單個接收器超不活躍模式的制作方法
【專利摘要】輸入裝置，包括：多個傳感器電極，其配置成接收第一多個電容信號和第二多個電容信號；以及處理系統(tǒng)，其在操作上連接到多個傳感器電極并且配置成：通過從連接到多個傳感器電極的單個接收信道接收所述第一多個電容信號而操作于超不活躍模式中；執(zhí)行對所述第一多個電容信號的分析；以及基于所述分析，通過以下過程操作于有效模式中：采用感測信號的第一驅動方式來驅動多個發(fā)射器電極；以及從連接到多個傳感器電極的多個接收信道接收與第一驅動方式相關聯(lián)的第二多個電容信號。超不活躍模式比有效模式要求更少的功率。
【專利說明】
單個接收器超不活躍模式
技術領域
[0001]本發(fā)明大體涉及電子裝置。【背景技術】
[0002]包括接近傳感器裝置(通常又稱作觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置被廣泛用于各種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包括常常通過表面來區(qū)分的感測區(qū)，在其中，接近傳感器裝置確定一個或多個輸入物體的存在、位置和/或運動。接近傳感器裝置可被用來提供電子系統(tǒng)的接口。例如，接近傳感器裝置常常用作較大計算系統(tǒng)的輸入裝置(例如筆記本或臺式計算機中集成的或者作為其外設的不透明觸摸板)。接近傳感器裝置還常常被用于較小計算系統(tǒng)(例如蜂窩電話中集成的觸摸屏)中。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]大體上，在一方面中，本發(fā)明的實施例涉及一種輸入裝置。該輸入裝置包括:多個傳感器電極，其配置成接收第一多個電容信號和第二多個電容信號；以及處理系統(tǒng)，其可操作地連接到多個傳感器電極并且配置成:通過從連接到多個傳感器電極的單個接收信道接收第一多個電容信號來操作于超不活躍(superdoze)模式中；執(zhí)行第一多個電容信號的分析；以及基于所述分析，通過以下過程操作于有效狀態(tài)中:利用感測信號的第一驅動方式驅動多個發(fā)射器電極;并且從連接到多個傳感器電極的多個接收信道接收與第一驅動方式相關聯(lián)的第二多個電容信號，其中超不活躍模式比有效模式要求更少的功率。
[0004]大體上，在一方面中，本發(fā)明的實施例涉及一種用于操作包括多個傳感器電極的輸入裝置的方法。所述方法包括:通過在連接到多個傳感器電極的單個接收信道之上接收第一多個電容信號來操作于超不活躍模式中；執(zhí)行第一多個電容信號的分析；以及基于所述分析通過以下過程操作于有效模式中:利用感測信號的第一驅動方式驅動多個發(fā)射器電極;并且從連接到多個傳感器電極的多個接收信道接收與第一驅動方式相關聯(lián)的第二多個電容信號，其中超不活躍模式比有效模式要求更少的功率。
[0005]大體上，在一方面中，本發(fā)明的實施例涉及一種連接到多個傳感器電極的處理系統(tǒng)。所述處理系統(tǒng)包括:傳感器模塊，其配置成:通過從連接到多個傳感器電極的單個接收信道接收第一多個電容信號來操作于超不活躍模式中；并且基于分析通過以下過程而操作于有效模式中:利用感測信號的第一驅動方式驅動多個發(fā)射器電極;并且從連接到多個傳感器電極的多個接收信道接收與第一驅動方式相關聯(lián)的第二多個電容信號；以及確定模塊，其配置成基于第一多個電容信號執(zhí)行所述分析，其中所述分析確定輸入物體存在于多個電極的感測區(qū)內(nèi)，并且其中超不活躍模式比有效模式要求更少的功率。
[0006]本發(fā)明的其它方面將從以下描述及所附權利要求顯而易見。【附圖說明】
[0007]圖1示出依照一個或多個實施例的示意圖。
[0008]圖2A和2B示出依照一個或多個實施例的示意圖。
[0009]圖3示出依照一個或多個實施例的狀態(tài)圖。
[0010]圖4示出依照一個或多個實施例的流程圖。【具體實施方式】
[0011]以下詳細描述在本質上僅是示例性的并且不意圖限制本發(fā)明或者本發(fā)明的應用和用途。此外，不意圖受到之前的技術領域、【背景技術】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或者以下的【具體實施方式】中所呈現(xiàn)的任何明顯或隱含理論的界定。
[0012]在本發(fā)明的實施例的以下詳細描述中，闡述眾多具體細節(jié)以便提供對本發(fā)明的更透徹理解。然而，對于本領域普通技術人員將顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明。在其它實例中，未詳細描述公知特征以避免不必要地復雜化描述。[0〇13]貫穿本申請，可以將順序編號(例如第一、第二、第三等)用作針對元件(即本申請中的任何名詞)的形容詞。順序編號的使用不用于暗示或產(chǎn)生元件的任何特定排序，也不用于將任何元件限制為僅單個元件，除非明確地公開，諸如通過使用術語“之前”、“之后”、“單個”和其它這樣的術語。相反，順序編號的使用是對元件進行區(qū)分。作為示例，第一元件與第二元件不同，并且第一元件可以涵蓋多于一個元件并且在元件次序中處于第二元件之后 (或之前)。
[0014]本發(fā)明的各種實施例提供促進改進的可用性的輸入裝置和方法。
