CN110928406B - 包括窄边框的电子装置以及用于其的接近感测方法 - Google Patents

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Abstract

公开了包括窄边框的电子装置以及用于该电子装置的接近感测方法。电子装置包括第一传感器、第二传感器和处理器，其中：第一传感器配置成布置在第一区域中，所述第一区域是包括显示器的前表面的非显示区域的至少一部分，并且配置成检测位于前表面前方的第一对象与第一传感器之间的第一电容；第二传感器配置成布置在与第一区域相邻的第一侧表面中，并且配置成检测位于第一侧表面前方的第二对象与第二传感器之间的第二电容；处理器配置成通过基于第二电容对第一电容进行补偿来生成感测信息，并且配置成基于感测信息来确定第一对象的接近。

Description

包括窄边框的电子装置以及用于其的接近感测方法
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119(a)要求于2018年9月20日提交的第10-2018-0113054号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体涉及包括窄边框的电子装置以及在该电子装置中执行的接近感测方法，并且更具体地，涉及可以在包括窄边框的电子装置中无错误地感测使用者的触摸或接近的方法。
背景技术
近来广泛地使用的智能电话可以通过触摸屏来接收使用者的触摸输入。当使用者的触摸输入靠近于这种触摸屏并与之处于预设距离(例如，5cm)内时，对应的智能电话可以在触摸屏上确定出与使用者的触摸输入对应的位置。
此外，智能电话可以通过使用内部红外传感器来检测对象的接近。红外接近传感器可以在智能电话的透明玻璃窗上包括红外滤波器，所述红外滤波器配置成仅使红外线通过，以从光源平稳发射红外线并接收反射的红外线。
尽管存在用于实施触摸屏的各种方法，但近来广泛采用的是使用电容式触摸传感器的方法。最常使用的是通过使用红外传感器和电容式触摸传感器两者来检测对象的接近的方法。
红外传感器具有比电容式触摸传感器长的感测距离，并且红外传感器通过检测在电容式触摸传感器的感测距离之外执行的对象接近或通过检测对象的移动而生成的姿势，来对电容式触摸传感器的操作进行增补。
例如，可能存在使用者将智能电话移至其脸部以通过智能电话来拨打电话的情况。在这种情况下，当智能电话靠近于使用者的脸部时，使用者不需要查看智能电话的显示器，并且因此优选的是，切断智能电话的显示器的电源。红外传感器和电容式触摸传感器的组合，具有能够确定出使用者握持智能电话的状态或者确定出是否将智能电话靠近使用者的脸部来拨打电话这样的优势。
然而，如图1所示，使用红外传感器的接近传感器需要发射器102和检测器101，并且需要对发射器102和检测器101配以独立的空间，以防止发射器102和检测器101彼此干扰。如上所述，红外接近传感器的所述配置施加了这样的约束：在对电子装置的前表面进行设计时，难以减小前表面的面积。
近来，如图1和图2所示，为了增大移动电话的显示区域103，而使得边框120(其为非显示区域)的宽度变窄。有源传感器(诸如，红外传感器)需要设置有配置成发射红外线的光源，并且需要对该有源传感器配以独立空间110a。因此，在窄边框或无边框设计中，可以设置有源传感器(诸如，红外传感器)的空间更是不足。换言之，边框120的宽度因移动装置的显示区域103的扩展而变窄，并且更加难以确保与现有的接近传感器/环境光传感器的区域110对应的独立空间110a处于边框120内。
题为“电子装置以及该电子装置的控制方法(Electronic Device and ControlMethod of Electronic Device)”的第10-2016-0143085号韩国专利申请公开了这样一种方法：代替红外传感器的接近传感器以嵌入的形式实施在触摸屏内部，该接近传感器在初期时检测对象向触摸屏的接近，并且使用触摸屏来检测对象的准确位置和移动。
在这个相关技术中，通过在显示区域内在触摸屏的后表面上形成单独的层来实现多板形状的电容式接近传感器。在这种情况下，通过将多板形状的电容式接近传感器串联地连接，总电容与电容器的数量成反比地变得比每个传感器的电容低，因而包括有配置成使得到对象的可检测距离与传感器的数量成反比地增加的部件。
这个相关技术使用这样一种方法：其利用形成在宽的显示区域中的嵌入层，并且通过使用宽的区域来增加可检测距离，并且因此产生了这样的问题：当接近的对象不具有宽的区域时，检测效率降低。产生的另一问题在于，当嵌入在显示区域中的传感器层的元件的数量很大时，制造成本增加。
同时，迎合朝向窄边框或无边框设计发展的趋势，题为“通过使用采用无边框触摸屏的移动装置的后表面传感器来防止错误触摸操作的装置(Device for PreventingErroneous Touch Operation by using Rear Surface Sensor of Mobile DeviceEmploying Bezel-less Touch Screen)”的第10-2018-0061515号韩国专利申请提出了这样一种方法：在采用无边框设计的移动电话中，使用后表面传感器来检测使用者握持移动电话的状态，这种方法确定出在位于前表面上的触摸屏上的触摸是使用者实际有意的触摸还是意外发生的触摸，并且该方法防止了被误认为是触摸的现象。
然而，根据这个相关技术，为了辨别出使用者握持移动电话的各种状态，需要安装多个后表面传感器。设置后表面传感器的空间越大，在后表面中的设置其他部分的空间就越小。此外，产生的另外的问题在于，位于前表面上的触摸屏在已检测到触摸输入的状态下确定出后表面传感器是否同时检测到握持，使得功耗很高，并且由于仅通过复杂化/复杂的图案分析得出结论，使得难以执行即时处理。
发明内容
