专利名称：触控面板近接侦测装置与方法
技术领域：
本发明关于一种触控面板，特别是关于一种触控面板近接侦测装置与方法。
背景技术：
随着光电科技的发展，近接切换装置已被大量运用在不同的机器上，例如智能性手机、运输工具的购票系统、数字照像机、遥控器与液晶屏幕等。常见的近接切换装置 (Proximity Device)包括如近接传感器(Proximity sensor)与角虫控面板(touch panel) 等。其中，近接传感器的运作方式为当一物体靠近传感器的感应范围内，近接传感器在触及该物体或不触及物体的状况下，经由近接感应的方式得知该物体接近近接传感器所在的位置。近接传感器将感应所得的信号转变为一电子信号，系统或机器会依据该电子信号做出适当的反应，达成控制系统状态的目的。触控面板则用于触碰坐标的计算，如单点触碰坐标或者多点触碰坐标的计算。近接传感器又称近接开关(Proximity Switch)，应用在许多液晶电视、电源开关、 家电开关、门禁系统、手持式遥控器与手机等，近年来，更是这些装置与设备不可或缺的角色之一。它负责侦测物体是否靠近，以便让控制器了解目前物体所在的位置。以家电应用来说，近接传感器被大量用在灯源的控制上，只要靠近近接传感器或碰触近接传感器，依据感测信号灯源就可进行开或关的动作。而近接传感器的种类及外型琳琅满目，为长方型、四方型、圆柱型、圆孔型、沟型、多点型等。依其原理可分成以下4种类型电感式、电容式、光电式与磁气式。由上可知，近接传感器与触控面板的应用领域差异极大，分别做为切换开关与触碰坐标的计算。以目前的技术而言，并未有如何处理近接传感器与触控面板两者的整合应用技术。因此，如何能整合近接传感器与触控面板两者，进而让近接传感器的短距离空间感测功能与触碰坐标侦测功能整合，成为可让电子设备大幅增加应用功能可能性的研究方向。
发明内容
鉴于以上公知技术的问题，本发明提供一种触控面板近接侦测装置与方法，用以侦测空间中对象进入触控面板的感应范围的情形。本发明提出一种触控面板近接侦测装置，包括以下主要组件电容式触控面板与控制单元。其中，电容式触控面板，具有位于同一平面的多个电极，该些电极彼此绝缘并各自对应于一坐标，该些电极用以侦测一对象的接近而产生一感应信号，并侦测该对象的触碰而产生一触碰信号。控制单元，连接电容式触控面板并具有一近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行近接侦测模式时，依据感应信号产生一近接数据；当执行触碰侦测模式时， 依据触碰信号计算对象的至少一坐标数据。本发明更提供一种触控面板近接侦测方法，运用于具有多个电极的一面板，该些电极彼此绝缘且对应于一坐标，用以侦测一对象的接近而产生一感应信号且侦测该对象的触碰而产生一触碰信号，该方法包含以下步骤提供该电容式触控面板一近接侦测模式； 执行该近接侦测模式；依据一工作时序，侦测一对象进入该些电极的空间感应区所产生的该感应信号；依据该工作时序与该电极所输出的该感应信号，产生一近接数据；及依据不同的该工作时序、该电极的该坐标与该电极所对应的该近接数据，计算该对象的一 X轴移动趋势、一 Y轴移动趋势与一 Z轴移动趋势。为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下
图IA为其为本发明的触控面板近接侦测装置的功能方块图；图IB为其为本发明的触控面板近接侦测装置的功能方块图中选择近接侦测模式的示意图；图2A为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象以轨迹32经过触控面板11时的侦测示意图；图2B为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时的A-A剖面侦测示意图；图2C为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时的B-B剖面侦测示意图；图2D为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时，于时序T1、T2所输出的近接数据示意图；图2Ε为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时，于时序Τ3、Τ4所输出的近接数据示意图；图2F为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时，于时序Τ5、Τ6所输出的近接数据示意图；图2G为图2D中，于时序Tl所输出的近接数据详细内容示意图；图2Η为图2D中，于时序Τ2所输出的近接数据详细内容示意图；图21为图2Ε中，于时序Τ3所输出的近接数据详细内容示意图