JP2017220930A - 容量性感知と通信を具備する統合回路、及びそれらを用いたインタラクティブシステム - Google Patents
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Abstract
Description
(実施形態)
102 転送回路
103 変調回路
104 増幅回路
105 フィルター回路
106 コンパレータ回路
107 復調器回路
201、202 インタラクティブデバイス
203、204、303、503、703、803、1203、1303、1403、1503、1603 感知電極
301、501、701、801、1201、1301、1401、1501、1601 容量性感知と通信を具備する統合回路
302、502、702、802、1202、1302、1402、1502、1602 マイクロプロセッサー
304、504、704、804、1204、1304、1404、1504、1604 共振回路
305、505、705、805、1205、1305、1405、1505、1605 インダクタンス
306、506、706、806、1206、1306、1406、1506、1606 キャパシタ
IO1 第一入力出用ピン
IO2 第二入力出用ピン
IO3 第三入力出用ピン
IO4 第四入力出用ピン
601、602、1001、1002、1101、1102 波形
707、807、1207、1407、1507、1508、1608 抵抗器
Claims (18)
- 第一入力出用ピン及び第二入力出用ピンからなるマイクロプロセッサーと、
前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される感知電極と、
入力端及び出力端を含む共振回路であって、前記共振回路の入力端は前記マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンに電気に接続され、且つ、前記共振回路の出力端は前記感知電極に電気的に接続されることを備え、
ここでは、容量性感知が行われると、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンは前記感知電極に対する充放電状態に基づいて、前記感知電極の容量の変化の判定を行い、
なお、データが出力されると、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、前記マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンは伝送データに基づいて、高周波キャリアを出力させるか或いは出力させず、且つ、前記高周波キャリアは前記共振回路により共振されることにより、前記高周波キャリアの振幅が増幅されることを特徴とする容量性感知と通信を具備する統合回路。 - 前記マイクロプロセッサーは、
第三入力出用ピンを更に備え、
ここでは、前記容量性感知と通信を具備する統合回路は、
前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンに電気的に接続される第一端、及び前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気的に接続される第二端からなるインピーダンス素子を更に含み、
また、容量性感知が行われると、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが第一共通電圧(common voltage)に設定された後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが第一特定電圧に設定され、前記感知電極の電圧が前記第一共通電圧から第一電圧まで充電されると、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが第二共通電圧に設定された後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが第二特定電圧に設定され、
なお、前記感知電極が前記第二共通電圧から第二電圧まで放電されると、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが前記第一共通電圧に設定された後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが前記第一特定電圧に設定され、また、前記マイクロプロセッサーは前記感知電極が前記第一共通電圧から前記第一電圧まで充電されるのにかかった時間に加えて前記感知電極が前記第二共通電圧から前記第二電圧まで放電されるのにかかった時間に基づいて、前記感知電極の容量の変化の判断を行い、前記第一特定電圧は前記第一電圧に等しいかより高く、且つ前記第一電圧は前記第一共通電圧より高く、
前記第二特定電圧は前記第二電圧に等しいかより低く、且つ前記第二電圧は第二共通電圧より低いことを特徴とする、請求項1に記載の容量性感知と通信を具備する統合回路。 - 前記マイクロプロセッサーは、
第三入力出用ピンを更に備え、
ここでは、前記容量性感知と通信を具備する統合回路は、
前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される第二端からなるインピーダンス素子を更に含み、
また、容量性感知が行われると、
前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが第一共通電圧に設定された後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが第一特定電圧に設定され、前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンにより前記感知電極に対する充電が行われ、
第一所定の時間が経過すると、前記マイクロプロセッサーにより前記感知電極の第一時間電圧が記録された後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが第二共通電圧に設定され、その後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが第二特定電圧に設定され、前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンにより前記感知電極に対する放電が行われ、
第二所定の時間が経過すると、前記マイクロプロセッサーにより前記感知電極の第二時間電圧が記録された後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが前記第一共通電圧に設定され、その後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが前記第一特定電圧に設定され、
また、前記マイクロプロセッサーは前記第一時間電圧及び前記第二時間電圧に基づいて、前記感知電極の容量の変化の判断を行い、
なお、前記第一特定電圧は前記第一時間電圧に等しいかより高く、且つ前記第一時間電圧は前記第一共通電圧より高く、
さらに、前記第二特定電圧は前記第二時間電圧に等しいかより低く、且つ前記第二時間電圧は第二共通電圧より低いことを特徴とする、請求項1に記載の容量性感知と通信を具備する統合回路。 - 前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び共通電圧に電気に接続される第二端からなるインピーダンス素子を更に備え、
ここでは、容量性感知が行われると、
前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンにより前記感知電極に対して第一電圧まで充電が行われた後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、前記感知電極が前記第一電圧から第二電圧まで放電されると、前記マイクロプロセッサーは前記感知電極が前記第一電圧から前記第二電圧まで放電されるのにかかった時間に基づいて、前記感知電極の容量の変化の判断を行うことを特徴とする、請求項1に記載の容量性感知と通信を具備する統合回路。 - 前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び共通電圧に電気に接続される第二端からなるインピーダンス素子を更に備え、
