使用不同电流进行充放电的接触检测电路及其运行方法技术

一种包含充电电路、放电电路、计数器及处理器的接触检测电路。充电电路在充电期间使用不同电流对检测电容进行充电。放电电路在放电期间使用不同电流对检测电容进行放电。计数器用于计数所述充电期间及所述放电期间。处理器用于将计数的充电时间及计数的放电时间减去基线时间，以消除噪声的干扰。以消除噪声的干扰。以消除噪声的干扰。

【技术实现步骤摘要】
使用不同电流进行充放电的接触检测电路及其运行方法


[0001]本专利技术涉及一种接触检测电路，更特别涉及一种使用不同电流对检测电容进行充放电的接触检测电路。

技术介绍

[0002]电容触控电路通过检测导体接近时产生的电容变化来检测接触。因此，电容触控电路可用作为电容开关，例如用于门把来感应是否有人体接触。
[0003]当电容开关应用于户外环境时，由于环境参数，包括温度及湿度等，可能具有显着的变动，导致电容开关的电容变化同时具有显着改变而降低检测准确度。
[0004]此外，当电容开关应用于高噪声环境时，计数电容变化的时间可能受到噪声影响而造成误判。例如参照图1，其为已知电容开关的充放电的示意图。充电期间Tr定义为电容电压值到达参考电压V
H
时的期间。从图中可看出，当电容开关接收到外来噪声时，到达参考电压V
H
的期间缩短了，如此同样会导致误判的发生。
[0005]有鉴于此，一种能够排除环境变化及噪声干扰的接触检测电路实为所需。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种以两不同电流值对检测电容进行充放电并在接触判断时减去基线计数值(baseline count)的接触检测电路，藉以提高检测准确度。
[0007]本专利技术还提供一种通过改变充放电电流以回避噪声频率的接触检测电路，藉以提高检测准确度。
[0008]本专利技术提供一种包含检测电容、充电电路、放电电路、计数器以及处理器的接触检测电路。所述检测电容用于产生电容电压。所述充电电路用于在第一充电期间以第一充电电流对所述检测电容充电，并在第二充电期间以小于所述第一充电电流的第二充电电流对所述检测电容充电。所述放电电路用于在第一放电期间以第一放电电流对所述检测电容放电，并在第二放电期间以小于所述第一放电电流的第二放电电流对所述检测电容放电。所述计数器用于依序计数所述第一充电期间、所述第二充电期间、所述第一放电期间及所述第二放电期间以作为检测周期。所述处理器用于根据所述第二充电期间及所述第二放电期间判断接触事件，而不根据所述第一充电期间及所述第一放电期间判断所述接触事件。
[0009]本专利技术还提供一种包含检测电容、充电电路、放电电路、计数器以及处理器的接触检测电路。所述检测电容用于产生电容电压。所述充电电路用于在充电期间依序以第一充电电流及小于该第一充电电流的第二充电电流对所述检测电容充电。所述放电电路用于在放电期间依序以第一放电电流及小于该第一放电电流的第二放电电流对所述检测电容放电。所述计数器用于依序计数所述充电期间及所述放电期间以作为检测周期。所述处理器用于将所述检测周期减去充电参考时间及放电参考时间以产生关键时间，并根据连续检测周期之间所述关键时间的变化输出控制信号。
[0010]本专利技术还提供一种接触检测电路的运行方法。所述接触检测电路包含检测电容、
充电电路、放电电路及计数器。所述运行方法包含下列步骤：使用所述充电电路以第一充电电流对所述检测电容充电并以所述计数器计数第一充电期间；使用所述充电电路以小于所述第一充电电流的第二充电电流对所述检测电容充电并以所述计数器计数第二充电期间；使用放电电路以第一放电电流对所述检测电容放电并以所述计数器计数第一放电期间；使用所述放电电路以小于所述第一放电电流的第二放电电流对所述检测电容放电并以所述计数器计数第二放电期间；以及根据多个所述第二充电期间及所述第二放电期间的总合的时间变化判断接触事件。
[0011]为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，于本专利技术的说明中，相同的构件以相同的符号表示，于此合先述明。
附图说明
[0012]图1是已知电容开关的充放电的示意图；
[0013]图2是本专利技术实施例的接触检测电路的方框示意图；
[0014]图3是本专利技术实施例的接触检测电路的电流源电路的示意图；
[0015]图4是本专利技术实施例的接触检测电路的充放电的示意图；及
[0016]图5是本专利技术实施例的接触检测电路的运行方法的流程图。
[0017]附图标记说明
[0018]200
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接触检测电路
[0019]20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
检测电容
[0020]21c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
充电电路
[0021]21c1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
可变电流源
[0022]21c3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开关元件
[0023]21d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
放电电路
[0024]21d1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
