线性系统系数估计方法、线性设备列数值估计方法、电容检测方法、集成电路、触摸传感器系统以及电子设备技术方案

本文所揭示的电容检测方法实现了良好的检测精确度、良好的分辨率和高速操作，该方法(A)(a)基于代码序列(di(=di1,...,diN，其中i=1,...,M)，这些代码序列彼此正交)，针对(I)第一电容列(Ci1)和(II)第二电容列(Ci2)中的每一个，驱动并行的驱动线路(DL1,...,DLM)，该第一电容列位于这些驱动线路与第一传感线路(SL1)之间，该第二电容列位于这些驱动线路与第二传感线路(SL2)之间，并且(b)从上述列(Ci1)中输出sFirst=(s11,...,s1N)并且从上述列(Ci2)中输出sSecond=(s21,...,s2N)，以及(B)基于上述输出(sFirst)与代码序列(di)的内积操作来估计上述列(Ci1)中的第一电容数值，并且(b)基于上述输出(sSecond)与代码序列(di)的内积操作来估计上述列(Ci2)中的第二电容数值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线性设备列数值估计方法、电容检测方法、集成电路、触摸传感器系统以及电子设备
本专利技术涉及一种用于估计或检测按矩阵配置的线性系统中的系数、设备数值或电容的方法。本专利技术还涉及一种集成电路、触摸传感器系统以及电子设备，它们都是根据上述方法操作的。
技术介绍
已知有一种用于检测按矩阵分布的线性设备数值的设备。例如，专利文献1揭示了一种触摸传感器设备(接触检测设备)，用于检测形成于M个驱动线路和L个传感线路之间的电容矩阵Cij(i＝1,...,M和j＝1,...,L)的电容数值的分布。该触摸传感器设备根据扫描检测方法来操作；具体地讲，该触摸传感器设备按顺序地选择这些驱动线路之一，并由此检测连接到所选择的驱动线路的线性设备的各个数值。专利文献2揭示了一种电容检测电路，(i)该电容检测电路在驱动多个驱动线路时基于时序代码序列而在第一驱动线路组和第二驱动线路组之间切换，(ii)该电容检测电路输出测得的电压，该测得的电压是通过将在被驱动的驱动线路与传感线路的多个交点处跨连接到传感线路的电容上的各个电流的总和转换成电信号而获得的，并且(iii)该电容检测电路针对每一个传感线路执行这种测得的电压和代码序列的乘积-求和操作，以便找到在每一个交点处的电容所对应的电压数值。引用列表专利文献1：日本专利申请公报2010-92275A，Tokukai(公布日期：2010年4月22日)专利文献2：日本专利公报4364609，说明书(公布日期：2005年6月16日)专利文献3：日本专利公报4387773，说明书(公布日期：2005年6月16日)专利文献4：日本专利申请公报2005-114362A，Tokukai(公布日期：2005年4月28日)专利文献5：日本专利申请公报2005-134240A，Tokukai(公布日期：2005年5月26日)
技术实现思路
技术问题然而，根据扫描检测方法而操作的专利文献1的触摸传感器设备是有缺陷的：该触摸传感器设备被要求在一时间段(T/m)内完成同时选择并扫描多个线路以便检测电容矩阵Cij的电容的过程。对于上述符号T/m，T表示给定用于获取二维分布电容数值的时间段，并且m表示扫描的次数。当过程时间较长时，一般可以通过像取平均这样的过程来更好地改善检测过程的精确度。另一方面，(i)给定用于获取电容数值的时间段T需要更短一些，以便让触摸传感器设备遵循高速操作；并且(ii)扫描的次数M需要更大一些，以便改进分辨率。(i)和(ii)中的任一者都很成问题地减小了上述过程时间(T/m)，并由此减小了检测精确度。专利文献2的电容检测电路用于取消在测得的电压中的偏移误差，该电容检测电路执行下列操作：(i)基于代码序列在驱动第一驱动线路组和驱动第二驱动线路组之间进行切换；以及(ii)从基于第一驱动线路组的驱动测得的电压中减去基于第二驱动线路组的驱动测得的电压(参见说明书第[0058]和[0061]段)。然而，该电容检测电路执行两级级操作，并且在同时实现高速操作和功耗减小这两方面很成问题地不太有效。本专利技术的目的是提供一种线性系统系数估计方法、线性设备列数值估计方法、电容检测方法、集成电路、触摸传感器系统以及电子设备，它们中的每一个(i)实现了高检测精确度和高分辨率并且(ii)允许高速操作。问题的解决方案为了解决上述问题，本专利技术的线性系统系数估计方法包括下列步骤：(A)(a)基于M个代码序列di(＝di1,di2,...,diN,其中i＝1,...,M，它们彼此正交且每一个都具有长度N)，向一系统输入M个输入Xk(k＝1,...,M)，该系统具有线性输入和输出并且有M个输入Xk(k＝1,...,M)要被输入到该系统，该系统被下式表示：以及(b)输出N个输出s＝(s1,s2,...,sN)＝(F(d11,d21,...,dM1),F(d12,d22,...,dM2),...,F(d1N,d2N,...,dMN))；以及(B)基于输出s和代码序列di的内积操作，估计与第k个输入Xk相对应的系数Ck。