[go: up one dir, main page]

TWI872645B - 使用電容模組的人類驗證 - Google Patents

使用電容模組的人類驗證 Download PDF

Info

Publication number
TWI872645B
TWI872645B TW112130508A TW112130508A TWI872645B TW I872645 B TWI872645 B TW I872645B TW 112130508 A TW112130508 A TW 112130508A TW 112130508 A TW112130508 A TW 112130508A TW I872645 B TWI872645 B TW I872645B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
human
prompt
module
capacitive
capacitor module
Prior art date
Application number
TW112130508A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202409865A (zh
Inventor
史密斯 泰勒
Original Assignee
美商瑟克公司
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 美商瑟克公司 filed Critical 美商瑟克公司
Publication of TW202409865A publication Critical patent/TW202409865A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI872645B publication Critical patent/TWI872645B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication
    • G06F21/34—User authentication involving the use of external additional devices, e.g. dongles or smart cards
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1684—Constructional details or arrangements related to integrated I/O peripherals not covered by groups G06F1/1635 - G06F1/1675
    • G06F1/169—Constructional details or arrangements related to integrated I/O peripherals not covered by groups G06F1/1635 - G06F1/1675 the I/O peripheral being an integrated pointing device, e.g. trackball in the palm rest area, mini-joystick integrated between keyboard keys, touch pads or touch stripes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication
    • G06F21/316—User authentication by observing the pattern of computer usage, e.g. typical user behaviour
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03547—Touch pads, in which fingers can move on a surface
