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TW201203033A - Device and method for detecting proximity and touch behavior of a touch panel - Google Patents

Device and method for detecting proximity and touch behavior of a touch panel Download PDF

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TW201203033A
TW201203033A TW99121895A TW99121895A TW201203033A TW 201203033 A TW201203033 A TW 201203033A TW 99121895 A TW99121895 A TW 99121895A TW 99121895 A TW99121895 A TW 99121895A TW 201203033 A TW201203033 A TW 201203033A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
proximity
axis
touch
electrodes
touch panel
Prior art date
Application number
TW99121895A
Other languages
English (en)
Inventor
Yi-Ta Chen
Min-Feng Yen
Original Assignee
Edamak Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Edamak Corp filed Critical Edamak Corp
Priority to TW99121895A priority Critical patent/TW201203033A/zh
Publication of TW201203033A publication Critical patent/TW201203033A/zh

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Description

201203033 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於為一種觸控面板,特別是關於一種觸控面板近接偵測裝 置與方法。 【先前技術】 隨著光電科技的發展,近接切換裝置已被大量運用在不同的機器上, 例如:智慧性手機、運輸工具之購票系統、數位照像機、遙控器與液晶螢 • 幕等。常見的近接切換裝置(Prox丨mity Device)包括如近接感測器(proxjmity sensor)與觸控面板(touch pane丨)等。其中,近接感測器之運作方式為:當 一物體靠近感測器之感應範圍内,近接感測器在觸及該物體或不觸及物體 的狀況下,經由近接感應之方式得知該物體接近近接感測器所在之位置。 近接感測ϋ職觸得之錢轉變為—電子城,祕或齡會依據該電 子訊號做出適當的反應,達成控制系統狀態之目的。觸控面板則用於觸碰 座標之計算,如單點觸碰座標或者多點觸碰座標之計算。 鲁 近接感測器又稱近接開關(Proximity Switch),應用在許多液晶電視、 .電源Μ、家電麵、門料、統 '手持式遙控器與手機等,近年來,更是 _這些裝置與设備不可或缺的角色之一。它負責偵測物體是否靠近,以便讓 控制器了解目前物體所在之位置。以家電應用來說,近接感測器被大量用 在燈源的控制上,只要靠近近接感測器或碰觸近接感測器,依據感測訊號 燈源就可進行開或關之動作^而近接感廳之種類及外型琳琰滿目,係為 長方型、四方型、圓柱型'圓孔型、溝型、多點型等。依其原理可分成以 下4種類型:電感式、電容式、光電式與磁氣式。 201203033 由上可知,近接感測器與觸控面板的應用領域差異極大,分別做為切 換開關與觸碰座標之計算。以目前的技術而言,並未有如何處理近接感測 器與觸控面板兩者的整合應用技術。因此,如何能整合近接感測器與觸控 面板兩者,進而讓近接感測器的短距離空間感測功能與觸碰座標偵測功能 整合,成為可讓電子設備大幅增加應用功能可能性的研究方向。 【發明内容】 鑒於以上習知技術的問題,本發明提供一種觸控面板近接偵測裝置與 方法,用以偵測空間中物件進入觸控面板的感應範圍的情形。 本發明係提出一種觸控面板近接债測裝置,包括以下主要元件:電容 式觸控面板與控制單元。