一種觸摸板電容式傳感器電路，具有：信號發(fā)生器，該信號發(fā)生器生成具有振蕩頻率的振蕩信號，該振蕩頻率的變化取決于傳感器電路中的電容值；開關(guān)，在開關(guān)的第一和第二操作周期中，開關(guān)與信號發(fā)生器關(guān)聯(lián)的電容式觸摸板的觸摸板電容式傳感器；計(jì)數(shù)器，在開關(guān)的第一操作周期中，利用連接到信號發(fā)生器的觸摸板電容式傳感器計(jì)數(shù)振蕩信號周期的第一計(jì)數(shù)，以及在第二操作周期中，利用連接到信號發(fā)生器的觸摸板電容式傳感器計(jì)數(shù)振蕩信號周期的第二計(jì)數(shù)；檢測器，檢測第一計(jì)數(shù)和第二計(jì)數(shù)低于低閾值數(shù)的時間，根據(jù)檢測器的輸出，觸摸板電容式傳感器電路標(biāo)記觸摸板電容式傳感器的有效用戶觸摸。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及觸摸板電容式傳感器電路，具體而言，涉及檢測觸摸板電容式傳感器的有效用戶觸摸的方法。
技術(shù)介紹
由于越來越多的消費(fèi)者和工業(yè)設(shè)計(jì)包括了用觸摸板提供更簡單更可靠的用戶界面，因此觸摸傳感器越來越受到歡迎。觸摸傳感器在一個廣泛的應(yīng)用范圍上實(shí)現(xiàn)，例如從移動計(jì)算設(shè)備的觸摸板到像微波爐這樣的家電上的控制面板的范圍。典型地，觸摸傳感器的操作原理是觸摸板具有固有電容值(例如，從板傳感器到地的寄生電容值)。如果用戶觸摸該觸摸板，就會添加與板的寄生電容并聯(lián)的至地的第二電容，這樣當(dāng)用戶觸摸電容式板傳感器的時候，就會通過用戶身體將板傳感器之間的額外電容引入至地。這會導(dǎo)致電路中的凈電容的變化(更具體地，一旦并聯(lián)的電容值相加到一起，就整體增加)，并且通過現(xiàn)有技術(shù)用多種方法來探討此額外電容的識別。此類傳感器的提供帶來了顯著的效益，例如替換了機(jī)械按鍵開關(guān)。傳感器還帶來了更好的用戶觸覺體驗(yàn)，避免了用戶要實(shí)際按壓按鍵的需求。然而，本領(lǐng)域的常用技術(shù)并不是沒有缺點(diǎn)。例如，許多觸摸板傳感器強(qiáng)加了相對較重的電負(fù)載，以及相對較高的電力需求。某些傳感器用軟件實(shí)現(xiàn)，或許需要專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。即使單獨(dú)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不是必需的，但是在軟件中的實(shí)現(xiàn)會給CPU強(qiáng)加處理負(fù)擔(dān)。因此，開發(fā)至少能夠解決上述問題的新技術(shù)將是有利的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在本專利技術(shù)的一個實(shí)施例中，觸摸板電容式傳感器電路包括信號發(fā)生器，生成具有振蕩頻率的振蕩信號，該振蕩頻率的變化取決于連接到信號發(fā)生器的電容的值；開關(guān)，用于在開關(guān)的第一操作周期和開關(guān)的第二操作周期中開關(guān)與信號發(fā)生器關(guān)聯(lián)的電容式觸摸板的觸摸板電容式傳感器；計(jì)數(shù)器，用于在開關(guān)的第一操作周期中，利用連接到信號發(fā)生器的觸摸板電容式傳感器計(jì)數(shù)振蕩信號周期的第一計(jì)數(shù)，以及在開關(guān)的第二操作周期中，利用連接到信號發(fā)生器的觸摸板電容式傳感器計(jì)數(shù)振蕩信號周期的第二計(jì)數(shù)；以及檢測器，配置為檢測第一計(jì)數(shù)和第二計(jì)數(shù)低于低閾值數(shù)的時間；其中，根據(jù)該檢測，觸摸板電容式傳感器電路被配置為標(biāo)記觸摸板電容式傳感器的有效用戶觸摸。