專利名稱：減少高頻噪聲的電容性感測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從被電容性充電的鍵上所存在的電荷量的改變來感測人體的存在的方法和設(shè)備。本發(fā)明還涉及包含多個(gè)鍵的觸敏控制面板，所述多個(gè)鍵可以矩陣布置，且可用于形成(例如)二維觸敏用戶輸入裝置。
在一些實(shí)施例中，觸摸傳感器包含包括驅(qū)動(dòng)板和感測板的鍵，其中可在測量循環(huán)期間，在所述鍵被驅(qū)動(dòng)之后，測量電荷信號(hào)。
背景技術(shù)：
觸敏控制裝置如今盛行于許多電子裝置上，例如移動(dòng)電話、MP3播放器、個(gè)人數(shù)字助理以及例如炊具和制冷機(jī)等大型家用電器。這是因?yàn)橛|敏控制裝置在可用于定位用戶控制件的"表面占用面積"的量方面是節(jié)約空間的；是穩(wěn)固的，因?yàn)橛|敏控制裝置的實(shí)施所需的機(jī)械組件的量減少；且觸敏控制裝置還可被制成潛在地抵抗其所安置的環(huán)境中的有害物質(zhì)。對于大型家用電器的實(shí)例，水和其它含水物質(zhì)的存在通常對接觸開關(guān)有害。因此，觸敏開關(guān)可安置在保護(hù)性層后面，從而防止由含水物質(zhì)導(dǎo)致的損害。此外，觸敏控制件可安置在顯示屏幕(例如，LCD顯示屏幕)前面，使得用戶可通過在已顯示特定菜單選項(xiàng)的位置處觸摸屏幕來選擇特定功能。
存在各種形式的觸敏控制件，其使用電容性傳感器來感測例如用戶手指等人體的存在。(例如)WO-97/23738中揭示觸敏電容性傳感器。在WO-97/23738中，提供單個(gè)耦合板，且其經(jīng)安置以形成觸敏開關(guān)。觸敏板被稱作鍵。根據(jù)此實(shí)例，在測量循環(huán)的驅(qū)動(dòng)部分中，使用驅(qū)動(dòng)電路對所述鍵進(jìn)行充電，且接著在所述循環(huán)的測量部分期間，通過從所述鍵轉(zhuǎn)移所感應(yīng)的電荷而由電荷檢測電路來測量此電荷。所述循環(huán)的充電和轉(zhuǎn)移部分可較大地變化，且可根據(jù)有關(guān)應(yīng)用而選擇。通常，使用測量循環(huán)突發(fā)來產(chǎn)生多個(gè)信號(hào)樣本值。即使存在干擾物質(zhì)，傳感器也可由于被感應(yīng)到鍵上的電荷的量的改變而檢測到所述鍵附近的物體的存在。
WO-00/44018中揭示另一種形式的觸敏控制件。在此實(shí)例中，提供一對電極，其充當(dāng)鍵，使得由于在所述兩個(gè)電極之間轉(zhuǎn)移的電荷的量的改變而檢測到例如用戶手指等人體的存在。通過此布置，使用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)所述電極中的一個(gè)電極(標(biāo)記為X)，且所述對電極中的另一電極(標(biāo)記為Y)連接到電荷測量電路，所述電荷測量電路在由X板驅(qū)動(dòng)時(shí)，檢測Y板上存在的電荷量。如WO-00/44018中所揭示，可布置若干對電極以形成感測區(qū)矩陣，其可提供觸敏二維位置傳感器的高效實(shí)施。此些二維電容性換能傳感器通常與包含用于消費(fèi)者電子裝置和家用電器的實(shí)例中的觸敏屏幕或觸敏鍵盤/小鍵盤的裝置一起使用。如上文所指示，此些二維電容性觸摸傳感器可與液晶顯示器或陰極射線管結(jié)合使用，以形成此些觸敏屏幕。
盡管觸敏電容性傳感器(例如上文所描述的和上文提及的揭示內(nèi)容中所揭示的那些觸敏傳感器)已成功地部署在許多應(yīng)用中，但某些應(yīng)用可能對檢測電荷由于人體的存在而發(fā)生的改變呈現(xiàn)具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境。舉例來說，對于上文所陳述的各種實(shí)例，可能針對特定應(yīng)用而存在的噪聲可導(dǎo)致對準(zhǔn)確地測量從被電容性充電的鍵轉(zhuǎn)移的電荷量的破壞。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于從被電容性充電的鍵上所存在的電荷量的改變來感測人體的存在的方法和設(shè)備。所述方法包含執(zhí)行測量突發(fā)，其從多個(gè)測量循環(huán)產(chǎn)生多個(gè)信號(hào)樣本值。所述測量循環(huán)中的每一者包含在所述測量循環(huán)的驅(qū)動(dòng)部分期間將電荷感應(yīng)到所述鍵上；以及在所述測量循環(huán)的信號(hào)測量部分期間，測量在所述測量循環(huán)的所述驅(qū)動(dòng)部分期間所述鍵上所感應(yīng)的所述電荷；以及產(chǎn)生信號(hào)樣本值以表示在所述測量循環(huán)的所述信號(hào)測量部分期間從所述鍵測得的所述電荷。所述方法包含將所述測量突發(fā)的多個(gè)所述信號(hào)樣本值的值同所確定的最大值與所確定的最小值之間的所確定接受值范圍進(jìn)行比較；以及處理所述多個(gè)信號(hào)樣本值中在所述所確定接受范圍之外的任一者，使得可從所述多個(gè)信號(hào)樣本中在所述所確定接受范圍內(nèi)的一者或一者以上的所述值的改變來確定人體的存在。因此，例如，通過去除或至少減少在所述所確定接受值范圍之外的信號(hào)樣本值的影響，所述多個(gè)信號(hào)樣本值中只有那些在所述所確定接受范圍內(nèi)的信號(hào)樣本值用于檢測人體是否存在。因此，可實(shí)質(zhì)上減少原本可能會(huì)致使觸摸傳感器錯(cuò)誤地檢測到人體的例如方波噪聲等噪聲的影響。
本發(fā)明的實(shí)施例可提供一種用于改進(jìn)從被電容性充電的鍵取得信號(hào)測量值的準(zhǔn)確性的方法和設(shè)備，且明確地說，可去除或至少減少原本可能會(huì)導(dǎo)致在人體不存在時(shí)錯(cuò)誤地檢測到人體的存在的噪聲的影響。已發(fā)現(xiàn)，具有高頻分量的噪聲(例如脈動(dòng)噪聲或方波噪聲)可導(dǎo)致從包含被電容性充電的鍵的接觸傳感器產(chǎn)生的信號(hào)樣本的值的顯著改變。所述觸摸傳感器從自測量循環(huán)突發(fā)產(chǎn)生的所述信號(hào)樣本的所述值的改變來確定人體的存在。所述測量循環(huán)中的每一者產(chǎn)生一信號(hào)樣本，如果在所述測量循環(huán)期間從所述鍵
8轉(zhuǎn)移的電荷量由于充當(dāng)將電荷從所述鍵移除到通地的分流器的人體的存在而改變，那么 所述信號(hào)樣本的值改變。然而，例如矩形噪聲等噪聲可能導(dǎo)致測量突發(fā)中的信號(hào)樣本的 值改變，尤其在所述信號(hào)樣本與所述矩形噪聲的上升沿或下降沿重合(例如其通常由于 LCD屏幕中的切換而產(chǎn)生)時(shí)。
