用于最優(yōu)觸筆檢測的信道聚合的制作方法
【專利摘要】本申請涉及用于最優(yōu)觸筆檢測的信道聚合。提供了一種被配置為檢測由外部觸筆生成的觸筆信號的觸摸輸入設備。觸摸輸入設備包括多個觸筆信號檢測器，在它的輸入端處接收觸筆接收信道的組合，觸筆接收信道以最小化噪聲同時保持觸筆信號強度均勻而獨立于觸筆在設備上的位置的方式被組合。
【專利說明】用于最優(yōu)觸筆檢測的信道聚合

【技術領域】
[0001] 本申請一般涉及觸敏設備，并且更具體地涉及也可以從觸筆中接受輸入的觸敏設 備。

【背景技術】
[0002] 觸敏設備由于它們操作容易和多用性以及它們下跌的價格作為到計算系統(tǒng)的輸 入設備已經(jīng)變得普遍。觸敏設備可以包括觸摸傳感器面板，其可以是具有觸敏表面的清晰 面板，和諸如液晶顯示器（LCD)之類的顯示設備，其可以被部分或完全地放置在面板后或與 面板集成以使得觸敏表面可以覆蓋顯示設備的可視區(qū)域的至少一部分。觸敏設備可以通過 在通常由顯示設備顯示的用戶界面（UI)指示的位置處利用手指、觸筆或其它對象觸摸觸摸 傳感器面板來允許用戶執(zhí)行各種功能。一般，觸敏設備可以識別觸摸事件和觸摸事件在觸 摸傳感器面板上的位置，并且計算系統(tǒng)然后可以根據(jù)在觸摸事件的時間處出現(xiàn)的顯示來解 釋觸摸事件，并且此后可以基于觸摸事件執(zhí)行一個或多個動作。
[0003] 隨著觸摸感測技術繼續(xù)提高，觸敏設備逐漸地被用于編寫和標記電子文檔。具體 地，觸筆由于它們模擬傳統(tǒng)書寫工具的感覺已經(jīng)變?yōu)槠毡榈妮斎朐O備。大部分的傳統(tǒng)觸筆 僅僅包括由能夠與觸敏設備交互并類似用戶的手指的材料構成的笨重的尖端。結果，傳統(tǒng) 觸筆缺乏傳統(tǒng)書寫工具的精度和控制。能夠接收激勵和力信號并生成可以被發(fā)送到觸敏設 備的觸筆激勵信號的觸筆可以改善觸筆的精度和控制。但是，由于觸筆與設備之間的異步 交互，此類觸筆可以向觸敏設備呈現(xiàn)解調(diào)挑戰(zhàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 公開了一種可以簡化觸摸輸入設備上的同步解調(diào)的觸筆信號檢測技術和裝置。
[0005] 在一個示例中，觸筆信號可以被檢測并且檢測器可以估計觸筆信號的開始和結束 時間。估計的觸筆信號的開始和結束時間然后可以用于生成要由數(shù)字解調(diào)器使用來有效地 并高效地解調(diào)觸筆信號的窗口。
[0006] 在一些示例中，用于確定觸筆信號的開始和結束的檢測器可以貫穿觸摸傳感器面 板以各種架構被聚合以便高效地檢測觸筆信號，同時提供對共模噪聲的保護的魯棒的檢測 方案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1示出了根據(jù)各個示例的可以用于觸敏設備的示范性觸摸傳感器。
[0008] 圖2示出了根據(jù)各個示例的示范性觸筆的方框圖。
[0009] 圖3示出了根據(jù)公開的示例的可以檢測用戶的觸摸和來自于觸筆的信號的觸摸 傳感器的控制系統(tǒng)。
[0010] 圖4示出了根據(jù)公開的示例的示例觸筆信號波形。
[0011] 圖5示出了根據(jù)公開的示例的示例觸摸/觸筆解調(diào)電路。
[0012] 圖6示出了根據(jù)公開的示例的檢測觸筆信號波形的開始和結束的方法。
