一种通过压感技术处理电容触摸防水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通过压感技术处理电容触摸防水系统，包括：压感传感器、信号调理模块、等效模型模拟单元、外围处理电路和SOC处理单元；所述压感传感器具有两路输出端：Vp1和Vn1，均耦接到信号调理模块；压感传感器将形变信号准确地转化为电信号，且将电信号送入信号调理模块内进行处理；所述信号调理模块包括级联连接的可编程增益放大模块1、可编程增益放大模块2、逐次逼近转换器SARADC和IDAC补偿电路；本发明专利技术实现了IPX5的防水级别，达到了车规级防水的要求。级防水的要求。级防水的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种通过压感技术处理电容触摸防水系统


[0001]本专利技术涉及一种压感
，具体为一种通过压感技术处理电容触摸防水系统。

技术介绍

[0002]传统电容触摸芯片，通常是使用屏蔽电极的方式来处理防水问题，也是目前电容触摸实现防水的主要实现方式，主要原理是当触摸表面存在水流或者水滴时，通过内部的压感传感器检测到水分的存在，禁用掉芯片内部的其他电容压感传感器的检测扫描，从而避免采集到水和人手共同作用下的数据，导致算法逻辑判断出错，引起误触。
[0003]这种处理方式的关键在于芯片内部要能够准确地检测到水分的存在，需要建立准确可靠的模型来识别这种场景，但是水的成分比较复杂，可能是含盐分比较多的汗水，也可能是酸度比较大的雨水，或者掺杂有各种化学成分的污水，通过芯片硬件逻辑电路建立的模型很难做到百分之百的准确度，这种纯触摸的传统方案防水测试只能达到IPX2的防水级别；现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种通过压感技术处理电容触摸防水系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术提供如下技术方案一种通过压感技术处理电容触摸防水系统，包括:压感传感器、信号调理模块、等效模型模拟单元、外围处理电路和SOC处理单元；所述压感传感器具有两路输出端：Vp1和Vn1，所述Vp1和Vn1均耦接到信号调理模块；压感传感器将形变信号准确地转化为电信号，且将电信号送入信号调理模块内进行处理；所述信号调理模块包括:可编程增益放大模块1、可编程增益放大模块2、逐次逼近转换器：SARADC和IDAC补偿电路；所述可编程增益放大模块1包括：放大器U1、放大器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4为串联连接组成电阻串联电路；所述可编程增益放大模块1中的放大器U1和放大器U2的正向输入端依次耦接压感传感器的两路输出端Vp1和Vn1，且放大器U1和放大器U2的输出端作为可编程增益放大模块1的两路输出端耦接到可编程增益放大模块2的两路输入端，且可编程增益放大模块2的两路输出端耦接到SARADC的两路输入端；所述SARADC的输出端加载到SOC处理单元；所述SOC处理单元包括：力映射单元、用户建模配置单元、触摸SOC处理单元和防水逻辑单元；其中，力映射单元、用户建模配置单元、触摸SOC处理单元的输出端均加载到防水逻辑单元；所述SOC处理单元具有一反馈输出端，该反馈输出端通过IDAC补偿电路耦接到可
编程增益放大模块1的反向输入端；所述等效模型模拟单元包括：水珠等效模型模拟单元、水幕等效模型模拟单元、冲水等效模型模拟单元、暴雨等效模型模拟单元和淹水等效模型模拟单元；所述等效模型模拟单元的输出端通过外围处理电路加载到SOC处理单元。
[0006]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过压感传感器将形变信号准确地转化为电信号，且将电信号送入信号调理模块内，在信号调理模块内信号经过可编程增益放大模块1、可编程增益放大模块2、逐次逼近转换器SARADC和IDAC补偿电路的信号调理后送入到SOC处理单元，通过在SOC处理单元内设多种算法，能够处理水珠等效模型模拟单元、水幕等效模型模拟单元、冲水等效模型模拟单元、暴雨等效模型模拟单元和淹水等效模型模拟单元等等效模型，实现了IPX5的防水级别，达到了车规级防水的要求。
附图说明
[0007]图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术IDAC补偿电路示意图。
具体实施方式
[0008]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0009]参考图1，本专利技术提供如下技术方案一种通过压感技术处理电容触摸防水系统，包括:压感传感器、信号调理模块、等效模型模拟单元、外围处理电路和SOC处理单元。
