MX2013000625A

MX2013000625A - Tecnicas para localmente mejorar la señal a ruido en un sensor tactil capacitivo.

Info

Publication number: MX2013000625A
Application number: MX2013000625A
Authority: MX
Inventors: Jonathan Westhues; Jefferson Y Han
Original assignee: Perceptive Pixel Inc
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-06-12
Also published as: US20160004357A1; JP6247362B2; EP3173916A1; JP6017658B2; JP2017027611A; CN103154871A; EP2593855A2; JP2016029588A; JP2013531327A; SG186991A1; WO2012009495A3; RU2013101765A; CA2805431A1; JP5837929B2; BR112013001190A8; KR101863162B1; US10126889B2; US20120013565A1; BR112013001190A2; CN107168579A

Abstract

Se proporcionan métodos, sistemas, y aparatos que incluyen programas de computadora codificados en un medio de almacenamiento por computadora, para técnicas de procesamiento de señal digital (DSP) para mejorar en general una relación de señal a ruido (SNR) de sensores táctiles capacitivos.

Description

TECNICAS PARA LOCALMENTE MEJORAR LA SEÑAL A RUIDO EN UN SENSOR TACTIL CAPACITIVO CAMPO TECNICO La descripción se refiere a técnicas de procesamiento de señal digital (DSP) e implementaciones para mejorar la relación de señal a a ruido (SNR) de sensores táctiles capacitivos.

ANTECEDENTES En algunos sensores táctiles, la ubicación del dedo de un usuario dentro de una superficie bidimensional puede determinarse al hacer medidas de capacitancia. El dedo del usuario puede de alguna forma ser conductivo, y el usuario puede tener alguna conexión a la tierra del circuito de sensor táctil para que el dedo del usuario tenga un efecto sobre la capacitancia entre electrodos en el sensor táctil.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Esta especificación describe tecnologías que generalmente se refieren a sensores táctiles que emplean técnicas DSP para mejorar la SNR.

En general, algunos aspectos del tema descrito en esta especificación pueden ser modalizados en métodos que involucran un sensor. Otras modalidades de este aspecto incluyen sistemas, aparatos, y programas de computadora correspondientes, configurados para realizar las acciones de los métodos, codificados en dispositivos de almacenamiento por computadora.

En general, otro aspecto del tema descrito en esta especificación puede ser modalizado en métodos que incluyen las acciones relacionadas a un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor que tiene una interfase de extremo frontal, al menos una línea de trazo, al menos un transmisor acoplado tanto por la interfase de extremo frontal como a una primera ubicación sobre al menos una de las líneas de trazo, y un receptor acoplado con una segunda ubicación sobre al menos una linea de trazo. El método involucra acceder a una señal en la interfase de extremo frontal del sensor, transmitir la señal accedida desde el transmisor hacia la primera ubicación sobre al menos una de las líneas de trazo del sensor para promover la transmisión de la señal accedida a lo largo de la línea de trazo correspondiente a la primera ubicación a la cual se transmite la señal accedida, y recibir, en el receptor del sensor y desde la línea de trazo a través del receptor acoplado con la segunda ubicación de la línea de trazo del sensor, la señal accedida y transmitida. El método involucra acceder a una distancia entre la primera ubicación del transmisor y la segunda ubicación del receptor a lo largo de la línea de trazo utilizada para transmitir la señal accedida, determinar, basándose en la distancia accedida, una transformación que se espera que la señal transmitida experimente basándose en la transmisión como una función de la distancia entre la primera y segunda ubicaciones, y generar una señal de correlación esperada basándose en la transformación determinada. El método incluye recibir la señal de correlación esperada en el receptor del sensor, y basándose en la señal de correlación esperada recibida, identificar la información que puede utilizarse para compensar al menos parcialmente la transformación que se espera que la señal transmitida experimente basándose en la transmisión. El método incluye compensar, al aplicar la señal de correlación esperada recibida, para al menos parte de la transformación que se espera que la señal transmitida experimente basándose en la transmisión.

Estas y otras modalidades cada una pueden incluir opcionalmente una o más de las siguientes características. La señal de correlación esperada puede corresponder a la información de correlación correspondiente a una señal análoga y/o datos digitales. La transformación puede incluir un cambio de fase. La transformación también puede incluir una atenuación, retraso, y/o un efecto de filtración lineal. La transformación puede aplicarse a una forma de una onda sinusoidal para la señal de correlación esperada o una forma de onda no sinusoidal para la señal de correlación esperada. La compensación puede involucrar calcular un producto de una forma de onda de la señal transmitida recibida contra una forma de onda de la señal de correlación esperada durante un período de integración, y calcular un integral del producto. El método puede incluir proporcionar el cálculo en una salida del receptor. El sensor puede tener líneas de trazo en una configuración de matriz. El método puede incluir modelar la transformación de la señal transmitida recibida como la función de la distancia entre el transmisor y el receptor en la configuración de matriz. El método puede involucrar modelar la transformación al modelar al menos una línea de trazo como teniendo una resistencia y capacitancia distribuidas a lo largo de la distancia entre la primera y segunda ubicaciones. Para determinar la transformación que se espera que la señal transmitida experimente, el método puede involucrar medir un grupo de transformaciones a lo largo de la distancia entre la primera y segunda ubicaciones, y seleccionar una de las transformaciones en el grupo de transformaciones que se aproxima a la transformación que se espera que la señal transmitida experimente, para lo cual la transformación puede incluir un cambio de fase, y el grupo de transformaciones comprende un grupo de cambios de fase. La transformación que se espera que la señal transmitida experimente puede incluir medir un cambio de fase respectivo a lo largo de ubicaciones respectivas a lo largo de al menos una línea de trazo, seleccionar uno de los cambios de fase medidos basándose en la coincidencia de la distancia que se relaciona con uno de los cambios de fase medidos con la distancia entre la primera y segunda ubicaciones, y asignar el cambio de fase medido seleccionado como el cambio de fase que se espera que la señal transmitida experimente. Para determinar la transformación que se espera que la señal transmitida experimente, el método puede incluir medir un cambio de fase respectivo a lo largo de ubicaciones respectivas a lo largo de al menos una línea de trazo, utilizar interpolación lineal de los cambios de fase medidos para aproximar el cambio de fase que se espera que la señal transmitida experimente en la segunda ubicación en el receptor, y asignar el cambio de fase interpolado como el cambio de fase que se espera que la señal transmitida experimente. Para determinar la transformación que se espera que la señal transmitida experimente, el método puede involucrar correlacionar contra una versión en fase y una versión de fase de cuadratura de una forma de onda de la señal transmitida, y calcular el cambio de fase que se espera que la señal transmitida experimente al calcular una función de tangente de arco de las formas de onda en fase y de fase de cuadratura. El sensor puede tener líneas de trazo en una configuración de matriz, en donde la transmisión puede involucrar manejar el sensor con la señal transmitida en dos bordes de la matriz para reducir una constante de tiempo de resistencia-capacitancia por dos cuando se compara con una constante de tiempo derivada de manejar el sensor con la señal transmitida en un borde. La transmisión puede involucrar manejar el sensor con la señal transmitida en múltiples bordes de la matriz para reducir una constante de tiempo de resistencia-capacitancia cuando se compara con una constante de tiempo derivada de manejar el sensor con la señal transmitida en un borde. Un número de múltiples bordes pues ser cuatro, para lo cual la constante de tiempo de resistencia-capacitancia puede reducirse por cuatro cuando se compara con la constante de tiempo derivada de manejar el sensor con la forma de onda transmitida en un borde. El sensor puede tener líneas de trazo formadas en una configuración de matriz con filas y columnas, para lo cual al menos una línea de trazo en al menos una de las filas o al menos una de las columnas se divide para formar dos líneas de trazo que son aproximadamente la mitad de una longitud de la línea de trazo, y la línea de trazo dividida forma una primera sección de la línea de trazo correspondiente a una primera parte de la línea de trazo dividida y una segunda sección de la línea de trazo correspondiente a la segunda parte de la línea de trazo dividida. Una constante de tiempo de resistencia-capacitancia para cualquiera de la primera o segunda líneas de trazo divididas puede ser una función de una longitud de la primera o segunda líneas de trazo. El sensor puede ser un sensor táctil capacitivo.

En general, puede modalizarse o tro aspecto del tema descrito en esta especificación en métodos que incluyen las acciones relacionadas con un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor, para lo cual el sensor incluye líneas de trazo orientadas en una configuración de matriz, una interfase de extremo frontal, transmisores acoplados con una interfase de extremo frontal, y receptores. Los transmisores respectivos corresponden a y están acoplados con una primera ubicación de líneas de trazo respectivas, y los receptores respectivos están acoplados con una segunda ubicación de las líneas de trazo respectivas. El método involucra determinar formas de onda de excitación ortogonal que tienen una secuencia de forma ortogonal, en donde las formas de onda de excitación ortogonal son ortogonales entre si, y transmiten simultáneamente, en cada uno de al menos dos de los transmisores, una de las formas de onda de excitación ortogonal para que al menos dos de los transmisores sean configurados para transmitir secuencias de forma de onda ortogonal respectivas, en donde la transmisión ocurre sobre al menos todos los transmisores en el sensor. El método involucra recibir al menos dos de las formas de onda de excitación ortogonal al menos en dos de los receptores, para lo cual cada uno de al menos dos formas de onda de excitación ortogonal se recibe en uno de los receptores respectivos. El método incluye recibir información para al menos una forma de onda recibida esperada, y para cada uno de al menos dos receptores, correlacionar la forma de onda de excitación recibida contra la forma de onda recibida esperada.

Estas y otras modalidades cada una pueden incluir opcionalmente una o más de las siguientes características. Los sensores pueden incluir un sensor táctil capacitivo. Las formas de onda de excitación ortogonal son ortogonales al ruido en el sensor. La configuración de matriz puede incluir n columnas de líneas de trazo, y cada transmisión simultánea de los transmisores puede ocurrir en un tiempo de integración. El método puede incluir determinar un número de tiempos de integración como una función de un número de transmisiones simultáneas de al menos dos de los transmisores. El método puede involucrar identificar una frecuencia asociada con ruido en el sensor, y seleccionar al menos una de las formas de onda de excitación ortogonal para ser ortogonales a la frecuencia asociada con el ruido. El sensor puede ser configurado para localizarse dentro de una proximidad física o una pantalla de cristal líquido para al menos tener una capacidad de interactuar con la pantalla de cristal líquido. La pantalla de cristal líquido puede tener una frecuencia de línea de escaneo de aproximadamente 30 kHz a 135 kHz. El método puede involucrar realizar multiplexado de división de código, en donde cada línea de trazo en un grupo de cuatro líneas de trazo comprende un código distinto para las secuencias de forma de onda ortogonal. El multiplexado de división de código puede ser una secuencia Hadamard codificada de Manchester. El método para determinar las formas de onda de excitación ortogonal puede involucrar seleccionar una primera frecuencia para modulación, generar una secuencia de pseudo-ruido alrededor de la primera secuencia, generar una señal portadora para la secuencia de pseudo-ruido, y modular un número de ciclos de la señal portadora alrededor de la primera frecuencia con la secuencia de pseudo-ruido. La primera frecuencia puede ser de aproximadamente 100 kHz. El número de señales portadoras puede ser menor que diez. El método puede involucrar identificar una frecuencia asociada con el ruido identificado, y seleccionar al menos una de las formas de una excitación ortogonal para ser ortogonal a la frecuencia asociada con el ruido identificado. Las formas de onda de excitación ortogonal determinadas pueden ser una función tanto de una frecuencia para modulación como de una secuencia de pseudo-ruido a la frecuencia para modulación. El método puede involucrar tomar un espectro de ruido asociado con el sensor, tomar una media de ruido en el sensor al evaluar el espectro de ruido asociado con el sensor, identificar el ruido basándose en la evaluación del espectro de ruido, y determinar las formas de onda de excitación ortogonal al hacer las formas de onda de excitación ortogonales al ruido identificado en el sensor. El método puede involucrar tomar un espectro de ruido asociado con el sensor, tomar una medida del ruido al evaluar el espectro de ruido asociado con el sensor, y realizar la identificación del ruido basándose en la medida del ruido. El método puede involucrar continuar tomando la medida para identificar el ruido que es ortogonal a las formas de onda de excitación ortogonal al identificar el ruido desde la fuente de ruido más alta del espectro de ruido durante un marco de tiempo, y determinar de forma adaptable las formas de excitación ortogonal al utilizar el ruido asociado con la fuente de ruido más alta que se identifica continuamente en el espectro de ruido. El método puede involucrar tomar periódicamente la medida para identificar el ruido que es ortogonal a las formas de onda de excitación ortogonal al identificar el ruido desde la fuente de ruido más alta en el espectro de ruido, y determinar de forma adaptable las formas de onda de excitación ortogonal al utilizar el ruido asociado con la fuente de ruido más alta que se identifica periódicamente en el espectro de ruido. El ruido identificado puede asociarse con una secuencia de operación de una luz trasera fluorescente de cátodo frío o una frecuencia asociada con una pantalla de cristal liquido.

El sensor puede ser un sensor táctil capacitivo. El sensor táctil capacitivo puede tener un circuito de extremo frontal. El método puede incluir preparar un voltaje de entrada para transmitir en una salida del circuito de extremo frontal para el sensor táctil capacitivo, en donde el circuito de extremo frontal puede incluir al menos una circuito de dos etapas, la primera estando configurada para producir una ganancia de trans-impedancia, y la segunda etapa puede ser configurada para producir una ganancia de voltaje. La preparación de voltaje de entrada puede incluir producir la ganancia de trans-impedancia en la primera etapa del circuito de extremo frontal al configurar la primera etapa como un circuito de integrador. El método puede incluir generar una señal de salida en la primera etapa al realizar la división de voltaje del voltaje de entrada, y amplificar la señal de salida en la primera etapa del circuito de extremo frontal con la ganancia de voltaje de la segunda etapa del circuito de extremo frontal para producir una señal de salida para la segunda etapa del circuito de extremo frontal. El ruido identificado puede incluir una fuente de ruido principal del sensor, en donde el ruido identificado puede estar asociado con una frecuencia de pantalla de cristal líquido o una frecuencia de operación de una luz trasera fluorescente de cátodo frío. La primera etapa puede incluir el ruido a un nivel de ruido para que la señal de salida para la segunda etapa del circuito de extremo frontal pueda incluir el ruido de la primera etapa amplificado por una función de la ganancia de voltaje de la segunda etapa. El ruido en la s eñal de salida de la segunda etapa puede ser menor que la fuente de ruido principal del sensor. La primera etapa puede incluir ruido a un nivel de ruido de manera que la señal de salida para la segunda etapa del circuito de extremo frontal incluye el ruido de la primera capa amplificado por una función de la ganancia de voltaje de la segunda etapa, y el ruido en la señal de salida de la segunda etapa puede ser menor que el ruido del sensor que se deriva de la de la frecuencia de pantalla de cristal líquido o la frecuencia de operación de la luz trasera fluorescente de cátodo frío. Una función de transferencia de bucle cerrado del circuito de extremo frontal puede ser estable.

En general, otro aspecto del tema descrito en esta especificación puede modalizarse en métodos que incluyen las acciones relacionadas con un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo, en donde el sensor incluye líneas de trazo dispuestas en filas y columnas con una configuración de matriz. El método incluye conducir un primer escaneo que incluye escanear las columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento, en donde el patrón de entrelazamiento incluye un marco, y en donde el marco comprende n número de sub-marcos, para lo cual n es un entero. El método incluye utilizar la información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en una capacitancia desde una fila a una columna, utilizar la detección de las áreas del sensor que experimentó el cambio en la capacitancia para informar la sección de un subgrupo de columnas sobre las cuales enfocar un segundo escaneo y subsecuente, y escanear el subgrupo de columnas seleccionado para el segundo escaneo y subsecuente. El escaneo del subgrupo de columnas puede involucrar determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el segundo escaneo, y determinar una relación de señal a ruido basándose en el nivel de señal y el nivel de ruido determinado para el segundo escaneo y que se refiere a las áreas del sensor y tuvo el cambio en capacitancia.

