KR20160067094A - 다중 채널 용량성 전압 디바이더 스캐닝 방법 및 장치 - Google Patents

다중 채널 용량성 전압 디바이더 스캐닝 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160067094A
KR20160067094A KR1020167006839A KR20167006839A KR20160067094A KR 20160067094 A KR20160067094 A KR 20160067094A KR 1020167006839 A KR1020167006839 A KR 1020167006839A KR 20167006839 A KR20167006839 A KR 20167006839A KR 20160067094 A KR20160067094 A KR 20160067094A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
sample
capacitive sensors
capacitive
resulting
Prior art date
Application number
KR1020167006839A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102211085B1 (ko
Inventor
시앙 가오
Original Assignee
마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 filed Critical 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드
Publication of KR20160067094A publication Critical patent/KR20160067094A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102211085B1 publication Critical patent/KR102211085B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/002—Switches for altering the measuring range or for multitesters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/30—Structural combination of electric measuring instruments with basic electronic circuits, e.g. with amplifier
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16576—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing DC or AC voltage with one threshold
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/124—Sampling or signal conditioning arrangements specially adapted for A/D converters
    • H03M1/1245—Details of sampling arrangements or methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

복수의 정전용량형 센서들의 상대 커패시턴스가 단지 하나의 ADC 변환을 이용하여 감시될 수 있다. 복수의 정전용량형 센서들은 개별적으로 샘플 및 홀드 커패시터를 충전시킨다. 복수의 정전용량형 센서들의 전부가 샘플 및 홀드 커패시터를 충전시킨 이후에, 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과 아날로그가 디지털 변환되어 메모리에 저장된다. 이 저장된 디지털 축적 전압은 이전에 저장된 그것과 비교되고, 만일 상이하면 접근/터치 이벤트가 발생했을 것이다. 따라서, 정전용량형 센서들의 전체 패널에서 그것의 "그룹" 커패시턴스에서의 변화가 신속하게 감시될 수 있거나, 정전용량형 센서들의 일부들에서 그들의 "서브 그룹" 커패시턴스에서의 변화가 감시될 수 있다. 정전용량형 센서들의 어느 서브 그룹에서 축적 정전용량 값이 변화했는지를 알아냄으로써, 전력을 덜 이용하는 더 집중적이고 더 선택적인 정전용량형 센서 측정이 이루어질 수 있게 된다.

Description

다중 채널 정전용량형 전압 디바이더 스캐닝 방법 및 장치{MULTIPLE CHANNEL CAPACITIVE VOLTAGE DIVIDER SCANNING METHOD AND APPARATUS}
본 출원은 공동 소유의 미국 가출원 번호 61/886,993호의 우선이익을 주장하며, 상기 미국 가출원은 2013년 10월 4일 출원되었으며, 모든 목적들을 위하여 본 명세서에 참조로 통합된다.
본 발명은, 복수의 정전용량형 센서들의 커패시턴스의 변화를 결정하기 위한 정전용량형 전압 분배 방법을 이용하여, 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 입력 채널들에 연결된 복수의 정전용량형 센서들을 스캐닝하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
저전력 시스템들에 있어서, 이러한 저전력 시스템들에 이용되는 마이크로컨트롤러들은 사용자가 능동적으로 시스템을 이용하지 않는 경우에 슬립 모드(sleep mode)에 있을 필요가 있지만, 정전용량 감지는 활성 모드로만 동작한다. 정전용량 측정이 수반되는 시스템에서 저전력 소모를 달성하기 위해서, 시스템은, 특정 시간 간격동안 자신의 슬립모드로부터 웨이크업되고, 모든 정전용량형 센서들의 버스트 스캔(burst scan)을 수행하고, 이전의 스캔으로부터 커패시턴스의 변화가 발생했는지의 평가를 수행하고, 그리고나서 커패시턴스의 변화가 검출되지 않으면 다시 슬립 모드로 복귀해야 한다. 시스템은 어느 정전용량형 센서들에 대한 터치/접근이 검출될 때까지 이러한 슬립/웨이크업 교대를 계속할 것이다. 정전용량형 센서들 전부를 스캐닝하는데에 소모되는 웨이크업 시간을 최소화함으로써, 시스템의 평균 전력 소모가 저감될 수 있다
따라서, 전력 소모를 줄이기 위해서 가능한 적은 시간을 소모하면서 다중 정전용량형 센서들을 스캐닝할 수 있는 마이크로컨트롤러가 필요하다.
일 실시예에 따른, 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서의 커패시턴스의 변화를 결정하기 위한 방법은, 복수의 정전용량형 센서들을 제1 전압으로 충전하는 단계; 샘플 및 홀드 커패시터를 제2 전압으로 충전하는 단계; 상기 복수의 정전용량형 센서들의 각 하나를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 개별적으로 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들의 상기 개별적으로 결합된 하나들 각각으로부터의 전자전하(electron charge)는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -; 상기 복수의 정전용량형 센서들의 전부가 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 개별적으로 결합된 이후에, 상기 샘플 및 홀드 커패시터의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 결과로 생기는 전압을 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스 값이 변화했음 - 를 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따른 상기 방법은, (a) 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 첫번째 하나를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계; (b) 상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계; (c) 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 첫번째 하나를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 첫번째 하나로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -; (d) 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및 (e) 상기 측정된 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 첫번째 하나로부터의 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 첫번째 하나에서 커패시턴스 값이 변화했고, 그렇지않으면 단계(a) 내지 단계(e)를 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 또다른 하나에서 반복함 - 를 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따른 상기 방법은, 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 일부를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계; 상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계; 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 각 하나를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 개별적으로 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 개별적으로 결합된 하나들 각각으로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -; 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 전부가 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 개별적으로 결합된 이후에, 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부로부터의 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화했음 - 를 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 더 양성(positive)일 수 있다. 추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 더 양성일 수 있다.추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계는, 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 상기 결과로 생기는 전압을 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 이용하여 디지털값으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 측정된 결과로 생기는 전압을 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계는, 상기 디지털값을 디지털 프로세서를 이용하여 이전의 디지털값과 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다른 경우, 상기 디지털 프로세서를 저전력 슬립 모드로부터 웨이크업시키는 단계를 포함할 수 있다.
또하나의 실시예에 따르면, 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서의 커패시턴스의 변화를 결정하기 위한 방법은, 복수의 정전용량형 센서들을 제1 전압으로 충전하는 단계; 샘플 및 홀드 커패시터를 제2 전압으로 충전하는 단계; 상기 복수의 정전용량형 센서들을 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -; 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및 상기 결과로 생기는 전압을 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화했음 - 를 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따른 상기 방법은, 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 일부를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계; 상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계; 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -; 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부로부터의 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화했음 - 을 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따른 상기 방법은, 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 실질적으로 다르지 않으면: 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 또하나의 일부를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계; 상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계; 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 또하나의 일부를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들의 상기 또하나의 일부로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -; 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 또하나의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및 상기 또하나의 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 또하나의 일부로부터의 이전에 측정된 또하나의 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 또하나의 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 또하나의 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 또하나의 일부의 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화했음 - 를 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따른 상기 방법은, (a) 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 첫번째 하나를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계; (b) 상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계; (c) 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 첫번째 하나를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 첫번째 하나로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -; (d) 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및 (e) 상기 측정된 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 첫번째 하나로부터의 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 첫번째 하나에서 커패시턴스값이 변화했고, 그렇지않으면 단계(a) 내지 단계(e)를 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 또다른 하나에서 반복함 - 를 더 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 더 양성일 수 있다. 추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 더 양성일 수 있다. 추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계는, 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 상기 결과로 생기는 전압을 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 이용하여 디지털값으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 측정된 결과로 생기는 전압을 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계는, 상기 디지털값을 디지털 프로세서를 이용하여 이전의 디지털값과 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에 따른 상기 방법에서, 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다른 경우 상기 디지털 프로세서를 저전력 슬립모드로부터 웨이크업시키는 단계를 포함할 수 있다.