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于處理從觸摸傳感器產(chǎn)生的信號(hào)樣本值，以便減少可能 導(dǎo)致信號(hào)樣本值的改變的噪聲的影響的技術(shù)，所述改變可能被誤解為有人體接近被電容 性充電的鍵的觸摸傳感器。所述處理可包含(例如)丟棄所述范圍之外的信號(hào)樣本值。 可通過信號(hào)樣本的所確定的最大值或所確定的最小值來界定接受范圍，(例如)周期性 地或在觸摸傳感器的測試階段期間(例如，在通電或啟動(dòng)階段期間)產(chǎn)生所述信號(hào)樣本。
在所附權(quán)利要求書中界定本發(fā)明的各種其它方面和特征。


現(xiàn)在將參考附圖僅以實(shí)例方式來描述本發(fā)明的實(shí)例實(shí)施例，在附圖中，相同的部分 由相同的參考標(biāo)號(hào)指代，且其中
圖1A是提供觸敏傳感器的實(shí)例的示意性框圖，且圖1B是用戶手指安置成接近傳感 器的實(shí)例說明；
圖2是說明圖1B中所示的觸摸傳感器的電氣等效物的示意性框圖3是與圖1B中所示的觸摸傳感器組合以用于形成觸摸傳感器的電路的示意性框
圖4是說明圖3中所示的感測電路的操作的實(shí)例時(shí)序圖5是說明提供二維電容性換能傳感器布置的觸敏矩陣的示意性框圖6是展示圖5中所示的二維電容性換能傳感器的應(yīng)用的示意性說明；
圖7是展示信號(hào)強(qiáng)度相對于時(shí)間的曲線圖的圖解說明，其表示已受正弦噪聲(例如
電源噪聲)影響的感測鍵上所存在的電壓或電荷；
圖8是信號(hào)強(qiáng)度相對于時(shí)間的曲線圖的圖解說明，其表示存在矩形噪聲的情況下感
測鍵上的電壓或電荷；
圖9是對于圖7中所示的正弦噪聲與圖8中所示的矩形噪聲的組合，信號(hào)強(qiáng)度相對
于時(shí)間的圖解表示；
圖IOA是信號(hào)強(qiáng)度相對于時(shí)間的曲線圖的圖解表示，其中矩形噪聲疊加于測得信號(hào) 之上；圖IOB是信號(hào)強(qiáng)度對時(shí)間的曲線圖，其表示根據(jù)圖IOA的圖，鍵上所存在的電荷 的經(jīng)取樣測量值；且圖IOC是圖10B中所示的樣本中的每一者的相對值相對于時(shí)間的說明；
圖11是對于人體已移動(dòng)成接近感測鍵一段時(shí)間的實(shí)例，信號(hào)值相對于時(shí)間的曲線 圖的圖解表示；
圖12是說明處理包含噪聲的電荷的樣本以便抑制圖10A中所示的矩形噪聲的操作 中的過程元素或步驟的示意性框圖13A是通過帶通濾波來相對于圖10B中所示的時(shí)間而處理電荷的樣本的效果的圖
解表示5
圖13B是由圖12中所示的轉(zhuǎn)換速率限制器所執(zhí)行的處理產(chǎn)生的信號(hào)幅值相對于時(shí) 間的曲線圖的圖解表示；以及
圖13C是通過由圖12中所示的過程將電荷的樣本平均化而產(chǎn)生的測得電荷的值的 圖解表示；
圖14提供說明根據(jù)本技術(shù)的觸摸傳感器的操作的實(shí)例流程圖；以及
圖15是說明如由圖14所說明的處理技術(shù)執(zhí)行的用于調(diào)適信號(hào)樣本值的改變速率或
轉(zhuǎn)換速率的過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
如上文所闡釋，存在各種形式的觸摸傳感器，其可由于從觸摸傳感器的鍵轉(zhuǎn)移的電 荷而確定接近所述觸摸傳感器的人體的存在。圖1A和圖1B中展示此觸摸傳感器的實(shí)例。 圖1A和圖1B中所示的實(shí)例對應(yīng)于其中一對電極形成觸摸傳感器的實(shí)例。如圖1A中所 示，形成以下描述中的驅(qū)動(dòng)或X板和接收或Y板的一對電極100、 104安置在觸敏控制 面板15的表面下方。如圖1A和圖1B中所示，觸摸傳感器IO經(jīng)布置以由于從Y板104 轉(zhuǎn)移的電荷的量的改變而檢測人體(例如用戶的手指20)的存在。如圖1A中所示，當(dāng) X板100被電路充電或驅(qū)動(dòng)時(shí)，在觸摸面板表面15上方和下方形成由線18和19說明 的電場，由于此電場，電荷被轉(zhuǎn)移到Y(jié)板104。 X板IOO和Y板104形成被電容性充電 的鍵10。如圖1B中所示，由于用戶的手指20所提供的通地或接地效應(yīng)(如由接地34 示意性地說明)，由于電場18 (因?yàn)橛脩舻氖种?0的存在)的干擾，控制面板15的表 面上方的電場被干擾。
圖2中展示圖1A和圖1B中所示的觸摸傳感器的等效電路圖。在圖2中，以電路圖 形式說明等效電容。鍵的X板IOO與Y板104之間所形成的電容為電容CE 105。人體 20的存在具有引入分流電容30和32的效應(yīng)，分流電容30和32隨后經(jīng)由人體20通過 等效接地電容器22接地到接地34。因此，人體20的存在影響從鍵的Y板轉(zhuǎn)移的電荷
10的量，且因此提供檢測人體20的存在的途徑。
圖3提供實(shí)例電路圖，其通過感測從圖2中所示的X板100轉(zhuǎn)移到Y(jié)板104的電 荷的量來形成觸摸傳感器，且包含電荷測量電路，所述電荷測量電路已從WO-00/44018 再現(xiàn)，以便輔助說明本發(fā)明的實(shí)例實(shí)施例。
如圖3中所示，驅(qū)動(dòng)電路101連接到鍵的X板100，且鍵的Y板104連接到電荷測 量電路108的輸入106，其中X板和Y板共同形成電容器105。輸入106連接到第一可 控開關(guān)IIO，且連接到測量電容器Csll2的一側(cè)。測量電容器112的另一側(cè)經(jīng)由第二開 關(guān)114連接到測量電路108的輸出U6，其作為電壓VOUT被饋送到控制器118。在圖3 所示的電路圖中，已采用慣例展示開關(guān)110、 114中的每一者的控制輸入針對控制輸入 "0"而打開，且針對控制輸入"1"而關(guān)閉。開關(guān)IIO、 114中的每一者的另一側(cè)連接到 接地，使得如果控制輸入為"1"，那么連接輸入將連接到接地?，F(xiàn)在將參考圖4中所示 的時(shí)序圖來闡釋圖3中所示的觸摸傳感器的操作，其包含經(jīng)布置以測量從鍵的X板轉(zhuǎn)移 到Y(jié)板104的電荷的量的測量電路的功能。