设想通过本发明克服了相关技术的上述问题。在相关技术中，题为“电子装置和电子装置的控制方法(Electronic Device and Control Method of Electronic Device)”的第10-2016-0143085号韩国专利申请配置成使得前表面上的触摸屏和嵌入式接近传感器两者检测位于前表面前方的电容。触摸屏可以执行精确的位置识别但具有较短的可检测距离，而嵌入式接近传感器增加了可检测距离但无法执行精确的位置识别。因此，产生的问题在于，需要利用这两个传感器来检测同一目标(对象对前表面的接近)。
在另一相关技术，题为“通过使用采用无边框触摸屏的移动装置的后表面传感器来防止错误触摸操作的装置(Device for Preventing Erroneous Touch Operation byusing Rear Surface Sensor of Mobile Device Employing Bezel-less TouchScreen)”的第10-2018-0061515号韩国专利申请中，简单地设置或布置了位于前表面上的触摸屏以及位于侧表面和后表面上的接近传感器，位于侧表面和后表面上的接近传感器不会影响到前表面的触摸屏的操作，且它们的组合并未改进传感器的接近检测性能。单独的传感器分别检测位于前表面前方的电容(在触摸屏的情况下)以及位于侧表面和后表面前方的电容(在接近传感器的情况下)。只有在以综合方式考虑所有传感器的检测结果之后，才能识别使用者的握持模式，并确定是否激活触摸屏的操作。因此，产生的问题在于，功耗高且响应速度慢。
本发明的目的在于，提出了一种这样的方法：在包括窄边框的电子装置中，该方法防止设置或布置在相当小的空间中的接近传感器的错误操作，并且准确地识别出使用者的有意触摸或手势操作。
本发明的目的在于，提出了一种接近传感器和接近感测方法：在包括窄边框的电子装置中，消除了由相当薄的电子装置的厚度而导致的接近传感器的虚假现象。
本发明的目的在于，提出了一种接近传感器的配置和结构以及接近感测方法：在包括窄边框的电子装置中，接近传感器有效地设置或布置在相当小的空间中，并且防止错误操作。
本发明的目的在于，提出了一种通过使用单个电容式接近传感器/触摸传感器电路在包括窄边框的电子装置中执行有效的接近感测的解决方案。
本发明的目的在于，提出了一种用于包括窄边框的电子装置的通过使用允许自由的图案电极尺寸和形状并且易于支持多个通道的单个电容式接近传感器/触摸传感器电路而进行的接近感测解决方案。
本发明的目的在于，提供了一种利用电容式接近传感器来代替使用红外线的常规接近传感器的解决方案，借此提出了一种可以在具有窄边框和纤薄设计的移动装置中有效使用的接近感测解决方案。
根据本发明的一方面，提供了一种电子装置，该电子装置包括第一传感器、第二传感器和处理器，其中：第一传感器配置成布置在第一区域中，所述第一区域是包括显示器的前表面的非显示区域的至少一部分，并且配置成检测前表面前方的第一对象与第一传感器之间的第一电容；第二传感器配置成布置在与第一区域相邻的第一侧表面中，并且配置成检测第一侧表面前方的第二对象与第二传感器之间的第二电容；处理器配置成基于第一电容来初步确定第一对象的接近，处理器通过基于第二电容对第一电容进行补偿来生成感测信息，并且基于感测信息来确定对象的接近；其中，第一侧表面定向的方向与包括显示器的前表面定向的方向不同。
第一传感器可以包括第一电极和第二电极，其中，第一电极沿着包括在前表面中的第一方向形成，第二电极沿着包括在前表面中且与第一方向相交的第二方向形成；以及第二传感器可以包括第三电极和第四电极，其中，第三电极沿着包括在第一侧表面中的第一方向形成，所述第一方向也包括在前表面中，第四电极沿着包括在第一侧表面中且与第一方向相交的第三方向形成。
处理器可以基于第一电容与第二电容之间的差来生成感测信息，或者可以基于第一电容与第二电容之间的比率来生成感测信息。
处理器可以在第一电容低于第一阈值时确定出没有接近的对象，可以在第一电容等于或高于第一阈值时基于第一电容和第二电容来生成感测信息，可以在感测信息低于第二阈值时确定出第一电容是由噪声导致的，并且可以在感测信息等于或高于第二阈值时确定出第一对象接近第一传感器。
电子装置还可以包括第三传感器。第三传感器可以布置在与前表面相对的后表面上，并且可以检测后表面前方的第三对象与第三传感器之间的第三电容。处理器可以基于第三电容来补偿感测信息。
处理器可以在感测信息低于第二阈值时确定出没有接近的对象，可以在感测信息等于或高于第二阈值时基于第三电容来补偿感测信息，可以在所补偿的感测信息低于第三阈值时确定出补偿之前的感测信息是由噪声导致的，并且可以在所补偿的感测信息等于或高于第三阈值时确定出第一对象接近第一传感器。
处理器可以在基于第二电容补偿第一电容时基于环境参数来确定应用于第二电容的系数，并且所述环境参数可以基于温度、湿度、第一传感器的区域和第二传感器的区域中的至少一者而确定。
根据本发明的另一方面，提供了一种感测接近方法，该接近感测方法在电子装置中执行，该接近感测方法包括：检测步骤，通过布置在第一区域中的第一传感器来检测位于前表面前方的第一对象与第一传感器之间的第一电容，其中，第一区域是包括显示器的前表面的非显示区域的至少一部分；检测步骤，通过布置在第一侧表面中的第二传感器来检测第一侧表面前方的第二对象与第二传感器之间的第二电容，其中，第一侧表面与第一区域相邻；第一确定步骤，通过电子装置内的处理器基于第一电容来初步确定第一对象对第一传感器的接近；第一补偿步骤，由处理器通过基于第二电容对第一电容进行补偿来生成感测信息；以及第二确定步骤，由处理器基于感测信息确定第一对象的接近；其中，第一侧表面定向的方向与包括显示器的前表面定向的方向不同。
第一补偿步骤可以包括：基于第一电容与第二电容之间的差来生成感测信息，或者基于第一电容与第二电容之间的比率来生成感测信息。
第一确定步骤可以在第一电容低于第一阈值时确定出没有接近的对象。在这种情况下，可以在第一电容等于或高于第一阈值时生成感测信息。第二确定步骤可以在感测信息低于第二阈值时确定出第一电容是由噪声导致的。在这种情况下，在感测信息等于或高于第二阈值时确定出第一对象接近第一传感器。
