[发明专利]电容性接近性设备和包括电容性接近性设备的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子设备的电容性接近性设备。本发明还涉及一种包括所述电容性接近性设备的电子设备，以及一种用于所述电容性接近性设备的感测电路。

背景技术

例如，在用于个人计算机和/或膝上计算机的监视器中，当不使用显示设备时减少显示设备中的能耗是已知的。在这种系统中，例如通过检测用户的键敲击或用户的鼠标移动来测量用户的活动。在用户尚未敲击键达到某个预定时间或者尚未移动计算机或膝上计算机的鼠标达到某个预定时间的情况下，显示设备进入所谓的节能模式，其也可以称为“休眠模式”，其中显示设备关闭，或者其中显示设备的背光关闭。然而，显示设备经常在用户例如正阅读显示设备上的长文本而不敲击键或移动鼠标的同时切换到节能模式。

在更先进的能耗方案中，感测显示设备前面的用户的实际存在性。该方案具有的优点在于，只要用户在显示设备前面，显示设备就不进入节能模式。此外，当用户离开显示设备时，此后激活节能模式的预定时间可以减少，因此进一步减少了显示设备的（不必要的）功耗。这些系统例如记载于美国专利申请US 2003/0051179，其中公开了具有用于检测用户的不存在性的传感器的显示器。可替换地，EP 0 949 557公开了一种便携式计算机中的相似系统。两份文献公开了红外或超声传感器，用于检测显示设备前面的用户的存在性或不存在性。显示设备中所使用的已知传感器使用发射机来发送信号，并且感测来自用户的反射信号。可替换地，美国专利申请US 2003/0122777公开了传感器可以包括相机、SONAR或RADAR系统，用于检测显示设备前面的用户的距离。

主动红外和超声传感器的缺点是它们关于对象的材料的依赖性。布料可能过多地吸收所发送的能量，从而减少检测范围，或者给出错误的距离读数。此外，视场一般相对窄，导致仅在显示设备前面的正中心线中产生敏感区域。可以通过使用定向于不同方向的更多个传感器来解决该问题，然而，这样导致了相对昂贵的解决方案。被动红外传感器将不对静止（温暖）对象做出反应，从而当人在监视器之前不充分移动时，节能模式将被激活，这同样可能是不想要的情况。

用于感测显示设备前面人的存在性的替选传感器是经由电容性传感器。电容性传感器例如公开于US 6,486,681，其中公开了用于电容性传感器的测量电路，用于距离测量和/或空间监控。测量电路包括连接到模数转换器的依赖于相位的整流器装置。

已知电容性传感器的缺点在于，通过已知电容性传感器记录人不够可靠。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有改进的可靠性的电容性接近性设备。

根据本发明第一方面，该目的利用用于感测电子设备附近的对象的存在性和/或不存在性的电容性接近性设备而得以实现，所述电容性接近性设备包括：

发射电极，以电容方式耦合到接收机电极，

振荡器，用于在所述发射电极与所述接收机电极之间生成发射信号，其为交变电场，以及

感测电路，连接到所述接收机电极，所述感测电路从所述接收机电极接收测量信号，并且包括第一检测电路，用于生成和所述对象与所述电子设备之间的距离成比例的输出信号，所述测量信号包括噪声，所述感测电路还包括噪声抑制装置，用于在进入所述第一检测电路之前减少来自所述测量信号的噪声。

发明人已经发现，当在电子设备（具体地说，显示设备）中使用时，已知电容性传感器的输出信号相对嘈杂。归因于这种嘈杂信号，通过已知电容性传感器记录人并非足够可靠。发明人已经发现，嘈杂信号源自显示设备自身和/或显示设备的环境，例如具有用于检测另一显示设备的邻近的对象的存在性和/或不存在性的电容性接近性设备的其它显示设备。显示设备自身和/或另一显示设备干扰到测量信号。电容性接近性设备典型地位于显示设备的显示器边缘周围。因为边缘变得相对小，所以发射电极和接收机电极也位于相对接近于显示设备的显示器。因为显示器还生成变化电场，所以源自至显示设备的显示器的相对小距离的噪声对于可靠标识对象和/或人产生太多噪声。这种噪声具有相对宽的频谱。同步检测连带已知电容性传感器中的低通滤波器用于对来自测量信号的噪声进行滤波。然而，具有接近于所生成的发射频率的频率分量并且由此位于带通放大器的传输带内的噪声没有被带通放大器充分地滤波。归因于带内噪声的大幅度，放大器和同步检测器可以修剪，导致电路的不足滤波和失效，给出错误的对象存在性检测。