JP6732105B2 - 容量検出モジュール、方法及び電子機器 - Google Patents

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Description

本願は容量検出の技術分野に関し、特に容量検出モジュール、方法及び電子機器に関する。
科学技術の発展に伴って、電子機器のインテリジェント化が進んでおり、例えば、現在、ユーザーがイヤホンを耳に装着し又はイヤホンを外す時、イヤホンは自動的に検知でき、すなわちユーザーがイヤホンを装着すると、音楽を自動的に再生し、ユーザーがイヤホンを外すと、音楽を一時停止するイヤホンが市販されている。このような検出原理は容量検出モジュールに基づき実現できる。
具体的には、図１は従来技術による容量検出モジュール１０の模式図であり、図１に示されるように、容量検出モジュール１０は、センシングモジュール１１（フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣであってもよい）及び検出回路１２を備え、センシングモジュール１１の上面にセンサ（ｓｅｎｓｏｒ）１３が設置され、センシングモジュール１１の下面に接地ユニット（ＧＮＤ）１４が設置され、センサ（ｓｅｎｓｏｒ）１３と接地ユニット（ＧＮＤ）１４との間に誘電体層１５が設置され、人体がセンサ１３に接近すると、センサ１３と接地ユニット１４との間の電場が変化し、それによりそれらの間の自己容量も変化し、該自己容量とは、センサ１３と接地ユニット１４との間の容量値である。しかしながら、人体の接近によって上記容量値の変化を引き起こす以外、温度の変化も容量値に影響を及ぼし、たとえば、温度はセンシングモジュール１１上の誘電体層１５、センサ１３の熱膨張収縮を引き起こし、このような温度の容量値に対する影響は温度ドリフトと呼ばれてもよく、実際の応用中、温度ドリフトの容量値に対する影響は人体の接近時の容量値の変化を上回ることもある。例えば、温度の急変によって、検出回路１２はユーザーにこのような検出回路を備えた装置が装着されていると識別するが、この時、実際にユーザーに該装置が装着されていない一方、温度の変化によって検出回路１２はユーザーが上記装置を外したと識別するが、この時、実際にユーザーが上記装置を外していない。上記事情に基づき、従来技術では容量検出が温度の影響を受ける問題がある。
本願は、容量検出モジュール、方法及び電子機器を提供し、それにより容量検出が温度の影響を受ける問題を回避できる。
第１態様によれば、本願は容量検出モジュールを提供し、センシングモジュール及び検出回路を備え、センシングモジュールの第１面に第１検知ユニットが設置され、センシングモジュールの第２面に第２検知ユニットが設置され、第１検知ユニットと第２検知ユニットがそれぞれ検出回路に接続され、検出回路は第１検知ユニットの容量値及び第２検知ユニットの容量値に基づき、容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
第２態様によれば、本願は容量検出方法を提供し、センシングモジュール及び検出回路を備え、センシングモジュールの第１面に第１検知ユニットが設置され、センシングモジュールの第２面に第２検知ユニットが設置され、第１検知ユニットと第２検知ユニットがそれぞれ検出回路に接続される容量検出モジュールに適用され、それに対応して、方法は、第１検知ユニットの容量値及び第２検知ユニットの容量値に基づき、容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断するステップを含む。
本願は容量検出モジュール、方法及び電子機器を提供し、該容量検出モジュールは第２検知ユニットが追加され、第１検知ユニットと第２検知ユニットが温度の影響を同時に受けるが、第２検知ユニットが直接人体皮膚に接触しないため、ユーザーに該容量検出モジュールを備えた電子機器が装着されている時、第１検知ユニットの容量値が温度の影響と人体皮膚のタッチを反映するが、第２検知ユニットの容量値が温度の影響のみを反映し、それにより、第１検知ユニットと第２検知ユニットの容量値に基づき、ユーザーに対する前記容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断でき、すなわち本願の実施例による技術案は容量検出が温度の影響を受ける問題を回避できる。
本願の実施例又は従来技術の技術案をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に使用される図面を簡単に説明し、明らかなように、以下の図面は本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者は創造的な努力をせずに、これらの図面に基づきほかの図面を想到し得る。
従来技術による容量検出モジュール１０の模式図である。 従来技術による容量値が装着と温度の影響に伴って変化する模式図である。 本願の一実施例による容量検出モジュール３０の模式図である。 本願による容量値が装着と温度の影響に伴って変化する模式図である。 本願の一実施例によるＲｎの装置装着前後の変化模式図である。 本願の一実施例による容量検出モジュール６０の模式図である。 本願の別の実施例による容量検出モジュール７０の模式図である。 本願の別の実施例による容量検出モジュール８０の模式図である。 第１検知ユニットと前記第２検知ユニットのコード化タイミング図である。 本願の一実施例による容量検出方法のフローチャートである。 本願のさらに別の実施例による容量検出方法のフローチャートである。 本願の一実施例による容量検出方法のフローチャートである。 本願のさらに別の実施例による容量検出方法のフローチャートである。
本願の実施例の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下、本願の実施例の図面を参照して、本願の実施例の技術案を明確かつ完全に説明する。明らかなように、説明される実施例は本願の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。本願の実施例に基づき、当業者が創造的な努力をせずに想到し得るほかの実施例はすべて本願の保護範囲に属する。
本願の明細書及び特許請求の範囲及び上記図面における用語「第１」、「第２」等（存在する場合）は類似する対象を区別するためのものであり、特定の順序を説明するものではない。このように使用されるデータは適切な場合に交換でき、それによりここで説明される本願の実施例がたとえばここで図示又は説明された順序以外の順序で実施できると理解できる。また、用語「含む」と「有する」及びそれらの任意の変形は、非排他的な包括をカバーすることを意味し、たとえば、一連のステップ又はユニットを含むプロセス、方法、システム、製品又は装置は明確にリストされたステップ又はユニットに限定されず、明確にリストされてない又はこれらのプロセス、方法、製品又は装置に固有のほかのステップ又はユニットをさらに含んでもよい。
