用于具有抗干扰性的触摸传感器的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:3409935 阅读:161 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于控制设备的触摸敏感控制系统,包括:触摸敏感接口和配置为与该触摸敏感接口通信的控制器。控制系统利用由控制器执行的触摸检测序列检测触摸敏感接口的用户操作。触摸检测序列确定触摸敏感接口的基线信号电平读数随时间的移动平均数。触摸检测序列将当前的基线信号电平读数与基线信号电平读数的移动平均数比较,由此检测与不期望的高的当前基线信号电平读数相关联的干扰事件,否则该读数可能导致错误的触摸检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及触摸敏感控制接口 ,并且更具体地涉及包括对周围环境 中的噪声和干扰补偿的触摸敏感控制接口 ,否则该噪声和干扰可能消极影响接口和/或相关联的设备的运行。技术背景由于触摸敏感控制接口的便利和可靠性,它们日益用于替代各种产品和 设备的机械开关。触摸敏感控制接口用于广泛的各种示例性应用如各器具(例 如炉和炉灶)、工业设备(如机器控制)、收银机和付账设备、自动贩卖机、并且该设备典型地包括控制器,其耦合至接口来运行设备的机械和电子元件, 以响应通过触摸控制接口输入的用户命令。各种类型的触摸技术在触摸控制接口中可用,包括但不限于触摸敏感元件,如电容性传感器、薄膜开关、以及红外检测器。例如,美国专利No. 5,760,715描述了可用于触摸敏感控制接口中的电容性触摸传感器。在操作中, 当用户的手指邻近传感器时,电容性传感器完成到接地(earth ground)的电 路。为了防止接口和受控设备的无意激活,该'715专利描述了一种验证循环, 其尝试验证对接口的实际触摸,并且这样系统不考虑不能被验证或证明的某 些控制输入。如'715专利中描述的,控制器导致触摸敏感传感器周期性地发出系列 测试脉冲到接地。这样,控制器使触摸传感器产生脉冲用于输入并监视回应。 当预定数量的测试脉冲产生回应时,检测到触摸并且控制器适当地响应以操 作受控设备。换句话说,在控制器将对输入起作用前,对于预定时间段必须 产生回应。因此,例如如果传感器之一被无意激活,例如当控制接口在被擦 干净时,作为另一个例子,当用户或路人无意碰到或接触控制接口时,检测 的触摸将不能维持预定数量的脉沖,并且因此将不符合验证方案并且回应将 被忽略。尽管这样的检验方案可以成功地防止由于通过与控制接口的偶然接触的偶然或无意控制输入而激活设备,但是已经发现这样的系统易受错误的 控制输入和设备的无意激活的影响。更具体地,已知的触摸敏感元件和系统的具体缺点在于它们可能易受 系统的周围环境中的噪声和干扰(包括电磁干扰(EMI))造成的无意激活的 影响。这样的噪声和干扰可能导致错误的控制输入和受控设备的无意激活, 而用户甚至没有接触该控制接口。例如,同步噪声和EMI可能以周期性的频 率、或随着可能与测试脉冲冲突的周期性脉沖的谐振发生,并且在这样的环 境中,同步噪声和EMI可能干扰控制面板的操作,并且导致检测到错误的触 摸。另一方面,非同步噪声和EMI事件可能暂时影响系统对触摸的响应,并 且系统有时可能比在其他时间远远更加敏感。结果,由于环境噪声而没有人 的动作或介入,相关联的设备可能被影响、操作或调整。这样,实际的运行 条件(例如,触摸传感器的周围环境中的EMI和噪声)可能影响触摸传感器 的精确性、敏感性以及可靠性,并因此导致受控设备的无意和偶然的操作。通过示例的方式,归因于一个器具(例如搅拌机或微波炉)的操作的EMI 或噪声,可以影响、激活或改变使用上述验证方案的另一个器具(如附近的 咖啡机)的控制设置是可能的。作为另一个示例,蜂窝电话的激活可以激发 或改变烤炉中的加热元件的操作设置,该微波炉具有带有这样的验证方案的 控制接口,并且在这样的情形中,可能出现危险情况。在另一个示例中,蜂 窝电话或手持电子设备可以激活具有触摸控制接口和验证方案的附近的自动 贩卖机,并且在这种情况下可能导致财务损失。此外,通过控制器的触摸传感器的脉冲产生(pulsing)可能产生过传导 和辐射发射,其可能干扰其他设备,并因此触摸传感器可能与这种设备的联 邦通信委员会(FCC)标准相冲突。
技术实现思路
