CN102955626A - 用于电容式传感设备的传感方法及电路 - Google Patents

用于电容式传感设备的传感方法及电路 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于电容式传感设备的传感方法及电路。电容式传感设备具有多个电容式传感元件，其中的每个电容式传感元件分别地由充电元件充电或放电。所述电路包括：采样模块，被配置为采样所述多个电容式传感元件中的一个电容式传感元件的充电或放电时间中的至少一个；控制模块，被配置为向所述充电元件提供第一控制信号，用于在第一采样时段期间同时地对所述被采样元件以及所述多个电容式传感元件中的至少一个另外的元件进行充电或放电，并根据所述第一采样时段的所述充电或放电时间中的至少一个生成所述被采样元件的第一采样时间；比较模块，被配置为将所述第一采样时间与参考时间进行比较，并在所述第一采样时间超过所述参考时间时输出触发信号。

Description

用于电容式传感设备的传感方法及电路
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于电容式传感设备的传感方法及电路。
背景技术
许多触摸式传感设备被应用在电气或电子装置中，用于获取装置的操作者或使用者的输入，这些触摸式传感设备例如触摸传感屏、触摸传感板以及触摸传感按键。根据触摸传感方式的不同，能够将触摸传感设备分为电容式传感设备、电阻式传感设备以及热传感设备。
电容式传感设备通常检测传感电容的电容值变化来确定其是否被触摸。具体地，电容式传感设备通常具有多个电容式传感元件，其中的每个元件具有传感器极板与接地极板，其作用为两个导电极板。传感器极板与接地极板被分离地设置在介电层下面，以形成传感电容。传感电容的电容值大小取决于传感器极板与接地极板之间耦合的电场的大小。当电容式传感元件被手指触摸时，由于人体效应(human body effect)，传感电容会显著增加，也即，手指会部分地吸收在传感器极板与接地极板之间耦合的电场。
然而，电容式传感设备通常在厨房电器或暴露在各种气候条件下的控制板中使用，因此，这些电容式传感设备容易接触到湿气、水滴或水膜。当电容式传感设备覆有水或其他导电液体时，传感电容的电容值也可能增大，这是由于电场被经由水耗散至接地极板。有些时候，例如当电容式传感设备上覆有一滩水时，传感电容的电容值的这种增加可能大到足以被检测为误触摸(false touch)。因此，对于设备是被手指触摸的情况以及设备覆有水的情况，通常较难分辨。
一种被用于避免误触摸检测的方式使用了附加的用于感应水的防护传感器(guard sensor)。当这种电容式传感设备覆有水时，防护传感器会生成关闭信号，并随后发送该关闭信号给该电容式传感设备的控制单元，例如微控制器(MCU)，这使得整个电容式传感设备被锁定。电容式传感设备的覆有水的区域将不会感应任何触摸，直到水被擦去，而且其他未覆有水的区域也不会感应到任何触摸。因此，被锁定的电容式传感设备将不会生成任何误触摸检测。然而，这种方式要求附加的用于防护传感器的印刷电路板(PCB)面积以及MCU引脚，这增加了生产成本。此外，尽管只有设备的一部分覆有水，但是整个电容式传感设备却都不能够正常工作，这是很不方便的。
发明内容
需要提供一种具有较低成本的用于电容式传感设备的传感方法及电路。
在本发明的一个实施例中，公开了一种电容式传感设备的传感方法。所述电容式传感设备具有多个电容式传感元件，其中的每个电容式传感元件分别地由充电元件充电或放电。所述传感方法包括下述步骤：第一采样步骤，采样所述多个电容式传感元件中的一个电容式传感元件的充电或放电时间中的至少一个，以确定所述被采样元件的第一采样时间，其中在所述第一采样步骤期间，所述被采样元件以及所述多个电容式传感元件中至少一个另外的元件被同时地充电或放电；第一比较步骤，将所述被采样元件的所述第一采样时间与参考时间进行比较；以及输出步骤，在所述第一采样时间超过所述参考时间时输出触发信号。
在本发明的另一个实施例中，公开了一种用于电容式传感设备的电路。所述电容式传感设备具有多个电容式传感元件，其中的每个电容式传感元件分别地由充电元件充电或放电。所述电路包括：采样模块，被配置为采样所述多个电容式传感元件中的一个电容式传感元件的充电或放电时间中的至少一个；控制模块，被配置为向所述充电元件提供第一控制信号，用于在第一采样时段期间同时地对所述被采样元件以及所述多个电容式传感元件中的至少一个另外的元件进行充电或放电，并根据所述第一采样时段的所述充电或放电时间中的至少一个生成所述被采样元件的第一采样时间；比较模块，被配置为将所述第一采样时间与参考时间进行比较，并在所述第一采样时间超过所述参考时间时输出触发信号。
