在電容式觸摸控制器和手勢檢測裝置之間共享電極的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示一種系統(tǒng)，其可具有：觸摸控制器；手勢檢測裝置；以及電容式傳感器，其具有至少一個第一電極和至少一個第二電極，其中所述至少一個第一電極與可控產(chǎn)生器耦合以將AC信號供應給所述第一電極。此外，可配置耦合件提供在所述至少一個第二電極、所述觸摸控制器的輸入與所述手勢檢測裝置的輸入之間，其中所述耦合件可以第一配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述觸摸控制器執(zhí)行觸摸檢測，且以第二配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述手勢檢測裝置執(zhí)行手勢檢測。
【專利說明】在電容式觸摸控制器和手勢檢測裝置之間共享電極的系統(tǒng)和方法
[0001]相關串請案的交叉參考
[0002]本申請案主張2012年3月12日申請的第61/609，538號美國臨時申請案的權(quán)利，所述案的全文以引用方式并入本文。

【技術(shù)領域】
[0003]本發(fā)明涉及電容式觸摸技術(shù)，明確地說，涉及一種用于與電容式觸摸控制器共享電極的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0004]電容式傳感器通常用在觸摸感測系統(tǒng)中。在此些系統(tǒng)中，需要用戶觸摸操作面板以允許通過所述系統(tǒng)的相應檢測電路感測此類觸摸。更先進的系統(tǒng)無需觸摸，而是可感測在所述操作面板上方的區(qū)域中作出的手勢。舉例來說，存在例如使用在10kHz的范圍中的信號和多個檢測電極(其經(jīng)設計以測量電場的干擾以允許確定例如由傳感器上方的三維區(qū)域內(nèi)的手或?qū)ο笞鞒龅氖謩?產(chǎn)生此電場的各種系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)可經(jīng)組合而形成人機接口裝置可為非常有利的。然而，關于所述傳感器，兩個系統(tǒng)通常不兼容且因此在常規(guī)系統(tǒng)中，組合式觸摸和手勢檢測系統(tǒng)需要單獨的傳感器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種系統(tǒng)可包括:觸摸控制器；手勢檢測裝置；電容式傳感器，其具有至少一個第一電極和至少一個第二電極，其中所述至少一個第一電極與可控產(chǎn)生器耦合以將AC信號供應給所述第一電極；以及可配置耦合件，其在所述至少一個第二電極、所述觸摸控制器的輸入與所述手勢檢測裝置的輸入之間，其中所述耦合件可以第一配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述觸摸控制器執(zhí)行觸摸檢測，且以第二配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述手勢檢測裝置執(zhí)行手勢檢測。
[0006]根據(jù)另一實施例，所述耦合件可包括切換布置，所述切換布置可操作以將所述第二電極連接到所述觸摸控制器或所述手勢檢測裝置。根據(jù)另一實施例，所述切換布置可包括多路復用器。根據(jù)另一實施例，所述切換布置可包括單極雙投開關(sroT)。根據(jù)另一實施例，所述系統(tǒng)可進一步包括連接在所述觸摸控制器的輸入與接地之間的電阻器。根據(jù)另一實施例，所述系統(tǒng)可進一步包括與所述電阻器耦合的電流源。根據(jù)另一實施例，所述系統(tǒng)可進一步包括連接在所述手勢檢測裝置的輸入與DC電壓之間的電阻器。根據(jù)另一實施例，所述系統(tǒng)可進一步包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的同步連接件。根據(jù)另一實施例，所述同步連接件可包括:第一同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述觸摸控制器用信號發(fā)送到所述手勢檢測裝置；以及第二同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述手勢檢測裝置用信號發(fā)送到所述觸摸控制器。根據(jù)另一實施例，所述同步連接件可包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的雙向通信接口。