使用上述特征，该线性系统系数估计方法基于M个代码序列di(＝di1,di2,...,diN,其中i＝1,...,M)输入了M个输入Xk(k＝1,...,M)，这些代码序列彼此正交并且每一个都具有长度N，并且该线性系统系数估计方法输出了N个输出s＝(s1,s2,...,sN)＝(F(d11,d21,...,dM1),F(d12,d22,...,dM2),...,F(d1N,d2N,...,dMN))。由此，该线性系统系数估计方法通过同时输入所有的M个输入，估计了该线性系统的系数Ck。该线性系统系数估计方法最终(i)不再需要像常规布置那样按顺序地选择M个输入之一并针对一输入对其扫描，(ii)即使输入数目M增大了，也并不缩短用于获取该线性系统的系数数值的过程时间。由此，该线性系统系数估计方法维持了良好的检测精确度，并且实现了良好的分辨率和高速操作。本专利技术的另一个线性系统系数估计方法包括下列步骤：(A)(a)基于M个代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M，它们彼此正交且每一个都具有长度N)，将M个输入Xk(k＝1,...,M)输入到第一系统和第二系统中的每一个，这两个系统都具有线性输入和输出并且有M个输入Xk(k＝1,...,M)要被输入到这两个系统中的每个系统，该第一和第二系统被下式表示：和(b)从该第一系统中输出N个输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)＝(F1(d11,d21,...,dM1),F1(d12,d22,...,dM2),...,F1(d1N,d2N,...,dMN))并且从该第二系统中输出N个输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)＝(F2(d11,d21,...,dM1),F2(d12,d22,...,dM2),...,F2(d1N,d2N,...,dMN))；以及(B)(a)基于上述输出sFirst和代码序列di的第一内积操作来估计该第一系统的系数C1k，该系数C1k对应于第k1个输入Xk，和(b)基于上述输出sSecond和代码序列di的第二内积操作来估计该第二系统的系数C2k，该系数C2k对应于第k2个输入Xk。使用上述特征，该线性系统系数估计方法基于M个代码序列di(＝di1,di2,...,diN,其中i＝1,...,M)输入了M个输入xk(k＝1,...,M)，这些代码序列彼此正交并且每一个都具有长度N，并且该线性系统系数估计方法从该第一系统中输出了N个输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)＝(F1(d11,d21,...,dM1),F1(d12,d22,...,dM2),...,F1(d1N,d2N,...,dMN))并且从该第二系统中输出了N个输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)＝(F2(d11,d21,.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.12 JP 2010-253879;2011.02.03 JP 2011-022021.一种线性设备列数值估计方法，包括如下步骤：(A)(a)基于M个代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M并且其中M<N)，针对(I)第一线性设备列C1i(i＝1,...,M)和(II)第二线性设备列C2i(i＝1,...,M)中的每一个来驱动并行的M个驱动线路，这些代码序列中的每一个都具有长度N，该第一线性设备列形成于这M个驱动线路和第一传感线路之间，该第二线性设备列形成于这M个驱动线路和第二传感线路之间，并且由此(b)从该第一线性设备列中输出N个输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)并且从该第二线性设备列中输出N个输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)；以及(B)(a)基于所述输出sFirst与代码序列di的第一内积操作，估计该第一线性设备列中的第一线性设备数值，该第一线性设备数值对应于第k1个驱动线路，并且(b)基于所述输出sSecond与代码序列di的第二内积操作，估计该第二线性设备列中的第二线性设备数值，该第二线性设备数值对应于第k2个驱动线路。