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CN111488070A - 被配置为连接到触摸传感器的感测电路及改善电容式触摸传感器中的触摸检测的方法 - Google Patents

被配置为连接到触摸传感器的感测电路及改善电容式触摸传感器中的触摸检测的方法 Download PDF

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CN111488070A
CN111488070A CN201911372128.XA CN201911372128A CN111488070A CN 111488070 A CN111488070 A CN 111488070A CN 201911372128 A CN201911372128 A CN 201911372128A CN 111488070 A CN111488070 A CN 111488070A
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CN
China
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value
digital
digital value
touch sensor
touch
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Application number
CN201911372128.XA
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English (en)
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德永哲也
后藤贤介
吉野洋
山本泰典
太田垣贵康
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Semiconductor Components Industries LLC
Original Assignee
Semiconductor Components Industries LLC
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Publication date
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Abstract

本发明题为“被配置为连接到触摸传感器的感测电路及改善电容式触摸传感器中的触摸检测的方法”。本发明涉及被配置为连接到触摸传感器的感测电路以及一种改善电容式触摸传感器中的触摸检测的方法。该系统可以提供感测电路,该感测电路连接到触摸传感器,该触摸传感器包括多个电容式感测元件。该感测电路检测触摸传感器的变化并解释该变化是表示触摸事件还是非触摸事件。

Description

被配置为连接到触摸传感器的感测电路及改善电容式触摸传 感器中的触摸检测的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年1月25日提交的美国临时专利申请序列号62/796,906的权益,该申请的内容以引用方式并入。
技术领域
本发明涉及被配置为连接到触摸传感器的感测电路以及改善电容式触摸传感器中的触摸检测的方法。
背景技术
互电容式触摸传感器通过测量和检测传输电极与感测电极之间形成的电容的变化进行操作。通常,电容的变化指示导电对象的触摸或存在。当导电对象(例如,手指)靠近触摸传感器和/或与触摸传感器接触时,传输电极与感测电极之间形成的电场被破坏,从而导致感测电极的电容的变化。可以利用电路(感测电路)测量触摸传感器的电容的变化,并且该电路可以将触摸传感器的测得的电容转换为电压和/或数字值以表示触摸事件和非触摸事件(无触摸)。
在一些情况下,设备可能具有彼此紧邻定位的多个触摸传感器。在此类情况下,感测电路可以指示多于一个触摸传感器经历触摸事件,而实际上只有一个应当指示触摸事件。常规的检测电路通过执行附加的处理来解决这些误检测(即,误报),这要求附加的存储器,并且因此增加设备的成本和复杂性。
发明内容
本发明涉及被配置为连接到触摸传感器的感测电路以及改善电容式触摸传感器中的触摸检测的方法。
