JP6219959B2 - 雑音検出および補正ルーチン - Google Patents
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Description
本出願は、2012年9月13日に出願された米国仮出願第61/700,399号の利益を主張する。上記文献は、これによって全てを説明するようにその全体として本明細書において援用される。
本開示は、能動的雑音除去に関し、具体的には、タッチセンサおよびタッチスクリーンシステム用の能動的雑音除去のためのサンプリング最適化に関する。
容量タッチセンサは、電子機器、例えば、コンピュータ、携帯電話、パーソナルポータブルメディアプレーヤ、計算機、電話、キャッシュレジスタ、ガソリンポンプ等のユーザインターフェースとして使用される。いくつかの用途では、不透明タッチセンサが、ソフトキー機能性を提供する。他の用途では、透明タッチセンサが、ディスプレイにオーバーレイし、ユーザが、タッチを介して、ディスプレイ上のオブジェクトと相互作用することを可能にする。そのようなオブジェクトは、ディスプレイ上のソフトキー、メニュー、および他のオブジェクトの形態であってもよい。容量タッチセンサまたはタッチスクリーンは、オブジェクト、例えば、ユーザの指先が、そのキャパシタンスを変化させるときの容量タッチセンサのキャパシタンスの変化によってアクティブ化される(アクティブ化を示す信号を制御する)。
実施形態による、センサ測定システム内の雑音を低減させるための方法は、容量/デジタル変換測定を行うことと、センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することと、サンプリング波形と関連付けられた1回以上の遅延を動的に修正することとを含む。いくつかの実施形態では、1回以上の遅延は、サンプリング波形のサンプル間の時間内に1回以上の遅延を含む。いくつかの実施形態では、1回以上の遅延は、1つのサンプリング波形の終了と次のサンプリング波形の開始との間の時間内に1回以上の遅延を含む。いくつかの実施形態では、1回以上の遅延は、サンプルの取得時間内に1回以上の遅延を含む。いくつかの実施形態では、センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することは、雑音スキャンを行うことと、測定集合間の合計平均差を判定することとを含む。いくつかの実施形態では、センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することは、雑音スキャンを行うことと、測定が非対称であるかどうかを判定することとを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、サンプリング波形をフィルタリングすることを含む。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
センサ測定システム内の雑音を低減させるための方法であって、前記方法は、
容量/デジタル変換測定を行うことと、
前記センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することと、
サンプリング波形と関連付けられた1回以上の遅延を動的に修正することと
を含む、方法。
(項目2)
前記1回以上の遅延は、前記サンプリング波形のサンプル間の時間内に1回以上の遅延を含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記1回以上の遅延は、1つのサンプリング波形の終了と次のサンプリング波形の開始との間の時間内に1回以上の遅延を含む、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記1回以上の遅延は、サンプルの取得時間内に1回以上の遅延を含む、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することは、雑音スキャンを行うことと、測定集合間の合計平均差を判定することとを含む、項目1に記載の方法。
(項目6)
前記センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することは、雑音スキャンを行うことと、測定が非対称であるかどうかを判定することとを含む、項目1に記載の方法。
(項目7)
前記サンプリング波形をフィルタリングすることをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目9)
前記1回以上の遅延は、前記サンプリング波形のサンプル間の時間内に1回以上の遅延を含む、項目8に記載のシステム。
(項目10)
