CN107294521A - 感应检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种感应检测方法和装置。该方法主要包括：将感应部件设置为与第一感应元件连接后，进入第一控制状态；所述第一控制状态包括：控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正，将所述感应部件从与所述第一感应元件连接切换为与第二感应元件连接，根据所述感应部件的输出信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。本发明基于电容传感芯片，辅以切换开关和检测算法，实现了在不必区分基准感应元件和用户感应元件的情况下，对导电物体如人体是否存在进行持续性检测，可应用于例如智能枕头、床垫、被褥、靠垫、坐垫、座椅、沙发等检测载体的检测需求。进一步地，使得系统电路简洁、占用资源较少、低成本、低功耗。

Description

感应检测方法和装置

技术领域

本发明涉及感应检测领域，尤其涉及一种感应检测方法和装置。

背景技术

近年来，触摸感应或接近感应在产品中的应用数量不断提高，应用范围不断扩大，大量的被用来替换机械的按钮、旋钮和其他类似的机械的用户接口控件。感应检测的常规方法是使用触摸芯片或接近感应芯片。触摸芯片通常分为两类：一类为单路或多路简易触摸芯片，当导电物体例如人体靠近感应电极，输出状态即改变，输出形式是简单高、低电平状态信号。另一类为电容数字转换器(Capacitance-to-Digital Converter，CDC)芯片，通过配置内部寄存器设置工作状态，输出数字化电容值。

进行触摸检测的过程中，当装置环境复杂多变，或存在较多外界干扰时，可设定一固定通道连接基准感应元件，以此作为基准参考检测用户感应元件附近是否存在导电物体。基准感应元件必须使用户不可触及到的。因此，在产品中需要在空间布置上区分基准感应元件和用户感应元件，使得用户仅可触及用户感应元件，这就会造成使用受限。例如在感应人体存在的枕头中，必须将基准感应元件和用户感应元件分别安放在枕头的正反面，在使用中，用户需要区分正反面才能感应是否有人使用枕头，造成使用不便。同时，由于使用CDC芯片，电路形式复杂且成本高，需要占用较多的单片机资源。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何实现在感应检测过程中不必区分基准感应元件和用户感应元件。

解决方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的一实施例，提供了一种感应检测方法，包括：

将感应部件设置为与第一感应元件连接后，进入第一控制状态；

所述第一控制状态包括：控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正，将所述感应部件从与所述第一感应元件连接切换为与第二感应元件连接，根据所述感应部件的输出信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，还包括：

在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，进入第二控制状态；

所述第二控制状态包括：控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正，将所述感应部件从与所述第二感应元件连接切换为与所述第一感应元件连接，根据所述感应部件的输出信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，还包括：

在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，返回进入所述第一控制状态。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，进入第二控制状态，包括：在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，经过第一时间间隔后，进入所述第二控制状态；

在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，返回进入所述第一控制状态，包括：在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，经过第二时间间隔后，返回进入所述第一控制状态。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述第一感应元件、所述第二感应元件与所述感应部件之间设置有第一开关；

将感应部件设置为与第一感应元件连接，包括：控制器向所述第一开关发送第一控制信号，以控制所述第一开关将所述感应部件与所述第一感应元件连接。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在电源与所述感应部件之间设置有第二开关；

控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正，包括：所述控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述电源先断开后连接；在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述感应部件进行复位和电容值校正；

控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正，包括：所述控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述电源先断开后连接；在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述感应部件进行复位和电容值校正。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在接地端、电源与所述感应部件之间设置有第二开关；

控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正，包括：所述控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述接地端连接；在所述感应部件与所述接地端保持连接第四时间间隔后，根据所述第二控制信号控制所述第二开关将所述感应部件从与所述接地端连接切换为与所述电源连接；在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述感应部件进行复位和电容值校正；

控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正，包括：所述控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述接地端连接；在所述感应部件与所述接地端保持连接第四时间间隔后，根据所述第二控制信号控制所述第二开关将所述感应部件从与所述接地端连接切换为与所述电源连接；在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述感应部件进行复位和电容值校正。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述感应部件设置有复位管脚，

控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正，包括：在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述控制器向所述感应部件发送第三控制信号，以控制所述感应部件进行复位和电容值校正；

控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正，包括：在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述控制器向所述感应部件发送第三控制信号，以控制所述感应部件进行复位和电容值校正。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述第一控制状态中，将所述感应部件从与所述第一感应元件连接切换为与第二感应元件连接，包括：所述控制器根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述感应部件切换为与所述第二感应元件连接；

根据所述感应部件的输出信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体，包括：在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的情况下，所述控制器检测所述感应部件输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述第二控制状态中，将所述感应部件从与所述第二感应元件连接切换为与所述第一感应元件连接，包括：所述控制器根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述感应部件切换为与所述第一感应元件连接；

根据所述感应部件的输出信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体，包括：在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的情况下，所述控制器检测所述感应部件输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

