專利名稱：電子裝置及其相關(guān)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子裝置及其相關(guān)控制方法，尤其涉及一種將一感測單元設(shè)置在靠近聲音輸出裝置(例如，揚聲器或受話器)的位置來感測是否接收到使用者碰觸所帶來的電容量變化，藉以取代原本的鄰近感測器的電子裝置及其相關(guān)控制方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今各式消費性電子產(chǎn)品市場中，個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話(mobile Phone)及PDA手機等手持式電子裝置皆已廣泛使用觸控面板(touch panel)作為其數(shù)據(jù)溝通的界面工具。然而，就移動電話而言，在使用者使用移動電話來進行通話時，常會因為人耳或人臉太靠近觸控面板而造成誤觸觸控面板的觸控功能。如此一來，常會因為誤觸動作而造成使用者的困擾。為了能夠降低使用者因為誤觸所造成的困擾，目前市面上的手持式電子裝置通常會利用一個鄰近感測器(proximity sensor)來檢測手持式電子裝置與人耳、人臉等物件的距離，來達成按鍵效果以執(zhí)行自動關(guān)閉觸控面板和/或顯示面板背光等相關(guān)控制功能。然而，目前鄰近感測器在技術(shù)上有感測范圍過小的問題，所以在擺放的位置上有諸多限制。此外，鄰近感測器為一光學(xué)元件，其表面必需透光，所以覆蓋板(cover plate)的顏色需要特別考慮，這會使得移動電話的面板的顏色設(shè)計不一致而影響到美觀。再者，鄰近感測器的單價高，對于制造廠商而言將會造成制造成本上的負(fù)擔(dān)。因此，如何來提升手持式電子裝置的便利性、增加手持式電子裝置更多的附加功能以及節(jié)省成本，亦是本設(shè)計領(lǐng)域的重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的之一在于提出一種電子裝置及其相關(guān)控制方法，以解決上述的問題。因此，本發(fā)明的目的之一在于提出一種電子裝置，其利用感測單元搭配簡單的充放電電路以及處理電路，來取代原本的鄰近感測器以達到屏幕關(guān)閉功能。本發(fā)明公開一種電子裝置，包含有感測單元、充放電電路以及處理電路。感測單元用以感測是否接收到一物件的碰觸。充放電電路耦接于感測單元，其中充放電電路以及感測單元根據(jù)一周期性脈沖來進行周期性地充電與放電，并輸出一感測電壓。處理電路耦接于感測單元以及充放電電路，處理電路包含有控制單元、檢測單元、判斷單元以及執(zhí)行單元?？刂茊卧峁┰撝芷谛悦}沖給感測單元以及充放電電路。檢測單元用來檢測感測電壓， 并根據(jù)感測電壓來決定一充電時間，其中充電時間為感測電壓到達一預(yù)定電壓的時間。判斷單元耦接于檢測單元，用來根據(jù)充電時間來決定是否觸發(fā)一中斷請求。執(zhí)行單元耦接于判斷單元，用來于接收到中斷請求時，執(zhí)行一特定應(yīng)用功能。本發(fā)明另公開一種控制一電子裝置的模式的方法，該電子裝置包含有用以感測是否接收到一物件的碰觸的一感測單元以及一充放電電路。該方法包含有以下步驟提供一周期性脈沖給該感測單元以及該充放電電路；根據(jù)該周期性脈沖來對充放電電路以及該感測單元進行周期性地充電與放電，以輸出一感測電壓；檢測該感測電壓，并根據(jù)該感測電壓來決定一充電時間，其中該充電時間為該感測電壓到達一預(yù)定電壓的時間；根據(jù)該充電時間來決定是否觸發(fā)一中斷請求；以及在接收到該中斷請求時，執(zhí)行一特定應(yīng)用功能。


圖1為本發(fā)明電子裝置的第一實施例的示意圖。 圖2為本發(fā)明電子裝置的第二實施例的示意圖。 圖3為圖1或圖2所示的電子裝置之一范例實施例的功能方塊圖。 圖4為圖3所示的檢測單元在放電階段內(nèi)以及充電階段內(nèi)(包含未接收到使用者碰觸以及接收到使用者碰觸的情況下)所檢測到的感測電壓的信號波形圖。
勺模式的方法的一操作范例的流程圖。圖5為本發(fā)明控制一電子裝
主要元件符號說明
100,200電子裝置
110感測單元
120,220覆蓋板
130,230外殼
140聲音輸出裝置