[0015]現(xiàn)在轉向附圖，圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性輸入裝置(100)的框圖。輸入裝置(1〇〇)可配置成向電子系統(tǒng)(未示出)提供輸入。如本文檔所使用的術語“電子系統(tǒng)”(或 “電子裝置”)廣義地表示能夠電子地處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制性示例包括所有尺寸和形狀的個人計算機，例如臺式計算機、膝上型計算機、上網(wǎng)本計算機、平板、 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)包括復合輸入裝置，例如包括輸入裝置(100)和獨立操縱桿或按鍵開關的物理鍵盤。其他示例電子系統(tǒng)包括諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包括遙控和鼠標)和數(shù)據(jù)輸出裝置(包括顯示屏幕和打印機)之類的外圍設備。其他示例包括遠程終端、信息亭和視頻游戲機(例如視頻游戲控制臺、便攜游戲裝置和類似物)。其他示例包括通信裝置(包括蜂窩電話、例如智能電話)和媒體裝置(包括記錄器、編輯器和播放器、例如電視機、機頂盒、音樂播放器、數(shù)碼相框和數(shù)碼相機)。另外，電子系統(tǒng)可能是輸入裝置的主機或從機。
[0016]輸入裝置(100)可以實現(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分，或者可以與電子系統(tǒng)在物理上分離。另外，輸入裝置(100)的部分可以實現(xiàn)為電子系統(tǒng)的部分。例如，全部或部分的確定模塊可以實現(xiàn)在電子系統(tǒng)的裝置驅動器中。適當?shù)?，輸入裝置(100)可使用下列的任一個或多個與電子系統(tǒng)的部分進行通信:總線、網(wǎng)絡和其他有線或無線互連。示例包括I2C、SP1、PS/ 2、通用串行總線(USB)、藍牙、RF和IRDA。
[0017]在圖1中，輸入裝置(100)示為接近傳感器裝置(又常常稱作“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物體(140)在感測區(qū)(120)中提供的輸入。示例輸入物體包括手指和觸控筆，如圖1所示。貫穿說明書，使用單數(shù)形式的輸入物體。盡管使用單數(shù)形式，在感測區(qū)(120)中存在多個輸入物體。另外，哪個特定輸入物體處于感測區(qū)中可以隨一個或多個手勢的進程而變更。例如，第一輸入物體可以處于感測區(qū)中以執(zhí)行第一手勢，隨后，第一輸入物體和第二輸入物體可以處于上表面感測區(qū)中，并且最后，第三輸入物體可以執(zhí)行第二手勢。為了避免不必要地復雜化描述，使用單數(shù)形式的輸入物體并且其指的是以上所有變形。
[0018]感測區(qū)(120)包含輸入裝置(100)之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，其中輸入裝置(100)能夠檢測用戶輸入(例如由一個或多個輸入物體(140)所提供的用戶輸入)。特定感測區(qū)的尺寸、形狀和位置可隨著實施例的不同而大不相同。
[0019]在一些實施例中，感測區(qū)(120)沿一個或多個方向從輸入裝置(100)的表面延伸到直到信噪比足夠阻止準確的物體檢測的空間。在輸入裝置的表面上方的延伸可以被稱為上表面感測區(qū)。在各個實施例中，這個感測區(qū)(120)沿特定方向所延伸的距離可以是小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或者更大的數(shù)量級，并且可隨所使用的感測技術的類型和預期的精度而極大地改變。因此，一些實施例感測包括沒有與輸入裝置(100)的任何表面相接觸、與輸入裝置(100)的輸入表面(例如觸摸表面)相接觸、與耦合某些量的作用力或壓力的輸入裝置 (100)的輸入表面相接觸和/或它們的組合。在各個實施例中，可由傳感器電極所在的殼體的表面、由施加在傳感器電極之上的面板或者任何殼體等來提供輸入表面。在一些實施例中，感測區(qū)(120)在投影到輸入裝置(100)的輸入表面時具有矩形形狀。
[0020]輸入裝置(100)可利用傳感器組件和感測技術的任何組合來檢測感測區(qū)(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。作為若干非限制性示例，輸入裝置(100)可使用電容的、介電的、電阻的、電感的、磁性的、聲學的、超聲的和/或光學的技術。
[0021]—些實現(xiàn)方式配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維的空間的圖像。一些實現(xiàn)方式配置成提供沿特定軸或平面的輸入的投影。另外，一些實現(xiàn)方式可以配置成提供一個或多個圖像與一個或多個投影的組合。
[0022]在輸入裝置(100)的一些電阻實現(xiàn)方式中，撓性且導電的第一層通過一個或多個間隔物元件與導電的第二層分離。在操作期間，橫跨各層生成一個或多個電壓梯度。按壓撓性第一層可以使其充分彎折以產(chǎn)生各層之間的電氣接觸，從而導致反映各層之間的(多個) 接觸點的電壓輸出。這些電壓輸出可以用于確定位置信息。
[0023]在輸入裝置(100)的一些電感實現(xiàn)方式中，一個或多個感測元件拾取諧振線圈或線圈對所感生的回路電流。電流的振幅、相位和頻率的某種組合然后可以用于確定位置信息。
[0024]在輸入裝置(100)的一些電容實現(xiàn)方式中，施加電壓或電流以產(chǎn)生電場。附近的輸入物體引起電場中的變化，并且產(chǎn)生電容耦合的可檢測變化，其可作為電壓、電流等的變化來檢測。
[0025]—些電容實現(xiàn)方式利用電容感測元件的陣列或者其他規(guī)則或不規(guī)則圖案來產(chǎn)生電場。在一些電容實現(xiàn)方式中，獨立感測元件可歐姆地短接在一起，以形成較大傳感器電極。一些電容實現(xiàn)方式利用電阻片，其可以是電阻均勻的。