[0013] 圖7示出了根據(jù)公開的示例的集成到解調(diào)電路中的示例觸筆信號檢測器。
[0014] 圖8示出了根據(jù)公開的示例的用于觸筆信號檢測器的示例構思。
[0015] 圖9示出了根據(jù)公開的示例的包絡檢測器的示例實施方式。
[0016] 圖10示出了根據(jù)公開的示例的示范性質心峰值檢測方法。
[0017] 圖11a示出了根據(jù)公開的示例的示例觸筆檢測器聚合方案。
[0018] 圖lib不出了圖11a的聚合方案的對應檢測器圖表。
[0019] 圖12a示出了根據(jù)公開的示例的另一個示范性觸筆檢測器聚合方案。
[0020] 圖12b示出了根據(jù)公開的示例的圖12a的對應檢測器圖表。
[0021] 圖13a示出了根據(jù)公開的示例的另一個示范性觸筆檢測器聚合方案。
[0022] 圖13b示出了根據(jù)公開的示例的與圖13a的示例對應的檢測器圖表。
[0023] 圖14示出了根據(jù)公開的示例的觸筆檢測器聚合方案的示范性檢測器圖表。
[0024] 圖15a示出了根據(jù)公開的示例的示范性檢測器聚合方案。
[0025] 圖15b示出了根據(jù)公開的示例的在圖15a中描述的聚合方案的對應檢測器圖表。
[0026] 圖16示出了根據(jù)公開的示例的僅僅使用兩個檢測器的聚合方案。
[0027] 圖17示出了根據(jù)公開的示例的示范性聚合方案。
[0028] 圖18是示出了根據(jù)公開的示例的具有觸筆信號噪聲校正的觸摸傳感器面板顯示 器的一個實施方式的示例計算系統(tǒng)的方框圖。
[0029] 圖19示出了根據(jù)公開的示例的用于生成或處理觸筆激勵信號的示范性系統(tǒng)。
[0030] 圖20a_d示出了根據(jù)各個示例的包括觸摸傳感器的示范性個人設備。

【具體實施方式】
[0031] 在下面示例的描述中，參考通過示例方式顯示可以被實踐的具體示例的附圖。應 當理解，在不脫離各個示例的范圍的情況下，可以使用其它示例并且可以做出結構變化。
[0032] 本申請涉及將檢測的觸筆信號與窗口功能同步以便簡化觸筆的高效解調(diào)。在一個 示例中，觸筆信號可以由檢測器處理，檢測器可以檢測時域中的觸筆信號的結束點，并且可 以基于結束點估計觸筆信號的開始。在獲得觸筆信號的開始和結束時間之后，解調(diào)器然后 可以將信號同步到適當大小的窗口的解調(diào)方案，以便實現(xiàn)觸摸傳感器面板上的觸筆信號的 1?效解調(diào)。
[0033] 在一些示例中，用于確定觸筆信號的開始和結束的檢測器可以貫穿觸摸傳感器面 板在各種架構中被聚合，以便高效地檢測觸筆信號，同時提供對共模噪聲保護的魯棒的檢 測方案。
[0034] 圖1示出了可以用于檢測在諸如移動電話、平板計算機、觸摸板、便攜式計算機、 便攜式媒體播放器等之類的觸敏設備上的觸摸事件的觸摸傳感器100。觸摸傳感器100可 以包括觸摸區(qū)域或節(jié)點105的陣列，其可以在驅動線10KD0-D3)的行與傳感線103(S0-S4) 的列之間的交叉點處形成。每個觸摸區(qū)域105可以具有在驅動線被激勵時在交叉的驅動線 101和傳感線103之間形成的關聯(lián)的互電容Csiglll。驅動線101可以由驅動電路(未示出） 提供的激勵信號107激勵并且可以包括交流（AC)波形。傳感線103可以接收指示觸摸傳 感器100處的觸摸的觸摸信號109到傳感電路(未不出），傳感電路可以包括用于每個傳感 線的傳感放大器，或可以被多路復用以連接到大量傳感線的較少數(shù)目的傳感放大器。