接近感测方法还可以包括：检测步骤，通过布置在与前表面相对的后表面上的第三传感器来检测位于后表面前方的第三对象与第三传感器之间的第三电容；以及第二补偿步骤，基于第三电容来补偿感测信息。
第二确定步骤可以在感测信息低于第二阈值时确定出没有接近的对象。在这种情况下，可以在感测信息等于或高于第二阈值时基于第三电容来补偿感测信息。第二确定步骤可以在所补偿的感测信息低于第二阈值时确定出补偿之前的感测信息是由噪声导致的。在这种情况下，在所补偿的感测信息等于或高于第三阈值时，第一对象接近第一传感器。
附图说明
根据下面结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的以上和其他目标、特征和有益效果，在附图中：
图1是示出安装在常规移动电子装置中的红外接近传感器的配置和操作的视图；
图2是示出在常规移动电子装置中LCD显示器的区域被扩展并且边框的区域被减小的情况的视图；
图3是示出根据本发明的一个实施方式的包括窄边框的电子装置的功能块的框图；
图4是示出根据本发明的实施方式的电子装置的电容式触摸接近传感器的电极结构的视图；
图5是示出根据本发明的实施方式的在电子装置的显示器的前表面上的电容式接近传感器的配置和操作原理的视图；
图6是示出根据本发明的实施方式的在电子装置的显示器的前表面上的电容式接近传感器的操作的视图；
图7是示出根据本发明的实施方式的在电子装置中出现假触摸现象的原理和用于处理假触摸现象的方法的示例的视图，其中，假触摸现象是对接近的多余检测或错误检测；
图8是示出根据本发明的实施方式的用于防止在电子装置中出现假触摸现象的接近感测方法的操作流程图；
图9是示出根据本发明的另一实施方式的包括窄边框的电子装置的功能块的框图；
图10是示出根据本发明的另一实施方式的包括窄边框的电子装置的电容式接近传感器的电极结构的视图；
图11是示出根据本发明的另一实施方式的用于防止在电子装置中出现假触摸现象的接近传感器的配置的视图，其中，假触摸现象是对接近的多余检测或错误检测；
图12是示出根据本发明的另一实施方式的在电子装置中出现假触摸现象的原理和用于处理假触摸现象的方法的示例的视图，其中，假触摸现象是对接近的多余检测或错误检测；以及
图13是示出根据本发明的另一实施方式的用于防止在电子装置中出现假触摸现象的接近感测方法的操作流程图。
具体实施方式
根据下面参考附图给出的对实施方式的描述，本发明的、除了本发明的上述目的和特征之外的目的将是显而易见的。
下面将参考附图详细地描述本发明的实施方式。在本发明的以下描述中，当确定与本发明相关的公知配置或功能的详细描述可能会不必要地使本发明的主旨模糊时，将省略这些详细描述。
虽然图1和图2是示出相关技术的附图，但结合图1和图2描述的内容之中的实现本发明所需的内容可以共同应用于本发明和相关技术两者。例如，当人体(脸部、手部等)靠近图1中的移动装置的显示区域103时，接近传感器/环境光传感器检测到这种情况，并且将其通知给AP(移动电子装置的CPU)。此后，AP通过切断电力供应来关闭显示区域103。相反，当接近的人体移开时，接近传感器/环境光传感器检测到这种情况，并且将其通知给AP。AP允许通过恢复对显示区域103的电力供应来将图像输出到屏幕。
在下文中，将在下文参考图3至图13详细地描述根据本发明的实施方式的接近传感器和用于接近传感器的接近检测方法。
图3是示出根据本发明的一个实施方式的包括窄边框的电子装置200的功能块的框图。
术语“边框”是指除了在从前方观察智能电话、平板电脑等移动通信电子装置时实际显现屏幕的部分之外的所有元件。电子装置不仅包括显示器，而且还包括配置成执行多个功能的部分，并且还需要配置成驱动和控制显示器的电子部分。出于这个原因，在电子装置的显示器的外围部分的边缘上存在有实际不显现屏幕的非显示区域。边框区域是指这样的非显示区域。
由于存在消费者对减小非显示区域的需求并且已经逐个地解决了需要宽边框的技术问题，因而已经做出了减小边框的宽度的尝试。窄边框宽度和/或减小的边框区域意味着可以针对相同的产品尺寸实现大的显示区域。因此，可以提高使用者的沉浸程度，可以通过减轻显示器的重量来改进显示器的移动性，并且可以显著地减小对显示器的设计约束。
因此，本发明旨在提出这样一种方法：在包括窄边框的电子装置中，所述方法防止设置或布置在相当窄的空间中的接近传感器的错误操作，并且准确地识别使用者的有意触摸或手势操作。
参考图3，根据本发明的实施方式的包括窄边框的电子装置200可以包括第一传感器210、第二传感器220和处理器230。
第一传感器210和第二传感器220是电容式接近传感器。接近传感器被配置成检测其前方的人体的接近，其因其特性而需要朝向前方设置或布置，并且因此难以改变接近传感器的位置。近来，边框的宽度已然变窄，并且因此在其中安装接近传感器的空间变得不足。因此，难以利用现有的红外接近传感器或环境光传感器。第一传感器210是能够代替这种现有的红外接近传感器的接近传感器，并且第一传感器210检测在其前方的人体的接近。可以使用由第二传感器220获得的测量电容值来补偿通过第一传感器210检测到的测量电容值。
第一传感器210设置或布置在作为边框区域的一部分的区域内，所述边框区域是包括显示器的前表面的非显示区域。第一传感器210检测处于显示器的前表面前方的任何对象与第一传感器210之间的第一电容。可以用第一传感器210代替现有的红外接近传感器或环境光传感器的原因在于，第一传感器210具有这样的优势：第一传感器210可以取决于各种电极尺寸和形状而根据边框区域的在其中布置有第一传感器210的空间的形状和尺寸通过使用单个电容式触摸集成电路(IC)以自由图案进行布置，并且可以支持多通道方式而不对导体的材料或通道的数量进行限制。为便于描述，第一电容是指在处于电子装置200中的显示器的前表面前方的任何对象与第一传感器210之间检测到的电容。当使用者的人体的一部分靠近电子装置200时，第一电容的值发生变化，并且第一电容可以用于检测使用者的人体的一部分靠近电子装置200这一事件。
