DE102017111383A1

DE102017111383A1 - Elektronisches Gerät zum Verhindern einer Fehlfunktion eines Touch Panels und Verfahren zum Verhindern einer Fehlfunktion

Info

Publication number: DE102017111383A1
Application number: DE102017111383.5A
Authority: DE
Inventors: Hideto Horikoshi; Hidekazu Chujo; Masahiro Kitamura; Mitsuo Horiuchi
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2017-12-28
Also published as: US10394380B2; GB201708286D0; EP3260959B1; JP2017228173A; GB2551903A; EP3260959A1; GB2551903B; CN107544689B; JP6193450B1; CN107544689A; US20170371491A1

Abstract

Ein elektronisches Gerät, welches ein drahtloses Modul und ein Touch Panel aufweist, verhindert eine Fehlfunktion des Touch Panels.
Eine NFC-Spule 21 ist unter einem Touchpad 19 angeordnet. Bei der NFC nähert sich eine NFC-Karte 53 der Oberfläche des Touchpads 19. Ein Berührungs-Controller stellt die Detektionsempfindlichkeit eines Fingers auf einen Referenzwert ein, wenn ein NFC-Modul keine Magnetwechselflüsse emittiert. Der Berührungs-Controller reduziert die Detektionsempfindlichkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem die NFC-Spule 21 die Emission der Magnetwechselflüsse startet. Der Berührungs-Controller setzt die Detektionsempfindlichkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem die NFC-Spule 21 die Emission der Magnetwechselflüsse unterbricht, auf den Referenzwert zurück. Ein NFC-Modul sendet über eine Hardware-Leitung direkt ein Signal, mit dem der Berührungs-Controller die Detektionsempfindlichkeit ändert, an den Berührungs-Controller.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum Verhindern einer Fehlfunktion eines Touch Panels, das in der Nähe einer Antenne angeordnet ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei einer NFC (Nahfeldkommunikation) einer Kommunikationsnorm, deren technische Spezifikation von einer Normenorganisation des NFC-Forums formuliert wurde und als ISO/IEC14443 und ISO/IEC18092 spezifiziert wurde, kann eine Kommunikation in einem Zustand erfolgen, in dem NFC-Spulen nahe genug aneinander gebracht werden, so dass der Abstand zwischen den NFC-Spulen ungefähr 2 cm bis ungefähr 4 cm oder weniger beträgt. Einige neuere tragbare Computer nach Art eines Laptops (Laptop) unterstützen die NFC.
Die Patentschrift 1 offenbart die Erfindung, dass ein elektronisches Gerät, welches ein Touchpad und ein Antennengerät aufweist, einen fehlerhaften Betrieb des Touchpads verhindert. Die Patentschrift 1 beschreibt, dass wenn das Antennengerät direkt unter dem Touchpad angeordnet ist, Magnetflüsse zu Zeiten von Kommunikation des Antennengerätes eine Detektionsregion des Touchpads passieren, so dass das Touchpad eine Fehlfunktion verursacht. Die Patentschrift 2 offenbart die Erfindung des Verhinderns einer Fehlfunktion, die sich aus einer fehlerhaften Detektion eines Touchpads eines sich in einem geschlossenen Zustand befindenden persönlichen Laptop-Computers ergibt.
Die Patentschrift 2 beschreibt, dass das Betriebssystem, in das ein vorbestimmter Code eingegeben wird, der dem geschlossenen Zustand entspricht, einen Treiber des Touchpads deaktiviert. Die Patentschrift 3 offenbart die Erfindung, dass bei einem Flüssigkristall-Display, das ein Touch Panel von der Art mit elektrostatischer Kapazität aufweist, der Einfluss eines Rauschens von einem Flüssigkristall-Ansteuergerät auf einen Berührungssensor mit elektrostatischer Kapazität vermieden wird. Die Patentschrift 3 beschreibt das Ändern der Frequenz zum Abtasten des Berührungssensors, wenn ein Ansteuersignal, welches ein Flüssigkristall-Feld ansteuert, variiert.
Die Patentschrift 4 offenbart die Erfindung, die das Fortführen einer Eingabe an einem Touch Panel ermöglicht, selbst wenn ein Rauschen von einem LCD eindringt. Die Patentschrift 4 beschreibt, dass, wenn ein Touch Panel eine Eingabe detektiert, die gleich oder größer als die erlaubte Anzahl von Eingaben ist, ein Spannungsregelprogramm die γ-Korrekturkurve ändert, um den Pegel eines Rauschens zu reduzieren, das durch das LCD generiert wird.
Patentschrift 1: Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2015-32113
Patentschrift 2: Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2014-10707
Patentschrift 3: Internationale Veröffentlichung WO2012/096259
Patentschrift 4: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2011-158936
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In dem Laptop ist ein Abschnitt direkt unter einem Touch Panel für eine Montageposition einer NFC-Spule unter physischen Aspekten, wie etwa einer Reduzierung des Einflusses auf ein Gehäuse und einer Maßnahme gegen eine Interferenz mit anderen Geräten, geeignet. Andererseits hat es sich bestätigt, dass wenn die NFC-Spule Magnetflüsse emittiert, das Touch Panel auf Grund von Rauschen nicht richtig funktioniert. Bisher wurden diverse Maßnahmen getroffen, um die Fehlfunktion zu verhindern. Beispielsweise wird die Position der NFC-Spule erarbeitet oder wird ein Verfahren zum Einschieben einer Erdungsnetzschicht zwischen dem Touchpad und der NFC-Spule erwähnt.