在本專利技術(shù)的另一個實(shí)施例中，提供了一種檢測觸摸板電容式傳感器的有效用戶觸摸的方法，所述方法包括:提供觸摸板電容式傳感器電路，包括:信號發(fā)生器；開關(guān)；計(jì)數(shù)器；以及檢測器；所述方法包括:使用信號發(fā)生器生成具有振蕩頻率的振蕩信號，該振蕩頻率的變化取決于連接到信號發(fā)生器的電容的值；在開關(guān)的第一操作周期和開關(guān)的第二操作周期中，使用開關(guān)來開關(guān)與信號發(fā)生器關(guān)聯(lián)的電容式觸摸板的觸摸板電容式傳感器；在開關(guān)的第一操作周期中，使用計(jì)數(shù)器利用連接到信號發(fā)生器的觸摸板電容式傳感器計(jì)數(shù)振蕩信號周期的第一計(jì)數(shù)，以及在開關(guān)的第二操作周期中，使用計(jì)數(shù)器利用連接到信號發(fā)生器的觸摸板電容式傳感器計(jì)數(shù)振蕩信號周期的第二計(jì)數(shù)；當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)和第二計(jì)數(shù)低于低閾值數(shù)時，使用檢測器進(jìn)行檢測；并且根據(jù)該檢測，標(biāo)記觸摸板電容式傳感器的有效用戶觸摸。附圖說明本專利技術(shù)通過實(shí)施例來說明，并且其不被附圖所限制，在附圖中相同的元件用相同的標(biāo)記來表明。附圖中的元件只是用于簡單性和清楚性的說明，不一定是按比例繪制。圖1是根據(jù)本專利技術(shù)的一個實(shí)施例示出觸摸板電容式傳感器電路的電原理圖。圖2是示出圖1的觸摸板電容式傳感器電路的開關(guān)的輪詢邏輯的電原理圖。圖3是更詳細(xì)地示出圖1的傳感器電路的檢測器子電路的電原理圖。圖4是示出圖3中所示的檢測器的主要操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。圖5是示出圖1的觸摸板電容式傳感器電路的操作的時序圖；以及圖6是更詳細(xì)地示出圖1的傳感器電路的信號發(fā)生器的電原理圖。具體實(shí)施例方式與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本專利技術(shù)的實(shí)施例提供了顯著的技術(shù)效益。例如，觸摸板電容式傳感器電路的提供允許電容式觸摸板抗反彈(de-bounce)算法的實(shí)現(xiàn),當(dāng)觸摸板電容式傳感器連接至信號發(fā)生器時，該觸摸板電容式傳感器電路至少進(jìn)行信號發(fā)生器的振蕩信號的周期的兩次計(jì)數(shù)，并且檢測這兩次計(jì)數(shù)都低于低閾值數(shù)的時間，這樣就導(dǎo)致了誤檢實(shí)例的減少，否則的話，例如，該誤檢可因?yàn)閭鞲衅麟娐分械碾娫肼暥a(chǎn)生。此外，此電路的提供可導(dǎo)致降低功耗，并且由此產(chǎn)生明顯的好處。與本領(lǐng)域的至少部分地基于軟件以及由此加在處理器上的伴隨而來的負(fù)擔(dān)的解決方案的主要趨勢相比，本專利技術(shù)可以僅在硬件中實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步地，由于基于硬件的方法不依賴于CPU操作速度、溫度或電壓的變化，所以硬件的解決方案的實(shí)現(xiàn)提供了檢測操作的更好的魯棒性和精度。因此，本專利技術(shù)提供了準(zhǔn)確和一致的測量結(jié)果。進(jìn)一步與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的實(shí)施例作為不需要CPU介入的獨(dú)立模塊，不依賴于任何其它片上外設(shè)。除非另有說明，諸如“第一”和“第二”之類的術(shù)語是用于在元件中進(jìn)行區(qū)分的，并且不一定是為了表明此類元件的時間或其他優(yōu)先次序。