TW201516786A - 電子裝置以及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一種電子裝置包括一觸控面板、一偵測電路以及一處理單元。觸控面板具有至少一感應單元。感應單元具有一感應能量以及一觸發門檻值，其中觸發門檻值用以判斷感應單元是否被一物體所觸碰。偵測電路用以偵測感應單元之感應能量。處理單元用以當感應能量的變化量小於一預設量並維持一預設時間時，將感應能量設為一背景能量，以及根據背景能量調整觸發門檻值。

Description

電子裝置以及控制方法
本發明係有關於一種觸控面板，特別係有關於一種可以調整觸發門檻值的觸控面板。
隨著觸控技術的進步，目前越來越多的電子裝置具有觸控面板用以提供觸控輸入的功能。於一般的操作中，在觸控面板接收到的感應能量大於一觸發門檻值時，電子裝置即會判斷觸控面板被一物體所觸碰。當使用者於不同的環境中使用電子裝置時，由於不同的環境之間具有不同的干擾源，使得電子裝置所接收到的感應能量亦不相同。尤其在一些干擾特別嚴重的情況下(例如充電器對觸控面板的干擾)，將造成觸控面板所接收到雜訊干擾的感應能量大於觸發門檻值，使得電子裝置不能正常工作。因此，需要改善目前觸控面板因為干擾所造成不能正常操作的情形。
本發明提供一種電子裝置。電子裝置包括一觸控面板、一偵測電路以及一處理單元。觸控面板具有至少一感應單元。感應單元具有一感應能量以及一觸發門檻值，其中觸發門檻值用以判斷感應單元是否被一物體所觸碰。偵測電路用以偵測感應單元之感應能量。處理單元用以當感應能量的變化量 小於一預設量並維持一預設時間時，將感應能量設為一背景能量，以及根據背景能量調整上述觸發門檻值。
本發明提供一種控制方法。此控制方法適用於一電子裝置，此電子裝置包括一觸控面板、一偵測電路以及一處理單元。觸控面板具有複數感應單元。此控制方法包括藉由偵測電路偵測每一感應單元的一感應能量；當感應能量持續存在大於一預設時間時，藉由處理單元將感應能量設為一背景能量，並根據背景能量調整一觸發門檻值；以及當感應單元的感應能量大於觸發門檻值時，藉由處理單元判斷感應單元被一物體所觸碰。
5‧‧‧電子裝置
10‧‧‧觸控面板
11‧‧‧偵測電路
12‧‧‧處理單元
C11-C1N、C21-C2N、CM1-CMN、Cx‧‧‧感應單元
TX‧‧‧驅動電極
RX‧‧‧感應電極
Q1、Q2‧‧‧電荷量
V1、V2‧‧‧電壓
Th1、Th2‧‧‧觸發門檻值
E1‧‧‧感應能量
d1‧‧‧第一預設值
d2‧‧‧第二預設值
A1-A4‧‧‧能量區間
S61-S62、S71-S73‧‧‧步驟
第1圖為本發明所提供之電子裝置的示意圖；第2A-2B圖為本發明所提供之感應單元的操作示意圖；第3A-3B圖為本發明所提供之處理單元調整觸發門檻值的示意圖；第4A-4C圖為本發明所提供之處理單元調整觸發門檻值的另一示意圖；第5圖用以說明處理單元調整觸發門檻之的另一示意圖；第6A-6D圖，為根據本發明之處理單元調整觸發門檻之另一實施例；第7圖為根據本發明之一實施例的流程圖；以及第8圖為根據本發明之另一實施例的流程圖。
以下將詳細討論本發明各種實施例之裝置及使用方法。然而值得注意的是，本發明所提供之許多可行的發明概念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用於舉例說明本揭露之裝置及使用方法，但非用於限定本發明之範圍。
第1圖為根據本發明之電子裝置的示意圖。如第1圖所示，電子裝置5包括一觸控面板10、一偵測電路11以及一處理單元12。於本實施例中，觸控面板10具有複數感應單元C11-C1N、C21-C2N、......以及CM1-CMN，每一感應單元用以接收一感應能量。於一實施例中，感應單元為電容且具有一第一電荷量，若手指觸碰到感應單元時，感應單元接收來自手指的感應能量，使得感應單元之電荷量產生變化(一第二電荷量)。
偵測電路11用以根據感應單元的電荷變化量，偵測每一感應單元的感應能量。於本實施例中，偵測電路11所偵測到的感應能量正比於電荷變化量。
