CN112242835B - 开关操作感测装置和检测设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种开关操作感测装置和检测设备。所述开关操作感测装置包括：触摸操作单元，与壳体一体地形成，并且包括设置在不同区域中的第一触摸构件和第二触摸构件；振荡器电路，被配置为当所述第一触摸构件被触摸时，产生具有可变谐振频率的第一振荡信号，并且当所述第二触摸构件被触摸时，产生具有可变谐振频率的第二振荡信号；以及触摸检测器电路，被配置为检测所述第一触摸构件和所述第二触摸构件中的至少一个是否已被触摸，并且基于所述第一振荡信号和所述第二振荡信号区分触摸区域。

Description

开关操作感测装置和检测设备

本申请要求于2019年7月18日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0087205号韩国专利申请和于2019年12月2日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0158392号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。

技术领域

以下描述涉及一种区分一体化壳体的表面上的触摸区域的开关操作感测装置。

背景技术

通常，优选的是可穿戴装置具有薄且简洁的设计。就此而言，典型的机械开关很少在可穿戴装置中实现。当前正在实现防水技术和防尘技术，因而产生了具有平滑和一体化设计的装置模型。

当前，已经开发了诸如触摸金属的金属上触摸(TOM)技术、使用触摸面板的电容感测方法、微机电系统(MEMS)、微应变仪、力触摸功能和类似技术。

关于典型的机械开关，可能需要相对大的尺寸以及相对大量的内部空间或内空间以实现开关功能。另外，在开关未与外壳一体化的结构中，机械开关可导致具有向外凸出设计的结构。因此，具有机械开关的结构可导致凸起设计，并且可能需要大的内部空间。

另外，如果与电连接的机械开关进行直接接触，则可能会存在电击的危险，并且由于机械开关的结构缺陷，机械开关会很难防尘和防水。

如上所述，尽管已经提出了用于在没有用于执行按钮功能的按钮的情况下执行这种功能的各种方法，但是用于将用于执行相应按钮功能的不同区域中的电信号区分开的隔离处理或用于识别物理力的结构可能是有益的。

发明内容

提供本发明内容以按照简化的形式介绍选择的构思，以下在具体实施方式中进一步描述选择的构思。本发明内容并不意在明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面，一种开关操作感测装置包括：输入操作单元，包括与壳体一体地形成的第一触摸构件和第二触摸构件；振荡器电路，被配置为：当所述第一触摸构件被触摸时，产生具有第一可变谐振频率的第一振荡信号，并且当所述第二触摸构件被触摸时，产生具有第二可变谐振频率的第二振荡信号；以及触摸检测器电路，被配置为：基于产生的所述第一振荡信号和产生的所述第二振荡信号检测所述壳体的各个触摸区域。

所述第一触摸构件和所述第二触摸构件可形成在所述壳体的不同区域中。

所述触摸检测器电路可被配置为：检测所述第一触摸构件和所述第二触摸构件中的至少一个是否被触摸，并且基于所述第一振荡信号的所述第一可变谐振频率的变化和所述第二振荡信号的所述第二可变谐振频率的变化来区分所述各个触摸区域。

所述触摸检测器电路可包括：频率计算器电路，被配置为将所述第一振荡信号和所述第二振荡信号分别转换为第一计数值和第二计数值；以及触摸操作区分电路，被配置为：基于所述第一计数值和所述第二计数值执行计算处理，检测所述第一触摸构件和所述第二触摸构件中的至少一个是否被触摸，并且基于在所述计算处理中产生的计算值来区分所述各个触摸区域。

所述振荡器电路可包括：第一振荡器电路，被配置为基于因通过所述第一触摸构件输入的触摸操作而产生的阻抗的变化来产生所述第一振荡信号；以及第二振荡器电路，被配置为基于因通过所述第二触摸构件输入的触摸操作而产生的阻抗的变化来产生所述第二振荡信号。

所述第一振荡器电路可包括：第一电感电路，被配置为提供当通过所述第一触摸构件输入通过第一对象的触摸时变化的电感；第一电容电路，被配置为具有当通过所述第一触摸构件输入通过第二对象的触摸时变化的电容；以及第一放大器电路，被配置为产生具有所述第一可变谐振频率的所述第一振荡信号，其中，所述第一振荡信号由所述第一电感电路和所述第一电容电路产生。

所述第一对象可以是非人体导体，并且所述第二对象可以是人体。

所述第二振荡器电路可包括：第二电感电路，被配置为提供当通过所述第二触摸构件输入通过第一对象的触摸时变化的电感；第二电容电路，被配置为具有当通过所述第二触摸构件输入通过第二对象的触摸时变化的电容；以及第二放大器电路，被配置为产生具有所述第二可变谐振频率的所述第二振荡信号，其中，所述第二振荡信号由所述第二电感电路和所述第二电容电路产生。

所述第一对象可以是非人体导体，并且所述第二对象可以是人体。

所述频率计算器电路可包括：第一频率计算器电路，被配置为将所述第一振荡信号转换为所述第一计数值；以及第二频率计算器电路，被配置为将所述第二振荡信号转换为所述第二计数值。

所述触摸操作区分电路可被配置为：基于所述第一振荡信号的所述第一可变谐振频率的所述变化和所述第二振荡信号的所述第二可变谐振频率的所述变化，将分别触摸所述第一触摸构件和所述第二触摸构件的对象区分开。

所述触摸操作区分电路可包括：第一触摸识别单元，被配置为基于所述第一计数值检测所述第一触摸构件是否被触摸，并且产生第一触摸识别标志；第二触摸识别单元，被配置为基于所述第二计数值检测所述第二触摸构件是否被触摸，并且产生第二触摸识别标志；第一波形计算器单元，被配置为当基于所述第一触摸识别标志检测到触摸操作时，通过计算所述第一计数值和所述第二计数值而产生第一计算值；第二波形计算器单元，被配置为当基于所述第二触摸识别标志检测到触摸操作时，通过计算所述第二计数值和所述第一计数值而产生第二计算值；以及触摸区域区分电路，被配置为将所述第一计算值与所述第二计算值进行比较，产生用于区分所述各个触摸区域的指数，并且产生触摸检测信号。

所述触摸操作区分电路还可包括：第一波形计算器单元，被配置为通过计算所述第一计数值和所述第二计数值而产生第一计算值；第二波形计算器单元，被配置为通过计算所述第二计数值和所述第一计数值而产生第二计算值；第一触摸识别单元，被配置为基于所述第一计算值确定所述第一触摸构件是否被触摸，并且产生第一触摸识别标志；第二触摸识别单元，被配置为基于所述第二计算值确定所述第二触摸构件是否被触摸，并且产生第二触摸识别标志；以及触摸区域区分电路，被配置为基于所述第一触摸识别标志、所述第二触摸识别标志、所述第一计算值和所述第二计算值来产生触摸检测信号，将所述第一计算值与所述第二计算值进行比较，并且产生用于区分所述各个触摸区域的指数。

所述第一触摸识别单元可被配置为：将所述第一计数值与第一阈值进行比较，并且当所述第一触摸构件被所述第一对象触摸时，产生具有相对高的水平的所述第一触摸识别标志。

所述第二触摸识别单元可被配置为：将所述第二计数值与第二阈值进行比较，并且当所述第二触摸构件被所述第一对象触摸时，产生具有相对高的水平的所述第二触摸识别标志。

所述第一波形计算器单元可包括：第一延迟单元，被配置为响应于第一延迟控制信号，通过将所述第一计数值延迟预定时间段而输出第一延迟值；以及第一减法单元，被配置为通过将所述第一延迟值和所述第一计数值相减而输出所述第一计算值。

