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BEREICH DER ERFINDUNG
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Dieses
bezieht sich generell auf elektronische Vorrichtungen (z. B. Berührungsbildschirmvorrichtungen),
die in der Lage sind, verschiedene Komponenten (z. B. Systemuhr
und Prozessor) während Phasen
der Inaktivität
zu deaktivieren und insbesondere auf ein System, das einen Niedrigenergie-Autoabtastmodus,
während
Phasen der Inaktivität
initiiert.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Viele
Arten an Eingabevorrichtungen sind derzeit zum Ausführen von
Vorgängen
in einem Rechensystem verfügbar,
wie z. B. Knöpfe
oder Tasten, Mäuse,
Steuerkugeln, Berührungsfelder,
Joysticks, Berührungsbildschirme
und ähnliches.
Insbesondere Berührungsbildschirme
erfreuen sich wachsender Beliebtheit wegen ihres Komforts und Vielseitigkeit der
Bedienung sowie ihrem sich verringernden Preis. Berührungsbildschirme
können
ein Berührungsfeld aufweisen,
das ein durchsichtiges Feld mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche sein
kann. Das Berührungsfeld
kann vor einem Anzeigenbildschirm angeordnet sein, so dass die berührungsempfindliche
Oberfläche
den sichtbaren Bereich des Anzeigenbildschirms bedeckt. Berührungsbildschirme
können
es einem Benutzer ermöglichen,
Auswahlen zu treffen und einen Cursor, durch einfaches Berühren der
Bildschirmanzeige mit einem Finger oder Stift zu bewegen. Im Allgemeinen
kann der Berührungsbildschirm
die Berührung
und die Position der Berührung auf
dem Anzeigenbildschirm erkennen und das Rechensystem kann die Berührung interpretieren
und danach eine Aktion ausführen,
basierend auf dem Berührungsereignis.
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Eine
Begrenzung vieler herkömmlicher
Berührungsfeldtechnologien
ist, dass sie nur in der Lage sind, einen einzigen Punkt oder Berührungsereignis zu
berichten, selbst wenn mehrere Objekte in Kontakt mit der messenden
Oberfläche
kommen. Das heißt, dass
ihnen die Fähigkeit
fehlt, mehrere Kontaktpunkte zur selben Zeit zu verfolgen. Damit
identifizieren diese herkömmlichen
Vorrichtungen, selbst wenn zwei Punkte berührt werden, nur einen einzigen
Ort, welcher typischerweise der Mittelpunkt zwischen den beiden
Kontakten ist (z. B. stellt ein herkömmliches Berührungsfeld
auf einem Notebookcomputer diese Funktionalität bereit). Diese Einzelpunkt-Identifikation
ist eine Funktion der Art, mit der diese Vorrichtungen einen Wert,
der für
den Berührungspunkt
repräsentativ
ist, bereitstellen, welches generell durch die Bereitstellung eines
durchschnittlichen Widerstands oder Kapazitätswertes ist.
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Weiter
ist für
viele Berührungsvorrichtungen die
Menge an Energie, die sie verbrauchen, wenn sie aktiv ein Berührungssensorfeld
abtasten, von Belang. Das Problem hohen Energieverbrauchs kann für tragbare
Vorrichtungen besonders wichtig sein, da die begrenzte Energieversorgung
einer tragbaren Vorrichtung durch aktives Abtasten des Berührungssensorfeldes
sowie durch das Verarbeiten dieser Abtastungen rasch verbraucht
sein kann. Diese Abtastungen können
verschwenderisch sein, wenn es keine Berührungsaktivität auf dem
Feld für
eine ausgedehnte Zeitdauer gibt.
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Ein
möglicher
Behelf für
einen Verlust an Energieverbrauch während Phasen der Inaktivität ist das
Berührungsfeld
oder die Berührungsfeldvorrichtung
abzuschalten (d. h. ausschalten). Dies zu tun kann allerdings verschiedene
Nachteile haben, wie z. B. das Verbrauchen von noch mehr Energie,
wenn das Berührungsfeld
wieder angeschaltet wird (insbesondere wenn die Phase der Inaktivität nicht
eine ausgedehnte Zeitdauer ist) und die Unannehmlichkeit für den Benutzer,
warten zu müssen,
bis das Berührungsfeld
wieder angeschaltet ist. Zusätzlich
kann ein Benutzer vergessen, das Berührungsfeld auszuschalten, so
dass die Vorrichtung fortfährt,
aktiv das Berührungsfeld
abzutasten, obwohl der Benutzer keinerlei Berührungsdaten eingibt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Mehrfachberührungssystem
ist hierin offenbart. Ein Aspekt des Mehrfachberührungssystems bezieht sich
auf die Deaktivierung von Komponenten einer Berührungsfeldvorrichtung während Phasen der
Inaktivität,
um Energie einzusparen. Komponenten, die deaktiviert werden, umfassen
einen Berührungsfeldprozessor
und Systemuhr.
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Ein
weiterer Aspekt des Mehrfachberührungssystems
bezieht sich auf das Aufweisen eines Autoabtastmodus, der periodisch
ein Berührungsfeld nach
Berührungsereignissen
abtastet, ohne Eingriff von einem Mehrfachberührungsprozessor. Wenn eine
vordefinierte Aktivität
erfasst wird, dann kann es dem Mehrfachberührungsprozessor ermöglicht werden,
aktiv das Berührungsfeld
nach Berührungsereignissen
abzutasten.
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Ein
weiterer Aspekt des Mehrfachberührungssystems
bezieht sich auf die Benutzung eines "Schnüffel"-Modus, um ein Berührungsfeld
nach Berührungsereignissen
abzutasten, nachdem eine vorbestimmt Zeitdauer abgelaufen ist. Das
Mehrfachberührungssystem
kann auch einen Kalibrierungszeitgeber aufweisen, der automatisch
einen Mehrfachberührungsprozessor
und Systemuhren aktiviert, um eine aktive Abtastung und Kalibrierungsfunktionen auszuführen, nachdem
eine verschiedene, vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist.
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Ein
weiterer Aspekt des Mehrfachberührungssystems
bezieht sich auf die Messung von Streukapazitäten in einem Berührungsfeldsensor während eines
Autoabtastmodus.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 stellt
ein beispielhaftes Rechensystem dar, das eine Mehrfachberührungsfeldeingabevorrichtung
aufweist, in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2a stellt
ein beispielhaftes, kapazitives Mehrfachberührungsfeld in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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2b ist
eine Seitenansicht eines beispielhaften kapazitiven Berührungssensors
oder Pixels in einer Dauerzustands (Nicht-Berührungs)-Situation, in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2c ist
eine Seitenansicht eines beispielhaften kapazitiven Berührungssensors
oder Pixels in einer dynamischen (Berührungssituation) in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3a stellt
einen beispielhaften analogen Kanal in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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3b ist
eine detailliertere Darstellung eines virtuellen Masseladungsverstärkers am
Eingang eines analogen Kanals und der Kapazität, die von einem kapazitiven
Berührungssensor
beigesteuert wird, und von dem Ladungsverstärker gesehen wird, in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3c stellt
ein beispielhaftes Vstim Signal mit mehrfachen Pulszügen dar,
wobei jeder eine feste Anzahl an Pulsen aufweist, wobei jeder Pulszug eine
verschiedene Frequenz Fstim aufweist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das die Autoabtastlogik in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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5 stellt
einen Autoabtastprozess dar, der durch die Autoabtastlogik von 6 implementiert wird.
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6 stellt
ein "Schnüffel"-Modus-Energieverwaltungsprofil
dar, in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung.
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7 stellt
ein beispielhaftes Mobiltelefon dar, das ein Mehrfachberührungsfeld,
eine Anzeigenvorrichtung und andere Rechensystemblöcke in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufweisen kann.
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8 stellt
ein beispielhaftes digitales Audio-Nideoabspielgerät dar, das
ein Mehrfachberührungsfeld,
eine Anzeigevorrichtung und andere Rechensystemblöcke in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufweisen kann.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In
der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen wird Bezug genommen
auf die beigefügten
Zeichnungen, welche einen Teil hiervon bilden und in welchen auf
darstellende Weise bestimmte Ausführungsformen, in welchen die
Erfindung ausgeführt
werden kann, gezeigt werden. Es ist verständlich, dass andere Ausführungsformen
verwendet werden können
und strukturelle Änderungen vorgenommen
werden können,
ohne von dem Bereich der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung auszubrechen.
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Eine
Vielzahl an Berührungssensoren
in einem Mehrfachberührungsfeld
kann es einem Rechensystem ermöglichen,
Mehrfachberührungsereignisse
zu messen (die Berührung
von Fingern oder anderen Objekten auf einer berührungsempfindlichen Oberfläche an unterschiedlichen
Orten zu ungefähr
derselben Zeit) und zusätzliche
Funktionen, die vorher nicht auf Berührungssensorvorrichtungen verfügbar waren,
auszuführen.
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Obwohl
einige Ausführungsformen
hierin in Begriffen von kapazitiven Berührungssensoren in einem Mehrfachberührungsfeld
beschrieben sein können,
sollte es verstanden werden, dass Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind,
aber generell auf die Verwendung jedes Typs von Mehrfachberührungssensortechnologie
anwendbar sind, die Widerstandsberührungssensoren, akustische
Oberflächenwellenberührungssensoren,
elektromagnetische Berührungssensoren,
nahfeldbildgebende Berührungssensoren
und ähnliches
umfassen können. Weiterhin,
obwohl die Berührungssensoren
in dem Mehrfachberührungsfeld
hierin in Begriffen von einem orthogonalen Feld an Berührungssensoren
beschrieben sein kön nen,
das Reihen und Spalten aufweist, sollte es verstanden werden, dass
Ausführungsformen
der Erfindung nicht auf orthogonale Felder begrenzt sind, aber generell
auf Berührungssensoren
anwendbar sind, die in jeder Anzahl an Dimensionen und Orientierung
angeordnet sind, darunter diagonale, konzentrische Kreise und dreidimensionale
und zufällige
Anordnungen.
