132,773 von Schropp, Jr. mit dem Titel „Eingabeabtastung unter Verwendung eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens)“, eingereicht am 17. September 2018; und der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung, Nr. 62/650,815 von Schropp, Jr, mit dem Titel „Eingabeabtastung unter Verwendung eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens) mit Nullreihensumme für die Unterdrückung von ausgestrahlter Aussendung“, eingereicht am 30. März 2018; wobei beide hiermit durch Bezug in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung stellt im Allgemeinen Systeme und Verfahren für die Eingabeabtastung unter Verwendung eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens) bereit.
STAND DER TECHNIK
Eingabevorrichtungen, einschließlich Berührungssensorvorrichtungen (ebenso allgemein als Tastfeld oder Näherungssensorvorrichtungen bezeichnet), sowie Fingerabdrucksensorvorrichtungen werden in einer Vielzahl von elektronischen Systemen verwendet. Berührungssensorvorrichtungen enthalten typischerweise einen häufig durch eine Oberfläche markierten Abtastbereich, in dem die Berührungssensorvorrichtung die Anwesenheit, die Stelle, die Kraft und/oder die Bewegung eines oder mehrerer Eingabeobjekte bestimmt. Berührungssensorvorrichtungen können verwendet werden, um es einem Benutzer zu ermöglichen, Benutzereingaben bereitzustellen, um mit dem elektronischen System zu interagieren. Fingerabdrucksensorvorrichtungen enthalten typischerweise ebenso einen Abtastbereich, in dem die Fingerabdrucksensorvorrichtung die Anwesenheit, die Stelle, die Bewegung und/oder die Merkmale eines Fingerabdrucks oder eines teilweisen Fingerabdrucks bestimmt. Fingerabdrucksensorvorrichtungen können für Zwecke in Bezug auf die Benutzerauthentifizierung oder Identifizierung eines Benutzers verwendet werden.
Berührungssensorvorrichtungen und Fingerabdrucksensorvorrichtungen können demnach verwendet werden, um Schnittstellen für das elektronische System bereitzustellen. Beispielsweise werden Berührungssensorvorrichtungen und Fingerabdrucksensorvorrichtungen häufig als Eingabevorrichtungen für größere Rechensysteme verwendet werden, wie lichtundurchlässige Tastfelder und Fingerabdrucklesegeräte, die in Notebooks oder Desktop-Computern integriert oder als Peripheriegeräte für diese verwendet werden. Berührungssensorvorrichtungen und Fingerabdrucksensoren werden ebenso häufig in kleineren Rechensystemen verwendet, wie in berührungsempfindlichen Bildschirmen, die in mobilen Vorrichtungen wie Smartphones und Tablets integriert sind.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren für die Eingabeabtastung unter Verwendung einer Eingabevorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren kann das Empfangen einer Eingabe in einem Abtastbereich der Eingabevorrichtung und das Erhalten über Empfänger der Eingabevorrichtung von Messungen, die der Eingabe entsprechen, enthalten, wobei das Erhalten der Messungen umfasst: Antreiben mehrerer Untergruppen von Sendern der Eingabevorrichtung und Erhalten über die Empfänger von Messungen, die jeder angetriebenen Untergruppe von Sendern entsprechen, wobei eine Mehrzahl von Messungsiterationen für jede angetriebene Untergruppe von Sendern durchgeführt wird, wobei die Mehrzahl von Messungsiterationen einer Antriebsmatrix eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens) mit Nullreihensumme entspricht, die auf die angetriebenen Untergruppen von Sendern angewendet wird. Das Verfahren kann ebenso das Erzeugen eines Bildes der Eingabe durch ein Verarbeitungssystem der Eingabevorrichtung auf Grundlage der erhaltenen Messungen enthalten. Die mehreren Untergruppen von Sendern können separat angetrieben werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist eine Eingabevorrichtung für das Abtasten eines biometrischen Objekts bereitgestellt. Die Eingabevorrichtung kann eine Oberfläche, die einem Abtastbereich entspricht, wobei der Abtastbereich konfiguriert ist, um eine Eingabe zu empfangen, Sender, die konfiguriert sind, um mit Sendersignalen angetrieben zu werden, und Empfänger enthalten, die konfiguriert sind, um Messungen zu erhalten, die der Eingabe entsprechen, wobei das Erhalten der Messungen umfasst: Erhalten über die Empfänger von Messungen, die angetriebenen Untergruppen der Sender entsprechen, wobei eine Mehrzahl von Messungsiterationen für jede angetriebene Untergruppe der Sender durchgeführt wird, wobei die Mehrzahl von Messungsiterationen einer Antriebsmatrix eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens) mit Nullreihensumme für die angetriebenen Untergruppen der Sender entspricht. Die Eingabevorrichtung kann ebenso ein Verarbeitungssystem enthalten, das konfiguriert ist, um auf Grundlage der erhaltenen Messungen ein Bild der Eingabe zu erzeugen.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform wird ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium mit darauf gespeicherten prozessorausführbaren Anweisungen bereitgestellt. Die prozessorausführbaren Anweisungen enthalten Anweisungen für die Durchführung der Eingabeabtastung unter Verwendung einer Eingabevorrichtung. Die prozessorausführbaren Anweisungen, wenn sie durch ein Verarbeitungssystem ausgeführt werden, ermöglichen es dem Verarbeitungssystem, ein Verfahren zu implementieren, das das Erhalten über Empfänger der Eingabevorrichtung von Messungen enthält, die der Eingabe entsprechen, die an einem Abtastbereich der Eingabevorrichtung empfangen wird, wobei das Erhalten der Messungen umfasst: Antreiben mehrerer Untergruppen von Sendern der Eingabevorrichtung und Erhalten über die Empfänger von Messungen, die jeder angetriebenen Untergruppe von Sendern entsprechen, wobei eine Mehrzahl von Messungsiterationen für jede angetriebene Untergruppe von Sendern durchgeführt wird, wobei die Mehrzahl von Messungsiterationen einer Antriebsmatrix eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens) mit Nullreihensumme für die angetriebene Untergruppe von Sendern entspricht, und Erzeugen eines Bildes der Eingabe auf Grundlage der erhaltenen Messungen.
Durch Bezugnahme auf die übrigen Abschnitte der Patentschrift, einschließlich der Zeichnungen und Ansprüche, werden andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung realisiert. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie der Aufbau und der Betrieb der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen deuten ähnliche Referenznummern auf identische oder funktionell ähnliche Elemente hin.
Figurenliste
Die ausführliche Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Die Verwendung der gleichen Referenznummern in verschiedenen Fällen in der Beschreibung und in den Figuren kann auf ähnliche oder identische Gegenstände hinweisen.

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Eingabevorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen darstellt.
2A-2B sind Blockdiagramme, die weitere Beispiele für Eingabevorrichtungen gemäß einigen Ausführungsformen darstellen.
3 stellt ein orthogonales Netz von Sender-Elektroden und Empfänger-Elektroden einer Eingabevorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen dar.
4A stellt ein Beispiel für ein CDM-Verfahren mit Nullreihensumme für die Abschwächung von ausgestrahlter Aussendung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen dar.
4B stellt ein Beispiel für ein verschachteltes CDM-Verfahren mit Nullreihensumme für die Abschwächung von ausgestrahlter Aussendung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen dar.
5 stellt Beispiele für Matrizen mit ungeraden Dimensionen gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen dar.
6 zeigt rohe entfaltete Profile von CDM7 dar, angewandt auf einen Sensor mit 17 Sendern, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
7 zeigt entfaltete Profile aus 6 nach der Durchführung der Anpassung des Basispegels gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen.
8 zeigt ein kapazitives Abtastbild, das mit CDM1 auf einem Berührungssensor mit 17 Sendern gemäß einer Ausführungsform erhalten wird.
9 zeigt ein CDM7 entfaltetes Bild mit Nullreihensumme gemäß einer Ausführungsform.
10 zeigt ein verschachteltes CDM7 entfaltetes Bild mit Nullreihensumme gemäß einer Ausführungsform.
11 zeigt eine Senderkontrollmatrix von CDM1 (Zeile für Zeile) für einen Berührungssensor mit 17 Sendern gemäß einer Ausführungsform.
12 zeigt Iterationen einer nicht verschachtelten CDM7-Senderkontrollmatrix mit Nullreihensumme für einen Berührungssensor mit 17 Sendern gemäß einer Ausführungsform.
13 zeigt Iterationen einer verschachtelten CDM7-Senderkontrollmatrix mit Nullreihensumme für einen Berührungssensor mit 17 Sendern gemäß einer Ausführungsform.
14 zeigt ein Beispiel für ein verschachteltes CDM7-Antriebsschema mit Nullreihensumme, bei dem eine Verschachtelungsdimension von drei normalerweise mehr Sender überspannen würde, als der Sensor besitzt, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
15 zeigt eine verschachtelte CDM7-Sendersteuermatrix mit Nullreihensumme für einen Berührungssensor mit 17 Sendern, gemäß einer Ausführungsform, wenn die Verschachtelungsdimension 3 beträgt.