为了解决上述技术问题，根据本发明的另一实施例，提供了一种感应装置，包括：

第一感应元件；

第二感应元件；

感应部件，与所述第一感应元件或所述第二感应元件连接，用于根据所述第一感应元件或所述第二感应元件的状态生成输出信号；

控制器，与所述感应部件连接，用于将所述感应部件设置为与所述第一感应元件连接或与所述第二感应元件连接；

其中，控制器将感应部件设置为与第一感应元件连接后，进入第一控制状态；在所述第一控制状态下，控制器控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正后，再控制第一开关，使得所述感应部件从与所述第一感应元件连接切换为与所述第二感应元件连接，根据所述感应部件的输出信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述控制器还用于在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，进入第二控制状态；

其中，在所述第二控制状态下，控制器控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正后，再控制所述第一开关，将所述感应部件从与所述第二感应元件连接切换为与所述第一感应元件连接，根据所述感应部件的输出信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述控制器还用于在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，返回进入所述第一控制状态。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述控制器还用于在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，经过第一时间间隔后，进入所述第二控制状态；在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，经过第二时间间隔后，返回进入所述第一控制状态。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，在所述第一感应元件、所述第二感应元件与所述感应部件之间设置有第一开关；

所述控制器包括第一控制单元，用于向所述第一开关发送第一控制信号，以控制所述第一开关将所述感应部件与所述第一感应元件连接。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，在电源与所述感应部件之间设置有第二开关，所述控制器包括：

第二控制单元，用于在所述感应部件与所述第一感应元件或所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述电源先断开后连接。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，在接地端、电源与所述感应部件之间设置有第二开关，所述控制器包括：

第二控制单元，用于向所述第二开关发送第二控制信号，以在所述感应部件与所述第一感应元件或所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，控制所述第二开关将所述感应部件与所述接地端连接；在所述感应部件与所述接地端保持连接第四时间间隔后，根据所述第二控制信号控制所述第二开关将所述感应部件从与所述接地端连接切换为与所述电源连接。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述感应部件设置有复位管脚，所述控制器包括：

第三控制单元，用于在所述感应部件与所述第一感应元件或第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，向所述感应部件发送第三控制信号，以控制所述感应部件进行复位和电容值校正。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，

所述第一控制单元还用于根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述感应部件切换为与所述第二感应元件连接；

所述控制器包括判断单元，用于在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的情况下，检测所述感应部件输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述第一控制单元还用于根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述感应部件切换为与所述第一感应元件连接；

所述控制器包括判断单元，用于在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的情况下，检测所述感应部件输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述第一开关的静触头与所述感应部件连接，所述第一开关的第一动触头与所述第一感应元件连接，所述第一开关的第二动触头与所述第二感应元件连接；

所述第二开关的静触头与所述感应部件连接，所述第二开关的第一动触头与所述电源连接，所述第一开关的第二动触头与所述接地端连接。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述感应部件为单路触摸芯片、多路触摸芯片、单路接近感应芯片和多路接近感应芯片中的任意一种。

有益效果

本发明实施例，基于电容传感芯片，辅以切换开关和检测算法，实现了在不必区分基准感应元件和用户感应元件的情况下，对导电物体如人体是否存在进行持续性检测，可应用于例如智能枕头、床垫、被褥、靠垫、坐垫、座椅、沙发等检测载体的检测需求。进一步地，使得系统电路简洁、占用资源较少、低成本、低功耗。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1示出根据本发明一实施例的感应检测方法的流程图；

图2示出根据本发明一实施例的感应检测方法的另一流程图；

图3示出根据本发明另一实施例的感应检测方法的流程图；

图4示出根据本发明另一实施例的感应检测方法的流程图；

图5示出根据本发明一实施例的感应检测装置的示意图；

图6示出根据本发明一实施例的感应检测装置的另一示意图；

图7示出根据本发明另一实施例的感应检测装置的示意图。

附图标记列表

1：第一感应元件； 2：第二感应元件； 3：控制器；

4：触摸芯片； 5：第一开关； 6：第二开关。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

实施例1

图1示出根据本发明一实施例的感应检测方法的流程图。感应检测包括触摸感应检测和接近感应检测。相应的，感应部件可以包括触摸芯片或接近感应芯片。其中，触摸芯片是指利用电容效应制作的探测元件，具体类型可以包括但不限于单路或多路电容传感芯片。接近感应芯片的具体类型可以包括但不限于单路或多路接近感应芯片。第一感应元件和第二感应元件是可以导电的金属触头、电极、贴片或类似的元件。

如图1所示，本实施例中以感应部件为触摸芯片(触摸IC)为例进行示例性说明。本发明实施例所采用的触摸芯片主要是简易的单路或多路触摸芯片。这种芯片的特点是，当导电物体例如人体靠近感应元件时，触摸芯片的输出状态即发生改变，输出形式是简单的高电平、低电平状态信号。