132容納空間
222凹洞
DA1、DA2特定區(qū)域
310充放電電路
320處理電路
330控制單元
340檢測單元
350判斷單元
360執(zhí)行單元
Ccharge充電電容
Cvir虛擬電容
Spp周期性脈沖
Vs感測電壓
tc充電時間
TH臨界值
INT中斷請求
AP特定應(yīng)用功能
S1、S2、S3曲線
Vd預(yù)定電壓
tl、t2時間
500 522步驟
具體實施例方式請參考圖1，圖1為本發(fā)明電子裝置100的第一實施例的示意圖。如圖1所示，電子裝置100包含有一感測單元110、一覆蓋板(cover plate) 120、一外殼(housing) 130以及一聲音輸出裝置140，其中聲音輸出裝置140用來輸出一音訊信號，可由一揚聲器或一受話器(receiver)來實現(xiàn)，而覆蓋板120則設(shè)置在電子裝置100的顯示面板或者觸控面板(圖未示出)的最外層，用來保護電子裝置100。在本實施例中，外殼130具有一容納空間132 來容納聲音輸出裝置140，而感測單元110由一導(dǎo)電層，例如，一金屬片(如一銅箔片)或一導(dǎo)電材料層來實際操作，且此導(dǎo)電層可以貼附或者內(nèi)嵌的方式設(shè)置在外殼130的內(nèi)表面的一特定區(qū)域DAl上，且特定區(qū)域DAl緊鄰容納空間132，如圖1所示。如此一來，感測單元 110便可通過直接接觸的方式或者間接感應(yīng)的方式來感測是否接收到一使用者，如人耳、 人臉等導(dǎo)電物件的碰觸。請參考圖2，圖2為本發(fā)明電子裝置200的第二實施例的示意圖。在本實施例中， 電子裝置200包含有一感測單元110、一覆蓋板220、一外殼230以及一聲音輸出裝置140。 圖2中的電子裝置200的架構(gòu)與圖1所示的電子裝置100類似，兩者不同之處在于電子裝置 200的覆蓋板220具有一凹洞222以形成一容納空間來容納聲音輸出裝置140，而感測單元 110亦由一導(dǎo)電層，例如，一金屬片(如一銅箔片)或一導(dǎo)電材料層來實際操作，但此導(dǎo)電層可以貼附或者內(nèi)嵌的方式設(shè)置在覆蓋板220的內(nèi)表面的一特定區(qū)域DA2上，且特定區(qū)域 DA2緊鄰凹洞222，如圖2所示。此外，由于感測單元110并非為光學(xué)元件，因此可在設(shè)置感測單元110的特定區(qū)域DA2上涂布一層有色材質(zhì)，以求電子裝置200的表面顏色設(shè)計一致而符合美觀的需求。如此一來，感測單元110便可通過直接接觸的方式或者間接感應(yīng)的方式來感測是否接收到一使用者，如人耳、人臉等導(dǎo)電物件的碰觸。由圖1以及圖2可得知，感測單元110的設(shè)置位置并不局限，但以設(shè)置在靠近人耳接聽處的位置較佳，亦即以靠近聲音輸出裝置140的擺放位置向四周圍延伸為感測單元 110的最佳設(shè)置位置(例如，特定區(qū)域DA1、DA2)。此外，感測單元110的大小以及形狀并非本發(fā)明的限制條件。請一并參考圖3以及圖1 (或者圖2)，圖3為圖1或圖2所示的電子裝置100/200 的一范例實施例的功能方塊圖。如圖3所示，電子裝置100/200包含有(但不局限于)一感測單元110、一充放電電路310以及一處理電路320。充放電電路310耦接于感測單元 110，其中充放電電路310以及感測單元110根據(jù)一周期性脈沖(periodic pulse)Spp來進行周期性地充電與放電，并輸出一感測電壓Vs。處理電路320耦接于感測單元110以及充放電電路310，處理電路320包含有控制單元330、檢測單元340、判斷單元350以及執(zhí)行單元360。其中，控制單元330提供周期性脈沖Spp給感測單元110以及充放電電路310。檢測單元340則用來檢測感測電壓Ns，并根據(jù)感測電壓Vs來決定一充電時間tc，此處的充電時間tc系指感測電壓Vs到達一預(yù)定電壓Vd(例如，5伏特)所需要的時間。判斷單元350 則耦接于檢測單元340，用來根據(jù)充電時間tc來決定是否觸發(fā)一中斷請求INT。最后，執(zhí)行單元360耦接于判斷單元350，用來于接收到中斷請求INT時，執(zhí)行一特定應(yīng)用功能AP。在本實施例中，充放電電路310由一充電電容Ccharge所實現(xiàn)，但本發(fā)明并不局限于此。在其他的實施例中，也可采用一充電電容搭配一電阻元件來實現(xiàn)充放電電路310。熟
