JP6418701B2

JP6418701B2 - 多重チャネル容量分圧器走査方法および装置

Info

Publication number: JP6418701B2
Application number: JP2016518451A
Authority: JP
Inventors: シャンガオ，
Original assignee: Microchip Technology Inc
Current assignee: Microchip Technology Inc
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2034-10-02
Also published as: KR102211085B1; EP3053273B1; US20150097583A1; JP2017501462A; WO2015051096A1; TWI628579B; US10408862B2; TW201523408A; EP3053273A1; CN105580279A; KR20160067094A; CN105580279B; US9857394B2; US20180120355A1

Description

（関連出願の引用）
本願は、共有に係る米国仮特許出願第６１／８８６，９９３号（２０１３年１０月４日）に基づく優先権を主張し、上記出願は、参照によりあらゆる目的で本明細書に引用される。
（技術分野）

本開示は、複数の容量センサの静電容量の変化を決定するために、容量電圧分割方法を使用して、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）入力チャネルに接続された複数の容量センサを走査する方法および装置に関する。

低電力システムのために、これらの低電力システムで使用されるマイクロコントローラは、ユーザがこのシステムをアクティブに使用していないときにスリープモードである必要がある。しかしながら、容量感知は、アクティブモードで動作するのみであり、容量測定を伴うシステムのための低電力消費を達成するために、システムは、ある時間間隔にわたってそのスリープモードから起動し、全ての容量センサのバースト走査を行い、前の走査からの静電容量変化が起こったかどうかの評価を行い、次いで、いかなる静電容量も検出されなければ、そのスリープモードに戻らなければならない。このシステムは、任意の容量センサにおいて接触／近接が検出されるまで、このスリープ／起動交代を継続するであろう。このシステムの平均電力消費は、全ての容量センサの走査に費やされる起動時間を最小化することによって減らすことができる。

したがって、電力消費を節約するために、可能な限り少ない時間を費やしながら、マイクロコントローラが複数の容量センサを走査する能力を有する必要性が存在する。

実施形態によると、複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサの静電容量の変化を決定する方法は、第１の電圧まで複数の容量センサを充電するステップと、第２の電圧までサンプルホールドコンデンサを充電するステップと、複数の容量センサのうちの各１つをサンプルホールドコンデンサに個々に連結するステップであって、複数の容量センサのうちの個々に連結されたセンサの各々からの電子電荷は、サンプルホールドコンデンサに移送され得る、ステップと、複数の容量センサの全てがサンプルホールドコンデンサに個々に連結された後、サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、測定された結果として生じる電圧を前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップであって、測定された結果として生じる電圧が、前に測定された結果として生じる電圧と異なり得る場合には、複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサが変化した静電容量値を有し得る、ステップとを含み得る。

本方法のさらなる実施形態によると、（ａ）第１の電圧まで複数の容量センサのうちの第１の容量センサを充電するステップと、（ｂ）第２の電圧までサンプルホールドコンデンサを充電するステップと、（ｃ）複数の容量センサのうちの第１の容量センサをサンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、複数の容量センサのうちの第１の容量センサからの電子電荷は、サンプルホールドコンデンサに移送され得る、ステップと、（ｄ）サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、（ｅ）測定された結果として生じる電圧を、複数の容量センサのうちの第１の容量センサの前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップであって、測定された結果として生じる電圧が、前に測定された結果として生じる電圧と異なり得る場合には、複数の容量センサのうちの第１の容量センサが変化した静電容量値を有し得、そうでなければ、複数の容量センサのうちの別のセンサを用いてステップ（ａ）から（ｅ）を繰り返す、ステップとを含み得る。

本方法のさらなる実施形態によると、第１の電圧まで複数の容量センサの一部を充電するステップと、第２の電圧までサンプルホールドコンデンサを充電するステップと、複数の容量センサの一部のうちの各１つをサンプルホールドコンデンサに個々に連結するステップであって、複数の容量センサの一部のうちの個々に連結されたセンサの各々からの電子電荷は、サンプルホールドコンデンサに移送され得る、ステップと、複数の容量センサの一部の全てがサンプルホールドコンデンサに個々に連結された後、サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、測定された結果として生じる電圧を複数の容量センサの一部の前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップであって、測定された結果として生じる電圧が、前に測定された結果として生じる電圧と異なり得る場合には、複数の容量センサの一部のうちの少なくとも１つの容量センサが変化した静電容量値を有し得る、ステップとを含み得る。

本方法のさらなる実施形態によると、第１の電圧は、第２の電圧より正であり得る。本方法のさらなる実施形態によると、第２の電圧は、第１の電圧より正であり得る。本方法のさらなる実施形態によると、結果として生じる電圧を測定するステップは、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）を用いて、サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧をデジタル値に変換するステップを含み得る。本方法のさらなる実施形態によると、測定された結果として生じる電圧を前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップは、デジタルプロセッサを用いて、デジタル値を前のデジタル値と比較するステップを含み得る。本方法のさらなる実施形態によると、測定された結果として生じる電圧が、前に測定された結果として生じる電圧と異なり得る場合、低電力スリープモードからデジタルプロセッサを起動させるステップを含み得る。

別の実施形態によると、複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサの静電容量の変化を決定する方法は、第１の電圧まで複数の容量センサを充電するステップと、第２の電圧までサンプルホールドコンデンサを充電するステップと、複数の容量センサをサンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、複数の容量センサからの電子電荷は、サンプルホールドコンデンサに移送され得る、ステップと、サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、結果として生じる電圧を前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップであって、結果として生じる電圧が、前に測定された結果として生じる電圧と異なり得る場合には、複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサが変化した静電容量値を有し得る、ステップとを含み得る。

本方法のさらなる実施形態によると、第１の電圧まで複数の容量センサの一部を充電するステップと、第２の電圧までサンプルホールドコンデンサを充電するステップと、複数の容量センサの一部をサンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、複数の容量センサの一部からの電子電荷は、サンプルホールドコンデンサに移送され得る、ステップと、サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、測定された結果として生じる電圧を、複数の容量センサの一部の前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップであって、測定された結果として生じる電圧が、前に測定された結果として生じる電圧と異なり得る場合には、複数の容量センサの一部のうちの少なくとも１つの容量センサが変化した静電容量値を有し得る、ステップとを含み得る。