[0026]—些電容實現(xiàn)方式利用基于傳感器電極與輸入物體之間的電容耦合的變化的“自電容”(或“絕對電容”)感測方法。在各個實施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極附近的電場，因而改變所測量的電容耦合。在一個實現(xiàn)方式中，絕對電容感測方法通過相對參考電壓(例如系統(tǒng)地極)調(diào)制傳感器電極以及通過檢測傳感器電極與輸入物體之間的電容耦合來進行操作。參考電壓可以是基本上恒定的電壓或者變化的電壓，并且在各個實施例中；參考電壓可以是系統(tǒng)地級。使用絕對電容感測方法所取得的測量值可以稱為絕對電容測量值。
[0027]—些電容實現(xiàn)方式利用基于傳感器電極之間的電容耦合中的變化的“互電容”(或 “跨電容”)感測方法。在各個實施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極之間的電場，因而改變所測量的電容耦合。在一個實現(xiàn)方式中，互電容感測方法通過下列步驟進行操作:檢測一個或多個發(fā)射器傳感器電極(又稱作“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(又稱作“接收器電極”或“接收器”)之間的電容耦合。發(fā)射器傳感器電極可相對于參考電壓(例如系統(tǒng)地極)來調(diào)制，以發(fā)送發(fā)射器信號。接收器傳感器電極可相對于參考電壓基本上保持為恒定，以促進所產(chǎn)生信號的接收。參考電壓可以是基本上恒定的電壓，并且在各個實施例中；參考電壓可以是系統(tǒng)地級。在一些實施例中，發(fā)射器傳感器電極均可以被調(diào)制。發(fā)射器電極相對于接收器電極來調(diào)制，以發(fā)送發(fā)射器信號并且促進所產(chǎn)生信號的接收。所產(chǎn)生信號可包括與一個或多個發(fā)射器信號和/或與一個或多個環(huán)境干擾源(例如其他電磁信號)對應的影響。(多個)影響可以是發(fā)射器信號、由一個或多個輸入物體和/或環(huán)境干擾所引起的發(fā)射器信號中的變更、或者其它這樣的影響。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)送又接收。使用互電容感測方法所取得的測量值可以稱為互電容測量值。
[0028]另外，傳感器電極可以具有變化的形狀和/或大小。相同形狀和/或大小的傳感器電極可以處于或者不處于相同群組中。例如，在一些實施例中，接收器電極可以具有相同形狀和/或大小，而在其它實施例中，接收器電極可以是變化的形狀和/或大小。[〇〇29] 在圖1中，處理系統(tǒng)(110)示為輸入裝置(100)的組成部分。處理系統(tǒng)(110)配置成操作輸入裝置(100)的硬件，以檢測感測區(qū)(120)中的輸入。處理系統(tǒng)(110)包括一個或多個集成電路(1C)和/或其他電路組件的部分或全部。例如，互電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括:發(fā)射器電路，其配置成采用發(fā)射器傳感器電極來發(fā)送信號;和/或接收器電路，其配置成采用接收器傳感器電極來接收信號。另外，絕對電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括:驅動器電路，其配置成將絕對電容信號驅動到傳感器電極上；和/或接收器電路，其配置成采用那些傳感器電極來接收信號。在一更多實施例中，組合的互電容傳感器裝置和絕對電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可以包括以上描述的互電容電路和絕對電容電路的任何組合。在一些實施例中，處理系統(tǒng)(110)還包括電子可讀指令，例如固件代碼、軟件代碼和/或類似的電子可讀指令。在一些實施例中，組成處理系統(tǒng)(110)的組件定位在一起，諸如接近輸入裝置(100) 的(一個或多個)感測元件。在其他實施例中，處理系統(tǒng)(110)的組件在物理上是獨立的，其中一個或多個組件靠近輸入裝置(100)的(一個或多個)感測元件，而一個或多個組件在其他位置。例如，輸入裝置(100)可以是耦合到計算裝置的外設，并且處理系統(tǒng)(110)可包括配置成運行于計算裝置的中央處理器上的軟件以及與中央處理器分離的一個或多個1C(也許具有關聯(lián)固件)。作為另一個示例，輸入裝置(100)可在物理上集成到移動裝置中，并且處理系統(tǒng)(110)可包括作為移動裝置的主處理器的組成部分的電路和固件。在一些實施例中，處理系統(tǒng)(110)專用于實現(xiàn)輸入裝置(100)。在其他實施例中，處理系統(tǒng)(110)還執(zhí)行其他功能，諸如操作顯示屏幕、驅動觸覺致動器等。
[0030]處理系統(tǒng)(110)可實現(xiàn)為一組模塊，其處理該處理系統(tǒng)(110)的不同功能。各模塊可包括作為處理系統(tǒng)(110)的一部分的電路、固件、軟件或者其組合。在各個實施例中，可使用模塊的不同組合。例如，如圖1中所示，處理系統(tǒng)(110)可包括確定模塊(150)和傳感器模塊(160)。確定模塊(150)可以包括功能性以確定至少一個輸入物體何時處于感測區(qū)中，確定信噪比，確定輸入物體的位置信息，識別手勢，確定要基于手勢、手勢的組合或其它信息執(zhí)行的動作，和/或執(zhí)行其它操作。[〇〇31]傳感器模塊(160)可包括功能性以驅動感測元件發(fā)送發(fā)射器信號并且接收所產(chǎn)生信號。例如，傳感器模塊(160)可包括耦合到感測元件的傳感器電路。傳感器模塊(160)可包括例如發(fā)射器模塊和接收器模塊。發(fā)射器模塊可包括耦合到感測元件的發(fā)射部分的發(fā)射器電路。