当确定出使用者使其身体(脸部、手部等)靠近显示器的前表面以通过使用电子装置200来拨打电话(在这种情况下，电子装置200可以是移动通信电子装置)由此使第一传感器210检测到第一电容的这种变化时，电子装置200可以通过切断显示器的电源来节能。
当使用者的人体(脸部、手部等)在显示器的前表面面向第一传感器210的方向上靠近显示器并与显示器处于预定距离内时，第一传感器210的电容值增加，并且第一传感器210的电容式触摸数字灵敏度计数器的值与电容值成比例增加。当电容式触摸数字灵敏度计数器的值等于或大于阈值时，确定出在显示器的前表面前方检测到接近感测。在这种情况下，电子装置200控制显示器的操作，使得可以断开显示器的输出。同时，当电容式触摸数字灵敏度计数器的值变得低于阈值时，电子装置200控制显示器的操作，使得可以接通显示器的输出。
由于边框变窄，因此第一传感器210可以在相对小的空间/区域内实施。此外，由于边框变窄，第一传感器210的位置可以限定在靠近于电子装置200的拐角的区域中。这个因素增加了外部干扰因素对第一传感器210的电容检测功能产生干扰的可能性。在本发明中，可以通过使用
第二传感器220对由第一传感器210检测到的第一电容进行补偿以使第一传感器210不易受到干扰因素的影响并且准确地检测使用者的人体的实际接近，来准确地检测对象的接近。
第二传感器220可以设置或布置在与显示器的前表面的布置有第一传感器210的边框区域相邻的侧表面上。布置有第二传感器220的侧表面定向的方向与电子装置200的显示器的前表面所定向的方向不同。例如，布置有第二传感器220的侧表面可以是电子装置200的上部侧表面。第二传感器220可以检测位于电子装置200的上部侧表面前方的第二电容。布置有第二传感器220的上部侧表面可以垂直于电子装置200的显示器的前表面。
第二电容是在处于电子装置200的侧表面前方的任何对象与第二传感器220之间检测到的电容，并且可以用于通过对第一传感器210检测到的第一电容进行补偿来验证实际所发生的接近。
第二传感器220可以以与第一传感器210相同的方式使用单个电容式触摸集成电路(IC)进行实施。由于第二传感器220的有利之处在于，第二传感器220可以根据侧表面的在其中布置有第二传感器220的空间的形状和尺寸以实现多种电极尺寸和形状的自由图案进行布置，并且可以支持多通道方式而不对导体的材料或通道的数量进行限制，因此第二传感器220满足电子装置200的其边框变窄且其厚度也减小的当下趋势，并且第二传感器220可以用作基于电容的接近传感器。
处理器230可以基于由第一传感器210测量到的第一电容来确定对象的接近并基于由第二传感器220测量到的第二电容来补偿第一电容，从而生成感测信息，并且可以基于所述感测信息来确定人体或对象的接近。
处理器230可以基于第一电容与第二电容之间的差来生成感测信息，或者可以基于第一电容与第二电容之间的比率来生成感测信息。
当第一电容低于第一阈值时，处理器230可以确定出没有接近的对象。当第一电容等于或高于第一阈值时，处理器230可以初步确定出对象在接近第一传感器210。即使在第一电容等于或高于第一阈值时，如果基于第一电容和第二电容获得的感测信息低于第二阈值，处理器230也可以确定出第一电容是由噪声导致的，虽然第一电容初步确定出对象在接近第一传感器210。当感测信息等于或高于第二阈值时，处理器230可以确定出对象实际上靠近于第一传感器210。在这种情况下，可以通过在设计时考虑到变量来优化第一阈值和第二阈值。在一些实施方式中，可以应用同一个值作为第一阈值和第二阈值。
图4是示出根据本发明的实施方式的电子装置200的电容式触摸接近传感器210和220的电极结构的视图。
参考图4，第一传感器210可以包括第一电极211和第二电极212，其中，第一电极211沿着包括在显示器的前表面中的第一方向(附图中的x方向)形成，第二电极212沿着包括在前表面中且与第一方向相交的第二方向(附图中的y方向)形成。
第一电极211和第二电极212通过绝缘膜彼此绝缘。第一电极211和第二电极212可以紧密地附接，但通过光学粘合剂膜(诸如，公知的光学透明粘合剂(OCA)，其为绝缘膜的示例)彼此绝缘。
第一电极211和第二电极212设置成或布置成彼此相交，并且因此，在第一电极211和第二电极212的每个相交处存在有与每个相交区域对应的预定电容(即，电容分量)。当人体的一部分在靠近时，人体的这一部分的区域被添加到与人体的正在靠近的那部分相接近的电极(即，第一电极211)的区域，从而可以使电容值发生变化。在这种情况下，第二电极212可以用作向其提供高频电流的驱动线。第一电极211可以响应于传递至第二电极212的高频电流而受到电影响，并且因此可以在第一电极211中生成电流。
因此，第一电极211与第二电极212之间的电容可以取决于有没有人体的一部分在接近而发生变化。处理器230可以通过检测到电特性的这种变化来确定出人体在接近。
第一电极211和第二电极212的配置可以通过参考多个文献来实施，包括例如另一相关技术，题为“使用分组的精细透明电极的触摸面板传感器(Touch Panel Sensor usingGrouped Fine Transparent Electrodes)”的第10-2011-0034534号韩国专利申请。
如图4所示，第二传感器220可以包括第三电极221和第四电极222，其中，第三电极221沿着包括在电子装置200的上部侧表面和前表面两者中的第一方向(附图中的x方向)形成；第四电极222沿着包括在电子装置200的上部侧表面中且与第一方向相交的第三方向(附图中的z方向)形成。