；图2J为图2Ε中，于时序Τ4所输出的近接数据详细内容示意图；图I为图2F中，于时序Τ5所输出的近接数据详细内容示意图；图2L为图2F中，于时序Τ6所输出的近接数据详细内容示意图；图3Α为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象以轨迹32经过触控面板11时的侦测示意图，其为选择近接侦测模式下的实施例；图;3Β为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时的A-A剖面侦测示意图；图3C为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时的B-B剖面侦测示意图；图3D为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时，于时序Τ1、Τ2所输出的近接数据示意图；图3Ε为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11吋，于时序T3、T4所输出的近接数据示意图；图3F为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 吋，于时序T5、T6所输出的近接数据示意图；图3G为图3D中，于时序Tl所输出的近接数据详细内容示意图；图3H为图3D中，于时序T2所输出的近接数据详细内容示意图；图31为图3E中，于时序T3所输出的近接数据详细内容示意图；图3J为图3E中，于时序T4所输出的近接数据详细内容示意图；图I为图3F中，于时序T5所输出的近接数据详细内容示意图；图3L为图3F中，于时序T6所输出的近接数据详细内容示意图；图4为运用本发明的触控面板近接侦测装置，所侦测出的空间相对坐标，再依据 空间相对坐标计算得移动趋势，再由移动趋势判断手势的示意图；图5为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，ー阶近接侦测模式的一 实施例；图6为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，多阶近接侦测模式的一 实施例；图7为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，多阶近接侦测模式的另 一实施例；图8为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，选择近接侦测模式的一 实施例；及图9为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，选择近接侦测模式的另 ー实施例。符号说明1 触控面板近接侦测装置2物件11 触控面板14 触控感测电路16近接感测电路18 控制电路El E24 电极22 控制单元24连接板32、34轨迹41、42、43、44、45、46、47、53、59 感应范围Dl 距离Pl P7 相对坐标Tl T6 时序
具体实施例方式本发明运用电容式触控面板本身所具有的近接感应功能，将所侦测到的近接感应 信号输出为近接数据，并依据近接数据计算出各个维度的移动趋势，再依据各个维度的移 动趋势来计算近接空间当中的手势判断，进而输出为控制指令。其中，本发明运用一控制单 元来实现触控感测与近接感测功能，并通过単一总线输出代表近接感应信号结果的近接数 据与代表触碰坐标的坐标资料。电容式触控面板主要分两类，分别为表面电容式触控面板与投射电容式触控面 板。投射电容式触控面板具有可侦测多点触碰的功能，然而，近年来，也有厂商将表面电容式触控面板制作为可侦测多点触碰的功能。无论何种电容式触控面板，本发明可运用单层并具有多个单独的扫描电极的电容式触控面板结构，其中，每个电极均对应于一个特定的坐标。以下的矩形电极的实施例，仅为本发明为说明起见所列举者，并非用以限定本发明， 其它不同的电极形状亦可采用，例如菱形、圆形、正方形…。首先，请参考图1A，其为本发明的触控面板近接侦测装置的功能方块图的一实施例，其为以矩形电极排列于单层的实施例。触控面板近接侦测装置1包含有触控面板11、 连接板M与控制单元22。其中，触控面板11上有电极El E24，以矩阵排列的方式排列为4)(6的矩阵。每个电极用来侦测对象的接近而产生感应信号并用来侦测对象的触碰而产生触碰信号。控制单元22当中包含有触控侦测电路14、近接侦测电路16与控制电路18。 控制单元22透过连接板M连接触控面板11，并具有一近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行近接侦测模式时，依据感应信号产生近接数据；当执行触碰侦测模式时，依据触碰信号计算对象的至少一坐标数据。