由本发明解决的技术问题是具有彼此紧邻的多个触摸传感器的设备可能经历误检测(误报)。常规的检测电路通过执行附加的处理来解决误检测(即,误报),这要求附加的存储器,并且因此增加设备的成本和复杂性。
该系统可以提供感测电路,该感测电路连接到触摸传感器,该触摸传感器包括多个电容式感测元件。感测电路检测触摸传感器的变化并解释该变化是表示触摸事件还是非触摸事件。
根据一个方面,被配置为连接到触摸传感器的感测电路包括:放大器,该放大器被配置为从触摸传感器接收输入信号并将该输入信号变换为电压信号;模拟-数字转换器,该模拟-数字转换器连接到放大器并被配置为将电压信号转换为数字值;第一检测电路,该第一检测电路被配置为根据数字值和第一标准来确定触摸事件;以及第二检测电路,该第二检测电路被配置为根据数字值和第二标准来确定触摸事件。
在一个实施方案中,第一标准包括预确定的第一阈值。
在一个实施方案中,第一检测电路被配置为将数字值与第一阈值进行比较,并且如果数字值大于第一阈值,那么生成接通信号。
在一个实施方案中,第二标准包括:峰值,该峰值等于具有最高量值的数字值;以及次级值,该次级值小于峰值。
在一个实施方案中,第二检测电路被配置为将数字值与峰值和次级值中的至少一者进行比较;并且如果数字值大于次级值且小于或等于峰值,那么第二检测电路生成接通信号。
根据另一个方面,一种改善电容式触摸传感器中的触摸检测的方法包括:从触摸传感器接收多个信号;生成多个数字值,包括:将每个信号变换为电压信号;以及将每个电压信号转换为数字值;将每个数字值与第一阈值进行比较;将每个数字值与至少第二值和第三值进行比较;基于与以下各项的比较而从多个数字值识别对应于实际触摸的一个数字值:第一阈值;第二值;以及第三值;以及基于与以下各项的比较而从多个数字值识别对应于串扰的至少一个数字值:第一阈值;第二值;以及第三值。
在一个实施方案中,第二值等于具有最高量值的数字值;并且第三值小于第二值。
在一个实施方案中,该方法还包括将每个数字值与小于具有最高量值的数字值的第四值进行比较。
在一个实施方案中,识别对应于实际触摸的一个数字值包括:确定数字值是否大于第一阈值;确定数字值是否大于第三值;以及确定数字值是否小于或等于第二值。
在一个实施方案中,识别对应于串扰的至少一个数字值包括:确定至少一个数字值是否大于第一阈值;以及确定至少一个数字值是否小于第三值。
由本发明实现的技术效果是提供检测电路,该检测电路以不要求附加的存储器或冗长的处理的方式来解决误检测(即,误报)。
附图说明
当结合以下示例性附图考虑时,可参照具体实施方式更全面地了解本技术。在以下附图中,通篇以类似附图标记指代各附图中的类似元件和步骤。
图1A至图1B是根据本技术的各种实施方案的触摸传感器系统的框图;
图2A代表性地示出了根据第一实施方案的相对于触摸传感器在第一位置处的对象;
图2B是根据第一实施方案的当对象在第一位置处时由感测电路提供的示例性数据的数据图;
图3A代表性地示出了根据第一实施方案的相对于触摸传感器在第二位置处的对象;
图3B是根据第一实施方案的当对象在第二位置处时由感测电路提供的示例性数据的数据图;
图4A代表性地示出了根据第二实施方案的分别相对于第一触摸传感器和第二触摸传感器在第一位置和第二位置处的两个对象;
图4B是根据第二实施方案的当对象在第一位置和第二位置处时由感测电路提供的示例性数据的数据图;
图5A代表性地示出了根据第二实施方案的分别相对于第一触摸传感器和第二触摸传感器在第三位置和第四位置处的两个对象;
图5B是根据第二实施方案的当对象在第三位置和第四位置处时由感测电路提供的示例性数据的数据图;
图6A代表性地示出了根据第三实施方案的相对于触摸传感器在第一位置处的对象;
图6B是根据第三实施方案的当对象在第一位置处时由感测电路提供的示例性数据的数据图;
图7A代表性地示出了根据第三实施方案的相对于触摸传感器在第二位置处的对象;
图7B是根据第三实施方案的当对象在第二位置处时由感测电路提供的示例性数据的数据图;
图8是根据本技术的放大器电路的电路图;并且
图9是根据本技术的实施方案的用于操作感测电路的流程图。
具体实施方式
本技术可在功能块部件和各种加工步骤方面进行描述。此类功能块可通过被配置成执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的部件来实现。例如,本技术可以采用可执行多种功能的各种类型的导体、半导体、电容器、电极、信号发生器、多路复用器、转换器、放大器、寄存器、检测器、控制器、比较器等。此外,本发明技术可结合任何数量的应用来实施,并且所述设备仅为该技术的一种示例性应用。此外,本技术可集成在任何数量的电子系统(诸如机动车、航空、“智能设备”、便携式设备、“白色家电”和消费类电子产品)中,并且所描述的系统仅为本技术的示例性应用。此外,本技术可以采用任意数量的常规技术来进行感测、检测、路由、存储、读取、写入、转换、放大、控制、比较等,并且可以采用任意数量的材料。