在圖4中，展示四個(gè)時(shí)序圖130、 132、 134、 138，以說明圖3中所示的測量電路 108的操作。第一時(shí)序圖130表示施加到第二開關(guān)114的控制輸入。因此，在左手側(cè)， 展示控制輸入的邏輯值，而在右手側(cè)將連接點(diǎn)114.1處的效應(yīng)展示為"Z"(其中連接點(diǎn) 114.1被隔離或浮動(dòng))，或接地的邏輯控制輸入1。類似地，時(shí)序圖132說明處于浮動(dòng)(Z) 或接地(0)的連接點(diǎn)110.1的邏輯控制輸入值"0"或"1"。第三時(shí)序圖134展示向鍵 的X板IOO提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相對時(shí)序(在所述情況下，與針對兩個(gè)開關(guān)HO、 114的 時(shí)序圖130、 132對比)，所述時(shí)序圖的值是絕對值，使得左手側(cè)說明電壓在OV與參考 電壓之間變化，參考電壓是用于對X板IOO進(jìn)行充電的電壓。最后一個(gè)時(shí)序圖138提供 測量電容器112上由于根據(jù)時(shí)序圖130、 132、 134所說明的時(shí)序來打開和關(guān)閉開關(guān)110、 114的以及驅(qū)動(dòng)X板IOO而產(chǎn)生的實(shí)例信號(hào)強(qiáng)度或電壓的說明?，F(xiàn)在將如下闡釋時(shí)序圖 130、 132、 134、 138:
在圖4中，在第一點(diǎn)tl處，使電荷測量電路108初始化，其中開關(guān)IIO、 114的兩 個(gè)控制輸入均處于高(1)，使得Y板和電荷測量電容器112均被設(shè)置為接地，且鍵的X 板100處于零，且因此不受驅(qū)動(dòng)電路101驅(qū)動(dòng)。對應(yīng)地，電荷測量電路U2上的輸出電 壓處于零。在t2處，到達(dá)控制開關(guān)1H的邏輯輸入被設(shè)置為零，從而打開所述開關(guān)，且 使連接點(diǎn)114.1浮動(dòng)，連接點(diǎn)114.1將輸出電壓116連接到測量電容器112的一側(cè)。
在下一時(shí)間t3處，到達(dá)開關(guān)110的控制輸入被設(shè)置為低(0)，從而使連接點(diǎn)110.1 浮動(dòng)，連接點(diǎn)110.1在時(shí)間t4之前為YA，驅(qū)動(dòng)電路101將鍵的X板IOO驅(qū)動(dòng)到參考電壓V。接著，為了對測量電容器CS進(jìn)行充電，并持續(xù)t5與t6之間的周期S，將到達(dá)開 關(guān)114的控制輸入設(shè)置為高(1)，從而使YB接地，以將鍵的Y板104上所感應(yīng)的電荷 轉(zhuǎn)移到電荷測量電容器112上，直到到達(dá)開關(guān)114的控制輸入被設(shè)置為低(0)(其再次 使連接點(diǎn)114.1浮動(dòng))時(shí)的t6為止。在對測量電容器CS進(jìn)行充電并持續(xù)t5與t6之間的 第一停留時(shí)間之后，在t7處，將到達(dá)開關(guān)IIO的控制輸入設(shè)置為高(1)，從而使連接點(diǎn) 110.1接地，連接點(diǎn)110.1連接到電荷測量電容器CS 112的另一側(cè)。因此，可測量測量 電容器上的電壓。將在t5與t6之間的停留時(shí)間期間從Y板104轉(zhuǎn)移到測量電容器CS 112 上的電荷的量表示為輸出電壓VOUT。
在t8處，驅(qū)動(dòng)電路101變?yōu)榈?0)，其結(jié)束第一測量突發(fā)。
在t9處，測量突發(fā)的下一測量循環(huán)發(fā)生。在驅(qū)動(dòng)電路用電壓"V"再次驅(qū)動(dòng)X板 100 (在時(shí)間tl0處)之前，在t9處，到達(dá)開關(guān)110的控制輸入變?yōu)榈?0)，從而使YA 浮動(dòng)。測量電容器112再次由從鍵的Y板104轉(zhuǎn)移到測量電容器112上的電荷充電。如 同第一突發(fā)一樣，在點(diǎn)tll處，到達(dá)開關(guān)114的控制輸入變?yōu)楦?1)，從而使點(diǎn)114.1 接地，且將電荷驅(qū)動(dòng)到測量電容器上，直到到達(dá)開關(guān)114的控制輸入變?yōu)榈?，從而再?使YB浮動(dòng)時(shí)的tl2為止。因此，在tll與tl2之間的停留周期期間，電荷再次從Y板 104轉(zhuǎn)移，從而增加測量電容器CS上的電壓，如由輸出電壓VOUT表示。在tl3處， 到達(dá)開關(guān)110的控制輸入被設(shè)置為高(1),從而使YA接地，且在tl4處，驅(qū)動(dòng)電路101 變?yōu)榈?0)，其結(jié)束第二測量突發(fā)。因此，如圖第一突發(fā)一樣， 一定量的電荷已從Y板 轉(zhuǎn)移，其已增加了測量電容器112上的電壓，其表示從Y板轉(zhuǎn)移的電荷的量。
在若干突發(fā)之后，Y板上所存在的轉(zhuǎn)移到測量電容器U2的電荷的量是一致的，從 而提供鍵上所存在的通過經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路101到達(dá)X板100的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生的電荷的表 示。在放電電阻器140的輔助下確定測量電容器112上的電荷的量。放電電阻器140的 一側(cè)連接到測量電容器，且另一側(cè)SMP連接到放電開關(guān)142。放電開關(guān)142經(jīng)由控制通 道144接收來自控制器118的控制信號(hào)。控制器118經(jīng)控制以便在測量突發(fā)期間使SMP 接地，且通過將SMP連接到電壓VDD來使測量電容器CS 112通過放電電阻器140放 電?？刂破?18接著通過對測量電容器CS上的電荷被放電到零之前的預(yù)定時(shí)鐘周期的 數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，而確定所存在的電荷的量。時(shí)鐘周期的數(shù)目因此提供相應(yīng)的所測量電荷 信號(hào)的相對信號(hào)樣本值。
在替代實(shí)施例中，代替將控制器118布置成產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目的測量突發(fā)，且隨后測量 Y板上存在的電荷，控制器可操作以繼續(xù)測量突發(fā)，直到達(dá)到預(yù)定的閾值電壓為止。達(dá) 到預(yù)定閾值所需的測量突發(fā)的數(shù)目隨后提供從X板轉(zhuǎn)移到Y(jié)板的電荷的量的指示，且因此提供X板與Y板之間的電耦合的指示。因此，接近所述耦合的人體的存在將改變 所述電耦合，且因此改變達(dá)到所述閾值所需的突發(fā)的數(shù)目，其因此可被控制器檢測到。