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Im
Allgemeinen können
Mehrfachberührungsfelder
in der Lage sein, mehrfache Berührungen
(Berührungsereignisse
oder Kontaktpunkte) die zur selben oder um dieselbe Zeit stattfinden,
zu erfassen und zu identifizieren und ihre Orte zu verfolgen. Beispiele
von Mehrfachberührungsfeldern
sind beschrieben in der ebenfalls anhängenden U.S. Anmeldung der
Anmelderin Seriennummer 10/842,862 mit dem Titel "Multipoint Touchscreen", eingereicht 6. Mai
2004 und veröffentlicht
als U.S. veröffentlichte Ampeldung
Nr. 2006/0097991 am 11. Mai 2006, deren Inhalte hier Bezug nehmend
eingebunden sind.
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1 stellt
ein Rechensystem 100 dar, das Berührungssensoren gemäß einer
Ausführungsform darstellt.
Rechensystem 100 kann zu Rechenvorrichtungen, wie z. B.
Desktops, Laptops, Tablets oder Handhelds, darunter Personal Digital
Assistants (PDAs) digitale Musik und/oder Videoabspielgeräte und mobilen
Telefonen korrespondieren. Rechensystem 100 kann auch zu öffentlichen
Computersystemen, wie z. B. Informationskiosken, Automated Teller Machines
(ATM), Point of Sale Machines (POS), industrielle Maschinen, Spielmaschinen,
Simulationsmaschinen, Verkaufsmaschinen, Fluggesellschaften E-Tickets
Terminals, Restaurantreservierungsterminals, Kundenservicestationen,
Büchereiterminals, Lernvorrichtungen
und Ähnlichem
korrespondieren.
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Rechensystem 100 kann
einen oder mehrere Mehrfachberührungsfeldprozessoren 102 und
Peripheriegeräte 104 und
Mehrfachberührungsuntersysteme 106 aufweisen.
Der eine oder die mehreren Prozessoren 102 können ARM 968 Prozessoren oder
andere Prozessoren mit ähnlichen
Funktionalitäten
und Fähigkeiten
sein. Jedoch kann in einigen Ausführungsformen die Mehrfachberührungsfeldprozessorfunktionalität stattdessen
durch dedizierte Logik, wie z. B. eine State Machine implementiert
sein. Die Peripheriegeräte 104 können aufweisen,
aber sind nicht beschränkt
auf Random Access Memory (RAM) oder andere Typen von Speicher oder
Speicherung, Watchdogzeitgeber und ähnliches. Das Mehrfachberührungsuntersystem 106 kann
aufweisen, aber ist nicht beschränkt
auf einen oder mehrere analoge Kanäle 108, Kanalabtastlogik 110 und
Treiberlogik 114. Die Kanalabtastungslogik 110 kann
auf RAM 112 zugreifen, selbständig Daten von den analogen
Kanälen
lesen und Steuerung für
die analogen Kanäle
bereitstellen. Diese Steuerung kann das Multiplexen von Spalten
des Mehrfachberührungsfeldes 124 zu
den analogen Kanälen 108 beinhalten.
Zusätzlich
kann die Kanalabtastungslogik 110 die Treiberlogik und
Anregungssignale steuern, die selektiv an die Reihen des Mehrfachberührungsfeldes 124 angelegt
werden. In einigen Ausführungsformen kann
das Mehrfachberührungsuntersystem 106 in
einen einzigen anwendungsspezifischen, integrierten Schaltkreis
(application specific integrated circuit, ASIC) integriert sein.
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Die
Treiberlogik 114 kann mehrfach Mehrfachberührungsuntersystemausgaben 116 bereitstellen
und kann eine proprietäre
Schnittstelle darstellen, das den Hochspannungstreiber treibt, der
den Decoder 120 und nachfolgenden Levelschieber (level
shifter) und Treiberstufe (driver stage) 118 umfasst, obwohl
Levelverschiebungsfunktionen (level shifting funktions) vor Decoderfunktionen
ausgeführt
werden können.
Levelverschieber und Treiber 118 können Levelverschiebung von
einem niedrigen Spannungslevel (z. B. CMOS Levels) zu einem höheren Spannungslevel
bereitstellen, dadurch ein besseres Signal zu Geräusch (signal
to noise S/N) Verhältnis
zu Geräuschverringerungszwecken
bereitstellen. Der Decoder 120 kann die Treiberschnittstellensignale
zu einem von N Ausgängen
codieren, wobei N die maximale Anzahl von Reihen in dem Feld ist.
Der Decoder 120 kann verwendet werden, die Anzahl an Treiberleitungen,
die zwischen dem hohen Spannungstreiber und dem Mehrfachberührungsfeld 124 benötigt werden,
zu reduzieren. Jeder Mehrfachberührungsfeldreiheneingang 122 kann
eine oder mehrere Reihen in dem Mehrfachberührungsfeld 124 treiben.
In einigen Ausführungsformen
kann Treiber 118 und Decoder 120 in einem einzigen
ASIC integriert sein. Jedoch können
in anderen Ausführungsformen
der Treiber 118 und der De coder 120 in die Treiberlogik 114 integriert
sein, und in weiteren anderen Ausführungsformen können der
Treiber 118 und der Decoder 120 komplett entfernt
werden.
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Das
Mehrfachberührungsfeld 124 kann
in einigen Ausführungsformen
ein kapazitives Sensormittel aufweisen, das eine Vielzahl an Reihenpfaden oder
Treiberleitungen und eine Vielzahl an Spaltenpfaden oder Sensorleitungen
aufweist, obwohl auch andere Sensormittel verwendet werden können. Die Reihen-
und Spaltenpfade können
durch ein durchsichtiges leitendes Mittel gebildet werden, wie z.
B. Indium Tin Oxid (ITO) oder Antimony Tin Oxid (ATO), obwohl andere
durchsichtige und nicht durchsichtige Materialien, wie z. B. Kupfer
auch verwendet werden können.
In einigen Ausführungsformen
können
die Reihen- und Spaltenpfade auf gegenüberliegenden Seiten eines dielektrischen
Materials gebildet werden, und können
senkrecht zueinander sein, obwohl in anderen Ausführungsformen
andere nicht senkrechte Orientierung möglich sind. Zum Beispiel können in
einem Polarkoordinatensystem die Sensorleitungen konzentrische Kreise
sein und die Treiberleitungen können
sich radial ausbreitende Leitungen sein (oder vice versa). Es sollte
deshalb verstanden werden, dass die Begriffe "Reihe" und "Spalte", "erste
Dimension" und "zweite Dimension" oder "erste Achse" und "zweite Achse", wie hierin benutzt,
die Intention haben, nicht nur orthogonale Gitter zu umfassen, sondern
auch sich überschneidende
Pfade anderer geometrischer Konfigurationen, die erste und zweite
Dimensionen (z. B. die konzentrischen und radialen Leitungen einer
Polarkoordinatenanordnung) aufweisen. Es sollte auch bemerkt werden,
dass in anderen Ausführungsformen
die Reihen und Spalten auf einer einzigen Seite eines Substrates
gebildet sein können,
oder dass sie auf zwei separaten Substraten, die von einem dielektrischen
Material getrennt werden, gebildet sein können. In anderen Ausführungsformen
kann das dielektrische Material durchsichtig sein, wie z. B. Glas,
oder kann aus anderen Materialien gebildet sein, wie z. B. Mylar.
Eine zusätzliche
dielektrische Deckschicht kann über
die Reihen oder Spaltenpfade gelegt werden, um die Struktur zu verstärken und
den gesamten Aufbau vor Beschädigung
zu schützen.
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An
den "Überschneidungen" der Pfade, wo die
Pfade über
und untereinander passieren (aber keinen direkten elektrischen Kontakt
miteinander haben), bilden die Pfade im Wesentlichen zwei Elektroden
(obwohl mehr als zwei Pfade ebenfalls sich überschneiden könnten).
Jede Überschneidung
von Reihen- und Spaltenpfaden kann einen kapazitiven Sensorknoten
darstellen und kann als ein Bildelement (Pixel) 126 betrachtet
werden, was insbesondere sinnvoll ist, wenn das Mehrfachberührungsfeld 124 als
ein "Bild", das eine Berührung erfasst,
betrachtet wird. (In anderen Worten, nachdem das Mehrfachberührungsuntersystem 106 bestimmt
hat, ob an jedem Berührungssensor
in dem Mehrfachberührungsfeld ein
Berührungsereignis
erfasst worden ist, kann das Muster an Berührungssensoren in dem Mehrfachberührungsfeld,
an welchen ein Berührungsereignis stattgefunden
hat, als ein "Bild" der Berührung angesehen
werden (z. B. ein Muster von Fingern, die das Feld berühren). Die
Kapazität
zwischen Reihen- und Spaltenelektroden erscheint als eine Streukapazität auf allen
Spalten, wenn die gegebene Reihe auf Gleichstrom gehalten wird und
als eine wechselseitige Kapazität
Csig, wenn die gegebene Reihe mit einem Wechselstromsignal angeregt
wird. Das Vorhandensein eines Fingers oder anderen Objekts in der Nähe oder
auf dem Mehrfachberührungsfeld
kann durch die Messung von Änderungen
in Csig erfasst werden. Die Spalten des Mehrfachberührungsfeldes 124 können einen
oder mehrere analoge Kanäle 108 treiben
(hierin auch als Ereignis-, Erfassungs- und Demodulationsschaltkreise
bezeichnet) in dem Mehrfachberührungsuntersystem 106.
