CN103150066A - 电容式触控面板的通讯系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种通讯系统。一第一装置包括一第一电容式触控面板模块。一第二装置包括一第二电容式触控面板模块当上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块接近或是接触上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块时，形成一第一重迭区域。根据上述第一重迭区域的一电场变化，上述第二装置得到来自于上述第一装置的一数据。

Description

电容式触控面板的通讯系统及方法
技术领域
本发明是有关于一种通讯方法，且特别有关于一种电容式触控面板的通讯方法。
背景技术
现今，对电子产品而言，触控面板是常见的使用者接口。标准的触控面板技术包括投射式电容触控感测。
投射式电容触控感测方式一般需要使用到两组电极：第一组电极耦接于传输器，其为传送器电极；以及第二组电极耦接于接收器，其为接收器电极。一般而言，传送器会依序提供电压至传送器电极。传送器电极会与面板的接收器电极建立电场。由使用者触碰所引起的电场上的变化可用来识别出使用者的碰触。
发明内容
本发明提供一种通讯系统。上述通讯系统包括：一第一装置，包括一第一电容式触控面板模块；以及一第二装置，包括一第二电容式触控面板模块。当上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块接近或是接触上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块时，形成一第一重迭区域。根据上述第一重迭区域的一电场变化，上述第二装置得到来自于上述第一装置的一数据。
再者，本发明提供一种通讯方法，适用于在一第一装置以及一第二装置之间的数据传输，其中上述第一装置包括一第一电容式触控面板模块而上述第二装置包括一第二电容式触控面板模块，其中当上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块接近或是接触上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块时，形成一第一重迭区域。通过上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块，经由上述第一重迭区域而施加一电能至上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块。相应于上述电能，通过上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块，得到一电场变化。通过上述第二装置，根据上述电场变化而得到来自上述第一装置的数据。
附图说明
图1是显示根据本发明一实施例所述的电子装置的示意图；
图2是显示图1中电容式触碰感测区域的上视布局图；
图3是显示图2中形成于重迭区域的电场的剖面图；
图4是显示根据本发明一实施例所述的通讯系统的示意图；
图5A、5B与5C是显示在电容式触控面板模块的不同电场变化的示意图；
图6是显示分别相应于图5A、5B与5C的电场变化的第一电容式触控面板模块的感测电压的示意图；
图7是显示根据本发明一实施例所述的电容式触控面板模块的数据通讯的示意图；
图8是显示图7的第四步骤中在重迭区域的特定电场的剖面示意图；
图9是显示根据本发明另一实施例所述的电容式触控面板模块的数据通讯的示意图；
图10是显示根据本发明一实施例所述的图1中电子装置的操作期间的时序图；
图11是显示两电子装置之间同步程序的示范例；以及
图12是显示根据本发明一实施例所述的两装置之间的数据传送的通讯方法，其中每一装置具有电容式触控面板模块。
[主要元件标号说明]
10～处理器；        20、250、350～电容式触控面板模块；
30～控制器；        40～传送器；
50～收发器；        60～电容式触碰感测区域；
100、200、300、500、600～电子装置；
400～通讯系统；     C1-Cm、CC1-CC4～第二电极；
CG～盖板玻璃；      E1、E2～电能；
EF1、EF2～电场；    OL、OA、P1-P4～重迭区域；
R1-Rn～第一电极；   RX1、RX2、RX3～感测电压；
TX_1-TX_n、TRX_1-TRX_m～电压。
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
实施例：
图1是显示根据本发明一实施例所述的电子装置100的示意图。电子装置100包括处理器10以及电容式触控面板模块20，其中电容式触控面板模块20包括控制器30、传送器40、收发器50以及电容式触碰感测区域60。电容式触碰感测区域60包括耦接于传送器40的多个第一电极以及耦接于收发器50的多个第二电极。当上述处理器10控制电容式触控面板模块20进入感测模式时，控制器30会控制传送器40来施加电压TX_1-TX_n至第一电极。然后，收发器50会从第二电极接收到对应于电场强度的电压TRX_1-TRX_m，并对所接收的电压TRX_1-TRX_m进行解码，以便提供数据至控制器30，以识别出使用者的手指的触碰。除了感测模式之外，电子装置100还控制电容式触控面板模块20进入通讯模式，以便经由电容式触控面板模块20来传送数据至另一电子装置或是接收来自另一电子装置的数据。电容式触控面板模块20的通讯方法的详细执行步骤将描述于后。
