經(jīng)由觸摸緩沖器的輸入裝置噪聲消減的系統(tǒng)和方法
【專利說明】經(jīng)由觸摸緩沖器的輸入裝置噪聲消減的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年3月15日提交的美國臨時專利申請N0.61/787，504和2013年5月24日提交的美國非臨時專利申請N0.13/901,933的優(yōu)先權(quán)，這兩個申請的整個內(nèi)容通過引用被結(jié)合到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明一般涉及電子裝置，并且更確切地說，涉及傳感器裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]包含接近傳感器裝置(通常也稱為觸摸板、位置感測裝置或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置被廣泛用在各種各樣的電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包含經(jīng)常由表面定界的感測區(qū)域，其中接近傳感器裝置確定一個或多個輸入對象的存在、定位和/或移動。接近傳感器裝置可用于提供電子系統(tǒng)的接口。例如，接近傳感器裝置經(jīng)常被用作較大計算系統(tǒng)的輸入裝置(諸如集成在筆記本或臺式計算機中的或在其外圍的不透明觸摸板)。
[0005]在噪聲條件下正確操作輸入裝置是符合需要的。為了這么做，經(jīng)常采用噪聲消減方法。然而，當(dāng)前已知的噪聲消減技術(shù)在許多方面都不符合需要。因此，繼續(xù)存在對于改進輸入裝置中噪聲消減的系統(tǒng)和方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]按照一個實施例用于輸入裝置的處理系統(tǒng)包含傳感器模塊和噪聲消減模塊。傳感器模塊包括傳感器電路，其配置成用發(fā)射器信號驅(qū)動多個發(fā)射器電極，并用多個接收器電極接收包括對應(yīng)于發(fā)射器信號的效應(yīng)的結(jié)果信號。噪聲消減模塊配置成基于結(jié)果信號確定輸入裝置的感測區(qū)域中的輸入對象的位置信息，并報告該位置信息。其中所述噪聲消減模塊包括配置成存儲對應(yīng)于輸入對象的多個輸入對象狀態(tài)的觸摸緩沖器，并且其中所述噪聲消減模塊配置成在處于高噪聲模式時基于存儲在所述觸摸緩沖器中的所述多個輸入對象狀態(tài)來限制位置信息的報告。
[0007]按照一個實施例用于輸入裝置的方法包括:使用多個發(fā)射器電極發(fā)射多個發(fā)射器信號；用多個接收器電極接收包括對應(yīng)于所述發(fā)射器信號的效應(yīng)的結(jié)果信號；基于所述結(jié)果信號確定所述輸入裝置的感測區(qū)域中的輸入對象的位置信息；報告所述位置信息；以及當(dāng)處于高噪聲模式時，基于觸摸緩沖器限制輸入對象的位置信息的報告，其中所述觸摸緩沖器配置成存儲對應(yīng)于輸入對象的多個輸入對象狀態(tài)。
[0008]按照一個實施例的傳感器裝置包括:多個發(fā)射器電極；多個接收器電極；以及處理系統(tǒng)，以通信方式耦合到多個發(fā)射器電極和多個接收器電極。處理系統(tǒng)配置成使用多個發(fā)射器電極發(fā)射多個發(fā)射器信號；用所述多個接收器電極接收包括對應(yīng)于所述發(fā)射器信號的效應(yīng)的結(jié)果信號；基于所述結(jié)果信號確定輸入對象的位置信息；報告位置信息；以及當(dāng)處于高噪聲模式時，基于觸摸緩沖器來限制輸入對象的位置信息的報告，其中所述觸摸緩沖器配置成存儲對應(yīng)于輸入對象的多個輸入對象狀態(tài)。
