TWI659342B - Touch sensor type electronic device and sensor control method - Google Patents

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田端正史
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Abstract

本發明係利用同一感測器機構檢測接近狀態與觸控狀態，而精度良好地檢測接近狀態與觸控狀態兩者。 本發明之觸控感測器式電子裝置具備：感測器部，其檢測根據操作體對操作面之接觸或接近而變動之靜電電容；記憶部，其記憶成為上述靜電電容之變化量之算出基準之基準值及用於檢測接觸及接近之閾值；判定部，其將基於上述基準值而算出之靜電電容之變化量與上述閾值進行比較，而判定對上述操作面之接觸或接近之狀態；及控制部，其於藉由上述判定部未檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，停止上述感測器部之接觸檢測動作，於檢測出上述操作體對上述操作面之接觸的期間，停止上述感測器部之接近檢測動作。

Description

觸控感測器式電子裝置、及感測器控制方法
本發明係關於一種觸控感測器式電子裝置及其控制技術。
近年來，移動終端、平板終端、筆記型電腦(PC)等觸控面板式之使用者介面正普及。於觸控感測器存在各種方式，其中靜電電容方式係基於因接觸或接近於操作面之使用者之指尖等引起之靜電電容之變化，而檢測輸入操作。已知有如下構成：除了設置觸控感測器式表面以外還設置非接觸檢測機構，而同時及/或交替地判定觸控位置及非接觸位置(例如參照專利文獻1)。又，提出有如下方法：除了設置觸控感測器用之電極對以外還設置接近感測器用之電極對，從而檢測使用者接近於顯示面板之情況(例如參照專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特表2015-505393號公報 [專利文獻2]日本專利第5632854號(國際公開第2011/055534號)
[發明所欲解決之問題] 於上述公知之構成中，與觸控檢測用之感測器分開設置有用以檢測接近狀態或非接觸位置之機構，構成複雜且成本變高。一般而言，於利用同一感測器檢測接近狀態與觸控狀態之情形時，考慮對1次之感測時間進行分時，而交替地進行接近感測及觸控感測。於此情形時，在每個驅動及感測之週期交替地進行接近狀態之檢測動作與觸控狀態之檢測動作。於此種分時方式中，信號對雜訊比(S/N比)容易變差之接近感測之次數受到限制，而難以將檢測精度維持得較高。 本發明之目的在於提供一種利用同一感測器機構檢測接近狀態與觸控狀態而能夠精度良好地檢測接近狀態與觸控狀態兩者之觸控感測器式電子裝置及其控制方法。 [解決問題之技術手段] 為了解決上述問題，按照操作區間之轉變而切換接近感測與觸控感測之各者之動作狀態，使每單位時間之接近感測之次數與觸控感測之次數增加。 於本發明之第1態樣中，觸控感測器式電子裝置具備： 感測器部，其檢測根據操作體對操作面之接觸或接近而變動之靜電電容； 記憶部，其記憶成為上述靜電電容之變化量之算出基準之基準值、以及用於檢測接觸及接近之閾值； 判定部，其將基於上述基準值而算出之靜電電容之變化量與上述閾值進行比較，而判定對上述操作面之接觸或接近之狀態；及 控制部，其於藉由上述判定部未檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，停止上述感測器部之接觸檢測動作，於檢測出上述操作體對上述操作面之接觸的期間，停止上述感測器部之接近檢測動作。 