CN107645312A - 通讯装置 - Google Patents

Abstract

本发明是提供一种通讯装置，其包含第一感测电极与感测处理单元、射频单元、第一天线与第二天线。射频单元、第一天线与第二天线耦接至感测处理单元。射频单元用以产生射频信号。第一感测电极用以当物体靠近通讯装置时，感测第一电容值。感测处理单元用以依据第一电容值产生物体与通讯装置的相对位置信号。感测处理单元还用以根据相对位置信号控制第一天线与第二天线其中一者发送射频信号。本发明得以感测电极判断物体与通讯装置的相对位置，并依据相对位置改善天线效能以及显示易于操作的使用者界面。此外，本发明也可量测目前使用者的生理参数。

Description

通讯装置

技术领域

本发明是关于一种通讯装置，且特别是有关于一种可判断与接近物体之间相对位置的通讯装置。

背景技术

通讯装置可透过天线发射或接收无线电波，以传递或交换无线电信号。然而，无线电信号容易受到外界环境(例如人体或其他电子装置)影响运作效能。以移动式电子装置(例如手机)为例，使用者使用移动式电子装置时，由于不同手势而偶尔有部分特定应用情境会降低移动式电子装置内部天线的效能。因此，如何有效地侦测不同手势，是相关技术人员亟需解决的一项课题。

发明内容

本发明是提供一种通讯装置，其包含第一感测电极、感测处理单元、射频单元、第一天线与第二天线。射频单元、第一天线与第二天线耦接感测处理单元。射频单元用以产生射频信号。第一感测电极用以当物体靠近通讯装置时，感测第一电容值。感测处理单元用以依据第一电容值产生物体与通讯装置的相对位置信号。感测处理单元还用以根据相对位置信号控制第一天线与第二天线其中一者发送射频信号。

于本发明的一实施例中，其中感测处理单元还用以根据相对位置信号改变第一天线与第二天线其中一者的馈入点位置。

于本发明的一实施例中，感测处理单元还用以接收系统信号，并根据系统信号与相对位置信号控制第一天线与第二天线其中一者发送射频信号。

于本发明的一实施例中，感测处理单元还用以根据系统信号与相对位置信号产生逻辑信号，并根据逻辑信号控制第一天线与第二天线发送射频信号其中一者。

于本发明的一实施例中，感测处理单元还用以根据逻辑信号改变第一天线与第二天线其中一者的馈入点位置。

于本发明的一实施例中，系统信号表示通讯装置连接的系统操作于高频带、低频带或特定频带。

于本发明的一实施例中，相对位置信号包含第一位置信号与第二位置信号。感测处理单元包含电容性感测器与射频开关。电容性感测器用以根据第一电容值产生计数信号，在计数信号低于门槛值的情形下产生第一位置信号，并且在计数信号不低于门槛值的情形下产生第二位置信号。射频开关用以根据相对位置信号切换第一天线与第二天线其中一者以发送射频信号。

于本发明的一实施例中，感测处理单元还用以传送相对位置信号至系统。系统用以根据相对位置信号控制显示单元显示第一使用者界面或第二使用者界面。

于本发明的一实施例中，通讯装置还包含第二感测电极。第二感测电极耦接感测处理单元并用以当物体靠近通讯装置时，感测第二电容值。

于本发明的一实施例中，感测处理单元还用以传送第一电容值与第二电容值至系统。系统用以利用第一电容值与第二电容值查询数据库产生生理参数值。

于本发明的一实施例中，第一感测电极还用以发送射频信号。

综上所述，本发明得以感测电极判断物体与通讯装置的相对位置，并依据相对位置改善天线效能以及显示易于操作的使用者界面。此外，本发明也可量测目前使用者的生理参数。

以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。

附图说明

为了让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是说明本发明一实施例的通讯装置示意图；

图2是说明本发明一实施例的通讯装置示意图；

图3是说明本发明一实施例的通讯装置示意图；

图4是说明本发明一实施例的通讯装置示意图；

图5是说明本发明的计数信号与相对位置信号示意图；

图6是说明本发明一实施例的使用者界面示意图；

图7是说明本发明一实施例的使用者界面示意图；以及

图8是说明本发明一实施例的感测处理单元示意图。

具体实施方式

为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照附图及以下所述的各种实施例。但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围；步骤的描述亦非用以限制其执行的顺序，任何由重新组合，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。

于实施方式与申请专利范围中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或复数个。将进一步理解的是，本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、元件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件，与/或其中的群组。

另外，关于本文中所使用的“耦接”及“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体接触或电性接触，相互间接作实体接触或电性接触，而“耦接”还可指二或多个元件相互操作或动作。