根据本技术的各个方面的方法和系统可以与任何电子器件结合使用,以用于在串扰问题和/或触摸事件的误检测下进行触摸感测。例如,本技术的各种代表性实施方式可应用于任何电容式触摸系统,诸如触摸屏和/或具有一系列触摸按钮的任何其他系统。另选的实施方案可适用于非电容式触摸传感器,诸如电阻式、表面声波、红外、光学成像或声学脉冲辨识触摸传感器。
参考图1A至图1B以及图2A,示例性触摸传感器系统100可以集成在电子设备诸如蜂窝电话或计算机中,以检测接近度、手势、触摸、压力等。在示例性实施方案中,触摸传感器系统100可以包括触摸板105、感测电路110和控制器(MCU)120。
触摸板105可以被配置为检测对象诸如手或手指。例如,触摸板105可以与感测电路110结合操作以确定对象相对于触摸板105的直接触摸、位置、接近度、手势和/或施加的压力。
根据示例性实施方案,触摸板105可以包括多个电容式触摸传感器,诸如第一触摸传感器111(TS1)、第二触摸传感器112(TS2)和第三触摸传感器113(TS3)。触摸板105可以包括任何数量的触摸传感器。每个触摸传感器可以被配置为互电容传感器,并且可以包括与第二电极180连通的第一电极175。
第一电极175和第二电极180可以被配置为形成电场,其中每个触摸传感器的电容与该电场成比例。例如,一个电极可以作为驱动电极(即,传输电极)进行操作,而其余电极可以作为接收电极进行操作。第一电极175和第二电极180可以使用导电材料诸如金属或任何其他合适的导电材料形成。第一电极175和第二电极180中的任一个可以连接到电源125或生成驱动信号Cdrv的电压发生器。驱动信号Cdrv可以在两个电压电平之间进行脉冲。因此,连接到电源125的电极可以被称为驱动电极,而其余电极可以被称为接收电极(即,感测电极)。
在示例性实施方案中,第一电极175和第二电极180可以被置为同心的方形、圆形或任何其他合适的形状,并且第一电极175和第二电极180可以彼此平坦。换句话说,一个电极(诸如第二电极180)可以嵌套在另一个电极(诸如第一电极175)内。第一电极175和第二电极180可以形成在柔性衬底诸如塑料材料上,或刚性衬底诸如印刷电路板上。
在各种实施方案中,多个触摸传感器中的每个触摸传感器可以具有与其余触摸传感器不同的大小(即,面积)。例如,第一触摸传感器111可以在第一触摸传感器、第二触摸传感器和第三触摸传感器中最大,第三触摸传感器113可以在第一触摸传感器、第二触摸传感器和第三触摸传感器中最小,而第二触摸传感器112可以具有在第一触摸传感器111与第三触摸传感器113之间的中间大小。
在各种实施方案中,触摸板105可以包括膜200或其他合适的覆盖物,诸如覆盖并保护电极175、180的柔性塑料。在膜与触摸传感器111、112、113之间可能存在气隙。膜还可以指示触摸传感器在触摸板105上的特定位置。例如,可以用对应于一个触摸传感器的文本、边界或其他指示符来标记膜。
感测电路110可以响应于电场并且/或者被配置为测量每个触摸传感器111、112、113的电容和/或电容的变化。例如,感测电路110可以响应于与第一触摸传感器111相关联的第一电容Cin1、与第二触摸传感器112相关联的第二电容Cin2以及与第三触摸传感器113相关联的第三电容Cin3。当对象接近触摸板105和/或触摸传感器时,对象干扰电场,这会导致静态电容(即,在没有导电对象的情况下触摸传感器的电容)的变化。
感测电路110可以用于解决在两个或更多个触摸传感器之间的串扰(电干扰),该串扰可以造成触摸传感器中的一个或多个的误报(即,误检测)。例如,当对象触摸触摸板105时,在被直接地触摸的触摸传感器中,电容发生变化。在一些情况下,尤其是当触摸传感器111、112、113紧邻彼此定位时,在一个或多个相邻触摸传感器中,电容也会发生变化。未被触摸的相邻触摸传感器的电容的变化仍会指示触摸事件,这可以被称为误报或误检测。
感测电路110可以由任何合适的电子设备诸如导体、电容器、电感器、电阻器、半导体、开关、晶体管、运算放大器、电位计、逻辑门等构成。在各种实施方案中,感测电路110可以与具有串扰问题的多种电路或通道结合操作,串扰问题包括来自不期望的电容式、电感式或导电性耦合的问题。