在示例性实施例中,提供了一种用于控制设备的触摸敏感控制系统。该 控制系统包括触摸敏感接口和配置为与该触摸敏感接口通信的控制器。该控 制系统用由控制器执行的触摸检测序列,检测触摸敏感接口的用户操作。触 摸检测序列确定触摸敏感接口的基线信号电平读数随时间的移动平均数。触 摸检测序列将当前的基线信号电平读数与基线信号电平读数的移动平均数比 较,由此检测与不期望的高的当前基线信号电平读数相关联的干扰事件,该不期望的高的当前基线信号电平读数可能导致错误的触摸检测。在另一示例性实施例中,提供了一种用于控制设备的控制系统。该控制系统包括触摸^:感接口 、和配置为脉动该触4莫^i:感接口并响应于脉冲进行触 摸检测序列的控制器。该控制器还被配置为在每个触摸检测序列,将来自触 摸敏感接口的当前测试前脉冲基线信号电平与预定的基线参考值比较。如果 当前的测试前脉冲基线信号电平超过预定的基线参考值,那么预定的基线参 考值被升高到至少等于当前的测试前脉沖基线信号电平,由此调整触摸敏感 接口对实际的操作条件的敏感度。在另一个示例性实施例中,提供了一种用于控制设备的控制系统。该控 制系统包括触摸敏感接口,其包括至少一个电容性触摸传感器,该电容性触 摸传感器配置为当由用户触摸时完成到接地的电路。控制系统还包括控制器, 其配置为随机脉动触摸敏感接口并且响应于各脉沖进行触摸检测序列。每个 触摸检测序列确定触摸敏感接口的基线信号电平随时间的移动平均数,并且 将当前的基线读数与基线信号的移动平均数比较,以检测可能导致错误触摸 检测的干扰事件。每个触摸检测序列将触摸敏感接口的当前基线读数与预定 的基线参考值相比较,并且如果当前的基线读数超过预定的基线参考值,那 么预定的基线参考值被提升到至少与当前基线读数相等。每个触摸检测序列 将测试后的脉冲读数、当前基线读数与检测阈值比较,以确定是忽略测试后 的脉冲读数还是响应于测试后的脉冲读数来操作设备。附图说明图1是根据本专利技术实施例的、示例性触摸l文感控制系统的示意性方框图。图2是可在图1的控制系统中使用的示例性控制接口。图3是示出当测试脉冲以固定或者周期性间隔产生时、发射功率相对于频率的示例性图表。图4是示出当测试脉冲以非周期间隔产生时、发射功率相对于频率的示例性图表。图5是例示用恒定脉冲间隔产生测试脉沖的采样图。 图6是例示用非周期脉冲间隔产生测试脉冲的采样图。 图7A-7G图示可在图1中示出的控制系统中使用的、示例性控制算法的 示例性方法流程图。具体实施方式图1是根据本专利技术示例性实施例的、示例性触摸敏感控制系统100的示 意性方框图。控制系统100包括设备102;控制器104,其可操作地耦合到 设备102;以及触摸控制接口 106,其用于经由控制器104接收用于设备102 的操作的控制输入。如下面将描述的,控制器104被配置以补偿周围环境中 的EMI干扰和噪声,否则该EMI干扰和噪声可能不期望地影响、激活或改变 受控设备102的控制设置。因此可以确保设备102仅用通过控制接口 106输 入的实际用户命令可操作。在一个实施例中,设备102是已知的自动贩卖机,其具有用于其操作的 触摸控制接口 106。在另一替代实施例中,设备102可以是器具、工业机器、 玩具或另一设备,其中触摸敏感控制接口 106是期望的,并且对其设备102 的无意启动是个顾虑。在示例性实施例中,控制器104可包括微计算机或微处理器105、和控 制器存储器IIO。控制器104以公知方式耦合到用户控制接口 106,并且控制 接口 106包括一个或更多触摸敏感元件或触摸传感器,例如触摸传感器107 和109。模拟信号可由本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于控制设备(102)的控制系统(100),所述控制系统包括:触摸敏感接口(106);以及控制器(104),其配置为与所述触摸敏感接口通信,并且用由所述控制器执行的触摸检测序列检测所述触摸敏感接口的用户操作,所述触摸检测 序列包括:确定所述触摸敏感接口的基线信号电平读数随时间的移动平均数;以及比较当前基线信号电平读数与基线信号电平读数的移动平均数,由此检测与不期望的高的当前基线信号电平读数相关联的干扰事件,否则该读数可能导致错误的触摸检测。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:查尔斯D弗赖伊
申请(专利权)人:蒂科电子公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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