所述第二波形计算器单元可包括：第二延迟单元，被配置为响应于第二延迟控制信号，通过将所述第二计数值延迟预定时间段而输出第二延迟值；以及第二减法单元，被配置为通过将所述第二延迟值和所述第二计数值相减而输出所述第二计算值。

所述触摸区域区分电路可被配置为：将所述第一计算值、所述第二计算值和阈值进行相互比较，并且当所述第一计算值大于所述阈值和所述第二计算值时，确定所述第一触摸构件为触摸区域。

所述触摸区域区分电路可被配置为：将所述第一计算值、所述第二计算值和阈值进行相互比较，并且当所述第二计算值大于所述阈值和所述第一计算值时，确定所述第二触摸构件为触摸区域。

应用所述开关操作感测装置的电子装置可以是蓝牙头戴式耳机、蓝牙耳塞式耳机、智能眼镜、虚拟现实(VR)装置、增强现实(AR)装置、头戴式显示器、家用电器的监视器、计算机、智能电话、车辆的进入钥匙和触控笔中的任何一种。

在一个总体方面，一种检测设备包括：输入操作单元，包括多个检测器；振荡电路，被配置为产生多个振荡信号；以及检测器电路，被配置为：将产生的所述多个振荡信号转换为相应的计数值，并且通过将所述计数值中的每个与阈值进行比较来检测在所述多个检测器中的一个或更多个处的触摸，并且基于所述比较的结果输出触摸检测信号。

所述多个振荡信号可分别具有基于检测到的所述触摸的可变谐振频率。

可通过电容感测检测第一类型的触摸，可通过电感感测检测第二类型的触摸。

所述第一类型的触摸可以是人体触摸，所述第二类型的触摸可以是非人体导体触摸。

通过以下具体实施方式、附图以及权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1示出了根据一个或更多个实施例的应用开关操作感测装置的移动装置的外观的示例；

图2是示出沿图1中的线I-I'截取的开关操作感测装置的示例的截面图；

图3示出了根据一个或更多个实施例的开关操作感测装置的示例；

图4示出了根据一个或更多个实施例的第一振荡器电路的示例；

图5示出了根据一个或更多个实施例的第二振荡器电路的示例；

图6示出了根据一个或更多个实施例的当输入通过人体的触摸时的第一振荡器电路的示例；

图7示出了根据一个或更多个实施例的当输入通过非人体导体的触摸时的第二振荡器电路的示例；

图8示出了根据一个或更多个实施例的触摸操作区分电路的示例；

图9示出了根据一个或更多个实施例的触摸操作区分电路的示例；

图10示出了根据一个或更多个实施例的触摸操作区分电路的示例；

图11示出了根据一个或更多个实施例的触摸操作区分电路的示例；

图12示出了根据一个或更多个实施例的第一波形计算器单元的示例；

图13示出了根据一个或更多个实施例的第二波形计算器单元的示例；

图14示出了根据一个或更多个实施例的用于区分触摸区域的单元的示例；

图15示出了根据一个或更多个实施例的通过人体(手)的触摸与通过非人体导体(例如，金属)的触摸之间的计数值的差；

图16示出了根据一个或更多个实施例的当第一触摸区域被触摸时的第一计数值和第二计数值的变化；

图17示出了根据一个或更多个实施例的当第二触摸区域被触摸时的第一计数值和第二计数值的变化；

图18示出了根据一个或更多个实施例的通过人体(手)的触摸与通过非人体导体(例如，金属)的触摸之间的计算值的差；以及

图19示出了根据一个或更多个实施例的当第一触摸区域和第二触摸区域已经被触摸时的差分值和计算值之间的差。

在整个附图和具体实施方式中，除非另有描述或提供，否则相同的附图标记将被理解为指示相同的元件、特征和结构。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明以及方便起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此描述的方法、设备和/或系统的各种变化、修改和等同物对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的操作的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作以外，可对在此描述的操作的顺序做出对于本领域普通技术人员来说将显而易见的改变。另外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域普通技术人员公知的功能和构造的描述。

在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分传达本公开的范围。

在此，应当注意的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现了这样的特征的至少一个示例或实施例，而所有示例和实施例不限于此。

在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”所述另一元件“上”、直接“连接到”所述另一元件或直接“结合到”所述另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。

如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项和任意两项或更多项的任意组合。

尽管可在此使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

为了便于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中示出的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包括附图中描绘的方位之外，还包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为相对于另一元件位于“上方”或“上面”的元件则将相对于另一元件位于“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式(例如，旋转90度或者处于其他方位)定位，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可发生附图中所示的形状的变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的具体形状，而是包括在制造期间发生的形状的改变。

在此描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容后将显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管在此描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容后将显而易见的其他构造也是可行的。

附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

图1示出了根据一个或更多个实施例的应用开关操作感测装置的移动装置(例如，移动装置10)的外观的示例。

参照图1，示例中的移动装置10可包括触屏11、壳体500和触摸操作单元(也可称为输入操作单元)SWP。

触摸操作单元SWP可包括第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2，第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2可替代机械按钮型式开关。

图1示出了第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2，但是示例不限于两个这样的触摸构件(第一触摸构件和第二触摸构件)。在示例中，触摸构件可包括更多数量的触摸构件。

在示例中，移动装置10可由诸如智能电话的便携式装置实现，并且可被实现为诸如智能手表的可穿戴装置。然而，移动装置10的示例实施例不限于此，并且移动装置10可由另一种类型的可穿戴电子装置或便携式电子装置或者具有用于操作控制的开关的电子装置或电气装置实现。在示例中，该装置可以是个人电脑或笔记本电脑，但不限于此。

壳体500可被构造为电子装置或电气装置上的向外暴露的外壳。作为示例，当将开关操作感测装置应用到移动装置时，壳体500可被构造为设置在移动装置10的侧部(例如，侧表面)上的盖。在示例中，壳体500可与设置在移动装置10的后表面上的盖一体化，或者可与设置在移动装置10的后表面上的盖一体地形成，或者可与设置在移动装置10的后表面上的盖分离。

第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2可设置在壳体500上，但是示例不限于此。开关操作感测装置可设置在电子装置或电气装置的壳体上。

第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2可设置在移动装置的盖上。在该示例中，盖可被构造为除触屏之外的盖，例如，侧盖、后盖、形成在前侧的一部分上的盖等。作为壳体的示例，为了便于说明，将描述壳体设置在移动装置的侧盖上的示例，但是其示例实施例不限于此。

在示例中，在使用谐振频率对参考时钟进行计数、产生计数值以及基于当输入触摸操作时的计数值的变化量识别触摸的处理中，在不使用隔离或屏蔽结构或者防干扰电路的情况下，可基于当输入触摸操作时由因人体的温度而引起的电感L或电容C所导致的反应性的差异以及根据表面材料确定谐振频率的外部因素，将设置在一体化壳体的表面上的多个触摸构件彼此区分开，使得可确定各个触摸区域或者可区分在触摸区域上发起触摸的对象。