本发明的传感方法和电路可以很容易地避免当电容式传感设备覆有水时输出触发信号，并且因而在这种情况下电容式传感元件将不会被锁定。此外，可以略去在传统电路中使用的防护传感器，这促成了较小的PCB面积以及较少的MCU引脚占用。
上文已经概括而非宽泛地给出了本公开内容的特征。此后将描述本公开内容的附加特征，其形成了本发明权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，可以容易地使用所公开的构思和具体实施方式，作为修改和设计其他结构或者过程的基础，以便执行与本发明相同的目的。本领域技术人员还应当理解，这些等同结构没有脱离所附权利要求书中记载的本发明的主旨和范围。
附图说明
为了更完整地理解本公开以及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的用于电容式传感设备的电路100；
图2示出了根据图1的实施例，电容式传感元件的电压随时间的变化；
图3示出了根据本发明的一个实施例，当覆有水时电容式传感设备的简图；
图4示出了根据本发明的一个实施例，当被触摸时电容式传感设备的简图；
图5示出了根据本发明的一个实施例，电容式传感设备以及电路的部分细节结构的例子；
图6示出了根据本发明的另一实施例，电容式传感设备的传感方法的流程图；
图7示出了根据本发明的又一实施例，电容式传感设备的传感方法的流程图。
除非指明，否则不同附图中的相应标记和符号一般表示相应的部分。绘制附图是为了清晰地示出本公开内容的实施方式的有关方面，而未必是按照比例绘制的。为了更为清晰地示出某些实施方式，在附图标记之后可能跟随有字母，其指示相同结构、材料或者过程步骤的变形。
具体实施方式
下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。
图1示出了根据本发明的一个实施例的用于电容式传感设备的电路100。电容式传感设备具有多个电容式传感元件101，其中的每个电容式传感元件可以分别由一个充电元件充电或放电。充电元件102可以是电流源，并且充电元件102的充电和/或放电是由控制信号所控制的。在一个实施例中，多个电容式传感元件101可以是例如厨房电器诸如电磁炉或者控制板的具有多个电容式传感像素的电容式传感板、具有多个电容式传感像素的电容式传感屏、或者多个电容式传感按键，其用作用于接收输入的输入设备。在一个实施例中，电路100可以包括在电容式传感设备中。
在一个实施例中，电路100包括采样模块103、控制模块104以及比较模块105。
采样模块103被配置为采样多个电容式传感元件101中的一个电容式传感元件的充电或放电时间中的至少一个。特别地，采样模块103可以具有多个检测通道，其中的每一个检测通道具有一个电压检测器，其配置为检测电容式传感元件101的电压，也即，由电容式传感元件101耦合的传感电容上的电压。在一个实施例中，多个电容式传感元件101中的每一个元件可以具有传感器极板以及接地极板，其作用为两个导电极板。传感器极板与接地极板可以被分离地设置在介电层下，以形成传感电容。传感电容的电容值的大小取决于传感器极板与接地极板之间所耦合的电场的大小。优选地，充电元件102可以在控制信号的控制下周期性地或者重复地对传感电容进行充电和/或放电。因此，采样模块103可以在每个充电及放电周期，即每个采样周期，采样一个充电时间和/或一个放电时间。
当充电元件102对电容式传感元件101充电或放电时，电容式传感元件101的电压会相应地随时间而变化。图2示出了根据图1的实施例的电容式传感元件的电压随时间的变化。
如图2中所示，电容式传感元件101被周期性地充电和放电。在一个充电和放电周期期间，电容式传感元件101的电压从低电势VL，例如地电势，增加到高电势VH。然后，电容式传感元件的电压在高电势VH保持一段时间，并且随后由于放电而减小到低电势VL。
因此，为了确定电容式传感元件101的充电时间和/或放电时间，采样模块103的电压检测器会相应地测量传感电容电压的变化。在该实施例中，采样模块103可以以传感电容起初被充电时，例如当传感电容的电压约为低电势VL时的第一点T1，与当传感电容被充电到预定的高电势VHP时的第二点T2之间的第一时间差值，作为电容式传感元件101的充电时间。此外，采样模块103还可以以传感电容起初被放电时，例如当传感电容的电压约为高电势VH时的第三点T3，与当传感电容被放电到预定的低电势VLP时的第四点T4之间的第二时间差值，作为电容式传感元件101的放电时间。而且，采样模块103还配置为将该充电时间和/或放电时间提供给控制模块104。
