DE112019006664T5

DE112019006664T5 - Doppelmessung für hochempfindliche kapazitive erfassungsanwendungen und zugehörige systeme, verfahren und vorrichtungen

Info

Publication number: DE112019006664T5
Application number: DE112019006664.1T
Authority: DE
Inventors: Feargal Cleary; Rian Whelan
Original assignee: Microchip Technology Inc
Current assignee: Microchip Technology Inc
Priority date: 2019-01-16
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2021-12-09
Also published as: KR20240096816A; WO2020149906A1; US11231808B2; US20220147181A1; JP7449947B2; CN113287086A; JP2022517372A; US20200225829A1; KR20210107807A; TW202046077A

Abstract

Offenbarte Ausführungsformen beziehen sich allgemein auf eine Doppelmesstechnik zur Kapazitätserfassung und verwandte Systeme und Verfahren. In einer Ausführungsform wird ein Kapazitätserfassungsverfahren, das durch Feuchtigkeitstoleranz gekennzeichnet ist, durchgeführt, und ein anderes Kapazitätserfassungsverfahren, das durch Nähentoleranz gekennzeichnet ist, wird durchgeführt. In einer Ausführungsform ist das Verfahren, das durch Feuchtigkeitstoleranz gekennzeichnet ist, eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung der angesteuerten Abschirmung, und das Verfahren, das durch Nähentoleranz gekennzeichnet ist, ist eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung der geerdeten Abschirmung.

Description

PRIORITÄTSANSPRUCH
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen des Einreichungsdatums der vorläufigen US-Patentanmeldung mit Seriennummer 62/793.003, eingereicht am 16. Januar 2019, für „DUAL MEASUREMENT OF SELF CAPACITANCE SENSORS TO SUPPORT GLOVED OPERATION AND WATER TOLERANCE WHILE REJECTING UNINTENDED PROXIMITY ACTIVATION“ und beansprucht den Nutzen des Einreichungsdatums der US-Patentanmeldung mit Seriennummer 16/377.612, eingereicht am 8. April 2019, für „DUAL MEASUREMENT FOR HIGH SENSITIVITY CAPACITIVE SENSING APPLICATIONS AND RELATED SYSTEMS, METHODS AND DEVICES“, anhängig, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit jeweils hiermit durch diese Bezugnahme aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Offenbarte Ausführungsformen beziehen sich allgemein auf kapazitive Erfassung und spezieller auf Messtechniken für hochempfindliche kapazitive Erfassungsanwendungen und verwandte Systeme, Verfahren und Vorrichtungen.
STAND DER TECHNIK
Ein typisches Berührungsschnittstellensystem kann Berührungssensoren (z. B., ohne darauf beschränkt zu sein, kapazitive Sensoren und/oder resistive Sensoren) einbeziehen, die auf ein Objekt in unmittelbarer Nähe zu oder in physischem Kontakt mit einer berührungsempfindlichen Fläche eines Berührungsschnittstellensystems reagieren. Solche Reaktionen können erfasst und interpretiert werden, um Informationen über den Kontakt abzuleiten, einschließlich einer Position eines Objekts relativ zu dem Berührungsschnittstellensystem.
Touchpads, die mit Personalcomputern, einschließlich Laptop-Computern und Tastaturen für Tablets, verwendet werden, beziehen oft ein Berührungsschnittstellensystem ein oder arbeiten in Verbindung damit. Displays schließen oft Touchscreens ein, welche Elemente (in der Regel zumindest einen Berührungssensor) eines Berührungsschnittstellensystems einbeziehen, um es einem Benutzer zu ermöglichen, mit einer grafischen Benutzerschnittstelle (Graphical User Interface, GUI) und/oder Computeranwendungen zu interagieren. Beispiele für Vorrichtungen, die eine Berührungsanzeige einbeziehen, schließen tragbare Medienabspielgeräte, Fernseher, Smartphones, Tablet-Computer, Personalcomputer und Wearables, wie Smartwatches, ein, um nur einige zu nennen. Ferner können Bedienfelder für Automobile, Geräte (z. B. einen Ofen, einen Kühlschrank oder eine Waschmaschine), Sicherheitssysteme, Geldautomaten, Hausumgebungs-Steuersysteme und industrielle Anlagen Berührungsschnittstellensysteme mit Displays und Gehäusen einbeziehen, um unter anderem Tasten, Schieber, Räder und andere Berührungselemente zu aktivieren.
Abhängig von einer Endverwendung werden Berührungsschnittstellensysteme in Umgebungen verwendet, die in Bezug auf Exposition (z. B. Wasser, Sand und/oder Kreide, ohne Einschränkung), Temperatur und Rauschen variieren. Zum Beispiel kann für manche Anwendungen ein Berührungsschnittstellensystem bei Temperaturen im Bereich von -40 bis 40 Grad Celsius verwendet werden, und so muss die Empfindlichkeit solcher Berührungsschnittstellensysteme so eingestellt werden, dass Berührungen sowohl von blanken als auch von mit Handschuhen versehenen Fingern erkannt werden. Als ein weiteres Beispiel kann für manche Anwendungen ein Berührungsschnittstellensystem in einem Bereich verwendet werden, in dem Personen an einer Anzeige vorbeigreifen, aber nicht beabsichtigen, eine Anzeige zu verwenden, sodass eine unbeabsichtigte Nähenerkennung zurückgewiesen werden muss. Ein erfolgreicher Betrieb im Hinblick auf unterschiedliche Empfindlichkeits- und Umgebungsanforderungen ist manchmal schwierig auszugleichen.
Figurenliste
Der Zweck und die Vorteile der verschiedenen Ausführungsformen der Offenbarung werden einem Durchschnittsfachmann aus der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren ersichtlich. Die Patent- oder Anmeldedatei enthält mindestens eine Zeichnung, die in Farbe ausgeführt ist. Kopien dieses Patents oder dieser Veröffentlichung der Patentanmeldung mit Farbzeichnung(en) werden vom Amt auf Anfrage und gegen Zahlung der erforderlichen Gebühr zur Verfügung gestellt.

1A, 1B und 1C zeigen Beispiele für elektrische Felder, die von einem isolierten Sensor, einem Masseabschirmungssensor und einem Sensor der angesteuerten Abschirmung vorstehen;
2 zeigt einen Prozess zum Bestimmen von Doppelberührungsmessungserfassen gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der Offenbarung;
3 zeigt ein Beispielberührungsschnittstellensystem 300, das für Doppelmessungserfassungstechniken konfiguriert ist, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
4A und 4B zeigen Doppelmessungserfassungsvorgänge, zum Beispiel Berührungserfassungsschaltungsanordnungen, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
5A und 5B zeigen Doppelmessungserfassungsvorgänge, zum Beispiel Berührungserfassungsschaltungsanordnungen, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
6 zeigt einen Graph entsprechend eines Doppelmessungskalibrierungsverfahrens gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
7 zeigt ein Zeitdiagramm für ein Beispieldoppelberührungsmessungserfassen gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.

ART(EN) DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische beispielhafte Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die vorliegende Offenbarung in die Praxis umgesetzt werden kann. Diese Ausführungsformen werden ausreichend detailliert beschrieben, um es einem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die vorliegende Offenbarung in die Praxis umzusetzen. Es können jedoch auch andere Ausführungsformen verwendet werden und Änderungen der Struktur, des Materials und des Prozesses können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
Die hierin dargestellten Veranschaulichungen sollen keine tatsächlichen Ansichten eines bestimmten Verfahrens oder Systems oder einer bestimmten Vorrichtung oder Struktur sein, sondern sind lediglich idealisierte Darstellungen, die zur Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Die hierin dargestellten Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Ähnliche Strukturen oder Komponenten in den verschiedenen Zeichnungen können zur Vereinfachung für den Leser die gleiche oder eine ähnliche Nummerierung beibehalten; die Ähnlichkeit in der Nummerierung bedeutet jedoch nicht, dass die Strukturen oder Komponenten notwendigerweise in Größe, Zusammensetzung, Konfiguration oder einer anderen Eigenschaft identisch sind.
Es versteht sich von selbst, dass die Komponenten der Ausführungsformen, wie sie hierin allgemein beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt sind, in einer großen Vielfalt unterschiedlicher Konfigurationen angeordnet und gestaltet werden können. Somit soll die folgende Beschreibung verschiedener Ausführungsformen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken, sondern ist lediglich repräsentativ für verschiedene Ausführungsformen. Während die verschiedenen Gesichtspunkte der Ausführungsformen in Zeichnungen dargestellt werden können, sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet, sofern nicht ausdrücklich angegeben.
Die folgende Beschreibung kann Beispiele einschließen, um einem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die offenbarten Ausführungsformen auszuführen. Die Verwendung der Begriffe „beispielhaft“, „als Beispiel“ und „zum Beispiel“ bedeutet, dass die zugehörige Beschreibung erläuternd ist, und während der Schutzumfang der Offenbarung die Beispiele und ihre rechtlichen Äquivalente umschließen soll, ist die Verwendung solcher Begriffe nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang einer Ausführungsform oder dieser Offenbarung auf die spezifizierten Komponenten, Schritte, Merkmale, Funktionen oder dergleichen einzuschränken.