16 stellt eine zusätzliche Senderelektrode für die Abschwächung von ausgestrahlter Aussendung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen dar.
17 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang darstellt, der das CDM-Verfahren mit Nullreihensumme niedrigerer Ordnung gemäß einer Ausführungsform verwendet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung ist beispielhaften Charakters und soll weder die Offenbarung noch die Anwendung und die Verwendungen der Offenbarung einschränken. Darüber wird nicht beabsichtigt, an eine ausdrückliche oder implizierte Theorie gebunden zu sein, die in dem vorhergehenden Stand der Technik, der Kurzdarstellung und der kurzen Beschreibung der Zeichnungen oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung veranschaulicht wird.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nutzen Eingabevorrichtungen, einschließlich Berührungssensorvorrichtungen und Fingerabdrucksensorvorrichtungen, Codemultiplexverfahren (CDM-Verfahren) in Bezug auf die auf die Sender-Elektroden getriebenen Sender-Signale, um den Signalpegel zu erhöhen. In einigen Ausführungsformen entspricht die CDM-Verfahrensordnung, die der Anzahl der gleichzeitig angetriebenen Sender entspricht, der Gesamtzahl der Sender-Elektroden, sodass alle Sender-Elektroden für eine Mehrzahl von Abbildungsiterationen gleichzeitig angetrieben werden. In anderen Ausführungsformen wird ein CDM-Verfahren niedrigerer Ordnung verwendet, bei dem eine geringere Anzahl von Sender-Elektroden genutzt wird, um weitere verschiedene Vorteile bereitzustellen, einschließlich der Reduzierung der Spitzenleistung, der Reduzierung der Durchschnittsleistung, der Reduzierung der Eigenerwärmung des Sensors und der Reduzierung der Berechnungskomplexität. Diese Vorteile können in einer flexibel konfigurierbaren Weise erreicht werden, um die gewünschten Leistungsspezifikationen für verschiedene Implementierungen von Berührungssensorvorrichtungen und Fingerabdrucksensorvorrichtungen zu erfüllen.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Eingabevorrichtung 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen darstellt. Die Eingabevorrichtung 100 kann konfiguriert sein, um eine Eingabe in ein elektronisches System bereitzustellen (der Einfachheit halber nicht gezeigt). Wie in diesem Dokument verwendet, bezieht sich der Begriff „elektronisches System“ oder „elektronische Vorrichtungen“ allgemein auf jedes System, das in der Lage ist, Informationen elektronisch zu verarbeiten. Einige nicht einschränkende Beispiele für elektronische Systeme enthalten Personalcomputer aller Größen und Formen, wie Desktop-Computer, Laptop-Computer, Netbook-Computer, Tablets, Web-Browser, E-Book-Reader, Minicomputer (PDAs) und tragbare Computer wie Smartwatches und Aktivitätsverfolgungsvorrichtungen). Weitere Beispiele für elektronische Systeme enthalten zusammengesetzte Eingabevorrichtungen, wie physikalische Tastaturen, die die Eingabevorrichtung 100 und separate Steuerhebel oder Tastschalter enthalten. Weitere Beispiele für elektronische Systeme enthalten Peripheriegeräte wie Dateneingabevorrichtungen, (einschließlich Fernbedienungen und Mäuse), und Datenausgabevorrichtung, (einschließlich Anzeigebildschirme und Drucker). Andere Beispiele enthalten entlegene Endgeräte, Telefonzellen und Videospielautomaten(z. B. Videospielkonsolen, tragbare Spielvorrichtungen und dergleichen). Weitere Beispiele enthalten Kommunikationsvorrichtungen (einschließlich z. B. Mobiltelefone wie Smartphones) und Medienvorrichtungen (einschließlich Aufzeichnungsgeräte, Editoren und Abspielgeräte wie Fernseher, Digitalempfänger, Musikabspielgeräte, digitale Bilderrahmen und Digitalkameras). Zusätzlich kann das elektronische System ein Host oder ein Slave zu der Eingabevorrichtung sein.
Die Eingabevorrichtung 100 kann als ein physischer Teil des elektronischen Systems implementiert werden oder physisch von dem elektronischen System getrennt sein. Je nach Bedarf kann die Eingabevorrichtung 100 mit Teilen des elektronischen Systems unter Verwendung eines oder mehrerer der Folgenden kommunizieren: Busse, Netzwerke und andere drahtgebundene oder drahtlose Verbindungen. Beispiele hierfür sind Inter-Integrated Circuit (I²C), Serial Peripheral Interface (SPI), Personal System/2 (PS/2), Universal Serial Bus (USB), Bluetooth®, Radiofrequenz (RF) und Infrared Data Association (IrDA).
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst die Eingabevorrichtung 100 umfasst ein oder mehrere Abtastelemente zum Erfassen von Benutzereingaben. Die Eingabevorrichtung 100 kann einen Sensor 105 enthalten, der ein oder mehrere Sensorelemente umfasst, die konfiguriert sind, um das von einem oder mehreren Eingabeobjekten in einem Abtastbereich bereitgestellte Eingabesignal zu erfassen. Beispiele für Eingabeobjekte enthalten Finger, Schreibstifte und Hände. Der Abtastbereich kann jeden Raum oberhalb, um, in und/oder in der Nähe des Sensors 105 einschließen, in dem die Eingabevorrichtung 100 in der Lage ist, Benutzereingaben zu erfassen( z. B. Benutzereingaben, die von einem oder mehreren Eingabeobjekten bereitgestellt werden). Die Größe, Form und/oder die Stelle des Abtastbereichs kann von Ausführungsform zu Ausführungsform und abhängig von den tatsächlichen Implementierungen variieren. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich der Abtastbereich von einer Oberfläche der Eingabevorrichtung 100 in einer oder mehreren Richtungen in den Raum, bis Signal-Rausch-Verhältnisse eine ausreichend genaue Objekterfassung verhindern. Der Abstand, bis zu dem sich dieser Abtastbereich in einer bestimmten Richtung erstreckt, kann in verschiedenen Ausführungsformen in der Größenordnung von weniger als einem Millimeter, Millimetern, Zentimetern oder mehr liegen und kann je nach Art der verwendeten Abtasttechnologie und der gewünschten Genauigkeit variieren. Dementsprechend tasten einige Ausführungsformen eine Eingabe ab, die keinen Kontakt mit einer beliebigen Oberfläche der Eingabevorrichtung 100, Kontakt mit einer Eingabeoberfläche(z. B. einer berührungsempfindlichen Oberfläche und/oder Bildschirm) der Eingabevorrichtung 100, Kontakt mit einer Eingabeoberfläche der Eingabevorrichtung 100, gekoppelt mit einer gewissen Menge an angewandter Kraft oder Druck, und/oder eine Kombination davon umfasst. In verschiedenen Ausführungsformen können Eingabeoberflächen durch Oberflächen von Sensorsubstraten, innerhalb oder auf denen Sensorelemente positioniert sind, oder durch Deckschichten oder andere Abdeckschichten, die über Sensorelementen positioniert sind, bereitgestellt werden. In verschiedenen Ausführungsformen können Eingabeoberflächen durch eine oder mehrere Oberflächen eines Gehäuses oder einer Einhausung der Eingabevorrichtung 100 bereitgestellt werden.
Die Eingabevorrichtung 100 kann verschiedene Abtasttechnologien nutzen, um Benutzereingaben in dem Abtastbereich zu erfassen. Beispiele für Abtasttechnologien kapazitive, elastische, resistive, induktive, magnetische, akustische, Ultraschall- und/oder optische Techniken. In einigen Ausführungsformen kann die Eingabevorrichtung 100 kapazitive Abtasttechnologien nutzen, um Benutzereingaben zu erfassen. Beispielsweise kann ein Abtastbereich ein oder mehrere kapazitive Abtastelemente (z. B. Sensorelektroden) enthalten, um durch die angelegte Spannung und/oder den angelegten Strom ein elektrisches Feld zu bilden. Die Eingabevorrichtung 100 kann Eingaben auf Grundlage von Kapazitätsänderungen der Abtastelemente erfassen. Beispielsweise kann ein Objekt, das mit dem elektrischen Feld in Kontakt ist (oder sich in dessen Nähe befindet), Änderungen der Spannung und/oder des Stroms in den Abtastelementen verursachen. Solche Änderungen können als „Signale“ erfasst werden, die auf Benutzereingaben hinweisen. Die Abtastelemente können in Arrays oder anderen regelmäßigen oder unregelmäßigen Mustern oder anderen Konfigurationen angeordnet sein, um Eingaben an mehreren Punkten innerhalb des Abtastbereichs zu erfassen. In einigen Implementierungen können getrennte Abtastelemente ohmsch kurzgeschlossen werden, um größere Sensorelektroden auszubilden. Einige Implementierungen können resistive Folien nutzen, die gleichmäßig resisitiv sein können.
