CN109564083A - 电容式邻近度感测 - Google Patents

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Abstract

电容式邻近度传感器可包括邻近度感测电容器，用于基于电压输入提供电压输出，该电容器包括接地平面以及电容耦合至接地平面的电极回路。邻近度传感器可包括处理器，用于基于电压输出的改变来检测物体邻近度。此邻近度传感器提供对人的自动检测，从而减少车辆乘员或儿童看护者通过按下按钮来激活传感器的需要。基于电容的邻近度传感器的使用减少了与织物、衣物、或其他材料将邻近度传感器与人分隔开相关联的问题。

Description

电容式邻近度感测
优先权要求
本专利申请要求2016年12月21日提交的美国专利申请序列号15/387,183的优先权权益，该申请要求2016年8月30日提交的美国临时专利申请序列号62/381,433的优先权权益，两者通过引用整体结合于此。
技术领域
本文中所描述的实施例一般涉及电容式邻近度传感器。
背景技术
存在对邻近度感测(例如，邻近度检测)的日益增加的需要。在各种示例中，邻近度感测被用于检测占用，诸如检测坐在车辆内的人或者坐在儿童车辆座椅内的儿童。然而，用于邻近度感测的许多现有解决方案基于视线(例如，相机图像)、不可靠的重量测量、或者与传感器的物理接触。期望提供改进的邻近度感测。
附图简述
图1是根据本发明的至少一个实施例的电容式邻近度传感器的透视图。
图2是根据本发明的至少一个实施例的具有外壳的电容式邻近度传感器的透视图。
图3是根据本发明的至少一个实施例的电容式邻近度传感器的框图。
图4是根据本发明的至少一个实施例的示例电容充电波形的图。
图5是根据示例实施例的以电子设备的示例形式例示出电容式邻近度传感器的框图。
具体实施方式
具有改进的邻近度检测范围的邻近度检测传感器为现有占用传感器所面临的技术问题提供各种技术解决方案。邻近度传感器的使用提供对人的自动检测，由此减少车辆乘员或儿童看护者通过按下按钮来激活传感器的需要。本文描述的邻近度传感器内的组件的几何形状实现改进的检测范围，并且此改进的检测范围允许邻近度传感器正常工作，即使在有织物、衣物、座椅材料或其他材料将邻近度传感器与人分隔开的情况下。
可在儿童车辆座椅中使用邻近度检测来检测儿童的存在。本文描述的邻近度传感器可被用于检测汽车座椅中的儿童，并且可提供与父母或看护者的智能电话的自动通信。可在儿童安全带上的胸夹内制造邻近度检测传感器。替代地，邻近度检测传感器可被形成为可被放置在座椅内的便携式设备。本文描述的邻近度传感器内的材料实现改进的柔性同时维持改进的检测范围。这种改进的邻近度传感器柔性使得能够将邻近度传感器放置在弯曲区域内，诸如弯曲的儿童座椅内。邻近度传感器还可被用于改进婴儿床安全性、丢失儿童预防、保险费率监视、老年人家庭监视、家庭和建筑物监视、用于机器人和功能安全性的人体邻近度检测、高风险区域人体检测、工业座椅监视、机械调剂、宠物防丢、人行横道监视、或其他应用。
以下描述和附图充分例示了具体实施例以使本领域技术人员能理解这些具体实施例。其他实施例可结合结构、逻辑、电气、过程、以及其他变化。各个实施例的多个部分和特征可被包括在其他实施例的多个部分和特征中，或者替换其他实施例的多个部分和特征。在权利要求中阐述的实施例涵盖了那些权利要求的所有可用等同。
图1是根据本发明的至少一个实施例的电容式邻近度传感器100的透视图。邻近度传感器100包括接地平面110和电极回路120。电极回路120和接地平面110组合以形成双板电容器的两个板，其中两个板基本上处于同一平面中。电场线横越过两个板之间的空气，诸如图3所示。邻近度传感器100的电容基于板之间的主体与电场线的相互作用(例如，人的邻近度)而改变。例如，主体与电场线相交有效地增加了系统的总电容，而主体从电场线移开有效地降低了系统的总电容。电极回路120经由源极迹线130导电地连接至微控制器电路140。单独的或与其他组件组合的微控制器电路140可检测系统的相对有效电容。例如，由接地平面110和电极回路120形成的电容器可重复充电和放电，并且所测量的电容的统计分析可被用于来检测邻近度，诸如图4所示。接地平面110、微控制器电路140和其他组件可被连接至接口150。接口150可接收数据或提供原始邻近度检测测量、二进制邻近度指示或其他数据。
邻近度传感器100的几何形状可被选择为提供特定特征，诸如提供针对特定邻近度检测应用的几何形状。邻近度传感器100的几何形状可被选择为提供增加的邻近度检测范围。在示例中，邻近度传感器100可以是大约0.1英寸厚、大约6英寸宽、并且大约4英寸高，但是可使用其他大小。在示例中，邻近度传感器100被选择为矩形并且针对给定应用而尽可能大，例如选择将适配于儿童座椅内的矩形传感器。与基于物理接触或非常紧密的邻近度(例如，小于0.1英寸)来检测邻近度的邻近度检测传感器相比，邻近度传感器100提供至少1-2英寸的邻近度检测。这种增加的范围允许传感器检测主体的存在而不需要物理触碰。