[0035] 為了感測觸摸傳感器100處的觸摸，驅動線101可以由激勵信號107激勵以與交 叉的傳感線103電容耦合，由此形成用于從驅動線101到傳感線103耦合電荷的電容路徑。 交叉的傳感線103可以輸出表示耦合的電荷或電流的觸摸信號109。當諸如無源觸筆、手 指等等之類的對象觸摸觸摸傳感器100時，對象可以可以使得電容Csiglll減小觸摸位置 處的量ACsig。此電容改變ACsig可以由從經(jīng)由觸摸對象分路的激勵的驅動線101到地 的電荷或電流引起而不是在觸摸位置處被耦合到交叉的傳感線103引起。表示電容改變 Λ Csig的觸摸信號109可以由傳感線103接收到傳感電路以用于處理。觸摸信號109可以 指示觸摸出現(xiàn)的觸摸區(qū)域和在該觸摸區(qū)域位置處出現(xiàn)的觸摸量。
[0036] 雖然圖1所示的示例包括四個驅動線101和五個傳感線103,但是應當理解，觸摸 傳感器100可以包括任何數(shù)目的驅動線101和任何數(shù)目的傳感線103以形成觸摸區(qū)域105 的期望數(shù)目和模式。另外，雖然驅動線101和傳感線103在圖1以交叉配置的方式所示，但 是應當理解，其它配置也可以形成期望的觸摸區(qū)域模式。雖然圖1示出了互電容觸摸感測， 但是其他觸摸感測技術也可以結合公開的示例使用，諸如自電容觸摸感測、電阻式觸摸感 測、投影掃描觸摸感測、等等。此外，雖然各個示例描述感測到的觸摸，但是應當理解觸摸傳 感器100也可以感測懸停的對象并且從其中生成懸停信號。
[0037] 圖2示出了可以用于諸如移動電話、觸摸板、便攜式計算機等之類的觸敏設備的 示范性觸筆200的方框圖。觸筆200可以一般包括尖端201、環(huán)203、主體207、和位于主體 207內(nèi)的的多個觸筆激勵信號電路205。如將在以下較詳細描述的，觸筆激勵信號電路205 可以用于生成可以經(jīng)由尖端201被發(fā)送到觸敏設備的激勵信號。尖端201可以包括能夠將 觸筆激勵信號從觸筆激勵信號電路205發(fā)送到觸敏設備的材料，諸如柔性導體、金屬、由非 導體纏繞的導體、涂覆金屬的非導體、透明的導電材料(例如，氧化銦錫（ΙΤ0))或涂覆透明 的(例如，ΙΤ0)(如果尖端也用于投影目的)或不透明的材料的透明非導電材料(例如，玻璃)， 等。在某些示例中，尖端201可以具有大約1.5_或更小的直徑。用于將激勵信號從觸筆 發(fā)送的尖端201可以利用環(huán)203執(zhí)行。環(huán)203可以包括導電材料，諸如柔性導體、金屬、由 非導體纏繞的導體、涂覆金屬的非導體、透明的導電材料(例如，氧化銦錫（ΙΤ0))或涂覆透 明的(例如，ΙΤ0)(如果尖端也用于投影目的）或不透明的材料的透明非導電材料(例如，玻 璃)，等。環(huán)203可以提供其它目的，諸如提供用于將觸筆激勵信號從觸筆發(fā)送到觸敏設備的 可替換手段。類似地，尖端201或環(huán)203也可以用于從觸敏設備中感測觸摸驅動信號。尖 端201和環(huán)203兩者都可以被分割并且每個片段可以根據(jù)以上描述被獨立地控制。
[0038] 圖3示出了根據(jù)公開的示例的可以檢測用戶的觸摸或接近和來自于觸筆的信號 的觸摸傳感器的控制系統(tǒng)。觸摸傳感器的傳感器面板314可以被配置為由如上參考圖1所 述的電容變化檢測觸摸屏的表面上的觸摸或懸停在觸摸屏的表面上方的觸摸。參考圖3,由 一個或多個電極（以下說明的)形成的感測節(jié)點344可以形成第一導電構件并且諸如用戶的 手指之類的對象可以形成第二導電構件。觸摸屏的傳感器面板314可以被配置為在自電容 布置中或在互電容布置中。
