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1. WO2010057625 - CAPACITIVE SENSOR SYSTEM

Publication Number WO/2010/057625
Publication Date 27.05.2010
International Application No. PCT/EP2009/008213
International Filing Date 18.11.2009
IPC
H03K 17/955 2006.01
HELECTRICITY
03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
KPULSE TECHNIQUE
17Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and -breaking
94characterised by the way in which the control signals are generated
945Proximity switches
955using a capacitive detector
CPC
H03K 17/955
HELECTRICITY
03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
KPULSE TECHNIQUE
17Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
94characterised by the way in which the control signals are generated
945Proximity switches
955using a capacitive detector
H03K 2217/960705
HELECTRICITY
03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
KPULSE TECHNIQUE
2217Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
94characterised by the way in which the control signal is generated
96Touch switches
9607Capacitive touch switches
960705Safety of capacitive touch and proximity switches, e.g. increasing reliability, fail-safe
H03K 2217/960715
HELECTRICITY
03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
KPULSE TECHNIQUE
2217Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
94characterised by the way in which the control signal is generated
96Touch switches
9607Capacitive touch switches
96071characterised by the detection principle
960715Rc-timing; e.g. measurement of variation of charge time or discharge time of the sensor
H03K 2217/96072
HELECTRICITY
03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
KPULSE TECHNIQUE
2217Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
94characterised by the way in which the control signal is generated
96Touch switches
9607Capacitive touch switches
96071characterised by the detection principle
96072Phase comparison, i.e. where a phase comparator receives at one input the signal directly from the oscillator, at a second input the same signal but delayed, with a delay depending on a sensing capacitance
H03K 2217/960765
HELECTRICITY
03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
KPULSE TECHNIQUE
2217Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
94characterised by the way in which the control signal is generated
96Touch switches
9607Capacitive touch switches
960755Constructional details of capacitive touch and proximity switches
960765Details of shielding arrangements
Applicants
  • IDENT TECHNOLOGY AG [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • FASSHAUER, Peter [DE]/[DE] (UsOnly)
Inventors
  • FASSHAUER, Peter
Agents
  • RÖSSIG, Rolf
Priority Data
10 2008 057 823.118.11.2008DE
Publication Language German (DE)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) KAPAZITIVES SENSORSYSTEM
(EN) CAPACITIVE SENSOR SYSTEM
(FR) SYSTÈME DE CAPTEURS CAPACITIFS
Abstract
(DE)
Die Erfindung richtet sich auf ein kapazitives Sensorsystem insbesondere zur Erfassung von Objektannäherungen sowie insbesondere auch zur Gestenerkennung. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kapazitiv arbeitendes Sensorsystem bereitzustellen, das mit geringem Bauteileaufwand und damit geringen Kosten und Platzbedarf realisierbar ist und sich zudem auch durch einen niedrigen Stromverbrauch auszeichnet, um mit Batterien geringer Ladungskapazität bzw. hoher Betriebsdauer arbeiten zu können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung zur Generierung eines mit einem Näherungsvorgang korrelierenden Ausgangssignales aufgrund von Änderungen der dielektrischen Eigenschaften der Umgebung einer Sensorelektrode, mit einer Sensorelektrode die zumindest abschnittsweise an einen Observationsbereich angrenzt, einer Mikrocontrollerschaltung (μC) zur Ausgabe einer alternierenden Spannung, einer Spannungsteilerschaltung zur Bewerkstelligung einer Pegelanpassung der seitens des Mikrokontrollers (μC) ausgegebenen alternierenden Spannung, und einem Feldeffekttransistor (FET) in der Funktion eines Impedanzwandlers, wobei der Feldeffekttransistor derart in die Schaltungsanordnung eingebunden ist, dass die seitens der Spannungsteilerschaltung ausgegebene Spannung an dessen Gate-Eingang und gleichzeitig an der Sensorelektrode (ES) anliegt.
(EN)
The invention relates to a capacitive sensor system, in particular for detecting the approach of objects and in particular also for gesture recognition. The problem of the present invention is to provide a capacitively operating sensor system, which can be implemented with low component complexity and thus low costs and space requirements and is also characterized by low power consumption, so as to operate with batteries having a low charge capacity and/or a long operating time. Said problem is solved according to the invention by a circuit configuration for generating an output signal correlating with an approximation process based on changes in the dielectric properties of the surroundings of a sensor electrode, having a sensor electrode which is adjacent to an observation area in at least some sections, a microcontroller circuit (μC) for output of an alternating voltage, a voltage divider circuit for achieving an adjustment of the level of the alternating voltage output by the microcontroller (μC), and a field effect transistor (FET) in the function of an impedance converter, wherein the field effect transistor is incorporated into the circuit configuration in such a way that the voltage output by the voltage divider circuit is present at the gate input thereof and at the same time at the sensor electrode (ES).
(FR)
L'invention concerne un système de capteurs capacitifs, en particulier pour détecter l'approche d'objets et en particulier également pour détecter des gestes. L'objectif de l'invention est de fournir un système de capteurs à fonctionnement capacitif qui peut être réalisé avec peu de composants, donc pour un faible coût et avec un faible encombrement, et qui se caractérise également par une faible consommation électrique afin de pouvoir fonctionner avec des batteries à faible capacité de charge ou à longue durée de vie. Cet objectif est atteint grâce à un agencement de circuits destiné à produire un signal de départ corrélé avec un processus d'approche en raison de variations des propriétés diélectriques de l'environnement d'une électrode de capteur, comprenant une électrode de capteur qui est placée au moins par sections à la limite d'une zone d'observation, un circuit microcontrôleur (µC) fournissant une tension alternative, un circuit diviseur de tension destiné à réaliser une adaptation du niveau de la tension alternative fournie par le microcontrôleur (µC), et un transistor à effet de champ (FET) jouant le rôle de convertisseur d'impédance. Le transistor à effet de champ est intégré dans l'agencement de circuits de manière que la tension fournie par le circuit diviseur de tension soit appliquée simultanément à son entrée de grille et à l'électrode de capteur (ES).
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