虽然图4中示出的是电子装置200的显示器的前表面和上部侧表面彼此垂直的实施方式，但本发明的精神不限于此。电子装置200的前表面中的大部分均被显示区域占据，而只有有限的窄区域形成为边框。第一传感器210设置或布置在边框的区域中，并且对第一电容进行检测，所述第一电容指示处于显示器的前表面前方的任何对象的接近。假设将边框的、在其中布置有第一传感器210的区域称为第一区域以便于描述，第二传感器220设计成对影响第一传感器210的电容值的寄生电容进行检测。第二传感器220朝向电子装置200的上部侧表面设置或布置以检测第二电容。在这种情况下，第二传感器220布置在与第一区域相邻的侧表面上。在图4中，示出了这样的实施方式：边框的、在其中布置有第一传感器210的第一区域形成为与上部侧表面相邻，并且第二传感器220朝向电子装置200的上部侧表面进行布置。
如图4所示，第一传感器210的第一电极211和第二传感器220的第三电极221两者均沿着第一方向(附图中的x方向)形成。第一电极211和第三电极221可以设计成彼此相邻地设置或布置，以使得第一传感器210的受到上部侧表面上的寄生电容影响的第一电容值的分量通过第二传感器220检测到，但不可以设计成与彼此过于邻近以防止引发串扰。
第二传感器220的第三电极221和第四电极222以与第一传感器210中的方式相同的方式彼此绝缘。如上所述，实施第二传感器220的具体过程可以从公知的技术中来获得。
图5是示出根据本发明的实施方式的位于电子装置200的显示器的前表面上的电容式接近传感器的配置和操作原理的视图。此外，图6是示出根据本发明的实施方式的位于电子装置的显示器的前表面上的电容式接近传感器的操作的视图。
参考图5的(a)，当用第一传感器210(其为位于显示器的前表面上的电容式接近传感器)代替现有的红外接近传感器等时，虽然为了扩展显示器而使得显示器的上端处的边框的宽度变窄，但对位于显示器的上端处的边框的图案形状(宽度和长度)没有限制。因此，可以根据边框的宽度形成电容图案形状，并且通道的数量可以根据需要调整成一个通道、两个通道、三个通道或其他多个通道。
参考图5的(b)和图6，当身体(脸部、手部等)或对象在朝向显示器的前表面的方向上靠近时，由第一传感器210检测到的第一电容215增加，并且电容的触摸灵敏度值△CNT_FRONT与第一电容215成比例。此外，当第一传感器210的触摸灵敏度值等于或高于阈值THD时，处理器230确定出在显示器的前表面的方向上检测到身体或对象的接近。
图7是示出根据本发明的实施方式的在电子装置中出现假触摸现象的原理和用于处理假触摸现象的方法的示例的视图，其中，假触摸现象是对接近的多余检测或错误检测。
假触摸是指在非必要的条件下检测到触摸的现象，并且也是指这样的一种错误操作：即使使用者实际上没有握持电子装置200，处理器230也错误地确定出使用者为了使用电子装置200而将其握持住且因此使身体与之靠近，并且处理器230随后断开显示器的输出。
参考图7的(a)，当使用者将电子装置200放置在由木质或铁质材料制成的桌子上时，可能在第一传感器210(其为定向成朝向显示器的前表面的方向的接近传感器)的图案电极与由木质或铁质材料制成的桌子之间形成第一寄生电容217。在这种情况下，参考图7的(b)，第一传感器210的第一电容的触摸电子灵敏度值△CNT_FRONT可以与第一寄生电容217成比例地增加到高于阈值THD。在这种情况下，即使使用者的身体实际没有靠近电子装置200，也会因作为干扰因素的第一寄生电容217而错误地检测为使用者的身体正在靠近。这种现象被称为假触摸现象，这是对接近的多余的错误检测。在这种情况下，当处理器230错误地将使用者检测为靠近电子装置200来拨打电话时，可能产生出现显示器的输出被断开的错误操作这样的问题。
为了克服上述问题，除了显示器的前表面之外，图案电极可以另外设置或布置在显示器的侧表面和/或显示器的后表面上。例如，当电子装置200放置在桌子上时，在位于显示器的前表面和显示器的侧表面和/或显示器的后表面上的图案电极中的每一者中均生成电容，并且图案电极的电容式触摸数字灵敏度计数器的值也增加。
在这种情况下，当通过基于显示器的前表面的第一传感器210的电容式触摸数字灵敏度计数器的值从另外电极的电容式触摸数字灵敏度计数器的值进行补偿而获得的值低于阈值时，可以确定出使用者的身体没有靠近电子装置200。本发明可以通过使用这种技术来防止出现假触摸现象。
参考图7的(c)，由第二传感器220检测到的第二电容可以包括第二寄生电容227，其中，所述第二寄生电容227是在布置有第二传感器220的电子装置200被放置在桌子或相邻的对象上时，在所述电子装置200的上部侧表面与放置电子装置200的桌子或相邻的对象之间而生成的。当使用者的身体没有靠近时，第二寄生电容227在由第二传感器220检测到的第二电容中占优势。参考图7(d)，示出了第二传感器220的第二电容触摸数字灵敏度的值△CNT_TOP与第二寄生电容227的增加成比例增加的情况。
如图7的(b)和图7的(d)所示，当电子装置200放置在桌子或相邻的对象上时，第一寄生电容217和第二寄生电容227可以根据所述的桌子或对象的材料而以多种方式进行变化。在这种情况下，第一传感器210和第二传感器220布置在相邻的位置处，并因而使得第一寄生电容217和第二寄生电容227通过基本上相同的干扰因素而与彼此紧密地定量相关。虽然在图7的(a)和图7的(c)中示出了第一传感器210和第二传感器220在相邻的位置处布置成彼此呈直角相交，但本发明不限于此，并且布置第二传感器220的方向可以不是与第一传感器210垂直的方向。
处理器230可以基于由第一传感器210检测到的第一电容与由第二传感器220检测到的第二电容之间的差来生成接近感测信息，或者可以基于第一电容与第二电容之间的比率来生成接近感测信息。通过使用第一电容和第二电容的算术运算进行定量补偿来抵消第一寄生电容217和第二寄生电容227，并且因此可以获得不易受到假触摸现象或其他干扰因素影响的接近感测信息。图8是示出根据本发明的实施方式的用于防止在电子装置200中出现假触摸现象的接近感测方法的操作流程图。参考图8，在步骤S810处，第一传感器210检测第一电容，并且第二传感器220检测第二电容。