더욱 또하나의 실시예에 따른, 본 명세서에 개시되고 청구된 방법들에 따라 동작하며 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서의 커패시턴스의 변화를 결정하기 위한 장치는: 복수의 정전용량형 센서들; 샘플 및 홀드 커패시터; 복수의 입력부들과 하나의 출력부를 갖는 멀티플렉서; 상기 복수의 정전용량형 센서들에 결합되어 있으며, 상기 복수의 정전용량형 센서들의 각각을 상기 제1 전압부, 상기 제2 전압부 또는 상기 멀티플렉서의 대응 입력부에 선택적으로 결합시키도록 구성된 복수의 정전용량형 센서 스위치들; 상기 멀티플렉서의 상기 출력부와 상기 샘플 및 홀드 커패시터의 사이에 결합된 샘플 및 홀드 스위치; 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합된 아날로그 입력부를 갖는 아날로그-디지털 컨버터(ADC); 및 상기 ADC의 출력부에 결합되어 있으며, 상기 복수의 정전용량형 센서 스위치들, 상기 멀티플렉서, 및 상기 샘플 및 홀드 스위치를 제어하도록 구성된 디지털 프로세서를 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따르면, 상기 복수의 정전용량형 센서 스위치들, 상기 멀티플렉서, 상기 샘플 및 홀드 커패시터, 상기 ADC 및 상기 디지털 프로세서는 마이크로컨트롤러 내에 제공될 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 디지털 프로세서가 저전력 슬립 모드에 있는 동안에 본 명세서에 개시되고 청구된 방법들을 수행하기 위한 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러가 제공될 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러는 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화한 경우, 상기 디지털 프로세서를 상기 저전력 슬립 모드로부터 웨이크업시킬 수 있다.
더욱 또하나의 실시예에 따른, 본 명세서에 개시되고 청구된 방법들에 따라 동작하며 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서의 커패시턴스의 변화를 결정하기 위한 장치는: 복수의 정전용량형 센서들; 샘플 및 홀드 커패시터; 복수의 입력부들과 하나의 출력부를 갖는 멀티플렉서; 상기 복수의 정전용량형 센서들에 결합되어 있으며, 상기 복수의 정전용량형 센서들을 상기 제1 전압부, 상기 제2 전압부 또는 상기 멀티플렉서의 입력부에 결합시키도록 구성된 복수의 정전용량형 센서 스위치들; 상기 멀티플렉서의 상기 출력부와 상기 샘플 및 홀드 커패시터의 사이에 결합된 샘플 및 홀드 스위치; 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합된 아날로그 입력부를 갖는 아날로그-디지털 컨버터(ADC); 및 상기 ADC의 출력부에 결합되어 있으며, 상기 복수의 정전용량형 센서 스위치들, 상기 멀티플렉서, 및 상기 샘플 및 홀드 스위치를 제어하도록 구성된 디지털 프로세서를 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따르면, 상기 복수의 정전용량형 센서 스위치들, 상기 멀티플렉서, 상기 샘플 및 홀드 커패시터, 상기 ADC 및 상기 디지털 프로세서는 마이크로컨트롤러에 제공될 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 디지털 프로세서가 저전력 슬립 모드에 있는 경우에 본 명세서에 개시되고 청구된 방법들을 수행하기 위한 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러가 제공될 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러는 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화한 경우 상기 디지털 프로세서를 상기 저전력 슬립모드로부터 웨이크업시킬 수 있다.
본 개시는 첨부 도면들과 결합된 이하의 설명을 참조하면 보다 완전하게 이해될 수 있다.
도 1(a) 내지 1(f)은 본 개시의 특정 예시의 실시예에 따른, 복수의 정전용량형 센서들을 측정하기 위한 순차적스위칭 구성들의 도식적인 다이어그램들을 도시한다.
도 1(g)은 본 개시의 또하나의 특정 예시의 실시예에 따른, 복수의 정전용량형 센서들을 측정하기 위한 순차적스위칭 구성의 도식적인 다이어그램을 도시한다.
도 1(h)은 본 개시의 또다른 하나의 특정 예시의 실시예에 따른, 복수의 정전용량형 센서들을 측정하기 위한 스위칭 구성들의 도식적 다이어그램을 도시한다.
도 2는 본 개시의 특정 예시의 실시예에 따른, 도 1(a) 내지 1(e)에 도시된 순차적스위칭 구성들로부터 얻어진 도식적인 전압-시간 그래프들을 도시한다.
도 3은 본 개시의 특정 예시의 실시예에 따른, 전형적인 전압 충전/방전 드라이버와 전압 입력 리시버의 도식적인 다이어그램을 도시한다.
도 4 내지 도 7은 본 개시의 특정 예시의 실시예에 따른, 다중 채널 정전용량형 전압 디바이더 스캐닝 방법의 동작에 대한 도식적인 처리 다이어그램들을 도시한다.
도 8 내지 도 11은 본 개시의 또하나의 특정 예시의 실시예에 따른, 다중 채널 정전용량형 전압 디바이더 스캐닝 방법의 동작에 대한 도식적인 처리 다이어그램들을 도시한다.
본 개시는 다양한 변형들 및 대안의 형태들을 허용하지만, 그의 특정 예시의 실시예들이 도면들에 도시되었고 본 명세서에서 상세히 설명된다. 하지만, 그 특정 예시의 실시예들에 대한 설명은 본 개시를 여기에서 개시된 특정 형태들로 한정하고자 하는 것이 아니고, 오히려, 본 개시는 부속 특허청구범위에 의해 정의되는 모든 변형들 및 균등물들을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다.
소정의 오브젝트, 예를 들면 금속 조각, 손가락, 손, 발, 다리 등을 정전용량형 센서에 터치 또는 정전용량형 접근 센서에 접근시킴으로써, 센서의 특정 파라미터들, 특히 커패시터 - 예를 들면 인간-기계 인터페이스 디바이스들(예를 들면, 키패드 또는 키보드)에 이용되는 터치 센서 내에 탑재된 커패시터 - 의 커패시턴스값을 변화시킨다. 마이크로컨트롤러들은, 그러한 정전용량형 터치 센서들의 검출 및 평가를 위한 알고리즘들 또는 내장형 주변장치를 이용할 수 있다. 그러한 애플리케이션 중 하나는, 정전용량형 터치 소자가 터치되었는지 또는 아닌지를 평가하기 위해서, 정전용량형 전압 분배(CVD)를 이용한다. CVD 변환 처리는, 센서 커패시터와 ADC 전압 샘플 및 홀드 커패시터가 결과로 생기는 전압의 변환을 위해 서로 연결되기 전에, 서로다른 전압들에 의해 센서 커패시터가 충전되고 ADC 샘플 및 홀드 커패시터가 방전되는 것(또는 그 반대)을 필요로 한다. 터치 센서 커패시턴스는 외부 노드(집적 회로 패키지 핀)에 연결된 드라이버에 의해 충전/방전될 수 있다. 그러나 ADC 샘플 및 홀드 커패시터는 방전/충전되기 위해서 외부핀 또는 내부 ADC 채널(예를 들면, DAC 출력부, 고정 전압 기준 출력부)에 연결될 수 있다.