根據(jù)另一實施例，所述雙向通信接口可為I2C接口。根據(jù)另一實施例，所述第二電極可與所述觸摸控制器的輸入和所述手勢檢測裝置的輸入耦合，且其中所述觸摸控制器的輸入可操作以在所述耦合件經(jīng)配置而以所述第二配置模式操作時切換成高阻抗模式，其中在所述第二配置模式中所述可控產(chǎn)生器將所述AC信號供應給所述第一電極。根據(jù)另一實施例，所述系統(tǒng)可進一步包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的同步連接件。根據(jù)另一實施例，所述同步連接件可包括:第一同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述觸摸控制器用信號發(fā)送到所述手勢檢測裝置；以及第二同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述手勢檢測裝置用信號發(fā)送到所述觸摸控制器。根據(jù)另一實施例，所述同步連接件可包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的雙向通信接口。根據(jù)另一實施例，所述雙向通信接口可為I2C接口。根據(jù)另一實施例，所述第二電極可連接到所述手勢檢測裝置的輸入，且所述耦合件可包括具有低斷開隔離值和低接通電容且可操作以將所述第二電極連接到所述觸摸控制器的單極單投開關。根據(jù)另一實施例，所述第二電極可連接到所述觸摸控制器的輸入，且所述耦合件可包括具有低斷開隔離值和低接通電容且可操作以將所述第二電極連接到所述手勢檢測裝置的單極單投開關。
[0007]根據(jù)另一實施例，一種用于在包括經(jīng)配置以與電容式傳感器裝置的一個電極耦合的觸摸控制器和非觸摸手勢檢測裝置的系統(tǒng)(其中所述電容式傳感器裝置的另一電極與可控產(chǎn)生器耦合以將AC信號供應給所述另一電極)中執(zhí)行觸摸和非觸摸手勢檢測的方法可包括:將耦合件配置在所述電容式傳感器的所述一個電極與所述觸摸控制器的輸入或所述手勢檢測裝置的輸入之間，其中所述耦合件以第一配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述觸摸控制器執(zhí)行觸摸檢測，且以第二配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述手勢檢測裝置執(zhí)行手勢檢測，其中當在所述第二配置模式中時所述可控產(chǎn)生器將所述AC信號供應給所述另一電極。
[0008]根據(jù)所述方法的另一實施例，所述耦合件可包括在所述第二電極與所述觸摸控制器和所述手勢檢測裝置的輸入之間的切換布置，且所述方法可進一步包括:在所述第一配置模式期間，使所述第二電極與所述手勢檢測裝置的輸入解耦且使所述第二電極與所述觸摸控制器耦合，且在所述第二配置模式期間，使所述第二電極與所述觸摸控制器的輸入解耦且使所述第二電極與所述手勢檢測裝置耦合。根據(jù)所述方法的另一實施例，所述第二電極可與所述觸摸控制器的輸入和所述手勢檢測裝置的輸入耦合，且所述方法可進一步包括:在所述第二配置模式期間，將所述觸摸控制器的輸入切換成高阻抗模式。根據(jù)所述方法的另一實施例，所述方法可進一步包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的同步連接件，所述方法可進一步包括以下步驟:通過所述同步連接件將所述手勢檢測裝置和所述觸摸控制器的相應檢測過程的結(jié)束用信號發(fā)送到彼此。根據(jù)所述方法的另一實施例，所述同步連接件可包括:第一同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述觸摸控制器用信號發(fā)送到所述手勢檢測裝置；以及第二同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述手勢檢測裝置用信號發(fā)送到所述觸摸控制器。根據(jù)所述方法的另一實施例，所述同步連接件可包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的雙向通信接口。根據(jù)所述方法的另一實施例，所述方法可進一步包括:將所述手勢檢測裝置配置為主控裝置且將所述觸摸控制器配置為從屬裝置并將由所述觸摸控制器確定的數(shù)據(jù)傳達到所述手勢檢測裝置。