根据示例性实施方案,感测电路110还可以被配置为执行各种功能,诸如放大、信号转换、信号分析等。例如,感测电路110可以包括放大器132、模拟-数字转换器(ADC)150、第一检测电路160和第二检测电路163。感测电路110还可以包括用于传输和/或存储数据的各种电路和/或设备。例如,感测电路110可以包括多路复用器130、第一寄存器155和第二寄存器165。
多路复用器130可以连接到触摸板105以接收来自触摸传感器的多个输入信号(例如,信号Cin1、Cin2、Cin3)。例如,每个触摸传感器可以生成相应的输入信号,并且可以分开地(单独地)连接到多路复用器130。多路复用器130可以选择性地将来自多个输入信号的一个信号传输到第一放大器电路132。多路复用器130可以包括常规的多路复用器电路或适于选择性地将信号从多个输入端子传输到至少一个输出端子的任何其他电路。
放大器132可以被配置为将输入信号(例如,Cin1、Cin2、Cin3)转换为电压值并且将不同的增益值施加到各种触摸传感器的每个电压。例如,小增益值可被施加到最大大小的触摸传感器(例如,第一触摸传感器111)的电压,大增益值(相对于小增益来说且小于小增益)可被施加到电压最小大小的触摸传感器(例如,第三触摸传感器113)的电压,并且中等增益值(即,在大增益值与小增益值之间的增益电平)可被施加到中等大小的触摸传感器(例如,第二触摸传感器112)的电压。
在所有触摸传感器具有相同大小的实施方案中,放大器132可以将相同的增益施加到每个电压。
参考图8,放大器132可以包括第一放大器电路135和第二放大器电路140。第一放大器电路135可以被配置为测量电容和/或检测电容的变化并将电容(例如,Cin1、Cin2、Cin3)转换为电压。例如,第一放大器电路135可以包括第一差分放大器1000,该第一差分放大器包括连接到多路复用器130(图1A)的反相端子(-)和连接到参考电压的非反相端子(+),该参考电压诸如由第一电压源1005供应。第一差分放大器1000可以被配置为测量反相端子与非反相端子之间的电压差。第一差分放大器1000还可以被配置为通过向电压差施加增益来放大信号并根据电压差和/或施加的增益来生成第一输出电压VOUT1
第二放大器电路140可以被配置为放大信号。例如,第二放大器电路140可以连接到第一放大器电路135的输出端子,并且被配置为向第一输出电压VOUT1施加增益并根据施加的增益来生成第二输出电压VOUT2。第二放大器电路140可以包括第二差分放大器1020,该第二差分放大器包括连接到第一放大器电路135的输出端子的反相端子(-)和连接到参考电压的非反相端子(+),该参考电压诸如由第二电压源1025供应。第一电压源1005和第二电压源1025可以供应相同的电压,诸如0.5V。
第一放大器电路135和第二放大器电路140可以各自具有不同的增益,并且可以使用可变电容器(诸如连接到第一放大器电路135的第一可变电容器1015和连接到第二放大器电路140的第二可变电容器1035)在任何时间改变每个放大器的增益。
再次参考图1A至图1B,ADC 150可以连接到第二放大器电路140的输出端子并被配置为将电压诸如第二输出电压VOUT2转换为数字值(即,AD值)。根据各种实施方案,随着触摸传感器的电容减小,对应的数字值增大,反之亦然。ADC 150可以包括适于将模拟信号转换为数字信号的任何信号转换器。
ADC 150可以将数字值传输到第一寄存器155,其中第一寄存器155存储数字值。第一寄存器155可以包括适于存储数据、数字值等的任何存储器设备。
第一检测电路160可以经由第一寄存器155从ADC 150接收数字值并解释该数字值。根据各种实施方案,可以用对应于预确定的数字值的第一阈值来对第一检测电路160进行编程。第一检测电路160可以利用第一阈值来确定是否已经发生触摸事件(例如,对象与触摸传感器之间的实际接触和/或对象对电场的干扰)。例如,第一检测电路160可以将来自ADC150的数字值与第一阈值进行比较,并生成与该比较相对应的第一逻辑信号。如果数字值小于第一阈值,那么第一逻辑信号可以具有第一值(例如,逻辑‘0’值),并且如果数字值大于或等于第一阈值,那么第一逻辑信号可以具有第二值(例如,逻辑‘1’值)。第一阈值可以是基于特定应用、触摸传感器的大小、期望的灵敏度等的预确定值。第一值可以指示不存在触摸事件(关断条件、非触摸事件),而第二值可以指示存在触摸事件(接通条件)。第一检测电路160可以包括任意数量的电路、逻辑门等,它们一起操作以分析数字值来确定是否已经发生触摸事件。第一检测电路160可以将对应于触摸事件的数字值传输到第二检测电路163,在那里进一步分析数字值。