Estas y otras modalidades cada una pueden incluir opcionalmente una o más de las siguientes características. El primer escaneo puede incluir determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el primer escaneo, y determinar una relación de señal a ruido basándose en el nivel de señal y el nivel de ruido determinados por el primer escaneo. El método puede involucrar recibir señales para el primer y segundo escaneos, y determinar una relación de señal a ruido combinada que es mayor que las relaciones de señal a ruido asociadas con el primer o segundo escaneos al promediar las señales que se recibieron para el primer y segundo escaneos. El valor de n puede ser igual a 4, por ejemplo. El marco puede configurarse para ser de aproximadamente 30 Hz y los sub-marcos pueden ser de aproximadamente 120 Hz, en donde el patrón de entrelazamiento puede incluir 16 columnas por marco y 4 columnas por sub-marco. Una latencia del sensor puede ser de aproximadamente 120 Hz. La capacitancia de fila a la columna puede involucrar una capacitancia complementaria.

En general, otro aspecto del tema descrito en esta especificación puede modalizarse en métodos que incluyen las acciones relacionadas con un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo. El sensor incluye líneas de trazo dispuestas en filas y columnas con una configuración de matriz. El método involucra conducir un primer escaneo que incluye escanear las columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento, en donde el patrón de entrelazamiento incluye un marco, en donde el marco comprende n número de sub-marcos, en donde n es un entero, y utilizar la información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en la capacitancia desde una fila a una columna. El método incluye utilizar la detección de las áreas del sensor que experimentaron el cambio en la capacitancia para informar la selección de un subgrupo de columnas en las cuales enfocar un segundo escaneo y subsecuente, y escanear el subgrupo de columnas seleccionado para el segundo escaneo y subsecuente, en donde el primer escaneo está asociado con una primera medida, en donde el segundo escaneo está asociado con una segunda medida. El escaneo del subgrupo de columnas involucra determinar un nivel de señal objetivo y un nivel de ruido para el segundo escaneo, determinar una relación de señal a ruido objetivo, y determinar un periodo de integración para lograr la relación de señal a ruido objetivo al utilizar una función que es un promedio de la segunda medida y la primera medida.

Estas y otras modalidades cada una pueden incluir opcionalmente una o más de las siguientes características. El primer escaneo puede incluir determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el primer escaneo, y determinar una relación de señal a ruido objetivo basándose en el nivel de señal y el nivel de ruido determinado por el primer escaneo. El método puede incluir recibir señales para el primer y segundo escaneos, y determinar una señal con una relación de señal a ruido que es mayor que las relaciones de señal a ruido asociadas con el primer o segundo escaneos al promediar las señales que se recibieron para el primer y segundo escaneos. El valor de n puede ser igual a aproximadamente 4. El marco puede configurarse para ser de aproximadamente 30 Hz y los sub-marcos pueden ser de aproximadamente 120 Hz, en donde el patrón de entrelazamiento puede incluir 16 columnas por marco y 4 columnas por sub-marco. Una latencia del sensor puede ser de aproximadamente 120 Hz, y la capacitancia de fila a la columna puede incluir una capacitancia complementaria.

En general, otro aspecto del tema descrito en esta especificación puede modalizarse en métodos que incluyen las acciones relacionadas con un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo, en donde el sensor incluye líneas de trazo dispuestas en filas y columnas con una configuración de matriz, y las columnas están dispuestas como n grupos de columnas, y n es un entero. El método involucra conducir secuencialmente un primer escaneo de cada uno de los n grupos de columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento, utilizar la información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en una capacitancia complementaria, la capacitancia complementaria comprende una capacitancia de una fila a una columna, y utilizar la detección de las áreas del sensor que experimentaron el cambio en la capacitancia para informar la selección de un subgrupo de cada uno de los n grupos de columnas en los cuales enfocar un segundo escaneo y subsecuente por consiguiente. El método involucra escanear el subgrupo de cada uno de los n g rupos de columnas seleccionados del segundo e scaneo y subsecuente, en donde el primer escaneo está asociado con una primera medida, y el segundo escaneo está asociado con una segunda medida. El escaneo de cada subgrupo de los n grupos de columnas involucra determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el segundo e scaneo, determinar una relación de señal a r uido objetivo, y determinar un periodo de integración para lograr la relación d e señal a r uido objetivo al utilizar una función que es un promedio de la segunda medida y la primera medida. Para cada grupo de columnas y subgrupos correspondientes de columnas en el en el n grupos de columnas, el primer escaneo y el segundo escaneo se conducen antes de comenzar a escanear en un grupo subsecuente de columnas y subgrupos correspondientes de columnas.

Estas y otras modalidades cada una pueden incluir opcionalmente una o más de las siguientes características. Para cada subgrupo de los n grupos de columnas, el método puede involucrar las siguientes técnicas: escanear el subgrupo de columnas en el periodo de integración; obtener la segunda medida relacionada con señales recibidas del escaneo del subgrupo de columnas, en donde la segunda medida se relaciona con una segunda relación de señal a ruido derivada de medida; determinar si el subgrupo de columnas está configurado para tener al menos una relación de señal a ruido mínima; determinar, con base en la segunda relación de señal a ruido derivada de medida, si la segunda relación de señal a ruido derivada de medida es menor que la relación de señal a ruido mínima para el subgrupo de columnas; y al determinar que la segunda relación de señal a ruido derivada de medida es menor que la relación de señal a r uido mínima para el subgrupo de columnas, realizar otro escaneo del subgrupo de columnas; obtener otra medida relacionada con señales recibidas del otro escaneo del subgrupo de columnas, y promediar la medida y la otra medida del subgrupo de columnas para producir una medida combinada que tiene una propiedad en donde una relación de señal a ruido relacionada con la medida combinada es mayor que la relación de señal a ruido relacionada con cualquiera de las medidas del subgrupo de columnas.

En general, otro aspecto del tema descrito en esta especificación puede modalizarse en métodos que incluyen las acciones relacionadas con un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo, en donde el sensor incluye líneas de trazo dispuestas en filas y columnas con una configuración de matriz, y las columnas están dispuestas como n grupos de columnas, donde n es un entero. El método involucra conducir secuencialmente un primer escaneo de cada uno de los n grupos de columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento, y utilizar la información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en una capacitancia complementaria, para lo cual la capacitancia complementaria incluye una capacitancia desde una fila a una columna. El método involucra utilizar la detección de áreas de sensor que experimentaron el cambio en la capacitancia para informar la selección de un subgrupo de cada uno de los n grupos de columnas en los cuales enfocar un segundo escaneo y subsecuente por consiguiente, y escanear el subgrupo de cada uno de los n grupos de columnas seleccionado para el segundo escaneo y subsecuente. El escaneo de cada subgrupo de los n grupos de columnas puede incluir determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el segundo escaneo, y determinar una relación de señal a ruido basado en el nivel de señal y el nivel de ruido determinado por el segundo escaneo y que se relacionan con las áreas del sensor que tuvieron el cambio de capacitancia. Para cada grupo de columnas y subgrupos correspondientes de columnas en los n grupos de columnas, el primer escaneo y el segundo escaneo se conducen antes de comenzar a escanear en un subgrupo subsecuente de columnas y subgrupos correspondientes de columnas.

Estas y otras modalidades cada una pueden incluir opcionalmente una o más de las siguientes características. Para cada subgrupo de los n grupos de columnas, el método puede involucrar escanear el subgrupo de columnas en un periodo de integración, obtener una medida de una relación de señal a ruido relacionada con el escaneo del subgrupo de columnas, y determinar si el subgrupo de columnas está configurado para tener al menos una relación de señal a ruido mínima. Para cada subgrupo de los n grupos de columnas, el método también puede involucrar determinar, con base en la medida de la relación de señal a ruido, si la medida de la relación de señal a ruido es menor que la relación de señal a ruido mínima para el subgrupo de columnas. Para cada subgrupo de los n grupos de columnas, el método puede involucrar determinar que la medida de la relación de señal a ruido es menor que la relación de señal a ruido mínima para el subgrupo de columnas, realizar otro escaneo del subgrupo de columnas, obtener otra medida de la relación de señal a ruido relacionada con el otro escaneo del subgrupo de columnas, y promediar la medida y la otra medida del subgrupo de columnas para producir una medida combinada que tiene una propiedad en donde la relación de señal a ruido relacionada con la medida combinada es mayor que la relación de señal a ruido relacionada con cualquiera de las medidas del subgrupo de columnas.

En general, otro aspecto del tema descrito en esta especificación puede modalizarse en métodos que incluyen las acciones relacionadas con un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo, el sensor estando localizado en un sistema que comprende una pantalla de cristal líquido. El método incluye determinar una frecuencia de ruido en el sensor táctil capacitivo, identificar que la frecuencia de ruido es una función de una frecuencia de la pantalla de cristal líquido, y determinar una frecuencia de excitación para el sensor como una función de la frecuencia de ruido determinada. El método para determinar la frecuencia de excitación incluye seleccionar una frecuencia de excitación inicial para el sensor, calcular una correlación cruzada entre la frecuencia de ruido y la frecuencia de excitación inicial durante un periodo de integración, en donde el cálculo de la correlación cruzada se puede presentar en una forma de onda similar a sincronización como al menos una pico y al menos dos nulos, y seleccionar la frecuencia de excitación para el sensor al seleccionar una frecuencia en uno de los nulos en la forma de onda similar a sincronización y asignar la frecuencia de excitación determinada para ser una frecuencia igual a la frecuencia en el nulo seleccionado.

Estas y otras modalidades cada una pueden incluir opcionalmente una o más de las siguientes características. La frecuencia de ruido puede estar dentro de un rango de aproximadamente 30 kHz a aproximadamente 1.35 kHz. El sensor táctil capacitivo puede tener un voltaje de transmisión máximo de aproximadamente 200V. El sensor táctil capacitivo puede ser configurado para proporcionar una corriente para desplazarse a través de u n usuario que está en un orden de aproximadamente 10 de microamperios. El sensor táctil capacitivo puede incluir una interfase de extremo frontal. El método puede incluir desmodular una forma de onda en una salida de la interfase de extremo frontal del sensor táctil capacitivo. La forma de onda puede involucrar la correlación cruzada de la frecuencia de ruido contra la frecuencia de excitación inicial. El método puede involucrar medir un nivel de ruido en el sensor, y establecer un umbral inicial para detectar un tacto de un usuario del sensor basándose en el nivel de ruido medido. El método puede involucrar medir continuamente el nivel de ruido en el sensor, y ajustar continuamente un umbral para detectar el tacto del usuario del sensor basándose én el nivel de ruido medido continuamente. El método puede involucrar determinar formas de onda de excitación ortogonal para el sensor, en donde al menos una de las formas de onda de excitación ortogonal incluye la frecuencia de excitación seleccionada. El sensor puede ser configurado para la transmisión simultánea de la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal. Las formas de onda de excitación ortogonal pueden ser todas ortogonales a la frecuencia de ruido determinada.

En general, otro aspecto del tema descrito en esta especificación puede modalizarse en métodos que incluyen las acciones relacionadas con un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo que comprende filas y columnas de líneas de trazo dispuestas en una configuración de matriz, el sensor estando localizado en un sistema que comprende una pantalla de cristal líquido. El método incluye identificar una frecuencia de ruido, generar una forma de onda de excitación para transmitir a través de al menos una de las líneas de trazo en el sensor, en donde la forma de onda de excitación se genera de manera que la forma de onda de excitación sea ortogonal a la frecuencia de ruido identificada, y en donde la forma de onda de excitación se genera para que el ruido a la frecuencia de ruido identificada se rechace en la forma de onda de excitación. La generación de la forma de onda de excitación incluye, en donde un dominio de frecuencia, especificar una forma de onda de excitación inicial, y convertir la forma de onda de excitación inicial del dominio de frecuencia en la forma de onda de excitación en un dominio de tiempo al utilizar una transformación de Fourier en la conversión. El método involucra transmitir la forma de onda de excitación a través de al menos una de las líneas de trazo.

En general, otro aspecto del tema descrito en esta especificación puede modalizarse en métodos que incluyen las acciones relacionadas con un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo que tiene filas y columnas de líneas de trazo dispuestas en una configuración de matriz, el sensor estando localizado en un sistema que comprende una pantalla de cristal líquido. El método incluye identificar una frecuencia de ruido, y generar una forma de onda de excitación para transmitir a través de al menos una de las líneas de trazo en el sensor, en donde la forma de onda de excitación se genera para que la forma de onda de excitación s ea o rtogonal a la frecuencia de ruido identificada, y en donde la forma de onda de excitación se genera para que el ruido a la frecuencia de ruido identificada se rechace en la forma de onda de excitación. La generación de la forma de onda de excitación involucra seleccionar una forma de onda de excitación inicial, seleccionar un algoritmo correspondiente a un filtro de respuesta de impulso finito, y generar la forma de onda de excitación al aplicar el algoritmo correspondiente al filtro de respuesta de impulso finito a la forma de onda de excitación inicial. El método involucra transmitir la forma de onda de excitación a través de al menos una de las líneas de trazo. Puede tomarse una medida de una resistencia de señal recibida, como correlacionada contra una forma de onda esperada, que puede ser proporcional a la capacitancia en la matriz. La relación de s eñal a ruido de esa medida puede ser una función del tiempo de integración, en donde los tiempos de integración más prolongados pueden utilizarse para lograr relaciones de señal a ruido más altas. Las formas de onda de excitación pueden ser ortogonales entre sí y transmitirse simultáneamente, y en otras implementaciones, las formas de onda de excitación pueden ser ortogonales entre sí, así como al ruido, y transmitirse simultáneamente.

Los detalles de una o más modalidades del tema descrito en esta especificación se describen en los dibujos anexos y la descripción a continuación. Otras características y aspectos del tema se harán evidentes a partir de la descripción, los dibujos, y las reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra un diagrama de un ejemplo de un patrón de electrodo en una matriz para un sensor táctil.

La Figura 2 ilustra un diagrama de un ejemplo que se refiere a algunos efectos de atenuación y cambio de fase de línea de resistor-capacitor (RC) que filtra en el sistema de detección táctil.

La Figura 3 ilustra un diagrama de un ejemplo de un circuito que incluye transmisores que tienen lógica de control correspondiente para impulsar voltajes a través de líneas de la matriz.

La Figura 4 ilustra un diagrama de un ejemplo de un circuito que incluye transmisores y receptores para impulsar voltajes y percibir corrientes a través de líneas de la matriz.

La Figura 5 ilustra un diagrama de un ejemplo de una trama de malla tridimensional de capacitancia medida con respecto a la ubicación a través de la matriz.

Las Figuras 6A y 6B ilustran diagramas de ejemplos de formas de onda para transmisores, cuando la matriz se excita con un voltaje que es similar a ruido y no un tono sinusoidal puro o una aproximación cercana a esto.

Las Figuras 7A y 7B ilustran ejemplos de diagramas de cronometraje para marcos y sub-marcos.

La Figura 8A ilustra un diagrama de flujo de un ejemplo de un método para escanear un marco completo del sensor.

La Figura 8B ilustra un diagrama de flujo de un ejemplo de un método para escanear una sola columna del sensor.

La Figura 9 ilustra un diagrama de un ejemplo de ruido en una salida de un extremo frontal análogo del sistema antes que se realice la desmodulación.

La Figura 10 ilustra un diagrama de un ejemplo de ruido en la salida del extremo frontal análogo después que se realiza la desmodulación con una buena selección de una forma de onda de excitación.

La Figura 11 ilustra un diagrama de un ejemplo de ruido en la salida del extremo frontal análogo después que se realiza la desmodulación con una mala selección de la forma de onda de excitación .

La Figura 12 ilustra un diagrama de un ejemplo de una correlación de frecuencia de ruido contra frecuencia de excitación durante un periodo de integración.

La Figura 13 ilustra un diagrama de un ejemplo de respuestas de salida de un amplificador de extremo frontal de una etapa y un amplificador de extremo frontal de dos etapas.

La Figura 14A ilustra un diagrama de un ejemplo de un circuito de amplificador de extremo frontal de dos etapas.

La Figura 14B ilustra un diagrama de flujo de un ejemplo para designar un amplificador de extremo frontal con valores apropiados de capacitancia y resistencia para estabilidad.

Números y designaciones de referencia similares en los varios dibujos indican elementos similares.