在附图中，将不提供与相同附图标记和相同功能有关的不必要的重复描述，并且将主要描述附图中的示例之间的差异。

图2是示出沿图1中的线I-I'截取的开关操作感测装置的示例的截面图。

参照图2，开关操作感测装置可包括：触摸操作单元SWP，包括第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2；振荡器电路600(图3所示)；以及触摸检测器电路700(图3所示)。

触摸操作单元SWP可与电子装置或电气装置的壳体500一体化，或者可与电子装置或电气装置的壳体500一体地形成，并且可包括设置在不同位置的第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2。在此，应注意的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例，而所有示例和实施例不限于此。

作为示例，第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2可利用与壳体500的材料相同的材料构成。

作为示例，当壳体500利用诸如金属的非人体导体(例如，第一对象)形成时，第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2也可利用非人体导体形成。当壳体500利用诸如塑料的绝缘材料形成时，第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2也可利用绝缘材料形成。

在示例中，振荡器电路600(图3中)可安装在基板200上，并且可包括设置在基板200的第一表面上的第一线圈元件611和第二线圈元件612。第一线圈元件611可设置在第一触摸构件TM1的内表面或内侧表面上，第二线圈元件612可设置在第二触摸构件TM2的内表面或内侧表面上，并且第一电容器器件621和第二电容器器件622可安装在基板200的第二表面上。

触摸检测器电路700(图3所示)可包括在电路单元CS中并且可设置在基板200的第二表面上。在示例中，电路单元CS可被构造为集成电路IC。

图2示出了一个示例，并且示例不限于此。

例如，第一线圈元件611和第二线圈元件612可设置在基板200的第一表面(例如，上表面)上，并且电路单元CS以及诸如MLCC的第一电容器器件621和第二电容器器件622可设置在基板200的第二表面(例如，下表面)上，但是示例实施例不限于此。

基板200可包括但不限于印刷电路板(PCB)和柔性印刷电路板(FPCB)中的一种。然而，基板200的示例实施例不限于此。基板200可被构造为其上形成有电路图案的板(例如，包括PCB的各种电路板中的一种)或面板(例如，用于面板级封装(PLP)的面板)。

示例中的开关操作感测装置可包括多个触摸构件，所述多个触摸构件包括第一触摸构件和第二触摸构件。作为示例，所述多个触摸构件可呈直线地布置，或者可选地，所述多个触摸构件可水平和竖直地布置，使得所述多个触摸构件的整体结构可被构造为矩阵结构。

在示例中，为了便于描述，描述了开关操作感测装置包括第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2的示例，并且示例不限于此。

在示例中，第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2可与壳体500一体化，并且第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2可与壳体500一体化的构造表明：第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2以及壳体500可利用不同的材料形成，但是可在制造时彼此一体化，使得在制造之后第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2与壳体500不可机械地分离，并且可一体化为紧密一体化的单个结构。

第一线圈元件611和第二线圈元件612可设置在基板200的一个表面或不同表面上，可彼此间隔开，并且可连接到形成在基板200上的电路图案。例如，第一线圈元件611和第二线圈元件612中的每个可被构造为螺线管线圈、诸如线圈型电感器的线圈器件或片式电感器，但是示例不限于此。第一线圈元件611和第二线圈元件612中的每个可被构造为具有电感的器件。

在示例中，当诸如非人体导体(例如，金属)的第一对象与触摸操作单元SWP的接触表面接触时，可应用电感感测原理，使得总电感值可减小，相应地，谐振频率可增大。

在另一示例中，当诸如人体(例如，手)的第二对象触摸了触摸操作单元SWP的接触表面时，可应用电容感测原理，使得总电容值可增大，相应地，谐振频率可减小。

在示例中，可根据与和移动装置的壳体500一体地形成的第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2的接触表面接触的对象而应用电容感测方法和/或电感感测方法，因此，与触摸操作单元SWP接触的对象彼此可被区分开。

可使用铝或其他各种金属或者诸如玻璃的非金属作为触摸操作单元SWP的触摸表面的材料，并且可应用其中触摸区域和人体之间的接触引起振荡器电路中包括的电感L和电容C的变化的任何结构。

图3示出了根据一个或更多个实施例的开关操作感测装置的示例。

参照图3，开关操作感测装置可包括触摸操作单元SWP、振荡器电路600和触摸检测器电路700。

触摸操作单元SWP可与壳体500一体地形成，并且可包括设置在不同区域中的第一触摸构件(或第一触摸检测器)TM1和第二触摸构件(或第二触摸检测器)TM2。

振荡器电路600可产生具有当第一触摸构件TM1被触摸时改变的谐振频率的第一振荡信号LCosc1以及具有当第二触摸构件TM2被触摸时改变的谐振频率的第二振荡信号LCosc2。

触摸检测器电路700可识别第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2中的至少一个是否已经被触摸，并且可使用从振荡器电路600接收的第一振荡信号LCosc1和第二振荡信号LCosc2来区分触摸区域。

在示例中，触摸检测器电路700可识别第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2中的至少一个是否已经被触摸，并且可使用第一振荡信号LCosc1的频率的变化的特性和第二振荡信号LCosc2的频率的变化的特性来区分触摸区域。

在示例中，振荡器电路600可包括第一振荡器电路601和第二振荡器电路602。

第一振荡器电路601可基于由通过第一触摸构件TMl输入的触摸操作引起的阻抗的变化而产生第一振荡信号LCosc1。第二振荡器电路602可基于由通过第二触摸构件TM2输入的触摸操作引起的阻抗的变化而产生第二振荡信号LCosc2。在示例中，在由触摸操作引起的阻抗变化中，阻抗可以是电容和电感中的至少一个。

在示例中，触摸检测器电路700可包括频率计算器电路800和触摸操作区分电路900。

频率计算器电路800可将从振荡器电路600接收的第一振荡信号LCosc1和第二振荡信号LCosc2转换为相应的第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2。

在示例中，频率计算器电路800可包括第一频率计算器电路801和第二频率计算器电路802。第一频率计算器电路801可将从振荡器电路600接收的第一振荡信号LCosc1转换为第一计数值LC_CNT1。第二频率计算器电路802可将第二振荡信号LCosc2转换为第二计数值LC_CNT2。

例如，第一频率计算器电路801可使用参考分频比对参考时钟信号进行分频，并且可产生分频参考时钟信号。第一频率计算器电路801还可使用第一振荡信号对分频参考时钟信号进行计数，并且可输出第一计数值LC_CNT1。

另外，第二频率计算器电路802可使用参考分频比对参考时钟信号进行分频，并且可产生分频参考时钟信号。第二频率计算器电路802还可使用第二振荡信号对分频参考时钟信号进行计数，并且可输出第二计数值LC_CNT2。

触摸操作区分电路900可使用第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2执行计算处理，并且可识别第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2中的至少一个是否已经被触摸，并且可基于通过该计算处理产生的计算值来区分触摸区域。

触摸操作区分电路900还可使用从振荡器电路600接收的第一振荡信号LCosc1的频率的变化的特性和从振荡器电路600接收的第二振荡信号LCosc2的频率的变化的特性，将分别触摸第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2的对象区分开。

例如，触摸操作区分电路900可计算第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2，并且可识别第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2中的哪个触摸构件被触摸。当第一触摸构件TM1或第二触摸构件TM2被触摸时，触摸操作区分电路900可输出高电平的触摸检测信号DFX。另一方面，当第一触摸构件TM1和第二触摸构件TM2均未被触摸时，触摸操作区分电路900可输出低电平的触摸检测信号DFX。