[0039] 在自電容布置中，電極可以包括以網(wǎng)格或其它布置隔開的多個電極的單個層，其 中每個電極可以形成節(jié)點344。傳感電路350可以監(jiān)視可以出現(xiàn)在每個節(jié)點344處的電容 變化。當用戶放置對象(例如，手指或觸筆200的尖端201)非常接近于電極時，這些變化通 ?？梢猿霈F(xiàn)在節(jié)點344處。
[0040] 繼續(xù)參考圖3,在互電容系統(tǒng)中，電極可以被分成形成驅動線342和傳感線340的 兩層。驅動線342可以在第一層上形成并且傳感線340可以在第二層上形成。用于傳感器 面板314的節(jié)點344可以被限定在驅動線342可以在傳感線340上方或下方交叉的位置處 (雖然它們通常被放在不同的層中）。傳感線340可以以各種方式與驅動線342相交。例如， 在一個示例中，傳感線340可以垂直于驅動線342,因此形成具有X和y坐標的節(jié)點344。但 是，其它坐標系也可以被使用，并且節(jié)點344的協(xié)調(diào)可以被不同地限定。
[0041] 驅動控制器346可以連接到每個驅動線342。驅動控制器346可以向驅動線342 提供激勵信號(例如，電壓)。傳感電路350可以連接到每個傳感線340并且傳感電路350 可以活動以與圖1描述的相同方式檢測在節(jié)點344處的電容變化。在操作期間，激勵信號 可以應用于驅動線342,并且由于驅動線342與傳感行340之間的電容耦合，電流可以被傳 送到每個節(jié)點344處的傳感線340。傳感電路350然后可以監(jiān)視每個節(jié)點344處的電容變 化。在某些示例中，每個驅動線可以被可切換地配置為操作為傳感線，并且因此類似于350 和354的傳感電路和多路復用器可以連接到類似于圖3中描述的傳感線的驅動線。
[0042] 在上述討論到的自電容或互電容布置中，傳感電路350可以檢測每個節(jié)點344處 的電容變化。這可以允許傳感電路350確定用戶在什么時候在什么地方已經(jīng)利用一個或多 個對象觸摸了觸摸屏306的各個表面，或者已經(jīng)變得非常接近于觸摸屏的不同表面。傳感 電路350可以包括用于每個傳感線340的一個或多個傳感器并且然后可以向處理器348通 信數(shù)據(jù)。在一個示例中，傳感電路350可以將模擬電容信號轉換為數(shù)字數(shù)據(jù)并且然后將數(shù) 字數(shù)據(jù)發(fā)送到處理器348。在其它示例中，傳感電路350可以將模擬電容信號發(fā)送到處理器 348,其然后可以將數(shù)據(jù)轉換到數(shù)字形式。此外，應當注意傳感電路350可以包括用于每個 感測線342的各個傳感器或用于所有傳感線340的單個傳感器。傳感電路350可以報告節(jié) 點344的位置，以及在節(jié)點344處的電容的強度(或其改變)。
[0043] 在某些示例中，觸摸屏可以包括一個或多個多路復用器。例如，在觸摸或接近操作 期間，傳感電路350也可以包括被配置為執(zhí)行用于傳感線340的時分復用的多路復用器。例 如，傳感電路350可以大約同時沿著傳感線340從節(jié)點344的每一個接收信號，多路復用器 存儲輸入的信號并且然后可以一次一個依次將信號釋放到處理器348。如上所述，在沒有描 繪的某些示例中，驅動線也可以被配置為充當傳感線并且因此可以類似于如上所述傳感線 被配置有多路復用器和傳感電路。