在步骤S820处，处理器230基于第一电容的触摸灵敏度值△CNT_FRONT来检测对象的接近。更具体地，在步骤S840处，当第一电容的触摸灵敏度值△CNT_FRONT低于第一阈值THD_FRONT1时，处理器230确定出没有接近的对象。相反，当第一电容的触摸灵敏度值△CNT_FRONT等于或高于第一阈值THD_FRONT1时，处理器230可以通过使用第二电容的触摸灵敏度值△CNT_TOP来对第一电容的触摸灵敏度值△CNT_FRONT执行第一补偿步骤(未示出)，并且可以生成第一补偿感测信息(△CNT_FRONT-△CNT_TOP)。
在步骤S850处，当第一补偿感测信息(△CNT_FRONT-△CNT_TOP)低于第二阈值THD_FRONT2时，处理器230可以确定出第一电容是由噪声或干扰因素导致的(在步骤S840处)，并且当所述感测信息(△CNT_FRONT-△CNT_TOP)等于或高于第二阈值THD_FRONT2时，处理器可以确定出身体或对象在靠近第一传感器210(在步骤S860处)。在步骤S870处，处理器230可以将经过步骤S860的接近信息传输到AP。
在这种情况下，当基于第二电容对第一电容进行补偿时，处理器230基于环境参数确定出应用于第二电容的系数。环境参数可以基于温度、湿度、第一传感器210的区域和第二传感器220的区域中的至少一者来确定。换言之，将第一传感器210和第二传感器220的测量值合并所依据的系数可以根据温度、湿度和/或传感器的区域进行调整。
虽然图8中示出了基于第一电容的触摸灵敏度值△CNT_FRONT与第二电容的触摸灵敏度值△CNT_TOP之间的差来获取第一补偿感测信息(△CNT_FRONT-△CNT_TOP)的示例，但在本发明的另一实施方式中，可以如上所述地获得基于第一电容与第二电容之间的比率而补偿的感测信息。
在图8中，第一阈值THD_FRONT1和第二阈值THD_FRONT2可以取决于实施方式而具有不同值或相同值。
图9是示出根据本发明的另一实施方式的包括窄边框的电子装置200的功能块的框图。此外，图10是示出根据本发明的另一实施方式的包括窄边框的电子装置200的电容式接近传感器210、220和240的电极结构的视图。
参考图9，根据本发明的另一实施方式的包括窄边框的电子装置200可以包括第一传感器210、第二传感器220、第三传感器240和处理器230。由于第一传感器210和第二传感器220与上文结合图3描述的相同，因此将省略对其的描述。第三传感器240设置或布置在与显示器的前表面相对的显示器的后表面上，并且可以检测朝向后表面形成的第三电容。
处理器230可以基于由第一传感器210检测到的第一电容来初步确定对象的接近，可以通过基于由第三传感器240检测到的第三电容对第一电容进行补偿来生成感测信息，并且可以基于所述感测信息来最终确定出对象对第一传感器210的接近。
参考图10，如上文结合图4所描述的，第三传感器240还包括：沿着包括在后表面中的第一方向(x方向)形成的电极；以及沿着包括在后表面中且与第一方向相交的第二方向(y方向)形成的另一电极。对于与构成第三传感器240的电极相关的具体技术，如上文结合图4描述地，可以参考第10-2011-0034534号韩国专利申请。
图11是示出根据本发明的另一实施方式的用于防止在电子装置中出现假触摸现象的接近传感器210、220和240的配置的视图，其中，假触摸现象是对所述接近的多余检测或错误检测。
参考图11的(a)，强调并示出了形成有第一传感器210的区域，所述第一传感器210是沿着显示器的前表面的方向布置的电容式接近传感器，同时，为了扩展电子装置200中的显示器而使得上端部分的边框的宽度变窄。
在图11的(b)中，强调并示出了形成有第二传感器220的区域，所述第二传感器220与第一传感器210(即，电容式接近传感器)相邻并且布置在电子装置200的上部侧表面(即，其方向与显示器的前表面的方向不同)上。
在图11的(c)中，强调并示出了形成有第三传感器240的区域，所述第三传感器是布置在后表面(其与显示器的前表面的方向相对)上的电容式接近传感器。在单个电子装置200中，图11的(b)的第二传感器220和图11的(c)的第三传感器240中的至少一者可以与图11的(a)的第一传感器210一起实施。
图12的(a)和图12的(b)是示出了出现假触摸现象的原理的视图，其中，假触摸现象是对接近的多余或错误检测。图12的(c)至图12的(f)是示出根据本发明的另一实施方式的用于处理电子装置中的假触摸现象的方法的示例的视图。
参考图12的(a)，当电子装置200放置在由木质或铁质材料等制成的桌子上时，可以在第一传感器210(其为处于显示器的前表面的方向上的电容式接近传感器)与由木质或铁质材料等制成的桌子之间形成第一寄生电容217。
参考图12(b)，当第一电容的数字触摸灵敏度值△CNT_FRONT与第一传感器210的第一寄生电容217成比例地增加到高于阈值THD时，可能会出现假触摸现象，其中，假触摸现象是对接近的多余检测。
参考图12的(c)，在这种情况下，在第二传感器220与由木质或铁质材料等制成的桌子之间形成第二寄生电容227，其中，所述第二传感器220与电子装置200的第一传感器210相邻并且在与布置第一传感器210的方向不同的方向上设置在电子装置200的上部侧表面上。换言之，如图12的(d)所示，第二电容的数字触摸灵敏度值△CNT_TOP与第二传感器220的第二寄生电容227成比例地增加。
当布置在与显示器的前表面的方向相对的显示器的后表面上的第三传感器240的第三电容的数字触摸灵敏度值△CNT_BACK增加到高于阈值THD_BACK时，处理器230可以检测到后表面上的身体或对象的接近感测。然而，参考图12的(e)，在电子装置200放置在桌子上的状态下(如图12的(a)和图12的(c)所示)，由第三传感器240检测到的第三电容深受第三寄生电容(其因由木质或铁质材料等制成的桌子的接近而生成)影响。参考图12的(f)，第三传感器240的第三电容的触摸灵敏度值△CNT_BACK与第三寄生电容成比例地增加。由于第三寄生电容极有可能是由第一寄生电容217和第二寄生电容227而导致的，因此第三寄生电容极有可能与第一寄生电容217和第二寄生电容227显著紧密且定量地相关。
