[發明專利]電阻-電感-電容傳感器的片上諧振檢測和傳遞函數映射

有效

• 申請號: 202010105829.3
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111610922B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 塔甲斯維·德斯;思德哈斯·馬路;馬修·比爾茲沃斯;布魯斯·E·杜爾威爾;邁克爾·A·考斯特
• 申請（專利權）人: 思睿邏輯國際半導體有限公司
• 主分類號: G06F3/0488
• 分類號: G06F3/0488;G06F3/041;G06F3/01
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 黎偉

一種系統可以包括：電阻?電感?電容傳感器；驅動器，其被配置為在驅動頻率下以驅動信號驅動電阻?電感?電容傳感器；以及測量電路，其被通信地耦合到電阻?電感?電容傳感器，并且被配置為在測量電路的校準階段期間，測量與電阻?電感?電容傳感器相關聯的相位和幅度信息，并基于該相位和幅度信息，確定電阻?電感?電容傳感器的諧振頻率和電阻?電感?電容傳感器的傳遞函數中的至少一個。

相關申請

本公開要求于2019年2月26日提交的美國臨時專利申請序列號62/810,696以及2019年6月27日提交的美國專利申請序列號16/455,437的優先權，上述專利申請的全部內容通過引用并入本文。

本公開涉及2019年2月4日提交的美國臨時專利申請序列號16/267,079、2018年3月29日提交的美國臨時專利申請序列號62/649,857、2018年8月22日提交的美國臨時專利申請序列號62/721,134和2018年10月2日提交的美國臨時專利申請序列號62/740,029，這些專利申請的全部內容都通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及具有用戶界面的電子裝置(例如，移動裝置、游戲控制器、儀表板等)，并且更具體地涉及在用于移動裝置和/或其它合適應用中替換機械按鍵的電阻-電感-電容傳感器的諧振相位感測系統。

背景技術

許多傳統的移動裝置(例如，移動電話、個人數字助理、視頻游戲控制器等)包括機械按鍵，以允許在移動裝置的用戶與移動裝置本身之間進行交互。然而，此類機械按鍵容易老化、磨損和撕裂，這可能會縮短移動裝置的使用壽命和/或如果發生故障可能需要大量修理。而且，機械按鍵的存在可能使制造防水的移動裝置變得困難。因此，移動裝置制造商越來越多地希望為移動裝置配備虛擬按鍵，該虛擬按鍵充當人機界面，從而允許在移動裝置的用戶與移動裝置本身之間進行交互。同樣地，移動裝置制造商越來越希望為移動裝置配備其它虛擬界面區域(例如，虛擬滑塊，除觸摸屏之外的移動裝置主體的界面區域等)。理想地，為了獲得最佳的用戶體驗，此類虛擬界面區域應在用戶的視覺和感覺上就像是存在機械按鍵或其它機械界面而不是虛擬按鍵或虛擬界面區域一樣。

當前，線性諧振致動器(linear resonant actuators，LRAs)和其它振動致動器(例如，旋轉致動器、振動馬達等)越來越多地用于移動裝置中，以響應于用戶與此類裝置的人機界面的交互而生成振動反饋。通常，傳感器(傳統上是力或壓力傳感器)檢測用戶與裝置的交互(例如，手指在裝置的虛擬按鍵上的按下)，并且響應于此，線性諧振致動器可以振動以向用戶提供反饋。例如，線性諧振致動器可以響應于用戶與人機界面的交互而振動，以向用戶模仿機械按鍵點擊的感覺。

然而，工業上需要傳感器來檢測用戶與人機界面的交互，其中此類傳感器提供可接受水平的傳感器靈敏度、功耗和大小。可以用來檢測用戶與人機界面的交互的一種類型的傳感器是電阻-電感-電容傳感器。電阻-電感-電容傳感器的特性(例如，諧振頻率、傳遞函數)可能由于制造差異、溫度漂移、部件老化、機械結構變化、電磁干擾的存在和/或其它原因而變化。因此，為了確保使用電阻-電感-電容傳感器進行準確和精確的測量，出于校準、確定品質因數和/或降低噪聲的目的，可能需要測量和/或檢測此類特性。

發明內容

根據本公開的教導，可以減少或消除與確定電阻-電感-電容傳感器中的特性相關聯的缺點和問題。

根據本公開的實施例，一種系統可以包括：電阻-電感-電容傳感器；驅動器，其被配置為在驅動頻率下以驅動信號驅動電阻-電感-電容傳感器；以及測量電路，其被通信地耦合到電阻-電感-電容傳感器，并且被配置為在測量電路的校準階段期間，測量與電阻-電感-電容傳感器相關聯的相位和幅度信息，并基于該相位和幅度信息，確定電阻-電感-電容傳感器的諧振頻率和電阻-電感-電容傳感器的傳遞函數中的至少一個。