本方法のさらなる実施形態によると、測定された結果として生じる電圧が、前に測定された結果として生じる電圧と実質的に異ならない場合には、第１の電圧まで複数の容量センサの別の部分を充電するステップと、第２の電圧までサンプルホールドコンデンサを充電するステップと、複数の容量センサの別の部分をサンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、複数の容量センサの別の部分からの電子電荷は、サンプルホールドコンデンサに移送され得る、ステップと、サンプルホールドコンデンサにおける別の結果として生じる電圧を測定するステップと、別の結果として生じる電圧を複数の容量センサの別の部分の前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップであって、結果として生じる別の電圧が、前に測定された別の結果として生じる電圧と異なり得る場合には、複数の容量センサの別の部分のうちの少なくとも１つの容量センサが変化した静電容量値を有し得る、ステップとを行い得ることを含み得る。

本方法のさらなる実施形態によると、（ａ）第１の電圧まで複数の容量センサの一部のうちの第１の容量センサを充電するステップと、（ｂ）第２の電圧までサンプルホールドコンデンサを充電するステップと、（ｃ）複数の容量センサの一部のうちの第１の容量センサをサンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、複数の容量センサの一部のうちの第１の容量センサからの電子電荷は、サンプルホールドコンデンサに移送され得る、ステップと、（ｄ）サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、（ｅ）測定された結果として生じる電圧を、複数の容量センサの一部のうちの第１の容量センサの前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップであって、測定された結果として生じる電圧が、前に測定された結果として生じる電圧と異なり得る場合には、複数の容量センサの一部のうちの第１の容量センサが変化した静電容量値を有し得、そうでなければ、複数の容量センサの一部のうちの別のセンサを用いてステップ（ａ）から（ｅ）を繰り返す、ステップとを含み得る。

本方法のさらなる実施形態によると、第１の電圧は、第２の電圧より正であり得る。本方法のさらなる実施形態によると、第２の電圧は、第１の電圧より正であり得る。本方法のさらなる実施形態によると、結果として生じる電圧を測定するステップは、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）を用いて、サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧をデジタル値に変換するステップを含む。本方法のさらなる実施形態によると、測定された結果として生じる電圧を前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップは、デジタルプロセッサを用いて、デジタル値を前のデジタル値と比較するステップを含み得る。本方法のさらなる実施形態によると、測定された結果として生じる電圧が、前に測定された結果として生じる電圧と異なり得る場合、低電力スリープモードからデジタルプロセッサを起動させるステップを含み得る。

さらに別の実施形態によると、複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサの静電容量の変化を決定するために、本明細書で開示および請求される方法に従って動作する装置は、複数の容量センサと、サンプルホールドコンデンサと、複数の入力および出力を有するマルチプレクサと、複数の容量センサに連結され、複数の容量センサの各々を第１の電圧、第２の電圧、またはマルチプレクサのそれぞれの入力に選択的に連結するように適合されている、複数の容量センサスイッチと、サンプルホールドコンデンサと、マルチプレクサの出力とサンプルホールドコンデンサとの間に連結されているサンプルホールドスイッチと、サンプルホールドコンデンサに連結されているアナログ入力を有するアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）と、ＡＤＣの出力に連結され、複数の容量センサスイッチ、マルチプレクサ、およびサンプルホールドスイッチを制御するように適合されている、デジタルプロセッサとを備え得る。

さらなる実施形態によると、複数の容量センサスイッチ、マルチプレクサ、サンプルホールドコンデンサ、ＡＤＣ、およびデジタルプロセッサは、マイクロコントローラ内に提供され得る。さらなる実施形態によると、容量センサ走査コントローラが、デジタルプロセッサが低電力スリープモードであり得る間に、本明細書で開示および請求される方法を行うように提供され得る。さらなる実施形態によると、容量センサ走査コントローラは、複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサが変化した静電容量値を有し得る場合、低電力スリープモードからデジタルプロセッサを起動させ得る。

なおも別の実施形態によると、複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサの静電容量の変化を決定するために、本明細書で開示および請求される方法に従って動作する装置は、複数の容量センサと、サンプルホールドコンデンサと、複数の入力および出力を有するマルチプレクサと、複数の容量センサに連結され、複数の容量センサを第１の電圧、第２の電圧、またはマルチプレクサの入力に連結するように適合されている、複数の容量センサスイッチと、サンプルホールドコンデンサと、マルチプレクサの出力とサンプルホールドコンデンサとの間に連結されているサンプルホールドスイッチと、サンプルホールドコンデンサに連結されているアナログ入力を有するアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）と、ＡＤＣの出力に連結され、複数の容量センサスイッチ、マルチプレクサ、およびサンプルホールドスイッチを制御するように適合されている、デジタルプロセッサとを備え得る。

さらなる実施形態によると、複数の容量センサスイッチ、マルチプレクサ、サンプルホールドコンデンサ、ＡＤＣ、およびデジタルプロセッサは、マイクロコントローラ内に提供され得る。さらなる実施形態によると、容量センサ走査コントローラが、デジタルプロセッサが低電力スリープモードであり得る間に、本明細書で開示および請求される方法を行うために提供され得る。さらなる実施形態によると、容量センサ走査コントローラは、複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサが変化した静電容量値を有し得る場合、低電力スリープモードからデジタルプロセッサを起動させ得る。

