触摸感测装置和电子装置的制作方法

触摸感测装置和电子装置
1.本技术要求于2020年8月20日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0104869号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
2.以下描述涉及一种具有参考信号更新功能的触摸感测装置和电子装置。


背景技术：

3.通常，可穿戴装置优选具有更薄、更简单和更整洁的设计。因此，在可穿戴装置中去除了现有的机械开关。通过防尘技术和防水技术的实施以及具有平滑设计和统一构造的模型的开发，去除机械开关成为了可能。
4.目前，正在开发实现金属上的触摸的金属上触摸(tom)技术、使用触摸面板的电容器感测技术、微机电系统(mems)、微应变仪技术等。此外，也正在开发力或触摸功能。
5.在传统的机械开关的情况下，内部需要大的尺寸和空间来实现开关功能，并且传统的机械开关可具有不与外壳一体化的结构或向外突出的形状，这导致不整洁和占据大量空间的缺点。
6.此外，由于与电连接的机械开关的直接接触，存在触电的风险。特别地，由于机械开关的结构，存在可能难以实现防尘和防水的缺点。
7.此外，在具有代替机械开关的触摸开关单元的传统开关装置中，由于温度改变等，信号输出的电平可能在未操作触摸开关单元的状态下改变。在这种情况下，在当没有预期的操作时存在操作的状态下，存在故障的问题。


技术实现要素：

8.提供本发明内容以简化的形式介绍所选择的构思，并在以下具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容既不意在明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
9.在一个总体方面，一种触摸感测装置包括：振荡电路，包括设置在触摸构件内侧的感测电感器，所述触摸构件是电子装置的盖的一部分，所述振荡电路被配置为根据是否已经通过所述触摸构件发生触摸来产生振荡信号；信号处理器，被配置为将所述振荡信号转换为数字感测信号；参考信号产生器，被配置为基于所述数字感测信号来更新参考信号；以及信号检测器，被配置为基于所述参考信号和所述数字感测信号，通过检测是否已经通过所述触摸构件发生触摸来输出检测信号。
10.所述振荡电路还可包括电感器电路，所述电感器电路包括所述感测电感器并且具有根据是否已经通过所述触摸构件发生触摸而变化的电感；电容器电路，包括连接到所述感测电感器的电容器，并且具有根据是否已经通过所述触摸构件发生触摸而变化的电容；以及放大电路，具有由所述电感器电路和所述电容器电路确定的谐振频率，并且被配置为
根据是否已经通过所述触摸构件发生触摸来产生振荡信号。
11.所述参考信号产生器可包括参考运算器、参考确定器和参考设置器。所述参考运算器可被配置为通过读取当前参考信号和当前数字感测信号来获得参考增量值。所述参考确定器可被配置为确定所述参考增量值是否等于零。所述参考设置器可被配置为：响应于所述参考增量值等于零，保持先前的参考信号；以及响应于所述参考增量值不等于零，将所述参考增量值的绝对值与参考最大改变值进行比较，并且根据所述参考增量值的所述绝对值与所述参考最大改变值的所述比较的结果来改变所述参考信号。
12.所述参考设置器还可被配置为：响应于所述参考增量值的所述绝对值小于或等于所述参考最大改变值，将所述参考信号改变为当前数字感测信号；响应于所述参考增量值的所述绝对值大于所述参考最大改变值，并且所述参考增量值为正，将所述参考最大改变值添加到所述参考信号；以及响应于所述参考增量值的所述绝对值大于所述参考最大改变值，并且所述参考增量值为负，从所述参考信号中减去所述参考最大改变值。
13.所述参考信号产生器还可被配置为接收所述检测信号，并且响应于所述检测信号处于高电平，将所述参考信号保持为先前的参考信号。
14.所述信号检测器可包括：第一运算器，被配置为从所述数字感测信号中减去所述参考信号来产生第一差值信号；以及第一检测器，被配置为将所述第一差值信号与第一阈值进行比较，并且响应于所述第一差值信号大于所述第一阈值来产生具有高电平的第一检测信号。
15.所述信号检测器可包括：第一信号检测器，被配置为基于所述参考信号和所述数字感测信号来检测是否已经通过所述触摸构件发生按压；以及第二信号检测器，被配置为基于所述参考信号和所述数字感测信号来检测是否已经通过所述触摸构件发生接触。
16.所述第一信号检测器可包括：第一运算器，被配置为从所述数字感测信号中减去所述参考信号来产生第一差值信号；以及第一检测器，被配置为将所述第一差值信号与第一阈值进行比较，并且响应于所述第一差值信号大于所述第一阈值来产生具有高电平的第一检测信号。所述第二信号检测器可包括：第二运算器，被配置为从所述数字感测信号中减去所述参考信号来产生第二差值信号；以及第二检测器，被配置为将所述第二差值信号与第二阈值进行比较，并且响应于所述第二差值信号大于所述第二阈值来产生具有高电平的第二检测信号。
17.所述信号检测器还可被配置为基于所述参考信号、所述数字感测信号和阈值，来检测是否已经通过所述触摸构件发生接触以及是否已经通过所述触摸构件发生按压。