接地平面110的几何形状和电极回路120的几何形状可被选择为提供特定特征。接地平面110提供用于邻近度传感器的接地导体以及用于微控制器电路140和其他电路组件的接地导体两者。接地平面110和电极回路120组合以形成双板电容式邻近度传感器100。接地平面110和电极回路120的几何形状可被选择为提供基本对称(例如，基本均匀)的电场线。例如，接地平面110和电极回路120可被选择为大致相同的尺寸，或者可被选择为包括大致相同的表面区域。使用大小相似的接地平面110和电极回路120生成跨越邻近度传感器100的整个表面的基本均匀的电场，诸如图3所示。所得电场的几何形状增加了范围并减小了邻近度检测的方向性。例如，这提供了超过接地平面被导电环周界围绕的显着改进的检测范围，后者的电场线将形成仅跨越接地平面与相邻导电环周界之间的间隙的环面(例如，环形)。
接地平面110的几何形状和材料以及电极回路120的几何形状可被选择为提供特定特征。材料和几何形状可被选择为提供能够弯曲而不会断裂的设备。例如，可使用柔性印刷电路板(PCB)衬底来实现接地平面110或电极回路120。可使用嵌入壳体中的线来实现电极回路120，或者可将其实现为具有矩形横截面的基本平坦的导电迹线。基于电容的检测可包括双板电容器的重复充电和放电，并且电极回路120的材料和横截面几何形状可被选择为提供特定的电特征。在示例中，材料和几何形状被选择为提供期望电容器RC时间常数(例如，快速电容器充电)，该期望电容器RC时间常数被用于测量变化的电容并检测邻近度，诸如图4所示。在另一示例中，材料和几何形状被选择为提供期望电流容量，该期望电流容量降低了功率需求，同时提供跨越邻近度传感器100的整个表面的基本均匀的电场，诸如图3所示。在实施例中，使用大约0.0003173平方英寸的横截面积(诸如，使用24号线(24-gaugewire))来实现电极回路120，但是可使用其他几何形状。
图2是根据本发明的至少一个实施例的具有外壳的电容式邻近度传感器200的透视图。具有外壳的邻近度传感器200包括包覆模制(overmold)顶部210、邻近度传感器220、以及包覆模制底部230。邻近度传感器220可包括图1所示的邻近度传感器。包覆模制顶部210、邻近度传感器220和包覆模制底部230内使用的材料可被选择为提供密封且柔性的设备。包覆模制顶部210和包覆模制底部230内使用的材料可被选择为提供柔软但防水的设备。缆线240可被连接至邻近度传感器220，邻近度传感器220可被连接至外部设备。在各种实施例中，无线通信模块可作为外部设备来连接。
图3是根据本发明的至少一个实施例的电容式邻近度传感器300的框图。传感器300可包括接地平面310和电极回路320，这二者形成电容器。当所得电容器充电时，接地平面310和电极回路320生成电场330。接地平面310和电极回路320的几何形状可被选择为包括相对较大的板，同时提供可以小到足以便携并且易于安装在车辆座椅内的设备。对这些较大的板的使用增加了电场330的大小，其中较大的电场330提供增加的邻近度检测距离。
图4是根据本发明的至少一个实施例的示例电容充电波形400的图。电容充电波形400包括传感器检测输出波形410、参考时钟波形420、以及传感器非检测输出波形430。当图1所示的电容器板被用于电阻器-电容器(RC)电路中，并且输入充电电压(例如，输入信号)被施加于RC电路时，所得RC电路的充电时间和RC时间常数因邻近于传感器的物体与电场线相互作用(诸如，与传感器紧密邻近的主体(例如，人或物体)导致的相互作用)而改变。传感器检测输出波形410示出当没有与电场线相互作用的物体(例如，没有邻近于传感器的物体)时，基于邻近度感测电容器的重复充电的示例输出电压水平。波形410包括RC电路检测上升时间440，其可通过对照参考时钟波形420中的多个时钟周期比较检测上升时间440来测量。相反地，传感器非检测输出波形430示出当存在与电场线相互作用的物体(例如，检测到邻近主体)时，基于邻近度感测电容器的重复充电的示例输出电压水平。波形430包括RC电路非检测上升时间450，其可通过对照参考时钟波形420中的多个时钟周期比较非检测上升时间450来测量。传感器检测上升时间440与传感器非检测上升时间450之间的差异可被用于标识与电场线的相互作用。此差异可被用于检测物体何时被移动至与传感器的预定邻近度内，并且可以用于检测何时远离与传感器相距预定邻近度来移动物体。
虽然电容充电波形400示出了各种充电上升时间，但是也可以使用放电时间(未描绘)。在示例中，可使用重复的充电和放电周期来检测邻近度。统计方法可被用于通过减少测量噪声或其他测量异常值来增加邻近度检测的灵敏度。例如，可使用多个重复充电和放电周期的加窗平均值(windowed average)来检测邻近度，或者可使用预定数量的样本的中值来检测邻近度。在示例中，可使用32个充电和放电周期的中值来检测邻近度。
可对照阈值比较检测到的充电和放电时间来检测邻近度。例如，检测阈值可被用于确定充电和放电时间何时已增加到足以确定物体与邻近度传感器紧密邻近，而物体移除阈值可被用于确定充电和放电时间何时已减少到足以确定物体不再与邻近度传感器紧密邻近。阈值可以是静态的，并且可由制造者设置。可基于检测到的充电和放电时间来动态地确定阈值。例如，可确定稳态充电和放电时间，并且可基于稳态充电和放电时间来确定充电时间阈值或放电时间阈值。在示例中，所确定的阈值被设置为足够接近稳态值以对邻近度的改变敏感，但又足够远离稳态值以减少或消除对邻近度改变的错误检测。阈值可包括静态和动态阈值的组合。例如，邻近度检测阈值可以是静态的，并且一旦检测到物体紧密邻近于传感器，则可在邻近度检测之后基于所测量的稳态值来动态地设置物体移除阈值。
