[发明专利]具有与接收器的相关的电容式触摸传感器

说明书

技术领域

本发明涉及用于改善电容式触摸传感器的信噪比（SNR）的数字信号处理（DSP）技术和实现。

背景

在一些触摸传感器中，用户的手指在二维表面内的位置可以通过进行电容测量来确定。用户的手指可能是某种程度上导电的，而用户可能对触摸传感器电路的地具有某种连接以使得用户的手指对触摸传感器中的电极之间的电容具有影响。

概述

本说明书描述了大体涉及采用DSP技术来提高SNR的触摸传感器的技术。

一般而言，本说明书中描述的主题的某些方面可以体现在涉及传感器的方法中。此方面的其他实施例包括被配置成执行编码在计算机存储设备上的方法的动作的相应的系统、装置和计算机程序。

一般而言，本说明书中描述的主题的另一方面可以体现在包括和与传感器相关联的数据处理装置相关的动作的方法中，该传感器具有前端接口、至少一个迹线（trace line）、与该前端接口和所述迹线中的至少一个上的第一位置两者均耦合的至少一个发送器、以及与该至少一个迹线上的第二位置耦合的接收器。该方法涉及访问该传感器的前端接口处的信号，将所访问的信号从该发送器发送到该传感器的迹线中的至少一个迹线上的第一位置以促进所访问的信号沿与所访问的信号被发送到的第一位置相对应的迹线的发送，以及在该传感器的接收器处并通过与该传感器的迹线的第二位置耦合的接收器从该迹线接收被访问并发送的信号。该方法涉及沿着用于发送所访问的信号的迹线来访问该发送器的第一位置和该接收器的第二位置之间的距离、基于所访问的距离来确定所发送的信号预期要经历的变换，该变换是所发送的信号基于作为该第一位置和该第二位置之间的距离的函数的发送来预期经历的，以及基于所确定的变换来生成预期相关信号。该方法包括在该传感器的接收器处接收该预期相关信号，并且基于所接收的预期相关信号，标识能被用于至少部分补偿基于该发送该所发送的信号预期要经历的变换的信息。该方法包括：通过应用所接收的预期相关信号，补偿基于该发送所发送的信号预期要经历的变换的至少一部分。

这些和其他实施例每个可可选地包括以下特征中的一个或多个。该预期相关信号可以对应于与模拟信号和/或数字数据相对应的相关信息。该变换可包括相移。该变换还可包括衰减、延迟、和/或线性过滤效应。该变换可被应用到正弦波形以获得该预期相关信号，或被应用到非正弦波形以获得该预期相关信号。该补偿可涉及计算在积分时间段上所接收的所发送的信号的波形与该预期相关信号的波形的积，并计算该积的积分。该方法可包括在该接收器的输出处提供该计算。该传感器可具有按照矩阵构形（matrix configuration）的迹线。该方法可包括：将所接收的所发送的信号的变换建模为该矩阵构形中的发送器和接收器之间的距离的函数。该方法可涉及通过将至少所述一个迹线建模成具有沿该第一和第二位置之间的距离分布的电阻和电容来将该变换建模。为了确定所发送的信号预期要经历的变换，该方法可涉及：测量沿该第一和第二位置之间的距离的一组变换，以及选择该组变换中逼近所发送的信号预期要经历的变换中的一个，为此该变换可包括相移，且该组变换包括一组相移。所发送的信号预期要经历的变换可包括：测量沿沿至少所述一个迹线的相应位置的相应相移，基于将与所测量的相移中的一个相关的距离与该第一和第二位置之间的距离进行匹配来选择所测量的相移中的一个，并且将所选择的所测量的相移指派为所发送的信号预期要经历的相移。为了确定所发送的信号预期要经历的变换，该方法可包括：测量沿沿至少所述一个迹线的相应位置的相应相移，利用所测量的相移的线性内插来逼近所发送的信号预期要在该接收器的第二位置处经历的相移，以及将经内插的相移指派为所发送的信号预期要经历的相移。为了确定所发送的信号预期要经历的变换，该方法可涉及：针对所发送的信号的波形的同相版本和正交相位版本进行相关，以及通过计算该同相和正交相位波形的反正切的函数来计算所发送的信号预期要经历的相移。该传感器可具有在矩阵构形中的迹线，其中该发送可涉及：利用在该矩阵的两个边缘处的所发送的信号来驱动该传感器以把电阻-电容时间常数与用在一个边缘处的所发送的信号来驱动该传感器时得到的时间常数相比减少2。该发送可涉及：用在该矩阵的多个边缘处的所发送的信号驱动该传感器以把电阻-电容时间常数与用在一个边缘处的所发送的信号驱动该传感器所得到的时间常数相比减少。多个边缘的数量可以是4，对此，电阻-电容时间常数与用在一个边缘处的所发送的波形驱动该传感器所得到的时间常数相比减少4。该传感器可具有以具有行和列的矩阵构形形成的迹线，对于该矩阵构形，所述行中的至少一行或所述列中的至少一列中的至少一个迹线被分割以形成两个迹线，所述两个迹线是所述一个迹线的长度的大约一半，并且经分割的迹线形成该迹线的与该经分割的迹线的第一部分相对应的第一节和与该经分割的迹线的第二部分相对应的第二节。该第一或第二经分割的迹线的电阻-电容时间常数可以是该第一或第二迹线的长度的函数。该传感器可以是电容式触摸传感器。