터치되지않은 정전용량형 센서 플레이트의 커패시턴스값을 먼저 결정하고 그 다음에 터치된 정전용량형 센서 플레이트의 그다음의 커패시턴스값을 결정함으로써, 그 정전용량형 센서 플레이트에의 터치가 그 센서 플레이트에서의 커패시턴스의 변화에 근거하여 결정될 수 있다. CVD에서는 2개의 커패시터들이 서로반대되는 전압값들로 충전/방전된다. 그리고나서 2개의 서로반대로 충전된 커패시터들이 서로 결합되고, 2개의 커패시터들이 서로 연결되고 휴지(quiescent)(안정된) 전압을 위한 충분한 시간에 도달된 이후에, 결과로 생기는 전압이 측정된다. CVD에 대한 더욱 상세한 설명은, Dieter Peter에 의한, "Capacitive Touch Sensing Using an Internal Capacitor of an Analog-to-digital Converter(ADC) and a Voltage Reference"라는 발명의 명칭의, 공동소유의 미국 특허출원 공개 번호 제2010/0181180호에 개시되어 있으며, 상기 특허는 모든 목적들을 위하여 본 명세서에 참조로 통합된다.
다양한 실시예들에 따르면, 복수의 정전용량형 센서들의 상대적인 커패시턴스가 단 1번의 ADC 변환을 이용하여 감시될 수 있다. 본 시스템은 일반적으로 단일 측정에 복수의 정전용량형 센서들을 포함시킬 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 모든 이용가능한 정전용량형 센서들이 단일 측정에 포함될 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, n개의 정전용량형 센서들의 하나의 선택된 서브그룹만이 포함될 수 있으며, 여기서 n은 1보다 크다. 따라서, 패널 전체의 정전용량형 센서들이 그것의 "그룹" 커패시턴스의 변화로 신속하게 감시될 수 있다. 또는 일부의 정전용량형 센서들이 그것들의 "서브그룹" 커패시턴스의 변화로 감시될 수 있다. 정전용량형 센서들의 어느 서브그룹에서 그것의 집단(collective) 커패시턴스값이 변화하였는지를 알아냄으로써, 더욱 집중적이고 선택적인 정전용량형 센서 측정이 이루어질 수 있게 된다. 또한, 정전용량형 센서 스캔들을 수행하는 데에 더 적은 시간을 소모하기 때문에, 시스템 평균 전력 소모가 저감된다.
이제, 도면들을 참조하여, 특정 예시의 실시예들의 상세한 설명이 도식적으로 개시된다. 도면들에서 같은 요소들은 같은 번호들로 표시될 것이고, 유사한 요소들은 다른 소문자 첨자를 갖는 같은 번호들로 표시될 것이다.
도 1(a) 내지 1(f)을 참조하여, 본 개시의 특정 예시의 실시예에 따른, 복수의 정전용량형 센서들을 측정하기 위한 순차적스위칭 구성들의 도식적인 다이어그램들이 설명된다. 도 1(a) 내지 1(f)에 도시된 회로는, 축적 전하들(collect charges)의 아날로그-디지털 변환을 수행하기 전에, 복수의 정전용량형 센서들(114)에서의 전하들을 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 "축적(collect)"할 수 있다. 정전용량형 센서 터치/접근 시스템(전체적으로, 번호(100)로 표시됨)은 복수의 정전용량형 센서들(114), 정전용량형 센서 채널 스위치들(112), 멀티플렉서(102), 샘플 및 홀드 스위치(110), 샘플 및 홀드 커패시터(108), 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(106), 그리고 디지털 프로세서 및 메모리(104)를 포함할 수 있다. 앞서 언급된 정전용량형 센서 채널 스위치들(112), 멀티플렉서(102), 샘플 및 홀드 스위치(110), 샘플 및 홀드 커패시터(108), ADC(106), 그리고 디지털 프로세서 및 메모리(104)는, 마이크로컨트롤러 집적 회로(101) 내에 제공될 수 있다.
정전용량형 센서 채널 스위치들(112)은 복수의 정전용량형 센서들(114) 중 각 센서를 제1 전압부(예를 들면, VDD), 제2 전압부(예를 들면, VSS), 또는 멀티플렉서(102)의 각자의 입력부 중 어느 것에 연결할 수 있다. 정전용량형 센서(114)를 양의(positive) 전압부에 연결하는 것은 거기에 양의 전하를 인가하고, 정전용량형 센서(114)를 공통(common) 또는 그라운드에 연결하는 것은 거기의 모든 전하를 실질적으로 제거한다. 멀티플렉서(102)는 샘플 및 홀드 스위치(110)를 정전용량형 센서 채널 스위치들(112), 제1 전압부(예를들면, VDD), 또는 제2 전압부(예를 들면, VSS) 중 어느 하나에 결합시키도록 구성된다. 샘플 및 홀드 스위치(110)는 멀티플렉서(102)의 출력부를 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합시키고, 또한 ADC(106)에 의한 아날로그-디지털 변환 동안 샘플 및 홀드 커패시터(108)를 분리시키는 데에 이용될 수 있다. ADC(106)로부터의 아날로그-디지털 변환 결과값은, 상기 복수의 정전용량형 센서들(114) 중 적어도 하나가 그것의 커패시턴스값이 변화했는지를 결정하는 추가 처리를 위해서, 디지털 프로세서(104)에 의해 판독될 수 있다.
도 1(a) 및 도 2를 참조하면, 정전용량형 센서 채널 스위치들(112)의 전부는 그것들의 각 정전용량형 센서들(114)을 제1 전압부(예를 들면, VDD)에 연결할 수 있다. 샘플 및 홀드 커패시터(108)는 샘플 및 홀드 스위치(110)와 멀티플렉서(102)를 통해 제2 전압부(예를 들면, VSS)에 연결될 수 있다. 도 2의 부분(a)은 정전용량형 센서들(114)이 제1 전압으로 충전된 것과 샘플 및 홀드 커패시터(108)가 제2 전압으로 방전된 것을 도시한다. 도 1(b)은 정전용량형 센서들 중 하나(114a)가 스위치(112a), 멀티플렉서(102) 및 샘플 및 홀드 스위치(110)를 통해 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 연결된 것을 도시한다. 도 2의 부분(b)은 정전용량형 센서(114a)와 샘플 및 홀드 커패시터(108) 사이의 전자전하 균등(전압 평형)에 대한 그래프 표현을 도시한다. 정전용량형 센서(114a)가 샘플 및 홀드 커패시터(108)보다 작은 커패시턴스값을 갖기 때문에, 정전용량형 센서(114a)의 전하는 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 초기 전하(없음)에 큰 영향을 미치지 않는다.