其中,電容式觸控面板,具有位於同一平面之複 數個電極,該些電極彼此絕緣並各自對應於一座標,該些電極用以偵測一 物件之接近而產生一感應訊號,並偵測該物件之觸碰而產生一觸碰訊號。 控制單s,連接電容式馳面板並具有—近接侧模式與—觸碰偵測模 式,當執行近接伽赋時,依據祕贿產生—近接資料;當執行觸碰 谓測模式時,依據觸碰訊號計算物件之至少一座標資料。 本發明更提供-義㈣板近難财法,運驗具錢數個電極之 一面板,該些電極彼此絕緣且對應於一座標,用以偵測一物件之接近而產 生-感應讀且_軸叙_而產生—_訊號,該方法包含以下步 驟:提供魏容式難面板__近接_模式;執行該近接_模式;依據 -工作時序’制—物件進人該些電極之空間感應區所產生之該感應訊 號’依據該工辦序與該電極所輸出之該感應訊號,產生—近接資料;及 依據不同之似作時序、該之職標無電酬誠之騎接資料, 201203033 計算該物件之一 X軸移動趨勢、一 γ轴移動趨勢與一 z轴移動趨勢。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特 舉數個較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下: 【實施方式】 本發明運用電容式觸控面板本身所具有的近接感應功能,將所偵測到 的近接感應訊號輸出為近接資料,並依據近接資料計算出各個維度的移動 趨勢,再依據各個維度的移動趨勢來計算近接空間當中的手勢判斷,進而 # 輸出為控織令。其巾’本發明運用―㈣單元來實ί見驗制與近接感 測功能,並藉由單一匯流排輸出代表近接感應訊號結果的近接資料與代表 觸碰座標的座標資料。 電容式觸控面板主要分兩類,分別為表面電容式觸控面板與投射電容 式觸控面板。投射電容式觸控面板具有可偵測多點觸碰的功能,然而,近 年來,也有廠商將表面電容式觸控面板製作為可偵測多點觸碰的功能。無 論何種電容式觸控面板,本發明可運用單層並具有複數個單獨的掃描電極 • 的電容式觸控面板結構,其中,每個電極均對應於一個特定的座標。以下 •的矩形電極的實施例,僅為本發明為說明起見所列舉者,並非用以限定本 發明,其他不同的電極形狀亦可採用,例如菱形、圓形、正方形…。 首先,睛參考第1Α圖,其為本發明之觸控面板近接偵測裝置之功能方 塊圖之一實施例,其為以矩形電極排列於單層的實施例。觸控面板近接偵 測裝置1包含有:觸控面板11、連接板24與控制單元22。其中,觸控面 板11上有電極Ε1〜Ε24 ’以矩陣排列的方式排列為4X6的矩陣。每個電極 係用來偵測物件之接近而產生感應訊號並用來偵測物件之觸碰而產生觸碰 201203033 訊號。控制單元22當中包含有:觸控_電路14、近接_電路16與控 制電路18。控制單元22透過連接板24連接驗面板u,並具有一近接偵 測模式與-觸碰_模式,錢行近接_模式時,依賊應訊號產生近 接資料;t執摘碰侧模續,依獅碰喊計算物狀至少_座標資 料。 在控制單元22當中,近接偵測電路16經由連接板24連接觸控面板 11 ’用以触感應訊號並產生近接資料;觸控偵測電路14經由連接板24 連接觸控面板11 ’用以接收該觸碰訊號並計算觸碰座標;控制電路18連 接近接侧 16與觸控侧電路14,贱㈣近接侧模式與觸控债 測模式之切換執行,並將該近接資料與該觸碰座標傳輸出去。須注意第 1A圖的近接偵測電路16、觸控偵測電路14與控制電路18的連接關係, 僅為本發明為說明起見所列舉者’並非用以限定本發明。 此外,本發明亦可將可偵測多點觸碰座標的電容式觸控面板以選擇性 偵測的方式來進行近接感測控制。例如,第1B圖即為選擇了第1A圖當中 的電極 E1、E3、E5、E8、E10、E12、E13、E15、E17、E20、E22、E24 作為選擇近接偵測模式的偵測電極,其餘的電極不做近接偵測用。具體的 作法後續將會描述之。 當把電容式觸控面板當作空間的近接偵測之用時,近接偵測電路16的 偵測輸出結果有兩種,分別為一階近接資料與多階近接資料。其中一階近 接資料係為物件進入電容式觸控面板的近接感應空間後,所輸出的一位元 資料。多階近接資料則為依據物件之接近距離而產生之不同感應量大小, 可輸出多位元資料,例如,二位元、三位元、四位元…。 201203033 依據一階近接資料與多階近接資料的輸出,可做不同的移動趨勢與手 勢的判斷,以下將於實際的實施例中分別說明。 首先,請參考第2A圖,其為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物 件以執跡32經過觸控面板11時之偵測示意圖。由圖中可發現,軌跡經過 E2、E3、E9、E10、E16、E17、E23、E24 的上方,並且,有以負 z 軸 的移動趨勢(未畫出)。軌跡32的實際制與輸出資料,將由㈣的圖式說 明之。 