如图1所示，该感应检测方法主要包括：

步骤100、将触摸芯片设置为与第一感应元件连接。

然后，进入第一控制状态。其中，步骤101至步骤103为所述第一控制状态。如图1所示，第一控制状态具体可以包括：

步骤101、控制所述触摸芯片以第一感应元件为基准进行复位和校正；

步骤102、将所述触摸芯片从与所述第一感应元件连接切换为与第二感应元件连接；

步骤103、根据所述触摸芯片的输出信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

对于触摸芯片，复位初始化是对其触发阈值进行零点校准(在输入信号是零的时候，校准使其显示数值也为零)的有效操作。复位初始化至少有两种方法：对于具有复位管脚的触摸芯片，复位操作可通过发送复位电平脉冲信号实现；无论是否具有复位管脚的简易触摸芯片，复位操作都可以通过重新上电并延时一小段时间实现。在步骤101中，控制所述触摸芯片进行复位和校正的方式根据所选用的触摸芯片的具体类型或实际情况来确定。

以触摸芯片为不具有复位引脚的单路电容传感芯片为例，在步骤101中，对其进行复位和校正的方式为：将该电容传感芯片复位并延时一小段时间例如1s，完成校正。采用单路电容传感芯片具有控制简单、成本低以及系统电路简单等优点。

触摸芯片的工作原理是：以基准感应元件进行初始化，这时芯片内部重新定义此时的零点，这个过程也称为校正。然后相应地，以一个正的电容值偏移量作为触发阈值，如果探测到感应元件上的电容量超过此阈值，即触发输出管脚电平变输出有效。相反，当探测到电容量小于此阈值了，则芯片输出管脚输出电平变为无效。

具体而言，将触摸芯片设置为与第一感应元件连接，以第一感应元件为基准进行复位和校正后，又切换到与第二感应元件连接。在此检测过程中，触摸芯片生成输出信号，根据触摸芯片的输出信号来判断第二感应元件处是否存在导电物体。例如将触摸芯片输出高电平判断为有效，表示第二感应元件处存在导电物体，将触摸芯片输出低电平判断为无效，表示第二感应元件处不存在导电物体。当然，也可以反过来，将触摸芯片输出高电平则判断为无效，将触摸芯片输出低电平判断为有效。

在一种可能的实现方式中，根据步骤103的判断结果，在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，进入第二控制状态。其中，步骤201至步骤203为所述第二控制状态。如图2所示，第二控制状态具体可以包括：

步骤201、控制所述触摸芯片以第二感应元件为基准进行复位和校正；

步骤202、将所述触摸芯片从与所述第二感应元件连接切换为与所述第一感应元件连接；

步骤203、根据所述触摸芯片的输出信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

具体而言，如图2所示，在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，此时触摸芯片与第二感应元件连接，触摸芯片以第二感应元件为基准复位和校正后，又切换到与第一感应元件连接。在此检测过程中，触摸芯片生成输出信号，根据触摸芯片的输出信号来判断第一感应元件处是否存在导电物体。具体判断原理和示例与判断第二感应元件处是否存在导电物体类似，在此不再赘述。

此外，在本实施例中，并不预先区分并确定第一感应元件、第二感应元件哪个作为基准感应元件。具体而言，如在检测开始时，触摸芯片设置为与第一感应元件连接，则可以将第一感应元件作为基准感应元件，将第二感应元件作为用户感应元件。在后续的检测过程中，也可以选择第二感应元件作为基准感应元件，第一感应元件作为用户感应元件。

在一种可能的实现方式中，根据步骤203的判断结果，在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，此时触摸芯片与第一感应元件连接，返回进入所述第一控制状态，具体可以返回执行步骤101。通过上述的循环检测，能够实现对第一感应元件处或第二感应元件处是否存在导电物体的持续检测。

在一种可能的实现方式中，根据步骤103的判断结果，在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，经过第一时间间隔(延时)后，进入所述第二控制状态，具体可以执行步骤201；根据步骤203的判断结果，在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，经过第二时间间隔(延时)后，返回进入所述第一控制状态，具体可以返回执行步骤101。通过选择适当的第一时间间隔或第二时间间隔例如1s或3s，能够节省电能并降低元器件的损耗，减小成本。

在常规的感应检测方法中，感应元件通常分为用户感应元件和基准感应元件两种。本发明实施例，通过两个可以互为参考基准的感应元件，实现在不必区分基准感应元件和用户感应元件的情况下，进行导电物体的检测，使用简单方便，扩大了应用范围。进一步地，电路简洁、占用资源较少、低成本、低功耗。

在本实施例的一个典型应用案例中，第一感应元件和第二感应元件分别被固定到智能枕头的上表面和下表面，这样使得用户不必区分枕头的正反面，都可以准确探测出人体是否枕在枕头上。类似的还包括但不限于智能床垫、被褥、靠垫、坐垫、座椅、沙发等需要检测导电物体存在的应用。