於本發明之第2態樣中，觸控感測器式電子裝置具備： 感測器部，其檢測根據操作體對操作面之接觸或接近而變動之靜電電容； 記憶部，其記憶成為上述靜電電容之變化量之算出基準之基準值、以及用於檢測接觸及接近之閾值； 判定部，其將基於上述基準值而算出之靜電電容之變化量與上述閾值進行比較，而判定對上述操作面之接觸或接近之狀態；及 控制部，其於藉由上述判定部檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，進行上述感測器部之接觸檢測動作及接近檢測動作，於檢測出上述操作體對上述操作面之接觸的期間，停止上述感測器部之接近檢測動作。 [發明之效果] 藉由上述構成，於利用同一感測器機構檢測接近狀態與觸控狀態時，可精度良好地檢測接近狀態與觸控狀態兩者。
圖1係說明實施形態之觸控感測器式電子裝置之基本動作之圖。使用者使用手指90等操作體自操作面111進行輸入動作。操作面111係用於智慧型手機或平板等移動終端、車載導航裝置、ATM(Automated Teller Machine，自動櫃員機)、家電等之觸控面板之表面。觸控面板係觸控感測器方式之使用者介面，存在電阻膜方式、紅外線方式、超音波方式等各種方式，於實施形態中使用靜電電容方式之觸控感測器。靜電電容方式之感測器係基於因操作體之接觸或接近引起之靜電電容之變化而檢測接觸位置或接近位置者。 圖2係說明靜電電容方式之感測器中之靜電電容之變化的圖。於沿X方向延伸之電極Lx與沿Y方向延伸之電極Ly之交叉點，在電極Lx與電極Ly之間產生靜電電容Cs，而形成電容性之感測器元件12。於使用相互正交之複數個電極Lx及複數個電極Ly之情形時，呈矩陣狀形成複數個感測器元件。可將一電極、例如電極Lx用作驅動電極，將另一電極、例如電極Ly用作檢測電極。藉由對電極Lx施加週期性地變化之電壓，感測器元件12之電位發生變化，而產生充電放電。藉由在電極Ly檢測電荷量，而檢測感測器元件12中之靜電電容。 圖2(a)表示在操作面板11之附近不存在操作體而既未檢測出觸控亦未檢測出接近狀態之狀態。於實施例中，將操作體未接近而既未檢測出觸控亦未檢測出接近之區間稱為「非檢測區間」。非檢測區間中之靜電電容Cs成為用以算出電容變化之基準，但靜電電容Cs自身會根據環境之變化而變動。因此，於靜電電容樣式之感測器之驅動及感測之週期中檢測各感測器元件12之靜電電容Cs，並基於檢測值更新基準值。該基準值亦被稱為「基準線」。 將如圖2(b)般手指90與操作面板11之操作面111接觸之狀態稱為「觸控」。因手指90與電極Ly之間之電容耦合，感測器元件12之靜電電容Cs大幅度地變化(增大)。相對於此，於圖2(c)中，手指90接近於操作面板11之操作面111但未接觸。於以下之實施形態中，將手指90等操作體接近於操作面板11並懸浮之狀態稱為「懸停(hover)」。於本說明書及申請專利範圍中稱為「接近」時係指「懸停」狀態。於懸停時，感測器元件12之靜電電容Cs亦因手指90與電極Ly之間之電容耦合而發生變化。由於在懸停時介存空氣層，故而其靜電電容之變化量小於觸控之靜電電容之變化量。因此，藉由設定不同位準之閾值，可使用相同之感測器矩陣檢測懸停及觸控。 返回至圖1，於觸控感測器式電子裝置啟動時、或者電源接通時，驅動靜電電容方式之感測器，交替地進行懸停之檢測與觸控之檢測，而預先於各感測器元件中進行基準值(基準線)之更新。對懸停及觸控之各者反覆進行特定次數之驅動及感測之循環，而將靜電電容之基準值設定為當前之值，其後將觸控檢測動作斷開。 ＜區間A＞ 區間A係既未檢測出懸停亦未檢測出觸控之「非檢測區間」。作為實施形態之特徵，於區間A中，在靜電電容之變化量達到懸停檢測之閾值Th1之前，專門進行懸停之檢測動作，而停止觸控檢測之動作。於區間A，每當懸停之驅動/感測動作時更新懸停用之基準值，使用更新後之基準值計算各感測器元件之靜電電容之變化量。