控制模块104被配置为在第一采样时段期间向充电元件102提供第一控制信号，该第一控制信号用于控制对被采样的电容式传感元件以及多个电容式传感元件101中的至少一个另外的元件进行充电或放电。正如上述，在接收第一控制信号之后，被采样的电容式传感元件以及至少一个另外的元件将会分别由充电元件102充电和/或放电。在一个实施例中，多个电容式传感元件101中的至少一个另外的元件可以包括与被采样的电容式传感元件相邻的多个电容式传感元件中的元件。在另一个实施例中，多个电容式传感元件101中的至少一个另外的元件可以包括多个电容式传感元件101中的所有元件。
控制模块104还被配置为根据第一采样时段的充电或放电时间中的至少一个生成第一采样时间，该第一采样时段的充电或放电时间由采样模块103提供。在一个实施例中，控制模块104可以计算被采样的电容式传感元件的充电或放电时间的和/或平均值，并以其作为第一采样时间，或者以充电时间或放电时间中的一个作为第一采样时间。而且，控制模块104被配置为向比较模块105提供第一采样时间，以用于进一步的比较。
比较模块105被配置为将被采样的电容式传感元件的第一采样时间与参考时间进行比较，以确定第一采样时间是否超过该参考时间，并且在第一采样时间超过该参考时间时输出触发信号。
具体地，由于被采样的电容式传感元件的第一采样时间是基于传感电容的充电和/或放电时间，因此用于与第一采样时间进行比较的参考时间可以用于确定传感电容的电容值的相对大小。也就是说，如果被采样的电容式传感元件的第一采样时间大于参考时间，则说明由被采样的电容式传感元件耦合的传感电容的电容值大于预定电容值。因此，比较模块105会生成并输出触发信号，其指示被采样的电容式传感元件被触摸。触发信号可以被识别为真实的触摸。如果被采样的电容式传感元件的第一采样时间小于参考时间，则说明传感电容的电容值小于预定电容值，即被采样的电容式传感元件未被手指触摸。
图3示出了根据本发明的一个实施例，当覆有水时电容式传感设备的简图。图4示出了根据本发明的一个实施例，当被触摸时电容式传感设备的简图。接下来，结合图3与4，图1的电容式传感设备以及电路100的工作原理将被详细说明。
如图3中所示，当电容式传感设备覆有一滩水或其他导电液体时，该导电液体可能覆盖电容式传感设备中的一些电容式传感元件，例如电容式传感元件301a-301c。然后，该导电液体可以引起传感电容311a-311c的电容值增大，其中传感电容311a-311c是电容式传感元件301a-301c的传感电容。然而，归因于该导电液体，电容式传感元件301a-301c的对应的充电元件302a-302c可能被并联地电耦接，这导致了显著更大的用于对传感电容311a-311c充电的充电电流或充电电场。因此，当电容式传感元件301被采样时，由耦接的充电元件302a-302c提供的增大的充电电流或充电电场可以相应地抵消传感电容311a的增大的电容值，相比于传统电路所采样的充电或放电时间，这会导致相对短的充电或放电时间。
如图4中所示，当电容式传感元件401a被由手指触摸时，电容式传感元件401a的传感电容411a的电容值可能增大。然而，电容式传感元件401a出的触摸不会将电容式传感设备中任意的充电元件并联地耦接到一起。因此，具有增大的电容值的传感电容411a只会被对应的充电元件402a充电或放电。因此，当电容式传感元件401a被采样时，传感电容411a的充电或放电时间会显著增大，并且因而第一采样时间之间的差异可以通过与参考时间的比较来识别。具体地，当被触摸时的第一采样时间长于参考时间，其可以足够长而被检测为触摸。然而，当覆有水时的第一采样时间短于参考时间，其不够长而不能被检测为触摸。
可以从上述描述中发现，电路100可以很容易地避免了当电容式传感设备覆有水时输出触发信号，并且因而在这种情况下电路100不必锁定电容式传感元件中的所有元件。此外，可以略去在传统电路中使用的防护传感器，这促成了较小的PCB面积以及较少的MCU引脚占用。
仍参考图1，在一些实际应用中，还需要识别电容式传感设备覆有水的情况，以指示设备的操作者以进一步的操作，例如擦除水。因此，优选地，电路100可以在两个采样时段内对一个电容式传感元件进行采样，并且比较两次。一次采样与比较用于识别是否检测到大于预定电容值的传感电容，而另一次用于分离被采样的电容式传感元件覆有水的情况与被采样的电容式传感元件被手指触摸的情况。
