基于电容感应的显示屏手势控制电路及控制方法技术

本发明专利技术公开基于电容感应的显示屏手势控制电路及方法，该电路包括显示屏以及设置于显示屏四周的感应器，感应器呈条状布置，且每一感应器的周边设置有一个屏蔽层，多个感应器均向检测电路输出感应信号；显示屏的接地端与大地断接，且显示屏的接地端、感应器与屏蔽层均连接至震荡信号源。该方法包括检测电路检测感应器输出的信号，并确定当前工作的感应器；向非工作的感应器加载震荡的电压信号，使非工作的感应器与当前工作的感应器被加载的电压信号保持同步震荡；检测电路检测当前工作的感应器输出的信号，根据当前工作的感应器输出的信号的变化确定手势。本发明专利技术可以精确检测用户手势的变化，且生产成本较低。

Signal control circuit and control method of display screen based on capacitance induction

The invention discloses a gesture based on capacitive sensing display control circuit and method, the circuit comprises a sensor arranged on the display screen and around the sensor strip layout, and the periphery of each sensor is provided with a shielding layer, a plurality of sensors to detect circuit output sensing signals; earthing terminal and earth fault display then, the display screen and a grounding terminal, the inductor and the shielding layer are connected to the oscillation signal source. The method includes signal detection circuit for sensors, and to determine the inductor current working voltage signal to the sensor; shock loading work, so that the sensor sensor work and the current work is to keep synchronous voltage signal loading shock detection circuit; signal detection sensor output of the current work, determined according to the change of gesture the signal output of the current sensor. The invention can accurately detect the change of the user's gestures, and the production cost is low.