Das Gerät und das Verfahren haben die Wirkung, dass sie die Magnetflüsse, die durch das Touchpad gehen, abschwächen, um den Rauschpegel zu verringern. Die Magnetflüsse, die in den Raum emittiert werden, werden jedoch ebenfalls abgeschwächt, weswegen es zu Problemen in der NFC kommt. Ein Verfahren, bei dem ein NFC-Modul schwache Magnetflüsse emittiert, verursacht ebenfalls ähnlich Probleme in der NFC. Es wird ein Verfahren zum Bestätigen des Rauschdetektionspegels und des Fingerdetektionspegels, um einen Detektionsschwellenwert richtig einzustellen, erwähnt. Es besteht jedoch ein individueller Unterschied in der Montageumgebung, weswegen die Anpassung individuell erfolgen muss, was Zeit und Mühe kostet.
Dabei besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, dass ein elektronische Gerät, welches ein drahtloses Modul und ein Touch Panel aufweist, eine Fehlfunktion des Touch Panels verhindert. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fehlfunktion zu verhindern und dabei keine Probleme bei der Verwendung des Touch Panels zu verursachen. Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fehlfunktion zu verhindern und dabei keine Probleme bei der drahtlosen Kommunikation zu verursachen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein elektronisches Gerät bereit, welches ein drahtloses Modul mit elektromagnetischer Kopplung, eine Spule, die mit dem drahtlosen Modul verbunden ist, ein Touch Panel und einen Berührungs-Controller, der die Koordinaten des Touch Panels mit einer vorbestimmten Detektionsempfindlichkeit detektiert und die Detektionsempfindlichkeit nur reduziert, während die Spule Magnetflüsse emittiert, aufweist. Das drahtlose Modul kann ein Modul sein, das der Nahfeldkommunikations-(NFC)Norm entspricht.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein elektronisches Gerät bereit, welches ein drahtloses Modul, ein Emissionselement, das mit dem drahtlosen Modul verbunden ist, ein Touch Panel und einen Berührungs-Controller, der eine Betätigung an dem Touch Panel mit einer vorbestimmten Detektionsempfindlichkeit detektiert und die Detektionsempfindlichkeit nur reduziert, während das Emissionselement ein elektromagnetisches Feld bildet, aufweist.
Noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren bereit, bei dem ein elektronisches Gerät, welches ein drahtloses Modul und ein Touch Panel aufweist, eine Fehlfunktion des Touch Panels verhindert. Das Touch Panel detektiert die physikalische Größe, die sich auf Grund der Annäherung eines Fingers ändert, mit einer vorbestimmten Detektionsempfindlichkeit und reduziert die Detektionsempfindlichkeit als Reaktion auf die Emission von Magnetwechselflüssen durch das drahtlose Modul. Als Reaktion auf das Unterbrechen der Emission der Magnetwechselflüsse kehrt die Detektionsempfindlichkeit auf die vorbestimmte Detektionsempfindlichkeit zurück.
Gemäß einem oder allen der Aspekte der vorliegenden Erfindung ist das elektronische Gerät, welches das drahtlose Modul und das Touch Panel aufweist, in der Lage gewesen, eine Fehlfunktion des Touch Panels zu verhindern. Ferner ist es gemäß einem oder allen der Aspekte der vorliegenden Erfindung möglich gewesen, eine Fehlfunktion zu verhindern und dabei keine Probleme bei der Verwendung des Touch Panels zu verursachen. Ferner ist es gemäß einem oder allen der Aspekte der vorliegenden Erfindung möglich gewesen, eine Fehlfunktion zu verhindern und dabei keine Probleme bei der drahtlosen Kommunikation zu verursachen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht zum Erklären des Umrisses eines Laptops 10, der NFC unterstützt.
2 eine Ansicht zum Erklären eines Zustands, in dem eine NFC-Spule 21 des Laptops 10 und eine NFC-Spule 51 einer NFC-Karte 53 elektromagnetisch miteinander gekoppelt sind.
3A und 3B jeweils eine Querschnittsansicht und eine untere Ansicht zum Erklären der Montageposition der NFC-Spule 21.
4 ein Funktionsschema, das ein Beispiel der Konfiguration eines Systems 200 zum Verhindern einer Fehlfunktion abbildet.
5 ein Ablaufschema, das eine Betätigung des Systems 200 zum Verhindern einer Fehlfunktion abbildet.
6 eine Ansicht zum Erklären eines Zustands, in dem ein NFC-Modul 203 Magnetwechselflüsse emittiert.
7 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Gerätes 400 einer Art mit zwei Bildschirmen gemäß einer anderen Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Drahtlose Kommunikation mit elektromagnetischer Kopplung
Bei einer drahtlosen Kommunikation wird Energie meistens durch eine Sendeantenne in Form von elektromagnetischen Wellen durch den Raum verbreitet, und anschließend absorbiert eine Empfangsantenne die Energie aus den elektromagnetischen Wellen im Raum. Wenn eine Wechselspannung an die Sendeantenne angelegt wird, fließt ein Hochfrequenzstrom, so dass ein elektrisches Feld und ein Magnetfeld (elektromagnetisches Feld) um die Antenne herum generiert werden. Die elektromagnetischen Wellen zur Verwendung bei der drahtlosen Kommunikation werden derart generiert, dass das elektrische Feld und das Magnetfeld gegenseitig verkettet sind, um sich über eine große Entfernung zu verbreiten. Es können Daten gesendet werden, während die elektromagnetischen Wellen, die als Trägerwellen dienen, mit einem Basisbandsignal moduliert werden.
Wenn andererseits bewirkt wird, dass ein Wechselstrom durch die Sendespule fließt, wird ein Magnetwechselfeld im Raum in der Nähe derselben generiert. Das Magnetwechselfeld generiert Magnetwechselflüsse einer Größe gemäß der magnetischen Durchlässigkeit des Raums, und auf Grund der elektromagnetischen Induktion wird in einer Empfangsspule eine Spannung induziert, die mit den Magnetwechselflüssen verkettet ist. Dieses Phänomen wird als elektromagnetische Induktion oder elektromagnetische Kopplung bezeichnet und ist für die drahtlose Kommunikation anwendbar. Wenn ein Wechselstrom durch die Sendespule fließt, emittiert auch die Sendespule elektromagnetische Wellen. Ein System zum Ausführen einer Kommunikation unter Verwendung der elektromagnetischen Kopplung sich nähernder Spulen wird jedoch im Unterschied zu einem Kommunikationssystem, das die elektromagnetischen Wellen verwendet, als drahtlose Kommunikation mit elektromagnetischer Kopplung bezeichnet.
Die drahtlose Kommunikation mit elektromagnetischer Kopplung wird außer bei der NFC bei der RFID, Felica™ und dergleichen verwendet. Die drahtlose Kommunikation mit elektromagnetischer Kopplung wird auch bei einer drahtlosen Übertragung elektrischer Energie verwendet. Bei der drahtlosen Kommunikation mit elektromagnetischer Kopplung dienen Trägerwellen als Magnetwechselflüsse, und fällt die Kommunikationsentfernung in den Bereich eines magnetischen Nahfeldes, in dem eine elektromagnetische Kopplung erreicht werden kann, und ist daher die Kommunikationsentfernung kurz. Bei der drahtlosen Kommunikation mit elektromagnetischer Kopplung wird eine große Menge von Magnetwechselflüssen in der Nähe der Sendespule generiert. Wenn daher ein drahtloses Modul in einem elektronischen Gerät montiert ist, ist das drahtlose Modul wahrscheinlich eine Rauschquelle.
Als NFC sind eine passive Kommunikation, bei der die Kommunikation mit einer kontaktlosen IC-Karte erfolgt, bei der ein Schreib-/Lesegerät keine Energieversorgung aufweist, und eine aktive Kommunikation, bei der zwei Geräte, die jeweils eine Energieversorgung aufweisen, abwechselnd als Initiator und als Ziel dienen, um eine Kommunikation auszuführen, definiert. Bei der passiven Kommunikation emittiert ein Abfragegerät, das als Initiator arbeitet, starke Magnetwechselflüsse, um ein Hörgerät, das als Ziel dient, mit Energie zu versorgen.
Laptop
1 ist eine perspektivische Ansicht zum Erklären des Umrisses des Laptops 10, der die NFC unterstützt. Bei dem Laptop 10 sind ein Anzeigegehäuse 11, das eine Anzeige 13 aufweist, und ein Systemgehäuse 15, das eine Tastatur 17 und ein Touchpad 19 auf der Oberfläche aufweist und eine Leiterplatte aufnimmt, in der ein Systemgerät montiert ist, derart miteinander gekoppelt, dass man sie öffnen/schließen kann. Unter dem Touchpad 19 ist eine NFC-Spule 21 angeordnet.
Das Touchpad 19 betätigt einen Maus-Cursor, der von der Anzeige 13 angezeigt wird, unter Verwendung eines Touch Panels, das einen Finger detektiert, der dieses berührt, um Anzeigekoordinaten vorzugeben. Als Touchpad 19 kann beispielsweise ein Projektionsfeld mit elektrostatischer Kapazität verwendet werden, und es können andere Detektionsprinzipien, wie etwa eine Art mit elektromagnetischer Induktion oder eine Widerstandsfolie, verwendet werden. In dem Touchpad 19 ist eine Vielzahl von Elektroden zum Detektieren der Position eines Fingers in der X-Richtung und in der Y-Richtung angeordnet. Die Betätigungsfläche des Touchpads 19 dient auch als Zugriffsfläche der NFC-Karte 53. Die NFC-Karte 54 weist eine NFC-Spule 51 und einen IC-Chip 55 auf.
Wenn der Laptop 10 auf der NFC-Karte 53 einen Schreib-/Lesevorgang ausführt, bringt ein Benutzer die NFC-Karte 53 nahe an das Touchpad 19, das als Betätigungsfläche angesehen wird, heran. Um das Touchpad 19 und die Tastatur 17 herum wird eine Handauflage 23, die ein Metallmaterial enthält, bereitgestellt. In der NFC-Spule 21 wird ein Magnetfeld geschwächt, wenn Metall zwischen der NFC-Spule 21 und der NFC-Karte 53 vorhanden ist. Ein Abschnitt direkt unter dem Touchpad 19 ist als Position der NFC-Spule 21 in dem Laptop 10, in dem die Gehäusebedingungen eingeschränkt sind, angesichts der Tatsache, dass ein guter Magnetpfad mit der NFC-Karte 53 aufgebaut werden kann, geeignet.