Einige kapazitive Abtasttechnologien können auf „Selbstkapazität“ (ebenso als „absolute Kapazität“ bezeichnet) und/oder „Betriebskapazität“ (ebenso als „Transkapazität“ bezeichnet) basieren. Absolute Kapazitätsabtastverfahren erfassen Änderungen in der kapazitiven Kopplung zwischen einem oder mehreren Abtastelementen und einem im Wesentlichen geerdeten berührenden Objekt oder einem Objekt in der Nähe. Beispielsweise kann ein Eingabeobjekt in der Nähe eines oder mehrerer Abtastelemente das elektrische Feld in der Nähe der Abtastelemente verändern und demnach die gemessene kapazitive Kopplung zwischen zwei oder mehr Sensorelektroden der Abtastelemente verändern. In einigen Ausführungsformen kann die Eingabevorrichtung 100 die absolute Kapazitätsabtastung durch das Modulieren der Sensorelektroden in Bezug auf eine Referenzspannung und das Erfassen der kapazitiven Kopplung zwischen den Sensorelektroden und den Eingabeobjekten implementieren. Die Referenzspannung kann im Wesentlichen konstant sein oder variieren. In einigen Aspekten kann die Referenzspannung einem Erdungspotential entsprechen.
Transkapazität (oder transkapazitive oder trans-kapazitive) Abtastverfahren erfassen Änderungen in der kapazitiven Kopplung zwischen den Sensorelektroden. In verschiedenen Ausführungsformen verändert ein Eingabeobjekt in der Nähe der Sensorelektroden das elektrische Feld zwischen den Sensorelektroden und verändert damit die gemessene kapazitive Kopplung. In einer Implementierung wird ein transkapazitives Abtastverfahren durch das Erfassen der kapazitiven Kopplung zwischen einer oder mehreren Sender-Sensorelektroden (hierin ebenso als „Sender-Elektroden“ oder „Antriebselektroden“ bezeichnet) und einer oder mehreren Empfänger-Sensorelektroden (hierin ebenso als „Empfänger-Elektroden“ oder „Aufnehmer-Elektroden“ bezeichnet). Sender-Sensorelektroden können relativ zu einer Referenzspannung moduliert werden, um transkapazitive Sender-Signale zu übertragen. Empfänger-Sensorelektroden können relativ zu der Referenzspannung im Wesentlichen konstant gehalten, um den Empfang der resultierenden Signale zu erleichtern. Die Referenzspannung kann beispielsweise eine im Wesentlichen konstante Spannung oder Systemmasse sein. In einigen Ausführungsformen können sowohl Sender-Sensorelektroden als auch Empfänger-Sensorelektroden moduliert sein. Die Sender-Elektroden werden relativ zu den Empfänger-Elektroden moduliert, um Sender-Signale zu senden und den Empfang der resultierenden Signale zu erleichtern. Ein resultierendes Signal kann Effekte umfassen, die einem oder mehreren Sender-Signalen und/oder einer oder mehreren Quellen von Umgebungsinterferenz( z. B. anderen elektromagnetischen Signalen) entsprechen. Sensorelektroden können dedizierte Sender oder Empfänger sein, oder sie können konfiguriert werden, um sowohl senden als auch empfangen zu können.
Einige Implementierungen der Eingabevorrichtung 100 sind konfiguriert, um Bilder bereitzustellen, die sich über ein-, zwei-, drei- oder höher dimensionale Räume erstrecken. Die Eingabevorrichtung 100 kann eine Sensorauflösung aufweisen, die von Ausführungsform zu Ausführungsform variiert, abhängig von Faktoren wie der bestimmten Abtasttechnologie und/oder dem Umfang der Informationen von Interesse. In einigen Ausführungsformen wird die Sensorauflösung durch die physikalische Anordnung eines Arrays von Abtastelementen bestimmt, wobei kleinere Abtastelemente und/oder ein kleinerer Abstand verwendet werden können, um eine höhere Sensorauflösung zu definieren.
Die Eingabevorrichtung 100 kann als ein Fingerabdrucksensor mit einer Sensorauflösung implementiert werden, die hoch genug ist, um diskriminierende Merkmale eines Fingerabdrucks aufzunehmen. In einigen Implementierungen weist der Fingerabdrucksensor eine Auflösung auf, die ausreicht, um Minutien (einschließlich Gratenden und -gabelungen), Ausrichtungsfelder (manchmal als „Gratflüsse“ bezeichnet) und/oder Gratskelette aufzunehmen. Diese werden manchmal als Ebene-1- und Ebene-2-Merkmale bezeichnet, und in einer Ausführungsform ist eine Auflösung von wenigstens 250 Pixel pro Zoll (ppi) in der Lage, diese Merkmale zuverlässig aufzunehmen. In einigen Implementierungen weist der Fingerabdrucksensor eine Auflösung auf, die ausreicht, um Merkmale auf höherer Ebene aufzunehmen, wie Schweißporen oder Kantenkonturen (d. h. Formen der Kanten einzelner Grate). Diese werden manchmal als Ebene - 3-Merkmale bezeichnet, und in einer Ausführungsform ist eine Auflösung von wenigstens 750 Pixeln pro Zoll (ppi) in der Lage, diese Merkmale der höheren Ebene zuverlässig aufzunehmen.
In einigen Ausführungsformen ist ein Fingerabdrucksensor als ein Platzierungssensor (auch „Flächen“-Sensor oder „statischer“ Sensor) oder als Durchzugssensor (auch „Schiebe“-Sensor oder „Streich“-Sensor) implementiert. Bei einer Platzierungssensorimplementierung ist der Sensor konfiguriert, um eine Fingerabdruckeingabe aufzunehmen, wenn der Finger des Benutzers stationär über den Abtastbereich gehalten wird. Der Platzierungssensor kann ein zweidimensionales Array von Abtastelementen enthalten, die in der Lage sind, eine gewünschte Fläche des Fingerabdrucks in einem einzigen Einzelbild zu erfassen. Bei einer Durchzugssensorimplementierung ist der Sensor konfiguriert, um eine Fingerabdruckeingabe auf Grundlage der relativen Bewegung zwischen dem Finger des Benutzers und dem Abtastbereich aufzunehmen. Der Durchzugssensor kann ein lineares Array oder ein dünnes zweidimensionales Array von Abtastelementen umfassen, die konfiguriert sind, um mehrere Einzelbilder aufzunehmen, wenn der Finger des Benutzers über den Abtastbereich durchgezogen wird. Die mehreren Einzelbilder können dann zu einem Bild des Fingerabdrucks rekonstruiert werden, das der Fingerabdruckeingabe entspricht. Bei einigen Implementierungen ist der Sensor konfiguriert, um sowohl Platzierungs- als auch Durchzugseingaben aufzunehmen.
In einigen Ausführungsformen ist ein Fingerabdrucksensor konfiguriert, um weniger als eine ganze Fläche des Fingerabdrucks eines Benutzers in einer einzigen Benutzereingabe aufzunehmen (hierin als „teilweiser“ Fingerabdrucksensor bezeichnet). Typischerweise reicht die resultierende Teilfläche des durch den Teilfingerabdrucksensor aufgenommenen Fingerabdrucks aus, damit das System einen Fingerabdruckabgleich aus einer einzigen Benutzereingabe des Fingerabdrucks (z. B. einer einzelnen Fingerplatzierung oder einem einzelnen Fingerdurchzug) durchführt. Einige Beispiele für eine Abbildungsfläche für Teilplatzierungssensoren enthalten eine Abbildungsfläche von 100 mm² oder weniger. In einer anderen Beispielausführung weist ein Teilplatzierungssensor eine Abbildungsfläche im Bereich von 20 bis 50 mm² auf. Bei einigen Implementierungen weist der Teilfingerabdrucksensor eine Eingabeoberfläche auf, die die gleiche Größe wie die Abbildungsfläche aufweist.
Unter erneute Bezugnahme auf 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen enthält die Eingabevorrichtung 100 ein Verarbeitungssystem 110, wie dargestellt. Das Verarbeitungssystem 110 umfasst Teile oder die Gesamtheit einer oder mehrerer integrierten Schaltungen (ICs) und/oder anderer Schaltungskomponenten. Das Verarbeitungssystem 110 ist mit dem Sensor 105 gekoppelt und konfiguriert, um Eingaben in dem Abtastbereich unter Verwendung der Abtasthardware des Sensors 105 zu erfassen.
Das Verarbeitungssystem 110 kann Treiberschaltungen, die konfiguriert sind, um Abtastsignale mit der Abtasthardware der Eingabevorrichtung 100 anzutreiben und/oder Empfängerschaltungen enthalten, die konfiguriert sind, um die resultierenden Signale mit der Abtasthardware zu empfangen. Beispielsweise kann ein Verarbeitungssystem konfiguriert werden, um Sender-Signale auf die Sender-Sensorelektroden des Sensors 105 zu treiben und/oder die resultierenden Signale zu empfangen, die über die Empfänger-Sensorelektroden des Sensors 105 erfasst werden.