根據(jù)所述方法的另一實施例，所述方法可進一步包括:通過所述手勢檢測裝置將由所述觸摸控制器和所述手勢檢測裝置確定的所有數(shù)據(jù)傳達到上級處理器(super1r processor)。根據(jù)所述方法的另一實施例，所述第二電極可連接到所述手勢檢測裝置的輸入，且所述方法可進一步包括:在所述第一配置模式期間，使用單極單投開關將所述第二電極連接到所述觸摸控制器。根據(jù)所述方法的另一實施例，所述第二電極可連接到所述觸摸控制器的輸入，且所述方法可進一步包括:在所述第二配置模式期間，使用單極雙投開關將所述第二電極連接到所述手勢檢測裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1展示通過使用SPDT共享電極的系統(tǒng)的第一實施例；
[0010]圖2展示通過使用旁通電阻器改善性能的實施例；
[0011]圖3展示通過使用額外電流源改善性能的實施例；
[0012]圖4展示直接共享電極的實施例；
[0013]圖5展示通過將SPST施加在觸摸控制器側(cè)而共享電極的實施例；
[0014]圖6展示通過將SPST施加在手勢控制器側(cè)而共享電極的實施例；
[0015]圖7展示時序圖；
[0016]圖8展不用兩個同步線路執(zhí)行同步的實施例；
[0017]圖9展示根據(jù)一實施例的工作過程的流程圖；
[0018]圖10展示使用I2C用于同步的另一實施例；
[0019]圖11展示主控裝置側(cè)上的工作過程的另一流程圖；
[0020]圖12展示主控裝置的I2C中斷例程；
[0021]圖13展示從屬裝置側(cè)上的工作過程的另一流程圖；以及
[0022]圖14展示從屬裝置的I2C中斷例程。

【具體實施方式】
[0023]根據(jù)各種實施例，可提供在手勢檢測控制器與電容式觸摸控制器之間共享電極的兩個主要概念和兩個變體。以SPDT(單極雙投)多路復用器實施的第一概念通常也適用于其它情況中以在兩個或兩個以上裝置之間共享信號。對手勢檢測系統(tǒng)指定另一概念和其變體?？稍跓o任何額外裝置的情況下或僅以SPST(單極單投)開關實施所述另一概念和其變體。根據(jù)不同實施例，用于手勢檢測的電極可通過使用也提供關于安定時間和信號強度的良好性能的低成本解決方案而與電容式觸摸控制器共享。根據(jù)不同實施例，所述手勢檢測系統(tǒng)是以時間多路復用模式與觸摸控制器一起工作。這意味著在不同時隙中執(zhí)行手勢檢測與觸摸檢測。
[0024]雖然以下實施例論述在觸摸控制器與手勢檢測裝置之間共享單個電極，但根據(jù)其它實施例，可以類似方式在所述裝置之間共享多個電極。所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置各自可在集成電路裝置中實施或可構(gòu)成微控制器裝置中的外圍設備。此外，根據(jù)一實施例，所述觸摸控制器和所述手勢檢測裝置可實施為微控制器中的外圍設備。
[0025]根據(jù)一實施例，觸摸控制器可測量在例如由手指觸摸時改變的電極電容。為此，例如可使用充電時間測量單元。或者，由所述電極形成的電容器可改變觸摸控制器中的振蕩器頻率。此外，可應用將電極用作觸摸傳感器的觸摸控制器的實施例。
[0026]手勢檢測裝置的每一物理維度包括至少一個接收電極。對于三維(3D)手勢檢測，最少需要三個電極。同時，觸摸控制器可解釋電極陣列。在本文獻中，這些電極統(tǒng)稱為如在圖1中以電極120展示的第二電極，而第一電極由供應AC信號的可控產(chǎn)生器驅(qū)動。
[0027]電容式電極可簡單地為例如由金屬層、例如通過圖案化印刷電路板的銅層、通過圖案化氧化銦錫的透明層等而形成的金屬板。此些電極可取決于應用而呈矩形、正方形或任何其它合適形狀的形式。電容式電極可例如在相應裝置的外殼表面外部或例如在外殼、顯示器等的內(nèi)表面內(nèi)部。
[0028]在下圖中展示的共享電極的第一概念中，信號產(chǎn)生器110將交變電場信號提供給電容式傳感器120的第一電極。在所有圖中將電容式傳感器120展示為具有兩個電極，其中當作為手勢檢測傳感器操作時，一個電極用作發(fā)射器且一個電極用作接收器。應了解，可用于手勢檢測的電容式傳感器120可具有一個以上接收器電極且也可具有一個以上發(fā)射器電極。雖然所有圖中展示的電容式傳感器的符號表示電容器，但手勢檢測系統(tǒng)的電極無需布置成如展示般彼此相對。相反，在多數(shù)應用中，這些電極布置在相同平面或平行平面中。根據(jù)其它實施方案，其可布置成一角度。交變電場產(chǎn)生于發(fā)射器電極與接收器電極之間，且所述發(fā)射器電極和所述接收器電極相對于彼此的布置界定可檢測手勢的三維空間。例如，10kHz信號可由產(chǎn)生器110產(chǎn)生且饋送到例如布置成與一或多個接收電極共面的第一電極。所述電極可布置成彼此相距適當距離以界定從電極平面垂直(例如，至多15cm)和水平延伸(此取決于所述電極之間的距離)的檢測場。因此，可由單個發(fā)射器電極和可例如環(huán)繞所述發(fā)射器電極的三個相關聯(lián)接收電極產(chǎn)生相對大的三維檢測空間。
