[发明专利]自电容和互电容感测相结合的方法

说明书

一种电容感测方法包括：针对一组发射(TX)电极中的每个TX电极，通过对TX电极施加对应于TX电极的第一激励电压以感应第一组电流中的第一电流，预充电TX电极的自电容以及在TX电极和一组接收(RX)电极中的RX电极之间的互电容，来生成第一组电流；针对每个TX电极，通过向TX电极施加参考电压以感应第二组电流中的第二电流来生成第二组电流；以及针对每个TX电极，基于第二组电流计算TX电极的自电容，并且基于第一组电流计算TX电极和每个RX电极之间的互电容。

相关申请

本申请是于2017年12月21日提交的第15/850,119号美国专利申请的国际申请，其要求于2017年7月21日提交的第62/535,402号美国临时申请的优先权，这两个申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开涉及电容感测的领域，且特别是涉及自电容(SC)和互电容(MC)感测方法。

背景

计算设备(如笔记本电脑、个人数据助理(PDA)、信息亭(kiosk)、和移动手机)具有用户接口设备，其也称为人机接口设备(HID)。一种类型的用户接口设备是触摸传感器板(通常也称为触摸板)，其可用于模拟个人计算机(PC)鼠标的功能。触摸传感器板通过使用两个定义的轴来复制鼠标的X/Y移动，这两个定义的轴包含检测一个或更多个对象(例如手指或触笔)的定位的传感器电极的集合。触摸传感器板提供了用于执行诸如定位指针或选择显示器上的项目的功能的用户接口设备。另一种类型的用户接口设备是触摸式屏幕(touch screen)。触摸式屏幕(也称为触摸屏(touchscreen)、触摸窗口、触摸面板或触摸屏面板)是透明的显示叠层，其允许显示器被用作输入设备，移除键盘和/或鼠标作为用于与显示器的内容交互的主要输入设备。其他用户接口设备包括按钮、滑块等，其可用于检测触摸、轻敲、拖动和其他手势。

电容感测系统越来越多地被用于实现这些和其他类型的用户接口设备，并且通过感测电极上生成的、反映电容变化的电信号来发挥作用。电容的这种变化可指示触摸事件或诸如手指的传导对象在电极附近的存在。感测电极的电容变化可以通过将从电容式感测元件测量的电容转换成将由主机设备解释的数字值的电路来测量。然而，现有电容测量电路的精度会因影响驱动电压、电流源输出、开关频率和测量电路内其他信号的噪声和波动而被降低。这种测量不精确会导致在基于电容的用户接口设备中的不精确的定位或触摸检测。

附图简述

本公开在附图的图中通过示例而非限制的方式进行说明。

图1是示出根据实施例的电容感测系统的框图。

图2示出了根据实施例的在交通工具中的电容感测系统。

图3示出了根据实施例的多相感测过程的各个阶段的电路图。

图4A-4D示出了根据实施例的表示多相组合自电容和互电容感测过程中的各阶段的电路图。

图5示出了组合自电容和互电容感测系统的实施例。

图6是示出根据实施例的在电容感测系统中生成的信号的时序图。

图7示出了组合自电容和互电容感测系统的实施例。

图8是示出根据实施例的在电容感测系统中生成的信号的时序图。

图9示出了组合自电容和互电容感测系统的实施例。

图10A-10D示出了根据实施例的表示在多相组合自电容和互电容感测过程中的各个阶段的电路图。

图11是示出根据实施例的在电容感测系统中生成的信号的时序图。

图12A-12B示出了根据实施例的表示在多相组合自电容和互电容感测过程中的各个阶段的电路图。

图13是示出根据实施例的在电容感测系统中生成的信号的时序图。