因此，在一个优选的实施例中，控制模块104还被配置为向充电元件102提供第二控制信号，该第二控制信号用于控制在第二采样时段期间对被采样的电容式传感元件进行充电或放电。随后，控制模块104根据第二采样时段的充电或放电时间中的至少一个生成第二采样时间。由于只有被采样的电容式传感元件在第二采样时段被充电或放电，因此当该电容式传感元件覆有水时以及当其被手指触摸时，第二采样时间都可能增大。
此外，在该实施例中，比较模块105还被配置为将被采样的电容式传感元件的第二采样时间与参考时间进行比较，并且在第一采样时间未超过参考时间而第二采样时间超过参考时间时，输出提醒信号。在一个实施例中，提醒信号可以指示该电容式传感元件覆有水或其他导电液体，这可以被用于提醒使用者进一步的操作。
图5示出了根据本发明的一个实施例，电容式传感设备以及电路的部分细节结构的例子。
在图5中，电容式传感设备包括多个电容式传感元件501(仅有一个电容式传感元件被示出)，其中的每个电容式传感元件由充电元件502充电或放电。每个电容式充电元件501具有分离地位于介电层(未示出)下的接地极板501a以及传感器极板501b，其作用为可变传感电容，其中接地极板501a被接地，而传感器极板501b耦接到充电元件502。在一个实施例中，电容式传感元件501的传感电容的电容值取决于传感器极板501b与接地极板501a之间耦接的电场的大小。
充电元件502包括电阻502a，以及串联地耦接的第一开关502b与第二开关502c，其中电阻502a的第一节点耦接到电容式传感元件501以提供充电电流或放电电流，并且电阻502a的第二节点耦接到串联耦接的开关502b、502c的公共极点。第一开关502b的另一节点耦接到正向电源Vpp，而第二开关502c的另一节点耦接到负向电源Vcc或地。开关502b与502c的控制节点耦接到控制模块504。
在运行中，控制模块504可以提供用于闭合第一开关502b并打开第二开关502c的控制信号，以生成对电容式传感元件501充电的充电电流。控制模块504还可以提供用于打开第一开关502b并闭合第二开关502c的控制信号，以生成对电容式传感元件501放电的放电电流。控制模块504还可以提供用于打开第一及第二开关502b及502c的控制信号，以停止对电容式传感元件501充电或放电。基于这些控制信号，多个控制元件501中的任意一个或多个能够被同时地选择。
正向电源Vpp通常是通过AC-DC变换由交流电生成的。因此，正向电源Vpp可能包括交流(AC)分量，例如，50Hz的工频噪声，并且该交流分量可能被经由充电元件502而引入到充电或放电电流中。该交流分量会不利地影响电容式传感元件501的充电或放电时间的采样。在一个优选的实施例中，采样模块503被配置为当正向电源Vpp的交流分量的大小接近0时采样充电或放电时间。在这种情况下，能够显著地减小上述影响并且精确地控制充电和/或放电时间。
采样模块503包括电压检测器503a以及计时器503b，其中电压检测器503a耦接到电容式传感元件501以检测传感电容的电压，而计时器503b被配置为基于电压检测器503a的测量而对充电和放电时间进行计时。此外，电压检测器503a的输入耦接在第三开关503c与第四开关503d之间，该第三开关503c与第四开关503d被由控制模块504提供的控制信号所控制。在运行中，控制模块504可以提供用于打开第三及第四开关的控制信号，其使得采样模块503采样电容式传感元件501的充电时间或放电时间。应该认识到，采样模块503可以使用外部的计时器来取代内部计时器503b。
因此，不同的充电元件502以及采样模块503内的检测通道可以通过向其提供对应的控制信号来选择，并且因而可以获得由电容式传感元件501耦合的传感电容的电容值。
图6示出了根据本发明的另一实施例，电容式传感设备的传感方法的流程图。该电容式传感设备具有多个电容式传感元件，其中的每个电容式传感元件被分别由一个充电元件进行充电或放电。
如图6中所示，在第一采样步骤602，多个电容式传感元件中的一个电容式传感元件的充电或放电时间中的至少一个被采样，以确定被采样电容式传感元件的第一采样时间。在第一采样步骤602期间，被采样的电容式传感元件以及多个电容式传感元件中至少一个另外的元件被同时地充电或放电。在一个实施例中，每个电容式传感元件具有分离地设置在介电层下的接地极板与传感器极板，其作用为可变传感电容，其中接地极板被接地，而传感器极板耦接到充电元件。优选地，电容式传感元件的传感电容的电容值取决于传感器极板与接地极板之间耦接的电场的大小。