In einigen Ausführungsformen
ist jede Spalte zu einem dedizierten analogen Kanal 108 verbunden.
Jedoch können
in anderen Ausführungsformen
die Spalten über einen
analogen Schalter zu einer geringeren Anzahl an analogen Kanälen 103 verbindbar
sein.
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Das
Rechensystem 100 kann auch einen Hostprozessor 128 zum
Empfangen von Ausgaben von Mehrfachberührungsfeldprozessor 102 aufweisen,
und zum Ausführen
von Aktionen, die auf den Ausgaben basieren, die einschließen können, aber nicht
begrenzt sind auf das Bewegen eines Objektes, wie z. B. eines Cursors
oder Zeigers, das Scrollen oder das Schwenken, das Anpassen von
Steuereinstellungen, das Öffnen
einer Datei oder eines Dokuments, das Betrachten eines Menüs, das Ausführen einer
Wahl, das Ausführen
von Anweisungen, das Bedienen eines Peripheriegerätes, das
zu der Hostvorrichtung verbunden ist, das Beantworten eines Telefonanrufes,
das Absetzen eines Telefonanrufes, das Beenden eines Telefonanrufes,
das Ändern
von Lautstärke-
oder Audioeinstellungen, das Speichern von Informationen, die mit
Telefonkommunikationen verbunden sind, wie z. B. Adressen, häufig gewählte Nummern,
empfangene Anrufe, entgangene Anrufe, das Einloggen in einen Computer
oder ein Computernetzwerk, das Zulassen von Zugang für autorisierte
Individuen zu beschränkten
Bereichen des Computers oder Computernetzwerkes, das Laden eines Benutzerprofils,
das eine vom Benutzer bevorzugten Anordnung des Computerdesktops
zugeordnet ist, das Zulassen von Zugriff auf Webinhalt, das Starten eines
speziellen Programms, das Verschlüsseln oder Entschlüsseln einer
Nachricht und/oder ähnliches. Der
Hostpro- zessore 128 kann auch zusätzliche Funktionen ausführen, die
nicht zu der Mehrfachberührungsfeldverarbeitung
in Bezug stehen müssen und
kann mit dem Programmspeicher 132 und der Anzeigenvorrichtung 130,
wie z. B. eine LCD Anzeige zum Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle
(user interface, UI) für
einen Benutzer der Vorrichtung, verbunden sein.
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2a stellt
ein beispielhaftes kapazitives Mehrfachberührungsfeld 200 dar. 2a zeigt
das Vorhandensein einer Streukapazität Cstray an jedem Pixel 202,
der an der Überschneidung
von einem Reihen- 204 und einem Spaltenpfad 206 angeordnet
ist (obwohl Cstray nur für
eine Spalte in 2 dargestellt ist,
aus Gründen
der Einfachheit der Figur). Es sei auch bemerkt, dass, obwohl 2a die
Reihen 204 und die Spalten 206 als im Wesentlichen
orthogonal darstellt, diese nicht so angeordnet sein müssen, wie
oben beschrieben. In dem Beispiel von 2a wird
die Wechselstromanregung Vstim 214 an eine Reihe gelegt,
wobei die anderen Reihen an Gleichstrom angeschlossen werden. Die
Anregung veranlasst, dass eine Ladung in die Spaltenelektrode eingegeben
wird, durch die wechselseitige Kapazität an den Überschneidungspunkten. Diese
Ladung ist Qsig = Csig × Vstm.
Jede der Spalten 206 kann selektiv zu einem oder mehreren
analogen Kanälen verbindbar
sein (siehe die analogen Kanäle 108 in 1).
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2b ist
eine Seitenansicht des beispielhaften Pixels 202 in einer
Dauerzustand (Nicht-Berührungs)-Situation.
In 2b stellt ein elektrisches Feld der elektrischen
Feldlinien 208 der wechselseitigen Kapazität zwischen
Spalten- 206 und Reihenpfaden 204 oder Elektroden,
die durch das Dielektrikum 210 getrennt sind, eine Signalkapazität Csig zwischen
den Reihen- und Spaltenelektroden dar und kann eine Ladung, die
von einer angeregten Reihe zu einer Spaltenelektrode initiiert werden
soll, einstellen. Da Csig auf die virtuelle Masse bezogen wird,
stellt es auch eine Streukapazität
dar. Zum Beispiel kann die gesamte Streukapazität einer Spaltenelektrode die
Summe aller Signalkapazitäten
Csig zwischen einer gegebenen Spalte und allen Reihenelektroden sein.
Angenommen, dass Csig z. B. 0.75 pF ist, und dass eine Spaltenelektrode
von 15 Reihenelektroden überschnitten
wird, wäre
die gesamte Streukapazität dieser
Spaltenelektrode mindestens 15 × 0.75
pF = 11.25 pF. In der Realität
jedoch ist die gesamte Streukapazität wahrscheinlich größer aufgrund
einer Pfadstreukapazität,
der Spaltenelektrode zu dem Mehrfachberührungs-ASIC oder anderen Streukapazitäten in dem
System.
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2c ist
eine Seitenansicht des beispielhaften Pixels 202 in einer
dynamischen (Berührungs-)
Situation. In 2c wurde der Finger 212 in der
Nähe von
dem Pixel 202 platziert. Der Finger 212 ist ein
Niedrig-Impedanz-Objekt bei Signalfrequenzen und stellt einen CA
Massenrückführpfad über eine
Körperkapazität Cbody
dar. Der Körper
hat eine Eigenkapazität
gegenüber
Masse Cbody, die eine Funktion ist von, unter anderen Dingen, Körpergröße und Geometrie.
Wenn der Finger 212 einige elektrische Feldlinien 208 zwischen
den Reihen- und Spaltenelektroden abschirmt (jene Randfelder, die
aus dem Dielektrikum austreten und durch die Luft über die
Reihenelektroden rühren)
werden diese elektrische Feldlinien an Masse über den Kapazitätspfad, der
dem Finger und dem Körper
eigen ist, angeschlossen und als ein Resultat wird die Dauerzustandssignalkapazität Csig um
Csig_sense verringert. Mit anderen Worten wirkt die kombinierte
Körper-
und Fingerkapazität
als eine Reduzierung von Csig um den Betrag ΔCsig (auf die sich hier auch
als Csig_sense bezogen werden kann) und kann als ein Anschluss oder
dynamischer Rückführpfad zur
Masse wirken, dabei einige der elektrischen Felder abschirmen, zu
einer reduzierten Nettosignalkapazität führend. Die Signalkapazi tät an dem
Pixel wird Csig-ΔCsig,
wobei Csig die dauerhafte (keine Berührungs-) Komponente und ΔCsig die
dynamische (Berührungs-)
Komponente darstellt. Bemerke, dass Csig – ΔCsig nicht immer null sein kann,
aufgrund der Unfähigkeit
eines Fingers, der Handfläche
oder anderen Objektes, alle elektrischen Felder abzuschirmen, besonders
jene elektrischen Felder, die in ihrer Gesamtheit innerhalb des
dielektrischen Materials bleiben. Zusätzlich sollte es verstanden
werden, dass so, wie ein Finger stärker oder kompletter auf das
Mehrfachberührungsfeld
gedrückt
wird, der Finger zum flacher werden tendieren kann, dabei mehr und
mehr der elektrischen Feldlinien abschirmend und damit ΔCsig variabel
und repräsentativ
sein kann, wie komplett der Finger auf das Feld drückt (d. h.
einen Bereich von "keine
Berührung" bis "volle Berührung").
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Wieder
Bezug nehmend auf 2a kann, wie oben beschrieben,
das Vstim Signal 214 an einer Reihe in dem Mehrfachberührungsfeld 200 angelegt werden,
so dass eine Ladung in der Signalkapazität erfasst werden kann, wenn
ein Finger, eine Handfläche
oder ein anderes Objekt vorliegt. Das Vstim Signal 214 kann
eine oder mehrere Pulszüge 216 bei
einer bestimmten Frequenz beinhalten, wobei jeder Pulszug eine Anzahl
an Pulsen beinhaltet, obwohl die Pulszüge 216 als Rechteckwellen
dargestellt sind, können
aber auch andere Wellenformen, wie z. B. Sinuswellen verwendet werden.
Eine Vielzahl an Pulszügen 216 kann
bei verschiedenen Frequenzen zum Zwecke der Rauschverringerung übertragen
werden, um den Effekt jeglicher Rauschquellen zu minimieren. Das
Vstim Signal 214 initiiert im Wesentlichen eine Ladung
in die Reihe über
die Signalkapazität Csig
und kann jeweils an einer Reihe des Mehrfachberührungsfeldes 200 angelegt
werden, während
alle anderen Reihen auf einem Gleichstromlevel gehalten werden.
Jedoch kann das Mehrfachberührungsfeld
in einigen Ausführungsformen
in zwei oder mehrere Abschnitte geteilt sein, wobei das Vstim Signal 214 simultan
an eine Reihe in jedem Bereich angelegt wird und alle anderen Reihen
in dem Bereichsabschnitt auf einer Gleichstromspannung gehalten
werden.