【附圖說明】
[0009]本發(fā)明在下文將結(jié)合附圖進行描述，附圖中相似的標(biāo)示指代相似的要素，并且:
[0010]圖1是按照本發(fā)明實施例包含輸入裝置的示例系統(tǒng)的框圖；
[0011]圖2是描繪示例電極圖案的概念框圖；
[0012]圖3是按照一個實施例描繪示例處理系統(tǒng)的概念框圖；以及
[0013]圖4是按照一個實施例的觸摸緩沖器的概念圖解。
【具體實施方式】
[0014]如下【具體實施方式】呈現(xiàn)了若干示例實施例，并且不打算限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使用。更進一步說，不打算受在前述技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或如下【具體實施方式】中所呈現(xiàn)的任何明示或暗示的理論的限定。
[0015]本發(fā)明的各種實施例提供了促進改進的可用性的輸入裝置和方法。圖1是按照本發(fā)明實施例的示例輸入裝置100的框圖。輸入裝置100可配置成向電子系統(tǒng)(未示出)提供輸入。在此文檔中所使用的術(shù)語“電子系統(tǒng)”(或“電子裝置”)廣義上是指能夠以電子方式處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制示例包含所有尺寸和形狀的個人計算機，諸如臺式計算機、膝上型計算機、上網(wǎng)本計算機、平板電腦、萬維網(wǎng)瀏覽器、電子書閱讀器和個人數(shù)字助理(PDA)。附加示例電子系統(tǒng)包含復(fù)合輸入裝置，諸如包含輸入裝置100和單獨游戲桿或鍵開關(guān)的物理鍵盤。另外的示例電子系統(tǒng)包含外圍裝置，諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包含遙控器和鼠標(biāo))和數(shù)據(jù)輸出裝置(包含顯示屏和打印機)。其它示例包含遠程終端、信息亭和視頻游戲機(例如視頻游戲控制臺、便攜式游戲裝置等等)。其它示例包含通信裝置(包含蜂窩電話，諸如智能電話)和媒體裝置(包含記錄器、編輯器和播放器，諸如電視、機頂盒、音樂播放器、數(shù)字相框和數(shù)字相機)。此外，電子系統(tǒng)可以是輸入裝置的主機或從機。
[0016]輸入裝置100可實現(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分，或者可與電子系統(tǒng)物理分開。視情況而定，輸入裝置100可使用如下中的任一項或多項與電子系統(tǒng)的各部分通信:總線、網(wǎng)絡(luò)和其它有線或無線互連。示例包含12(:、3?1、？3/2、通用串行總線(USB)、藍牙、RF和IRDA。
[0017]在圖1中，輸入裝置100顯示為接近傳感器裝置(也經(jīng)常被稱為“觸摸板”或“觸摸傳感器裝置”)，其配置成感測由一個或多個輸入對象140在感測區(qū)域120中提供的輸入。示例輸入對象包含手指和觸控筆，如圖1所示。
[0018]感測區(qū)域120涵蓋輸入裝置100上面、周圍、之中和/或附近的任何空間，在其中輸入裝置100能夠檢測到用戶輸入(例如，由一個或多個輸入對象140提供的用戶輸入)。具體感測區(qū)域的尺寸、形狀和定位可以在各個實施例之間變化很大。在一些實施例中，感測區(qū)域120沿一個或多個方向從輸入裝置100的表面延伸到空間中，直到信噪比阻止了足夠準(zhǔn)確的對象檢測。在各種實施例中，這個感測區(qū)域120沿具體方向延伸的距離可大約小于一毫米、幾毫米、幾厘米或更大，并且可隨著使用的感測技術(shù)類型和預(yù)期的準(zhǔn)確度顯著變化。從而，一些實施例感測的輸入包括:與輸入裝置100的任何表面都沒有接觸、與輸入裝置100的輸入表面(例如觸摸表面)接觸、與和某一量的施加的力或壓力耦合的輸入裝置100的輸入表面接觸、和/或它們的組合。在各種實施例中，輸入表面可由傳感器電極駐留在內(nèi)的罩殼的表面、由施加在傳感器電極上的面板或任何罩殼等提供。在一些實施例中，感測區(qū)域120在被投影到輸入裝置100的輸入表面上時具有矩形形狀。