为了节省功率，邻近度传感器可使用占空比或睡眠模式来对邻近度进行周期性地采样，诸如每5秒一次。为了提供进一步的功率节省，邻近度检测可被用作硬件中断或其他唤醒触发器，其中可使用邻近度的改变来激活通信模块以向用户通知邻近度的改变。
图5是根据示例实施例的以电子设备500的示例形式例示出电容式邻近度传感器的框图，其中指令集或指令序列能被执行以使该机器执行本文中讨论的方法中的任意一个方法。电子设备500还可表示图1-2中所示的设备。在替代实施例中，电子设备500作为独立设备进行操作，或可被连接(如，联网)至其他机器。在被联网的部署中，电子设备500可在服务器-客户端网络环境中作为服务器或客户端来进行操作，或者它可在对等(或分布式)网络环境中担当对等机。电子设备500可以是集成电路(IC)、便携式电子设备、个人计算机(PC)、平板PC、混合平板、个人数字助理(PDA)、移动电话或能够(顺序地或以其他方式)执行指定由机器采取的动作以检测用户输入的指令的任何电子设备500。此外，虽然仅示出单个电子设备500，但是，术语“机器”或“电子设备”也应当被认为包括单独或共同执行一组(或多组)指令以执行本文所讨论的方法中的任何一种或更多种方法的机器或设备的任意集合。类似地，术语“基于处理器的系统”应当被认为包括由处理器(例如，计算机)控制或操作以单独地或联合地执行指令来执行本文讨论的方法中的任何一者或多者的一个或多个机器的任何一组。
示例电子设备500包括至少一个处理器502(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或它们两者、处理器核、计算节点等)、主存储器504以及静态存储器506，它们均经由链路508(例如，总线)彼此通信。
电子设备500包括电容式邻近度传感器510，其中电容式邻近度传感器510可包括如上所述的平板电容器。电子设备500可进一步包括显示单元512或其他显示器类型，其中显示单元512可包括提供用户可读显示器和保护层的单个组件。电子设备500可进一步包括输入设备514，诸如按钮、键盘、NFC读卡器或用户界面(UI)导航设备(例如，鼠标或触敏输入)。电子设备500可附加地包括存储设备516，诸如驱动单元。电子设备500可附加地包括用于提供可听或可视反馈的信号生成设备518，诸如用于提供可听反馈的扬声器或用于提供视觉反馈的一个或多个LED。电子设备500可附加地包括网络接口设备520，以及一个或多个附加传感器(未示出)，诸如全球定位系统(GPS)传感器、罗盘、加速度计或其他传感器。
存储设备516包括机器可读介质522，在该机器可读介质522上存储有数据结构和指令524的一个或多个集合(例如，软件)，数据结构和指令524的一个或多个集合具体化本文所描述的方法或功能中的一者或多者，或者由本文中所描述的方法或功能中的一者或多者利用。指令524还可在被电子设备500执行期间完全地或至少部分地驻留在主存储器504、静态存储器506内，和/或处理器502内。主存储器504、静态存储器506和处理器502还可构成机器可读介质。
虽然机器可读介质522在示例实施例中被例示为单个介质，但术语“机器可读介质”可包括存储一条或多条指令524的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和服务器)。术语“机器可读介质”也应当认为包括任何有形介质，该有形介质能够存储、编码或携带由机器执行并且使机器执行本公开的任何一种或多种方法的指令，或者能够储存、编码或携带由此类指令利用或与此类指令相关联的数据结构。术语“机器可读介质”应当相应地认为包括但不限于：固态存储器以及光和磁介质。机器可读介质的特定示例包括非易失性存储器，作为示例，包括但不限于：半导体存储器设备(例如，电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存设备；诸如内部硬盘及可移动盘之类的磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。
可使用传输介质，经由网络接口设备520，利用数个公知的传输协议(例如，HTTP)中的任何一种协议，进一步在通信网络526上传送或接收指令524。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、因特网、移动电话网络、以及无线数据网络(例如：Wi-Fi、NFC、蓝牙、蓝牙LE、3G、5G LTE/LTE-A、WiMAX网络等)。术语“传输介质”应当认为包括能够存储、编码或携带由机器执行的指令的任何无形的介质，并且包括用于促进此类软件的通信的数字或模拟通信信号或者其他无形的介质。
为了更好地例示本文所公开的方法和装置，此处提供了实施例的非限制性列表。
示例1是一种邻近度感测装置，包括：邻近度感测电容器，用于基于输入信号来提供指示邻近于感测装置的物体的输出信号，该电容器包括：接地平面；以及电容耦合至接地平面的电极回路，该电极回路设置成与接地平面相邻并基本共面，以响应于输入信号而形成电场；以及处理器，用于基于输出信号的改变来检测电场内的物体。