请参考图1。图1是说明本发明一实施例的通讯装置100示意图。通讯装置100可以是任何具通讯功能的可携式、穿戴式或手持式电子产品，如手机、平板电脑(Tabletpersonal computer，Tablet PC)、无线存取点设备等。如图1所示，在本实施例中，通讯装置100包含感测电极110、感测处理单元120、射频单元130、天线141与天线142。射频单元130、天线141与天线142均耦接至感测处理单元120。感测电极110用以当物体(例如人体)靠近通讯装置100时，感测第一电容值C1。举例而言，感测电极110具有原始电容值，当物体靠近感测电极110产生额外的寄生电容值，此时的感测电极110具有上述的第一电容值C1。

感测处理单元120用以依据第一电容值C1产生物体与通讯装置100的相对位置信号。具体而言，当物体越靠近感测电极110，则感测到的第一电容值C1较高。相反地，当物体距离感测电极110越远，则感测到的第一电容值C1较低。因此，感测处理单元120可依据感测到的第一电容值C1来判断物体与感测电极110的距离关系。由于感测电极110于通讯装置100内设置的位置是固定的，于是感测处理单元120可依据物体与感测电极110的距离关系来判断物体与通讯装置100的相对位置，并产生相对位置信号。

如此一来，通讯装置100可透过感应电极110感测的第一电容值C1来判断物体与通讯装置100的相对位置。

射频单元130用以产生射频信号。感测处理单元120还用以根据相对位置信号控制天线141与天线142其中一者发送射频信号。天线141与天线142可设置于通讯装置100内的不同位置，因此可在天线141、142其中一者效能不佳的情况下切换至另一天线以发送射频信号。因此，当相对位置信号表示物体与通讯装置100的相对位置将导致信号不佳时，感测处理单元120控制位于不同位置的天线141或天线142发送射频信号以有效地解决信号不佳的问题。

于另一实施例中，感测处理单元120可用以根据相对位置信号改变天线141与天线142其中一者的馈入点位置以解决上述由于物体与通讯装置100的相对位置所导致的信号不佳问题。

为了进一步说明相对位置信号的应用。请参考图2、图3。图2、图3是说明本发明一些实施例的通讯装置200、300示意图。通讯装置200架构与通讯装置100大致上相同，除了耦接至感测处理单元120的感测电极212与逻辑电路222。

于一实施例中，感测处理单元120还用以接收系统270的系统信号Ss。系统270发送系统信号Ss至感测处理单元120以表示系统270操作于高频带、低频带或特定频带(例如长期演进技术(Long term evolution，LTE)频带B7、B17)，但本发明不以此为限。接着，感测处理单元120根据系统信号Ss与相对位置信号Sp控制天线141或天线142发送射频单元130产生的射频信号。

于进一步的实施例中，逻辑电路222还用以根据系统信号Ss与相对位置信号Sp产生逻辑信号Sl，并且感测处理单元120根据逻辑信号Sl控制天线141或天线142发送射频信号。须注意到的是，逻辑电路222与感测处理单元120可独立设置于通讯装置200内，或者逻辑电路222也可整合于感测处理单元120内，本发明不以此为限。换言之，在逻辑电路222整合于感测处理单元120内的情况下，感测处理单元120还用以根据系统信号Ss与相对位置信号Sp产生上述逻辑信号Sl，并且根据逻辑信号Sl控制天线141或天线142发送射频信号。

于另一实施例中，感测处理单元120可用以根据逻辑信号改变天线141与天线142其中一者的馈入点位置以解决上述由于物体与通讯装置100的相对位置所导致的信号不佳问题。

于一实施例中，通讯装置300架构与通讯装置100大致上相同，除了耦接至感测处理单元120的感测电极212。感测处理单元120直接根据相对位置信号Sp控制天线141或天线142发送射频单元130产生的射频信号。

请参考图4，举例而言，系统270操作于低频带，并且使用者左手持通讯装置400靠近头部的情形下，天线442具有效能不佳的问题。于本实施例中，系统270操作于高频带的情形下系统信号Ss为1，系统270操作于低频带的情形下系统信号Ss为0。在感测电极110设置于位置412的情况下，当使用者以较接近感测电极110的手势拿通讯装置400(例如左手持通讯装置400)靠近头部时，则感测处理单元120产生相对位置信号Sp(例如0)。当使用者以较不接近感测电极110的手势拿通讯装置400(例如右手持通讯装置400)靠近头部时，则感测处理单元120产生相对位置信号Sp(例如1)。如表一所示，感测处理单元120的逻辑电路222根据系统信号Ss与相对位置信号Sp经过逻辑运算(例如与非门(NAND)运算)产生逻辑信号Sl。于一实施例中，在逻辑信号Sl为0的情形下，感测处理单元120控制天线442发送射频信号；而在逻辑信号Sl为1的情形下(亦即系统270操作于低频带，并且使用者左手持通讯装置400靠近头部)，感测处理单元120控制天线441发送射频信号。

