[發明專利]基于電容感應的顯示屏手勢控制電路及控制方法

在審

• 申請號: 201710893997.1
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107765931A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 胡穎哲;唐翱翔;張琪
• 申請（專利權）人: 珠海普林芯馳科技有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044;G06F3/0488
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司44262
• 代理人: 林永協

技術領域

本發明涉及手勢識別領域，尤其涉及一種基于電容感應的顯示屏手勢控制電路及使用這種電路實現的控制方法。

背景技術

現在的電子設備越來越智能化，隨著人們對電子設備的要求越來越高，電子設備的手勢識別功能顯得越來越重要。現有的電子設備對手勢的識別大多是通過攝像裝置拍攝用戶的手勢，然后通過對圖像進行識別，根據圖像識別出用戶的手部動作變化過程，從而識別用戶的手勢。

然而，通過攝像裝置拍攝的圖像、視頻對用戶手勢進行識別，對電子設備的圖像處理能力、圖像識別能力提出了很高的要求，并且，電子設備對圖像進行識別時，也需要占用大量的硬件資源，例如需要大量的CPU資源以及內存資源，有時候導致電子設備運行緩慢。

因此，人們考慮使用觸摸式顯示屏來檢測用戶的手勢，現有的電容屏大都通過互容的方式來檢測電容大小，例如，現有的顯示屏10自上而下包括上層玻璃11、公共電極12以及下層玻璃13，在上層玻璃11的上方設置有多個電極14，當用戶手指位于某一電極14的上方時，該電極14與手指之間的電容將發生變化，從而感應出手指的位置。然而，現有的顯示屏感應距離很短，基本是用戶手指觸碰到顯示屏才會感應，而目前感應距離最長的電容屏也只能感應幾厘米的距離，難以滿足手勢感應的需求。

由于相同電勢物體之間不存在電場耦合，利用這一原理，可以在顯示屏的感應器、連接線和干擾物體之間增加屏蔽層，如圖2所示，在顯示屏20的上層玻璃21的上方設置屏蔽層25，屏蔽層25電極28之間存在絕緣層24。。在上層玻璃21的下方依次設有公共電極22以及下層玻璃23。

當某一感應器28被激活的時候，需要屏蔽層25和感應器28的電壓保持同步，從而切斷掉屏蔽層25下層的干擾，讓感應器28只和前方的人體或者導體耦合。

由于兩個物體之間存在電場，那么它們之間就存在電容。電場耦合越強，電容則越大。因此，人們希望感應器28和手指之間的電場是最強的，但是由于境等不可控因素太多，大部分情況下不盡人意。由于感應器28周圍比手指更近的地方存在許多導體，電場耦合會被這些導體吸走，因此耦合到手指上的電場就非常微弱。可見，現有的電容屏難以滿足手勢識別的要求。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種檢測距離較大的基于電容感應的顯示屏手勢控制電路。

本發明的另一目的是提供一種成本較低且檢測性能好的基于電容感應的顯示屏手勢控制方法。

為了實現上述的主要目的，本發明提供的基于電容感應的顯示屏手勢控制電路包括顯示屏以及設置于顯示屏四周的感應器，感應器呈條狀布置，且每一感應器的周邊設置有一個屏蔽層，多個感應器均向檢測電路輸出感應信號；顯示屏的接地端與大地斷接，且顯示屏的接地端、感應器與屏蔽層均連接至震蕩信號源。

一個優選的方案是，屏蔽層設置在感應器的下方，且顯示屏設置在屏蔽層的下方。

另一個優選的方案是，感應器設置于顯示屏的外側，屏蔽層設置與感應器遠離顯示屏的一側。

進一步的方案是，感應器通過連接線與檢測電路連接，連接線設置在感應器的下方，且連接線外包裹有金屬層。

更進一步的方案是，檢測電路與感應器之間設置第一開關陣列，第一開關陣列設置有多個第一開關，每一感應器均與一個第一開關串聯連接。更進一步的，震蕩信號源與感應器之間設有電壓緩沖器以及第二開關陣列，第二開關陣列包括多個并聯連接的第二開關，每一感應器與一個第二開關串聯連接，且第二開關與電壓緩沖器的輸出端電連接。

進一步的，顯示屏手勢控制電路還設置有環境基準感應器，環境基準感應器與檢測電路連接并向檢測電路輸出信號。

為實現上述的另一目的，本發明提供的基于電容感應的顯示屏手勢控制方法應用顯示屏手勢控制電路，該電路包括顯示屏以及設置于顯示屏四周的感應器，感應器呈條狀布置，且每一感應器的周邊設置有一個屏蔽層；顯示屏的接地端與大地斷接，且顯示屏的接地端、感應器與屏蔽層均連接至震蕩信號源；該方法包括：檢測電路檢測感應器輸出的信號，并確定當前工作的感應器；向非工作的感應器加載震蕩的電壓信號，使非工作的感應器與當前工作的感應器被加載的電壓信號保持同步震蕩；檢測電路檢測當前工作的感應器輸出的信號，根據當前工作的感應器輸出的信號的變化確定手勢。

一個優選的方案是，檢測電路與感應器之間設置第一開關陣列，第一開關陣列設置有多個第一開關，每一感應器均與一個第一開關串聯連接；檢測電路檢測當前工作的感應器的信號時，閉合與工作感應器連接的第一開關，并斷開與非工作感應器連接的第一開關。