清參考第2B Η ’其為運用本發明觸控面板近接摘測裝置巾,物件2 以軌跡32經過觸控面板彳彳時之Α_Α勤細示意圖,察第2Β圖可發 現’物件2以執跡32經過觸控面板糾上方時,在時序Τ1〜Τ6會分別經過 不同的電極的感應範圍其中,第2Β圖分別顯示了電極 Ε1、Ε7、Ε13、 Ε19的感應範圍41、47、53、59,而物件2由電極E1的感絲圍逐漸往 電極E19的感應範圍移動,並且,有往負Z軸的移動趨勢。 第2C圖係為運用本發明觸控面板近接侧裝置中,物件2以軌跡32 經過觸控面板11時之日_日剖面細示意圖。觀察第%圖可發現,物件2 以軌跡32經過觸控面板t上方時,在時序丁卜丁6會分別經過不同的電極 的感應範®其中,第2C圖分別顯示了電極□、Ε2、'以、日5、Ε6 的感應範圍41、42、Μ >iir 44、45、46,而物件2由電極E1的感應範圍逐 漸往電極E6的感應範圍移動,並且,有往負三軸的移動趨勢。 接著叫參考第2D圖,其為運用本發明觸控面板近接俄測裝置中,物 件2以軌跡32經過觸控面板11時,於時序T1、T2所輸出之近接資料示 心在時序丁1時’電極E1、E2 '日7感測到感應訊號,而近接摘測電路 201203033 16也輸出對應的近接資料(端視設定為一階或多階)。時序丁2時,分別有電 極Ε1、Ε2、Ε3、Ε4、Ε7、Ε8、Ε9、Ε13、Ε14感測到感應訊號,而近接 偵測電路16也輸出對應的近接資料β 第2Ε圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 經過觸控面板11時,於時序Τ3、Τ4所輸出之近接資料示意圖。時序Τ3 時’分別有電極 Ε1、Ε2、Ε3、Ε4、Ε5、Ε6、Ε7、Ε8、Ε9、Ε10、Ε11、 Ε12、Ε13、Ε14、Ε15、Ε16、Ε17、Ε21、Ε22 感測到感應訊號,而近接 偵測電路16也輸出對應的近接資料。時序丁4時,分別有電極Ε3、Ε4、 Ε5、Ε6、Ε8、Ε9、Ε10、Ε11、Ε12、Ε13、Ε14、Ε15、Ε16、Ε17、Ε18、 Ε19、Ε20、Ε21、Ε22感測到感應訊號,而近接偵測電路16也輸出對應 的近接資料。 第2F圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 經過觸控面板11時’於時序Τ5、Τ6所輸出之近接資料示意圖。時序Τ5 時,分別有電極 Ε5、Ε6、Ε10、Ε11、Ε12、Ε15、Ε16、Ε17、Ε18、Ε20、 Ε21、Ε22、Ε23、Ε24感測到感應訊號,而近接偵測電路16也輸出對應 的近接資料。時序Τ6時,有電極Ε18、Ε23、Ε24感測到感應訊號,而近 接偵測電路16也輸出對應的近接資料。 第2D〜2F圖中,近接資料可以是一階近接資料或者多階近接資料。若 為一階近接資料,則可依據一階近接資料的改變趨勢來計算得X軸移動趨 勢與Υ軸移動趨勢’進而獲得平面手勢指令。在一階近接資料的基礎上, 若要計算X轴相對座標與γ轴相對座標,可採用重心法或其他方法來將一 階近接資料統計後取得。 201203033 為?階近接資料’則可依據彡階近接資料來計算得χ軸相
標、丫轴相對座標、z軸相對座標與X轴移動趨勢、Y軸移動趨勢與Z 軸移動趨勢。最後,再依據㈣趨勢來靖平面手勢指令、垂直手勢指令 或者三維手勢指令。 帛2G〜2L_為多階近接賴的—實施例以下說明之。 第2G圖係為第2D圖中,於時序丁】所輸出之近接資料詳細内容示意 圖。在時序τι時’電極E1、E2、E7所代表的多階近接資料分別為2小 • 1。 第2H圖係為第2D圖中,於時序T2所輸出之近接資料詳細内容示意 圖。時序 T2 時’電極 E1、E2、E3、E4、E7、E8、E9、E13、E14 所代 表的多階近接資料分別為2、3、2、1、1、2、1、1、1。 第2丨圖係為第2E圖中,於時序T3所輸出之近接資料詳細内容示意 圖;時序 T3 時’電極 E1、E2、E3、E4 ' E5 ' E6、E7 ' E8、E9、E10、 E11、E12、E13、E14、E15、E16、E17、E21、E22 所代表的多階近接 鲁 資料分別為1、.2、3'3、2、1、1、3、4、4、2、1、1、1、2、2、1、1。 _ 第2J圖係為第2E圖中,於時序T4所輸出之近接資料詳細内容示意 圖。時序 T4 時,電極 E3、E4、E5、E6、E8、E9、E10、E11、E12、E13、 E14、E15、E16、E17、E18、E19、E20、E21、E22 所代表的多階近接 資料分別為1、2、2、1、1、2、3、3、2、1、2、4、5、5、4、1、2、2、 3、4、2 〇 第2K圖係為第2F圖中,於時序T5所輸出之近接資料詳細内容示意 圖;時序 T5 時,電極 E5、E6、E10、E11、E12、E15、E16、E17、E18、 201203033 E20、E21、E22、E23、E24所代表的多階近接資料分別為彳、彳、,、2、 2、1、3、5、5、1、3、5'7、7〇 第2L圖係為第2F圖中,於時序T6所輸出之近接資料詳細内容示意 圖,時序Τ6時’電極Ε18、Ε23、Ε24所代表的多階近接資料分別為3、3、 6。 