添付図面と併せて解釈される以下の説明を参照することによって、本開示のさらに完全な理解が獲得され得る。

図１（ａ）−１（ｆ）は、本開示の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための順次切り替え構成の概略図を図示する。図１（ａ）−１（ｆ）は、本開示の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための順次切り替え構成の概略図を図示する。図１（ａ）−１（ｆ）は、本開示の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための順次切り替え構成の概略図を図示する。図１（ａ）−１（ｆ）は、本開示の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための順次切り替え構成の概略図を図示する。図１（ａ）−１（ｆ）は、本開示の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための順次切り替え構成の概略図を図示する。図１（ａ）−１（ｆ）は、本開示の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための順次切り替え構成の概略図を図示する。図１（ｇ）は、本開示の別の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための順次切り替え構成の概略図を図示する。図１（ｈ）は、本開示のさらに別の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための切り替え構成の概略図を図示する。図２は、本開示の具体的な例示的実施形態による、図１（ａ）−１（ｅ）に示される、順次切り替え構成に起因する概略電圧／時間グラフを図示する。図３は、本開示の具体的な例示的実施形態による、典型的な電圧充電／放電ドライバおよび電圧入力受信機の概略図を図示する。図４−７は、本開示の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図を図示する。図４−７は、本開示の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図を図示する。図４−７は、本開示の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図を図示する。図４−７は、本開示の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図を図示する。図８−１１は、本開示の別の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図を図示する。図８−１１は、本開示の別の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図を図示する。図８−１１は、本開示の別の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図を図示する。図８−１１は、本開示の別の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図を図示する。

本開示は、種々の修正および代替的な形態の影響を受けやすいが、その具体的な例示的実施形態が図面に示されており、本明細書で詳細に説明される。しかしながら、具体的な例示的実施形態の本明細書の説明は、本開示を本明細書で開示される特定の形態に限定することを目的としておらず、対照的に、本開示は、添付の請求項によって定義されるような全ての修正および均等物を対象とするものであることを理解されたい。

オブジェクト、例えば、金属片、指、手、足、脚等による容量センサの接触または容量近接センサへの接近は、センサのあるパラメータ、特に、例えば、ヒューマンマシンインターフェースデバイス（例えば、キーパッドまたはキーボード）で使用されるタッチセンサに内蔵されているコンデンサの静電容量値を変化させる。マイクロコントローラは、そのような容量タッチセンサの検出および評価のために、アルゴリズムまたは内蔵周辺機器を利用し得る。１つのそのような用途は、容量タッチ要素が接触されたどうかを評価するために、容量電圧分割（ＣＶＤ）を利用する。ＣＶＤ変換プロセスは、結果として生じる電圧の変換のために一緒に接続される前に、異なる電圧によって、センサコンデンサが充電され、ＡＤＣサンプルホールドコンデンサが放電されること（または逆も同様）を要求する。タッチセンサ静電容量は、外部ノード（集積回路パッケージピン）に接続されるドライバによって充電／放電されることができるが、ＡＤＣサンプルホールドコンデンサは、外部ピンまたは内部ＡＤＣチャネル（例えば、ＤＡＣ出力、固定電圧基準出力）に接続され、放電／充電され得る。

最初に、接触されていない容量センサプレートの静電容量値を決定し、次いで、接触された容量センサプレートのその後の静電容量値を決定することによって、その容量センサプレートへの接触が、その容量センサプレートの静電容量の変化に基づいて決定され得る。ＣＶＤでは、２つのコンデンサが、反対の電圧値まで充電／放電される。次いで、２つの逆帯電したコンデンサが一緒に連結され、静止（定常）電圧が達成されるために十分な時間、２つのコンデンサが一緒に接続された後、結果として生じる電圧が測定される。ＣＶＤのより詳細な説明は、ＤｉｅｔｅｒＰｅｔｅｒによる「ＣａｐａｃｉｔｉｖｅＴｏｕｃｈＳｅｎｓｉｎｇＵｓｉｎｇａｎＩｎｔｅｒｎａｌＣａｐａｃｉｔｏｒｏｆａｎＡｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＡＤＣ）ａｎｄａＶｏｌｔａｇｅＲｅｆｅｒｅｎｃｅ」と題された共有に係る米国特許出願公開第２０１０／０１８１１８０号で提示され、あらゆる目的で参照することにより本明細書に組み込まれる。

種々の実施形態によると、複数の容量センサの相対的静電容量が、１回だけのＡＤＣ変換を使用して監視され得る。システムは、概して、単一の測定に複数の容量センサを含み得る。いくつかの実施形態によると、全ての利用可能な容量センサが測定に含まれ得る。他の実施形態によると、ｎ個の容量センサの選択されたサブグループのみが含まれてもよく、ｎは、２以上である。したがって、容量センサのパネル全体が、容量センサの「グループ」静電容量の変化に対して迅速に監視され得るか、または容量センサの一部が、容量センサの「サブグループ」静電容量の変化に対して監視され得る。容量センサのどのサブグループがその集合容量値を変化させたかを把握することによって、より集中的かつ選択的な容量センサ測定が行われることができる。さらに、より少ない時間が容量センサ走査を行うことに費やされるので、システム平均電力消費が削減される。

ここで図面を参照して、具体的な例示的実施形態の詳細が概略的に例証される。図面中の類似要素は、類似番号によって表され、類似する要素は、異なる小文字の接尾語を伴う類似要素によって表されるであろう。

図１（ａ）−１（ｆ）を参照すると、本開示の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための順次切り替え構成の概略図が描写されている。図１（ａ）−１（ｆ）に示される回路は、これらの収集電荷のアナログ／デジタル変換を行う前に、サンプルホールドコンデンサ１０８内に複数の容量センサ１１４上の電荷を「収集」し得る。概して、数字１００によって表される、容量センサ接触／近接システムは、複数の容量センサ１１４と、容量センサチャネルスイッチ１１２と、マルチプレクサ１０２と、サンプルホールドスイッチ１１０と、サンプルホールドコンデンサ１０８と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１０６と、デジタルプロセッサおよびメモリ１０４とを備え得る。前述の容量センサチャネルスイッチ１１２、マルチプレクサ１０２、サンプルホールドスイッチ１１０、サンプルホールドコンデンサ１０８、ＡＤＣ１０６、ならびにデジタルプロセッサおよびメモリ１０４は、マイクロコントローラ集積回路１０１内に提供され得る。