DESCRIPCION DETALLADA Un sensor táctil puede incluir una disposición de electrodos transparentes, conductivos, en donde una medida de capacitancia puede hacerse entre electrodos en el sensor táctil. Estos electrodos pueden estar hechos de óxido de indio-estaño (ITO), pero también pueden utilizarse otros materiales, tales como nano-cables de plata, cables metálicos a mayor escala que son ligera o ampliamente opacos pero lo suficientemente pequeños para ser relativamente discretos. Los electrodos pueden disponerse en una red ortogonal bidimensional, por ejemplo, con columnas paralelas a un eje x, y columnas paralelas a un eje y. La capacitancia total que resulta de esta estructura, según medida a partir de una fila a una columna, puede incluir al menos una capacitancia de placa paralela, en donde una fila puede atravesar una columna, y una capacitancia complementaria; para lo cual un campo complementario puede ir hacia afuera del sensor e interactuar con un tacto del usuario, por ejemplo. La capacitancia primaria que puede medirse para percibir puede incluir un campo complementario al menos entre la fila y la columna. Por ejemplo, en un sistema con n filas y n columnas, pueden haber posibles medidas m*n, con una medida en cada intersección en la matriz. Este tipo de medida puede algunas veces denominarse como "capacitancia mutua", o "capacitancia diferencial".

Los electrodos en el sensor pueden diseñarse en un patrón que busca maximizar la capacitancia complementaria, que puede interrumpirse por el dedo del usuario para proporcionar la señal deseada u objetivo, y para minimizar cualquier capacitancia adicional entre la fila y columna (por ejemplo, capacitancia de placa paralela), que puede proporcionar un desplazamiento constante. La capacitancia de placa paralela puede considerarse, por ejemplo, como un valor desplazado en la capacitancia total. Las filas y columnas en la matriz pueden ser casi coplanarias, de manare que mientras un área de un capacitor de placa paralela respectivo es pequeña, la distancia de separación es también pequeña, y su valor de capacitancia puede ser significativo. El patrón de electrodos también puede diseñarse en una forma para hacer el ancho de línea tan grande como sea posible, para una inclinación dada, con el fin de minimizar la resistencia de los trazos, que de otra forma puede ser significativa si se emplean sensores de área grande. La capacitancia complementaria puede maximizarse, por ejemplo, al diseñar el patrón para que la capacitancia complementaria resultante pueda hacerse tan grande como sea posible.

La Figura 1 ilustra un diagrama de un ejemplo de un patrón de electrodo 100 en una matriz por un sensor táctil. En este patrón 100, los trazos verticales 110 y las áreas conectadas asociadas denotan un conductor sobre una capa, y los trazos horizontales 120 y las áreas conectadas asociadas denotan un conductor sobre la otra capa. Las capas 110, 120 están separadas entre sí. En esta implementación, las capas 110, 120 se cruzan entre si, pero no se conectan entre sí. La estructura es sometida a capacitancia de placa paralela, en donde la capacitancia de placa paralela no deseada puede minimizarse al hacer los trazos de electrodo estrechos en donde se cruzan entre sí, la resistencia puede reducirse y minimizarse al hacer los trazos de electrodo relativamente anchos en otras áreas.

Otras im plementaciones pueden tener otros patrones de electrodo. En una implementación, por ejemplo, un patrón puede involucrar líneas rectas uniformemente separadas en la misma inclinación que la matriz eléctrica, líneas rectas en una inclinación de dedo en la matriz eléctrica, con líneas adyacentes conectadas juntas en grupos, y patrones inter-digitados para aumentar un perímetro entre una fila y columna dada con el fin de aumentar el campo complementario.

Pueden existir otras medidas realizadas en los patrones de electrodo. Por ejemplo, puede medirse la capacitancia de cada fila y columna a tierra, en lugar de cada fila y cada columna, haciendo de esa forma medidas m + n en lugar de medidas m*n.

Se describen implementaciones en esa descripción en donde la medida de capacitancia es de cada fila a cada columna. Puede haber un circuito diseñado para realizar este tipo de medición, el circuito tiene trasmisores y receptores en columnas y filas respectivas. En una implementacion de este circuito, las columnas pueden estimularse con un voltaje de transmisión para que la energía fluya desde el transmisor hacia las columnas, y un receptor puede medir la corriente en las filas para que la energía fluya fuera de las filas y hacia el receptor. Aunque la designación de un eje como las filas y otro como las columnas es generalmente arbitraria, en esta implementacion las filas generalmente pueden unirse a receptores y las columnas generalmente pueden unirse a los transmisores.

Cuando el usuario toca el sensor táctil capacitivo, se observan al menos dos efectos diferentes. Primero, algo de la energía que fluye fuera del transmisor puede fluir dentro del usuario y de regreso a tierra a través de la capacitancia perdida del usuario a ese nodo. Esta capacitancia perdida puede ocurrir, por ejemplo, si el usuario está sosteniendo el estuche metálico del dispositivo, incluso a través de un revestimiento no conductor, o que falla, a través del dedo del usuario, debido a que la inclinación del sensor puede ser suficientemente fina para que su dedo pueda estar cerca de otros elementos en la matriz, para lo cual se conectan a tierra algunos elementos. Este primer efecto puede disminuir la energía total que fluye hacia el receptor. En segundo lugar, algo de la energía que fluye fuera del transmisor puede acoplarse en el dedo del usuario, a través de la piel d el usuario, y luego fuera del dedo del usuario a I receptor. Debido a la constante dieléctrica del dedo del usuario, que es aproximadamente igual que el agua salada, que es mayor que la del aire, esto puede aumentar el efecto de acoplamiento, y aumentar la energía recibida.

Los dos efectos pueden producir diferentes respuestas para el flujo de energía. Por ejemplo, dependiendo de que efecto domine, puede existir una relación no monotónica entre la señal medida y la distancia desde el dedo del usuario hacia el sensor. Ya que esto puede ser indeseable, las ¡mplementaciones en el sistema pueden diseñarse para operar en cualquiera de un modo que aumenta estrictamente o uno que disminuye estrictamente para tener una relación monotónica. El modo que disminuye estrictamente puede ser preferible en algunas ¡mplementaciones debido a que puede ocurrir a frecuencias más altas, que pueden permitir más carga total transferida en un periodo de integración dado para una SNR superior, y el modo que disminuye estrictamente puede proporcionar separaciones mayores entre el sensor y el dedo del usuario, que pueden permitir un mayor grosor para el vidrio para la cubierta del sensor. Algunas otras ¡mplementaciones, sin embargo, pueden utilizar el modo que aumenta estrictamente.

En algunas ¡mplementaciones, la forma de onda de transmisión puede tener una frecuencia de aproximadamente 100 kHz, por ejemplo. Si la energía de la forma de onda de transmisión está concentrada en su mayoría a frecuencias más bajas, entonces la energía puede no acoplarse efectivamente al usuario debido a que el acoplamiento es capacitivo, para que la corriente, para un voltaje de estimulación dado, pueda aumentar con la frecuencia. Si la energía está concentrada en su mayoría a frecuencias más altas, entonces las características de propagación de la fila o columna dentro del sensor pueden atenuar la energía. En algunas implementaciones, pueden moldearse características de propagación como una línea RC uniforme, o un filtro de paso bajo. La forma de onda de transmisión puede incluir, por ejemplo, un pequeño número de ciclos de un portador no modulado. Debido a que esta forma de onda puede ser una banda estrecha, puede ser útil para aumentar el ancho de banda de la señal ligeramente, por ejemplo, al modular el portador con una forma de onda similar a ruido. Esta técnica puede tener el efecto de aumentar la inmunidad del sistema al ruido de banda estrecha, y disminuir la tendencia del sistema para emitir ruido de banda estrecha.

El receptor puede configurarse para medir una cantidad de energía recibida durante un intervalo de tiempo dado. Una implementación de este receptor involucra una implementación como un "detector de pico", que hace referencia a un circuito de receptor de banda ancha que puede medir una corriente máxima recibida durante un periodo de tiempo dado. Si la única señal presente es la señal desde el transmisor, entonces esa corriente máxima puede ser proporcionada a la amplitud de la señal recibida desde el transmisor. Pueden configurarse otras implementaciones del receptor para medir la corriente mientras discrimina la señal deseada de ruido.

En algunas implementaciones del sensor, el desempeño del sistema puede estar prácticamente limitado por su SNR. Por ejemplo, cuando la posición táctil sobre el sensor se interpola, el ruido sobre la capacitancia medida puede indicar directamente ruido sobre la posición reportada (x, y). En algunos casos extremos, por ejemplo, el mismo ruido puede contribuir incluso a crear falsos tactos. Pueden existir varias fuentes de ruido para el sensor. Por ejemplo, una fuente significativa puede ser una pantalla de cristal líquido (LCD). Por ejemplo, si se construye un sensor táctil sobre la parte superior de la pantalla táctil, el ruido de la LCD puede estar presente y puede acoplarse dentro del sensor táctil. Otras fuentes de ruido significativas pueden incluir estaciones de radio cercanas (por ejemplo, radio de modulación de amplitud (AM)), y acoplamiento de 50 a 60 Hz desde las redes eléctricas principales que, aunque están bien separadas en frecuencia de la señal deseada u objetivo, pueden tener amplitud muy grande.

En otras implementaciones del receptor, la arquitectura del receptor puede configurarse para buscar únicamente el componente de la señal recibida que se correlaciona con la señal transmitida. Para estas implementaciones de receptor, para una corriente entrante r(t), y una corriente esperada e(t), el receptor puede calcular el integral durante un periodo de integración de r(t)*e(t).

En algunas implementaciones, puede ser posible aproximarse a esta correlación al colocar un filtro lineal al frente del detector de pico, o al frente de algún otro detector de banda ancha. En algunas de estas implementaciones, un filtro más estrecho puede requerir un tiempo de establecimiento más prolongado, que puede impactar la velocidad de marco de s istema. La correlación durante un intervalo fijo también puede requerir un intervalo más prolongado para lograr un ancho de banda más estrecho. Pero con un filtro, generalmente alguna fracción de tiempo de integración disponible no se utiliza mientras espera que el filtro se establezca después de la medida previa, aunque en una correlación durante un intervalo fijo, el integrador puede restablecerse entre medidas. Esto puede permitir el uso completo del tiempo de integración disponible.

El cálculo del integral puede tener varias implementaciones. Por ejemplo, algunas implementaciones pueden incluir un convertidor análogo a digital Sigma-Delta (SD-ADC), cuyo bucle de control puede intentar mantener la pila en voltaje constante y puede inyectar una carga suficiente para hacerlo. Al medir esa carga, el SD-ADC puede convertir directamente la corriente a un valor digital, y puede mantener la fila a baja impedancia, según pueda requerirse. La implementación de SD-ADC puede ser sensible a integración en procedimientos de CMOS típicos debido a que SD-ADC utiliza interruptores, capacitores y lógica digital.

Otras implementaciones para calcular el período de integración puede utilizar circuitos de capacitor conmutados más simples. Por ejemplo, un circuito de capacitor conmutado puede hacerse al construir efectivamente un filtro de paso bajo RC, en donde C es la capacitancia un capacitor real, y R es la resistencia del resistor de capacitor conmutado con un valor de 1/(f*Cut), en donde Cut es el capacitor bajo prueba, y f es la frecuencia de conmutación. Al medir la constante de tiempo de ese filtro, por ejemplo, al aplicar un paso a éste, y al medir el tiempo para que este alcance cierto umbral de voltaje, o al aplicar un paso, dejando que se establezca por un tiempo fijo, y al medir el voltaje después de ese tiempo, puede ser posible medir Cut. Otras implementaciones similares de circuitos de capacitor conmutado, en donde una corriente constante descarga el capacitor de integración mientras la corriente de capacitor conmutada lo carga, involucra un bucle de control que mantiene el capacitor de integración a un voltaje constante.

Las descripciones aquí se proporcionan para implementaciones y (1) técnicas que involucran un sensor táctil capacitivo que utiliza procesamiento de señal digital para correlacionar una forma de onda transmitida con una señal en un receptor en el sensor; (2) técnicas para una matriz de percepción táctil capacitiva que tiene transmisores y receptores, en donde los transmisores envían formas de onda ortogonal, y cada receptor se correlaciona contra cada forma de una transmitida de forma separadamente; (3) técnicas para mejorar localmente la relación de señal a ruido en un sensor táctil capacitivo mediante escaneo selectivo; (4) técnicas para proporcionar inmunidad de ruido en la forma de onda transmitida para el sensor táctil capacitivo; y (5) técnicas para diseñar circuitos de extremo frontal análogo para el sistema de percepción táctil capacitivo.

Correlación dentro del Receptor Se describen varias técnicas e implementaciones aquí que involucran un sensor táctil capacitivo que utiliza procesamiento de señal digital para correlacionar una forma de onda transmitida con la señal en un receptor en el sensor. En una im plementación , por ejemplo, un voltaje de salida VDO del circuito de extremo frontal análogo del sistema de sensor puede mostrarse utilizando un convertidor análogo a digital (ADC). La correlación de esa señal de tiempo distinta contra la forma de onda transmitida entonces puede calcularse digitalmente, como la suma sobre el período de integración de VD0[k]*E[k], en donde E[k] es la señal recibida esperada. Esta suma puede calcularse, por ejemplo, al utilizar una disposición de entrada programable de campo (FPGA), al elegir E[k] como 0, -1, o +1, en donde la correlación puede calcularse por un sumador y/o un restador. Esta ¡mplementación puede producir relativamente poco error, y puede permitir una implementación eficiente de lógica digital.

La señal esperada E[k] puede determinarse con el fin de realizar la correlación. En algunas implementaciones, la señal recibida puede ser aproximadamente la misma que la señal transmitida para que esta señal recibida pueda utilizarse para correlacionarse contra la misma señal que se transmite. En práctica, estas implementaciones pueden no producir un E[k] preciso al menos debido a que las características de la matriz de sensor, que pueden causar retraso, atenuación y/o cambios de fase. Por ejemplo, la matriz de sensor puede hacerse de filas y columnas largas, que pueden tener patrón de un material conductor transparente. Estos materiales pueden tener una resistencia eléctrica relativamente grande. Por ejemplo, las líneas de trazo hechas de óxido de indio-estaño (ITO) pueden tener un grosor máximo aceptable que corresponde a una resistencia de hoja de aproximadamente 50 ohmios/cuadrado. Una celda de unidad, por ejemplo, puede tener tres o cuatro cuadrados, y una inclinación del patrón típico puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 5 mm. Un trazo de 500 mm, como se utilizaría típicamente en una pantalla de 100 mm, por ejemplo, tendría aproximadamente 100 celdas, o 400 cuadrados, o ~20k ohmios de resistencia. Un revestimiento más grueso de ITO podría disminuir esa resistencia, así como aumentar pérdida y riesgo óptico. A 30 ohmios por cuadrado, un revestimiento típico de ITO puede no ser aceptable cosméticamente para algunas implementaciones. Revestimientos más delgados, con una resistencia de lámina en los cientos de ohmios por cuadrado, por ejemplo, pueden utilizarse en pantallas más pequeñas, tales como aquellas en teléfonos celulares u otros dispositivos portátiles, para donde las líneas en tales pantallas son mucho más cortas, para que la resistencia total no sea tan grande.

El sensor también puede tener alguna capacitancia, al menos de cada fila a cada columna, y de cada fila cada columna a un plano de tierra (por ejemplo, el metal conectado a tierra AC de la LCD). En un aspecto para estimar valores, una celda puede tener un área de aproximadamente 5*5/2~10mmA2, por ejemplo, y si está separado por 0.5 mm de un plano a tierra por un material con constante dieléctrica de aproximadamente 3, entonces puede tener una capacitancia total de aproximadamente 1 pF. La capacitancia de placa paralela C = épsilon*A/d de alguna forma puede ser menor que esa cantidad, pero los campos complementarios pueden tener una contribución de capacitancia significativa. El producto tau = RC puede ser de aproximadamente 2 us, que corresponde a una frecuencia -3 dB de 800 kHz, cuando se asume que cada una de estas resistencias y capacitancias son elementos aplicados.

En práctica, tanto la resistencia como la capacitancia tienden a distribuirse, y pueden distribuirse de forma aproximada e uniformemente, a lo largo de la línea de trazo. Por ejemplo, la capacitancia (o resistencia) puede ser no uniforme sobre la celda, pero relativamente constante por celda, y las celdas pueden ser pequeñas cuando se comparan con la longitud total de la línea, para que la capacitancia pueda ser aproximadamente uniforme sobre la longitud total de la línea. Por consiguiente, en otro aspecto para estimar valores, el circuito para el sensor puede analizarse como una línea de transmisión, con la inductancia imperceptible L y la conductancia desviada G, y R y C dados. Sin importar el aspecto tomado para el análisis, la señal sobre la línea tiende a atenuarse (es decir, amplitud menor) y retrasarse (o, equivalentemente, cambiado de fase) comparado con la señal transmitida. Las implementaciones se describen cuando el receptor puede configurarse para compensar estos efectos.