[0029]對于觸摸感測，特定位置可僅需要單個電極，且可使用例如布置成矩陣的多個電極來檢測布置所述觸摸電極的檢測表面上的二維觸摸。因此，對于觸摸應用，基本上無需與產(chǎn)生器110耦合的第一電極，且在觸摸檢測模式期間，所述產(chǎn)生器可關斷，且僅一或多個第二電極起作用。
[0030]如圖1中所示，其僅展示單個第二電極，應用模擬多路復用器130 (SPDT)，其將從傳感器120的第二電極起的接收信號路徑在觸摸控制器150與手勢檢測裝置140之間切換。命名為STR.1的結(jié)構(gòu)和命名為STR.1I的結(jié)構(gòu)分別表示手勢檢測系統(tǒng)和觸摸檢測系統(tǒng)。因此，如由虛線所指示，對于觸摸檢測，僅使用所述第二電極。為了減小兩個信道之間的信號干擾，選擇具有超低斷開隔離和超低串擾的多路復用器130。此外，接通電容必須是小的以獲得接收信號的大信號強度，其確定放大器的放大因子且進一步確定由放大器添加的噪聲。由于多路復用器130的斷開信道表現(xiàn)為如同電容器，所以觸摸控制器側(cè)的引腳的電位變化對所述手勢檢測裝置140的信號強度具有大的影響。在觸摸控制器側(cè)上，當可證明觸摸控制器引腳的低狀態(tài)是恒定的低電平信號且不會造成明顯減小所述手勢檢測裝置140的信號強度時，所述引腳應連接到固定電位或設定到高阻抗或甚至設定到低狀態(tài)。還推薦將對應引腳設定到高阻抗。然而，小電壓變化將引起主要由內(nèi)部電容變化和漏電流造成的這些引腳的高阻抗狀態(tài)。如果高阻抗對手勢檢測裝置140信號的影響是不可接受的，那么可通過將旁通電阻器210用作如圖2中展示的STR.1II而進一步減小此種影響。在如圖3中展示的一些情況下，可實施具有電阻器310、320、340和電容器330的結(jié)構(gòu)(如STR.1V)以減小觸摸控制器引腳的高阻抗狀態(tài)對手勢檢測信號的影響。以此方式，還可改善手勢檢測信號性能。然而，此電流源結(jié)構(gòu)可通過在觸摸檢測期間改變對電極的充電時間和放電時間而影響觸摸檢測的性能。但其影響應非常小，因為所述電阻器310可配置有極大值，例如1M Ω。
[0031]基于第一實施方案，可提供利用手勢檢測系統(tǒng)的輸入結(jié)構(gòu)的新概念。如圖4中展示，觸摸控制器150的引腳直接連接到手勢檢測系統(tǒng)140的模擬輸入，其用作對觸摸信號的高阻抗。觸摸控制器150需要在手勢檢測期間將所述引腳設定到高阻抗且需要驅(qū)動其進行觸摸檢測。由于所述引腳經(jīng)由手勢控制器140內(nèi)的大電阻器(如Rl)在內(nèi)部連接到VCC/2，所以觸摸控制器150必須考慮此外部電流源的影響以正確地用參數(shù)表示觸摸檢測。存在基于此最簡單結(jié)構(gòu)的兩個變體。
[0032]如果觸摸控制器150無法將其引腳設定到高阻抗(HighZ)或高阻抗配置造成長安定時間，那么開關(SPST)510可放置在觸摸控制器側(cè)以避免干擾觸摸控制器150，如圖5中展示。在觸摸控制器150由于手勢檢測系統(tǒng)輸入的電特性而無法正確地驅(qū)動這些引腳的其它情況下，手勢檢測系統(tǒng)140的輸入信號引腳可通過使用置于手勢檢測系統(tǒng)側(cè)上的開關(SPST)610而被隔離以進行觸摸檢測，如圖6中展示。在兩種情況下，開關的低斷開隔離值和低接通電容需要獲得更佳信號強度且減小觸摸控制器的影響。此外，結(jié)構(gòu)STR.1II和結(jié)構(gòu)STR.1V也可與SPST開關510 —起使用以減小高阻抗狀態(tài)對圖5中展示的配置中的手勢檢測系統(tǒng)信號的影響。此外，在圖5中展示的解決方案中，如果手勢檢測系統(tǒng)140保持足夠信號強度且也保持信號電平充分恒定，那么觸摸控制器的引腳可設定到低狀態(tài)。
[0033]下文論述根據(jù)不同實施方案的硬件解決方案的益處:
[0034]I)關于大信號強度和短安定時間的信號性能。