懸停用之基準值對應於「申請專利範圍」中所記載之「第1基準值」，指操作體既不位於觸控檢測區間亦不位於懸停檢測區間時之靜電電容。於此期間，使觸控檢測之動作停止，觸控用之基準值固定為感測器啟動時所設定之值。由於在1個週期內僅進行懸停檢測，故而可增加每單位時間之懸停檢測之次數，從而可提高懸停之檢測精度。尤其是，可將1週期內懸停之檢測資料平均化，故而可提高懸停檢測之S/N比而延長檢測距離。由於可將1個週期僅用於懸停檢測，故而可將懸停之檢測時點提前。 ＜區間B＞ 若靜電電容之變化量達到閾值Th1，則輸出「懸停」之檢測並且觸控檢測之動作變為接通。將懸停檢測後至檢測出觸控為止之區間B設為「懸停檢測區間」。藉由將觸控檢測之動作設為接通，而開始觸控用之基準值之更新。觸控用之基準值對應於「申請專利範圍」中所記載之「第2基準值」，指操作體未與操作面111接觸但位於懸停檢測區域時之靜電電容。若觸控用之基準值達到觸控檢測之閾值Th2，則輸出「觸控」之檢測。因懸停之檢測而停止懸停用之基準值之更新，但繼續懸停檢測之動作。藉由停止基準值之更新，可防止手指90等操作體儘管位於相同位置但基準值仍發生變化而輸出其他檢測結果之情況。 於區間B，進行觸控動作與懸停動作之兩者。於區間B，可能存在操作體迅速地移動至操作面111之情形、及操作體以不達到觸控之狀態於操作面111之附近徘徊之情形。後者係使用者正搜尋圖標等所需之輸入項目或者正猶豫選擇哪一個輸入項目等情形。因此，將懸停檢測動作與觸控檢測動作之兩者設為接通，為了進行準確之觸控檢測而更新觸控用之基準值。於必須進行觸控檢測之時點，自初始設定時所固定之基準值更新為用於本次之驅動/感測週期之基準值，無需用以動作切換之特別處理。 ＜區間C＞ 若靜電電容之變化量達到大於閾值Th1之閾值Th2，則輸出「觸控」之檢測，並且停止懸停動作。自觸控之檢測至觸控解除之檢測為止之區間C係專門檢測觸控之「觸控檢測區間」。由於檢測出觸控，而停止觸控用之基準值之更新。懸停用之基準值固定為剛檢測懸停後之值不變。藉此，防止於觸控中因基準值變動導致之誤檢測。於區間C，可不實施懸停檢測而將1週期僅用於觸控之檢測，故而可於更精確之時點進行觸控檢測。 ＜區間D＞ 於觸控檢測後，若靜電電容之變化量變得小於觸控解除檢測用之閾值Th3，則輸出「觸控解除」。與此同時，懸停檢測動作接通，且重新開始觸控用之基準值之更新。此處，所謂「觸控解除」係指手指等操作體暫時與操作面111接觸後便自接觸面離開，與「申請專利範圍」中所記載之「接觸之解除」為相同含義。自觸控解除之檢測至懸停解除之檢測為止之區間D係檢測出懸停狀態之「懸停檢測區間」。為了防止對於懸停動作因基準值之變動導致進行誤檢測，而將懸停用之基準值固定。 觸控解除檢測用之閾值Th3小於觸控檢測之閾值Th2，且大於懸停檢測之閾值Th1。於區間D，可能存在手指90等操作體原狀自操作面111離開之情形、及返回至操作面111之情形，故而於1個驅動/感測週期內進行觸控檢測動作及懸停檢測動作。為了本次之週期中之觸控檢測，而更新觸控用之基準值，無需用於動作切換之特別處理。 ＜區間E＞ 若靜電電容之變化量變得小於用於懸停解除檢測之閾值Th4，則輸出「懸停解除」，並且將觸控檢測動作設為斷開，重新開始懸停用之基準值之更新。伴隨著觸控檢測動作之斷開，觸控用之基準值之更新亦停止。所謂「懸停解除」係指存在於懸停檢測區域內之操作體向懸停檢測區域之外部離開，與「申請專利範圍」中所記載之「接近之解除」為相同含義。於懸停解除之檢測後，手指90等操作體不接近於操作面111，而區間E成為「非檢測區間」。懸停解除檢測用之閾值Th4小於觸控解除檢測量之閾值Th3，且小於懸停檢測用之閾值Th1。「非檢測區間」持續至靜電電容之變化量再次變得大於閾值Th1為止，於區間E，專門進行懸停檢測。