En algunas implementaciones, la compensación puede realizarse al aplicar el cambio de fase esperado (o retraso) a la forma de onda esperada E[k], y correlacionarse contra la versión retrasada de la señal. El retraso correcto puede ser diferente de cada intersección en la matriz, aunque el error introducido al ajustar la base únicamente a lo largo de la dimensión más larga del sensor, e ignorando los efectos de la dimensión más c orta (por ejemplo, al ajustaría únicamente a lo largo de filas, para una pantalla de 16:9 típica en formato de paisaje) que puede ser imperceptible. Un cambio de fase correcto puede predeterminarse experimentalmente, por ejemplo, al medir la correlación con múltiples cambios de fase, y al elegir el cambio de fase que aumenta y minimiza esta correlación. El cambio de fase correcto también puede determinarse experimentalmente el correlacionar contra versiones en fase y de cuadratura (por ejemplo, desplazado 90°) de la señal transmitida, y entonces calcular el cambio de fase correcto phi = atan(corr_q, corr_i) de esas correcciones. En algunas implementaciones, el cambio de fase esperado puede calcularse utilizando la resistencia y capacitancia conocidas del sensor, o el cambio de fase puede interpolarse entre un número pequeño de cambios de fase experimentalmente medidos.

La Figura 2 ilustra un diagrama de un ejemplo que se refiere a los efectos de atenuación y cambio de fase de filtración de línea de resistor-capacitor (RC). El diagrama muestra gráficas de varias señales basándose en un nivel de voltaje con el tiempo, en donde el diagrama se basa en un modelo 235 en donde una celda agrega capacitancia desviada 2pF, y resistencia de sello de 150 ohmios (que podría ser típico, por ejemplo, si el sensor utiliza un revestimiento de ITO de 50 ohmios/cuadrado), y una estimulación de 100 kHz. Como se muestra en la Figura 2, cuando la señal transmitida original 205 se envía a través del sensor para una longitud de línea de 100 celdas, la señal recibida 210 se retrasa/cambia de fase y tiene una amplitud menor que la señal transmitida original 205. Cuando la señal transmitida original 205 se envía a través del sensor sobre una longitud de línea de 100 celdas, la señal recibida 230 se retrasa/cambia de fase 220 y tiene una mayor atenuación 215 y menor amplitud que la señal transmitida original 205 y la señal recibida 210. Cuando la señal transmitida original 205 se envía a través del sensor sobre una longitud de línea de 300 celdas, la señal recibida 225 se retrasa/cambia de fase y tiene una menor amplitud que la señal transmitida original 205, la señal recibida 210 y la señal recibida 230.

Si la forma de onda de transmisión incluye energía en una sola frecuencia, entonces el efecto de la línea RC puede transmitirse como una atenuación y un cambio de fase. Si la forma de onda es más compleja, por ejemplo, si se utiliza un código similar a ruido para aumentar el ancho de banda de la señal, y mejorar la capacidad electromagnética (EMC) del sistema, entonces los diferentes componentes de frecuencia de la señal pueden transformarse de forma diferente, y la transformación aplicada a la señal puede ser más compleja. Esta transformación puede modelarse, o medirse empíricamente, y aplicarse también a la forma de onda esperada. Por ejemplo, la transformación puede modelarse para tener un cambio de fase (por ejemplo, retraso) y la atenuación en una frecuencia particular, un efecto de filtración lineal, o cualquier combinación de los mismos. La transformación puede aplicarse a una forma de onda sinusoidal para la señal de correlación esperada o una forma de onda no sinusoidal p ara la señal de correlación esperada. La señal de correlación puede estar en el dominio de análogo o en el dominio digital.

En algunas implementaciones, el sistema puede ser sensible al retraso a lo largo de las líneas RC únicamente debido a que realiza desmodulación coherente de fase en su receptor. Un receptor no coherente (por ejemplo, un detector de pico, o un sistema que calculó correlaciones contra versiones en fase y de cuadratura de la señal y regresó sqtr(corr_qA2 + corr_iA2), o alguna aproximación de esa función) puede no tener un requisito para esta corrección. Pero la desmodulación coherente puede utilizarse para disminuir la energía de ruido recibida por un factor de dos, asumiendo que el ruido viene con base aleatoria. La desmodulación coherente puede ayudar a mejorar la SNR.

En algunas implementaciones, si el sensor se maneja únicamente desde dos bordes (por ejemplo, un borde para las filas, y un borde para las columnas), entonces el producto R*C puede determinarse por la resistencia y capacitancia por longitud de la unidad de las líneas, y las longitudes reales de las líneas, en donde el peor caso puede ser el fin de cada trazo más alejado de los contactos para los cuales la resistencia total y la capacitancia total pueden definirse como R y C, respectivamente. En otras implementaciones, el sensor puede manejarse desde cuatro b ordes, para los cuales la constante de tiempo RC puede reducirse desde el caso en donde el sensor se maneja únicamente de dos bordes. Una resistencia total en el peor de los casos para estas implementaciones, por ejemplo, puede ocurrir en el centro de la línea, no en cualquier borde. El punto puede manejarse por dos líneas de la mitad de la longitud total, o dos resistores del valor R/2 en paralelo, o (R/2)/2 = R/4. La capacitancia puede no cambiarse para estas implementaciones. Así al manejar las líneas desde ambos extremos, en lugar de sólo un extremo, la constante de tiempo puede reducirse por un factor de cuatro, y puede haber un aumento para la frecuencia de corte de la línea por el factor de cuatro.

En esta implementación, esta configuración para generar el factor de cuatro puede lograrse al conectar los dos extremos del trazo con un cable conductivo (por ejemplo, cobre), y dirigir el trazo directo alrededor del sensor.

La Figura 3 ilustra un diagrama de un ejemplo de un circuito 300 que incluye transmisiones que tienen lógica de control correspondiente para manejar voltajes a través de lineas de la matriz. El circuito 300 incluye copias idénticas del mismo circuito en cualquier extremo de las líneas 320, y lógica de control para manejarlas con forma de onda idénticas. Se disponen oscilaciones D en registros de cambio, tal como registro de cambio 350. El circuito incluye transmisores cada uno que tiene un registro de cambio de voltaje alto, largo, con una salida por columna, y un impulsor de voltaje alto (HV) 330 para impulsar la línea ITO 320 respectiva. Un registro de cambio separado 350 se conecta a cada lado de la matriz, y las dos cadenas de registro de cambio se proporcionan con las mismas entradas lógicas 340, 345, para que sus salidas sigan el paso de bloqueo.

En la Figura 3, el circuito es simétrico y las líneas de trazo pueden dividirse opcionalmente 360 a la mitad. Con la simetría, los circuitos en cualquier lado son idénticos, y los voltajes en cualquier lado de la división puede ser iguales, y la corriente puede no fluir a través de ese punto, sin importar si está o no dividida. Un error en el circuito de manejo, por ejemplo, podría resultar en un flujo de corriente si se dejaron los trazos conectados, y dos extremos se impulsaron a voltajes opuestos. Pero este error en el circuito de manejo es improbable que suceda, y la resistencia de la línea de trazo puede ser suficientemente grande para que la corriente pueda limitarse a un valor seguro en cualquier caso. Si se dividieron las líneas de trazo, y ocurrió un defecto de circuito abierto de alguna forma a lo largo del trazo, entonces una porción de esa línea de trazo moriría. Si la línea de trazo se dejará conectada, entonces incluso con un defecto de circuito abierto individual, toda la longitud de la linea de trazo permanecería conectada, aunque una de las líneas podría ser mucho más larga que la otra (y más larga que la mitad de la longitud total), dependiendo de donde ocurrió el defecto. En la práctica, la decisión de dividir las líneas o no puede ser arbitraria para este tipo de implementación simétrica.

Las implementaciones también pueden emplearse para correlacionarse contra una forma de onda diferente (por ejemplo, una fase diferente) para cada intersección, de acuerdo con el retraso esperado bajo las líneas RC. Algunas implementaciones pueden correlacionarse con respecto a múltiples formas de onda simultáneamente.

La Figura 4 ilustra un diagrama de un ejemplo de un circuito que incluye transmisores y receptores para manejar voltajes y detectar corrientes a través de líneas de la matriz. La Figura 4 muestra un diseño asimétrico para un circuito 400 tanto en direcciones de columna como de fila. El circuito 400 tiene al menos un transmisor 403 en cada fila 407 y al menos un receptor 405 en cada columna 409. Específicamente, el circuito 400 tiene dos transmisores 403, 413 en cada fila 407 y al menos un receptor 405 o 419 en cada línea 409 o 429. En la mitad superior del circuito 400, la corriente del transmisor 410 puede recibirse únicamente por los receptores superiores. En la mitad inferior de circuito 400, la corriente del transmisor 420 puede recibirse únicamente por los transistores inferiores.

En el lado del receptor, la línea de trazo se divide a la mitad, y la salida de cada receptor de la mitad puede procesarse separadamente. Esta implementación permite que dos transmisores se estimulen simultáneamente, siempre y cuando sus columnas estén en lados opuestos de la división, ya que se manejarán por diferentes grupos de receptores. Como un- resultado, todas las columnas pueden escanearse a dos veces la velocidad, excepto para aquellas cerca.de la división. Esta implementación puede ser el doble de la velocidad de marco, dado el mismo tiempo de integración, puede duplicar el tiempo de integración dado a la misma velocidad del marco.

La Figura 5 ilustra un diagrama d e un ejemplo de una gráfica de malla tridimensional (3D) 500 de capacitancia medida 520 con respecto a ubicaciones 510 a través de la matriz a lo largo de la superficie del sensor táctil. En la gráfica de malla 3D 500, el eje z representa la. capacitancia de línea de base medida, y el eje x y el eje y representan posiciones en la matriz a lo largo de la superficie del sensor táctil. Cuando la resistencia de señal recibida está correlacionada para cada intersección en la gráfica 500, las resistencias de señal recibida falla a lo largo de las líneas largas de la matriz. La gráfica 500 muestra, por ejemplo, que existe una caída potencial en la resistencia de señal recibida 530 contra la posición debido a la atenuación de las líneas de trazo RC. La gráfica 500 incluye variaciones en la capacitancia medida, que pueden ser debido a ruido o alguna otra variación mecánica en el ensamble Formas de onda de transmisión divididas por código (contra divididas por tiempo) Se describen técnicas e implementaciones para una matriz de detección táctil capacitiva que tiene transmisores y receptores, en donde los transmisores pueden enviar formas de onda ortogonales, y cada receptor puede correlacionarse contra cada forma de onda transmitida separadamente.

En algunas implementaciones, se toma una medida de una resistencia de señal recibida, como correlacionada contra una forma de onda esperada, que es proporcional a la capacitancia en la matriz. La relación de señal a ruido de esa medida puede ser una función del tiempo de integración, en donde los tiempos de integración más prolongados pueden utilizarse para lograr relaciones de señal a ruido más altas. En algunas implementaciones, las formas de onda de excitación pueden ser ortogonales entre si y transmitirse simultáneamente, y en otras implementaciones, las formas de onda de excitación pueden ser ortogonales entre sí, así como a ruido, y transmitirse simultáneamente.

En algunas implementaciones, una forma de mejorar las relaciones de señal a ruido en el sensor táctil capacitivo es aumentar el tiempo de integración. La energía de señal recibida puede aumentar linealmente con ese tiempo, mientras la energía recibida debido a ruido aleatorio aumenta únicamente · como una raíz cuadrada. Debido a que la velocidad de marco del sistema también escala con el tiempo de i ntegración, esto puede ser un intercambio entre velocidad de marco y SNR. Otras implementaciones pueden hacerse para que puedan activar múltiples transmisores simultáneamente, utilizando división de código en lugar de división de tiempo.

Las Figuras 6A y 6B ilustran diagramas de ejemplos de formas de onda para transmisores. La Figura 6A tiene formas de onda con estimulación que involucra multiplexado de división de tiempo, y la Figura 6B tiene formas de onda con estimulación de onda que involucra multiplexado de división de código. Por ejemplo, la Figura 6A muestra transmisores 625, 630, 635, 640 en donde los transmisores tienen formas de onda 620 que son divididos por tiempo con respecto entre sí (por ejemplo, multiplexado de división de tiempo). Por ejemplo, el transmisor 630 tiene una secuencia de forma de onda [0, 0, 1, -1, 0,0,0,0], en donde la gráfica de voltaje contra tiempo 615 muestra que el valor digital 1 representa un voltaje sobre 0V, el voltaje digital -1 tiene un voltaje bajo 0V, y el valor digital 0 representa 0V. El transmisor 625 tiene una secuencia de forma de onda [1, -1, 0, 0, 0, 0, 0, 0], el transmisor 635 tiene una secuencia de forma de una [0, 0, 0, 0, 1, -1, 0, 0], y el transmisor 640 tiene una secuencia de forma de onda [0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, -1]. Para esta implementación, en cualquier momento, únicamente una de estas formas de onda es no cero para que sean ortogonales.

La Figura 6B muestra transmisores 665, 680, 685, 690 en donde los transmisores tienen formas de onda 670 que son ortogonales con respecto entre sí, pero en donde en cualquier momento dado, múltiples transmisores pueden estar transmitiendo un voltaje no 0 (por ejemplo, multiplexado de división de código). Por ejemplo, el transmisor 690 tiene una secuencia de forma de onda de [1, -1, -1, 1, -1, 1, 1, -1], en donde la gráfica de voltaje contra tiempo 665 muestra que el valor digital 1 representa un voltaje sobre 0V, el valor digital -1 tiene un voltaje bajo 0V, y el valor digital 0 representa 0V. El transmisor 675 tiene una secuencia de forma de onda [1, -1, 1, -1, 1 -1, 1, 1, -1], el transmisor 680 tiene una secuencia de forma de onda [-1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1], y el transmisor 685 tiene una secuencia de forma de onda [-1, 1, -1, 1, 1, -1, 1, -1]. Incluso aunque se muestra una secuencia de Hadamard codificada de Manchester en la Figura 6B, la secuencia no está limitada a este tipo de secuencia. En general, puede utilizarse cualquier secuencia ortogonal. En algunas implementaciones, por ejemplo, la secuencia ortogonal podría utilizarse para modular más de sólo un ciclo de portador con el fin de estrechar el ancho de banda de la señal.

En implementaciones similares a la Figura 6B, los transmisores envían formas de onda ortogonales, y cada receptor, en lugar de realizar sólo una correlación, correlaciona contra cada forma de onda transmitida separadamente. Las formas de onda ortogonales generalmente pueden generarse en cualquier número de implementaciones. Por ejemplo, (casi) códigos similares a ruido ortogonales pueden generarse al tomar cambios cíclicos sucesivos de una secuencia da registro de cambio de longitud máximo. Algunas implementaciones pueden involucrar clases de códigos que pueden utilizarse en acceso de múltiple de división de código (CDMA), o tonos puros ortogonales (por ejemplo, portadores no modulados a una frecuencia constante individual) puede generarse y desmodularse eficientemente con una Transformación Rápida de Fourier (FFT), como en el multiplexado de división de frecuencia ortogonal (OFD ).

Una de las razones principales para transmitir en múltiples columnas simultáneamente es aumentar la energía transmitida total, y de esa forma mejorar la SNR al aumentar el nivel de señal mientras el ruido permanece sin cambios. Otra razón, aunque de alguna forma menos importante, es utilizar una palabra de código de banda ancha, que puede utilizarse en la presencia de ruido auditivo de banda estrecha.

Aunque estos códigos son ortogonales sobre, el periodo completo (es decir, el integral de 0 a T de código_1 (t)*código_2(t) = 0), no son necesariamente ortogonales sobre períodos más cortos (es decir, ese Integral para algún tiempo más corto no necesariamente es cero). Esto puede significar que un breve toque, o movimiento del dedo del usuario durante el periodo de integración, puede causar correlaciones poco notorias contra otros códigos, elevando efectivamente el suelo de ruido del sistema. Este efecto puede volverse más significativo a medida que el tiempo de integración aumenta, y a medida que el número de códigos simultáneos aumenta. Esto puede limitar prácticamente el tiempo de integración, que puede limitar el número aceptable de códigos simultáneos.