图2是显示图1中电容式触碰感测区域60的上视布局图。在图2中，多个第一电极R1-Rn以及多个第二电极C1-Cm形成一布局图样，其中第一电极R1-Rn是设置在第一层而第二电极C1-Cm是设置在第二层，且第二层是设置在盖板玻璃(cover glass)以及第一层之间。第一电极R1-Rn以及第二电极C1-Cm皆为透明导电材料，例如氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)。第一电极R1-Rn是通过介电材料而垂直地与第二电极C1-Cm隔开。同时参考图1以及图2，第一电极R1-Rn耦接于传送器40，以及控制器30会控制传送器40来分别提供电压TX_1-TX_n至第一电极R1-Rn。第二电极C1-Cm耦接于收发器50，以及控制器30会控制收发器50来分别提供电压TRX_1-TRX_m至第二电极C1-Cm，或是分别从第二电极C1-Cm接收电压TRX_1-TRX_m。以图2的第一电极Rn以及第二电极C1作为例子来说明，当传送器40提供电压TX_n至第一电极Rn且收发器50从第二电极C1接收到电压TRX_1时，在第一电极Rn以及第二电极C1之间的重迭区域OL会形成电场。换言之，在感测模式下，收发器50可对电压TRX_1进行感测，以便得到重迭区域OL的电场变化，其中电场的变化是根据空间配置方式或是时间前后排列方式而产生于布局图样上。
图3是显示图2中形成于重迭区域OL的电场的剖面图。对传统电容式触控感测技术而言，当手指或是类似的对象触碰到盖板玻璃CG的表面时，电场会改变。因此，相应于在重迭区域OL的电场变化，由收发器50所接收的电压TRX_1亦会改变。
图4是显示根据本发明一实施例所述的通讯系统400的示意图。通讯系统400包括两电子装置200与300。在图4中，电子装置200与300可执行近场通讯(Near Field Communication，NFC)来进行数据传输。在此实施例中，电子装置200可以是具有电容式触控面板模块250的移动电话，而电子装置300可以是具有电容式触控面板模块350的移动电话，其中每一电容式触控面板模块250与350包括传送器、控制器、收发器以及电容式触碰感测区域，如图1所显示。在图4中，电子装置200与300是以面对面的方式安排在一起，例如电子装置200的电容式触控面板模块250的盖板玻璃是靠近或是接触电子装置300的电容式触控面板模块350的盖板玻璃。举例来说，电容式触控面板模块250与350的盖板玻璃之间的距离Dt是接近于零。因此，对电子装置200与300而言，数据可以在电容式触控面板模块250与350之间进行传输。
图5A、5B与5C是显示在第一电容式触控面板模块(例如图4的电容式触控面板模块250)的不同电场变化的示意图，而图6是显示分别相应于图5A、5B与5C的电场变化的第一电容式触控面板模块的感测电压RX1、RX2与RX3的示意图。图5A是显示无手指或是第二电容式触控面板模块(例如图4的电容式触控面板模块350)接近或是碰触到第一电容式触控面板模块。图5B是显示手指碰触到第一电容式触控面板模块，会使得电能E1被手指所吸收。图5C是显示另一电子装置的第二电容式触控面板模块接近或是碰触到第一电容式触控面板模块，会使得来自第二电容式触控面板模块的电能E2被施加在第一电容式触控面板模块上。因此，由于来自第二电容式触控面板模块的额外的电能E2会施加在第一电容式触控面板模块上，所以在图6中，感测电压RX3的斜率会比感测电压RX1与RX2的斜率陡峭。再者，由于电能E1被吸走，所以感测电压RX2的斜率会比感测电压RX1与RX3的斜率还要小。具体而言，可使用感测电压来判断是否有手指或是另一电容式触控面板模块接近或是碰触到该电容式触控面板模块。
图7是显示根据本发明一实施例所述的电容式触控面板模块的数据通讯的示意图。在图7中，为了简化说明，仅使用第一电极R1-R4以及第二电极C1-C4来形成布局图样。同时参考图1以及图7，传送器40分别提供电压TX_1-TX_4至第一电极R1-R4，而收发器50分别提供电压TRX_1-TRX_4至第二电极C1-C4。在此实施例中，收发器50可当作另一传送器，以施加电压TRX_1-TRX_4至第二电极C1-C4。同时参考图4与图7，根据一特定规则，电子装置200使用其电容式触控面板模块250来传送预定图样至电子装置300的电容式触控面板模块350。接着，电子装置300会对所接收的图样进行解码，以得到所对应的数据。例如，在电子装置200中，首先，于第一步骤，处理器(例如图1的处理器10)会控制传送器(例如图1的传送器40)来施加电压TX_1至第一电极R1，并同时地控制收发器(例如图1的收发器50)来施加电压TRX_1至第二电极C1。