在示例中，当确定第一触摸构件TM1被触摸时，触摸操作区分电路900可输出用于将触摸区域识别为触摸区域1的指数TAI，并且当确定第二触摸构件TM2被触摸时，触摸操作区分电路900可输出用于将触摸区域识别为触摸区域2的指数TAI。

图4示出了根据一个或更多个实施例的第一振荡器电路的示例。

参照图4，第一振荡器电路601可包括第一电感电路610-1、第一电容电路620-1和第一放大器电路630-1。

第一电感电路610-1可包括第一线圈元件611，并且可提供当通过例如第一触摸构件TM1输入由第一对象(例如，非人体导体)发起的触摸操作时改变的电感。

第一电容电路620-1可包括第一电容器器件621，并且可包括当通过例如第一触摸构件TM1输入由第二对象(例如，人体)发起的触摸操作时改变的电容。

第一放大器电路630-1可产生具有由第一电容电路620-1和第一电感电路610-1产生的谐振频率的第一振荡信号LCosc1。作为示例，第一放大器电路630-1可包括反相器INT或放大器，但是其示例实施例不限于此。

图5是示出根据一个或更多个实施例的第二振荡器电路的示例的示图。

参照图5，第二振荡器电路602可包括第二电感电路610-2、第二电容电路620-2和第二放大器电路630-2。

第二电感电路610-2可包括第二线圈元件612，并且可包括当通过例如第二触摸构件TM2输入由第一对象(例如，非人体导体)发起的触摸操作时改变的电感。

第二电容电路620-2可包括第二电容器器件622，并且可包括当通过例如第二触摸构件TM2输入由第二对象(例如，人体)发起的触摸操作时改变的电容。

第二放大器电路630-2可产生具有由第二电感电路610-2和第二电容电路620-2产生的谐振频率的第二振荡信号LCosc2。作为示例，第二放大器电路630-2可包括反相器INT或放大器，但是其示例实施例不限于此。

在图4至图7中，将不提供与相同附图标记和相同功能有关的不必要的重复描述，并且将主要描述示图中的示例之间的差异。

图6是示出根据一个或更多个实施例的当输入通过人体的触摸时的第一振荡器电路的示例的示图。

参照图6，第一振荡器电路601可包括第一电感电路610-1、第一电容电路620-1和第一放大器电路630-1。

在示例中，当第一触摸构件TM1未被触摸时，第一电容电路620-1可包括具有电容Cext(2Cext和2Cext)的第一电容器器件621。

当将通过诸如人体的第二对象的触摸输入到第一触摸构件TMl时，第一电容电路620-1可包括第一电容器器件621的电容Cext(2Cext和2Cext)以及基于第一触摸构件TM1的触摸而产生的触摸电容Ctouch。触摸电容Ctouch可与第一电容器器件621的多个电容(2Cext和2Cext)中的一个并联连接。

例如，触摸电容Ctouch可与第一电容器器件621的被划分成两部分电容的电容(2Cext和2Cext)中的一个电容2Cext并联连接，并且可包括彼此串联连接的多个电容Ccase、Cfinger和Cgnd。

元素Ccase可以是壳体电容，元素Cfinger可以是手指电容，元素Cgnd可以是电路地与大地之间的接地电容。

作为示例，第一振荡器电路601的第一谐振频率fres1可由下面的式1表示：

式1：

fres1≒1/{2πsqrt(Lind×Cext)}

在式1中，“≒”指示元素可以彼此相同或者可以彼此相似，并且其中元素彼此相似的配置可指示可包括另一值。

第一振荡器电路601的第一放大器电路630-1和触摸检测器电路700可被实现为电路单元CS。第一电容器器件621可包括在电路单元CS中，或者可作为单独的器件(例如，MLCC)设置在外部。

电阻器(未示出)可连接在第一线圈元件611与第二线圈元件612之间，并且电阻器可执行静电放电功能(ESD)。

例如，触摸电容Ctouch(Ccase、Cfinger和Cgnd)可被构造为彼此串联连接的壳体电容Ccase、手指电容Cfinger和电路地与大地之间的接地电容Cgnd。

作为示例，当第一电容器器件621的电容(2Cext和2Cext)由参考电路地而被划分为第一电容2Cext和第二电容2Cext的等效电路表示时，壳体电容Ccase、手指电容Cfinger和接地电容Cgnd可与第一电容2Cext和第二电容2Cext并联连接。

如上所述，当输入通过诸如人体的第二对象的触摸时，振荡器电路600的第一谐振频率fres1可由下面的式2表示。

式2：

fres1≒1/{2πsqrt(Lind×[2Cext∥(2Cext+CT)])}

CT≒Ccase∥Cfinger∥Cgnd

在式2中，“≒”指示元素可彼此相同或者可彼此相似，并且其中元素彼此相似的配置可指示可包括另一值。在式2中，元素Ccase可以是存在于壳体(盖)与第一线圈元件611之间的寄生电容，元素Cfinger可以是人体的电容，元素Cgnd可以是电路地与大地之间的接地返回电容。

关于式2中的“∥”，在电路方面，“a∥b”表示“a”和“b”可被定义为彼此串联连接，并且元素的总和值可被定义为被计算为“(a×b)/(a+b)”。

将式1(当未输入触摸时)与式2(当输入触摸时)进行比较，式1的电容2Cext可增大到式2的电容(2Cext+CT)，因此，未输入触摸情况下的第一谐振频率fres1可减小到输入触摸情况下的第一谐振频率fres1。

图7示出了当输入通过非人体导体的触摸时的第二振荡器电路的示例。

参照图7，第二振荡器电路602可包括第二电感电路610-2、第二电容电路620-2和第二放大器电路630-2。

作为示例，当第一触摸构件TM1未被触摸时，第二电容电路620-2可包括具有电容Cext(2Cext和2Cext)的第二电容器器件622。

当输入通过诸如非人体导体(例如，金属)的第一对象的触摸时，第二电感电路610-2可包括第二线圈元件612的电感Lind和基于第二触摸构件TM2的触摸而产生的触摸电感-△L。如图7所示，触摸电感-△L可使第二线圈元件612的电感Lind减小。

因此，当诸如非人体导体(例如，金属)的第一对象触摸第二触摸构件TM2的接触表面时，可应用电感感测，使得因涡流产生的电感可减小，并且谐振频率可增大。

当如上所述使用基于两种方法的组合的结构时，可根据最终输出频率的变化的特性而将由诸如人体(例如，手)的第二对象发起的触摸和由诸如非人体导体(例如，金属)的第一对象发起的触摸彼此区分开。

下面描述应用于通过诸如非人体导体的第一对象的触摸的电感感测原理。

当第二振荡器电路工作时，可在第二线圈元件中产生AC电流，并且可产生由AC电流产生的磁场H-Field。当输入通过金属的接触或触摸时，第二线圈元件的磁场H-Field可影响金属，从而可产生循环电流(涡流)，并且可通过涡流产生沿相反方向形成的磁场H-Field。这是因为，当感测装置在第二线圈元件的磁场H-Field减小的方向上工作时，第二线圈元件的电感可减小，并且谐振频率可增大。

图8示出了根据一个或更多个实施例的线圈元件、集成电路和电容器元件中的每个的示例。

参照图8，触摸操作区分电路900可包括第一触摸识别单元911、第二触摸识别单元912、第一波形计算器单元921、第二波形计算器单元922和触摸区域区分单元930。