接收器模塊可包括耦合到感測元件的接收部分的接收器電路，并且可包括功能性以接收所產(chǎn)生信號。[〇〇32]盡管圖1示出確定模塊(150)和傳感器模塊(160)，但是依照本發(fā)明的一個或多個實施例，可以存在可替換或附加的模塊。這樣的可替換或附加的模塊可以對應于與以上所討論的一個或多個模塊不同的模塊或子模塊。示例可替換或附加的模塊包括:硬件操作模塊，其用于操作諸如傳感器電極和顯示屏幕之類的硬件;數(shù)據(jù)處理模塊，其用于處理諸如傳感器信號和位置信息之類的數(shù)據(jù);報告模塊，其用于報告信息；以及識別模塊，其配置成識別例如模式變更手勢等的手勢；以及模式變更模塊，其用于變更操作模式。另外，各個模塊可以組合在分離的集成電路中。例如，第一模塊可以至少部分地包括在第一集成電路內(nèi)，并且分離的模塊可以至少部分地包括在第二集成電路內(nèi)。另外，單個模塊的部分可以跨越多個集成電路。在一些實施例中，處理系統(tǒng)整體可以執(zhí)行各個模塊的操作。[〇〇33] 在一些實施例中，處理系統(tǒng)(110)直接通過引起一個或多個動作來響應感測區(qū) (120)中的用戶輸入(或者沒有用戶輸入)。示例動作包括變更操作模式以及諸如光標移動、 選擇、菜單導航和其他功能之類的圖形用戶界面(GUI)動作。在一些實施例中，處理系統(tǒng) (110)向電子系統(tǒng)的某個部分(例如向電子系統(tǒng)中與處理系統(tǒng)(110)分尚的中央處理系統(tǒng)， 若這種獨立中央處理系統(tǒng)存在的話)提供與輸入(或者沒有輸入)有關的信息。在一些實施例中，電子系統(tǒng)的某個部分處理從處理系統(tǒng)(110)所接收的信息，以便對作用于用戶輸入， 例如促進全范圍的動作，包括模式變更動作和GUI動作。[〇〇34]例如，在一些實施例中，處理系統(tǒng)(110)操作輸入裝置(100)的(一個或多個)感測元件，以產(chǎn)生指示感測區(qū)(120)中的輸入(或者沒有輸入)的電信號。處理系統(tǒng)(110)可在產(chǎn)生提供給電子系統(tǒng)的信息時對電信號執(zhí)行任何適當量的處理。例如，處理系統(tǒng)(110)可將從傳感器電極所得到的模擬電信號數(shù)字化。作為另一個示例，處理系統(tǒng)(110)可執(zhí)行濾波或者其他信號調(diào)節(jié)。作為又一個示例，處理系統(tǒng)(110)可減去基線或計及基線，使得信息反映電信號與基線之間的差。作為又一些示例，處理系統(tǒng)(110)可確定位置信息，將輸入識別為命令，識別筆跡等。
[0035]如本文所使用的“位置信息”廣義地包含絕對位置、相對位置、速度、加速度和其他類型的空間信息。示例性“零維”位置信息包括近/遠或接觸/非接觸信息。示例性“一維”位置信息包括沿軸的位置。示例性“二維”位置信息包括平面中的運動。示例性“三維”位置信息包括空間中的瞬時或平均速度。其他示例包括空間信息的其他表示。還可確定和/或存儲與一種或多種類型的位置信息有關的歷史數(shù)據(jù)，包括例如隨時間來跟蹤位置、運動或者瞬時速度的歷史數(shù)據(jù)。
[0036]在一些實施例中，輸入裝置(100)采用由處理系統(tǒng)(110)或者由另外某種處理系統(tǒng)所操作的附加輸入組件來實現(xiàn)。這些附加輸入組件可提供用于感測區(qū)(120)中的輸入的冗余功能性或者另外某種功能性。圖1示出感測區(qū)(120)附近的可以用來促進使用輸入裝置 (100)來選擇項目的按鈕(130)。其他類型的附加輸入組件包括滑塊、球、輪、開關等。相反， 在一些實施例中，輸入裝置(100)可以在沒有其他輸入組件的情況下實現(xiàn)。[〇〇37]在一些實施例中，輸入裝置(100)包括觸摸屏接口，并且感測區(qū)(120)覆蓋顯示屏幕的有效區(qū)域的至少一部分。例如，輸入裝置(100)可包括覆蓋顯示屏幕的基本上透明的傳感器電極，并且為關聯(lián)的電子系統(tǒng)提供觸摸屏界面。顯示屏幕可以是能夠向用戶顯示可視界面的任何類型的動態(tài)顯示器，并且可包括任何類型的發(fā)光二極管(LED)、有機LED(OLED)、 陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體、電致發(fā)光(EL)或者其他顯示技術。輸入裝置(100)和顯示屏幕可共享物理元件。例如，一些實施例可將相同電組件的一部分用于顯示和感測。在各個實施例中，顯示裝置的一個或多個顯示電極可配置用于顯示更新和輸入感測二者。作為另一個示例，顯示屏幕可部分或全部由處理系統(tǒng)(110)來操作。
[0038]應當理解，雖然在全功能設備的上下文中描述本發(fā)明的許多實施例，但是本發(fā)明的機制能夠作為多種形式的程序產(chǎn)品(例如軟件)來分配。例如，本發(fā)明的機制可作為電子處理器可讀的信息承載介質(例如，處理系統(tǒng)(110)可讀的非臨時計算機可讀和/或可記錄/ 可寫信息承載介質)上的軟件程序來實現(xiàn)和分配。另外，無論用于執(zhí)行分配的介質是何特定類型，本發(fā)明的實施例同樣適用。例如，具有計算機可讀程序代碼的形式以執(zhí)行本發(fā)明的實施例的軟件指令可以整體地或者部分地臨時或永久性存儲在非臨時的計算機可讀存儲介質上。非臨時的電子可讀介質的示例包括各種光盤、物理存儲器、存儲器、記憶棒、存儲卡、 存儲模塊或者任何其它計算機可讀存儲介質。電子可讀介質可基于閃速、光、磁、全息或者任何其他存儲技術。[〇〇39]盡管沒有在圖1中示出，但是處理系統(tǒng)、輸入裝置和/或主機系統(tǒng)可包括一個或多個計算機處理器、相關聯(lián)的存儲器(例如隨機存取存儲器(RAM)、高速緩沖存儲器、閃速存儲器等)、一個或多個存儲裝置(例如硬盤、諸如致密盤(CD)驅動器或數(shù)字通用盤(DVD)驅動器之類的光學驅動器、閃速記憶棒等)、以及眾多其它元件和功能性。