Somit sind die gezeigten und beschriebenen spezifischen Implementierungen nur Beispiele und sollten nicht als die einzige Möglichkeit zur Implementierung der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden, sofern hierin nicht anders angegeben. Elemente, Schaltungen und Funktionen können in Blockdiagrammform gezeigt sein, um die vorliegende Offenbarung nicht durch unnötige Details undeutlich werden zu lassen. Umgekehrt sind gezeigte und beschriebene spezifische Implementierungen nur beispielhaft und sollten nicht als die einzige Möglichkeit zur Implementierung der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden, sofern hierin nicht anders angegeben. Außerdem sind Blockdefinitionen und die Aufteilung von Logik zwischen verschiedenen Blöcken beispielhaft für eine spezifische Implementierung. Es ist für den Fachmann ohne Weiteres ersichtlich, dass die vorliegende Offenbarung durch zahlreiche andere Aufteilungslösungen ausgeführt werden kann. Details bezüglich Zeitüberlegungen und dergleichen wurden größtenteils weggelassen, wenn solche Details nicht notwendig sind, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erhalten, und diese innerhalb der Fähigkeiten eines Durchschnittsfachmanns liegen.
Hierin beschriebene Informationen und Signale können unter Verwendung verschiedener unterschiedlicher Technologien und Techniken dargestellt werden. Zum Beispiel können Daten, Anweisungen, Befehle, Informationen, Signale, Bits und Symbole, auf die in der Beschreibung Bezug genommen werden kann, durch Spannungen, Ströme, elektromagnetische Wellen, Magnetfelder oder -partikel, optische Felder oder Partikel oder eine beliebige Kombination davon dargestellt werden. Einige Zeichnungen können Signale zur Übersichtlichkeit der Darstellung und Beschreibung als ein einzelnes Signal veranschaulichen. Es sollte für einen Durchschnittsfachmann ersichtlich sein, dass das Signal einen Bus von Signalen darstellen kann, wobei der Bus eine Vielfalt von Bitbreiten aufweisen kann und die Offenbarung auf einer beliebigen Anzahl von Datensignalen, einschließlich eines einzelnen Datensignals, implementiert werden kann.
Es versteht sich, dass jede Bezugnahme auf ein Element in diesem Dokument unter Verwendung einer Bezeichnung wie „erste/r/s“, „zweite/r/s“ usw. die Menge oder Reihenfolge dieser Elemente nicht einschränkt, es sei denn, eine solche Einschränkung wird ausdrücklich angegeben. Vielmehr werden diese Bezeichnungen hierin als ein zweckmäßiges Verfahren zum Unterscheiden zwischen zwei oder mehr Elementen oder Instanzen eines Elements verwendet. Ein Verweis auf ein erstes und zweites Element bedeutet also nicht, dass nur zwei Elemente eingesetzt werden dürfen oder dass das erste Element dem zweiten Element in irgendeiner Weise vorhergehen muss. Ebenso kann ein Satz von Elementen, sofern nicht anders angegeben, ein oder mehrere Elemente umfassen. Ebenso können manchmal Elemente, auf die in der Singularform Bezug genommen wird, auch eine oder mehrere Instanzen des Elements einschließen.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „im Wesentlichen“ in Bezug auf einen gegebenen Parameter, eine gegebene Eigenschaft oder eine gegebene Bedingung und schließt in einem für den Durchschnittsfachmann verständlichen Ausmaß ein, dass der gegebene Parameter, die gegebene Eigenschaft oder die gegebene Bedingung mit einem geringen Maß an Varianz, wie zum Beispiel innerhalb annehmbarer Fertigungstoleranzen, erfüllt ist. Beispielhaft kann in Abhängigkeit von dem bestimmten Parameter, der bestimmten Eigenschaft oder der bestimmten Bedingung, der bzw. die im Wesentlichen erfüllt ist, der Parameter, die Eigenschaft oder die Bedingung zu mindestens 90 % erfüllt, zu mindestens 95 % erfüllt oder sogar zu mindestens 99 % erfüllt sein.
Die verschiedenen veranschaulichenden logischen Blöcke, Module und Schaltungen, die in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen beschrieben werden, können mit einem Universalprozessor, einem Spezialprozessor, einem digitalen Signalprozessor (DSP), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einer anwenderprogrammierbaren Gatteranordnung (FPGA) oder einer anderen programmierbaren Logikvorrichtung, einer diskreten Gate- oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten oder einer beliebigen Kombination davon, die zum Durchführen der hierin beschriebenen Funktionen ausgelegt sind, implementiert oder durchgeführt werden. Ein Allzweckprozessor (der hierin auch als Host-Prozessor oder einfach als Host bezeichnet werden kann) kann ein Mikroprozessor sein, alternativ kann der Prozessor jedoch ein beliebiger herkömmlicher Prozessor, Controller, Mikrocontroller oder Zustandsautomat sein. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination von Rechenvorrichtungen, wie eine Kombination aus einem DSP und einem Mikroprozessor, eine Vielzahl von Mikroprozessoren, ein oder mehrere Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern oder eine beliebige andere derartige Konfiguration implementiert sein. Ein Universalcomputer einschließlich eines Prozessors wird als Spezialcomputer angesehen, während der Universalcomputer so konfiguriert ist, dass er Rechenanweisungen (z. B. einen Softwarecode) ausführt, die sich auf Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen.
Es wird auch angemerkt, dass die Ausführungsformen in Bezug auf einen Prozess beschrieben werden können, der als ein Flussdiagramm, ein Fließschema, ein Strukturdiagramm oder ein Blockdiagramm dargestellt ist. Obwohl ein Flussdiagramm Betriebsvorgänge als einen sequentiellen Prozess beschreiben kann, können viele dieser Vorgänge in einer anderen Reihenfolge, parallel oder im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden. Außerdem kann die Reihenfolge der Vorgänge neu angeordnet werden. Ein Prozess kann ohne Einschränkung einem Verfahren, einem Thread, einer Funktion, einer Prozedur, einer Subroutine und einem Subprogramm entsprechen. Des Weiteren können die hierin offenbarten Verfahren in Hardware, Software oder beidem implementiert werden. Bei Implementierung in Software können die Funktionen als eine oder mehrere Anweisungen oder ein Code auf computerlesbaren Medien gespeichert oder übertragen werden. Computerlesbare Medien schließen sowohl Computerspeichermedien als auch Kommunikationsmedien, einschließlich aller Medien, die die Übertragung eines Computerprogramms von einem Ort zu einem anderen unterstützen, ein.
Wie für die Zwecke der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen verstanden wird, kann ein kapazitiver Sensor auf den Kontakt eines Objekts (z. B. eines Fingers oder Stifts) mit einem kontaktsensitiven Bereich des kapazitiven Sensors oder die Nähe des Objekts zu diesem reagieren. In dieser Offenbarung sollen „Kontakt“ und „Berührung“ sowohl einen physischen Kontakt eines Objekts mit einem kontaktempfindlichen Bereich (z. B. ohne Einschränkung eine Elektrode oder ein oder mehrere Überlagerungen, die eine Elektrode oder Gruppe von Elektroden bedeckt) als auch die Anwesenheit eines Objekts in der Nähe eines kontaktempfindlichen Bereichs ohne physischen Kontakt umfassen. Ein tatsächlicher physischer Kontakt mit einem kapazitiven Sensor ist nicht notwendigerweise erforderlich.
Wenn beispielsweise ein Objekt einen kapazitiven Sensor berührt, kann eine Kapazitätsänderung innerhalb des kapazitiven Sensors an oder in der Nähe des Kontakts auftreten. Ein analoges Erlangungsfrontend kann den Kontakt „erkennen“, wenn er einen bestimmten Schwellenwert erreicht. „Laden-dann-Übertragen“ ist eine Technik, die in manchen Berührungserlangungsfrontends implementiert ist, um kapazitive Änderungen zu erkennen, wobei ein Erfassungskondensator als Reaktion auf die Kapazitätsänderung (z. B. schneller oder langsamer geladen) geladen wird und eine Ladung über mehrere Ladungsübertragungszyklen an einen Integrationskondensator übertragen wird. Eine mit einer solchen Ladungsübertragung verbundene Ladungsmenge kann von einem Analog-Digital-Wandler (ADC) in digitale Signale umgewandelt werden, und eine digitale Steuerung kann diese digitalen Signale (in der Regel als „Delta-Zähler“ oder „Deltas“ bezeichnet) verarbeiten, um Messungen zu bestimmen und festzustellen, ob ein Objekt einen Sensor berührt hat.
Selbstkapazitätssensoren (hierin auch als „Selbstkapsensoren“ bezeichnet) sind kapazitive Feldsensoren, die auf Änderungen der Kapazität gegenüber Masse reagieren. Sie sind üblicherweise in einem Array von Zeilen und Spalten angeordnet, die unabhängig auf eine Berührung reagieren. Als nicht einschränkendes Beispiel kann ein Selbstkappensensor eine Schaltung einschließen, die sich wiederholende Laden-dann-Transfer-Zyklen unter Verwendung einer gemeinsamen integrierten CMOS-Gegentakt-Treiberschaltung mit Floating-Anschlüssen verwendet.
Gegenseitige Kapazitätssensoren sind kapazitive Feldsensoren, die Kapazitätsänderungen zwischen zwei Elektroden erfassen/darauf reagieren: einer Ansteuerelektrode und einer Erfassungselektrode. Die Paare aus Ansteuerelektrode und Erfassungselektrode an jedem Schnittpunkt der Antriebs- und Erfassungsleitungen bilden einen Kondensator. Selbstkapazitäts- und gegenseitige Kapazitätstechniken können in demselben Berührungsschnittstellensystem verwendet werden, und komplementär zueinander können zum Beispiel Selbstkapazitäten verwendet werden, um eine unter Verwendung einer gegenseitigen Kapazität erkannte Berührung zu bestätigen.