18.在另一总体方面，一种电子装置包括：盖，设置在所述电子装置的外侧；触摸开关单元，包括触摸构件，所述触摸构件为所述盖的一部分；振荡电路，包括设置在所述触摸构件内侧的感测电感器，并且被配置为根据是否已经通过所述触摸构件发生触摸来产生振荡信号；信号处理器，被配置为将所述振荡信号转换为数字感测信号；参考信号产生器，被配置为基于所述数字感测信号来更新参考信号；以及信号检测器，被配置为基于所述参考信号和所述数字感测信号，通过检测是否已经通过所述触摸构件发生触摸来输出检测信号。
19.所述振荡电路可包括：电感器电路，包括所述感测电感器，并且具有根据是否已经通过所述触摸构件发生所述触摸而变化的电感；电容器电路，包括连接到所述感测电感器的电容器，并且具有根据是否已经通过所述触摸构件发生所述触摸而变化的电容；以及放
大电路，具有由所述电感器电路和所述电容器电路确定的谐振频率，并且被配置为根据是否已经通过所述触摸构件发生所述触摸来产生振荡信号。
20.所述参考信号产生器可包括参考运算器、参考确定器和参考设置器。所述参考运算器可被配置为通过读取当前参考信号和当前数字感测信号来获得参考增量值。所述参考确定器可被配置为确定所述参考增量值是否等于零。所述参考设置器可被配置为：响应于所述参考增量值等于零，保持先前的参考信号；响应于所述参考增量值不等于零，将所述参考增量值的绝对值与参考最大改变值进行比较，并且根据所述参考增量值的所述绝对值与所述参考最大改变值的所述比较的结果来改变所述参考信号。
21.所述参考设置器还可被配置为：响应于所述参考增量值的所述绝对值小于或等于所述参考最大改变值，将所述参考信号改变为当前数字感测信号；响应于所述参考增量值的所述绝对值大于所述参考最大改变值，并且所述参考增量值为正，将所述参考最大改变值添加到所述参考信号；以及响应于所述参考增量值的所述绝对值大于所述参考最大改变值，并且所述参考增量值为负，从所述参考信号减去所述参考最大改变值。
22.所述参考信号产生器还可被配置为接收所述检测信号，并且响应于所述检测信号处于高电平，将所述参考信号保持为先前的参考信号。
23.所述信号检测器可包括：第一运算器，被配置为从所述数字感测信号中减去所述参考信号来产生第一差值信号；以及第一检测器，被配置为将所述第一差值信号与第一阈值进行比较，并且响应于所述第一差值信号大于所述第一阈值来产生具有高电平的第一检测信号。
24.所述信号检测器可包括：第一信号检测器，被配置为基于所述参考信号和所述数字感测信号来检测是否已经通过所述触摸构件发生按压；以及第二信号检测器，被配置为基于所述参考信号和所述数字感测信号来检测是否已经通过所述触摸构件发生接触。
25.所述第一信号检测器可包括：第一运算器，被配置为从所述数字感测信号中减去所述参考信号来产生第一差值信号；以及第一检测器，被配置为将所述第一差值信号与第一阈值进行比较，并且响应于所述第一差值信号大于所述第一阈值来产生具有高电平的第一检测信号。所述第二信号检测器可包括：第二运算器，被配置为从所述数字感测信号中减去所述参考信号来产生第二差值信号；以及第二检测器，被配置为将所述第二差值信号与第二阈值进行比较，并且响应于所述第二差值信号大于所述第二阈值来产生具有高电平的第二检测信号。
26.所述信号检测器还可被配置为基于所述参考信号、所述数字感测信号和阈值，来检测是否已经通过所述触摸构件发生接触以及是否已经通过所述触摸构件发生按压。
27.通过以下具体实施方式、附图以及权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
28.图1是示出根据实施例的电子装置的外观的示图。
29.图2是示出根据实施例的图1的电子装置的内部结构的示图。
30.图3是根据实施例的触摸感测装置的示图。
31.图4是根据实施例的数字感测信号lc_cnt的示图。
32.图5是根据实施例的数字感测信号lc_cnt的示图。
33.图6是根据实施例的参考信号产生器的示图。
34.图7是示出图6的参考信号产生器的操作的示图。
35.图8是根据实施例的参考信号产生器的示图。
36.图9是示出根据实施例的图8的参考信号产生器的操作的示图。
37.图10是根据实施例的图3的触摸检测电路的示图。
38.图11是根据实施例的触摸检测电路的示图。
39.图12a是根据实施例的当参考增量值为零时的数字感测信号和参考信号的示图。图12b是根据实施例的当参考增量值不为零并且小于或等于参考最大改变值时的数字感测信号和参考信号的示图。图12c是根据实施例的当参考增量值大于参考最大改变值时的数字感测信号和参考信号的示图。
40.图13a是根据实施例的当参考增量值为零时的数字感测信号和参考信号的示图。图13b是根据实施例的当参考增量值不为零并且小于或等于参考最大改变值时的数字感测信号和参考信号的示图。图13c是根据实施例的当检测信号s_det处于高电平时并且当参考增量值大于参考最大改变值时的数字感测信号和参考信号的示图。
41.在所有的附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
42.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开内容之后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须按照特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
43.在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