表一

系统信号Ss	相对位置信号Sp	逻辑信号Sl
			1(高频带)	1(右手)	0
1(高频带)	0(左手)	0
			0(低频带)	1(右手)	0
0(低频带)	0(左手)	1

如此一来，通讯装置400可透过切换天线441发送射频信号以有效改善天线442在特定情况(例如系统270操作于低频带，并且使用者左手持通讯装置400靠近头部的情形)效能不佳的问题。依据实际需求，感测处理单元120进行的逻辑运算可以是其他逻辑运算(不限定为与非门运算)以达到在不同条件下切换天线的效果。感测电极110不限于设置在位置412，亦可设置于位置414或通讯装置400的其他位置以达到感测不同相对位置的效果。同样地，天线441、442的位置亦不限于图4所例示的数目与位置。

或者，于另一实施例中，感测处理单元120可用以根据相对位置信号Sp与系统信号Ss改变天线441与天线442其中一者的馈入点位置以解决上述由于物体与通讯装置100的相对位置所导致的信号不佳问题。具体而言，请参考图4。感测处理单元120(或逻辑单元222)可根据相对位置信号Sp与系统信号Ss产生逻辑信号(例如00、01、10、11)，并根据逻辑信号改变天线441与天线442其中一者的馈入点位置。如图4所示，天线441包含接地端4413与馈入点4411、4412，天线442包含接地端4423与馈入点4421、4422。举例而言，当逻辑信号为第一逻辑信号(例如00)时，感测处理单元120可透过开关(例如射频开关)切换至天线441的馈入点4411。或者，当逻辑信号为第二逻辑信号(例如01)时，感测处理单元120可透过开关(例如射频开关)切换至天线441的馈入点4412。当逻辑信号为第三逻辑信号(例如10)时，感测处理单元120可透过开关(例如射频开关)切换至天线442的馈入点4421。或者，当逻辑信号为第四逻辑信号(例如11)时，感测处理单元120可透过开关(例如射频开关)切换至天线442的馈入点4422。须注意到的是，依据实际需求，馈入点4411、4412、4421、4422与接地端4413、4423的数目与位置亦不限于图4所例示的位置。

如此一来，通讯装置400可透过切换不同天线441、442且/或不同馈入点4411、4412、4421、4422以具有较佳的天线效能。

于一实施例中，由于相对位置信号Sp可反映使用者透过左手或右手握持通讯装置200、300，感测处理单元120可传送相对位置信号Sp至系统270。因此，系统270可根据相对位置信号Sp控制显示单元250显示不同使用者界面。举例而言，在使用者左手持通讯装置200、300的情形下，系统270根据相对位置信号Sp(例如第一位置信号)控制显示单元250显示便于左手操作的第一使用者界面(如图6使用者界面600所示)，因此使用者可方便地用左手点选应用程序的图示610。另一方面，当使用者右手持通讯装置400的情形下，系统270根据相对位置信号Sp(例如第二位置信号)控制显示单元250显示便于右手操作的第二使用者界面(如图7使用者界面700所示)，因此使用者可方便地用右手点选应用程序的图示710。相较于先前技术，感测处理单元120根据相对位置信号Sp控制显示单元250显示的使用者界面600与使用者界面700更加方便操作。

为了说明感测处理单元120依据第一电容值C1产生相对位置信号Sp的方式，于一实施例中，感测处理单元120包含电容性感测器。电容性感测器可根据第一电容值C1输出计数信号Sc(亦即电容性感测器内的电阻电容电路充放电次数的计数值)。于本实施例中，当第一电容值C1增加，计数信号Sc降低。因此，感测处理单元120可依据计数信号Sc的变化反映出第一电容值C1的变化，进而反映出物体与感测电极110的接近程度。举例而言，请参考图5，计数信号Sc随时间变化曲线如图5所示，其中Avg表示没有任何物体接近感测电极110时的平均计数值，Th表示门槛值。当计数信号Sc低于门槛值Th，则计数器电路产生的相对位置信号Sp为第一位置信号(例如逻辑低准位)；而当计数信号Sc不低于门槛值Th，则计数器电路产生的相对位置信号Sp为第二位置信号(例如逻辑高准位)。使用者可透过决定门槛值Th来弹性调整物体与感测电极110相对位置的判断条件。