Ein Beispielberührungssensoren können in einer zweidimensionalen (2-D-) Anordnung für eine kontaktempfindliche 2-D-Oberfläche überlagert sein, die in eine kontaktempfindliche Oberfläche, zum Beispiel eines Touchpads oder eines Anzeigebildschirms, einbezogen sein kann und eine Benutzerinteraktion mit einer zugehörigen Vorrichtung erleichtern kann. Isolierende Schutzschichten (z. B. Harze, Glas und/oder Kunststoff, ohne Einschränkung) können verwendet werden, um Berührungssensoren abzudecken, und können hierin als „Überlagerung“ bezeichnet werden. Wie hierin verwendet, ist eine „Berührungsanzeige“ eine Anzeige (wie eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Dünnschichttransistor-LCD (TFT-LCD) oder eine Leuchtdiodenanzeige (LED-Anzeige)), die 2-D-Berührungssensoren einbezieht.
Unter Verwendung des Beispiels eines Touchscreen-Sensors, der einen Matrixsensoransatz von gegenseitigen Kapazitätssensoren verwendet, die Ladungsübertragungstechniken benutzen, können sich Ansteuerelektroden in Zeilen auf einer Seite eines Substrats erstrecken, und Erfassungselektroden können sich in Spalten auf der anderen Seite des Substrats erstrecken, um ein „Matrix“-Array von N mal M Knoten zu definieren. Jeder Knoten entspricht einem Schnittpunkt zwischen den elektrisch leitfähigen Leitungen einer Ansteuerelektrode und einer Erfassungselektrode. Eine Ansteuerelektrode steuert gleichzeitig alle Knoten in einer bestimmten Zeile an, und eine Erfassungselektrode erfasst alle Knoten in einer bestimmten Spalte. Die kapazitive Kopplung der Ansteuerelektrode und der Erfassungselektrode (gegenseitige Kapazität) oder die Kopplung einer Erfassungselektrode und Masse (Eigenkapazität) an einer Knotenposition kann separat gemessen oder gemeinsam gemessen werden als Reaktion auf eine kapazitive Änderung, die ein Berührungsereignis anzeigt. Wenn zum Beispiel ein Ansteuersignal an die Ansteuerelektrode von Zeile 2 angelegt wird und eine Erfassungselektrode von Spalte 3 aktiv ist, dann ist die Knotenposition: Zeile 2, Spalte 3. Knoten können durch Sequenzieren durch verschiedene Kombinationen von Ansteuer- und Erfassungselektroden gescannt werden. In einem Modus können die Ansteuerelektroden nacheinander angesteuert werden, während die Erfassungselektroden alle kontinuierlich überwacht werden. In einem anderen Modus kann jede Erfassungselektrode nacheinander abgetastet werden.
Als nicht einschränkendes Beispiel können Berührungsprozessoren und Berührungserlangungsschaltungsanordnungen Mikrosteuerungen, digitale Logikschaltungen und/oder konfigurierbare Zustandsmaschinen sein, die konfiguriert sein können, um die Antriebselektroden zu steuern und kapazitive Effekte (z. B. erkannt aus gemessenen Änderungen der Kanalkapazität und/oder absoluten Kanalkapazität, ohne Einschränkung) auf einem Berührungssensor zu analysieren. Integrierte Schaltungspakete (IC-Pakete), die den Mikrocontroller einschließen, können die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse zur Kommunikation mit einem Host bereitstellen; sowie die Firmware zum Durchführen von Techniken und Vorgängen, einschließlich der hierin beschriebenen, in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen. Beispiele für Mikrosteuerungen, die mit den verschiedenen Ausführungsformen dieser Offenbarung verwendet werden können, können zum Beispiel periphere Schnittstellen-Mikrosteuerungen, ARM-basierte Mikrosteuerungen und AVR-8- und 32-Bit-Mikrosteuerungen einschließen.
Selbstkapsensoren werden manchmal mit einer „geerdeten Abschirmung“ implementiert, um einen Berührungssensor von Quellen elektromagnetischer Interferenzen (EMI) zu isolieren und einem Berührungssensor Richtwirkung durch Feldformung bereitzustellen (d. h. eine Rückseitenaktivierung verhindern). Strukturell beinhaltet die geerdete Abschirmung ein Positionieren einer geerdeten Abschirmung (in der Regel eines geerdeten leitfähigen Materials) hinter oder um eine Elektrode, um ein von einer Elektrode ausgehendes elektrisches Feld zu enthalten.
Geerdete Abschirmungen werden manchmal für Berührungssensoranwendungen verwendet, die eine geringe Empfindlichkeit erfordern, das heißt eine Anforderung, auf Objekte nahe der Oberfläche zu reagieren. Genauer gesagt verringern geerdete Abschirmungen allgemein die Empfindlichkeit, indem sie zum Beispiel ein ausstrahlendes elektrisches Feld enthalten, sodass es nahe an einer dielektrischen Überlagerung liegt. Anders ausgedrückt verringern geerdete Abschirmungen das Vorstehen eines elektrischen Feldes und verringern so einen Entfernungsbereich (z. B. von einer Überlagerung), für den Nähe erkannt werden kann. Hierin kann das Verringern des Vorstehens eines elektrischen Feldes auch als Verringern der „Stärke“ eines elektrischen Feldes bezeichnet werden. Das Enthalten eines elektrischen Feldes ermöglicht ein Erfassen, während unerwünschte Nähenerkennungen verringert werden, das heißt eine Erkennung, die weiter von einem Berührungssensor entfernt ist als ein akzeptabler Abstand (akzeptabel in der Regel basierend auf Anforderungen für eine spezifische Anwendung definiert). Geerdete Abschirmungen verringern das Vorstehen des elektrischen Felds (und verringern die Stärke eines elektrischen Felds) und verringern so einen Abstandsbereich, für den eine Nähenerkennung erfahren werden kann.
Sensoren mit geerdeter Abschirmung können jedoch immer noch ungültige Berührungen von Fremdobjekten, wie Feuchtigkeit, auf dem Berührungssensor erkennen. Zur weiteren Erläuterung ist bekannt, dass mindestens zwei kapazitive Kopplungen mit Selbstkapsensoren erfolgen, die eine geerdete Abschirmung realisieren. Eine erste kapazitive Kopplung ist eine Erdungsrückführung und ist: Pfad von Elektrode zu Finger zur Masse (auch als „freier Raum“ bezeichnet), der in der Regel verwendet wird, um kapazitive Änderungen bei Selbstkapmessungen zu erkennen. Eine zweite kapazitive Kopplung wird als Masserückführung bezeichnet und ist: Elektrode zu Finger zur Masseabschirmung zum Massepfad. Feuchtigkeit erzeugt keine kapazitive Kopplung für den Erdungsrückführungspfad, sie kann jedoch eine kapazitive Kopplung für den Masserückführungspfad erzeugen, und Ladung kann den zweiten Pfad hinunter gezogen werden, sodass Feuchtigkeit für einen Berührungsprozessor nicht von einem Finger unterscheidbar ist. Mit anderen Worten können ungültige Berührungen basierend auf Feuchtigkeit auf einem Berührungssensor erkannt werden. Obwohl ein Sensor mit geerdeter Abschirmung einen Vorteil eines verringerten Vorstehens und verringerter Näheneffekte (z. B. unerwünschte Nähenerkennung) aufweist, ist er daher anfällig für ein Erkennen ungültiger Berührungen, wenn sich Feuchtigkeit auf einem Sensor befindet.
Selbstkapsensoren werden manchmal mit einer „angesteuerten Abschirmung“ implementiert, um einen Berührungssensor von Quellen elektromagnetischer Interferenzen (EMI) zu isolieren, Richtwirkung für einen Berührungssensor bereitzustellen und/oder Toleranz für Fremdobjekte wie Feuchtigkeit zu verbessern. Ein übliches Beispiel für eine angesteuerte Abschirmung besteht darin, eine aktive Abschirmung (d. h. ein leitfähiges Material) hinter oder um eine aktive Elektrode einzubeziehen, um die Erfassungselektroden- und die Ansteuerelektrodenspannungspotentiale für alle anderen Elektroden oder eine Teilmenge benachbarter Elektroden eines Sensors kontinuierlich zu verfolgen (d. h. auf dasselbe Spannungspotential anzusteuern). Ein Effekt einer angesteuerten Abschirmungstechnik ist, dass keine oder unbedeutende kapazitive Kopplung von Sensor zu Feuchtigkeit zur Abschirmung besteht, sodass Feuchtigkeit nicht als Berührung erkannt wird. Im Fall einer Berührung, während sich Feuchtigkeit auf einem Sensor befindet, wird das meiste oder das gesamte verfügbare Feld, das von dem Sensor erzeugt wird, mit dem Finger gekoppelt, wodurch der Einfluss auf den Sensor erhöht wird, wodurch Empfindlichkeit und Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) erhöht werden. Insbesondere kann ein elektrisches Feld um einen Berührungssensor herum weiter vorstehen, was die Gestaltung von Nahbereichssensoren ermöglicht (d. h. Sensoren, die Berührungen für Objekte nahe einem Sensor, aber nicht physisch berührend, erkennen). Ein erhöhtes Vorstehen eines elektrischen Feldes kann jedoch insbesondere bei hochempfindlichen Anwendungen zu einer unbeabsichtigten Nähenerkennung führen.