도 1(c) 및 도 2를 참조하면, 스위치(112b)는 완전히 충전된 정전용량형 센서(114b)를 스위치(112b 및 110)와 멀티플렉서(102)를 통해 부분적으로 충전된 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 연결할 수 있다. 도 2의 부분(c)은 완전히 충전된 정전용량형 센서(114b)가 부분적으로 충전된 샘플 및 홀드 커패시터(108)로 방전하는 것에 대한 그래프 표현을 도시한다. 이제, 샘플 및 홀드 커패시터(108)는 약간 더 충전되고, 거기에 더 양의(more positive) 전압을 포함하게 된다. 스위치(112a)는 또한 정전용량형 센서(114a)를 제2 전압부에 연결할 수 있으며, 예를 들면, 다음번 정전용량형 센서 스캔을 예상하여 센서(114a)를 실질적으로 방전시키나, 정전용량형 센서들(114)과 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 반대되는 충전/방전 전압들을 이용한다.
도 1(d) 및 도 2를 참조하면, 스위치(112c)는 완전히 충전된 정전용량형 센서(114c)를 스위치들(112c 및 110)과 멀티플렉서(102)를 통해 부분적으로 충전된 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 연결할 수 있다. 도 2의 부분(d)은 완전히 충전된 정전용량형 센서(114c)가 부분적으로 충전된 샘플 및 홀드 커패시터(108)로 방전하는 것에 대한 그래프 표현을 도시한다. 이제, 샘플 및 홀드 커패시터(108)는 약간 더 충전되고, 더욱 더 양의 전압을 포함하게 된다. 스위치들(112a 및 112b)은 또한 정전용량형 센서들(114a 및 114b)를 제2 전압부에 연결할 수 있으며, 예를 들면, 다음번 정전용량형 센서 스캔을 예상하여 센서(114a 및 114b)를 실질적으로 방전시키나, 정전용량형 센서들(114)과 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 반대되는 충전/방전 전압들을 이용한다.
도 1(e) 및 도 2를 참조하면, 스위치(112n)는 완전히 충전된 정전용량형 센서(114n)를 스위치들(112n 및 110)과 멀티플렉서(102)를 통해 더 부분적으로 충전된 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 연결할 수 있다. 도 2의 부분(n)은 완전히 충전된 정전용량형 센서(114n)가 더욱 더 부분적으로 충전된 샘플 및 홀드 커패시터(108)로 방전하는 것에 대한 그래프 표현을 도시한다. 이제, 샘플 및 홀드 커패시터(108)는 상당히많이 충전될 수 있고, 더크게 양의 전압을 포함할 수 있다. 스위치들(112a, 112b 및 112c)은 또한 정전용량형 센서들(114a, 114b 및 114c)을 제2 전압부에 연결할 수 있으며, 예를 들면, 다음번 정전용량형 센서 스캔을 예상하여 센서(114a, 114b 및 114c)를 실질적으로 방전시키나, 정전용량형 센서들(114)과 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 반대되는 충전/방전 전압들을 이용한다.
샘플 및 홀드 스위치(110)의 스위칭이 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 현재 전하에 영향을 미치지 않도록 멀티플렉서(102)와 스위치들(112)이 구성들을 변화시키는 동안 샘플 및 홀드 스위치(110)는 잠시(briefly) 개방(open)될 수 있는데, 이 역시 예상될 수 있는 것이며 본 개시의 범위에 포함된다.
도 1(f)를 참조하면, 샘플 및 홀드 스위치(110)는 개방되어, 추가 처리를 위하여 샘플 및 홀드 커패시터(108)와 효과적으로 분리할 수 있다. 이제, 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 전압(상기 복수의 정전용량형 센서들(114)로부터의 전하들의 합을 나타냄)은, ADC(106)에 의해 디지털값으로 변환될 수 있다. 이 디지털값(상기 정전용량형 센서들(114)로부터의 전하들의 합을 나타냄)은 그 다음에 그것의 추가 평가를 위해 디지털 프로세서(104)에 의해 판독될 수 있다. 추가로, 이전 스캔의 반대되는 극성들을 이용하는 다음의 정전용량형 센서 스캔 사이클을 예상하여, 멀티플렉서는 제1 전압(예를 들면, VDD)으로 스위칭될 수 있으며 정전용량형 센서 채널 스위치들(112)의 전부는 제2 전압(예를 들면, VSS)으로 스위칭될 수 있다.
도 1(g)을 참조하여, 본 개시의 또하나의 특정 예시의 실시예에 따른, 복수의 정전용량형 센서들을 측정하기 위한 순차적스위칭 구성의 도식적인 다이어그램이 설명된다. 디지털 프로세서 및 메모리(104a)가 저전력 슬립 모드에 있는 동안에, 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러 주변장치(116)가 앞서 설명된 스위칭 동작을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 이는, 정전용량형 센서들(114)의 스캐닝이 최소 전력을 이용하게 하고, 더 많은 전력을 필요로 하는(more power hungry) 디지털 프로세서 및 메모리(104a)가 소정의 스캔이 완료된 후에만 웨이크업하게 한다.
도 1(h)을 참조하여, 본 개시의 또다른 하나의 특정 예시의 실시예에 따른, 복수의 정전용량형 센서들을 측정하기 위한 스위칭 구성들의 도식적 다이어그램을 설명한다. 도 1(h)에 도시된 회로는, 복수의 정전용량형 센서들(114)에서의 전하들을, 이 축적 전하들의 아날로그-디지털 변환을 수행하기 전에, 샘플 및 홀드 커패시터(108) 내에 "축적"할 수 있다. 정전용량형 센서 터치/접근 시스템(전체적으로 번호(100b)로 표시됨)은, 복수의 정전용량형 센서들(114), 정전용량형 센서 채널 스위치들(112), 멀티플렉서(102a), 샘플 및 홀드 스위치(110), 샘플 및 홀드 커패시터(108), 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(106), 디지털 프로세서 및 메모리(104)를 포함할 수 있고, 그리고 선택적으로 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러 주변장치(116)를 포함할 수 있다. 앞서 설명된 정전용량형 센서 채널 스위치들(112), 멀티플렉서(102a), 샘플 및 홀드 스위치(110), 샘플 및 홀드 커패시터(108), ADC(106), 디지털 프로세서 및 메모리(104a), 그리고 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러 주변장치(116)는 마이크로컨트롤러 집적 회로(101b) 내에 제공될 수 있다.
정전용량형 센서 채널 스위치들(112)은 복수의 정전용량형 센서들(114)의 각 센서를 제1 전압부(예를 들면, VDD), 제2 전압부(예를 들면, VSS), 또는 멀티플렉서(102)의 입력부 중 어느 하나에 연결할 수 있다. 정전용량형 센서(114)를 양의 전압부에 연결하는 것은 거기에 양의 전하를 인가하고, 정전용량형 센서(114)를 공통 또는 그라운드에 연결하는 것은 거기에 있는 모든 전하를 실질적으로 제거한다. 멀티플렉서(102)는 샘플 및 홀드 스위치(110)를 정전용량형 센서 채널 스위치들(112)의 공통 노드, 제1 전압부(예를 들면, VDD), 또는 제2 전압부(예를 들면, VSS)에 결합시키도록 구성된다. 샘플 및 홀드 스위치(110)는 멀티플렉서(102)의 출력부를 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합시키고, 또한 ADC(106)에 의해 아날로그-디지털 변환하는 동안에 샘플 및 홀드 커패시터(108)를 분리시키는 데에 이용될 수 있다. ADC(106)로부터의 아날로그-디지털 변환 결과값은, 복수의 정전용량형 센서들(114) 중 적어도 하나에서 그것의 커패시턴스값이 변화했는지를 결정하는 추가 처리를 위해서, 디지털 프로세서(104)에 의해 판독될 수 있다.
