电容传感器的扩展采集和测量及相关系统、方法和设备技术方案

本公开的实施方案整体涉及用于并行采集和测量的技术以及实现那些技术的相关电路、系统和设备。用于并行采集和测量的技术通常包括从多个传感器信道同时采集感测信号，以及确定所采集的感测信号中的哪个感测信号对测量具有最大的相对贡献。有最大的相对贡献。有最大的相对贡献。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容传感器的扩展采集和测量及相关系统、方法和设备
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求于2018年6月21日提交的名称为“电容传感器的扩展测量及相关系统、方法和设备(Spread Measurement of Capacitance Sensors and Related Systems,Methods and Devices)”的美国临时专利申请序列号62/688254的提交日期的权益，并且要求于2018年8月22日提交的名称为“电容传感器的扩展采集和测量及相关系统、方法和设备(Spread Acquisition and Measurement of Capacitance Sensors and Related Systems,Methods and Devices)”的待审的美国专利申请序列号16/109420的提交日期的权益，该申请还要求美国临时专利申请序列号62/688254的优先权，这些申请各自的内容和公开据此全文以引用方式并入本文。


[0003]本公开的实施方案整体涉及电容感测，并且更具体地讲，涉及电容传感器的感测信道的扩展采集和测量技术，以及相关系统、方法和设备。

技术介绍

[0004]典型的触摸界面系统可合并触摸传感器(电容式、电阻式等)，该触摸传感器响应于紧靠触摸界面系统的接触敏感表面或与该接触敏感表面物理接触的对象。可捕获并解释响应以推断关于接触的信息，包括界面上的位置。与个人计算机(包括膝上型计算机和用于平板电脑的键盘)一起使用的触摸板通常合并触摸界面系统或与触摸界面系统相结合地操作。显示器通常包括触摸屏，该触摸屏合并触摸界面系统的元件(通常至少为触摸传感器)以使得用户能够与图形用户界面(GUI)和/或计算机应用程序进行交互。合并触摸显示器的设备的示例包括便携式媒体播放器、电视机、智能电话、平板计算机、个人计算机和可穿戴设备诸如智能手表，仅举几例。另外，用于汽车、家用电器(例如，烘箱、冰箱、洗衣机等)、安全系统、自动取款机(ATM)、住宅环境控制系统和工业装备的控制面板可合并触摸界面系统，包括启用按钮、滑块和其他触摸元件。
[0005]本公开的专利技术人理解，以举例的方式，显示器、家用电器和湿气可将噪声引入触摸界面系统中，并且噪声耦接可在传感器和采集电路处引起不想要的互电容效应。常规触摸界面系统可具有其他缺点和缺陷。
附图说明
[0006]通过结合附图的详细描述，本公开的各种实施方案的目的和优点对于本领域的普通技术人员将是显而易见的：
[0007]图1示出了根据本公开的实施方案的触摸系统的操作的代表性图，该触摸系统合并使用同时的采集代码和扩展代码的采集和测量技术；
[0008]图2示出了根据本公开的实施方案的在采集和测量中合并编码技术的电容感测系统；
[0009]图3示出了根据本公开的实施方案的电容感测系统的操作的代表性图，该电容感测系统合并使用同时的采集代码和扩展代码的采集和测量技术；
[0010]图4示出了根据本公开的实施方案的在电容感测系统的操作期间的噪声容限的代表性图，该电容感测系统合并使用同时的采集代码和扩展代码的采集和测量技术；
[0011]图5A示出了根据本公开的实施方案的合并扩展技术的电容感测采集过程的流程图；
[0012]图5B示出了根据本公开的实施方案的合并扩展技术的电容感测采集过程的流程图；
[0013]图6示出了根据本公开的实施方案的在采集和测量中合并编码和频率扩展技术的电容感测系统；
[0014]图7A示出了根据本公开的实施方案的合并编码和频率扩展技术的电容感测采集过程的流程图；
[0015]图7B示出了根据本公开的实施方案的合并编码和频率扩展技术的电容感测采集过程的流程图；
[0016]图8示出了根据本公开的实施方案的力感测操作的表示；并且
[0017]图9A和图9B示出了根据现有技术的电容感测采集过程。
具体实施方式
[0018]在以下详细描述中，参考了形成其一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实践本公开的具体示例性实施方案。充分详细地描述了这些实施方案，以使本领域的普通技术人员能够实践本公开。然而，可利用其他实施方案，并且可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构、材料和过程的变化。
[0019]本文所呈现的图示并不旨在为任何特定方法、系统、设备或结构的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施方案的理想化表示。本文所呈现的附图未必按比例绘制。为了读者的方便，各附图中的类似结构或部件可保持相同或相似的编号；然而，编号的相似性并不意味着该结构或部件在尺寸、组成、配置或任何其他属性方面必须是相同的。
[0020]容易理解的是，如本文整体描述的和附图中示出的实施方案的部件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，对各种实施方案的以下描述并不旨在限制本公开的范围，而是仅代表各种实施方案。虽然实施方案的各个方面可在附图中呈现，但是附图未必按比例绘制，除非特别指明。
[0021]以下描述可包括示例以帮助本领域的普通技术人员实践本专利技术所公开的实施方案。使用术语“示例性的”、“通过示例”和“例如”是指相关描述是说明性的，虽然本公开的范围旨在涵盖示例和法律等同形式，但使用此类术语并不旨在将实施方案或本公开的范围限制于指定的部件、步骤、特征或功能等。
[0022]因此，除非本文另有说明，否则所示出和描述的特定实施方式仅是示例，并且不应被解释为是实施本公开的唯一方式。元件、电路和功能可以框图形式示出，以便不以不必要的细节模糊本公开。相反，所示出和描述的特定实施方式仅为示例性的，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。另外，块定义和各个块之间逻辑的分区是特定实施方式的示例。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开可通过许多其他分区