1A, 1B und 1C zeigen elektrische Felder, die von Beispielberührungssensoren ausgehen. 1A zeigt einen isolierten Sensor (d. h. es ist keine Abschirmung implementiert), 1B zeigt einen Sensor mit geerdeter Abschirmung und 1C zeigt einen Sensor mit angesteuerter Abschirmung. In jeder der 1A, 1B und 1C sind elektrische Felder und deren Richtwirkung durch durchgehende Pfeile dargestellt, die aus den Berührungssensoren kommen. Die Stärke der elektrischen Felder ist durch eine Anzahl von Pfeilen gezeigt, sodass ein elektrisches Feld 103, das von dem Sensor 102 (1B) ausgeht, schwächer ist als sowohl ein elektrisches Feld 101, das von einem Sensor 100 (1A) ausgeht, als auch ein elektrisches Feld 105, das von einem Sensor 104 (1C) ausgeht.
Die Erfinder dieser Offenbarung erkennen, dass weder Techniken mit geerdeter Abschirmung noch Techniken mit angesteuerter Abschirmung allein für Anwendungen geeignet sind, die eine hohe Empfindlichkeit, ein verringertes Vorstehen des elektrischen Feldes und eine Feuchtigkeitsabweisung erfordern. Die Erfinder dieser Offenbarung erkennen einen Bedarf an Berührungsprozessoren, die für viele Anwendungen verwendet werden können, einschließlich hochempfindlicher Anwendungen, die eine Nähenerkennungsabweisung und eine Feuchtigkeitsabweisung erfordern.
Dementsprechend beziehen sich eine oder mehrere Ausführungsformen der Offenbarung allgemein auf Doppelberührungsmessungserfassungstechniken und genauer auf ein Verwenden einer Nähenabweisungstechnik in Verbindung mit einer Feuchtigkeitsabweisungstechnik zum Erkennen von Berührungen. In einer Ausführungsform wird eine erste Messung entweder (i) unter Verwendung einer Selbstkapmessung der angesteuerten Abschirmung (hierin auch als „Selbstkapmodus der angesteuerten Abschirmung“ bezeichnet) oder (ii) Erden einer Abschirmung und dann Verwenden einer Selbstkapmessung (hierin auch als „Selbstkapmodus der geerdeten Abschirmung“ bezeichnet) durchgeführt; und dann wird eine zweite Messung unter Verwendung des anderen des Selbstkapmodus der angesteuerter Abschirmung oder des Selbstkapmodus mit geerdeter Abschirmung durchgeführt. Eine Berührung wird erkannt, wenn beide Messungen eine Berührung erkennen.
2 zeigt einen Prozess 200 zum Doppelberührungsmessungserfassen gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der Offenbarung. In Vorgang 201 ist ein Selbstkap-Erfassungsmodus der angesteuerten Abschirmung aktiviert. Ein Selbstkap-Erfassungsmodus der angesteuerten Abschirmung kann Selbstkap-Erfassungstechniken zugeordnet sein, die eine angesteuerte Abschirmung implementieren, einschließlich der hierin beschriebenen Techniken. In Vorgang 202 wird ein Selbstkap-Erfassungsvorgang der angesteuerten Abschirmung durchgeführt. In Vorgang 203 wird ein Erfassungsergebnis des Selbstkap-Erfassungsvorgangs der angesteuerten Abschirmung bestimmt. Das Erfassungsergebnis kann zum Beispiel ein Wert sein, der eine erkannte Berührung oder keine erkannte Berührung anzeigt. In einem Fall eines Erfassungsergebnisses einer erkannten Berührung kann auch ein Ort einer Berührung gespeichert werden. Wenn zum Beispiel in einem Fall einer Berührungsanzeige während des Vorgangs 202 eine Berührung erkannt wird, können Ortsinformationen, die Koordinaten eines physischen Orts auf der Berührungsanzeige entsprechen, an dem eine Berührung erkannt wurde, ebenfalls gespeichert werden. In Vorgang 204 ist ein Selbstkap-Erfassungsmodus der geerdeten Abschirmung aktiviert. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Aktivieren eines Selbstkap-Erfassungsmodus der geerdeten Abschirmung ein Erden einer Abschirmung eines Sensors und ein Aktivieren eines Selbstkap-Erfassungsmodus einschließen. Solch ein Selbstkap-Erfassungsmodus kann Selbstkap-Erfassungstechniken zugeordnet sein, die kein Verwenden einer angesteuerten Abschirmung einschließen. In Vorgang 205 wird ein Erfassungsvorgang für eine geerdete Selbstkap durchgeführt. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Durchführen eines Selbstkap-Erfassungsvorgangs mit geerdeter Abschirmung ein Durchführen von Selbstkap-Erfassungstechniken einschließen. In Vorgang 206 wird ein Erfassungsergebnis des Erfassungsvorgangs für eine geerdete Selbstkap bestimmt. Das Erfassungsergebnis kann eine erkannte Berührung oder keine erkannte Berührung anzeigen und kann, wenn eine Berührung erkannt wurde, Ortsinformationen einschließen, die einer erkannten Berührung zugeordnet sind. In Vorgang 207 wird ein Berührungsergebnis als Reaktion auf das erste Ergebnis und das zweite Ergebnis bestimmt. In einer Ausführungsform ist ein Berührungsergebnis eine erkannte Berührung, wenn sowohl das Erfassungsergebnis des Selbstkap-Erfassungsvorgangs der angesteuerten Abschirmung als auch das Erfassungsergebnis des Selbstkap-Erfassungsvorgangs der geerdeten Abschirmung eine erkannte Berührung sind. Ferner wird ein Berührungsergebnis nicht erkannt, wenn entweder das Erfassungsergebnis des Selbstkap-Erfassungsvorgangs der angesteuerten Abschirmung oder das Erfassungsergebnis des Selbstkap-Erfassungsvorgangs der geerdeten Abschirmung eine erkannte Nicht-Berührung ist. In einer Ausführungsform ist ein Berührungsergebnis eine erkannte Berührung, wenn sowohl das Erfassungsergebnis des Selbstkap-Erfassungsvorgangs der angesteuerten Abschirmung als auch das Erfassungsergebnis des Selbstkap-Erfassungsvorgangs der geerdeten Abschirmung eine für dieselben Ortsinformationen erkannte Berührung sind, und ein Berührungsergebnis nicht erkannt wird, wenn entweder das Erfassungsergebnis des Selbstkap-Erfassungsvorgangs der angesteuerten Abschirmung oder das Erfassungsergebnis des Selbstkap-Erfassungsvorgangs der geerdeten Abschirmung eine für dieselben Ortsinformationen erkannte Nicht-Berührung ist.
3 zeigt ein Beispielberührungsschnittstellensystem 300, das für Doppelmessungserfassungstechniken konfiguriert ist, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Berührungsschnittstellensystem 300 einen kapazitiven Sensor 301, eine Erlangungsschaltungsanordnung 302 und einen Berührungsprozessor 303 einschließen. Der Berührungsprozessor 303 kann allgemein konfiguriert sein, Berührungen an einem Berührungssensor, wie dem kapazitiven Sensor 301, zu erkennen. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Berührungsprozessor 303 ein Selbstkap-Erfassungsmodul mit geerdeter Abschirmung 304 und ein Selbstkapmodul mit angesteuerter Abschirmung 305 einschließen. Der Berührungsprozessor 303 kann konfiguriert sein, Berührungen an dem kapazitiven Sensor 301 als Reaktion auf Ergebnisse (d. h. Berührungen erfassen) durch das Selbstkap-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung 304 und das Selbstkapmodul der angesteuerten Abschirmung 305 zu erfassen.
Das Selbstkap-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung 304 kann allgemein zum Durchführen einer oder mehrerer Selbstkap-Erfassungstechniken der geerdeten Abschirmung, einschließlich der hierin beschriebenen, konfiguriert sein. Das Selbstkapmodul der geerdeten Abschirmung 305 kann allgemein zum Durchführen einer oder mehrerer Selbstkap-Erfassungstechniken der angesteuerten Abschirmung, einschließlich der hierin beschriebenen, konfiguriert sein. Während in 3 nur das Selbstkap-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung 304 und das Selbstkapmodul der angesteuerten Abschirmung 305 gezeigt sind, wird insbesondere in Betracht gezogen, dass der Berührungsprozessor 303 konfiguriert sein kann, andere kapazitive Erfassungstechniken durchzuführen. Beispielhaft kann der Berührungsprozessor 303 ein wechselseitiges Kaperfassungsmodul zum Durchführen wechselseitiger kapazitiver Erfassungsvorgänge einschließen, und Doppelmessungserfassungstechniken können verwendet werden, um Ergebnisse des wechselseitigen kapazitiven Erfassungsmoduls zu bestätigen - z. B., was die Erkennung einer Berührung unter Verwendung wechselseitiger kapazitiver Erfassung bestätigt.
4A, 4B, 5A und 5B zeigen Doppelmessungserfassungsvorgänge, zum Beispiel Berührungserfassungsschaltungsanordnungen, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung. 4A und 4B zeigen einen Beispieldoppelmessungserfassungsvorgang ohne gültige Berührung und Wasser auf einer Elektrode eines Berührungssensors. 5A und 5B zeigen einen Beispieldoppelmessungserfassungsvorgang mit einer gültigen Berührung durch einen Finger.