由於在1個週期內僅進行懸停檢測，故而可增加每單位時間之懸停檢測動作之次數，而提高懸停之檢測精度。尤其是，藉由將檢測資料平均化，可提高懸停檢測之S/N比而延長檢測距離。又，由於將1個週期僅用於懸停檢測，故而可使懸停之檢測時點提前。 圖3係說明成為圖1之動作之前提之觸控與懸停之檢測方式的圖。圖3(A)係觸控檢測動作時之資料收集方式，圖3(B)係懸停檢測動作時之資料收集方式。於使用靜電電容方式之感測器之操作面板11中，檢測點15呈矩陣狀配置。矩陣狀之檢測點15對應於圖2之沿X方向延伸之複數個電極Lx與沿Y方向延伸之複數個電極Ly之交點，於各檢測點15形成電容性之感測器元件12。於圖3(A)之觸控檢測模式下，於各檢測點15獨立地採集資料。於該例中，在12×16個點採集資料、即靜電電容。用以求出各檢測點處之靜電電容之變化量的基準值係於非檢測狀態下對各檢測點設定之基準值。 於圖3(B)之懸停檢測模式下，將複數個檢測點15集中而形成特定面積之區域17，針對每個區域17進行驅動及感測。根據該構成例，僅採集4×3個點之資料即可，懸停檢測模式下之驅動/感測次數成為觸控檢測模式下之驅動/感測次數之1/16。於懸停狀態下，使用者之指尖或操作體於一定範圍內與操作面板之表面隔開，故而由指尖覆蓋之區域變大，如圖3(B)之批次檢測較為有效。成為懸停檢測中之靜電電容之變化量之算出基準的基準值係針對每個區域17設定。區域17之數量相較於檢測點15之數量明顯變少，從而對整個操作面進行驅動/感測之速度、換言之每單位時間之檢測速率大幅度提高。作為各區域17之檢測值，亦可使用區域17中所包含之檢測點(感測器元件)之檢測值之平均值。由於懸停之檢測速率提高，故而能夠進行平滑化處理，從而可改善S/N比而延長檢測距離。又，由於針對每個區域17檢測懸停狀態，故而使用者可於操作面板上選定成為目標之點。 於圖1中，在進行懸停檢測動作時，以圖3(B)之方式進行驅動及檢測，在進行觸控檢測動作時，以圖3(A)之方式進行驅動及檢測。尤其是，於區間A及區間E中，專門進行懸停檢測動作，由懸停檢測佔據整個1週期之時間而可提高檢測速率。區間C係專門進行觸控檢測動作，可由觸控檢測佔據整個1週期之時間。可縮短操作畫面整體之觸控檢測所花費之時間，而於精確之時點檢測觸控位置。於區間B及區間D，交替(例如分時)地進行懸停檢測動作與觸控檢測動作，懸停檢測之週期相較於觸控檢測之週期特別短，而可增加懸停檢測之次數。 圖4係將實施形態之靜電感測器之動作與圖4之一般之分時方式之切換進行比較而表示的圖。基於使用者之操作之感測之劃分係與圖1同樣地由「非檢測區間」、「懸停檢測區間」、及「觸控檢測區間」中之任一者規定之區間A～區間E。於一般之分時方式中，在感測器之動作中於每一驅動/感測週期交替地進行懸停檢測動作與觸控檢測動作。因此，跨及區間A～區間E，懸停檢測動作與觸控檢測動作之兩者變為接通。於非檢測區間A及E，更新懸停用之基準值，於除此以外之區間B～D，懸停用之基準值被固定。觸控用之基準值係於非檢測區間及懸停檢測區間(區間A～B、及區間D～E)被更新，僅於觸控檢測區間(區間C)被固定。 相對於此，於本發明之動作中，作為非檢測區間之區間A及區間E係專門進行懸停檢測之動作，而停止觸控檢測動作。另一方面，於觸控檢測區間C，專門進行觸控檢測之動作，而停止懸停檢測動作。於1週期內進行懸停檢測與觸控檢測之兩者之區間僅為懸停檢測區間(區間B及D)。於1週期中用於觸控檢測之時間與用於懸停檢測之時間之分割比可適當設計。於將分割比設為1：1之情形時，如圖3般覆蓋整個操作面之懸停之檢測點數較少，故而可增加懸停檢測之次數而於精確之時點進行檢測。藉由使檢測資料平滑化，可提高S/N比，而能夠更準確地檢測靜電電容之變化較觸控少之懸停狀態。 又，於非檢測區間中，僅更新懸停用之基準值，觸控用之基準值被固定，故而可減少運算處理量，提高懸停用之基準值更新之計算速度。