电容扫描邻近侦测制造技术

本发明专利技术揭示一种方法和设备，其用于使用第一感测模式扫描电容性感测阵列的第一组电极以识别邻近于所述电容性感测阵列的对象的存在，其中使用所述第一感测模式进行扫描识别不与所述电容性感测阵列物理接触的对象。使用第二感测模式扫描所述第一组电极以确定所述对象相对于所述电容性感测阵列的位置，其中使用所述第二感测模式进行重新扫描确定与所述电容性感测阵列物理接触的对象的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容扫描邻近侦测相关申请案本申请案主张2010年8月23日申请的第61/376,161号美国临时申请案的权益，所述申请案的内容在此以引用的方式并入本文中。
本专利技术是关于触摸传感器装置领域，且明确地说，是关于电容感测邻近侦测。
技术介绍
例如笔记型计算机、个人数据助理(PDA)、移动通信装置、便携式娱乐装置(例如，手持型视频游戏装置、多媒体播放器等)以及机顶盒(例如，数字有线电视盒、数字视频光盘(DVD)播放器等)的计算装置具有用户接口装置，用户接口装置也称为人机接口装置(HID)，其促进用户与计算装置之间的交互。变得更常见的一种类型的用户接口装置为通过电容感测操作的触摸传感器装置。触摸传感器装置通常呈触摸传感器垫、触摸传感器滑块或触摸传感器按钮的形式，且包括一个或一个以上电容性传感器元件的阵列。当触摸对象接触传感器时，通过电容传感器侦测的电容改变。触摸对象可为(例如)手写笔或用户的手指。一种类型的电容感测装置包括以行和列布置且形成相交阵列的多个触摸感测电极。在X维度与Y维度上的电极的每一相交点(即，近似正交电极彼此交叉但彼此不连接所在的位置)处，互电容形成于电极之间，从而形成电容性感测元件的矩阵。此互电容由处理系统来测量且可侦测电容的任何改变(例如，归因于触摸对象的接触或移动)。在触摸传感器装置中，可通过多种方法来测量由感测阵列的X维度和Y维度上的每一感测元件侦测的电容的改变。不管使用何种方法，通常均通过处理装置来处理代表由电容性感测元件侦测的电容的电信号，处理装置又产生代表触摸对象在X维度和Y维度上相对于触摸传感器垫的位置的电信号或光学信号。触摸传感器条带、滑块或按钮基于相同的电容感测原理而操作。某些计算装置也可基于对象与装置(而不是实际触摸)的邻近度而处理用户输入。例如，当移动电话的触摸屏放置于用户脸附近时，可去活移动电话的触摸屏，以防止归因于无意的触摸而键入触摸输入命令。另外，当用户的手在计算装置附近时，其它计算装置可辨识用户的手所执行的手势。例如，在电子阅读器的屏幕附近挥手可将电子书的页向前翻或向后翻。这些邻近控制和手势可使用红外线(IR)技术来实施。计算装置可包括发射IR信号的IR传输器。当对象(例如，用户的手)在装置附近时，IR信号的某一部分可被反射回到装置且由IR接收器来侦测。处理装置解译所接收信号以确定对象的存在和/或位置。装置接着可基于所侦测到的邻近或手势而执行适当动作。然而，此技术使用专用的IR传感器以及用于处理的相关联的芯片。至少四个IR传感器将用以侦测甚至最简单的手势。此情形可增加计算装置的总成本。另外，IR传感器可能对外部IR场敏感，外部IR场可导致饱和且负面地影响装置的操作。在一实施例中揭示一种方法，其包含：由处理装置使用第一感测模式扫描电容性感测阵列的第一组电极以识别邻近于所述电容性感测阵列的对象的存在，其中使用所述第一感测模式进行扫描识别不与所述电容性感测阵列物理接触的对象；以及使用第二感测模式扫描所述第一组电极以确定所述对象相对于所述电容性感测阵列的位置，其中使用所述第二感测模式进行重新扫描确定与所述电容性感测阵列物理接触的对象的位置。在另一实施例中揭示一种设备，其包含：电容性感测阵列，其具有多个电极；以及处理装置，其耦合到所述电容性感测阵列，所述处理装置经配置以：使用第一感测模式扫描电容性感测阵列的第一组电极以识别邻近于所述电容性感测阵列的对象的存在，其中使用所述第一感测模式进行扫描识别不与所述电容性感测阵列物理接触的对象；以及使用第二感测模式扫描所述第一组电极以确定所述对象相对于所述电容性感测阵列的位置，其中使用所述第二感测模式进行重新扫描确定与所述电容性感测阵列物理接触的对象的位置。在一额外实施例中揭示一种设备，其包含：电容性感测阵列，其具有多个电极；用于使用第一感测模式识别邻近于所述电容性感测阵列的对象的存在的构件，其中所述第一感测模式识别不与所述电容性感测阵列物理接触的对象；以及用于使用第二感测模式确定所述对象相对于所述电容感测的位置的构件，其中所述第二感测模式确定与所述电容性感测阵列物理接触的对象的位置。附图说明以实例的方式而非以限制的方式来说明本专利技术，在附图的图中：图1为说明根据实施例的用于邻近感测的电容感测系统的框图；图2A为说明根据实施例的二导线邻近感测天线的框图；图2B为说明根据实施例的三导线邻近感测天线的框图；图2C为说明根据实施例的三导线邻近感测天线的敏感区域的图；图3为说明根据实施例的多导线邻近感测天线的敏感区域的图；图4A为说明根据实施例的用于实施邻近感测的电容性感测阵列的图；图4B为说明根据实施例的具有界定的邻近感测区的电容性感测阵列的图；图4C为说明根据实施例的用于邻近表面感测的电容性感测阵列的图；图5为说明根据实施例的用于邻近感测的电容感测系统的框图；图6为说明根据实施例的用于电容性感测阵列的邻近感测方法的流程图；图7为说明根据实施例的用于侦测触摸对象的存在的具有处理装置的电子系统的框图。