Das Verarbeitungssystem 110 kann ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium mit darauf gespeicherten prozessorausführbaren Befehlen (wie Firmware-Code, Software-Code und/oder dergleichen) enthalten. Das Verarbeitungssystem 110 kann als ein physischer Teil des Sensor 105 implementiert werden oder physisch von dem Sensor 105 getrennt sein. Außerdem können sich die einzelnen Komponenten des Verarbeitungssystems 110 zusammen oder räumlich voneinander getrennt befinden. Beispielsweise kann die Eingabevorrichtung 100 ein Peripheriegerät sein, das mit einer Rechenvorrichtung gekoppelt ist, und das Verarbeitungssystem 110 kann Software umfassen, die konfiguriert ist, um auf einer zentralen Verarbeitungseinheit der Rechenvorrichtung und einer oder mehreren ICs (z. B., mit zugehöriger Firmware), die von der zentralen Verarbeitungseinheit getrennt sind, ausgeführt zu werden. Als ein weiteres Beispiel kann die Eingabevorrichtung 100 physisch in eine mobile Vorrichtung integriert sein, und das Verarbeitungssystem 110 kann Schaltungen und Firmware umfassen, die Teil eines Hauptprozessors der mobilen Vorrichtung sind. Das Verarbeitungssystem 110 kann für die Implementierung der Eingabevorrichtung 100 dediziert sein oder andere Funktionen durchführen, wie das Betreiben von Anzeigebildschirmen, das Antreiben von haptischen Aktuatoren, usw.
Das Verarbeitungssystem 110 kann das Abtastelement/die Abtastelemente des Sensors 105 der Eingabevorrichtung 100 betreiben, um elektrische Signale zu produzieren, die auf eine Eingabe (oder eine fehlende Eingabe) in einem Abtastbereich hinweisen. Das Verarbeitungssystem 110 kann eine angemessene Menge des Verarbeitens der elektrischen Signale durchführen, indem es die Informationen, die dem elektrischen System bereitgestellt werden, erzeugt. Beispielsweise kann das Verarbeitungssystem 110 analoge elektrische Signale digitalisieren, die von den Sensorelektroden erhalten werden. Als ein weiteres Beispiel kann das Verarbeitungssystem 110 ein Filtern oder eine andere Signalkonditionierung durchführen. Als ein noch weiteres Beispiel kann das Verarbeitungssystem 110 eine Grundlinie subtrahieren oder anderweitig berücksichtigen, sodass die Informationen eine Differenz zwischen den elektrischen Signalen und der Grundliniensignalen widerspiegeln. Als noch weitere Beispiele kann das Verarbeitungssystem 110 Positionsinformationen bestimmen, Eingaben als Befehle erkennen, Handschriften erkennen, biometrische Proben abgleichen und dergleichen.
Der Abtastbereich der Eingabevorrichtung 100 kann einen Teil oder die gesamte aktive Fläche einer Anzeigevorrichtung überlappen, beispielsweise wenn der Sensor 105 eine berührungsempfindliche Bildschirmschnittstelle bereitstellt. Die Anzeigevorrichtung kann jede geeignete Art von dynamischer Anzeige sein, die in der Lage ist, einem Benutzer eine visuelle Schnittstelle anzuzeigen, einschließlich einer anorganischen Leuchtdiodenanzeige (LED-Anzeige), einer Leuchtdiodenanzeige (OLED-Anzeige), einer Kathodenstrahlröhrenanzeige (CRT-Anzeige), einer Flüssigkristallanzeige (LCD-Anzeige), einer Plasmaanzeige, einer Elektrolumineszenzanzeige (EL-Anzeige) oder andere Anzeigetechnologien. Die Anzeige kann flexibel oder starr sein und kann flach, gebogen sein oder andere Geometrien aufweisen. Die Anzeige kann ein Glas- oder Kunststoffsubstrat für eine Dünnschichttransistorschaltung (TFT-Schaltung) enthalten, die für die Adressierung von Anzeigepixeln zum Bereitstellen visueller Informationen und/oder zum Bereitstellen anderer Funktionen verwendet werden kann. Die Anzeigevorrichtung kann eine Abdeckscheibe (manchmal auch als ein „Abdeckglas“ bezeichnet) enthalten, die über der Anzeigeschaltung und über den inneren Schichten des Anzeigemoduls angeordnet ist, und die Abdeckscheibe kann ebenso eine Eingabeoberfläche für die Eingabevorrichtung 100 bereitstellen. Beispiele für Abdeckscheibenmaterialien enthalten optisch klare amorphe Festkörper, wie chemisch gehärtetes Glas, und optisch klare kristalline Strukturen, wie Saphir. Die Eingabevorrichtung 100 und die Anzeigevorrichtung können sich physische Elemente teilen. Beispielsweise können einige der gleichen elektrischen Komponenten sowohl für das Anzeigen visueller Informationen als auch für die Eingabeabtastung mit der Eingabevorrichtung 100 genutzt werden, wie die Verwendung einer oder mehrerer Anzeigeelektroden sowohl für die Anzeigeaktualisierung als auch für die Eingabeabtastung. Als ein weiteres Beispiel kann die Anzeigevorrichtung teilweise oder ganz von dem Verarbeitungssystem 110 in Kommunikation mit der Eingabevorrichtung betrieben werden.
2A-2B sind Blockdiagramme, die weitere Eingabevorrichtungen gemäß einigen Ausführungsformen darstellen. In 2A ist die Eingabevorrichtung 100 mit einem Berührungssensor 205a gezeigt. Der Berührungssensor 205a ist konfiguriert, um Positionsinformationen eines Eingabeobjekts innerhalb des Abtastbereichs 220a gemäß einer Ausführungsform zu erfassen. Das Eingabeobjekt kann einen Finger 240b oder einen Stift 240a enthalten, wie in 2A gezeigt. Der Abtastbereich 220a kann eine Eingabeoberfläche mit einer größeren Fläche als das Eingabeobjekt enthalten. Der Berührungssensor 205a kann ein Array von Abtastelementen mit einer Auflösung enthalten, der konfiguriert ist, um die Stelle einer Berührung der Eingabeoberfläche zu erfassen. Die Eingabevorrichtung 100 kann ebenso konfiguriert werden, um die Anwesenheit, die Kraft und/oder die Bewegung eines Eingabeobjekts mit dem Berührungssensor 205a zu erfassen. Das Eingabeobjekt kann mehr als ein Objekt enthalten.
In 2B ist die Eingabevorrichtung 100 mit einem Fingerabdrucksensor 205b gezeigt. Der Fingerabdrucksensor 205b ist konfiguriert, um einen Fingerabdruck von einem Finger 240b aufzunehmen. In einer Ausführungsform ist der Fingerabdrucksensor 205b unter einer Abdeckschicht 212 angeordnet, die eine Eingabeoberfläche für den Fingerabdruck bereitstellt, der auf den Fingerabdrucksensor 205b gelegt oder durch diesen gezogen werden kann. Der Abtastbereich 220b kann eine Eingabeoberfläche mit einer Fläche enthalten, die größer, kleiner oder ähnlich groß wie ein vollständiger Fingerabdruck ist. Der Fingerabdrucksensor 205b kann ein Array von Abtastelementen mit einer Auflösung aufweisen, die konfiguriert ist, um Oberflächenvariationen des Fingers 240b erfassen, und der Fingerabdrucksensor 205b weist eine höhere Auflösung als der Berührungssensor 205a aus 2A auf.
3 stellt ein orthogonales 17×17-Netz von Sender-Elektroden T1-T17 und Empfänger-Elektroden R1-R17 einer Eingabevorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen dar. In 3, wird die Eingabevorrichtung von einer 17x17-Antriebsmatrix angetrieben. Es darauf hingewiesen, dass ein 17×17-Netz für Veranschaulichungszwecke gezeigt wird, dass jedoch verschiedene Implementierungen einer Eingabevorrichtung von beliebiger Größe sein können, mit gerader oder ungerader Anzahl von Elektroden - einschließlich beispielsweise 15x15, 17x17, 31x31, 56x96, 80x80, 88x116, 56x144, 72x80 und anderen Elektrodennetzgrößen. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass, obwohl hierin ein Netz mit Sender-Elektroden und Empfänger-Elektroden, die orthogonal zueinander in einer Balken- und Streifenkonfiguration angeordnet sind, als ein Beispiel verwendet wird, andere Beispielimplementierungen einer transkapazitiven Eingabevorrichtung andere Konfigurationen von Sender-Elektroden und Empfänger-Elektroden nutzen können - einschließlich beispielsweise Einschichtkonfigurationen mit ineinandergreifenden Elektroden, Matrixkonfigurationen, bei denen jedes Pixel einer Elektrodenplatte entspricht, orthogonale Diamantkonfigurationen usw. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl das in dieser Ausführungsform erläuterte darstellende Beispiel in dem Zusammenhang mit einer transkapazitiven Eingabevorrichtung bereitgestellt wird, die in dieser Ausführungsform und anderen beschriebenen Prinzipien ebenso auf andere Arten von Eingabevorrichtungen angewendet werden können, wie akustische oder Ultraschall-Eingabevorrichtungen oder andere Vorrichtungen, die ebenso Sender und Empfänger nutzen.