在示例2中，示例1的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为向邻近度感测电容器提供期望电场几何形状。
在示例3中，示例2的主题任选地包括：其中电极回路几何形状被选择为与接地平面几何形状基本类似。
在示例4中，示例2-3中任何一项或多项的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为增加电场范围。
在示例5中，示例2-4中任何一项或多项的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被配置成提供用于感测邻近于感测装置的物体的均匀电场。
在示例6中，示例1-5中任何一项或多项的主题任选地包括：用于向电容器提供输入信号的充电设备，其中处理器基于检测到的电容器充电时间来检测物体邻近度。
在示例7中，示例6的主题任选地包括：其中处理器基于检测到的电容器充电时间超过电容器充电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例8中，示例6-7中任何一项或多项的主题任选地包括：其中处理器基于多个测量的电容器充电时间来检测物体邻近度。
在示例9中，示例8的主题任选地包括：其中多个测量的电容器充电时间内的充电时间的数量是基于预定充电移动窗口长度的。
在示例10中，示例8-9中任何一项或多项的主题任选地包括：其中处理器基于多个测量的电容器充电时间超过多个电容器充电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例11中，示例8-10中任何一项或多项的主题任选地包括：其中处理器基于多个测量的电容器充电时间的充电时间平均值来检测物体邻近度。
在示例12中，示例11的主题任选地包括：其中处理器基于多个测量的电容器充电时间的充电时间中值来检测物体邻近度。
在示例13中，示例6-12中任何一项或多项的主题任选地包括：其中充电设备进一步在对电容器充电之后使电容器放电，其中处理器基于检测到的电容器放电时间来检测物体邻近度。
在示例14中，示例13的主题任选地包括：其中处理器基于检测到的电容器放电时间超过电容器放电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例15中，示例8-14中任何一项或多项的主题任选地包括：其中处理器基于多个测量的电容器放电时间来检测物体邻近度。
在示例16中，示例15的主题任选地包括：其中多个测量的电容器放电时间内的放电时间的数量是基于预定放电移动窗口长度的。
在示例17中，示例15-16中任何一项或多项的主题任选地包括：其中处理器基于多个测量的电容器放电时间超过多个电容器放电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例18中，示例11-17中任何一项或多项的主题任选地包括：其中处理器基于多个测量的电容器放电时间的放电时间平均值来检测物体邻近度。
在示例19中，示例12-18中任何一项或多项的主题任选地包括：其中处理器基于多个测量的电容器放电时间的放电时间中值来检测物体邻近度。
在示例20中，示例1-19中任何一项或多项的主题任选地包括：处理器进一步用于基于输出信号的改变来检测物体移除。
在示例21中，示例20的主题任选地包括：其中处理器基于检测到的电容器充电时间低于物体移除充电时间阈值来检测物体移除。
在示例22中，示例21的主题任选地包括：其中物体移除充电时间阈值是静态的。
在示例23中，示例22的主题任选地包括：处理器进一步用于确定稳态电容器充电时间，其中基于稳态电容器充电时间来动态地调整物体移除充电时间阈值。
在示例24中，示例23的主题任选地包括：其中物体移除充电时间阈值基于稳态电容器充电时间而被动态地调整，并且被调整成与静态物体移除充电时间阈值足够不同，以改进物体移除检测。
示例25是一种邻近度感测方法，包括：基于输入信号来从邻近度感测电容器接收指示邻近于感测装置的物体的输出信号，该电容器包括：接地平面；以及电容耦合至接地平面的电极回路，该电极回路设置成与接地平面相邻并基本共面，以响应于输入信号而形成电场；以及基于输出信号的改变来检测电场内的物体。
在示例26中，示例25的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为向邻近度感测电容器提供期望电场几何形状。
在示例27中，示例26的主题任选地包括：其中电极回路几何形状被选择为与接地平面几何形状基本类似。
在示例28中，示例26-27中任何一项或多项的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为增加电场范围。
在示例29中，示例26-28中任何一项或多项的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被配置成提供用于感测邻近于感测装置的物体的均匀电场。
在示例30中，示例25-29中任何一项或多项的主题任选地包括：从充电设备向电容器提供输入信号；以及基于检测到的电容器充电时间来检测物体邻近度。