2 ist eine Ansicht zum Erklären des Zustands, in dem die NFC-Spule 21, die in dem Laptop 10 montiert ist, und die NFC-Spule 51, die in der NFC-Karte 53 montiert ist, elektromagnetisch miteinander gekoppelt sind. Die NFC verwendet ein Frequenzband von 13,56 MHz. Wenn ein Hochfrequenzstrom des verwendeten Frequenzbandes in die NFC-Spule 21 fließt, wird ein Magnetwechselfeld um diese herum generiert, so dass Magnetwechselflüsse 31 von 13,56 MHz in Form von Trägerwellen von einer Seite zur anderen Seite der Öffnung der Spule fließen. Wenn sich die NFC-Spule 51 einer Position nähert, in der die NFC-Spule 51 mit den Magnetwechselflüssen 31 verkettet ist, wird eine Induktionsspannung generiert. Die Magnetwechselflüsse 31 induzieren eine Spannung auch in dem Metall, das in der Nähe der NFC-Spule 21 vorhanden ist, was für jedes Gerät ein Rauschen verursacht. Die Magnetwechselflüsse 31 fließen und gehen dabei durch das Touchpad 19, weswegen auch in den Elektroden ein Rauschen generiert wird.
3A und 3B sind jeweils eine Querschnittsansicht und eine untere Ansicht zum Erklären der Montageposition der NFC-Spule 21. 3A ist eine Teilquerschnittsansicht, die das Touchpad 19 umfasst, und 3B ist eine untere Ansicht, die einen Zustand abbildet, in dem ein Ferritblech 105 abgenommen ist. Auf der unteren Oberfläche des Touchpads 19 sind ein Berührungs-Controller 205 (4), der die Koordinaten des betätigten Touchpads 19 detektiert, und eine Leiterplatte (PCB) 101, auf der eine Schaltstruktur montiert ist, angeordnet. Auf der unteren Seite der PCB 101 ist eine flexible Leiterplatte (FPC) 103 angeordnet, auf der die Struktur der NFC-Spule 21 gebildet ist. Die NFC-Spule 21 ist mit einem Verbindungsstück 107, das auf der PCB 101 montiert ist, mit einem NFC-Modul 203 (4) verbunden.
Auf der unteren Seite der FPC 103 ist das Ferritblech 105 zur Verstärkung der Magnetflüsse, die durch die NFC-Spule 21 emittiert werden, angeordnet. Die NFC-Spule 21 kann als Schaltstruktur in der PCB 101 gebildet sein. Die NFC-Spule 21 ist direkt unter dem Touchpad 19 angeordnet, so dass sich der Umriss mit der inneren Seite der Projektion des Umrisses des Touchpads 19 oder der Projektion deckt, weswegen die NFC-Spule 21 Magnetflüsse, die für die NFC benötigt werden, von der Oberfläche des Touchpads 19 aus nach außen emittieren kann.
4 ist ein Funktionsschema, das ein Beispiel der Konfiguration des Systems 200 zum Verhindern einer Fehlfunktion abbildet. Das System 200 zum Verhindern einer Fehlfunktion umfasst ein Host-System 201, das NFC-Modul 203 mit elektromagnetischer Kopplung, den Berührungs-Controller 205, das Touchpad 19 und die NFC-Spule 21. Das Host-System 201 umfasst Hardware, wie etwa eine CPU, einen Systemspeicher, einen Chipsatz und einen sekundären Speicher, und Software, wie etwa einen Gerätetreiber, ein OS und ein Anwendungsprogramm.
Das Host-System 201 kann basierend auf den Koordinaten des Berührungs-Controllers 205 als Eingabe fungieren. Das Host-System 201 kann digitale Daten mit dem NFC-Modul 203 austauschen, um mit der NFC-Karte 53 zu kommunizieren. Das NFC-Modul 203 umfasst einen Basisbandabschnitt 203a und einen HF-Abschnitt 203b. Der Basisbandabschnitt 203a verarbeitet vor der Modulation ein Basisbandsignal, das von dem Host-System empfangen wird, und ein Basisbandsignal nach der Demodulation, das von dem HF-Abschnitt 203b empfangen wird. Der HF-Abschnitt moduliert bei der Sendung Trägerwellen mit einem Basisbandsignal und demoduliert beim Empfang Nebenträgerwellen auf ein Basisbandsignal.
Das NFC-Modul 203 dient als Initiator, um eine passive Kommunikation mit der NFC-Karte 53 zu ermöglichen, die keine eingebaute Energieversorgung aufweist. Das NFC-Modul 203 emittiert die Magnetwechselflüsse 31 von der NFC-Spule 21 nur zu einem spezifischen Zeitpunkt, zu dem eine Energieversorgung eingeschaltet ist. Der Zeitpunkt der Emission der Magnetwechselflüsse 31 wird mit Bezug auf 6 beschrieben. Das NFC-Modul 203 gibt über eine Hardware-Leitung 207 ein Sendesignal direkt an den Berührungs-Controller 205 aus, während die Magnetwechselflüsse 31 von der NFC-Spule 21 emittiert werden.
Das Sendesignal wird verwendet, um einen Schwellenwert zu ändern, bei dem der Berührungs-Controller 205 einen Finger synchron mit dem Zeitpunkt, zu dem das NFC-Modul 203 die Magnetwechselflüsse 31 emittiert, detektiert. Daher muss das Sendesignal verzögerungsfrei sein. Da die Hardware-Leitung 207 ein Signal ohne die Beteiligung eines Gerätetreibers und einer Firmware, die von der CPU ausgeführt wird, senden kann, kann das Sendesignal gesendet werden, ohne von dem Betrieb der CPU selbst in einem Vorabfragemodus (siehe Erklärung von 6), bei dem der Zyklus des Emittierens der Magnetwechselflüsse kurz ist, beeinträchtigt zu werden.