由於貫穿區間整體僅於所需之區間進行所需之動作，故而可減少消耗電力。又，於懸停檢測之S/N足夠高之情形時，藉由降低懸停檢測頻度亦能夠進行消耗電力之削減。 圖5係表示圖4之一般之分時方式中之輸出狀態的圖。於區間A及區間E之非檢測區間，既未檢測出懸停亦未檢測出觸控，故而不輸出檢測結果。貫穿區間B～區間D之懸停檢測區間及觸控檢測區間，持續輸出表示懸停之檢測之資訊。其原因在於：於觸控檢測區間，懸停檢測值始終超過閾值Th1。於區間C輸出觸控之檢測，但於該區間，觸控檢測之輸出與懸停檢測之輸出重複。於區間C中之輸入偵測處理中僅需觸控之檢測結果，懸停之檢測資訊變得無用。 相對於此，於實施形態之方法中，由於在觸控檢測區間(區間C)停止懸停之檢測動作，故而不會輸出無用之懸停檢測資訊。藉此，可減少處理負載及消耗電力。 圖6表示實施形態之觸控感測器式電子裝置1之構成例。觸控感測器式電子裝置1具有感測器部10、處理部20、記憶部30、及介面部40。觸控感測器式電子裝置1能夠應用於具有觸控面板作為使用者輸入介面之任意機器。 介面部40係於觸控感測器式電子裝置1與其他控制裝置(例如組入有觸控感測器式電子裝置1之機器之控制IC(integrated circuit，積體電路)等)之間進行資料之收發的電路。亦可將記憶於記憶部30之資訊之一部分或全部藉由處理部20經由介面部40向其他控制裝置輸出。 感測器部10具有操作面板11、檢測資料產生部13、及驅動部14。操作面板11用作輸入用之使用者介面。操作面板11具有沿第1方向(例如X方向)延伸設置之複數個電極Lx、及沿與第1方向正交之第2方向(例如Y方向)延伸設置之複數個電極Ly。電極Lx與電極Ly係以相互絕緣之狀態交叉，於交叉點之附近形成有電容性之感測器元件12。電極Lx與Ly並不限定於條帶狀之形狀，可使用鑽石圖案(菱形圖案)等可取得交叉點之任意形狀。 驅動部14對各感測器元件12施加驅動電壓。驅動部14係例如按照處理部20之控制，依序選擇複數個電極Lx，並對所選擇之電極Lx施加週期性地變化之電壓。電極Ly將對應之列之各交點處之電荷供給至檢測資料產生部13。檢測資料產生部13針對每個交點產生對應於電荷量之檢測資料。檢測資料例如係對與各交點之靜電電容對應之電壓值進行數位取樣所得之數位資料。檢測資料被供給至處理部20。 處理部20具有感測器控制部21、二維資料產生部22、懸停/觸控檢測動作控制部23、基準值更新部24、及判定部25。 感測器控制部21以於操作面板11之各檢測位置(形成電容性之感測器元件之交點)週期性地進行懸停及觸控之驅動及檢測之方式控制感測器部10。於該控制包括藉由驅動部14進行之對電極Lx施加電壓之時點及電壓位準之控制、以及藉由檢測資料產生部13進行之自電極Ly讀取檢測資料之時點之控制。 二維資料產生部22基於自感測器部10輸出之檢測資料，產生包含操作面板11之各檢測位置之靜電電容變化量的矩陣形式之二維資料31，並保存於記憶部30。靜電電容之變化量係基於記憶部30中所記憶之基準值而算出。基準值係每當觸控感測器式電子裝置1啟動時，藉由感測器部10之驅動及感測而自上次之值更新，並作為座標・閾值・基準值資料32之一部分寫入至記憶部30。作為座標・閾值・基準值資料32中所包含之閾值，有懸停檢測用之閾值Th1、觸控檢測用之閾值Th2、觸控解除檢測用之閾值Th3、懸停解除檢測用之閾值Th4等。 基準值更新部24於既未檢測出懸停亦未檢測出觸控之非檢測區間更新懸停用之基準值，於懸停檢測區間更新觸控用之基準值。所謂懸停檢測區間係指自懸停之檢測至觸控之檢測為止之區間、及自觸控解除之檢測至懸停解除之檢測為止之區間。更新後之基準值作為座標・閾值・基準值資料32而記憶於記憶部30。 