CN109716272A - 低成本且非矩形触摸传感器矩阵的均匀性校正方法 - Google Patents

低成本且非矩形触摸传感器矩阵的均匀性校正方法 Download PDF

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Abstract

描述了用于非矩形触摸阵列的校正矩阵。在一个实施例中，感测设备可以包括存储器和耦合到存储器的处理元件。存储器可以存储与非矩形触摸阵列的多个单位单元中的至少一个单位单元的测量特征相对应的一组触摸感测值，并且可以存储校正矩阵。校正矩阵可以限定非矩形触摸阵列的活动区和非活动区。处理元件可以修改多个单位单元的子集的触摸感测值，其中该多个单位单元的子集没有完全在由校正矩阵的校正值限定的活动区内。

Description

低成本且非矩形触摸传感器矩阵的均匀性校正方法
相关申请
本申请为于2017年9月20日提交的申请号为15/710,488的美国专利申请的国际申请，本申请要求于2016年12月14日提交的申请号为62/434,003的美国临时专利申请的优先权，以上所有申请通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开涉及用户接口设备领域，尤其涉及感测设备。
背景
触摸阵列可以用来代替机械按钮、旋钮和其他类似的机械用户接口控件，在恶劣条件下提供可靠的操作。触摸面板(例如，触摸感测表面)的触摸阵列广泛用于现代客户的应用中，在现有产品中提供了新的用户接口选项。触摸控制器可以从触摸阵列接收信号。信号可以与值(例如，电容值、电阻值、触摸感测值等)对应。例如，当没有物体与触摸面板接触或非常接近时，触摸控制器可以接收与触摸阵列的基线值相对应的信号。当诸如手指之类的物体与触摸面板接触或非常接近时，触摸控制器可以接收对应于第二值(例如电容值、电阻值、触摸感应值等)的信号，该第二值不同于触摸阵列的基线值。触摸控制器可以将信号转换为数字值(例如，触摸控制器可以处理信号并将其数字化以生成测量值)，这些数字值作为测量值存储在电子设备的存储器中。传统的触摸控制器可以通过使用标准固件(例如，通用可配置固件)来处理从矩形触摸阵列接收的信号。传统的触摸控制器不能使用通用可配置固件处理从非矩形触摸阵列接收的信号。
附图简述
在附图的图中，本发明通过示例而非限制的方式被示出，在附图中：
图1A是示出根据一个实施例的具有用于修改与触摸面板的触摸阵列的单位单元相对应的值的校正矩阵的示例性***的框图。
图1B示出了根据一个实施例的包括触摸面板和用于修改与触摸面板的单位单元相对应的值的校正矩阵的车辆。
图2A示出了根据一个实施例的具有校正矩阵的电容测量***，该校正矩阵用于修改与触摸阵列的单位单元相对应的值。
图2B示出了根据另一个实施例的具有校正矩阵的电容测量***，该校正矩阵用于修改与触摸阵列的单位单元相对应的值。
图3A是示出根据另一个实施例的具有用于修改与触摸阵列的单位单元相对应的值的校正矩阵的示例性***的框图。
图3B是示出根据另一个实施例的具有用于修改与触摸阵列的单位单元相对应的值的校正矩阵的示例性***的框图。
图4A-D示出了根据各种实施例的示例性非矩形触摸阵列。
图5示出了根据另一实施例的用于修改与触摸面板的触摸阵列的单位单元相对应的值的校正矩阵。
图6是示出根据一个实施例的修改与触摸阵列的单位单元相对应的值的示例方法的流程图。
图7是示出根据另一实施例的具有用于修改与触摸面板的触摸阵列的单位单元相对应的值的校正矩阵的示例性***架构的框图。
详细描述
本文描述的技术针对修改与触摸阵列的单位单元相对应的值，其中触摸阵列是非矩形的，例如梯形、圆形、自由形态、复杂形状和包含孔的触摸阵列。触摸控制器测量触摸面板的触摸阵列上的值，并且触摸控制器处理测量值以用于电子设备。传统的触摸控制器使用具有矩形数据组织的标准固件(例如，通用可配置固件)来处理对应于矩形触摸阵列(例如，对应于矩形触摸面板的触摸阵列)的测量值。通常，触摸控制器不能使用标准固件来处理非矩形触摸阵列(例如，对应于非矩形触摸面板(诸如圆形面板、自由形态的面板和包含孔的触摸面板)的触摸阵列)。传统的触摸控制器无法识别非矩形触摸阵列的活动区，无法校正非矩形触摸阵列边缘的测量值，并且也无法处理非矩形触摸阵列中的孔。
本文描述的实施例可以通过提供校正矩阵来限定触摸阵列的活动区，并通过修改没有完全在校正矩阵中限定的活动区内的单位单元相对应的值来解决上述和其他缺陷。触摸控制器可以具有存储器和处理元件。存储器可以存储对应于触摸阵列的单位单元的值，以及可以存储限定触摸阵列的活动区和非活动区的校正矩阵。处理元件可以修改单位单元的子集的值，其中该单位单元的该子集没有完全在活动区内。通过使用校正矩阵，触摸控制器可以识别非矩形触摸阵列的活动区，触摸控制器可以校正非矩形触摸阵列边缘的测量值，并且触摸控制器可以处理非矩形触摸阵列中的孔(例如，从触摸阵列的上表面到触摸阵列的下表面的一个或更多个空腔或开口)。使用校正矩阵修改与没有完全在活动区内的单位单元相对应的值可以提供物体与触摸面板接触的更精确的表示。校正矩阵的实施例可以提高触摸阵列的边缘精度。