Las implementaciones de la técnica de transmisión descrita por lo tanto pueden aplicarse parcialmente. En algunas implementaciones, la transmisión puede ocurrir en un pequeño número de columnas simultáneamente, en lugar de transmitir únicamente en una columna a la vez (por ejemplo, un sistema únicamente de división de tiempo tradicional), o en todas las columnas simultáneamente (por ejemplo, un sistema CDMA nativo). Por ejemplo, si existen 90 columnas en la matriz, entonces estas columnas pueden impulsarse en pares, y los marcos pueden dividirse a 45 tiempos de integración. En otro ejemplo, las columnas pueden manejarse en triples (por ejemplo, tres a la vez), y el marco puede dividirse en 30 tiempos de integración. Al transmitir únicamente en un número menor de columnas simultáneamente, el periodo de integración se mantiene lo suficientemente corto para que el dedo del usuario quede aproximadamente estacionario sobre ese periodo, y la correlación poco notoria no ocurra.

Las formas de onda divididas en tiempo para esta técnica pueden ser ortogonales sobre cualquier intervalo, por ejemplo, y no sólo para el periodo completo de las formas de onda. Esto puede significar que el movimiento del dedo del usuario durante la medida puede comportarse como se espera sólo al pesar cada forma de onda recibida de acuerdo con la cantidad de tiempo que el dedo del usuario estuvo en o cerca de la ubicación correspondiente del sensor.

Algunas implementaciones para determinar las formas de onda de excitación ortogonal pueden involucrar seleccionar una primera frecuencia para modulación, generar una secuencia de pseudo-ruido alrededor de la primera frecuencia, generar una señal portadora para la secuencia de pseudo-ruido, y modular un número de ciclos de la señal portadora alrededor de la primera frecuencia con la secuencia de pseudo-ruido. La primera frecuencia puede ser generalmente de aproximadamente 100 kHz, y en donde el número de señales portadoras, si el ruido eléctrico de una fuente fuera del sensor está presente a un rango estrecho de frecuencias conocidas (por ejemplo, la frecuencia de actualización horizontal de una LCD, o la frecuencia de operación de una luz trasera floreciente de cátodo frío), entonces todas las formas de onda de excitación pueden diseñarse para ser ortogonales a esas frecuencias de ruido. En algunas implementaciones, la generación de una forma de onda que es ortogonal a alguna frecuencia de ruido puede depender de al menos la frecuencia de modulación y el código de pseudo-ruido de base.

En algunas implementaciones, si el ruido eléctrico de una fuente fuera del sensor está presente a un rango estrecho de frecuencias, pero se desconocen las frecuencias exactas, entonces pueden medirse esas frecuencias, y la formas de onda de excitación pueden elegirse de forma adaptable en tiempo de funcionamiento para ser ortogonales a las fuentes de ruido medidas. Las frecuencias de ruido pueden determinarse, por ejemplo, al retener la mayoría o todos los transmisores en voltaje de salida constante, y al medir el espectro de la señal que está entrando a los receptores. Esta medida puede repetirse, por ejemplo, en un intervalo correspondiente a la velocidad a la cual se espera que cambie la frecuencia desconocida, o correr simultáneamente, y promediarse con una constante de tiempo correspondida a la velocidad a la cual se espera que cambie la frecuencia desconocida.

Mejorar localmente señal a ruido Técnicas e implementaciones se describen para mejorar localmente la relación de señal a ruido en un sensor táctil capacitivo a través de escaneo selectivo.

En algunas implementaciones, puede ser útil conocer no sólo en donde el usuario está tocando el sensor, sino también en donde el usuario va a tocar el sensor (por ejemplo, cuando el usuario está manteniendo su dedo dentro de pocos milímetros del sensor, pero no tocándolo). Teniendo la capacidad de detectar esta condición algunas veces se denomina como una condición de "flotar".

Se describen técnicas para medir la "flotación" utilizando únicamente la capacitancia de diferencial estándar. Por ejemplo, las técnicas pueden involucrar medir la "flotación" al mantener una velocidad de marco apropiada para un desempeño táctil objetivo (por ejemplo, aproximadamente 120 Hz), y promediar temporalmente las correlaciones de salida para producir una señal de velocidad inferior, de ruido inferior para la condición de "flotación". Las técnicas también pueden involucrar promediar espacialmente, al girar cada imagen de marco con un núcleo el tamaño de la respuesta esperado. Por ejemplo, cuando el usuario está tocando la matriz, el usuario puede producir un punto con un diámetro de aproximadamente 10 mm, por ejemplo. A medida que el usuario mueve su dedo lejos de la matriz, la intensidad de ese punto puede disminuir, pero el diámetro del punto puede aumentar. Así la resolución espacial disminuida puede ser aceptable para este ejemplo.

Pueden existir otras técnicas para mejorar el desempeño de ruido al seleccionar ciertos elementos de transmisión para el tiempo de integración adicional. Por ejemplo, puede existir un escaneo inicial de la matriz para determinar que esos elementos de sensor en (3, 5) y (8, 2) están sobre una condición de umbral para detectar la condición de flotación (por ejemplo, un umbral de flotación), pero el umbral de flotación puede estar muy cerca al piso del ruido, que puede activar un accionamiento falso. Para evitar la activación del accionamiento falso, las columnas 5 y 2 pueden escanearse para un intervalo adicional y esos resultados pueden promediarse con los datos originales para mejorar la señal a ruido para esos candidatos. Si la medida mejorada aún está sobre el umbral de flotación, entonces puede reportarse la medida, o de otra forma, puede rechazarse la medida. La velocidad de marco puede no degradarse significativamente siempre y cuando se toque únicamente una pequeña fracción de las columnas o se flote en un momento dado. En algunas otras ¡mplementaciones en donde existen menos receptores que filas, los receptores también pueden multiplexarse por tiempo al seleccionar la fila.

Pueden utilizarse otras técnicas incluso sólo para tacto, por ejemplo, para la condición que el tamaño de pantalla sea demasiado grande para un escaneo completo para regresar datos con una SNR aceptable y velocidad de marco. Sería posible, por ejemplo, escanear la pantalla completa con un tiempo de integrac:ón corto, y volver a escanear entonces únicamente estas columnas en donde los tactos pueden estar presentes, de acuerdo con el escaneo inicial. También sería posible, por ejemplo, escanear aquellas columnas en donde están presentes tactos en el marco previo con tiempos de integración prolongados, y escanear el resto de la matriz con un tiempo de integración más corto, o incluso menos una vez por marco (por ejemplo, en un patrón de entrelazamiento). A partir de estos aspectos, el tacto inicial puede tener una latencia ligeramente aumentada, pero una latencia disminuida en marcos subsecuentes.

Las Figuras 7A y 7B ilustran diagramas de ejemplos de diagramas de cronometraje para marcos y sub-marcos. Las Figuras 7A y 7B muestran técnicas para mejorar localmente la SNR mediante escaneo selectivo, incluyendo realizar un escaneo de todo el sensor en un patrón de entrelazamiento (por ejemplo, entrelazamiento 1:4, con marcos completos a aproximadamente 30 Hz y sub-marcos a aproximadamente 120 Hz) mientras se escanean esas columnas que tuvieron tactos del último marco a velocidad completa (para la latericia de un sistema de 120 Hz, una vez que el usuario lo tocó).

La Figura 7A muestra un diagrama de un ejemplo de un escaneo a u na frecuencia de escaneo de 30 H z p ara un marco 715 con cuatro sub-marcos 720, 725, 730, 735 que tienen una frecuencia de sub-marco de 120 Hz. La Figura 7A muestra que existen 16 columnas por marco con cuatro columnas por sub-marcos y cuatro sub-marcos por marco. El escaneo en la Figura 7A muestra un patrón de entrelazamientos sin tactos.

La Figura 7B muestra un diagrama de un ejemplo de un escaneo a la frecuencia de escaneo de 30 Hz para un marco 765 con cuatro sub-marcos 770, 775, 780, 785 que tiene una frecuencia de sub-marco de 120 Hz. La Figura 7B muestra que existen 16 columnas por marco con cuatro c olumnas con sub-marco y cuatro sub-marcos por marco. El escaneo en la Figura 7B muestra un patrón de entrelazamiento con un tacto en la columna 4, en donde las columnas 3, 4 y 5 siempre se escanean p ara mejorar la latencia. En algunas implementaciones, la latencia del sistema puede ser de aproximadamente 120 Hz una vez que el usuario lo ha tocado.

La Figura 8A ¡lustra un diagrama de flujo de un ejemplo de un método 810 para escanear un marco completo del sensor. La Figura 8A muestra el método 810 como entrelazado 4:1, en donde un primer grupo de columnas selectivas se escanean y se escanean columnas de una lista actualmente tocada, y se escanea un segundo grupo de columnas selectivas y otras columnas se escanean de una lista actualmente tocada. El método involucra actualmente escanear columnas 0, 4, 8,.... (805), y escanear columnas de la lista "actualmente tocadas" (810). Luego, las columnas 1, 5, 9, ...(815) se escanean, las columnas de la lista "actualmente tocada" (820) se escanean, luego las columnas 2, 6, 10, ...(825) se escanean, las columnas de la lista "actualmente tocadas" (830) se escanean, y luego las columnas 3, 6, 11... (835) se escanean y las columnas de la lista "actualmente tocadas" (840) se escanean. En este método 810, el primer grupo de columnas selectivas incluye columnas de 0 a n, en donde n e s un entero, y las columnas que son seleccionadas incluyen cada cuarta columna entre la columna 0 a la columna n; un segundo grupo de columnas selectivas incluye columnas de 0 a n, y en donde las columnas que se seleccionan incluyen cada cuarta columna entre la columna 1 a la columna n; el tercer grupo de columnas selectivas incluye las columnas de 0 a n, y en donde las columnas que se seleccionan incluyen cada cuarta columna entre columna 2 a la columna n; y el cuarto grupo de columnas selectivas incluye columnas de 0 a n, y en donde las columnas que se seleccionan incluyen cada cuarta columna entre columna 3 a la columna n.

La Figura 8B ilustra un diagrama de flujo de un ejemplo de un método 850 para escanear u na sola columna del sensor. El método 810 involucra escanear todas las filas en una columna activa simultáneamente (855), aclarar un bit "actualmente tocado" para esta columna (860), entonces realizar otro método 880, que puede involucrar repetir algunas lecturas y medidas para cada fila en la columna (ya sea secuencialmente o en paralelo). Las lecturas y mediciones involucran un método 880 para leer medidas de la fila /' (865), y si la medida está bajo la línea de base, establecer el bit "actualmente tocado" para esa columna (870). Las varias columnas escaneadas en las Figuras 8A y 8B pueden tener múltiples escaneos y sus señales recibidas promediadas. La SN combinada puede ser superior a la SNR para un escaneo individual.

Diseño de forma de onda de transmisión para inmunidad de ruido Se describen técnicas e implementaciones para proporcionar inmunidad de ruido en la forma de onda transmitida para la matriz de detección táctil capacitiva.

Si se utiliza y/o implementa el sensor táctil en la parte superior de una LCD, entonces la fuente dominante de ruido probablemente se va a derivar de la operación de LCD. Por ejemplo, una LCD puede tener aproximadamente 1000 x 1000 píxeles, puede correr aproximadamente 100 marcos por segundo, y puede tener una frecuencia de escaneo de línea que por lo tanto es de aproximadamente (100 marcos/s)*(1000 líneas/marco) = 100,000 líneas/s, o 100 kHz. Esto puede ser muy notable para pantallas grandes, tales como para televisiones de pantalla plana y monitores grandes. Esto puede estar cerca de la frecuencia de excitación del sensor táctil capacitivo, y por lo tanto puede considerarse "ruido" en banda. En algunas de esas implementaciones, la frecuencia de excitación puede seleccionarse para que la forma de onda de excitación sea ortogonal a la frecuencia de escaneo de línea de LCD en el período de integración, para el cual la frecuencia de escaneo de línea de LCD incluye la señal que es la fuente dominante de "ruido".

En algunas implementaciones, si la forma de onda transmitida es un portador no modulado, entonces puede seleccionarse un par de frecuencia utilizando el mismo procedimiento o uno similar como se utilizó para seleccionar un par de frecuencias para modulación de cambio de frecuencia ortogonal (OFSK). Por ejemplo, las frecuencias f y 2f pueden ser ortogonales en un período 1/f, sin importar sus fases relativas. Si la LCD tiene una frecuencia de escaneo de línea de 100 kHz, entonces el escaneo de la matriz puede conducirse en cualquiera de 50 kHz o 200 kHz, y el periodo de integración puede seleccionarse como un múltiplo de 20 us o 10 us. El ruido alrededor de la frecuencia de escaneo de línea entonces se rechazaría completamente. Formas de onda más complejas pueden diseñarse en el dominio de frecuencia y entonces transformarse por Fourier, o diseñarse utilizando los mismos algoritmos que cuando se eligen coeficientes de filtro de respuesta de impulso finito (FIR) para una respuesta de frecuencia particular. Ya que la correlación ocurre en el dominio digital, puede rechazar el ruido únicamente si las señales digitales están en una representación aproximadamente precisa de la corriente análoga en la fila. Si el ADC se satura, por ejemplo, entonces éste no será el caso y todo el ruido puede no rechazarse. Para dirigir la saturación ADC, la ganancia del ADC puede elegirse para que el convertidor no se sature con el nivel de ruido máximo o esperado más alto y el nivel de señal máximo o más alto.

Algunas otras implementaciones pueden involucrar colocar un filtro de muesca en la trayectoria de recepción para rechazar la frecuencia de ruido. Esto puede rechazar el ruido, pero si I a forma de onda de excitación aún tiene energía alrededor de esa frecuencia, entonces el componente de la señal transmitida puede rechazarse por el receptor. Esto puede significar que la energía utilizada para transmitir ese componente de la señal no se utilizó. Algunas implementaciones alternativas pueden diseñar la señal transmitida específicamente para no tener ningún compartimento en la frecuencia de ruido, que puede permitir que el sistema haga uso completo de su energía transmitida mientras rechaza el ruido.

Para este a specto, puede ser útil si la frecuencia de ruido se conoce por adelantado, lo cual generalmente es el caso para una LCD. Por ejemplo, una LCD puede correr con un reloj de píxel constante y cronometrajes constantes, independientes del cronometraje de la señal de entrada, y puede volver a muestrear la señal de entrada para correr dentro de su base de tiempo interna. Pero si se desconoce la frecuencia de ruido por adelantado por alguna razón, o s i se vuelve necesario rechazar alguna otra fuente de ruido de banda estrecha del ambiente, entonces las implementaciones pueden involucrar seleccionar la forma de onda de transmisión de forma adaptable, de acuerdo con el espectro del ruido medido en los receptores. En algunas implementaciones, los umbrales para detectar un tacto pueden seleccionarse de forma adaptable, de acuerdo con la magnitud del ruido recibido, de manera que si el ruido del ambiente es alto, entonces el umbral para detectar el tacto pueda a umentar, y la probabilidad para activar un tacto falso pueda reducirse.

La Figura 9 ilustra un diagrama de un ejemplo de "ruido" en una salida de un extremo frontal análogo del sistema antes que se realice la desmodulación. El diagrama 900 incluye un ejemplo de una forma de onda de voltaje 915 del ruido de voltaje contra tiempo. La forma de onda de voltaje 915 incluye al menos dos componentes aditivos: un componente estocástico 920 correspondiente a fuentes de ruido aleatorias, y un componente determinista 930 que corresponde a la frecuencia de actualización horizontal de la LCD. El diagrama 900 involucra ruido tomado de un ejemplo simulado.

La Figura 10 ilustra un diagrama de un ejemplo de ruido después que se realiza la desmodulación con una buena selección de una forma de onda de excitación. El diagrama 1000 muestra una forma de onda 1015 del ruido recibido contra tiempo. El eje y de la forma de onda 1015 puede estar en unidades arbitrarias de acuerdo con una salida de ADC, ya que su valor relativo (es decir, la SNR) se considera aquí. El ruido aparece sin estructura determinista visible, y parece consistir únicamente del componente estocástico 1010. La magnitud del ruido es pequeña (por ejemplo, aproximadamente 4 conteos de la Raíz Cuadrada Media (RMS)). El 1000 involucra el ruido tomado de un ejemplo de datos medidos.