藉由第2G 2L圖的感應量大小值,可推算出物件在ζ袖的相對距離。 亦即在每個掃描週期中,以感應量最大的一個或數個電極的多階近接資 料的平均健料物件觸控面缺ζ躺相對雜。運祕相對距離的 變化,可計算出ζ轴的移動趨勢與垂直移動手勢等資訊。而X軸相對座標 與Υ轴相對雜’在每麟描週期巾,可由制量最大的_個或數個電極 的座標的重讀為X、γ座標。至於χ軸飾趨勢、γ軸移動趨勢、ζ轴移 動趨勢’則可由不同的掃描週期如Τ1〜Τ6來計算取得。計算得X轴移動趨 勢Υ轴移動趨勢、ζ轴移動趨勢後,即可據以計算平面手勢指令、垂直手 勢指令或者三維手勢指令。 第2L圖係為抓取全掃描式的近接摘測手段,另外可採取選擇掃描 式的近接備測手段,請參考第3Α〜3L圖之說明。 田 參考第3Α圖,其為運用本發明觸控面板近接摘測裝置中,物 件以軌跡32經過觸控面板11時之侧示意圖,其為選擇近接偵測模式下 之實施例。由圖中可發現,軌跡經過Ε3、Ε10、Ε17、Ε24的上方,並且, 有、轴的移動趨勢(未畫出)**軌跡32的實際感測與輸出資料,將 績的圖式說明之。 明參考第3Β圆,其為運用本發明觸控面板近接摘測裝置中,物件2 201203033 以執跡32經過觸控面板Ή時之Α·Α剖面债測示意圖。觀察第3B圖可發 現,物件2以軌跡32經過觸㈣板彳彳上方時,在時序了㈣會分別經過 不同的電極的感應範圍。其中,第3B圖分別顯示了電極E1、曰13的感應 ‘範圍41 53,而物件2由電極E1的感絲圍逐漸往電極E13的感應範圍 移動,並且,有往負Z軸的移動趨勢。 第3C圖係為運用本發明觸控面板近接細裝置中,物件2以軌跡 經過觸控面板11時之β·β剖面翻示意i觀察第2C圖可發現物件2 •峨跡32、經過觸控面板11上方時,在時序丁1〜T6會分別經過不同的電極 的感應範圍。其中’第3C圖分別顯示了電極E1、E3、E5的感絲圍41、 43、45’而物件2 的感絲圍逐漸往電極E5的感應範圍移動, 並且’有往負Z轴的移動趨勢。 接著,請參考第3D圖,其為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中物 件2以軌跡32經過觸控面板11時,於時序T1、T2所輸出之近接資料示 意圖。在時序Τ1時’電極Ε1感測到感應訊號,而近接偵測電路16也輸 • 出對應的近接資料(端視設定為一階或多階)。時序Τ2時,分別有電極Ε1、 Ε3、Ε8、Ε13感測到感應訊號,而近接偵測電路也輸出對應的近接資 料。 第3Ε圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 經過觸控面板11時,於時序Τ3、Τ4所輸出之近接資料示意圖。時序Τ3 時’分別有電極 Ε1、Ε3、Ε5、Ε8、Ε10、Ε12、Ε13、Ε15、Ε17、Ε22 感測到感應訊號,而近接偵測電路16也輸出對應的近接資料。時序丁4時, 分別有電極 Ε3、Ε5、Ε8、Ε10、Ε12、Ε13、Ε15、Ε17、Ε20、Ε22 感測 201203033 到感應訊號’而近接偵測電路16也輸出對應的近接資料》 第3F圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 經過觸控面板11時,於時序Τ5、Τ6所輸出之近接資料示意圖。時序Τ5 時,分別有電極 Ε5、Ε10、Ε12、Ε15、Ε17、Ε20、Ε22、Ε24 感測到感 應訊號,而近接偵測電路16也輸出對應的近接資料。時序丁6時,有電極 Ε24感測到感應訊號’而近接偵測電路16也輸出對應的近接資料。 第3D〜3F圖中’近接資料可以是一階近接資料或者多階近接資料。若 為一階近接資料,則可依據一階近接資料的改變趨勢來計算得X轴移動趨 · 勢與Υ軸移動趨勢’進而獲得平面手勢指令。在一階近接資料的基礎上, 若要計算X轴相對座標與γ轴相對座標,可採用重心法或其他方法來將一 階近接資料統計後取得。 右近接資料為多階近接資料’則可依據多階近接資料來計算得X轴相 對座標、丫轴相對座標、Ζ軸相對座標與X轴移動趨勢、γ轴移動趨勢與Ζ 軸移動趨勢。最後,再依據移祕勢來騎平面手勢指令、垂直手勢指令 或者三維手勢指令。 鲁 第3G〜3L圖即為選擇近接偵測模式中多階近接資料的一實施例,以下 說明之。 第圖係為第3D圖中,於時序Τ1所輸出之近接資料詳細内容示意 圖。在時序了1時’電極Ε1所代表的譜近接資料分別為2。 