在示例中，第一触摸识别单元911可基于第一计数值LC_CNT1而识别第一触摸构件TM1是否被触摸，并且可基于识别的结果而产生第一触摸识别标志DF1。

第二触摸识别单元912可基于第二计数值LC_CNT2而识别第二触摸构件TM2是否被触摸，并且可产生第二触摸识别标志DF2。

当基于第一触摸识别标志DF1而识别触摸操作时，第一波形计算器单元921可计算第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2，并且可产生第一计算值AV1。

当基于第二触摸识别标志DF2而识别触摸操作时，第二波形计算器单元922可计算第二计数值LC_CNT2和第一计数值LC_CNT1，并且可产生第二计算值AV2。

触摸区域区分单元930可将第一计算值AV1和第二计算值AV2进行比较，并且可产生用于区分各个触摸区域的指数TAI和触摸检测信号DFX。在示例中，基于用于区分触摸区域的指数TAI的水平，可识别出在具有第一计算值AV1和第二计算值AV2中的较大值的触摸构件上执行了触摸操作。

例如，可根据机械结构和算法而将诸如代数计算、差分、掩蔽、绝对值、归一化、缩放等的各种方法中的至少一种用作第一波形计算器单元921和第二波形计算器单元922中的计算。

在示例中，当上述计算是差分时，第一计算值AV1和第二计算值AV2可以是差分值，并且在该示例中，使用差分值的方法可展现出比简单地将根据第一触摸构件的表面的触摸状态而不断变化的计数值与阈值进行比较的方法更稳定且更快的识别性能。

图9示出了根据一个或更多个实施例的触摸操作区分电路的示例。

参照图9，触摸操作区分电路900可包括第一波形计算器单元941、第二波形计算器单元942、第一触摸识别单元951、第二触摸识别单元952和触摸区域区分电路960。

第一波形计算器单元941可通过计算第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2而产生第一计算值AV1。

第二波形计算器单元942可通过计算第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2而产生第二计算值AV2。

第一触摸识别单元951可基于第一计算值AV1而识别第一触摸构件TM1是否被触摸，并且可产生第一触摸识别标志DF1。

第二触摸识别单元952可基于第二计算值AV2而识别第二触摸构件TM2是否被触摸，并且可产生第二触摸识别标志DF2。

触摸区域区分电路960可基于第一触摸识别标志DF1、第二触摸识别标志DF2、第一计算值AV1和第二计算值AV2而产生触摸检测信号DFX，并且可将第一计算值AV1与第二计算值AV2进行比较，并且可产生用于区分各个触摸区域的指数TAI。在示例中，基于用于区分触摸区域的指数TAI的水平，可识别出在具有第一计算值AV1和第二计算值AV2中的较大值的触摸构件上执行了触摸操作。

图10示出了图8中所示的配置的示例。

参照图10，第一触摸识别单元911可将第一计数值LC_CNT1与第一阈值TH1进行比较，并且当输入通过第一对象(例如，非人体导体)的触摸时，第一触摸识别单元911可产生具有相对高的电平的第一触摸识别标志DF1。

作为示例，当第一触摸识别标志DF1具有相对高的电平时，可识别出在第一触摸构件TM1上执行了触摸操作。

第二触摸识别单元912可将第二计数值LC_CNT2与第二阈值TH2进行比较，并且当输入通过第一对象的触摸时，第二触摸识别单元912可产生具有相对高的电平的第二触摸识别标志DF2。

在示例中，当第二触摸识别标志DF2具有相对高的电平时，可识别出在第二触摸构件TM2上执行了触摸操作。

当基于第一触摸识别标志DF1而识别触摸操作时，第一波形计算器单元921可通过对第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2之和或第一计数值LC_CNT1于第二计数值LC_CNT2之间的差值进行差分而产生第一计算值AV1。

当基于第二触摸识别标志DF2而识别触摸操作时，第二波形计算器单元922可通过对第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2之和或第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2之间的差值进行差分而产生第二计算值AV2。

在示例中，触摸区域区分单元930可包括第一比较器COM1 931和第一逻辑电路单元932。

第一比较器COM1 931可将第一计算值AV1、第二计算值AV2和第三阈值TH3进行相互比较，并且当识别出触摸操作时，第一比较器COM1 931可以产生具有相对高的电平的触摸检测信号DFX。

当触摸检测信号DFX具有相对高的电平并且第一计算值AV1和第二计算值AV2高于第三阈值TH3时，第一逻辑电路单元932可基于第一计算值AV1、第二计算值AV2和第三阈值TH3识别出在与第一计算值AV1和第二计算值AV2中的较高值对应的触摸构件上正在执行触摸操作。因此，作为非限制性示例，可将0、1和2中的一个输出为用于区分触摸区域的指数TAI。

在示例中，用于区分触摸区域的指数TAI“0”可指示没有触摸输入，用于区分触摸区域的指数TAI“1”可指示第一触摸构件被触摸，并且用于区分触摸区域的指数TAI“2”可指示第二触摸构件被触摸。

图11示出了图9中所示的配置的示例。

参照图11，第一波形计算器单元941可通过对第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2之间的差或第一计数值LC_CNT1与第二计数值LC_CNT2之和进行差分而产生第一计算值AV1。

第二波形计算器单元942可通过对第一计数值LC_CNT1和第二计数值LC_CNT2之间的差或第一计数值LC_CNT1与第二计数值LC_CNT2之和进行差分而产生第二计算值AV2。

当第一计算值AV1高于第一阈值TH1时，第一触摸识别单元951可识别第一触摸构件TM1是否被触摸，并且可产生第一触摸识别标志DF1。

当第二计算值AV2高于第二阈值TH2时，第二触摸识别单元952可识别第二触摸构件TM2是否被触摸，并且可产生第二触摸识别标志DF2。第一阈值TH1和第二阈值TH2可以是相同的值或者可具有彼此不同的值。

触摸区域区分电路960可包括或门961、第二比较器COM2 962、与门963和第二逻辑电路单元964。

当第一触摸识别标志DF1和第二触摸识别标志DF2中的至少一个具有相对高的电平时，或门961可首先输出指示在触摸构件中的至少一个上执行了触摸操作的高电平。

第二比较器COM2 962可将第一计算值AV1、第二计算值AV2和第三阈值TH3进行相互比较，并且当第一计算值AV1和第二计算值AV2高于第三计算值TH3时，第二比较器COM2962可其次输出指示在触摸构件中的至少一个上执行了触摸操作的高电平。

当或门961的输出信号和第二比较器COM2 962的输出信号处于高模式电平时，与门963可输出指示正在执行触摸操作的具有相对高的电平的触摸检测信号DFX。

当触摸检测信号DFX具有相对高的电平并且第一计算值AV1和第二计算值AV2高于第三阈值TH3时，第二逻辑电路单元964可使用第一计算值AV1、第二计算值AV2、第三阈值TH3和触摸检测信号DFX识别出在与第一计算值AV1和第二计算值AV2中的较大值对应的触摸构件上正在执行触摸操作。因此，作为非限制性示例，可将0、1和2中的一个输出为用于区分触摸区域的指数TAI。

在示例中，用于区分触摸区域的指数TAI“0”可指示没有触摸输入，用于区分触摸区域的指数TAI“1”可指示第一触摸构件被触摸，用于区分触摸区域的指数TAI“2”可指示第二触摸构件被触摸。