La Figura 11 ilustra un diagrama de un ejemplo de ruido después que se realiza la desmodulación con una mala selección de la forma de onda de excitación. El diagrama 1100 muestra una forma de onda 1115 del ruido recibido contra tiempo. El eje y de la forma de onda 1115 está en las mismas unidades arbitrarias que la Figura 10. El ruido en la forma de onda 1115 involucra al menos dos componentes aditivos: un componente estocástico, correspondiente a fuentes de ruido aleatorias, y un componente determinista 1110, que es debido a la frecuencia de actualización horizontal replicada de la LCD después de la desmodulación. La magnitud del ruido en la Figura 11 es mayor (por ejemplo, aproximadamente 20 conteos de la RMS) que en la Figura 10. El diagrama 1100 involucra un ruido tomado de un ejemplo de datos medidos.

La Figura 12 ilustra un diagrama de un ejemplo de una correlación de frecuencia de ruido contra frecuencia de excitación sobre un periodo de interacción. El diagrama 1200 muestra una forma de onda similar a sincronización 1215 de la correlación cruzada entre las frecuencias de ruido y de excitación sobre un periodo de integración, en donde las elecciones óptimas de las buenas frecuencias de excitación ocurren en los nulos 1210 de la forma de onda 1215. El eje y del diagrama ha sido normalizado a un valor de uno cuando las frecuencias de ruido y excitación son iguales. En la forma de onda 1215, la frecuencia de ruido es 135 kHz, y el periodo de integración es de 6 ciclos de frecuencia de excitación.

En algunas implementaciones ilustrativas sobre algunos paneles de LCD, un impulso de ruido de banda ancha puede generarse durante un fragmento estrecho del tiempo de marco completo. Por ejemplo, para un panel de 139. 7 centímetros, de 120 Hz, el ruido de banda ancha puede generarse durante aproximadamente 150 us de ese marco de 8.3 ms. Este ruido puede aparecer en la imagen de capacitancia medida como un ruido particularmente establecido de columnas ya que el marco está dividido por tiempo por columna. Estas columnas ruidosas pueden moverse dentro de la imagen de capacitancia, por ejemplo, a la frecuencia de ritmo entre la velocidad de marco de LCD y la velocidad de marco del sensor táctil capacitivo. Si la LCD y el sensor táctil se bloquean por frecuencia, entonces las columnas ruidosas pueden ser estacionarias. Si la LCD y el sensor táctil se bloquean en fase, entonces la ubicación de estas columnas ruidosas puede identificarse, y la medida puede detenerse durante ese momento. Esto puede disminuir ligeramente el tiempo de integración disponible, pero puede mejorar el desempeño de ruido en el peor de los casos. El sistema puede bloquearse en fase al conectarse directamente al reloj de píxel de LCD y señales de sincronización (por ejemplo, habilitación de datos, DE). Si esa técnica para bloque de frase no es posible, entonces el sistema puede bloquearse en fase al observar los datos medidos, y al identificar las columnas de ruido más altas. Un sistema de control entonces puede ajustar la velocidad de marco para colocar las columnas de ruido más altas en la posición deseada u objetivo. Esta técnica no tiene que tener una conexión al módulo LCD.

Algunas implementaciones pueden transmitir múltiples formas de onda de excitación ortogonales simultáneamente, por ejemplo, al utilizar técnicas similares a técnicas CD A. Tales implementaciones pueden permitir elegir todas las formas de onda de excitación ortogonales para la frecuencia de ruido. La frecuencia de ruido puede ser conocida por adelantado, y las formas de onda de excitación pueden diseñarse para ser ortogonales a esa frecuencia conocida. Si la frecuencia de ruido no se conoce por adelantado, entonces la frecuencia de ruido puede medirse utilizando los receptores, y pueden seleccionarse las formas de onda de excitación, tal como siendo seleccionadas de forma adaptable.

Voltaje de excitación El desempeño de ruido del sistema generalmente puede determinarse, por ejemplo, mediante la relación de señal a ruido en el receptor. Como se describió anteriormente, varias técnicas pueden mejorar la SNR incluyendo correlación contra la forma de onda esperada correcta, en donde la energía recibida válida se extrae de la señal, y elegir una forma de onda ortogonal al ruido para disminuir el ruido recibido total. Otra técnica para mejorar SNR puede ser aumentar la energía de transmisión. Por ejemplo, sensores táctiles capacitivos pequeños (por ejemplo, alrededor de distancia/de 10.16 cm) pueden operar a un voltaje lógico estándar (por ejemplo, aproximadamente 3.3 V, o ligeramente superior), y pantallas táctiles más grandes (por ejemplo, aproximadamente 38.1 cm o distancias diagonales mayores) pueden operar aproximadamente 10-20 V, por ejemplo. Debido a que la SNR puede escalar con voltaje, algunas implementaciones pueden mejorar la SNR al tener un sistema que opera con un voltaje de transmisión máximo de 200 V, por ejemplo. Esto puede aumentar las emisiones radiadas, que pueden mitigarse, por ejemplo, al limitar la velocidad de giro de bordes rápidos, o al modular la señal transmitida con un código similar a ruido (por ejemplo, banda ancha). Esto también puede aumentar la corriente a través del usuario, pero esa corriente puede no ser mayor que 10 veces de microamperios, por ejemplo. Esta corriente puede ser mucho menor que el umbral de sensación, que puede ser de aproximadamente 10 mA a las frecuencia de interés. Debido a que el umbral de sensación aumenta con la frecuencia, a medida que la sensación cambia de hormigueo (debido a interacciones con los nervios) a calor (debido a calentamiento de lA2*R en la piel), la frecuencia alta incluso puede permitir un aumento de la corriente aceptable máxima a través del usuario. Adicionalmente, si se escanea únicamente una columna a la vez, y el usuario está tocando únicamente un pequeño número de columnas, entonces se reduce adicionalmente la corriente promedio. Esto puede significar, por ejemplo, que si el usuario está tocando 3 columnas en un sensor de 100 columnas, entonces la corriente promedio puede ser 3/100 de la corriente pico.

Extremo frontal análogo Se describen técnicas e implementaciones para diseñar circuitos de extremo frontal análogo para un sistema de detección táctil capacitiva.

La Figura 13 ilustra un diagrama de un ejemplo de respuesta de salida de un amplificador de extremo frontal de una etapa y un amplificador de un extremo frontal de dos etapas. El diagrama 1300 muestra una respuesta de amplitud de amplificador de una sola etapa 1320 y una respuesta de amplitud de amplificador de dos etapas 1330. El primer y segundo amplificadores de etapa y los amplificadores de extremo frontal con una ganancia de aproximadamente 1V/uA, utilizando amplificadores operativos de ganancia de 10 MHz * ancho de banda, y que están cargados por una línea RC uniforme con una capacitancia total de C = 800 pF y la resistencia R = 5 kOhm. La respuesta de amplitud de amplificador de una sola etapa 1320 tiene un pico no deseado 1310 en la ganancia, que corresponde a hacer sonar el dominio de tiempo.

Algunas implementaciones de los amplificadores de extremo frontal pueden no intentar tomar toda la ganancia de trans-impedancia hasta el frente, debido que puede ser difícil mantener el amplificador estable con una gran capacitancia a tierra en la entrada. Estas implementaciones pueden tomar un pequeño frente de ganancia de trans-impedancia, y seguir la pequeña ganancia de trans-impedancia con ganancia de voltaje para mejorar desempeño.

La ganancia de trans-impedancia inicial puede elegirse suficientemente grande para que el dispositivo y otro ruido de esa primera etapa no dominen, ya que ese ruido se multiplicará por la ganancia voltaje de la segunda etapa. Por ejemplo, si el ruido total, que puede denominarse como la salida de la segunda etapa, se espera que sea de aproximadamente 100 mV RMS, y la segunda etapa tiene una ganancia de 10 V/V, entonces la primera etapa puede tener el ruido de dispositivo (y el ruido de otras fuentes de ruido, que incluyen ruido acoplado de los suministros de energía, por ejemplo), también bajo 10 mV.

La Figura 14A ilustra un diagrama de un ejemplo de un circuito de amplificador de extremo frontal de dos etapas. En el circuito 1400A, el primer amplificador IC1A tiene un voltaje de referencia VREF en una terminal de entrada sin Inversión 3, y una entrada INO en una terminal de entrada de i nversión 2 , con un primer capacitor de retroalimentacion Cf y un primer resistor de retroalimentacion Rf conectado entre la terminal de entrada de inversión 2 y una terminal de salida 1 del amplificador IC1A. La terminal de salida 1 está conectada en serie a un capacitor Ca, que está conectado en serie al resistor Ra. El segundo amplificador IC1B tiene una terminal de no inversión 5 conectada al voltaje de referencia VREF y una terminal de inversión 6 conectada al receptor Ra. Un segundo capacitor de retroalimentacion Cb y un segundo resistor d e retroalimentacion Rb están conectados entre la terminal de entrada de inversión 6 y una terminal de salida 7 del segundo amplificador IC1B.

La implementación de la Figura 14A puede incluir un extremo frontal análogo puro de alta calidad, utilizando amplificadores lineales. Esta configuración puede mantener el voltaje de entrada muy cerca a un valor constante, y puede tolerar capacitancia significativa a tierra. En la Figura 14A, una fila de sensor puede conectarse a la entrada INO. Este diseño puede ser un amplificador de trans-impedancia con la ganancia determinada por Rf y Cf. Este amplificador 1400A puede considerarse como un integrador, con ganancia (en unidadés de V/A) 1/(s*Cf), en donde s=j*2*pi*f es la frecuencia de la señal de entrada. El resistor Rf puede elegirse para colocar la constante de tiempo Rf*Cf más rápido que el periodo de integración, para detener la desviación de integrador en la entrada. Por ejemplo, c on u na frecuencia de excitación d e aproximadamente 100 kHz, esa constante de tiempo puede ser de aproximadamente (2.2 nF)*(2.2k) = 4.8 us, que es más rápido que el periodo de 10 us. En combinación con el capacitor en la matriz de sensor, esta configuración puede formar esencialmente un divisor de voltaje, así si el voltaje de transmisión es Vt, y la capacitancia de sensor bajo prueba es Cut, entonces el amplificador IC1A puede enviar un voltaje Vt*Cut/Cf.

Al tomar una ganancia de trans-impedancia menor, y al seguirla con ganancia de voltaje, la función de transferencia de bucle cerrado puede ser estable y puede evitarse sonido u oscilación, incluso en presencia de gran capacitancia a tierra en la entrada (como ocurrirá cuando los trazos son largos en pantallas grandes, por ejemplo, en donde los valores pueden ser de cientos de pF). En algunas implementaciones, la ganancia de trans-impedancia inicial puede elegirse lo suficientemente grande para que el ruido de dispositivo de opamp, y cualquier otro ruido acoplado entre sí en el receptor, se comparen de forma insignificante con el ruido del sistema total.

En algunas implementaciones, por ejemplo, el dispositivo y otro medio de amplificador IC1A puede ser la fuente más importante de ruido generada dentro del sistema, ya que el ruido se amplifica por la ganancia del amplificador IC1B. En un ejemplo de un diseño, esto puede corresponder a una capacitancia Cf de aproximadamente 2.2 nF, resistencia Rf de aproximadamente 1.5 kOhms, y una ganancia de voltaje Rb/Ra de aproximadamente 20. En algunas implementaciones, el capacitor Ca puede elegirse para producir una ganancia muy baja de aproximadamente 60 Hz, en donde el ruido acoplado desde el dedo del usuario puede tener una amplitud diez o más veces mayor que la de la señal, por ejemplo.

La Figura 14B ilustra un diagrama de flujo de un ejemplo para diseñar un amplificador de extremo frontal con valores apropiados de capacitancia y resistencia para estabilidad. En el método del diagrama de flujo 1400, los parámetros incluyen la ganancia total deseada G, en donde las unidades pueden estar en capacitancia, y la capacitancia total Cin en la entrada del amplificador, que puede modelarse como la capacitancia de las líneas de trazo ITO en el sensor. Otros parámetros incluyen la frecuencia de excitación f (o una frecuencia central para una señal de excitación de banda ancha, por ejemplo, secuencia de pseudo-ruido), y el sistema total esperado ln, que puede acoplarse desde la LCD, en unidades de corriente, y puede denominarse como a la entrada de extremo frontal análoga.

El método involucra elegir un Cf comparable con la capacitancia de entrada total Cin (1420), y elegir Rf aproximadamente de la misma magnitud de impedancia que Cf a la frecuencia de interés, por ejemplo, Rf= 1 /(2*pi*f*Cf) (1425). El método involucra elegir una relación Rb/ a que sea igual a la ganancia deseada/objetivo dividida entre la ganancia de la primera etapa, por ejemplo Cf/G (1430), y diseñar la primera etapa con ruido de voltaje total Vn (integrado sobre el ancho de banda de sistema) para que ln/(2*pi*f*G)>>(Rb/Ra)*Vn (1435). El método también involucra elegir Ca para atenuación de 500:1 a 60 Hz, para que la capacitancia Ca=1/(Ra*500)*(60 Hz)*2*pi) (1440). Entonces, el método involucra elegir Cb para atenuación de aproximadamente 10:1 a 10*f, para que la capacitancia Cb=1/(Rb/10)*(10*f)*2*pi) (1445).

Algunas de las modalidades descritas del tema y las operaciones pueden implementarse en un sistema de circuitos electrónicos digital, o en software, firmware, o hardware de computadora, incluyendo las estructurales descritas en esta especificación y sus equivalentes estructurales, o en combinaciones de uno o más de ellos. Las modalidades del tema descrito en esta especificación pueden implementarse como uno o más programas de computadora, es decir, uno o más módulos de instrucciones de programa de computadora, codificados en medios de almacenamiento por computadora para ejecución por, o para controlar la operación de, aparato de procesamiento de datos. Alternativamente o además, las instrucciones de programa pueden codificarse en una señal propagada artificialmente generada, por ejemplo, una señal eléctrica, óptica, o electromagnética generada por máquina, que se genera para codificar información para transmisión al aparato de receptor adecuado para ejecución por un aparato de procesamiento de datos. El aparato de procesamiento de datos puede incluir el sensor, puede ser parte del sensor, puede ser una parte de un sistema con el sensor, puede integrarse dentro del sistema y/o sensor, puede ser parte de receptores, transmisores, componentes y/o lógica asociada con el sensor o los receptores y/o transmisores, o cualquier combinación de los mismos. Un medio de almacenamiento por computadora puede ser, o estar incluido en, un dispositivo de almacenamiento legible por computadora, un sustrato de almacenamiento legible por computadora, una disposición o dispositivo de memoria de acceso aleatorio o en serie, o una combinación de uno o más de ellos. Además, aunque el medio de almacenamiento por computadora no es una señal propagada, un medio de almacenamiento por computadora puede ser una fuente o destino de instrucciones de programa de computadora codificadas en una señal propagada generada artificialmente. El medio de almacenamiento por computadora también puede ser, o estar incluido en, uno o más componentes o medios físicos separados (por ejemplo, múltiples CD, discos, u otros dispositivos de almacenamiento).

La operación descrita en esta especificación puede implementarse como operaciones realizadas por un aparato de procesamiento de datos en datos almacenados en uno o más dispositivos de almacenamiento legibles por computadora o recibidos de otras fuentes.

Varios aparatos, dispositivos, y máquinas para procesar datos, pueden utilizarse como un "aparato de procesamiento de datos", que incluye a manera de ejemplo un procesador programable, una computadora, un sistema en un chip, o múltiples de éstos, o combinaciones, de los anteriores. El aparato puede incluir un sistema de circuito de lógica de propósito especial, por ejemplo, una FPGA (disposición de puerta programable de campo) o ASIC (circuito integrado específico de aplicación). El aparato también puede incluir, además de hardware, código que crea un ambiente de ejecución para el programa de computadora en cuestión, por ejemplo, el código que constituye firmware de procesador, una pila de protocolo, un sistema de manejo de base de datos, un sistema operativo, un ambiente de tiempo de funcionamiento de plataforma cruzada, una máquina virtual, o una combinación de uno o más de ellos. El aparato y el ambiente de ejecución pueden realizar varias infraestructuras de modelo de cómputo diferentes, tales como servicios web, infraestructuras de cómputo distribuidas y de cómputo de red.