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2221/00—Indexing scheme relating to security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F2221/21—Indexing scheme relating to G06F21/00 and subgroups addressing additional information or applications relating to security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F2221/2133—Verifying human interaction, e.g., Captcha

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

使用電容模組將人類與電腦區分開可以包括：接收人類驗證請求；確定人類驗證提示；使用電容模組中的提示裝置傳達人類驗證提示；使用電容模組中的用戶輸入感測器檢測對人類驗證提示的回應；部分地基於使用用戶輸入檢測器檢測到的回應來確定人類是否正在操作電容模組；以及返回人類驗證結果。

Description

使用電容模組的人類驗證
本公開總體上涉及將人類與電腦以及電腦程式區分開的系統和方法。特別地，本公開涉及使用電容模組將人類與電腦區分開的系統和方法。
人類驗證或者將人類與電腦區分開的過程是存在很多解決方案的問題。在保護某些可能敏感的檔、網頁和電腦功能時，將人類與電腦區分開是必不可少的過程。圖靈測試（turing test）是對機器表現出與人類相似或無法區分的智慧行為的能力的測試。在許多電腦程式中，在授予用戶訪問文件、網頁或電腦功能之前，使用完全自動公共圖靈測試來區分電腦和人類（CAPTCHA）來驗證用戶為人類。此類測試確保某些文件、網頁和電腦功能受到保護而不被電腦或互聯網機器人訪問。隨著電腦變得越來越先進，電腦解決CAPTCHA的能力也在提高，並且CAPTCHA也變得越來越複雜，無法有效地將人類與電腦區分開。
授予Reza Behforooz的專利號為7,945,952的美國專利中公開了CAPTCHA的示例。該文獻公開了提出將人類和電腦區分開的挑戰的方法和裝置。在一個實施例中，對人或機器是否在通訊通道的另一端的自動確定基於是否從通訊通道的該另一端接收到對挑戰/問題的正確回應。挑戰以非圖像格式提供，例如基於文本的問題或聲音片段，以防止電腦軟體機器人濫用通訊系統。通訊系統可以主要用於文本和/或語音通訊，或者使得基於圖像的挑戰會對正常的使用流程造成重大干擾。在一個示例中，挑戰包括故意生成的隨機拼寫錯誤。在一個示例中，挑戰是上下文敏感的、基於事實的和/或對用自然語言進行操作以獲得結果具有指導性的。
授予Gary Stephen Shuster的專利號10,298,569的美國專利中公開了CAPTCHA的另一示例。該文獻公開了通過電腦無法模仿的認知過程來驗證人類用戶的系統和方法。人類認知語言處理技術可以用於驗證人類用戶。由於基於電腦的視覺識別與人類的視覺處理具有根本的不同，因此視覺模式和測試可以用來區分人類和電腦。持久外掛程式和測試可被用於連續地驗證人類用戶。
授予Victor Carbune等人的專利號為2020032919A1的WO專利中公開了CAPTCHA的另一示例。該文獻公開了實現和應用自我調整和自訓練CAPTCHA（「完全自動公共圖靈測試來區分電腦和人類」）助手，其區分電腦生成的通訊（例如，語音和/或打字）和源自人類的通訊。CAPTCHA助手利用生成式對抗性網路，該網路是自我訓練的並且包括用於生成合成答案的生成器和用於區分人類答案和合成答案的鑒別器。經訓練的鑒別器被應用於潛在的惡意遠端實體，其中向這些實體提供挑戰短語。來自遠端實體的答案被提供給鑒別器，以預測答案是來自人類還是由電腦生成。
一些人類驗證過程依賴於硬體提示。這樣的過程可以向用戶呈現對於電腦來說不可感知的振動或其他觸覺回饋。人類用戶回應提示以驗證其是人類而不是電腦。這些解決方案依靠硬體和軟體的組合來驗證人類用戶，並且這些解決方案的使用情況比實現CAPTCHA的使用情況更具體。