前記1回以上の遅延は、1つのサンプリング波形の終了と次のサンプリング波形の開始との間の時間内に1回以上の遅延を含む、項目8に記載のシステム。
(項目11)
前記1回以上の遅延は、サンプルの取得時間内に1回以上の遅延を含む、項目8に記載のシステム。
(項目12)
前記雑音検出器は、雑音スキャンの測定集合間の合計平均差を判定するように構成される、項目8に記載のシステム。
(項目13)
前記雑音検出器は、雑音スキャンの測定が非対称であるかどうかを判定するように構成される、項目8に記載のシステム。
(項目14)
前記サンプリング波形をフィルタリングするためのデジタルフィルタをさらに備える、項目8に記載のシステム。
(項目15)
命令を含む1つ以上の有形コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、前記命令は、コンピュータ上で実行されると、センサ測定システム内の雑音を低減させるための方法を実装し、前記方法は、
容量/デジタル変換測定を行うことと、
前記センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することと、
サンプリング波形と関連付けられた1回以上の遅延を動的に修正することと
を含む、コンピュータプログラム製品。
(項目16)
前記1回以上の遅延は、前記サンプリング波形のサンプル間の時間内に1回以上の遅延を含む、項目1に記載のコンピュータプログラム製品。
(項目17)
前記1回以上の遅延は、1つのサンプリング波形の終了と次のサンプリング波形の開始との間の時間内に1回以上の遅延を含む、項目1に記載のコンピュータプログラム製品。
(項目18)
前記1回以上の遅延は、サンプルの取得時間内に1回以上の遅延を含む、項目1に記載のコンピュータプログラム製品。
(項目19)
前記センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することは、雑音スキャンを行うことと、測定集合間の合計平均差を判定することとを含む、項目1に記載のコンピュータプログラム製品。
(項目20)
前記センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することは、雑音スキャンを行うことと、測定が非対称であるかどうかを判定することとを含む、項目1に記載のコンピュータプログラム製品。
(項目21)
前記サンプリング波形をフィルタリングすることをさらに含む、項目1に記載のコンピュータプログラム製品。
本開示およびその種々の特徴および有利な詳細が、付随の図面に図示され、以下の説明に詳述される、例示的であり、したがって、非限定的な実施形態を参照して、より完全に説明される。しかしながら、発明を実施するための形態および具体的実施例は、好ましい実施形態を示すが、限定ではなく、単なる例証として与えられることを理解されたい。既知のプログラミング技法、コンピュータソフトウェア、ハードウェア、オペレーティングプラットフォーム、およびプロトコルは、本開示の詳細を不必要に曖昧にしないよう省略され得る。本発明の根本概念の精神および/または範囲内の種々の代用、修正、追加、および/または並べ替えは、本開示から当業者に明白となるであろう。
−2つのサンプルが要求される場合、1つのサンプリング波形のサンプルAとサンプルBとの間の時間。
−1つの波形の終了と次の波形の開始との間の時間。
−各サンプルの取得時間(取得時間が、センサが能動的に測定されている時間として定義される場合)。
大量の雑音(>1V)が、いくつかの周波数において、システム内に導入される場合でも、実際には、それらの周波数のわずかのみが、被試験機器(EUT)を性能の観点から不合格にさせることが、実験によって示されている。したがって、システムを不合格にさせる雑音のみを補正し、全雑音を補正する必要はない。さらに転じて、同様に、システムを不合格にさせる雑音のみ、検出される必要がある。故に、以下では、システムを不合格にさせる雑音は、「破壊的雑音」と称される一方、そうではない雑音は、「非破壊的雑音」と称されるであろう。
n値のサンプル集合
{75、78、74、72、75}
(78−75)+(78−74)+(74−72)+(75−72)=12
いったんシステムが、雑音を被っていることが検出されると、付加的ルーチンが、行われ、その雑音の補正を試みる。具体的には、波形が、雑音の影響を低減させるように操作される。いくつかの実施形態では、オーバーサンプリングが、雑音を低減させるように増加され得るが、これは、変化に対してよりゆっくりなセンサ応答時間をもたらす(すなわち、センサをスキャンするためにより時間がかかる場合、押下を検出するためにより時間がかかる)。オーバーサンプリングが採用される実施形態では、オーバーサンプリングは、雑音がタイミング操作技法を使用して低減された後、再び、減少されることができる。