容量センサチャネルスイッチ１１２は、複数の容量センサ１１４のうちのそれぞれのセンサを、第１の電圧、例えば、Ｖ_ＤＤ、第２の電圧、例えば、Ｖ_ＳＳ、またはマルチプレクサ１０２のそれぞれの入力のいずれかに接続し得る。容量センサ１１４を正電圧に接続することは、それに正電荷を加え、容量センサ１１４を共通点または接地に接続することは、その上の実質的にあらゆる電荷を除去する。マルチプレクサ１０２は、サンプルホールドスイッチ１１０を、容量センサチャネルスイッチ１１２、第１の電圧（例えば、Ｖ_ＤＤ）、または第２の電圧（例えば、Ｖ_ＳＳ）のうちの任意のものに連結するように適合されている。サンプルホールドスイッチ１１０は、マルチプレクサ１０２の出力をサンプルホールドコンデンサ１０８に連結し、さらに、ＡＤＣ１０６によるアナログ／デジタル変換中、サンプルホールドコンデンサ１０８を分離するために使用され得る。ＡＤＣ１０６からの結果として生じるアナログ／デジタル変換は、複数の容量センサ１１４のうちの少なくとも１つが、その静電容量値を変化させたかどうかを決定する際のさらなる処理のために、デジタルプロセッサ１０４によって読み取られ得る。

図１（ａ）および２を参照すると、容量センサチャネルスイッチ１１２は全て、それらのそれぞれの容量センサ１１４を第１の電圧、例えば、Ｖ_ＤＤに接続し得る。サンプルホールドコンデンサ１０８は、サンプルホールドスイッチ１１０およびマルチプレクサ１０２を通して、第２の電圧、例えば、Ｖ_ＳＳに接続され得る。図２の部分（ａ）は、第１の電圧まで充電された容量センサ１１４、および第２の電圧まで放電されたサンプルホールドコンデンサ１０８を示す。図１（ｂ）は、スイッチ１１２ａ、マルチプレクサ１０２、およびサンプルホールドスイッチ１１０を通してサンプルホールドコンデンサ１０８に接続された容量センサ１１４ａのうちの１つを示す。図２の部分（ｂ）は、容量センサ１１４ａとサンプルホールドコンデンサ１０８との間の電子電荷均等化（電圧平衡）のグラフ表現を示す。容量センサ１１４ａがサンプルホールドコンデンサ１０８より小さい静電容量値を有するので、その電荷は、サンプルホールドコンデンサ１０８における初期電荷（なし）に大きな影響を及ぼさない。

図１（ｃ）および２を参照すると、スイッチ１１２ｂは、スイッチ１１２ｂおよび１１０、ならびにマルチプレクサ１０２を通して、完全に充電された容量センサ１１４ｂを部分的に充電されたサンプルホールドコンデンサ１０８に接続し得る。図２の部分（ｃ）は、部分的に充電されたサンプルホールドコンデンサ１０８に放電する、完全に充電された容量センサ１１４ｂのグラフ表現を示す。ここで、サンプルホールドコンデンサ１０８は、わずかに多く充電され、その上により正の電圧を含む。スイッチ１１２ａはまた、容量センサ１１４ａを第２の電圧に接続し得、例えば、次の容量センサ走査を予期してセンサ１１４ａを実質的に放電する（次の容量センサ走査は、容量センサ１１４およびサンプルホールドコンデンサ１０８に対して逆の充電／放電電圧を使用する）。

図１（ｄ）および２を参照すると、スイッチ１１２ｃは、スイッチ１１２ｃおよび１１０、ならびにマルチプレクサ１０２を通して、完全に充電された容量センサ１１４ｃを部分的に充電されたサンプルホールドコンデンサ１０８に接続し得る。図２の部分（ｄ）は、部分的に充電されたサンプルホールドコンデンサ１０８に放電する、完全に充電された容量センサ１１４ｃのグラフ表現を示す。ここで、サンプルホールドコンデンサ１０８は、わずかに多く充電され、その上にさらに正の電圧を含む。スイッチ１１２ａおよび１１２ｂはまた、容量センサ１１４ａおよび１１４ｂを第２の電圧に接続し得、例えば、次の容量センサ走査を予期してセンサ１１４ａおよび１１４ｂを実質的に放電する（次の容量センサ走査は、容量センサ１１４およびサンプルホールドコンデンサ１０８に対して逆の充電／放電電圧を使用する）。

図１（ｅ）および２を参照すると、スイッチ１１２ｎは、スイッチ１１２ｎおよび１１０、ならびにマルチプレクサ１０２を通して、完全に充電された容量センサ１１４ｎをさらに部分的に充電されたサンプルホールドコンデンサ１０８に接続し得る。図２の部分（ｎ）は、さらに部分的に充電されたサンプルホールドコンデンサ１０８に放電する、完全に充電された容量センサ１１４ｎのグラフ表現を示す。ここで、サンプルホールドコンデンサ１０８は、実質的に充電され得、その上により大きい正電圧を含む。スイッチ１１２ａ、１１２ｂ、および１２２ｃはまた、容量センサ１１４ａ、１１４ｂ、および１１４ｃを第２の電圧に接続し得、例えば、次の容量センサ走査を予期してセンサ１１４ａ、１１４ｂ、および１１４ｃを実質的に放電する（次の容量センサ走査は、容量センサ１１４およびサンプルホールドコンデンサ１０８上で逆充電／放電電圧を使用する）。

また、その切り替えがサンプルホールドコンデンサ１０８上の既存の電荷に影響を及ぼさないように、マルチプレクサ１０２およびスイッチ１１２が構成を変化させている間に、サンプルホールドスイッチ１１０が一時的に開放し得ることも予期され、これは、本開示の範囲内である。

図１（ｆ）を参照すると、サンプルホールドスイッチ１１０は、開放し、さらなる処理のためにサンプルホールドコンデンサ１０８を効果的に分離し得る。ここで、複数の容量センサ１１４からの電荷の合計を表す、サンプルホールドコンデンサ１０８における電圧は、ＡＤＣ１０６を用いてデジタル値に変換され得る。容量センサ１１４からの電荷の合計を表すこのデジタル値は、次いで、そのさらなる評価のために、デジタルプロセッサ１０４によって読み取られ得る。加えて、前の走査の逆極性を使用する次の容量センサ走査を予測して、マルチプレクサは、第１の電圧、例えば、Ｖ_ＤＤに切り替えられ得、容量センサチャネルスイッチ１１２は全て、第２の電圧、例えば、Ｖ_ＳＳに切り替えられ得る。