如WO-00/44018中所闡釋，提供電荷相減電容器，以將電荷從鍵的Y板104和測 量電容器減去，以確保存在電荷到測量電容器112上的線性轉(zhuǎn)移，以提供準(zhǔn)確的測量。 因此WO-00/44018中提供進(jìn)一步闡釋，WO-00/44018的內(nèi)容以引用的方式并入本文中。
圖3中所展示的測量電路的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，通過使用相同的構(gòu)造和操作原理，可形成 觸敏開關(guān)矩陣，使得用戶可選擇(例如) 一觸敏屏幕上的多個(gè)不同位置，或多個(gè)不同功 能，其取決于用戶的手指(例如)相對于點(diǎn)矩陣的位置。舉例來說，已從WO-00/44018 很大程度上再現(xiàn)圖5。
在圖5中，驅(qū)動(dòng)電路101.1、 101.2、 101.3、 101.4經(jīng)布置以驅(qū)動(dòng)不同的傳感器點(diǎn)205， 其(具有圖5中所示的實(shí)例)形成N-4xN^4陣列。因此，如圖6中對應(yīng)地展示，提供 具有十六個(gè)觸敏點(diǎn)的控制面板，其可用于形成具有多個(gè)選擇控制開關(guān)的觸敏屏幕或控制 面板。
如圖5中所示，驅(qū)動(dòng)電路101.1、 101.2、 101.3、 101.4中的每一者受控制器118.1 控制，以便以與圖3中驅(qū)動(dòng)X板100且圖4中所表示的方式相同的方式來驅(qū)動(dòng)對應(yīng)線 XI、 X2、 X3、 X4中的每一者。點(diǎn)205中的每一者處的耦合電容器的輸出連接到測量電 容器112.1、 112.2、 112.3、 112.4的一側(cè)，測量電容器112.1、 112.2、 112.3、 112.4經(jīng)布 置以測量提供輸出信號(hào)116.1、 116.2、 116.3、 116.4的Y板Y1、 Y2、 Y3、 Y4上所存在 的電荷的量，以便以與圖3和圖4中所示的電路的操作相同的方式來檢測物體的存在。 WO-00/44018中揭示此類矩陣電路的操作的更多細(xì)節(jié)。
盡管上文參考圖1到圖6所描述的觸摸傳感器提供可用于許多應(yīng)用的有效觸摸傳感 器，但需要將此些觸摸傳感器用于更具挑戰(zhàn)性的環(huán)境中。舉例來說，將觸摸傳感器用于 移動(dòng)電話可能產(chǎn)生技術(shù)問題，因?yàn)榇嬖谟缮漕l信號(hào)的射頻輻射且由移動(dòng)電話內(nèi)的調(diào)制器 產(chǎn)生的多種干擾噪聲信號(hào)。類似地，在電視上，由于接通和斷開LCD顯示器和所述顯 示器內(nèi)的像素而導(dǎo)致的切換噪聲可產(chǎn)生矩形噪聲。還可能存在正弦噪聲(例如由電源電 力產(chǎn)生的正弦噪聲)，其可能影響在鍵上檢測到的電荷的量。圖7中展示正弦噪聲的實(shí) 例。
在圖7中，展示可為相對于時(shí)間而測量到的電壓或電荷的信號(hào)強(qiáng)度或幅值的曲線圖。 如圖7中所示，展示各個(gè)點(diǎn)220以指示針對例如圖4和圖5中所示的觸摸傳感器的觸摸 傳感器進(jìn)行突發(fā)測量的點(diǎn)。如將了解，由于線222所表示的正弦噪聲，由例如圖3和圖 5中所示的測量電路等測量電路的測量電容器測量到的從鍵轉(zhuǎn)移的電荷的量將改變，且因此在一些情況下可能導(dǎo)致錯(cuò)誤地測量到人體的存在。
類似地，圖8中展示具有較高頻率分量的矩形噪聲(例如通過切換LCD顯示器中 的像素而可能產(chǎn)生的矩形噪聲)的結(jié)果。此外，展示信號(hào)強(qiáng)度相對于具有取樣點(diǎn)220的 時(shí)間的曲線圖，可由例如圖3和圖5中所示的測量電路等測量電路中的測量循環(huán)突發(fā)產(chǎn) 生取樣點(diǎn)220。此外，在圖8中，展示對應(yīng)于觸摸傳感器中的測量電路和鍵的突發(fā)的測 量點(diǎn)222。如將簡短地闡釋，如果測量循環(huán)與由于LCD切換噪聲通常由圖8中所示的曲 線圖產(chǎn)生和說明的矩形噪聲的上升沿重合，那么可能產(chǎn)生錯(cuò)誤測量，其可能再次導(dǎo)致觸 摸傳感器錯(cuò)誤地檢測到人體的存在。如將簡短地闡釋，本發(fā)明的實(shí)施例可提供一種技術(shù)， 其可改善由此矩形噪聲導(dǎo)致的有害效應(yīng)。然而，如將了解，在一些實(shí)例中，可能存在正 弦噪聲和矩形噪聲兩者，使得如圖9中展示針對圖7中所示的正弦噪聲與圖8中所示的
矩形噪聲的組合的信號(hào)幅值相對于時(shí)間的曲線圖。第_號(hào)(代理人案號(hào)
3050.003US1)的共同待決美國申請案中揭示用于減少正弦噪聲的影響的技術(shù)。
現(xiàn)在將描述用于減少矩形噪聲的影響的技術(shù)，其可提供經(jīng)改進(jìn)的正確檢測人體的存 在的可能性。如將了解，此技術(shù)可與前面所提及的美國申請案中所揭示的用于減少正弦 噪聲的影響的技術(shù)進(jìn)行組合，以進(jìn)一步改進(jìn)在存在正弦噪聲和較高頻率噪聲的情況下正 確地檢測人體的可能性。
用以減少噪聲的處理
如上文所述，本技術(shù)可提供用于減少噪聲(例如脈沖或矩形噪聲)的影響的布置。 如參考圖1到圖6中所示的實(shí)例測量電路(其釆用微控制器來執(zhí)行突發(fā)測量循環(huán)以便以 離散時(shí)間間隔將電荷從鍵轉(zhuǎn)移)而闡釋， 一些類型的噪聲可破壞這些測量。
圖10A展示矩形噪聲相對于時(shí)間的實(shí)例460，其中在兩個(gè)測量循環(huán)突發(fā)462、 464 內(nèi)的一系列取樣點(diǎn)期間出現(xiàn)噪聲。每一測量循環(huán)462、 464產(chǎn)生一組信號(hào)樣本值，其為 由測量電路(例如上文所述的測量電路)對在鍵上所感應(yīng)的電荷進(jìn)行測量的時(shí)間中的代 表性點(diǎn)。然而，矩形噪聲可如上文所闡釋破壞測量，如果(例如)測量循環(huán)對應(yīng)于矩形 噪聲466的上升沿或下降沿的話。
對于圖10A中所示的實(shí)例突發(fā)462、 464，圖10B說明這些點(diǎn)中的每一者相對于時(shí) 間的電荷測量的值，圖IOC中展示作為數(shù)值計(jì)數(shù)值的對應(yīng)表示。如可看到，線470上展 示檢測到的電荷的平均值，且在平均值470上方和下方，根據(jù)觸摸傳感器的操作期間的 預(yù)期樣本值范圍而設(shè)置預(yù)定最小和最大信號(hào)樣本472、 474。舉例來說，如圖11中所示， 展示信號(hào)樣本值的圖表，其包含對應(yīng)于人體接近電荷傳感器時(shí)的時(shí)間的周期490。如可 看到，預(yù)定最小和最大值472、 474經(jīng)布置以使得正常預(yù)期的平均信號(hào)值在最小值472