于一实施例中，通讯装置200、300可包含感测电极212，感测电极212耦接感测处理单元120。感测电极110与感测电极212可设置于通讯装置内的不同位置，例如图4所示的位置412、414。当使用者双手分别接近感测电极110与感测电极212时，感测电极110与感测电极212分别感测第一电容值C1与第二电容值C2。由于不同生理条件(例如不同体脂率)的使用者靠近感测电极110与感测电极212感测的第一电容值C1与第二电容值C2不尽相同，因此感测处理单元120可用以将第一电容值C1与第二电容值C2传送至系统270。于是，系统270用以利用该第一电容值C1与第二电容值C2产生使用者的生理参数值(例如体脂率)。具体而言，感测处理单元120可在使用者靠近感测电极110与感测电极212的前侦测感测电极110与感测电极212的原始电容值C10、C20，并传送至系统270。系统270于是根据第一电容值C1与第二电容值C2计算出电容变化值ΔC1、ΔC2(亦即第一电容值C1减去原始电容值C10，第二电容值C2减去原始电容值C20)。接着，系统270利用计算出的电容变化值ΔC1、ΔC2查询数据库中关于不同生理参数(例如体脂率)对应的电容变化值ΔC1、ΔC2，产生目前使用者的生理参数值。于一实施例中，系统270可控制显示单元250显示生理参数值。

于一实施例中，感测电极110(且/或感测电极212)可作为天线，用以发送射频信号(例如高频带信号、无线保真(WiFi)信号或全球定位系统(Global positioning system，GPS)信号)。举例而言，射频单元130(例如WiFi射频单元)可耦接感测电极110(且/或感测电极212)以发送射频(例如WiFi)信号(例如2.4GHz、5GHz频带)。或者，天线141、142可发送低频带(例如850MHz、900MHz频带)、中频带(例如1800MHz、1900MHz频带)的射频信号，而感测电极110(且/或感测电极212)可耦合产生其他频带(例如2100MHz、2600MHz频带)的射频信号。因此，通讯装置100、200不需外加接收器或感测器，以达到节省制作成本以及增加天线的面积。

实作上，感测处理单元120可包含感测电路、微处理器(Microprocessor)、电容性感测器、射频开关。

请参考图8。于一实施例中，感测处理单元820包含电容性感测器822与射频开关824。电容性感测器822以上述方式产生相对位置信号Sp。射频开关824用以根据相对位置信号Sp切换第一天线141与第二天线142其中一者以发送射频信号。或者，于另一实施例中，射频开关824用以根据相对位置信号Sp与系统信号Ss切换第一天线141与第二天线142其中一者以发送射频信号。

如此一来，本发明的通讯装置可感测电极判断物体与通讯装置的相对位置，并依据相对位置改善天线效能以及显示易于操作的使用者界面。此外，本发明也可量测目前使用者的生理参数。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种通讯装置，其特征在于，包含：

一第一感测电极，用以当一物体靠近该通讯装置时，感测一第一电容值；

一感测处理单元，用以依据该第一电容值产生该物体与该通讯装置的一相对位置信号；

一射频单元，耦接该感测处理单元并用以产生一射频信号；

一第一天线，耦接该感测处理单元；以及

一第二天线，耦接该感测处理单元；

其中该感测处理单元还用以根据该相对位置信号控制该第一天线与该第二天线其中一者发送该射频信号。

2.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元还用以根据该相对位置信号改变该第一天线与该第二天线其中一者的一馈入点位置。

3.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元还用以接收一系统信号，并根据该系统信号与该相对位置信号控制该第一天线与该第二天线其中一者发送该射频信号。

4.根据权利要求3所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元还用以根据该系统信号与该相对位置信号改变该第一天线与该第二天线其中一者的一馈入点位置。

5.根据权利要求3所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元还用以根据该系统信号与该相对位置信号产生一逻辑信号，并根据该逻辑信号控制该第一天线与该第二天线其中一者发送该射频信号。

6.根据权利要求5所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元还用以根据该逻辑信号改变该第一天线与该第二天线其中一者的一馈入点位置。

7.根据权利要求3所述的通讯装置，其特征在于，该系统信号表示该通讯装置连接的一系统操作于高频带、低频带或一特定频带。

8.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该相对位置信号包含一第一位置信号与一第二位置信号，该感测处理单元包含：

一电容性感测器，用以根据该第一电容值产生一计数信号，在该计数信号低于一门槛值的情形下产生该第一位置信号，并且在该计数信号不低于该门槛值的情形下产生该第二位置信号；以及

一射频开关，用以根据该相对位置信号切换该第一天线与该第二天线其中一者以发送该射频信号。

9.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元还用以传送该相对位置信号至一系统，该系统用以根据该相对位置信号控制一显示单元显示一第一使用者界面或一第二使用者界面。

10.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，还包含：

一第二感测电极，耦接该感测处理单元并用以当一物体靠近该通讯装置时，感测一第二电容值。

11.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元还用以传送该第一电容值与该第二电容值至一系统，该系统用以利用该第一电容值与该第二电容值查询一数据库以产生该生理参数值。

12.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该第一感测电极还用以发送该射频信号。