在示例31中，示例30的主题任选地包括：基于检测到的电容器充电时间超过电容器充电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例32中，示例30-31中任何一项或多项的主题任选地包括：基于多个测量的电容器充电时间来检测物体邻近度。
在示例33中，示例32的主题任选地包括：其中多个测量的电容器充电时间内的充电时间的数量是基于预定充电移动窗口长度的。
在示例34中，示例32-33中任何一项或多项的主题任选地包括：基于多个测量的电容器充电时间超过多个电容器充电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例35中，示例32-34中任何一项或多项的主题任选地包括：基于多个测量的电容器充电时间的充电时间平均值来检测物体邻近度。
在示例36中，示例35的主题任选地包括：基于多个测量的电容器充电时间的充电时间中值来检测物体邻近度。
在示例37中，示例30-36中任何一项或多项的主题任选地包括：在对电容器充电之后使电容器放电；以及基于检测到的电容器放电时间来检测物体邻近度。
在示例38中，示例37的主题任选地包括：基于检测到的电容器放电时间超过电容器放电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例39中，示例32-38中任何一项或多项的主题任选地包括：基于多个测量的电容器放电时间来检测物体邻近度。
在示例40中，示例39的主题任选地包括：其中多个测量的电容器放电时间内的放电时间的数量是基于预定放电移动窗口长度的。
在示例41中，示例39-40中任何一项或多项的主题任选地包括：基于多个测量的电容器放电时间超过多个电容器放电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例42中，示例35-41中任何一项或多项的主题任选地包括：基于多个测量的电容器放电时间的放电时间平均值来检测物体邻近度。
在示例43中，示例36-42中任何一项或多项的主题任选地包括：基于多个测量的电容器放电时间的放电时间中值来检测物体邻近度。
在示例44中，示例25-43中任何一项或多项的主题任选地包括：基于输出信号的改变来检测物体移除。
在示例45中，示例44的主题任选地包括：基于检测到的电容器充电时间低于物体移除充电时间阈值来检测物体移除。
在示例46中，示例45的主题任选地包括：其中物体移除充电时间阈值是静态的。
在示例47中，示例46的主题任选地包括：确定稳态电容器充电时间；并且基于稳态电容器充电时间来动态地调整物体移除充电时间阈值。
在示例48中，示例47的主题任选地包括：基于稳态电容器充电时间来动态地调整物体移除充电时间阈值，并且将其调整成与静态物体移除充电时间阈值足够不同，以改进物体移除检测。
示例49是至少一种机器可读介质，包括指令，指令在由计算系统执行时使计算系统执行示例25-44的方法中的任一项。
示例50是一种包括用于执行示例25-44的方法中的任一项的装置的设备。
示例51是至少一种机器可读存储介质，包括多条指令，该多条指令响应于用计算机控制设备的处理器电路执行而使该计算机控制设备：基于输入信号来从邻近度感测电容器接收指示邻近于感测装置的物体的输出信号，该电容器包括：接地平面；以及电容耦合至接地平面的电极回路，该电极回路设置成与接地平面相邻并基本共面，以响应于输入信号形成电场；以及基于输出信号的改变来检测电场内的物体。
在示例52中，示例51的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为向邻近度感测电容器提供期望电场几何形状。
在示例53中，示例52的主题任选地包括：其中电极回路几何形状被选择为与接地平面几何形状基本类似。
在示例54中，示例52-53中任何一项或多项的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为增加电场范围。
在示例55中，示例52-54中任何一项或多项的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被配置成提供用于感测邻近于感测装置的物体的均匀电场。
在示例56中，示例51-55中任何一项或多项的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于：从充电设备向电容器提供输入信号；以及基于检测到的电容器充电时间来检测物体邻近度。
在示例57中，示例56的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于检测到的电容器充电时间超过电容器充电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例58中，示例56-57中任何一项或多项的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于多个测量的电容器充电时间来检测物体邻近度。
在示例59中，示例58的主题任选地包括：其中多个测量的电容器充电时间内的充电时间的数量是基于预定充电移动窗口长度的。