在以下的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本发明的各个实施例的透彻理解。然而，可以实践本发明而不需要这些具体细节对本领域的技术人员是明显的。在其他实例中，众所周知的电路、结构和技术没有被具体示出，而且以框图示出，以避免对本说明书的理解的不必要的模糊。
在本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意为结合实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中位于各个地方的短语“在一个实施例中”不一定指的是相同的实施例。
图1A是示出根据一个实施例的具有校正矩阵124的示例性***100的框图，该校正矩阵124用于修改与触摸面板140的触摸阵列142(例如，非矩形触摸阵列)的单位单元144的测量特征相对应的测量值126(例如，触摸感测值)。***100包括电子设备110和触摸面板140。在一个实施例中，电子设备110在触摸面板140的外部。在另一个实施例中，电子设备110与触摸面板140集成在一起。电子设备110可以是包括触摸面板140、连接到触摸面板140或以其他方式与触摸面板140一起操作的任何类型的设备。电子设备110可以是个人计算机、平板计算机、诸如蜂窝电话之类的移动设备、媒体消费设备、GPS设备、手表、计算机或任何专用计算机，诸如车载计算机、车辆中的导航***或车辆中的媒体***。触摸面板140可以包括触摸阵列142。触摸阵列142可以包括单位单元144。电子设备110可以包括感测设备120(例如，触摸控制器)。感测设备120可以包括存储器122和处理元件128。存储器122可以存储校正矩阵124和测量值126。电子设备110可以包括附加组件，诸如车载计算机130。感测设备120可以耦合到触摸阵列142，并且可以耦合到诸如车载计算机130之类的附加组件。在一个实施例中，感测设备120和附加组件在彼此的外部。在另一个实施例中，感测设备和一个或更多个附加组件(例如，车载计算机130)彼此集成在一起。
图1B示出了包括触摸面板140和校正矩阵124的车辆150，其中，校正矩阵124用于修改与触摸面板140的单位单元144的测量特征(例如电容、电阻、电感等)相对应的测量值126(例如触摸感测值)。触摸面板140可以安装在汽车150中。触摸面板140可以显示信息并且可以接收用户输入。触摸面板140的形状可以基于车辆150的设计。触摸面板140可以是非矩形的。例如，触摸面板140可以具有圆形、梯形、自由形态或包含孔的形状。触摸阵列142可以具有与触摸面板140的形状相对应的形状(例如，触摸阵列142和触摸面板140可以具有大致相同的非矩形形状)。与触摸阵列142相对应的感测设备120可以是矩形组织的触摸控制器(例如，可以具有通用可配置固件)。感测设备120可以使用校正矩阵来限定活动区，以及可以修改没有完全在活动区内的单位单元的子集的值。
返回到图1A，处理元件128可以从触摸阵列142接收信号。处理元件128可以将信号数字化以生成测量值126。测量值126可以包括与非矩形触摸阵列142的单位单元144的至少一个单位单元的测量特征相对应的触摸感测值。触摸感测值可以对应于指示物体是否接近触摸面板140(例如，触摸触摸面板140、悬停在触摸面板140上等)的测量特征。在一个实施例中，触摸感测值对应于指示物体与触摸面板140的接近度的测量特征(例如，物体要触摸触摸面板140得多近、物体与触摸面板140之间的距离)。在一个实施例中，触摸感测值对应于指示触摸面板140上的物体的压力的测量特征。
处理元件128可以耦合到存储器122，以及可以将测量值126存储在存储器122中。第一组测量值(例如基线值)可以对应于没有任何物体与触摸面板140接触的触摸阵列142的状态。第二组测量值可以对应于感测设备120响应于物体与触摸面板140的相应部分接触而从触摸阵列142接收的信号。测量值126可以对应于在触摸阵列142中的值(例如，电容值、电阻值等)的变化。存储器122还可以存储限定触摸阵列142的活动区和非活动区的校正矩阵124。处理元件128可以修改(例如，使用校正矩阵124)与没有完全在由校正矩阵124的校正值限定的活动区内的单位单元144相对应的测量值126。