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Jeder
analoge Kanal, der mit einer Spalte verbunden ist, kann ein Ergebnis
bereitstellen, das eine wechselseitige Kapazität zwischen einer Reihe, die
angeregt wird und einer Spalte, mit der die Reihe verbunden ist,
darstellt. Genauer enthält
diese wechselseitige Kapazität
die Signalkapazität
Csig und jede Änderung
von Csig_sense in dieser Signalkapazität aufgrund des Vorhandenseins
eines Fingers, einer Handfläche
oder anderen Körperteils
oder Objektes. Diese Spaltenwerte, die von den analogen Kanälen bereitgestellt
werden, können
parallel bereit gestellt werden, während eine einzige Reihe angeregt wird,
oder kann seriell bereitgestellt werden. Wenn alle Werte, die die
Signalkapazitäten
für die
Spalten darstellen, erhalten worden sind, kann eine andere Reihe
in dem Mehrfachberührungsfeld 200 angeregt werden,
wobei alle anderen auf einer Gleichstromspannung gehalten werden
und die Spaltensignalkapazitätsmessungen
können
wiederholt werden. Eventuell, wenn Vstim an alle Reihen angelegt
worden ist und die Signalkapazitätswerte
für alle
Spalten in allen Reihen erfasst worden sind (d. h. dass gesamte
Mehrfachberührungsfeld 200 ist "abgetastet") kann ein "Schnappschuss" aller Pixelwerte
für das Mehrfachberührungsfeld 200 erhalten
werden. Diese Schnappschussdaten können zu Beginn in dem Mehrfachberührungsuntersystem
gespeichert werden und später
zur Interpretation durch andere Vorrichtungen in dem Computersystem,
wie z. B. dem Hostprozessor, heraus übermittelt werden. So wie mehrere
Schnappschüsse
von dem Rechensystem erhalten, gespeichert und interpretiert werden,
wird es möglich,
mehrfache Berührungen
zu erfassen, zu verfolgen und zu verwenden, um andere Funktionen auszuführen.
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3a stellt
einen beispielhaften Analogkanal oder einen Ereigniserfassungs-
und Demodulationsschaltkreis 300 dar. Ein oder mehrere
analoge Kanäle 300 können in
dem Mehrfachberührungsuntersystem
vorhanden sein. Eine oder mehrere Spalten von einem Mehrfachberührungsfeld
können
zu jedem Analogkanal 300 verbindbar sein. Jeder Analogkanal 300 kann
einen virtuellen Masseladungsverstärker 302, einen Signalmischer 304,
eine Versatzkompensierung 306, einen Stromrichter 332 (rectifier),
einen Subtrahierer 334 und einen Analog/Digital Wandler
(analog to digital converter ADC) 308 beinhalten. 3a zeigt
auch in gestrichelten Linien, die Dauerzustandssignalkapazität Csig,
die beigesteuert wird, von einer Mehrfachberührungsfeldspalte, die zu dem
Analogkanal 300 verbunden ist, wenn eine Eingabeanregung
Vstim an eine Reihe in dem Mehrfachberührungsfeld angelegt wird, und
kein Finger, keine Handfläche
oder andere Objekte vorhanden sind und die dynamische Signalkapazität Csig-ΔCsig, die
erscheinen kann, wenn ein Finger, eine Handfläche oder ein anderes Objekt
vorhanden ist.
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Vstim,
wie es an eine Reihe in dem Mehrfachberührungsfeld angelegt wird, kann
als ein Stoß an
Rechteckwellen oder anderer Nicht-Gleichstromsignalisierung in einem
anderweitigen Gleichstromsignal erzeugt werden, obwohl in einigen
Ausführungsformen
die Rechteckwellen, die Vstim darstellen, vorgehen können vor
und nachfolgen können
auf andere Nicht-Gleichstromsignalisierung. Wenn Vstim an eine Reihe
angelegt wird und eine Signalkapazität an einer Spalte vorhanden
ist, die mit dem Analogkanal 300 verbunden ist, kann die
Ausgabe des Ladungsverstärkers 302 in
der Dauerzustandssituation, der Pulszug 310 sein, der um
Vref mit einer Spitze-zu-Spitze (peak-to-peak, p-p) Amplitude zentriert ist,
die ein Bruchteil der p-p Amplitude von Vstim ist, wobei der Bruchteil
zu der Verstärkung
des Ladungsverstärkers 302 korrespondiert,
die äquivalent
zu dem Verhältnis
von Signalkapazität
Csig und Vorverstärkerrückführungskapazität Cfb. Zum
Beispiel wenn Vstim 18 V p-p Pulse einschließt und die Verstärkung des
Ladungsverstärkers
0.1 ist, dann kann die Ausgabe des Ladungsverstärkers 1.8 V p-p Puls sein.
Diese Ausgabe kann in Signalmischer 304 mit einer Demodulationswellenform
Fstim gemischt werden.
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Da
das Anregungssignal eine Rechteckwelle sein kann, kann es vorteilhaft
sein, eine sinusförmige Demodulationswellenform
zu verwenden, um die harmonischen der Rechteckwelle zu entfernen.
Um die Stoppbandbrummspannung (Stopp band ripple) des Mischers an
einer gegebenen Anregungsfrequenz zu verringern, kann es vorteilhaft
sein, eine Gaussförmige
Sinuswelle zu verwenden. Die Demodulationswellenform kann dieselbe
Frequenz wie die Anregung Vstim aufweisen und kann von einer Lookuptable
synthetisiert werden, die Erzeugung jeder Gestalt der Demodulationswellenform
ermöglichend.
Neben Gaussförmigen
Sinuswellen können andere
Wellenformen programmiert werden, um die Filtereigenschaften der
Mischer abzustimmen. In einigen Ausführungsformen kann Fstim 316 in
Frequenz und Amplitude einstellbar sein, durch Wählen verschiedener digitaler
Wel lenformen in der LUT 312 oder anderweitigem Erzeugen
der Wellenformen unter Verwendung anderer digitaler Logik. Der Signalmischer 304 kann
die Ausgabe des Ladungsverstärkers 310 durch
Abziehen von Fstim 316 von der Ausgabe demodulieren, um
eine bessere Rauschunterdrückung
bereitzustellen. Der Signalmischer 304 kann alle Frequenzen
außerhalb
des Passbandes unterdrücken,
welche in einem Beispiel ungefähr
+/– 30
kHz um Fstim herum sein können.
Diese Rauschunterdrückung
kann in rauschreichen Umgebungen mit vielen Rauschquellen, wie z.
B. 802.11, Bluetooth und ähnliches,
vorteilhaft sein, die alle eine charakteristische Frequenz aufweisen,
die mit dem empfindlichen (Femtofaradlevel) Analogkanal 300 interferieren
können.
Da die Frequenzen der Signale, die in den Signalmischer gehen, dieselbe
Frequenz aufweisen, kann der Signalmischer betrachtet werden als ein
synchroner Stromrichter, wobei die Ausgabe des Signalmischers im
Wesentlichen eine gerichtete Wellenform ist.
-
Die
Offset-Kompensierung 306 kann dann an die Signalmischerausgabe 314 angelegt
werden, was den Effekt des statischen Csig entfernen kann, nur den
Effekt des ΔCsig
als Ergebnis 324 erscheinend zurücklassend. Die Offsetkompensierung 306 kann
implementiert werden unter Verwendung des Offsetmischers 330.
Die Offsetkompensierungsausgabe 322 kann erzeugt werden
durch Richten von Fstim 316 unter Verwendung von Stromrichter 332, und
Mischen der Stromrichterausgabe 336, mit analoger Spannung
von einem Digital-/Analog Wandler (digital to analog converter,
DAC) 320 in dem Offsetmischer 330. Der DAC 320 kann
die analoge Spannung erzeugen, basierend auf einem digitalen Wert, der
gewählt
ist, den dynamischen Bereich des Analogkanals 300 zu vergrößern. Die
Offsetkompensationsausgabe 322, die proportional zu der
analogen Spannung von DAC 320 sein kann, kann dann von der
Signalmischerausgabe 314 abgezogen werden, unter Verwendung
von Subtrahierer 334, Subtrahiererausgabe 338 erzeugend,
der für
die Änderung
in der Signalkapazität ΔCsig repräsentativ
sein kann, die auftritt, wenn ein kapazitiver Sensor auf der Reihe,
die angeregt wird, berührt
worden ist. Die Subtrahiererausgabe 338 wird dann integriert
und kann dann zu einem digitalen Wert durch einen ADC 308 umgewandelt
werden. In einigen Ausführungsformen sind
Integrator und ADC Funktionen kombiniert und der ADC 308 kann ein
integrierender ADC sein, wie z. B. ein Sigma-Delta ADC, der eine
Anzahl an konsekutiven digitalen Werten summieren kann und mitteln
kann, um ein Ergebnis 324 zu erzeugen.
-
3b ist
eine detailliertere Ansicht des Ladungsverstärkers (ein virtueller Masseverstärker) 302 an
dem Eingang eines Analogkanals und der Kapazität, die von dem Mehrfachberührungsfeld
beigetragen werden kann (siehe gestrichelte Linien) und von dem
Ladungsverstärker
gesehen wird. Wie oben bemerkt kann es eine inhärente Streukapazität Cstray
an jedem Pixel des Mehrfachberührungsfeldes
geben. Mit dem + (nicht invertierenden) Eingang an Vref, wird in
dem virtuellen Masseverstärker 302, der – (invertierende)
Eingang auch nach Vref getrieben und ein Gleichstrombetriebspunkt
wird eingeachtet. Damit, unabhängig
davon wie viel Csig vorhanden ist, wird der – Eingang immer nach Vref getrieben.