請參考第2A-2B圖，第2A-2B圖用以說明感應單元的感應能量變化。第2A-2B圖中的感應單元Cx可以是第1圖中的任一感應單元。感應單元Cx具有一驅動電極TX以及一感應電極RX。於本實施例中，感應單元Cx的驅動電極TX電性耦接至一掃描電路(未圖示)，但並不以此為限。如第2A圖所示，當感應單元Cx被掃描電路所掃描到時(或是於掃描週期時)，感應單元Cx具有一第一電荷量Q1，且於感應電極RX上具有電壓V1。此時若手指或是觸控筆觸碰到觸控面板，將造成感應單元Cx上電荷量的改變，使得感應單元Cx的電荷量成為一第二電荷量Q2，且於感應電極RX具有電壓V2(如第2B圖所示)。
偵測電路11則根據電荷變化量偵測感應能量。換言之，當感應單元Cx的電荷量發生變化時，感應單元Cx之電壓亦跟著產生相應變化，偵測電路12則可以由電壓的變動量計算感應能量。於本實施例中，當電壓變動範圍越大(或是電荷變化量越大)，則感應單元所接收的感應能量越大。於一實施例中，若感應單元於掃描週期中之電壓的變化量為零時，則感應單元的感應能量為零。
於本實施例中，感應單元之電荷量的改變除了是人為觸碰到觸控面板10所造成之外，亦包括由雜訊(noise)的干擾(interference)所造成。人為的觸碰包括手指觸碰、觸控筆的觸碰，但並不以此為限。雜訊的干擾包括電子裝置5本身的雜訊干擾或是外在環境的雜訊干擾。電子裝置5本身的干擾包括處理單元12運算時對感應單元的干擾或是電源插頭充電時對感應單元的干擾，但並不以此為限。
於一實施例中，由於電子裝置5操作於暫停狀態或是正常狀態時，處理單元12會分別操作於不同的運算速度，故感應單元所接收來自電子裝置5之雜訊所造成的感應能量亦不相同。
外在環境的雜訊干擾包括由另一電子裝置所產生的電磁波(Electromagnetic Waves)干擾或是使用充電器時電源所造成的電磁波干擾，但並不以此為限。
請再參考第1圖，第1圖中的處理單元12可以是中央處理單元(central-processing unit；CPU)、單晶片控制器或是微控制器，但並不以此為限。於本實施例中，處理單元12用以 根據偵測電路11所偵測到的感應能量判斷感應單元是否被物體觸碰。舉例而言，當感應單元所接收的感應能量大於感應單元的一觸發門檻值時，處理單元12判斷感應單元被物體所觸碰。
於本實施例中，處理單元12更用以當感應單元所偵測的感應能量之變化量小於一預設量並維持一預設時間時，處理單元12則將感應能量設為一背景能量。舉例而言，如第2B圖所示之感應單元Cx所接收到的感應能量大小為20，且感應能量的變化量小於5(例如感應能量於17.5~22.5之間變化)並維持一預設時間(例如一分鐘)時，處理單元12即將感應單元Cx所接收到大小為20的感應能量設為背景能量，但並不以此為限。在某些實施例中，感應單元Cx上未被干擾之電壓V1與被干擾之電壓V2的電壓差為1伏特，此時的電壓差可代表感應能量為20。當感應單元CX上電壓V2的變化量小於0.3伏特並且已維持一分鐘，處理單元12則會將感應單元Cx所接收到大小為20的感應能量設為背景能量，但並不以此為限。
於另一實施例中，當感應單元Cx所接收的感應能量變動範圍小於一預設量時，亦可認為所接收的感應能量已經穩定。舉例而言，感應單元Cx上的電壓變動範圍小於0.3伏特時，即視為感應能量已經穩定。於一實施例中，感應能量維持預設時間係表示於預設時間內之所有掃描週期中，感應單元所接收到的感應能量不變或是感應能量的變化量小於預設量。
於一實施例中，使用者使用手指觸碰觸控面板10操作電子裝置5時，雖然會使得所觸碰到感應單元的感應能量 增加，但由於使用者施加於感應單元的感應能量並不會維持一預設時間(例如一分鐘)，因此處理單元12並不會將手指觸碰所造成的感應能量設為背景能量。
需注意的是，於本實施例中處理單元12更會根據感應單元的背景能量來調整感應單元的觸發門檻值。舉例而言，若環境中的干擾增加使得感應單元Cx所接收到的感應能量增加並維持該預設時間，則處理單元12將感應單元Cx所接收的感應能量設為背景能量，並根據背景能量調整感應單元Cx的觸發門檻值。
請參考第3A圖與第3B圖，第3A圖與第3B圖用以說明處理單元12調整觸發門檻值的方式。第3A圖用以表示第1圖中之觸控面板10的感應單元C11-CMN(M=N=4)於目前的操作環境所接收到的感應能量以及對應的觸發門檻值。如圖所示，感應單元C11所接收到的感應能量為20且感應單元C11的觸發門檻值為40，感應單元C12所接收到的感應能量為22與感應單元C12的觸發門檻值為40，依此類推。
