用于高灵敏度电容感测应用的双测量以及相关系统、方法和设备技术方案

本发明专利技术所公开的实施方案整体上涉及用于电容感测的双测量技术以及相关的系统和方法。在一个实施方案中，执行以耐水性为特征的电容感测方法，并且执行以耐接近为特征的另一种电容感测方法。在一个实施方案中，以耐水性为特征的方法是驱动屏蔽自电容感测测量，并且以耐接近为特征的方法是接地屏蔽自电容感测测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高灵敏度电容感测应用的双测量以及相关系统、方法和设备优先权声明本申请要求于2019年1月16日提交的标题为“用于支持戴手套的操作和耐水性同时抑制非预期的接近激活的自电容传感器的双测量(DUALMEASUREMENTOFSELFCAPACITANCESENSORSTOSUPPORTGLOVEDOPERATIONANDWATERTOLERANCEWHILEREJECTINGUNINTENDEDPROXIMITYACTIVATION)”的美国临时专利申请号62/793,003的提交日期的权益，并且要求于2019年4月8日提交的名称为“用于高灵敏度电容感测应用的双测量以及相关系统、方法和设备(DUALMEASUREMENTFORHIGHSENSITIVITYCAPACITIVESENSINGAPPLICATIONSANDRELATEDSYSTEMS,METHODSANDDEVICES)”的待审美国专利申请号16/377,612的提交日期的权益，这些专利申请各自的公开内容据此以全文引用方式并入本文。
本专利技术所公开的实施方案整体上涉及电容感测，更具体地，涉及用于高灵敏度电容感测应用的测量技术以及相关的系统、方法和设备。
技术介绍
典型的触摸界面系统可合并触摸传感器(例如但不限于电容传感器和/或电阻传感器)，这些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。可捕获并解释此类响应以推断关于接触的信息，包括对象相对于触摸界面系统的位置。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，这些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、冰箱或洗衣机)、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具有显示器和外壳的触摸界面系统，包括启用按钮、滑块、轮子和其他触摸元件。根据终端用途，触摸界面系统用于在暴露(例如但不限于水、沙和/或蜡笔)、温度和噪声方面变化的环境中。例如，对于一些应用，触摸界面系统可在-40至40摄氏度范围内的温度下使用，并且因此需要设置此类触摸界面系统的灵敏度，使得检测到来自裸露和戴手套的手指两者的触摸。又如，对于一些应用，触摸界面系统可在人们经过显示器但不打算使用显示器的区中使用，因此需要拒绝无意的接近检测。鉴于不同的灵敏度和环境要求，成功的操作有时对平衡具有挑战性。附图说明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显而易见。专利或申请文件包含至少一张彩色附图。专利局将根据必要费用的请求和支付提供具有彩色附图的本专利或专利申请公开的副本。图1A、图1B和图1C示出了从隔离传感器、接地屏蔽传感器和驱动屏蔽传感器突出的电场的示例；图2示出了根据本公开的一个或多个实施方案的用于双触摸测量感测的过程；图3示出了根据本公开的一个或多个实施方案的被配置用于双测量感测技术的示例性触摸界面系统300。图4A和图4B示出了根据本公开的一个或多个实施方案的双测量感测操作，例如触摸感测电路。图5A和图5B示出了根据本公开的一个或多个实施方案的双测量感测操作，例如触摸感测电路。图6示出了根据本公开的一个或多个实施方案的对应于双测量校准方法的图。图7示出了根据本公开的一个或多个实施方案的示例性双触摸测量感测的时序图。具体实施方式在以下详细描述中，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。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。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。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。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。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，可在整个说明书中参考的数据、指令、命令、信息、信号、比特和符号可由电压、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。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的一个或多个实例。如本文所用，涉及给定参数、属性或条件的术语“基本上”是指并且包括在本领域的普通技术人员将会理解的给定参数、属性或条件满足小程度的方差的程度，诸如例如在可接受的制造公差内。以举例的方式，取决于基本上满足的具体参数、属性或条件，参数、属性或条件可至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容感测电路，包括：/n传感器，所述传感器包括电极和用于所述电极的屏蔽，所述传感器被配置为响应于所述传感器处或所述传感器附近的电容变化而生成可测量信号；和/n触摸控制器，所述触摸控制器被配置为响应于使用所述可测量信号执行的电容感测测量而检测触摸，其中所述电容感测测量包括：/n驱动屏蔽自电容感测测量，所述驱动屏蔽自电容感测测量包括向所述传感器的所述屏蔽的至少部分提供驱动屏蔽信号；和/n接地屏蔽自电容感测测量，所述接地屏蔽自电容感测测量包括向所述传感器的所述屏蔽的至少部分提供接地信号并且执行自电容感测测量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190116 US 62/793,003;20190408 US 16/377,6121.一种电容感测电路，包括：
传感器，所述传感器包括电极和用于所述电极的屏蔽，所述传感器被配置为响应于所述传感器处或所述传感器附近的电容变化而生成可测量信号；和
触摸控制器，所述触摸控制器被配置为响应于使用所述可测量信号执行的电容感测测量而检测触摸，其中所述电容感测测量包括：
驱动屏蔽自电容感测测量，所述驱动屏蔽自电容感测测量包括向所述传感器的所述屏蔽的至少部分提供驱动屏蔽信号；和
接地屏蔽自电容感测测量，所述接地屏蔽自电容感测测量包括向所述传感器的所述屏蔽的至少部分提供接地信号并且执行自电容感测测量。


2.根据权利要求1所述的电路，其中用于所述电极的所述屏蔽的第一屏蔽包括：
背面导电材料；和
正面导电材料，
其中所述背面导电材料和所述正面导电材料在平行平面内延伸。


3.根据权利要求2所述的电路，其中所述第一屏蔽还包括设置在所述背面导电材料和所述正面导电材料的横向侧处的导电材料。


4.根据权利要求1所述的电路，其中所述屏蔽相对于所述电极被布置成有利于从所述电极突出的电场的方向性。


5.根据权利要求4所述的电路，其中所述屏蔽相对于所述电极被布置成使得从所述电极突出的电场在第一方向上比在与所述第一方向基本上相反的第二方向上延伸更远。


6.根据权利要求1所述的电路，其中所述触摸控制器被配置为响应于所述驱动屏蔽自电容感测测量和所述接地屏蔽自电容感测测量而提供指示触摸的信号。


7.根据权利要求1所述的电路，其中所述触摸控制器被配置为：
向屏蔽线提供所述驱动屏蔽信号，所述屏蔽线可操作地耦接到所述传感器的所述屏蔽的所述至少部分；
向所述传感器的无源感测线提供所述驱动屏蔽信号；以及
在所述传感器的有源感测线处测量第一可测量信号。


8.根据权利要求7所述的电路，其中在所述有源感测线处测量所述第一可测量信号之后，所述触摸控制器被配置为：
向所述屏蔽线提供接地信号；
向所述传感器的所述无源感测线提供接地或供电电压信号；以及
在所述传感器的所述有源感测线处测量第二可测量信号。


9.一种触摸处理器，包括：
接地屏蔽自电容感测模块，所述接地屏蔽自电容感测模块被配置为在向触摸传感器的电极的屏蔽提供接地信号之后执行自电容感测测量；和
驱动屏蔽自电容感测模块，所述驱动屏蔽自电容感测模块被配置为执行自电容感测测量，同时向所述触摸传感器的所述电极的所述屏蔽提供驱动屏蔽。


10.根据权利要求9所述的触摸处理器，其中：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·克利里，R·威兰，
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：美国;US