[发明专利]减少低频噪声的电容性感测

说明书

技术领域

本发明涉及用于从被电容性充电的键上所存在的电荷量的改变来感测人体的存在的方法和设备。本发明还涉及包含多个键的触敏控制面板，所述多个键可以矩阵布置，且可用于形成(例如)二维触敏用户输入装置。

在一些实施例中，触摸传感器包含包括驱动板和感测板的键，其中可在电荷测量发生的同时驱动所述键，或在测量循环期间在键被驱动之后测量电荷信号。

背景技术

触敏控制装置如今盛行于许多电子装置上，例如移动电话、MP3播放器、个人数字助理以及例如炊具和制冷机等大型家用电器。这是因为触敏控制装置在可用于定位用户控制件的“表面占用面积”的量方面是节约空间的；是稳固的，因为触敏控制装置的实施所需的机械组件的量减少；且触敏控制装置还可被制成潜在地抵抗其所安置的环境中的有害物质。对于大型家用电器的实例，水和其它含水物质的存在通常对接触开关有害。因此，触敏开关可安置在保护性层后面，从而防止由含水物质导致的损害。此外，触敏控制件可安置在显示屏幕(例如，LCD显示屏幕)前面，使得用户可通过在已显示特定菜单选项的位置处触摸屏幕来选择特定功能。

存在各种形式的触敏控制件，其使用电容性传感器来感测例如用户手指等人体的存在。(例如)WO-97/23738中揭示触敏电容性传感器。在WO-97/23738中，提供单个耦合板，且其经安置以形成触敏开关。触敏板被称作键。根据此实例，在测量循环的驱动部分中，使用驱动电路对所述键进行充电，且接着在所述循环的测量部分期间，通过从所述键转移所感应的电荷而由电荷检测电路来测量此电荷。所述循环的充电和转移部分可较大地变化，且可根据有关应用而选择。即使存在干扰物质，传感器也可由于被感应到键上的电荷的量的改变而检测到所述键附近的物体的存在。

WO-00/44018中揭示另一种形式的触敏控制件。在此实例中，提供一对电极，其充当键，使得由于在所述两个电极之间转移的电荷的量的改变而检测到例如用户手指等人体的存在。通过此布置，使用驱动电路来驱动所述对电极中的一个电极(标记为X)，且所述对电极中的另一电极(标记为Y)连接到电荷测量电路，所述电荷测量电路在由X板驱动时，检测Y板上存在的电荷量。如WO-00/44018中所揭示，可布置若干对电极以形成感测区矩阵，其可提供触敏二维位置传感器的高效实施。此些二维电容性传感器通常与包含用于消费者电子装置和家用电器的实例中的触敏屏幕或触敏键盘/小键盘的装置一起使用。如上文所指示，此些二维电容性触摸传感器可与液晶显示器或阴极射线管结合使用，以形成此些触敏屏幕。

尽管触敏电容性传感器(例如上文所描述的和上文提及的揭示内容中所揭示的那些触敏传感器)已成功地部署在许多应用中，但某些应用可能对检测电荷由于人体的存在而发生的改变呈现具有挑战性的环境。举例来说，对于上文所陈述的各种实例，可能针对特定应用而存在的噪声可导致对准确地测量从被电容性充电的键转移的电荷量的破坏。

发明内容

根据本发明，提供一种用于从被电容性充电的键上所存在的电荷量的改变来感测人体的存在的方法和设备。所述方法在以下实例中得到应用：其中键包括单个板的实例，所述板先被充电且接着被放电；以及其中键包括驱动板X和接收板Y的实例，在所述实例中，与驱动电压对驱动板进行充电同时，确定Y板上所接收到的电荷量。本发明还在其中多个键对形成键矩阵的实例中得到应用。

所述方法包括：在测量循环的驱动部分期间，将电荷感应到所述键上；在所述测量循环的信号测量部分期间，将信号测量电容器耦合到所述键以，使得在所述测量循环的所述驱动部分期间所述键上所感应的所述电荷被转移到所述信号测量电容器；从所述测量循环的噪声测量部分确定在所述测量循环的所述信号测量部分期间由噪声在所述键上所感应的电荷量；以及控制所述循环的所述驱动部分、所述信号测量部分和所述噪声测量部分，以向所述电荷感测电路提供已从或可从其实质上消除所述键上所感应的所述噪声的信号的测量值。