依賴於硬體提示的人類驗證過程的示例在授予Michael Jason Friedman等人的專利號為10,877,560的美國專利中公開。該文獻公開了用於電腦系統中的認證和安全的觸覺回饋。獲得假定人類用戶與計算裝置的交互的指示。回應於該指示，促進向假定人類用戶呈現觸覺模式；這種模式不適合機器感知。提示向假定人類用戶提示輸入指示人類對該模式的感知的訊號。由假定人類用戶輸入的訊號回應於該提示而獲得。當假定人類用戶輸入的訊號指示假定人類用戶是實際人類用戶時，允許繼續交互。也提供觸覺技術用於存取控制和/或防禦偽裝成合法網站的惡意網站。
人類驗證的另一解決方案是密碼學。使用加密過程，可以將人類驗證請求安全地發送到外部伺服器。外部伺服器分析人類驗證請求，以確定是否有人在操作發送驗證請求的裝置。密碼解決方案依賴軟體和外部伺服器進行人類驗證。
密碼人類驗證過程的示例在授予Lee Hahn Holloway等人的專利號為102,243,927的美國專利中公開。該文獻公開了用於提供基於互聯網的代理服務的方法和裝置。代理伺服器從多個用戶端裝置的多個訪問者接收對待在屬於多個原始伺服器的被標識的網路資源上執行的動作的多個請求。至少一些原始伺服器屬於不同的域，並且由不同的實體擁有。代理伺服器和原始伺服器也屬於不同的實體。代理伺服器分析它接收到的每個請求，以確定該請求是否構成威脅，以及屬於該請求的訪問者是否構成威脅。代理伺服器阻止那些來自構成威脅的訪問者的請求或者請求本身構成威脅的請求。代理伺服器將來自不構成威脅的訪問者的非威脅請求傳輸到合適的原始伺服器。
這些文獻中的每一個就所公開的所有內容通過引用併入本文。
在一個實施例中，模組可以包括：提示裝置；處理器，與提示裝置通訊，該處理器被嵌入到模組中並且專用於操作模組；記憶體，與處理器通訊，包括程式設計指令，程式設計指令使模組在被啟用時確定人類驗證提示並使用提示裝置來傳達人類驗證提示。
模組可以與中央處理器通訊，該中央處理器被程式設計為執行非電容模組操作，並且人類驗證提示對於中央處理器是不可感知的。
處理器可以進一步包括請求匯流排和響應匯流排，並且程式設計指令可以使處理器在被啟用時通過請求匯流排從中央處理器接收人類驗證請求並通過回應匯流排將人類驗證結果發送到中央處理器。
中央處理器可以被程式設計為執行非電容模組操作，並且人類驗證提示可以不傳達到中央處理器。
模組可以包括用戶輸入檢測器，並且程式設計指令可以使模組在被啟用時使用用戶輸入檢測器檢測對人類驗證提示的回應。
程式設計指令可以使模組在被啟用時部分地基於用戶輸入檢測器檢測到的回應來確定人類是否正在操作電容模組。
確定人類是否正在操作電容模組可以包括檢測由人類驗證提示指示的參數。
參數可以是多次輕敲、一段時間的保持、用戶輸入位置、強度或它們的組合。
用戶輸入檢測器可以是電容式感測器。
用戶輸入檢測器可以是壓力感測器。
提示裝置可以包括觸覺馬達。
可以由觸覺馬達通過產生振動來傳達人類驗證提示。
提示裝置可以包括光源。
可以由光源通過生成光輸出來傳達人類驗證提示。
可以從多個預先程式設計的提示中選擇人類驗證提示。
可以由處理器生成人類驗證提示。
在另一實施例中，一種使用電容模組將人類與電腦區分開來的方法可以包括：電容模組接收人類驗證請求；電容模組確定人類驗證提示；使用電容模組中的提示裝置來傳達人類驗證提示；使用電容模組中的用戶輸入感測器來檢測對人類驗證提示的回應；部分地基於使用用戶輸入檢測器檢測到的回應來確定人類是否正在操作電容模組；並返回人類驗證結果。
可以由外部處理器將人類驗證請求發送到電容模組，並且可以將人類驗證結果返回到外部處理器。
確定人類是否正在操作電容模組可以包括檢測由人類驗證提示指示的參數。
在另一實施例中，一種使用電容模組將人類與電腦區分開的電腦程式產品可以包括非暫時性電腦可讀介質，該非暫時性電腦可讀介質存儲可由處理器運行以執行以下操作的指令：接收人類驗證請求；確定人類驗證提示；使用電容模組中的提示裝置傳達人類驗證提示；使用電容模組中的用戶輸入感測器檢測對人類驗證提示的回應；部分地基於由用戶輸入檢測器檢測到的回應來確定人類是否正在操作電容模組；並返回人類驗證結果。
本說明書提供示例，但不旨在限制本發明的範圍、適用性或配置。相反，以下描述將為本領域技術人員提供用於實現本發明的實施例的有利描述。可以對元件的功能和佈置進行各種改變。
因此，各種實施例可以根據情況省略、替換或添加各種程式或元件。例如，應理解的是，可以按照不同於所描述的順序來執行這些方法，並且可以添加、省略或組合各種步驟。此外，就某些實施例描述的方面和元件可以在各種其他實施例中組合。還應理解的是，以下系統、方法、裝置和軟體可以單獨地或共同地作為更大系統的元件，其中其他程式可以優先於或另外修改這些元件的應用。
就本公開而言，術語「對齊」通常指平行、基本上平行或形成小於35.0度的角度。就本公開而言，術語「橫向」通常指垂直、基本上垂直或形成55.0度至125.0度之間的角度。就本公開而言，術語「長度」通常指物件的最長尺寸。就本公開而言，術語「寬度」通常指物件從一側到另一側的尺寸，並且可以指垂直於物件長度測量物件。
就本公開而言，術語「電極」通常指用於進行測量的電導體的一部分，而術語「路線」和「跡線」通常指電導體的不用於進行測量的部分。就本開而言，參照電路，術語「線」通常指電極和電導體的「路線」或「跡線」部分的組合。就本公開而言，術語「Tx」通常指發射線、電極或發射線、電極的部分，並且術語「Rx」通常指感測線、電極、或感測線、電極的部分。
就本公開而言，術語「電子裝置」通常指可以被運輸並包括電池和電子元件的裝置。示例可以包括筆記型電腦、桌上型電腦、行動電話、電子平板電腦、個人數位裝置、手錶、遊戲控制器、遊戲可穿戴裝置、可穿戴裝置、測量裝置、自動化裝置、安全裝置、顯示器、車輛、訊號娛樂系統、音訊系統、控制台、其他類型的裝置、運動跟蹤裝置、跟蹤裝置、讀卡器、購買站、售貨亭或上述任意組合。
應理解的是，本文中使用的術語「電容模組」、「觸控板」和「觸摸感測器」可與「電容式觸摸感測器」、「電容式感測器」、「電容感測器」、「電容式觸摸和接近感測器」、「接近感測器」、「觸摸和接近感測器」、「觸摸面板」、「觸控板」、「觸板」和「觸控式螢幕 」互換使用。
還應理解的是，如本文所使用的，術語「豎直」、「水準」、「橫向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「內」、「外」等可以指圖中所示的所公開裝置和/或元件中的特徵的相對方向或位置。例如，「上」或「最上」可以指比另一特徵更靠近頁面頂部的特徵。然而，這些術語應廣義地解釋為包括具有其他定向的裝置和/或元件，例如倒置或傾斜方向，其中頂部/底部、上方/下方、之上/之下、上/下和左/右可以根據定向進行互換。
在一些情況下，電容模組位於殼體內。電容模組可以在殼體下方並且能夠檢測殼體外部的物件。在電容模組可以通過殼體檢測電容變化的示例中，殼體是電容參考表面。例如，電容模組可以設置在由例如筆記型電腦或其他類型的計算裝置的電腦的鍵盤殼體形成的空腔內，並且感測器可以設置在鍵盤殼體的表面下方。在這樣的示例中，與電容模組相鄰的鍵盤殼體是電容參考表面。在一些示例中，開口可以形成在殼體中，並且覆蓋層可以定位在開口內。在該示例中，覆蓋層是電容參考表面。在這樣的示例中，電容模組可以被定位為與覆蓋層的背面相鄰，並且電容模組可以通過覆蓋層的厚度來感測物件的存在。就本公開而言，術語「參考表面」通常可以指壓力感測器、電容感測器或其他類型的感測器通過該表面定位以感測指示輸入的壓力、存在、位置、觸摸、接近、電容、磁特性、電特性、其他類型特性或其他特徵的表面或者它們的組合。例如，參考表面可以是殼體、覆蓋層或通過表面感測輸入的其他類型的表面。在一些示例中，參考表面不具有移動的部分。在一些示例中，參考表面可以由任意適當類型的材料製成，包括但不限於塑膠、玻璃、介電材料、金屬、其他類型的材料或上述任意組合。
就本公開而言，術語「顯示器」通常可以指不在與電容參考表面相同的區域中的顯示器或螢幕。在一些情況下，顯示器被整合到鍵盤位於顯示器和電容參考表面之間的筆記型電腦中。在電容參考表面被整合到筆記型電腦中的一些示例中，電容參考表面可以是觸控板的一部分。壓力感測器可以集成到構成電容模組的堆疊中。然而，在一些情況下，壓力感測器可以位於筆記型電腦的其他部分，例如在鍵盤殼體下方，但處於用於感測觸摸輸入的區域之外、在筆記型電腦的側面、在鍵盤上方、在鍵盤的側面、在筆記型電腦上的另一位置、或其他位置。在將這些要素集成到筆記型電腦中的示例中，顯示器可以樞轉地連接到鍵盤殼體。顯示器可以是數位螢幕、觸控式螢幕、其他類型的螢幕或它們的組合。在一些情況下，顯示器位於與電容參考表面所在的裝置相同的裝置上，而在其他示例中，顯示器位於與電容參考表面所在的裝置不同的另一裝置上。例如，顯示器可以投影到諸如牆壁或投影螢幕的不同表面上。在一些示例中，參考表面可以位於輸入或遊戲控制器上，並且顯示器位於諸如虛擬實境或增強現實螢幕的可穿戴裝置上。在一些情況下，參考表面和顯示器位於同一表面上，但位於該表面上的不同位置。在其他示例中，參考表面和顯示器可以集成到同一裝置中，但位於不同的表面上。在一些情況下，參考表面和顯示器可以相對於彼此以不同的角度方向定向。