实施例2

本实施例中采用控制器来实现感应检测方法的控制过程，控制器可以是一个或多个处理设备，例如单片机、数字信号处理器或现场可编程阵列等。控制器可以向开关、触摸芯片等发出控制信号，来控制开关的动作和触摸芯片的运行。

参见图5，在第一感应元件1、第二感应元件2与触摸芯片4之间设置有第一开关5，在电源与触摸芯片4之间设置有第二开关6。优选地，第一开关为单刀双掷模拟开关，以扩展单通道触摸芯片的探测通道数。第二开关可以为由分立元件例如晶体管(BJT、FET等)组成的开关电路，当然也可以采用模拟开关或直接用控制器的管脚作为电源。为了方便描述，本实施例中将控制器向第一开关发送的控制信号称为第一控制信号，将控制器向第二开关发送的控制信号称为第二控制信号。其中，控制器向同一开关、触摸芯片等发出的控制信号，也可以包括不同的控制指令，例如控制器向第一开关发出的第一控制信号表示，将第一开关切换到位置A，以使得触摸芯片和第一感应元件连接；也可以表示，将第一开关切换到位置B，以使得触摸芯片和第二感应元件连接。

图3示出根据本发明另一实施例的感应检测方法的流程图。图3中标号与图1和图2相同的步骤具有相同的含义，为简明起见，省略对这些步骤的详细说明。

本实施例与上述方法实施例的不同之处在于，将触摸芯片设置为与第一感应元件连接(步骤100)具体可以包括：

步骤300、控制器向所述第一开关发送第一控制信号，以控制所述第一开关将所述触摸芯片与所述第一感应元件连接。

在一种可能的实现方式中，控制所述触摸芯片以第一感应元件为基准进行复位和校正(步骤101)具体可以包括：

步骤301、控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述触摸芯片与所述电源先断开后连接；

步骤302、在所述触摸芯片与所述第一感应元件保持连接的第三时间间隔(延时)内，触摸芯片进行复位和电容值校正。

具体而言，在控制器控制触摸芯片进行复位和校正的过程中，在触摸芯片与某一感应元件(第一感应元件或第二感应元件)保持连接的第三时间间隔内，控制器控制触摸芯片上电启动，进行复位初始化和电容值校正。其中，第三时间间隔的范围优选为0.5s至1s。通过掉电-上电-延时过程完成触摸芯片的复位初始化，以获取更准确的基准电容值和测量电容值。

本发明上述实施例以不具有复位引脚的单路电容传感芯片为例进行的说明。实际也可以选用复位管脚的触摸芯片或接近感应芯片，如图7所示。在控制器控制触摸芯片进行复位和校正的过程中，在触摸芯片与某一感应元件(第一感应元件或第二感应元件)保持连接的第三时间间隔内，控制器向所述感应部件发送第三控制信号，以控制所述感应部件进行复位和电容值校正。具体地，第三控制信号包括但不限于电平信号或总线脉冲序列。需要说明的是，掉电-上电-延时的复位和校正方法既适用于不具有复位引脚的芯片，也适用于具有复位引脚的芯片。控制器发送第三控制信号的复位和校正方法通常适用于具有复位引脚的芯片。

在一种可能的实现方式中，将所述触摸芯片从与所述第一感应元件连接切换为与第二感应元件连接(步骤102)具体可以包括：

步骤303、控制器根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述触摸芯片与所述第一感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述触摸芯片切换为与所述第二感应元件连接。

在一种可能的实现方式中，根据所述触摸芯片的输出信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体(步骤103)具体可以包括：

步骤304、在所述触摸芯片与所述第二感应元件保持连接的情况下，所述控制器检测所述触摸芯片输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

其中，电平信号通常是指高电平或低电平的电信号。在本实施例中，触摸芯片将所述第一感应元件作为基准进行复位和校正后输出电平信号，控制器可以根据从触摸芯片检测到的电平信号判断第二感应元件处是否有导电物体。具体地，触摸芯片将所述第一感应元件作为基准，从而设定一个正的电容值偏移量作为触发阈值。当第二感应元件处有导电物体时，第二感应元件的电容量超过阈值时，触摸芯片输出有效。其中，控制器的IO口与触摸芯片的引脚连接，控制器的IO口配置为既可上升沿触发中断也可下降沿触发中断，从而可以设置为平时控制器为极低功耗休眠状态，当信号发生变化时唤醒控制器，完成初始化后再从IO口可以检测出电平信号是高电平还是低电平。这样即实现了极低资源和电能消耗约束下的导电物体检测。

在一种可能的实现方式中，控制所述触摸芯片以第二感应元件为基准进行复位和校正(步骤201)具体可以包括：

步骤401、控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述触摸芯片与所述电源先断开后连接；

步骤402、在所述触摸芯片与所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔(延时)内，触摸芯片进行复位和电容值校正。