具体实施方式以下描述阐述众多特定细节，例如特定系统、组件、方法等等的实例，以便提供对本专利技术的若干实施例的更好理解。然而，所属领域的技术人员将显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践本专利技术的至少一些实施例。在其它例子中，未详细描述或未以简单的框图格式呈现众所周知的组件或方法，以便避免不必要地使本专利技术模糊不清。因此，所阐述的特定细节仅为示范性的。特定实施方案可不同于这些示范性细节且仍预期在本专利技术的范畴内。描述用以使用电容性感测阵列侦测对象的邻近的方法和设备的实施例。在一个实施例中，电容性感测阵列包括以行和列布置的多个电极。在一个实施例中，最外面的行电极和列电极形成邻近扫描区。处理系统在邻近扫描区中使用自电容单电极感测技术扫描电极，以侦测邻近于阵列的对象的存在。当对象物理接触电容性感测阵列时或当对象未物理接触电容性感测阵列时，处理系统可使用相同电极但不同感测技术来确定对象的位置和/或移动(例如，手势)。图1为说明根据本专利技术的实施例的电容感测系统的框图。在一个实施例中，系统100包括触摸感测装置110、处理装置120，以及多路复用器130、140。触摸感测装置110可为(例如)触摸传感器垫、触摸屏显示器、触摸传感器滑块、触摸传感器按钮，或其它装置。触摸感测装置110可包括电容性感测阵列112。电容性感测阵列112可包括以行和列(例如，在X维度和Y维度上)布置的感测元件的矩阵，这些感测元件可用以侦测触摸对象(例如，用户的手指)的邻近或触摸。在一个实施例中，电容性感测阵列112使用互电容感测技术，其中存在于两个电极的相交点处的互电容可由处理装置120来测量。在一个或一个以上相交点处的此互电容的改变允许处理装置120确定触摸对象的位置。通过互电容感测，将一组电极(例如，定向于X维度上的行)指定为传输(TX)电极。用由处理装置120提供的电子信号135来驱动传输电极。在一个实施例中，传输多路复用器(TXMUX)130可用以将电子信号135施加到传输电极中的一者或一者以上。将另一组电极(例如，定向于Y维度上的列)指定为接收(RX)电极。可通过对接收电极中的每一者上的信号进行取样来测量行与列之间的互电容。在一个实施例中，接收多路复用器(RXMUX)14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.23 US 61/376,1611.一种用于侦测对象与电容性感测阵列的邻近的方法，其特征在于，包含：由处理装置使用第一感测模式扫描电容性感测阵列的第一维度上的第一组电极的第一子集以测量所述第一子集中的电极的自电容，使用第一维度多路复用器将来自所述第一子集中的所述电极的所测量的信号路由到所述处理装置的接收通道，其中，屏蔽信号通过第二维度多路复用器被路由到第二维度上的第二组电极；基于所述第一子集中的所述电极的所测量的所述自电容，识别邻近于所述电容性感测阵列且不与所述电容性感测阵列物理接触的对象的存在；以及通过由所述第一维度多路复用器将一传输信号路由到所述第一组电极并由所述第二维度多路复用器将来自所述第二组电极的所测量的信号路由到所述处理装置的所述接收通道，使用第二感测模式重新扫描所述第一组电极和所述第二组电极以测量所述第一组电极和所述第二组电极之间的相交点处的互电容，从而确定所述对象相对于所述电容性感测阵列的位置，其中使用所述第二感测模式重新扫描确定了与所述电容性感测阵列物理接触的对象的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一子集中的所述电极包含所述电容性感测阵列的边缘电极。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：使用第三感测模式扫描所述第一子集中的所述电极以测量所述第一子集中的所述电极的自电容，使用所述第一维度多路复用器将来自所述第一子集中的所述电极的所测量的信号路由到所述处理装置的接收通道，其中，屏蔽信号通过所述第二维度多路复用器被路由到所述第二维度上的所述第二组电极，并且其中所述屏蔽信号具有高于所述接收通道处的电位的电位。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：测量所述第一子集中的所述电极中的每一者的基线自电容值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，识别邻近于所述电容性感测阵列的对象的存在包含：比较所述第一子集中的所述电极的所测量的所述自电容与所述基线自电容值，以确定差值；以及确定所述差值是否大于邻近阈值。6.一种用于侦测对象与电容性感测阵列的邻近的设备，其特征在于，包含：电容性感测阵列，...

【专利技术属性】
技术研发人员：维克特·奎曼，欧勒山德·卡尔宾，安德理·马哈瑞塔，安德理·里须顿，弗罗迪米尔·胡特恩克，
申请(专利权)人：赛普拉斯半导体公司，
类型：发明
国别省市：