디지털 프로세서 및 메모리(104a)가 저전력 슬립 모드에 있는 동안에, 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러 주변장치(116)가 앞서 설명된 스위칭 동작들을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 이는, 정전용량형 센서들(114)의 스캐닝이 최소 전력을 이용하게 하고, 더 많은 전력을 필요로 하는 디지털 프로세서 및 메모리(104a)가 소정의 스캔이 완료된 후에만 웨이크업하게 한다.
정전용량형 센서들(114)을 제1 전압부 및 제2 전압부에 결합시키기 위하여 그리고 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키기 위한 기타의 그리고 다른 스위칭 배열들이 디지털 전자공학 분야에서 통상의 기술을 가지고 본 개시의 혜택을 갖는 자에 의해 설계될 수 있음은 예상될 수 있는 것이며 본 개시의 범위에 포함된다.
도 3을 참조하여, 본 개시의 특정 예시의 실시예에 따른, 전형적인 전압 충전/방전 드라이버와 전압 입력 리시버의 도식적인 다이어그램을 설명한다. 정전용량형 센서 채널 스위치들(112)의 각각은, 실질적으로 VDD인 고출력 상태와 실질적으로 VSS인 저출력 상태와 오픈 또는 고 임피던스 상태를 갖는 3-상태 드라이버(320); 그리고 각각의 정전용량형 센서(114)의 전압을 멀티플렉서(102)의 입력부에 결합시키는 아날로그 리시버/버퍼(322)를 포함할 수 있다. 3-상태 드라이버(320)는 디지털 프로세서(104)에 의해 제어될 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 개시의 특정 예시의 실시예에 따른, 다중 채널 정전용량형 전압 디바이더 스캐닝 방법의 동작에 대한 도식적인 처리 다이어그램들을 설명한다. 단계(430)에서 모든 정전용량형 센서들(114)이 제1 전압(예를 들면 VDD 또는 VSS)으로 충전(방전)될 수 있다. 단계(432)에서, 샘플 및 홀드 커패시터(108)가 제2 전압(예를 들면, VSS 또는 VDD)으로 방전(충전)될 수 있다. 단계(434)는, 본 개시의 특정 예시의 실시예에 따르면, 표지값(indexing value)(k)을 1로 설정함으로써 정전용량형 센서 스캔의 시작을 초기화한다. 단계(436)에서, k번째 정전용량형 센서(114)가 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합될 수 있다. 단계(438)는 k값을 1씩 증가시킨다. 그리고 단계(440)는 모든 정전용량형 센서들(114)이 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합되었는지를 확인하기 위해 k값을 체크한다. 만일 그렇지 않으면, 다음 k번째 정전용량형 센서(114)가 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합될 수 있다. 정전용량형 센서들(114)의 전부가 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 개별적으로 결합되면, 단계(442)에서 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 전압이 디지털값으로 변환된다. 접근 및/또는 터치 검출들의 식별가능한 패턴으로부터 미리 결정되었을 수 있는 애플리케이션 및 상황에 따라, 정전용량형 센서들(114)이 랜덤하게 및/또는 선택적으로 임의의 순서에 맞추어 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합될 수 있음은 예상될 수 있는 것이며 본 개시의 범위에 포함된다.
단계(544)에서, 이 디지털값은 디지털 프로세서 메모리(104)에 저장될 수 있다. 그리고 단계(546)에서, 디지털 프로세서(104) 또는 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러(116)가 이 저장된 디지털값을 동일한 구성의 정전용량형 센서(114) 스캔으로부터의 이전에 저장된 디지털값과 비교할 수 있다. 만일 이 비교에서 실질적으로 차이가 없으면, 정전용량형 센서(114) 스캔은 단계(430)로부터 다시 시작할 수 있다. 만일 이 비교에서 소정의 차이가 있으면, 예를 들면, 최근의 스캔이 이전에 스캔된 디지털값보다 더 큰 디지털값을 가지면, 접근/터치 상태가 이전의 스캔부터 변화한다. 이러한 상황에 대해서, 정전용량형 센서들의 애플리케이션에 따라, 정전용량형 센서들(114)의 더 정확한(refined) 집단(들)이 스캔될 수 있거나 각 개별 정전용량형 센서(114)의 표준 CVD 평가가 수행될 수 있다.
정전용량형 센서들(114)의 서브그룹들이 스캔될 수 있는 경우, 단계(548)는 정전용량형 센서들(114)의 소정 서브그룹을 제1 전압으로 충전시킬 수 있다. 단계(550)에서, 샘플 및 홀드 커패시터(108)는 제2 전압으로 충전될 수 있다. 스캔될 정전용량형 센서들(114)의 서브그룹 범위는 단계(552)에서 선택될 수 있다. 단계(554)에서, 정전용량형 센서(114)는 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 전압이 서로간에 균등해질 때까지 결합될 수 있다. 단계(656)에서, 센서 포인터(k)가 증가되고, 단계(658)에서, 센서들(114)의 선택된 서브그룹 전부가 스캔 완료되었는지를 확인하기 위해 k값이 체크된다. 만일 그렇지 않으면, 다음 정전용량형 센서(114)를 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합하기 위해서 단계(554)로 복귀한다. 만일 센서들(114)의 서브그룹 전부가 스캔되었다면, 단계(660)에서, 정전용량형 센서들(114)의 서브그룹 전부로부터의 전하들을 표시하는 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 전압을 서브그룹 디지털값으로 변환한다. 단계(662)에서, 이 서브그룹 디지털값은 디지털 프로세서 메모리(104)에 저장될 수 있다.
그 다음에, 단계(664)에서, 디지털 프로세서(104)는 이 저장된 디지털 서브그룹값을 동일 구성의 정전용량형 센서(114) 스캔으로부터의 이전에 저장된 디지털 서브그룹값과 비교할 수 있다. 만일 이 비교에서 실질적으로 차이가 없으면, 정전용량형 센서(114) 스캔은 정전용량형 센서들(114)의 또하나의 서브그룹을 제1 전압으로 충전시킴으로써 단계(666)로부터 다시 시작할 수 있다. 만일 이 비교에서 차이가 있으면, 예를 들면, 최근의 스캔이 이전에 스캔된 디지털값보다 큰 디지털값을 가지면, 이 서브그룹의 접근/터치 상태가 이전 스캔부터 변화한다. 이러한 상황에 대해서, 정전용량형 센서들의 애플리케이션에 따라, 정전용량형 센서들(114)의 더 정확한 집단(들)이 스캔될 수 있거나 각 개별 정전용량형 센서(114)의 표준 CVD 평가가 수행될 수 있다.
단계(768)에서, 서브그룹 정전용량형 센서들(114)의 각각에 대한 표준 CVD 검출들이 수행될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 단계(770)에서, 서브그룹 정전용량형 센서들의 각각의 센서에 대한 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 전압들을 그것의 개별 디지털값들로 변환한다. 단계(772)에서, 이 개별 디지털값들의 각각을 디지털 프로세서 메모리(104)에 저장한다. 단계(774)에서, 상기 저장된 개별 디지털값들의 각각을 체크하여 이들 중 어느 하나에서 이전에 저장된 디지털값들로부터의 변화가 있는지를 확인한다. 만일 적어도 하나의 차이가 있으면, 단계(776)에서, 상기 적어도 하나의 정전용량형 센서(114)는 접근/터치 이벤트가 그에게서 발생하게 한다.