就本公開而言，術語「提示」通常指由電腦裝置產生的人類可感知的現象。根據生成提示的電腦裝置的能力，可以以多種方式傳達提示。例如，在電腦裝置包括光源的情況下，電腦裝置可以通過啟用光源來生成視覺提示。在電腦裝置包括揚聲器的另一示例中，電腦裝置可以通過用揚聲器播放聲音來生成音訊提示。提示可以是視覺提示、音訊提示、振動提示、其他類型的提示或上述任意組合。
電腦裝置可以生成提示，以便向用戶傳達訊號。例如，音訊提示可以傳達已經接收到消息。在另一示例中，視覺提示可以傳達正在使用電腦裝置的某些功能。在又一示例中，振動提示可以傳達電腦裝置中的硬體問題。提示所傳達的訊號在不同的上下文中可能有所不同。例如，在一種情況下，視覺提示可以傳達已經接收到消息，而在另一種情況下，視覺提示可以傳達電腦裝置的電池壽命低。
就本公開而言，術語「人類驗證」通常指將人類與電腦區分開。可以通過人類驗證過程來保護電腦裝置的一些檔和功能，以確保受保護的檔和功能只能由人類用戶訪問。人類驗證過程可以阻止電腦和電腦機器人訪問受保護的檔和功能。人類驗證過程可以使用視覺、振動、觸覺、音訊或其他類型的訊號來提示用戶。
圖1示出了電子裝置100的示例。在該示例中，電子裝置是筆記型電腦。在所示的示例中，電子裝置100包括被整合到殼體103中的諸如鍵盤102的輸入元件以及諸如觸控板104的電容模組。電子裝置100還包括顯示器106。由電子裝置100操作的程式可以示出在顯示器106中並由用戶通過鍵盤102和/或通過觸控板104提供的指令序列控制。內部電池（未示出）可被用於為電子裝置100的操作供電。
鍵盤102包括按鍵108的佈置，當用戶用足夠的力按壓按鍵以使按鍵108被壓向位於鍵盤102下方的開關時，可以單獨選擇按鍵108。回應於選擇按鍵108，程式可以接收關於如何操作的指令，例如確定要處理哪些類型的文字的文字處理程式。用戶可以使用觸控板104向在計算裝置100上操作的程式給出不同類型的指令。例如，可以通過觸控板104來控制在顯示器106中示出的游標。用戶可以通過沿著觸控板104的表面滑動手部來控制游標的位置。在一些情況下，用戶可以將游標移動到計算裝置的顯示器中的物件處或附近，並通過觸控板104給出選擇該物件的命令。例如，用戶可以通過輕敲觸控板104的表面一次或多次來提供選擇該物件的指令。
觸控板104是包括設置在鍵盤殼體下方、適配到鍵盤殼體開口中的覆蓋層下方或另一電容參考表面下方的層的堆疊的電容模組。在一些示例中，電容模組位於鍵盤表面的用戶在打字時手掌可以放置的區域中。電容模組可以包括諸如印刷電路板或其他類型基板的基板。電容模組的層中的一個可以包括感測器層，該感測器層包括在第一方向上定向的第一組電極和在橫向於第一方向的第二方向上定向的第二組電極。這些電極可以彼此間隔開和/或電氣隔離。電氣隔離可以通過將電極的至少一部分沉積在同一基板的不同側上或者為每組電極提供專用基板來實現。可以在不同組電極之間的重疊交叉點處測量電容。然而，當具有與周圍空氣不同的介電值的物件（例如，手指、觸筆等）接近電極之間的交叉點時，電極之間的電容可能變化。可以計算電容的這種變化以及物件相對於電容模組的相關位置，以確定用戶正在觸摸或將物件懸停在電容模組的檢測範圍內的位置。在一些示例中，第一組電極和第二組電極彼此等距地間隔開。因此，在這些示例中，電容模組的靈敏度在兩個方向上是相同的。然而，在其他示例中，電極之間的距離可以是非等距間隔，以為某些方向上的移動提供更大的靈敏度。
在一些情況下，顯示器106是機械分離的，並且通過連接機構114相對於鍵盤可移動。在這些示例中，顯示器106和鍵盤102可以被連接並且相對於彼此可移動。顯示器106可以相對於鍵盤102在0度到180度或更大的範圍內可移動。在一些示例中，當處於閉合位置時，顯示器106可以折疊到鍵盤102的上表面上，並且當顯示器106處於操作位置時，顯示器106可以從鍵盤102折疊開。在一些示例中，在用戶使用時，顯示器106可以相對於鍵盤102以35度至135度之間的角度可定向。然而，在這些示例中，顯示器106可以定位在用戶期望的任意角度。