在一种可能的实现方式中，将所述触摸芯片从与所述第二感应元件连接切换为与所述第一感应元件连接(步骤202)具体可以包括：

步骤403、控制器根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述触摸芯片与所述第二感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述触摸芯片切换为与所述第一感应元件连接。

在一种可能的实现方式中，根据所述触摸芯片的输出信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体(步骤203)具体可以包括：

步骤404、在所述触摸芯片与所述第一感应元件保持连接的情况下，所述控制器检测所述触摸芯片输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

举例而言，参见图5所示的感应检测装置，对感应检测过程进行示例性说明。

如图5所示，控制器3例如MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)上电启动后，控制第一开关5连接到位置A，使触摸芯片4与第一感应元件1连接(步骤300)。接着，控制器3控制第二开关6切换到位置C(接通电源，步骤301)，并且在第一开关5保持连接到位置A的延时1s内，触摸芯片4进行复位和电容值校正(步骤302)。然后，控制器3控制第一开关5从位置A切换到位置B，使触摸芯片4与第二感应元件2连接(步骤303)。最后，触摸芯片4生成输出信号，控制器3则根据触摸芯片4的输出信号判断第二感应元件2处是否有导电物体(步骤304)。其中，第二感应元件处可以理解为在第二感应元件附近的一定范围内，具体覆盖范围，可以根据感应元件的灵敏度等进行确定。上述的延时时间1s仅为示例，本发明不限定具体的时间数值，为了保证响应速度，优选为从0.5s至1s，下述关于切换感应元件后所保持的延时时间均具有类似特点。本实施例中，步骤300和步骤301的时序可以不分先后，可以先执行步骤300，再执行步骤301；也可以先执行步骤301，再执行步骤300；或者二者同时执行。其中，如果先执行步骤301，再执行步骤300，这两个步骤之间的时间间隔最好比较小，防止影响校正过程。

进一步地，如果步骤304的判断结果为，在第二感应元件2处没有导电物体，第一开关5继续保持设置在位置B，使触摸芯片4继续与第二感应元件2连接。这种情况下，首先，控制器3控制第二开关6切换到位置C(接通电源，步骤401)，并且在第一开关5保持连接到位置B的延时1s内，触摸芯片4进行复位和电容值校正(步骤402)。接着，控制器3控制第一开关5从位置B切换到位置A，使触摸芯片4与第一感应元件1连接(步骤403)。然后，触摸芯片4生成输出信号，控制器3则根据触摸芯片4的输出信号判断第一感应元件1处是否有导电物体(步骤404)。其中，第一感应元件处可以理解为在第一感应元件附近的一定范围内，具体覆盖范围，可以根据感应元件的灵敏度等进行确定。

本发明实施例，基于电容传感芯片，辅以切换开关和检测算法，实现了在不必区分基准感应元件和用户感应元件的情况下，对导电物体如人体是否存在进行持续性检测，可应用于例如智能枕头、床垫、被褥、靠垫、坐垫、座椅、沙发等检测载体的检测需求。同时，通过掉电-上电-延时过程完成触摸芯片的初始化校准，以获取更准确的基准电容值和测量电容值。

实施例3

本实施例与上述方法实施例的不同之处在于，检测前，先将触摸芯片接地掉电后再接电源，从而避免残留电压导致触摸芯片的复位不充分。

参见图6，在电源、接地端与触摸芯片4之间设置有第二开关2。图6中标号与图5相同的步骤具有相同的含义，为简明起见，省略对这些步骤的详细说明。

图4示出根据本发明另一实施例的感应检测方法的流程图。图4中标号与图1至图3相同的步骤具有相同的含义，为简明起见，省略对这些步骤的详细说明。

如图4所示，控制所述触摸芯片以第一感应元件为基准进行复位和校正(步骤101)具体可以包括：

步骤501、控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述触摸芯片与所述接地端连接；

步骤502、在所述触摸芯片与所述接地端保持连接第四时间间隔(延时)后，所述控制器根据所述第二控制信号控制所述第二开关将所述触摸芯片从与所述接地端连接切换为与所述电源连接；

步骤503、在所述触摸芯片与所述第一感应元件保持连接的第三时间间隔内，触摸芯片进行复位和电容值校正。

在一种可能的实现方式中，控制所述触摸芯片以第二感应元件为基准进行复位和校正(步骤201)具体可以包括：

步骤601、控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述触摸芯片与所述接地端连接；

步骤602、在所述触摸芯片与所述接地端保持连接第四时间间隔后，所述控制器根据所述第二控制信号控制所述第二开关将所述触摸芯片从与所述接地端连接切换为与所述电源连接；

步骤603、在所述触摸芯片与所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，触摸芯片进行复位和电容值校正。