在一个实施例中，感测设备120是电阻感测设备，触摸阵列142是电阻触摸阵列(例如，电阻传感器阵列)，并且触摸阵列142测量电阻的变化。在另一实施例中，感测设备120是电感感测设备，触摸阵列142是电感触摸阵列(例如，电感传感器阵列)，并且触摸阵列142测量电感的变化。在另一实施例中，感测设备120是红外感测设备，触摸阵列142是红外触摸阵列(例如，红外传感器阵列)，并且触摸阵列142测量红外光的变化。在另一实施例中，感测设备120是光学感测设备，触摸阵列142是光学触摸阵列(例如，光学传感器阵列)，并且触摸阵列142测量可见光(例如，可见光谱中的波长、光学窗口中的波长)的变化。在另一实施例中，感测设备120是声感测设备，触摸阵列142是声触摸阵列(例如，声传感器阵列)，并且触摸阵列142测量超声波的变化。在另一实施例中，感测设备120是微机电***(MEMS)感测设备，触摸阵列142是MEMS触摸阵列(例如，MEMS传感器阵列)，并且触摸阵列142测量压缩。在另一实施例中，感测设备120是力感测设备，触摸阵列142是力触摸阵列(例如，力传感器阵列)，并且触摸阵列142将输入的机械力转换成电输出信号。在另一个实施例中，感测设备120是电容感测设备，触摸阵列142是电容触摸阵列(例如，电容传感器阵列)，并且触摸阵列142测量电容的变化(参见图2A-B)。
图2A示出了根据一个实施例的电容测量***200，该电容测量***200具有用于修改与触摸阵列142相对应的测量值126的校正矩阵124。电容测量***200包括触摸面板140和电子设备110。触摸面板140包括触摸阵列142，并且电子设备110包括感测设备120(例如，电容测量电路、触摸控制器)。触摸阵列142可以包括多个行电极211和多个列电极215。在图2A的实施例中，有八个行电极211和八个列电极215，然而，本领域普通技术人员将理解，可以在每个轴上使用多于或少于八个电极的电极。类似地，虽然示出了相同数量的行电极211和列电极215，但在各种实施例中，行电极的数量和列电极的数量可以不同。在各种实施例中，触摸阵列142是非矩形的。
在一个实施例中，触摸阵列142可以具有彼此不平行的相对侧(例如，最外面的行电极211是不平行的，最外面的列电极215是不平行的)。非矩形触摸阵列142可以包括行感测元件(例如，行电极211)和列感测元件(例如，列电极)。其中的每个行感测元件可以设置在与第一轴平行的相应的行轴的附近。其中的每个列感测元件可以设置在与第二轴平行的相应的列轴的附近。其中的每个单位单元144可以由行感测元件中的相应的行感测元件和列感测元件中的相应的列感测元件的相交限定。活动区(例如，参见图5中的活动区510)可以由行感测元件和列感测元件限定。非矩形触摸阵列142的活动区的一个或更多个边缘可以不平行于第一轴和第二轴。在一个示例中，触摸阵列可以是梯形(例如，参见图4B中的触摸阵列400b)。在另一示例中，触摸阵列具有圆形侧(例如，为半圆形，参见图4C中的触摸阵列400c)。在另一实施例中，触摸阵列400d具有一个或更多个非活动区(例如，孔、空腔、从触摸阵列142的上表面到触摸阵列142的下表面的一个或更多个开口、关闭的单位单元144、缺少感测元件(参见图4D中的触摸阵列400d)等)，该一个或更多个非活动区被一个或更多个活动区包围或部分包围。非活动区可以被活动区完全地(例如，孔)或部分地(例如，活动区的侧面的凹口或切口)包围。
电容测量***200可以被配置为测量互电容或自电容，这取决于应用的需求。互电容CM可以形成在不同轴的电极的相交处。切口213中示出了行电极211和列电极215之间的互电容CM。互电容CM可以由彼此相邻地设置(尽管不一定相交)的两个电极形成。单个电极的自电容CS可以形成在电极和包括接地电极的周围电路元件之间。自电容CS-列和CS-行被示出分别用于切口217中的行电极211和列电极215。为了自电容的测量，电极可以被设置使得彼此不相交。在该实施例中，自电容电极可以被配置为具有对地的电容或对其他电路的电压电位的焊盘或离散电极。自电容电极可以采取圆形、椭圆形、正方形、矩形的形式，或者具有针对***要求优化的各种其他形状中的任何形状。在一个实施例中，电容测量***200可以被配置为基于应用的需求在互电容感测模式和自电容感测模式之间切换。在又一实施例中，电容测量***200可以固定为互电容测量***或自电容测量***。
电容测量***200可以包括耦合到列电极215的感测设备120(例如，电容测量电路、触摸控制器)。其中的每个列电极215可以通过输入多路复用器245耦合到RX通道250。图2A所示的实施例是互电容测量电路的实施例。在一个实施例中，在行电极211和列电极215之间形成的互电容的仅一个电极耦合到RX通道250。在另一个实施例中，在行电极211和列电极215之间形成的互电容的多于一个的电极耦合到RX通道250。在自电容的测量电路中，行电极211也可以通过类似于输入多路复用器245的多路复用器耦合到RX通道250。为了说明的清楚性，未示出用于行电极211的第二多路复用器。