图13是示出了根据本发明的另一实施方式的用于防止在电子装置中出现假触摸现象的接近感测方法的操作流程图。
由于步骤S1320和S1350显著类似于图8的步骤S820和S850，因此将省略对其的冗余描述。此外，根据步骤S1320和S1350的确定结果而执行步骤S1340的过程显著地类似于根据步骤S820和S850的确定结果而执行步骤S840的过程，并且因此将省略对其的描述。
在步骤S1310处，除了第一传感器210和第二传感器220之外的第三传感器240可以检测与接近检测相关的第三电容信息。
当在步骤S1350处确定出第一补偿感测信息(△CNT_FRONT-△CNT_TOP)等于或高于第二阈值THD_FRONT2作为在步骤S1350处确定的结果时，处理器230可以在步骤S1360处通过使用第一电容的触摸灵敏度值△CNT_FRONT与第三电容的触摸灵敏度值△CNT_BACK之间的差来生成第二补偿感测信息(△CNT_FRONT-△CNT_BACK)。
当第二补偿感测信息(△CNT_FRONT-△CNT_BACK)低于第三阈值THD_FRONT3时，处理器230可以在步骤S1340处确定出第一电容是由干扰或噪声导致的。相反，当第二补偿感测信息(△CNT_FRONT-△CNT_BACK)等于或高于第三阈值THD_FRONT3时，处理器230可以在步骤S1370处确定出人体或对象接近第一传感器210。在步骤S1380处，处理器230可以将经过步骤S1370的接近信息传输到AP。
当基于第三电容对第一电容执行补偿时，基于环境参数来确定第三电容的系数。环境参数可以基于温度、湿度、第一传感器210的区域和第三传感器240的区域中的至少一者来确定。虽然图13中示出了基于第一电容与第三电容之间的差来获取第二补偿感测信息(△CNT_FRONT-△CNT_BACK)的示例，但在本发明的另一实施方式中，可以如上所述地基于第一电容与第三电容之间的比率来获得补偿感测信息。
在一些实施方式中，在图13中，第一阈值THD_FRONT1、第二阈值THD_FRONT2和第三阈值THD_FRONT3中的至少一者可以具有不同值，并且所有的阈值可以具有相同值。
如上所述，根据本发明的电子装置200可以在多个方向上利用电容式接近传感器(诸如，第一传感器210、第二传感器220和第三传感器240)，这超过了仅在单个方向上使用电容式接近传感器来对对象的接近进行简单地检测的水平。因此，即使存在由于周围环境而导致的干扰因素或噪声，也可以准确地确定出使用者实际上是否握持电子装置200。
此外，根据本发明的电子装置200可以应用第二传感器220(其为位于侧表面上的电容式接近传感器)的检测结果或第三传感器240(其为位于后表面上的电容式接近传感器)的检测结果来对第一传感器210(其为位于前表面上的电容式接近传感器)的检测结果进行补偿。因此，可以在不需要应用复杂化/复杂的图案识别算法或图案分析逻辑的情况下准确地确定出使用者实际上是否握持电子装置200。此外，根据本发明的电子装置200可以在甚至低成本且低功耗的情况下快速区分开位于前表面上的电容式接近传感器因周围环境或意外因素而检测到电容变化的情况与使用者实际握持电子装置200的情况。
此外，根据本发明的电子装置200可以不需要复杂的图案识别并且可以快速地验证接近传感器的操作，并且由此使得响应速度很快并且可以降低功耗。
如上所述，根据本发明，根据本发明的电子装置使用电容式接近传感器代替环境光传感器或红外传感器作为接近传感器，并且因此边框的区域可以进一步变窄，由此降低设计约束。
此外，根据本发明，根据本发明的电子装置可以通过使用便宜的电容式接近传感器来防止错误的触摸检测，而不需要使用昂贵的环境光传感器或红外传感器，由此降低了产品的制造成本。
此外，根据本发明，根据本发明的电子装置可以在多个方向上利用电容式接近传感器，这超过了仅在单个方向上使用电容式接近传感器来对对象的接近进行简单地检测的水平，并且因此，即使存在由于周围环境而导致的干扰因素或噪声，也可以准确地确定出使用者实际上是否握持电子装置。
此外，根据本发明，根据本发明的电子装置可以应用位于侧表面上的电容式接近传感器的检测结果来对位于前表面上的电容式接近传感器的检测结果进行补偿，并且因此可以在不需要应用复杂的图案识别算法或图案分析逻辑的情况下准确地确定出使用者实际上是否握持电子装置。另外，根据本发明的电子装置可以在甚至低成本且低功耗的情况下快速区分开位于前表面上的电容式接近传感器因周围环境或意外因素而检测到电容变化的情况与使用者实际握持电子装置200的情况。
此外，根据本发明，根据本发明的电子装置可以不需要复杂的图案识别并且可以快速地验证接近传感器的操作，并且由此使得响应速度很快并且可以降低功耗。
根据本发明的一个实施方式的方法可以以程序指令的形式进行实施，并且然后可以记录在计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以单独地或以组合的形式包括程序指令、数据文件和数据结构。记录记录在存储介质上的程序指令可以是专门针对本发明而设计和配置的，或者可以是对于具有计算机软件领域的普通知识的技术人员已知或可用的。计算机可读存储介质的示例包括专门配置成记录和运行程序指令的所有类型的硬件装置，诸如磁性介质(诸如，硬盘、软盘和磁带)、光学介质(诸如，光盘(CD)-只读存储器(ROM)和数字多功能盘(DVD))、磁光介质(诸如，光磁盘)、ROM、随机存取存储器(RAM)和闪存存储器。程序指令的示例包括机器代码，诸如由编译器创建的代码和可由计算机使用解译器运行的高级语言代码。这些硬件装置可以配置成作为一个或多个软件模块进行操作以执行本发明的操作，反之亦然。
然而，本发明不限于实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。为帮助理解，在本发明的实施方式和附图中介绍的长度、高度、尺寸、宽度等可能被放大。