在示例60中，示例58-59中任何一项或多项的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于多个测量的电容器充电时间超过多个电容器充电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例61中，示例58-60中任何一项或多项的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于多个测量的电容器充电时间的充电时间平均值来检测物体邻近度。
在示例62中，示例61的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于多个测量的电容器充电时间的充电时间中值来检测物体邻近度。
在示例63中，示例56-62中任何一项或多项的主题任选地包括：其中多条指令进一步使计算机控制的设备用于：在对电容器充电之后使电容器放电；以及基于检测到的电容器放电时间来检测物体邻近度。
在示例64中，示例63的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于检测到的电容器放电时间超过电容器放电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例65中，示例58-64中任何一项或多项的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于多个测量的电容器放电时间来检测物体邻近度。
在示例66中，示例65的主题任选地包括：其中多个测量的电容器放电时间内的放电时间的数量是基于预定放电移动窗口长度的。
在示例67中，示例65-66中任何一项或多项的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于多个测量的电容器放电时间超过多个电容器放电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例68中，示例61-67中任何一项或多项的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于多个测量的电容器放电时间的放电时间平均值来检测物体邻近度。
在示例69中，示例62-68中任何一项或多项的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于多个测量的电容器放电时间的放电时间中值来检测物体邻近度。
在示例70中，示例51-69中任何一项或多项的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于输出信号的改变来检测物体移除。
在示例71中，示例70的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于检测到的电容器充电时间低于物体移除充电时间阈值来检测物体邻近度。
在示例72中，示例71的主题任选地包括：其中物体移除充电时间阈值是静态的。
在示例73中，示例72的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于：确定稳态电容器充电时间；并且基于稳态电容器充电时间来动态地调整物体移除充电时间阈值。
在示例74中，示例73的主题任选地包括：多条指令进一步使计算机控制的设备用于基于稳态电容器充电时间来动态地调整物体移除充电时间阈值，并且将其调整成与静态物体移除充电时间阈值足够不同，以改进物体移除检测。
示例75是一种邻近度感测设备，包括：用于基于输入信号来从邻近度感测电容器接收指示邻近于感测装置的物体的输出信号的装置，该电容器包括：接地平面；以及电容耦合至接地平面的电极回路，该电极回路设置成与接地平面相邻并基本共面地，以响应于输入信号形成电场；以及用于基于输出信号的改变来检测电场内的物体的装置。
在示例76中，示例75的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为向邻近度感测电容器提供期望电场几何形状。
在示例77中，示例76的主题任选地包括：其中电极回路几何形状被选择为与接地平面几何形状基本类似。
在示例78中，示例76-77中任何一项或多项的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为增加电场范围。
在示例79中，示例76-78中任何一项或多项的主题任选地包括：其中电极回路几何形状和接地平面几何形状被配置成提供用于感测邻近于感测装置的物体的均匀电场。
在示例80中，示例75-79中任何一项或多项的主题任选地包括：用于从充电设备向电容器提供输入信号的装置；以及用于基于检测到的电容器充电时间来检测物体邻近度的装置。
在示例81中，示例80的主题任选地包括：用于基于检测到的电容器充电时间超过电容器充电时间阈值来检测物体邻近度的装置。
在示例82中，示例80-81中任何一项或多项的主题任选地包括：用于基于多个测量的电容器充电时间来检测物体邻近度的装置。
在示例83中，示例82的主题任选地包括：其中多个测量的电容器充电时间内的充电时间的数量是基于预定充电移动窗口长度的。