14與最大值474之間，且檢測到觸摸時(shí)的信號(hào)的值大于最小值472。平均值可為均值、中 值或任何其它數(shù)值平均值。如現(xiàn)在將闡釋，由于矩形噪聲，還可能存在信號(hào)峰492。
如可看到，在時(shí)間點(diǎn)475、 476、 478、 480處，在圖IOA、圖IOB、圖10C中，其 中測量循環(huán)與來自噪聲460的方波的上升沿或下降沿重合，測量到超過474、 476或低 于478、 480 (電荷測量值應(yīng)處于其內(nèi)的樣本值接受范圍)的錯(cuò)誤值。因此，這些測量值 474、 476、 478、 480可導(dǎo)致對接近傳感器的人體的錯(cuò)誤檢測。
圖10B中所示的樣本被表示為圖10C中的對應(yīng)相對值，其可被稱為計(jì)數(shù)值，因?yàn)槿?針對圖3中所示的觸摸傳感器而闡釋，所進(jìn)行的測量對應(yīng)于通過測量電阻器對測量電容 器進(jìn)行放電所需的時(shí)間增量的數(shù)目。
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于減少噪聲的影響的布置，其可產(chǎn)生來自觸摸傳感器的 電荷測量的錯(cuò)誤樣本。圖12提供減少矩形噪聲的影響中所涉及的元件的框圖。然而， 將了解，本技術(shù)處理從(例如)微控制器內(nèi)的電荷測量電路產(chǎn)生的信號(hào)樣本值，且因此 圖12中所示的元件實(shí)際上可形成圖3的微控制器118的一部分。
在圖12中，首先由帶通濾波器518.1、 518.2、 518.3接收樣本f/"、 t/"-/、 t/"-2，其 后，所述樣本分別由轉(zhuǎn)換速率限制器520.1、 520.2、 520.3處理，且接著將轉(zhuǎn)換速率限制 器520.1、 520.2、 520.3的輸出饋送到平均化濾波器522。轉(zhuǎn)換速率限制器經(jīng)級(jí)聯(lián)以便使 來自第一轉(zhuǎn)換速率限制器520.1的輸出被作為輸入提供到第二轉(zhuǎn)換速率限制器520.2，且 第二轉(zhuǎn)換速率限制器的輸出被作為輸入饋送到第三轉(zhuǎn)換速率限制器520.3。由圖13A、 圖13B和圖13C中所示的相對于時(shí)間的圖表有效地表示帶通濾波器518.1、518.2、518.3; 轉(zhuǎn)換速率限制器520.1、 520.2、 520.3以及平均化濾波器522對樣本t/w、 f/"-7、 t/"-2中 的每一者的處理以產(chǎn)生輸出信號(hào)樣本F"。
當(dāng)帶通濾波器518.1、 518.2、 518.3接收到樣本時(shí)，將信號(hào)樣本值與接受范圍472、 474進(jìn)行比較，且如果所述信號(hào)樣本值處于值范圍之外，那么丟棄所述信號(hào)樣本值。
如可看到，對于圖13A中所示的實(shí)例，在點(diǎn)475、 476處對超過最大值474的值以 及在點(diǎn)478、 480處對低于最小值472的樣本進(jìn)行重新取樣，直到這些值處于范圍內(nèi)為 止。
所述信號(hào)樣本接著由轉(zhuǎn)換速率限制器520.1、 520.2、 520.3接收，轉(zhuǎn)換速率限制器 520.1、 520.2、 520.3使用過去樣本值f/"-7、 以及當(dāng)前樣本值V"來維持累積的相
對平均值，其應(yīng)被維持在平均值470左右。根據(jù)樣本之間的相對改變來調(diào)適允許輸入值 改變的速率。存在轉(zhuǎn)換速率限制器520.1、 520.2、 520.3的各種可能實(shí)施方案。將了解， 可使用各種技術(shù)來限制從一個(gè)樣本到下一個(gè)樣本的改變速率。此限制可為線性改變，或
15在兩個(gè)樣本超過預(yù)定值的情況下，改變速率可被限制為固定增量或減量，使得轉(zhuǎn)換速率 限制器可更快地穩(wěn)定于平均值?？商峁┛刂戚斎?24,以調(diào)適轉(zhuǎn)換速率限制器所提供的 改變速率。
從轉(zhuǎn)換速率限制器520.1、 520.2、 520.3的輸出，將樣本饋送到平均化濾波器，平均 化濾波器對從轉(zhuǎn)換速率限制器520.1 、520.2、 520.3中的每一者接收到的樣本執(zhí)行平均化。 由于微控制器所執(zhí)行的處理技術(shù)，測量電路減少了與噪聲脈沖或噪聲的上升或下降沿重 合且因此導(dǎo)致值超過或低于預(yù)期值范圍的信號(hào)樣本的影響。因此，與致使觸摸傳感器被 觸發(fā)的這些噪聲誘發(fā)值相比，可作出對人體存在的更可靠指示。
設(shè)置接受值范圍
根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)例，在觸摸傳感器的測試階段期間設(shè)置信號(hào)樣本值的接受范 圍，所述信號(hào)樣本值由圖IOB和圖13A中所示的最大值474和最小值472界定。在一個(gè) 實(shí)例中，測試階段是在通電期間。在測試階段期間，執(zhí)行一組測量循環(huán)突發(fā)，以針對每 一測量循環(huán)產(chǎn)生一信號(hào)樣本值。使用在初始化階段期間取得的信號(hào)樣本的最大和最小值 來界定信號(hào)樣本值的接受范圍。接受范圍界定預(yù)定最大和最小值，其適于限制后續(xù)的信 號(hào)樣本值。
在一個(gè)實(shí)例中，基于初始化階段期間不存在觸摸的假定來確定在此階段期間產(chǎn)生的 信號(hào)樣本值的均值。接著參考此均值來計(jì)算接受范圍的最大和最小值。舉例來說，計(jì)算 此均值的預(yù)定分?jǐn)?shù)，且將此預(yù)定分?jǐn)?shù)與所述均值相加以確定最大值，且從所述均值減去 所述預(yù)定分?jǐn)?shù)以產(chǎn)生接受范圍的最小值。在安靜周期(例如)期間，可自動(dòng)重復(fù)校準(zhǔn)過 程，或可根據(jù)某一確定性時(shí)間表而有規(guī)律地或無規(guī)律地重復(fù)。因此，初始化階段可由微 控制器118控制并起始，以計(jì)算接受的值范圍以便校準(zhǔn)觸摸傳感器?；蛘?，初始化階段 可由用戶起始以校準(zhǔn)裝置。
操作概述
在圖14和圖15中所示的流程圖中概述根據(jù)本技術(shù)的觸摸傳感器的操作，其包含處 理信號(hào)樣本值以減少具有較高頻率分量的噪聲的影響。由圖13A中所示的流程圖所說明