【技术实现步骤摘要】
基于电容感应的显示屏手势控制电路及控制方法
本专利技术涉及手势识别领域，尤其涉及一种基于电容感应的显示屏手势控制电路及使用这种电路实现的控制方法。
技术介绍
现在的电子设备越来越智能化，随着人们对电子设备的要求越来越高，电子设备的手势识别功能显得越来越重要。现有的电子设备对手势的识别大多是通过摄像装置拍摄用户的手势，然后通过对图像进行识别，根据图像识别出用户的手部动作变化过程，从而识别用户的手势。然而，通过摄像装置拍摄的图像、视频对用户手势进行识别，对电子设备的图像处理能力、图像识别能力提出了很高的要求，并且，电子设备对图像进行识别时，也需要占用大量的硬件资源，例如需要大量的CPU资源以及内存资源，有时候导致电子设备运行缓慢。因此，人们考虑使用触摸式显示屏来检测用户的手势，现有的电容屏大都通过互容的方式来检测电容大小，例如，现有的显示屏10自上而下包括上层玻璃11、公共电极12以及下层玻璃13，在上层玻璃11的上方设置有多个电极14，当用户手指位于某一电极14的上方时，该电极14与手指之间的电容将发生变化，从而感应出手指的位置。然而，现有的显示屏感应距离很短，基本是用户手指触碰到显示屏才会感应，而目前感应距离最长的电容屏也只能感应几厘米的距离，难以满足手势感应的需求。由于相同电势物体之间不存在电场耦合，利用这一原理，可以在显示屏的感应器、连接线和干扰物体之间增加屏蔽层，如图2所示，在显示屏20的上层玻璃21的上方设置屏蔽层25，屏蔽层25电极28之间存在绝缘层24。。在上层玻璃21的下方依次设有公共电极22以及下层玻璃23。当某一感应器28被激活的时候，需要屏蔽层25和感应器28的电压保持同步，从而切断掉屏蔽层25下层的干扰，让感应器28只和前方的人体或者导体耦合。由于两个物体之间存在电场，那么它们之间就存在电容。电场耦合越强，电容则越大。因此，人们希望感应器28和手指之间的电场是最强的，但是由于境等不可控因素太多，大部分情况下不尽人意。由于感应器28周围比手指更近的地方存在许多导体，电场耦合会被这些导体吸走，因此耦合到手指上的电场就非常微弱。可见，现有的电容屏难以满足手势识别的要求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种检测距离较大的基于电容感应的显示屏手势控制电路。本专利技术的另一目的是提供一种成本较低且检测性能好的基于电容感应的显示屏手势控制方法。为了实现上述的主要目的，本专利技术提供的基于电容感应的显示屏手势控制电路包括显示屏以及设置于显示屏四周的感应器，感应器呈条状布置，且每一感应器的周边设置有一个屏蔽层，多个感应器均向检测电路输出感应信号；显示屏的接地端与大地断接，且显示屏的接地端、感应器与屏蔽层均连接至震荡信号源。一个优选的方案是，屏蔽层设置在感应器的下方，且显示屏设置在屏蔽层的下方。另一个优选的方案是，感应器设置于显示屏的外侧，屏蔽层设置与感应器远离显示屏的一侧。进一步的方案是，感应器通过连接线与检测电路连接，连接线设置在感应器的下方，且连接线外包裹有金属层。更进一步的方案是，检测电路与感应器之间设置第一开关阵列，第一开关阵列设置有多个第一开关，每一感应器均与一个第一开关串联连接。更进一步的，震荡信号源与感应器之间设有电压缓冲器以及第二开关阵列，第二开关阵列包括多个并联连接的第二开关，每一感应器与一个第二开关串联连接，且第二开关与电压缓冲器的输出端电连接。进一步的，显示屏手势控制电路还设置有环境基准感应器，环境基准感应器与检测电路连接并向检测电路输出信号。为实现上述的另一目的，本专利技术提供的基于电容感应的显示屏手势控制方法应用显示屏手势控制电路，该电路包括显示屏以及设置于显示屏四周的感应器，感应器呈条状布置，且每一感应器的周边设置有一个屏蔽层；显示屏的接地端与大地断接，且显示屏的接地端、感应器与屏蔽层均连接至震荡信号源；该方法包括：检测电路检测感应器输出的信号，并确定当前工作的感应器；向非工作的感应器加载震荡的电压信号，使非工作的感应器与当前工作的感应器被加载的电压信号保持同步震荡；检测电路检测当前工作的感应器输出的信号，根据当前工作的感应器输出的信号的变化确定手势。一个优选的方案是，检测电路与感应器之间设置第一开关阵列，第一开关阵列设置有多个第一开关，每一感应器均与一个第一开关串联连接；检测电路检测当前工作的感应器的信号时，闭合与工作感应器连接的第一开关，并断开与非工作感应器连接的第一开关。更进一步的方案是，显示屏手势控制电路还设置有环境基准感应器；检测电路检测环境基准感应器输出的信号，并计算环境基准感应器输出的信号与预设的阈值之间的差值；检测当前工作的感应器输出的信号后，检测电路将差值与所检测的当前工作的感应器输出的信号相加。由上述方案可见，将多个感应器设置在显示屏的四周，并且将感应器设置成条状，避免在整个显示屏上设置大量的感应器，可以降低手势控制电路的生产成本。并且，将显示屏的接地端与大地断接，可以减小显示屏对感应器的电磁干扰，而显示屏的接地端、感应器与屏蔽层均连接至震荡信号源，可以确保感应器与显示屏、屏蔽层均接收相同震荡频率的震荡信号，从而提高感应器感应距离。并且，将屏蔽层设置在感应器的下方或者设置在感应器的一侧，都可以有效的将干扰源隔离，从而减小干扰源对感应器输出信号的影响，使得感应器有效的电场感应距离更远，这样感应器能够感应更远距离，有利于手势控制的实现。另外，使用金属层包裹连接线，可以屏蔽连接线对感应器的电磁干扰，有利于提高感应器的感应精确性。此外，通过第一开关阵列的多个开关连接检测电路以及多个感应器，这样，多个第一开关可以按顺序依次闭合以及断开，并且确保同一时刻下只有一个第一开关是闭合的，这样，检测电路可以依次检测多个感应器上的信号。可见，通过多个第一开关的依次闭合，一个检测电路即可以检测多个感应器上的信号，减小检测电路的数量，降低手势控制电路的生产成本。另一方面，电压缓冲器通过第二开关阵列上的多个第二开关向多个感应器输出电压信号，从而确保多个感应器上加载的电压信号的震荡频率相同，有利于对感应器上的信号进行检测。此外，手势控制电路设置环境基准感应器，用于检测环境的变化，从而对其他感应器进行补偿，即检测电路将因环境变化引起的数值变化补偿到其他工作的感应器或者非工作的感应器上，使得感应器的检测更加精确。应用本专利技术的手势控制方法，可以在确定某一个感应器为工作的感应器时，向非工作的感应器以及显示屏接地端、屏蔽层加载与工作的感应器相同的震荡频率的电压信号，从而感应器具有更远的感应距离，满足手势检测的需求。另外，设置环境基准感应器并使用环境基准感应器所检测的信号作为基准，实现向设置在显示屏周边的感应器进行补偿，可以减小因环境变化而导致的检测误差。附图说明图1是现有一种触摸屏的示意图。图2是现有另一种触摸屏的示意图。图3是本专利技术基于电容感应的显示屏手势控制电路实施例中显示屏与感应器、屏蔽层的示意图。图4是本专利技术基于电容感应的显示屏手势控制电路实施例中显示屏与感应器、屏蔽层的电连接示意图。图5本专利技术基于电容感应的显示屏手势控制电路另一实施例中显示屏与感应器、屏蔽层的示意图。图6是本专利技术基于电容感应的显示屏手势控制电路实施例中感应器与连接线的电连接示意图。图7是图6的感应器应用的开关阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于电容感应的显示屏手势控制电路，包括：显示屏；其特征在于：设置于所述显示屏四周的感应器，所述感应器呈条状布置，且每一所述感应器的周边设置有一个屏蔽层，多个所述感应器均向检测电路输出感应信号；所述显示屏的接地端与大地断接，且所述显示屏的接地端、所述感应器与所述屏蔽层均连接至震荡信号源。

