专利名称：显示装置及其检测远程物体移动的方法
显示装置及其检测远程物体移动的方法
技术领域：
本发明系关于一种显示装置及对象检测方法，特别关于一种检测远程对象的显示装置及方法。
背景技术：
体态感应是以身体的动作或反应作为输入消息，其与传统操作按键、游戏杆、鼠标等输入装置有所不同。体态感应可用于电玩游戏或是显示对象的操作，一般来说，显示装置或游戏机若要具备体态感应的功能则需外装一个体态感应装置。以游戏机为例，游戏机的体态感应装置包括一光学影像组件，其系对使用者摄像，并将摄像的内容传送至游戏机，游戏机可依此判断使用者的体态，并将体态作为游戏输入消息。游戏内容的画面系显示于显示装置，并随游戏输入消息而变化。游戏机的体态感应装置通常设置于显示装置附近，例如显示装置的壳体上方或下方，藉以让使用者感觉对显示装置的显示内容进行操作。然而，以目前的现况而言，显示装置或游戏机仍需额外再添设体态感应装置，即使体态感应装置很靠近显示装置，仍是得要装设于显示装置之外。因此，如何提供一种显示装置及检测方法，能够无需额外添加体态感应装置，又能够让显示装置具备体态感应的功能，实为当前重要课题之一。
发明内容有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种显示装置及方法，能够有效地检测远程可动对象的移动。为达上述目的，依据本发明的一种显示装置包括一显示模块、至少二感应组件以及一控制模块，感应组件设置于显示模块的二相对侧或交错侧，控制模块耦接感应组件以个别检测感应组件分别与一远程物体间的一感应电容值，并根据感应电容值判断远程物体的三维空间的移动。为达上述目的，依据本发明的一种显示装置的远程可动物体的检测方法，其中显示装置具有一显示模块以及置于显示模块的二相对侧或交错侧的至少二感应组件，检测方法包括个别检测感应组件分别与一远程物体间的一感应电容值；以及根据感应电容值判断远程物体的移动。承上所述，由于本发明的显示装置已内建至少二感应组件，且感应组件分别设置于显示模块的二相对侧或交错侧，感应组件可与远程可动物体形成一感应电容，检测感应电容的变化即可得知远程物体的移动状况，故显示装置可提供体态感应的功能。
图1为本发明较佳实施例的一种显示装置的示意图2A为图1中显示模块的触控面板的单位感应垫的一示意图；图2B为图1中感应组件的一示意图；图3为图1的显示装置与远程对象的一示意图；图4A为本发明较佳实施例的显示装置中感应电容值的波形图；图4B为本发明较佳实施例的显示装置的远程可动物体的检测方法的流程图；图5A为本发明较佳实施例的显示装置中感应电容值的波形图；图5B为本发明较佳实施例的显示装置的远程可动物体的检测方法的流程图；图6为本发明较佳实施例的显示装置的远程可动物体的检测方法的流程图；以及图7A至图7D为本发明较佳实施例的感应组件的示意图。主要组件符号说明1:显示装置11 14:感应组件15:显示模块151、152:水平相对侧153、154:垂直相对侧155:单位感应垫`16:控制模块17:壳体2:远程对象B1:第一基准值B2:第二基准值C11 C14:感应电容Clla、Cllb:值D11 D14:变化量Th1:门坎值Tn、T12:时间SOl S06、Sll S17、S201 S212:显示装置的远程可动物体的检测方法的步
骤
具体实施方式以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种显示装置及对象检测方法，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。图1为本发明较佳实施例的一种显示装置的示意图，如图1所示，显示装置I包括一显不模块15、感应组件11 14、一控制模块16以及一壳体17,感应组件的数量为至少二个，在此以四个为例说明，感应组件设置于显示模块15的二相对侧，例如:感应组件11、12设置于显示模块15的二水平相对侧151、152，感应组件13、14设置于显示模块15的二垂直相对侧153、154，控制模块16耦接感应组件11 14以个别检测感应组件11 14分别与一远程物体间的一感应电容值，并根据感应电容值判断远程物体的移动。感应组件11、12系供检测远程物体沿一水平方向的移动，感应组件13、14系供检测远程物体沿一垂直方向的移动。水平方向与垂直方向指远程物体相对于显不模块15的可能移动方向。控制模块16所检测的感应电容值，于实际IC芯片中测量到的值可以是因为电容大小不同，而于充放电时所产生的电压差或时间差，如习知此技艺的人士所知，许多其它因电容变化衍生但等效的物理量是可以测量的。