[0019]輸入裝置100可利用傳感器組件和傳感技術(shù)的任何組合來檢測感測區(qū)域120中的用戶輸入。輸入裝置100包括用于檢測用戶輸入的一個或多個感測元件。作為幾個非限制性示例，輸入裝置100可使用電容性、彈性、電阻性、電感性、磁性、聲學(xué)、超聲和/或光學(xué)技術(shù)。
[0020]一些實現(xiàn)配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維度空間的圖像。一些實現(xiàn)配置成沿具體軸或平面提供輸入的投影。
[0021]在輸入裝置100的一些電阻性實現(xiàn)中，柔韌且導(dǎo)電的第一層通過一個或多個隔片元件與導(dǎo)電的第二層分開。在操作期間，在這些層上產(chǎn)生了一個或多個電壓梯度。按壓柔韌第一層可使它足夠偏斜以在層間產(chǎn)生電接觸，導(dǎo)致反映層間(一個或多個)接觸點的電壓輸出。這些電壓輸出可用于確定位置信息。
[0022]在輸入裝置100的一些電感性實現(xiàn)中，一個或多個感測元件獲取由諧振線圈或線圈對感應(yīng)的環(huán)流。然后可使用電流的幅度、相位和頻率的某種組合來確定位置信息。
[0023]在輸入裝置100的一些電容性實現(xiàn)中，施加電壓或電流以產(chǎn)生電場。附近的輸入對象引起電場中的改變，并且在電容性耦合中產(chǎn)生可檢測的改變，這些改變可被檢測為電壓、電流等的改變。
[0024]—些電容性實現(xiàn)利用電容性感測元件的陣列或其它規(guī)則或不規(guī)則圖案以產(chǎn)生電場。在一些電容性實現(xiàn)中，單獨的感測元件可歐姆地短接在一起以形成更大的傳感器電極。一些電容性實現(xiàn)利用電阻片，其可以是基本上電阻均勻的。
[0025]—些電容性實現(xiàn)利用基于傳感器電極與輸入對象之間電容性耦合上改變的“自電容”(或“絕對電容”)感測方法。在各種實施例中，靠近傳感器電極的輸入對象更改靠近傳感器電極的電場，從而改變測量的電容性耦合。在一個實現(xiàn)中，絕對電容感測方法通過相對于參考電壓(例如系統(tǒng)地)調(diào)制傳感器電極并通過檢測傳感器電極與輸入對象之間的電容性耦合來操作。
[0026]一些電容性實現(xiàn)利用基于傳感器電極之間電容性耦合上改變的“互電容”(或“跨電容”)感測方法。在各種實施例中，靠近傳感器電極的輸入對象更改傳感器電極之間的電場，從而改變測量的電容性耦合。在一個實現(xiàn)中，跨容式感測方法通過檢測一個或多個發(fā)射器傳感器電極(也稱為“發(fā)射器電極”或“發(fā)射器”)與一個或多個接收器傳感器電極(也稱為“接收器電極”或“接收器”)之間的電容性耦合來操作。發(fā)射器傳感器電極可相對參考電壓(例如系統(tǒng)地)進行調(diào)制以發(fā)射發(fā)射器信號。接收器傳感器電極可相對參考電壓保持基本恒定，以便于接收結(jié)果信號。結(jié)果信號可包括對應(yīng)于一個或多個發(fā)射器信號和/或一個或多個環(huán)境干擾源(例如其它電磁信號)的(一個或多個)效應(yīng)。傳感器電極可以是專用發(fā)射器或接收器，或者可配置成既發(fā)射又接收。
[0027]圖2在概念上例證了配置成在感測區(qū)域中感測的電容性傳感器電極圖案200的示例集合。為了例證和描述的清晰起見，圖2示出了沿第一方向布置的延長