44.在此，注意的是，关于实施例或示例的术语“可”的使用(例如，关于实施例或示例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个实施例或示例，而全部实施例和示例不限于此。
45.在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
46.如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项和任意两项或更多项的任意组合。
47.尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语限制。更确切地说，这些
术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
48.为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件在“上方”或“上面”的元件于是将相对于所述另一元件在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式(例如，旋转90度或者处于其他方位)定位，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
49.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
50.由于制造技术和/或公差，附图中所示出的形状可能发生变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括制造期间发生的形状上的改变。
51.在此描述的示例的特征可以以在理解本技术的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解本技术的公开内容之后将显而易见的其他构造是可行的。
52.图1是示出根据实施例的电子装置10的外观的示图。
53.参照图1，电子装置10可包括例如盖50和包括第一触摸构件tm1和第二触摸构件tm2的触摸开关单元tsw。第一触摸构件tm1和第二触摸构件tm2中的每个可以是盖50的一部分，并且可接收直接接触和通过力的按压，以便执行电子按钮功能。
54.在图1中，示出了触摸开关单元tsw包括第一触摸构件tm1和第二触摸构件tm2的情况，但是这仅是为了便于描述，并且触摸开关单元tsw不限于包括第一触摸构件tm1和第二触摸构件tm2。
55.盖50可以是导体(诸如金属)或非导体。例如，当盖50是导体时，当用于触摸的触摸区域设置在多个不同位置时，可能不容易识别针对多个触摸区域的每个位置。相反，当盖50是诸如玻璃或塑料的非导体时，当触摸构件设置在盖上时，可经由通过接触的触摸检测和通过按压的触摸检测来更准确地识别触摸区域(或触摸位置)。
56.电子装置10可以是诸如智能电话的便携式装置或诸如智能手表的可穿戴装置，且不限于特定装置，并且可以是便携式或可穿戴电子装置，或者是具有用于控制操作的开关的电子装置。
57.盖50可以是暴露于电子装置10的外部的外壳，诸如壳体等。例如，当触摸感测装置应用于移动装置时，盖50可以是设置在电子装置10的侧部(侧表面)上的盖。例如，盖50可与设置在电子装置10的后表面上的盖一体地形成，或者可与设置在电子装置10的后表面上的盖分开形成。
58.如上所述，盖50可以是除了电子装置10的前显示器之外的外壳，并且不限于特定位置、形状或结构。
59.参照图1，第一触摸构件tm1和第二触摸构件tm2中的每个可以是盖50的一部分，并且可设置在盖50上。在这种情况下，盖可以是除了触摸屏之外的盖，例如，侧盖、后盖或者可形成在前表面的一部分上的盖。为了便于解释，将设置在电子装置10的侧盖上的壳描述为盖50的示例，但是盖50不限于这样的示例。
60.对于本公开的每个附图，可省略对具有相同附图标记和功能的组件的不必要和冗余的描述，并且可描述可能的差异。
61.图2是示出根据实施例的图1的电子装置10的内部结构的示图。
62.参照图2，如上所述，电子装置10可包括盖50、触摸开关单元tsw和触摸感测装置。
63.盖50可以是除了前显示器之外的外壳。触摸开关单元tsw可包括设置在盖50的一部分上的第一触摸构件tm1和第二触摸构件tm2。触摸感测装置可包括设置在第一触摸构件tm1内部的感测电感器le1、电容器ce1和电路单元cs。
64.例如，基板100可设置在盖50的内侧表面上，并且感测电感器le1、电容器ce1和电路单元cs可安装在基板100上。感测电感器le1、电容器ce1和电路单元cs可通过基板100彼此电连接。
65.感测电感器le1可以是线圈型电感器装置，但不限于此，并且可以是具有电感的装置。
66.作为示例，基板100可以是印刷电路板(pcb)或柔性印刷电路板(fpcb)，但不限于此，并且可以是其上可形成电路图案的板(例如，各种类型的电路板中的一种)或面板(例如，用于面板级封装(plp)的面板)。
67.另外，触摸感测装置可包括导体200和支撑构件300，导体200设置为与感测电感器le1分开预定距离d1，支撑构件300支撑导体200并且支撑构件300由电子装置10的内部框架支撑。
68.图2仅是电子装置10的内部结构的非限制性示例，并且感测电感器le1可设置在盖50内侧以检测由于接触引起的触摸或由于按压引起的力。