Wegen der Charakteristika des virtuellen Masseverstärkers 302 ist
jede Ladung Qstray, die in Cstray gespeichert ist, konstant, weil
die Spannung über
Cstray durch den Ladungsverstärker
konstant gehalten wird. Deshalb, unabhängig davon, wie viel Streukapazität Cstray
zu dem – Eingang
hinzugefügt wird,
wird die Nettoladung in Cstray immer null sein. Entsprechend ist
die Eingangsladung Qsig_sense = (Csig – ΔCsig_sense) × Vstim null, wenn die korrespondierende
Reihe auf Gleichstrom gehalten ist und ist eine reine Funktion von
Csig und Vstim, wenn die korrespondierende Reihe angeregt wird.
In jedem Fall wird die Streukapazität unterdrückt, weil es keine Ladung über Csig
gibt, und sie fällt
im Wesentlichen aus allen Gleichungen heraus. Selbst wenn eine Hand über dem
Mehrfachberührungsfeld
ist, obwohl Cstray zunehmen kann, wird die Ausgabe von der Änderung
in Cstray nicht beeinflusst werden.
-
Die
Verstärkung
des virtuellen Masseverstärkers 302 ist
gewöhnlich
klein (z. B. 0.1) und äquivalent
zu dem Verhältnis
von Csig (z. B. 2 pF) und Rückführungskapazität Cfb (z.
B. 20 pF). Der anpassbare Rückführungskondensator
Cfb wandelt die Ladung Qsig in die Spannung Vout um. Damit ist die Ausgabe
Vout des virtuellen Masseverstärkers 302 eine
Spannung, die äquivalent
ist zu dem Verhältnis von
-Csig/Cfb multipliziert mit Vstim bezogen auf Vref. Die Hochspannungs- Vstim Pulse können deshalb
an der Ausgabe des virtuellen Masseverstärkers 302 als viel
kleinere Pulse erscheinen, die eine Amplitude aufweisen, die durch
Bezugszeichen 326 identifiziert ist. Jedoch kann, wenn
ein Finger vorhanden ist, die Amplitude der Ausgabe verringert werden,
wie durch Bezugszeichen 328 identifiziert, weil die Signalkapazität um ΔCsig reduziert
ist.
-
Zu
Rauschunterdrückungszwecken
kann es wünschenswert
sein, das Mehrfachberührungsfeld bei
mehrfachen verschiedenen Frequenzen zu treiben. Weil Rauschen typischerweise
bei einer bestimmten Frequenz existiert (z. B. senden die meisten
drahtlosen Vorrichtungen Stöße, um eine
bestimmte Frequenz herum) kann wechseln des Abtastmusters, die Systemempfindlichkeit
für Rauschen verringern.
Entsprechend können
in einigen Ausführungsformen
die Kanäle
(z. B. Reihen) des Mehrfachberührungsfeldes
mit einer Vielzahl an Pulszugstößen angeregt
werden. Für
Frequenzunterdrückungszwecke
kann die Frequenz der Pulszüge
von einem zum anderen variieren.
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3c stellt
ein beispielhaftes Anregungssignal Vstim mit mehrfachen Pulszügen 330a, 330b, 330c dar
von denen jeder eine festgelegte Anzahl an Pulsen hat, aber eine
unterschiedliche Frequenz Fstim aufweist (z. B. 140 kHz, 220 kHz
und 260 kHz). Mit mehrfachen Pulszügen bei verschiedenen Frequenzen
kann ein unterschiedliches Ergebnis bei jeder Frequenz erhalten
werden. Wenn damit eine statische Störung bei einer bestimmten Frequenz
vorhanden ist, können
die Ergebnisse von einem Signal bei dieser Frequenz fehlerhaft sein,
verglichen mit den Ergebnissen, die von den Signalen, die andere Frequenzen
aufweisen erhalten werden. Das fehlerhafte Ergebnis oder Ergebnisse
können
entfernt werden und die verbleibenden Ergebnisse können verwendet
werden, ein Endergebnis zu berechnen oder alternativ können alle
Ergebnisse verwendet werden.
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In
einer Ausführungsform
beinhaltet das System Autoabtastlogik. Die Autoabtastlogik kann
in dem Kanalabtastlogikblock 110 des Mehrfachberührungsuntersystems 106 enthalten
sein, getrennt von Kanalabtastlogik 110 in Mehrfachberührungsuntersystem 106 sein
oder komplett getrennt von dem Mehrfachberührungs untersystem 106 sein.
Generell kann die Autoabtastlogik selbständig Daten von den Analogkanälen 108 lesen
und Steuerung der Analogkanäle 108 bereitstellen.
Dieses wird bezeichnet als "Autoabtastmodus". Demgemäß ermöglicht der
Autoabtastmodus dem System 100, das Mehrfachberührungsfeld 124 abzutasten,
ohne Eingriff von Mehrfachberührungsprozessor 102 und
während
eine oder mehrere Systemuhren deaktiviert sind. Dies erlaubt es,
Mehrfachberührungssystem 100 Energie einzusparen
oder Komponenten (wie z. B. Prozessor 102) freizugeben,
um andere Aufgaben auszuführen, während das
System in dem Autoabtastmodus ist.
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Zum
Beispiel weil ein Benutzer nicht kontinuierlich Daten in das Berührungsfeld 124 eingeben muss,
kann es wünschenswert
sein, den Autoscanmodus, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen
ist, ohne dass das System 100 irgendwelche Berührungsereignisse
bemerkt hat, zu initiieren. Dadurch kann das System 100 Energie
einsparen, während
keine Daten eingegeben werden (weil der Autoscanmodus aktiviert
ist), aber sich wieder einschalten, sobald der Benutzer wieder fortfährt, Daten
einzugeben.
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4 ist
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
der Autoabtastlogik 400. Wie gezeigt, kann die Autoabtastlogik 400 eine
Autoabtaststeuerung 402 beinhalten, die die Reihenadressen
und Kanalzeitvorgabefunktionen unter andern Dingen steuern kann.
In einer Ausführungsform
kann die Autoabtaststeuerung 402 eine Reihenadressenzustandsmaschine
und eine Kanalzeitvorgabezustandsmaschine beinhalten zum Steuern
der Abtastung von dem Mehrfachberührungsfeld 124. Wie
es von dem Fachmann verstanden werden kann, können die verschiedenen Funktionen
und Komponenten der Autoabtaststeuerung 402 geteilt werden
mit oder überlappen
mit der Kanalabtastlogik 110 und der Treiberlogik 114.
-
Weiter
Bezug nehmend auf 4 können ein Schnüffelzeitgeber 404 und
Kalibrationszeitgeber 406 durch einen Oszillator 408 getaktet
werden. Der Oszillator kann ein Niedrigfrequenzoszillator oder ein Hochfrequenzoszillator
sein; jedoch kann aus Energieeinsparungsgründen ein Niedrigfrequenzoszillator wünschenswert
sein. Der Niedrigfrequenzoszillator kann in dem Mehrfachberührungsunter system 106 enthalten
sein oder kann außerhalb
des Mehrfachberührungsuntersystems 106 untergebracht
sein.
-
Nach
einer vorbestimmten Zeitdauer (die als "Schnüffelzeit" bezeichnet wird)
initiiert der Schnüffelzeitgeber 404 eine
Abtastsequenz. Es sei bemerkt, dass der Autoabtastmodus zwei individuelle
Systemzustände
beinhalten kann: ein tatsächliches
Schnüffelintervall,
während
dem nur ein Niedrigfrequenzoszillator und eine Schnüffelzeit
aktiv ist und eine Abtastsequenz in der ein Mehrfachberührungsfeld
aktiv gescannt wird. Die zwei Systemzustände können den Autoabtastmodus bilden.
-
In
einer Ausführungsform
läuft ein
Hochfrequenzoszillator 421 sofort an. Je schneller der
Hochfrequenzoszillator anläuft,
desto weniger Zeit verwendet das System aktiv das Feld abzutasten.
Weitere Details betreffend einem Hochfrequenzoszillator, sind in
der gleichzeitig eingereichten U.S. Anmeldung der Anmelderin Nr.
11/649,966 mit dem Titel "Automatic
Frequency Calibration",
deren Inhalte hierin in ihrer Gesamtheit Bezug nehmend eingebunden
sind. In einer Ausführungsform
ist der Hochfrequenzoszillator 421 ein schneller Anlaufoszillator,
der ein schnelles Einschwingen ermöglicht, nachdem das System
von einem Niedrigenergieverwaltungszustand anläuft, um das Mehrfachberührungsfeld
abzutasten. Um die Zeit zwischen Aufwachen, Abtasten des Mehrfachberührungsfelds
und Zurückkehren
in einen Niedrigenergiezustand zu verkürzen, kann es vorteilhaft sein,
für das
oszillierende Signal in einer relativ kurzen Zeitdauer stabil zu
werden, um die Zeit, die das System aktiv ist, zu minimieren und
damit Energie einzusparen. Viele Kristalloszillatoren benötigen mehrere
Millisekunden, um sich zu stabilisieren. Jedoch kann sich ein schneller
Anlaufoszillatorschaltkreis innerhalb einiger zehn Mikrosekunden stabilisieren,
dadurch dem System ermöglichend,
in einen Niedrigenergieverwaltungszustand viel schneller zurückzukehren
als z. B. ein System, das von einem sich langsamer stabilisierenden
Kristalloszillator getrieben wird.
-
Im
Allgemeinen kann ein Autoabtastvorgang eingeschaltet werden durch
zuerst Einschalten der Autoabtaststeuerung 402 und dann
Einstellen des Prozessors in einen Warten-auf-Unterbrechungs-Zustand.
