[發明專利]先進的電容式接近傳感器

有效

• 申請號: 201810677239.0
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN109150155B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: J.G.奧緹三世;李德明;C.羅阿伊斯阿
• 申請（專利權）人: 商升特公司
• 主分類號: H03K17/955
• 分類號: H03K17/955;H04M1/72454;H04M1/72463;H03K17/96
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;陳嵐

先進的電容式接近傳感器。一種接近傳感器，以及配備有所述接近傳感器的便攜式設備，具有至少兩個感測電極，一個感測電極影響另一個感測電極。通過讀取兩次一個電極的電容，當將反電極的電勢設置到保護或讓它浮動時，本發明的傳感器在身體部分或另外的電等效對象與低介電常數對象之間進行辨別。

技術領域

本發明涉及用于檢測身體部分的接近度的接近傳感器和方法。本發明的實施例特別地涉及比如蜂窩電話的便攜式設備,其配備有發明性接近傳感器，所述便攜式設備能夠將比如例如像用戶的頭部或一只手的身體部分與低介電常數（permittivity）對象區別開，并且識別檢測的身體部分正在從其（whence）接近的方向。

背景技術

經常期望檢測身體部分是否在裝置的短距離處。在蜂窩電話和無線連接的移動設備（包括平板計算機和其他類似的終端）的特別的情況下，該接近檢測的形式可以被用作對裝置的輸入，但是，針對RF發射設備，已知使用接近度指示來適配瞬時RF功率，以便遵守SAR（特定吸收比（specific absorption ratio））規則。SAR是當緊密接近無線電發射設備（電話、平板計算機、膝上型計算機等等）時在人體中輻射的RF能量的量的測量。

依賴接近度檢測的便攜式連接的設備的其他有用功能是：當將便攜式電話帶到耳邊用于呼叫時，禁用便攜式電話的觸摸屏，以免用戶可能通過用臉頰或耳朵觸碰屏幕而觸發不需要的動作，并且在相同的情況下，關閉屏幕背光照明以節約能量。

已知被布置用于檢測靠近對象的身體的傳感器，所述傳感器包括基于電感、光學、熱以及電容性的傳感器。在蜂窩電話市場中，現今最常見的方法是用于檢測靠近RF天線的對象的基于電容性的傳感器。

電容式傳感器經常被實現為在PCB上的金屬化墊，但是在許多情況下，諸如天線（即導電線）之類的現有元件可以兼作電容式檢測器，使得在無表面代價的情況下可以添加檢測器。

在本申請人的名下的專利申請EP2988479中描述了在移動通信設備中用于接近度感測的電容式傳感器的示例，該專利申請的內容通過引用被包括于此。

盡管有所有上述優勢，常規的電容式檢測器單獨也幾乎沒有提供關于接近對象的距離和大小的信息。在給定距離處的身體部分和無生命對象，如果它足夠大并足夠接近，則可以生成相同的電容升高（rise），并且將不是可區別的。

電容式檢測器的辨別的該缺乏可能導致在一些情況中的錯誤決定。一個示例是當電話或便攜式設備被放置在比如是桌子或支架（holder）的支撐物上時。在該情況下，電話可以減少RF功率或在實際上不需要禁用的情況下禁用屏幕。減輕在常規電容式傳感器中的這些假檢測是困難的。

發明內容

本發明的目的是提供先進的電容式檢測器，其可以解決上文所述的常規設備的缺點，如在所附權利要求書中記載的那樣。

雖然本發明適用于設備的大陣列，設備例如膝上型計算機、平板計算機、e閱讀器、可穿戴設備（wearable）、可聽戴設備（hearable）、電子測量儀器，并且也適用于非便攜式設備，但是為了簡要起見，本說明書將簡單地提及“移動電話”。但是，這不應被認為是本發明的限制性特征。

附圖說明

利用通過示例的方式給出并由附圖圖示的實施例的描述的幫助，本發明將被更好地理解，其中：

圖1和圖2繪制了來自便攜式連接的設備的SAR水平；

圖3示意性地圖示了在便攜式連接的設備中的電容式接近傳感器；

圖4是用于將電容轉換為電壓的簡化的理想化電路。

圖5和圖6圖示了電容式接近檢測器的電容變化。

圖7示出了根據本發明的一個方面的包括電容式傳感器的便攜式連接的設備。

圖8示出了可能的連接，其中RF天線兼作電容式傳感器。