第二检测电路163可以从第一检测电路160接收一个或多个数字值并解释该数字值以确定哪个数字值具有一个或多个数字值的最大量值。根据各种实施方案,可以用对应于特定数字值的一组第二阈值(即,值范围和/或最小值和最大值)来对第二检测电路163进行编程。来自该组第二阈值的值中的一个或多个可以是基于特定应用、触摸传感器的大小、期望的灵敏度等的预确定值。
第二检测电路163可以利用该组第二阈值来确定来自第一检测电路160的一个或多个数字值是否在该组第二阈值的范围内。例如,如果第二检测电路163接收到两个数字值,那么第二检测电路163可以将这些值与该组第二阈值(或值范围)进行比较并确定哪个数字值在期望的值范围内。然后,第二检测电路163可以生成对应于比较的第二逻辑信号。例如,如果数字值在值范围外,那么第二逻辑信号可以具有第一值(例如,逻辑‘0’值),并且如果数字值在值范围内,那么第二逻辑信号可以具有第二值(例如,逻辑‘1’值)。第一值可以指示不存在触摸事件(关断条件),而第二值可以指示存在触摸事件(接通条件)。
第二检测电路163可以将第二逻辑值传输到第二寄存器165,其中第二寄存器165存储第二逻辑值。第二寄存器165可以包括适于存储数据、数字值等的任何存储器设备。
第一检测电路160和第二检测电路163可以包括任何合适的电路和/或系统。例如,每个电路和/或系统可以包括比较器电路,该比较器电路被配置为将从数字值寄存器输出的数字值与一个或多个预确定的阈值进行比较。另选地,第一检测电路160和第二检测电路163可以被配置为将从数字值寄存器155输出的数字值与动态地变化的阈值进行比较。例如,第一检测电路160和第二检测电路163可以从MCU 120接收指示阈值的变化的外部控制信号。
触摸传感器系统100还可以包括被配置为与MCU 120、第一寄存器155、第二寄存器165、第一检测电路160和第二检测电路163通信的接口170。例如,接口170可以被配置为向MCU 120发送和/或从该MCU接收数据和/或其他控制信息,诸如触摸检测数据、增益控制信息、阈值信息等。
接口170可以将增益信号传输到每个放大器电路135、140,以控制或以其他方式调整每个放大器135、140的增益。接口170可以与MCU 120结合操作以动态地(实时地)调整或控制增益。
接口170还可以与第一寄存器155通信。例如,接口170可以检索或以其他方式接收存储在第一寄存器155中的数据。接口170可以诸如通过设定用于确定是否已经发生触摸事件的各种阈值或范围来进一步控制第一检测电路160和第二检测电路163。
MCU 120可以确定由第一检测电路160和第二检测电路163设定的各种阈值。例如,MCU 120可以基于来自第一寄存器155和/或第二寄存器165的最新数据而设定阈值。MCU120可以在任何给定时间利用数字值的量值来确定阈值和/或值范围。因此,阈值和/或值范围可以基于数字值的量值而随时间变化。
MCU 120可以被配置为分析一组逻辑值并确定对象相对于触摸板105和/或特定触摸传感器的位置和接近度中的至少一者。例如,MCU 120可以利用该组逻辑值来确定哪个触摸传感器最靠近对象。MCU 120还可以估计对象距触摸板105和/或特定触摸传感器的表面的距离。MCU 120可以包括适于彼此结合地分析该组逻辑值的各种电路和/或设备,诸如微控制器(MCU)、现场可编程门阵列或其他逻辑电路。
在各种操作中,感测电路110可以将来自触摸传感器的信号(例如,输入电容)变换为电压信号,将电压信号转换为数字值数据,存储数字值数据,通过将数字值数据与第一阈值进行比较来检测至少一个触摸事件,使用峰值和次级值来确定一组接通条件并确定数字值中的任一个是否满足接通条件标准,生成接通信号,存储接通信号,并且处理接通信号及其对应的数字值数据。