Wie in 3 gezeigt, werden die Sender-Elektroden T1-T17 nach einer CDM-Verfahrenstechnik angetrieben, bei der die CDM-Verfahrensordnung 17 (CDM17) ist, wobei alle Sender-Elektroden T1-T17 gleichzeitig mit verschiedenen Codierungen, die jeweils die gleiche Reihensumme aufweisen, über 17 Abbildungsiterationen (entsprechend einer 17x17-Antriebsmatrix) angetrieben werden. Wenn demnach alle Sender-Elektroden T1-T17 17 Mal angetrieben werden, würde dies zu einer relativ hohen Spitzenleistung, Durchschnittsleistung, Eigenerwärmung des Sensors und einer hohen Rechenkomplexität führen. Die mit dieser CDM-Verfahrenstechnik aufgenommenen Informationen werden dann unter Verwendung der Inverse (für eine Antriebsmatrix mit Reihensumme ungleich null) oder Transponierung (für eine Antriebsmatrix mit Nullreihensumme) der Antriebsmatrix dekodiert, um ein Bild zu erhalten, das einer Eingabe entspricht.
Bestimmte Sensoranwendungen, wie in Teilsystemen von Kraftfahrzeugen, können einen Satz von sehr strengen Anforderungen an die Aussendung elektromagnetischer Strahlung aufweisen, die sie nicht überschreiten dürfen; eine solche Norm ist CISPR25[Comite International Special des Perturbations Radioelectriques, Englisch: International Special Committee on Radio Interference]. Die Norm CISPR25 enthält Aussendungsgrenzwerte im Vergleich zu der Frequenz und weist drei Messgrenzwerte im Vergleich zu der Frequenz auf, wie sie mit einem Spektrumsanalysator gemessen werden: Spitzenwert, Quasi-Spitzenwert und Mittelwert. In einigen Ausführungsformen kann ein kapazitives Berührungsabtastsystem, das in einem Fahrzeug verwendet wird, inhärent aussenden, da das Berührungsabtastsystem einen Finger erfasst, indem es Spannungen an den Sensorelektroden ändert und Änderungen der Kapazität an diesen Elektroden misst. Jede Elektrode kann zu einer Antenne werden und Strahlung aussenden. Wenn CDM-Verfahrensschemata eingeführt werden, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen, können die ausgestrahlte Aussendungen gemäß der Reihensumme der antreibenden CDM-Verfahrensmatrix weiter ansteigen.
In einer Ausführungsform werden Nullreihensummen-Matrix verwendet, um Sensorelektroden anzutreiben, um die Entfaltung der Rohmessungen zu ermöglichen, dass die ursprünglichen Signale an jeder Elektrode bis auf eine beliebige Konstante wiederhergestellt werden, die bequem eingestellt werden kann, um eine Nullamplituden-Grundlinie in einem 2D-Bild bereitzustellen. Nullreihensummen-Matrizen weisen die wünschenswerte Eigenschaft auf, dass die Summe der Aussendungen des aktiven (angetriebenen) in der CDM-Verfahrensmustersumme auf null gesetzt wird, was bedeutet, dass die ausgestrahlte Aussendung von der Hälfte der aktiven Sender um 180° phasenverschoben mit der anderen Hälfte der aktiven Sender strahlt oder gekoppelt wird und die ausgestrahlte Nettoaussendung Null oder vernachlässigbar ist, wie in 4A und 4B gezeigt. 4A zeigt ein Beispiel für ein CDM-Verfahren mit Nullreihensumme. Insbesondere wird eine einzelne Antriebsiteration gezeigt, die eine CDM7-Matrix mit Nullreihensumme verwendet, um eine zusammenhängende Untergruppe von 7 Sender-Elektroden anzutreiben. Es ist zu beachten, dass die mittlere (^4.) Elektrode der 7 angetriebenen Elektroden für die bestimmte gezeigte Antriebsiteration nicht sendend (0) ist. 4B zeigt ein Beispiel für ein verschachteltes CDM-Verfahren mit Nullreihensumme unter Verwendung einer CDM7-Matrix zum Antreiben nicht zusammenhängender Sender-Elektroden, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird. In der in 4B gezeigten spezifischen Antriebsiteration wird jede zweite Sender-Elektrode unter Verwendung von CDM7 angetrieben, wobei die nicht angetriebene Sender-Elektrode (5. von oben in dem gezeigten Beispiel) in einer nachfolgenden CDM-Antriebsiteration angetrieben werden kann.
Eine Klasse von Matrizen mit ungeraden Dimensionen weist die elegante Eigenschaft auf, nämlich ${\overset{⇀}{M}}^{T} \overset{⇀}{M} = d \overset{⇀}{I} - \overset{⇀}{E i n s e r} .$
Das heißt, das Antreiben eines 2-dimensionalen (2D) transkapazitiven Bildsensors mit einer geeigneten Matrix M, dann ergibt das Entfalten der erfassten Daten mit der Transponierung dieser Matrix die Dimension der Matrix mal die Reihendaten des Senders minus dem Durchschnitt aller Reihendaten in dem CDM-Verfahrenssatz. Diese Erkennung erhöht die Flexibilität bei dem Antreiben von Sensoren mit einer ungeraden Anzahl von Sendern.
Das Senken der ausgestrahlten Aussendungen ist wichtig, um gleichzeitig das Berührungsabtasten durchzuführen und die Spezifikationen/Normen für ausgestrahlte Aussendungen von Kraftfahrzeugen zu erfüllen. Bei der Verwendung von Rechteckwellenformen gibt es eine unendliche Anzahl von Harmonischen und viele fallen in Frequenzbänder, in denen Grenzwerte für ausgestrahlte Aussendungen existieren. Durch die Verwendung von Antriebsmatrizen mit Nullreihensumme werden diese Harmonischen ebenfalls reduziert. Selbst bei der Verwendung der Sinuswellenabtastung kann eine Reduzierung der Aussendungen bei dieser einen Frequenz abhängig von bestimmten Anforderungen und möglichen zukünftigen Modifikationen der internationalen Spezifikationen immer noch erforderlich sein.
In bestimmten Ausführungsformen weisen CDM-Matrizen M die drei Eigenschaften auf:

1. Die Matrizenelemente sind aus dem Satz {-1, 0, +1};
2. Die Summe jeder Reihe ist Null, d. h. Σ_j M_ij = 0; und
3. die Transponierung von M mal M weist die Beziehung auf:

\frac{M^{T} \cdot M}{d} = I - \frac{[\begin{matrix} 1 & \dots & 1 \\ ⋮ & ⋱ & ⋮ \\ 1 & \dots & 1 \end{matrix}]}{d} = = I - I \cdot \frac{1}{d} \sum_{i} P i x e l_{i} = = I - I \cdot 〈 P i x e l_{i} 〉

_i

Beispiele für Matrizen mit ungerader Dimension der Dimensionen 3, 5 und 7 sind in 5 gezeigt. Die ungeraden Matrizen mit Nullreihensumme besitzen weiterhin die Eigenschaft, dass die Transponierung von M gemäß der Dimension d plus oder minus der Matrix M ist, d. h. wenn (d-1)/2 gerade ist, dann ist M^T=M, wenn (d-1)/2 ungerade ist, dann ist M^T=-M.
Wenn die rechte Seite von Gl. 1 über die Pixel (den i-Index) gemittelt wird, ist sie identisch 0. Diese Eigenschaft impliziert, dass die resultierenden Werte jeder CDM-Verfahrensgruppe einen Mittelwert (und eine Summe) von Null ergeben, wenn also mehrere CDM-Verfahrensgruppen für einen größeren Sensor erforderlich sind, kann das vollständig entfaltete Profil eines sich berührenden Objekts Diskontinuitäten aufweisen. Als ein Beispiel ergibt die Verwendung der CDM7-Matrix aus 5 auf einem Berührungssensor mit 17 Senderreihen (siehe z. B. 3) mit einem Finger, der proximal zu Reihe 7 oder 3 platziert wird, entfaltete Profile, wie in 6 gezeigt.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Anpassung des Grundpegels durchgeführt. Beispielsweise wird das Minimum von {0 und alle Pixelwerte innerhalb einer CDM-Verfahrensgruppe} von dem Rohprofil für diese CDM-Verfahrensgruppe abgezogen. Das Durchführen dieser Anpassung an den in 6 gezeigten Rohprofilen führt zu den in 7 gezeigten Profilen.
Das Hintergrundbild eines Berührungssensors kann eine beträchtliche Struktur aufweisen, sodass es immer noch notwendig sein kann, das rohe Hintergrundbild beizubehalten und von dem Fingerberührungsbild zu subtrahieren, bevor die Korrektur der Grundanpassung angewendet wird.