的方法的過程步驟概述如下
Sl:(例如)在功率已被供應(yīng)到觸摸傳感器之后，測試階段開始。 S2:測試階段通過控制器執(zhí)行一系列測量突發(fā)以校準(zhǔn)觸摸傳感器來建立接受值范圍 而開始。測量突發(fā)中的每一者包括多個(gè)測量循環(huán)，每一循環(huán)產(chǎn)生來自觸摸傳感器的一信 號(hào)樣本值。因此，此時(shí)假定不存在原本將與正被觸發(fā)的傳感器相關(guān)聯(lián)的人體。
S4:控制器接著分析信號(hào)樣本值，并從所述信號(hào)樣本值確定信號(hào)樣本值的穩(wěn)定狀態(tài)
16或均值。接著參考此均值，通過將所述值的分?jǐn)?shù)與其自身相加和相減而分別形成最大值
和最小值，來確定接受值范圍的最大和最小值。
S6:在步驟S4之后，初始化階段完成，且處理從測量循環(huán)突發(fā)產(chǎn)生的信號(hào)樣本值，
以檢測接近觸摸傳感器的人體的存在或不存在。由控制器接收信號(hào)樣本值。
S8:通過對處于接受范圍之外的信號(hào)樣本值進(jìn)行帶通濾波而開始信號(hào)樣本值的處
理。這可通過將高于最大值的值設(shè)置為最大值且將低于最小值的值設(shè)置為最小值來完
成?；蛘?，可丟棄處于接受范圍之外的任何值。
接著經(jīng)由將元件A連接到圖14中所示的步驟S10而繼續(xù)觸摸傳感器的操作方法。 S10:接著使信號(hào)樣本值的轉(zhuǎn)換速率或改變速率限于確定范圍內(nèi)。此外，在一些實(shí)
例中，根據(jù)連續(xù)監(jiān)視到的信號(hào)樣本值的改變速率來調(diào)適轉(zhuǎn)換速率限制。舉例來說，可根
據(jù)圖15中所示的流程圖所說明且如下闡釋的技術(shù)來調(diào)適轉(zhuǎn)換速率限制
S10.2:確定在第一時(shí)間周期中連續(xù)接收到的信號(hào)樣本值的值之間的改變速率。 S10.4:根據(jù)在第一時(shí)間處所確定的改變速率，來確定可允許的信號(hào)樣本值的改變速
率的上限。
S10.6:根據(jù)所確定的上限而限制,信號(hào)樣本值的改變速率。
S10.8:在第一時(shí)間之后的第二時(shí)間處，確定連續(xù)信號(hào)樣本值的值之間的改變速率。 S10.10:相對于第一時(shí)間處的改變速率，根據(jù)第二時(shí)間處的改變速率，調(diào)適信號(hào)樣 本值的改變速率的上限。
S10.12:根據(jù)經(jīng)調(diào)適的上限而限制信號(hào)樣本值的改變速率。
返回參考圖14中所示的流程圖，在步驟S10中的轉(zhuǎn)換速率限制之后在步驟S12中
繼續(xù)處理
S12:接著將轉(zhuǎn)換速率受限的信號(hào)樣本值饋送到平均化濾波器，其將信號(hào)樣本值平 均化。
S14:過程通過控制器從信號(hào)樣本值的在接受范圍內(nèi)的改變而確定是否存在接近傳 感器的人體。
在所附權(quán)利要求書中界定本發(fā)明的其它方法和特征?？稍诓幻撾x本發(fā)明的范圍的情 況下，對上文所述的實(shí)例實(shí)施例作出各種修改。具體來說，盡管已參考矩陣觸摸傳感器
而進(jìn)行以上描述，其中所述矩陣觸摸傳感器包含具有X板和Y板的鍵，其中X板被驅(qū) 動(dòng)，且在Y板上測量電荷，但本發(fā)明還可應(yīng)用于在觸摸傳感器中僅提供單個(gè)板的情況，
所述觸摸傳感器首先在充電循環(huán)中被充電，且接著在測量循環(huán)中放電，例如
WO-97/23738中所揭示。將理解，不必以與平均值相等的偏移來設(shè)置范圍限制。舉例來說，可關(guān)于噪聲底限 而設(shè)置下限，以及或不再關(guān)于平均值而設(shè)置下限。
權(quán)利要求
1.一種從被電容性充電的鍵上所存在的電荷量的改變來感測人體的存在的方法，所述方法包括執(zhí)行測量突發(fā)，所述測量突發(fā)從多個(gè)測量循環(huán)產(chǎn)生多個(gè)信號(hào)樣本值，所述測量循環(huán)中的每一者包含，在所述測量循環(huán)的驅(qū)動(dòng)部分期間，將電荷感應(yīng)到所述鍵上；在所述測量循環(huán)的信號(hào)測量部分期間，測量在所述測量循環(huán)的所述驅(qū)動(dòng)部分期間所述鍵上所感應(yīng)的所述電荷；產(chǎn)生信號(hào)樣本值，所述信號(hào)樣本值表示在所述測量循環(huán)的所述信號(hào)測量部分期間從所述鍵測得的所述電荷，將所述測量突發(fā)的所述多個(gè)所述信號(hào)樣本值的值同所確定的最大值與所確定的最小值之間的所確定接受值范圍進(jìn)行比較；以及處理所述多個(gè)信號(hào)樣本值中在所述所確定接受范圍之外的任一者，使得可僅從所述多個(gè)信號(hào)樣本中在所述所確定接受范圍內(nèi)的一者或一者以上的所述值的改變來確定人體的存在。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理所述信號(hào)樣本值包含調(diào)適超過所述預(yù)定最大值或低于所述所確定的最小值的所述信號(hào)樣本值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述處理所述信號(hào)樣本值包含丟棄來自所述測量突發(fā)的在所述接受范圍之外的信號(hào)樣本值，以及 從所述測量突發(fā)的在所述接受范圍內(nèi)的其余信號(hào)樣本值的均值的改變來確定是 否存在所述人體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理所述信號(hào)樣本值包含限制所述信號(hào)樣本的所述值之間的改變速率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中限制所述信號(hào)樣本值的所述值之間的所述改變速 率包含在第一時(shí)間處，確定所述信號(hào)樣本值的所述值之間的改變速率， 根據(jù)在所述第一時(shí)間處確定的所述改變速率來確定所述信號(hào)樣本值的所述改變 速率的上限，根據(jù)所述所確定的上限而限制所述信號(hào)樣本值的所述改變速率， 在所述第一時(shí)間之后的第二時(shí)間處，確定所述信號(hào)樣本值的所述值之間的改變速率，相對于所述第一時(shí)間處的所述改變速率，根據(jù)所述第二時(shí)間處的所述改變速率來調(diào)適所述信號(hào)樣本值的所述改變速率的所述上限，以及根據(jù)所述經(jīng)調(diào)適的上限而限制所述信號(hào)樣本值的所述改變速率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所處信號(hào)樣本值的所述處理包含將所述信號(hào)樣本值平均化。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括在測試階段期間，從一個(gè)或一個(gè)以上測量突發(fā)產(chǎn)生多個(gè)信號(hào)樣本值，每一測量突發(fā)包含多個(gè)測量循環(huán)，所述測量循環(huán)中的每一者產(chǎn)生所述信號(hào)樣本值中的一者，以及基于所述測試階段期間所產(chǎn)生的所述信號(hào)樣本的所述值而設(shè)置所述所確定的最大值與所述所確定的最小值之間的所述所確定接受值范圍。