通常、容量検出モジュールはイヤホン等の電子機器内に設置され、図２は従来技術による容量値が装着と温度の影響に伴って変化する模式図であり、図２に示されるように、横座標はサンプリング回数を示し、たとえば、ｎは第ｎ回のサンプリングを示し、縦座標は容量値を示す。ユーザーに上記電子機器が装着されていない時、温度が２５℃であり、この時、温度が安定し、且つユーザーに電子機器が装着されていないため、その容量値が安定状態にあり、ユーザーに電子機器が装着されている時、人体の接近及び温度の変化によって、容量値が低下し、ユーザーに電子機器が装着済みとなると、温度が２５℃から３７℃に変化し、容量値が最初に低下し、温度が３７度に達すると、容量値が安定状態にある。なお、電子機器をイヤホンとする場合、ユーザーがイヤホンを装着している時、ユーザーが最初にイヤホンを耳に強く当てるため、容量値が最初に最低点まで低下し、ユーザーが手を放すと、イヤホンが耳から離れるため、この時、容量値が上昇する。
要するに、以上のように、実際の応用では、温度ドリフトの容量値に対する影響は人体の接近時の容量値の変化を上回ることもある。例えば、温度の急変によって、検出回路はユーザーにこのような検出回路を備えた装置が装着されていると識別するが、この時、実際にユーザーに該装置が装着されていない一方、温度の変化によって検出回路はユーザーが上記装置を外したと識別するが、この時、実際にユーザーが上記装置を外していない。従来技術では容量検出が温度の影響を受ける問題がある。該技術的問題を解決するために、本願は容量検出モジュール、方法及び電子機器を提供する。
本願の実施例は容量検出モジュールを提供し、センシングモジュール及び検出回路を備え、センシングモジュールの第１面に第１検知ユニットが設置され、センシングモジュールの第２面に第２検知ユニットが設置され、第１検知ユニットと第２検知ユニットがそれぞれ検出回路に接続され、検出回路は第１検知ユニットの容量値及び第２検知ユニットの容量値に基づき、容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
好ましくは、センシングモジュールはプリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）であってもよく、更に、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣであってもよい。
好ましくは、第１検知ユニットはセンサ又はセンシング領域とも呼称され、第２検知ユニットはセンサ又はセンシング領域とも呼称される。
更に、センシングモジュールの第１面は人体に接触する面、センシングモジュールの第２面は人体に接触しない面である。
例１
第１検知ユニットと第２検知ユニットは正対するものではなく、第１検知ユニットの容量値は第１検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であり、第２検知ユニットの容量値は第２検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値である。
容量検出モジュールを備えた装置が水平に置かれるとすると、第１検知ユニットと第２検知ユニットが正対するものではないとは、第１検知ユニットと第２検知ユニットとが水平方向に隔てている。更に、グラウンドは容量検出モジュールに設置され、たとえば、ＦＰＣの裏面に設置されてもよく、距離の遠いシステム回路基板に設置されてもよい。本願の実施例では、それを制限しない。
検出回路は具体的には、第１検知ユニットのグラウンドに対する第１基準容量、及び、第２検知ユニットのグラウンドに対する第２基準容量を収集し、第１基準容量と第２基準容量はユーザーに該容量検出モジュールを備えた装置が装着されていない時に収集され、さらに第１検知ユニットのグラウンドに対する第１容量、及び第２検知ユニットのグラウンドに対する第２容量を収集し、第１容量と第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得て、第２容量と第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得て、第１容量差と第２容量差に基づきユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
好ましくは、検出回路は具体的には、第２容量差と、同一温度に基づき装置の未装着時に第１容量差と第２容量差との比である所定係数との積を計算し、第１容量差と該積との差を計算し、人体皮膚のタッチによる第１検知ユニットの容量変化量を得て、容量変化量に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
更に、検出回路は具体的には、容量変化量が第１所定閾値以上であると、ユーザーに装置が装着されていないと決定し、容量変化量が第１所定閾値より小さい第２所定閾値以下であると、ユーザーに装置が装着されていると決定する。
具体的には、例１の原理について、人体皮膚のタッチも温度上昇も検知ユニットの容量値の変化を引き起こし、第１検知ユニットと第２検知ユニットが温度の影響を同時に受けるが、人体皮膚が直接第２検知ユニットに接触しないため、ユーザーに電子機器が装着されている時、第１検知ユニットとグラウンドとの間の容量変化量は人体皮膚のタッチと温度上昇による容量変化量を含むが、第２検知ユニットとグラウンドとの間の容量変化量は温度上昇による容量変化量のみを含み、両者の差は人体皮膚のタッチによる容量変化量を示す。ユーザーが電子機器を外した時、同様である。従って、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量によって、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断できる。更に、第１検知ユニットと第２検知ユニットの温度影響による容量変化量はコモンモード信号と呼称され、第１検知ユニットと第２検知ユニットの人体皮膚のタッチによる容量変化量は差動モード信号と呼称される。
図４は本願による容量値が装着と温度の影響に伴って変化する模式図であり、図４に示されるように、横座標はサンプリング回数を示し、たとえば、ｎは第ｎ回のサンプリングを示し、縦座標は容量値を示す。実線は第１検知ユニットとグラウンドとの間の容量変化状況を示し、破線は第２検知ユニットとグラウンドとの間の容量変化状況を示し、図４に示されるように、ユーザーに上記電子機器が装着されていない時、温度が２５℃であり、この時、温度が安定し、且つユーザーに電子機器が装着されていないため、第１検知ユニットとグラウンドとの容量値が安定状態にあり、ユーザーに電子機器が装着されている時、人体の接近及び温度の変化によって、容量値が低下し、ユーザーに電子機器が装着済みとなると、温度が２５℃から３７℃に変化し、容量値が最初に低下し、温度が３７度に達すると、容量値が安定状態にある。ユーザーに上記電子機器が装着されていない時、温度が２５℃であり、この時、温度が安定し、且つユーザーに電子機器が装着されていないため、第２検知ユニットとグラウンドとの容量値が安定状態にあり、ユーザーに電子機器が装着されている時、温度が２５℃であり、且つ人体皮膚のタッチによる影響を受けないため、第２検知ユニットとグラウンドとの容量値が安定し、ユーザーに電子機器が装着済みとなると、温度が２５℃から３７℃に変化し、容量値が最初に低下し、さらに温度が３７度に達するため、容量値が安定状態にある。