在控制单元22当中，近接侦测电路16经由连接板M连接触控面板11，用以接收感应信号并产生近接数据；触控侦测电路14经由连接板M连接触控面板11，用以接收该触碰信号并计算触碰坐标；控制电路18连接近接侦测电路16与触控侦测电路14，用以控制近接侦测模式与触控侦测模式的切换执行，并将该近接数据与该触碰坐标传输出去。须注意，图IA的近接侦测电路16、触控侦测电路14与控制电路18的连接关系，仅为本发明为说明起见所列举者，并非用以限定本发明。此外，本发明亦可将可侦测多点触碰坐标的电容式触控面板以选择性侦测的方式来进行近接感测控制。例如，图IB即为选择了图IA当中的电极E1、E3、E5、E8、E10、E12、 E13、E15、E17、E20、E22、EM作为选择近接侦测模式的侦测电极，其余的电极不做近接侦测用。具体的作法后续将会描述的。当把电容式触控面板当作空间的近接侦测之用时，近接侦测电路16的侦测输出结果有两种，分别为一阶近接资料与多阶近接资料。其中一阶近接数据为对象进入电容式触控面板的近接感应空间后，所输出的一位数据。多阶近接数据则为依据对象的接近距离而产生的不同感应量大小，可输出多位数据，例如，二位、三位、四位…。依据一阶近接数据与多阶近接数据的输出，可做不同的移动趋势与手势的判断， 以下将于实际的实施例中分别说明。首先，请参考图2A，其为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象以轨迹32经过触控面板11时的侦测示意图。由图中可发现，轨迹经过E2、E3、E9、E10、E16、E17、E23、 E24的上方，并且，有以负Z轴的移动趋势(未画出)。轨迹32的实际感测与输出数据，将由后续的图式说明的。请参考图2B，其为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11时的A-A剖面侦测示意图。观察图2B可发现，对象2以轨迹32经过触控面板11 上方时，在时序Tl T6会分别经过不同的电极的感应范围。其中，图2B分别显示了电极 E1、E7、E13、E19的感应范围41、47、53、59，而对象2由电极El的感应范围逐渐往电极E19 的感应范围移动，并且，有往负Z轴的移动趋势。图2C为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时的B-B剖面侦测示意图。观察图2C可发现，对象2以轨迹32经过触控面板11上方时，在时序Tl T6会分别经过不同的电极的感应范围。其中，图2C分别显示了电极E1、E2、 E3、E4、E5、E6的感应范围41、42、43、44、45、46，而对象2由电极El的感应范围逐渐往电极 E6的感应范围移动，并且，有往负Z轴的移动趋势。接着，请参考图2D，其为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11时，于时序Tl、T2所输出的近接数据示意图。在时序Tl时，电极El、E2、E7 感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据(端视设定为一阶或多阶)。 时序T2时，分别有电极E1、E2、E3、E4、E7、E8、E9、E13、E14感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据。图2E为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时，于时序T3、T4所输出的近接数据示意图。时序Τ3时，分别有电极Ε1、Ε2、Ε3、Ε4、Ε5、Ε6、 Ε7、Ε8、Ε9、Ε10、Ell、Ε12、E13、E14、E15、E16、E17、E21、E22 感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据。时序T4时，分别有电极E3、E4、E5、E6、E8、E9、E10、E11、 E12、E13、E14、E15、E16、E17、E18、E19、E20、E2UE22 感测到感应信号，而近接侦测电路 16 也输出对应的近接数据。图2F为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时，于时序T5、T6所输出的近接数据示意图。时序Τ5时，分别有电极Ε5、Ε6、Ε10、Ε11、Ε12、 Ε15、Ε16、Ε17、Ε18、Ε20、Ε21、Ε22、Ε23、Ε24感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据。