[0044] 除了可以在觸摸模式期間使用以處理觸摸信號的多路復用器之外，觸摸屏也可以 包括驅動多路復用器352和/或傳感多路復用器354。這兩個輸入設備多路復用器352、354 可以與相應線組342、344進行通信以在觸摸模式和觸筆或輸入設備模式之間切換。如下面 將更詳細地討論的，在傳感電路350被配置為檢測來自于觸筆或其它輸入設備的輸入的觸 筆模式期間，觸摸屏可以選擇性地掃瞄傳感線340以及驅動線342,以便接收從觸筆200的 尖端202傳送的數(shù)據(jù)。在這些示例中，驅動控制器346還可以被配置為感測驅動線342上 的信號以便檢測從觸筆200的尖端202傳送的信號。以這樣的方式，驅動線342可以被配 置為充當傳感線340并且與觸筆200的尖端202交互以接收一個或多個信號(例如，電壓信 號)。換句話說，不是向驅動線342提供激勵信號，而是在觸筆掃瞄期間，如果觸筆正在發(fā)送， 則觸筆可以應用激勵信號給驅動線342 (以數(shù)據(jù)傳輸信號的形式)。
[0045] 在某些示例中，在輸入設備已被傳感線檢測到之后，驅動線342可以被掃描。這些 示例可以減少觸摸屏檢測輸入設備所需的掃描時間，因為驅動線342可以僅僅在輸入設備 實際上存在的情況下被掃描。因此，如果輸入設備沒有被檢測到，則觸摸屏可以更快速返回 到掃描觸摸輸入。那就是說，應當注意當驅動時，觸筆200可以向傳感線和驅動線二者同時 提供激勵信號并且因此在有些情況下兩個線可以被同時掃描。但是，在某些示例中，傳感線 340和驅動線342被依次掃描和解調(diào)（當輸入設備被檢測時)，因為這類掃描可以允許觸摸 屏重新使用用于掃描和驅動線掃描二者的相同的觸摸硬件。即，傳感電路可以被復用到驅 動線以減少可以被觸摸屏所需的分離部件。
[0046] 另外，在某些示例中，諸如傳感電路350和/或驅動控制器之類的觸摸控制器可以 分析從輸入設備發(fā)送的輸入或激勵信號以便檢測輸入設備的位置，以及接收數(shù)據(jù)通信。換 句話說，輸入信號可以用來檢測位置，并且相同的信號可以被利用來自于輸入設備的數(shù)據(jù) 進行編碼。
[0047] 圖4示出了根據(jù)公開的示例的示例觸筆信號波形。在此示例中，觸筆信號400可 以包含多個步驟402。每個步驟可以具有預定的時間段T。一組步驟可以被稱為突發(fā)。例 如，如同示出的，觸筆突發(fā)404由3個觸筆步驟組成。
[0048] 圖5示出了根據(jù)公開的示例的示例觸摸/觸筆解調(diào)電路。圖5的電路示出在本領 域中已知的數(shù)字相位解調(diào)的示例實施方式。如同示出的，傳感或驅動線502可以被輸入到 檢測電路504中。檢測電路可以提供緩沖和其它預檢測信號處理需要。從檢測電路504輸 出的模擬信號然后可以經(jīng)由模數(shù)轉換器（ADC)506被轉換為數(shù)字樣本。ADC506的輸出信號 然后可以被分成Q信道流508、和Q信道流510,其中它們每個可以分別由同相和正交相載 體復用。在與同相與正交相載體混合之后，然后可以利用匹配濾波器512和514對每個流 濾波。