图12示出了根据一个或更多个实施例的第一波形计算器单元的示例。

参照图12，第一波形计算器单元921可包括第一延迟单元921-1和第一减法单元921-2。

第一延迟单元921-1可响应于第一延迟控制信号DC1而将第一计数值LC_CNT1延迟预定时间段，并且可输出第一延迟值LC_CNT1_D。

第一减法单元921-2可将第一延迟值LC_CNT1_D和第一计数值LC_CNT1相减，并且可输出第一计算值AV1。作为示例，第一计算值AV1可以是指示第一振荡信号的频率的变化的特性的差分值。

图13示出了根据一个或更多个实施例的第二波形计算器单元的示例。

参照图13，第二波形计算器单元922可包括第二延迟单元922-1和第二减法单元922-2。

第二延迟单元922-1可响应于第二延迟控制信号DC2而将第二计数值LC_CNT2延迟预定时间段，并且可输出第二延迟值LC_CNT2_D。

第二减法单元922-2可将第二延迟值LC_CNT2_D和第二计数值LC_CNT2相减，并且可输出第二计算值AV2。在示例中，第二计算值AV2可以是指示第二振荡信号的频率的变化的特性的差分值。

图14示出了根据一个或更多个实施例的用于区分触摸区域的单元的示例。

参照图14，在示例中，作为非限制性示例，触摸区域区分单元930可包括第一比较器931、第二比较器934和逻辑单元933。

第一比较器931可将第一计算值AV1与第三阈值TH3进行比较，并且可输出第一比较器值。

第二比较器934可将第二计算值AV2与第三阈值TH3进行比较，并且可输出第二比较器值。

逻辑单元933可接收触摸检测信号DFX、从第一比较器931发送的第一比较器值和从第二比较器934发送的第二比较器值。当触摸检测信号DFX具有相对高的电平时，逻辑单元933可基于第一比较器值和第二比较器值而区分触摸区域，并且可输出用于区分触摸区域的指数TAI。

在示例中，当第一计算值AV1高于第三阈值TH3时，可将第一触摸构件识别为触摸区域，并且可输出具有例如为“1”的值的用于区分触摸区域的指数TAI。

在示例中，当第二计算值AV2高于第三阈值TH3时，可将第二触摸构件识别为触摸区域，并且可输出具有例如为“2”的值的用于区分触摸区域的指数TAI。

在示例中，当第一计算值AV1和第二计算值AV2两者都小于第三阈值TH3时，可确定不存在触摸区域，并且可输出具有例如为“0”的值的用于区分触摸区域的指数TAI。

在另一示例中，当第二计算值AV2高于第一计算值AV1时，第一比较器931可将第二触摸构件识别为触摸区域，并且可输出低电平的用于区分触摸区域的指数TAI。

因此，可基于用于区分触摸区域的指数TAI的水平来将触摸区域彼此区分开。

在第一触摸构件和第二触摸构件被启用的情况下，当用于区分触摸区域的指数TAI具有相对高的水平时，可确定在第一触摸构件上执行了触摸操作，并且当用于区分触摸区域的指数TAI具有相对低的水平时，可确定在第二触摸构件上执行了触摸操作。

当触摸操作单元SWP包括多个触摸构件时，用于区分触摸区域的指数TAI可被配置为包括多个位的信号以区分触摸区域。作为示例，当使用两个位的用于区分触摸区域的指数TAI时，可将三个不同的触摸区域彼此区分开。

图15是示出通过人体(例如，手)的触摸与通过非人体导体(例如，金属)的触摸之间的计数值(第一计数值或第二计数值)的差的示图。

在图15中，曲线“GV11”可示出当人体(例如，手)触摸壳体的触摸构件时测量的计数值，曲线“GV12”可示出当非人体导体(例如，金属)与壳体的触摸构件接触时测量的计数值。

参照图15中所示的计数曲线GV11和GV12中的标记区域M11和M12，在通过人体(例如，手)的触摸与通过非人体导体(例如，金属)的接触之间可存在反应性的差异，并且可通过使用标记区域M11和M12的后续计算处理而将接触(或触摸)材料和接触(或触摸)区域彼此区分开。

图16示出了根据一个或更多个实施例的当在第一触摸区域中发起触摸时的第一计数值和第二计数值的变化。图17是示出根据一个或更多个实施例的当在第二触摸区域中发起触摸时的第一计数值和第二计数值的变化的示图。

在图16中，曲线“GV21”可表示当第一触摸区域和第二触摸区域中的第一触摸区域被触摸时的与第一触摸区域对应的计数值，曲线“GV22”可表示当第一触摸区域被触摸时的与第二触摸区域对应的计数值。曲线“GVD2”可表示通过从曲线GV22的计数值减去曲线GV21的计数值而获得的差分计数值。第一触摸区域可与第一触摸构件对应，第二触摸区域可与第二触摸构件对应。

在图17中，曲线“GV31”可表示当第一触摸区域和第二触摸区域中的第二触摸区域被触摸时的与第一触摸区域对应的计数值，曲线“GV32”可表示当第二触摸区域被触摸时的与第二触摸区域对应的计数值。曲线GVD3可表示通过从曲线GV32的计数值减去曲线GV31的计数值而获得的差分计数值。

参照图16和图17，在非限制性示例中，壳体的触摸构件可利用实际的铝形成，并且图16和图17示出了与当在一体化壳体的触摸构件的表面上的两个触摸区域(第一触摸区域和第二触摸区域)中的每个被触摸时出现的振荡信号的谐振频率相关的计数值的变化。

图16中的标记区域M21指示了在第一触摸区域被人体(例如，手)或非人体导体(例如，金属)触摸之后计数值移动到新谐振点时出现的快速变化的过程，并且标记区域M22指示了即使在频率改变到新谐振点之后由于通过人体的触摸而连续出现的频率计数的平缓变化的量。

参照图16中的曲线GV21的标记区域M21，由于当人体(例如，手)触摸触摸构件的表面时增加的触摸电容组件Ctouch的并联电路的配置，导致谐振点可减小，并且可使用减小的谐振频率对参考时钟进行计数，从而使得计数值减小。

另外，参照与第一触摸区域对应的曲线GV21的标记区域M22，由于人体(例如，手)在触摸区域的表面上的接触或触摸以及通过其传递的热所带来的作用，即使在输入触摸之后到达新谐振点的情况有所改善之后，斜率仍可连续变化(例如，下降)。

参照与第二触摸区域对应的曲线GV22，对第一触摸区域的触摸的所带来的作用可以不明显。

图17中的曲线GV32的标记区域M31示出了：当人体(例如，手)或非人体导体(例如，金属)触摸第二触摸区域时，即使在频率移动到新谐振点(对应于第二触摸构件的接触表面)之后，变化率(斜率)仍基于热的影响作用而连续变化。

通过观测在各个触摸区域上出现的计数值的变化率，当观测到具有相对较大变化率的一侧时，可在第一触摸区域和第二触摸区域(或多个触摸区域)中找到被施加压力的触摸区域。

图16和图17在非限制性示例中示出谐振频率的计数值可根据所应用的系统和系统的环境的变化而变化。例如，当参考时钟未按照谐振频率被计数而是对应于与其相反的情况(谐振频率/参考时钟)时，因输入触摸时的反应而引起的计数值的变化可表现为相反的方面(计数值增大而不是计数值减小)。另外，来自由包括在振荡器电路中的电感L和电容C的差异以及触摸构件的结构和材料的差异而引起的温度传递方面的差异可被组合和改变。在图13中，可使用图16中的两个标记区域M21和M22中的至少一个。