以下、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量Ｒｎの具体的な計算式を説明する。
Ｒｎ＝（Ｓｅｎｓｏｒｎ−Ｓｅｎｓｏｒ１）−Ｋ＊（Ｒｅｆｎ−Ｒｅｆ１）
ただし、Ｓｅｎｓｏｒ１は第１基準容量、Ｓｅｎｓｏｒｎは第１検知ユニットとグラウンドとの間の第１容量、Ｒｅｆ１は第２基準容量、Ｒｅｆｎは第２検知ユニットとグラウンドとの間の第２容量、Ｋは所定係数を示す。
図５は本願の一実施例によるＲｎの装置装着前後の変化模式図であり、図５に示されるように、第２検知ユニットが追加されることで、温度の容量検出に対する影響を除去し、容量変化量Ｒｎが第２所定閾値以下であると、ユーザーに装置が装着されていると決定し、この時、イヤホンはさらなる操作、たとえば音楽再生等を行う。一方、容量変化量Ｒｎが第１所定閾値以上であると、ユーザーに装置が装着されていないと決定し、この時、イヤホンはさらなる操作、たとえば音楽の一時停止等を行う。ここで、第２所定閾値は、第１所定閾値より小さい。容量変化量Ｒｎが第１所定閾値と第２所定閾値の間にあると、前の時点の装着状態に合わせて判断し、前の時点の装着状態と同じである。
例２
図３は本願の一実施例による容量検出モジュール３０の模式図であり、図３に示されるように、該容量検出モジュール３０はセンシングモジュール３１及び検出回路３２を備え、センシングモジュール３１の第１面に第１検知ユニット３３及び第１接地ユニット３４が設置され、センシングモジュール３１の第２面に第２検知ユニット３５及び第２接地ユニット３６が設置され、第１検知ユニット３３が第２接地ユニット３６に正対し、第２検知ユニット３５が第１接地ユニット３４に正対する。これに基づき、第１検知ユニット３３の容量値は第１検知ユニット３３の第２接地ユニット３６に対する自己容量値であり、第２検知ユニットの容量値は第２検知ユニット３５の第１接地ユニット３４に対する自己容量値である。更に、第１検知ユニット３３と第２検知ユニット３５はそれぞれ検出回路３２に接続される。好ましくは、第１検知ユニット３３はセンサ又はセンシング領域とも呼称され、第２検知ユニット３５はセンサ又はセンシング領域とも呼称される。
好ましくは、第１接地ユニット３４と第２接地ユニット３６は同一グラウンドに接続され、センシングモジュール３１における２つの異なる領域として理解できる。
好ましくは、第１検知ユニット３３と第２接地ユニット３６との間に誘電体層３７が設置され、該誘電体層３７はポリイミドフィルム（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｆｉｌｍ）又は空気であってもよく、同様に、第２検知ユニット３５と第１接地ユニット３４との間に誘電体層３７が設置され、該誘電体層３７はポリイミドフィルム又は空気であってもよい。
検出回路３２は具体的には、第１検知ユニット３３のグラウンドに対する第１基準容量、及び第２検知ユニット３５のグラウンドに対する第２基準容量を収集し、さらに第１検知ユニット３３のグラウンドに対する第１容量、及び第２検知ユニット３５のグラウンドに対する第２容量を収集し、且つ第１容量と第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得て、第２容量と第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得て、第１容量差と第２容量差に基づきユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
好ましくは、検出回路３２は具体的には、第２容量差と、同一温度に基づき装置の未装着時に第１容量差と第２容量差との比である所定係数との積を計算し、且つ第１容量差と該積との差を計算し、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量を得て、容量変化量に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
更に、検出回路３２は具体的には、容量変化量が第１所定閾値以上であると、ユーザーに装置が装着されていないと決定し、容量変化量が第１所定閾値より小さい第２所定閾値以下であると、ユーザーに装置が装着されていると決定する。容量変化量が第１所定閾値と第２所定閾値の間にあると、前の時点の装着状態に合わせて判断し、前の時点の装着状態と同じである。
例２の原理及び容量変化量の計算方式は例１と同様であるため、ここで重複説明を省略する。
好ましくは、図６は本願の一実施例による容量検出モジュール６０の模式図であり、図６に示されるように、該検出回路３２は具体的には、第１増幅器６１及び第１コンデンサ６２を備え、第１コンデンサ６２が第１増幅器６１に接続され、且つ第１増幅器６１が第１検知ユニット３３に接続される。該容量検出モジュールは第２増幅器６３及び第２コンデンサ６４をさらに備え、第２コンデンサ６４が第２増幅器６３に接続され、且つ第２増幅器６３が第２検知ユニット３５に接続される。
なお、検出回路の構造は図６に示される構造に限定されない。
例３
本願の実施例は容量検出モジュールをさらに提供し、第１検知ユニットと第２検知ユニットが正対し、且つ第１検知ユニットと第２検知ユニットの面積が同じであり、第１検知ユニットの容量値は第１検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であり、第２検知ユニットの容量値は第２検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値である。グラウンドは容量検出モジュールに設置され、たとえば、ＦＰＣの裏面に設置されてもよく、距離の遠いシステム回路基板に設置されてもよい。本願の実施例では、それを制限しない。
この場合、第１検知ユニットと第２検知ユニットを同時にコード化でき、すなわち、第１検知ユニットと第２検知ユニットに対して同一の電圧（０Ｖ又はコード化電圧）を常に維持でき、この時、両者の電圧差ΔＵ＝０によって、両者の間に電荷移動がなく、両者はともに遠いグラウンドを参照するが、同様に、受ける温度の影響が類似するため、同様に温度を抑制できる。
好ましくは、第１検知ユニットはセンサ又はセンシング領域とも呼称され、第２検知ユニットはセンサ又はセンシング領域とも呼称される。
検出回路は具体的には、第１検知ユニットのグラウンドに対する第１基準容量、及び、第２検知ユニットのグラウンドに対する第２基準容量を収集し、さらに第１検知ユニットのグラウンドに対する第１容量、及び第２検知ユニットのグラウンドに対する第２容量を収集し、第１容量と第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得て、第２容量と第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得て、第１容量差と第２容量差に基づきユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