Ein Taktgeberverwalter 414 schaltet dann den Hochfrequenzoszillator 421 aus
und initiiert den Schnüffelzeitgeber 404,
welcher nach einem Schnüffelzeitablauf
den Taktgeberverwalter 414 veranlasst, den Hochfrequenzoszillator 421 einzuschalten
und sendet dann eine Anfrage an die Kanalabtastlogik 110,
eine Abtastung auszuführen,
aber den Prozessor inaktiv zu halten. Die Kanalabtastlogik 110 erfasst dann
ein Mehrfachberührungsbild
an Pixelpositionen, die durch Programmierung geeigneter Register festgelegt
werden können.
Von Mehrfachberührungsbildergebnissen
von analogen Kanälen 430 (welche
die Analogkanäle 300 von 3A sein
können)
können
in einem Subtrahierer 417 ein Basislinien (base line) Bild,
das in einem Basislinien RAM 419 gespeichert ist, subtrahiert
werden. Das subtrahierte Ergebnis kann dann mit einem Schwellwert
durch einen Vergleicher 410 verglichen werden. Wenn der sich
ergebende Wert über
dem programmierten Schwellwert befindet, wird eine Unterbrechung
gesetzt und der Prozessor wird hochgefahren. Wenn der sich ergebende
Wert unterhalb des Schwellwertes befindet, bleibt das System in
dem Autoabtastmodus bis entweder eine Kalibrierungszeitdauer abläuft oder
eine externe Unterbrechung stattfindet.
-
Demgemäß ermöglicht ein
Autoabtastmodus das Mehrfachberührungsdateneingabe
von dem Mehrfachberührungsfeld 124 gelesen
werden kann, während
der Prozessor inaktiv ist. In einer Ausführungsform wird der Schnüffelzeitgeber 404 zurückgesetzt,
jedes Mal wenn der Schnüffelzeitgeber
eine Autoabtastsequenz initiiert. Die Schnüffelzeit kann in dem Bereich
von acht Millisekunden bis zwei Sekunden liegen, z. B. 50 Millisekunden.
-
Der
Kalibrierungszeitgeber 406 kann den Prozessor 102 aufwecken,
wenn die Autoabtastlogik 400 in einem Autoabtastmodus für eine ausgedehnte Zeitdauer
bleibt, ohne dass irgendwelche Berührungsereignisse, die einen
Schwellwert überschreiben
auf dem Berührungsfeld 124 erfasst
werden, wie weiter unten detailliert beschrieben wird. In einer Ausführungsform
initiiert der Kalibrierungszeitgeber 406 eine "Kalibrierung" nach Ablauf einer
vorbestimmten Zeitdauer ("Kalibrierungszeit"). Eine "Kalibrierung" kann das Aufwecken
des Hochfrequenzoszillators und Aktivieren des Systemtaktgebers
und des Prozessors 102 beinhalten, um ein Abtasten des Mehrfachberührungsfeldes 102 auszuführen. Die
Kalibrierung kann auch Kalibrierungsfunktionen beinhalten, wie z.
B. das Berücksichtigen
irgendeines Versatzes in dem Sensorfeld 124. In einer Ausführungsform
ist die Kalibrierungszeit größer als
die Schnüffelzeit
und kann in dem Bereich von 2 Sekunden bis 300 Sekunden sein.
-
Unter
weiterer Bezugnahme auf 4 vergleicht der Vergleicher 410 versatzausgeglichene
Ergebnisse mit einem Schwellwert, wie oben beschrieben. In einer
Ausführungsform,
wenn der Schwellwert überschritten
ist, haben ein oder mehrere Berührungsereignisse,
die auf dem Feld 124 erfasst sind, stattgefunden, die das
System 100 aus dem Autoabtastmodus heraus und in einen
aktiven Abtastmodus bringen. Der Vergleich des Schwellwertes mit
den ausgeglichenen Ergebnissen kann auf einer Kanal-für-Kanal,
Reihe-für-Reihe
Basis ausgeführt
werden. In einer Ausführungsform
kann der Schwellwert in ein Schwellwertregister programmiert werden.
-
Ein
ODER Gatter 412 kann zwischen die Ausgabepfade des Kalibrierungszeitgebers 406 und Vergleichers 410 eingefügt sein.
Demgemäß, wenn entweder
die Kalibrierungszeit des Kalibrierungszeitgebers 406 oder
der Schwellwert von Vergleicher 410 überschritten ist, kann das
ODER Gatter das Senden eines Unterbrechungssignals an den Prozessor 102 und
den Taktgeberverwalter 414 initiieren zum Zwecke der Reaktivierung
von dem Prozessor 102 und den Taktgeber.
-
Der
Taktgeberverwalter 414 kann einen oder mehrere Taktgeber
in System 100 steuern. Im Allgemeinen, wenn irgendein Taktgeber
zu einer gegebenen Zeit nicht benötigt wird, kann der Taktgeberverwalter 414 diese
Taktgeber deaktivieren, um Energie einzusparen und wenn irgendwelche
deaktivierten Taktgeber benötigt
werden, kann der Taktgeberverwalter 414 diese Taktgeber
aktivieren. In einer Ausführungsform
kann der Taktgeberverwalter 414 den Niedrigfrequenzoszillator 408 steuern,
den Hochfrequenzoszillator (nicht gezeigt) und den Systemtaktgeber
(nicht gezeigt) der die Taktvorgabe für den Prozessor 102 gibt.
-
Ein
Energieverwaltungszeitgeber 416 kann in der Autoabtastlogik 400 enthalten
sein. Der Energieverwaltungszeitgeber 416 zählt bis
zu einer Zeit, die gleich der Schnüffelzeit minus einer Verzögerungszeit
ist. Die Verzögerungszeit
kann der Betrag an Zeit sein, der von dem Mehrfachberührungssystem 100 benötigt wird,
fertig zu werden, um ein Abtasten auszuführen, "Abstimmen" von Hochspannungstreibern 118 (d.
h. eine stabile Spannungsversorgung bereitzustellen) vor dem Ausführen einer Abtastung.
Die Verzögerungszeit
kann über
ein Energieverwalterregister eingestellt werden und kann für jeden
Kanal 108, der abgetastet wird, verschieden sein.
-
Um
fälschliches
Aufwachen aufgrund von Umgebungsrauschen zu vermeiden, kann ein Rauschverwaltungsblock 424 enthalten
sein. Fälschliches
Aufwachen kann einen Prozessor veranlassen, den Warten-auf-Unterbrechungs-Zustand
zu verlassen und aktiv das Feld abzuscannen. Weiterhin können wiederholte
Falschauslöser
den gesamten Energieverbrauch eines Systems veranlassen, sich wesentlich
zu vergrößern. Der
Rauschverwaltungsblock 424 kann vorteilhafterweise unterscheiden,
ob ein Schwellwert überschritten
wurde, aufgrund z. B. eines Fingers, der das Feld berührt, oder
aufgrund von Rauschen, das eine der Abtastfrequenzen stört.
-
In
einer Ausführungsform
kann die Autoabtastlogik 400 mehr als eine Frequenz abtasten,
und die resultierenden Daten zu dem Rauschverwaltungsblock 424 übermitteln.
Ein Rauschberechnungsblock 427 kann die Rauschlevel basierend
auf einer Aufzeichnung von Ergebnisdaten berechnen, die für verschiedene
Abtastfrequenzen erfasst wurden, und verwendet Rauschlevel RAM 425,
um eine Aufzeichnung von Rauschleveln und zugeordneten Frequenzen
zu behalten. Eine Steuer- und Entscheidungslogik 428 kann
ADC Ergebnisse, die für
eine Reihenabtastung bei verschiedenen Frequenzen erfasst wurden,
vergleichen. Wenn z. B. ADC Ergebnisdaten für die Abtastfrequenzen einander
innerhalb eines gewissen Fensters folgen, dann ist es wahrscheinlich,
dass eine Berührungssituation
veranlasst hat, dass der Schwellwert überschritten wird, als eine Berührungssituation,
da eine Berührung
die Ergebniswerte für
alle Abtastfrequenzen beeinflussen wurde. Wenn jedoch Ergebnisdaten
für eine
besondere Frequenz fehlerhaft sind, dann wird das Ergebnisdatum
einer individuellen Abtastfrequenz wahrscheinlich nicht den anderen
Abtastfrequenzen verfolgen, dabei anzeigen, dass übermäßiges Rauschen
veranlasst hat, dass der Schwellwert überschritten ist, anstelle
einer Berührungssituation.
In dem letzten Fall könnte
die Steuer- und Entscheidungslogik 428 ein Haltesignal 435 erzeugen,
um den Vergleicher 410 von der Erzeugung einer Prozessorunterbrechung abzuhalten,
wenn ein rauschender Frequenzkanal erfasst wird, kann diese Frequenz
von der Frequenzhüpftabelle 426 und
IO Block 429 entfernt werden. Die Frequenzhüpftabelle 426 kann
Daten enthalten, die saubere Frequenzkanäle darstellen und kann programmiert
werden, während
einer Fabrickalibrierung. Nach Vollendung einer Abtastung kann der
IO Block 429 eine neue Gruppe an Abtastfrequenzdaten zu
der Kanalzeitvorgabelogik 110 senden. Die Frequenzdaten
können
die Abtastfrequenzen für
die nächste
Kanalzeitvorgabesequenz bestimmen. Periodisches Ändern der Abtastfrequenzen
basierend auf der Rauschumgebung machen die Autoabtastlogik 400 robuster,
was in letzter Konsequenz hilft, bei der Energiereduzierung.