举例而言，参见图6所示的感应检测装置，对感应检测过程进行示例性说明。

如图6所示，控制器3例如MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)上电启动后，控制第一开关5连接到位置A，使触摸芯片4与第一感应元件1连接(步骤300)。接着，控制器3控制第二开关6切换到位置D(步骤501)，使得触摸芯片4与接地端连接，进行掉电，以避免残留电压导致复位不充分。然后，控制器3控制第二开关6切换到位置C(接通电源，步骤502)，并且在第一开关5保持连接到位置A的延时1s内，触摸芯片4进行复位和电容值校正(步骤503)。再然后，控制器3控制第一开关5从位置A切换到位置B，使触摸芯片4与第二感应元件2连接(步骤303)。最后，触摸芯片4生成输出信号，控制器3则根据触摸芯片4的输出信号判断第二感应元件2处是否有导电物体(步骤304)。本实施例中，步骤300和步骤501的时序可以不分先后，可以先执行步骤300，再执行步骤501；也可以先执行步骤501，再执行步骤300；或者二者同时执行。

进一步地，如果步骤304的判断结果为，在第二感应元件2处没有导电物体，则第一开关5继续保持设置在位置B，使触摸芯片4继续与第二感应元件2连接。这种情况下，执行步骤601至步骤603后，再执行步骤403至步骤404，根据触摸芯片的输出信号来判断第一感应元件处是否存在导电物体，具体判断原理和示例与判断第二感应元件处是否存在导电物体类似，在此不再赘述。

本发明实施例，基于电容传感芯片，辅以切换开关和检测算法，实现了在不必区分基准感应元件和用户感应元件的情况下，对导电物体如人体是否存在进行持续性检测，可应用于例如智能枕头、床垫、被褥、靠垫、坐垫、座椅、沙发等检测载体的检测需求。同时，通过掉电-接地-上电-延时过程完成触摸芯片的初始化校准，以获取更准确的基准电容值和测量电容值。

实施例4

图5、图6示出根据本发明一实施例的感应检测装置的示意图。本实施例的感应部件为单路触摸芯片、多路触摸芯片、单路接近感应芯片和多路接近感应芯片中的任意一种。本实施例中以感应部件为触摸芯片(触摸IC)为例进行示例性说明。本发明实施例所采用的触摸芯片主要是简易的单路或多路触摸芯片。这种芯片的特点是，当导电物体例如人体靠近感应元件时，触摸芯片的输出状态即发生改变，输出形式是简单的高电平、低电平状态信号。

如图5、图6所示，该感应装置主要包括：第一感应元件1、第二感应元件2、触摸芯片4和控制器3。其中，触摸芯片4，与所述第一感应元件1或所述第二感应元件2连接，用于根据所述第一感应元件1或所述第二感应元件2的状态生成输出信号。控制器3，与所述触摸芯片4连接，用于将所述触摸芯片4设置为与所述第一感应元件1连接或与所述第二感应元件2连接。具体地，控制器3将触摸芯片4设置为与第一感应元件1连接后，进入第一控制状态。在所述第一控制状态下，控制器3控制所述触摸芯片4以第一感应元件1为基准进行复位和校正后，再控制第一开关5，使得所述触摸芯片从与所述第一感应元件1连接切换为与所述第二感应元件2连接，根据所述触摸芯片的输出信号判断所述第二感应元件2处是否有导电物体。第一控制状态的具体原理和示例可以参见上述感应检测方法实施例1以及图2的相关描述。

在一种可能的实现方式中，所述控制器3还用于在所述第二感应元件2处没有导电物体的情况下，进入第二控制状态。其中，在所述第二控制状态下，控制器3控制所述触摸芯片4以第二感应元件2为基准进行复位和校正后，再控制所述第一开关5，将所述触摸芯片4从与所述第二感应元件2连接切换为与所述第一感应元件1连接，根据所述触摸芯片4的输出信号判断所述第一感应元件1处是否有导电物体。第二控制状态的具体原理和示例可以参见上述感应检测方法实施例1以及图2的相关描述。

在一种可能的实现方式中，所述控制器3还用于在所述第一感应元件1处没有导电物体的情况下，返回进入所述第一控制状态。

在一种可能的实现方式中，所述控制器3还用于在所述第二感应元件2处没有导电物体的情况下，经过第一时间间隔后，进入所述第二控制状态。在所述第一感应元件1处没有导电物体的情况下，经过第二时间间隔后，返回进入所述第一控制状态。

在一种可能的实现方式中，在所述第一感应元件1、所述第二感应元件2与所述触摸芯片4之间设置有第一开关5。所述控制器3包括第一控制单元，用于向所述第一开关5发送第一控制信号，以控制所述第一开关5将所述触摸芯片4与所述第一感应元件1连接。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，在电源与所述触摸芯片4之间设置有第二开关6，所述控制器3包括：第二控制单元，用于在所述触摸芯片4与所述第一感应元件1或所述第二感应元件2保持连接的第三时间间隔内，向所述第二开关6发送第二控制信号，以控制所述第二开关6将所述触摸芯片4与所述电源先断开后连接。具体原理和示例可以参见上述感应检测方法实施例2以及图3的相关描述。