于是，特定的电场会在第一电极R1以及第二电极C1之间的重迭区域P1形成。接着，在第二步骤，施加电压TX_2至第一电极R2并施加电压TRX_3至第二电极C3。于是，特定的电场会在第一电极R2以及第二电极C3之间的重迭区域P2形成。接着，在第三步骤，施加电压TX_3至第一电极R3并施加电压TRX_2至第二电极C2。于是，特定的电场会在第一电极R3以及第二电极C2之间的重迭区域P3形成。接着，在第四步骤，施加电压TX_4至第一电极R4并施加电压TRX_4至第二电极C4。于是，特定的电场会在第一电极R4以及第二电极C4之间的重迭区域P4形成。在电子装置300中，通过依序感测出现在重迭区域P1、P2、P3与P4的特定电场，电容式触控面板模块350可得到由电子装置200的电容式触控面板模块250所传送的图样。接着，电子装置300的处理器(例如图1的处理器10)或是控制器(例如图1的控制器30)可对所得到的图样进行识别，以便得到对应于该图样的数据信息。于是，经由电容式触控面板模块250与350，电子装置200与电子装置300可执行近场通讯。在此实施例中，电场变化是依空间配置方式而产生于由第一电极R1-R4以及第二电极C1-C4所形成的布局图样中。
图8是显示图7的第四步骤中在重迭区域P4的特定电场的剖面示意图。同时参考图7与图8，在电容式触控面板模块250与350之间的电场EF1是表示电压TX_4施加于第一电极R4而电压TRX_4施加于第二电极C4。在电容式触控面板模块250与350之间的电场EF2是表示电压TX_4施加于第一电极R4而没有电压施加于第二电极C1-C3。于是，相较于电容式触控面板模块350的其它第二电极CC1-CC3，电容式触控面板模块350的第二电极CC4可以感测到较大的电能。
图9是显示根据本发明另一实施例所述的电容式触控面板模块的数据通讯的示意图。在图9中，为了简化说明，仅使用第一电极R1-R4以及第二电极C1-C4来形成布局图样。同时参考图1以及图9，传送器40分别提供电压TX_1-TX_4至第一电极R1-R4，其中每一电压TX_1、TX_2、TX_3与TX_4可具有可变的工作周期(duty)以及振幅。收发器50从第二电极C1-C4分别接收到电压TRX_1-TRX_4。在此实施例中，收发器50可当作接收器，用以感测电压TRX_1-TRX_4。同时参考图4与图9，电子装置200控制电容式触控面板模块250的传送器(例如图1的传送器40)来产生具有不同工作周期以及振幅的电压TX_1至第一电极R1。因此，会在第一电极R1上形成特定电场，其中不同的工作周期以及振幅将会影响电场的变化。于是，电容式触控面板模块350的收发器(例如图1的收发器50)可根据电场的变化而得到具有不同工作周期以及振幅的电压。相似地，电子装置300的处理器或是控制器可对所得到的电压进行识别，以便得到对应于该电压的数据信息。因此，经由电容式触控面板模块250与350，电子装置200与电子装置300可执行近场通讯。在此实施例中，若在同一时间中，用来传输数据的具有不同工作周期以及振幅的电压的数量可以增加，则数据频宽可跟着增加。在此实施例中，电场变化是依时间前后排列方式而产生于由第一电极R1-R4以及第二电极C1-C4所形成的布局图样中。
图10是显示根据本发明一实施例所述的图1中电子装置100的操作期间的时序图。在图10中，每一操作期间包括扫描周期Cs、通讯周期Cc以及闲置周期Ci。同时参考图1与图10，处理器10会控制电容式触控面板模块20进入感测模式，用以在每一扫描周期Cs中进行手指碰触的感测。若在电子装置100以及相邻的电子装置之间执行近场通讯，则电子装置100的处理器10会控制电容式触控面板模块20在每个通讯周期Cc中进入通讯模式，以便进行数据通讯。此外，该相邻的电子装置可根据其所感测的电压或是其它感测装置(例如光感测器)来判断是否有手指或是另一电容式触控面板模块接近或是碰触到其电容式触控面板模。在通讯周期Cc的期间，电子装置100以及该相邻的电子装置会执行同步程序来进行初始化以及定位，以便将电子装置100以及该相邻的电子装置的通讯周期Cc进行同步，并定位与得到电子装置100的电容式触控面板模块以及该相邻的电子装置的电容式触控面板模块之间的重迭区域，以便传输数据。举例来说，参考图11，其是显示电子装置500与600之间同步程序的示范例，用以得到重迭区域OA。在图11中，电子装置500与600是以面对面的方式安排在一起。此外，经由电子装置500与600的电容式触控面板模块的重迭区域OA，电子装置500与600能使用实施例所描述的通讯方法来传送数据或是回复响应(例如认可(acknowledgement，ACK))。
图12是显示根据本发明一实施例所述的两装置之间的数据传送的通讯方法，其中每一装置具有电容式触控面板模块(例如图1的电容式触控面板模块20)。在此实施例中，第一装置的第一电容式触控面板模块是接近或是碰触第二装置的第二电容式触控面板模块，以形成重迭区域。首先，在步骤S710，执行同步程序来定位出第一电容式触控面板模块以及第二电容式触控面板模块之间的重迭区域。接着，在步骤S720，第一装置的第一电容式触控面板模块会经由重迭区域来施加电能至第二装置的第二电容式触控面板模块，如图7及图9所显示。接着，在步骤S730，相应于该电能，第二装置的第二电容式触控面板模块会得到电场变化。接着，在步骤S740，根据电场的变化，第二装置的第二电容式触控面板模块可得到来自第一装置的数据。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中包括通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (26)