好ましくは、検出回路は具体的には、第２容量差と、同一温度に基づき装置の未装着時に第１容量差と第２容量差との比である所定係数との積を計算し、且つ第１容量差と積との差を計算し、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量を得て、容量変化量に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
更に、検出回路は具体的には、容量変化量が第１所定閾値以上であると、ユーザーに装置が装着されていないと決定し、容量変化量が第１所定閾値より小さい第２所定閾値以下であると、ユーザーに装置が装着されていると決定する。容量変化量が第１所定閾値と第２所定閾値の間にあると、前の時点の装着状態に合わせて判断し、前の時点の装着状態と同じである。
例３の原理及び容量変化量の計算方式は例１及び例２と同様であるため、ここで重複説明を省略する。
以上のように、例１、例２又は例３では、容量検出モジュールに第２検知ユニットが追加され、第１検知ユニットと第２検知ユニットが温度の影響を同時に受けるが、第２検知ユニットが直接人体皮膚に接触しないため、ユーザーに電子機器が装着されている時、第１検知ユニットとグラウンドとの間の容量変化量が温度の影響と人体皮膚のタッチを反映するが、第２検知ユニットとグラウンドとの間の容量変化量が温度の影響のみを反映し、これに基づき、第１検知ユニットの容量値と第２検知ユニットの容量値によって、容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断でき、すなわち本願の実施例による技術案は容量検出が温度の影響を受ける問題を回避できる。
例４
図７は本願の別の実施例による容量検出モジュール７０の模式図であり、図７に示されるように、該容量検出モジュール７０はセンシングモジュール７１、切り替えスイッチ７２、及び検出回路７３を備え、センシングモジュール７１の第１面に第１検知ユニット７４が設置され、センシングモジュール７１の第２面に第２検知ユニット７５が設置される。第１検知ユニット７４と第２検知ユニット７５が正対し、且つ第１検知ユニット７４と第２検知ユニット７５の面積が同じである。これに基づき、第１検知ユニット７４の容量値は第１検知ユニット７４の、グラウンドである第２検知ユニット７５に対する自己容量値であり、第２検知ユニット７５の容量値は第２検知ユニット７５の、グラウンドである第１検知ユニット７４に対する自己容量値である。
切り替えスイッチ７２はセンシングモジュール７１の状態を、第１検知ユニット７４がそれぞれ検出回路７３の出力するコード化電圧及び検知チャンネルに接続され且つ第２検知ユニット７５が接地される第１状態と、第２検知ユニット７５がそれぞれ検出回路７３の出力するコード化電圧及び検知チャンネルに接続され且つ第１検知ユニット７４が接地される第２状態との間で交互に切り替える。
検出回路７３は具体的には、第１状態で第１検知ユニット７４と第２検知ユニット７５との間の第１基準容量を収集し、及び、第２状態で第２検知ユニット７５と第１検知ユニット７４との間の第２基準容量を収集し、第１状態で第１検知ユニット７４と第２検知ユニット７５との間の第１容量を収集し、及び、第２状態で第２検知ユニット７５と第１検知ユニット７４との間の第２容量を収集し、第１容量と第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得て、第２容量と第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得て、第１容量差と第２容量差との差を計算し、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量を得て、容量変化量に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
更に、検出回路７３は具体的には、容量変化量が第１所定閾値以上であると、ユーザーに装置が装着されていないと決定し、容量変化量が第１所定閾値より小さい第２所定閾値以下であると、ユーザーに装置が装着されていると決定する。容量変化量が第１所定閾値と第２所定閾値の間にあると、前の時点の装着状態に合わせて判断し、前の時点の装着状態と同じである。
好ましくは、センシングモジュール７１はＰＣＢであってもよく、更にフレキシブルプリント回路基板ＦＰＣであってもよい。
好ましくは、第１検知ユニット７４はセンサ又はセンシング領域とも呼称され、第２検知ユニット７５はセンサ又はセンシング領域とも呼称される。
好ましくは、第１検知ユニット７４と第２検知ユニット７５との間に誘電体層７６が設置され、該誘電体層７６はポリイミドフィルム（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｆｉｌｍ）であってもよい。
図８は本願の別の実施例による容量検出モジュール８０の模式図であり、図８に示されるように、切り替えスイッチ７２は、第１検知ユニット７４と第２検知ユニット７５を差動コード化し、切り替えスイッチ７２のＳ１をオンすると、第１検知ユニット７４がコード化し、この時、第２検知ユニット７５がＧＮＤであり、切り替えスイッチ７２のＳ２をオンすると、第２検知ユニット７５がコード化し、第１検知ユニット７４がＧＮＤであり、図９は第１検知ユニットと第２検知ユニットのコード化タイミング図であり、図９に示されるように、第１検知ユニットと第２検知ユニットが交互にコード化する。
更に、図８に示されるように、検出回路７３は増幅器７７及びコンデンサ７８を備える。
例１、例２、例３による技術案に比べて、例４による技術案はＧＮＤが動的に変化し、すなわち第１検知ユニットがコード化する時、ＧＮＤがセンシングモジュールの下面に位置し、それによりユーザーに装置が装着されている時の人体皮膚のタッチと温度上昇による容量変化を検知できる一方、第２検知ユニットがコード化する時、ＧＮＤがセンシングモジュールの上面に位置し、ユーザーに装着されている時の温度上昇による容量変化のみを検知する。下記式によって、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量Ｒｎを算出する。
Ｒｎ＝（Ｓｅｎｓｏｒｎ−Ｓｅｎｓｏｒ１）−（Ｒｅｆｎ−Ｒｅｆ１）
ただし、Ｓｅｎｓｏｒ１は第１基準容量、Ｓｅｎｓｏｒｎは第１状態での第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第１容量、Ｒｅｆ１は第２基準容量、Ｒｅｆｎは第２状態での第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第２容量を示す。
以上のように、例４では、第１検知ユニットと第２検知ユニットが温度の影響を同時に受けるが、第２検知ユニットが直接人体皮膚に接触しないため、ユーザーに電子機器が装着されている時、第１状態での第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の容量変化量が温度の影響と人体皮膚のタッチを反映するが、第２状態での第２検知ユニットと第１検知ユニットとの間の容量変化量が温度の影響のみを反映するため、本願の実施例では、第１状態での第１検知ユニットと第２検知ユニットとの容量値及び第２状態での第２検知ユニットと第１検知ユニットとの容量値によってユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断でき、すなわち本願の実施例による技術案は容量検出が温度の影響を受ける問題を回避できる。