進(jìn)一步地，替換的實(shí)施例包括多個特定操作實(shí)例，并且在各種其它實(shí)施例中，操作順序可改變。現(xiàn)在參照圖1，顯示了根據(jù)本專利技術(shù)的一個實(shí)施例的觸摸板電容式傳感器電路100。傳感器電路100與觸摸板電容式傳感器102相連，觸摸板電容式傳感器102可以作為或不作為觸摸板電容式傳感器電路100的一部分被提供；也就是說，觸摸板電容式傳感器102可以與觸摸板電容式傳感器電路100分開提供。觸摸板電容式傳感器102包括由電容器來代表的單個觸摸板傳感器104a, 104b,......，104m(統(tǒng)稱為104)，以表明它們具有電容值。這些單個觸摸板傳感器104可以是例如在微波爐控制面板上找到的鍵盤上的觸摸板傳感器，或者，例如為移動計(jì)算設(shè)備的觸摸屏顯示器的觸摸板傳感器。觸摸板電容式傳感器電路100還包括開關(guān)106,用于接收輸入108上的來自觸摸板傳感器104的連接。開關(guān)106具有輸出110，輸出110在信號發(fā)生器112的輸入114處連接至信號發(fā)生器112。信號發(fā)生器112由電源116供電，電源116連接于信號發(fā)生器112的輸入118處。信號發(fā)生器112在輸出122處輸出振蕩信號120。信號發(fā)生器112可以是振蕩器，例如張弛振蕩器，其一種實(shí)現(xiàn)參照圖6描述。振蕩信號120在計(jì)數(shù)器124的輸入126處被提供給計(jì)數(shù)器124。計(jì)數(shù)器124包括緩存器128、129，并且在輸出132處將一個或多個輸出信號130輸出給檢測器134,檢測器134在輸入136處接收所述一個或多個輸出信號。檢測器134在輸出138處提供輸出信號。在操作中，開關(guān)106基于令牌(基于索引)的輪詢邏輯操作以便輪詢，即，依次連接開關(guān)106的操作周期中的每一個電容式板傳感器104。這意味著在圖1的實(shí)施例里，在操作的第一周期中，開關(guān)106進(jìn)行操作，依次將每一個電容式板傳感器104與信號發(fā)生器112連接。因此，以電容式板傳感器104a作為開關(guān)的操作周期中的第一傳感器為例，開關(guān)106將板傳感器104a與信號發(fā)生器112連接。然后，開關(guān)106將電容式板傳感器104a與信號發(fā)生器112的連接斷開，并且將電容式板傳感器104b與信號發(fā)生器112連接。注意，在連接另一個傳感器之前，單獨(dú)的、依次作用的斷開電容式板傳感器的步驟并不是必需的；依賴于開關(guān)106的精確配置，轉(zhuǎn)換至第二電容式板傳感器104b的行為足以將電容式板傳感器104a與信號發(fā)生器112的連接斷開。開關(guān)106可以是機(jī)械開關(guān)或者固態(tài)器件。開關(guān)106以這個工作循環(huán)持續(xù)工作，因此，每個板傳感器104由開關(guān)106依次輪詢，直到板傳感器1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種觸摸板電容式傳感器電路，包括：信號發(fā)生器，用于生成具有振蕩頻率的振蕩信號，所述振蕩頻率依據(jù)連接到所述信號發(fā)生器的電容的值而變化；開關(guān)，用于在開關(guān)的第一操作周期和開關(guān)的第二周期中開關(guān)與所述信號發(fā)生器關(guān)聯(lián)的電容式觸摸板的觸摸板電容式傳感器；計(jì)數(shù)器，用于在開關(guān)的第一操作周期中以連接到所述信號發(fā)生器的所述觸摸板電容式傳感器對所述振蕩信號的周期的第一計(jì)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以及在開關(guān)的第二操作周期中以連接到所述信號發(fā)生器的所述觸摸板電容式傳感器對所述振蕩信號的周期的第二計(jì)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及檢測器，被配置為檢測所述第一計(jì)數(shù)和所述第二計(jì)數(shù)在低閾值數(shù)以下的時間，其中，根據(jù)所述檢測，所述觸摸板電容式傳感器電路被配置為標(biāo)記所述觸摸板電容式傳感器的有效用戶觸摸。