図１（ｇ）を参照すると、本開示の別の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための順次切り替え構成の概略図が描写されている。デジタルプロセッサおよびメモリ１０４ａが低電力スリープモードである間に前述の切り替え動作を制御するために、容量センサ走査コントローラ周辺機器１１６が使用され得る。これは、最小の電力を使用して容量センサ１１４を走査し、走査が完了した後にのみ、より多くの電力を消費するデジタルプロセッサおよびメモリ１０４ａが起動することを可能にする。

図１（ｈ）を参照すると、本開示のさらに別の具体的な例示的実施形態による、複数の容量センサを測定するための切り替え構成の概略図が描写されている。図１（ｈ）に示される回路は、これらの収集電荷のアナログ／デジタル変換を行う前に、サンプルホールドコンデンサ１０８内に複数の容量センサ１１４上の電荷を「収集」し得る。概して、数字１００ｂによって表される、容量センサ接触／近接システムは、複数の容量センサ１１４と、容量センサチャネルスイッチ１１２と、マルチプレクサ１０２ａと、サンプルホールドスイッチ１１０と、サンプルホールドコンデンサ１０８と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１０６と、デジタルプロセッサおよびメモリ１０４と、随意に、容量センサ走査コントローラ周辺機器１１６とを備え得る。前述の容量センサチャネルスイッチ１１２、マルチプレクサ１０２ａ、サンプルホールドスイッチ１１０、サンプルホールドコンデンサ１０８、ＡＤＣ１０６、デジタルプロセッサおよびメモリ１０４ａ、ならびに容量センサ走査コントローラ周辺機器１１６は、マイクロコントローラ集積回路１０１ｂ内に提供され得る。

容量センサチャネルスイッチ１１２は、複数の容量センサ１１４のうちのそれぞれのセンサを、第１の電圧、例えば、Ｖ_ＤＤ、第２の電圧、例えば、Ｖ_ＳＳ、またはマルチプレクサ１０２のそれぞれの入力のいずれかに接続し得る。容量センサ１１４を正電圧に接続することは、それに正電荷を加え、容量センサ１１４を共通点または接地に接続することは、その上の実質的にあらゆる電荷を除去する。マルチプレクサ１０２は、サンプルホールドスイッチ１１０を、容量センサチャネルスイッチ１１２の共通ノード、第１の電圧（例えば、Ｖ_ＤＤ）、または第２の電圧（例えば、Ｖ_ＳＳ）に連結するように適合される。サンプルホールドスイッチ１１０は、マルチプレクサ１０２の出力をサンプルホールドコンデンサ１０８に連結し、さらに、ＡＤＣ１０６によるアナログ／デジタル変換中にサンプルホールドコンデンサ１０８を分離するために使用され得る。ＡＤＣ１０６からの結果として生じるアナログ／デジタル変換は、複数の容量センサ１１４のうちの少なくとも１つが、その静電容量値を変化させたかどうかを決定する際のさらなる処理のためにデジタルプロセッサ１０４によって読み取られ得る。

容量センサ走査コントローラ周辺機器１１６は、デジタルプロセッサおよびメモリ１０４ａが低電力スリープモードである間に前述の切り替え動作を制御するために使用され得る。これは、最小の電力を使用して容量センサ１１４を走査し、走査が完了した後にのみ、より多くの電力を消費するデジタルプロセッサおよびメモリ１０４ａが起動することを可能にする。

他の異なる切り替え配列が、容量センサ１１４を第１および第２の電圧に、ならびにサンプルホールドコンデンサに連結するようにデジタル電子機器の当業者によって設計され得、本開示の利益を有することが想定され、これは、本開示の範囲内である。

図３を参照すると、本開示の具体的な例示的実施形態による、典型的な電圧充電／放電ドライバおよび電圧入力受信機の概略図が描写されている。容量センサチャネルスイッチ１１２の各々は、実質的にＶ_ＤＤにおける高出力状態、実質的にＶ_ＳＳにおける低出力状態、および開または高インピーダンス状態を有するトライステートドライバ３２０と、それぞれの容量センサ１１４における電圧をマルチプレクサ１０２の入力に連結するためのアナログ受信機／バッファ３２２とを備え得る。トライステートドライバ３２０は、デジタルプロセッサ１０４によって制御され得る。

図４−７を参照すると、本開示の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図が描写されている。ステップ４３０では、全ての容量センサ１１４が、第１の電圧、例えば、Ｖ_ＤＤまたはＶ_ＳＳまで充電（放電）され得る。ステップ４３２では、サンプルホールドコンデンサ１０８が、第２の電圧、例えば、Ｖ_ＳＳまたはＶ_ＤＤまで放電（充電）され得る。ステップ４３４は、本開示の具体的な例示的実施形態によると、添え字値ｋを１に設定することによって、容量センサ走査の開始を起動する。ステップ４３６では、ｋ番目の容量センサ１１４が、サンプルホールドコンデンサ１０８に連結され得る。ステップ４３８は、ｋ値を１だけインクリメントする。次いで、ステップ４４０は、全ての容量センサ１１４がサンプルホールドコンデンサ１０８に連結されているかどうかを確認するためにｋ値をチェックする。そうでなければ、次いで、次のｋ番目の容量センサ１１４がサンプルホールドコンデンサ１０８に連結され得る。容量センサ１１４が全てサンプルホールドコンデンサ１０８に個々に連結されると、ステップ４４２において、サンプルホールドコンデンサ１０８における電圧がデジタル値に変換される。用途、および、近接および／または接触検出の認識可能なパターンから以前に決定された状況に応じて、容量センサ１１４が任意の順序でサンプルホールドコンデンサ１０８に無作為および／または選択的に連結され得ることが想定され、これは、本開示の範囲内である。

