[发明专利]用于使用电容感测技术识别对象的改进的系统和方法

说明书

本文公开的实施方式提供了使用电容感测技术识别对象的改进的系统和方法。实施方式提供了包括多个电容传感器垫的感测阵列以及被配置为检测和识别多个对象的微控制器。实施方式还提供了使用唯一的三进制代码对多个对象中的每一个进行编码。

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求于2018年6月11日提交的美国专利申请第16/005,350号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及使用电容感测技术来识别对象的改进的系统和方法。

背景技术

电容感测依赖于平行板电容器的电气概念，其中总电容取决于(i)两块平行板的面积，(ii)两块平行板之间的距离，以及(iii)两个板之间的材料的介电常数，例如在许多电容感测应用中，人体形成参考虚拟地面的电容器的一个板。电容感测通常用于检测人的(一个或多个)手指的存在，并基于该检测而引起某种动作发生。以最简单的形式，电容传感器取代了机械开关，从而消除了机械装置的典型故障，并为产品提供了更加设计友好的用户接口。电容感测也可以在工业应用中用作接近度检测器，例如以感测传送带上存在或不存在对象。然而，电容感测技术通常不提供对象辨识和识别能力。替代地，如果设计者需要唯一地识别对象的非接触且非机械方法，则使用其他技术，如射频识别(RFID)、近场通信(NFC)、光学扫描(例如条形码、QR码等)或图像识别。这样的技术通常成本高昂，并且因此在大多数低价物品(toy)应用中没有被使用。

因此，需要一种识别布置在不需要机电接口(例如，一个或多个物理开关)的低价物品的表面上的多个对象的低成本方法。

附图说明

图1示出了电容感测系统的示例性实施方式。

图2A示出了图1中示出的电容感测阵列的实施方式。

图2B示出了待由图1中的电容感测系统感测的对象的实施方式。

图2C示出了图2B中示出的对象的另一实施方式。

图2D示出了图2B和图2C中示出的导电表面的实施方式。

图3示出了用于图2B和图2C中示出的对象的可能的三进制代码和对应的十进制等同值。

图4示出了用于识别图2B和图2C中示出的对象的方法的示例性实施方式。

具体实施方式

以下对实施方式的描述提供了引用附图标记的非限制性代表性示例以特别描述本发明的不同方面的特征和教导。所描述的实施方式应该被识别为能够与来自实施方式的描述的其他实施方式分开或者组合实现。阅读实施方式的描述的本领域普通技术人员应该能够学习和理解本发明的所描述的不同方面。实施方式的描述应该有助于理解本发明，使得未被具体涵盖但在已阅读实施方式的描述的本领域技术人员的知识内的其他实现方式将被理解为符合本发明的应用。

本公开内容的一个方面是提供了使用电容感测技术来识别对象的改进的系统和方法。本文的方法解决了上面讨论的问题中的至少一个问题。

根据实施方式，使用电容感测来识别多个对象的系统包括：(i)感测阵列，其中，感测阵列包括多个电容传感器垫，并且多个对象中的每一个包括至少一个导电表面，所述至少一个导电表面被配置为与所述多个电容传感器垫中的至少一个形成至少一个电容；以及(ii)微控制器，其中，微控制器被配置为：(a)检测多个对象中的每一个与多个电容传感器垫之间的至少一个电容，以及(b)基于所检测到的至少一个电容来识别多个对象中的每一个，其中，多个对象中的每一个利用三进制代码来识别。