在一些示例中，顯示器106可以是非觸敏顯示器。然而，在其他示例中，顯示器106的至少一部分是觸敏的。在這些示例中，觸敏顯示器還可以包括位於顯示器106的外表面後的電容模組。當用戶的手指或其他物件接近觸敏螢幕時，電容模組可以檢測電容的變化作為來自用戶的輸入。
雖然圖1的示例示出了電子裝置為筆記型電腦的示例，但電容感測器和觸摸表面可以被整合到任意合適的裝置中。裝置的非窮舉清單包括但不限於桌上型電腦、顯示器、螢幕、售貨亭、計算裝置、電子平板電腦、智慧手機、位置感測器、讀卡感測器、其他類型的電子裝置、其他類型的裝置或上述任意組合。
圖2示出了電容模組200的一部分的示例。在該示例中，電容模組200可以包括基板202、第一組電極204和第二組電極206。第一組電極204和第二組電極206可以定向成橫向於彼此。此外，第一組電極204和第二組電極206可以彼此電氣隔離，使得電極不彼此短路。然而，在來自第一組電極204與來自第二組電極206的電極重疊之處，可以測量電容。電容模組200可以包括第一組電極204或第二組電極206中的一個或多個電極。這樣的基板202和電極組可以整合到觸控式螢幕、觸控板、位置感測器、遊戲控制器、按鈕和/或檢測電路中。
在一些示例中，電容模組200是互電容感測裝置。在這樣的示例中，基板202具有限定元件的觸摸/接近敏感區域的一組行電極204和一組列電極206。在一些情況下，元件被配置為由適當數量的電極（例如：8乘6、16乘12、9乘15等）組成的矩形網格。
如圖2所示，電容模組200包括觸摸控制器208。觸摸控制器208可以包括中央處理器（CPU）、數位訊號處理器（DSP）、包括放大器的模擬前端（AFE）、週邊介面控制器（PIC）、其他類型的微處理器和/或它們的組合中的至少一個，並且可被實現為積體電路、現場可程式化邏輯閘陣列（FPGA）、專用積體電路（ASIC）、邏輯門電路的組合、其他類型的數位或類比電氣設計元件或它們的組合，並具有的合適的電路、硬體、韌體和/或軟體以從可用操作模式進行選擇。
在一些情況下，觸摸控制器208包括至少一個多工電路，以使電極組204、206中的一個交替用作驅動電極和感測電極。可以按順序一次驅動一個、或隨機驅動、或以編碼模式同時驅動多個電極來驅動驅動電極。例如同時驅動和感測電極的自電容模式的其他配置也是可能的。還可以將電極佈置成非矩形陣列，例如徑向模式、線性串等。可以在電極下方提供遮罩層（參見圖3）以減少雜訊或其他干擾。遮罩層可以延伸到電極的柵格之外。其他配置也是可能的。
在一些情況下，不使用固定參考點進行測量。觸摸控制器208可以生成以各種模式被直接發送到第一組電極204或第二組電極206的訊號。
在一些情況下，該元件不依賴於絕對的電容測量來確定手指（或觸筆、指標或其他物件）在電容模組200的表面上的位置。電容模組200可以測量到作為感測電極的電極的電荷不平衡，在一些示例中，感測電極可以是電極組204、206中指定的電極中的任意一個，或者在其他示例中，存在專用感測電極。當電容模組200上或附近不存在指向性物件時，觸摸控制器208可以處於平衡狀態，並且在感測電極上不存在訊號。當手指或其他指向性物件由於電容耦合而產生不平衡時，電容的變化可能發生在構成觸摸/接近敏感區域的電極組204、206之間的交叉處。在一些情況下，測量電容的變化。然而，在替代示例中，可以測量絕對電容值。
雖然本示例被示出為電容模組200具有在感測電極和發射電極之間切換電極組204、206的靈活性，但在其他示例中，電極組中的每一個專用於發射功能或感測功能。
圖3示出了具有沉積在基板202上的第一組電極204和第二組電極206並且整合到電容模組中的基板202的示例。第一組電極204和第二組電極206可以彼此間隔開並且彼此電氣隔離。在圖3所示的示例中，第一組電極204被沉積在基板202的第一側上，第二組電極206被沉積在基板202的第二側上，其中第二側與第一側相對並且間隔開基板202的厚度。基板可以由電絕緣材料製成，從而防止第一組電極204和第二組電極206彼此短路。如圖2所示，第一組電極204和第二組電極206可以定向成橫向於彼此。可以在與來自第一組電極204和來自第二組電極206的電極的重疊的交叉點處進行電容測量。在一些示例中，可以向發射電極施加電壓，並且可以測量與發射電極重疊的感測電極的電壓。來自感測電極的電壓可用於確定感測電極與發射電極重疊的交叉點處的電容。
