检测物体移动的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于对可移动物体（６）的移动进行检测的检测系统。所述检测系统包括：光源（Ｓ），适用于发射光；反射单元（８），设置为与可移动物体功能连接，并且适用于反射所发射的光；模数转换器，适用于输出数字信号（ＯＵＴ），并且包括用于检测反射光并且输出检测信号以确定可移动物体的移动的至少一个检测器（Ｄ１至Ｄ４；ＰＥ１，ＰＥ２）、适用于输出电流信号的电流源、以及适用于接收检测信号和电流信号的至少一个电容器；共模控制器，适用于感测所述至少一个电容器上的电压，并且根据所感测的电压产生至少一个共模信号以控制电流源，其中对可移动物体的移动加以表示的数字信号基于所述至少一个检测器的输出信号和所述至少一个共模信号。本发明专利技术还涉及一种使用检测系统的操纵杆，以及涉及一种对可移动物体的移动进行检测的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种检测系统，具体地涉及一种基于模拟数字转换器来对可移动物体的移动进行检测的检测系统，涉及一种使用所述检测系统的操纵杆，以及涉及一种对可移动物体的移动进行检测的方法。
技术介绍
在近来逐渐增长的例如移动电话、PDA等移动设备市场中，功能的多样性提高，使得在大多数现有移动设备中，提供具有光标的显示器，用户通常要通过操作杆来控制光标， 这种操纵杆可以包含例如与按钮相结合设置的五个开关，用户将操纵这五个开关以使显示器上的光标移动。当已经进入显示器上的菜单并且实际定位了用于选择预定项目的光标时，根据操纵杆的按钮向左侧或向右侧的移动来接通相应的开关，或者通过垂直地移动 (按压)所述操纵杆来获得“点击”功能。为了便于操作移动设备，要求通过操纵杆对光标的连续、高灵敏度和可靠的控制。 此外，移动设备的这种操纵杆必须小巧并且耐用，并且必须具有较高的性能和较低的价格。就此而言，参考文献W02007/122556A2公开了一种检测电路，用于检测诸如操纵杆之类的可移动物体的移动，其中，提供多个第一检测单元以检测在检测单元上存在或不存在光斑，可移动物体根据用户注意力(用户的操作)的移动影响光斑的位置。提供第二检测单元，以根据可移动物体沿另一方向的移动来检测光斑的光强度。具体地，通过第二检测单元检测光斑的两个强度，并且获得相应的输出信号，所述相应的输出信号表示可移动物体沿Z方向的移动(垂直移动，表示操纵杆布置的点击功能)。将检测单元的输出信号与相应的参考信号进行比较，得到一比特数字信号。在检测单元的每一个光电探测器处对所述信号进行数字化，以获得准备用于另外的数据评价的数字化信号。检测单元包括光电二极管和晶体管，所述晶体管用于对来自所述光电二极管的信号进行数字化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于对可移动物体的移动进行检测的检测系统，其中， 基于简化的电路布置以数字信号的形式提供所述可移动物体的移动的检测结果，提供一种使用所述检测系统的操纵杆，以及提供一种对可移动物体的移动进行检测的相应方法。根据本专利技术，通过根据所附权利要求所述的对可移动物体的移动进行检测的检测系统、操纵杆以及对可移动物体的移动进行检测的方法，实现了该目的。根据本专利技术的第一方面，用于对可移动物体的移动进行检测的检测系统包括光源，适用于发射光；反射单元，设置为与所述可移动物体功能连接，并且适用于反射所发射的光；模数转换器，适用于输出数字信号，所述模数转换器包括用于检测反射光并且输出检测信号以确定所述可移动物体的移动的至少一个检测器、适用于输出电流信号的电流源、 以及适用于接收检测信号和电流信号的至少一个电容器；共模控制器，适用于感测所述至少一个电容器上的电压，并且根据所感测的电压产生至少一个共模信号以控制所述电流源，其中对所述可移动物体的移动加以表示的数字信号基于所述至少一个检测器的输出信号和所述至少一个共模信号。根据本专利技术，可以可靠地检测所述可移动物体在X和Y平面内以及沿与所述X和Y 平面垂直的Z方向的移动的精确检测，而同时可以保持所述检测系统的复杂度较低。可以以操纵杆的形式来实现所述检测系统。因此，所述检测系统支持与所述操纵杆的角度测量相对应的X和Y检测，以及与沿Z方向的垂直移动相对应的点击检测。所述检测功能完全与所述模数转换器相耦合，以根据所述测量或检测信号获得精确的数字检测信号，其中可以对所述精确的数字检测信号进行任意另外的数据评估。应该注意的是，不需要知晓通过所述检测器的实际电流(即，所述检测器的光敏二极管用作感测元件)。可靠地检测电路中电流的增大并且将其转换为对检测到的可移动物体的移动加以表示的数字值，其中所述电流的增大是由于与用户执行的点击和释放功能相结合的检测器上的光强度(辐照度)增大或者相应光强度的相应增大或者减小而引起的。