判定部25將藉由二維資料產生部22產生之本次之週期之各點之靜電電容的變化量與記憶部30中所記憶之閾值進行比較，判定懸停之檢測之有無、觸控之檢測之有無、觸控解除之檢測之有無、及懸停解除之檢測之有無。 懸停/觸控檢測動作控制部23基於判定部25之判定結果，於非檢測區間停止觸控檢測動作而專門進行懸停檢測動作。於懸停檢測動作中，如圖3(B)所示，針對將複數個檢測點集中而成之區域17之每一個檢測靜電電容之變化(第1檢測模式)，而可使檢測週期提前。於根據判定部25之判定結果檢測出懸停時，懸停/觸控檢測動作控制部23將觸控檢測動作設為接通，而進行觸控檢測動作與懸停檢測動作之兩者。進而，於根據判定部25之判定結果檢測出觸控時，停止懸停檢測動作，而專門進行觸控檢測動作。於觸控檢測動作中，如圖3(A)所示，針對操作面板11之每個檢測點檢測靜電電容之變化(第2檢測模式)，由於可將1週期僅用於觸控檢測，故而可使檢測週期提前。 於根據判定部25之判定結果檢測出觸控解除時，懸停/觸控檢測動作控制部23將懸停檢測動作設為接通，而進行觸控檢測動作與懸停檢測動作之兩者。於根據判定部25之判定結果檢測出懸停解除時，停止觸控檢測動作，而專門進行懸停檢測動作。 又，於在非檢測區間專門進行懸停檢測之過程中，可進行減少了頻度之觸控檢測，以彌補伴隨著溫度變化等環境變化之基準值變化之程度適當地進行觸控檢測基準值之更新。 記憶部30除了記憶二維資料31及座標・閾值・基準值資料32以外，還記憶用於處理部20之處理之常數資料或變數資料。於處理部20之動作係藉由電腦程式而實現之情形時，亦可將感測器控制程式記憶於記憶部30。記憶部30亦可包含DRAM(dynamic random-access memory，動態隨機存取記憶體)或SRAM(static random access memory，靜態隨機存取記憶體)等揮發性記憶體、快閃記憶體等非揮發性記憶體、硬碟驅動器(HDD)或固態驅動器(SDD)等輔助記憶裝置。 藉由圖6之構成，可抑制觸控感測器式電子裝置1之處理量及消耗電力，且精度良好地檢測懸停與觸控。 圖7係實施形態之感測器控制方法之流程圖。該控制流程係由觸控感測器式電子裝置1之處理部20進行，且觸控感測器式電子裝置1之動作期間反覆進行，故而成為循環。首先，於觸控感測器式電子裝置1啟動時(或電源接通時)，在特定期間反覆進行感測器部10之驅動及檢測，而將懸停用與觸控用之基準值自最後所保存之值更新(S10)。 將基準值更新為當前之值後，停止觸控檢測動作，並於特定週期進行懸停之檢測(S11)。於至檢測出懸停為止之期間(非檢測區間)，判斷各感測器元件之靜電電容之變化量是否已超過閾值Th1(S12)。於靜電電容之變化量未超過閾值Th1之情形(S12中為否(NO))時，基於各感測器元件中之檢測結果更新懸停用之基準值(S13)。其後，返回至步驟S12，反覆進行S12及S13直至變化量超過閾值Th1為止。 若靜電電容之變化量已超過閾值Th1(S12中為是(YES))，則輸出表示已檢測出懸停之資訊，並將觸控檢測動作設為接通，使懸停用之基準值固定(S14)。開始觸控檢測動作(S15)，判斷各感測器元件中之靜電電容之變化量是否已超過閾值Th2(S16)。於靜電電容之變化量未超過閾值Th2之情形(S16中為否)時，進入至步驟S25，判斷靜電電容之變化量是否小於閾值Th4。於靜電電容之變化量為閾值Th4以上之情形(S25中為否)時，基於各感測器元件中之檢測結果更新觸控用之基準值(S17)。其後，返回至步驟S16。於此情形時，由於成為懸停檢測區間，故而反覆進行S16、S25、及S17之循環直至變化量超過閾值Th2為止。 於在步驟S25中靜電電容之變化量已超過閾值Th4之情形(S25中為是)時，則跳至步驟S23，輸出懸停解除之檢測(參照箭頭A)。該懸停檢測表示一旦檢測出懸停後手指即自操作面111遠離。