当电容测量***200被配置为测量互电容时，行电极可以耦合到驱动缓冲器220，用于向互电容的一个电极(其在切口213中详细示出)提供驱动信号TX。驱动缓冲器220可以是电子设备110的一部分。虽然在图2A中仅示出了八个驱动缓冲器220，但本领域的普通技术人员将理解，至少一个驱动缓冲器220可以用于要驱动的每个电极。提供给驱动电极的信号可以由TX驱动器260提供，TX驱动器260与RX通道250共享时钟源，以确保感测设备120(例如电容测量电路240)的驱动和接收操作同步。RX通道250和TX驱动器260两者都可以耦合到处理元件128，处理元件128可以被配置为将RX通道上接收的信号转换成代表触摸面板140上的电容的数字值(行电极211和列电极215之间的互电容CM，以及，在行电极和地之间的、以及列电极和地之间的自电容CS)。处理元件128可以耦合到附加的处理逻辑280，以完成电容测量、确定导电物体的存在/不存在、或执行其他处理功能。在各种实施例中，附加的处理逻辑可以在与感测设备120(例如，电容测量电路、触摸控制器)相同的集成电路上实现，或者可以在单独的集成电路上实现。另外，感测设备120的各种电路元件(例如，电容测量电路)可以在不同的集成电路上实现，尽管在图2A中未示出。
在互电容感测中，单个轴可以耦合到RX通道250。虽然图2A示出列电极215耦合到RX通道250，行电极211耦合到TX驱动器260，但是本领域普通技术人员将理解，这种关系可以被切换。在一个实施例中，行电极211可以耦合到RX通道250，列电极215可以耦合到TX驱动器260。此外，行电极211和列电极与电容测量电路240的各种元件的关系不必是静态的。在一个实施例中，行电极211和列电极215的连接可以在运行时间期间切换，这取决于***需求。
处理元件128可以耦合到存储器122。存储器122可以存储对应于触摸阵列142的单位单元的测量值126。例如，感测设备120可以响应于物体即将与触摸面板140接触而从触摸阵列142接收一个或更多个信号，物体即将与触摸面板140接触导致触摸阵列142中的电容的变化。处理元件128可以将一个或更多个信号转换成测量值126，并将测量值126存储在存储器122中。存储器122还可以存储限定触摸阵列142的活动区和非活动区的校正矩阵124。处理元件128可以修改(例如，使用校正矩阵124)与没有完全在由校正矩阵124的校正值限定的活动区内的单位单元144相对应的测量值126。
在一个实施例中，感测设备120耦合到车载计算机130。在一个实施例中，附加的处理逻辑280包括车载计算机130。
图2B示出了根据另一个实施例的具有校正矩阵124的电容测量***200，该校正矩阵124用于修改与触摸阵列142的单位单元144相对应的值126。触摸阵列142可以是电极阵列，其可以作为触摸面板140(例如触摸屏/显示器)的一部分设置在显示器上。第一多个电极290可以沿着第一轴设置在基底(未示出)上。第二多个电极295可以沿着第二轴设置在基底上。在一个实施例中，电极290和295可以是棒状的。在另一个实施例中，电极290和295可以具有基于棒状主题的更复杂的结构。近摄225示出了第一多个电极290和第二多个电极295之间的相交。互电容可以在来自第一多个电极290的电极和第二多个电极295的电极的相交处形成，并且该互电容区域可以被描述为电极阵列的单位单元144。单位单元可以存在于每个相交处，并且可以用于检测导电物体的位置。
诸如单位单元144的单位单元和相应的测量电容值可用于检测用户接触的表面(例如，触摸面板140的表面)上或附近的一个或更多个导电物体的位置。单位单元的阵列可用于检测各种类型的一个或更多个的导电物体，包括裸露手指、戴手套的手指、触笔(有源的或无源的)或悬停在表面上方的物体。单位单元可以单独使用、组合使用或以两种方式同时使用，以确定物体和交互类型。
诸如单位单元144的单位单元可以在几何上被概念化为细分的最小单位。也就是说，阵列上最小的可重复的测量单位。诸如单位单元144的单位单元也可以通过陈述该单位单元内的每个点比任何其他单位单元的中心更靠近该单位单元的中心(不同轴上电极之间的相交的中心)而被概念化。诸如单位单元144的单位单元可以在功能上概念化为诸如电极290和295的电极阵列的原始分辨率。也就是说，可以识别每行和每列，并在每行和每列上限定位置。对于具有十二列九行的矩形阵列，可能有108个离散位置。由于单位单元144存在于第七行(从顶部开始)和第六列(从左侧开始)之间，并且单位单元144存在于第六行和第六列之间的相交处，基于电极(诸如电极290和295)的阵列的原始分辨率，它们的位置可以分别由6,7和6,6给出。诸如单位单元144的单位单元可以被概念化为阵列的像素，其中每个像素可以被分配一个位置和特定于该位置的可测量值。单位单元也可以被称为“节点”，其中行电极和列电极的每个相交是阵列的节点。单位单元可以仅被称为互电容感测阵列中的相交。术语“相交”仅仅是作为行电极和列电极之间的相交的它们的构造的简写。
触摸面板140可以耦合到电子设备110。电子设备110可以包括感测设备120、车载计算机130和附加的处理逻辑280。处理元件128可以耦合到存储器122。存储器122可以存储对应于触摸阵列142的单位单元144的测量值126。存储器122还可以存储限定触摸阵列142的活动区和非活动区的校正矩阵124。处理元件128可以修改与没有完全在由校正矩阵124的校正值限定的活动区内的单位单元144相对应的测量值126。