Un programa de computadora (también conocido como un programa, software, aplicación de software, escrito o código) puede escribirse en cualquier forma de lenguaje de programación, que incluye lenguajes recopilados o interpretados, lenguajes declarativos o de procedimiento, y puede desplegarse en cualquier forma, incluyendo como un programa independiente o como un módulo, componente, subrutina, objeto, o cualquier otra unidad adecuada para usarse en un ambiente de cómputo. Un programa de computadora puede, pero no necesita, corresponder a un archivo en un sistema de archivo. Un programa puede almacenarse en una porción de un archivo que retiene otros programas o datos (por ejemplo, uno o más escritos almacenados en un documento de de marcación), en un solo archivo dedicado al programa en cuestión, o en múltiples archivos coordinados (por ejemplo, archivos que almacenan uno o más módulos, sub-programas, o porciones de código). Un programa de computadora puede desplegarse para ejecutarse en una computadora o en múltiples computadoras que están localizadas en un sitio o distribuidas a través de múltiples sitios e interconectadas por una red de comunicación.

Los procedimientos y flujos de lógica descritos en esta especificación pueden realizarse por uno o más procesadores programables que ejecutan uno o más programas de computadora para realizar acciones al operar en datos de entrada y generar salida. Los procedimientos y flujos de lógica pueden realizarse también por, y un aparato también puede implementarse como, un sistema de circuitos de lógica de propósito especial, por ejemplo una FPGA (disposición de puerta programable de campo) o un ASIC (circuito integrado específico de aplicación).

Los procesadores adecuados para la ejecución de un programa de computadora incluyen, a manera de ejemplo, tanto microprocesadores de propósito general como especial, y cualquiera de uno o más procesadores de cualquier clase de computadora digital. Generalmente, un procesador recibirá instrucciones y datos de una memoria de sólo lectura o una memoria de acceso aleatorio o ambas. Los elementos esenciales de una computadora son un procesador para realizar acciones de acuerdo con instrucciones y uno o más dispositivos de memoria para almacenar instrucciones y datos. Generalmente, una computadora incluirá también, o estará operativamente acoplada para recibir datos desde o transferir datos hacia, o ambos, uno o más dispositivos de almacenamiento masivo para almacenar datos, por ejemplo, discos magnéticos, magneto-ópticos, o discos ópticos. Sin embargo, una computadora no necesita tener tales dispositivos. Además, una computadora puede incorporarse en otro dispositivo, por ejemplo, un teléfono móvil, un asistente digital personal (PDA), un reproductor de audio o video móvil, una consola de juegos, o un dispositivo de almacenamiento portátil (por ejemplo, una memoria de conductor común universal (USB)), por nombrar algunos. Los dispositivos adecuados para almacenar instrucciones de programa de computadora y datos incluyen todas las formas de memoria no volátil, medios y dispositivos de memoria, que incluyen a manera de ejemplo dispositivos de memoria semiconductores, por ejemplo, EPROM, EEPROM, y dispositivos de memoria flash; discos magnéticos, por ejemplo, discos duros internos o discos removióles; discos magneto-ópticos; y CD-ROM y discos DVD-ROM. El procesador y la memoria pueden ser suplementados por, o incorporados en, sistemas de circuitos de lógica de propósito especial.

Para proporcionar interacción con un usuario, las modalidades del tema descrito en esta especificación pueden ¡mplementarse en una computadora que tenga un dispositivo de presentación, por ejemplo, un CRT (tubo de rayos de cátodo) o monitor LCD (pantalla de cristal líquido), para presentar información al usuario y un teclado y dispositivo de señalamiento, por ejemplo, una ratón o una seguibola, por lo cual el usuario puede proporcionar entrada a la computadora. Pueden utilizarse otras clases de dispositivos para proporcionar interacción también con un usuario; por ejemplo, la retroalimentación proporcionada al usuario puede ser cualquier forma de retroalimentación sensorial, por ejemplo, retroalimentación visual, retroalimentación auditiva, o retroalimentación táctil; y la entrada del usuario puede recibirse en cualquier forma, incluyendo entrada acústica, de diálogo, o táctil. Además, una computadora puede interactuar con un usuario al enviar documentos a y recibir documentos de un dispositivo que se utiliza por el usuario; por ejemplo, al enviar páginas web a un navegador web en un dispositivo de cliente de usuario en respuesta a solicitudes recibidas del navegador web.

Aunque esta especificación contiene muchos detalles de implementación específicos, estos no deben interpretarse como limitaciones en el alcance de cualquiera de las invenciones o de lo que pueden reclamarse, sino que más bien como descripciones de características específicas para modalidades particulares de invenciones particulares. Ciertas características que se describen en esta especificación en el contexto de modalidades separadas también pueden implementarse en combinación en una modalidad individual. De forma inversa, varias características que se describen en el contexto de una sola modalidad también pueden implementarse en múltiples modalidades separadamente o en cualquier sub-combinación adecuada. Además, aunque pueden describirse características anteriormente como actuando en ciertas combinaciones e incluso reclamadas inicialmente como tales, una o más características de una combinación reclamada en algunos casos pueden ejercerse de la combinación, y la combinación reclamada puede dirigirse a una sub-combinación o variación de una sub-combinación.

Similarmente, aunque las operaciones se ilustran en los dibujos en un orden particular, esto no debe entenderse como requiriendo que tales operaciones se realicen en el orden particular mostrado o en orden secuencial, o que todas las operaciones ilustradas se realicen, para lograr resultados deseables. En ciertas circunstancias, el procesamiento multitarea y paralelo puede ser ventajoso. Además, la separación de varios componentes de sistema en las modalidades descritas anteriormente no debe interpretarse como requiriendo tal separación en todas las modalidades, y se debe entender que los componentes y sistemas de programa descritos pueden generalmente integrarse juntos en un solo producto de software o empacarse en múltiples productos de software.

De esa forma, han sido descritas modalidades particulares del tema. Otras modalidades están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones. En algunos casos, las acciones mencionadas en las reivindicaciones pueden realizarse en un orden diferente e incluso lograr resultados deseables. Además, los procedimientos ilustrados en las figuras anexas no necesariamente requieren el orden particular mostrado, u orden secuencial, para lograr resultados deseables. En ciertas implementaciones, puede ser útil el procesamiento de tareas múltiples y paralelo.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Un método realizado por un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo, el sensor comprende líneas de trazo dispuestas en filas y columnas con una configuración de matriz, el método comprende: conducir un primer escaneo que incluye escanear las columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento, en donde el patrón de entrelazamiento incluye un marco, en donde el marco comprende n número de sub-marcos, en donde n es un entero, utilizar información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en una capacitancia desde una pila a una columna; utilizar una la detección de las áreas del sensor que experimentaron el cambio en la capacitancia para informar la selección de un subgrupo de columnas con lo cual se enfoca un segundo escaneo subsecuente; y escanear de un subgrupo de columnas seleccionadas para el segundo escaneo y subsecuente, en donde el primer escaneo está asociado con una primera medida, en donde el segundo escaneo está asociado con una segunda medida, en donde el escaneo del subgrupo de columnas comprende: determinar un nivel de señal objetivo y un nivel de ruido para el segundo escaneo; determinar una relación de señal a ruido objetivo; y determinar un periodo de integración para lograr la relación de señal a ruido objetivo al utilizar una función que es un promedio de la segunda medida y la primera medida.

2.- El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el primer escaneo comprende: determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el primer escaneo; y determinar una relación de señal a ruido objetivo basándose en el nivel de señal y el nivel de ruido determinados para el primer escaneo.

3.- El método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el método además comprende: recibir señales para el primer y segundo escaneos; y determinar una señal con una relación de señal a ruido que es mayor que las relaciones de señal a ruido asociadas con el primer o segundo escaneos al promediar las señales que se reciben para el primer y segundo escaneos.

4. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el marco está configurado para ser de aproximadamente 30 Hz y los sub-marcos para ser de aproximadamente 120 Hz, en donde el patrón de entrelazamiento comprende 16 columnas por marco y 4 columnas por sub-marco, en donde una latencia del sensor es de aproximadamente 120 Hz, y en donde la capacitancia de fila a la columna comprende una capacitancia complementaria.

5. - Un método realizado por un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo, el sensor comprende líneas de trazo dispuestas en filas y columnas con una configuración de matriz, las columnas estando dispuestas como n grupos de columnas, en donde n es un entero, el método comprende: conducir secuencialmente un primer escaneo de cada uno de los n grupos de columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento; utilizar la información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en una capacitancia complementaria, la capacitancia complementaria comprende una capacitancia de una fila a una columna; utilizar la detección de las áreas del sensor que experimentaron el cambio en la capacitancia para informar la selección de un subgrupo de cada uno de los n grupos de columnas con los cuales se enfoca un segundo escaneo y subsecuente por consiguiente; y escanear el subgrupo de cada uno de los n grupos de columnas seleccionado para el segundo escaneo y subsecuente, en donde el primer escaneo está asociado con una primera medida, en donde el segundo escaneo está asociado con una segunda medida, en donde el escaneo de cada subgrupo de los n grupos de columnas comprende: determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el segundo escaneo; determinar una relación de señal a ruido objetivo; y determinar un periodo de integración para lograr la relación de señal a objetivo al utilizar una función que es un promedio de la segunda medida y la primera medida, y en donde, para cada grupo de columnas y subgrupos correspondientes de columnas en los n grupos de columnas, el primer escaneo y el segundo escaneo se conducen antes de comenzar el escaneo en un grupo subsecuente de columnas y subgrupos correspondientes de columnas.

6.- El método de acuerdo con la reivindicación 5, para cada subgrupo de los n grupos de columnas, el método además comprende: escanear el subgrupo de columnas en el período de integración, obtener la segunda medida relacionada con señales recibidas del escaneo del subgrupo de columnas, en donde la segunda medida está relacionada con una segunda relación de señal a ruido derivada de medida; determinar si el subgrupo de columnas está configurado para tener al menos una relación de señal a ruido mínima; determinar, con base en la segunda r elación de señal a ruido derivada de medida, si la segunda relación de señal a ruido derivada de medida es menor que la relación de señal a ruido mínima para el subgrupo de columnas; y al terminar que la segunda relación de señal a ruido derivada de medida es menor que la relación de señal a ruido mínima para el subgrupo de columnas, realizar otro escaneo del subgrupo de columnas; obtener otra medida relacionada con señales recibidas del otro escaneo del subgrupo de columnas, y promediar la medida y la otra medida del subgrupo de columnas para producir una medida combinada que tiene una propiedad en donde una relación de señal a ruido relacionada con la medida recombinada es superior a la relación de señal a ruido relacionada con cualquiera de las medidas del subgrupo de columnas.

7.- Un método realizado por un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo, el sensor está localizado en un sistema que comprende una pantalla de cristal líquido, el método comprende: determinar una frecuencia de ruido en el sensor táctil capacitivo; identificar que la frecuencia de ruido es una función de una frecuencia de la pantalla de cristal líquido; y determinar una frecuencia de excitación para el sensor como una función de la frecuencia de . ruido determinada, en donde el determinar la frecuencia de excitación comprende: seleccionar una frecuencia de excitación inicial para el sensor; y calcular una correlación cruzada entre la frecuencia de ruido y la frecuencia de excitación inicial en un periodo de integración, en donde el cálculo de la correlación cruzada se puede presentar en una forma de onda similar a sincronización con al menos un pico y al dos nulos; y seleccionar la frecuencia de excitación para el sensor al seleccionar una frecuencia en uno de los nulos y en la forma de onda similar a sincronización y asignar la frecuencia de excitación determinada para ser una misma frecuencia que la frecuencia en el nulo .seleccionado.

8. - El método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la frecuencia de ruido está dentro de un rango de aproximadamente 30 kHz a aproximadamente 135 kHz, el sensor táctil capacitivo comprende un voltaje de transmisión máximo de aproximadamente 200V, y el sensor táctil capacitivo está configurado para proporcionar una corriente para desplazarse a través de un usuario que está en un orden de aproximadamente decenas de microamperios.

9. - El método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el sensor táctil capacitivo comprende un interfase de extremo frontal, el método además comprende desmodular una forma de onda en una salida de la interfase de extremo frontal del sensor táctil capacitivo, en donde la forma de onda c omprende la correlación cruzada de la frecuencia de ruido contra la frecuencia de excitación inicial.

10. - El método de acuerdo con la reivindicación 7, que además comprende: medir un nivel de ruido en el sensor; y establecer un umbral inicial para detectar un tacto de un usuario del sensor basándose en el nivel de ruido medido.

11. - El método de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende: medir continuamente el nivel de ruido en el sensor; y 5 ajustar continuamente un umbral para detectar el tacto del usuario del sensor basándose en el nivel de ruido medido continuamente.

12. - El método de acuerdo con la reivindicación 7, que además comprende determinar una pluralidad de formas de onda de 10 excitación o rtogonal para el sensor, en donde al menos una d e las formas de onda de excitación ortogonal comprende la frecuencia de excitación seleccionada, en donde el sensor está configurado para la transmisión simultánea de la pluralidad de formas de onda de excitación 15 ortogonal, y en donde la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal son todas ortogonales a la frecuencia de ruido determinada.

13. - Un método realizado por un aparato de procesamiento de 20 datos asociado con un sensor táctil capacitivo que comprende filas y columnas de líneas de trazo dispuestas en una configuración de matriz, el sensor está localizado en un sistema que comprende una pantalla de cristal líquido, el método comprende: identificar una frecuencia de ruido; '25 generar una forma de onda de excitación para transmitir a través de al menos una de las líneas de trazo en el sensor, en donde la forma de onda de excitación se genera para que la forma de onda de excitación sea ortogonal a la frecuencia de ruido identificada, en donde la forma de onda de excitación se genera para que el ruido a la frecuencia de ruido identificada se rechace en la forma de onda de excitación, la generación de la forma de onda de excitación comprende: en un dominio de frecuencia, especificar una forma de onda de excitación inicial; y convertir la forma de onda de excitación inicial del dominio de frecuencia en la forma de onda de excitación en un dominio de tiempo al utilizar una transformación de Fourier en la convención; y transmitir la forma de onda de excitación a través de al menos una de las líneas de trazo.

14.- El método de acuerdo con la reivindicación 13, que además comprende: médir un nivel de ruido en el sensor; y establecer un umbral inicial para detectar un tacto de un usuario del sensor basándose en el nivel de ruido medido.

15.- El método de acuerdo con la reivindicación 14, que además comprende: medir continuamente el nivel de ruido en el sensor; y ajustar continuamente un umbral para detectar el tacto del usuario del sensor basándose en el nivel de ruido continuamente medido.

16. - El método de acuerdo con la reivindicación 13, que además comprende determinar una pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal para el sensor, en donde el sensor está configurado para la transmisión simultánea de la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal, y en donde la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal son todas ortogonales a la frecuencia de ruido identificada.

17. - Un método realizado por un aparato de procesamiento de datos asociado con un sensor táctil capacitivo que comprende filas y columnas de líneas de trazo dispuestas en una configuración de matriz, el sensor está localizado en un sistema que comprende una pantalla de cristal líquido, el método comprende: identificar una frecuencia de ruido; generar una forma de onda de excitación para transmitir a través de al menos una de las líneas de trazo en el sensor, en donde la forma de onda de excitación se genera para que la forma de onda de excitación sea ortogonal a la frecuencia de ruido identificada, en donde la forma de onda de excitación se genera para que el ruido a la frecuencia de ruido identificada se rechace en la forma de onda de excitación, la generación de la forma de onda de excitación comprende: seleccionar una forma de onda de excitación inicial; seleccionar un algoritmo correspondiente a un filtro de respuesta de impulso finito; y generar la forma de onda de excitación al aplicar el algoritmo correspondiente al filtro de respuesta de impulso finito a la forma de onda de excitación inicial; y transmitir la forma de onda de excitación a través de al menos una de las líneas de trazo.

18. - El método de acuerdo con la reivindicación 17, que además comprende: medir un nivel de ruido en el sensor; y establecer un umbral inicial para detectar un tacto de un usuario del sensor basándose en el nivel de ruido medido.

19. - El método de acuerdo con la reivindicación 18, que además comprende: medir continuamente el nivel de ruido en el sensor; y ajustar continuamente un umbral para detectar el tacto del usuario del sensor basándose en el nivel de ruido continuamente medido.

20. - El método de acuerdo con la reivindicación 17, que además comprende determinar una pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal para el sensor, en donde el sensor está configurado para la transmisión simultánea de la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal, y en donde la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal son todas ortogonales a la frecuencia de ruido identificada.