도 8 내지 도 11을 참조하여, 본 개시의 또하나의 특정 예시의 실시예에 따른, 다중 채널 정전용량형 전압 디바이더 스캐닝 방법의 동작에 대한 도식적인 처리 다이어그램들을 설명한다. 단계(830)에서, 모든 정전용량형 센서들(114)은 제1 전압(예를 들면, VDD 또는 VSS)으로 충전(방전)될 수 있다. 단계(832)에서, 샘플 및 홀드 커패시터(108)는 제2 전압(예를 들면, VSS 또는 VDD)으로 방전(충전)될 수 있다. 단계(836)에서, 정전용량형 센서들(114)의 전부는 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합될 수 있다. 일단 정전용량형 센서들(114)이 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합되었으면, 단계(842)에서 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 전압이 디지털값으로 변환된다.
단계(844)에서, 이 디지털값은 디지털 프로세서 메모리(104)에 저장될 수 있다. 그리고 단계(846)에서, 디지털 프로세서(104a) 또는 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러(116)가 이 저장된 디지털값을 동일한 구성의 정전용량형 센서(114) 스캔으로부터의 이전에 저장된 디지털값과 비교할 수 있다. 만일 이 비교에서 실질적으로 차이가 없으면, 정전용량형 센서(114) 스캔은 단계(830)로부터 다시 시작될 수 있다. 만일 이 비교에서 차이가 있으면, 예를 들면, 최근의 스캔이 이전에 스캔된 디지털값보다 큰 디지털값을 가지면, 접근/터치 상태가 이전의 스캔부터 변화한다. 이러한 상황에 대해서, 정전용량형 센서들에 대한 애플리케이션에 따라, 정전용량형 센서들(114)의 더 정확한 집단(들)이 스캔될 수 있거나 각 개별 정전용량형 센서(114)의 표준 CVD 평가가 수행될 수 있다.
정전용량형 센서들(114)의 서브그룹들이 스캔될 수 있는 경우에는, 단계(948)에서 정전용량형 센서들(114)의 서브그룹을 제1 전압으로 충전할 수 있다. 단계(950)에서, 샘플 및 홀드 커패시터(108)는 제2 전압으로 충전될 수 있다. 단계(954)에서, 정전용량형 센서들(114)의 서브그룹은 상호간의 전압이 균등해질 때까지 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합될 수 있다. 단계(960)에서, 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 전압은 정전용량형 센서들(114)의 서브그룹 전부로부터의 전하들을 나타내는 서브그룹 디지털값으로 변환된다. 단계(962)에서, 이 서브그룹 디지털값은 디지털 프로세서 메모리(104)에 저장될 수 있다.
이어서, 단계(1064)에서, 디지털 프로세서(104)가 이 저장된 디지털 서브그룹값을 동일한 구성의 정전용량형 센서(114) 스캔으로부터의 이전에 저장된 디지털 서브그룹값과 비교할 수 있다. 만일 이 비교에서 실질적으로 차이가 없으면, 정전용량형 센서(114) 스캔은 정전용량형 센서들(114)의 또하나의 서브그룹을 제1 전압으로 충전시킴으로써 단계(1066)로부터 다시 시작할 수 있다. 만일 이 비교에서 차이가 있으면, 예를 들면, 최근의 스캔이 이전에 스캔된 디지털값보다 큰 디지털값을 가지면, 이 서브그룹에서의 접근/터치 상태가 이전의 스캔부터 변화한다. 이러한 상황에 대해서, 정전용량형 센서들에 대한 애플리케이션에 따라, 정전용량형 센서들(114)의 더 정확한 집단(들)이 스캔될 수 있거나 각 개별 정전용량형 센서(114)의 표준 CVD 평가가 수행될 수 있다.
단계(1068)에서, 서브그룹 정전용량형 센서들(114)의 각각을 위한 표준 CVD 검출들이 수행될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 단계(1070)에서, 서브그룹 정전용량형 센서들의 각각에 대한 샘플 및 홀드 커패시터(108)의 전압들이 그것의 개별 디지털값들로 변환된다. 단계(1172)에서, 이 개별 디지털값들의 각각이 디지털 프로세서 메모리(104)에 저장된다. 단계(1174)에서, 상기 저장된 개별 디지털 값들의 각각을 체크하여 이전에 저장된 디지털값들로부터 그들 중 어느 하나에서의 변화가 있는지를 확인한다. 만일 적어도 하나의 차이가 있으면, 단계(1176)에서, 상기 적어도 하나의 정전용량형 센서(114)는 접근/터치 이벤트가 그에게서 발생하게 한다. 접근 및/또는 터치 검출들의 식별가능한 패턴으로부터 미리 결정되었을 수 있는 애플리케이션 및 상황에 따라, 정전용량형 센서들(114)이 랜덤하게 및/또는 선택적으로 임의의 순서에 맞추어 샘플 및 홀드 커패시터(108)에 결합될 수 있음은 예상될 수 있는 것이며 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 예시적인 실시예들을 참조하여 도시되고 설명되고 정의되었지만, 이러한 참조는 본 개시의 한정을 의미하지 않고 이러한 한정이 추정되지도 않는다. 개시된 본 발명은 이 기술분야에 통상의 기술을 가지고 본 개시의 혜택을 갖는 자들에게는 형태와 기능에 있어서 상당한 수정, 대체, 및 균등물들이 가능하다. 본 개시의 도시되고 설명된 실시예들은 단지 예로서, 본 개시의 범위를 한정하지 않는다.