於此情形時，輸出懸停解除而成為非檢測區間中之動作。即，將觸控檢測動作設為斷開而將觸控用之基準值固定，並更新懸停用之基準值(S23)。 若於步驟S16中靜電電容之變化量已超過閾值Th2(S16中為是)，則輸出表示已檢測出觸控之資訊，並停止懸停檢測動作，與懸停用之基準值同樣地觸控用之基準值亦設為固定(S18)。其後，判斷各感測器元件中之靜電電容之變化量是否小於閾值Th3(S19)。S19之處理係反覆進行直至靜電電容之變化量變得小於閾值Th3為止。於靜電電容之變化量小於閾值Th3(S19中為是)時，輸出表示已檢測出觸控解除之資訊，並將懸停檢測動作設為接通，重新開始觸控用之基準值之更新(S20)。其後，判斷靜電電容之變化量是否小於閾值Th4(S21)。 若靜電電容之變化量為閾值Th4以上(S21中為否)，則進入至步驟S26，判斷靜電電容之變化量是否大於閾值Th2。於靜電電容之變化量已超過閾值Th2之情形(S26中為是)時，返回至步驟S18，輸出觸控之檢測(參照箭頭B)。該觸控之檢測係觸控解除後之再次之觸控檢測。該情形表示手指再次觸碰操作面111，而進行S18及其以後之處理。於靜電電容之變化量未超過Th2之情形時，更新觸控用之基準值(S22)，反覆進行步驟S21、S26、及S22之循環直至變化量變得小於閾值Th4為止。於靜電電容之變化量變得小於閾值Th4(S21中為是)時，輸出表示已檢測出懸停解除之資訊，停止觸控檢測動作並且重新開始懸停用之基準值之更新(S22)。其後，返回至S12，進行非檢測區間中之懸停檢測動作。 根據圖7之感測器控制方法，對懸停之檢測與觸控之檢測分別設置非動作期間，於其中一者為非動作時可增加另一者之每單位時間之感測次數，故而懸停、觸控之檢測精度均提高。於進行懸停檢測與觸控檢測之兩者之區間，採用懸停檢測之檢測點數較觸控檢測之檢測點數少之動作方法，藉此可增加懸停檢測之次數而提高S/N比。
1‧‧‧觸控感測器式電子裝置
10‧‧‧感測器部
11‧‧‧操作面板
12‧‧‧感測器元件
13‧‧‧檢測資料產生部
14‧‧‧驅動部
15‧‧‧檢測點
17‧‧‧區域
20‧‧‧處理部
21‧‧‧感測器控制部
22‧‧‧二維資料產生部
23‧‧‧懸停/觸控檢測動作控制部
24‧‧‧基準值更新部
25‧‧‧判定部
30‧‧‧記憶部
31‧‧‧二維資料
32‧‧‧座標・閾值・基準值資料
40‧‧‧介面部
90‧‧‧手指
111‧‧‧操作面
A‧‧‧區間
B‧‧‧區間
C‧‧‧區間
Cs‧‧‧靜電電容
D‧‧‧區間
E‧‧‧區間
Lx‧‧‧電極
Ly‧‧‧電極
S10～S23‧‧‧步驟
S25～S26‧‧‧步驟
Th1‧‧‧閾值
Th2‧‧‧閾值
Th3‧‧‧閾值
Th4‧‧‧閾值
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1係說明於實施形態中使用之靜電觸控感測器之基本動作之圖。 圖2係說明靜電電容方式之感測器中之靜電電容之變化的圖。 圖3係說明觸控及懸停之檢測方式之圖。 圖4係將實施形態之感測器之動作與一般所考慮之分時方式之動作進行比較而表示之圖。 圖5係表示一般之分時動作中之輸出狀態之圖。 圖6係表示實施形態之觸控感測器式電子裝置之構成例之圖。 圖7係實施形態之感測器控制方法之流程圖。

Claims (10)

  1. 一種觸控感測器式電子裝置，其特徵在於具備：感測器部，其檢測根據操作體對操作面之接觸或接近而變動之靜電電容；記憶部，其記憶成為上述靜電電容之變化量之算出基準之基準值、以及用於檢測接觸及接近之閾值；判定部，其將基於上述基準值而算出之靜電電容之變化量與上述閾值進行比較，而判定上述操作體對上述操作面之接觸或接近之狀態；及控制部，其於藉由上述判定部未檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，停止上述感測器部之接觸檢測動作，於檢測出上述操作體對上述操作面之接觸的期間，停止上述感測器部之接近檢測動作。