1.一种通讯系统，包括：
一第一装置，包括一第一电容式触控面板模块；以及
一第二装置，包括一第二电容式触控面板模块，其中当上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块接近或是接触上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块时，形成一第一重迭区域，
其中根据上述第一重迭区域的一电场变化，上述第二装置得到来自于上述第一装置的一数据。
2.根据权利要求1所述的通讯系统，其中上述第一电容式触控面板模块包括：
一电容式触碰感测区域，包括：
多个电极，通过介电材料而彼此隔开，其中上述电极形成一布局图样；以及
一传送器，耦接于上述电容式触碰感测区域，用以传送多个信号至上述电容式触碰感测区域的上述电极，以便根据一特定方式而在上述布局图样产生上述电场变化。
3.根据权利要求2所述的通讯系统，其中上述电场变化是依一空间配置方式而产生于上述布局图样。
4.根据权利要求2所述的通讯系统，其中上述电场变化是依一时间前后排列方式而产生于上述布局图样。
5.根据权利要求2所述的通讯系统，其中当上述第一电容式触控面板模块的上述传送器传送上述信号的一者至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述电极时，上述第一重迭区域的上述电场变化是形成于上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述电极。
6.根据权利要求2所述的通讯系统，其中上述信号的至少一者具有可变的工作周期以及振幅。
7.根据权利要求2所述的通讯系统，其中当上述第一重迭区域的上述电场变化形成时，上述第二电容式触控面板模块接收对应于上述电场变化的一信号，以及上述第二装置识别所接收的上述信号，以便得到来自上述第一装置的上述数据。
8.根据权利要求1所述的通讯系统，其中上述第一电容式触控面板模块包括：
一电容式触碰感测区域，包括：
多个第一电极，设置在一第一层；以及
多个第二电极，设置在一第二层，
其中上述第二电极是通过介电材料而与上述第一电极隔开，以及上述第一电极以及上述第二电极形成一布局图样；
一传送器，耦接于上述电容式触碰感测区域，用以分别传送多个第一信号至上述电容式触碰感测区域的上述第一电极；以及
一收发器，耦接于上述电容式触碰感测区域，用以分别传送多个第二信号至上述电容式触碰感测区域的上述第二电极，以及从上述电容式触碰感测区域的上述第二电极分别接收多个第三信号。
9.根据权利要求8所述的通讯系统，其中当上述第一电容式触控面板模块的上述传送器传送上述第一信号的一者至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述第一电极且上述第一电容式触控面板模块的上述收发器同时地传送上述第二信号的一者至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述第二电极时，上述第一重迭区域的上述电场变化是形成于上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述第一与第二电极之间的一第二重迭区域。
10.根据权利要求8所述的通讯系统，其中上述第一重迭区域的上述电场变化是形成于上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述第一与第二电极之间的一第二重迭区域。
11.根据权利要求9所述的通讯系统，其中当上述第一电容式触控面板模块的上述传送器传送上述第一信号的一者至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述第一电极时，上述第一重迭区域的上述电场变化是形成于上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述第一电极。
12.根据权利要求11所述的通讯系统，其中当上述第一电容式触控面板模块的上述传送器传送上述第一信号的该者至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述第一电极时，上述第一电容式触控面板模块的上述收发器接收来自于上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的上述第二电极的上述第三信号。
13.根据权利要求8所述的通讯系统，其中上述第一信号的至少一者具有可变的工作周期以及振幅。