虽然关于图2A-B描述的一些实施例对应于电容感测，但关于图2A-B描述的实施例适用于其他类型的感测。例如，触摸阵列142可以测量电阻变化、红外光变化、可见光变化、超声波变化、压缩、输入机械力等中的一个或更多个。
图3A-B示出了根据实施例的示例性***300和350的框图，该示例性***300和350具有用于修改与触摸阵列142的单位单元144相对应的值126的校正矩阵124。
***300和350可以包括感测设备120(例如，触摸控制器)和触摸阵列142。在一个实施例中，感测设备120可以向触摸阵列142发送TX信号(例如，在第一电极上感应电荷)，并且感测设备120可以测量得到的RX信号(例如，其经由第二电极接收)。感测设备120可以将所得到的RX信号转换为测量值126，并可以将测量值126存储在存储器122中。
在另一个实施例中，感测设备120可以向触摸阵列142发送TX信号(例如，在电极上的感应电荷)，并且感测设备120可以通过从触摸阵列142接收RX信号来对电极放电。感测设备120可以测量充电和放电的速率，以确定对充电和放电的速率造成干扰的触摸面板140上的物体的存在。基线速率是当物体不存在于触摸阵列142上时(例如，没有用户触摸的原始计数)的速率。感测设备120可以使用数字计数(例如，计数充电和放电的数量)来确定基线速率的变化。当物体存在于触摸面板140上或接近触摸面板140时，感测设备120可以检测电极以不同的速率充电和放电(例如，比物体不存在于触摸面板140上或不接近触摸面板140时更快或更慢)，从而计数存在变化。在一个实施例中，当物体接近触摸面板140时的自电容具有比当物体不接近触摸面板140时更高的计数。在一个实施例中，当物体接近触摸面板140时的互电容具有比当物体不接近触摸面板140时更低的计数。如果计数(例如，当物体接近触摸面板140时的原始计数)或计数和基线计数之间的差值(例如，当物体没有接近触摸面板140时的计数)高于阈值，则感测设备120可以确定物体接近触摸面板140。感测设备120可以将信号(例如，计数等)转换为测量值126，并可以将测量值126存储在存储器122中。
图3A示出了生成校正矩阵124，并且图3B示出了使用校正矩阵124。在一实施方式中，作为制造触摸面板140的一部分，校正矩阵124被生成(例如，新的校正矩阵被创建，现有的校正矩阵被更新)。在另一实施方式中，作为测试触摸面板140的一部分，校正矩阵124被生成。在另一实施方式中，一旦启动(例如，打开、上电)触摸面板140时，生成校正矩阵124。在另一实施方式中，每隔一段时间生成校正矩阵124。在另一实施方式中，一旦通过电子设备110切换模式(例如，在手指触摸模式和触笔模式等之间切换)时，生成校正矩阵124。在另一实施方式中，一旦从电子设备110(例如，感测设备120、车载计算机130)接收指令时，生成校正矩阵124。在另一实施方式中，一旦接收到来自主机计算设备的指令时，生成校正矩阵124。在另一实施方式中，校正矩阵124对于触摸面板140是常数(例如，校正矩阵124在测试和制造期间生成，用于随后用作触摸面板140的常数值)。
参考图3A，计算设备310(例如，电子设备110、车载计算机130、感测设备120外部的设备等)可以执行配置工具320。配置工具可以是触摸控制器配置软件，诸如真触摸主机仿真器(TTHE)软件。计算设备310可以执行配置工具320来限定校正矩阵124的校正值(例如，生成校正矩阵124)。计算设备310可以使校正矩阵124存储在感测设备120的存储器(例如，存储器122、只读存储器(ROM)、一次性可编程(OTP)存储器阵列等)中。在一个实施例中，计算设备310可以使校正矩阵124存储在文件330(例如十六进制文件)中。文件330可以是触摸应用，用于在生产触摸面板140之前对感测设备120进行编程。在感测设备120被编程之后，文件330可以被存储在感测设备120的存储器中(例如，存储器122、只读存储器(ROM)、一次性可编程(OTP)存储器阵列等)中。计算设备310可以通过使用通信协议(例如，集成电路协议(I2C)、串行***接口(SPI)等)经由互连340与感测设备120通信。
参考图3B，***350可以包括感测设备120，感测设备120包括由配置工具320(例如，参见图3A)生成的校正矩阵124。图3B中的感测设备120可以是关于图3A描述的相同的感测设备120，或者可以是不同的感测设备120。图3B中的感测设备可以从计算设备310或从文件330接收校正矩阵124。