【技术特征摘要】
1.基于电容感应的显示屏手势控制电路，包括：显示屏；其特征在于：设置于所述显示屏四周的感应器，所述感应器呈条状布置，且每一所述感应器的周边设置有一个屏蔽层，多个所述感应器均向检测电路输出感应信号；所述显示屏的接地端与大地断接，且所述显示屏的接地端、所述感应器与所述屏蔽层均连接至震荡信号源。2.根据权利要求1所述的基于电容感应的显示屏手势控制电路，其特征在于：所述屏蔽层设置在所述感应器的下方，且所述显示屏设置在所述屏蔽层的下方。3.根据权利要求1所述的基于电容感应的显示屏手势控制电路，其特征在于：所述感应器设置于所述显示屏的外侧，所述屏蔽层设置与所述感应器远离所述显示屏的一侧。4.根据权利要求1至3任一项所述的基于电容感应的显示屏手势控制电路，其特征在于：所述感应器通过连接线与所述检测电路连接，所述连接线设置在所述感应器的下方，且所述连接线外包裹有金属层。5.根据权利要求1至3任一项所述的基于电容感应的显示屏手势控制电路，其特征在于：所述检测电路与所述感应器之间设置第一开关阵列，所述第一开关阵列设置有多个第一开关，每一所述感应器均与一个所述第一开关串联连接。6.根据权利要求5所述的基于电容感应的显示屏手势控制电路，其特征在于：所述震荡信号源与所述感应器之间设有电压缓冲器以及第二开关阵列，所述第二开关阵列包括多个并联连接的第二开关，每一所述感应器与一个所述第二开关串联连接，且所述第二开关与所述电压缓冲器的输出端电连接。7.根据权利要求1至3任一项所述的基于电容感应的显示屏手势控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡颖哲，唐翱翔，张琪，
申请(专利权)人：珠海普林芯驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44