2.如权利要求1所述的线性设备列数值估计方法，其中：所述代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M)包括多个元素，每个元素要么为+V要么为-V。3.一种电容检测方法，包括如下步骤：(A)(a)基于代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M并且其中M<N)，针对(I)第一电容列C1i(i＝1,...,M)和(II)第二电容列C2i(i＝1,...,M)中的每一个，驱动并行的M个驱动线路，这些代码序列中的每一个都具有长度N，该第一电容列形成于这M个驱动线路和第一传感线路之间，该第二电容列形成于这M个驱动线路和第二传感线路之间，由此(b)从该第一电容列中输出了输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)并且从该第二电容列中输出了输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)；以及(B)(a)基于所述输出sFirst与代码序列di的第一内积操作，估计该第一电容列中的第一电容数值，该第一电容数值对应于第k1个驱动线路，并且(b)基于所述输出sSecond与代码序列di的第二内积操作，估计该第二电容列中的第二电容数值，该第二电容数值对应于第k2个驱动线路。4.如权利要求3所述的电容检测方法，其中：步骤(B)包括：针对基于代码序列di的每一个并行的驱动，根据一代码执行加法或减法，该加法或减法对于第一和第二内积操作而言是必需的。5.如权利要求3所述的电容检测方法，其中：步骤(A)将来自第一电容列的输出sFirst输出到第一模拟积分器，并且将来自第二电容列的输出sSecond输出到第二模拟积分器；以及步骤(B)(I)通过使已经被输出到该第一模拟积分器的所述输出sFirst在AD转换器中经历AD转换而执行第一内积操作以及(II)通过使已经被输出到该第二模拟积分器的所述输出sSecond在AD转换器中经历AD转换而执行第二内积操作。6.如权利要求3所述的电容检测方法，其中：步骤(A)首先将来自第一电容列的输出sFirst输出到一模拟积分器并且将来自第二电容列的输出sSecond输出到该模拟积分器；以及步骤(B)(I)通过使已经被输出到该模拟积分器的所述输出sFirst在AD转换器中经历AD转换而执行第一内积操作以及(II)通过使已经被输出到该模拟积分器的所述输出sSecond在AD转换器中经历AD转换而执行第二内积操作。7.如权利要求3所述的电容检测方法，其中：步骤(A)将来自第一电容列的输出sFirst输出到第一模拟积分器并且将来自第二电容列的输出sSecond输出到第二模拟积分器；以及步骤(B)(I)通过使已经被输出到第一模拟积分器的所述输出sFirst在第一AD转换器中经历AD转换而执行第一内积操作以及(II)通过使已经被输出到第二模拟积分器的所述输出sSecond在第二AD转换器中经历AD转换而执行第二内积操作。8.一种集成电路，包括：驱动部分，该驱动部分(a)基于代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M并且其中M<N)，针对(I)第一电容列C1i(i＝1,...,M)和(II)第二电容列C2i(i＝1,...,M)中的每一个来驱动并行的M个驱动线路，这些代码序列中的每一个都具有长度N，该第一电容列形成于这M个驱动线路和第一传感线路之间，该第二电容列形成于这M个驱动线路和第二传感线路之间，由此(b)从该第一电容列中输出了输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)并且从该第二电容列中输出了输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)；以及估计部分，该估计部分(a)基于所述输出sFirst与代码序列di的第一内积操作，估计该第一电容列中的第一电容数值，该第一电容数值对应于第k1个驱动线路，并且(b)基于所述输出sSecond与代码序列di的第二内积操作，估计该第二电容列中的第二电容数值，该第二电容数值对应于第k2个驱动线路。9.