壳体17系容置显示模块15、感应组件11 14及控制模块16，感应组件11 14系设置显示模块15的一非显示区，并被壳体17的边框所包覆。感应组件11 14可以是金属片，其不影响显示模块15的显示功能，也没有外露于壳体17之外，使用者不会看到感应组件11 14。显示模块15可以是平面显示模块，例如液晶显示模块、电激发光显示模块、电浆显示模块等等。另外，显示模块15亦可以是触碰显示模块，触碰显示模块可以是前述各种显示模块外更具备触控输入的平面显示模块。不论是平面显示模块或触碰显示模块，这些模块是半成品，因此一般消费者不会直接购买或使用，通常平面显示模块会再与外部壳体组装，才能成为可供应给一般消费者的消费产品。显示装置I可以是一般消费者购买或使用的终端消费产品，例如是监视器或电视，壳体17系终端消费产品的外壳，通常壳体17之外不会再以其它额外的壳体来包覆。图2A为图1中显示模块15的触控面板的单位感应垫的一示意图，图2B为图1中感应组件11的一示意图，如图2A所示，显示模块15具有一触控面板，触控面板具有多个单位感应垫155，单位感应垫155用来与外界物体例如手指形成感应电容，电容的大小与单位感应垫155的面积呈正相关。单位感应垫155的形状例如是一般常见的菱形，其尺寸大约是对角线为6mm,面积约18mm2。如图2B所示，感应组件11因设置于显示区域之外，故其可利用的区域面积远大于触控面板内的单位感应垫155，各感应组件11 14的面积大于单位感应垫155的面积五十倍以上，例如，感应组件11的尺寸为长为200mm，宽为100mm，面积约2000mm2。因此，远程对象离显示装置I较远时，虽然单位感应垫155无法形成有效的感应电容，但感应组件11 14与远程对象仍可形成有效的感应电容。此外，不论是单位感应垫155或感应组件11的尺寸，在此仅为举例说明并非限定其尺寸必定限定于此。图3为图1的显示装置I与一远程对象2的一示意图，如图3所示，感应电容值因远程对象与感应组件11 14的距离呈反比。举例来说，远程对象2系以一使用者为例，当使用者越接近显示装置1，其与感应组件11 14的距离亦越小，使得感应电容值增大。当使用者够接近显示装置I使得感应电容值增大到一定程度，感应电容值可作为检测远程对象2移动的有效信号。举例来说，控制模块16根据感应电容值与一门坎值来判断远程物体2平行于显示装置I的移动。另外，控制模块16也可以根据感应电容值的变化量之差来判断远程物体2平行于显示装置I的移动。再者，控制模块16亦可根据感应电容值的变化量的合来判断远程物体2朝向或远离显示装置I的移动。这些检测显示装置I的移动的方式可以并用、或各自独立使用、或是先后以不同模式来运作。以下将举例来说明。图4A为本发明较佳实施例的显示装置中感应电容值的波形图，如图4A所示，当其中一个感应电容值大于第一基准值B1，控制模块16系根据感应电容值与一门坎值Th1来判断远程物体2平行于显示装置I的移动。第一基准值B1代表因环境背景对感应组件所造成的感应电容，远程物体2与感应组件11 14形成的感应电容C11 C14要比环境背景对感应组件11 14所造成的感应电容大才能做为有效的输入。举例来说，远程对象系一使用者，当使用者位于图3中的区域A时，使用者与感应组件11 14足以形成一定程度的感应电容C11 C14，此时如果其中一个感应电容值大于第一基准值B1，这时候可以较概略的判断使用者的移动，例如简单的判断上下左右移动方向，即判断使用者平行于显示装置的移动。此种检测可应用于使用者手势、选项选择或翻页的判断。如图3与图4A所示，使用者于时间T11对着显示装置I的左侧，感应组件11与使用者之间的感应电容值较其它感应组件12 14与使用者之间的感应电容值来的大，一段时间后，在时间T12时使用者对着显示装置I的右侧，感应组件12与使用者之间的感应电容值较其它感应组件11、13 14与使用者之间的感应电容值来的大。通过判读这些感应电容值C11 C14超过门坎值Th1的先后顺序可得知使用者的移动。图4B为本发明较佳实施例的显示装置的远程可动物体的检测方法的流程图，其系针对图4A的感应电容的条件检测远程对象的移动。如图4B所示，检测方法包括步骤SOl至步骤S06。步骤SOl:个别检测感应组件分别与远程物体间的一感应电容值；步骤S02:判断其中一个感应电容值是否大于第一基准值，当感应电容值至少其中的一大于第一基准值时则进入步骤S03，若否则回到步骤SOl ；步骤S03:取得感应电容值分别于不同时间大于一门坎值的一对应时间；步骤S04:根据一第一方向对应的感应电容值的对应时间得到一先后顺序；步骤S05:根据一第二方向对应的感应电容值的对应时间得到一先后顺序；步骤S06:根据先后顺序判断远程物体平行于显示装置的移动的方向。