TW201428583A - 具有距離感測功能的觸控感測裝置與其控制電路以及距離感測方法 - Google Patents

Abstract

一種具有距離感測功能的觸控感測裝置，其包含有一電容式觸控面板以及一控制電路。該電容式觸控面板係用來分別透過複數個感測線來產生複數個自感訊號。該控制電路耦接於該電容式觸控面板，用來自該電容式觸控面板接收該複數個自感訊號，並且根據該複數個自感訊號來決定是否有一物體正接近該電容式觸控面板。

Description

具有距離感測功能的觸控感測裝置與其控制電路以及距離感測方法

本發明所揭露之實施例係有關於用於觸控感測裝置的距離感測功能，尤指一種具有距離感測功能的觸控感測裝置與其控制電路以及相關的距離感測方法。

隨著科技的進步，消費者電子產品，例如個人數位助理(personal digital assistants，PDA)與行動電話，廣泛地使用觸控面版來做為它們的操作介面/使用者介面。然而，當使用者握著行動電話靠近臉部時，具有觸控顯示螢幕的行動電話很容易不小心產生誤撥。一種常見的解決辦法是利用一距離感測器(proximity sensor)來偵測是否有使用者的臉部(或是其他的物件)靠近一觸控電子產品，距離感測器通常透過一組紅外線發光二極體(light emitting diode，LED)與接收器來實作，或是透過一額外的金屬/氧化銦錫感測器來實作。如果偵測到有物體接近觸控電子產品，則觸控電子產品將會關閉觸控顯示面板或是觸控功能。

然而，額外使用距離感測器將會提高產品的成本，因此，需要一種不用額外的距離感測器而讓觸控感測裝置可具有距離偵測功能的設計。

因此，本發明的目的之一在於提出一種具有距離感測功能的觸控感測裝置與其控制電路以及相關的距離感測方法，以解決上述之問題。

依據本發明之一實施例，其揭示一種具有距離感測功能的觸控感測裝置。該觸控感測裝置包含有一電容式觸控面板以及一控制電路。該電容式觸控面板係用來分別透過複數個感測線來產生複數個自感訊號。該控制電路耦接於該電容式觸控面板，用來自該電容式觸控面板接收該複數個自感訊號，並且根據該複數個自感訊號來決定是否有一物體正接近該電容式觸控面板。

依據本發明之另一實施例，其揭示一種具有距離感測功能之電容式觸控面板的控制電路。該控制電路包含有一接收單元、一處理單元以及一決定單元。該接收單元用來自該電容式觸控面板接收複數個自感訊號。該處理單元耦接於該接收單元，用來產生對應於該複數個自感訊號之一總和之一感測值。該決定單元耦接於該處理單元，用來比較該感測值與一預定臨界值，以決定是否有一物體正接近該電容式觸控面板。

依據本發明之又一實施例，其揭示一種距離感測方法，包含有：自一電容式觸控面板接收複數個自感訊號；以及根據該複數個自感訊號來決定是否有一物體正接近該電容式觸控面板。

由上可知，本發明提供一種用於觸控感測裝置的距離感測功能，其可不使用額外的距離感測器便可在觸控感測裝置上實施的距離偵測功能，因而使得製造成本得以降低。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。

請參考第1圖，第1圖為本發明具有距離感測功能之一觸控感測裝置(touch-sensing device)100之一實施例的示意圖。觸控感測裝置100包含有(但不侷限於)一電容式觸控面板120與一控制電路140。觸控感測裝置100可以是一智慧型手機或是一個人數位助理，並且電容式觸控面板120可用來做為一互動式使用者介面，以使得觸控感測裝置100能夠支援一使用者介面功能，舉例來說，電容式觸控面板120可產生一輸入訊號至觸控感測裝置100，以因應一使 用者在電容式觸控面板120上的觸碰。此外，觸控感測裝置100可另包含有一顯示螢幕，以用來顯示因應該輸入訊號的一結果。

在本實施例中，電容式觸控面板120包含有複數個感測線H₁~H_N與V₁~V_M。感測線H₁~H_N係沿著一第一方向X依序排列，而感測線V₁~V_M係沿著一第二方向Y依序排列。第一方向X與第二方向Y彼此不平行，舉例來說，第一方向X可垂直於第二方向Y。感測線H₁~H_N與感測線V₁~V_M彼此互相交錯，然而，感測線H₁~H_N與感測線V₁~V_M並不彼此共面(coplanar)，如此一來，感測線H₁~H_N中每一條感測線將不會直接連接於感測線V₁~V_M，反之亦然，在這樣的組態下，感測線H₁~H_N與V₁~V_M中的每一條感測線皆可視為一條獨立的自感感測器，因此感測線H₁~H_N與V₁~V_M可用來分別產生複數個自感訊號S₁~S_M+N。請注意，感測線H₁~H_N與V₁~V_M可以排列成條狀或是菱形，然而，此僅做為範例說明之用，並非作為本發明之一限制條件。

此外，控制電路140耦接於電容式觸控面板120。控制電路140包含有(但不侷限於)一接收單元142、一處理單元144以及一決定單元146。接收單元142用來自電容式觸控面板120接收自感訊號S₁~S_M+N。處理單元144耦接於接收單元142，並且用來根據自感訊號S₁~S_M+N來產生一感測值SV。決定單元146耦接於處理單元144，並且用來比較感測值SV與一預定臨界值TH，以決定是否有一物體接近電容式觸控面板120。