在各种操作中,感测电路110可以进行操作以防止因串扰造成的在各个触摸传感器间的误报(即,错误的接通条件、误检测)。感测电路110可以利用多个阈值和/或一组接通条件和/或具有不同的值的接通范围来防止误报。例如,并且参考图1A至图1B以及图9,感测电路110可以从触摸板105接收输入信号(例如,Cin1、Cin2、Cin3)(900)。然后,感测电路110可以例如使用放大器132将增益值施加到每个输入信号(905),并且例如使用ADC 150将每个输入信号转换为数字值(910)。然后,感测电路110可以将每个数字值与第一阈值进行比较(915)并且确定数字值中的多于一个是否大于第一阈值(920)。如果数字值中的仅一个大于第一阈值,那么感测电路110可以为该数字信号生成大于第一阈值的接通信号(指示对应的触摸传感器的触摸事件)(925)。如果多于一个数字值大于第一阈值,那么感测电路110可以确定数字值中的峰值(最高量值)(930)。然后,使用峰值,感测电路110和/或MCU 120可以确定接通条件范围,其中如果对应的数字值落入特定值范围内,那么触摸传感器被认为接通(被触摸)。在各种实施方案中,范围包括峰值和次级值(其小于峰值)。例如,如果数字值大于次级值且小于或等于峰值(940),那么感测电路110生成接通信号(945)。如果数字值不满足接通条件标准,那么感测电路110生成关断信号(指示非触摸事件)。
在第一示例性操作中并参考图1A至图1B、图2A至图2B以及图3A至图3B,感测电路110可以将数字值与第一阈值进行比较并然后将对应于触摸事件的那些数字值的数字值与接通条件进行比较。如果数字值不满足接通条件,那么生成表示非触摸事件的关断信号(例如,逻辑值‘0’),而如果数字值满足接通条件,那么生成表示触摸事件的信号(例如,逻辑值‘1’)。根据本操作,MCU 120可以通过首先设定峰值并然后基于该峰值而设定一个或多个次级值来确定接通条件,其中次级值小于峰值。
例如,并且参考图1A至图1B以及图2A至图2B,手指接近/触摸第一触摸传感器111。放大器132将增益值1施加到第一输入信号Cin1,将增益值2施加到第二输入信号Cin2,并且将增益值3施加到第三输入信号Cin3。在本示例中,所得的数字值分别为14、12和9。然后,第一检测电路160将数字值(例如,14、12和9)与阈值10进行比较,并且基于该比较而指示第一触摸传感器和第二触摸传感器已经被触摸(接通)。接下来,第二检测电路163基于最高量值数字值以及次级值(例如,13)而确定峰值(例如,14)并将数字值(例如,14、12和9)与峰值和次级值进行比较。然后,第二检测电路163可以确定数字值是否在接通范围内(即,数字值是否满足接通条件),在这种情况下,该接通范围在13与14之间。由于输入信号Cin1的数字值等于峰值,因此第二检测电路163为对应的触摸传感器(即,第一触摸传感器111)生成接通信号。另外,由于输入信号Cin2和Cin3的数字值小于次级值(例如,13),因此第二检测电路163为对应的触摸传感器(即第二触摸传感器112和第三触摸传感器113)生成关断信号。因此,由于对应于第二触摸传感器112和第三触摸传感器113的数字值(例如,12和9)小于次级阈值(例如,13),因此第二检测电路163正确地确定第一触摸传感器111被触摸。
类似地,并且参考图1A至图1B以及图3A至图3B,手指接近/触摸第二触摸传感器112,并且在该示例中,第一检测电路160指示所有三个触摸传感器都已经被触摸。第二检测电路163确定具有最高量值(例如,12)的值。MCU 120可以设定等于最高量值(例如,12)的峰值并基于该峰值而设定次级值(例如,11)。然后,第二检测电路163将数字值与峰值和次级值进行比较,并且由于对应于第一触摸传感器111和第三触摸传感器113的数字值(例如,10)小于次级阈值(例如,11),因此正确地确定第二触摸传感器112被触摸。
在第二示例性操作中并参考图1A至图1B、图4A至图4B以及图5A至图5B,感测电路110可以同时地监视多于一个触摸板105或多于一组触摸传感器,其中每个触摸传感器与单独的数字值相关联。同时地将数字值与各种阈值进行比较,其中将第一组触摸传感器(例如,TS1、TS2、TS3)与第一阈值进行比较并将第二组触摸传感器(例如,TS4、TS5)与第二阈值进行比较,以确定是否发生触摸事件。然后将对应于触摸事件(接通)的那些数字值与具有各种值的多个接通条件进行比较。例如,第二检测电路163可以确定第一组数字信号中的任一个是否满足第一组接通条件并可以确定第二组数字信号中的任一个是否满足第二组接通条件。如果数字值不满足接通条件标准,那么生成关断信号(其表示非触摸事件),并且如果数字值确实满足接通条件标准,那么生成接通信号(其表示触摸事件)。根据本操作,MCU120可以通过首先设定峰值并然后基于该峰值而设定次级值来确定接通条件标准,其中次级值小于峰值。在本操作中,单个感测电路110可以连接到多组触摸传感器和/或多个触摸板105以执行触摸检测、设定和施加多个增益值、设定多个阈值和/或值范围等。