(一個或多個)計算機處理器可以是用于處理指令的集成電路。例如，(一個或多個)計算機處理器可以是一個或多個核，或者是處理器的微核。另外，一個或多個實施例的一個或多個元件可以位于遠程位置處并且通過網(wǎng)絡連接到其它元件。另外，本發(fā)明的實施例可以實現(xiàn)在具有若干節(jié)點的分布式系統(tǒng)上，其中本發(fā)明的每一個部分可以位于分布式系統(tǒng)內(nèi)的不同節(jié)點上。在本發(fā)明的一個實施例中，節(jié)點對應于不同的計算裝置?？商鎿Q地，節(jié)點可以對應于具有相關聯(lián)的物理存儲器的計算機處理器。節(jié)點可以可替換地對應于具有共享存儲器和/或資源的計算機處理器或計算機處理器的微核。
[0040]盡管圖1示出組件的配置，但是可以使用其它配置而不脫離本發(fā)明的范圍。例如， 各個組件可以組合以產(chǎn)生單個組件。作為另一示例，由單個組件執(zhí)行的功能性可以由兩個或更多個組件執(zhí)行。[0041 ]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，輸入裝置(100)及其組件(110、150、160)操作在三個模式中:有效(active)模式、正常不活躍(normal doze)模式以及超不活躍模式。在有效模式中，輸入物體(140)存在于感測區(qū)(120)內(nèi)并且與輸入裝置(100)交互。因而，在有效模式期間，輸入裝置(100)操作成具有快速響應時間并且收集詳細空間信息以便確定感測區(qū)(120)內(nèi)的輸入物體(140)的精確位置。根據(jù)一些實施例，在正常不活躍模式和超不活躍模式期間，輸入物體(140)不存在于感測區(qū)(120)內(nèi)。因而，在正常不活躍模式或超不活躍模式期間，存在針對詳細空間信息的收集的較少需要。事實上，在正常不活躍模式或超不活躍模式期間，輸入裝置(100)主要是等待感測區(qū)(120)內(nèi)某一地方的輸入物體(100)的到達。已經(jīng)獲益于該詳細描述的本領域技術人員將領會到，有效模式比正常不活躍模式要求更多的功率并且比超不活躍模式要求更多的功率。另外，正常不活躍模式比超不活躍模式要求更多的功率(g卩，超不活躍模式要求最少數(shù)量的功率)(在下文討論)。[〇〇42]圖2A示出依照一個或多個實施例的操作于正常不活躍模式中的輸入裝置(200)的示意圖。輸入裝置(200)可以基本上與上文參照圖1所討論的輸入裝置(100)相同。如圖2A中所示，輸入裝置(200)具有多個組件，包括多個發(fā)射器電極(215、217)、多個接收器電極 (219)、多個接收器信道(221)、以及具有傳感器模塊(260)和確定模塊(250)的處理系統(tǒng) (210)。處理系統(tǒng)(210)、傳感器模塊(260)和確定模塊(250)可以基本上分別與上文參照圖1 所討論的處理模塊(110 )、傳感器模塊(160)和確定模塊(150)相同。[0〇43]在一個或多個實施例中，圖2A中的發(fā)射器電極劃分成正發(fā)射器電極(215)和負發(fā)射器電極(217)。正發(fā)射器電極(215)和負發(fā)射器電極(217)可以在數(shù)目方面相同。正發(fā)射器電極(215)采用正極性波形驅動，而負發(fā)射器電極(217)采用負極性波形驅動。通過使用這種驅動方式，可能在單個測量值中確定輸入物體是否存在于感測區(qū)(例如感測區(qū)(120))內(nèi)。 然而，這種驅動方式不提供充足的空間信息來確定感測區(qū)內(nèi)的輸入物體的精確位置。其它驅動方式也是可能的。[〇〇44] 如圖2A中所示，輸入裝置(200)包括連接單元(225)。連接單元(225)將多個接收器電極(219)(例如經(jīng)由電路和/或軟件)電氣連接到一個或多個接收器信道(221)。盡管連接單元(225)被示為在處理系統(tǒng)(210)外部，但是在一個或多個實施例中，連接單元(225)在處理系統(tǒng)(210)內(nèi)部。[〇〇45]還如圖2A中所示，在正常不活躍模式中，連接單元(225)將每一個接收器電極 (219)連接到其自身的接收信道。換言之，在正常不活躍模式中，存在針對每一個接收器電極的一個接收信道。處理系統(tǒng)(210)(例如傳感器模塊(260))能夠經(jīng)由接收信道(221)接收來自接收器電極(219)的電容感測信號。處理系統(tǒng)(210)(例如確定模塊(250))能夠從這些所接收的電容感測信號確定輸入物體的存在。一旦從所接收的電容感測信號確定輸入物體存在，就可以取得自電容輪廓和/或完全互電容圖像以確定感測區(qū)內(nèi)的輸入物體的精確位置。
[0046]已經(jīng)獲益于該詳細描述的本領域技術人員將領會到，存在運行(S卩加電)每一個接收信道(221)的能量成本。換言之，隨著接收信道(221)數(shù)目的增加，所要求的功率/能量的數(shù)量也增加。已經(jīng)獲益于該詳細描述的本領域技術人員還將領會到，因為存在針對每一個接收電極(219)的一個接收信道(221 )，所以存在針對每一個接收電極(219)的測量。這種測量的精細粒化對于在不關心精確位置的情況下簡單地檢測感測區(qū)內(nèi)的輸入物體的存在而目可能是不必要的。[〇〇47]在一個或多個實施例中，輸入裝置(200)在有效模式中的配置類似于其在正常不活躍模式中的配置。例如，在有效模式和正常不活躍模式二者中，存在針對每一個接收器電極(219)的一個接收信道(221)。然而，有效模式中的驅動方式與正常不活躍模式中的驅動方式不同。具體地，有效模式中的驅動方式允許收集詳細空間信息并且確定輸入物體在感測區(qū)中的精確位置。此外，有效模式中的驅動方式比正常不活躍模式中的驅動方式要求更多的功率。換言之，通過操作于正常不活躍模式而不是有效模式存在能量節(jié)省。
