[發(fā)明專利]基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相移的正切而進(jìn)行的自電容感測(cè)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010144918.9
• 申請(qǐng)日: 2020-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN111665977B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·A·尼格拉特;A·普特拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體亞太私人有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/041
• 分類號(hào): G06F3/041;G06F3/044
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 董莘

1.一種觸摸屏控制器，包括：

驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路通過電阻耦合到導(dǎo)電線，并且被配置為以驅(qū)動(dòng)頻率利用通過所述電阻而傳遞的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述導(dǎo)電線；

感測(cè)電路，所述感測(cè)電路耦合到所述導(dǎo)電線，并且被配置為感測(cè)所述導(dǎo)電線處的電壓，所述電壓根據(jù)所述導(dǎo)電線的電容而變化；

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路耦合到所述感測(cè)電路，并且被配置為以采樣頻率對(duì)感測(cè)到的所述電壓進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生樣本；以及

處理電路，所述處理電路耦合到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，并且被配置為：

從所述樣本，直接計(jì)算由所述電阻和所述電容所致的所述電壓的相移的正切；并且

根據(jù)所述電壓的所述相移的所述正切，確定針對(duì)所述導(dǎo)電線的自觸摸值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏控制器，其中所述采樣頻率大于所述驅(qū)動(dòng)頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏控制器，其中所述采樣頻率是固定的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏控制器，其中所述處理電路被配置為通過以下操作來直接計(jì)算所述電壓的所述相移的所述正切：

根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)頻率執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)，以確定由所述樣本表示的信號(hào)的實(shí)部和虛部；以及

將所述電壓的所述相移的所述正切確定為由所述樣本表示的所述信號(hào)的所述實(shí)部與由所述樣本表示的所述信號(hào)的所述虛部的比率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸屏控制器，其中所述處理電路被配置為通過以下操作來直接計(jì)算所述電壓的所述相移的所述正切：

將所述樣本乘以實(shí)乘子并且乘以虛乘子；

對(duì)相乘后的所述樣本求和，以產(chǎn)生由所述樣本表示的所述信號(hào)；

確定由所述樣本表示的所述信號(hào)的實(shí)部和虛部；以及

將所述電壓的所述相移的所述正切確定為由所述樣本表示的所述信號(hào)的所述實(shí)部與所述虛部的所述比率。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸屏控制器，其中所述處理電路通過將處于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率k的、由所述樣本表示的所述信號(hào)S計(jì)算為下式來執(zhí)行所述FFT：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸屏控制器，其中所述處理電路通過將處于所述驅(qū)動(dòng)頻率k的、由所述樣本表示的所述信號(hào)S計(jì)算為下式來執(zhí)行所述FFT：

其中所述實(shí)部包括所得到的關(guān)于余弦的表達(dá)式，并且所述虛部包括所得到的關(guān)于正弦的表達(dá)式。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏控制器，其中所述處理電路將所述自觸摸值確定為：

tan(Δphase)＝2πf(C₁-C₀)，

其中C₁-C₀表示所述導(dǎo)電線的電容的改變，并且f是所述驅(qū)動(dòng)頻率。

9.一種對(duì)觸摸屏進(jìn)行自電容感測(cè)的方法，所述方法包括：

以驅(qū)動(dòng)頻率利用被實(shí)施通過電阻的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)多個(gè)導(dǎo)電線；以及

對(duì)于所述多個(gè)導(dǎo)電線的每個(gè)導(dǎo)電線，在單個(gè)自感測(cè)幀期間：

以采樣頻率對(duì)所述導(dǎo)電線處的電壓進(jìn)行采樣以產(chǎn)生樣本，所述電壓根據(jù)所述導(dǎo)電線的電容而變化；

從所述樣本，直接計(jì)算由所述電阻和所述電容所致的所述電壓的相移的正切；以及

根據(jù)所述電壓的所述相移的所述正切，確定在所述單個(gè)自感測(cè)幀期間針對(duì)所述導(dǎo)電線的自觸摸值。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述采樣頻率大于所述驅(qū)動(dòng)頻率。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述采樣頻率是固定的。