用于确定操作传感器系统的噪声稳健性采集配置的方法和系统与流程

本公开涉及用于确定噪声稳健性采集配置的方法和系统，特别是用于传感器系统的方法和系统。

背景技术：

1、提供该背景技术部分是为了大体描述本公开的上下文。本发明的指定的发明人的工作以及在提交时不以另外的方式认定为现有技术的说明书的各个方面根据本公开既不明示也不暗示地被当作现有技术。

2、传感器系统(有时也称为“感测系统”)对于各种应用是已知的。例如，电容式触摸传感器系统被用于电子设备诸如计算机、平板计算机、智能电话和其他电子设备的用户界面。

3、例如，电容式触摸传感器系统可通过产生交变电场并测量在该场内的传感器电极处的一个周期中获得的电势差(即，电压)来实现。可使用单个电极或发射电极和一个或多个接收电极的组合。该电压是传感器电极与其电环境之间的电容的量度，即，其受到诸如人的手指或手等物体的影响。另选地，在电极与传感器电路之间流动的电流(即，电荷的运动)可用于确定传感器电极与其电环境之间的电容。

4、根据上述原理操作的常规系统的问题在于，电噪声源诸如开关模式电源、荧光灯或传感器附近的无线电通信会影响电场。因此，在噪声环境中准确且可靠地估计该电压是有问题的。

5、本发明人已经确定，对噪声的稳健性对于任何传感器系统(包括电容式触摸感测系统)以及通信系统都是一个挑战。具体地，标准国际电工委员会(iec)传导噪声测试(例如，使用如iec 61000-4-6中的调幅噪声)、大电流注入(bci)测试(例如，根据iso 11452-4汽车标准)或对平方噪声的稳健性的通过在过去是有问题的。

技术实现思路

1、基于前述内容，需要允许传感器系统诸如电容式触摸传感器系统的噪声稳健性操作。该目的通过独立权利要求的主题来解决。从属权利要求和以下具体实施方式包括本发明的各种实施方案。

2、一般来讲并且在一个示例性方面，提供了一种确定用于传感器系统的操作的噪声稳健性采集配置的方法。该方法在一次噪声扫描中包括以下步骤：

3、从传感器系统获得传感器接收信号；

4、通过以预定义噪声扫描频率对传感器接收信号进行a/d转换来从传感器接收信号中确定数字接收信号；

5、通过使用彼此不同的两个或更多个抽取速率对数字接收信号进行整数抽取来确定多个抽取数字接收信号，其中该两个或更多个抽取速率中的每个抽取速率与相应的候选采集配置相关联；

6、使用该多个抽取数字接收信号中的一个或多个抽取数字接收信号确定用于多个该候选采集配置的一个或多个噪声量度；以及

7、使用该一个或多个噪声量度，从候选采集配置中确定用于传感器系统的操作的采集配置。

8、一般来讲并且在另一示例性方面，提供了一种传感器电路来确定用于传感器系统的操作的采集配置，该传感器电路包括：

9、传感器接口，该传感器接口用于从传感器系统获得传感器接收信号；

10、a/d转换器，该a/d转换器用于通过以预定义噪声扫描频率对传感器接收信号进行a/d转换来从传感器接收信号中确定数字接收信号；

11、抽取电路，该抽取电路被配置为通过使用彼此不同的两个或更多个抽取速率对数字接收信号进行整数抽取来确定多个抽取数字接收信号，其中该两个或更多个抽取速率中的每个抽取速率与相应的候选采集配置相关联；

12、噪声评估电路，该噪声评估电路被配置为使用该多个抽取数字接收信号中的一个或多个抽取数字接收信号确定用于多个采集配置的一个或多个噪声量度；以及

13、配置电路，该配置电路被配置为使用该一个或多个噪声量度从候选采集配置中确定用于传感器系统的操作的采集配置。

14、一般来讲并且在另一示例性方面，提供了一种电容式触摸感测系统，该电容式触摸感测系统包括：

15、一个或多个电极，该一个或多个电极被配置用于电容式感测；以及

16、根据前述方面所述的传感器电路，其中传感器电路连接到该一个或多个电极中的至少一个电极。

17、一般来讲并且在另一示例性方面，提供了一种确定用于通信系统的操作的噪声稳健性采集配置的方法。该方法在一次噪声扫描中包括以下步骤：

18、从通信系统获得接收信号；

19、通过以预定义噪声扫描频率对接收信号进行a/d转换来从接收信号中确定数字接收信号；

20、通过使用彼此不同的两个或更多个抽取速率对该数字接收信号进行整数抽取来确定多个抽取数字接收信号，其中该两个或更多个抽取速率中的每个抽取速率与相应的候选采集配置相关联；