在一个实施例中，充电元件包括电阻，第一开关以及第二开关，并且该第一开关与第二开关串联耦接。电阻的第一节点耦接到电容式传感元件以向其提供充电电流，而电阻的第二节点耦接到串联耦接的这两个开关的公共节点。第一开关的另一节点耦接到正向电源，而第二开关的另一节点耦接到负向电源或地。优选地，当用于供给充电元件的电源的交流分量的大小接近0时，执行第一采样步骤602。
在一个实施例中，多个电容式传感元件中的至少一个另外的元件包括与被采样的电容式传感元件相邻的多个电容式传感元件中的元件。
在一个实施例中，第一采样步骤602进一步包括计算被采样元件的充电或放电时间的和或平均值中的至少一个作为第一采样时间。
仍参考图6，在第一比较步骤604中，将被采样的电容式传感元件的第一采样时间与参考时间进行比较，以确定第一采样时间是否超过该参考时间。
在输出步骤606中，当第一采样时间超过参考时间时输出触发信号。
正如上述，该传感方法可以很容易地防止在传感设备上覆有水时，传感设备输出触发信号，并且因而在这种情况下，电容式传感设备不必锁定电容式传感元件中的所有元件。此外，可以略去在传统电路中使用的防护传感器，这促成了较小的PCB面积以及较少的MCU引脚占用。
图7示出了根据本发明的又一实施例，电容式传感设备的传感方法的流程图。该电容式传感设备具有多个电容式传感元件，其中的每个电容式传感元件分别由一个充电元件进行充电或放电。
如图7中所示，在第二采样步骤702，多个电容式传感元件中的一个电容式传感元件的充电或放电时间中的至少一个被采样，以确定被采样的电容式传感元件的第二采样时间，其中在所述第二采样步骤702期间，只对所述被采样的电容式传感元件进行充电或放电。
在第二比较步骤704，将被采样的电容式传感元件的第二采样时间与参考时间进行比较，以确定第一采样时间是否超过参考时间。
之后，在第一采样步骤706中，在步骤702中被采样的电容式传感元件的另外的充电或放电时间中的至少一个被采样，以确定被采样的电容式传感元件的第一采样时间。在第一采样步骤706期间，将被采样的电容式传感元件以及多个电容式传感元件中的至少一个另外的元件同时地进行充电或放电。
在第一比较步骤708，将被采样的电容式传感元件的第一采样时间与参考时间进行比较，以确定第一采样时间是否超过参考时间。
在输出步骤710，当第一采样时间超过参考时间时可以输出触发信号，而当第一采样时间未超过参考时间而第二采样时间超过参考时间时，可以输出提醒信号。
正如上述，通过对一个电容式传感元件采样两次，并作两次比较，本发明的传感方法可以进一步识别被采样的电容式传感元件覆有水的情况以及被采样的电容式传感元件被手指触摸的情况。
在本发明中，为示范目的，电路实施例的运作参照方法实施例描述。然而，应该理解本发明中电路的运作和方法的实现互相独立。也就是说，所发明的电路实施例可以依照其他方法运作，所发明的方法实施例可以通过其他电路实现。
本领域技术人员还将容易地理解的是，材料和方法可以变化，同时仍然处于本发明的范围之内。还将理解的是，除了用来示出实施方式的具体上下文之外，本发明提供了多种可应用的创造性构思。因此，所附权利要求意在将这些过程、机器、制品、组合物、装置、方法或者步骤包括在其范围之内。

Claims (14)

1.一种电容式传感设备的传感方法，其中所述电容式传感设备具有多个电容式传感元件，其中的每个电容式传感元件分别地由充电元件充电或放电，所述传感方法包括下述步骤：
第一采样步骤，采样所述多个电容式传感元件中的一个电容式传感元件的充电或放电时间中的至少一个，以确定所述被采样元件的第一采样时间，其中在所述第一采样步骤期间，所述被采样元件以及所述多个电容式传感元件中至少一个另外的元件被同时地充电或放电；
第一比较步骤，将所述被采样元件的所述第一采样时间与参考时间进行比较；以及
输出步骤，在所述第一采样时间超过所述参考时间时输出触发信号。
2.根据权利要求1所述的传感方法，其特征在于，所述多个电容式传感元件中的所述至少一个另外的元件包括与所述被采样元件相邻的所述多个电容式传感元件中的元件。
3.根据权利要求1所述的传感方法，其特征在于，所述电容式传感元件中的每一个元件具有分离地设置在介电层下的接地极板与传感器极板。
4.根据权利要求1所述的传感方法，其特征在于，所述第一采样步骤进一步包括计算所述被采样元件的所述充电或放电时间的和或平均值中的至少一个作为所述第一采样时间。
