檢測物體移動的系統和方法及其集成電路實現技術方案

本發明專利技術涉及一種用于對可移動物體（６）的移動進行檢測的檢測系統。所述檢測系統包括：光源（Ｓ），用于發射光；反射單元（８），設置為與可移動物體（６）功能連接，并且適用于反射所發射的光；至少一個檢測器（Ｄ１至Ｄ４），用于檢測反射光并且輸出檢測信號以確定可移動物體的移動；模數轉換器，包括至少一個電流源，所述模數轉換器用于獲得數字信號；以及共模控制器，用于輸出至少一個共模信號（ＣＭＸ、ＣＭＹ）以控制所述至少一個電流源，其中對可移動物體沿預定的方向（Ｚ）的移動加以表示的數字信號基于所述至少一個檢測器的輸出信號和所述至少一個共模信號。本發明專利技術還涉及一種對可移動物體的移動進行檢測的方法以及一種其中實現了檢測系統的集成電路。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種檢測系統，具體地涉及一種檢測可移動物體的移動并且獲得相應的檢測信號的檢測系統，涉及一種檢測可移動物體的移動的方法，以及涉及一種其中實現了用于檢測可移動物體的移動的檢測系統的集成電路。
技術介紹
在近來逐漸增長的例如移動電話、PDA等移動設備市場中，功能和用戶接口的多樣性提高，使得在大多數現有移動設備中，提供具有光標的顯示器(例如液晶顯示器)，用戶通常要通過5維操作桿來控制光標。這種操縱桿可以包含位于按鈕的圓頂下方的五個開關，用戶將操縱這五個開關以使顯示器上的光標移動。根據構成可移動物體的操縱桿向左側或向右側的移動，來接通四個開關之一。可以基于用戶根據菜單上光標實際處在的特定項目垂直地按壓操縱桿的操作，結合第五開關來獲得“點擊”功能。上述移動設備可以具有越來越大的顯示器，并且這種設備的控制菜單變得越來越復雜。要求通過操縱桿對光標的連續、高靈敏度和可靠的控制。此外，移動設備的這種操縱桿必須小巧并且耐用，并且必須具有較低的功耗和較低的價格。就此而言，參考文獻W02007/122556A2公開了一種檢測電路，用于檢測諸如操縱桿之類的可移動物體的移動，其中，提供多個第一檢測單元以檢測在檢測單元上存在或不存在光斑，可移動物體的移動影響光斑的位置。提供第二檢測單元，以根據可移動物體沿另一方向的移動來檢測光斑的光強度。具體地，通過第二檢測單元檢測光斑的兩個強度，并且獲得輸出信號，所述輸出信號表示可移動物體沿Z方向的移動，可移動物體沿Z方向的移動表示操縱桿布置的點擊功能。將檢測單元的輸出信號與相應的參考信號進行比較，得到一比特數字信號。在檢測單元的每一個光電探測器處對所述信號進行數字化，以獲得準備用于另外的數據評估的數字化信號。檢測單元包括光電二極管和晶體管，所述晶體管用于對來自所述光電二極管的信號進行數字化。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種檢測系統，用于檢測可移動物體的移動；提供一種檢測可移動物體的移動的方法；以及提供一種集成電路，在所述集成電路中實現了用于檢測可移動物體的移動的檢測系統，其中，基于簡化的電路布置來確保所述可移動物體的移動的可靠檢測。根據本專利技術，該目的是通過根據所附權利要求的檢測可移動物體的移動的檢測系統、檢測可移動物體的移動的方法、以及其中實現了用于檢測可移動物體的移動的檢測系統的集成電路來實現的。根據本專利技術的第一方面，用于對可移動物體的移動進行檢測的檢測系統包括光源，用于發射光；反射單元，配置為與可移動物體功能連接，并且適用于反射所發射的光； 至少一個檢測器，用于檢測反射光，并且輸出檢測信號以確定可移動物體的移動；模數轉換4器，包括至少一個電流源，所述模數轉換器用于獲得共模信號；以及共模控制器，用于輸出至少一個共模信號以控制所述至少一個電流源，其中對可移動物體沿預定的方向的移動加以表示的數字信號基于所述至少一個檢測器的輸出信號和所述至少一個共模信號。因此根據本專利技術，可以可靠地檢測對操縱桿的點擊和釋放的精確檢測，其中操縱桿表示可移動物體。操縱桿的用于獲取點擊或釋放功能的操作與沿Z方向的移動相對應。 點擊和釋放功能的檢測完全與模數轉換器ADC相耦合，以根據測量信號或檢測信號來獲得精確的數字檢測信號。應該注意的是，不需要知曉通過感測元件的二極管的精確電流。(當檢測系統的用戶執行點擊功能時)由檢測器上增大的光強度導致的電路中電流的增大或者各個參數的相應減小被可靠地檢測，并且被轉換為表示所需釋放或者點擊功能的數字值。因此，根據本專利技術的電路布置利用簡化的電路，提供了一種對所述可移動物體的點擊和釋放功能進行檢測的簡單方式，并且優選地，所述電路可以與一個芯片上的檢測系統的另外電子部件集成在一起。