於本實施例中，當感應單元所接收的能量維持預設時間後，處理單元12將感應能量設為背景能量。舉例而言，當感應單元C24所接收的感應能量為23且維持預設時間(例如一分鐘)後，處理單元12則會將感應單元C24的背景能量設為23。
第3B圖用以表示處理單元12根據感應單元所接收之感應能量設定觸發門檻值。於本實施例中，處理單元12根據感應單元所設定的背景能量調整觸發門檻值。舉例而言，處理單元12將背景能量加上一預設能量差(例如將背景能量加上20) 作為調整後的觸發門檻值。第3B圖係顯示感應單元的感應能量與調整後的觸發門檻值。舉例而言，於第3B圖中感應單元C12所接收的感應能量為22且觸發門檻為42。於本實施例中，觸發門檻值與背景能量之間的預設能量差為20，但並不以此為限。舉例而言，於其他實施例中可以根據感應單元被物體碰觸時感應能量的變動範圍而調整預設能量差。舉例而言，當感應單元被物體觸碰時造成的感應能量變化量為50時，則可以設定預設能量差為30、40或45，但並不以此為限。
參考第3B圖可以得知，處理單元12根據感應單元之背景能量調整感應單元的觸發門檻值之後，每一感應單元與觸發門檻值的能量差為定值(例如20)，因此可以確保任一感應單元於任何的環境下被觸發的條件具有一致性。
第4A-4C圖，為根據本發明之處理單元調整觸發門檻之另一實施例。第4A圖為電子裝置5於一環境中所接收到的感應能量以及調整後的觸發門檻值，且任一感應單元與所對應觸發門檻值之差距皆相同(被觸發的條件都是相同)。
如第4B圖所示，當電子裝置5於充電時，感應單元所接受到的感應能量。電子裝置5於充電時因為充電電流的影響，使得感應單元C14、C24以及C34的感應能量增多。於本實施例中，感應單元C14的感應能量為44大於觸發門檻值40，因此處理單元12會錯誤判斷感應單元C14被物體觸碰。於本實施例中，處理單元12於感應單元C14、C24以及C34之感應能量維持一預設時間時，將感應單元C14、C24以及C34之感應能量設為背景能量，且根據背景能量調整觸發門檻值，避免進一步發生誤判 的情形。如第4C圖所示，感應單元之感應能量以及調整後的觸發門檻值，於調整後任一感應單元與觸發門檻值的能量差距都是20。因此，除了可避免因為環境干擾的影響造成電子裝置5錯誤判斷觸碰行為，更可以使得觸控面板10被觸發的條件具有一致性。
於一實施例中，當電子裝置5的操作狀態改變時，因電子裝置的運行速度或是消耗的能量不同，亦可能造成背景改變，故當電子裝置5的操作狀態改變時，處理單元12將根據背景能量調整觸發門檻值，但並不以此為限。舉例而言，當電子裝置5於開機、暫停或是暫停再重新啟用時，處理單元12亦根據背景能量調整觸發門檻值。
第5圖用以說明處理單元調整觸發門檻之另一實施例。於本實施例中，當背景能量與觸發門檻值之能量差距落在一預設範圍內時，處理單元則不會調整觸發門檻值。如第5圖所示，當觸發門檻值Th1落在能量區間A1時，則表示觸發門檻值Th1與背景能量E1之差距大於或等於第一預設值d1，且小於或等於第二預設值d2。反之，當觸發門檻值Th1落在能量區間A1之外(例如能量區間A2、A3以及A4)時，處理單元12則會調整觸發門檻值Th1。
仔細而言，當背景能量E1小於觸發門檻值Th1，且與觸發門檻值Th1之差距小於第一預設值d1(例如觸發門檻值Th1落在能量區間A2)時，表示背景能量E1與觸發門檻值Th1的差距過小。因此，處理單元12會根據背景能量E1調整觸發門檻值Th1，使得調整後的觸發門檻值Th1大於背景能量E1且觸發門 檻值Th1與背景能量E1之差距大於或等於第一預設值d1，但小於或等於第二預設值d2，即調整後的觸發門檻值Th1落在能量區間A1。
於本實施例中，當背景能量E1小於觸發門檻值E1，但與觸發門檻值Th1之差距大於第二預設值d2(例如感應能量E1落在能量區間A3)時，表示背景能量E1與觸發門檻值Th1的差距過大。因此，處理單元12會根據背景能量E1調整觸發門檻值Th1，使得調整後的觸發門檻值Th1大於背景能量E1，觸發門檻值Th1與背景能量E1之差距大於或等於第一預設值d1，但小於或等於第二預設值d2，即調整後的觸發門檻值Th1落在能量區間A1。