Bei den in 4A und 4B gezeigten Ausführungsformen schließt das berührungsempfindliche Schaltungsanordnungssystem 400 einen Berührungssensor 401 und eine Berührungssteuerung 405 ein, die operativ mit dem Berührungssensor 401 gekoppelt ist. In einer oder mehreren Ausführungsformen schließt der Berührungssensor 401 eine leitfähige Struktur 404, ein Substratmaterial 402 und ein hinteres leitfähiges Material 403A und ein vorderes leitfähiges Material 403B ein. Das Substratmaterial 402 kann zum Beispiel ein beliebiges Isoliermaterial sein, einschließlich verlustarmer Substrate wie Leiterplattenmaterialien (PCB-Materialien) (z. B. FR4, CEM-1, Polyamit und Kapton, ohne Einschränkung), Acryle wie Polyethylenterephthalat (PET) und Polycarbonat und/oder Glas.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die leitfähige Struktur 404 eine Elektrode sein, die zum Beispiel durch eine leitfähige Füllung auf dem Substratmaterial 402 gebildet wird. Die leitfähige Struktur 404 kann zum Beispiel Kupfer, Kohlenstoff, Silbertinte, Orgacon ^(TM), mit Indiumzinnoxid (ITO) beschichtetes Glas und/oder ein geeignetes leitfähiges Material sein, das durch einen spezifischen Widerstand von im Wesentlichen 1 kΩ/sq gekennzeichnet ist, sodass eine RC-Zeitkonstante gesteuert werden kann.
In einer oder mehreren Ausführungsformen können das hintere leitfähige Material 403A und das vordere leitfähige Material 403B auf gegenüberliegenden Seiten des Substratmaterials 402 angeordnet sein. Das hintere und/oder vordere leitfähige Material 403A und/oder 403B können sich innerhalb paralleler Ebenen erstrecken. In einer oder mehreren Ausführungsformen können zusätzliche leitfähige Materialien auf lateralen Seiten des Substratmaterials 402 angeordnet sein. Das hintere leitfähige Material 403A und das vordere leitfähige Material 403B können sich mit solchen zusätzlichen lateralen Materialien verbinden oder zusammenhängen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das hintere leitfähige Material 403A relativ zu dem Substratmaterial 402 und der leitfähigen Struktur 404 angeordnet sein, um die Richtwirkung eines von der leitfähigen Struktur 404 vorstehenden elektrischen Feldes zu erleichtern. In einer Ausführungsform kann das hintere leitfähige Material 403A koplanar zu einer unteren Oberfläche des Substratmaterials 402 gegenüber der leitfähigen Struktur 404 positioniert sein, sodass ein elektrisches Feld, das von der leitfähigen Struktur 404 vorsteht, weiter in eine Richtung gegenüber dem hinteren leitfähigen Material 403A vorsteht, oder mit anderen Worten, sodass das hintere leitfähige Material 403A das Vorstehen eines elektrischen Feldes von der leitfähigen Struktur 404 in einer Richtung von einer Oberfläche des Berührungssensors 401 in Richtung des hinteren leitfähigen Materials 403A blockiert (oder verringert).
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das vordere leitfähige Material 403B relativ zu dem Substratmaterial 402 angeordnet sein, um ferner Richtwirkung bereitzustellen und/oder den Berührungssensor 401 von anderen in der Nähe befindlichen Sensoren oder Elektronik zu isolieren. Das vordere leitfähige Material 403B kann eine oder mehrere Öffnungen definieren (in 4A und 4B gezeigt, aber nicht gekennzeichnet), um das Vorstehen eines elektrischen Feldes von der leitfähigen Struktur/Elektrode 404 zu erleichtern.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Berührungssteuerung 405 allgemein konfiguriert sein, um Doppelmessungstechniken gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung durchzuführen. Beispielsweise kann die Berührungssteuerung 405 den Berührungsprozessor 303, das Selbstkap-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung 304 und das Selbstkapmodul der angesteuerten Abschirmung 305 implementieren, die in 3 gezeigt sind. In den in 4A, 4B gezeigten Beispielen ist die Berührungssteuerung 405 durch eine oder mehrere leitfähige Leitungen operativ mit dem Berührungssensor 401 gekoppelt, genauer ist die Berührungssteuerung 405 durch eine Erfassungsleitung 407 operativ mit der leitfähigen Struktur/Elektrode 404 gekoppelt und durch die Abschirmungsleitung 406 operativ mit dem leitfähigen Material 403A, 403B gekoppelt.
4A zeigt das berührungsempfindliche Schaltungsanordnungssystem 400 während einer ersten Messung eines Doppelmessungserfassungsvorgangs, während Feuchtigkeit 420 an der leitfähigen Struktur/Elektrode 404 vorhanden ist und eine kapazitive Kopplung 421 zwischen der Feuchtigkeit 420 und dem leitfähigen Material 403A, 403B besteht. In der unter Bezugnahme auf 4A und 4B erörterte Ausführungsform ist die erste Messung eine Selbstkapmessung der angesteuerten Abschirmung, und die zweite Messung eine geerdete Selbstkapmessung, jedoch erfordern Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht, dass die Selbstkapmessung der angesteuerten Abschirmung und die Selbstkapmessung der geerdeten Abschirmung in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt werden. So stellt die Berührungssteuerung 405 während der ersten Messung ein Signal der angesteuerten Abschirmung 409 für das leitfähige Material 403A, 403B bereit und bewirkt, dass das leitfähige Material 403A, 403B eine Spannung der angesteuerten Abschirmung aufweist.
In einer Ausführungsform synchronisiert (d. h. verfolgt ein Spannungspotential) die Berührungssteuerung 405 das Signal der angesteuerten Abschirmung 409 mit einem oder mehreren Messsignalen 410 auf der leitfähigen Struktur/Elektrode 404. Die Messsignale 410 zeigen Kapazitätsänderungen des Berührungssensors 401 an und werden über die Erfassungsleitung 407 empfangen und von der Berührungssteuerung 405 gespeichert. Aufgrund des Signals der angesteuerten Abschirmung 409 ist die kapazitive Kopplung 421 blockiert oder trägt zumindest nicht zu einer Selbstkapmessung bei, sodass keine Berührung durch die Berührungssteuerung 405 aufgrund von Feuchtigkeit 420 an der leitfähigen Struktur/Elektrode 404 erkannt wird.
Insbesondere können zusätzliche Signalleitungen zum Verfolgen von Spannungen in Bezug auf nahe gelegene Sensoren, um eine angesteuerte Abschirmung bereitzustellen, auch in dem berührungsempfindlichen Schaltungsanordnungssystem 400 (5A und 5B) eingeschlossen sein, sind jedoch in dieser Erörterung weggelassen, um die Klarheit einfach zu verbessern.
4B zeigt das berührungsempfindliche Schaltungsanordnungssystem 400 während einer zweiten Messung eines Doppelmessungserfassungsvorgangs, während Feuchtigkeit 420 an der leitfähigen Struktur/Elektrode 404 vorhanden ist und eine kapazitive Kopplung 421 zwischen der Feuchtigkeit 420 und dem leitfähigem Material 403A, 403B besteht. Die zweite Messung ist eine Messung der geerdeten Selbstkapabschirmung, und so stellt die Berührungssteuerung 405 dem leitfähigen Material 403A, 403B über die Abschirmungsleitung 406 eine Massespannung 411 bereit und bewirkt, dass das leitfähige Material 403A, 403B ein Spannungspotential aufweist, das gleich Masse ist. Eine Messung wird als Reaktion auf die Messsignale 410 durchgeführt, die über die Erfassungsleitung 407 empfangen und von der Berührungssteuerung 405 gespeichert werden. Dabei wird die kapazitive Kopplung 421 aus den bereits erläuterten Gründen von der Berührungssteuerung 405 als Berührung erkannt. Somit ist das Ergebnis der Selbstkapmessung der geerdeten Abschirmung eine Erfassung einer ungültigen Berührung.
Sobald die Berührungssteuerung 405 beide Messungen abgeschlossen hat, bestimmt die Berührungssteuerung 405 dann, ob eine Berührung aufgetreten ist. In diesem Beispiel wird keine Berührung durch die Selbstkapmessung der angesteuerten Abschirmung erfasst, und eine Berührung wird durch die geerdete Selbstkapmessung erfasst, sodass eine Doppelmessungslogik der Berührungssteuerung 405 bestimmt, dass keine Berührung aufgetreten ist, da die Ergebnisse der zwei Messungen nicht gleich sind, und die Berührungssteuerung 405 erkennt keine Berührung.
5A und 5B zeigen ein berührungsempfindliches Schaltungsanordnungssystem 400 während eines Doppelmessungserfassungsvorgangs, bei dem ein Finger 422 den Berührungssensor 401 berührt. Insbesondere wird eine Berührung sowohl für eine Selbstkapmessung der angesteuerten Abschirmung als auch für eine Selbstkapmessung der geerdeten Abschirmung erkannt, sodass die Berührungssteuerung 405 eine Berührung erkennt und es in diesem Fall eine gültige Berührung ist.