69.在本公开中，触摸可包括与接触相对应的触摸和与按压相对应的触摸。这里，接触是指没有按压力的简单接触，按压是指接触后的按压力(或力)。因此，在本公开中，触摸可包括接触和力(按压)两者，或者可以是接触和力中的任一种。
70.图3是根据实施例的触摸感测装置的示图。
71.参照图3，触摸感测装置可包括振荡电路500、信号处理器600、参考信号产生器700和信号检测器800。
72.振荡电路500可包括设置在触摸构件tm1(例如，第一触摸构件)内侧的感测电感器le1，振荡电路500被配置为根据是否已经通过触摸构件tm1发生触摸来产生振荡信号lcosc。
73.例如，振荡信号lcosc根据是否已经通过触摸构件tm1发生触摸来改变电感或电容，使得谐振频率变化。由于振荡信号lcosc包括上述变化的谐振频率，因此可基于谐振频率来检测是否已经发生触摸。
74.作为示例，振荡电路500可包括电感器电路510、电容器电路520和放大电路530。
75.电感器电路510可包括感测电感器le1，并且可具有根据是否已经通过触摸构件tm1发生触摸而变化的电感。
76.电容器电路520可包括连接到感测电感器le1的电容器ce1，并且可具有根据是否已经通过触摸构件tm1发生触摸而变化的电容。
77.放大电路530可包括由电感器电路510和电容器电路520确定的谐振频率，并且可根据是否已经通过触摸构件tm1发生触摸来产生振荡信号lcosc。
78.信号处理器600可将振荡信号lcosc转换为数字感测信号lc_cnt。
79.作为示例，信号处理器600可通过使用振荡信号lcosc对参考时钟clkref的周期进行计数来产生数字感测信号lc_cnt。这里，参考时钟clkref的频率低于振荡信号lcosc的频率。
80.参考信号产生器700可基于数字感测信号lc_cnt来更新参考信号ref_sig。
81.信号检测器800可使用参考信号ref_sig和数字感测信号lc_cnt来检测是否已经通过触摸构件tm1发生触摸。如图3所示，触摸检测电路900可包括信号处理器600、参考信号产生器700和信号检测器800，并且电路单元cs可包括触摸检测电路900和振荡电路500的放大电路530。
82.另外，电路单元cs可在其中包括电容器，而不是安装在基板100上的电容器ce1。
83.图4是根据实施例的数字感测信号lc_cnt的示图。图5是根据实施例的数字感测信号lc_cnt的示图。
84.在图4中，数字感测信号lc_cnt具有当通过第一触摸构件tm1施加按压时从信号处理器600输出的信号的波形。
85.例如，当通过第一触摸构件tm1施加按压时，感测电感器le1与导体200之间的距离d1改变，涡流根据距离d1的变化作用在感测电感器le1与导体200之间，使得感测电感器le1的电感减小，并且振荡信号的谐振频率增加。结果，数字感测信号lc_cnt包括信号电平的改变，其中，信号电平响应于按压而增加。
86.在图5中，数字感测信号lc_cnt具有当通过第一触摸构件tm1施加接触时从信号处理器600输出的信号的波形。
87.例如，当人体通过第一触摸构件tm1施加接触时，在感测电感器le1与人体(例如，人手)之间产生寄生电容，并且电容器电路的电容增加，使得振荡信号的谐振频率降低。结果，数字感测信号lc_cnt包括信号电平的改变，其中，信号电平响应于接触而减小。
88.图6是根据实施例的参考信号产生器700的示图。图7是示出根据实施例的参考信号产生器700的操作的示图。
89.参照图6，参考信号产生器700可包括例如参考运算器710、参考确定器720和参考设置器730。
90.参照图7，参考运算器710可通过读取当前参考信号(ref_sig[k]，0≤k≤n)和当前数字感测信号(lc_cnt[k]，0≤k≤n)来获得参考增量值(ref_delta[k]，0≤k≤n)。例如，在操作s710中，参考运算器710可在初始化之后通过从内部存储器读取当前参考信号(ref_sig[k]，0≤k≤n)和当前数字感测信号(lc_cnt[k]，0≤k≤n)来获得参考增量值(ref_delta[k]，0≤k≤n)。在所述示例中，k是当前状态变量，并且可以是大于或等于零且小于或等于n的自然数，并且n可以是大于1的自然数。例如，当前参考信号可随时间改变为ref_sig[0]、ref_sig[1]、ref_sig[2]等，并且当前数字感测信号也可随时间改变为lc_cnt[0]、lc_cnt[1]、lc_cnt[2]等。
[0091]
例如，操作s710可包括操作s711、s712、s713和s715。
[0092]
例如，初始化可对应于在操作s711中将初始数字感测信号lc_cnt[0](为初始输入)设置为初始参考信号ref_sig[0]的过程。
[0093]
在操作s712中初始化当前状态变量k(k＝0)，并且可通过在操作s713中读取当前参考信号ref_sig[k](0≤k≤n)和当前数字感测信号lc_cnt[k](0≤k≤n)，并且在操作s715中从读取的当前参考信号ref_sig[k](0≤k≤n)中减去读取的当前数字感测信号lc_cnt[k](0≤k≤n)来获得参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)。
[0094]