在示例中，当两个通道(第一通道和第二通道)正在剧烈变化时，与标记区域M22相比，基于来自通过人体的触摸的作用(除了并联电容元件的作用之外)的计数值的变化量可能看起来不高。因此，可使用用于通过波形计算装置的功能来示出其作用的处理，这将在后面进行描述。

在示例中，在图16和图17中示出的计数值中，可分别通过与第一触摸构件和第二触摸构件相关的电路来将偏移适用到最终输出的计数值。

即使当与触摸构件相关的电路和机械结构彼此不同或彼此相似时，由于包括制造公差的各种外部因素而使得其谐振点也可能不相同，因此，对于不同的产品/用户，变化率也可能会有所不同。另外，如图所示，可能还需要考虑偏移值的变化，所述偏移值的变化是由于手在输入触摸之后放开之后来自体温的作用仍然存在而出现的，因此，在使用原始值时可存在限制。因此，可通过偏移和缩放处理来减小产品之间的性能的偏差，从而提高可靠性。稍后将描述其处理。

当使用通过二次计算转换的简单原始频率计数值的计算波形时，与偏移有关的问题可得到解决。例如，当使用变化率(斜率＝差分)时，信号可始终在特定范围内被处理，使得产品性能可改善并且还可节省实现资源。

例如，曲线GVD2示出了通过从曲线GV22的计数值减去曲线GV21的计数值而获得的差分计数值，曲线GVD3示出了通过从曲线GV32的计数值减去曲线GV31的计数值而获得的差分计数值。

在图16和图17中的标记区域M22和M32的时间段中，当仅使用图16中的曲线GVD2或者仅使用图17中的曲线GVD3时，可简单地通过区分各个值的变化率是正还是负而将第一触摸区域和第二触摸区域彼此区分开。当通道的数量随着按钮数量的增加而增加时，可添加并使用包括增加数量的通道的算术计算。此外，图16和图17示出了可如何使用这样的波形计算处理来改善用于区分接触(或触摸)对象和接触(或触摸)区域的性能。

图18示出了根据一个或更多个实施例的通过人体(例如，手)的触摸与通过非人体导体(例如，金属)的触摸之间的计算值的差。

图18中的计算值G10指示如何使用与图16和图17中所示的标记区域M21和M31对应的部分的差分值来将非人体导体(例如，金属)和人体(例如，手)区分开。在示例中，图18中的计算值可以不仅是差分值，并且可以是通过应用随机算法(诸如，将差分值乘以差分值的计数值以放大差分值)而产生的值。

在示例中，当输入通过人体(例如，手)的触摸时传递的温度可导致包括在开关操作感测装置中的线圈元件的电感(电感L)增大，使得当输入触摸时的变化率可增大，并且可导致如图18中所示的区域中的增大的变化率值。可将变化率的变化的程度与随机阈值进行比较，并且可使用比较的结果来将通过人体的触摸和通过其他对象的触摸区分开，从而防止错误识别。

图19示出了当第一触摸区域和第二触摸区域已被触摸时的差分值和计算值之间的差。

图19中的曲线G21(D1)、G22(D2)和G23(D2-D1)指示了：除了可使用图16和图17中所示的变化的量之外，还可使用额外的计算处理来减小产品的偏差。

在图19中，当包括第一触摸构件和第二触摸构件时，曲线G21(D1)可以是当第一触摸构件被触摸时的与第一触摸构件对应的计数值的差分值，并且当包括第一触摸构件和第二触摸构件时，曲线G22(D2)可以是当第二触摸构件被触摸时的与第二触摸构件对应的计数值的差分值。曲线G23(D2-D1)可以是通过对曲线G21(D1)的差分值与曲线G22(D2)的差分值之间的差值进行缩放而获得的值。

在图19中，关于实验的顺序，可重复执行通过手触摸第一触摸构件然后将手从第一触摸构件移开以及通过手触摸第二触摸构件然后将手从第二触摸构件移开的过程，并且变化的量的正值和负值可交替出现。

参照图19中的曲线G21(D1)、G22(D2)和G23(D2-D1)，示出了：即使当第一触摸构件和第二触摸构件被同一手指交替且恒定地按压时，其变化率(G21(D1)和G22(D2))的变化的程度也可以是不同的，这是因为当手触摸了触摸构件时感测到的温度、当重复输入触摸时改变的触摸区域的温度、触摸的手指的部分的大小等可以是不同的。然而，当使用与上述值相关的差值G23(D2-D1)时，无论从每个通道计算出的G21(D1)和G22(D2)的差分值如何，每当第一触摸构件和第二触摸构件已被触摸时，都可出现恒定的变化程度，因此，差值可用于区分触摸构件的触摸区域。在示例中，在图19中，参照阈值，阈值以下的部分指示第一触摸构件被触摸，阈值以上的部分指示第二触摸构件被触摸。

上述触摸构件可应用于实现触摸构件的电气装置或电子装置。在示例中，触摸构件可替代膝上型计算机的音量开关和电源开关、虚拟现实(VR)装置、增强现实(AR)装置、头戴式显示器(HMD)、蓝牙耳机(例如，蓝牙头戴式耳机和蓝牙耳塞式耳机)、触控笔等的开关，并且还可替代家用电器、冰箱、膝上型计算机等的监视器的按钮。

在前述示例实施例中描述的触摸构件可不限于上述装置，并且可应用于具有开关的装置，诸如，移动装置、可穿戴装置等。另外，通过应用触摸构件，可实现一体化设计。

根据前述示例实施例，当将电气装置或电子装置的一体化壳体用作触摸区域时，针对不同的触摸区域，可在没有隔离结构或屏蔽结构或者防干扰电路的情况下将多个触摸区域彼此区分开。

另外，在基于通过对由LC谐振引起的谐振频率进行计数而获得的计数值的变化来识别触摸的处理中，通过将来自外部变化因素(诸如，触摸区域的表面的材料、施加触摸的人体(例如，第二对象)的温度等)的作用反映到谐振频率，可在没有隔离结构或屏蔽结构或者防干扰电路的情况下将一体化壳体的多个触摸区域以及触摸对象(人或包括金属的对象)彼此区分开。

虽然本公开包括特定的示例，但是对于本领域普通技术人员来说将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被视为描述性意义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被视为适用于其它示例中的类似特征或方面。如果描述的技术按照不同的顺序执行，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或通过其他组件或其等同物替换或者补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (22)

1.一种开关操作感测装置，包括：

输入操作单元，包括与壳体一体地形成的第一触摸构件和第二触摸构件；

振荡器电路，被配置为：当所述第一触摸构件被触摸时，产生具有第一可变谐振频率的第一振荡信号，并且当所述第二触摸构件被触摸时，产生具有第二可变谐振频率的第二振荡信号；以及

触摸检测器电路，包括频率计算器电路和触摸操作区分电路，所述频率计算器电路被配置为将所述第一振荡信号和所述第二振荡信号分别转换为第一计数值和第二计数值，所述触摸操作区分电路被配置为：基于根据所述第一计数值和所述第二计数值产生的计算值，区分所述壳体的各个触摸区域。