ここでは、容量性感知が行われると、
前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンにより前記感知電極に対して第一電圧まで充電が行われた後、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、所定の時間が経過すると、前記マイクロプロセッサーは前記感知電極が前記第一電圧から放電された電圧に基づいて、前記感知電極の容量の変化の判断を行うことを特徴とする、請求項1に記載の容量性感知と通信を具備する統合回路。 - 前記マイクロプロセッサーは、
第四入力出用ピンを更に備え、
ここでは、前記共振回路は、
前記マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び前記感知電極に電気に接続される第二端からなるインダクタンスと、
前記マイクロプロセッサーの第四入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び前記感知電極に電気に接続される第二端からなるキャパシタとを含み、
また、データの出力が行われると、前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記第四入力出用ピンが共通電圧に設定されることを特徴とする、請求項1に記載の容量性感知と通信を具備する統合回路。 - 前記共振回路は、
前記マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び前記インダクタンスの第一端に電気に接続される第二端からなる抵抗器を更に備えることを特徴とする、請求項6に記載の容量性感知と通信を具備する統合回路。 - 容量性感知が行われると、前記マイクロプロセッサーの第二入力出用ピン及び前記第四入力出用ピンがハイインピーダンスに設定されることを特徴とする、請求項6に記載の容量性感知と通信を具備する統合回路。
- 前記マイクロプロセッサーは前記マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンにより検知された容量値の不安定期間のパケットに基づいて、前記感知電極により受信された高周波キャリアのパケットの判断を行い、外部回路から伝送された伝送データのデコードを行うことを特徴とする、請求項1に記載の容量性感知と通信を具備する統合回路。
- 第一インタラクティブデバイスと、
第二インタラクティブデバイスとを備え、
ここでは、前記第一インタラクティブデバイスは、
第一容量性感知と通信を具備する統合回路を更に備え、
前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路は、
第一入力出用ピン及び第二入力出用ピンからなる第一マイクロプロセッサーと、
前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される第一感知電極と、
前記第一マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンに電気に接続される入力端、及び前記第一感知電極に電気に接続される出力端からなる第一共振回路とを更に含み、
また、前記第二インタラクティブデバイスは、
第二容量性感知と通信を具備する統合回路を更に備え、
前記第二容量性感知と通信を具備する統合回路は、
第一入力出用ピンからなる第二マイクロプロセッサーと、
前記第二マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される第二感知電極と、
前記第二容量性感知と通信を具備する統合回路に電気に接続される出力回路
を更に含み、
ここでは、前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路は容量性感知が行われると、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンは前記第一感知電極に対する充放電状態に基づいて、前記第一感知電極の容量値の変化の判定を行い、
また、前記第一インタラクティブデバイスはデータが出力されると、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、前記第一マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンは伝送データに基づいて、高周波キャリアを出力させるか或いは出力させず、前記高周波キャリアは前記第一共振回路により共振されることにより、前記高周波キャリアの振幅が増幅され、
前記第二インタラクティブデバイスにより前記第一インタラクティブデバイスからのデータが受信されると、前記第二マイクロプロセッサーは前記第二マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンにより検知された容量値の不安定期間のパケットに基づいて、前記第二感知電極により受信された高周波キャリアのパケットの判断を行い、第一インタラクティブデバイスから伝送された伝送データのデコードが行われ、
前記伝送データに基づいて、前記第二容量性感知と通信を具備する統合回路により前記出力回路から対応される出力効果が出力されるように制御が行われることを特徴とするインタラクティブシステム。 - 前記第一マイクロプロセッサーは、
第三入力出用ピンを更に備え、
ここでは、前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路は、
前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される第二端からなるインピーダンス素子を更に含み、
また、前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路に容量性感知が行われると、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが第一共通電圧に設定された後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが第一特定電圧に設定され、
前記第一感知電極の電圧が前記第一共通電圧から第一電圧まで充電されると、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが第二共通電圧に設定された後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが第二特定電圧に設定され、
なお、前記第一感知電極が前記第二共通電圧から第二電圧まで放電されると、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが前記第一共通電圧に設定された後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが前記第一特定電圧に設定され、さらに、前記第一マイクロプロセッサーは前記第一感知電極が前記第一共通電圧から前記第一電圧まで充電されるのにかかった時間に加えて前記第一感知電極が前記第二共通電圧から前記第二電圧まで放電されるのにかかった時間に基づいて、前記第一感知電極の容量の変化の判断を行い、
前記第一特定電圧は前記第一電圧に等しいかより高く、且つ前記第一電圧は前記第一共通電圧より高く、
前記第二特定電圧は前記第二電圧に等しいかより低く、且つ前記第二電圧は第二共通電圧より低いことを特徴とする、請求項10に記載のインタラクティブシステム。 - 前記第一マイクロプロセッサーは、
第三入力出用ピンを更に備え、
ここでは、前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路は、