控制模块16系可持续地检测各感应组件11 14与远程对象2之间的感应电容C11 C14,并计算各感应电容值C11 C14,当其中一个感应电容值足够大时如大于第一基准值B1，整个检测方法即进入第一种判断模式。这些步骤系可执行于前述的控制模块16。第一种判断模式包括步骤S03至步骤S06，其系根据感应电容值C11 C14分别于不同时间大于一门坎值Th1的一先后顺序判断远程物体2平行于显示装置I的移动的方向，可应用于手势的判断、或是较简单的移动方向的判断。步骤S03针对前述图4A的例子可找出感应电容值C11在时间T11时大于门坎值Th1,感应电容值C12在时间T12时大于门坎值Th115然后，步骤S04系判定远程对象2是否有在第一方向移动，第一方向例如是水平方向，其对应于感应组件11、12以及感应电容值Cn、C12,将时间Tn、T12比较大小即可得知感应电容值Cn、C12大于门坎值Th1的先后顺序，这个先后顺序可代表远程物体2在水平方向的移动。步骤S03及步骤S04可由以下逻辑表示，其中X的正负号代表在水平方向的移动
方向:
权利要求
1.一种显示装置，包括: 一显不模块； 至少二感应组件，设置于该显示模块的二相对侧或交错侧；以及 一控制模块，耦接所述感应组件以个别检测所述感应组件分别与一远程物体间的一感应电容值，并根据所述感应电容值判断该远程物体的三维空间的移动。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该控制模块根据所述感应电容值分别于不同时间大于一门坎值的一先后顺序判断该远程物体平行于该显示装置的移动的方向。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该控制模块根据所述感应电容值分别于不同时间大于一门坎值的一时间差判断该远程物体的移动的速度。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该控制模块分别计算各所述感应电容值于不同时间的变化量，并计算所述变化量之差以判断该远程物体平行于该显示装置的移动的加速度。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该控制模块分别计算各所述感应电容值于不同时间的变化量，且根据所述变化量之和以判断该远程物体朝向或远离该显示装置的移动。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于， 当所述感应电容值至少其中的一大于一第一基准值时，该控制模块根据所述感应电容值分别于不同时间大于一门坎值的一先后顺序判断该远程物体平行于该显示装置的移动的方向， 当所述感应电容值皆大于一第二基准值时，该控制模块分别计算各所述感应电容值于不同时间的变化量，并计算所述变化量之差以判断该远程物体平行于该显示装置的移动的加速度，并根据所述变化量之和以判断该远程物体朝向或远离该显示装置的移动，该第二基准值大于该第一基准值。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于， 当所述感应电容值至少其中的一大于一第一基准值及一第二基准值之间时，该控制模块以一第一判断模式根据所述感应电容值判断该远程物体的移动， 当所述感应电容值皆大于一第二基准值时，该控制模块自动地改以一第二判断模式根据所述感应电容值判断该远程物体的移动，其中该第二基准值大于该第一基准值。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述感应组件的数量为至少四个，其中二个所述感应组件分别设置该显示模块的二水平相对侧以供检测该远程物体沿一水平方向的移动，另外二个所述感应组件分别设置该显示模块的二垂直相对侧以供检测该远程物体沿一垂直方向的移动。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各所述感应组件的面积大于300平方公厘。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述感应组件设置该显示模块的一非显示区。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述感应组件设置该显示模块的显示区。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示模块具有一触控面板，该触控面板具有多个单位感应垫，各所述感应组件的面积大于该单位感应垫的面积五十倍以上。