本專利技術的優選實施例由從所附權利要求限定。本專利技術的檢測系統還可以包括相對于光源對稱地設置的多個檢測器，并且反射單元可以設置在光源上方與光源相距預定的距離，以將反射光導引至所述多個檢測器。所述至少一個檢測器、光源、共模控制器和模數轉換器可以設置在襯底上，反射單元可以適用于使光斑入射到襯底上。此外，可移動物體可以是對于至少預定的移動而被彈性地支撐的按鈕，所述預定的移動引起所述至少一個檢測器上的反射光的輻照度變化。所述至少一個檢測器可以是光敏元件，所述光源可以是發光元件，并且所述反射單元可以是金屬化的反射表面。所述模數轉換器可以包括電容和比較器，所述電容與所述至少一個檢測器和所述至少一個電流源相連，將電容器的電勢提供給所述比較器以產生所述數字信號。由所述反射單元引起的光斑可以包括反射光的預定的輻照度曲線，可以基于由于移動而在所述至少一個檢測器上引起的光斑的輻照度曲線的增大，來確定可移動物體沿預定的方向的移動，所述至少一個檢測器上的反射光的光斑可以具有預定的尺寸，當移動可移動物體時所述預定的尺寸保持不變。所述至少一個共模信號可以適用于確定流過所述至少一個電流源的電流的量，所述至少一個電流源可以經由至少一個開關與電容相連，所述電容的電勢被提供給所述模數轉換器的比較器以產生所述數字信號。本專利技術的檢測系統還可以包括多個開關，比較器可以適用于將電容的電勢與預定的參考值進行比較，并且可以根據比較結果來控制開關的關斷或接通狀態。檢測系統還可以包括計數器，計數器適用于基于時鐘信號對時鐘脈沖進行計數， 時鐘脈沖的計數個數依賴于由比較器控制的多個開關的關斷或接通狀態。比較器可以根據預定的定時來控制所述多個開關的關斷或接通狀態，所述預定的定時基于流過所述至少一個檢測器的電流。檢測系統還可以包括評估單元，評估單元適用于將計數器計數的脈沖與先前的計數結果進行比較，以確定可移動物體沿預定的方向的移動。根據另一方面的本專利技術涉及一種集成電路，在所述集成電路中實現了根據本專利技術第一方面的用于對可移動物體的移動進行檢測的檢測系統。根據另一方面的本專利技術涉及一種對可移動物體的移動進行檢測的方法，所述方法包括以下步驟將光輻射到反射單元，并且將所述光反射到至少一個檢測器；檢測反射光， 并且輸出檢測信號以確定可移動物體的移動；根據檢測信號產生至少一個共模信號；以及基于所述至少一個檢測器的檢測信號和所述至少一個共模信號來產生對可移動物體沿預定方向的移動加以表示的數字信號。因此，根據本專利技術的方法可以可靠地檢測與沿Z方向的移動相對應的操縱桿的點擊或釋放的精確檢測，所述操縱桿表示所述可移動物體。本專利技術還可以通過以下附圖和示例來闡明，其并非意欲限制本專利技術的范圍。本領域普通技術人員應該理解，在對本專利技術的范圍之內，可以對不同實施例進行組合。附圖說明根據隨后所述的本專利技術的實施例，以上目的、優勢和特點以及各種其他優勢和特征將變得清楚明白，在附圖中圖1示出了本專利技術的檢測系統的布置的截面圖；圖2示出了根據本專利技術的檢測系統的平面圖；圖3示出了檢測系統的方框圖，表示根據本專利技術的數據處理部件；圖4示出了釋放和點擊位置的計算出的輻照度曲線，其中點擊檢測基于該輻照度曲線；圖5示出了模數轉換器ADC的原理性電路布置；圖6示出了模數轉換器ADC和用于測量電流差的另外數據路徑的示意性電路布置；圖7示出了總體設備的方框圖，所述總體設備具有用于點擊檢測并與所述點擊檢測電路連接的兩個模數轉換器ADC ；圖8a和8b示出了圖6電路布置的具體節點和部件的信號波形；以及圖9示出了對可移動物體的移本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種用于對可移動物體（６）的移動進行檢測的檢測系統，所述檢測系統包括：光源（Ｓ），適用于發射光；反射單元（８），配置為與所述可移動物體功能連接，并且適用于反射所發射的光；至少一個檢測器（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、ＰＥ），用于檢測反射光，并且輸出檢測信號以確定所述可移動物體的移動；模數轉換器，包括至少一個電流源，所述模數轉換器用于獲得數字信號；以及共模控制器（２４），用于輸出至少一個共模信號（ＣＭＸ、ＣＭＹ）以控制所述至少一個電流源，其中對所述可移動物體沿預定的方向（Ｚ）的移動加以表示的數字信號基于所述至少一個檢測器的輸出信號和所述至少一個共模信號。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：約翰內斯·安東尼·約瑟夫斯·范·格洛文，
申請(專利權)人：NXP股份有限公司，
類型：發明
國別省市：NL