在操作s720中，参考确定器720可将参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值与确定参考值进行比较。操作s720可包括操作s721、s722和s723。
[0095]
例如，参考确定器720可执行操作s721：确定作为一个确定参考值的参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)是否等于零。如果在操作s721中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)不等于零，则参考确定器720可执行操作s722：将参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值与作为另一确定参考值的参考最大改变值(ref_max_change)进行比较，并且确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值是否小于或等于参考最大改变值ref_max_change。如果在操作s722中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值不小于或等于参考最大改变值ref_max_change，则参考确定器720可执行操作s723：确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)是否大于零。
[0096]
参考最大改变值ref_max_change可以是允许参考信号改变的最大改变范围。
[0097]
作为参考确定器720的确定的结果，当参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)等于零时，参考设置器730可保持先前的参考信号ref_sig[k]，并且当参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)不等于零时，可通过将参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值与参考最大改变值ref_max_change进行比较并在操作s730中根据比较结果改变参考信号ref_sig[k]，来更新参考确定器720。
[0098]
例如，操作s730可包括操作s731、s732、s733和s734。
[0099]
如果在操作s721中确定参考增量值ref_delta[k]等于零，则在操作s731中，参考设置器730可根据ref_sig[k 1]＝ref_sig[k]来更新参考信号ref_sig[k]。
[0100]
如果在操作s721中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)不等于零，并且在操作s722中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值小于或等于参考最大改变值ref_max_change，则在操作s732中，参考设置器730可根据ref_sig[k 1]＝ref_sig[k] ref_delta[k]来更新参考信号ref_sig[k]。
[0101]
如果在操作s721中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)不等于零、在操作s722中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值不小于或等于参考最大改变值ref_max_change、并且在操作s723中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)不大于零，则在操作s733中，参考设置器730可根据ref_sig[k 1]＝ref_sig[k]-ref_max_change来更新参考信号ref_sig[k]。
[0102]
另一方面，如果在操作s721中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)不等于零、在操作s722中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值不小于或等于参考最大改变值ref_max_change、并且在操作s723中确定参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)大于零，则在操作s734中，参考设置器730可根据ref_sig[k 1]＝ref_sig[k] ref_max_change来更
新参考信号ref_sig[k]。
[0103]
然后，在操作s740中，参考信号产生器700可执行确定是否结束处理的操作s741。如果在操作s741中处理未结束，则参考信号产生器700可在操作s740中执行操作s742：根据k＝k 1来增加当前状态变量k。在操作s742之后，重复以下操作：读取当前参考信号ref_sig[k](0≤k≤n)和当前数字感测信号lc_cnt[k](0≤k≤n)的操作s713、从读取的当前参考信号ref_sig[k](0≤k≤n)中减去读取的当前数字感测信号lc_cnt[k](0≤k≤n)的操作s715以及操作s720和s730。
[0104]