ステップ５４４では、このデジタル値がデジタルプロセッサメモリ１０４に記憶され得る。次いで、ステップ５４６では、デジタルプロセッサ１０４または容量センサ走査コントローラ１１６が、この記憶されたデジタル値を、同一構成の容量センサ１１４走査の前に記憶されたデジタル値と比較し得る。この比較に実質的に差がない場合には、容量センサ１１４走査がステップ４３０から再開し得る。この比較に差がある場合、例えば、最新の走査が前に走査されたデジタル値より大きいデジタル値を有する場合、近接／接触状態が以前の走査以降に変化している。この状況に対して、その用途に応じて、容量センサ１１４のより精緻化されたグループが走査され得るか、または各個々の容量センサ１１４の標準ＣＶＤ評価が行われ得る。

容量センサ１１４のサブグループが走査され得る場合において、ステップ５４８は、第１の電圧まで容量センサ１１４のサブグループを充電し得る。ステップ５５０では、サンプルホールドコンデンサ１０８が、第２の電圧まで充電され得る。走査される容量センサ１１４のサブグループ範囲が、ステップ５５２において選択され得る。ステップ５５４では、電圧がそれらの間で均等化されるまで、容量センサ１１４がサンプルホールドコンデンサ１０８に連結され得る。ステップ６５６では、センサポインタｋが前進させられ、ステップ６５８では、センサ１１４の選択されたサブグループが全て走査されたかどうかを確認するために、ｋ値がチェックされる。もしそうでなければ、次いで、次の容量センサ１１４がサンプルホールドコンデンサ１０８に連結されるために、ステップ５５４に戻る。センサ１１４のサブグループが全て走査された場合には、ステップ６６０において、容量センサ１１４のサブグループの全てからの電荷を表す、サンプルホールドコンデンサ１０８における電圧をサブグループデジタル値に変換する。ステップ６６２では、このサブグループデジタル値が、デジタルプロセッサメモリ１０４に記憶され得る。

次いで、ステップ６６４では、デジタルプロセッサ１０４が、この記憶されたデジタルサブグループ値を、同一構成の容量センサ１１４走査の前に記憶されたデジタルサブグループ値と比較し得る。この比較に実質的に差がない場合には、第１の電圧まで容量センサ１１４の別のサブグループを充電することによって、容量センサ１１４走査がステップ６６６から再開し得る。この比較に差がある場合、例えば、最新の走査が前に走査されたデジタル値より大きいデジタル値を有する場合、このサブグループにおける近接／接触状態が以前の走査以降に変化している。この状況に対して、その用途に応じて、容量センサ１１４のより精緻化されたグループが走査され得るか、または各個々の容量センサ１１４の標準ＣＶＤ評価が行われ得る。

ステップ７６８では、サブグループ容量センサ１１４の各々に対する標準ＣＶＤ検出が行われ得る。以下のように、ステップ７７０では、サブグループ容量センサのうちの各１つに対するサンプルホールドコンデンサ１０８における電圧を、その個々のデジタル値に変換する。ステップ７７２では、これらの個々のデジタル値の各々をデジタルプロセッサメモリ１０４に記憶する。ステップ７７４では、記憶された個々のデジタル値のうちの各１つをチェックして、前に記憶されたデジタル値からのそれらのうちのいずれか１つの変化があるかどうかを確認する。少なくとも１つの差がある場合、ステップ７７６において、それは、少なくとも１つの容量センサ１１４が、それに対して発生した近接／接触事象を有したということである。

図８−１１を参照すると、本開示の別の具体的な例示的実施形態による、多重チャネル容量分圧器走査方法の動作のための概略プロセス図が描写されている。ステップ８３０では、全ての容量センサ１１４が、第１の電圧（例えば、Ｖ_ＤＤまたはＶ_ＳＳ）まで充電（放電）され得る。ステップ８３２では、サンプルホールドコンデンサ１０８が、第２の電圧（例えば、Ｖ_ＳＳまたはＶ_ＤＤ）まで放電（充電）され得る。ステップ８３６では、容量センサ１１４が全て、サンプルホールドコンデンサ１０８に連結され得る。容量センサ１１４がサンプルホールドコンデンサ１０８に連結されると、ステップ８４２で、サンプルホールドコンデンサ１０８における電圧がデジタル値に変換される。

ステップ５４４では、このデジタル値がデジタルプロセッサメモリ１０４に記憶され得る。次いで、ステップ８４６では、デジタルプロセッサ１０４ａまたは容量センサ走査コントローラ１１６が、この記憶されたデジタル値を、同一構成の容量センサ１１４走査の前に記憶されたデジタル値と比較し得る。この比較に実質的に差がない場合には、容量センサ１１４走査がステップ８３０から再開し得る。この比較に差がある場合、例えば、最新の走査が前に走査されたデジタル値より大きいデジタル値を有する場合には、近接／接触状態が以前の走査以降に変化している。この状況に対して、その用途に応じて、容量センサ１１４のより精緻化されたグループが走査され得るか、または各個々の容量センサ１１４の標準ＣＶＤ評価が行われ得る。

容量センサ１１４のサブグループが走査され得る場合において、ステップ９４８は、第１の電圧まで容量センサ１１４のサブグループを充電し得る。ステップ９５０では、サンプルホールドコンデンサ１０８が、第２の電圧まで充電され得る。ステップ９５４では、電圧がそれらの間で均等化されるまで、容量センサ１１４のサブグループが、サンプルホールドコンデンサ１０８に連結され得る。ステップ９６０では、サンプルホールドコンデンサ１０８における電圧が、容量センサ１１４のサブグループの全てからの電荷を表す、サブグループデジタル値に変換される。ステップ９６２では、このサブグループデジタル値が、デジタルプロセッサメモリ１０４に記憶され得る。

次いで、ステップ１０６４では、デジタルプロセッサ１０４が、この記憶されたデジタルサブグループ値を、同一構成の容量センサ１１４走査の前に記憶されたデジタルサブグループ値と比較し得る。この比較に実質的に差がない場合には、第１の電圧まで容量センサ１１４の別のサブグループを充電することによって、容量センサ１１４走査がステップ１０６６から再開し得る。この比較に差がある場合、例えば、最新の走査が前に走査されたデジタル値より大きいデジタル値を有する場合、このサブグループ内の近接／接触状態が以前の走査以降に変化している。この状況に対して、その用途に応じて、容量センサ１１４のより精緻化されたグループが走査され得るか、または各個々の容量センサ１１４の標準ＣＶＤ評価が行われ得る。