一种触摸传感器系统，包括：传感器面板，该传感器面板包括(I)形成于M个驱动线路和第一传感线路之间的第一电容列C1i(i＝1,...,M)以及(II)形成于这M个驱动线路和第二传感线路之间的第二电容列C2i(i＝1,...,M)；以及用于控制所述传感器面板的集成电路，所述集成电路包括：驱动部分，该驱动部分(a)基于代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M并且其中M<N)，针对(I)第一电容列C1i(i＝1,...,M)和(II)第二电容列C2i(i＝1,...,M)中的每一个来驱动并行的M个驱动线路，这些代码序列中的每一个都具有长度N，由此(b)从该第一电容列中输出了输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)并且从该第二电容列中输出了输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)；以及估计部分，该估计部分(a)基于所述输出sFirst与代码序列di的第一内积操作，估计该第一电容列中的第一电容数值，该第一电容数值对应于第k1个驱动线路，并且(b)基于所述输出sSecond与代码序列di的第二内积操作，估计该第二电容列中的第二电容数值，该第二电容数值对应于第k2个驱动线路。10.一种电子设备，包括：如权利要求9所述的触摸传感器系统；以及显示器面板，要么被放在所述触摸传感器系统中所包括的传感器面板上，要么包含所述传感器面板。11.一种电容检测方法，包括如下步骤：(A)(a)基于代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M并且其中M<N)，针对(I)第一电容列Ci1(i＝1,...,M)和(II)第二电容列Ci2(i＝1,...,M)中的每一个来驱动并行的M个驱动线路，这些代码序列中的每一个都具有长度N，该第一电容列形成于这M个驱动线路和第一传感线路之间，该第二电容列形成于这M个驱动线路和第二传感线路之间，由此(b)向一模拟积分器输出了来自该第一电容列的输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)以及来自该第二电容列的输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)；以及(B)(a)基于所述输出sFirst与代码序列di的第一内积操作，估计该第一电容列中的第一电容数值，该第一电容数值对应于第k1个驱动线路，并且(b)基于所述输出sSecond与代码序列di的第二内积操作，估计该第二电容列中的第二电容数值，该第二电容数值对应于第k2个驱动线路，步骤(A)在所述模拟积分器被重置时以由电压Vref表示的第一电压驱动M个驱动线路，并且在来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond被采样时以(i)所述代码序列中+1的元素所对应的由电压(Vref+V)表示的第二电压以及(ii)所述代码序列中-1的元素所对应的由电压(Vref-V)表示的第三电压来驱动M个驱动线路。12.一种电容检测方法，包括如下步骤：(A)(a)基于代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M并且其中M<N)，针对(I)第一电容列Ci1(i＝1,...,M)和(II)第二电容列Ci2(i＝1,...,M)中的每一个来驱动并行的M个驱动线路，这些代码序列中的每一个都具有长度N，该第一电容列形成于这M个驱动线路和第一传感线路之间，该第二电容列形成于这M个驱动线路和第二传感线路之间，由此(b)向一模拟积分器输出了来自该第一电容列的输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)以及来自该第二电容列的输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)；以及(B)(a)基于所述输出sFirst与代码序列di的第一内积操作，估计该第一电容列中的第一电容数值，该第一电容数值对应于第k1个驱动线路，并且(b)基于所述输出sSecond与代码序列di的第二内积操作，估计该第二电容列中的第二电容数值，该第二电容数值对应于第k2个驱动线路，对于所述代码序列中+1的元素，步骤(A)(i)在所述模拟积分器被重置时以第一电压以及(ii)在来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond被采样时以第二电压来驱动驱动线路，对于所述代码序列中-1的元素，步骤(A)(i)在所述模拟积分器被重置时以第二电压以及(ii)在来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond被采样时以第一电压来驱动驱动线路。13.