第3Η圖係為第3D圖中’於時序丁2所輸出之近接資料詳細内容示意 圖時序丁2時’電極日1、巳3、日8、日13所代表的多階近接資料分別為2、 2、2、1 〇 12 201203033 第31圖係為第3E圖中,於時序T3所輸出之近接資料詳細内容示意 圖;時序 Τ3 時,電極 Ε1、Ε3、Ε5、Ε8、Ε10、Ε12、Ε13、Ε15、Ε17、 Ε22所代表的多階近接資料分別為ι、3、2、3、4、1、2、2、1» 第3J圖係為第3Ε圖中,於時序Τ4所輸出之近接資料詳細内容示意 圖。時序 Τ4 時,電極 Ε3、Ε5、Ε8、Ε10、Ε12、Ε13、Ε15、Ε17、Ε20、 Ε22所代表的多階近接資料分別為1、2、1、3、2、1、4、5、4、1、3、 2 °
第3Κ圖係為第3F圖中,於時序Τ5所輸出之近接資料詳細内容示意 圖;時序 Τ5 時,電極 Ε5、Ε10、Ε12、Ε15、Ε17、Ε20、Ε22、Ε24 所代 表的多階近接資料分別為1、1、2、1、5、1、5、7。 第3L圖係為第3F圖中’於時序丁6所輸出之近接資料詳細内容示意 圖’時序Τ6時’電極Ε24所代表的多階近接資料分別為6。 藉由第3G〜3L圖的感應量大小值,可推算出物件在乙轴的相對距離。 '、Ρ在每個掃也週期中,以感應量最大的一個或數個電極的多階近接資 厂 換算為物件與觸控面板於ζ軸的相對距離。運航相對距離的 變化,可計算出Ζ麵軸趨勢触直移動手勢等資訊。而對座標 與Υ轴相對私’蝴_純射,可自《缝個或數個電極 的座標的重錢為X、γ絲㈣χ軸鶴聰、丫鳩趨勢、Ζ轴移 ^趨勢’則可由不_掃_如胸⑽♦刪χ轴移動趨 、轴移_勢'、移動趨勢後,即可據崎算平斜勢指令、垂直手 勢指令或者三維手勢指令。 圖可知’無論採用全掃描式或者選擇掃指式皆可達到計 13 201203033 算得物件於觸控面板附近之空間中的近接侧,亦即,可取得x u袖 相對座標、移動趨勢、乃至於手勢指令。惟在X轴相對座標、γ軸相對座 *與轴相對座標的取得上,全掃描式的近接偵測解析度可較高。 第4圖係為運用本發明之觸控面板近接偵測裝置,所制出之空間相 對座標’再雌_姆座標計算得鑛雜,再由移_勢觸手勢之 示意圖。對獨的掃描區間的物件移動軌跡34而言,本發明可取得不同的 掃描區間的物件相對座標P卜P7。其中,紐接資料為-階近接資料時, 相對座標P1〜P6僅賊表X、γ健標,麟明斷平面之飾趨勢,進 而判斷出平面的空間鶴手勢,如第4圓的實施例為細。若近接資料為 多階近接資料時,每個相對座標P1〜P6將包含有χ軸、丫軸與z軸的相對 座標並可據以δ十算X軸、γ轴的移動趨勢資訊。因此,將可判斷第4圖 的手勢為三維手勢。 "月參考第5 @,其為本發明之觸控面板三維近接感應伽彳方法流程圖, 一階近接偵測模式之一實施例,包含以下步驟: 步驟110 :開啟電容式觸控面板之一階近接偵測模式。 步驟112 ·依據工作時序’分別偵測物件進入各電極之空間感應區所產 生之感應訊號。 步驟114 .依據工作時序’依據各電極所輸出之感應訊號產生一階近接 資料。 步驟116 .依據各電極之座標及其所對應之一階近接資料計算該物件於 各工作時序之X軸、Υ軸之相對座標。 步驟117 :依據各時序該物件於X轴、γ軸之相對座標變化,計算該物 201203033 件於x軸、γ軸之移動趨勢。 步驟118 :依據X軸、Υ軸移動趨勢,產生一平面手勢指令。 亦即,依照第5圖的步驟,最基本的可以取得X軸、γ軸的相對座標 與移動趨勢,進而可以取得空間中的平面手勢指令。 接著’請參考第6圖’其為本發明之觸控面板三耗接祕侧方法 流程圖,多階近接偵測模式之一實施例’包含以下步驟: 步驟120 :開啟電容式觸控面板之近接偵測模式。 ® 步驟122 .依據工作時序’分別偵測物件進入電極之空間感應區所產生 之感應訊號。 步驟124 .依據工作時序與各電極所輸出之感應訊號產生多階感應資 料。 步驟126 .依據多個工作時序中各電極所對應之多階感應資料,計算該 物件於X軸、γ軸與Ζ轴之移動趨勢。 步驟128 :依據Ζ轴移動趨勢,產生垂直手勢指令。 • 步驟130:依據X軸與Υ軸移動趨勢,產生平面手勢指令。 步驟132:依據χ軸、丫轴與Ζ軸移動趨勢,產生三維手勢指令。 ' 亦即’依照第6圖的步驟,最基本的可以取得X轴、γ軸、ζ軸的移 動趨勢,進而可碌得#直手勢指令、平財勢齡或者如中的三維手 勢指令。 第7圖係為本發明之觸控面板三維近接感顧測方法流程圖,多階近 接須則模式之另-實施例,包含以下步驟: 步驟120 :開啟電容式觸控面板之近接偵測模式 15 201203033 步驟122 ·依據工作時序,分別偵測物件進入電極之空間感應區所產生 之感應訊號。 步驟124 :依據工作時序與各電極所輸出之感應訊號產生多階感應資 料。 步驟125 :依據各電極所對應之多階感應資料,計算該物件於各時序之 X轴、Y軸與Z軸相對空間座標。 步驟127 .依據各時序於X軸、γ軸與z軸之相對空間座標之變化,產生 X、Y軸與Z軸移動趨勢。 步驟128 :依據z軸移動趨勢,產生垂直手勢指令。 步驟130 :依據X軸與γ軸移動趨勢,產生平面手勢指令。 步驟132 :依據X轴、γ轴與z軸移動趨勢,產生三維手勢指令。 亦即,依照第7圖的步驟,最基本的可以取得χ軸、γ軸、z軸的相 對座標以及物件的移動趨勢,進而可以取得垂直手勢指令、平面手勢指令 或者空間中的三維手勢指令。 第8圖係為本發明之觸控面板三維近接感應偵測方法流程圖,選擇近 接偵測模式之一實施例,包含以下步驟·· 步驟140 :開啟電容式觸控面板之選擇近接偵測模式。 步驟142 .依據工作時序,分別伯測物件進入經選擇之電極之空間感應 區所產生之感應訊號。 步驟144:依據工作時序與各經選擇之電極所輸出之感應訊號產生多階 感應資料。 步驟146 :依據多個工作時序中各經選擇之電極所對應之多階感應資 201203033 料,計算該物件於χ軸、γ轴與z轴之移動趨勢。 步驟148 :依據Ζ轴移動趨勢,產生垂直手勢指令。 步驟150 .依據X軸與γ轴移動趨勢,產生平面手勢指令。 步驟152 :依據X軸、γ軸與ζ軸移動趨勢,產生三維手勢指令。 亦即,依照第8圖的步驟,最基本的可以取得X軸、γ軸、ζ軸物件 移動趨勢,進而可以取得垂直手勢指令、平面手勢指令或者空間中的三維 手勢指令。 第9圖係為本發明之觸控面板三維近接感應偵測方法流程圖,選擇近 接偵測模式之另一實施例,包含以下步驟: 步驟140 :開啟電容式觸控面板之選擇近接偵測模式。 步驟142 :依據工作時序’分別偵測物件進入經選擇之電極之空間感應 區所產生之感應訊號。 步驟144:依據工作時序與各經選擇之電極所輸出之感應訊號產生多階 感應資料。 步驟145 :依據各經選擇之電極所對應之多階感應資料,計算該物件於 各時序之X軸、Υ轴與Ζ軸相對空間座標。 步驟147 :依據各時序於X軸、Υ軸與ζ轴之相對空間座標之變化,產生 Χ、γ輛與Ζ軸移動趨勢。 步驟148 :依據Ζ軸移動趨勢’產生垂直手勢指令。 步驟150 :依據X轴與Υ軸移動趨勢,產生平面手勢指令。 步驟152 :依據X軸、Υ軸與Ζ軸移動趨勢,產生三維手勢指令。 亦即,依照第9圖的步驟,最基本的可以取得χ軸、γ軸、ζ軸的相 17 201203033 對座標以及物件的移動趨勢’進而可以取得垂直手勢指令、平面手勢指令 或者空間巾的二維手勢指4^就輸出資料而言,可輸出近接資料、座標資 料、移動趨勢、手勢指令(其一或任意組合)等等。 雖然本發明之較佳實施觸露如上所述,然其並非狀限定本發明, 任何熟習相關技藝者’在不脫離本發明之精神和細内,當可作些許之更 動與潤飾,因此本發明之專娜護範圍須視本制書_之_請專利範圍 所界定者為準》 【圖式簡單說明】 第1A圖係為其為本發明之觸控面板近接侧裝置之功能方塊圖; 第1B @係為其為本發明之魅面板近翻職置之魏方塊圖中選 擇近接偵測模式之示意圖; 第2A圖係為運用本發明觸控面板近接侧裝置中,物件以軌跡泣經 過觸控面板11時之偵測示意圖; 圖係為運用本發明觸控面板近接债測裝置中,物件2以轨跡32 經過觸控面板11時之A-A剖面伽示意圖; 圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 經過觸控面板11時之B_B勤偵測示意圖; 圖係為運用本發明觸控面板近接伽彳裝置巾,物件2以執跡32 經過觸控面板U _ 時,於時序T1、丁2所輸出之近接資料示意圓; 圓係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 經過觸控面板11fli + 時,於時序T3、T4所輸出之近接資料示意圖; 圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以執跡32 201203033 經過觸控面板1彳時,於時序丁5、丁6所輸出之近接資料示意圖; 第2G圖係為第2D圖中,於時序T1所輸出之近接資料詳細内容示意 园 · 圃, 第2H圖係為第2D圖中,於時序T2所輸出之近接資料詳細内容示意 圃, 第2丨圖係為第2E圖中,於時序T3所輸出之近接資料詳細内容示意圖; 第2J圖係為第2E圖中,於時序T4所輸出之近接資料詳細内容示意 圓 · 圃, 第2K圖係為第2F圖中,於時序T5所輸出之近接資料詳細内容示意 圓 · 圆, 第2L圖係為第2F圖中’於時序Τ6所輸出之近接資料詳細内容示意 ΓΞΙ · 圆, 第3A圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件以執跡32經 