***350可以包括主机软件360。主机软件360可以在计算设备(例如，电子设备110、车载计算机130、感测设备120外部的设备等)上执行，该计算设备通过使用通信协议(例如，集成电路协议(I2C)、串行***接口(SPI))经由互连340与感测设备120通信。感测设备120可以从触摸阵列142接收信号，并可以将信号转换为测量值126。感测设备120可以访问限定触摸阵列142(例如，非矩形触摸阵列)的活动区和非活动区的校正矩阵124(例如，存储在存储器122中)。感测设备120可以修改与单位单元144的子集相对应的测量值126(例如，原始计数、测量的数字化传感器电容等)，其中该单位单元144的子集部分地位于由校正矩阵124的校正值(例如，将原始计数乘以增益校正器)限定的活动区内。
图4A-D示出了根据各种实施例的示例性非矩形触摸阵列400。在一个实施例中，触摸阵列400a是圆形触摸阵列。在另一实施例中，触摸阵列400b具有彼此不平行的相对侧。例如，触摸阵列400b可以是梯形。在另一个实施例中，触摸阵列400c具有圆形侧面(例如，是半圆形)。在另一实施例中，触摸阵列400d具有一个或更多个孔(例如，活动区围绕一个或更多个非活动区)。感测设备120(例如，触摸控制器)可以通过使用相应的校正矩阵124来处理从触摸阵列400a-d中的任一个接收的信号，以生成测量值126。
图5示出了根据另一实施例的用于修改与触摸面板140的触摸阵列142的单位单元144相对应的值126的校正矩阵124。校正矩阵124可以限定活动区510、非活动区520和边缘区530。
校正矩阵124可以限定边缘区域530。处理元件128可以通过单位增益校正值为活动区510提供单位增益功能，通过掩码校正值为非活动区520提供掩码功能，并且通过非单位增益校正值为边缘区530提供增益功能。
校正矩阵124的面积可以对应于比触摸阵列142的活动区510更大的面积。对应于触摸阵列142的触摸面板140可以是自由形态的面板(例如，非矩形的，含孔的)。感测设备120可以是矩形组织的触摸控制器，并且校正矩阵124可以是与矩形组织的触摸控制器相对应的矩形矩阵。
在图5中，列rx0-rx15可以表示接收电极(例如，图2A的列电极215)，并且行tx0-tx11可以表示发射电极(例如，图2A的行电极211)。校正矩阵124可以具有矩阵尺寸RX*TX，其中RX是连接到触摸阵列142(例如，非矩形触摸阵列、包含孔的触摸阵列等)的接收电极的数量，并且TX是连接到触摸阵列142的发射(例如激励)电极的数量。接收电极和发射电极的相交(RX*TX相交)在校正矩阵124中具有相应的元素(例如，校正值)。对应于完全在活动区510内的单位单元144的校正值可以是为一的值(例如，单位增益校正)。不对应于单位单元144(例如，对应于触摸阵列142中的孔、对应于触摸阵列142外部的区域等)的校正值可以是为零的值(例如，掩码校正)。对应于部分在活动区510内的单位单元144的校正值是不为零或不为一的值(例如，非单位增益校正)。增益校正器可以改善活动区510边缘上的单位单元144的均匀性。例如，如果只有一半的单位单元144在活动区510内，增益校正器可以具有为二的值。在另一示例中，如果单位单元144中只有五分之一在活动区510内，则增益校正器可以具有为五的值。
校正矩阵124的校正值可以根据以下等式使用：Snewi＝Smi*Mi，其中i是标识单位单元144的数字，Snewi是校正的测量值，Smi是测量值126，并且Mi是校正值的值。在一些实施例中，除了其他调整值之外，还可以使用校正矩阵124的校正值。其他调整值可以包括基于单位单元144距触摸阵列142的连接(例如，将触摸阵列142耦合到感测设备120的连接)的距离的调整值。
图6是示出根据一个实施例的修改与触摸阵列142的单位单元144相对应的值126的示例方法600的流程图。
方法600可以由处理逻辑来执行，该处理逻辑可以包括硬件(例如，电路、专用逻辑)、软件(诸如，在通用计算机***或专用机器上运行的)、或者两者的组合。方法600及其各个功能、例程、子例程或操作中的每一个可以由本文描述的一个或更多个处理元件来执行。在某些实施例中，方法600可以由单个处理线程执行。可替换地，方法600可以由两个或更多个处理线程执行，每个线程执行该方法的一个或更多个单独的功能、例程、子例程或操作。
出于简化说明的目的，本公开的方法被描绘并被描述为一系列动作。然而，根据本公开的动作能够以各种顺序发生和/或同时发生，并且与本文中未呈现或描述的其它动作同时发生。此外，可能不需要所有说明的动作来实现根据公开的主题的方法。另外，本领域中的技术人员将理解和认识到，该方法可替代地能够通过状态图或事件表示为一系列相互关联的状态。另外，应该认识到，本说明书中公开的方法能够被存储在制品上，以便于将这样的方法传送和转移到计算设备上。如本文中所使用的术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备或存储媒体访问的计算机程序。例如，非暂态机器可读存储介质可以存储指令，当执行该指令时，该指令导致处理设备(例如，感测设备120等的处理设备)来执行包括本文公开的方法的操作。
参考图6，方法600可以通过电子设备110的一个或更多个处理设备(例如，感测设备120、处理元件128等)的处理逻辑来执行，以用于修改与触摸阵列142的单位单元144相对应的值126。