  2. 一種觸控感測器式電子裝置，其特徵在於具備：感測器部，其檢測根據操作體對操作面之接觸或接近而變動之靜電電容；記憶部，其記憶成為上述靜電電容之變化量之算出基準之基準值、以及用於檢測接觸及接近之閾值；判定部，其將基於上述基準值而算出之靜電電容之變化量與上述閾值進行比較，而判定上述操作體對上述操作面之接觸或接近之狀態；及控制部，其於藉由上述判定部檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，進行上述感測器部之接觸檢測動作及接近檢測動作，於檢測出上述操作體對上述操作面之接觸的期間，停止上述感測器部之接近檢測動作。
  3. 如請求項1或2之觸控感測器式電子裝置，其中上述感測器部具有複數個檢測點，且上述控制部具有將上述複數個檢測點分成複數個區塊並針對每一區塊檢測靜電電容之變化之第1檢測模式，作為上述感測器部之接近檢測動作，且具有針對上述複數個檢測點之各者檢測靜電電容之變化之第2檢測模式，作為上述感測器部之接觸檢測動作。
  4. 如請求項3之觸控感測器式電子裝置，其中上述控制部於藉由上述判定部檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，使上述第1檢測模式與上述第2檢測模式交替地動作。
  5. 如請求項1或2之觸控感測器式電子裝置，其中上述控制部於藉由上述判定部未檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，更新用以檢測接近之第1基準值，於檢測出上述操作體對上述操作面之接近時，停止上述第1基準值之更新。
  6. 如請求項1或2之觸控感測器式電子裝置，其中上述控制部於藉由上述判定部未檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，更新用以檢測接近之第1基準值，於檢測出上述操作體對上述操作面之接近時，停止上述第1基準值之更新，而更新用以檢測接觸之第2基準值。
  7. 如請求項1或2之觸控感測器式電子裝置，其中上述控制部於藉由上述判定部檢測出上述操作體對上述操作面之接觸解除時，重新開始上述感測器部之接近檢測動作。
  8. 如請求項1或2之觸控感測器式電子裝置，其中上述控制部於藉由上述判定部檢測出上述操作體對上述操作面之接近解除時，停止上述感測器部之接觸檢測動作。
  9. 一種感測器控制方法，其特徵在於：於具有操作面之觸控感測器式電子裝置中，檢測根據操作體對上述操作面之接觸或接近而變動之靜電電容，將上述靜電電容之變化量與特定之閾值進行比較，而判定上述操作體對上述操作面之接觸或接近之狀態，且於藉由上述判定未檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，停止對上述操作面之接觸檢測動作，於檢測出上述操作體對上述操作面之接觸的期間，停止對上述操作面之接近檢測動作。
  10. 一種感測器控制方法，其特徵在於：於具有操作面之觸控感測器式電子裝置中，檢測根據操作體對上述操作面之接觸或接近而變動之靜電電容，將上述靜電電容之變化量與特定之閾值進行比較，而判定上述操作體對上述操作面之接觸或接近之狀態，且於藉由上述判定檢測出上述操作體對上述操作面之接近的期間，進行對上述操作面之接觸檢測動作及接近檢測動作，於檢測出上述操作體對上述操作面之接觸的期間，停止對上述操作面之接近檢測動作。
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