[0010]所述压感传感器具有两路输出端：Vp1和Vn1，所述Vp1和Vn1均耦接到信号调理模块；压感传感器将形变信号准确地转化为电信号，且将电信号送入信号调理模块内进行处理，所述信号调理模块包括级联连接的可编程增益放大模块1、可编程增益放大模块2、逐次逼近转换器SARADC和IDAC补偿电路；所述可编程增益放大模块1包括：放大器U1、放大器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4为串联连接组成电阻串联电路，该电阻串联电路的两端分别并联连接到放大器U1、放大器U2的输出端，所述电阻R1与电阻R2之间具有一补偿点A，且电阻R3与电阻R4之间具有另一补偿点B；所述可编程增益放大模块1中的放大器U1和放大器U2的正向输入端依次耦接压感传感器的两路输出端Vp1和Vn1，且放大器U1和放大器U2的输出端作为可编程增益放大模块1的两路输出端耦接到可编程增益放大模块2的两路输入端，且可编程增益放大模块2的两路输出端耦接到SARADC的两路输入端；所述SARADC的输出端加载到SOC处理单元。
[0011]所述SOC处理单元包括：力映射单元、用户建模配置单元、触摸SOC处理单元和防水逻辑单元；其中，力映射单元、用户建模配置单元、触摸SOC处理单元的输出端均加载到防水逻辑单元；经过信号调理模块处理后的信号输出到SOC处理单元，SOC处理单元首先通过力映射单元进行压感电信号与力的大小的映射处理，然后再通过用户建模配置单元根据用户
的定制配置处理，且最后经过触摸SOC处理单元处理后输出到防水逻辑单元内进行模式算法匹配，最后给出正确的逻辑判断结果。
[0012]所述SOC处理单元具有一反馈输出端，该反馈输出端通过IDAC补偿电路耦接到可编程增益放大模块1的反向输入端；参考图2，所述IDAC补偿电路包括：电流型数模转换器IDAC、开关K1和K2，电流型数模转换器IDAC产生一校准信号，且该校准信号为一电流信号，校准信号可以通过其中一个开关K1或K2，加入到补偿点A或B。K1和K2的闭合或断开由软件单元控制，且补偿时只有一个开关闭合，即补偿电流只能加到A或B的其中一个补偿点。
[0013]本专利技术提供一实施例，用于阐述IDAC补偿电路的工作机制，其中，可编程增益放大模块1中的电阻R1与电阻R4的阻值相同，且电阻R2与电阻R3的阻值相同，所以在下述计算时，统一采用电阻R1和R2计算即可。
[0014]在实施例中，通过控制补偿电流的大小，使放大器U1的输出端电压Vo+与放大器U2输出端的电压Vo
‑
相等；即V0+=V0‑
所需电流计算公式为：
[0015]其中，流经A
‑
Vo+的电流为：
[0016]流经A
‑
B
‑
Vo
‑
的电流为：
[0017]考虑到可编程增益放大模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过压感技术处理电容触摸防水系统，其特征在于，包括：压感传感器，所述压感传感器具有两路输出端：Vp1和Vn1，所述Vp1和Vn1均耦接到信号调理模块，所述压感传感器将形变信号转化为电信号，且将电信号送入信号调理模块内处理；信号调理模块，包括：可编程增益放大模块1、可编程增益放大模块2、逐次逼近转换器SARADC以及IDAC补偿电路；所述可编程增益放大模块1输出端耦接可编程增益放大模块2，且所述可编程增益放大模块2的输出端耦接到所述逐次逼近转换器SARADC，且所述逐次逼近转换器SARADC的输出端加载到SOC处理单元；SOC处理单元，包括：力映射单元、用户建模配置单元、触摸SOC处理单元和防水逻辑单元；其中，所述力映射单元、用户建模配置单元、触摸SOC处理单元的输出端均加载到防水逻辑单元，所述SOC处理单元具有一反馈输出端，所述反馈输出端通过IDAC补偿电路耦接到可编程增益放大模块1的反向输入端；等效模型模拟单元，包括：水珠等效模型模拟单元、水幕等效模型模拟单元、冲水等效模型模拟单元、暴雨等效模型模拟单元和淹水等效模型模拟单元；且，所述等效模型模拟单元的输出端通过外围处理电路加载到SOC处理单元。2.根据权利要求1所述的通过压感技术处理电容触摸防水系统，其特征在于：所述可编程增益放大模块1包括放大器U1、放大器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4为串联连接组成电阻串联电路，且所述电阻串联电路的两端分别并联连接到放大器U1、放大器U2的输出端。3.根据权利要求2所述的通过压感技术处理电容触摸防水系统，其特征在于：所述电阻R1与电阻R4的阻值相同，所述电阻R2与电阻R3的阻值相同，且所述电阻R1与电阻R2之间具有一补偿点A，电阻R3与电阻R4之间具有另一补偿点B，补偿电流加载到所述A点或B点的其中一个补偿点。4.根据权利要求2所述的通过压感技术处理电容触摸防水系统，其特征在于：所述可编程增益放大模块1中的放大器U1和放...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建政，熊海峰，
申请(专利权)人：上海泰矽微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：