[0048]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，輸入裝置(200)將經(jīng)受相關干擾。在相關干擾中，相同干擾源耦合到所有接收信道中。在本發(fā)明的一個或多個實施例中，確定模塊(250) 配置成執(zhí)行相干干擾評估以確定是否存在相關干擾。相關干擾評估可以包括從來自接收器電極(219)的多個所接收的電容感測信號獲取噪聲值，基于噪聲值計算噪聲相關的估計，并且將噪聲相關的估計與至少一個閾值相比較。
[0049]圖2B示出依照一個或多個實施例的操作于超不活躍模式中的輸入裝置(200)的示意圖。與正常不活躍模式中類似，驅動方式可以包括將正波形應用于發(fā)射器電極的一半 (215)并且將負波形應用于發(fā)射器電極的另一半(217)。其它驅動方式也是可能的。在一些實施例中，相比于正常不活躍模式，超不活躍模式提供關于所檢測的輸入物體的減少的位置信息。類似地，相比于有效模式，正常不活躍模式典型地提供減少的位置或空間信息。
[0050]然而，對于超不活躍模式而言唯一的是，連接單元(225)將多個接收器電極(219) (例如經(jīng)由電路和/或軟件)電氣連接到單個接收信道(即其它接收信道斷電)。換言之，在超不活躍模式中，連接單元(225)(例如經(jīng)由電路)針對每一個接收器電極(219)對測量值進行有效地求和。在一些實施例中，超不活躍模式可以使用多個接收信道，但是仍舊使用比正常不活躍模式更小數(shù)目的信道以便節(jié)省功率。處理系統(tǒng)(210)(例如確定模塊(250))從所接收的電容感測信號的這種求和能夠確定輸入物體的存在。一旦從所接收的電容感測信號確定輸入物體存在，就可以取得自電容輪廓和/或完全互電容圖像以確定輸入物體在感測區(qū)內(nèi)的精確位置。
[0051]已經(jīng)獲益于該詳細描述的本領域技術人員將領會到，超不活躍模式中的單個接收信道(221)比正常不活躍模式的多個接收信道(221)要求更少的功率/能量。換言之，通過操作于超不活躍模式而不是正常不活躍模式，存在能量節(jié)省。
[0052]如上文所討論的，輸入裝置(200)可能經(jīng)受相關干擾。在相關干擾中，因為相同干擾源全部耦合到所有接收信道中，所以噪聲的總和將非常大。對于N個接收電極而言，等同地耦合到所有接收電極中的噪聲將在處理系統(tǒng)(210)所接收的總和中乘以N。如果感測區(qū)內(nèi)的輸入物體(例如手指)僅覆蓋M個接收器電極(S_<N)，則其總和將大概為原本將在單個接收器上所接收的信號的M倍那么大。換言之，干擾比信號增加得更多，其繼而使信噪比 (SNR)降低。如果相關干擾在輸入裝置(200)處于超不活躍模式中時發(fā)生，則對所接收的電容感測信號的分析可能不正確地確定輸入物體存在于感測區(qū)內(nèi)(即，干擾可能被誤認為輸入物體)。
[0053]圖3示出依照一個或多個實施例的輸入裝置(100、200)的狀態(tài)圖。如圖3中所示，并且如上文所討論的，輸入裝置操作于三個不同的模式:有效模式(305)、正常不活躍模式 (310)和超不活躍模式(315)。[〇〇54]在一個或多個實施例中，當輸入裝置操作于超不活躍模式(315)中時，輸入裝置響應于檢測到感測區(qū)內(nèi)的輸入物體和/或檢測到相關干擾而轉變到有效模式(305)。事實上， 如上文所討論的，在超不活躍模式期間所檢測的相關干擾可能被誤認為輸入物體。
[0055]在一個或多個實施例中，當輸入裝置操作于有效模式(305)中時，輸入裝置響應于輸入物體的缺失而轉變到正常不活躍模式(310)或超不活躍模式(315)。具體地，如果預先已知輸入裝置不大可能經(jīng)歷相關干擾(例如輸入裝置得到很好地屏蔽，在包括輸入裝置的系統(tǒng)中不存在顯示裝置，等等)，則輸入裝置可以從有效模式(305)直接轉變到超不活躍模式(315)。然而，如果輸入裝置有可能經(jīng)歷相關干擾，則輸入裝置可以從有效模式(305)轉變到正常不活躍模式(310)。[〇〇56]在一個或多個實施例中，當輸入裝置操作于正常不活躍模式(310)中時，輸入裝置可以響應于檢測到感測區(qū)內(nèi)的輸入物體而轉變到有效模式(305)。在一個或多個實施例中， 當輸入裝置操作于正常不活躍模式(310)中時，輸入裝置執(zhí)行相關干擾評估。當確定存在很少或者不存在相關干擾時，輸入裝置可以轉變到超不活躍模式(315)。然而，當輸入裝置確定存在相關干擾時，輸入裝置保持在正常不活躍模式(310)中(S卩，其不轉變到超不活躍模式(315))。[〇〇57]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，輸入裝置(100、200)連接到主機系統(tǒng)。在這樣的實施例中，當輸入裝置在狀態(tài)之間轉變時，主機系統(tǒng)可以處于低功率模式中。換言之，輸入裝置(100、200)能夠確定在狀態(tài)之間轉變的必要條件何時存在而沒有從主機系統(tǒng)接收轉變的指令。[〇〇58]圖4示出依照一個或多個實施例的流程圖。圖4中所示的過程可以涉及例如上文參照圖1和/或圖2A和2B所討論的一個或多個組件(例如處理系統(tǒng)(110)、處理系統(tǒng)(210))。在本發(fā)明的不同實施例之中，圖4中所示的一個或多個步驟可以省略、重復和/或以不同次序執(zhí)行。因而，本發(fā)明的實施例不應當視為限于圖4中所示的步驟的具體數(shù)目和布置。