Das NFC-Modul 203 gibt direkt ein Deaktivierungssignal aus, das zeigt, dass das NFC-Modul 203 über die gleiche Hardware-Leitung 209 in einen Kommunikationsmodus mit dem Berührungs-Controller 205 eintritt. Das Deaktivierungssignal wird verwendet, damit der Berührungs-Controller 205 die Detektion eines Fingers unterbricht oder die Ausgabe von detektierten Koordinaten unterbricht. Die Hardware-Leitung 209 kann auch mit der Hardware-Leitung 207 verwendet werden. Die Verwendung des Sendesignals und des Deaktivierungssignals wird mit Bezug auf das Ablaufschema von 5 beschrieben.
Das Touchpad 19 weist die Vielzahl von Elektroden auf, die in der X-Richtung und in der Y-Richtung angeordnet sind, um die Annäherung eines Fingers zu detektieren. Die parasitäre Kapazität eines menschlichen Körpers wird zu den Elektroden hinzugefügt, denen sich der Finger nähert. Das Touchpad 19 detektiert die Annäherung eines Fingers entweder als Änderungen der Eigenkapazität der Elektroden oder als Änderungen der gegenseitigen Kapazität zwischen angrenzenden Elektroden. Das Touchpad 19 kann mehrere Berührungen unterstützen, wobei die Berührung eines Fingers gleichzeitig an einer Vielzahl von Stellen detektiert wird.
Der Berührungs-Controller 205 ist über eine Ansteuerschaltung 211 und eine Sensorschaltung 213 mit den Elektroden des Touchpads 19 verbunden. Bei der vorliegenden Erfindung muss das Prinzip, dass der Berührungs-Controller 205 die Koordinaten eines Fingers detektiert, nicht speziell eingeschränkt sein. Der Berührungs-Controller 205 kann die Annäherung eines Fingers aus dem Betrag der physikalischen Größe der Sensorschaltung 213 als Reaktion auf eine Wechselspannung oder eine Impulsspannung, die über die Ansteuerschaltung 211 an das Touchpad 19 angelegt wird, detektieren.
Dabei kann die physikalische Größe (detektierte physikalische Größe) zur Verwendung bei der Detektion eines Fingers eines sein von der Ladezeit, der Spannung, dem Strom oder einer Größe, welche die Dimension der parasitären Kapazität, wie etwa die Dimension der Kapazität, eines Kondensators ersetzt. Wenn ein Schwellenwert für die detektierte physikalische Größe eingestellt wird und die detektierte physikalische Größe den Schwellenwert überschreitet, erkennt der Berührungs-Controller 205 beispielsweise einen Finger und gibt die Koordinaten vor. Eine induzierte Spannung wird in den Elektroden des Touchpads 19 auf Grund der Magnetwechselflüsse 31, die durch die NFC-Spule 21 emittiert werden, induziert. Die induzierte Spannung umfasst diverse Frequenzkomponenten und tritt als Rauschen von der Sensorschaltung 213 in den Berührungs-Controller 205 ein.
Der Berührungs-Controller 205 erkennt das Rauschen als die detektierte physikalische Größe. Wenn die detektierte physikalische Größe, die durch das Rauschen generiert wird, den Schwellenwert überschreitet, erkennt der Berührungs-Controller 205 das Rauschen als einen Finger. Das Niveau der detektierten physikalischen Größe, die durch das Rauschen generiert wird, ist kleiner als das Niveau der detektierten physikalischen Größe, die durch den Finger generiert wird. Wenn daher der Schwellenwert erhöht wird, nimmt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Rauschen als Finger erkannt wird, ab, jedoch nimmt gleichzeitig auch die Wahrscheinlichkeit, dass ein Finger erkannt wird, ab. Es benötigt Zeit und Mühe, das Niveau der detektierten physikalischen Größe des Rauschens und das Niveau der detektierten physikalischen Größe, das kein Problem bei der Detektion eines Fingers verursacht, vorzugeben und dann einen Schwellenwert zwischen diesen einzustellen, zumal die Bedingungen bei jedem Laptop variieren.
Der Schwellenwert für die detektierte physikalische Größe entspricht einem Wert, der bestimmt, ob das Niveau (hoch oder niedrig) der Detektionsempfindlichkeit eines Fingers hoch oder niedrig ist. Abhängig von einem System nimmt die Detektionsempfindlichkeit ab, wenn der Schwellenwert geringer ist, wobei jedoch ein beliebiger Fall akzeptabel sein kann. Der Berührungs-Controller 205 ändert den Schwellenwert, um die Detektionsempfindlichkeit nur zu reduzieren, wenn ein Sendesignal über die Hardware-Leitung 207 empfangen wird. Auf Grund der Reduzierung der Detektionsempfindlichkeit nimmt die Detektionsleistung eines Fingers zeitweilig ab, jedoch nimmt der Rauschwiderstand zu.
5 ist ein Ablaufschema, das eine Betätigung des Systems 200 zum Verhindern einer Fehlfunktion abbildet. 6 ist eine Ansicht zum Erklären eines Zustands, in dem das NFC-Modul 21 die Magnetwechselflüsse emittiert. In Block 301 arbeiten das NFC-Modul 203 und der Berührungs-Controller 205. In Block 303 stellt der Berührungs-Controller 205 den Schwellenwert auf die detektierte physikalische Größe als Referenzschwellenwert ein, an dem ein Finger detektiert wird, ohne den Einfluss der NFC zu berücksichtigen. In Block 305 arbeitet das NFC-Modul 203 als Abfragegerät und wartet auf die Annäherung der NFC-Karte 53, die als Hörgerät fungiert.