在第三示例性操作中并参考图1A至图1B、图6A至图6B以及图7A至图7B,第一检测电路160可以将数字值与最小阈值和最大阈值两者进行比较。根据本操作,可以设定最大阈值以去除可以被认为表示外部噪声的信号。在本操作中,可以将数字值与最小阈值进行比较并然后与最大阈值进行比较。然后,第二检测电路163可以确定数字值是否满足具有不同的标准(诸如峰值和次级值)的一组接通条件。
可以基于最大阈值来选择次级值中的一个,并且另一个次级值可以基于峰值。如果数字值大于最小阈值,小于最大阈值,并且满足接通条件标准,那么第二检测电路163生成接通信号以表示触摸事件。如果该值不满足所有三个标准,那么第二检测电路163生成关断信号以表示非触摸事件。根据本操作,MCU 120可以通过首先设定峰值并然后基于该峰值而设定次级值来确定接通条件标准(值范围),其中次级值小于峰值。
所示和所述特定具体实施方式用于展示所述技术及其最佳模式,而不旨在以任何方式另外限制本技术的范围。实际上,为了简洁起见,可能不会详细地描述装置的常规的制造、连接、准备和其他功能方面。此外,各个附图中所示的连接器和接触点旨在表示在各个元件之间的示例性物理关系。在实际系统中可能存在多个替代的或另外的功能关系或物理连接。
在上述描述中,已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。然而,可在不脱离所述的本发明技术的范围的情况下作出各种修改和改变。以示例性而非限制性方式考虑说明和附图,并且所有此类修改旨在包括在本技术的范围内。因此,应通过所述的一般实施方案及其在法律意义上的等同形式,而不是仅通过上述具体示例确定所述技术的范围。例如,可以任何适当的顺序执行任何方法或过程实施方案中列举的步骤,并且不限于具体示例中提供的明确顺序。另外,任何系统实施方案中列举的组件和/或元件可以多种排列方式组合,以产生与本发明技术基本上相同的结果,并且因此不限于具体示例中阐述的具体配置。
上文已经针对具体实施方案描述了有益效果、其它优点和问题解决方案。然而,任何有益效果、优点、问题解决方案或者可使任何具体有益效果、优点或解决方案出现或变得更明显的任何要素都不应被解释为关键、所需或必要特征或组成部分。
术语“包含”、“包括”或其任何变型形式旨在提及非排它性的包括,使得包括一系列要素的过程、方法、制品、组合物或装置不仅仅包括这些列举的要素,而且还可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品、组合物或装置固有的其它要素。除了未具体引用的那些,本技术的实施所用的上述结构、布置、应用、比例、元件、材料或部件的其它组合和/或修改可在不脱离其一般原理的情况下变化或以其它方式特别适于具体环境、制造规范、设计参数或其它操作要求。
上文已结合示例性实施方案描述了本技术。然而,可在不脱离本技术的范围的情况下对示例性实施方案作出改变和修改。这些和其他改变或修改旨在包括在本发明技术的范围内。
根据第一方面,被配置为连接到触摸传感器的感测电路,包括:放大器,该放大器被配置为从触摸传感器接收输入信号并将该输入信号变换为电压信号;模拟-数字转换器,该模拟-数字转换器连接到放大器并被配置为将电压信号转换为数字值;第一检测电路,该第一检测电路被配置为根据数字值和第一标准来确定触摸事件;以及第二检测电路,该第二检测电路被配置为根据数字值和第二标准来确定触摸事件。
在一个实施方案中,第一标准包括预确定的第一阈值。
在一个实施方案中,第一检测电路被配置为将数字值与第一阈值进行比较。
在一个实施方案中,如果数字值大于第一阈值,那么第一检测电路生成接通信号。
在一个实施方案中,第二标准包括峰值,该峰值等于具有最高量值的数字值。
在一个实施方案中,第二标准包括次级值,该次级值小于峰值。
在一个实施方案中,第二检测电路被配置为将数字值与峰值和次级值中的至少一者进行比较。
在一个实施方案中,如果数字值大于次级值且小于或等于峰值,那么第二检测电路生成接通信号。
根据第二方面,改善电容式触摸传感器中的触摸检测的方法,包括:从触摸传感器接收多个信号;生成多个数字值,包括:将每个信号变换为电压信号;以及将每个电压信号转换为数字值;将每个数字值与第一阈值进行比较;将每个数字值与至少第二值和第三值进行比较;基于与以下各项的比较而从多个数字值识别对应于实际触摸的一个数字值:第一阈值;第二值;以及第三值;以及基于与以下各项的比较而从多个数字值识别对应于串扰的至少一个数字值:第一阈值;第二值;以及第三值。
在一个实施方案中,第二值等于具有最高量值的数字值。
在一个实施方案中,第三值小于第二值。