Die vorstehende Ausführungsform verwendet nur die Sender-Elektroden eines 2D-Sensors. In einer alternativen Ausführungsform sind eine oder mehrere zusätzliche, nicht abgetastete Sender-Elektroden oberhalb und/oder unterhalb des aktiven 2D-Abtastbereichs enthalten. Alle Elektroden (einschließlich der nicht abgetasteten Elektroden) werden mit einer CDM-Verfahrensmatrix mit Nullreihensumme angetrieben, jedoch wird der aktive Abtastbereich von einem Abschnitt der CDM-Verfahrensmatrix angetrieben, der eine Umkehrung aufweist, d. h. Auswählen einer quadratischen Untermatrix M_s der Matrix M, die aktive Flächenelektroden antreibt, jedoch mathematisch nicht singulär ist. Eine zusätzliche nicht-abgetastete Elektrode(n) kann ebenso mit einem Nullreihensummenschema betrieben werden, in welchem Fall die zusätzliche(n) Elektrode(n) verwendet wird/werden, um die Reihensumme einer beliebigen CDM-Verfahrensmatrix aufzuheben, die nur auf die Abtastelektroden innerhalb der aktiven Fläche wirkt. Auf solche Ausführungsformen wird ausführlicher nachstehend erläutert.
Wie vorstehend erwähnt, können CDM-Verfahrensmatrizen mit Nullreihensumme und insbesondere CDM-Verfahrensmatrizen mit Nullreihensumme ungerader Dimension verwendet werden, um ausgestrahlte Aussendungen von Berührungssensoren zu reduzieren. In bestimmten Ausführungsformen sind der Elektrodenabstand und die CDM-Verfahrensordnung ausgelegt, ausreichend groß zu sein, sodass der Verlust des bekannten konstanten Versatzes irrelevant wäre. Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann eine CDM-Verfahrensmatrix höherer Ordnung verwendet werden, sodass sie eine größere Entfernung überspannt, und/oder eine kleinere CDM-Verfahrensmatrix kann verteilt werden, um eine größere Entfernung zu überspannen, z. B. um nicht zusammenhängende Sender anzutreiben.
Vorteile von CDM-Verfahrensmatrizen enthalten eine Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) um etwa die Quadratwurzel der CDM-Verfahrensordnung, z. B. eine Verbesserung von sqrt7 für CDM7. Vorteile der Verwendung von CDM-Verfahrensmatrizen mit Nullreihensumme enthalten ebenso eine Reduzierung der ausgestrahlten Aussendungen, insbesondere wenn sie in dem Zusammenhang mit der transkapazitiven Berührungsabtastung verwendet werden. Ein Vorteil der Verschachtelung einer CDM-Matrix mit Nullreihensumme (siehe z. B. 4B) besteht darin, dass Objekte, die den Sensor berühren, um eins plus den Verschachtelungsfaktor größer sein müssen, bevor sich die einzelne breite Spitze in zwei schmalere Spitzen aufspaltet.
Bestimmte Unterschiede und Vorteile werden nun mit Figuren dargestellt. 8 zeigt ein transkapazitives Abtastbild, das mit CDM1, d. h. ohne CDM-Verfahren, von einer 30 mm Ausgangsform auf einem Berührungssensor mit 17 Senderreihen (siehe z. B. 3) gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen erhalten wird. Die Spitze gibt die Form der Ausgangsform genau wieder und die anschließende Einzelbildverarbeitung (IFP) kann sie korrekt als ein großes Objekt oder eine Handfläche klassifizieren und zurückweisen. 9 zeigt ein CDM7 mit Nullreihensumme, das auf demselben System betrieben wird; wenn eine ganze CDM-Verfahrenssequenz angemessen überspannt wird, teilt das Entfaltungsverfahren die einzelne Spitze in zwei Spitzen auf, die räumlich ausreichend aufgelöst sind, sodass das IFP die beiden Spitzen als zwei Finger klassifiziert und meldet. 10 zeigt dasselbe System noch einmal, jedoch wird verschachteltes CDM7 mit Nullreihensumme mit einem Abstand von 1 ausgeführt (jeder andere Sender wird für die Spanne der CDM-Matrix angetrieben). Die Spitze ist wiederum eine einzige breite Spitze, die das IFP korrekt klassifiziert und meldet oder verwirft. Der glattere Boden im Vergleich zu 8 unterstreicht ebenso den allgemeinen SNR-Vorteil der Verwendung von CDM-Verfahrenstechniken.
8 wurde mit der Senderkontrollmatrix (CDM1) aus 11 erfasst, bei der es sich um ein zeilenweises CDM1-Bildabtastungsschema handelt, bei dem aufeinanderfolgende Reihen aufeinanderfolgende Zeiträume darstellen und die Spalten auf die Polarität (+1 und -1) oder das Nicht-Übertragen (0) für jeden Sender hinweisen. 9 wurde mit der CDM7-Senderkontrollmatrix von 12 erfasst, die Iterationen einer nicht verschachtelten CDM7-Senderkontrollmatrix mit Nullreihensumme für das Abtasten eines Berührungssensors mit 17 Sendern zeigt (z. B. ist die obere linke 7×7-Matrix eine vollständige CDM7-Multiplexiteration mit Nullreihensumme). Jede Reihe der CDM7-Antriebsmatrix beschreibt, wie jeder Sender während jeder Antriebsiteration gesteuert wird, wobei jede Spalte einem bestimmten und aufeinander folgenden Sender entspricht. Die drei gezeigten Antriebsiterationen (Wiederholen der zugrunde liegenden CDM7-Matrixgruppen) werden als „1“, „2“ und „3“ bezeichnet. In dem in 12 gezeigten Beispiel gibt es eine Überlappung an den Spalten 11, 12, 13 und 14 zwischen zwei Antriebsiterationen.
10 wurde mit einer verschachtelten CDM7-Senderkontrollmatrix wie in 13 gezeigt, erfasst, die Iterationen einer verschachtelten CDM7-Senderkontrollmatrix mit Nullreihensumme für das Abtasten eines Berührungssensors mit 17 Sendern zeigt (z. B. ist die obere linke 14×7-Matrix eine vollständige verschachtelte CDM7-Multiplexiteration mit Nullreihensumme). Anstatt auf aufeinanderfolgenden Sendern {1-7} betrieben zu werden, ist die CDM7-Matrix verschachtelt und wird nun auf jedem anderen Sender {1,3,5,7,9,11,13} für die ersten 7 Bursts (der Einzelantriebsiteration), dann auf dem Satz von Sendern {2,4,6,8,10,12,14} für die nächsten 7 Bursts (für eine nachfolgende Antriebsiteration) betrieben. Dies wird als Verschachtelung 1 bezeichnet und verdoppelt effektiv die räumliche Ausdehnung einer CDM-Verfahrensgruppe. Damit die Messungen unter dem Basiskorrekturproblem aus 9 leiden, muss das große Objekt jetzt doppelt so groß sein. Es ist zu beachten, dass unterschiedliche Verschachtelungsdimensionen oder -abstände verwendet werden können. Beispielsweise enthält Verschachtelung 2 zwei nicht angetriebene Sender zwischen jedem angetriebenen Sender und Verschachtelung 3 enthält drei nicht angetriebene Sender zwischen jedem angetriebenen Sender. Der Verschachtelungsabstand kann so groß wie gewünscht sein. Ferner können die verschachtelten Abstände vermischt sein. Beispielsweise kann eine bestimmte CDM7-Antriebsiteration Sender {1,3,6,8,11,13,16} für einen gemischten Verschachtelungsabstand von 1 und 2 steuern.
Die einheitlichen Abstände und der allgemeine Aufbau der Antriebsmatrix in 13 sind ästhetisch ansprechend; die Antriebsmatrix muss jedoch in keiner Weise ausgewogen sein. Beispielsweise würde eine Verschachtelung 3 (Verschachtelung von drei) normalerweise eine Antriebsmatrix mit mehr Spalten erzeugen als die 17 in dem vorliegenden Beispiel verwendeten Sender. Diese Verschachtelung kann weiterhin verwendet werden, indem der letzte Abschnitt des Antriebsschemas (z. B. CDM7-Antriebsschema) in den wenigen letzten Sendern des eigentlichen Sensors in einer Ausführungsform gebündelt oder komprimiert wird. Ein Beispiel ist in 14 dargestellt. Der vollständige Satz von Antriebsmatrixiterationen wird zu dem in 15 gezeigten, der eine verschachtelte CDM7-Sendersteuermatrix mit Nullreihensumme für die transkapazitive Abtastung zeigt, die auf einen Berührungssensor mit 17 Sendern angewendet wird, wenn die Verschachtelung 3 ist; die vier CDM7-Iterationsfolgen werden mit „1“, „2“, „3“ und „4“ bezeichnet. Es ist zu beachten, dass das Bündeln/Komprimieren nicht an dem rechten Ende der Matrix erfolgen muss, wie gezeigt; jede einzelne CDM-Iteration oder -Sequenz kann auf eine beliebige Weise verteilt werden, solange alle Sätze von {Spalte, Zeilen}, d. h. eine vollständige zugrundeliegende CDM-Matrix, die gesamte Antriebsmatrix umspannen. Es sollte ferner beachtet werden, dass die Antriebsmatrix aus 13 28 Abtast-Bursts (4 Iterationen mit 7 Bursts pro Iteration) erfordert, da jedoch die dritte CDM7-Sequenz („3“) die zweite Sequenz („2“) weitgehend überlappt, kann sie nach rechts komprimiert werden, um die letzten drei Spalten und alle anderen arbiträren 4 Spalten vollständig zu füllen. Jetzt sind nur noch drei CDM-Iterationen erforderlich, um die Antriebsmatrix (physikalischer Sensor) vollständig abzudecken, sodass die vierte (z. B. letzte Iteration; „4“, in 15) eliminiert werden kann, wodurch die erforderlichen Bursts auf 21 reduziert werden, wie in dem nicht verschachtelten Antriebsschema aus 12.