虽然已经参考具体细节(诸如，具体部件以及有限的实施方式和附图)描述了本发明，但提供这些具体细节仅用于帮助对本发明进行一般理解，并且本发明不限于此。此外，具有本发明所属技术领域的普通知识和/或技术的技术人员可以根据以上详细描述做出多种修改和变化。
因此，本发明的精神不应仅基于所描述的实施方式进行限定，并且所附权利要求以及权利要求的所有等效物均应被解释为落入本发明的精神的范围内。

Claims (8)

1.一种电子装置，包括：
第一传感器，配置成：
布置在第一区域中，所述第一区域是包括显示器的前表面的非显示区域的至少一部分；以及
基于所述前表面前方的第一对象与所述第一传感器之间的第一电容来生成第一感测信息；
第二传感器，配置成：
布置在与所述第一区域相邻的第一侧表面中；以及
基于所述第一侧表面前方的第二对象与所述第二传感器之间的第二电容来生成第二感测信息；以及
处理器，
响应于所述第一感测信息小于第一阈值，确定出在所述前表面前方的所述第一对象未接近所述第一传感器，其中，所述第一对象对应于用户的触摸或手势操作；
响应于所述第一感测信息等于或大于所述第一阈值，通过从所述第一感测信息减去所述第二感测信息或将所述第一感测信息除以所述第二感测信息中的至少一者来生成第一补偿感测信息；
响应于所述第一补偿感测信息小于第二阈值，确定出所述第一对象未接近所述第一传感器，确定出所述第二对象接近所述第二传感器，并且确定出所述第一感测信息受到由于接近所述第一侧表面的所述第二对象的存在而引起的寄生电容的影响，其中，所述第二对象不对应于所述用户的所述触摸或所述手势操作；以及
响应于所述第一补偿感测信息等于或大于所述第二阈值，确定出所述第一对象接近所述第一传感器，
其中，所述第一侧表面定向的方向与包括所述显示器的所述前表面定向的方向不同。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中：
所述第一传感器包括：
第一电极，沿着包括在所述前表面中的第一方向形成；以及
第二电极，沿着包括在所述前表面中且与所述第一方向相交的第二方向形成；以及
所述第二传感器包括：
第三电极，沿着包括在所述第一侧表面中的所述第一方向形成，所述第一方向也包括在所述前表面中；以及
第四电极，沿着包括在所述第一侧表面中且与所述第一方向相交的第三方向形成。
3.如权利要求1所述的电子装置，还包括第三传感器，所述第三传感器配置成：
布置在与所述前表面相对的后表面上；以及
基于所述后表面前方的第三对象与所述第三传感器之间的第三电容来生成第三感测信息；
其中，所述处理器基于所述第一感测信息和所述第三感测信息来生成第二补偿感测信息。
4.如权利要求3所述的电子装置，其中，所述处理器：
在所述第一补偿感测信息低于所述第二阈值时，确定出没有接近的对象；
在所述第一补偿感测信息等于或高于所述第二阈值时，通过从所述第一感测信息减去所述第三感测信息或将所述第一感测信息除以所述第三感测信息中的至少一者来生成所述第二补偿感测信息；
在所述第二补偿感测信息低于第三阈值时，确定出所述第一感测信息来自噪声；以及
在所述第二补偿感测信息等于或高于所述第三阈值时，确定出所述第一对象接近所述第一传感器。
5.如权利要求1所述的电子装置，其中：
在生成所述第一补偿感测信息时，所述处理器基于环境参数来确定应用于所述第二感测信息的系数；以及
所述环境参数是基于温度、湿度、所述第一传感器的区域和所述第二传感器的区域中的至少一者而确定的。
6.一种接近感测方法，所述接近感测方法在电子装置中执行，所述接近感测方法包括：
通过布置在第一区域中的第一传感器，基于第一对象与所述第一传感器之间的第一电容来生成第一感测信息，其中，所述第一区域是包括显示器的前表面的非显示区域的至少一部分，所述第一对象处于所述前表面前方；
通过布置在与所述第一区域相邻的第一侧表面中的第二传感器，基于所述第一侧表面前方的第二对象与所述第二传感器之间的第二电容来生成第二感测信息；
响应于所述第一感测信息小于第一阈值，由处理器确定出在所述前表面前方的所述第一对象未接近所述第一传感器，其中，所述第一对象对应于用户的触摸或手势操作；
响应于所述第一感测信息等于或大于所述第一阈值，由所述处理器通过从所述第一感测信息减去所述第二感测信息或将所述第一感测信息除以所述第二感测信息中的至少一者来生成第一补偿感测信息；
响应于所述第一补偿感测信息小于第二阈值，由所述处理器确定出所述第一对象未接近所述第一传感器，确定出所述第二对象接近所述第二传感器，并且确定出所述第一感测信息受到由接近所述第一侧表面的所述第二对象的存在而引起的寄生电容的影响，其中，所述第二对象不对应于所述用户的所述触摸或所述手势操作；以及
响应于所述第一补偿感测信息等于或大于所述第二阈值，由所述处理器确定出所述第一对象接近所述第一传感器，
其中，所述第一侧表面定向的方向与包括所述显示器的所述前表面定向的方向不同。
7.如权利要求6所述的接近感测方法，还包括：
通过布置在与所述前表面相对的后表面上的第三传感器，基于所述后表面前方的第三对象与所述第三传感器之间的第三电容来生成第三感测信息；以及
由所述处理器，基于所述第一感测信息和所述第三电容来生成第二补偿感测信息。
8.如权利要求7所述的接近感测方法，其中：
响应于所述第一补偿感测信息小于所述第二阈值，由所述处理器确定出没有接近的对象；
响应于所述第一补偿感测信息等于或高于所述第二阈值，由所述处理器通过从所述第一感测信息减去所述第三感测信息或将所述第一感测信息除以所述第三感测信息中的至少一者来生成所述第二补偿感测信息；
响应于所述第二补偿感测信息小于第三阈值，由所述处理器确定出被进一步补偿之前的所述第一补偿感测信息受到噪声的影响；以及
响应于所述第二补偿感测信息等于或大于所述第三阈值，由所述处理器确定出所述第一对象接近所述第一传感器。
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