[0059]最初，輸入裝置操作于有效模式中(步驟405)。在有效模式期間，輸入物體存在于輸入裝置的感測區(qū)內(nèi)。因而，輸入裝置操作成收集關于感測區(qū)內(nèi)的輸入物體的位置的詳細空間信息。該操作可以包括向發(fā)射器電極應用允許收集詳細空間信息的驅動方式。該操作也可以包括將每一個接收器電極連接到接收信道(即，所有接收信道都加電)。在這樣的配置中，處理系統(tǒng)通過多個接收信道從接收器電極接收電容感測信號并且能夠基于逐個電極取得測量值。
[0060]在步驟410中，確定(例如從所接收的電容感測信號)輸入物體不再處于感測區(qū)內(nèi)。 具體地，用戶已經(jīng)從感測區(qū)撤去他或她的輸入物體(例如觸筆、手指等)。
[0061]在步驟415中，輸入裝置操作于正常不活躍模式中。具體地，輸入裝置響應于感測區(qū)中輸入物體的缺失而操作于正常不活躍模式中。在正常不活躍模式期間，輸入裝置不大必要收集詳細空間信息。因而，將不同的驅動方式應用于發(fā)射器電極。例如，可以將正極性波形應用于發(fā)射器電極的一半，并且可以將負極性波形應用于發(fā)射器電極的另一半。這種驅動方式仍舊允許檢測感測區(qū)中某一地方的輸入物體的到達。然而，這種驅動方式比在有效模式期間所使用的驅動方式要求更少的功率。同樣在正常不活躍模式期間，每一個接收器接收電極附連到不同的接收信道。因而，與有效模式類似，處理系統(tǒng)通過多個接收信道從接收器電極接收電容感測信號，并且可以基于逐個電極取得測量值。[〇〇62]在步驟420中，確定是否存在相關干擾。該確定可以通過以下過程做出:從來自接收器電極的多個所接收的電容感測信號獲取噪聲值，基于噪聲值計算噪聲相關的估計，并且將噪聲相關的估計與至少一個閾值相比較。當確定相關干擾存在時，過程進行到步驟430。當確定相關干擾不存在時，過程進行到步驟425。[〇〇63]在步驟425中，輸入裝置操作于超不活躍模式中。具體地，輸入裝置響應于感測區(qū)中的輸入物體的缺失以及相關干擾的缺失而操作于超不活躍模式中。與正常不活躍模式類似，在超不活躍模式期間，輸入裝置不大必要收集詳細空間信息。事實上，超不活躍模式和正常不活躍模式可以使用針對發(fā)射器電極的相同驅動方式。然而，在超不活躍模式中，所有接收器電極連接到單個接收信道(即，其它接收信道斷電)。相比于有效模式和正常不活躍模式二者，這導致明顯的功率節(jié)省。在這樣的配置中，處理系統(tǒng)通過單個接收信道從接收器電極接收電容感測信號。因而，不可能基于逐個電極取得測量值。然而，不要求這樣的精細?；?。所要求的只是確定輸入物體已經(jīng)到達感測區(qū)內(nèi)的能力。[〇〇64]在步驟430中，確定輸入物體已經(jīng)到達感測區(qū)內(nèi)。具體地，輸入物體的到達通過執(zhí)行對來自接收器電極的電容感測信號的分析而確定。如上文所討論的，如果輸入裝置操作于超不活躍模式中，則相關干擾的出現(xiàn)可能會被誤認為輸入物體的到達。[〇〇65]在步驟435中，輸入裝置響應于輸入物體的到達而返回成操作于有效模式中。
[0066]因此，提供本文中提出的實施例和示例，以便最好地說明本發(fā)明及其特定應用，并且由此使本領域的技術人員能夠實施和使用本發(fā)明。但是，本領域的技術人員將會知道，僅為了便于說明和舉例而提供以上描述和示例。所提出的描述不意在是詳盡的或者將本發(fā)明局限于所公開的精確形式。
【主權項】
1.一種輸入裝置，包括:多個傳感器電極，其配置成接收第一多個電容信號和第二多個電容信號；以及 處理系統(tǒng)，其在操作上連接到多個傳感器電極并且配置成:通過從連接到所述多個傳感器電極的單個接收信道接收所述第一多個電容信號而操 作于超不活躍模式中；執(zhí)行對所述第一多個電容信號的分析；以及 基于所述分析而通過以下過程操作于有效模式中:采用感測信號的第一驅動方式來驅動多個發(fā)射器電極；以及從連接到所述多個傳感器電極的多個接收信道接收與所述第一驅動方式相關聯(lián)的所 述第二多個電容信號，其中超不活躍模式比有效模式要求更少的功率。2.根據(jù)權利要求1所述的輸入裝置，其中執(zhí)行分析包括確定輸入物體存在于所述多個 傳感器電極的感測區(qū)內(nèi)。3.根據(jù)權利要求1所述的輸入裝置，其中處理系統(tǒng)還配置成:確定所述多個傳感器電極的所述感測區(qū)中的輸入物體的缺失；以及 基于所述輸入物體的缺失而進入超不活躍模式。4.根據(jù)權利要求1所述的輸入裝置，其中處理系統(tǒng)還配置成:基于來自連接到所述多個傳感器電極的所述多個接收信道的第三多個信號而執(zhí)行相 關干擾評估。5.根據(jù)權利要求4所述的輸入裝置，其中處理系統(tǒng)還配置成:確定所述多個傳感器電極的感測區(qū)中的輸入物體的缺失；以及 基于所述輸入物體的缺失而通過以下過程操作于正常不活躍模式中:采用第二驅動方式來驅動所述多個發(fā)射器電極，相比于所述第一驅動方式，所述第二 驅動方式導致減少的空間信息；以及從連接到所述多個傳感器電極的所述多個接收信道接收所述第三多個電容信號；響應于所述相關干擾評估沒有檢測到相關干擾而進入所述超不活躍模式，其中所述正常不活躍模式比所述有效模式要求更少的功率，并且其中所述超不活躍模 式比所述正常不活躍模式要求更少的功率。6.根據(jù)權利要求4所述的輸入裝置，其中處理系統(tǒng)還配置成:確定所述多個傳感器電極的感測區(qū)中的輸入物體的缺失；以及 基于所述輸入物體的缺失而通過以下過程操作于正常不活躍模式中:采用第二驅動方式來驅動多個發(fā)射器電極，相比于所述第一驅動方式，所述第二驅動 方式導致減少的空間信息；以及從連接到所述多個傳感器電極的所述多個接收信道接收所述第三多個電容信號；以及 響應于所述相關干擾評估檢測到所述相關干擾而保持在所述正常不活躍模式中，其中所述正常不活躍模式比所述有效模式要求更少的功率，并且其中所述超不活躍模 式比所述正常不活躍模式要求更少的功率。7.