Im Allgemeinen kann eine Antriebsmatrix, wie eine der 11, 12, 13 oder 15, auf jede beliebige Permutation von Spalten oder Reihen angewendet werden und immer noch verwendbar sein.
Wie vorstehend erläutert, reduziert, mildert und/oder unterdrückt die Verwendung von CDM-Matrizen mit Nullreihensumme, einschließlich CDM-Matrizen mit Nullreihensumme ungerader Dimension, vorteilhaft die ausgestrahlten Aussendungen von Berührungssensoren, z. B. Sensoren, die in der Automobilindustrie und anderen Anwendungen verwendet werden. In einer Ausführungsform sind eine oder mehrere zusätzliche, nicht abgetastete Sender-Elektroden für die Berührungsabtastung bereitgestellt, sodass CDM-Matrizen mit Nicht-Nullreihensummen verwendet werden können. 16 zeigt einen Satz von Sender-Elektroden mit einer zusätzlichen (nicht abgetasteten) Sender-Elektrode (oben) gemäß einer Ausführungsform. Vorteile von Matrizen enthalten im Allgemeinen eine Erhöhung des SNR um etwa die Quadratwurzel der CDM-Verfahrensordnung. Vorteile von CDM-Verfahrensmatrizen mit Nullreihensumme enthalten, dass sie die ausgestrahlten Aussendungen reduzieren, z. B. wenn sie in dem Zusammenhang mit transkapazitiver Berührungsabtastung verwendet werden, indem eine gleiche Anzahl von Sender-Elektroden in entgegengesetzter Phase angetrieben wird, sodass die ausgestrahlten Aussendungen (oder die kapazitive Kopplung mit einer Antenne) abgeschwächt oder vollständig unterdrückt werden, z. B. Summe zu Null. In der vorliegenden Ausführungsform werden die eigentlichen (z. B. aktiven) Sender-Elektroden durch eine oder mehrere nicht abgetastete Elektroden ergänzt, die dazu dienen, zu ermöglichen, dass die Gesamtsumme der Senderantriebssumme Null wird, um die niedrigen ausgestrahlten Aussendungscharakteristika beizubehalten und ebenso um Nicht-Nullreihensummenmessungen innerhalb des aktiven 2D-Abtastbereichs zu ermöglichen, um die Robustheit von invertierbaren Matrizen beizubehalten, indem die 2D-Messung nicht beeinflusst wird.
Die einfachste Realisierung ist der Fall von CDM1 (im Wesentlichen kein CDM-Verfahren; es handelt sich um ein klassisches Reihe-pro-Reihe-Senderantriebsschema). Eine CDM1-Antriebsmatrix, die auf einen Berührungssensor mit 17 Sendern angewendet wird, ist in 11 gezeigt. Da die Zeilensumme dieser Matrix 1 ist, ergibt die Addition einer einzelnen, sensorlosen aktiven Flächensenderelektrode (d. h. nicht abgetastet; das bedeutet, dass sie keine aktiven Spaltenempfänger schneidet), die immer mit entgegengesetzter Polarität angetrieben wird, eine ausgestrahlte Aussendung mit Nullreihensumme, aber gleichzeitig die klassischen Reihensummen-1-Empfängermessungen (16 zeigt ein Beispiel einer Zusatzelektrode oben). Die Entfaltung der gemessenen Rohdaten ist unnötig (d. h. bereits erfolgt) und ermöglicht die vollständige Wiederherstellung der pro Pixel Transkapazität.
Beispielsweise wäre für die CDM7-Reihensumme eins die Hinzufügung einer einzigen zusätzlichen Sender-Elektrode sinnvoll. Bei CDM4 mit einer Reihensumme von 2 würde die Hinzufügung von zwei zusätzlichen Sender-Elektroden, beispielsweise oben und unten an dem Sensor, ermöglichen, dass diese Matrix mit einer Aussendungscharakteristik mit Nullreihensumme betrieben werden könnte, jedoch dennoch vollständig invertierbar wäre, um zu ermöglichen, dass vollständige Trans-Kapazitätsinformationen extrahiert würden. Alternativ dazu ist das Antreiben einer einzelnen Zusatzelektrode mit der zweifachen Amplitude in entgegengesetzter Phase gleichwertig, ebenso wie die Verwendung einer einzelnen zusätzlichen Sender-Elektrode größerer Geometrie und das Antreiben mit der gleichen Amplitude, jedoch einer entgegengesetzten Phase.
Die verschiedenen hierin vorgestellten Ausführungsformen sind für das Abtasten von Rechteckwellen, das Abtasten von Sinuswellen oder das Abtasten beliebiger Modulations-/Formgebungsmuster geeignet.
Es wird darauf hingewiesen, dass jede Reihe der Antriebsmatrix einer anderen Abbildungs- oder Antriebsiteration der jeweiligen CDM-Verfahrensgruppe entspricht und dass die Reihen angeordnet werden können, um in beliebiger Reihenfolge durchgeführt zu werden. Es wird ebenso darauf hingewiesen, dass dieselbe Antriebsmatrix für jede jeweilige CDM-Verfahrensgruppe verwendet werden kann. Ferner wird darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Abbildungsiterationen in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden können.
17 ist ein Flussdiagramm, das einen Beispielvorgang für die Verwendung einer Eingabevorrichtung darstellt. In Schritt 1001 wird eine Eingabe, wie ein biometrisches Objekt (z. B. ein Finger) und ein Stift, in einem Abtastbereich der Eingabevorrichtung empfangen. In Schritt 1002 wird die Bildgebung durch die Eingabevorrichtung unter Verwendung eines CDM-Verfahrens niedrigerer Ordnung durchgeführt, beispielsweise unter Verwendung einer Mehrzahl von zusammenhängender oder nicht zusammenhängender CDM-Verfahrensgruppen mit Nullreihensumme. Die durchgeführte Bildgebung kann beispielsweise ein Verarbeitungssystem enthalten, das Informationen dekodiert, die mit den CDM-Verfahrenstechniken niedrigerer Ordnung erhalten wurden, indem die Umkehrung oder die Transponierung einer Antriebsmatrix verwendet, die einer CDM-Verfahrensgruppe entspricht. In Schritt 1003 kann das erfasste Bild optional weiter verarbeitet werden, wenn angemessen. Dann werden in Schritt 1004 Funktionen (wie Berührungsabtastung, Navigationsfunktionen, Authentifizierung usw.) von dem Verarbeitungssystem auf Grundlage des erfassten und/oder verarbeiteten Bildes durchgeführt.
Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die vorstehend erläuterten darstellenden Beispiele in dem Zusammenhang mit einer transkapazitiven Eingabevorrichtung bereitgestellt werden, die hierin beschriebenen Prinzipien ebenso auf andere Arten von Eingabevorrichtungen angewendet werden können, wie akustische oder Ultraschall-Eingabevorrichtungen, die ebenso Sender und Empfänger nutzen. Beispielsweise können die Sender einer akustischen oder Ultraschall-Eingabevorrichtung ebenso über mehrere Iterationen unter Verwendung einer CDM-Verfahrenstechnik niedrigerer Ordnung mit nicht zusammenhängenden CDM-Verfahrensgruppen angetrieben werden.
Die U.S.-Patentanmeldung Nr. 15/720,817, eingereicht am 29. September 2017, die hierin durch Bezug aufgenommen wird, offenbart verschiedene Aspekte der Eingabeabtastung unter Verwendung von CDM-Verfahrensantriebsmatrizen niedrigerer Ordnung.
Alle hierin zitierten Referenzen, einschließlich Publikationen, Patentanmeldungen und Patente, werden hiermit durch Bezug in dem gleichen Umfang aufgenommen, als ob jede Referenz einzeln und spezifisch als durch Bezug aufgenommen gekennzeichnet wäre und in ihrer Gesamtheit hierin aufgeführt wäre.