方法600可以从框602开始，其中处理逻辑可以检测与触摸阵列142的单位单元144相对应的测试值(例如，测试与非矩形触摸阵列的单位单元的至少一个单位单元的测量特征相对应的触摸感测值)。测试值的生成可以包括触摸阵列142测量值(例如电容、电阻等)的变化)以响应于物体即将与触摸面板140(例如，触摸面板140的每个单位单元144)接触或非常接近。感测设备120可以检测来自触摸阵列142的值的变化。在一个实施例中，测试值的检测包括生成测试值的处理逻辑。在另一个实施例中，测试值的检测包括从生成测试值的外部设备接收测试值。
在框604处，处理逻辑可以基于测试值确定完全在触摸阵列142的活动区510内的单位单元144的第一子集和部分在活动区510内的单位单元144的第二子集(例如，边缘区530中的单位单元)。
在框606处，处理逻辑可以基于测试值、单位单元144的第一子集和单位单元144的第二子集生成校正矩阵124(例如，触摸屏传感器矩阵阵列)。处理逻辑可以通过将单位增益校正器分配给完全在活动区510内的元件的第一子集、将掩码校正器分配给完全在非活动区520内的元件的第二子集、以及将增益校正器分配给在边缘区530内的元件的第三子集来生成校正矩阵124。第三子集的每个单位单元可以部分地在活动区510内，部分地在非活动区520内。在一实施方式中，处理逻辑生成校正矩阵124(例如，创建新的校正矩阵，更新现有的校正矩阵)作为触摸面板140(例如，和电子设备110)的制造的一部分。在另一实施方式中，处理逻辑生成校正矩阵124作为触摸面板140(例如，和电子设备110)的测试的一部分。在另一实施方式中，一旦启动(例如，打开、上电)触摸面板140(例如，电子设备110)时，处理逻辑生成校正矩阵124。在另一实施方式中，处理逻辑每隔一段时间(例如，在电子设备110和触摸面板140的使用期间)生成校正矩阵124。在另一实施方式中，一旦通过电子设备110切换模式(例如，在手指触摸模式和触笔模式等之间切换)时，处理逻辑生成校正矩阵124。在另一实施方式中，一旦接收到来自电子设备110的指令时(例如，经由感测设备120、车载计算机130)，处理逻辑生成校正矩阵124。在另一实施方式中，一旦接收到来自主机计算设备的指令时，生成校正矩阵124。在另一实施方式中，校正矩阵124对于触摸面板140是常数(例如，校正矩阵124在测试和制造期间生成，用于随后用作触摸面板140和电子设备110的常数值)。
在框608处，处理逻辑可以存储与非矩形触摸阵列142的单位单元144相对应的一组测量值126。例如，处理逻辑可以从触摸阵列142接收信号，并且处理逻辑可以将信号转换为一组测量值126，该一组测量值126包括响应于物体与触摸面板140即将接触或非常接近的值(例如电容、电阻等)的变化。
在框610处，处理逻辑可以访问限定触摸阵列142的活动区510和非活动区520的校正矩阵124。响应于框606，处理元件128可能已经将校正矩阵124存储在存储器122中。
在框612处，处理逻辑可以修改与单位单元144的子集相对应的值126，单位单元144的该子集部分地在由校正矩阵124的校正值限定的活动区510内。例如，处理逻辑可以将每个测量值126与校正矩阵124的相应校正值相乘。
图7是示出根据另一个实施例的具有用于修改与触摸面板140的触摸阵列142的单位单元144相对应的值的校正矩阵124的示例性***架构700的框图。感测设备120(例如，触摸控制器、处理元件128)可以具有触摸控制器架构702。触摸控制器架构702可以包括固件704和硬件706。固件704可以包括数据处理逻辑708、扫描逻辑710、状态机712和主机接口714。数据处理逻辑708可以包括校正矩阵124。
在本发明的一个或更多个实施例中，本文描述的特定特性、结构或特征可以适当地组合。此外，虽然已经根据若干实施例描述了本发明，但本领域技术人员将认识到本发明不限于所描述的实施例。本发明的实施例可以在所附权利要求的范围内通过修改和变更被实践。因此，说明书和附图被认为是说明性的，而不是对本发明的限制。

Claims (20)

1.一种感测设备，包括：
存储器，其存储：
与非矩形触摸阵列的多个单位单元中的至少一个单位单元的测量特征相对应的一组触摸感测值；以及
校正矩阵，所述校正矩阵限定所述非矩形触摸阵列的活动区和非活动区；以及
耦合到所述存储器的处理元件，所述处理元件修改所述多个单位单元的子集的触摸感测值，其中所述多个单位单元的所述子集没有完全在由所述校正矩阵的校正值限定的所述活动区内。
2.根据权利要求1所述的感测设备，其中：
所述非矩形触摸阵列包括多个行感测元件和多个列感测元件；
所述多个行感测元件中的每一个行感测元件设置在与第一轴平行的相应的行轴的附近；
所述多个列感测元件中的每一个列感测元件设置在与第二轴平行的相应的列轴的附近；
所述多个单位单元中的每一个单位单元由所述多个行感测元件中的相应的行感测元件和所述多个列感测元件中的相应列感测元件的相交所限定；