例５
本願の実施例は容量検出モジュールをさらに提供し、第１検知ユニットと第２検知ユニットが正対し、且つ第１検知ユニットと第２検知ユニットの面積が同じであり、第１検知ユニットの容量値は第３状態での第１検知ユニットの第２検知ユニットに対する相互容量値であり、第２検知ユニットの容量値は第４状態での第１検知ユニットの第２検知ユニットに対する相互容量値であり、第３状態は第１検知ユニットが検出回路の出力するコード化電圧に接続され、第２検知ユニットが検出回路の検知チャンネルに接続され、第４状態は第２検知ユニットが検出回路の出力するコード化電圧に接続され、第１検知ユニットが検出回路の検知チャンネルに接続される。
検出回路は、センシングモジュールの状態を第３状態と第４状態との間で交互に切り替える切り替えスイッチをさらに備える。
検出回路は具体的には、第３状態で第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第１基準容量を収集し、及び、第２状態で第２検知ユニットと第１検知ユニットとの間の第２基準容量を収集し、第４状態で第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第１容量を収集し、及び、第２状態で第２検知ユニットと第１検知ユニットとの間の第２容量を収集し、第１容量と第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得て、第２容量と第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得て、第１容量差と第２容量差との差を計算し、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量を得て、容量変化量に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断する。
好ましくは、検出回路は具体的には、容量変化量が第１所定閾値以上であると、ユーザーに装置が装着されていないと決定し、容量変化量が第１所定閾値より小さい第２所定閾値以下であると、ユーザーに装置が装着されていると決定する。容量変化量が第１所定閾値と第２所定閾値の間にあると、前の時点の装着状態に合わせて判断し、前の時点の装着状態と同じである。
好ましくは、センシングモジュールはＰＣＢであってもよく、更に、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣであってもよい。好ましくは、第１検知ユニットはセンサ又はセンシング領域とも呼称され、第２検知ユニットはセンサ又はセンシング領域とも呼称される。
好ましくは、第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間に誘電体層が設置され、該誘電体層はポリイミドフィルム（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｆｉｌｍ）であってもよい。
以下の式によって、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量Ｒｎを算出する。
Ｒｎ＝（Ｓｅｎｓｏｒｎ−Ｓｅｎｓｏｒ１）−（Ｒｅｆｎ−Ｒｅｆ１）
ただし、Ｓｅｎｓｏｒ１は第１基準容量を示し、Ｓｅｎｓｏｒｎは第３状態での第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第１容量を示し、Ｒｅｆ１は第２基準容量を示し、Ｒｅｆｎは第４状態での第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第２容量を示す。
以上のように、例５では、第１検知ユニットと第２検知ユニットが温度の影響を同時に受けるが、第２検知ユニットが直接人体皮膚に接触しないため、ユーザーに電子機器が装着されている時、第３状態での第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の容量変化量が温度の影響と人体皮膚のタッチを反映するが、第４状態での第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の容量変化量が温度の影響のみを反映するため、本願の実施例では、第３状態での第１検知ユニットと第２検知ユニットとの容量値及び第４状態での第２検知ユニットと第１検知ユニットとの容量値によって、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断でき、すなわち本願の実施例による技術案は容量検出が温度の影響を受ける問題を回避できる。
本願の一実施例は容量検出方法を提供し、センシングモジュール及び検出回路を備え、センシングモジュールの第１面に第１検知ユニットが設置され、センシングモジュールの第２面に第２検知ユニットが設置され、第１検知ユニットと第２検知ユニットがそれぞれ検出回路に接続され、第１検知ユニットの容量値が第１検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であり、第２検知ユニットの容量値が第２検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値である容量検出モジュールに適用される。それに対応して、方法は、検出回路が第１検知ユニットの容量値及び第２検知ユニットの容量値に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断するステップを含む。
代替の形態１
図１０は本願の一実施例による容量検出方法のフローチャートであり、上記例１、例２又は例３による容量検出モジュールを基に行われ、それに対応して、図１０に示されるように、検出回路が第１検知ユニットの容量値及び第２検知ユニットの容量値に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断することは、
第１検知ユニットのグラウンドに対する第１基準容量、及び、第２検知ユニットのグラウンドに対する第２基準容量を収集するステップＳ１０１と、
第１検知ユニットのグラウンドに対する第１容量、及び、第２検知ユニットのグラウンドに対する第２容量を収集し、第１容量と第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得て、第２容量と第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得るステップＳ１０２と、
第１容量差と第２容量差に基づきユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断するステップＳ１０３と、を含む。
好ましくは、図１１は本願のさらに別の実施例による容量検出方法のフローチャートであり、図１１に示されるように、ステップＳ１０３は、
第２容量差と、同一温度に基づき装置の未装着時に第１容量差と第２容量差との比である所定係数との積を計算し、且つ第１容量差と積との差を計算し、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量を得るステップＳ１１１と、
容量変化量に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断するステップＳ１１２と、を含む。
容量変化量が第１所定閾値以上であると、ユーザーに装置が装着されていないと決定し、容量変化量が第１所定閾値より小さい第２所定閾値以下であると、ユーザーに装置が装着されていると決定する。容量変化量が第１所定閾値と第２所定閾値の間にあると、前の時点の装着状態に合わせて判断し、前の時点の装着状態と同じである。
本願の実施例による容量検出方法は、例１、例２又は例３の容量検出モジュールによって実行でき、その内容及び効果が例１、例２又は例３を参照すればよく、ここで重複説明を省略する。
図１２は本願の一実施例による容量検出方法のフローチャートであり、方法は例４による容量検出モジュールに適用され、それに対応して、図１２に示されるように、該検出回路が第１検知ユニットの容量値及び第２検知ユニットの容量値に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断することは、
第１状態で第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第１基準容量を収集し、及び、第２状態で第２検知ユニットと第１検知ユニットとの間の第２基準容量を収集するステップＳ１２１と、
第１状態で第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第１容量を収集し、及び第２状態で第２検知ユニットと第１検知ユニットとの間の第２容量を収集し、第１容量と第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得て、第２容量と第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得るステップＳ１２２と、
第１容量差と第２容量差との差を計算し、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量を得るステップＳ１２３と、
容量変化量に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断するステップＳ１２４と、を含む。
容量変化量が第１所定閾値以上であると、ユーザーに装置が装着されていないと決定し、容量変化量が第１所定閾値より小さい第２所定閾値以下であると、ユーザーに装置が装着されていると決定する。
本願の実施例による容量検出方法は、例４の容量検出モジュールによって実行でき、その内容及び効果が例４を参照すればよく、ここで重複説明を省略する。
図１３は本願のさらに別の実施例による容量検出方法のフローチャートであり、方法は例５による容量検出モジュールに適用され、それに対応して、図１３に示されるように、該検出回路が第１検知ユニットの容量値及び第２検知ユニットの容量値に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断することは、
第３状態で第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第１基準容量を収集し、及び第４状態で第２検知ユニットと第１検知ユニットとの間の第２基準容量を収集するステップＳ１３１と、
第３状態で第１検知ユニットと第２検知ユニットとの間の第１容量を収集し、及び、第４状態で第２検知ユニットと第１検知ユニットとの間の第２容量を収集し、第１容量と第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得て、第２容量と第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得るステップＳ１３２と、
第１容量差と第２容量差との差を計算し、タッチによる第１検知ユニットの容量変化量を得るステップＳ１３３と、
容量変化量に基づき、ユーザーに対する容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断するステップＳ１３４と、を含む。
本願の実施例による容量検出方法は、例５の容量検出モジュールによって実行でき、その内容及び効果が例５を参照すればよく、ここで重複説明を省略する。
本願は電子機器をさらに提供し、該電子機器は、例１、例２、例３、例４又は例５の容量検出モジュールを備える。好ましくは、該電子機器はイヤホンである。
本願の実施例による電子機器は例１、例２、例３、例４又は例５を備えるため、その内容及び効果が例１、例２、例３、例４又は例５を参照すればよく、ここで重複説明を省略する。

Claims (18)

  1. 容量検出モジュールであって、センシングモジュール及び検出回路を備え、前記センシングモジュールの第１面に第１検知ユニットが設置され、前記センシングモジュールの第２面に第２検知ユニットが設置され、前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットがそれぞれ前記検出回路に接続され、
    前記検出回路は、第１容量と第１基準容量を含む前記第１検知ユニットの容量値及び第２容量と第２基準容量を含む前記第２検知ユニットの容量値に基づき、前記容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断し、
    前記検出回路は、前記第１容量と前記第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得て、前記第２容量と前記第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得て、前記第２容量差と、同一温度に基づき前記装置の未装着時に第１容量差と第２容量差との比である所定係数との積を計算し、且つ前記第１容量差と前記積との差を計算し、タッチによる前記第１検知ユニットの容量変化量を得て、前記容量変化量に基づき、前記容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断することを特徴とする容量検出モジュール。
  2. 前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットは正対するものではなく、
    前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
  3. 前記センシングモジュールは第１接地ユニットと第２接地ユニットをさらに備え、前記第１接地ユニットが前記センシングモジュールの第１面に設置され、前記第２接地ユニットが前記センシングモジュールの第２面に設置され、前記第１検知ユニットが前記第２接地ユニットに正対し、前記第２検知ユニットが前記第１接地ユニットに正対し、
    前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットの前記第２接地ユニットに対する自己容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットの前記第１接地ユニットに対する自己容量値であることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
  4. 前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットが正対し、且つ前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットの面積が同じであり、
    前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
  5. 前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットが正対し、且つ前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットの面積が同じであり、
    前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットの、グラウンドである前記第２検知ユニットに対する自己容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットの、グラウンドである前記第１検知ユニットに対する自己容量値であることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
  6. 前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットが正対し、且つ前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットの面積が同じであり、
    前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットの前記第２検知ユニットに対する相互容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットの前記第１検知ユニットに対する相互容量値であることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
  7. 前記検出回路は具体的には、
    前記第１検知ユニットのグラウンドに対する第１基準容量、及び、前記第２検知ユニットのグラウンドに対する第２基準容量を収集し、
    前記第１検知ユニットのグラウンドに対する第１容量、及び、前記第２検知ユニットのグラウンドに対する第２容量を収集することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のモジュール。
  8. 前記検出回路は、前記センシングモジュールの状態を、前記第１検知ユニットがそれぞれ前記検出回路の出力するコード化電圧及び検知チャンネルに接続され且つ前記第２検知ユニットが接地される第１状態と、前記第２検知ユニットがそれぞれ前記検出回路の出力するコード化電圧と検知チャンネルに接続され且つ前記第１検知ユニットが接地される第２状態との間で交互に切り替える切り替えスイッチをさらに備え、
    前記検出回路は具体的には、
    前記第１状態で前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットとの間の第１基準容量を収集し、及び前記第２状態で前記第２検知ユニットと前記第１検知ユニットとの間の第２基準容量を収集し、
    前記第１状態で前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットとの間の第１容量を収集し、及び前記第２状態で前記第２検知ユニットと前記第１検知ユニットとの間の第２容量を収集することを特徴とする請求項５に記載のモジュール。
  9. 前記検出回路は、前記センシングモジュールの状態を、前記第１検知ユニットが前記検出回路の出力するコード化電圧に接続され且つ前記第２検知ユニットが前記検出回路の検知チャンネルに接続される第３状態と、前記第２検知ユニットが前記検出回路の出力するコード化電圧に接続され且つ前記第１検知ユニットが前記検出回路の検知チャンネルに接続される第４状態との間で交互に切り替える切り替えスイッチをさらに備え、
    前記検出回路は具体的には、
    前記第３状態で前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットとの間の第１基準容量を収集し、及び前記第４状態で前記第２検知ユニットと前記第１検知ユニットとの間の第２基準容量を収集し、
    前記第３状態で前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットとの間の第１容量を収集し、及び前記第４状態で前記第２検知ユニットと前記第１検知ユニットとの間の第２容量を収集することを特徴とする請求項６に記載のモジュール。
  10. 前記検出回路は具体的には、
    前記容量変化量が第１所定閾値以上であると、前記装置が装着されていないと決定し、
    前記容量変化量が前記第１所定閾値より小さい第２所定閾値以下であると、前記装置が装着されていると決定することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のモジュール。
  11. 容量検出方法であって、センシングモジュール及び検出回路を備え、前記センシングモジュールの第１面に第１検知ユニットが設置され、前記センシングモジュールの第２面に第２検知ユニットが設置され、前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットがそれぞれ前記検出回路に接続される容量検出モジュールに適用され、
    それに対応して、前記方法は、第１容量と第１基準容量を含む前記第１検知ユニットの容量値及び第２容量と第２基準容量を含む前記第２検知ユニットの容量値に基づき、前記容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断するステップを含み、
    前記した前記第１検知ユニットの容量値及び前記第２検知ユニットの容量値に基づき、前記容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断することは、
    前記第１容量と前記第１基準容量との差を計算し、第１容量差を得るステップと、
    前記第２容量と前記第２基準容量との差を計算し、第２容量差を得るステップと、
    前記第２容量差と、同一温度に基づき前記装置の未装着時に第１容量差と第２容量差との比である所定係数との積を計算するステップと、
    前記第１容量差と前記積との差を計算し、タッチによる前記第１検知ユニットの容量変化量を得るステップと、
    前記容量変化量に基づき、前記容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断するステップと、を含むことを特徴とする容量検出方法。
  12. 前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットは正対するものではなく、前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であり、
    前記方法は、
    前記第１検知ユニットのグラウンドに対する第１基準容量、及び、前記第２検知ユニットのグラウンドに対する第２基準容量を収集するステップと、
    前記第１検知ユニットのグラウンドに対する第１容量、及び、前記第２検知ユニットのグラウンドに対する第２容量を収集するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 前記センシングモジュールは第１接地ユニットと第２接地ユニットをさらに備え、前記第１接地ユニットが前記センシングモジュールの第１面に設置され、前記第２接地ユニットが前記センシングモジュールの第２面に設置され、前記第１検知ユニットが前記第２接地ユニットに正対し、前記第２検知ユニットが前記第１接地ユニットに正対し、
    前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットの前記第２接地ユニットに対する自己容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットの前記第１接地ユニットに対する自己容量値であり、
    前記方法は、
    前記第１検知ユニットのグラウンドに対する第１基準容量、及び、前記第２検知ユニットのグラウンドに対する第２基準容量を収集するステップと、
    前記第１検知ユニットのグラウンドに対する第１容量、及び、前記第２検知ユニットのグラウンドに対する第２容量を収集するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  14. 前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットが正対し、且つ前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットの面積が同じであり、
    前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットのグラウンドに対する自己容量値であり、
    前記方法は、
    前記第１検知ユニットのグラウンドに対する第１基準容量、及び、前記第２検知ユニットのグラウンドに対する第２基準容量を収集するステップと、
    前記第１検知ユニットのグラウンドに対する第１容量、及び、前記第２検知ユニットのグラウンドに対する第２容量を収集するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  15. 前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットが正対し、且つ前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットの面積が同じであり、
    前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットの、グラウンドである前記第２検知ユニットに対する自己容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットの、グラウンドである前記第１検知ユニットに対する自己容量値であり、
    前記検出回路は、前記センシングモジュールの状態を、前記第１検知ユニットがそれぞれ前記検出回路の出力するコード化電圧及び検知チャンネルに接続され且つ前記第２検知ユニットが接地される第１状態と、前記第２検知ユニットがそれぞれ前記検出回路の出力するコード化電圧と検知チャンネルに接続され且つ前記第１検知ユニットが接地される第２状態との間で交互に切り替える切り替えスイッチをさらに備え、
    前記方法は、
    前記第１状態で前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットとの間の第１基準容量を収集し、及び前記第２状態で前記第２検知ユニットと前記第１検知ユニットとの間の第２基準容量を収集するステップと、
    前記第１状態で前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットとの間の第１容量を収集し、及び前記第２状態で前記第２検知ユニットと前記第１検知ユニットとの間の第２容量を収集するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  16. 前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットが正対し、且つ前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットの面積が同じであり、
    前記第１検知ユニットの容量値は前記第１検知ユニットの前記第２検知ユニットに対する相互容量値であり、前記第２検知ユニットの容量値は前記第２検知ユニットの前記第１検知ユニットに対する相互容量値であり、
    前記検出回路は、前記センシングモジュールの状態を、前記第１検知ユニットが前記検出回路の出力するコード化電圧に接続され且つ前記第２検知ユニットが前記検出回路の検知チャンネルに接続される第３状態と、前記第２検知ユニットが前記検出回路の出力するコード化電圧に接続され且つ前記第１検知ユニットが前記検出回路の検知チャンネルに接続される第４状態との間で交互に切り替える切り替えスイッチをさらに備え、
    前記方法は、
    前記第３状態で前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットとの間の第１基準容量を収集し、及び前記第４状態で前記第２検知ユニットと前記第１検知ユニットとの間の第２基準容量を収集するステップと、
    前記第３状態で前記第１検知ユニットと前記第２検知ユニットとの間の第１容量を収集し、及び前記第４状態で前記第２検知ユニットと前記第１検知ユニットとの間の第２容量を収集するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  17. 前記した前記容量変化量に基づき、前記容量検出モジュールを備えた装置の装着状態を判断することは、
    前記容量変化量が第１所定閾値以上であると、前記装置が装着されていないと決定するステップと、
    前記容量変化量が前記第１所定閾値より小さい第２所定閾値以下であると、前記装置が装着されていると決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の容量検出モジュールを備えることを特徴とする電子機器。
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