更具体地，例如，当参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)不等于零时，参考设置器730可将参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值与参考最大改变值ref_max_change进行比较(操作s722)，并且如果参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值小于参考最大改变值ref_max_change，则可将参考增量值ref_delta[k]添加到参考信号ref_sig[k](操作s732)，并且可更新参考信号ref_sig[k]以跟随数字感测信号lc_cnt[k](n＝k)。
[0105]
另外，当参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)的绝对值大于参考最大改变值ref_max_change时，参考设置器730可将参考信号ref_sig[k]改变为常数值以进行更新(操作s733和s734)。
[0106]
例如，如果参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)为正，则参考设置器730可将参考最大改变值ref_max_change添加到参考信号ref_sig[k](操作s734)，以将参考信号ref_sig[k]增加参考最大改变值ref_max_change。如果参考增量值ref_delta[k](0≤k≤n)为负，则参考设置器730可从参考信号ref_sig[k]中减去参考最大改变值ref_max_change(操作s733)，以将参考信号ref_sig[k]减小参考最大改变值ref_max_change。
[0107]
图8是示出根据实施例的参考信号产生器700-1的示图。图9是示出图8的参考信号产生器700-1的操作的示图。
[0108]
将根据与图6所示的参考信号产生器700的差异来描述图8所示的参考信号产生器700-1。
[0109]
参照图8，参考信号产生器700-1可接收检测信号s_det，并且当检测信号s_det处于高电平时，将参考信号ref_sig[k]保持为先前的参考信号。例如，如图9所示，在操作s713中，参考运算器710可另外接收检测信号s_det(s_det1或/和s_det2)。在这种情况下，在操作s714中确定检测信号s_det(s_det1或/和s_det2)是否为“1”(高电平)，然后当检测信号s_det(s_det1或/和s_det2)为“1”(高电平)时，在操作s731中，参考设置器730可执行保持先前的参考信号ref_sig[k]的操作。
[0110]
图10是根据实施例的图3的触摸检测电路900的示图。
[0111]
参照图3和图10，信号检测器800可包括第一运算器811和第一检测器812。
[0112]
第一运算器811可通过从数字感测信号lc_cnt中减去参考信号ref_sig来产生第一差值信号sd1。
[0113]
例如，如图4所示，当通过按压施加力时，数字感测信号lc_cnt可包括上升到大于参考信号的值，并且在这种情况下，差值可以是正的。另外，如图5所示，当通过接触施加触摸时，数字感测信号lc_cnt可包括小于参考信号的值，并且在这种情况下，差值可以是负的。
[0114]
尽管参照图4描述了数字感测信号lc_cnt，但是描述不限于图4，并且可应用于图5
所示的数字感测信号lc_cnt。第一检测器812可将第一差值信号sd1与第一阈值th1进行比较，从而可产生第一检测信号s_det1，第一检测信号s_det1具有根据第一差值信号sd1和第一阈值th1的比较结果的电平。
[0115]
例如，对于图4所示的数字感测信号lc_cnt，当第一差值信号sd1为正时，并且当第一差值信号sd1大于第一阈值th1时，可产生具有高电平的第一检测信号s_det1。
[0116]
作为另一示例，关于图5所示的数字感测信号lc_cnt，当第一差值信号sd1为负时，并且当第一差值信号sd1小于第一阈值th1时，可产生具有高电平的第一检测信号s_det1。
[0117]
例如，第一检测器812可通过执行具有不同的上阈值和下阈值的迟滞比较函数来对输入的数字感测信号lc_cnt执行触摸检测。
[0118]
图11是根据实施例的触摸检测电路900-1的示图。
[0119]
参照图8和图11，触摸检测电路900-1的信号检测器800-1可包括第一信号检测器810和第二信号检测器820。
[0120]
第一信号检测器810可使用参考信号ref_sig和数字感测信号lc_cnt来检测是否已经通过触摸构件tm1发生按压。
[0121]
例如，第一信号检测器810可包括第一运算器811和第一检测器812。第一运算器811可通过从数字感测信号lc_cnt中减去参考信号ref_sig来产生第一差值信号sd1。第一检测器812可将第一差值信号sd1与第一阈值th1进行比较。当第一差值信号sd1大于第一阈值th1时，可产生具有高电平的第一检测信号s_det1。
[0122]
例如，第一检测器812可通过执行具有不同的上阈值和下阈值的迟滞比较函数来对输入的数字感测信号lc_cnt执行触摸感测。
[0123]
第二信号检测器820可使用参考信号ref_sig和数字感测信号lc_cnt来检测是否已经通过触摸构件tm1发生接触。
[0124]