Die NFC-Karte 53 sendet kein Signal an das NFC-Modul 203 als Initiator, wenn sich die NFC-Karte 53 dem Touchpad 19 nähert, weswegen das NFC-Modul 203 die Annäherung der NFC-Karte 53 zu einem beliebigen Zeitpunkt detektieren muss. Das NFC-Modul 203 kann derart konfiguriert sein, dass es die Magnetwechselflüsse 31 zur Verwendung bei der Kommunikation immer emittiert und auf die Antwort von der NFC-Karte 53 wartet. Um jedoch den Energieverbrauch des Laptops 10 zu reduzieren, bis sich die NFC-Karte 53 nähert, werden Magnetwechselflüsse zum Suchen von der NFC-Spule 21 emittiert.
Magnetwechselflüsse 31a (6) zum Suchen entsprechen Trägerwellen oder Magnetflüssen der anderen Frequenzen, die von der NFC-Spule 21 in einem kurzen Zeitintervall nur während eines kurzen Zeitraums emittiert werden. Da das NFC-Modul 203 den HF-Abschnitt 203b nur betätigen kann, wenn es Magnetflüsse emittiert, kann die Reserveenergie reduziert werden. Das NFC-Modul 203 gibt über die Hardware-Leitung 207 zum Zeitpunkt des Startens der Emission der Magnetwechselflüsse 31a ein Sendesignal aus und unterbricht das Sendesignal zum Zeitpunkt des Unterbrechens der Emission.
Eine Hand, welche die NFC-Karte 53 festhält, nähert sich manchmal dem Touchpad 19, um die NFC auszuführen, oder eine Hand, die einen Metallstift festhält, nähert sich manchmal dem Touchpad 19, um das Touchpad 19 zu betätigen. Wenn die Magnetwechselflüsse 31a mit der NFC-Spule 51 oder dem Metallstift verkettet sind, fließt ein Wirbelstrom in das Metall, und emittiert der Wirbelstrom dann Magnetwechselflüsse. Das NFC-Modul 203 detektiert die Tatsache, dass sich ein Metall der Umgebung der NFC-Spule 21 nähert, aus der Frequenz, der Amplitude, der Phase und dergleichen einer Spannung der NFC-Spule 21, die mit den Magnetwechselflüssen verkettet ist, die von dem Wirbelstrom emittiert werden, und emittiert dabei die Magnetwechselflüsse 31a. Eine derartige Betätigung des NFC-Moduls 203 wird als Vorabfragemodus bezeichnet.
Während des Vorabfragemodus erhöht der Berührungs-Controller 205 den Detektionsschwellenwert zu dem Zeitpunkt des Empfangens eines Sendesignals und setzt den Detektionsschwellenwert zu dem Zeitpunkt, zu dem das Sendesignal unterbrochen wird, auf einen Referenzschwellenwert zurück. Selbst wenn daher ein Rauschen auf Grund der Magnetwechselflüsse 31a, die von der NFC-Spule 21 emittiert werden, in eine Sensordetektionsschaltung 213 eintritt, nimmt die Wahrscheinlichkeit, dass das Rauschen in dem Berührungs-Controller 205 als Finger erkannt wird, ab, und kann der Berührungs-Controller 205 einen Finger detektieren, der diesen tatsächlich berührt. Des Weiteren müssen die Magnetwechselflüsse 31a nicht geschwächt werden, und kann daher die Montageposition der NFC-Spule 21 mit Bezug auf das NFC-Modul 203 direkt unter dem Touchpad 19 befestigt werden, ohne sich auf die NFC auszuwirken.
Die Vorabfrage erfolgt selbst in der Zeitzone, in der sich die NFC-Karte 53 nicht nähert. Ein Benutzer muss das Touchpad 19 während des Vorabfragemodus verwenden. Wenn die Betätigung des Berührungs-Controllers 205 unterbrochen wird, während das NFC-Modul 203 die Magnetwechselflüsse 31a emittiert, kann das Touchpad 19 nicht verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform wird der Schwellenwert jedoch kaum erhöht, und daher ist es möglich, zu erreichen, dass sowohl eine Fehlfunktion als auch die Detektion eines Fingers durch ein Rauschen verhindert werden.
Das NFC-Modul 203 kann bei der Vorabfrage nicht zwischen der NFC-Spule 51 und dem Metallstift unterscheiden, kann jedoch die Annäherung der NFC-Spule 51 voraussetzen. In Block 309 emittiert das NFC-Modul 203, das in Block 307 ein Metall detektiert, Magnetwechselflüsse 31b während eines längeren Zeitraums als derjenige der Magnetwechselflüsse 31a von der NFC-Spule 21, um die NFC-Spule 51 zu erkennen. Nun muss die NFC-Karte 53 nicht mit der elektrischen Energie funktionieren, die von der NFC-Spule 51 empfangen wird. Das NFC-Modul 203 beurteilt die Annäherung der NFC-Karte 53 aus den Magnetflüssen, die von einem Strom emittiert werden, der durch die NFC-Spule 51 fließt. Eine derartige Betätigung des NFC-Moduls 203 wird als Vollabfragemodus bezeichnet.
Während des Vollabfragemodus erhöht der Berührungs-Controller 205 den Detektionsschwellenwert zu dem Zeitpunkt des Empfangens eines Sendesignals und setzt den Detektionsschwellenwert zu dem Zeitpunkt, zu dem das Sendesignal unterbrochen wird, auf den Referenzschwellenwert zurück. Wenn in Block 311 das NFC-Modul 203 die Annäherung der NFC-Karte 53 voraussetzt, geht der Prozess zu Block 313 über. Sofern das NFC-Modul 203 die Annäherung der NFC-Karte 53 in dem vorbestimmten Zeitraum nicht voraussetzen kann, kehrt der Prozess zu Block 305 zurück.
In Block 313 arbeitet das NFC-Modul 203 als Initiator, um Magnetwechselflüsse 31c zu emittieren, und empfängt die NFC-Karte 53 elektrische Energie von den Magnetwechselflüssen 31c, um als Ziel zu fungieren. Die NFC-Karte 53 erfasst elektrische Energie aus einer Spannung, die in der NFC-Spule 51 induziert wird, um einen IC-Chip 55 zu betätigen. Das NFC-Modul 203 moduliert Trägerwellen, um Anfragedaten zu senden, und die NFC-Karte 53 lastmoduliert Nebenträgerwellen, um Antwortdaten von der NFC-Spule 51 zurückzugeben. Das NFC-Modul 203 erfasst die Antwortdaten aus Änderungen der Amplitude und der Phase der Spannung der NFC-Spule 21. Eine derartige Betätigung des NFC-Moduls 203 wird als Kommunikationsmodus bezeichnet.
Im Kommunikationsmodus nähert sich die NFC-Karte 54 der Oberfläche des Touchpads 19 oder berührt diese. Des Weiteren nähert sich ein Finger, der die NFC-Karte 53 festhält, dem Touchpad 19 oder berührt dieses. Ebenfalls im Kommunikationsmodus besteht die Möglichkeit, dass unbeabsichtigte Fingerkoordinaten detektiert werden, indem nur der Schwellenwert erhöht wird, wie bei dem Vorabfragemodus oder dem Vollabfragemodus. Im Kommunikationsmodus ist es nicht notwendig vorauszusetzen, dass ein Benutzer das Touchpad 19 verwendet.
Wenn das NFC-Modul 203 in den Kommunikationsmodus eintritt, wird über die Hardware-Leitung 209 ein Deaktivierungssignal ausgegeben. Der Berührungs-Controller 205, der das Deaktivierungssignal empfängt, unterbricht den Koordinatendetektionsvorgang an dem Touchpad 19. Der Berührungs-Controller 205 kann derart konfiguriert sein, dass er die detektierten Koordinaten nicht an das Host-System 201 ausgibt. Bei Block 317 unterbricht das NFC-Modul 203 das Deaktivierungssignal, wenn der Kommunikationsmodus beendet ist, und kehrt der Prozess dann zu Block 303 zurück.
Als Konfiguration und Betätigungsarbeitsablauf des Systems 200 zum Verhindern einer Fehlfunktion wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, und der Umfang der vorliegenden Erfindung wird in den Ansprüchen beschrieben. Beispielsweise kann der Vollabfragemodus entfallen. Des Weiteren variiert die Reihenfolge von Block 301 zu Block 305 in Abhängigkeit der Systeme, und ist daher insbesondere nicht eingeschränkt. Obwohl ein Deaktivierungssignal über die Hardware-Leitung 209 im Kommunikationsmodus gesendet wird, kann eine Konfiguration angenommen werden, bei der das NFC-Modul 203 ein Deaktivierungssignal an das Host-System 201 sendet, und das Host-System 201 die empfangenen Koordinaten auch im Kommunikationsmodus löscht. Obwohl die Beschreibung erfolgt und dabei die drahtlose Kommunikation mit elektromagnetischer Kopplung als Beispiel genommen wird, ist des Weiteren die vorliegende Erfindung auch auf eine drahtlose Kommunikation anwendbar, die elektromagnetische Wellen verwendet.
Anwendung auf einen Berührungsbildschirm
Die vorliegende Erfindung ist auch nicht nur auf das Verhindern einer Fehlfunktion eines Touchpads anwendbar, sondern auch auf das Verhindern einer Fehlfunktion eines Berührungsbildschirms. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Gerätes 400 von der Art mit zwei Bildschirmen gemäß einer anderen Ausführungsform. Bei dem elektronischen Gerät 400 sind ein oberes Gehäuse 401 und ein unteres Gehäuse 405 über einen Scharniermechanismus verbunden. Das obere Gehäuse 401 umfasst einen Berührungsbildschirm 403, und das untere Gehäuse 405 umfasst einen Berührungsbildschirm 407.
Das elektronische Gerät 400 kann in einer Vielzahl von Verwendungsmodi verwendet werden, indem die relative Lage des oberen Gehäuses 401 und des unteren Gehäuses 405 und die Lage gegenüber der oberen Tischfläche je nach Bedarf durch den Scharniermechanismus geändert werden. Bei einem Beispiel des Verwendungsmodus wird eine Software-Tastatur an dem Berührungsbildschirm 407 angezeigt, wodurch das elektronische Gerät 400 als Laptop verwendet werden kann. Unter der Ecke des Berührungsbildschirms 407 ist eine NFC-Spule 411 zur Kommunikation mit der NFC-Karte 53 angeordnet.
Der Berührungsbildschirm 407 umfasst ein Touch Panel oder eine Touch Panel-Funktion und ein Flüssigkristallfeld. Als ein Verfahren zum Einbinden des Touch Panels in den Berührungsbildschirm 407 werden ein externer Typ und ein eingebauter Typ erwähnt. Bei dem externen Typ wird das Touch Panel auf der oberen Oberfläche des Flüssigkristallfeldes angeordnet. Als eingebauter Typ sind ein On-cell-Typ und ein In-cell-Typ zu erwähnen. Bei dem On-cell-Typ wird eine Indium-Zinnoxid-(ITO)Elektrodenstruktur zwischen einem Farbfiltersubstrat und einer Polarisationsplatte des Flüssigkristallfeldes gebildet, um eine Touch Panel-Funktion darin einzubinden. Bei dem Incell-Typ wird eine Touch Panel-Funktion, die mit einem ITO gebildet wird, in die Pixel eines TFT-Array-Substrats des Flüssigkristallfeldes eingebunden.