In Ausführungsformen, in denen die Berührungssteuerung 405 als Mikrosteuerung implementiert ist, können eine oder mehrere von der Erfassungsleitung 407 und der Abschirmungsleitung 406 operativ mit einem Allzweck-Eingabe/Ausgabe-Stift (GPIO-Stift) oder einem Peripherie-Eingabe/Ausgabe-Stift (E/A-Stift) der Mikrosteuerung gekoppelt sein, und das Selbstkap-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung 304 und das Selbstkapmodul der angesteuerten Abschirmung 305 können in Firmware der Mikrosteuerung implementiert sein. In einer Ausführungsform kann die Berührungssteuerung 405 eine interne Schaltungsanordnung zum Bereitstellen eines Massesignals an einen GPIO-Stift einschließen und kann daher eine solche interne Schaltungsanordnung verwenden, um eine Massespannung für das leitfähige Material 403A, 403B bereitzustellen.
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Offenbarung beziehen sich allgemein auf ein Verfahren zum Kalibrieren eines Berührungsprozessors für duale Doppelmessungserfassen für Anwendungen mit niedriger und hoher Empfindlichkeit. Selbstkapmessungen der angesteuerten Abschirmung und Selbstkapmessungen der geerdeten Abschirmung werden unter einer Vielzahl von Bedingungen durchgeführt, von denen einige eine hohe Empfindlichkeit erfordern, von denen einige eine geringere Empfindlichkeit erfordern und sowohl mit als auch ohne Feuchtigkeit. Da die Stärke einer kapazitiven Kopplung proportional zu Delta-Zählern für Ladungsübertragung ist, können Delta-Zähler verwendet werden, um einen Schwellenwert oder Schwellenwertbereich zum Erkennen einer Berührung zu bestimmen.
6 zeigt einen Graph 600 von Delta-Zählern für Selbstkapmassenmessung (d. h. geerdete Selbstkapmessung) und Selbstkapmessung der angesteuerten Abschirmung. Für jedes wurden Testmessungen unter Verwendung von keinem Handschuh, leichtem Handschuh und dickem Handschuh in direktem physischem Kontakt mit einer Frontplattenschicht über dem Berührungssensor durchgeführt. Testmessungen wurden ebenfalls bei 3 mm und 5 mm von einem Berührungssensor mit einem nackten Finger (d. h. keinem Handschuh) durchgeführt. In diesem Beispiel werden 3 mm und 5 mm von einer Außenoberfläche einer Frontplattenschicht oder von Frontplattenschichten über einem Berührungssensor gemessen.
In dem in 6 gezeigten Beispiel wird eine Linie 603 als Erkennungsschwellenwert für geerdete Selbstkapmessungen ausgewählt, da kein Handschuh, leichter Handschuh und schwerer Handschuh eine ausreichend starke kapazitive Kopplung aufweisen, aber bei 3 mm und 5 mm die kapazitive Kopplung unter dem Schwellenwert liegt, der durch die Linie 603 definiert ist. Eine Linie 604 wird als Erkennungsschwellenwert für Selbstkapmessungen der geerdeten Abschirmung ausgewählt, da kein Handschuh, leichter Handschuh und schwerer Handschuh eine ausreichend starke kapazitive Kopplung aufweisen und bei 5 mm die kapazitive Kopplung unter dem Schwellenwert liegt, der durch die Linie 604 definiert ist. Während sie sich in 3 mm Nähe befinden, wird eine Berührung durch eine Selbstkapmessung der angesteuerten Abschirmung erkannt; sie wird nicht durch eine Selbstkapmessung der geerdeten Abschirmung erkannt, sodass sie nicht durch eine Doppelmessung gemäß offenbarten Ausführungsformen erkannt wird.
In manchen Ausführungsformen zum Kalibrieren eines Berührungsprozessors für Doppelmessungen können manche Selbstkapmessungen zu Informationszwecken verwendet werden oder überhaupt nicht vorgenommen werden. In anderen Ausführungsformen zum Kalibrieren eines Berührungsprozessors für Doppelmessungen (zum Beispiel wenn das Vorstehen des elektrischen Felds weniger von Bedeutung ist) kann eine Bestimmung vorgenommen werden, ob eine geerdete Selbstkapmessung oder eine Selbstkapmessung für eine der Doppelmessungen nach dem Vornehmen von Testmessungen verwendet werden soll.
Sobald die Schwellenwerte 603 und 604 ausgewählt sind, können sie in einem Berührungsprozessor gespeichert werden (z. B. Berührungsprozessor 303 von 3) und verwendet werden, um Berührungen für geerdete Selbstkapmessungen bzw. Selbstkapmessungen der angesteuerten Abschirmung zu erkennen.
7 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispieldoppelberührungsmessungserfassens gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung. In 7 sind Spannungspegel an einer Abschirmungsleitung 701, einer aktiven Erfassungsleitung 702, einer anderen Erfassungsleitung 703 und einer Berührungsausgabe 704 gezeigt. Die Spannungspegel werden für drei Phasen eines Dopelberührungsmessungserfassungsvorgangs gezeigt: eine Selbstkap-Abschirmungserfassungsphase 705, eine geerdete Selbstkap-Erfassungsphase 706 und eine Nachbearbeitungsphase 707. In diesem Beispiel zeigen Spannungspegeländerungen an 708 und 709, die an der aktiven Erfassungsleitung 702 während der Phasen 705 bzw. 706 gemessen werden, einen Kontakt an einem Berührungssensor an. Während der Selbstkap-Abschirmungserfassungsphase 705 werden die Abschirmungsleitung 701 und die anderen Erfassungsleitungen 703 mit einem Signal angesteuert, um mit der aktiven Erfassungsleitung 702 übereinzustimmen, während Messungen erlangt werden. Während der geerdeten Selbstkap-Erfassungsphase 706 wird die Abschirmungsleitung 701 auf Masse angesteuert, und die anderen Erfassungsleitungen 703 werden auf Masse oder Vdd angesteuert (in dem Beispiel von 7 auf Vdd angesteuert). Während der Nachbearbeitungsphase 707 werden während der Phasen 705 und 706 vorgenommene Messungen analysiert (nicht gezeigt), um eine Berührung zu erkennen, und die Berührungsausgabe 704 wird auf einen hohen Spannungspegel 710 angesteuert, um anzuzeigen, dass eine Berührung erkannt wurde.
Viele der Funktionsbeschreibungen in dieser Spezifikation können als Module, Threads oder andere Segregationen von Programmiercode, einschließlich Firmware, veranschaulicht, beschrieben oder bezeichnet werden, um deren Implementierungsunabhängigkeit deutlicher hervorzuheben. Module können in der einen oder anderen Form mindestens teilweise in Hardware implementiert sein. Zum Beispiel kann ein Modul als Hardwareschaltung implementiert werden, die benutzerdefinierte VLSI-Schaltungen oder Gate-Arrays, handelsübliche Halbleiter, wie etwa Logikchips, Transistoren oder andere diskrete Komponenten, umfasst. Ein Modul kann auch in programmierbaren Hardwarevorrichtungen implementiert sein, wie feldprogrammierbaren Gate-Arrays, programmierbarer Array-Logik, programmierbaren Logikvorrichtungen oder dergleichen.
Module können auch unter Verwendung von Software oder Firmware, die auf einer physischen Speichervorrichtung (z. B. einem computerlesbaren Speichermedium) gespeichert ist, im Speicher oder einer Kombination davon zur Ausführung durch verschiedene Arten von Prozessoren implementiert werden.
Ein identifiziertes Modul aus ausführbarem Code kann zum Beispiel einen oder mehrere physische oder logische Blöcke von Computeranweisungen umfassen, die zum Beispiel als Thread, Objekt, Prozedur oder Funktion organisiert sein können. Nichtsdestotrotz müssen die ausführbaren Dateien eines identifizierten Moduls nicht physisch zusammen angeordnet sein, sondern können unterschiedliche Anweisungen umfassen, die an verschiedenen Orten gespeichert sind, die, wenn sie logisch zusammengefügt werden, das Modul umfassen und den angegebenen Zweck für das Modul erreichen.
Tatsächlich kann ein Modul aus ausführbarem Code eine einzelne Anweisung oder viele Anweisungen sein und kann sogar über mehrere verschiedene Codesegmente, zwischen verschiedenen Programmen und über mehrere Speichervorrichtungen verteilt sein. In ähnlicher Weise können Betriebsdaten hierin innerhalb von Modulen identifiziert und veranschaulicht sein und können in irgendeiner geeigneten Form verkörpert und innerhalb irgendeiner geeigneten Art von Datenstruktur organisiert sein. Die Betriebsdaten können als ein einziger Datensatz gesammelt oder über verschiedene Orte, einschließlich über verschiedene Speichervorrichtungen, verteilt sein und können mindestens teilweise lediglich als elektronische Signale in einem System oder Netzwerk vorhanden sein. Wenn ein Modul oder Abschnitte eines Moduls in Software implementiert sind, werden die Softwareabschnitte auf einem oder mehreren physischen Vorrichtungen gespeichert, die hierin als computerlesbare Medien bezeichnet werden.