可变电流源
[0025]21d3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开关元件
[0026]23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
比较电路
[0027]25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
计数器
[0028]27
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
处理器
具体实施方式
[0029]本专利技术实施例的接触检测电路例如应用于电容开关，其能够消除噪声的干扰，尤其适用于环境参数变动大及外来噪声高的应用中，通过消去基线电压(baseline voltage)可以提高检测准确度。
[0030]请参照图2所示，其为本专利技术实施例的接触检测电路200的方框示意图。接触检测电路200包含检测电容20、充电电路21c、放电电路21d、比较电路23、计数器25以及处理器27，其中，处理器27例如是数字信号处理器(DSP)或特定应用集成电路(ASIC)，其使用硬件和/或固件(firmware)执行其运算功能。一种实施方式中，充电电路21c、放电电路21d、比较电路23、计数器25以及处理器27形成检测芯片，并电性连接至检测电容20。
[0031]检测电容20通常是由电极所形成，并具有电容值Csef以在通电时在两端产生电容
电压Vc。检测电容20配置于用来检测导体(例如手)的构件上，例如门把、电器开关、电灯开关等，但并不以此为限。当所述导体靠近或接触检测电容20时，则会导致电容值Csef改变，其作为感应开关的检测机制。
[0032]如图2所示，检测电容20的一端连接地电压，而另一端连接至充电电路21c、放电电路21d及比较电路23。
[0033]电容电压Vc随充放电的过程改变(图4显示为ΔVc)。当电容值Csef改变时，充放电时间将同时改变，其作为判断接触事件的机制。
[0034]充电电路21c包含可变电流源21c1及开关元件21c3彼此串接，其中开关元件21c3例如是晶体管开关。一种非限定的实施方式中，可变电流源21c1包含多个电流源31及多个电流开关33以形成电流库，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触检测电路，该接触检测电路包含：检测电容，该检测电容用于产生电容电压；充电电路，该充电电路用于在第一充电期间以第一充电电流对所述检测电容充电，并在第二充电期间以小于所述第一充电电流的第二充电电流对所述检测电容充电；放电电路，该放电电路用于在第一放电期间以第一放电电流对所述检测电容放电，并在第二放电期间以小于所述第一放电电流的第二放电电流对所述检测电容放电；计数器，该计数器用于依序计数所述第一充电期间、所述第二充电期间、所述第一放电期间及所述第二放电期间以作为检测周期；以及处理器，该处理器用于根据所述第二充电期间及所述第二放电期间判断接触事件，而不根据所述第一充电期间及所述第一放电期间判断所述接触事件。2.根据权利要求1所述的接触检测电路，还包含比较电路，其中该比较电路用于比较所述电容电压与第一参考电压及第二参考电压，以导通所述充电电路与所述检测电容或导通所述放电电路与所述检测电容。3.根据权利要求2所述的接触检测电路，其中所述充电电路及所述放电电路分别包含可变电流源及开关元件，所述处理器还用于控制所述充电电路的所述可变电流源及所述开关元件，以使所述第二充电期间大于所述第一充电期间，及控制所述放电电路的所述可变电流源及所述开关元件，以使所述第二放电期间大于所述第一放电期间。4.根据权利要求3所述的接触检测电路，其中在所述检测周期中，所述第一充电期间在所述第二充电期间之前，且所述第一放电期间在所述第二放电期间之前。5.根据权利要求1所述的接触检测电路，其中所述处理器还用于当所述检测周期等于噪声周期时，改变所述第一充电电流及所述第一放电电流以改变所述检测周期。6.根据权利要求5所述的接触检测电路，其中所述充电电路及所述放电电路分别包含多个电流源及多个电流开关，及所述处理器通过改变所述多个电流开关与所述多个电流源的导通状态以改变所述第一充电电流及所述第一放电电流。7.根据权利要求1所述的接触检测电路，其中当所述第二充电期间及所述第二放电期间的总和在连续检测周期之间的变化大于变化阈值时，所述处理器判断所述接触事件发生。8.一种电容开关，该电容开关包含：检测电容，该检测电容用于产生电容电压；充电电路，该充电电路用于在充电期间依序以第一充电电流及小于该第一充电电流的第二充电电流对所述检测电容充电；放电电路，该放电电路用于在放电期间依序以第一放电电流及小于该第一放电电流的第二放电电流对所述检测电容放电；计数器，该计数器用于依序计数所述充电期间及所述放电期间以作为检测周期；以及处理器，该处理器用于将所述检测周期减去充电参考时间及放电参考时间以产生关键
时间，并根据连续检测周期之间所述关键时间的变化输出控制信号。9.根据权利要求8所述的电容开关，其中所述处理器用于控制所述充电电路在所述充电参考时间内以所述第一充电电流对所述检测电容充电，及控制所述放电电路在所述放电参考时间内以所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫松翰，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：