13.一种使用显示装置检测远程物体移动的方法，其中该显示装置具有一显示模块以及设置于该显示模块的二相对侧或交错侧的至少二感应组件，该检测方法包括: 一检测步骤，个别检测所述感应组件分别与一远程物体间的一感应电容值；以及 一判断步骤，根据所述感应电容值判断该远程物体的移动。
14.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，该判断步骤包括: 取得所述感应电容值分别于不同时间大于一门坎值的一对应时间； 根据所述对应时间得到一先后顺序；以及 根据该先后顺序判断该远程物体平行于该显示装置的移动的方向。
15.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，该判断步骤包括: 取得所述感应电容值分别于不同时间大于一门坎值的一对应时间； 计算所述对应时间的一时间差； 以及 根据该时间差判断该远程物体的移动的速度。
16.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，该判断步骤包括: 分别计算各所述感应电容值于不同时间的一变化量； 计算所述变化量之差；以及 根据所述变化量之差判断该远程物体平行于该显示装置的移动的加速度。
17.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，该判断步骤包括: 分别计算各所述感应电容值于不同时间的一变化量； 计算所述变化量之和；以及 根据所述变化量之和判断该远程物体朝向或远离该显示装置的移动。
18.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，该判断步骤包括: 当所述感应电容值至少其中的一大于一第一基准值时， 计算所述感应电容值分别于不同时间大于一门坎值的一时间差，及 根据该时间差判断该远程物体平行于该显示装置的移动的方向；以及 当所述感应电容值皆大于一第二基准值时，其中该第二基准值大于该第一基准值， 分别计算各所述感应电容值于不同时间的一变化量， 计算所述变化量之差， 根据所述变化量之差判断该远程物体平行于该显示装置的移动的加速度， 计算所述变化量之和，及 根据所述变化量之和判断该远程物体朝向或远离该显示装置的移动。
19.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，更包括: 一选择步骤，根据所述感应电容值选择一第一判断模式或一第二判断模式， 其中，该判断步骤根据该选择步骤的选择而运作于该第一判断模式或该第二判断模式。
20.根据权利要求19所述的检测方法，其特征在于， 当所述感应电容值至少其中的一大于一第一基准值时，该选择步骤选择该第一判断模式， 当所述感应电容值皆大于一第二基准值时，该选择步骤选择该第二判断模式，该第二基准值大于该第一基准值。
21.根据权利要求19所述的检测方法，其特征在于，该判断步骤运作于该第一判断模式包括: 取得所述感应电容值分别于不同时间大于一门坎值的一对应时间； 根据所述对应时间得到一先后顺序；以及 根据该先后顺序判断该远程物体平行于该显示装置的移动的方向。
22.根据权利要求19所述的检测方法，其特征在于，该判断步骤运作于该第一判断模式包括: 取得所述感应电容值分别于不同时间大于一门坎值的一对应时间； 计算所述对应时间的一时间差；以及 根据该时间差判断该远程物体的移动的速度。
23.根据权利要求19所述的检测方法，其特征在于，该判断步骤运作于该第二判断模式包括: 分别计算各所述感应电容值于不同时间的一变化量； 计算所述变化量之差；以及 根据所述变化量之差判断该远程物体平行于该显示装置的移动的加速度。
24.根据权利要求19所述的检测方法，其特征在于，该判断步骤运作于该第二判断模式包括: 分别计算各所述感应电容值于不同时间的一变化量； 计算所述变化量之和；以及 根据所述变化量之和判断该远程物体朝向或远离该显示装置的移动。
全文摘要
一种显示装置包括一显示模块、至少二感应组件以及一控制模块，感应组件设置于显示模块的二相对侧或交错侧，控制模块耦接感应组件以个别检测感应组件分别与一远程物体间的一感应电容值，并根据感应电容值判断远程物体的三维空间的移动。
文档编号G06F3/01GK103176593SQ20111043946
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者黄功杰 申请人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美电子股份有限公司