21.- Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos; y un sensor táctil capacitivo configurado para interactuar con el aparato de procesamiento de datos, el sensor comprende líneas de trazo dispuestas en filas y columnas con una configuración de matriz, y el sistema está configurado para: conducir un primer escaneo con el sensor que incluye escanear las columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento, en donde el patrón de entrelazamiento incluye un marco, en el marco comprende n número de sub-marcos, en donde n es un entero; utilizar la información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en una capacitancia dése una fila a una columna; utilizar la detección de las áreas del sensor que experimentaron el cambio en la capacitancia para informar la selección de un subgrupo de columnas con las cuales se enfoca un segundo escaneo y subsecuente; y escanear el subgrupo de columnas seleccionadas del segundo escaneo y subsecuente, en donde cuando el escaneo del subgrupo de columnas, el sistema está configurado para: determinar un nivel de señal y un n ivel de ruido para el segundo escaneo; y determinar una relación de señal a ruido basándose en el nivel de señal y el nivel de ruido determinados para el segundo escaneo y que se relaciona con las áreas del sensor que tuvieron el cambio en capacitancia.

22.- El sistema de acuerdo con la reivindicación 21, en donde el sistema está configurado para conducir el primer escaneo al: determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el primer escaneo; y determinar una relación de señal a ruido en el nivel de señal y el nivel de ruido determinado para el primer escaneo.

23. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 22, el sistema además está configurado para: recibir señales para el primer y segundo escaneos; y determinar una relación de señal a ruido combinada que es mayor a las relaciones de señal a ruido asociadas cuando el primer o segundo escaneos al promediar las señales que se recibieron para el primer y segundo escaneos.

24. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 21, en donde n es igual a 4, en donde el marco está configurado para ser de aproximadamente 30 Hz y los sub-marcos para ser de aproximadamente 120 Hz, en donde el patrón de entrelazamiento comprende 16 columnas por marco y 4 columnas por sub-marco, en donde una latencia del sensor es de aproximadamente 120 Hz, y en donde la capacitancia de fila a columna comprende una capacitancia complementaria.

25.- Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos; y un sensor táctil capacitivo que está configurado para interactuar con el aparato de procesamiento de datos, el sensor comprende líneas de trazo dispuestas de filas y columnas con una configuración de matriz, las columnas están dispuestas como n grupos de columnas, en donde n es un entero, el sistema está configurado para conducir secuencialmente un primer escaneo de cada uno de los n grupos de columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento; utilizar información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en una capacitancia complementaria, la capacitancia complementaria comprende una capacitancia de una fila a una columna; utilizar la detección de las áreas del sensor que experimentaron el cambio en la capacitancia para informar la selección de un subgrupo de cada uno de los n grupos de columnas con los cuales se enfoca un segundo escaneo y subsecuente por consiguiente; y escanear el subgrupo de cada uno de los n grupos de columnas seleccionados del segundo escaneo y subsecuente, en donde el primer escaneo está asociado con la primera medida, en donde el segundo escaneo está asociado con una segunda medida, en donde el sistema está configurado para escanear cada subgrupo de los n grupos de columnas al: determinar un nivel de señal objetivo y un nivel de ruido para el segundo escaneo; determinar una relación de señal a ruido objetivo; y determinar un periodo de integración para lograr la señal objetivo para lograr la relación de señal a ruido objetivo al utilizar una función que es un promedio de la segunda medida y la primera medida, y en donde, para cada grupo de columnas y subgrupos correspondientes de columnas en los n grupos de columnas, el sistema está configurado para que el primer escaneo y el segundo escaneo se conduzcan antes de comenzar el escaneo en un grupo subsecuente de columnas y subgrupos correspondientes de columnas.

26.- El sistema de acuerdo con la reivindicación 25, en donde cada subgrupo de los n grupos de columnas, el sistema está configurado para: escanear el subgrupo de columnas en el periodo de integración; obtener la segunda medida relacionada con señales recibidas del escaneo del subgrupo de columnas, en donde la segunda medida está relacionada con una segunda relación de señal a ruido derivada de medida; determinar si el subgrupo de columnas está configurado para tener al menos una relación de señal a ruido mínima; determinar, con base en la segunda r elación de s eñal a ruido derivada de medida, si la segunda relación de señal a ruido derivada de medida es menor que la relación de señal a ruido mínima para el subgrupo de columnas; y al determinar que la segunda relación de señal a ruido derivada de medida es menor que la relación de señal a ruido mínima para el subgrupo de columnas, realizar otro escaneo del subgrupo de columnas; obtener otra medida relacionada con señales recibidas del otro escaneo del subgrupo de columnas, y promediar la medida y la otra medida del subgrupo de columnas para producir una medida combinada que tiene una propiedad en donde una relación de señal a ruido relacionada con la medida combinada es mayor que la relación de señal a ruido relacionada con cualquiera de las medidas del subgrupo de columnas.

27.- Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos, un sensor táctil capacitivo configurado para interactuar con el aparato de procesamiento de datos; y una pantalla de cristal líquido, el sistema está configurado para: determinar una frecuencia de ruido en el sensor táctil capacitivo; identificar que la frecuencia de ruido es una función de una frecuencia de la pantalla de cristal líquido; y determinar una frecuencia de excitación para el sensor como una función de la frecuencia de ruido determinada, en donde cuando se determina la frecuencia de excitación el sistema además está configurado para: seleccionar una frecuencia de excitación inicial para el sensor; calcular una correlación cruzada entre la frecuencia de ruido y la frecuencia de excitación inicial durante un período de integración, en donde el cálculo de la correlación cruzada se puede presentar en una forma de onda similar a la sincronización con al menos un pico y al menos dos nulos; y seleccionar la frecuencia de excitación para el sensor al seleccionar una frecuencia en uno de los nulos en la forma de onda similar a sincronización y asignar la frecuencia de simulación determinada para ser una misma frecuencia como la frecuencia en el nulo seleccionado.

28.- El sistema de acuerdo con la reivindicación 27, en donde la frecuencia de ruido está dentro de un rango de aproximadamente 30 kHz a aproximadamente 135 kHz, el sensor táctil capacitivo comprende un voltaje de transmisión máximo de aproximadamente 200V, y el sensor táctil capacitivo está configurado para proporcionar una corriente para desplazarse a través de un usuario que está en un orden de aproximadamente decenas de microamperios.

29.- El sistema de acuerdo con la reivindicación 27, en donde el sensor táctil capacitivo comprende una interfase de extrerno frontal, el sistema está configurado para desmodular una forma de onda a una salida de la interfase de extremo frontal del sensor táctil capacitivo, en donde la forma de onda comprende la correlación cruzada de la frecuencia de ruido contra la frecuencia de excitación inicial.

30 - El sistema de acuerdo con la reivindicación 27, el sistema está configurado para: medir un nivel de ruido en el sensor; y establecer un umbral inicial para detectar un tacto de un usuario del sensor basándose en el nivel de ruido medido.

31. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 30, el sistema está configurado para: medir continuamente el nivel de ruido en el sensor; y ajustar continuamente un umbral para detectar el tacto del usuario del sensor basándose en el nivel de ruido continuamente medido.

32. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 27, el sistema está c onfigurado para determinar una pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal para el sensor, en donde al menos una de las formas de excitación ortogonal comprende la frecuencia de excitación seleccionada, en donde el sensor está configurado para la transmisión simultánea de la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal, y en donde la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal son todas ortogonales a la frecuencia de ruido determinada.

33.- Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos; un sensor táctil capacitivo para interactuar con el aparato de procesamiento de datos, el sensor táctil capacitivo comprende filas y columnas de líneas de trazo dispuestas en una configuración de matriz; y una pantalla de cristal líquido, el sistema está configurado para: identificar una frecuencia de ruido; generar una forma de onda de excitación para transmitir a través de al menos una de las líneas de trazo en el sensor, en donde la forma de onda de excitación se genera para que la forma de onda de excitación sea ortogonal a la frecuencia de ruido identificada, en donde la forma de onda de excitación se genera para que el ruido a la frecuencia de ruido identificada se rechace en la forma de onda de excitación, el sistema está configurado para generar la forma de onda de excitación al: en un dominio de frecuencia, especificar una forma de onda de excitación inicial; y convertir la forma de onda de excitación inicial del dominio de frecuencia en la forma de onda de excitación en un dominio de tiempo al utilizar una transformación de Fourier en la convención; y transmitir la forma de onda de excitación generada a través de al menos una de las líneas de trazo.

34. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 33, el sistema está configurado para: medir un nivel de ruido en el sensor; y establecer un umbral inicial para detectar un tacto de un usuario del sensor basándose en el nivel de ruido medido.

35. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 34, el sistema está configurado para: medir continuamente el nivel de ruido en el sensor; y ajustar continuamente un umbral para detectar el tacto del usuario del sensor basándose en el nivel de ruido continuamente medido.

36. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 33, el sistema está c onfigurado para determinar una pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal para el sensor, en donde el sensor está configurado para la transmisión simultánea de la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal, y en donde la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal son todas ortogonales a la frecuencia de ruido identificada.

37. - Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos; un sensor táctil capacitivo para interactuar con el aparato de procesamiento de datos, el sensor táctil capacitivo comprende filas y columnas de líneas de trazo dispuestas en una configuración de matriz; y una pantalla de cristal líquido, el sistema está configurado para: identificar una frecuencia de ruido; generar una forma de onda de excitación para transmitir a través de al menos una de las líneas de trazo en el sensor, en donde la forma de onda de excitación se genera para que la forma de onda de excitación sea ortogonal a la frecuencia de ruido identificada, en donde la forma de onda de excitación se genera para que el ruido en la frecuencia de ruido identificada se rechace en la forma de onda de excitación, el sistema está configurado para generar la forma de onda de excitación al: seleccionar una forma de onda de excitación inicial; seleccionar un algoritmo correspondiente a un filtro de respuesta de impulso finito; y generar la forma de onda de excitación al aplicar el algoritmo correspondiente al filtro de respuesta de impulso infinito para la forma de onda de excitación inicial; y transmitir la forma de onda de excitación generada a través de al menos una de las líneas de trazo.

38.- El sistema de acuerdo con la reivindicación 37, el sistema está configurado para: medir un nivel de ruido en el sensor; y establecer un umbral inicial para detectar un tacto de un usuario en el sensor basándose en el nivel de ruido medido.

39. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 38, el sistema está configurado para: medir continuamente el nivel de ruido en el sensor; y ajustar continuamente un umbral para detectar el tacto del usuario del sensor basándose en el nivel de ruido continuamente medido.

40. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 37, en donde el sensor además está configurado para determinar una pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal para el sensor, en donde el sensor está configurado para la transmisión simultánea de la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal, y en donde la pluralidad de formas de onda de excitación ortogonal son todas ortogonales a la frecuencia de ruido identificada.

41. - Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos; y un sensor táctil capacitivo configurado para interactuar con el aparato de procesamiento de datos, el sensor c omprende líneas de trazo dispuestas en filas y columnas con una configuración de matriz; y medios para conducir un primer escaneo con el sensor que incluye escanear las columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento, en donde el patrón de entrelazamiento incluye un marco, en donde el marco comprende n número de sub- marcos, en donde n es un entero; medios para utilizar la información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en una capacitancia desde una fila a una columna; medios para utilizar la detección de las áreas del sensor que experimentaron el cambio en la capacitancia para informar la selección de un subgrupo de columnas con el cual se enfoca un segundo escaneo y subsecuente; y medios para escanear el subgrupo de columnas seleccionadas para el segundo escaneo y subsecuente, y para escanear el subgrupo de columnas, el sistema incluye: medios para determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el segundo escaneo; y medios para determinar una relación de señal a ruido basada en el nivel de señal y el nivel de ruido determinado para el segundo escaneo y relacionado con las áreas del sensor que han cambiado en capacitancia.

42.- Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos; y un sensor táctil capacitivo que está configurado para interactuar con el aparato de procesamiento de datos, el sensor comprende líneas de trazo dispuestas en filas y columnas con una configuración de matriz, las columnas están dispuestas como n grupos de columnas, en donde n es un entero; medios para conducir secuencialmente un primer escaneo de cada uno de los n grupos de columnas del sensor táctil capacitivo en un patrón de entrelazamiento; medios para utilizar la información generada como una consecuencia del primer escaneo para identificar áreas del sensor que experimentaron un cambio en una capacitancia complementaria, la capacitancia complementaria comprende una capacitancia desde una fila a una columna; medios para utilizar la detección de las áreas del sensor que experimentaron el cambio en la capacitancia para informar la selección de un subgrupo de cada uno de los n grupos de columnas con los cuales enfocaron un segundo escaneo y subsecuente por consiguiente; y medios para escanear el subgrupo de cada uno de los n grupos de columnas seleccionados para el segundo escaneo y subsecuente, en donde el sistema está configurado para escanear cada uno del subgrupo de los n grupos de columnas al: determinar un nivel de señal y un nivel de ruido para el segundo escaneo; y determinar un periodo de integración para lograr la relación de señalar a ruido objetivo, cuando la segunda medida se promedia con la primera medida, y en donde, para cada grupo de columnas y subgrupos correspondientes de columnas en los n grupos de columnas, el sistema está configurado para que el primer escaneo y el segundo escaneo se conduzcan antes de comenzar el escaneo en un grupo subsecuente de columnas y subgrupos correspondientes de columnas.

43.- Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos; un sensor táctil capacitivo configurado para interactuar con el aparato de procesamiento de datos; y una pantalla de cristal líquido, medios para determinar una frecuencia de ruido en el sensor táctil capacitivo; medios para identificar que la frecuencia de ruido es una función de una frecuencia de la pantalla de cristal líquido; y medios para determinar una frecuencia de excitación para el sensor como una función de la frecuencia de ruido determinada, en donde para determinar la frecuencia de excitación del sistema incluye: medios para seleccionar una frecuencia de excitación inicial para el sensor. medios para calcular una correlación cruzada entre la frecuencia de ruido y la frecuencia de excitación inicial durante un periodo de integración, en donde el cálculo de la correlación cruzada se puede presentar en una forma de onda similar a sincronización con al menos un pico y al menos dos nulos; y medios para seleccionar la frecuencia de excitación para el sensor al seleccionar una frecuencia en uno de los nulos en la forma de onda similar a sincronización y asignar la frecuencia de excitación determinada para ser una misma frecuencia como la frecuencia en el nulo seleccionado.

44.- Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos; un sensor táctil capacitivo para interactuar con el aparato de procesamiento de datos, el sensor táctil capacitivo comprende filas y columnas de líneas de trazo dispuestas en una configuración de matriz; y una pantalla de cristal líquido; medios para identificar una frecuencia de ruido; medios para generar una forma de onda de excitación para transmitir a través de al menos una de las líneas de trazo en el sensor, en donde la forma de onda de excitación se genera para que la forma de onda de excitación sea ortogonal a la frecuencia de ruido identificada, en donde la forma de onda de excitación se genera para el ruido a la frecuencia de ruido identificada se rechace en la forma de onda de excitación, el sistema está c onfigurado para generar la forma de onda de excitación al menos al: en un dominio de frecuencia, especificar una forma de onda de excitación inicial; y convertir la forma de onda de excitación inicial de un dominio de frecuencia en la forma de onda de excitación en un dominio de tiempo al utilizar una transformación de Fourier en la conversión; y medios para transmitir la forma de onda de excitación generada a través de al menos una de las líneas de trazo.

45.- Un sistema que comprende: un aparato de procesamiento de datos; un sensor táctil capacitivo para interactuar con el aparato de procesamiento de datos, el sensor táctil capacitivo comprende filas y columnas de líneas de trazo dispuestas en una configuración de matriz; y una pantalla de cristal líquido, - medios para identificar una frecuencia de ruido; medios para generar una forma de onda de excitación para transmitir a través de al menos una de las líneas de trazo en el sensor, en donde la forma de onda de excitación se genera para que la forma de onda de excitación sea ortogonal a la frecuencia de ruido identificada, en donde la forma de onda de excitación se genera para que el ruido a la frecuencia de ruido identificada se rechace en la forma de onda de excitación, el sistema está configurado para generar la forma de onda de excitación al: seleccionar una forma de onda de excitación inicial; seleccionar un algoritmo correspondiente a un filtro de respuesta de impulso finito; y generar la forma de onda de excitación al aplicar el algoritmo correspondiente al filtro de respuesta de impulso finito a la forma de onda de excitación inicial; y medios para transmitir la forma de onda de excitación generada a través de al menos una de las líneas de trazo.