[0049] 匹配濾波器512和514可以通過采用可以與輸入信號的開始時間和輸入信號的結 束時間同步的窗口化函數(shù)來數(shù)字地執(zhí)行。因此為了執(zhí)行高效的數(shù)字匹配濾波器，解調(diào)器可 以需要具有信號的開始時間和信號的結束時間的先驗知識。在觸摸檢測模式中，對信號的 開始時間和結束時間的認識可以容易地獲得，因為驅動線上的信號傳輸和觸摸信號的解調(diào) 可以由相同的觸摸控制器執(zhí)行。觸摸控制器可以知道在何時信號開始傳輸和在何時傳輸結 束。但是，在觸筆檢測模式中，由于觸筆在觸摸傳感器面板外生成信號，因此系統(tǒng)可以不具 有對信號的開始和結束時間的認識，并且可能在觸筆與解調(diào)器之間沒有觸筆信號的開始和 結束時間的通信，因此使得窗口解調(diào)功能的實施困難。因此，為了對觸筆信號執(zhí)行窗口數(shù)字 解調(diào)，解調(diào)器可以需要確定信號的開始與結束，以便創(chuàng)建適當?shù)拇翱凇?br> [0050] 圖6示出了根據(jù)公開的示例的檢測觸筆信號波形的開始和結束的方法。在此示例 方法中，在步驟600處，可以檢測觸筆步驟的結束。以下進一步討論檢測觸筆步驟的結束的 方法。在步驟S602處，基于檢測的觸筆信號的結束時間，可以估計觸筆步驟的開始時間。因 為觸筆步驟具有預定的持續(xù)時間，因此通過確定觸筆信號的結束，可以知道開始時間。在步 驟S604處，觸筆步驟的開始與結束時間的信息可以被發(fā)給解調(diào)器，解調(diào)器然后可以采用同 步的窗口功能來執(zhí)行觸筆信號的解調(diào)，如上所述。
[0051] 圖7示出了根據(jù)公開的示例的集成到解調(diào)電路中的示例觸筆信號檢測器。電路 700可以包括數(shù)字化從觸摸/觸筆傳感信道接收到的信號的ADC702。數(shù)字化的數(shù)據(jù)可以被 饋送到先進先出（FIFO)緩沖器704和檢測器706。FIFO緩沖器704可以產(chǎn)生信號進入緩 沖器的時間與信號退出緩沖器的時間之間的時間延遲。FIFO緩沖器704可以存儲由ADC 輸出的信號的值并且可以隨后在預定的時間量已經(jīng)過去之后輸出信號。檢測器706 (下面 進一步詳細描述的）可以檢測觸筆信號的存在、確定觸筆信號的開始時間、以及確定結束時 間。當檢測器706確定觸筆信號的開始和結束時，它可以使它的輸出上的信號有效以啟動 乘法器712以使得FIFO緩沖器704和解調(diào)波形發(fā)生器708的輸出可以一起相乘。在確定 觸筆信號的開始時間時，檢測器706可以在FIFO緩沖器704開始輸出信號的與觸筆信號的 開始對應的緩沖器中的部分的同時啟動乘法器712。當觸筆信號的結束已經(jīng)離開FIFO緩 沖器704時，檢測器706然后可以在它的輸出處終止信號。以這種方式，檢測器可以活動以 "窗口化"觸筆信號，以便實行如上所述的高效數(shù)字解調(diào)。
[0052] 圖8示出了根據(jù)公開的示例的用于觸筆信號檢測器的示例構思。圖8表示觸筆信 號與包絡檢測器的交互的時域分析。圖7所述的檢測器706在一個示例中可以充當在特定 的時間窗口內(nèi)對信號積分的包絡檢測器。檢測器706可以由窗口 802表不。在任何給定時 間處包含在窗口 802中的能量可以由圖804表示，其是窗口中的能量作為時間函數(shù)的曲線。 例如，在圖806上的tl處，觸筆信號814還未進入窗口 802。因此，如在圖804上標繪的窗 口 802中的能量可以是零，如在上804的tl標記處所示。在圖808上的t2處，觸筆信號 814的開始邊緣開始出現(xiàn)在窗口中。在圖804的對應t2處，窗口內(nèi)的信號的幅度開始上升。 隨著信號814進一步移動到窗口內(nèi)，檢測到能量在窗口中。