8. —種用于從被電容性充電的鍵上所存在的電荷量的改變來感測人體的存在的設(shè)備，所述設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)電路，其耦合到所述鍵，且可操作以將電荷感應(yīng)到所述鍵上，電荷感測電路，其包含信號(hào)測量電容器，以及控制器，所述控制器可操作以控制所述驅(qū)動(dòng)電路和所述電荷感測電路，以通過以下步驟來在形成測量突發(fā)的多個(gè)測量循環(huán)中的每一者中產(chǎn)生一信號(hào)樣本值在所述測量循環(huán)的驅(qū)動(dòng)部分期間，將電荷感應(yīng)到所述鍵上；在所述測量循環(huán)的信號(hào)測量部分期間，測量在所述測量循環(huán)的所述驅(qū)動(dòng)部分期間所述鍵上所感應(yīng)的所述電荷；以及產(chǎn)生信號(hào)樣本值，以表示在所述測量循環(huán)的所述信號(hào)測量部分期間從所述鍵測得的所述電荷，將所述測量突發(fā)的多個(gè)所述信號(hào)樣本值的值同所確定的最大值與所確定的最小值之間的所確定接受值范圍進(jìn)行比較；以及處理所述多個(gè)信號(hào)樣本值中在所述所確定接受范圍之外的任一者，使得可僅從所述多個(gè)信號(hào)樣本中處于所述所確定接受范圍內(nèi)的一者或一者以上的所述值的改變來確定所述人體的存在。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述控制器可操作以調(diào)適超過所述所確定的最大值或低于所述所確定的最小值的所述信號(hào)樣本值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述處理所述信號(hào)樣本值包含丟棄來自所述測量突發(fā)的所述多個(gè)信號(hào)樣本值中在所述接受范圍之外的那些信號(hào)樣本值，以及從所述測量突發(fā)的在所述接受范圍內(nèi)的其余信號(hào)樣本值的均值的改變來確定是否存在所述人體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述控制器可操作以通過以下步驟來處理所述信號(hào)樣本值限制所述信號(hào)樣本的所述值之間的改變速率。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述控制器可操作以通過以下步驟來限制所述信號(hào)樣本的所述值之間的所述改變速率在第一時(shí)間處，確定所述信號(hào)樣本值的所述值之間的改變速率，根據(jù)在所述第一時(shí)間處確定的所述改變速率來確定所述信號(hào)樣本值的所述改變速率的上限，根據(jù)所述所確定的上限而限制所述信號(hào)樣本值的所述改變速率，在所述第一時(shí)間之后的第二時(shí)間處，確定所述信號(hào)樣本值的所述值之間的改變速率，相對于所述第一時(shí)間處的所述改變速率，根據(jù)所述第二時(shí)間處的所述改變速率來調(diào)適所述信號(hào)樣本值的所述改變速率的所述上限，以及根據(jù)所述經(jīng)調(diào)適的上限而限制所述信號(hào)樣本值的所述改變速率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述控制器可操作以通過將所述信號(hào)樣本值平均化來處理所述信號(hào)樣本值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述控制器可操作以在測試階段期間，從一個(gè)或一個(gè)以上測量突發(fā)產(chǎn)生多個(gè)信號(hào)樣本值，每一測量突發(fā)包含多個(gè)測量循環(huán)，所述測量循環(huán)中的每一者產(chǎn)生所述信號(hào)樣本值中的一者，以及基于所述測試階段期間所產(chǎn)生的所述信號(hào)樣本的所述值而設(shè)置所述所確定的最大值與所述所確定的最小值之間的所述所確定接受值范圍。
15. —種觸敏控制面板，其包含鍵矩陣，所述鍵矩陣包括第一多個(gè)N個(gè)輸入線、第二多個(gè)M個(gè)輸出線和N乘M個(gè)鍵，所述N乘M個(gè)鍵中的每一者經(jīng)布置以感測人體的存在，且所述N乘M個(gè)鍵中的每一者安置成鄰近于輸入線與輸出線的相應(yīng)交叉點(diǎn)，且包括連接到所述N個(gè)輸入線中的一者的驅(qū)動(dòng)板(X)和連接到所述M個(gè)輸出線中的一者的接收板(Y)，所述N個(gè)輸入線中的每一者連接到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，且所述M個(gè)輸出線中的每一者連接到相應(yīng)的電荷感測電路，所述電荷感測電路中的每一者包含信號(hào)測量電容器，其中所述鍵矩陣包含控制器，所述控制器可操作以控制所述驅(qū)動(dòng)電路和所述電荷感測電路，以通過以下步驟來針對所述N乘M個(gè)鍵中的每一者，在形成測量突發(fā)的多個(gè)測量循環(huán)中的每一者中產(chǎn)生一信號(hào)樣本值-在所述測量循環(huán)的驅(qū)動(dòng)部分期間，將電荷感應(yīng)到所述鍵中的每一者的所述驅(qū)動(dòng)板上；在所述測量循環(huán)的信號(hào)測量部分期間，測量在所述測量循環(huán)的所述驅(qū)動(dòng)部分期間所述鍵中的每一者的感測板上所感應(yīng)的所述電荷；以及產(chǎn)生所述信號(hào)樣本值以表示在所述測量循環(huán)的所述信號(hào)測量部分期間從所述鍵中的每一者測得的所述電荷，將所述測量突發(fā)的多個(gè)所述信號(hào)樣本值的值同預(yù)定最大值與所確定的最小值之間的所確定接受值范圍進(jìn)行比較；以及處理所述多個(gè)信號(hào)樣本值中在所述所確定接受范圍之外的任一者，使得可僅從所述多個(gè)信號(hào)樣本中在所述所確定接受范圍內(nèi)的一者或一者以上的所述值的改變來確定所述人體的存在。