例如，第二信号检测器820可包括第二运算器821和第二检测器822。第二运算器821可通过从数字感测信号lc_cnt中减去参考信号ref_sig来产生第二差值信号sd2。第二检测器822可将第二差值信号sd2与第二阈值th2进行比较。当第二差值信号sd2大于第二阈值th2时，可产生具有高电平的第二检测信号s_det2。
[0125]
例如，第二检测器822可通过执行具有不同的上阈值和下阈值的迟滞比较函数来对输入的数字感测信号lc_cnt执行触摸感测。
[0126]
图12a是当参考增量值ref_delta为零时的数字感测信号lc_cnt和参考信号ref_sig的示图。图12b是当参考增量值ref_delta不为零并且小于或等于参考最大改变值ref_max_change时的数字感测信号lc_cnt和参考信号ref_sig的示图。图12c是当参考增量值ref_delta大于参考最大改变值ref_max_change时的数字感测信号lc_cnt和参考信号ref_sig的示图。
[0127]
参照图12a，当参考增量值ref_delta为零时，参考信号ref_sig可保持为作为先前的参考值的初始数字感测信号lc_cnt。
[0128]
参照图12b，当参考增量值ref_delta不为零并且小于或等于参考最大改变值ref_max_change时，参考信号ref_sig可改变为数字感测信号lc_cnt并且可更新为跟随由于特性漂移而改变的数字感测信号lc_cnt。
[0129]
参照图12c，当参考增量值ref_delta大于参考最大改变值ref_max_change时，可
通过增加或减少到由预设参考最大改变值ref_max_change限制的大小来更新参考信号ref_sig，以便不跟随数字感测信号lc_cnt。
[0130]
图13a是当参考增量值ref_delta为零时的数字感测信号lc_cnt和参考信号ref_sig的示图。图13b是当参考增量值ref_delta不为零并且小于或等于参考最大改变值ref_max_change时的数字感测信号lc_cnt和参考信号ref_sig的示图。图13c是当检测信号s_det处于高电平并且参考增量值ref_delta大于参考最大改变值ref_max_change时的数字感测信号lc_cnt和参考信号ref_sig的示图。
[0131]
参照图13a，当参考增量值ref_delta为零时，参考信号ref_sig可保持为作为先前的参考信号的初始数字感测信号lc_cnt。
[0132]
参照图13b，当参考增量值ref_delta不为零并且小于或等于参考最大改变值ref_max_change时，参考信号ref_sig可改变为数字感测信号lc_cnt并且可更新为跟随由于特性漂移而改变的数字感测信号lc_cnt。术语“特性漂移”可表示诸如参考信号ref_sig等的特性由于外部环境变化(诸如温度漂移或触摸开关单元(或操作单元)的物理特性变形等)而逐渐改变。
[0133]
参照图13c，首先，当检测信号s_det处于高电平时，可将参考信号ref_sig保持为先前的参考信号ref_sig。因此，在执行当前触摸(例如，按压)时，可不更新参考信号ref_sig。
[0134]
另外，当参考增量值ref_delta大于参考最大改变值ref_max_change时，可通过增加到或减少到由预设参考最大改变值ref_max_change限制的大小来更新参考信号ref_sig，以便不跟随数字感测信号lc_cnt。
[0135]
如上所述，根据在此公开的实施例，可通过基于数字感测信号更新参考信号以对应于特性漂移来补偿根据外部环境变化的特性漂移。因此，可更准确地执行触摸感测。
[0136]
执行本技术中描述的操作的图1至图13c中的信号处理器600、参考信号设置器700、参考运算器710、参考确定器720、参考设置器730、信号检测器800和800-1、第一运算器811、第一检测器812、第二运算器821和第二检测器822由硬件组件实现，所述硬件组件被配置为执行本技术中描述的由硬件组件执行的操作。可用于执行本技术中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括控制器、传感器、产生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器以及被配置为执行本技术中描述的操作的任意其他电子组件。在其他示例中，执行本技术中描述的操作的硬件组件中的一个或更多个由计算硬件实现，例如，由一个或更多个处理器或计算机实现。处理器或计算机可由一个或更多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或者被配置为以定义的方式响应和执行指令以实现期望的结果的任意其他装置或装置的组合)实现。在一个示例中，处理器或计算机包括或连接到存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或更多个存储器。由处理器或计算机实现的硬件组件可执行指令或软件(诸如，操作系统(os)和在os上运行的一个或更多个软件应用)，以执行本技术中描述的操作。硬件组件还可响应于指令或软件的执行而访问、操纵、处理、创建和存储数据。为了简单起见，可在本技术中描述的示例的描述中使用单数术语“处理器”或“计算机”，但在其他示例中，可使用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机可包括多个处理元件或多种类型的处理元件，或者处理