In einigen Ausführungsformen sind die Software-Abschnitte in einem nichtflüchtigen Zustand gespeichert, sodass die Softwareabschnitte oder Darstellungen davon für einen Zeitraum an derselben physischen Position verbleiben. Zusätzlich sind in einigen Ausführungsformen die Softwareabschnitte in einer oder mehreren nichtflüchtigen Speichervorrichtungen gespeichert, die Hardwareelemente einschließen, die nichtflüchtige Zustände und/oder Signale speichern können, die für die Softwareabschnitte repräsentativ sind, obwohl andere Abschnitte der nichtflüchtigen Speichervorrichtungen in der Lage sein können, die Signale zu ändern und/oder zu übertragen. Beispiele für nichtflüchtige Speichervorrichtungen sind Flash-Speicher und Direktzugriffsspeicher (RAM). Ein anderes Beispiel einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung schließt einen Nur-Lese-Speicher (ROM) ein, der für einen Zeitraum Signale und/oder Zustände speichern kann, die für die Softwareabschnitte repräsentativ sind. Die Fähigkeit, die Signale und/oder Zustände zu speichern, wird jedoch nicht durch weitere Funktionalität zum Übertragen von Signalen beeinträchtigt, die den gespeicherten Signalen und/oder Zuständen entsprechen oder diese repräsentieren. Zum Beispiel kann ein Prozessor auf den ROM zugreifen, um Signale zu erhalten, die für die gespeicherten Signale und/oder Zustände repräsentativ sind, um die entsprechenden Softwareanweisungen auszuführen.
Obwohl Feuchtigkeitsabweisung und Näheabweisung in Verbindung mit einer oder mehreren Ausführungsformen beschrieben sind, soll eine solche Beschreibung keine 100-%-Feuchtigkeitsabweisung und/oder 100-%-Näheabweisung erfordern. Mit anderen Worten bezieht die vorliegende Offenbarung Ausführungsformen mit einem Bereich von Feuchtigkeitsabweisungs- und Näheabweisungstoleranzen, einschließlich weniger als 100 % Feuchtigkeitsabweisung und weniger als 100 % Näheabweisung und rechtlichen Äquivalenten davon.
Jede Charakterisierung, die in dieser Offenbarung als „üblich“, „herkömmlich“ oder „bekannt“ bezeichnet wird, bedeutet nicht notwendigerweise, dass sie nach dem Stand der Technik offenbart ist oder dass die erörterten Gesichtspunkte nach dem Stand der Technik anerkannt werden. Es bedeutet auch nicht notwendigerweise, dass es auf dem betreffenden Gebiet weithin bekannt und wohlverstanden ist oder routinemäßig verwendet wird.
Obwohl die vorliegende Offenbarung hierin in Bezug auf bestimmte veranschaulichte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen und anerkennen, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Vielmehr können viele Ergänzungen, Löschungen und Modifikationen an den veranschaulichten und beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie nachfolgend zusammen mit ihren rechtlichen Äquivalenten beansprucht wird. Zusätzlich können Merkmale von einer Ausführungsform mit Merkmalen einer anderen Ausführungsform kombiniert werden, während sie immer noch innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung enthalten sind, wie er vom Erfinder in Betracht gezogen wird.
Zusätzliche, nicht einschränkende Ausführungsformen der Offenbarung schließen ein:

Ausführungsform 1: Kapazitive Erfassungsschaltung, umfassend: einen Sensor, der Elektroden und eine Abschirmung für die Elektroden umfasst, wobei der Sensor konfiguriert ist, um messbare Signale als Reaktion auf kapazitive Änderungen an oder nahe dem Sensor zu erzeugen; und eine Berührungssteuerung, die konfiguriert ist, um eine Berührung als Reaktion auf kapazitive Erfassungsmessungen zu erkennen, die unter Verwendung der messbaren Signale durchgeführt werden, wobei die kapazitiven Erfassungsmessungen umfassen: eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung der angesteuerten Abschirmung, die ein Bereitstellen eines Signals der angesteuert Abschirmung für mindestens einen Teil der Abschirmung des Sensors umfasst; und eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung der geerdeten Abschirmung, die ein Bereitstellen eines Massesignals für mindestens einen Teil der Abschirmung des Sensors und ein Durchführen einer Selbstkapazitätserfassungsmessung umfasst.
Ausführungsform 2: Schaltungsanordnung nach einer der Ausführungsform 1, wobei eine erste Abschirmung der Abschirmung für die Elektroden umfasst: ein hinteres leitfähiges Material; und ein vorderes leitfähiges Material, wobei sich das hintere leitfähige Material und das vordere leitfähige Material innerhalb paralleler Ebenen erstrecken.
Ausführungsform 3: Schaltungsanordnung nach einer der Ausführungsformen 1 und 2, wobei die erste Abschirmung ferner leitfähige Materialien umfasst, die an lateralen Seiten des hinteren leitfähigen Materials und des vorderen leitfähigen Materials angeordnet sind.
Ausführungsform 4: Schaltungsanordnung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 3, wobei die erste Abschirmung relativ zu den Elektroden angeordnet ist, um die Richtwirkung von elektrischen Feldern, die von den Elektroden vorstehen, zu erleichtern.
Ausführungsform 5: Schaltungsanordnung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 4, wobei die Abschirmung relativ zu den Elektroden so angeordnet ist, dass sich elektrische Felder, die von den Elektroden vorstehen, weiter in einer ersten Richtung erstrecken als in einer zweiten Richtung, die der ersten Richtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist.
Ausführungsform 6: Schaltungsanordnung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 5, wobei die Berührungssteuerung konfiguriert ist, um ein Signal bereitzustellen, das eine Berührung als Reaktion auf die Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung der angesteuerten Abschirmung und die Selbstkapazitätserfassungsmessung der Masseabschirmung anzeigt.
Ausführungsform 7: Schaltungsanordnung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 6, wobei die Berührungssteuerung konfiguriert ist zum: Bereitstellen des Signals der angesteuerten Abschirmung an eine Abschirmungsleitung, die operativ mit dem mindestens einen Teil der Abschirmung des Sensors gekoppelt ist; Bereitstellen des Signals der angesteuerten Abschirmung für inaktive Erfassungsleitungen des Sensors; und Messen erster messbarer Signale an einer aktiven Erfassungsleitung des Sensors.
Ausführungsform 8: Schaltungsanordnung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 7, wobei die Berührungssteuerung nach dem Messen der ersten messbaren Signale an der aktiven Erfassungsleitung konfiguriert ist zum: Bereitstellen eines Massesignals für die Abschirmungsleitung; Bereitstellen eines Masse- oder Versorgungsspannungssignals für die inaktiven Erfassungsleitungen des Sensors; und Messen zweiter messbarer Signale an der aktiven Erfassungsleitung des Sensors.
Ausführungsform 9: Berührungsprozessor, umfassend: ein Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung, das konfiguriert ist, um eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung nach dem Bereitstellen eines Massesignals an eine Abschirmung einer Elektrode eines Berührungssensors durchzuführen; und ein Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der angesteuerten Abschirmung, das konfiguriert ist, um eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung durchzuführen, während es der Abschirmung der Elektrode des Berührungssensors eine angesteuerte Abschirmung bereitstellt.
Ausführungsform 10: Berührungsprozessor nach einer der Ausführungsform 9, wobei: das Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung konfiguriert ist, um eine erste Berührung als Reaktion auf erste Messungen, die größer als ein erster Schwellenwert sind, zu erkennen; das Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der gesteuerten Abschirmung konfiguriert ist, um eine zweite Berührung als Reaktion auf zweite Messungen, die größer als ein zweiter Schwellenwert sind, zu erkennen; und der Berührungsprozessor konfiguriert ist, um eine Berührung als Reaktion auf die erkannte erste Berührung und die erkannte zweite Berührung zu melden.
Ausführungsform 11: Berührungsprozessor nach einer der Ausführungsformen 9 und 10, wobei der erste Schwellenwert ausgewählt ist, um eine Anfälligkeit für Nähenberührungen zu verringern, und der zweite Schwellenwert ausgewählt ist, um eine Anfälligkeit für Feuchtigkeitsberührungen zu verringern.
Ausführungsform 12: Berührungsprozessor nach einer der Ausführungsformen 9 bis 11, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um keine Berührung als Reaktion darauf zu melden, dass eines von dem Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der Masseabschirmung und dem Selbstkapazitäts-Abschirmungserfassungsmodul eine Berührung erfasst und das andere keine Berührung erfasst.
Ausführungsform 13: Doppelmessungserfassungsverfahren, umfassend: Durchführen eines Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgangs der angesteuerten Abschirmung; Bestimmen eines ersten Erfassungsergebnisses als Reaktion auf den durchgeführten Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgang der angesteuerten Abschirmung; Durchführen eines Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgangs der geerdeten Abschirmung; Bestimmen eines zweiten Erfassungsergebnisses als Reaktion auf den durchgeführten Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgang der geerdeten Abschirmung; und Bestimmen eines Berührungsergebnisses als Reaktion auf das erste Erfassungsergebnis und das zweite Erfassungsergebnis.
Ausführungsform 14: Verfahren nach einer der Ausführungsform 13, wobei das Bestimmen des ersten Erfassungsergebnisses umfasst: Empfangen erster Messungen, die als Reaktion auf den durchgeführten Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgang der angesteuerten Abschirmung erlangt werden; Vergleichen der ersten Messungen mit einem ersten Schwellenwert; und Bestimmen der ersten Erfassungsergebnisse als Reaktion auf die ersten Messungen.
Ausführungsform 15: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 13 und 14, wobei das Bestimmen des zweiten Erfassungsergebnisses umfasst: Empfangen zweiter Messungen, die als Reaktion auf den durchgeführten Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgang der geerdeten Abschirmung erlangt werden; Vergleichen der zweiten Messungen mit einem zweiten Schwellenwert; und Bestimmen des zweiten Erfassungsergebnisses als Reaktion auf die zweiten Messungen.
Ausführungsform 16: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 13 bis 15, wobei das Bestimmen des Berührungsergebnisses umfasst: Erkennen einer Berührung als Reaktion darauf, dass das erste Erfassungsergebnis und das zweite Erfassungsergebnis beide einer Berührung entsprechen.