在圖810在t3處，整個觸筆信 號可以被包含在窗口中。如圖804中t3處所示，能量到達峰值。在t4處，因為觸筆信號移 出窗口，與t4對應的窗口中的能量減小。最后隨著觸筆信號完全地移出窗口，窗口中的能 量可以返回到最小值。窗口 802的長度可以是預定的并且可以對應于觸筆步驟信號的時間 長度。因此，例如，如果觸筆步驟是140 μ s長，則包絡檢測器的窗口可以被設置為140 μ s 長。使包絡檢測器的長度與觸筆信號的時間長度相關可以保證當整個觸筆信號在窗口 802 之內(nèi)時，它可以對應于圖804上繪制的信號的峰值。但是在其它示例中，窗口的長度可以具 有與觸筆信號的時間長度不同的大小。
[0053] 觸筆檢測器可以因此通過檢測由包絡檢測器生成的峰值信號確定觸筆信號的結 束。如圖8所示，當圖804上的信號的峰值達到的時候，它可以對應于觸筆信號完全地封閉 在窗口之內(nèi)的時候。通過檢測峰值，檢測器可以因此確定觸筆信號的結束時間，并且因為觸 筆信號具有預定持續(xù)時間，因此檢測器然后可以知道觸筆信號的開始時間。
[0054] 在某些示例中，如上所述的觸筆檢測器可以被實施為在特定的持續(xù)時間內(nèi)將信號 的能量積分的單頻率離散傅里葉變換。可以利用在本領域中知道的各種方法執(zhí)行離散傅里 葉變換，例如快速傅里葉變換、過零點檢測或Goertzl算法。圖9示出了根據(jù)公開的示例的 包絡檢測器的示例實施方式。圖9中描述的電路在本領域中已知為滑動I/Q解調(diào)器的電路 實施方式，其可以執(zhí)行單頻率離散時間傅里葉變換。電路的輸出902可以被發(fā)給峰值檢測 器 904。
[0055] 可以利用在本領域中知道的許多方法實施峰值檢測器904。例如，可以采用閾值方 法，其中當信號穿過預定閾值時檢測到信號的峰值。但是，此方法可以對噪聲干擾敏感，因 為噪聲可以使得信號過早超過閾值，因此使得對于峰值的時間估計錯誤。可以在時域中采 用質心檢測（即，檢測形狀的幾何中心)以得到信號的峰值。圖10示出了根據(jù)公開的示例的 示范性質心峰值檢測方法。如圖10所示，兩個預定閾值八11和&可以被預定。Ah可以是在 時間上遇到的初始閾值，并且心可以是在時間上遇到的第二閾值。閾值可以被設置以使得 它們給出峰值檢測器滯后，因此使得檢測器對干擾更魯棒。換句話說，閾值可以被設置以使 得它們不相等。峰值檢測器可以記錄信號穿過閾值的時間。因此，T h可以對應于穿過第一 閾值的時間并且!\可以對應于穿過第二閾值的時間。一旦峰值檢測器獲得^和1^，可以利 用下列等式計算時間上的質心。
[0056]

【權利要求】
1. 一種用于檢測來自于觸筆的接觸的觸筆檢測裝置，所述裝置包括： 觸摸傳感器面板，包括多個電極，每個電極被配置為接收和發(fā)送來自于觸筆的信號； 信道聚合器，被配置為組合由多個電極發(fā)送的信號以創(chuàng)建多個聚合信號；以及 一個或多個觸筆信號檢測器，每個檢測器被配置為從信道聚合器接收所述多個聚合信 號中的至少一個聚合信號并且基于接收的信號檢測觸筆信號的存在和信號強度。
2. 如權利要求1所述的觸筆檢測裝置，其中，信道聚合器被配置為將由所述多個電極 中的第一組的至少兩個電極發(fā)送的信號相加以生成聚合信號。
3. 如權利要求2所述的觸筆檢測裝置，其中選擇所述多個電極中的第一組的所述至少 兩個電極以使得檢測到的觸筆信號的信號強度是均勻的并且獨立于觸筆在觸摸傳感器面 板上的位置。