所述活动区由所述多个行感测元件和所述多个列感测元件限定；以及
所述非矩形触摸阵列的活动区的一个或更多个边缘与所述第一轴和所述第二轴不平行。
3.根据权利要求1所述的感测设备，其中，所述感测设备是电容感测设备，并且所述非矩形触摸阵列是电容传感器阵列。
4.根据权利要求1所述的感测设备，其中，所述感测设备是电阻感测设备，并且所述非矩形触摸阵列是电阻传感器阵列。
5.根据权利要求1所述的感测设备，其中，所述感测设备是红外感测设备，并且所述非矩形触摸阵列是红外传感器阵列。
6.根据权利要求1所述的感测设备，其中，所述感测设备是光学感测设备，并且所述非矩形触摸阵列是光学传感器阵列。
7.根据权利要求1所述的感测设备，其中，所述感测设备是声感测设备，并且所述非矩形触摸阵列是声传感器阵列。
8.根据权利要求1所述的感测设备，其中，所述非矩形触摸阵列包括从所述非矩形触摸阵列的上表面到所述非矩形触摸阵列的下表面的一个或更多个开口。
9.根据权利要求1所述的感测设备，其中，所述校正值包括单位增益校正值、掩码校正值或非单位增益校正值中的至少一个。
10.根据权利要求9所述的感测设备，其中，所述校正矩阵限定边缘区域，其中，所述处理元件用于以下中的至少一项：通过所述单位增益校正值提供用于所述活动区的单位增益功能、通过所述掩码校正值提供用于所述非活动区的掩码功能或者通过所述非单位增益校正值提供用于所述边缘区域的增益功能。
11.一种方法，包括：
存储与非矩形触摸阵列的多个单位单元中的至少一个单位单元的测量特征相对应的一组触摸感测值；以及
访问限定所述非矩形触摸阵列的活动区和非活动区的校正矩阵；以及
修改所述多个单位单元的第一子集的触摸感测值，所述多个单位单元的所述第一子集部分地在由所述校正矩阵的校正值限定的所述活动区内。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
检测与所述非矩形触摸阵列的所述多个单位单元相对应的测试值；
基于所述测试值，确定所述多个单位单元的部分地在所述活动区内的所述第一子集和所述多个单位单元的完全在所述活动区内的第二子集；以及
基于所述测试值、所述多个单位单元的所述第一子集和所述多个单位单元的所述第二子集，生成所述校正矩阵。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述校正矩阵包括元件，以及所述校正矩阵的生成包括以下各项中的至少一项：
将单位增益校正器分配给所述元件中的完全在所述活动区内的第二子集；
将掩码校正器分配给所述元件中的完全在所述非活动区内的第三子集；或者
将增益校正器分配给在边缘区域内的所述元件的第一子集，所述第一子集的每个单位单元部分地在所述活动区内，并且部分地在所述非活动区内。
14.一种***，包括：
触摸阵列，包括多个单位单元，其中所述多个单位单元的第一子集对应于活动区，其中所述活动区包围着非活动区；以及
耦合到所述触摸阵列的触摸控制器，所述触摸控制器包括：
存储器，其存储：
与所述多个单位单元中的至少一个单位单元的测量特征相对应的一组触摸感测值；以及
校正矩阵，所述校正矩阵限定所述触摸阵列的活动区和非活动区；以及
耦合到所述存储器的处理元件，所述处理元件用于修改所述多个单位单元的第二子集的触摸感测值，其中，所述多个单位单元的第二子集部分地在由所述校正矩阵的校正值限定的所述活动区内。
15.根据权利要求14所述的***，其中：
所述触摸阵列是电容传感器阵列；
所述触摸阵列包括多个行感测元件和多个列感测元件；
所述多个行感测元件中的每一个行感测元件设置在平行于第一轴的相应的行轴的附近，并且所述多个列感测元件中的每一个列感测元件设置在平行于第二轴的相应的列轴的附近；
所述多个单位单元中的每一个单位单元由所述多个行感测元件中的相应的行感测元件和所述多个列感测元件中的相应列感测元件的相交所限定；
所述活动区由所述多个行感测元件和所述多个列感测元件限定；并且
所述触摸阵列的活动区的一个或更多个边缘与所述第一轴和所述第二轴不平行。
16.根据权利要求14所述的***，其中，所述校正值包括在单位增益校正值、掩码校正值或非单位增益校正值中的至少一个。
17.根据权利要求16所述的***，其中，所述校正矩阵限定边缘区域，其中，所述处理元件用于通过所述非单位增益校正值为所述边缘区域提供增益功能。
18.根据权利要求16所述的***，其中，所述处理元件用于以下中的至少一个：通过所述单位增益校正值提供用于所述活动区的单位增益功能，或者通过所述掩码校正值提供用于所述非活动区的掩码功能。
19.根据权利要求14所述的***，其中，所述触摸阵列是自由形态的面板，所述触摸控制器是矩形组织的触摸控制器，并且所述校正矩阵是与所述矩形组织的触摸控制器相对应的矩形矩阵。
20.根据权利要求14所述的***，其中所述校正矩阵对应于第一面积，其中所述第一面积大于与所述多个单位单元相对应的第二面积。
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