於本實施例中，當背景能量E1大於觸發門檻值Th1，(例如觸發門檻值Th1落在能量區間A4)時，表示背景能量E1大於觸發門檻值Th1。因此，處理單元12會根據背景能量E1調整觸發門檻值Th1，使得調整後的觸發門檻值Th1大於背景能量E1，且觸發門檻值Th1與背景能量E1之差距大於或等於第一預設值d1但小於或等於第二預設值d2，即調整後的觸發門檻值Th1落在能量區間A1。
第6A-6D圖，為根據本發明之處理單元調整觸發門檻之另一實施例。於本實施例中，第一預設值d1小於第二預設值d2，第一預設值d1為15、第二預設值d2為25，但並不以此為限。如第6A圖所示，當背景能量E1為20時且觸發門檻值Th1為40時，處理單元12並不會調整觸發門檻值Th1。
如第6B圖所示，當背景能量E1為20而觸發門檻值 Th1為30時，由於背景能量E1與觸發門檻值Th1之差距為10小於第一預設值d1(例如15)，處理單元12則根據背景能量E1調整觸發門檻值Th1。於本實施例中，處理單元12則將背景能量E1加上預設能量差(例如20)，使得調整後的觸發門檻值Th2為40。
如第6C圖所示，當背景能量E1為20而觸發門檻值Th1為50時，由於背景能量E1與觸發門檻值Th1之差距大於第二預設值d2(例如25)，處理單元12則根據背景能量E1調整觸發門檻值Th1。於本實施例中，處理單元12則將背景能量E3加上預設能量差(例如20)，使得調整後的觸發門檻值Th2為40。
如第6D圖所示，當背景能量E1為45而觸發門檻值Th1為40時，由於背景能量E1大於觸發門檻值Th1，處理單元12則根據背景能量E1調整觸發門檻值Th1。於本實施例中，處理單元12則將背景能量E1加上預設能量差(例如20)，使得調整後的觸發門檻值Th2為65。
第7圖為根據本發明之一實施例的流程圖。流程開始於步驟S61，當感應單元之感應能量的變化量小於一預設量並維持一預設時間時，處理單元12將感應能量設為背景能量，並進入步驟S62。舉例而言，當偵測電路11所偵測到感應單元C11的感應能量為20並且維持一預設時間(例如30秒)時，處理單元12會將背景能量設為20。於另一實施例中，當偵測電路11所偵測到感應單元C11的感應能量於19~21的能量區間變動且感應能量的變化量小於預設量(例如5)並且維持一預設時間(例如30秒)時，處理單元12會將感應單元C11之感應能量的平均值20做為背景能量，但並不以此為限。
於步驟S62，處理單元12根據背景能量調整觸發門檻值，並回到步驟S61。舉例而言，處理單元12將背景能量加上預設能量差做為調整後的觸發門檻值。於一實施例中，背景能量為20，並且調整後的觸發門檻值為40。
第8圖為根據本發明之另一實施例的流程圖。流程開始於步驟S71，步驟S71與第6圖的步驟S61類似，相關操作請參考步驟S61與此不再贅述。於步驟S72，處理單元12判斷觸發門檻值是否大於背景能量，而且觸發門檻值與背景能量之差距大於或等於第一預設值d1且小於或等於第二預設值d2。當處理單元12判斷背景能量小於觸發門檻值，而且背景能量與觸發門檻值之差距大於或等於第一預設值d1且小於或等於第二預設值d2時，回到步驟S71；反之，則進入步驟S73。舉例而言，當背景能量大於觸發門檻值則進入步驟S73。於另一實施例中，當背景能量小於觸發門檻值，而且於觸發門檻值之差距小於第一預設值d1時，則進入步驟S73。於另一實施例中，當背景能量小於觸發門檻值，而且於觸發門檻值之差距大於第二預設值d2時，則進入步驟S73。於步驟S73，處理單元12根據背景能量調整觸發門檻值，並回到步驟S71。
綜上所述，本發明之電子裝置5可以根據不同干擾所造成背景能量的不同，調整觸發門檻值，使得觸控面板10每一感應單元被觸發的條件具有一致性。因此，可以改善目前觸控面板因為干擾或是電子裝置於不同操作狀態所引起之一致性的問題。
惟以上所述者，僅為本揭露之較佳實施例而已， 當不能以此限定本揭露實施之範圍，即大凡依本揭露申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本揭露專利涵蓋之範圍內。另外，本揭露的任一實施例或申請專利範圍不須達成本揭露所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本揭露之權利範圍。