5.根据权利要求1所述的传感方法，其特征在于，所述方法还包括：
第二采样步骤，采样所述被采样元件的另外的充电或放电时间中的至少一个，以确定所述被采样元件的第二采样时间，其中在所述第二采样步骤期间只有所述被采样元件被充电或放电；
第二比较步骤，将所述被采样元件的所述第二采样时间与所述参考时间进行比较；
其中，所述输出步骤还包括在所述第一采样时间未超过所述参考时间而所述第二采样时间超过所述参考时间时，输出提醒信号。
6.根据权利要求5所述的传感方法，其特征在于，所述第二采样及第二比较步骤在所述第一采样及第一比较步骤之前施行。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的传感方法，其特征在于，所述多个电容式传感元件包括电容式传感板、电容式传感屏或多个电容式传感按键。
8.一种用于电容式传感设备的电路，其中所述电容式传感设备具有多个电容式传感元件，其中的每个电容式传感元件分别地由充电元件充电或放电，所述电路包括：
采样模块，被配置为采样所述多个电容式传感元件中的一个电容式传感元件的充电或放电时间中的至少一个；
控制模块，被配置为向所述充电元件提供第一控制信号，用于在第一采样时段期间同时地对所述被采样元件以及所述多个电容式传感元件中的至少一个另外的元件进行充电或放电，并根据所述第一采样时段的所述充电或放电时间中的至少一个生成所述被采样元件的第一采样时间；
比较模块，被配置为将所述第一采样时间与参考时间进行比较，并在所述第一采样时间超过所述参考时间时输出触发信号。
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述多个电容式传感元件中的所述至少一个另外的元件包括与所述被采样元件相邻的所述多个电容式传感元件中的元件。
10.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述电容式传感元件中的每一个元件具有分离地设置在介电层下的接地极板与传感器极板。
11.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述控制模块进一步被配置为计算所述被采样元件的所述充电或放电时间的和或平均值中的至少一个作为所述第一采样时间。
12.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述控制模块还被配置为向所述充电元件提供第二控制信号，用于在第二采样时段期间对所述被采样元件进行充电或放电，并且根据所述第二采样时段的另外的充电或放电时间中的至少一个生成第二采样时间；以及
所述比较模块还被配置为将所述被采样元件的所述第二采样时间与所述参考时间进行比较，并且在所述第一采样时间未超过所述参考时间而所述第二采样时间超过所述参考时间时输出提醒信号。
13.一种电容式传感设备，包括根据权利要求8-12中任一项所述的电路，多个电容式传感元件，以及用于对所述多个电容式传感元件充电或放电的多个充电元件。
14.根据权利要求13所述的电容式传感设备，其特征在于，所述多个电容式传感元件包括电容式传感板、电容式传感屏或多个电容式传感按键。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150277720A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Google Technology Holdings LLC Systems and Methods for Managing Operating Modes of an Electronic Device
TWI692712B (zh) * 2018-10-11 2020-05-01 義隆電子股份有限公司 電容感應取樣電路及其感應取樣方法
CN114691439B (zh) * 2022-05-31 2022-08-26 上海泰矽微电子有限公司 一种可扩展通道的电容触摸检测芯片电路及检测方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1770084A (zh) * 2004-11-05 2006-05-10 北京北阳电子技术有限公司 触摸式信号输入装置及方法、具有该输入装置的电子设备
CN101387772A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 群康科技(深圳)有限公司 触控显示面板、显示器和手机