-
Um
einen Niedrigenergiezustand zu erreichen, können die Ladungsverstärker (wie
z. B. der Ladungsverstärker 302)
in jedem Analogkanal 430 konfiguriert sein, in einem Streukapazitätsmodus
zu arbeiten. In einer Ausführungsform
kann die Kanalabtastlogik 110 einen Streukapazitätsmodus
initiieren durch Senden eines Streukapazitätsmodusinitiierungssignals
zu den analogen Kanälen 430.
Die Initiierung von Streukapazitätsmessungen
einer Mehrfachberührungsfeldvorrichtung
ist in mehr Details in der ebenfalls anhängigen U.S. Patentanmeldung
der Anmelderin Nr. 11/650,511 "Analog
Boundary Scanning Based an Stray Capacitance" diskutiert, deren gesamte Inhalte hierin
unter Bezugnahme eingebunden sind.
-
Jedoch
stellt in einer Ausführungsform
die Verwendung des Streukapazitätsmodus
nicht eine genaue Position bereit, wo ein Berührungsereignis auf dem Feld 124 stattgefunden
hat, da der Streukapazitätsmodus
nur einen Hinweis, dass ein oder mehrere Berührungsereignisse auf oder in
der Nähe der
Spalten, die abgetastet werden stattgefunden hat, bereit stellt.
Andererseits kann die Verwendung des Streukapazitätsmodus
vorteilhaft sein, weil nur eine Abtastung benötigt wird, um zu bestimmen,
ob ein Berührungsereignis
auf dem Mehrfachberührungsfeld 124 stattgefunden
hat; im Gegensatz zu einer Vielzahl an Abtastungen, die benötigt werden können, unter
Verwendung des wechselseitigen Kapazitätsmodus. Demgemäß kann die
Verwendung weniger Abtastungen signifikant den Betrag an Energie
der verbraucht wird, um das Feld 124 abzutasten, signifikant
verringern. Zum Beispiel wurde in einer Implementierung festgestellt,
dass eine Abtastung, die den Streukapazitätsmodus verwendet ungefähr denselben
Betrag an Energie verwendet, wie der Betrag an Energie, der aufgrund
von Leckströmen,
die in einem Mehrfachberührungssystem
vorliegen, abgegeben wird.
-
Ein
beispielhafter Autoabtastvorgang 500 ist in dem Flussdiagramm
von 5 dargestellt. Der Fachmann wird verstehen, dass
verschiedene Zeitgeber und Speicherbelange von diesem Flusschart zum
Zwecke der Klarheit weggelassen wurden.
-
Der
Autoabtastvorgang 500 beginnt mit dem System 100,
das in dem aktiven Abtastmodus ist, in Block 502. Hier
ist der Prozessor 102 eingeschaltet und das System 100 tastet
aktiv das Mehrfachberührungsfeld 124 ab.
Während
noch in aktivem Abtastmodus bestimmt der Vorgang 500, ob
ausreichende Berührungsereignisse
stattgefunden haben auf dem Berührungsfeld
innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (z. B. in dem Bereich von
einer Millisekunde zu einer Anzahl an Minuten) in Block 504.
Diese Entscheidung kann z. B. durch den Prozessor 102 ausgeführt werden.
Alternativ kann ein separater Prozessor oder dedizierte Logik, wie
z. B. die Kanalabtastlogik 110 diese Aufgabe ausführen. Wenn
es herausgefunden wird, dass es ausreichende Berührungsaktivität gibt,
kehrt der Prozess 500 zu Block 502 zurück und das
System 100 bleibt in dem aktiven Abtastmodus. Wenn andererseits,
es bestimmt wird, dass es keine ausreichende Berührungsaktivität gegeben
hat, dann wird der Autoabtastmodus in Block 506 aktiviert.
-
In
einer Variante kann der Autoabtastmodus von dem Prozessor 102 aktiviert
werden, indem ein Autoabtastaktivierungssignal an Autoabtaststeuerung 402 gesendet
wird. In einer anderen Variante kann der Autoabtastmodus aktiviert
werden, durch Setzen von dem Prozessor 102 eines Autoabtastaktivierungsbits
in einem Autoabtastregister, das von der Autoabtaststeuerung 402 überwacht
wird. Weitere Varianten des Aktivierens des Autoabtastmodus können ebenfalls
verwendet werden, wie es von Fachmännern verstanden wird.
-
Wenn
der Autoabtastmodus aktiviert ist, ist der Prozessor 102 deaktiviert
(z. B. in einen Leerlaufmodus gesetzt) in Block 508, der
Systemtaktgeber ist abgeschaltet (Block 510) und der Hochfrequenzoszillator
ist ausgeschaltet (Block 510). Blöcke 508, 510 und 512 dienen
dazu, Energie einzusparen, wenn das Mehrfachberührungsfeld 124 nicht
in Verwendung ist. In einer Ausführungsform,
die in 4 gezeigt ist, kann die Autoabtastlogik 400 eine
oder mehrere dieser Komponenten über
den Taktgeberverwalter 414 deaktivieren.
-
Weiter
in 5 wird der Schnüffelzeitgeber 404 aktiviert
und zurückgesetzt
(Block 514), ebenso wie Kalibrierungszeitgeber 406 (Block 516).
Die Aktivierungs- und Zurücksetzfunktionen
können
von der Autoabtaststeuerung 402 initiiert werden. Der Vorgang 500 schreitet
dann zu dem Entscheidungsblock 518 fort, um zu bestimmen,
ob ein Unterbrechungssignal empfangen wurde, wie z. B. ein Signal
von dem Vergleicher 410, das anzeigt, dass ein Schwellwert überschritten
worden ist. Wenn eine Unterbrechung empfangen worden ist, dann werden
alle Taktgeber, die während
des Autoabtastmodus ausgeschaltet waren, eingeschalten und der Prozessor 102 wird
aktiviert (Block 520). Der Prozess 500 kehrt dann
in den aktiven Abtastmodus in Block 502 zurück.
-
Wenn
keine Unterbrechung erfasst wird, bestimmt der Vorgang 500,
ob der Schnüffelzeitgeber 406 die
Schnüffelzeit überschreitet
(Block 522). Wenn die Schnüffelzeit nicht überschritten
ist, kehrt der Vorgang 500 zu Block 518 zurück. Wenn
die Schnüffelzeit überschritten
ist, bestimmt der Vorgang 500, ob der Ka librierungszeitgeber 406 die
Kalibrierungszeit überschritten
hat (Block 520). Wenn die Kalibrierungszeit überschritten
ist, werden Taktgeber und Prozessor aktiviert (Block 514)
und der aktive Abtastmodus wird aktiviert (Block 502).
-
Wenn
die Kalibrierungszeit nicht überschritten
ist, wird der Hochfrequenzoszillator aufgeweckt (d. h. aktiviert)
in Block 526 und ein Bild des Mehrfachberührungsfeldes 124 wird
erfasst (Block 528). Verschiedene Implementierungen können verwendet werden,
um ein Bild in Block 524 zu erfassen, welche in mehr Details
weiter unten beschrieben werden.
-
In
einer Variante wird das Bild, das in Block 524 erfasst
wird, gemacht, während
der Prozessor 102 deaktiviert ist. Sobald ein Bild erfasst
worden ist in Block 528, bestimmt der Vorgang 500,
ob ein programmierter Schwellwert überschritten ist (Block 530).
Dies kann durch Vergleichen der offsetausgeglichenen Ergebnissen 324,
die von dem ADC 308 (3a) empfangen
werden, mit dem Schwellwert ausgeführt werden. Wenn der Schwellwert überschritten
ist, dann werden die Taktgeber und der Prozessor 102 aktiviert
(Block 514) und der Vorgang 500 kehrt zu dem aktiven
Abtastmodus zurück
(Block 502). Wenn der Schwellwert nicht überschritten
ist, kehrt der Prozess 500 zu dem Block 512 zurück (den Hochfrequenztaktgeber
ausschaltend).
-
Weiter
zu Block 524, können
verschiedene Implementierungen verwendet werden, ein Mehrfachberührungsbild
zu erfassen. Zum Beispiel kann ein Bild erfasst werden, beim Messen
entweder einer wechselseitigen Kapazität oder einer Streukapazität.
-
Wenn
eine wechselseitige Kapazität
gemessen wird (auf welches als "wechselseitiger
Kapazitätsmodus" Bezug genommen wird),
erfasst das System 100 Änderungen
in der Kapazität
an jedem Knoten des Mehrfachberührungsfeldes,
wie oben beschrieben unter Bezug auf 3b und 3c.
Demgemäß wird,
um ein Bild des Mehrfachberührungsfeldes 124 unter
Verwendung des wechselseitigen Kapazitätsmodus zu erfassen, typischerweise
jede Reihe abgetastet. In alternativen Va rianten werden nur ausgewählte Reihen
abgetastet, um Energie einzusparen. Zum Beispiel Abtasten jeder
zweiten Reihe oder Abtasten von Reihen, die in einem bestimmten Bereich
des Mehrfachberührungsfeldes 124 angeordnet
sind, wie z. B. einem oberen, unteren oder mittleren Bereich des
Mehrfachberührungsfeldes.
In anderen Varianten werden ausgewählte Rahmen des Mehrfachberührungsfeldes 124 abgetastet
unter Verwendung des wechselseitigen Kapazitätsmodus.
-
Alternativ
kann Messen von Streukapazität verwendet
werden (auf welches als "Streukapazitätsmodus" Bezug genommen werden
kann) anstelle von oder in Kombination mit dem wechselseitigen Kapazitätsmodus.