2.根据权利要求1所述的开关操作感测装置，其中，所述第一触摸构件和所述第二触摸构件形成在所述壳体的不同区域中。

3.根据权利要求1所述的开关操作感测装置，其中，所述触摸检测器电路被配置为：检测所述第一触摸构件和所述第二触摸构件中的至少一个是否被触摸，并且基于所述第一振荡信号的所述第一可变谐振频率的变化和所述第二振荡信号的所述第二可变谐振频率的变化来区分所述各个触摸区域。

4.根据权利要求3所述的开关操作感测装置，其中，所述振荡器电路包括：

第一振荡器电路，被配置为基于因通过所述第一触摸构件输入的触摸操作而产生的阻抗的变化来产生所述第一振荡信号；以及

第二振荡器电路，被配置为基于因通过所述第二触摸构件输入的触摸操作而产生的阻抗的变化来产生所述第二振荡信号。

5.根据权利要求4所述的开关操作感测装置，其中，所述第一振荡器电路包括：

第一电感电路，被配置为提供当通过所述第一触摸构件输入通过第一对象的触摸时变化的电感；

第一电容电路，被配置为具有当通过所述第一触摸构件输入通过第二对象的触摸时变化的电容；以及

第一放大器电路，被配置为产生具有所述第一可变谐振频率的所述第一振荡信号，

其中，所述第一振荡信号由所述第一电感电路和所述第一电容电路产生。

6.根据权利要求4所述的开关操作感测装置，其中，所述第二振荡器电路包括：

第二电感电路，被配置为提供当通过所述第二触摸构件输入通过第一对象的触摸时变化的电感；

第二电容电路，被配置为具有当通过所述第二触摸构件输入通过第二对象的触摸时变化的电容；以及

第二放大器电路，被配置为产生具有所述第二可变谐振频率的所述第二振荡信号，

其中，所述第二振荡信号由所述第二电感电路和所述第二电容电路产生。

7.根据权利要求5或6所述的开关操作感测装置，其中，所述第一对象是非人体导体，并且所述第二对象是人体。

8.根据权利要求3所述的开关操作感测装置，其中，所述频率计算器电路包括：

第一频率计算器电路，被配置为将所述第一振荡信号转换为所述第一计数值；以及

第二频率计算器电路，被配置为将所述第二振荡信号转换为所述第二计数值。

9.根据权利要求3所述的开关操作感测装置，其中，所述触摸操作区分电路被配置为：基于所述第一振荡信号的所述第一可变谐振频率的所述变化和所述第二振荡信号的所述第二可变谐振频率的所述变化，将分别触摸所述第一触摸构件和所述第二触摸构件的对象区分开。

10.根据权利要求3所述的开关操作感测装置，其中，所述触摸操作区分电路包括：

第一触摸识别单元，被配置为基于所述第一计数值检测所述第一触摸构件是否被触摸，并且产生第一触摸识别标志；

第二触摸识别单元，被配置为基于所述第二计数值检测所述第二触摸构件是否被触摸，并且产生第二触摸识别标志；

第一波形计算器单元，被配置为当基于所述第一触摸识别标志检测到触摸操作时，通过计算所述第一计数值和所述第二计数值而产生第一计算值；

第二波形计算器单元，被配置为当基于所述第二触摸识别标志检测到触摸操作时，通过计算所述第二计数值和所述第一计数值而产生第二计算值；以及

触摸区域区分电路，被配置为将所述第一计算值与所述第二计算值进行比较，产生用于区分所述各个触摸区域的指数，并且产生触摸检测信号。

11.根据权利要求3所述的开关操作感测装置，其中，所述触摸操作区分电路还包括：

第一波形计算器单元，被配置为通过计算所述第一计数值和所述第二计数值而产生第一计算值；

第二波形计算器单元，被配置为通过计算所述第二计数值和所述第一计数值而产生第二计算值；

第一触摸识别单元，被配置为基于所述第一计算值确定所述第一触摸构件是否被触摸，并且产生第一触摸识别标志；

第二触摸识别单元，被配置为基于所述第二计算值确定所述第二触摸构件是否被触摸，并且产生第二触摸识别标志；以及

触摸区域区分电路，被配置为基于所述第一触摸识别标志、所述第二触摸识别标志、所述第一计算值和所述第二计算值来产生触摸检测信号，将所述第一计算值与所述第二计算值进行比较，并且产生用于区分所述各个触摸区域的指数。

12.根据权利要求10所述的开关操作感测装置，其中，所述第一触摸识别单元被配置为：将所述第一计数值与第一阈值进行比较，并且当所述第一触摸构件被所述第一对象触摸时，产生具有相对高的水平的所述第一触摸识别标志。

13.根据权利要求10所述的开关操作感测装置，其中，所述第二触摸识别单元被配置为：将所述第二计数值与第二阈值进行比较，并且当所述第二触摸构件被所述第一对象触摸时，产生具有相对高的水平的所述第二触摸识别标志。

14.根据权利要求10所述的开关操作感测装置，其中，所述第一波形计算器单元包括：

第一延迟单元，被配置为响应于第一延迟控制信号，通过将所述第一计数值延迟预定时间段而输出第一延迟值；以及

第一减法单元，被配置为通过将所述第一延迟值和所述第一计数值相减而输出所述第一计算值。

15.根据权利要求10所述的开关操作感测装置，其中，所述第二波形计算器单元包括：

第二延迟单元，被配置为响应于第二延迟控制信号，通过将所述第二计数值延迟预定时间段而输出第二延迟值；以及

第二减法单元，被配置为通过将所述第二延迟值和所述第二计数值相减而输出所述第二计算值。

16.根据权利要求10所述的开关操作感测装置，其中，所述触摸区域区分电路被配置为：将所述第一计算值、所述第二计算值和阈值进行相互比较，并且当所述第一计算值大于所述阈值和所述第二计算值时，确定所述第一触摸构件为触摸区域。

17.根据权利要求10所述的开关操作感测装置，其中，所述触摸区域区分电路被配置为：将所述第一计算值、所述第二计算值和阈值进行相互比较，并且当所述第二计算值大于所述阈值和所述第一计算值时，确定所述第二触摸构件为触摸区域。

18.根据权利要求1所述的开关操作感测装置，其中，应用所述开关操作感测装置的电子装置是蓝牙头戴式耳机、蓝牙耳塞式耳机、智能眼镜、虚拟现实装置、增强现实装置、头戴式显示器、家用电器的监视器、计算机、智能电话、车辆的进入钥匙和触控笔中的任何一种。

19.一种检测设备，包括：

输入操作单元，包括多个检测器；

振荡电路，被配置为产生多个振荡信号；以及

检测器电路，被配置为：将产生的所述多个振荡信号转换为相应的计数值，并且通过将基于所述相应的计数值中的两个计数值产生的计算值与阈值进行比较来区分与所述多个检测器中与所述两个计数值对应的两个检测器相关联的触摸区域，并且基于所述比较的结果输出触摸检测信号。

20.根据权利要求19所述的检测设备，其中，所述多个振荡信号分别具有基于检测到的所述触摸的可变谐振频率。

21.根据权利要求19所述的检测设备，其中，通过电容感测检测第一类型的触摸，通过电感感测检测第二类型的触摸。

22.根据权利要求21所述的检测设备，其中，所述第一类型的触摸是人体触摸，所述第二类型的触摸是非人体导体触摸。