Die Verwendung der Begriffe „ein, eine, ein“ und „der, die, das“ und „wenigstens einer, eine, eines“ und ähnlicher Referenten in dem Zusammenhang mit der Beschreibung der Erfindung (insbesondere in dem Zusammenhang mit den folgenden Ansprüchen) ist so auszulegen, dass sie sowohl den Singular als auch den Plural einschließt, sofern hierin nicht anders angegeben oder durch den Zusammenhang eindeutig widersprochen wird. Die Verwendung des Begriffs „mindestens einer, eine, eines“, gefolgt von einer Liste von einem oder mehreren Punkten (beispielsweise „wenigstens einer von A und B“) ist so auszulegen, dass ein Punkt, ausgewählt aus den aufgelisteten Punkten (A oder B), oder eine Kombination von zwei oder mehr der aufgelisteten Punkte (A und B) gemeint ist, sofern hierin nicht anders angegeben oder durch den Zusammenhang eindeutig widersprochen wird. Die Begriffe „umfassend“, „aufweisend“, „enthaltend“ und „enthaltend“ sind als erweiterbare Begriffe auszulegen (d. h. sie bedeuten „enthaltend, jedoch ohne beschränkt zu sein, auf“), sofern nicht anders angegeben. Die Erwähnung von Wertebereichen dient hierin lediglich als eine Kurzform für die individuelle Bezugnahme auf jeden einzelnen Wert, der in den Bereich fällt, sofern hierin nicht anders angegeben, und jeder einzelne Wert wird so in die Patentschrift aufgenommen, als ob er hierin individuell rezitiert würde. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in jeder geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, sofern hierin nicht anders angegeben oder durch den Zusammenhang eindeutig widersprochen wird. Die Verwendung von einem und allen Beispielen oder beispielhafter Sprache (z. B. „wie“), die hierin bereitgestellt wird, dient lediglich dazu, die Erfindung besser zu beleuchten, und stellt keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung dar, sofern nichts anderes behauptet wird. Keine Sprache in der Patentschrift sollte so ausgelegt werden, dass sie ein nicht beanspruchtes Element als wesentlich für die Ausübung der Erfindung bezeichnet.
Beispielhafte Ausführungsformen werden hierin beschrieben. Variationen dieser beispielhaften Ausführungsformen können für den Durchschnittsfachmann beim Lesen der vorstehenden Beschreibung offensichtlich werden. Die Erfinder erwarten, dass Fachmänner solche Variationen in angemessener Weise einsetzen, und die Erfinder beabsichtigen, dass die Erfindung anders als hierin spezifisch beschrieben praktiziert wird. Dementsprechend enthält diese Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente des in den beigefügten Ansprüchen genannten Gegenstands, soweit dies nach geltendem Recht zulässig ist. Darüber hinaus ist jede Kombination der vorstehend beschriebenen Elemente in allen möglichen Variationen davon von der Erfindung eingeschlossen, sofern hierin nicht anders angegeben oder durch den Zusammenhang eindeutig widersprochen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6/132773 [0001]
US 62/650815 [0001]

Claims

Verfahren zum Eingabeabtasen unter Verwendung einer Eingabevorrichtung, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen einer Eingabe in einem Abtastbereich der Eingabevorrichtung; und Erhalten über Empfänger der Eingabevorrichtung von Messungen, die der Eingabe entsprechen, enthalten, wobei das Erhalten der Messungen umfasst: Antreiben mehrerer Untergruppen von Sendern der Eingabevorrichtung und Erhalten über die Empfänger von Messungen, die jeder angetriebenen Untergruppe von Sendern entsprechen, wobei eine Mehrzahl von Messungsiterationen für jede angetriebene Untergruppe von Sendern durchgeführt wird, wobei die Mehrzahl von Messungsiterationen einer Antriebsmatrix eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens) mit Nullreihensumme für die angetriebenen Untergruppen von Sendern entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede angetriebene Untergruppe von Sendern eine Mehrzahl von nicht zusammenhängenden Sendern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei wenigstens eine angetriebene Untergruppe von Sendern wenigstens zwei zusammenhängende Sender enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die CDM-Verfahrensantriebsmatrix mit Nullreihensumme eine ungerade Dimension aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei keine der angetriebenen Untergruppen von Sendern einen gleichen Sender enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Erzeugen eines Bildes der Eingabe auf Grundlage der erhaltenen Messungen durch ein Verarbeitungssystem, wobei das Erzeugen des Bildes das Dekodieren der erhaltenen Messungen entsprechend jeder angetriebenen Untergruppe von Sendern unter Verwendung der Umkehrung oder der Transponierung der CDM-Verfahrensantriebsmatrix mit Nullreihensumme für die angetriebene Untergruppe von Sendern enthält, um Bildinformationen zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingabevorrichtung eine transkapazitive Eingabevorrichtung enthält und wobei die Sender Sender-Elektroden sind und die Empfänger Empfänger-Elektroden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gleiche CDM-Verfahrensantriebsmatrix mit Nullreihensumme verwendet wird, wenn die mehreren angetriebenen Untergruppen von Sendern angetrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei alle Messungsiterationen für eine erste angetriebene Untergruppe von Sendern durchgeführt werden, bevor beliebige Messungsiterationen für eine zweite angetriebene Untergruppe von Sendern durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der mehreren Untergruppen von Sendern der Eingabevorrichtung einen nicht abgetasteten Sender enthält.
Eingabevorrichtung zum Abtasten eines biometrischen Objekts, wobei die Eingabevorrichtung umfasst: eine Oberfläche, die einem Abtastbereich entspricht, wobei der Abtastbereich konfiguriert ist, um eine Eingabe zu empfangen; Sender, die konfiguriert sind, um mit Sender-Signalen angetrieben zu werden; und Empfänger, die konfiguriert sind, um über Empfänger der Eingabevorrichtung Messungen zu erhalten, die der Eingabe entsprechen, wobei das Erhalten der Messungen umfasst: Erhalten über die Empfänger von Messungen, die angetriebenen Untergruppen der Sender entsprechen, wobei eine Mehrzahl von Messungsiterationen für jede angetriebene Untergruppe von Sendern durchgeführt wird, wobei die Mehrzahl von Messungsiterationen einer Antriebsmatrix eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens) mit Nullreihensumme für die angetriebenen Untergruppen der Sendern entspricht.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 11, wobei jede angetriebene Untergruppe der Sender eine Mehrzahl von nicht zusammenhängenden Sendern umfasst.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 11, die ferner ein Verarbeitungssystem umfasst, das konfiguriert ist, um ein Bild der Eingabe auf Grundlage der erhaltenen Messungen zu erzeugen, wobei das Verarbeitungssystem konfiguriert ist, um das Bild durch das Dekodieren der erhaltenen Messungen entsprechend jeder angetriebenen Untergruppe von Sendern unter Verwendung der Umkehrung oder der Transponierung der CDM-Verfahrensantriebsmatrix mit Nullreihensumme für die angetriebene Untergruppe von Sendern zu erzeugen, um Bildinformationen zu erhalten.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Eingabevorrichtung eine transkapazitive Eingabevorrichtung ist, die Sender Sender-Elektroden sind und die Empfänger Empfänger-Elektroden sind.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Sender-Elektroden wenigstens eine Sender-Elektrode enthalten, die die Empfänger-Elektroden nicht überlappt.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Sender orthogonal zu den Empfängern sind.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium mit darauf gespeicherten prozessorausführbaren Anweisungen für die Durchführung einer Eingabeabtastung unter Verwendung einer Eingabevorrichtung, wobei die prozessorausführbaren Anweisungen, wenn sie von einem Verarbeitungssystem ausgeführt werden, es dem Verarbeitungssystem ermöglichen, das folgende Verfahren zu implementieren: Erhalten über Empfänger der Eingabevorrichtung von Messungen, die einer Eingabe entsprechen, die an einem Abtastbereich der Eingabevorrichtung empfangen wird, wobei das Erhalten der Messungen umfasst: Antreiben mehrerer Untergruppen von Sendern der Eingabevorrichtung und Erhalten über die Empfänger von Messungen, die jeder angetriebenen Untergruppe von Sendern entsprechen, wobei eine Mehrzahl von Messungsiterationen für jede angetriebene Untergruppe von Sendern durchgeführt wird, wobei die Mehrzahl von Messungsiterationen einer Antriebsmatrix eines Codemultiplexverfahrens (CDM-Verfahrens) mit Nullreihensumme für die angetriebenen Untergruppen von Sendern entspricht; und Erzeugen eines Bildes der Eingabe auf Grundlage der erhaltenen Messungen.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 17, wobei das Erzeugen des Bildes das Dekodieren der erhaltenen Messungen entsprechend jeder angetriebenen Untergruppe von Sendern unter Verwendung der Umkehrung oder der Transponierung der CDM-Verfahrensantriebsmatrix mit Nullreihensumme für die angetriebene Untergruppe von Sendern enthält, um Bildinformationen zu erhalten.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 17, wobei die CDM-Verfahrensantriebsmatrix mit Nullreihensumme eine ungerade Dimension aufweist.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 17, wobei die Eingabevorrichtung eine transkapazitive Eingabevorrichtung ist, die Sender Sender-Elektroden sind und die Empfänger Empfänger-Elektroden sind.