Claims (25)

  1. 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서의 커패시턴스의 변화를 결정하기 위한 방법으로서:
    복수의 정전용량형 센서들을 제1 전압으로 충전하는 단계;
    샘플 및 홀드 커패시터를 제2 전압으로 충전하는 단계;
    상기 복수의 정전용량형 센서들의 각 하나를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 개별적으로 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들의 상기 개별적으로 결합된 하나들 각각으로부터의 전자전하(electron charge)는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -;
    상기 복수의 정전용량형 센서들의 전부가 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 개별적으로 결합된 이후에, 상기 샘플 및 홀드 커패시터의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 결과로 생기는 전압을 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스 값이 변화했음 - 를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 첫번째 하나를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계;
    (b) 상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계;
    (c) 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 첫번째 하나를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 첫번째 하나로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -;
    (d) 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및
    (e) 상기 측정된 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 첫번째 하나로부터의 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 첫번째 하나에서 커패시턴스 값이 변화했고, 그렇지않으면 단계(a) 내지 단계(e)를 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 또다른 하나에서 반복함 - 를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 정전용량형 센서들 중 일부를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계;
    상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계;
    상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 각 하나를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 개별적으로 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 개별적으로 결합된 하나들 각각으로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -;
    상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 전부가 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 개별적으로 결합된 이후에, 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부로부터의 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화했음 - 를 더 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 더 양성(positive)인 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 더 양성인 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계는,
    상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 상기 결과로 생기는 전압을 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 이용하여 디지털값으로 변환하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 측정된 결과로 생기는 전압을 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계는,
    상기 디지털값을 디지털 프로세서를 이용하여 이전의 디지털값과 비교하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다른 경우, 상기 디지털 프로세서를 저전력 슬립 모드로부터 웨이크업시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서의 커패시턴스의 변화를 결정하기 위한 방법으로서,
    복수의 정전용량형 센서들을 제1 전압으로 충전하는 단계;
    샘플 및 홀드 커패시터를 제2 전압으로 충전하는 단계;
    상기 복수의 정전용량형 센서들을 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -;
    상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및
    상기 결과로 생기는 전압을 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화했음 - 를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 정전용량형 센서들 중 일부를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계;
    상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계;
    상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -;
    상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부로부터의 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화했음 - 을 더 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 실질적으로 다르지 않으면:
    상기 복수의 정전용량형 센서들 중 또하나의 일부를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계;
    상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계;
    상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 또하나의 일부를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들의 상기 또하나의 일부로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -;
    상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 또하나의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및
    상기 또하나의 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 또하나의 일부로부터의 이전에 측정된 또하나의 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 또하나의 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 또하나의 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 또하나의 일부의 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화했음 - 를 더 포함하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    (a) 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 첫번째 하나를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계;
    (b) 상기 샘플 및 홀드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계;
    (c) 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 첫번째 하나를 상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합시키는 단계 - 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 첫번째 하나로부터의 전자전하는 상기 샘플 및 홀드 커패시터로 이동됨 -;
    (d) 상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계; 및
    (e) 상기 측정된 결과로 생기는 전압을 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 첫번째 하나로부터의 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계 - 상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다르면 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 상기 첫번째 하나에서 커패시턴스값이 변화했고, 그렇지않으면 단계(a) 내지 단계(e)를 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 일부의 또다른 하나에서 반복함 - 를 더 포함하는 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 더 양성인 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 더 양성인 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 결과로 생기는 전압을 측정하는 단계는,
    상기 샘플 및 홀드 커패시터에서의 상기 결과로 생기는 전압을 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 이용하여 디지털값으로 변환하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 측정된 결과로 생기는 전압을 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 비교하는 단계는, 상기 디지털값을 디지털 프로세서를 이용하여 이전의 디지털값과 비교하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 측정된 결과로 생기는 전압이 상기 이전에 측정된 결과로 생기는 전압과 다른 경우 상기 디지털 프로세서를 저전력 슬립모드로부터 웨이크업시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제1항의 방법에 따라 동작하는, 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서의 커패시턴스의 변화를 결정하기 위한 장치로서:
    복수의 정전용량형 센서들;
    샘플 및 홀드 커패시터;
    복수의 입력부들과 하나의 출력부를 갖는 멀티플렉서;
    상기 복수의 정전용량형 센서들에 결합되어 있으며, 상기 복수의 정전용량형 센서들의 각각을 상기 제1 전압부, 상기 제2 전압부 또는 상기 멀티플렉서의 대응 입력부에 선택적으로 결합시키도록 구성된 복수의 정전용량형 센서 스위치들;
    상기 멀티플렉서의 상기 출력부와 상기 샘플 및 홀드 커패시터의 사이에 결합된 샘플 및 홀드 스위치;
    상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합된 아날로그 입력부를 갖는 아날로그-디지털 컨버터(ADC); 및
    상기 ADC의 출력부에 결합되어 있으며, 상기 복수의 정전용량형 센서 스위치들, 상기 멀티플렉서, 및 상기 샘플 및 홀드 스위치를 제어하도록 구성된 디지털 프로세서를 포함하는 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 정전용량형 센서 스위치들, 상기 멀티플렉서, 상기 샘플 및 홀드 커패시터, 상기 ADC 및 상기 디지털 프로세서는 마이크로컨트롤러 내에 제공되는 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 디지털 프로세서가 저전력 슬립 모드에 있는 동안에 제1항의 단계들을 수행하기 위한 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러를 더 포함하는 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러는 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화한 경우, 상기 디지털 프로세서를 상기 저전력 슬립 모드로부터 웨이크업시키는 장치.
  22. 제9항의 방법에 따라서 동작하는, 복수의 정전용량형 센서들 중 적어도 하나의 정전용량형 센서에서의 커패시턴스의 변화를 결정하기 위한 장치로서:
    복수의 정전용량형 센서들;
    샘플 및 홀드 커패시터;
    복수의 입력부들과 하나의 출력부를 갖는 멀티플렉서;
    상기 복수의 정전용량형 센서들에 결합되어 있으며, 상기 복수의 정전용량형 센서들을 상기 제1 전압부, 상기 제2 전압부 또는 상기 멀티플렉서의 입력부에 결합시키도록 구성된 복수의 정전용량형 센서 스위치들;
    상기 멀티플렉서의 상기 출력부와 상기 샘플 및 홀드 커패시터의 사이에 결합된 샘플 및 홀드 스위치;
    상기 샘플 및 홀드 커패시터에 결합된 아날로그 입력부를 갖는 아날로그-디지털 컨버터(ADC); 및
    상기 ADC의 출력부에 결합되어 있으며, 상기 복수의 정전용량형 센서 스위치들, 상기 멀티플렉서, 및 상기 샘플 및 홀드 스위치를 제어하도록 구성된 디지털 프로세서를 포함하는 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 정전용량형 센서 스위치들, 상기 멀티플렉서, 상기 샘플 및 홀드 커패시터, 상기 ADC 및 상기 디지털 프로세서는 마이크로컨트롤러에 제공되는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 디지털 프로세서가 저전력 슬립 모드에 있는 경우에 제9항의 단계들을 수행하기 위한 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러를 더 포함하는 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 정전용량형 센서 스캔 컨트롤러는 상기 복수의 정전용량형 센서들 중 상기 적어도 하나의 정전용량형 센서에서 커패시턴스값이 변화한 경우 상기 디지털 프로세서를 상기 저전력 슬립모드로부터 웨이크업시키는 장치.