Die NFC-Spule 411 kann durch diverse Verfahren auf diese Arten von Berührungsbildschirm 407 angeordnet werden. Um Magnetflüsse, die für die NFC benötigt werden, in den Raum zu emittieren, ist es wünschenswert, die NFC-Spule 411 in der Nähe der Oberfläche des Berührungsbildschirms 407 anzuordnen. Bei dem Berührungsbildschirm 407 der externen Art kann die NFC-Spule 411, die mit einem ITO-Film gebildet ist, zwischen dem Touch Panel und einem Flüssigkristallmodul angeordnet werden.
Bei dem Berührungsbildschirm 407 der eingebauten Art kann die NFC-Spule 411 mit einem ITO auf einem Farbfiltersubstrat oder in einem TFT-Array-Substrat gebildet sein. Bei einem derartigen Berührungsbildschirm 407 kommt es manchmal zu einer Fehlfunktion bei dem Berührungsbildschirm 407 auf Grund von Magnetwechselflüssen, die von der NFC-Spule 411 emittiert werden, jedoch kann die Fehlfunktion durch die Anwendung des Verfahrens, das mit Bezug auf 4 und 5 beschrieben wurde, behoben werden.
Die vorliegende Erfindung wurde zuvor mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen in den Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich jedoch natürlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Zeichnungen abgebildeten Ausführungsformen eingeschränkt ist und dass eine beliebige bereits bekannte Konfiguration verwendet werden kann, solange die Wirkungen der vorliegenden Erfindung erwiesen sind.
Bezugszeichenliste

10: Laptop
19: Touchpad
21, 411: NFC-Spule
31, 31a, 31b, 31c: Magnetwechselfluss
51: NFC-Spule
53: NFC-Karte
200: System zum Verhindern einer Fehlfunktion

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015-32113 [0006]
JP 2014-10707 [0006]
WO 2012/096259 [0006]
JP 2011-158936 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO/IEC14443 [0002]
ISO/IEC18092 [0002]

Claims

Elektronisches Gerät, umfassend: – ein drahtloses Modul mit elektromagnetischer Kopplung; – eine Spule, die mit dem drahtlosen Modul verbunden ist; ein Touch Panel; und – einen Berührungs-Controller, der eine Betätigung an dem Touch Panel mit einer vorbestimmten Detektionsempfindlichkeit detektiert und die Detektionsempfindlichkeit nur reduziert, während die Spule einen Magnetwechselfluss emittiert.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei das drahtlose Modul einer Nahfeldkommunikations-(NFC)Norm entspricht.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei der Berührungs-Controller ein Sendesignal empfängt, das zeigt, dass die Spule einen Magnetwechselfluss über einen materiellen Sendepfad von dem drahtlosen Modul aus emittiert.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei der Berührungs-Controller die Detektionsempfindlichkeit reduziert, während das drahtlose Modul einen Magnetwechselfluss emittiert, um eine Annäherung eines Kommunikationszielgerätes zu überprüfen.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 4, wobei der Berührungs-Controller eine Eingabe von dem Touch Panel deaktiviert, während das drahtlose Modul einen Magnetwechselfluss emittiert, um mit dem Kommunikationszielgerät zu kommunizieren.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei das Touch Panel ein Touchpad ist, das einen Maus-Cursor betätigt.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 6, wobei die Spule auf einer Rückseite des Touchpads angeordnet ist, um neben dem Touchpad zu liegen.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 7, wobei sich eine Projektion eines Umrisses des Touchpads mit einem Umriss der Spule deckt.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 6, wobei die Spule mit einer Struktur auf der Leiterplatte des Touchpads gebildet ist, die auf der Rückseite des Touchpads angeordnet ist.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei die Spule in einen Berührungsbildschirm eingebunden ist, der eine Anzeige umfasst.
Elektronisches Gerät, umfassend: – ein drahtloses Modul; – ein Emissionselement, das mit dem drahtlosen Modul verbunden ist; – ein Touch Panel; und – einen Berührungs-Controller, der eine Betätigung an dem Touch Panel mit einer vorbestimmten Detektionsempfindlichkeit detektiert und die Detektionsempfindlichkeit nur reduziert, während das Emissionselement ein elektromagnetisches Feld bildet.
Verfahren, bei dem ein elektronisches Gerät, welches ein drahtloses Modul und ein Touch Panel aufweist, eine Fehlfunktion des Touch Panels verhindert, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Detektieren einer physikalischen Größe, welche sich auf Grund der Annäherung eines Fingers verändert, mit einer vorbestimmten Detektionsempfindlichkeit durch das Touch Panel; – Reduzieren der Detektionsempfindlichkeit als Reaktion auf die Emission eines Magnetwechselflusses durch das drahtlose Modul; und – Zurücksetzen der Detektionsempfindlichkeit auf die vorbestimmte Detektionsempfindlichkeit als Reaktion auf eine Unterbrechung der Emission des Magnetwechselflusses.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend folgende Schritte: – Emittieren eines ersten Magnetwechselflusses zum Detektieren eines Partnergerätes, das sich dem Touch Panel nähert; – Reduzieren der Detektionsempfindlichkeit als Reaktion auf die Emission des ersten Magnetwechselflusses; – Emittieren eines zweiten Magnetwechselflusses zum Kommunizieren mit dem Partnergerät; und – Unterbrechen einer Detektionsfunktion des Touch Panels, während der zweite Magnetwechselfluss emittiert wird.