Messen von Streukapazität
in einer Mehrfachberührungsfeldvorrichtung
ist weiter im Detail beschrieben in der ebenfalls anhängigen U.S. Patentanmeldung
der Anmelderin Nr. 11/650,511, mit dem Titel "Analog Boundary Scanning Based an Stray
Capacitance", deren
gesamten Inhalte hiermit unter Bezugnahme eingefügt sind. Vorteilhafterweise kann
der Streukapazitätsmodus
die Ausgabe aller Spalten des Mehrfachberührungsfeldes 124 in
einer Abtastung messen.
-
6 ist
ein Energieverwaltungsprofil 600 eines Autoabtastzyklus
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung. Ein kompletter Autoabtastzyklus kann z. B. 50 Millisekunden
sein. Während
eines Schnüffelmodus
wird sehr wenig Energie verwendet, da nur der Niedrigfrequenztaktgeber 408, der
Schnüffelzeitgeber 404 und
der Kalibrierungszeitgeber 406 aktiv sind. Nachdem die
Schnüffelzeit überschritten
ist, wird eine Autoabtastung ausgeführt, welche als eine Zeitdauer
der Abtastaktivität
in 6 dargestellt ist. Während dieser Zeit wird das Mehrfachberührungsfeld 124 ohne
Eingriff von dem Prozessor 102 abgetastet. Damit werden
der Niedrigfrequenztaktgeber 404, der Hochfrequenztaktgeber, die
Autoabtaststeuerung 402 und andere Komponenten, die benötigt werden,
um eine Autoabtastung auszuführen
mit Energie versorgt. Dies führt
zu einem höheren
Energieverbrauch als jene, die während
der Schnüffelzeit
auftritt, aber weniger als wenn der Prozessor 102 und die
anderen Taktgeber aktiv wären
(z. B. während
des aktiven Scanmodus).
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Weiter
mit 6, wenn der wechselseitige Kapazitätsmodus
verwendet wird, können
eine oder mehrere Reihen des Mehrfachberührungsfeldes 124 abgetastet
werden. In einer Implementierung werden 48 Reihen abgetastet, jede
Reihenabtastung benötigt
ungefähr
0.1 Millisekunden zur Ausführung.
Demgemäß benötigt es
insgesamt ungefähr
4.8 Millisekunden, um jede Reihe abzutasten. Wenn der Streukapazitätsmodus
verwendet wird, braucht nur eine Abtastung ausgeführt zu werden.
Diese Abtastung benötigt
ungefähr
0.1 Millisekunden zur Ausführung. Damit
kann die Verwendung des Streukapazitätsmodus schneller sein, 0.1
Millisekunden, im Gegensatz zu 4.8 Millisekunden in diesem Beispiel
und kann auch weniger Energie verwenden (ungefähr 2% der Energie, die in dem
wechselseitigen Kapazitätsmodus,
der in diesem Beispiel beschrieben ist, verwendet wird).
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Weil
der Streukapazitätsmodus
nicht in der Lage sein muss, eine genaue Position zu bestimmen, wo
das Mehrfachberührungsfeld 124 berührt worden ist,
kann ein Hybridmodus in einer Ausführungsform verwendet werden.
Der Hybridmodus kann beinhalten, zu Beginn den Streukapazitätsmodus
zu verwenden, um ein Berührungsereignis
auf dem Mehrfachberührungsfeld 124 zu
erfassen und wenn ein Berührungsereignis
erfasst ist, dann den wechselseitigen Kapazitätsmodus zu verwenden, um eine
genaue Position bereitzustellen, wo das Berührungsereignis stattgefunden
hat.
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Weiter
in einer Ausführungsform
des Systems 100 kann es notwendig sein, dass das Berührungsereignis
in einer vorbestimmten Weise geschieht, um den Schwellwert zu überschreiten.
Zum Beispiel kann es das System erfordern, dass simultane oder fast
simultane Berührungsereignisse
in bestimmten Positionen oder in einer bestimmten Weise stattfinden
(z. B. eine simulierte Wähl-/Drehbewegung).
Wenn der Schwellwert nicht überschritten
ist, kann der Autoabtastmodus fortfahren, wie beschrieben in Vorgang 500 (z.
B. zu Block 512 zurückkehren).
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In
einer Ausführungsform
tastet der Autoabtastmodus ein einziges Frequenzband ab. Dies kann Energie
einsparen. Alternativ kann der Autoabtastmodus mehrere verschiedene
Frequenzen abtasten, wie unter Bezug auf 3c beschrieben.
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In
einer Ausführungsform
beinhaltet die Autoabtastlogik einen Rauschverwaltungsblock. Dieser Rauschverwaltungsblock
verhindert ein Aufwachen des Prozessors in Fällen, in denen die Schwellwertlevel
aufgrund des Vorhandenseins von Rauschen überschritten werden nicht aufgrund
des Nicht-Berührens
des Mehrfachberührungsbildschirms
von dem Benutzer. Durch das Verbleiben in dem Autoabtastmodus wird
Energie eingespart. Der Rauschverwaltungsblock kann eine Umfrage
von Rauschleveln für
einige Kanäle
vornehmen. Wenn ein Kanal übermäßige Ablesewerte
für Csig
aufweist, gibt es wahrscheinlich einen Störer auf diesem Kanal. Wenn
die Ablesewerte aller Kanäle
dieselben sind, dann ist es wahrscheinlich ein Benutzer, der das
Feld berührt. Abhängig von
den Rauschleveln stellt der Rauschverwaltungsblock eine Frequenzhüpftabelle
zu der Kanalabtastlogik mit Frequenzen von sauberen Kanälen bereit.
Der Rauschverwaltungstaktgeber beinhaltet auch eine Kalibrationsmaschine
zum Rekalibrieren des internen Hochfrequenzoszillators, um eine Oszillatorversatz
in einem verrauschten Kanal zu vermeiden.
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7 stellt
ein beispielhaftes, mobiles (z. B. zellulares) Telefon 736 dar,
das ein Mehrfachberührungsfeld 724,
eine Anzeigenvorrichtung 730 und andere Rechensystemblöcke in dem
Rechensystem 100 von 1 beinhaltet.
In dem Beispiel von 7a, wenn die Wange
oder das Ohr eines Benutzers durch einen oder mehrere Mehrfachberührungsfeldsensoren
erfasst wird, kann das Rechensystem 100 bestimmen, dass
das Mobiltelefon 736 an den Kopf des Benutzer gehalten
wird und deshalb kann einiges oder alles des Mehrfachberührungsuntersystems 106 und
Mehrfachberührungsfeld 724 heruntergefahren
werden, zusammen mit der Anzeigenvorrichtung 730, um Energie
einzusparen.
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8 stellt
ein beispielhaftes, digitales Audio-/Videoabspielgerät bereit,
das ein Mehrfachberührungsfeld 824,
eine Anzeigenvorrichtung 830 und andere Rechensystemblöcke in dem
Rechensystem 100 von 1 beinhalten
kann.
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Obwohl
die Erfindung in Begriffen von verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben worden ist, gibt es Änderungen,
Permutationen und Äquivalente,
die innerhalb den Bereich dieser Erfindung fallen. Zum Beispiel
bedeutet der Begriff "Computer" nicht notwendigerweise
eine bestimmte Art an Vorrichtungen, Kombination von Hardware und/oder
Software, noch sollte es einschränkend
verstanden werden, als entweder eine Mehrzweck- oder Einzelzweckvorrichtung.
Zusätzlich,
obwohl die Ausführungsform
hierin in Bezug auf Berührungsbildschirme
beschrieben worden sind, sind die Lehren der vorliegenden Erfindung
ebenso auf Berührungsfelder
oder andere Berührungsoberflächentypen
von Sensoren anwendbar.
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Zum
Beispiel, obwohl die Ausführungsformen
dieser Erfindung hierin primär
zur Verwendung mit Berührungssensorfeldern
beschrieben sind, können
Näherungssensorfelder,
die "Schwebe-" Ereignisse oder
Situationen wahrnehmen, auch verwendet werden, modellierte Ausgabesignale
zum Erfassen von den analogen Kanälen zu erzeugen. Näherungssensorfelder
sind beschrieben in der ebenfalls anhängigen U.S. Anmeldung der Anmelderin 11/649,998
mit dem Titel "Proximity
and Multi-Touch Sensor Detection and Demodulation", angemeldet am 3.
Januar 2007, deren Gesamtheit hierin referenzierend eingebunden
ist. Wie hierin verwendet sollten "Berührungs"-Ereignisse oder
Situationen verstanden werden, "Schwebe"-Ereignisse und Situationen
zu umfassen und können
insgesamt als "Ereignisse" bezeichnet werden.
Ebenso sollten "Berührungsoberflächenfelder" verstanden werden "Näherungssensorfelder" zu umfassen.
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Weiterhin,
obwohl die Offenbarung primär auf
kapazitive Sensortechnologien gerichtet ist, sollte es bemerkt werden,
dass einige oder alle der Merkmale, die hierin beschrieben sind,
auf andere Sensortechnologien angewandt werden können. Es sollte auch bemerkt
werden, dass es viele alternative Wege gibt, die Vorrichtungen der
vorliegenden Erfindung zu implementieren. Es ist deshalb beabsichtigt,
dass die folgenden angefügten
Ansprüche
interpretiert werden als umfassend all jene Änderungen, Permutationen und Äquivalente,
die unter den wahren Geist und Bereich der vorliegenden Erfindung
fallen.