时序Τ6时，有电极Ε18、Ε23、ΕΜ感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据。图2D 2F中，近接数据可以是一阶近接数据或者多阶近接数据。若为一阶近接数据，则可依据一阶近接数据的改变趋势来计算得X轴移动趋势与Y轴移动趋势，进而获得平面手势指令。在一阶近接数据的基础上，若要计算X轴相对坐标与Y轴相对坐标，可采用重心法或其它方法来将一阶近接资料统计后取得。若近接数据为多阶近接资料，则可依据多阶近接资料来计算得X轴相对坐标、Y轴相对坐标、Z轴相对坐标与X轴移动趋势、Y轴移动趋势与Z轴移动趋势。最后，再依据移动趋势来判断平面手势指令、垂直手势指令或者三维手势指令。图2G 2L即为多阶近接资料的一实施例，以下说明。图2G为图2D中，于时序Tl所输出的近接数据详细内容示意图。在时序Tl时，电极E1、Ε2、Ε7所代表的多阶近接资料分别为2、1、1。图2Η为图2D中，于时序Τ2所输出的近接数据详细内容示意图。时序Τ2时，电极 Ε1、Ε2、Ε3、Ε4、Ε7、Ε8、Ε9、Ε13、Ε14 所代表的多阶近接资料分别为 2、3、2、1、1、2、1、1、1。图21为图2Ε中，于时序Τ3所输出的近接数据详细内容示意图；时序Τ3时，电极 Ε1、Ε2、Ε3、Ε4、Ε5、Ε6、Ε7、Ε8、Ε9、Ε10、Ε11、Ε12、Ε13、Ε14、Ε15、Ε16、Ε17、Ε21、Ε22 附戈· 的多阶近接资料分别为 1、2、3、3、2、1、1、3、4、4、2、1、1、1、2、2、1、1。图2J为图2Ε中，于时序Τ4所输出的近接数据详细内容示意图。时序Τ4时，电极 Ε3、Ε4、Ε5、Ε6、Ε8、Ε9、Ε10、Ε11、Ε12、Ε13、Ε14、Ε15、Ε16、Ε17、Ε18、Ε19、Ε20、Ε21、Ε22 所代表的多阶近接资料分别为 1、2、2、1、1、2、3、3、2、1、2、4、5、5、4、1、2、2、3、4、2。图^(为图2F中，于时序T5所输出的近接数据详细内容示意图；时序T5时，电极 E5、E6、E10、Ell、E12、E15、E16、E17、E18、E20、E21、E22、E23、E24 所代表的多阶近接资料分别为 1、1、1、2、2、1、3、5、5、1、3、5、7、7。图2L为图2F中，于时序T6所输出的近接数据详细内容示意图；时序T6时，电极 E18、E23、E24所代表的多阶近接资料分别为3、3、6。通过图2G 2L的感应量大小值，可推算出物件在Z轴的相对距离。亦即，在每个扫描周期中，以感应量最大的一个或数个电极的多阶近接数据的平均值换算为对象与触控面板于Z轴的相对距离。运用此相对距离的变化，可计算出Z轴的移动趋势与垂直移动手势等信息。而X轴相对坐标与Y轴相对坐标，在每个扫描周期中，可由感应量最大的一个或数个电极的坐标的重心做为X、Y坐标。至于X轴移动趋势、Y轴移动趋势、Z轴移动趋势， 则可由不同的扫描周期如Tl T6来计算取得。计算得X轴移动趋势、Y轴移动趋势、Z轴移动趋势后，即可据以计算平面手势指令、垂直手势指令或者三维手势指令。图2A 2L为采取全扫描式的近接侦测手段，另外可采取选择扫描式的近接侦测手段，请参考图3A 3L的说明。首先，请参考图3A，其为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象以轨迹32经过触控面板11时的侦测示意图，其为选择近接侦测模式下的实施例。由图中可发现，轨迹经过E3、E10、E17、EM的上方，并且，有以负Z轴的移动趋势(未画出)。轨迹32的实际感测与输出数据，将由后续的
。请参考图:3B，其为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11时的A-A剖面侦测示意图。观察图:3B可发现，对象2以轨迹32经过触控面板11 上方时，在时序Tl T6会分别经过不同的电极的感应范围。其中，图:3B分别显示了电极 EU E13的感应范围41、53，而对象2由电极El的感应范围逐渐往电极E13的感应范围移动，并且，有往负Z轴的移动趋势。图3C为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时的B-B剖面侦测示意图。观察图2C可发现，对象2以轨迹32经过触控面板11上方时， 在时序Tl T6会分别经过不同的电极的感应范围。其中，图3C分别显示了电极El、E3、 E5的感应范围41、43、45，而对象2由电极El的感应范围逐渐往电极E5的感应范围移动， 并且，有往负Z轴的移动趋势。接着，请参考图3D，其为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11时，于时序Tl、T2所输出的近接数据示意图。