CN101779183A (zh) * 2007-08-08 2010-07-14 索尼公司 输入装置、控制装置、控制系统、控制方法及手持装置
CN201600668U (zh) * 2009-09-28 2010-10-06 北京汇冠新技术股份有限公司 一种触摸系统
US20110007028A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-13 Microchip Technology Incorporated Capacitive touch system with noise immunity
CN102033638A (zh) * 2009-09-28 2011-04-27 北京汇冠新技术股份有限公司 一种唤醒触摸的方法及一种触摸系统
CN102033668A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 智点科技（深圳）有限公司 一种电容式触控屏
CN202257532U (zh) * 2011-08-19 2012-05-30 意法半导体(中国)投资有限公司 用于电容式传感设备的电路

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7519135B2 (en) * 2001-08-15 2009-04-14 Texas Instruments Incorporated Direct radio frequency (RF) sampling with recursive filtering method
US7804307B1 (en) * 2007-06-29 2010-09-28 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance measurement systems and methods
US7797115B2 (en) * 2007-08-13 2010-09-14 Nuvoton Technology Corporation Time interval measurement for capacitive detection
WO2011106575A2 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Synaptics Incorporated Varying demodulation to avoid interference

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1770084A (zh) * 2004-11-05 2006-05-10 北京北阳电子技术有限公司 触摸式信号输入装置及方法、具有该输入装置的电子设备
CN101779183A (zh) * 2007-08-08 2010-07-14 索尼公司 输入装置、控制装置、控制系统、控制方法及手持装置
CN101387772A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 群康科技(深圳)有限公司 触控显示面板、显示器和手机
US20110007028A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-13 Microchip Technology Incorporated Capacitive touch system with noise immunity
CN201600668U (zh) * 2009-09-28 2010-10-06 北京汇冠新技术股份有限公司 一种触摸系统
CN102033638A (zh) * 2009-09-28 2011-04-27 北京汇冠新技术股份有限公司 一种唤醒触摸的方法及一种触摸系统
CN102033668A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 智点科技（深圳）有限公司 一种电容式触控屏
CN202257532U (zh) * 2011-08-19 2012-05-30 意法半导体(中国)投资有限公司 用于电容式传感设备的电路

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