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種觸摸板電容式傳感器電路，包括: 信號發(fā)生器，用于生成具有振蕩頻率的振蕩信號，所述振蕩頻率依據(jù)連接到所述信號發(fā)生器的電容的值而變化； 開關(guān)，用于在開關(guān)的第一操作周期和開關(guān)的第二周期中開關(guān)與所述信號發(fā)生器關(guān)聯(lián)的電容式觸摸板的觸摸板電容式傳感器； 計(jì)數(shù)器，用于在開關(guān)的第一操作周期中以連接到所述信號發(fā)生器的所述觸摸板電容式傳感器對所述振蕩信號的周期的第一計(jì)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以及在開關(guān)的第二操作周期中以連接到所述信號發(fā)生器的所述觸摸板電容式傳感器對所述振蕩信號的周期的第二計(jì)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及 檢測器，被配置為檢測所述第一計(jì)數(shù)和所述第二計(jì)數(shù)在低閾值數(shù)以下的時間， 其中，根據(jù)所述檢測，所述觸摸板電容式傳感器電路被配置為標(biāo)記所述觸摸板電容式傳感器的有效用戶觸摸。2.如權(quán)利要求1的觸摸板電容式傳感器電路，其中，如果所述第一計(jì)數(shù)在所述低閾值數(shù)以上，則檢測器保持在第一狀態(tài)下，一旦檢測到所述第一計(jì)數(shù)在所述低閾值數(shù)以下則轉(zhuǎn)換至第二狀態(tài)，并且，如果所述第二計(jì)數(shù)在所述低閾值數(shù)以下，則從所述第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換至第三狀態(tài)，其中所述第三狀態(tài)指示所述觸摸板電容式傳感器的有效用戶觸摸。3.如權(quán)利要求2的觸摸板電容式傳感器電路，其中在所述檢測器處于所述第二狀態(tài)下時，當(dāng)所述第二計(jì)數(shù)在所述低閾值數(shù)以上時所述檢測器返回至所述第一狀態(tài)。4.如權(quán)利要求2的觸摸板電容式傳感器電路，被配置為在所述開關(guān)的隨后的操作周期的每個周期中，反復(fù)以與所述信 號發(fā)生器連接的所述電容式觸摸傳感器檢測所述信號發(fā)生器的所述振蕩信號的周期的兩個計(jì)數(shù)是否在所述低閾值數(shù)以下，所述兩個計(jì)數(shù)中的第一個是在所述開關(guān)的先前操作周期中的所述信號發(fā)生器的所述振蕩信號的周期的計(jì)數(shù)，所述兩個計(jì)數(shù)中的第二個是在所述開關(guān)的當(dāng)前操作周期中的所述信號發(fā)生器的所述振蕩信號的周期的計(jì)數(shù)，并且，依據(jù)所述檢測，用于所述電容式觸摸傳感器電路對先前和當(dāng)前操作周期標(biāo)記所述電容式觸...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梅汪生，黃燕，羅偉，王洋，張俊，
申請(專利權(quán))人：飛思卡爾半導(dǎo)體公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US
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