在时序Tl时，电极El感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据(端视设定为一阶或多阶)。时序T2 时，分别有电极El、E3、E8、E13感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据。图3E为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时，于时序T3、T4所输出的近接数据示意图。时序T3时，分别有电极El、E3、E5、E8、E10、 E12、E13、E15、E17、E22感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据。时序 T4时，分别有电极E3、E5、E8、E10、E12、E13、E15、E17、E20、E22感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据。图3F为运用本发明触控面板近接侦测装置中，对象2以轨迹32经过触控面板11 时，于时序T5、T6所输出的近接数据示意图。时序Τ5时，分别有电极Ε5、Ε10、Ε12、Ε15、Ε17、 Ε20.Ε22.Ε24感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据。时序Τ6时，有电极EM感测到感应信号，而近接侦测电路16也输出对应的近接数据。图3D 3F中，近接数据可以是一阶近接数据或者多阶近接数据。若为一阶近接数据，则可依据一阶近接数据的改变趋势来计算得X轴移动趋势与Y轴移动趋势，进而获得平面手势指令。在一阶近接数据的基础上，若要计算X轴相对坐标与Y轴相对坐标，可采用重心法或其它方法来将一阶近接资料统计后取得。若近接数据为多阶近接资料，则可依据多阶近接资料来计算得X轴相对坐标、Y轴相对坐标、Z轴相对坐标与X轴移动趋势、Y轴移动趋势与Z轴移动趋势。最后，再依据移动趋势来判断平面手势指令、垂直手势指令或者三维手势指令。图3G 3L即为选择近接侦测模式中多阶近接数据的一实施例，以下说明。图3G为图3D中，于时序Tl所输出的近接数据详细内容示意图。在时序Tl时，电极El所代表的多阶近接资料分别为2。图3H为图3D中，于时序T2所输出的近接数据详细内容示意图。时序T2时，电极 E1、E3、E8、E13所代表的多阶近接资料分别为2、2、2、1。图31为图3E中，于时序T3所输出的近接数据详细内容示意图；时序T3时，电极 E1、E3、E5、E8、E10、E12、E13、E15、E17、E22 所代表的多阶近接资料分别为 1、3、2、3、4、1、2、 2、1。图3J为图3E中，于时序T4所输出的近接数据详细内容示意图。时序T4时，电极 E3、E5、E8、E10、E12、E13、E15、E17、E20、E22 所代表的多阶近接资料分别为 1、2、1、3、2、1、 4、5、4、1> 3 > 2 ο图;3Κ为图3F中，于时序Τ5所输出的近接数据详细内容示意图；时序Τ5时，电极 Ε5、Ε10、Ε12、Ε15、Ε17、Ε20、Ε22、Ε24 所代表的多阶近接资料分别为 1、1、2、1、5、1、5、7。图3L为图3F中，于时序Τ6所输出的近接数据详细内容示意图；时序Τ6时，电极 Ε24所代表的多阶近接资料分别为6。通过第3G 3L图的感应量大小值，可推算出物件在Z轴的相对距离。亦即，在每个扫描周期中，以感应量最大的一个或数个电极的多阶近接数据的平均值换算为对象与触控面板于Z轴的相对距离。运用此相对距离的变化，可计算出Z轴的移动趋势与垂直移动手势等信息。而X轴相对坐标与Y轴相对坐标，在每个扫描周期中，可由感应量最大的一个或数个电极的坐标的重心做为χ、γ坐标。至于X轴移动趋势、Y轴移动趋势、Z轴移动趋势， 则可由不同的扫描周期如Tl Τ6来计算取得。计算得X轴移动趋势、Y轴移动趋势、Z轴移动趋势后，即可据以计算平面手势指令、垂直手势指令或者三维手势指令。由图2Α 3L可知，无论采用全扫描式或者选择扫描式，皆可达到计算得对象于触控面板附近的空间中的近接侦测，亦即，可取得X、Y、Z轴相对坐标、移动趋势、乃至于手势指令。惟在X轴相对坐标、Y轴相对坐标与Z轴相对坐标的取得上，全扫描式的近接侦测分辨率可较高。图4为运用本发明的触控面板近接侦测装置，所侦测出的空间相对坐标，再依据空间相对坐标计算得移动趋势，再由移动趋势判断手势的示意图。对不同的扫描区间的对象移动轨迹34而言，本发明可取得不同的扫描区间的对象相对坐标Pl Ρ7。其中，若近接资料为一阶近接资料时，相对坐标Pl Ρ6仅能代表Χ、Υ轴坐标，并据以判断平面的移动趋势，进而判断出平面的空间移动手势，如图4的实施例为划圆。若近接数据为多阶近接资料时，每个相对坐标Pl P6将包含有X轴、Y轴与Z轴的相对坐标，并可据以计算X轴、Y轴的移动趋势信息。因此，将可判断图4的手势为三维手势。请参考图5，其为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，一阶近接侦测模式的一实施例，包含以下步骤步骤110 开启电容式触控面板的一阶近接侦测模式。步骤112 依据工作时序，分别侦测对象进入各电极的空间感应区所产生的感应