いくつかの実施形態によると、デジタルフィルタリングルーチン(自己デジタルフィルタ804、相互デジタルフィルタ812の一部として、またはデコードおよび追跡モジュール704内に実装されてもよい)は、自己および相互スキャンから取得された未加工データ上で行われる、単純移動平均フィルタである。しかしながら、種々の実施形態によると、全スキャンが、フィルタリングされるわけではない。3つのタイプのスキャンが行われ、これらのうちの1つのみが、実際には、フィルタリングされる。3つのタイプは、以下である。
1.)通常スキャン−これらは、センサがタッチに対してスキャンされているときに生じ、雑音が検出されると、保留される。
2.)ベースラインスキャン−これらは、システムのベースラインを更新しているときに生じる。
3.)雑音スキャン−これらは、前述のように、雑音ルーチンによって起動されるスキャンであって、雑音が検出されるときに行われる。いったんシステムが、雑音状態にあると識別されると、雑音スキャンは、雑音を調節するために、異なる遅延を試行および再試行するために使用される。通常のスキャンは、システムが再度クリーン状態になった後に再開される。いくつかの実施形態では、検出に先立って、信号からの雑音を除去することは無駄であるため、通常のスキャンのみ、フィルタリングされる。また、ベースラインスキャンは、非タッチ状態の間のみ起動され、前述のように、いくつかの実施形態では、検出されるほど十分な雑音は、非タッチ状態の間にシステム内に結合されない。
Claims (13)
- センサ測定システム内の雑音を低減させるための方法であって、前記方法は、
容量/デジタル変換測定を行うことと、
前記センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することであって、前記センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することは、雑音スキャンを行うことと、測定集合間の合計平均差を判定することとを含む、ことと、
サンプリング波形と関連付けられた1回以上の遅延を動的に修正することと
を含む、方法。 - 前記1回以上の遅延は、前記サンプリング波形のサンプル間の時間内に1回以上の遅延を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1回以上の遅延は、1つのサンプリング波形の終了と次のサンプリング波形の開始との間の時間内に1回以上の遅延を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1回以上の遅延は、サンプルの取得時間内に1回以上の遅延を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記センサ測定システムが雑音を被っていることを検出することは、雑音スキャンを行うことと、測定が非対称であるかどうかを判定することとをさらに含む、請求項1〜4のうちの1項に記載の方法。
- 前記サンプリング波形をフィルタリングすることをさらに含む、請求項1〜5のうちの1項に記載の方法。
- センサ測定システム内の雑音を低減させるためのシステムであって、前記システムは、
容量/デジタル変換測定における雑音を検出するための雑音検出器であって、前記雑音検出器は、雑音スキャンの測定集合間の合計平均差を判定するように構成されている、雑音検出器と、
前記雑音検出器に動作可能に結合された雑音補正モジュールであって、前記雑音補正モジュールは、サンプリング波形と関連付けられた1回以上の遅延を動的に修正するように構成されている、雑音補正モジュールと、
前記サンプリング波形をフィルタリングするための雑音フィルタと
を備える、システム。 - 前記1回以上の遅延は、前記サンプリング波形のサンプル間の時間内に1回以上の遅延を含む、請求項7に記載のシステム。
- 前記1回以上の遅延は、1つのサンプリング波形の終了と次のサンプリング波形の開始との間の時間内に1回以上の遅延を含む、請求項7または8に記載のシステム。
- 前記1回以上の遅延は、サンプルの取得時間内に1回以上の遅延を含む、請求項7または8に記載のシステム。
- 前記雑音検出器は、雑音スキャンの測定が非対称であるかどうかを判定するように構成されている、請求項7〜10のうちの1項に記載のシステム。
- 前記サンプリング波形をフィルタリングするためのデジタルフィルタをさらに備える、請求項7〜11のうちの1項に記載のシステム。
- プログラムが記録された記録媒体であって、前記記録媒体は、命令を含み、前記命令は、コンピュータ上で実行されると、請求項1〜6のうちの1項に記載される方法を実装する、記録媒体。
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