器或计算机可包括多个处理元件和多种类型的处理元件两者。例如，单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件可由单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来实现。一个或更多个硬件组件可由一个或更多个处理器、或者处理器和控制器来实现，并且一个或更多个其他硬件组件可由一个或更多个其他处理器、或者另一处理器和另一控制器实现。一个或更多个处理器、或者处理器和控制器可实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有不同的处理配置中的任意一种或更多种，其示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(sisd)多处理器、单指令多数据(simd)多处理器、多指令单数据(misd)多处理器和多指令多数据(mimd)多处理器。
[0137]
执行本技术中描述的操作的图1至图13c中所示的方法由计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)执行，所述计算硬件如上所述地执行指令或软件以执行本技术中描述的通过所述方法执行的操作。例如，单个操作或者两个或更多个操作可由单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器执行。一个或更多个操作可由一个或更多个处理器或者处理器和控制器执行，并且一个或更多个其他操作可由一个或更多个其他处理器或者另一处理器和另一控制器执行。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可执行单个操作或者两个或更多个操作。
[0138]
用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合，以用于单独地或共同地指示或配置一个或更多个处理器或计算机以操作为执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作的机器或专用计算机。在一个示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机直接执行的机器代码(诸如通过编译器生成的机器代码)。在另一示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机使用解释器执行的更高级代码。指令或软件可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述使用任意编程语言来编写，附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述公开了用于执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法。
[0139]
用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构可记录、存储或固定在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质中或一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪存、cd-rom、cd-r、cd r、cd-rw、cd rw、dvd-rom、dvd-r、dvd r、dvd-rw、dvd rw、dvd-ram、bd-rom、bd-r、bd-r lth、bd-re、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘、以及被配置为以非暂时性方式存储指令或软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构并提供指令或软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构到一个或更多个处理器或计算机使得一个或更多个处理器或计算机可执行指令的任意其他装置。在一个示例中，指令或软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上，使得指令和软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构通过一个或更多个处理器或计算机以分布式的方式存储、访问和执行。
[0140]
虽然本公开包括具体示例，但是在理解本技术的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对这些示例做出各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性含义，而非出于限制的目的。在每个示例中
的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同物来替换或者添加所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被解释为被包括在本公开中。