信号。
步骤114 依据工作时序，依据各电极所输出的感应信号产生一阶近接数据。步骤116 依据各电极的坐标及其所对应的一阶近接数据计算该对象于各工作时序的X轴、Y轴的相对坐标。步骤117 依据各时序该对象于X轴、Y轴的相对坐标变化，计算该对象于X轴、Y 轴的移动趋势。步骤118 依据X轴、Y轴移动趋势，产生一平面手势指令。亦即，依照图5的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴的相对坐标与移动趋势，进而可以取得空间中的平面手势指令。接着，请参考图6，其为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，多阶近接侦测模式的一实施例，包含以下步骤步骤120 开启电容式触控面板的近接侦测模式。步骤122 依据工作时序，分别侦测对象进入电极的空间感应区所产生的感应信号。步骤124 依据工作时序与各电极所输出的感应信号产生多阶感应数据。步骤126 依据多个工作时序中各电极所对应的多阶感应数据，计算该对象于X 轴、Y轴与Z轴的移动趋势。步骤128 依据Z轴移动趋势，产生垂直手势指令。步骤130 依据X轴与Y轴移动趋势，产生平面手势指令。步骤132 依据X轴、Y轴与Z轴移动趋势，产生三维手势指令。亦即，依照图6的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴、Z轴的移动趋势，进而可以取得垂直手势指令、平面手势指令或者空间中的三维手势指令。图7为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，多阶近接侦测模式的另一实施例，包含以下步骤步骤120 开启电容式触控面板的近接侦测模式步骤122 依据工作时序，分别侦测对象进入电极的空间感应区所产生的感应信号。步骤124 依据工作时序与各电极所输出的感应信号产生多阶感应数据。步骤125:依据各电极所对应的多阶感应数据，计算该对象于各时序的X轴、Y轴与 Z轴相对空间坐标。步骤127 依据各时序于X轴、Y轴与Z轴的相对空间坐标的变化，产生X、Y轴与Z 轴移动趋势。步骤128 依据Z轴移动趋势，产生垂直手势指令。
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步骤130 依据X轴与Y轴移动趋势，产生平面手势指令。步骤132 依据X轴、Y轴与Z轴移动趋势，产生三维手势指令。亦即，依照图7的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴、Z轴的相对坐标以及对象的移动趋势，进而可以取得垂直手势指令、平面手势指令或者空间中的三维手势指令。图8为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，选择近接侦测模式的一实施例，包含以下步骤步骤140 开启电容式触控面板的选择近接侦测模式。步骤142 依据工作时序，分别侦测对象进入经选择的电极的空间感应区所产生的感应信号。步骤144 依据工作时序与各经选择的电极所输出的感应信号产生多阶感应数据。步骤146 依据多个工作时序中各经选择的电极所对应的多阶感应数据，计算该对象于χ轴、Y轴与ζ轴的移动趋势。步骤148 依据Z轴移动趋势，产生垂直手势指令。步骤150 依据X轴与Y轴移动趋势，产生平面手势指令。步骤152 依据X轴、Y轴与Z轴移动趋势，产生三维手势指令。亦即，依照图8的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴、Z轴对象移动趋势，进而可以取得垂直手势指令、平面手势指令或者空间中的三维手势指令。图9为本发明的触控面板三维近接感应侦测方法流程图，选择近接侦测模式的另一实施例，包含以下步骤步骤140 开启电容式触控面板的选择近接侦测模式。步骤142 依据工作时序，分别侦测对象进入经选择的电极的空间感应区所产生的感应信号。步骤144 依据工作时序与各经选择的电极所输出的感应信号产生多阶感应数据。步骤145 依据各经选择的电极所对应的多阶感应数据，计算该对象于各时序的X 轴、Y轴与Z轴相对空间坐标。