ステップ１０６８では、サブグループ容量センサ１１４の各々に対する標準ＣＶＤ検出が行われ得る。以下のように、ステップ１０７０では、サブグループ容量センサのうちの各１つに対するサンプルホールドコンデンサ１０８における電圧を、その個々のデジタル値に変換する。ステップ１１７２では、これらの個々のデジタル値の各々をデジタルプロセッサメモリ１０４に記憶する。ステップ１１７４では、記憶された個々のデジタル値のうちの各１つをチェックして、前に記憶されたデジタル値からのそれらのうちのいずれか１つの変化があるかどうかを確認する。少なくとも１つの差がある場合、ステップ１１７６において、それは、少なくとも１つの容量センサ１１４が、それに対して発生した近接／接触事象を有したことになる。用途、および、近接および／または接触検出の認識可能なパターンから以前に決定され得た状況に応じて、容量センサ１１４が任意の順序でサンプルホールドコンデンサ１０８に無作為および／または選択的に連結され得ることが想定され、これは、本開示の範囲内である。

本開示の実施形態は、本開示の例示的実施形態を参照することによって、描写、説明、および定義されているが、そのような参照は、本開示への制限を示唆せず、いかなるそのような制限も推測されない。開示される主題は、本開示の利益を有する当業者に想起されるように、形態および機能の大幅な修正、改変、および均等物が可能である。本開示の描写および説明された実施形態は、実施例にすぎず、本開示の範囲について包括的ではない。

Claims

複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサの静電容量の変化を決定する方法であって、前記方法は、
第１の電圧まで複数の容量センサを充電するステップと、
第２の電圧までサンプルホールドコンデンサを充電するステップと、
前記複数の容量センサのうちの各１つを前記サンプルホールドコンデンサに個々に連結するステップであって、前記複数の容量センサのうちの前記個々に連結されたセンサの各々からの電子電荷は、前記サンプルホールドコンデンサに移送される、ステップと、
前記複数の容量センサの全てが前記サンプルホールドコンデンサに個々に連結された後、前記サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、
前記測定された結果として生じる電圧を前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップと
を含み、
前記測定された結果として生じる電圧が前記前に測定された結果として生じる電圧と異なる場合、前記複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサは、変化した静電容量値を有する、方法。
（ａ）前記第１の電圧まで前記複数の容量センサのうちの第１の容量センサを充電するステップと、
（ｂ）前記第２の電圧まで前記サンプルホールドコンデンサを充電するステップと、
（ｃ）前記複数の容量センサのうちの前記第１の容量センサを前記サンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、前記複数の容量センサのうちの前記第１の容量センサからの電子電荷は、前記サンプルホールドコンデンサに移送される、ステップと、
（ｄ）前記サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、
（ｅ）前記測定された結果として生じる電圧を前記複数の容量センサのうちの前記第１の容量センサの前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップと
をさらに含み、
前記測定された結果として生じる電圧が前記前に測定された結果として生じる電圧と異なる場合、前記複数の容量センサのうちの前記第１の容量センサは、変化した静電容量値を有し、そうでなければ、前記複数の容量センサのうちの別のセンサを用いてステップ（ａ）から（ｅ）を繰り返す、請求項１に記載の方法。
前記第１の電圧まで前記複数の容量センサの一部を充電するステップと、
前記第２の電圧まで前記サンプルホールドコンデンサを充電するステップと、
前記複数の容量センサの一部のうちの各１つを前記サンプルホールドコンデンサに個々に連結するステップであって、前記複数の容量センサの前記一部のうちの前記個々に連結されたセンサの各々からの電子電荷は、前記サンプルホールドコンデンサに移送される、ステップと、
前記複数の容量センサの前記一部の全てが前記サンプルホールドコンデンサに個々に連結された後、前記サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、
前記測定された結果として生じる電圧を前記複数の容量センサの前記一部の前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップと
をさらに含み、
前記測定された結果として生じる電圧が前記前に測定された結果として生じる電圧と異なる場合、前記複数の容量センサの前記一部のうちの少なくとも１つの容量センサは、変化した静電容量値を有する、請求項１に記載の方法。
前記第１の電圧は、前記第２の電圧より正である、請求項１に記載の方法。
前記第２の電圧は、前記第１の電圧より正である、請求項１に記載の方法。
前記結果として生じる電圧を測定するステップは、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）を用いて、前記サンプルホールドコンデンサにおける前記結果として生じる電圧をデジタル値に変換するステップを含む、請求項１に記載の方法。
前記測定された結果として生じる電圧を前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップは、デジタルプロセッサを用いて、前記デジタル値を前のデジタル値と比較するステップを含む、請求項６に記載の方法。
前記測定された結果として生じる電圧が前記前に測定された結果として生じる電圧と異なる場合、低電力スリープモードから前記デジタルプロセッサを起動させるステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサの静電容量の変化を決定する方法であって、前記方法は、
第１の電圧まで複数の容量センサを充電するステップと、
第２の電圧までサンプルホールドコンデンサを充電するステップと、
前記複数の容量センサを前記サンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、前記複数の容量センサからの電子電荷は、前記サンプルホールドコンデンサに移送される、ステップと、
前記サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、
前記結果として生じる電圧を前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップと
を含み、
前記結果として生じる電圧が前記前に測定された結果として生じる電圧と異なる場合、前記複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサは、変化した静電容量値を有する、方法。
前記第１の電圧まで前記複数の容量センサの一部を充電するステップと、
前記第２の電圧まで前記サンプルホールドコンデンサを充電するステップと、
前記複数の容量センサの前記一部を前記サンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、前記複数の容量センサの前記一部からの電子電荷は、前記サンプルホールドコンデンサに移送される、ステップと、
前記サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、
前記測定された結果として生じる電圧を前記複数の容量センサの前記一部の前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップと
をさらに含み、
前記測定された結果として生じる電圧が前記前に測定された結果として生じる電圧と異なる場合、前記複数の容量センサの前記一部のうちの少なくとも１つの容量センサは、変化した静電容量値を有する、請求項９に記載の方法。
前記測定された結果として生じる電圧が前記前に測定された結果として生じる電圧と実質的に異ならない場合、
前記第１の電圧まで前記複数の容量センサの別の部分を充電するステップと、
前記第２の電圧まで前記サンプルホールドコンデンサを充電するステップと、
前記複数の容量センサの前記別の部分を前記サンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、前記複数の容量センサの前記別の部分からの電子電荷は、前記サンプルホールドコンデンサに移送される、ステップと、
前記サンプルホールドコンデンサにおける別の結果として生じる電圧を測定するステップと、
前記別の結果として生じる電圧を前記複数の容量センサの前記別の部分の前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップと
を行うことをさらに含み、
前記結果として生じる別の電圧が前記前に測定された別の結果として生じる電圧と異なる場合、前記複数の容量センサの前記別の部分のうちの少なくとも１つの容量センサは、変化した静電容量値を有する、請求項１０に記載の方法。
（ａ）前記第１の電圧まで前記複数の容量センサの前記一部のうちの第１の容量センサを充電するステップと、
（ｂ）前記第２の電圧まで前記サンプルホールドコンデンサを充電するステップと、
（ｃ）前記複数の容量センサの前記一部のうちの前記第１の容量センサを前記サンプルホールドコンデンサに連結するステップであって、前記複数の容量センサの前記一部のうちの前記第１の容量センサからの電子電荷は、前記サンプルホールドコンデンサに移送される、ステップと、
（ｄ）前記サンプルホールドコンデンサにおける結果として生じる電圧を測定するステップと、
（ｅ）前記測定された結果として生じる電圧を前記複数の容量センサの前記一部のうちの前記第１の容量センサの前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップと
をさらに含み、
前記測定された結果として生じる電圧が前記前に測定された結果として生じる電圧と異なる場合、前記複数の容量センサの前記一部のうちの前記第１の容量センサは、変化した静電容量値を有し、そうでなければ、前記複数の容量センサの前記一部のうちの別のセンサを用いてステップ（ａ）から（ｅ）を繰り返す、請求項１０に記載の方法。
前記第１の電圧は、前記第２の電圧より正である、請求項９に記載の方法。
前記第２の電圧は、前記第１の電圧より正である、請求項９に記載の方法。
前記結果として生じる電圧を測定するステップは、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）を用いて、前記サンプルホールドコンデンサにおける前記結果として生じる電圧をデジタル値に変換するステップを含む、請求項９に記載の方法。
前記測定された結果として生じる電圧を前に測定された結果として生じる電圧と比較するステップは、デジタルプロセッサを用いて、前記デジタル値を前のデジタル値と比較するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
前記測定された結果として生じる電圧が前記前に測定された結果として生じる電圧と異なる場合、低電力スリープモードから前記デジタルプロセッサを起動させるステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサの静電容量の変化を決定するために、請求項１に記載の方法に従って動作する装置であって、
複数の容量センサと、
サンプルホールドコンデンサと、
複数の入力および出力を有するマルチプレクサと、
前記複数の容量センサに連結されている複数の容量センサスイッチであって、前記複数の容量センサスイッチは、前記複数の容量センサの各々を第１の電圧、第２の電圧、または前記マルチプレクサのそれぞれの入力に選択的に連結するように適合されている、複数の容量センサスイッチと、
サンプルホールドコンデンサと、
前記マルチプレクサの前記出力と前記サンプルホールドコンデンサとの間に連結されているサンプルホールドスイッチと、
前記サンプルホールドコンデンサに連結されているアナログ入力を有するアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記ＡＤＣの出力に連結されているデジタルプロセッサと
を備え、
前記デジタルプロセッサは、前記複数の容量センサスイッチ、マルチプレクサ、およびサンプルホールドスイッチを制御するように適合されている、装置。
前記複数の容量センサスイッチ、前記マルチプレクサ、前記サンプルホールドコンデンサ、前記ＡＤＣ、および前記デジタルプロセッサは、マイクロコントローラ内に提供されている、請求項１８に記載の装置。
前記デジタルプロセッサが低電力スリープモードである間に請求項１に記載のステップを行うための容量センサ走査コントローラをさらに備えている、請求項１９に記載の装置。
前記容量センサ走査コントローラは、前記複数の容量センサのうちの前記少なくとも１つの容量センサが変化した静電容量値を有する場合、前記低電力スリープモードから前記デジタルプロセッサを起動させる、請求項２０に記載の装置。
複数の容量センサのうちの少なくとも１つの容量センサの静電容量の変化を決定するために、請求項９に記載の方法に従って動作する装置であって、
複数の容量センサと、
サンプルホールドコンデンサと、
複数の入力および出力を有するマルチプレクサと、
前記複数の容量センサに連結されている複数の容量センサスイッチであって、前記複数の容量センサスイッチは、前記複数の容量センサを第１の電圧、第２の電圧、または前記マルチプレクサの入力に連結するように適合されている、複数の容量センサスイッチと、
サンプルホールドコンデンサと、
前記マルチプレクサの前記出力と前記サンプルホールドコンデンサとの間に連結されているサンプルホールドスイッチと、
前記サンプルホールドコンデンサに連結されているアナログ入力を有するアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記ＡＤＣの出力に連結されているデジタルプロセッサと
を備え、
前記デジタルプロセッサは、前記複数の容量センサスイッチ、マルチプレクサ、およびサンプルホールドスイッチを制御するように適合されている、装置。
前記複数の容量センサスイッチ、前記マルチプレクサ、前記サンプルホールドコンデンサ、前記ＡＤＣ、および前記デジタルプロセッサは、マイクロコントローラ内に提供されている、請求項２２に記載の装置。
前記デジタルプロセッサが低電力スリープモードである間に請求項９に記載のステップを行うための容量センサ走査コントローラをさらに備えている、請求項２３に記載の装置。
前記容量センサ走査コントローラは、前記複数の容量センサのうちの前記少なくとも１つの容量センサが変化した静電容量値を有する場合、前記低電力スリープモードから前記デジタルプロセッサを起動させる、請求項２４に記載の装置。