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的觸敏控制面板，其中所述控制器可操作以調(diào)適超過所述所確定的最大值或低于所述所確定的最小值的所述信號(hào)樣本值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的觸敏控制面板，其中所述處理所述信號(hào)樣本值包含丟棄來自所述測量突發(fā)的在所述接受范圍之外的信號(hào)樣本值，以及從所述測量突發(fā)的在所述接受范圍內(nèi)的其余信號(hào)樣本值的均值的改變來確定是否存在所述人體。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的觸敏控制面板，其中所述控制器可操作以通過以下步驟來處理所述信號(hào)樣本值限制所述信號(hào)樣本的所述值之間的改變速率。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的觸敏控制面板，其中所述控制器可操作以通過以下步驟來限制所述信號(hào)樣本值的所述值之間的所述改變速率在第一時(shí)間處，確定所述信號(hào)樣本值的所述值之間的改變速率，根據(jù)在所述第一時(shí)間處確定的所述改變速率來確定所述信號(hào)樣本值的所述改變速率的上限，根據(jù)所述所確定的上限而限制所述信號(hào)樣本值的所述改變速率，在所述第一時(shí)間之后的第二時(shí)間處，確定所述信號(hào)樣本值的所述值之間的改變速率，相對于所述第一時(shí)間處的所述改變速率，根據(jù)所述第二時(shí)間處的所述改變速率來調(diào)適所述信號(hào)樣本值的所述改變速率的所述上限，以及根據(jù)所述經(jīng)調(diào)適的上限而限制所述信號(hào)樣本值的所述改變速率。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的觸敏控制面板，其中所述控制器可操作以通過將所述信號(hào)樣本值平均化來處理所述信號(hào)樣本值。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的觸敏控制面板，其中所述控制器可操作以在測試階段期間，從一個(gè)或一個(gè)以上測量突發(fā)產(chǎn)生多個(gè)信號(hào)樣本值，每一測量突發(fā)包含多個(gè)測量循環(huán)，所述測量循環(huán)中的每一者產(chǎn)生所述信號(hào)樣本值中的一者，以基于所述測試階段期間所產(chǎn)生的所述信號(hào)樣本的所述值而設(shè)置所述所確定的最大值與所述所確定的最小值之間的所述所確定接受值范圍。
22. —種感測接近觸敏控制面板的人體的存在的方法，所述觸敏控制面板包含鍵矩陣，所述鍵矩陣包括第一多個(gè)N個(gè)輸入線、第二多個(gè)M個(gè)輸出線和N乘M個(gè)鍵，所述N乘M個(gè)鍵中的每一者安置成鄰近于輸入線與輸出線的相應(yīng)交叉點(diǎn)，且包括連接到所述N個(gè)輸入線中的一者的被驅(qū)動(dòng)板(X)和連接到所述M個(gè)輸出線中的一者的接收板(Y)，所述N個(gè)輸入線中的每一者連接到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，且所述M個(gè)輸出線中的每一者連接到相應(yīng)的電荷感測電路，所述電荷感測電路中的每一者包含信號(hào)測量電容器，所述方法包括控制所述驅(qū)動(dòng)電路和所述電荷感測電路，以通過以下步驟來針對所述N乘M個(gè)鍵中的每一者，在形成測量突發(fā)的多個(gè)測量循環(huán)中的每一者中產(chǎn)生一信號(hào)樣本值在所述測量循環(huán)的驅(qū)動(dòng)部分期間，將電荷感應(yīng)到所述鍵中的每一者的所述驅(qū)動(dòng)板上；在所述測量循環(huán)的信號(hào)測量部分期間，測量在所述測量循環(huán)的所述驅(qū)動(dòng)部分期間所述鍵中的每一者的感測板上所感應(yīng)的所述電荷；以及產(chǎn)生信號(hào)樣本值，以表示在所述測量循環(huán)的所述信號(hào)測量部分期間從所述鍵中的每一者測得的所述電荷，將所述測量突發(fā)的多個(gè)所述信號(hào)樣本值的值同所確定的最大值與所確定的最小值之間的所確定接受值范圍進(jìn)行比較；以及處理所述多個(gè)信號(hào)樣本值中在所述所確定接受范圍之外的任一者，使得可僅從所述多個(gè)信號(hào)樣本中在所述所確定接受范圍內(nèi)的一者或一者以上的所述值的改變來確定人體的存在。
全文摘要
本發(fā)明為減少高頻噪聲的電容性感測。一種用于從被電容性充電的鍵上所存在的電荷量的改變來感測人體的存在的方法和設(shè)備，其包含執(zhí)行測量突發(fā)，所述測量突發(fā)從多個(gè)測量循環(huán)產(chǎn)生多個(gè)信號(hào)樣本值。所述測量循環(huán)中的每一者包含在所述測量循環(huán)的驅(qū)動(dòng)部分期間，將電荷感應(yīng)到所述鍵上；在所述測量循環(huán)的信號(hào)測量部分期間，測量在所述測量循環(huán)的所述驅(qū)動(dòng)部分期間所述鍵上所感應(yīng)的所述電荷；以及產(chǎn)生信號(hào)樣本值以表示在所述測量循環(huán)的所述信號(hào)測量部分期間從所述鍵測得的所述電荷。所述方法包含將所述測量突發(fā)的多個(gè)所述信號(hào)樣本值的值同所確定的最大值和最小值之間的所確定接受值范圍進(jìn)行比較；以及處理所述多個(gè)信號(hào)樣本值中在所述所確定接受范圍之外的任一者，使得可僅從所述多個(gè)信號(hào)樣本中在所述所確定接受值內(nèi)的一者或一者以上的所述值的改變來確定所述人體的存在。通過去除在所述所確定接受值范圍之外的信號(hào)樣本值的影響，可實(shí)質(zhì)上減少原本可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤地檢測到人體的例如矩形噪聲等噪聲的影響。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101644973SQ20091020341
公開日2010年2月10日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者哈拉爾德·菲利普, 埃薩特·伊爾馬茲 申請人:愛特梅爾公司