步骤147 依据各时序于X轴、Y轴与Z轴的相对空间坐标的变化，产生X、Y轴与Z 轴移动趋势。步骤148 依据Z轴移动趋势，产生垂直手势指令。步骤150 依据X轴与Y轴移动趋势，产生平面手势指令。步骤152 依据X轴、Y轴与Z轴移动趋势，产生三维手势指令。亦即，依照图9的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴、Z轴的相对坐标以及对象的移动趋势，进而可以取得垂直手势指令、平面手势指令或者空间中的三维手势指令。就输出数据而言，可输出近接数据、坐标数据、移动趋势、手势指令(其一或任意组合)等等。虽然本发明的较佳实施例揭露如上所述，然其并非用以限定本发明，任何熟悉相关技术人员，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须根据权利要求所界定的内容为准。
权利要求
1.一种触控面板近接侦测装置，其特征在于，包含一电容式触控面板，具有位于同一平面的多个电极，该些电极彼此绝缘并各自对应于一坐标，该些电极用以侦测一对象的接近而产生一感应信号，并侦测该对象的触碰而产生一触碰信号；及一控制单元，连接该电容式触控面板并具有一近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行该近接侦测模式时，依据该感应信号产生一近接数据，当执行该触碰侦测模式时，依据该触碰信号计算该对象的至少一坐标数据。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制单元依据不同时序的该些电极对应的该些近接数据计算该对象的一 X轴坐标、一 Y轴坐标。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制单元依据不同时序的该些电极对应的该些近接数据计算该对象的一 X轴坐标、一 Y轴坐标、一 Z轴坐标。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制单元依据不同时序的该些电极对应的该些近接数据计算该对象的一 X轴移动趋势、一 Y轴移动趋势。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制单元依据不同时序的该些电极对应的该些近接数据计算该对象的一 X轴移动趋势、一 Y轴移动趋势与一 Z轴移动趋势。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该Z轴移动趋势包含一移动方向与一移动角度。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该控制单元依据该X轴移动趋势与该Y轴移动趋势产生一平面近接手势；该控制单元依据该控制单元依据该Z轴移动趋势产生一垂直近接手势；该控制单元依据该控制单元依据该X轴移动趋势、该Y轴移动趋势与该Z轴移动趋势产生一三维近接手势。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制单元包含一近接侦测电路，用以接收该感应信号并产生该近接数据；一触控侦测电路，用以接收该触碰信号并计算该触碰坐标；及一控制电路，耦接于该近接侦测电路与该触控侦测电路，用以控制该近接侦测电路执行该近接侦测模式与控制该触控侦测电路执行该触控侦测模式，并将该近接数据与该触碰坐标传输出去。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制单元包含一选择近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行该选择近接侦测模式时，依据经选择的该些电极所产生的该感应信号产生该近接数据，当执行该触碰侦测模式时，依据该触碰信号产生该触碰坐标。
10.一种触控面板近接侦测方法，其特征在于，运用于具有多个电极的一触控面板，该些电极彼此绝缘且对应于一坐标，用以侦测一对象的接近而产生一感应信号且侦测该对象的触碰而产生一触碰信号，该方法包含以下步骤提供该触控面板一近接侦测模式；执行该近接侦测模式；依据一工作时序，侦测一对象进入该些电极的空间感应区所产生的该感应信号；依据该工作时序与该电极所输出的该感应信号，产生一近接数据；及依据不同的该工作时序、该电极的该坐标与该电极所对应的该近接数据，计算该对象的一 X轴移动趋势、一 Y轴移动趋势与一 Z轴移动趋势。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，更包含以下步骤依据该近接数据与对应的该电极的该坐标，计算该对象的一 X轴坐标、一 Y轴坐标、一 Z轴坐标；及输出该X轴坐标、该Y轴坐标与该Z轴坐标。