[0035]多路復用器或SPST開關的接通電容通常是其斷開電容的兩倍。因此，圖1到3和6中的手勢檢測裝置140的信號強度減小得要比其它配置多。
[0036]在理想情況下，可預期具有短安定時間、在安定時間后具有大信號強度和穩(wěn)定信號曲線的良好信號性能。在一些較差情況下，必須使用所述配置，其中避免高阻抗狀態(tài)對手勢檢測裝置信號的干擾。因此，必須進一步分析信號性能。應注意，在以下實例的上下文中，“安定時間”不包含在觸摸控制器引腳上顯現(xiàn)極低電位變化的時間。
[0037]例如，如圖7中展示，演示三個手勢檢測信號。曲線710展示這些曲線的最佳性能。曲線720在安定時間后稍微上擺，而曲線730稍微下擺。在以下兩個條件下，此兩個曲線仍可接受:
[0038]條件1:由觸摸控制器150的引腳的不可避免的電位變化和用于改變狀態(tài)的開關裝置造成安定裝置后的變化。
[0039]條件2:安定時間后的變化應極小，例如每分鐘60位(digit)。實際上，手勢檢測裝置140僅具有總計約80ms的小工作時隙。如果所述信號具有平滑曲線而在整個時隙中無任何明顯變化，那么認為此種性能是良好的。同時，在每一重復時隙中，所述曲線應展示在曲線的值和趨勢方面的相同性能。
[0040]2)硬件成本也是重要決定因素?？墒紫瓤紤]具有例如如圖4中展示的最簡單結(jié)構(gòu)的解決方案。于是，相比模擬多路復用器，SPST開關具有價格優(yōu)勢。
[0041]根據(jù)不同實施方案，可提供一種手勢檢測裝置140的輸入直接連接到觸摸控制器150的配置。在如圖8中展示的所述配置中，產(chǎn)生器110和手勢檢測裝置140僅對手勢檢測起作用。對于觸摸檢測，觸摸控制器150將其引腳驅(qū)動到各種信號電平以測量電極120上的電容變化。此配置的要點在于導致觸摸控制器引腳的浮動狀態(tài)和小電位變化的觸摸控制器150的高阻抗狀態(tài)(HIGHZ)僅對手勢檢測具有可忽略的影響。同時，手勢檢測裝置140的輸入結(jié)構(gòu)展示也對觸摸檢測具有較小影響的高阻抗。此外，手勢檢測裝置輸入的電流源還可減小由所述高阻抗狀態(tài)造成的電位變化影響。由于從手勢檢測裝置140的輸入結(jié)構(gòu)的電阻器Rl具有極大值，所以此電流源可能極輕微地影響對用于觸摸檢測的觸摸引腳的充電過程和放電過程。因此，其影響也可忽略。以此方式，可以時間多路復用模式極佳地執(zhí)行兩個檢測過程。為了在觸摸控制器150與手勢檢測裝置140之間實施時間多路復用模式，存在用于使兩個控制器140、150的工作狀態(tài)同步的一些方法。
[0042]例如，圖8展示通過使用兩個同步線路810、820進行同步的配置。手勢檢測裝置140可驅(qū)動與線路820耦合的引腳(命名為GeSt_Sync)以對觸摸控制器150展示其工作狀態(tài)，而觸摸控制器使用與線路810耦合的引腳TP_sync以對手勢檢測裝置140展示其狀態(tài)。這些引腳上的高狀態(tài)意味著對應檢測過程已完成。這些引腳的此高狀態(tài)將造成立即中斷固件以便改變工作流程。每一控制器140和150可具有用于與上級處理器或系統(tǒng)耦合的單獨接口(例如并聯(lián)或串聯(lián)接口)，如圖8中展示。圖9展示手勢檢測裝置140固件和觸摸控制器150固件的工作過程。應注意，圖9中不包含同步線路810、820的中斷例程。
[0043]對于手勢檢測裝置140，所述例程開始于步驟910，接著將線路820的狀態(tài)設定到“O”。在步驟920執(zhí)行手勢檢測過程，接著在步驟925將狀態(tài)線路820設定到“I”。循環(huán)930等待觸摸控制器狀態(tài)線路810設定到“ I ”。
[0044]對于觸摸控制器150，所述例程開始于步驟940，接著將觸摸狀態(tài)線路810設定到“O”。在步驟960中，所述例程等待直到狀態(tài)線路820設定到“I”為止。如果狀態(tài)線路820設定到“1”，那么在步驟970中，所述狀態(tài)線路810設定到“0”，接著在步驟980中進行觸摸檢測過程。在執(zhí)行觸摸檢測后，在步驟990中將狀態(tài)線路810設定到“1”，且所述例程返回到步驟960。