過觸控面板11時之侧示意圖,其為選擇近接制模式下之實施例; 第3B圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 觸控面板^時之A_A剖面侧示意圖; 第3C圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 經過觸控面板11時之Β·Β__示意圖; 第3D圖係為運用本發鴨控面板近接侧裝置中,物件2以軌跡32 過觸控面板11時,於時序T1、了2所輸出之近接資料示意圖; 第3E圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 、i過觸控面板Μ時,於時序了3、了4所輸出之近接資料示意圖; 201203033 第3F圖係為運用本發明觸控面板近接偵測裝置中,物件2以軌跡32 經過觸控面板11時,於時序T5、T6所輸出之近接資料示意圖; 第3G圖係為第3D圖中,於時序Τ1所輸出之近接資料詳細内容示意 圖; 第3H圖係為第3D圖中’於時序T2所輸出之近接資料詳細内容示意 ita · 圆, 第3I圖係為第3E圖中,於時序丁3所輸出之近接資料詳細内容示意圖; 第3J圓係為第3E圖中,於時序T4所輸出之近接資料詳細内容示意 圖; 第3Κ圖係為第3F圖中,於時序丁5所輸出之近接資料詳細内容示意 圖; 第3L圓係為第3F圖中,於時序丁6所輸出之近接資料詳細内容示意 圖; 第4圖係為運用本發明之觸控面板近接伯測裝置,所偵測出之空間相 對座標,再依據帥相對座標計算得軸趨勢,再由祕趨勢峨手勢之 示意圖; 第5圖係為本發明之觸控面板三維近接感應偵測方法流程圖,一階近 接偵測模式之一實施例; 第6圖係為本發明之觸控面板三維近接感應_方法流程圖,多階近 接偵測模式之一實施例; 第7圖係為本發明之觸控面板三維近接感應铜方法流程圖,多階近 接偵測模式之另一實施例; 20 201203033 第8圖係為本發明之觸控面板三維近接感應偵測方法流程圖,選擇近 接偵測模式之一實施例;及 第9圖係為本發明之觸控面板三維近接感應偵測方法流程圖,選擇近 接偵測模式之另一實施例。 【主要元件符號說明】 1 觸控面板近接偵測裝置 2 物件 11 觸控面板 14 觸控感測電路 16 近接感測電路 18 控制電路 E1-E24 電極 22 控制單元 24 連接板 32'34 軌跡 41、42、 43、44、45、46、47、53、59 感應範圍 D1 距離 P1-P7 相對座標 T1-T6 時序 21

Claims (1)

  1. 201203033 七、申請專利範圍·· 1. 一種觸控面板近接偵測裝置,包含: —電容式觸控面板’具有位於同一平面之複數個電極’該些電極 彼此絕緣並各自對應於一座標,該些電極用以偵測一物件之接近而產 生一感應訊號,並偵測該物件之觸碰而產生一觸碰訊號;及 一控制單元,連接該電容式觸控面板並具有一近接偵測模式與一 觸碰偵測模式,當執行該近接偵測模式時,依據該感應訊號產生一近 接資料,當執行該觸碰偵測模式時,依據該觸碰訊號計算該物件之至 少一座標資料。 2. 如請求項1所述之裝置,其中該控制單元依據不同時序之該些電極對應 之該些近接資料計算該物件之一 X轴座標、一 Y轴座標。 3. 如請求項1所述之裝置,其中該控制單元依據不同時序之該些電極對應 之該些近接資料計算該物件之一 X轴座標、一 Y轴座標、一 Z軸座標。 4. 如請求項.1所述之裝置,其中該控制單元依據不同時序之該些電極對應 之該些近接資料計算該物件之一 X轴移動趨勢、一 Y軸移動趨勢。 5. 如請求項1所述之裝置,其中該控制單元依據不同時序之該些電極對應 之該些近接資料計算該物件之一 X轴移動趨勢、一 Y軸移動趨勢與一 Z軸移動趨勢。 6. 如請求項5所述之裝置’其中該Z軸移動趨勢包含一移動方向與一移動 角度。 7.如請求項5所述之裝置’其中該控制單元依據該X轴移動趨勢與該Y 轴移動趨勢產生一平面近接手勢;該控制單元依據該控制單元依據該Z 22 201203033 軸移動趨勢產生-垂直近接手勢;該控制單元依據該控制單元依據該χ 軸移動趨勢、該γ軸移動趨勢與該ζ軸移動趨勢產生一三維近接手勢。 8·如請求項1所述之裝置,其中該控制單元包含: 一近接偵測電路,用以接收該感應訊號並產生該近接資料; 一觸控偵測電路,用以接收該觸碰訊號並計算該觸碰座標;及 一控制電路,耦接於該近接偵測電路與該觸控偵測電路,用以控 制該近接偵測電路執行該近接偵測模式與控制該觸控偵測電路執行該 觸控偵測模式,並將該近接資料與該觸碰座標傳輸出去。 9_如請求項1所述之裝置,其中該控制單元係包含一選擇近接侧模式與 -觸碰個模式’錄行鄉擇近接_赋時,域闕擇之該些 電極所產生之域應訊缝生該近接諸,當執行朗碰侧模式 時,依據該觸碰訊號產生該觸碰座標。 1〇. —種觸控面板近接偵測方法,運用於具有複數個電極之一觸控面板該 些電極彼此絕緣且對應於一座標,用以偵測一物件之接近而產生一感 應訊號且偵測該物件之觸碰而產生一觸碰訊號,該方法包含以下步驟: 提供該觸控面板一近接偵測模式; 執行該近接偵測模式; 依據-工作時序’侧—物件進人該些電極之雜感應區所產生 之該感應訊號; 依據該工作時序與該電極所輸出之該感應訊號,產生一近接資 料;及 依據不同之批作時序、該電極之該座標與該電極崎應之該近 23 201203033 接資料,計算該物件之一X軸移動趨勢、一丫轴移動趨勢與一Z轴移動 趨勢。 1_如請求項10所述之方法,更包含以下步驟: 依據該近接f顯職之歡該鋪,計算触狀一 X抽座 標、一Y軸座標、一z軸座標;及 輸出該x軸座標、該Y軸座標與該z轴座標。 12. 如請求項10所述之方法,更包含以下步驟: 依據該x轴移動趨勢與該Y軸移動趨勢,產生-平面手勢指令; 13. 如請求項10所述之方法,更包含以下步驟: 依據該Z軸移動趨勢,產生一垂直手勢指令。 14. 如請求項10所述之方法,更包含以下步驟· 依據該)(婦_勢、該Y軸移_勢與該故軸趨勢產生一三 維手勢指令。 15·如請求項1Q所述之方法,其中該Z轴移動趨勢包含—移動方向與一移 動角度。 笟如請求項10所述之方法,其中計算該物件之該2轴移動趨勢之步驟, 係包含以下步驟: 依據該工作時序,比較該些電極所對應之該些近接資料,以該些 電極所輸出之-最大感應量計算一 z轴相對空間座標;及 依序取得該Z軸相對空間座標,計算該球移動趨勢。 月求項10所狀n纟巾χ ____ Y _ 移動趨勢之步驟,係包含以下步驟: 24 201203033 依據該些電極中輸出一最大感應量之至少一個該電極所對應之該 座標,計算該物件於該工作時序中所對應之一X轴座標與一γ轴座標; 及 依據該X座標與該Y轴座標之變化,計算該X軸移動趨勢與該γ轴移 動趨勢。 18. —種觸控面板近接偵測方法,運用於具有複數個電極之一觸控面板,該 些電極彼此絕緣且對應於一座標,用以偵測一物件之接近而產生一感 應訊號且偵測該物件之觸碰而產生一觸碰訊號,該方法包含以下步驟: 提供該觸控面板一近接偵測模式; 執行該近接偵測模式; 依據一工作時序,偵測一物件進入該些電極之空間感應區所產生 之該些感應訊號; 依據該工作時序與該感應訊號,依序產生一近接資料; 依據不同之該工作時序、該電極之該座標與該電極所對應之該近 接資料’計算該物件之一X轴座標、一γ轴座標、一z轴座標;及 輸出該X轴座標、該Y轴座標與該z轴座標。. 19. 一種觸控面板近接偵測裝置,包含: 一電容式觸控面板,具有位於同一平面之複數個電極,該些電極彼 此絕緣並各自對應於一座標,該些電極用以偵測一物件之接近而產生一 感應訊號’並偵測該物件之觸碰而產生一觸碰訊號;及 一控制單元,連接該電容式觸控面板並具有一近接偵測模式與一觸 碰偵測模式,當執行該近接偵測模式時,依據該感應訊號產生一 Z轴近 25 201203033 接資料,當執行該觸碰偵測模式時,依據該觸碰訊號計算該物件之至少 一座標資料。 20. 如請求項19所述之裝置’其中該控制單元依據不同時序之該些電極對 應之該Z轴近接資料計算該物件一 Z轴座標。 21. 如請求項19所述之裝置,其中該控制單元依據不同時序之該些電極對 應之該Z軸近接資料計算該物件之一 Z軸移動趨勢。 22. 如請求項21所述之裝置,其中該Z軸移動趨勢包含一移動方向與一移 動角度。 23. 如請求項21所述之裝置,其中該控制單元依據該Z轴移動趨勢產生一 垂直近接手勢。 24. 如請求項19所述之裝置,其中該控制單元係包含一選擇近接偵測模式 與一觸碰偵測模式’當執行該選擇近接偵測模式時,依據經選擇之該 些電極所產生之該感應訊號產生該Z軸近接資料;當執行該觸碰偵測 模式時,依據該觸碰訊號產生該觸碰座標。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI499026B (zh) * 2012-06-06 2015-09-01 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 電容式觸控面板及其電子裝置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI499026B (zh) * 2012-06-06 2015-09-01 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 電容式觸控面板及其電子裝置

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