KR1020167006839A 2013-10-04 2014-10-02 다중 채널 용량성 전압 디바이더 스캐닝 방법 및 장치 KR102211085B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361886993P 2013-10-04 2013-10-04
US61/886,993 2013-10-04
US14/503,702 2014-10-01
US14/503,702 US9857394B2 (en) 2013-10-04 2014-10-01 Multiple channel capacitive voltage divider scanning method and apparatus
PCT/US2014/058788 WO2015051096A1 (en) 2013-10-04 2014-10-02 Multiple channel capacitive voltage divider scanning method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160067094A true KR20160067094A (ko) 2016-06-13
KR102211085B1 KR102211085B1 (ko) 2021-02-03

Family

ID=52776454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167006839A KR102211085B1 (ko) 2013-10-04 2014-10-02 다중 채널 용량성 전압 디바이더 스캐닝 방법 및 장치

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9857394B2 (ko)
EP (1) EP3053273B1 (ko)
JP (1) JP6418701B2 (ko)
KR (1) KR102211085B1 (ko)
CN (1) CN105580279B (ko)
TW (1) TWI628579B (ko)
WO (1) WO2015051096A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9857394B2 (en) 2013-10-04 2018-01-02 Microchip Technology Incorporated Multiple channel capacitive voltage divider scanning method and apparatus
TWI540514B (zh) * 2015-05-05 2016-07-01 晨星半導體股份有限公司 用以偵測使用者碰觸之感應裝置
KR102349419B1 (ko) 2017-09-25 2022-01-10 삼성전자 주식회사 터치 스크린 컨트롤러, 이를 포함하는 터치 스크린 시스템 및 터치 스크린 컨트롤러의 동작방법
CN108259044B (zh) * 2018-02-26 2021-09-07 上海东软载波微电子有限公司 触摸按键扫描方法及装置、计算机可读存储介质
CN109374932B (zh) * 2018-10-25 2020-11-06 安徽省临泉县康悦电子科技有限公司 一种电容检测系统的引脚夹持装置
WO2020101703A1 (en) 2018-11-16 2020-05-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pressure sensors
WO2020207989A1 (en) * 2019-04-10 2020-10-15 Iee International Electronics & Engineering S.A. Multi-channel capacitance sensing measurement circuit
US11093078B1 (en) * 2020-03-20 2021-08-17 Cypress Semiconductor Corporation Always on low power capacitive matrix autonomous scan
KR20220021326A (ko) 2020-08-13 2022-02-22 삼성전자주식회사 다중 채널에 기초한 터치 감지를 위한 장치 및 방법
CN117595882B (zh) * 2024-01-19 2024-07-02 景昱医疗科技（苏州）股份有限公司 信号采集电路、触点组合方法、刺激器及植入式医疗系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080246723A1 (en) * 2007-04-05 2008-10-09 Baumbach Jason G Integrated button activation sensing and proximity sensing
KR20110114523A (ko) * 2009-01-16 2011-10-19 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 아날로그 디지털 컨버터의 내부 커패시터와 기준 전압을 이용한 정전용량형 터치 센싱
JP2012527825A (ja) * 2009-05-22 2012-11-08 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 近接検出方法、近接検出装置及び電子装置
US20130088242A1 (en) * 2011-10-06 2013-04-11 Microchip Technology Incorporated Microcontroller with Sequencer Driven Analog-to-Digital Converter

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1153404B1 (en) * 1999-01-26 2011-07-20 QRG Limited Capacitive sensor and array
US7301350B2 (en) * 2005-06-03 2007-11-27 Synaptics Incorporated Methods and systems for detecting a capacitance using sigma-delta measurement techniques
US7288946B2 (en) * 2005-06-03 2007-10-30 Synaptics Incorporated Methods and systems for detecting a capacitance using sigma-delta measurement techniques
CN101213461B (zh) 2005-06-03 2013-01-02 辛纳普蒂克斯公司 使用sigma-delta测量技术检测电容的方法和系统
US7271758B2 (en) * 2005-06-29 2007-09-18 Silicon Laboratories Inc. Gain adjust for SAR ADC
US7312616B2 (en) * 2006-01-20 2007-12-25 Cypress Semiconductor Corporation Successive approximate capacitance measurement circuit
US7663382B2 (en) * 2006-01-27 2010-02-16 Rudolph Technologies, Inc. High-speed capacitor leakage measurement systems and methods
JP5252427B2 (ja) 2008-10-01 2013-07-31 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 入力装置および表示装置
WO2012024507A2 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 Analog Devices, Inc. Charge sharing analog computation circuitry and applications
US8018238B2 (en) * 2009-03-27 2011-09-13 Texas Instruments Incorporated Embedded sar based active gain capacitance measurement system and method
TWI410853B (zh) * 2010-05-07 2013-10-01 Novatek Microelectronics Corp 用於觸控裝置之電容量測量裝置
US20120169659A1 (en) * 2010-08-29 2012-07-05 Welland David R Apparatus for capacitance sensor with interference rejection and associated methods
US20120054379A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-01 Kafai Leung Low power multi-touch scan control system
JP5429207B2 (ja) * 2010-09-08 2014-02-26 株式会社デンソー 容量式物理量検出装置
US8786295B2 (en) * 2011-04-20 2014-07-22 Cypress Semiconductor Corporation Current sensing apparatus and method for a capacitance-sensing device
JP5791400B2 (ja) * 2011-07-08 2015-10-07 コスモテック株式会社 吸収性物品の包装袋
US8624607B2 (en) * 2011-07-29 2014-01-07 Atmel Corporation Measuring voltage
EP2562627B1 (en) 2011-08-26 2016-11-09 LG Display Co., Ltd. Touch sensing device
US9372582B2 (en) * 2012-04-19 2016-06-21 Atmel Corporation Self-capacitance measurement
US20140002406A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-02 Texas Instruments Incorporated Low-Power Capacitive Sensor Monitoring and Method
US9857394B2 (en) 2013-10-04 2018-01-02 Microchip Technology Incorporated Multiple channel capacitive voltage divider scanning method and apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080246723A1 (en) * 2007-04-05 2008-10-09 Baumbach Jason G Integrated button activation sensing and proximity sensing
KR20110114523A (ko) * 2009-01-16 2011-10-19 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 아날로그 디지털 컨버터의 내부 커패시터와 기준 전압을 이용한 정전용량형 터치 센싱
JP2012527825A (ja) * 2009-05-22 2012-11-08 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 近接検出方法、近接検出装置及び電子装置
US20130088242A1 (en) * 2011-10-06 2013-04-11 Microchip Technology Incorporated Microcontroller with Sequencer Driven Analog-to-Digital Converter

Also Published As

Publication number Publication date
TWI628579B (zh) 2018-07-01
EP3053273B1 (en) 2020-02-26
US20180120355A1 (en) 2018-05-03
CN105580279B (zh) 2019-08-16
TW201523408A (zh) 2015-06-16
US9857394B2 (en) 2018-01-02
KR102211085B1 (ko) 2021-02-03
JP6418701B2 (ja) 2018-11-07
EP3053273A1 (en) 2016-08-10
JP2017501462A (ja) 2017-01-12
US20150097583A1 (en) 2015-04-09
CN105580279A (zh) 2016-05-11
WO2015051096A1 (en) 2015-04-09
US10408862B2 (en) 2019-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102211085B1 (ko) 다중 채널 용량성 전압 디바이더 스캐닝 방법 및 장치
US7375535B1 (en) Scan method and topology for capacitive sensing
US20110068810A1 (en) Sensing method and driving circuit of capacitive touch screen
US8193822B2 (en) System and method for determining capacitance value
US9013195B2 (en) Mutual capacitance sensing circuits, methods and systems
Jung et al. 27.6 A 0.7 pF-to-10nF fully digital capacitance-to-digital converter using iterative delay-chain discharge
US9013447B2 (en) Method and device for sensing capacitance change and recording medium in which program for executing method is recorded thereon, and method and device for sensing touch using method and recording medium in which program for executing method is recorded thereon
CN102667690B (zh) 用于执行电容式触摸感测和接近检测的方法及装置
TWI585369B (zh) 用於量測電容性感測器之電容的微控制器及電容性感測器系統以及用於操作微控制器及電容性感測器系統的方法
KR101771675B1 (ko) 자동 정전용량형 터치 스캔
US20100231241A1 (en) Capacitance measurement system and method
US20090225044A1 (en) Determining touch on keys of touch sensitive input device
JP5814707B2 (ja) タッチパネルの容量検出回路、容量検出方法、およびそれを用いたタッチパネル入力装置、電子機器
CN103543891A (zh) 具有动态电容匹配机制的触控模块
CN111801584A (zh) 电容检测电路、触控装置和终端设备
WO2017123958A1 (en) Quasi-differential mutual capacitance measurement
EP3469467A1 (en) Detection of piezoelectric sensor elements
CN110084082B (zh) 一种电子设备、指纹识别装置及其手指触摸检测电路
US20170060288A1 (en) Capacitive touch sensing with lumped sensors
KR20170101979A (ko) 지문 검출 회로 및 전자 디바이스
US20130181947A1 (en) Touch screen panel
CN113541668A (zh) 触摸感测方法、电路以及电子设备
CN1996220A (zh) 移动侦测系统及方法
JP4920728B2 (ja) 容量判別装置及び静電容量式タッチパネル
EP2722985A1 (en) Method of differential measurement of voltage levels of capacitive change

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant