[发明专利]使用利用正弦和余弦乘数的幅度噪声感测的互电容感测

说明书

本文公开了使用利用正弦和余弦乘数的幅度噪声感测的互电容感测。本文中公开了一种与具有强制线和感测线的触摸屏一起可操作的触摸屏控制器。触摸屏控制器包括驱动电路装置，该驱动电路装置在触摸数据感测模式中使用强制信号驱动强制线，并且在噪声感测模式中不驱动强制线。感测电路装置在触摸数据感测模式和噪声感测模式中感测在感测线处的数据。处理电路装置对数据进行采样，将数据乘以正弦乘数以产生虚数据，对虚数据求和，将数据乘以余弦乘数以产生实数据，对实数据求和，以及根据虚数据和实数据来确定数据的幅度值。

技术领域

本公开涉及电容式触摸感测领域，并且具体地涉及通过使用涉及将采样信号分别乘以正弦波和余弦波的采样技术来改善互电容感测中的噪声感测的技术。

背景技术

触摸屏是一种可以检测与显示区域接触或接近显示区域的物体的设备。例如，显示区域可以用触敏矩阵覆盖，该触敏矩阵可以通过手指或触笔来检测用户的触摸。触摸屏用于各种应用，诸如移动电话和其他移动设备。触摸屏可以启用各种类型的用户输入，诸如屏幕上的项目的触摸选择或经由所显示的虚键盘而输入的字母数字。触摸屏可以测量用户触摸的各种参数，诸如位置、持续时间等。

一种类型的触摸屏是电容式触摸屏。电容式触摸屏可以包括覆盖在显示区域上的导电行和导电列的矩阵。导电行和导电列彼此间隔开，以便不接触。电容式触摸屏可以用于互电容感测。

在互电容感测中，可以感测矩阵的每行和每列之间的电容。行和列之间的感测到的电容的变化可以指示诸如手指等物体正在行和列的交叉区域附近触摸屏幕或者在接近屏幕。互电容感测电路采用施加到电容式触摸矩阵的列导体的“强制”信号、以及对各个行导体上的耦合信号的感测(反之亦然)。

为了在互电容感测中执行噪声感测，以便能够确定用于互电容感测的最佳可用频率，在多个频率处，在不向列导体施加强制信号的情况下感测行导体。然后将具有最低噪声水平的频率用于下一互电容感测，在此期间，强制信号被施加到列导体。

虽然这种噪声传感技术确实有效，但噪声数据在每个数据帧不可获得，并且噪声本身可能会在帧与帧之间发生显著变化。因此，需要互电容感测中的噪声感测领域中的改进。

发明内容

本文中公开了一种与具有强制线和感测线的触摸屏一起可操作的触摸屏控制器。触摸屏控制器包括：被配置为在触摸数据感测模式中使用强制信号驱动强制线并且在噪声感测模式中不驱动强制线的驱动电路装置；以及被配置为感测在感测线处的数据的感测电路装置。对于多个帧，处理电路装置在噪声感测子帧期间执行以下步骤：以多个不同的可能的采样频率对数据进行采样，将以多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率采样的数据乘以正弦乘数以产生针对多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率的虚噪声数据，对针对多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率的虚噪声数据求和以产生针对多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率的单独的和，将以多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率采样的数据乘以余弦乘数以产生针对多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率的实噪声数据，对针对多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率的实噪声数据求和以产生针对多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率的单独的和，以及根据求和的虚噪声数据和求和的实噪声数据来确定针对多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率的数据的单独的噪声幅度值。

处理电路装置还可以被配置为基于针对多个帧中的两个或更多个帧的多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率的数据的单独的噪声幅度值来执行选择下一帧的采样频率的步骤。

处理电路装置还可以被配置为基于在多个帧中的两个或更多个帧中的每个帧期间确定的针对多个不同的可能的采样频率中的每个采样频率的数据的单独的噪声幅度值来执行确定多个帧中的两个或更多个帧上的不同的可能的采样频率中的每个采样频率的标准偏差的步骤。处理电路装置还可以被配置为基于不同的可能的采样频率中的每个采样频率的标准偏差来执行选择下一帧的采样频率的步骤。

处理电路装置可以基于不同的可能的采样频率中的每个采样频率中的哪个具有最低标准偏差来选择针对下一帧的采样频率。