在示例84中，示例82-83中任何一项或多项的主题任选地包括：用于基于多个测量的电容器充电时间超过多个电容器充电时间阈值来检测物体邻近度的装置。
在示例85中，示例82-84中任何一项或多项的主题任选地包括：用于基于多个测量的电容器充电时间的充电时间平均值来检测物体邻近度的装置。
在示例86中，示例85的主题任选地包括：用于基于多个测量的电容器充电时间的充电时间中值来检测物体邻近度的装置。
在示例87中，示例80-86中任何一项或多项的主题任选地包括：用于在对电容器充电之后使电容器放电的装置；以及用于基于检测到的电容器放电时间来检测物体邻近度的装置。
在示例88中，示例87的主题任选地包括：用于基于检测到的电容器放电时间超过电容器放电时间阈值来检测物体邻近度的装置。
在示例89中，示例82-88中任何一项或多项的主题任选地包括：用于基于多个测量的电容器放电时间来检测物体邻近度的装置。
在示例90中，示例89的主题任选地包括：其中多个测量的电容器放电时间内的放电时间的数量是基于预定放电移动窗口长度的。
在示例91中，示例89-90中任何一项或多项的主题任选地包括：用于基于多个测量的电容器放电时间超过多个电容器放电时间阈值来检测物体邻近度的装置。
在示例92中，示例85-91中任何一项或多项的主题任选地包括：用于基于多个测量的电容器放电时间的放电时间平均值来检测物体邻近度的装置。
在示例93中，示例86-92中任何一项或多项的主题任选地包括：用于基于多个测量的电容器放电时间的放电时间中值来检测物体邻近度的装置。
在示例94中，示例75-93中任何一项或多项的主题任选地包括：用于基于输出信号的改变来检测物体移除的装置。
在示例95中，示例94的主题任选地包括：用于基于检测到的电容器充电时间低于物体移除充电时间阈值来检测物体移除的装置。
在示例96中，示例95的主题任选地包括：其中物体移除充电时间阈值是静态的。
在示例97中，示例96的主题任选地包括：用于确定稳态电容器充电时间的装置；以及用于基于稳态电容器充电时间来动态地调整物体移除充电时间阈值的装置。
在示例98中，示例97的主题任选地包括用于以下的装置：基于稳态电容器充电时间来动态地调整物体移除充电时间阈值，并且将其调整成与静态物体移除充电时间阈值足够不同，以改进物体移除检测。
以上具体实施方式包括对附图的引用，附图形成具体实施方式的部分。附图通过示例示出可实现本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也被称为“示例”。这些示例可包括除了所示或所描述的那些元素以外的元素。然而，本申请发明人还构想了其中只提供所示出或所描述的那些元素的示例。另外，本申请发明人还构想了相对于特定示例(或者其一个或多个方面)或者相对于本文中所示出或所描述的其他示例(或者其一个或多个方面)使用所示出或所描述的那些元素(或者其一个或多个方面)的组合或排列的示例。
在此文档中，如在专利文档中常见的那样，使用术语“一(a或an)”以包括一个或多于一个，这独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在此文档中，使用术语“或”来指非排他性的或，使得除非另外指示，否则“A或B”包括“A但非B”、“B但非A”、以及“A和B”。在本文中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”分别用作相应术语“包含(comprising)”和“其中(wherein)”的简明英语等价词。并且，在所附权利要求书中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即，包括除在权利要求中在这种术语之后列出的那些元素之外的元素的系统、设备、制品、构成、形成或过程仍然被视为落在该权利要求的范围之内。此外，在所附权利要求书中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作标记，而不旨在对它们的对象施加数值要求。
以上描述旨在是说明性的，而非限制性的。例如，上述示例(或者其一个或多个方面)可相互组合使用。可使用诸如本领域普通技术人员在审阅以上描述之后的其他实施例。提供摘要以允许读者快速地确定本技术公开的性质。提交该摘要应当理解，该摘要将不用于限制或解释权利要求的范围或含义。在以上具体实施方式中，可将各特征组合在一起以使本公开流畅。但这不应被解释为意指未要求保护的所公开特征对任何权利要求而言都是必要的。相反，发明性主题可在于少于特定的所公开实施例的所有特征。因此，下列权利要求由此结合在详细描述中，每个权利要求本身作为单独的实施例，并且可以构想到这些实施例可按各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应当参考所附权利要求连同这些权利要求赋予的等同物的全部范围而确定。

Claims (25)

1.一种邻近度感测装置，包括：
邻近度感测电容器，用于基于输入信号来提供指示邻近于所述感测装置的物体的输出信号，所述电容器包括：
接地平面；以及
电容耦合至所述接地平面的电极回路，所述电极回路设置成与所述接地平面相邻并基本共面，以响应于所述输入信号而形成电场；以及
