接近度传感器及用于接近度检测的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102565861A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102565861A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201110328668.5(22)申请日2011.10.21(30)优先权数据12/910,4842010.10.22US(71)申请人爱特梅尔公司地址美国加利福尼亚州(72)发明人丹尼尔·阿瑟·乌伊瓦里(74)专利代理机构北京律盟知识产权代理有限责任公司11287代理人刘国伟(51)Int.Cl.G01V3/08(2006.01)权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书55页页附图附图44页(54)发明名称接近度传感器及用于接近度检测的方法(57)摘要本申请案涉及接近度传感器及用于接近度检测的方法。为进行接近度检测，在一个或一个以上物件移动而接近或不接近感测元件时测量所述感测元件的对地电容。CN102568ACN102565861A权利要求书1/3页1.一种接近度传感器，其包括：天线，其中所述天线具有可依据物件到所述天线的接近度而变化的对地电容；取样电容器，其连接到所述天线；及控制电路，其连接到所述取样电容器，所述控制电路经配置以：向所述取样电容器及所述天线供应电荷；使所述天线放电；响应于所述天线的所述放电，提供指示所述天线的所述对地电容的信号；及处理所述信号以将所述对地电容的改变检测为指示所述物件到所述天线的所述接近度。2.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中：所述控制电路包括三个切换元件及一模拟比较器，每一切换元件具有相应断开状态及相应闭合状态，所述切换元件中的第一者经配置以在所述闭合状态中将所述取样电容器连接到接地，所述切换元件中的第二者经配置以在所述闭合状态中以与所述第一切换元件到所述取样电容器的所述连接的极性相反的极性将电压源连接到所述取样电容器并将所述电压源连接到所述比较器，所述切换元件中的第三者经配置以在所述闭合状态中将所述比较器及取样电容器连接到接地，且所述比较器经配置以接收参考电压并将所述参考电压与所述取样电容器上的电压进行比较。3.根据权利要求2所述的接近度传感器，其中所述控制电路经配置以在所述第一及第三切换元件处于所述闭合状态中且所述第二切换元件处于所述断开状态中时使所述天线及所述取样电容器放电。4.根据权利要求2所述的接近度传感器，其中所述控制电路经配置以在所述第一、第二及第三切换元件处于所述断开状态中时致使所述取样电容器上的所述电压浮动。5.根据权利要求2所述的接近度传感器，其中所述控制电路经配置以在所述第一及第三切换元件处于所述断开状态中且所述第二切换元件处于所述闭合状态中时将电荷转移到所述取样电容器及所述天线。6.根据权利要求2所述的接近度传感器，其中所述控制电路经配置以在所述第一切换元件处于所述闭合状态中且所述第二及第三切换元件处于所述断开状态中时使所述天线及所述取样电容器放电并将跨越所述取样电容器的所述电压与所述参考电压进行比较。7.根据权利要求2所述的接近度传感器，其中所述控制电路进一步包括经配置以在时钟输入上接收所述比较器的输出的脉宽调制电路。8.根据权利要求7所述的接近度传感器，其进一步包括由所述脉宽调制电路的输出门控的经配置以产生输出信号的计数器。9.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中所述天线包括环形天线。10.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中所述控制电路经配置以使所述接近度传感器的检测范围动态地变化。11.一种接近度传感器控制器，其包括：2CN102565861A权利要求书2/3页控制电路，其包含处理器，其中所述控制电路连接到取样电容器及天线，其中所述天线具有可依据物件到所述天线的接近度而变化的对地电容，所述处理器经配置以执行指令，所述指令致使所述处理器执行用以测量所述天线的对地电容的功能，其包括用以以下操作的功能：向所述取样电容器及所述天线供应电荷；使所述天线放电；响应于所述天线的所述放电，提供指示所述天线的所述对地电容的信号；及处理所述信号以将所述对地电容的改变检测为指示所述物件到所述天线的所述接近度。12.根据权利要求11所述的接近度传感器控制器，其中所述控制电路包括三个切换元件及一模拟比较器，其中每一切换元件具有相应断开状态及相应闭合状态，其中第一切换元件经配置以在所述闭合状态中将所述取样电容器连接到接地，其中第二切换元件经配置以在所述闭合状态中以与所述第一切换元件到所述取样电容器的所述连接的极性相反的极性将电压源连接到所述取样电容器并将所述电压源连接到所述比较器，且第三切换元件经配置以在所述闭合状态中将所述比较器及取样电容器连接到接地，且其中所述比较器经配置以接收参考电压并将所述参考电压与所述取样电容器上的电压进行比较。13.根据权利要求11所述的接近度传感器控制器，其中所述处理器进