6知此項技藝者應(yīng)可了解，在不違背本發(fā)明的精神的情況下，充放電電路310的組成元件的各種變化皆是可行的。請注意，上述的電子裝置100/200可為一手機(mobile phone)、一個人數(shù)字助理 (personal digital assistant，PDA)、一個人數(shù)字助理手機(PDA phone)、一智能型手機 (smart phone)，但本發(fā)明并不局限于此，也可為其它種類的移動電子裝置。此外，上述的處理電路320可由一中央處理單元或者一微處理器來實現(xiàn)，且可搭配一 GPIO引腳來接收并檢測感測電壓Vs，但本發(fā)明并不局限于此。再者，上述的特定應(yīng)用功能AP可為一觸控面板和 /或一顯示面板背光的關(guān)閉功能或其相關(guān)的控制功能，然熟知此項技藝者應(yīng)可了解，特定應(yīng)用功能AP的各種變化皆是可行的，可視實際需求而設(shè)計。值得注意的是，感測單元110具有一虛擬電容Cvir，當(dāng)感測單元110未接收到一使用者碰觸時，感測單元Iio的虛擬電容Cvir具有一第一電容量Cl ；而當(dāng)感測單元110接收到一使用者碰觸時，虛擬電容Cvir具有一第二電容量C2，且第二電容量C2大于第一電容量 Cl，也就是說虛擬電容Cvir的電容量會改變。換句話說，當(dāng)感測單元110未接收到一使用者碰觸時，此時充放電電路310以及感測單元110所構(gòu)成的等效電容量會等于Ccharge+Cl ； 而當(dāng)感測單元110接收到一使用者碰觸時，此時充放電電路310以及感測單元110所構(gòu)成的等效電容量會等于Ccharge+C2(且C2 > Cl)。由于等效電容量改變了，則感測電壓Vs到達預(yù)定電壓Vd所需要的充電時間tc也會跟著改變，因此判斷單元350便可通過充電時間tc 的大小來判斷感測單元110是否有接收到一使用者碰觸，以決定是否要觸發(fā)中斷請求INT。請一并參考圖4以及圖3，圖4為圖3所示的檢測單元340在放電階段內(nèi)以及充電階段內(nèi)(包含未接收到使用者碰觸以及接收到使用者碰觸的情況下)所檢測到的感測電壓 Vs的信號波形圖。首先，先進行一初始化動作，因此在放電階段內(nèi)，先將感測單元110的導(dǎo)電層通過放電路徑將電荷放盡，如圖4中的第一曲線Sl所示。接著，充電階段將分兩種情況來進行說明在使用者的耳朵或人臉并未觸摸到電子裝置100/200上的感測單元110的情況下(亦即，未接收到使用者碰觸)，由于控制單元330會提供周期性脈沖Spp給感測單元110以及充放電電路310，使其進行周期性地充電與放電，而此時充放電電路310以及感測單元110所構(gòu)成的等效電容量系等于Ccharge+Cl，因此檢測單元340所檢測到的感測電壓Vs會在一段時間tl之內(nèi)便充電到達預(yù)定電位VD，如圖4中的第二曲線S2所示。而在使用者的耳朵或人臉碰觸到電子裝置100/200上的感測單元110的情況下(亦即，接收到使用者碰觸)，會因為使用者的耳朵或人臉的碰觸而改變了充放電電路310以及感測單元110 所構(gòu)成的等效電容量(此時，等效電容量等于Ccharge+以)，因此將改變感測電壓Vs到達預(yù)定電壓Vd的充電時間tc。如此一來，檢測單元340所檢測到的感測電壓Vs便需要經(jīng)過一段時間t2之后才能夠充電到達預(yù)定電位VD，如圖4中的第三曲線S3所示。簡言之，在使用者的耳朵或人臉并未碰觸到電子裝置100/200上的感測單元110 的情況下，檢測單元340所檢測到的感測電壓Vs會在一段時間tl之內(nèi)便充電到達預(yù)定電位VD，此時判斷單元350(可由一比較器來實現(xiàn)的)會將充電時間tc與一臨界值TH進行比較，由于充電時間tc不大于臨界值TH(tc = tl < TH)，因此判斷單元350并不會觸發(fā)中斷請求INT，此時執(zhí)行單元360并不會執(zhí)行特定應(yīng)用功能AP ；而在使用者的耳朵或人臉碰觸到電子裝置100/200上的感測單元110的情況下，檢測單元340所檢測到的感測電壓Vs會在一段時間t2之后才會充電到達預(yù)定電位VD，此時判斷單元350同樣會將充電時間tc與臨界值TH進行比較，由于充電時間tc大于臨界值TH(tc = t2> ΤΗ)，因此判斷單元350會觸發(fā)中斷請求ΙΝΤ，接著執(zhí)行單元360會執(zhí)行特定應(yīng)用功能ΑΡ。