[0045]與此方法類似，根據(jù)又一實施例，通信接口 1010可用來使兩側(cè)之間的工作過程同步。如圖10中展示，I2C界面1010涉及發(fā)送用于觸摸檢測的開始命令和讀取來自觸摸控制器150的觸摸結(jié)果。以此方式，手勢檢測裝置140用作主控裝置，而觸摸控制器150用作從屬裝置。然而，在其它實施例中，此指派也可相反。此外，根據(jù)其它實施例，可使用其它通信接口，例如RS232、SP1、任何類型的單個有線串聯(lián)通信接口等等。此外，圖10展示在手勢檢測裝置140內(nèi)且連接到上級處理器或系統(tǒng)的另一通信接口，例如并聯(lián)或串聯(lián)接口。由于在此布置中手勢檢測裝置140是主控裝置且收集來自觸摸控制器150的所有數(shù)據(jù)的事實，所以觸摸控制器無需裝配有額外接口。根據(jù)又一實施例，如前所述，I2C接口也可用于與上級處理器或系統(tǒng)而非所述額外接口通信。
[0046]在觸摸檢測已完成后，狀態(tài)線路810將設定到“I”以通過造成中斷而使手勢檢測裝置140開始讀取觸摸數(shù)據(jù)。圖11到14分別描述主控裝置和從屬裝置的主要工作過程。而且，應注意，不包含同步線路TP_sync的中斷例程。在此配置中，觸摸檢測結(jié)果和手勢檢測結(jié)果可通過通信接口 1010發(fā)射到其它處理器。此外，手勢檢測裝置140可在X方向、y方向和z方向上執(zhí)行檢測。因此，也可關于z方向上的位置配置用于手勢檢測的時隙的長度。
[0047]圖11展示根據(jù)圖10中展示的實施例的用于手勢檢測裝置140的示范性例程。所述例程開始于步驟1110，接著在步驟1120執(zhí)行手勢檢測過程。下一步驟1130檢查經(jīng)檢測對象的Z位置是否小于第一閾如果否，那么在步驟1140中啟動定時器，接著循環(huán)1150檢查所述定時器是否過期。如果是，那么所述例程返回到步驟1120。
[0048]如果步驟1130中的Z位置檢查確定經(jīng)檢測位置小于閾值Z_high，那么所述例程將在步驟1160檢查所述Z位置是否低于第二閾值Z_low。如果否，那么所述例程返回到步驟1120。否則，在步驟1170中，所述例程開始經(jīng)由I2C接口 1010將控制數(shù)據(jù)寫入到觸摸控制器且任選地將數(shù)據(jù)寫入到其它裝置。用于觸摸控制器140的控制數(shù)據(jù)可包含用以開始觸摸檢測過程的命令。在下一步驟1180中，所述例程等待直到狀態(tài)線路810設定到“I”為止。如果狀態(tài)線路810設定到“1”，那么所述例程開始經(jīng)由I2C接口 1010讀取來自觸摸控制器150的數(shù)據(jù)且返回到步驟1120。
[0049]圖12展示用于主控裝置(例如手勢檢測裝置140)的示范性相關聯(lián)I2C中斷例程。所述例程開始于步驟1210，接著在步驟1220中決定是否開始讀取。如果是，那么所述例程分枝到步驟1230，其中經(jīng)由I2C接口 1010讀取來自觸摸控制器150的觸摸結(jié)果，接著在步驟1250中從中斷退出。如果已確定將不會在步驟1220中執(zhí)行讀取，那么在步驟1240中經(jīng)由I2C接口 1010將開始命令發(fā)送到觸摸控制器150，接著在步驟1250中從中斷退出。
[0050]圖13展示用于圖10的系統(tǒng)中的觸摸控制器150的示范性例程。所述例程開始于步驟1310，接著在步驟1320中將狀態(tài)線路810設定到“O”。接著在步驟1330中，所述例程等待直到已接收到開始命令且例如相關聯(lián)旗標toUCh_Start已設定到“I”為止。如果已接收到開始命令且相關聯(lián)旗標toUCh_Start已設定到“ I ”，那么所述例程分枝到步驟1340，其中將狀態(tài)線路810和touch_start旗標設定到“O”。接著，在步驟1350中執(zhí)行觸摸檢測過程。在下一步驟1360中，將狀態(tài)線路810設定到“1”，且所述例程返回到步驟1330。
[0051]圖14展示用于從屬裝置(例如觸摸控制器150)的相關聯(lián)中斷例程。所述例程開始于步驟1410，接著在步驟1420中確定是否執(zhí)行讀取命令。如果是，那么所述例程分枝到步驟1430，其中經(jīng)由I2C接口 1010發(fā)送觸摸結(jié)果，接著在步驟1450中從中斷退出。如果在步驟1420中確定為“否”，那么所述例程分枝到步驟1440，其中將toUCh_Start旗標設定到“1”，接著在步驟1450中從中斷退出。