[发明专利]先进的电容式接近传感器

说明书

先进的电容式接近传感器。一种接近传感器，以及配备有所述接近传感器的便携式设备，具有至少两个感测电极，一个感测电极影响另一个感测电极。通过读取两次一个电极的电容，当将反电极的电势设置到保护或让它浮动时，本发明的传感器在身体部分或另外的电等效对象与低介电常数对象之间进行辨别。

技术领域

本发明涉及用于检测身体部分的接近度的接近传感器和方法。本发明的实施例特别地涉及比如蜂窝电话的便携式设备,其配备有发明性接近传感器，所述便携式设备能够将比如例如像用户的头部或一只手的身体部分与低介电常数（permittivity）对象区别开，并且识别检测的身体部分正在从其（whence）接近的方向。

背景技术

经常期望检测身体部分是否在装置的短距离处。在蜂窝电话和无线连接的移动设备（包括平板计算机和其他类似的终端）的特别的情况下，该接近检测的形式可以被用作对装置的输入，但是，针对RF发射设备，已知使用接近度指示来适配瞬时RF功率，以便遵守SAR（特定吸收比（specific absorption ratio））规则。SAR是当紧密接近无线电发射设备（电话、平板计算机、膝上型计算机等等）时在人体中辐射的RF能量的量的测量。

依赖接近度检测的便携式连接的设备的其他有用功能是：当将便携式电话带到耳边用于呼叫时，禁用便携式电话的触摸屏，以免用户可能通过用脸颊或耳朵触碰屏幕而触发不需要的动作，并且在相同的情况下，关闭屏幕背光照明以节约能量。

已知被布置用于检测靠近对象的身体的传感器，所述传感器包括基于电感、光学、热以及电容性的传感器。在蜂窝电话市场中，现今最常见的方法是用于检测靠近RF天线的对象的基于电容性的传感器。

电容式传感器经常被实现为在PCB上的金属化垫，但是在许多情况下，诸如天线（即导电线）之类的现有元件可以兼作电容式检测器，使得在无表面代价的情况下可以添加检测器。

在本申请人的名下的专利申请EP2988479中描述了在移动通信设备中用于接近度感测的电容式传感器的示例，该专利申请的内容通过引用被包括于此。

尽管有所有上述优势，常规的电容式检测器单独也几乎没有提供关于接近对象的距离和大小的信息。在给定距离处的身体部分和无生命对象，如果它足够大并足够接近，则可以在电容中生成相同的升高（rise），并且将不是可区别的。

电容式检测器的辨别的该缺乏可能导致在一些情况中的错误决定。一个示例是当电话或便携式设备被放置在比如是桌子或支架（holder）的支撑物上时。在该情况下，电话可以减少RF功率或在实际上不需要禁用的情况下禁用屏幕。减轻在常规电容式传感器中的这些假检测是困难的。

发明内容

本发明的目的是提供先进的电容式检测器，其可以解决上文所述的常规设备的缺点，如在所附权利要求书中记载的那样。

虽然本发明适用于设备的大阵列，设备例如膝上型计算机、平板计算机、e阅读器、可穿戴设备（wearable）、可听戴设备（hearable）、电子测量仪器，并且也适用于非便携式设备，但是为了简要起见，本说明书将简单地提及“移动电话”。但是，这不应被认为是本发明的限制性特征。

附图说明

利用通过示例的方式给出并由附图图示的实施例的描述的帮助，本发明将被更好地理解，其中：

图1和图2绘制了来自便携式连接的设备的SAR水平；

图3示意性地图示了在便携式连接的设备中的电容式接近传感器；

图4是用于将电容转换为电压的简化的理想化电路。

图5和图6图示了电容式接近检测器的电容变化。

图7示出了根据本发明的一个方面的包括电容式传感器的便携式连接的设备。

图8示出了可能的连接，其中RF天线兼作电容式传感器。