如此一來，電子裝置100/200 便可利用感測單元110搭配簡單的充放電電路310以及處理電路320，來達到自動關(guān)閉觸控面板和/或顯示面板背光(亦即，執(zhí)行特定應(yīng)用功能AP)的目的，并進而提升電子裝置 100/200的附加功能以及帶給使用者更多的便利性。請參考圖5，圖5為本發(fā)明控制一電子裝置的模式的方法的一操作范例的流程圖， 該電子裝置包含有一感測單元以及一充放電電路。該方法包含以下的步驟(請注意，假若可得到大致相同的結(jié)果，則下列步驟并非限定要依據(jù)圖5所示的順序來執(zhí)行)步驟500:開始。步驟502 提供一周期性脈沖給該感測單元以及該充放電電路。步驟504 根據(jù)該周期性脈沖來對充放電電路以及該感測單元進行周期性地充電與放電，以輸出一感測電壓。步驟506 檢測該感測電壓，并根據(jù)該感測電壓來決定一充電時間，其中該充電時間為該感測電壓到達一預(yù)定電壓的時間。步驟508 根據(jù)該充電時間來決定是否觸發(fā)一中斷請求。當(dāng)充電時間大于該臨界值時，執(zhí)行步驟520 ；否則，執(zhí)行步驟510。步驟510 不觸發(fā)中斷請求。步驟520 觸發(fā)中斷請求。步驟522 于接收到該中斷請求時，執(zhí)行一特定應(yīng)用功能。關(guān)于圖5所示的各步驟請搭配圖1 (或圖2)、圖3所示的各元件以及圖4的信號波形圖，即可了解各元件之間如何運作，而為了說明書內(nèi)容簡潔起見，故圖5中各步驟的操作便不再贅述。其中，步驟510表示電子裝置100/200的感測單元110并未接收到一使用者碰觸的情況，而步驟520 522則表示電子裝置100/200的感測單元110接收到一使用者碰觸的情況。上述流程的步驟僅為本發(fā)明所舉可行的實施例，并非限制本發(fā)明的限制條件，且在不違背本發(fā)明的精神的情況下，該方法可還包含其它的中間步驟或者可將幾個步驟合并成單一步驟，以做適當(dāng)?shù)淖兓?。以上所述的實施例僅用來說明本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用來局限本發(fā)明的范圍。 由上可知，本發(fā)明提供一種電子裝置及其相關(guān)控制方法。通過一個感測單元(可由設(shè)置在靠近人耳接聽處的導(dǎo)電層來實際操作)并搭配簡單的充放電電路以及處理電路，來感測使用者的耳朵或人臉是否靠近電子裝置(亦即，是否接收到一使用者碰觸)，如此一來，便可以取代原本的鄰近感測器以達到自動關(guān)閉觸控面板和/或顯示面板背光的目的。由于導(dǎo)電材質(zhì)的形狀大小并不受限，因此可以增加導(dǎo)電層的面積來提升其感測范圍，以避免無法感測到的缺點。此外，由于感測單元并非為光學(xué)元件，因此可在設(shè)置感測單元的特定區(qū)域上涂布一層有色材質(zhì)，以求電子裝置的表面顏色設(shè)計一致而符合美觀的需求。且由于銅箔等導(dǎo)電材質(zhì)的價格低廉，因此可進一步節(jié)省電子裝置的制造成本并能夠賦予其更多的附加功能，以帶給使用者更多的便利性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求書所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置，包含有一感測單元，用以感測是否接收到一物件的碰觸；一充放電電路，耦接于該感測單元，其中該充放電電路以及該感測單元根據(jù)一周期性脈沖來進行周期性地充電與放電，并輸出一感測電壓；以及一處理電路，耦接于該感測單元以及該充放電電路，該處理電路包含有 一控制單元，用來提供該周期性脈沖給該感測單元以及該充放電電路； 一檢測單元，用來檢測該感測電壓，并根據(jù)該感測電壓來決定一充電時間，其中該充電時間為該感測電壓到達一預(yù)定電壓的時間；一判斷單元，耦接于該檢測單元，用來根據(jù)該充電時間來決定是否觸發(fā)一中斷請求；以及一執(zhí)行單元，耦接于該判斷單元，用來于接收到該中斷請求時，執(zhí)行一特定應(yīng)用功能。