S61-S62‧‧‧步驟

Claims (11)

  1. 一種電子裝置，包括：一觸控面板，具有至少一感應單元，上述感應單元具有一感應能量以及一觸發門檻值，其中上述觸發門檻值用以判斷上述感應單元是否被一物體所觸碰；一偵測電路，用以偵測上述感應單元之上述感應能量；以及一處理單元，用以當上述感應能量的變化量小於一預設量並維持一預設時間時，將上述感應能量設為一背景能量，以及根據上述背景能量調整上述觸發門檻值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中上述處理單元將上述感應單元的上述背景能量加上一預設能量差，以作為調整後的觸發門檻值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，上述處理單元更於上述電子裝置開機、暫停、或由暫停再重新啟用時，根據上述背景能量調整每一上述感應單元的上述觸發門檻值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述感應單元的上述感應能量大於上述觸發門檻值時，上述處理單元判斷上述感應單元被該物體所觸碰。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其中當上述背景能量小於上述觸發門檻值，並且上述觸發門檻值與上述背景能量之差距小於一第一預設值或是大於一第二預設值時，上述處理單元根據上述背景能量調整上述感應單元的 上述觸發門檻值，使得調整後的觸發門檻值大於上述背景能量，並且上述調整後的觸發門檻值與上述背景能量之差距大於或等於上述第一預設值且小於或等於上述第二預設值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，其中當上述背景能量大於上述觸發門檻值時，上述處理單元根據上述背景能量調整上述感應單元的上述觸發門檻值，使得調整後的觸發門檻值大於上述背景能量，並且上述調整後的觸發門檻值與上述背景能量之差距大於或等於上述第一預設值且小於或等於上述第二預設值。
  7. 一種控制方法，適用於電子裝置，上述電子裝置包括一觸控面板、一偵測電路以及一處理單元，上述觸控面板具有複數感應單元，上述控制方法包括：藉由上述偵測電路偵測每一上述感應單元的一感應能量；當上述感應能量的變化量小於一預設量並維持一預設時間時，藉由上述處理單元將上述感應能量設為一背景能量，並根據上述背景能量調整一觸發門檻值；以及當上述感應單元的上述感應能量大於上述觸發門檻值時，藉由上述處理單元判斷上述感應單元被一物體所觸碰。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之控制方法，其中上述處理單元將每一上述感應單元的上述背景能量加上一預設能量差，以作為調整後的上述觸發門檻值。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之控制方法，其中上述處理單 元係當上述電子裝置開機、暫停、或由暫停再重新啟用時，根據上述背景能量調整每一上述感應單元的上述觸發門檻值。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之控制方法，其中當上述背景能量小於上述觸發門檻值，且上述觸發門檻值與上述背景能量之差距小於一第一預設值或是大於一第二預設值時，上述處理單元根據上述背景能量調整上述感應單元的上述觸發門檻值，使得調整後的觸發門檻值大於上述背景能量，並且上述調整後的觸發門檻值與上述背景能量之差距大於或等於上述第一預設值且小於或等於上述第二預設值。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之控制方法，其中當上述背景能量大於上述觸發門檻值時，上述處理單元根據上述背景能量調整上述感應單元的上述觸發門檻值，使得調整後的觸發門檻值大於上述背景能量，並且上述調整後的觸發門檻值與上述背景能量之差距大於或等於上述第一預設值且小於或等於上述第二預設值。
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