[发明专利]用于位置检测的电极配置及用于位置检测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电容式传感器系统(特定来说用于检测物体相对于电极配置的位置)的电极配置，以及一种根据本发明的用于检测物体相对于所述电极配置的位置的方法。

背景技术

在电容式传感器系统(尤其是电容式接近传感器)中，实质上通过产生及测量交变电场而无接触地测量物体朝向传感器区的接近。

可从测量信号导出电装置(尤其是电手持式装置)的功能，例如开关功能。

例如，需要在电手持式装置处提供电容式传感器系统的传感器区，其中在物体朝向传感器区接近期间，不仅可检测到所述物体朝向所述传感器区的接近，而且可检测到所述物体相对于所述传感器区的位置。

取决于所述物体相对于所述传感器区的位置，可在所述电手持式装置中实行不同功能。在此情况下，期望实现优选高位置分辨率。为了完成所述目标，可在不同电子装置中使用电容式传感器系统，进一步期望所述电容式传感器系统优选的独立于相应电子装置的接地状态。

从现有技术已知根据所谓的加载方法发挥作用的电极配置(尤其用于电容式传感器系统)，其中例如为了实施滑动控制器(在滑动控制器中，可沿着所述滑动控制器检测到物体的(例如手指的)位置是重要的)，提供分别布置成并排且彼此相邻的多个传感器电极。在使用加载方法操作电容式传感器期间，仅需要代表发射电极以及接收电极的一个传感器电极。

传感器电极加载有交变电信号，使得从所述传感器电极发射出交变电场，其中借助于评估装置分别检测及评估所述传感器电极的电容式负载(例如，由手指朝向传感器电极的接近造成)。借助于所述检测到的电容式负载，可确定在哪个传感器电极处已发生手指的接近。

然而，此类电容式传感器系统具有为了获得高分辨率(位置分辨率)需要极多电极的缺点，此显著增加了(例如)在滑动控制器的制造过程中付出的建设性努力。此外，传感器信号取决于传感器电子器件的接地状态。

此外，已知也具有大量传感器电极的电容式传感器系统，其中在例如手指在接触传感器电极时同时覆盖若干传感器电极的情况下，需要对位置的精确检测。又，由于高位置分辨率需要大量传感器电极，所以对制造过程付出的建设性努力显著增加。

发明内容

本发明的目的

因此，本发明的目的是提供一种用于电容式传感器装置的用于检测物体相对于电极布置的位置的电极配置，以及一种用于检测物体相对于电极配置的位置的方法，所述电极配置与方法至少部分避免从现有技术已知的缺点且允许用少量传感器电极实现高位置分辨率，其中位置的检测独立于具备所述电容式传感器装置的电装置的接地状态。

根据本发明的解决方案

根据本发明，此目的是借助于根据独立专利技术方案的一种用于电容式传感器系统的电极配置及一种用于检测物体相对于电极配置的位置的方法而实现。在相应从属技术方案中给出了本发明的有利实施例及改进。具有包括根据本发明的至少一个电极配置的至少一个电容式传感器系统的电装置(尤其为电手持式装置)也是所述解决方案的整体部分。

根据本发明，提供一种用于检测物体相对于包括至少三个电极的电极配置的位置的方法，其中第一电极相对于第二电极平行或同心地布置，第三电极相对于所述第一电极成锐角或偏心地布置，所述第一电极加载有第一产生器信号，且其中

-为了确定所述电极配置通过所述物体的暴露，所述第二电极作为接收电极操作且所述第三电极可加载有第二产生器信号，其中在所述接收电极处分接第一测量信号，其代表所述接收电极与第一电极之间的第一耦合电容，及

-为了确定位置，所述第三电极作为接收电极操作且所述第二电极可加载有所述第二产生器信号，其中在所述接收电极处分接第二测量信号，其代表所述接收电极与所述第一电极之间的第二耦合电容，且其中从所述第二耦合电容的变动对所述第一耦合电容的变动的比率确定所述位置。

优选的，所述第二产生器信号相对于所述第一产生器信号反相。

在确定所述位置前，检测所述第一耦合电容是否降到预定值以下，其中仅在所述第一耦合电容降到所述预定值以下时确定所述位置。

所述第一耦合电容的变动实质上与所述电极布置通过所述物体的暴露成比例，且所述第二耦合电容的变动实质上与暴露及所述物体相对于所述电极布置的位置的乘积成比例。

优选的，所述第一耦合电容的变动及所述第二耦合电容的变动各自被确定为相对于所述电极配置的基本状态中的相应耦合电容的变动。