21、使用该多个抽取数字接收信号中的一个或多个抽取数字接收信号确定用于多个采集配置的一个或多个噪声量度；以及

22、使用该一个或多个噪声量度，从候选采集配置中确定用于通信系统的操作的采集配置。

23、一般来讲并且在另一示例性方面，提供了一种确定用于通信系统的操作的采集配置的通信电路。通信电路包括：

24、通信系统接口，该通信系统接口用于从通信系统获得接收信号；

25、a/d转换器，该a/d转换器用于通过以预定义噪声扫描频率对接收信号进行a/d转换来从接收信号中确定数字接收信号；

26、抽取电路，该抽取电路被配置为通过使用彼此不同的两个或更多个抽取速率对数字接收信号进行整数抽取来确定多个抽取数字接收信号，其中该两个或更多个抽取速率中的每个抽取速率与相应的采集配置相关联；

27、噪声评估电路，该噪声评估电路被配置为使用该多个抽取数字接收信号中的一个或多个抽取数字接收信号确定用于多个采集配置的一个或多个噪声量度；以及

28、配置电路，该配置电路被配置为使用该一个或多个噪声量度从候选采集配置中确定用于通信系统的操作的采集配置。

29、在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施方案的细节。根据说明书、附图和权利要求书，其他特征将是显而易见的。

技术特征：

1.一种确定用于系统的操作的噪声稳健性采集配置的方法，所述方法在噪声扫描中包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述采集配置的步骤包括从所述一个或多个噪声量度中选择优选噪声量度，其中所述采集配置被设置为对应于所述优选噪声量度的所述候选采集配置。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述优选噪声量度产生所述一个或多个噪声量度中的最低噪声水平。

4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中对于所述两个或更多个抽取速率中的每个抽取速率，确定抽取数字接收信号的对应组，其中在每个组中，所述抽取数字接收信号在不同的起始相位上彼此不同。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述噪声量度中的一个或多个噪声量度是通过有效噪声功率估计确定的，所述有效噪声功率估计包括对所述抽取数字接收信号组中的一组抽取数字接收信号中的每个所述抽取数字接收信号上的相位瞬时噪声量度之和的确定。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述相位瞬时噪声量度中的每个相位瞬时噪声量度是用来自系数向量的系数加权的相应抽取数字接收信号的样本之和。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述采集配置包括以下项中的至少一者或多者：用于a/d转换的采样频率、用于所述系统的操作的激励信号的操作频率、扫描持续时间、待获取的样本数量和低通滤波器系数。

8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中在所述系统的操作期间，所述预定义噪声扫描频率显著高于激励信号的操作频率。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述两个或更多个抽取速率是2的倍数。

10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述系统接收信号是在所述噪声扫描期间获取的，而不向所述系统施加激励信号。

11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中从所述候选采集配置中确定用于所述系统的操作的所述采集配置的所述步骤包括将所述一个或多个噪声量度与噪声阈值进行比较，并且如果所述噪声阈值未被所述噪声量度中的任一个噪声量度满足，则：

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述扫描时间增加了先前噪声扫描的扫描时间的整数倍。

13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，所述方法包括在所述噪声扫描之后，使用在所述噪声扫描期间确定的所述采集配置在sn扫描期间操作所述系统。

14.根据权利要求13所述的方法，所述方法包括随后在两次sn扫描之间进行多次噪声扫描，其中所述多次噪声扫描使用预定义噪声扫描频率，其中所述多次噪声扫描中的至少一些噪声扫描的所述预定义噪声扫描频率彼此不同。

15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括从在所述随后进行的多次噪声扫描期间获得的采集配置中确定用于sn扫描期间所述系统的操作的总体采集配置。

16.根据权利要求13至15中的一项或多项所述的方法，其中所述噪声扫描期间的a/d转换的孔径时间与针对所述sn扫描设置的孔径时间相同或基本上为针对所述sn扫描设置的孔径时间的整数部分。

17.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述系统是电容式传感器系统和触摸屏传感器系统中的一者或多者。

18.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述系统是传感器系统，并且所述系统接收信号是传感器接收信号。

19.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述系统是通信系统，并且所述系统接收信号是通信接收信号。

20.一种传感器系统的噪声稳健性采集操作的方法，所述方法包括：

21.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括被配置为使得传感器电路进行根据前述权利要求中任一项所述的方法的内容。

22.一种确定用于系统的操作的采集配置的电路，所述电路包括：

23.根据权利要求22所述的电路，其中：

24.一种电容式触摸感测系统，所述电容式触摸感测系统包括：

25.根据权利要求22所述的电路，其中：

技术总结
本发明公开了确定传感器或通信系统的噪声稳健性采集配置的系统和方法。一种示例性方法包括噪声扫描，该噪声扫描包括：从该传感器系统获得传感器接收信号；通过以预定义噪声扫描频率对该传感器接收信号进行A/D转换来从该传感器接收信号中确定数字接收信号；通过使用彼此不同的两个或更多个抽取速率对该数字接收信号进行整数抽取来确定多个抽取数字接收信号，其中该两个或更多个抽取速率中的每个抽取速率与相应的候选采集配置相关联；使用该多个抽取数字接收信号中的一个或多个抽取数字接收信号来确定用于多个该候选采集配置的一个或多个噪声量度；以及使用该一个或多个噪声量度，从该候选采集配置中确定用于该传感器系统的操作的该采集配置。

技术研发人员：A·海姆
受保护的技术使用者：微芯片技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12