因此，根据本专利技术的电路布置利用简化的电路，提供了一种简单的方式来检测与所述可移动物体有关的在X和Y平面内的移动以及点击和释放功能，此外优选地，所述电路可以与一个芯片上的检测系统的另外电子部件集成在一起。所附权利要求限定了本专利技术的优选实施例。此外，所述至少一个电容器可以由来自电流源和所述至少一个检测器的电流来充电。所述至少一个检测器、光源、共模控制器和模数转换器可以设置在衬底上，并且所述反射单元可以适用于使光斑入射到所述衬底上。所述至少一个共模信号可以适用于设定所述电流源中流动的电流。所述模数转换器可以包括经由开关与所述电流源可连接的两个电容器。所述模数转换器还可以包括比较器，所述两个电容器上的电压被馈送至所述比较器的输入端子。所述比较器可以适用于将所述两个电容器上的电压进行比较，并且输出所述数字信号作为比较结果，所述数字信号被馈送至所述开关以控制所述开关的关断或接通状态。共模控制器可以适用于感测两个电容器上的中间电压并且将感测结果与预定的参考电压进行比较，所述共模控制器可以在所感测的中间电压在预定的阈值以下的情况下，产生至少一个共模信号以增大通过所有电流源的电流，并且可以在所感测的中间电压在预定的阈值以上的情况下，产生至少一个共模信号以减小通过所有电流源的电流。检测系统可以包括用于产生至少一个系统时钟的系统时钟发生器，其中所述比较器可以是使用所述系统时钟的时钟脉冲的时钟控制比较器。共模控制器还可以包括电压放大器，为电压放大器的一个端子提供所感测的中间电压，为电压放大器的另一个端子提供预定的参考电压，所述预定的参考电压包括所述预定的阈值。系统还可以包括适用于产生至少一个时钟信号的系统时钟发生器，所述数字信号基于系统时钟的时钟脉冲，并且被馈送至计数器以对预定个数的周期上的脉冲进行计数， 所计的脉冲个数与流过检测器的电流的差值相对应，其中所述电流的差值是由于可移动物体的移动而引起的。反射单元所引起的光斑可以包括反射光的预定的辐照度曲线，所述可移动物体沿预定方向的移动的确定可以基于由于所述移动而引起的在所述至少一个检测器上光斑的辐照度曲线的增大。根据第二方面的本专利技术还涉及一种用于可移动物体的操纵杆，所述操纵杆还包括根据本专利技术第一方面的检测系统。根据第三方面的本专利技术涉及一种对可移动物体的移动进行检测的方法。所述方法包括以下步骤将光发射到反射单元(步骤Si)；被设置为与可移动物体功能连接的反射单元对所发射的光进行反射(步骤S2)；至少一个检测器检测反射光并且输出检测信号以确定可移动物体的移动(步骤S3)；至少一个电容器接收检测信号和由电流源输出的电流信号(步骤S4)；感测所述至少一个电容器上的电压，根据所感测的电压，产生至少一个共模信号并且利用所述至少一个共模信号来控制电流源(步骤S5)；以及基于所述检测信号和所述至少一个共模信号，输出对可移动物体的移动加以表示的数字信号(步骤S6)。所述方法具有与结合本专利技术第一方面的检测系统而描述的优点相同的优点。本专利技术还可以通过以下附图和示例来阐明，其并非意欲限制本专利技术的范围。本领域普通技术人员应该理解，在本专利技术的范围之内，可以对各种实施例进行组合。附图说明根据随后所述的本专利技术的实施例，以上目的、优势和特点以及各种其他优势和特征将变得清楚明白，在附图中图1示出了本专利技术的检测系统的布置的截面图；图2示出了根据本专利技术的检测系统的平面图；图3示出了检测系统的方框图，表示根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于对可移动物体（６）的移动进行检测的检测系统，所述检测系统包括：光源（Ｓ），适用于发射光；反射单元（８），设置为与所述可移动物体功能连接，并且适用于反射所发射的光；模数转换器（３２），适用于输出数字信号（ＯＵＴ），并且包括：至少一个检测器（Ｄ１至Ｄ４；ＰＥ１，ＰＥ２），用于检测反射光并且输出检测信号以确定所述可移动物体的移动；电流源（２１、２２、２３），适用于输出电流信号；以及至少一个电容器（２５；２５ａ，２５ｂ），适用于接收所述检测信号和所述电流信号；共模控制器（２４），适用于感测所述至少一个电容器上的电压，并且根据所感测的电压产生至少一个共模信号以控制所述电流源，其中对所述可移动物体的移动加以表示的所述数字信号基于所述至少一个检测器的所述输出信号和所述至少一个共模信号。

【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：约翰内斯·安东尼·约瑟夫斯·范·格洛文，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL