[发明专利]基于电容感应的显示屏手势控制电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及手势识别领域，尤其涉及一种基于电容感应的显示屏手势控制电路及使用这种电路实现的控制方法。

背景技术

现在的电子设备越来越智能化，随着人们对电子设备的要求越来越高，电子设备的手势识别功能显得越来越重要。现有的电子设备对手势的识别大多是通过摄像装置拍摄用户的手势，然后通过对图像进行识别，根据图像识别出用户的手部动作变化过程，从而识别用户的手势。

然而，通过摄像装置拍摄的图像、视频对用户手势进行识别，对电子设备的图像处理能力、图像识别能力提出了很高的要求，并且，电子设备对图像进行识别时，也需要占用大量的硬件资源，例如需要大量的CPU资源以及内存资源，有时候导致电子设备运行缓慢。

因此，人们考虑使用触摸式显示屏来检测用户的手势，现有的电容屏大都通过互容的方式来检测电容大小，例如，现有的显示屏10自上而下包括上层玻璃11、公共电极12以及下层玻璃13，在上层玻璃11的上方设置有多个电极14，当用户手指位于某一电极14的上方时，该电极14与手指之间的电容将发生变化，从而感应出手指的位置。然而，现有的显示屏感应距离很短，基本是用户手指触碰到显示屏才会感应，而目前感应距离最长的电容屏也只能感应几厘米的距离，难以满足手势感应的需求。

由于相同电势物体之间不存在电场耦合，利用这一原理，可以在显示屏的感应器、连接线和干扰物体之间增加屏蔽层，如图2所示，在显示屏20的上层玻璃21的上方设置屏蔽层25，屏蔽层25电极28之间存在绝缘层24。。在上层玻璃21的下方依次设有公共电极22以及下层玻璃23。

当某一感应器28被激活的时候，需要屏蔽层25和感应器28的电压保持同步，从而切断掉屏蔽层25下层的干扰，让感应器28只和前方的人体或者导体耦合。

由于两个物体之间存在电场，那么它们之间就存在电容。电场耦合越强，电容则越大。因此，人们希望感应器28和手指之间的电场是最强的，但是由于境等不可控因素太多，大部分情况下不尽人意。由于感应器28周围比手指更近的地方存在许多导体，电场耦合会被这些导体吸走，因此耦合到手指上的电场就非常微弱。可见，现有的电容屏难以满足手势识别的要求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种检测距离较大的基于电容感应的显示屏手势控制电路。

本发明的另一目的是提供一种成本较低且检测性能好的基于电容感应的显示屏手势控制方法。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的基于电容感应的显示屏手势控制电路包括显示屏以及设置于显示屏四周的感应器，感应器呈条状布置，且每一感应器的周边设置有一个屏蔽层，多个感应器均向检测电路输出感应信号；显示屏的接地端与大地断接，且显示屏的接地端、感应器与屏蔽层均连接至震荡信号源。

一个优选的方案是，屏蔽层设置在感应器的下方，且显示屏设置在屏蔽层的下方。

另一个优选的方案是，感应器设置于显示屏的外侧，屏蔽层设置与感应器远离显示屏的一侧。

进一步的方案是，感应器通过连接线与检测电路连接，连接线设置在感应器的下方，且连接线外包裹有金属层。

更进一步的方案是，检测电路与感应器之间设置第一开关阵列，第一开关阵列设置有多个第一开关，每一感应器均与一个第一开关串联连接。更进一步的，震荡信号源与感应器之间设有电压缓冲器以及第二开关阵列，第二开关阵列包括多个并联连接的第二开关，每一感应器与一个第二开关串联连接，且第二开关与电压缓冲器的输出端电连接。

进一步的，显示屏手势控制电路还设置有环境基准感应器，环境基准感应器与检测电路连接并向检测电路输出信号。

为实现上述的另一目的，本发明提供的基于电容感应的显示屏手势控制方法应用显示屏手势控制电路，该电路包括显示屏以及设置于显示屏四周的感应器，感应器呈条状布置，且每一感应器的周边设置有一个屏蔽层；显示屏的接地端与大地断接，且显示屏的接地端、感应器与屏蔽层均连接至震荡信号源；该方法包括：检测电路检测感应器输出的信号，并确定当前工作的感应器；向非工作的感应器加载震荡的电压信号，使非工作的感应器与当前工作的感应器被加载的电压信号保持同步震荡；检测电路检测当前工作的感应器输出的信号，根据当前工作的感应器输出的信号的变化确定手势。

一个优选的方案是，检测电路与感应器之间设置第一开关阵列，第一开关阵列设置有多个第一开关，每一感应器均与一个第一开关串联连接；检测电路检测当前工作的感应器的信号时，闭合与工作感应器连接的第一开关，并断开与非工作感应器连接的第一开关。