在一个实施方案中,该方法还包括将每个数字值与小于具有最高量值的数字值的第四值进行比较。
在一个实施方案中,识别对应于实际触摸的一个数字值包括:确定数字值是否大于第一阈值;确定数字值是否大于第三值;以及确定数字值是否小于或等于第二值。
在一个实施方案中,识别对应于串扰的至少一个数字值包括:确定至少一个数字值是否大于第一阈值;以及确定至少一个数字值是否小于第三值。
根据第三方面,系统包括:触摸板,该触摸板包括多个电容式触摸传感器,每个电容式触摸传感器被配置为生成传感器信号;感测电路,该感测电路连接到触摸传感器并包括:放大器,该放大器连接到触摸传感器并被配置为将每个传感器信号变换为电压信号;模拟-数字转换器(ADC),该ADC连接到放大器并被配置为将每个电压信号转换为数字值;检测电路,该检测电路连接到ADC并被配置为:将每个数字值与最小阈值进行比较;将每个数字值与一组次级值进行比较;并且根据与最小阈值和一组第二值的比较来为每个数字值生成第一信号和第二信号中的一个;以及处理电路,该处理电路响应于感测电路。
在一个实施方案中,该系统还包括将每个数字值与最大阈值进行比较。
在一个实施方案中,如果数字值大于最小阈值且小于最大阈值,那么检测电路生成第一信号。
在一个实施方案中,一组第二值包括峰值,该峰值等于具有小于最大阈值的数字值的最高量值的数字值。
在一个实施方案中,一组次级值还包括第二值,该第二值小于峰值。
在一个实施方案中,如果数字值是以下的情况,那么检测电路生成第二信号:小于第二值;或者大于最大阈值。

Claims (10)

1.一种被配置为连接到触摸传感器的感测电路,其特征在于,包括:
放大器,所述放大器被配置为从所述触摸传感器接收输入信号并将所述输入信号变换为电压信号;
模拟-数字转换器,所述模拟-数字转换器连接到所述放大器并被配置为将所述电压信号转换为数字值;
第一检测电路,所述第一检测电路被配置为根据所述数字值和第一标准来确定触摸事件;和
第二检测电路,所述第二检测电路被配置为根据所述数字值和第二标准来确定所述触摸事件。
2.根据权利要求1所述的感测电路,其特征在于,所述第一标准包括预确定的第一阈值。
3.根据权利要求2所述的感测电路,其特征在于,所述第一检测电路被配置为将所述数字值与所述第一阈值进行比较,并且如果所述数字值大于所述第一阈值,那么生成接通信号。
4.根据权利要求1所述的感测电路,其特征在于,所述第二标准包括:
峰值,所述峰值等于具有最高量值的所述数字值;和
次级值,所述次级值小于所述峰值。
5.根据权利要求4所述的感测电路,其特征在于,所述第二检测电路被配置为将所述数字值与所述峰值和所述次级值中的至少一者进行比较;并且如果所述数字值大于所述次级值且小于或等于所述峰值,那么所述第二检测电路生成接通信号。
6.一种改善电容式触摸传感器中的触摸检测的方法,其特征在于,包括:
从所述触摸传感器接收多个信号;
生成多个数字值,包括:
将每个信号变换为电压信号;以及
将每个电压信号转换为数字值;
将每个数字值与第一阈值进行比较;
将每个数字值与至少第二值和第三值进行比较;
基于与以下各项的所述比较而从所述多个数字值中识别对应于实际触摸的一个数字值:
所述第一阈值;
所述第二值;和
所述第三值;以及
基于与以下各项的所述比较而从所述多个数字值中识别对应于串扰的至少一个数字值:
所述第一阈值;
所述第二值;和
所述第三值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:
所述第二值等于具有最高量值的所述数字值;并且
所述第三值小于所述第二值。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征还在于,包括:将每个数字值与小于具有所述最高量值的所述数字值的第四值进行比较。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,识别对应于所述实际触摸的一个数字值包括:
确定所述数字值是否大于所述第一阈值;
确定所述数字值是否大于所述第三值;以及
确定所述数字值是否小于或等于所述第二值。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,识别对应于串扰的至少一个数字值包括:
确定所述至少一个数字值是否大于所述第一阈值;以及
确定所述至少一个数字值是否小于所述第三值。
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