4. 如權利要求2所述的觸筆檢測裝置，其中，信道聚合器進一步被配置為從聚合信號 中減去由所述多個電極中的第二組的至少兩個電極發(fā)送的信號。
5. 如權利要求4所述的觸筆檢測裝置，其中選擇所述多個電極中的第二組電極的所述 至少兩個電極以使得由第二組電極發(fā)送的噪聲信號與由第一組電極發(fā)送的噪聲信號相關。
6. 如權利要求4所述的觸筆檢測裝置，其中第一組和第二組是互斥的。
7. 如權利要求1所述的觸筆檢測裝置，其中，觸筆信號檢測器的數(shù)目部分地基于在觸 摸傳感器面板的所述多個電極上發(fā)送的多個噪聲信號的空間相關性。
8. -種用于由觸筆信號檢測接觸的方法，所述方法包括： 接收觸摸傳感器面板的多個電極上的觸筆信號； 組合由多個電極發(fā)送的信號以創(chuàng)建多個聚合信號；以及 將多個聚合信號輸入到一個或多個觸筆信號檢測器中，每個檢測器被配置為從信道聚 合器接收所述多個聚合信號中的至少一個聚合信號并且基于接收的信號檢測觸筆信號的 存在和信號強度。
9. 如權利要求8所述的方法，其中，組合信號包括將由所述多個電極中的第一組的至 少兩個電極發(fā)送的信號相加以生成聚合信號。
10. 如權利要求9所述的方法，還包括選擇所述多個電極中的第一組的所述至少兩個 電極以使得檢測到的觸筆信號的信號強度是均勻的并且獨立于觸筆在觸摸傳感器面板上 的位置。
11. 如權利要求9所述的方法，其中，組合信號進一步包括從聚合信號中減去由所述多 個電極中的第二組的至少兩個電極發(fā)送的信號。
12. 如權利要求8所述的方法，還包括選擇所述多個電極中的第二組電極的所述至少 兩個電極以使得由第二組電極發(fā)送的噪聲信號與由第一組電極發(fā)送的噪聲信號相關。
13. 如權利要求11所述的方法，其中第一組和第二組是互斥的。
14. 如權利要求8所述的方法，其中，觸筆信號檢測器的數(shù)目部分地基于在觸摸傳感器 面板的所述多個電極上發(fā)送的多個噪聲信號的空間相關性。
15. -種裝置，包括： 觸摸傳感器面板，包括多個電極，每個電極被配置為從觸筆接收信號； 信道聚合器，被配置為組合由所述多個電極接收到的信號以創(chuàng)建多個聚合信號；以及 一個或多個觸筆信號檢測器，每個檢測器被配置為從信道聚合器接收所述多個聚合信 號中的至少一個聚合信號并且基于接收的信號檢測觸筆信號的存在和信號強度。
16. 如權利要求15所述的裝置，其中，信道聚合器被配置為將由所述多個電極中的第 一對電極接收到的信號相加以生成聚合信號。
17. 如權利要求15所述的裝置，其中，信道聚合器進一步被配置為從由所述多個電極 中的第二電極接收到信號中減去由所述多個電極中的第一電極接收到的信號。
18. 如權利要求15所述的裝置，其中信道聚合器被配置為將由所述多個電極中的第一 對電極接收到的信號相加并且從所述和中減去由所述多個電極中的第二對電極接收到的 信號以生成聚合信號。
19. 如權利要求16所述的裝置，其中，選擇所述多個電極中的第一對電極以使得檢測 到的觸筆信號的信號強度是均勻的并且獨立于觸筆在第一對電極上方或第一對電極之間 的位置。
20. 如權利要求17所述的裝置，其中，選擇第一電極和第二電極以使得第一電極的噪 聲信號與第二電極的噪聲信號相關。
【文檔編號】G06F3/041GK104049777SQ201410093920
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權日:2013年3月14日
【發(fā)明者】S·沙帕尼阿, K·J·懷特, M·阿伽瓦爾 申請人:蘋果公司