处理器，用于基于所述输出信号的改变来检测所述电场内的物体。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为向所述邻近度感测电容器提供期望电场几何形状。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电极回路几何形状被选择为与所述接地平面几何形状基本类似。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电极回路几何形状和所述接地平面几何形状被选择为增加所述电场的范围。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电极回路几何形状和所述接地平面几何形状被配置成提供用于感测邻近于所述感测装置的所述物体的均匀电场。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括用于向所述电容器提供所述输入信号的充电设备，其中所述处理器基于检测到的电容器充电时间来检测所述物体邻近度。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器基于所述检测到的电容器充电时间超过电容器充电时间阈值来检测所述物体邻近度。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器基于多个测量的电容器充电时间来检测所述物体邻近度。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述多个测量的电容器充电时间内的充电时间的数量是基于预定充电移动窗口长度的。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理器基于所述多个测量的电容器充电时间的充电时间平均值来检测所述物体邻近度。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理器基于所述多个测量的电容器充电时间的充电时间中值来检测所述物体邻近度。
12.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述充电设备进一步在对所述电容器充电之后使所述电容器放电，其中所述处理器基于检测到的电容器放电时间来检测所述物体邻近度。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步用于基于所述输出信号的改变来检测物体移除。
14.一种邻近度感测方法，包括：
基于输入信号来从邻近度感测电容器接收指示邻近于所述感测装置的物体的输出信号，所述电容器包括：
接地平面；以及
电容耦合至所述接地平面的电极回路，所述电极回路设置成与所述接地平面相邻并基本共面，以响应于所述输入信号而形成电场；以及
基于所述输出信号的改变来检测所述电场内的物体。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，电极回路几何形状和接地平面几何形状被选择为向所述邻近度感测电容器提供期望电场几何形状。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述电极回路几何形状被选择为与所述接地平面几何形状基本类似。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述电极回路几何形状和所述接地平面几何形状被配置成提供用于感测邻近于所述感测装置的所述物体的均匀电场。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括：
从充电设备向所述电容器提供所述输入信号；以及
基于检测到的电容器充电时间来检测所述物体邻近度。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述检测到的电容器充电时间超过电容器充电时间阈值来检测所述物体邻近度。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括基于多个测量的电容器充电时间来检测所述物体邻近度。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述多个测量的电容器充电时间内的充电时间的数量是基于预定充电移动窗口长度的。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述多个测量的电容器充电时间的充电时间平均值来检测所述物体邻近度。
23.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述输出信号的改变来检测物体移除。
24.至少一种机器可读介质，包括指令，所述指令在由计算系统执行时使所述计算系统执行如权利要求14-23所述的方法中的任一项。
25.一种设备，包括用于执行如权利要求14-23所述的方法中的任一项的装置。
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