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，更包含以下步骤 依据该X轴移动趋势与该Y轴移动趋势，产生一平面手势指令。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，更包含以下步骤 依据该Z轴移动趋势，产生一垂直手势指令。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，更包含以下步骤依据该X轴移动趋势、该Y轴移动趋势与该Z轴移动趋势产生一三维手势指令。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该Z轴移动趋势包含一移动方向与一移动角度。
16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，计算该对象的该Z轴移动趋势的步骤，包含以下步骤依据该工作时序，比较该些电极所对应的该些近接数据，以该些电极所输出的一最大感应量计算一 Z轴相对空间坐标；及依序取得该Z轴相对空间坐标，计算该Z轴移动趋势。
17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，计算该对象的该X轴移动趋势与该Y轴移动趋势的步骤，包含以下步骤依据该些电极中输出一最大感应量的至少一个该电极所对应的该坐标，计算该对象于该工作时序中所对应的一 X轴坐标与一 Y轴坐标；及依据该X坐标与该Y轴坐标的变化，计算该X轴移动趋势与该Y轴移动趋势。
18.—种触控面板近接侦测方法，其特征在于，运用于具有多个电极的一触控面板，该些电极彼此绝缘且对应于一坐标，用以侦测一对象的接近而产生一感应信号且侦测该对象的触碰而产生一触碰信号，该方法包含以下步骤提供该触控面板一近接侦测模式； 执行该近接侦测模式；依据一工作时序，侦测一对象进入该些电极的空间感应区所产生的该些感应信号； 依据该工作时序与该感应信号，依序产生一近接数据；依据不同的该工作时序、该电极的该坐标与该电极所对应的该近接数据，计算该对象的一 X轴坐标、一 Y轴坐标、一 Z轴坐标；及输出该X轴坐标、该Y轴坐标与该Z轴坐标。
19.一种触控面板近接侦测装置，其特征在于，包含一电容式触控面板，具有位于同一平面的多个电极，该些电极彼此绝缘并各自对应于一坐标，该些电极用以侦测一对象的接近而产生一感应信号，并侦测该对象的触碰而产生一触碰信号；及一控制单元，连接该电容式触控面板并具有一近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行该近接侦测模式时，依据该感应信号产生一 Z轴近接数据，当执行该触碰侦测模式时，依据该触碰信号计算该对象的至少一坐标数据。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，该控制单元依据不同时序的该些电极对应的该Z轴近接数据计算该对象一 Z轴坐标。
21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，该控制单元依据不同时序的该些电极对应的该Z轴近接数据计算该对象的一 Z轴移动趋势。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，该Z轴移动趋势包含一移动方向与一移动角度。
23.如权利要求21所述的装置，其特征在于，该控制单元依据该Z轴移动趋势产生一垂直近接手势。
24.如权利要求19所述的装置，其特征在于，该控制单元包含一选择近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行该选择近接侦测模式时，依据经选择的该些电极所产生的该感应信号产生该Z轴近接数据，当执行该触碰侦测模式时，依据该触碰信号产生该触碰坐标。
全文摘要
本发明为一种触控面板近接侦测装置与方法。运用在单层电极层中以矩阵方式排列的电极结构的电容式触控面板，其电极的近接感应功能可侦测到近接感应信号，将近接感应信号输出为一阶或多阶近接数据，并依据一阶或多阶近接资料计算出各个维度的相对坐标与移动趋势。通过不同时序的一阶近接数据可得空间中的平面移动手势，通过多阶近接资料可取得三个维度的移动趋势，并计算近接空间当中的三维手势。
文档编号G06F3/044GK102314269SQ20101022080
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者陈亦达, 颜敏峰 申请人:谊达光电科技股份有限公司