14.根据权利要求8所述的通讯系统，其中当上述第一重迭区域的上述电场变化形成时，上述第二电容式触控面板模块接收对应于上述电场变化的一信号，以及上述第二装置识别所接收的上述信号，以便得到来自上述第一装置的上述数据。
15.根据权利要求8所述的通讯系统，其中根据一特定规则，上述第一电容式触控面板模块的上述传送器传送上述第一信号至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述第一电极，且上述第一电容式触控面板模块的上述收发器传送上述第二信号至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的所对应的上述第二电极，以便于上述布局图样形成一预定图样，其中上述第一重迭区域的上述电场变化是相应于上述布局图样的上述预定图样而形成。
16.根据权利要求15所述的通讯系统，其中当上述第一重迭区域的上述电场变化形成时，上述第二电容式触控面板模块接收对应于上述电场变化的多个信号，以及上述第二装置根据所接收的上述信号而得到上述预定图样，并解码上述预定图样以得到来自上述第一装置的上述数据。
17.根据权利要求1所述的通讯系统，其中上述第一装置以及上述第二装置执行一同步程序，以便定位出上述第一重迭区域。
18.根据权利要求1所述的通讯系统，其中当来自上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块的一电能施加于上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块时，形成上述第一重迭区域的上述电场变化。
19.一种通讯方法，用于在一第一装置以及一第二装置之间的数据传输，其中上述第一装置包括一第一电容式触控面板模块而上述第二装置包括一第二电容式触控面板模块，其中当上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块接近或是接触上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块时，形成一第一重迭区域，上述方法包括：
通过上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块，经由上述第一重迭区域而施加一电能至上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块；
相应于上述电能，通过上述第二装置的上述第二电容式触控面板模块，得到一电场变化；以及
通过上述第二装置，根据上述电场变化而得到来自上述第一装置的数据。
20.根据权利要求19所述的通讯方法，其中上述第一电容式触控面板模块包括：
一电容式触碰感测区域，包括：
多个第一电极，设置在一第一层；以及
多个第二电极，设置在一第二层，
其中上述第二电极是通过介电材料而与上述第一电极隔开，以及上述第一电极以及上述第二电极形成一布局图样。
21.根据权利要求20所述的通讯方法，其中上述施加上述电能的步骤还包括：
通过上述第一装置，提供一第一信号至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的上述第一电极的一者；以及
通过上述第一装置，提供一第二信号至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的上述第二电极的一者，
其中上述电能是形成在上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的上述第一电极的该者以及上述第二电极的该者之间。
22.根据权利要求20所述的通讯方法，其中上述施加上述电能的步骤还包括：
通过上述第一装置，提供一第一信号至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的上述第一电极的一者，
其中上述电能是形成在上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的上述第一电极的该者，以及上述第一信号具有可变的工作周期以及振幅。
23.根据权利要求19所述的通讯方法，其中上述得到上述电场变化的步骤还包括：
通过上述第二电容式触控面板模块，接收对应于上述电场变化的一信号；以及
通过上述第二装置，识别所接收的上述信号，以得到来自上述第一装置的上述数据。
24.根据权利要求19所述的通讯方法，还包括：
执行一同步程序，以定位出上述第一重迭区域。
25.根据权利要求19所述的通讯方法，其中上述第一电容式触控面板模块包括：
一电容式触碰感测区域，包括：
多个电极，设置在一第一层。
26.根据权利要求25所述的通讯方法，其中上述施加上述电能的步骤还包括：
通过上述第一装置，提供一第一信号至上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的上述第一电极的一者，
其中上述电能是形成在上述第一装置的上述第一电容式触控面板模块的上述电容式触碰感测区域的上述第一电极的该者，以及上述第一信号具有可变的工作周期以及振幅。
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