根據(jù)權利要求4所述的輸入裝置，其中所述執(zhí)行相關干擾評估包括:從所述第三多個電容信號獲取多個噪聲值；基于來自所述第三多個電容信號的所述多個噪聲值來計算噪聲相關的估計；以及 將所述噪聲相關的估計與至少一個閾值相比較。8.根據(jù)權利要求1所述的輸入裝置，其中處理系統(tǒng)連接到主機系統(tǒng)，并且其中主機系統(tǒng) 在所述第一多個電容信號的分析期間處于低功率模式中。9.根據(jù)權利要求5所述的輸入裝置，其中采用所述第二驅動方式來驅動所述多個發(fā)射 器電極包括:采用正極性波形來驅動多個發(fā)射器電極的第一集合；以及 采用負極性波形來驅動多個發(fā)射器電極的第二集合。10.—種操作包括多個傳感器電極的輸入裝置的方法，包括:通過經(jīng)由連接到多個傳感器電極的單個接收信道接收第一多個電容信號而操作于超 不活躍模式中；執(zhí)行對第一多個電容信號的分析；以及 基于所述分析而通過以下過程操作于有效模式中:采用感測信號的第一驅動方式來驅動多個發(fā)射器電極；以及從連接到所述多個傳感器電極的多個接收信道接收與所述第一驅動方式相關聯(lián)的第 二多個電容信號，其中所述超不活躍模式比所述有效模式要求更少的功率。11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中執(zhí)行所述分析包括確定輸入物體存在于所述多 個傳感器電極的感測區(qū)內(nèi)。12.根據(jù)權利要求10所述的方法，還包括:確定所述多個傳感器電極的感測區(qū)中的輸入物體的缺失；以及 基于輸入物體的缺失而進入所述超不活躍模式。13.根據(jù)權利要求10所述的方法，還包括:基于來自連接到所述多個傳感器電極的所述多個接收信道的第三多個信號來執(zhí)行相 關干擾評估。14.根據(jù)權利要求13所述的方法，還包括:確定所述多個傳感器電極的感測區(qū)中的輸入物體的缺失；以及 基于所述輸入物體的缺失而通過以下過程操作于正常不活躍模式中:采用第二驅動方式來驅動所述多個發(fā)射器電極，相比于所述第一驅動方式，所述第二 驅動方式導致減少的空間信息；以及從連接到所述多個傳感器電極的所述多個接收信道接收所述第三多個電容信號； 響應于相關干擾評估沒有檢測到相關干擾而進入所述超不活躍模式，其中所述正常不活躍模式比所述有效模式要求更少的功率，并且其中所述超不活躍模 式比所述正常不活躍模式要求更少的功率。15.根據(jù)權利要求13所述的方法，還包括:確定所述多個傳感器電極的感測區(qū)中的輸入物體的缺失；以及 基于所述輸入物體的缺失而通過以下過程操作于正常不活躍模式中:采用第二驅動方式來驅動所述多個發(fā)射器電極，相比所述于第一驅動方式，所述第二 驅動方式導致減少的空間信息；以及從連接到所述多個傳感器電極的所述多個接收信道接收所述第三多個電容信號；以及 響應于所述相關干擾評估檢測到相關干擾而保持在所述正常不活躍模式中，其中所述正常不活躍模式比所述有效模式要求更少的功率，并且其中所述超不活躍模 式比所述正常不活躍模式要求更少的功率。16.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中執(zhí)行所述相關干擾評估包括:從所述第三多個電容信號獲取多個噪聲值；以及將所述多個噪聲值與至少一個閾值相比較。17.—種連接到多個傳感器電極的處理系統(tǒng)，包括:傳感器模塊，其配置成:通過從連接到所述多個傳感器電極的單個接收信道接收第一多個電容信號而操作于 超不活躍模式中；以及基于分析而通過以下過程操作于有效模式中:采用感測信號的第一驅動方式來驅動多個發(fā)射器電極；以及從連接到所述多個傳感器電極的所述多個接收信道接收與所述第一驅動方式相關聯(lián) 的第二多個電容信號；以及確定模塊，其配置成基于所述第一多個電容信號來執(zhí)行分析，其中所述分析確定輸入物體存在于所述多個電極的感測區(qū)內(nèi)，并且 其中所述超不活躍模式比所述有效模式要求更少的功率。18.根據(jù)權利要求17所述的處理系統(tǒng)，其中所述確定模塊還配置成基于來自連接到所 述多個傳感器電極的所述多個接收信道的第三多個信號來執(zhí)行所述相關干擾評估。19.根據(jù)權利要求18所述的處理系統(tǒng)，其中:所述確定模塊還配置成確定所述多個傳感器電極的感測區(qū)中的輸入物體的缺失;并且 所述傳感器模塊還配置成:基于所述輸入物體的缺失而通過以下過程操作于正常不活躍模式中:采用第二驅動方式來驅動多個發(fā)射器電極，相比于所述第一驅動方式，所述第二驅動 方式導致減少的空間信息；以及從連接到所述多個傳感器電極的所述多個接收信道接收所述第三多個電容信號；以及 響應于所述相關干擾評估沒有檢測到相關干擾而進入所述超不活躍模式，其中所述正常不活躍模式比所述有效模式要求更少的功率，并且其中所述超不活躍模 式比所述正常不活躍模式要求更少的功率。20.根據(jù)權利要求18所述的處理系統(tǒng)，其中:所述確定模塊還配置成確定所述多個傳感器電極的感測區(qū)中的輸入物體的缺失;并且 所述傳感器模塊還配置成:基于所述輸入物體的缺失而通過以下過程操作于正常不活躍模式中:采用第二驅動方式來驅動所述多個發(fā)射器電極，相比于所述第一驅動方式，所述第二 驅動方式導致減少的空間信息；以及從連接到所述多個傳感器電極的所述多個接收信道接收所述第三多個電容信號；以及 響應于所述相關干擾評估檢測到相關干擾而保持在所述正常不活躍模式，其中所述正常不活躍模式比所述有效模式要求更少的功率，并且其中所述超不活躍模式比所述正常不活躍模式要求更少的功率。
【文檔編號】G06F3/041GK106020578SQ201610196055
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】J.喬丹, J.維納思
【申請人】辛納普蒂克斯公司