一种电容检测方法，包括如下步骤：(A)(a)基于代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M并且其中M<N)，针对(I)第一电容列Ci1(i＝1,...,M)和(II)第二电容列Ci2(i＝1,...,M)中的每一个来驱动并行的M个驱动线路，这些代码序列中的每一个都具有长度N，该第一电容列形成于这M个驱动线路和第一传感线路之间，该第二电容列形成于这M个驱动线路和第二传感线路之间，由此(b)向一模拟积分器输出了来自该第一电容列的输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)以及来自该第二电容列的输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)；以及(B)(a)基于所述输出sFirst与代码序列di的第一内积操作，估计该第一电容列中的第一电容数值，该第一电容数值对应于第k1个驱动线路，并且(b)基于所述输出sSecond与代码序列di的第二内积操作，估计该第二电容列中的第二电容数值，该第二电容数值对应于第k2个驱动线路，在步骤(A)之前，所述电容检测方法还包括如下步骤：(C)(a)在所述模拟积分器被重置时以及在来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond被采样时，以第一电压驱动驱动线路，使得来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond被输出给该模拟积分器，(b)从该模拟积分器中读出来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond分别作为第一偏移输出和第二偏移输出，并且(c)将第一偏移输出和第二偏移输出存储到存储器中。14.如权利要求13所述的电容检测方法，其中：步骤(B)(a)基于(I)通过从所述输出sFirst中减去存储于存储器中的第一偏移输出而获得的结果与(II)所述代码序列di的第三内积操作，估计第一电容数值，并且(b)基于(I)通过从所述输出sSecond中减去存储于存储器中的第二偏移输出而获得的结果与(II)所述代码序列di的第四内积操作，估计第二电容数值。15.如权利要求13所述的电容检测方法，其中：步骤(C)(I)多次重复下列(a)和(b)操作，(a)操作是在所述模拟积分器被重置时以及在来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond被采样时以所述第一电压驱动驱动线路从而使得来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond被输出给该模拟积分器，(b)操作是从该模拟积分器中读出来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond分别作为第一偏移输出和第二偏移输出，并且(II)对所读出的多组第一和第二偏移输出取平均，然后，将取平均的结果存储到存储器中。16.一种集成电路，包括：驱动部分，该驱动部分(a)基于代码序列di(＝di1,di2,...,diN，其中i＝1,...,M并且其中M<N)，针对(I)第一电容列Ci1(i＝1,...,M)和(II)第二电容列Ci2(i＝1,...,M)中的每一个来驱动并行的M个驱动线路，这些代码序列中的每一个都具有长度N，该第一电容列形成于这M个驱动线路和第一传感线路之间，该第二电容列形成于这M个驱动线路和第二传感线路之间，由此(b)向一模拟积分器输出了来自该第一电容列的输出sFirst＝(s11,s12,...,s1N)以及来自该第二电容列的输出sSecond＝(s21,s22,...,s2N)；以及估计部分，该估计部分(a)基于所述输出sFirst与代码序列di的第一内积操作，估计该第一电容列中的第一电容数值，该第一电容数值对应于第k1个驱动线路，并且(b)基于所述输出sSecond与代码序列di的第二内积操作，估计该第二电容列中的第二电容数值，该第二电容数值对应于第k2个驱动线路，针对所述代码序列中+1的元素，该驱动部分(i)在所述模拟积分器被重置时以第一电压驱动驱动线路以及(ii)在来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSecond被采样时以第二电压驱动驱动线路，针对所述代码序列中-1的元素，该驱动部分(i)在所述模拟积分器被重置时以第二电压驱动驱动线路以及(ii)在来自第一和第二电容列的输出sFirst和sSec...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本雅之，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：
国别省市：