請注意，因為感測線H₁~H_N與V₁~V_M本質上就是電容，因此物體OB(例如，使用者的臉)接近電容式觸控面板120所產生的自感訊號S₁~S_M+N的大小會與物體OB(例如，使用者的臉)與電容式觸控面板120之間的距離成反比，也就是說，當物體OB(例如，使用者的臉)觸碰到電容式觸控面板120時所取得的自感訊號S₁~S_M+N將會遠大於當物體OB(例如，使用者的臉)僅是朝著電容式觸控面板120靠近時所取得的自感訊號S₁~S_M+N，換句話說，自感訊號S₁~S_M+N係被設計成只有當物體OB(例如，使用者的臉)實際碰到電容式觸控面板120時才夠顯著。

因此，為了能夠在物體OB(例如，使用者的臉)接近但尚未真的碰觸到電容式觸控面板120的時候，從不顯著的自感訊號S₁~S_M+N中取得一個可以辨別的結果，控制電路140產生對應於自感訊號S₁~S_M+N之總和的感測值SV，並且比較感測值SV與預定臨界值TH，以決定是否有物體OB(例如，使用者的臉)正在接近電容式觸控面板120。請參考第2圖，第2圖為本發明控制電路140如何作決定之一實施例的示意圖。在第2圖中，當物體OB(例如，使用者的臉)接近電容式觸控面板120(自區域I進入區域II)時，感測值SV會升高並且超過預定臨界值TH，然後控制電路140會決定物體OB(例如，使用者的臉)正在接近電容式觸控面板120。另一方面，當物體OB(例如，使用者的臉)離開電容式觸控面板120(自區域II進入區域III)時，感測值SV會下降至低於預定臨界值 TH，然後控制電路140會決定並沒有物體正在接近電容式觸控面板120。

此外，當控制電路140決定物體OB(例如，使用者的臉)正在接近電容式觸控面板120時，觸控感測裝置100可關閉觸控感測裝置100的一背光裝置來節約功耗且/或暫時將觸控功能禁能，以避免不小心觸發的操作。

請參考第3圖，第3圖為本發明距離感測方法之一實施例的流程圖。請注意，假若可獲得實質上相同的結果，則這些步驟並不一定要遵照第3圖所示的執行次序來執行。該方法可應用於觸控感測裝置100，並可簡短地總結如下。

步驟300：開始。

步驟301：自電容式觸控面板120接收複數個自感訊號S₁~S_M+N。

步驟302：根據自感訊號S₁~S_M+N來決定是否有一物體正在接近電容式觸控面板120。

步驟303：結束。

上述的距離感測方法係用來說明觸控感測裝置100的各項操作，而第3圖中每一步驟的詳細內容皆可於參考關於觸控感測裝置100的說明內容之後便能輕易地了解，詳細說明及變化可參考前 述，為簡潔起見，故於此不再贅述。

總結來說，本發明使用一電容式觸控面板來實作一距離感測功能，因此，本發明所提出之距離感測設計可以實施於各式各樣的應用，而不會增加額外的硬體成本。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧觸控感測裝置

120‧‧‧電容式觸控面板

140‧‧‧控制電路

H₁~H_N、V₁~V_M‧‧‧感測線

OB‧‧‧物體

142‧‧‧接收單元

144‧‧‧處理單元

146‧‧‧決定單元

第1圖為本發明具有距離感測功能之一觸控感測裝置之一實施例的示意圖。

第2圖為本發明控制電路如何作決定之一實施例的示意圖。

第3圖為本發明距離感測方法之一實施例的流程圖。

100‧‧‧觸控感測裝置

120‧‧‧電容式觸控面板

140‧‧‧控制電路

H₁~H_N、V₁~V_M‧‧‧感測線

142‧‧‧接收單元

144‧‧‧處理單元

146‧‧‧決定單元

Claims (10)

1. 一種具有距離感測功能的觸控感測裝置，包含有：一電容式觸控面板，用來分別透過複數個感測線來產生複數個自感訊號；以及一控制電路，耦接於該電容式觸控面板，用來自該電容式觸控面板接收該複數個自感訊號，並且根據該複數個自感訊號來決定是否有一物體正接近該電容式觸控面板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置，其中該控制電路產生對應於該複數個自感訊號之一總和之一感測值，並且比較該感測值與一預定臨界值，以決定是否該物體正接近該電容式觸控面板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控感測裝置，其中當該感測值小於該預定臨界值時，該控制電路決定沒有物體正接近該電容式觸控面板。
4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控感測裝置，其中當該感測值大於該預定臨界值時，該控制電路決定該物體正接近該電容式觸控面板。
5. 如申請專利範圍第1項所述之該觸控感測裝置，其中該觸控感測裝置另支援一使用者介面功能，並且該電容式觸控面板另用來做 為一互動式使用者介面。
6. 一種具有距離感測功能之電容式觸控面板的控制電路，包含有：一接收單元，用來自該電容式觸控面板接收複數個自感訊號；一處理單元，耦接於該接收單元，用來產生對應於該複數個自感訊號之一總和之一感測值；以及一決定單元，耦接於該處理單元，用來比較該感測值與一預定臨界值，以決定是否有一物體正接近該電容式觸控面板。
7. 如申請專利範圍第6項所述之控制電路，其中當該感測值小於該預定臨界值時，該決定單元決定沒有物體正接近該電容式觸控面板。
8. 如申請專利範圍第6項所述之控制電路，其中當該感測值大於該預定臨界值時，該控制電路決定該物體正接近該電容式觸控面板。
9. 一種距離感測方法，包含有：自一電容式觸控面板接收複數個自感訊號；以及根據該複數個自感訊號來決定是否有一物體正接近該電容式觸控面板。
10. 如申請專利範圍第9項所述之距離感測方法，其中根據該複數 個自感訊號來決定是否該物件正接近該電容式觸控面板之步驟包含有：產生對應於該複數個自感訊號之一總和之一感測值；以及比較該感測值與一預定臨界值，以決定是否該物件正接近該電容式觸控面板。