2.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中該充放電電路包含有一充電電容。
3.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中該感測單元具有一虛擬電容，以及當(dāng)該感測單元接收到該物件的碰觸時，該虛擬電容的電容量會改變。
4.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中該判斷單元是將該充電時間與一臨界值進行比較；當(dāng)該充電時間大于該臨界值時，該判斷單元觸發(fā)該中斷請求；以及當(dāng)該充電時間不大于該臨界值時，該判斷單元不觸發(fā)該中斷請求。
5.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，還包含一顯示面板與一觸控面板，其中該特定應(yīng)用功能為該觸控面板或該顯示面板的背光的關(guān)閉功能。
6.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其還包含 一聲音輸出裝置；以及一外殼，具有一容納空間來容納該聲音輸出裝置；其中，該感測單元為一導(dǎo)電層，并設(shè)置于該外殼的內(nèi)表面的一特定區(qū)域上，且該特定區(qū)域緊鄰該容納空間。
7.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其還包含 一聲音輸出裝置；以及一覆蓋板，具有一凹洞以形成一容納空間來容納該聲音輸出裝置； 其中，該感測單元為一導(dǎo)電層，并設(shè)置于該覆蓋板的內(nèi)表面的一特定區(qū)域上，且該特定區(qū)域緊鄰該凹洞。
8.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中該感測單元為一金屬片。
9.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其為一手機、一個人數(shù)字助理、一個人數(shù)字助理手機或者一智能型手機。
10.一種控制一電子裝置的方法，該電子裝置包含有用以感測是否接收到一物件的碰觸的一感測單元以及一充放電電路，該方法包含有以下步驟提供一周期性脈沖給該感測單元以及該充放電電路；根據(jù)該周期性脈沖來對充放電電路以及該感測單元進行周期性地充電與放電，以輸出一感測電壓；檢測該感測電壓，并根據(jù)該感測電壓來決定一充電時間，其中該充電時間為該感測電壓到達一預(yù)定電壓的時間；根據(jù)該充電時間來決定是否觸發(fā)一中斷請求；以及在接收到該中斷請求時，執(zhí)行一特定應(yīng)用功能。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中根據(jù)該充電時間來決定是否觸發(fā)該中斷請求的步驟包含有將該充電時間與一臨界值進行比較；當(dāng)該充電時間大于該臨界值時，觸發(fā)該中斷請求；以及當(dāng)該充電時間不大于該臨界值時，不觸發(fā)該中斷請求。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該特定應(yīng)用功能為一觸控面板或一顯示面板的背光的關(guān)閉功能。
全文摘要
電子裝置及其相關(guān)控制方法。該電子裝置包含感測單元、充放電電路以及處理電路。處理電路包含控制單元、檢測單元、判斷單元及執(zhí)行單元?？刂茊卧峁┲芷谛悦}沖給感測單元及充放電電路，以使其根據(jù)周期性脈沖來進行周期性地充電與放電，并輸出感測電壓。檢測單元檢測感測電壓，并根據(jù)感測電壓來決定一充電時間，其中充電時間為感測電壓到達預(yù)定電壓的時間。判斷單元根據(jù)充電時間來決定是否觸發(fā)中斷請求。執(zhí)行單元于接收到中斷請求時，執(zhí)行特定應(yīng)用功能。
文檔編號G06F3/01GK102375534SQ20101026060
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者陳詠琮, 黃培浩, 黃瓊輝 申請人:宏達國際電子股份有限公司