[发明专利]低功率电容式传感器按钮

说明书

本申请涉及低功率电容式传感器按钮。一种电容感测模块，包括：定时器电路，其被配置为产生重复触发信号；低功率振荡器块，其被配置为产生具有比重复触发信号更高的频率的时钟信号；感测块，其与定时器电路和振荡器块耦合，并且被配置为响应于重复触发信号，通过将基于时钟信号的激励信号施加到电容式传感器按钮来检测在电容式传感器按钮处的导电物体的存在；以及唤醒逻辑块，其与感测块耦合并且被配置为响应于感测块检测到电容式传感器按钮处的导电物体的存在而将处理单元从低功耗状态转换到高功耗状态。

本申请是申请日为2015年9月8日，申请号为201580034994.1，发明名称为“低功率电容式传感器按钮”的申请的分案申请。

相关申请

本申请是于2015年3月24日提交的美国申请号为14/667，434的国际申请，其要求于2014年10月22日提交的美国临时申请号62/067，347的优先权，这两个申请整体通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及接触传感器的领域，并且特别地涉及电容式接触感测按钮。

背景

许多电子设备包括用于允许用户交互和用户输入的用户接口设备。一种用户接口设备是按钮或按键。常规按钮包括用于致动开关以指示按钮按压或按钮激活的机械部件。机械按钮还向用户提供触觉反馈以指示按钮已被按下。最近，在一些应用中使用接触传感器按钮来代替机械按钮。

一种类型的接触传感器按钮通过电容传感操作，利用了电容传感器电极。由电容传感器检测的电容根据传感器电极上或传感器电极附近的导电物体的接近度而变化。导电物体可以是例如触控笔或用户的手指。在接触传感器按钮中，可以通过各种方法来测量由每个传感器检测到的由于导电物体的接近的电容的变化。通常，表示由每个电容传感器检测的电容的电信号由处理设备处理，处理设备又产生表示接触传感器按钮的按钮或传感器激活的电信号或光信号。

然而，机械按钮可能仍然比电容式传感器按钮消耗更少的功率，因为处于非活动状态的机械按钮可能不吸入电流，同时仍然响应于输入。相比之下，监视现有电容式传感器按钮的接触存在可取决于各种模拟和数字电路的操作，因此即使当按钮未被接触时也增加了功率需求。

发明内容

本公开的实施例涉及以下方面：

(1)一种装置，包括：

定时器电路，其被配置为产生重复触发信号；

低功率振荡器块，其被配置为产生具有比所述重复触发信号更高的频率的时钟信号；

感测块，其与所述定时器电路和所述振荡器块耦合，并且被配置为响应于所述重复触发信号，通过在测量周期期间将基于所述时钟信号的激励信号施加到电容式传感器按钮来对在所述电容式传感器按钮处的导电物体的存在进行检测；以及

唤醒逻辑块，其与所述感测块耦合并且被配置为响应于所述感测块检测到所述电容式传感器按钮处的所述导电物体的存在而将处理单元从低功耗状态转换到高功耗状态。

(2)根据(1)所述的装置，其中，在所述测量周期期间由所述感测块汲取的稳态电流不超过1μA，且其中由所述低功率振荡器块汲取的稳态电流不超过10nA。

(3)根据(2)所述的装置，其中，由所述定时器电路、所述低功率振荡器块和所述感测块汲取的总稳态电流小于200nA。

(4)根据(1)所述的装置，其中，所述低功耗状态是高级配置和电源接口(ACPI)C3“休眠”功率状态，并且其中所述高功耗状态是ACPIC0“工作”功率状态。

(5)根据(1)所述的装置，其中，所述低功率振荡器块还被配置为向所述定时器电路提供所述时钟信号，并且其中所述定时器电路还被配置为基于所述时钟信号产生所述重复触发信号。