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，其包括: 觸摸控制器； 手勢檢測裝置； 電容式傳感器，其具有至少一個第一電極和至少一個第二電極，其中所述至少一個第一電極與可控產(chǎn)生器I禹合以將AC信號供應給所述第一電極；以及 可配置耦合件，其在所述至少一個第二電極、所述觸摸控制器的輸入與所述手勢檢測裝置的輸入之間，其中所述耦合件可以第一配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述觸摸控制器執(zhí)行觸摸檢測，且以第二配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述手勢檢測裝置執(zhí)行手勢檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述耦合件包括切換布置，所述切換布置可操作以將所述第二電極連接到所述觸摸控制器或所述手勢檢測裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述切換布置包括多路復用器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述切換布置包括單極雙投開關SPDT。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其進一步包括連接在所述觸摸控制器的輸入與接地之間的電阻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其進一步包括與所述電阻器耦合的電流源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進一步包括連接在所述手勢檢測裝置的輸入與直流DC電壓之間的電阻器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進一步包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的同步連接件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述同步連接件包括:第一同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述觸摸控制器用信號發(fā)送到所述手勢檢測裝置；以及第二同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述手勢檢測裝置用信號發(fā)送到所述觸摸控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述同步連接件包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的雙向通信接口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述雙向通信接口是I2C接口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二電極與所述觸摸控制器的輸入和所述手勢檢測裝置的輸入耦合，且其中所述觸摸控制器的所述輸入可操作以在所述耦合件經(jīng)配置以在所述第二配置模式中操作時切換成高阻抗模式，其中在所述第二配置模式中所述可控產(chǎn)生器將所述AC信號供應給所述第一電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其進一步包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的同步連接件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述同步連接件包括:第一同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述觸摸控制器用信號發(fā)送到所述手勢檢測裝置；以及第二同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述手勢檢測裝置用信號發(fā)送到所述觸摸控制器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述同步連接件包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的雙向通信接口。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述雙向通信接口是I2C接口。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二電極連接到所述手勢檢測裝置的輸入，且所述耦合件包括具有低斷開隔離值和低接通電容且可操作以將所述第二電極連接到所述觸摸控制器的單極單投開關。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二電極連接到所述觸摸控制器的輸入，且所述耦合件包括具有低斷開隔離值和低接通電容且可操作以將所述第二電極連接到所述手勢檢測裝置的單極單投開關。