在一种可能的实现方式中，如图6所示，在接地端、电源与所述触摸芯片4之间设置有第二开关6，所述控制器3包括：第二控制单元，用于向所述第二开关6发送第二控制信号，以在所述触摸芯片4与所述第一感应元件1或所述第二感应元件2保持连接的第三时间间隔内，控制所述第二开关6将所述触摸芯片4与所述接地端连接。在所述触摸芯片4与所述接地端保持连接第四时间间隔后，根据所述第二控制信号控制所述第二开关6将所述触摸芯片4从与所述接地端连接切换为与所述电源连接。具体原理和示例可以参见上述感应检测方法实施例3以及图4的相关描述。

在一种可能的实现方式中，所述第一控制单元还用于根据所述第一控制信号，控制所述第一开关5在所述触摸芯片4与所述第一感应元件1保持连接第三时间间隔后，将所述触摸芯片4切换为与所述第二感应元件2连接。所述控制器3包括判断单元，用于在所述触摸芯片4与所述第二感应元件2保持连接的情况下，检测所述触摸芯片4输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第二感应元件2处是否有导电物体。具体原理和示例可以参见上述感应检测方法实施例2的相关描述。

在一种可能的实现方式中，所述第一控制单元还用于根据所述第一控制信号，控制所述第一开关5在所述触摸芯片4与所述第二感应元件2保持连接第三时间间隔后，将所述触摸芯片4切换为与所述第一感应元件1连接。所述控制器3包括判断单元，用于在所述触摸芯片4与所述第一感应元件1保持连接的情况下，检测所述触摸芯片4输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第一感应元件1处是否有导电物体。具体原理和示例可以参见上述感应检测方法实施例2的相关描述。

在一种可能的实现方式中，所述第一开关5的静触头与所述触摸芯片4连接，所述第一开关5的第一动触头与所述第一感应元件1连接，所述第一开关5的第二动触头与所述第二感应元件2连接。所述第二开关6的静触头与所述触摸芯片4连接，所述第二开关6的第一动触头与所述电源连接，所述第一开关5的第二动触头与所述接地端连接。

在本实施例的一个典型应用案例中，第一感应元件和第二感应元件分别被固定到智能枕头的上表面和下表面，这样使得用户不必区分枕头的正反面，都可以准确探测出人体是否枕在枕头上。类似的还包括但不限于智能床垫、被褥、靠垫、坐垫、座椅、沙发等需要检测导电物体存在的应用。同时，通过掉电-上电-延时或掉电-接地-上电-延时过程完成触摸芯片的初始化校准，以获取更准确的基准电容值和测量电容值。

实施例5

图7示出根据本发明另一实施例的感应检测装置的示意图。图7中标号与图5和图6相同的组件具有相同的含义，为简明起见，省略对这些组件的详细说明。

本实施例与上述装置实施例的不同之处在于，如图7所示，所述触摸芯片4设置有复位管脚，所述控制器3包括：第三控制单元，用于在所述触摸芯片4与所述第一感应元件1或第二感应元件2保持连接的第三时间间隔内，向所述触摸芯片4发送第三控制信号，以控制所述触摸芯片4进行复位和电容值校正。具体原理和示例可以参见上述感应检测方法实施例2的相关描述。

本发明实施例，基于电容传感芯片，辅以切换开关和检测算法，实现了在不必区分基准感应元件和用户感应元件的情况下，对导电物体如人体是否存在进行持续性检测，可应用于例如智能枕头、床垫、被褥、靠垫、坐垫、座椅、沙发等检测载体的检测需求。进一步地，使得系统电路简洁、占用资源较少、低成本、低功耗。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种感应检测方法，其特征在于，包括：

将感应部件设置为与第一感应元件连接后，进入第一控制状态；

所述第一控制状态包括：控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正，将所述感应部件从与所述第一感应元件连接切换为与第二感应元件连接，根据所述感应部件的输出信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，进入第二控制状态；

所述第二控制状态包括：控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正，将所述感应部件从与所述第二感应元件连接切换为与所述第一感应元件连接，根据所述感应部件的输出信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，返回进入所述第一控制状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，进入第二控制状态，包括：在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，经过第一时间间隔后，进入所述第二控制状态；

在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，返回进入所述第一控制状态，包括：在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，经过第二时间间隔后，返回进入所述第一控制状态。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一感应元件、所述第二感应元件与所述感应部件之间设置有第一开关；

将感应部件设置为与第一感应元件连接，包括：控制器向所述第一开关发送第一控制信号，以控制所述第一开关将所述感应部件与所述第一感应元件连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在电源与所述感应部件之间设置有第二开关；

控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正，包括：所述控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述电源先断开后连接；在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述感应部件进行复位和电容值校正；

控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正，包括：所述控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述电源先断开后连接；在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述感应部件进行复位和电容值校正。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在接地端、电源与所述感应部件之间设置有第二开关；

