[发明专利]电容式触摸传感装置配置系统及方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及电容式触摸传感装置，并且更特别地涉及用于配置电容式触摸传感装置的方法和装置。

背景技术

电容式触摸传感装置已经被并入各种消费电子产品中，包括移动电话、计算机、便携式娱乐设备、电器及触摸屏，在此仅举数例。最低限度地，电容式触摸传感装置包括一个或更多个传感器(或“电极”)、充电电路及触摸检测电路。每个传感器都可以与可能的用户输入关联。例如，为了使用户能够进行电话呼叫，移动电话可以包括至少12个传感器的阵列，这些传感器中的10个与数字0到9中的每一个关联，第十一个传感器与“发送(SEND)”键关联，以及第十二个传感器与“结束(END)”键关联。

典型的传感器包括电介质触摸板(例如，玻璃板)和电极，它们分别起着电容器的电介质和电极的作用。当用户在传感器位置处触摸触摸板时，电极内的电位变化由于形成于地、用户和传感器之间的电容电路而产生。电容式触摸传感装置周期性地和频繁地测量电极的电位以便确定是否已经发生触摸。在测量电位之前，充电电路通过在预定的时间内给电极提供预定的电流来给电极充电。在充电过程的顶点，触摸确定电路测量在电极与地线(或者一些其他固定的电位)之间的电压。当所测得的电压充分下降到与非触摸条件关联的基线值之下(例如，在触摸检测阈值之下)时，触摸确定电路可以指示触摸已经被感测到。充电和测量过程继续重复，并且当所测得的电压在后面朝着基线值上升足够大的量(例如，在释放检测阈值之上)时，触摸确定电路则可以指示释放已经被感测到。

能够施加于电极的电荷的理论范围被限定为对应于在0伏(或地线)与对器件的电源电压之间可测量的电压。但是，精确的充电和测量通常仅能够在属于理论范围的中央范围之内的电压下获得。例如，对于具有1.7伏的电源电压的器件，确实精确的电压测量可能对于在下0.7伏的范围内的电压是不可能的，并且确实精确的充电可能无法获得在上0.7伏的范围内的电压。因此，精确的充电和测量可能仅对于在理论范围的中央0.3伏内的可测量电压才可实现。

因此，希望将此类电容式触摸传感装置并入产品之内的系统设计者应当设置充电参数(例如，供电电流和充电间隔)，使得充电过程产生落在中央范围内的电压。但是，因外部因素(例如，温度或湿度改变、传输频率改变等)所致的系统内的电容变化可以促使触摸检测阈值或触摸释放阈值移到中央的可精确测量的电压范围的外部。当阈值移入电压范围的下部(例如，下0.7伏)内时，精确的测量会是不可能的。当阈值移入电压范围的上部(例如，上0.7伏)内时，精确的充电会是不可能的。在这两种情况下，可能发生虚假的触摸检测或释放，和/或系统可能无法检测实际的触摸或释放。

由于常规的电容式触摸传感装置的这些特性，系统设计者通常设置充电参数以产生在中央范围的中央之内的电压(例如，对于1.7伏的系统，在0.85伏处)。虽然这种实施可以提高器件的可靠性，但是器件的灵敏度并没有得到优化。另外，半导体器件变化可以显著地影响与充电过程关联的电流源及定时器的操作。因而，电容式触摸传感装置的产量应当低到足以保证供电器件能够执行如下的充电过程：导致基本上在范围的中央的可测量的电压。

附图说明

图1示出了根据一个示例实施例的其内并入了电容式触摸传感器系统的电子系统的一部分的简化框图；

图2示出了根据一个示例实施例的电容式触摸传感器的简化框图；

图3是根据一个实施例的示出用于所选电极的多个充电和测量循环的电极充电/放电分布的实例的图表；

图4是根据一个示例实施例的示出结合基线和触摸/释放检测阈值标绘的示例电极电压测量的图表；

图5是根据一个示例实施例的用于执行触摸/释放检测以及配置电容式触摸传感器的方法的流程图；

图6是根据一个示例实施例的用于配置或重配置电极的充电参数的方法的流程图；以及

图7是根据另一个示例实施例的用于配置或重配置电极的充电参数的方法的流程图。

具体实施方式

在面对因外部因素所致的显著的电容变化的情况下可以可靠地实现精确的触摸检测的电容式触摸传感装置是所需要的。还需要允许系统设计者在仍然实现高可靠性的同时为了提高的灵敏度而设置充电参数(如果他们这样选择的话)的电容式触摸传感装置。还需要用于配置电容式触摸传感装置的方法和装置，该方法和装置可以使系统制造商能够拥有与常规器件的器件产量相比更高的器件产量。