Ausführungsform 17: Kapazitives Erfassungssystem, umfassend: einen Sensor, der Elektroden und Erfassungsleitungen umfasst; eine Erfassungsschaltung, die operativ mit den Abtastleitungen gekoppelt ist; und einen Berührungsprozessor, der operativ mit der Erlangungsschaltungsanordnung und dem Sensor gekoppelt ist, wobei der Berührungsprozessor konfiguriert ist, um eine Berührung als Reaktion auf eine erste kapazitive Erfassungsmessung und eine zweite kapazitive Erfassungsmessung zu erkennen, wobei eine der ersten und zweiten kapazitiven Erfassungsmessung durch Feuchtigkeitstoleranz gekennzeichnet ist und die andere der ersten und zweiten kapazitiven Erfassungsmessung durch Nähenerkennungstoleranz gekennzeichnet ist.
Ausführungsform 18: System nach Ausführungsform 17, wobei die eine der ersten und der zweiten kapazitiven Erfassungsmessung, die durch Feuchtigkeitstoleranz gekennzeichnet ist, eine kapazitive Erfassungsmessung der angesteuerten Abschirmung ist.
Ausführungsform 19: System nach einer der Ausführungsformen 17 und 18, wobei die eine der ersten und der zweiten kapazitiven Erfassungsmessung, die durch Nähentoleranz gekennzeichnet ist, eine kapazitive Erfassungsmessung der geerdeten Abschirmung ist.
Ausführungsform 20: System nach einer der Ausführungsformen 17 bis 19, wobei der Sensor ferner eine Abschirmung umfasst, die angeordnet ist, um die Richtwirkung von elektrischen Feldern, die von den Elektroden vorstehen, zu erleichtern.

Claims

Kapazitive Erfassungsschaltungsanordnung, umfassend: einen Sensor, der Elektroden und eine Abschirmung für die Elektroden umfasst, wobei der Sensor konfiguriert ist, um messbare Signale als Reaktion auf kapazitive Änderungen an oder nahe dem Sensor zu erzeugen; und eine Berührungssteuerung, die konfiguriert ist, um eine Berührung als Reaktion auf kapazitive Erfassungsmessungen zu erfassen, die unter Verwendung der messbaren Signale durchgeführt werden, wobei die kapazitiven Erfassungsmessungen umfassen: eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung der angesteuerten Abschirmung, die ein Bereitstellen eines Signals der angesteuerten Abschirmung an mindestens einen Teil der Abschirmung des Sensors umfasst; und eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung der geerdeten Abschirmung, die ein Bereitstellen eines Massesignals für mindestens einen Teil der Abschirmung des Sensors und ein Durchführen einer Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung umfasst.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei eine erste Abschirmung der Abschirmung für die Elektroden umfasst: ein hinteres leitfähiges Material; und ein vorderes leitfähiges Material, wobei sich das hintere leitfähige Material und das vordere leitfähige Material innerhalb paralleler Ebenen erstrecken.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die erste Abschirmung ferner leitfähige Materialien umfasst, die an lateralen Seiten des hinteren leitfähigen Materials und des vorderen leitfähigen Materials angeordnet sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Abschirmung relativ zu den Elektroden angeordnet ist, um eine Richtwirkung von elektrischen Feldern, die von den Elektroden vorstehen, zu erleichtern.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, wobei die Abschirmung relativ zu den Elektroden so angeordnet ist, dass sich elektrische Felder, die von den Elektroden vorstehen, weiter in einer ersten Richtung erstrecken als in einer zweiten Richtung, die der ersten Richtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Berührungssteuerung konfiguriert ist, um ein Signal bereitzustellen, das eine Berührung als Reaktion auf die Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung der angesteuerten Abschirmung und die Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung der geerdeten Abschirmung anzeigt.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Berührungssteuerung konfiguriert ist zum: Bereitstellen des Signals der angesteuerten Abschirmung an eine Abschirmungsleitung, die operativ mit dem mindestens einen Teil der Abschirmung des Sensors gekoppelt ist; Bereitstellen des Signals der angesteuerten Abschirmung für inaktive Erfassungsleitungen des Sensors; und Messen erster messbarer Signale an einer aktiven Erfassungsleitung des Sensors.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Berührungssteuerung konfiguriert ist, nach dem Messen der ersten messbaren Signale an der aktiven Erfassungsleitung zum: Bereitstellen eines Massesignals für die Abschirmungsleitung; Bereitstellen eines Masse- oder Versorgungsspannungssignals für die inaktiven Erfassungsleitungen des Sensors; und Messen zweiter messbarer Signale an der aktiven Erfassungsleitung des Sensors.
Berührungsprozessor, umfassend: ein Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung, das konfiguriert ist, um eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung nach dem Bereitstellen eines Massesignals für eine Abschirmung einer Elektrode eines Berührungssensors durchzuführen; und ein Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der angesteuerten Abschirmung, das konfiguriert ist, um eine Selbstkapazitäts-Erfassungsmessung durchzuführen, während es der Abschirmung der Elektrode des Berührungssensors eine angesteuerte Abschirmung bereitstellt.
Berührungsprozessor nach Anspruch 9, wobei: das Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung konfiguriert ist, um eine erste Berührung als Reaktion auf erste Messungen, die größer als ein erster Schwellenwert sind, zu erkennen; das Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der gesteuerten Abschirmung konfiguriert ist, um eine zweite Berührung als Reaktion auf zweite Messungen, die größer als ein zweiter Schwellenwert sind, zu erkennen; und der Berührungsprozessor konfiguriert ist, um eine Berührung als Reaktion auf die erkannte erste Berührung und die erkannte zweite Berührung zu melden.
Berührungsprozessor nach Anspruch 10, wobei der erste Schwellenwert ausgewählt wird, um die Anfälligkeit für Nähenberührungen zu verringern, und der zweite Schwellenwert ausgewählt wird, um die Anfälligkeit für Feuchtigkeitsberührungen zu verringern.
Berührungsprozessor nach Anspruch 9, wobei der Berührungsprozessor konfiguriert ist, um keine Berührung als Reaktion darauf zu melden, dass eines von dem Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der geerdeten Abschirmung und dem Selbstkapazitäts-Erfassungsmodul der angesteuerten Abschirmung eine Berührung erkennt und das andere keine Berührung erkennt.
Doppelmessungserfassungsverfahren, umfassend: Durchführen eines Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgangs der angesteuerten Abschirmung; Bestimmen eines ersten Erfassungsergebnisses als Reaktion auf den durchgeführten Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgang der angesteuerten Abschirmung; Durchführen eines Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgangs der geerdeten Abschirmung; Bestimmen eines zweiten Erfassungsergebnisses als Reaktion auf den durchgeführten Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgang der geerdeten Abschirmung; und Bestimmen eines Berührungsergebnisses als Reaktion auf das erste Erfassungsergebnis und das zweite Erfassungsergebnis.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Bestimmen des ersten Erfassungsergebnisses umfasst: Empfangen erster Messungen, die als Reaktion auf den durchgeführten Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgang der angesteuerten Abschirmung erlangt werden; Vergleichen der ersten Messungen mit einem ersten Schwellenwert; und Bestimmen des ersten Erfassungsergebnisses als Reaktion auf die ersten Messungen.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Bestimmen des zweiten Erfassungsergebnisses umfasst: Empfangen zweiter Messungen, die als Reaktion auf den durchgeführten Selbstkapazitäts-Erfassungsvorgang der geerdeten Abschirmung erlangt werden; Vergleichen der zweiten Messungen mit einem zweiten Schwellenwert; und Bestimmen des zweiten Erfassungsergebnisses als Reaktion auf die zweiten Messungen.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bestimmen des Berührungsergebnisses umfasst: Erkennen einer Berührung als Reaktion darauf, dass das erste Erfassungsergebnis und das zweite Erfassungsergebnis beide einer Berührung entsprechen.
Kapazitives Erfassungssystem, umfassend: einen Sensor, der Elektroden und Erfassungsleitungen umfasst; eine Erfassungsschaltung, die operativ mit den Abtastleitungen gekoppelt ist; und einen Berührungsprozessor, der operativ mit der Erlangungsschaltungsanordnung und dem Sensor gekoppelt ist, wobei der Berührungsprozessor konfiguriert ist, um eine Berührung als Reaktion auf eine erste kapazitive Erfassungsmessung und eine zweite kapazitive Erfassungsmessung zu erkennen, wobei eine der ersten und zweiten kapazitiven Erfassungsmessung durch Feuchtigkeitstoleranz gekennzeichnet ist und die andere der ersten und zweiten kapazitiven Erfassungsmessung durch Nähenerkennungstoleranz gekennzeichnet ist.
System nach Anspruch 17, wobei die eine der ersten und der zweiten kapazitiven Erfassungsmessung, die durch Feuchtigkeitstoleranz gekennzeichnet ist, eine kapazitive Erfassungsmessung der angesteuerten Abschirmung ist.
System nach Anspruch 17, wobei die eine der ersten und der zweiten kapazitiven Erfassungsmessung, die durch Nähentoleranz gekennzeichnet ist, eine kapazitive Erfassungsmessung der geerdeten Abschirmung ist.
System nach Anspruch 17, wobei der Sensor ferner eine Abschirmung umfasst, die angeordnet ist, um eine Richtwirkung von elektrischen Feldern, die von den Elektroden vorstehen, zu erleichtern.