前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される第二端からなるインピーダンス素子を更に含み、
また、前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路に容量性感知が行われると、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが第一共通電圧に設定された後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが第一特定電圧に設定され、前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンにより前記第一感知電極に対する充電が行われ、
第一所定の時間が経過すると、前記第一マイクロプロセッサーにより前記第一感知電極の第一時間電圧が記録された後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが第二共通電圧に設定され、その後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが第二特定電圧に設定され、前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンにより前記第一感知電極に対する放電が行われ、
第二所定の時間が経過すると、前記第一マイクロプロセッサーにより前記第一感知電極の第二時間電圧が記録された後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンが前記第一共通電圧に設定された後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記第一マイクロプロセッサーの第三入力出用ピンが前記第一特定電圧に設定され、
且つ、前記第一マイクロプロセッサーは前記第一時間電圧及び前記第二時間電圧に基づいて、前記第一感知電極の容量の変化の判断を行い、
前記第一特定電圧は前記第一時間電圧に等しいかより高く、且つ前記第一時間電圧は前記第一共通電圧より高く、
前記第二特定電圧は前記第二時間電圧に等しいかより低く、且つ前記第二時間電圧は第二共通電圧より低いことを特徴とする、請求項10に記載のインタラクティブシステム。 - 前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路は
前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び共通電圧に電気に接続される第二端からなるインピーダンス素子を更に備え、
ここでは、前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路は容量性感知が行われると、
前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンにより前記第一感知電極に対して第一電圧まで充電が行われた後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、前記第一感知電極が前記第一電圧から第二電圧まで放電されると、前記第一マイクロプロセッサーは前記第一感知電極が前記第一電圧から前記第二電圧まで放電されるのにかかった時間に基づいて、前記第一感知電極の容量の変化の判断が行われることを特徴とする、請求項10に記載のインタラクティブシステム。 - 前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路は、
前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び共通電圧に電気に接続される第二端からなるインピーダンス素子を更に備え、
ここでは、前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路に容量性感知が行われると、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンにより前記第一感知電極に対して第一電圧まで充電が行われた後、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、所定の時間が経過すると、前記第一マイクロプロセッサーは前記第一感知電極が前記第一電圧から放電された電圧に基づいて、前記第一感知電極の容量の変化の判断を行うことを特徴とする、請求項10に記載のインタラクティブシステム。 - 前記第一マイクロプロセッサーは、
第四入力出用ピンを更に備え、
ここでは、前記第一共振回路は、
前記第一マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び前記第一感知電極に電気に接続される第二端からなる第一インダクタンスと、
前記第一マイクロプロセッサーの第四入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び前記第一感知電極に電気に接続される第二端からなる第一キャパシタとを更に含み、
また、前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路にデータの出力が行われると、前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、且つ前記第一マイクロプロセッサーの第四入力出用ピンが共通電圧に設定されることを特徴とする、請求項10に記載のインタラクティブシステム。 - 前記第一共振回路は、
前記第一マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンに電気に接続される第一端、及び前記第一インダクタンスの第一端に電気に接続される第二端からなる第一抵抗器を更に備えることを特徴とする、請求項15に記載のインタラクティブシステム。 - 前記第一容量性感知と通信を具備する統合回路は容量性感知が行われると、前記第一マイクロプロセッサーの第二入力出用ピン及び前記第四入力出用ピンがハイインピーダンスに設定されることを特徴とする、請求項15に記載のインタラクティブシステム。
- 前記第二マイクロプロセッサーは、
第二入力出用ピンを更に備え、
ここでは、前記第二容量性感知と通信を具備する統合回路は、
前記第二マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンに電気に接続される入力端、及び前記第二感知電極に電気に接続される出力端からなる第二共振回路を更に含み、
また、前記第二容量性感知と通信を具備する統合回路は容量性感知が行われると、前記第二マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンは前記第二感知電極に対する充放電状態に基づいて、前記第二感知電極の容量値の変化の判定を行い、
且つ、前記第二インタラクティブデバイスはデータが出力されると、前記第二マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンがハイインピーダンスに設定され、前記第二マイクロプロセッサーの第二入力出用ピンは伝送データに基づいて、前記高周波キャリアを出力させるか或いは出力させず、前記高周波キャリアは前記第二共振回路により共振されることにより、前記高周波キャリアの振幅が増幅され、
なお、前記第一インタラクティブデバイスにより前記第二インタラクティブデバイスからのデータが受信されると、前記第一マイクロプロセッサーは前記第一マイクロプロセッサーの第一入力出用ピンにより検知された容量値の不安定期間のパケットに基づいて、前記第一感知電極により受信された高周波キャリアのパケットの判断を行い、第二インタラクティブデバイスから伝送された伝送データのデコードを行うことを特徴とする、請求項10に記載のインタラクティブシステム。
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