解决方案来实践。在大多数情况下，已省略了关于定时考虑等的细节，其中此类细节不需要获得本公开的完全理解，并且在相关领域的普通技术人员的能力范围内。
[0023]本文所述的信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，可在整个本说明书中参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者它们的任何组合来表示。为了清晰地呈现和描述，一些附图可以将信号示出为单个信号。本领域普通技术人员应当理解，信号可表示信号的总线，其中该总线可具有各种比特宽度，并且本公开可在任何数量的包括单个数据信号的数据信号上实现。
[0024]应当理解，本文中使用名称诸如“第一”、“第二”等对元件的任何提及不限制这些元件的数量或顺序，除非明确说明此类限制。相反，这些名称在本文中用作区分两个或更多个元件或者一个元件的两个或更多个实例的便利方法。因此，对第一元件和第二元件的提及并不意味着只能使用两个元件，或者第一元件必须以某种方式在第二元件之前。而且，除非另有说明，否则一组元件可包括一个或多个元件。同样地，有时以单数形式提及的元件也可包括元件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电容感测系统，包括：传感器电路，所述传感器电路包括感测线；采集电路，所述采集电路操作地耦接到所述感测线，其中所述采集电路被配置为在所述传感器电路处接收指示一个或多个电容的感测信号，并且响应于所述感测信号而提供累加的分离感测信号；和数字控制器，所述数字控制器操作地耦接到所述采集电路，并且被配置为响应于所述累加的分离感测信号而确定信道电容测量值。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述采集电路被配置为：在所述感测线处接收所述感测信号；分离所述感测信号；以及累加所述分离感测信号。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述采集电路被配置为通过响应于一个或多个扩展代码而扩展所述感测信号来分离所述感测信号。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述一个或多个扩展代码中的至少一个扩展代码是包括两个或更多个位的二进制代码。5.根据权利要求3所述的系统，其中所述采集电路被配置为在采集时段期间接收所述感测信号，所述采集时段包括两个或更多个采集周期。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述感测线包括第一感测线，并且所述采集电路被配置为：在采集时段期间，在所述第一感测线处接收所述感测信号中的第一感测信号；在所述采集时段中的第一采集周期期间响应于第一扩展代码而扩展所述第一感测信号；以及在所述采集时段中的第二采集周期期间响应于所述第一扩展代码而扩展所述第一感测信号。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一扩展代码至少包括第一位和第二位，并且所述采集电路被配置为：将所述第一感测信号中的第一感测信号与所述第一扩展代码的所述第一位进行卷积；以及将所述第一感测信号中的第二感测信号与所述第一扩展代码的所述第二位进行卷积。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述采集电路被配置为：在第一采集时段期间，将所述第一感测信号中的所述第一感测信号与所述第一扩展代码的所述第一位进行卷积；以及在第二采集时段期间，将所述第一感测信号中的所述第二感测信号与所述第一扩展代码的所述第二位进行卷积。9.根据权利要求6所述的系统，其中所述感测线包括第二感测线，并且所述采集电路被配置为：在所述采集时段期间，在所述第一感测线处接收所述感测信号中的第二感测信号；在所述采集时段中的所述第一采集周期期间响应于第二扩展代码而扩展所述第二感测信号；以及
在所述采集时段中的所述第二采集周期期间响应于所述第二扩展代码而扩展所述第二感测信号。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二扩展代码至少包括第一位和第二位，并且所述采集电路被配置为：将所述第二感测信号中的第一感测信号与所述第二扩展代码的所述第一位进行卷积；以及将所述第二感测信号中的第二感测信号与所述第二扩展代码的所述第二位进行卷积。11.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二扩展代码至少包括第一位和第二位，所述采集电路被配置为：在所述第一采集时段期间，将所述第二感测信号中的所述第一感测信号与所述第二扩展代码的所述第一位进行卷积；以及在所述第二采集时段期间，将所述第二感测信号中的所述第二感测信号与所述第二扩展代码的所述第二位进行卷积。12.根据权利要求3所述的系统，其中所述感测线包括第一感测线和第二感测线，并且所述采集电路被配置为：在所述第一感测线处接收第一感测信号并且在所述第二感测线处接收第二感测信号；响应于所述一个或多个扩展代码中的第一扩展代码而扩展所述第一感测信号；响应于所述一个或多个扩展代码中的第二扩展代码而扩展所述第二感测信号；以及累加所述扩展的第一感测信号和所述扩展的第二感测信号。13.根据权利要求3所述的系统，其中所述数字控制器被配置为响应于所述一个或多个扩展代码而对所述累加的分离感测信号进行微分。14.根据权利要求3所述的系统，其中所述数字控制器被配置为响应于所述信道电容测量值而确定触摸信息。15.根据权利要求3所述的系统，其中所述数字控制器被配置为提供所述一个或多个扩展代码。16.根据权利要求3所述的系统，其中所述一个或多个扩展代码包括数字逻辑电路，所述数字逻辑电路被配置为接收感测信号和采集周期信息并提供扩展感测信号。17.一种从电容传感器采集感测信号的方法，包括：在与电容传感器相关联的一个或多个传感器信道...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：