19.一種用于在包括經(jīng)配置以與電容式傳感器裝置的一個電極耦合的觸摸控制器和非觸摸手勢檢測裝置的系統(tǒng)中執(zhí)行觸摸和非觸摸手勢檢測的方法，其中所述電容式傳感器裝置的另一電極與可控產(chǎn)生器耦合以將AC信號供應給所述另一電極，所述方法包括: 將耦合件配置在所述電容式傳感器的所述一個電極與所述觸摸控制器的輸入或所述手勢檢測裝置的輸入之間，其中所述耦合件以第一配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述觸摸控制器執(zhí)行觸摸檢測，且以第二配置模式配置以允許所述系統(tǒng)根據(jù)從所述第二電極接收的信號而通過所述手勢檢測裝置執(zhí)行手勢檢測，其中當在所述第二配置模式中所述可控產(chǎn)生器將所述AC信號供應給所述另一電極。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述耦合件包括在所述第二電極與所述觸摸控制器和所述手勢檢測裝置的輸入之間的切換配置，所述方法進一步包括: 在所述第一配置模式期間，使所述第二電極與所述手勢檢測裝置的所述輸入解耦且使所述第二電極與所述觸摸控制器耦合，且在所述第二配置模式期間，使所述第二電極與所述觸摸控制器的所述輸入解耦且使所述第二電極與所述手勢檢測裝置耦合。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述第二電極與所述觸摸控制器的輸入和所述手勢檢測裝置的輸入耦合，且所述方法進一步包括: 在所述第二配置模式期間，將所述觸摸控制器的所述輸入切換成高阻抗模式。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其進一步包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的同步連接件，所述方法進一步包括以下步驟: 借助于所述同步連接件將所述手勢檢測裝置和所述觸摸控制器的相應檢測過程的結(jié)束用信號發(fā)送到彼此。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述同步連接件包括:第一同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述觸摸控制器用信號發(fā)送到所述手勢檢測裝置；以及第二同步線路，其經(jīng)配置以將狀態(tài)從所述手勢檢測裝置用信號發(fā)送到所述觸摸控制器。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述同步連接件包括在所述觸摸控制器與所述手勢檢測裝置之間的雙向通信接口。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其進一步包括:將所述手勢檢測裝置配置為主控裝置且將所述觸摸控制器配置為從屬裝置并將由所述觸摸控制器確定的數(shù)據(jù)傳達到所述手勢檢測裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其進一步包括:通過所述手勢檢測裝置將由所述觸摸控制器和所述手勢檢測裝置確定的所有數(shù)據(jù)傳達到上級處理器。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述第二電極連接到所述手勢檢測裝置的輸入，所述方法進一步包括: 在所述第一配置模式期間，使用單極單投開關將所述第二電極連接到所述觸摸控制器。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述第二電極連接到所述觸摸控制器的輸入，所述方法進一步包括: 在所述第二配置模式期間，使用單極單投開關將所述第二電極連接到所述手勢檢測裝置。
【文檔編號】G06F3/044GK104272228SQ201380023631
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月12日
【發(fā)明者】張策 申請人:密克羅奇普技術(shù)公司