控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正，包括：所述控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述接地端连接；在所述感应部件与所述接地端保持连接第四时间间隔后，根据所述第二控制信号控制所述第二开关将所述感应部件从与所述接地端连接切换为与所述电源连接；在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述感应部件进行复位和电容值校正；

控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正，包括：所述控制器向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述接地端连接；在所述感应部件与所述接地端保持连接第四时间间隔后，根据所述第二控制信号控制所述第二开关将所述感应部件从与所述接地端连接切换为与所述电源连接；在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述感应部件进行复位和电容值校正。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述感应部件设置有复位管脚，

控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正，包括：在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述控制器向所述感应部件发送第三控制信号，以控制所述感应部件进行复位和电容值校正；

控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正，包括：在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，所述控制器向所述感应部件发送第三控制信号，以控制所述感应部件进行复位和电容值校正。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一控制状态中，将所述感应部件从与所述第一感应元件连接切换为与第二感应元件连接，包括：所述控制器根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述感应部件切换为与所述第二感应元件连接；

根据所述感应部件的输出信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体，包括：在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的情况下，所述控制器检测所述感应部件输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第二控制状态中，将所述感应部件从与所述第二感应元件连接切换为与所述第一感应元件连接，包括：所述控制器根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述感应部件切换为与所述第一感应元件连接；

根据所述感应部件的输出信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体，包括：在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的情况下，所述控制器检测所述感应部件输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

11.一种感应装置，其特征在于，包括：

第一感应元件；

第二感应元件；

感应部件，与所述第一感应元件或所述第二感应元件连接，用于根据所述第一感应元件或所述第二感应元件的状态生成输出信号；

控制器，与所述感应部件连接，用于将所述感应部件设置为与所述第一感应元件连接或与所述第二感应元件连接；

其中，控制器将感应部件设置为与第一感应元件连接后，进入第一控制状态；在所述第一控制状态下，控制器控制所述感应部件以第一感应元件为基准进行复位和校正后，再控制第一开关，使得所述感应部件从与所述第一感应元件连接切换为与所述第二感应元件连接，根据所述感应部件的输出信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，进入第二控制状态；

其中，在所述第二控制状态下，控制器控制所述感应部件以第二感应元件为基准进行复位和校正后，再控制所述第一开关，将所述感应部件从与所述第二感应元件连接切换为与所述第一感应元件连接，根据所述感应部件的输出信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，返回进入所述第一控制状态。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于在所述第二感应元件处没有导电物体的情况下，经过第一时间间隔后，进入所述第二控制状态；在所述第一感应元件处没有导电物体的情况下，经过第二时间间隔后，返回进入所述第一控制状态。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的装置，其特征在于，在所述第一感应元件、所述第二感应元件与所述感应部件之间设置有第一开关；

所述控制器包括第一控制单元，用于向所述第一开关发送第一控制信号，以控制所述第一开关将所述感应部件与所述第一感应元件连接。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，在电源与所述感应部件之间设置有第二开关，所述控制器包括：

第二控制单元，用于在所述感应部件与所述第一感应元件或所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，向所述第二开关发送第二控制信号，以控制所述第二开关将所述感应部件与所述电源先断开后连接。

17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，在接地端、电源与所述感应部件之间设置有第二开关，所述控制器包括：

第二控制单元，用于向所述第二开关发送第二控制信号，以在所述感应部件与所述第一感应元件或所述第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，控制所述第二开关将所述感应部件与所述接地端连接；在所述感应部件与所述接地端保持连接第四时间间隔后，根据所述第二控制信号控制所述第二开关将所述感应部件从与所述接地端连接切换为与所述电源连接。

18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述感应部件设置有复位管脚，所述控制器包括：

第三控制单元，用于在所述感应部件与所述第一感应元件或第二感应元件保持连接的第三时间间隔内，向所述感应部件发送第三控制信号，以控制所述感应部件进行复位和电容值校正。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征在于，

所述第一控制单元还用于根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述感应部件切换为与所述第二感应元件连接；

所述控制器包括判断单元，用于在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接的情况下，检测所述感应部件输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第二感应元件处是否有导电物体。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元还用于根据所述第一控制信号，控制所述第一开关在所述感应部件与所述第二感应元件保持连接第三时间间隔后，将所述感应部件切换为与所述第一感应元件连接；

所述控制器包括判断单元，用于在所述感应部件与所述第一感应元件保持连接的情况下，检测所述感应部件输出的电平信号，根据所述输出的电平信号判断所述第一感应元件处是否有导电物体。

21.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一开关的静触头与所述感应部件连接，所述第一开关的第一动触头与所述第一感应元件连接，所述第一开关的第二动触头与所述第二感应元件连接；

所述第二开关的静触头与所述感应部件连接，所述第二开关的第一动触头与所述电源连接，所述第一开关的第二动触头与所述接地端连接。

22.根据权利要求11至20中任一项所述的装置，其特征在于，所述感应部件为单路触摸芯片、多路触摸芯片、单路接近感应芯片和多路接近感应芯片中的任意一种。