在示出電容模組的截面的圖3的示例中，基板202可以位於電容參考表面212和遮罩部214之間。電容參考表面212可以是放置在基板202的第一側上並且對電場至少部分透明的覆蓋物。當用戶的手指或觸筆接近電容參考表面212時，手指或觸筆的存在可能影響基板202上的電場。在存在手指或觸筆的情況下，從感測電極測量的電壓可能不同於不存在手指或觸筆時的電壓。因此，可以測量電容的變化。
遮罩部214可以是遮罩來自電子裝置的內部元件的電雜訊的導電層。這種遮罩部可以防止對基板202上的電場的影響。在一些情況下，遮罩部是導電的固體材料。在其他情況下，遮罩部具有基板和設置在至少一個基板上的導電材料。在另一示例中，遮罩部是執行功能並且還遮罩電極免受電干擾雜訊的影響的觸控板中的層。例如，在一些示例中，顯示應用中的圖元層可以形成通過電容參考表面可見的圖像，但也遮罩電極免受電雜訊的影響。
施加到發射電極的電壓可以通過電性連接216從觸摸控制器208傳輸到合適的電極組。可以通過從感測電極到觸摸控制器208的電性連接218來檢測通過從發射電極生成的電場施加到感測電極的電壓。
雖然圖3的示例被示出為具有沉積在基板上的兩組電極，一組電極沉積在第一側，第二組電極沉積在第二側，但在其他示例中，電極中的每一組可以沉積在其自身的專用基板上。
進一步地，儘管上述示例示出了具有第一組電極和第二組電極的觸控板，但在一些示例中，電容模組具有單個電極組。在這樣的示例中，感測器層的電極可以用作發射電極和接收電極二者。在一些情況下，可以在一段時間內向電極施加電壓，這改變了電極周圍的電容。在該段時間結束時，中斷施加電壓。然後可以測量來自同一電極的電壓以確定電容。如果在電容參考表面上或附近不存在對象（例如，手指、觸筆等），則在電壓中斷之後電極的測量電壓可以處於與基線電容一致的值。然而，如果物件正在觸摸或接近電容參考表面，則測量的電壓可指示電容相對於基線電容的變化。
在一些示例中，電容模組具有第一組電極和第二組電極，並且與控制器通訊，該控制器被設置為運行互電容測量（例如，使用第一組電極和第二組電極進行電容測量）或自電容測量（例如，僅使用一組電極進行電容測量）。
圖4示出了整合到觸控式螢幕中的電容模組的示例。在該示例中，基板202、電極組204、206和電性連接216、218可以類似於結合圖3描述的佈置。在圖4的示例中，遮罩部214位於基板202和顯示層400之間。顯示層400可以是發光以生成圖像的圖元層或二極體。顯示層可以是液晶顯示器、發光二極體顯示器、有機發光二極體顯示器、電致發光顯示器、量子點發光二極體顯示器、白熾燈絲顯示器、真空螢光顯示器、陰極氣體顯示器、其他類型的顯示器、或它們的組合。在該示例中，遮罩部214、基板202和電容參考表面212都可以是至少部分光學透明的，以允許顯示層中示出的圖像對於用戶來說通過電容參考表面212可見。這種觸控式螢幕可以包括在監視器、顯示器元件、筆記型電腦、行動電話、移動裝置、電子平板電腦、儀錶板、顯示面板、訊號娛樂裝置、其他類型的電子裝置或它們的組合中。
圖5示出了根據本公開的電容模組500的示例。出於說明的目的，以分解視圖示出了電容模組500。電容模組500包括電容參考表面501、第一電極層502、第二電極層503和元件層504。另外，四個觸覺馬達507被定位成與元件層504相鄰。
電容參考表面501可以由塑膠、玻璃、其他材料或它們的組合製成。用戶可以通過用手指、觸筆或一些其他電容輸入裝置觸摸電容參考表面501來與電容模組500交互。在一些示例中，電容模組能夠檢測接近度。這樣的電容模組可以被調諧為使得用戶可以在不物理接觸電容參考表面的情況下與電容參考表面交互。
如圖5的示例中所示，電容參考表面501可以包括四個光孔505。光孔連接到光管510，光管510被路由到元件層上的LED陣列509。LED陣列509可以經由光管510照射光孔505。
雖然在該示例中，電容參考表面501包括線性佈置的四個光孔505，但在其他示例中，可以不同地佈置電容參考表面中的光孔。例如，電容參考表面可以包括五個光孔、六個光孔或不同數量的光孔。在其他示例中，電容參考表面可以包括線性圖案、徑向圖案、其他圖案或它們的組合的光孔。
第一電極層502與電容參考表面501相鄰。第一電極層502包括第一組電極506a。第一組電極506a可以是發射電極、感測電極、其他類型的電極或它們的組合。第一組電極506a可以由銅、金、其他導電材料或它們的組合製成。
第二電極層503與第一電極層502相鄰。第二電極層503包括第二組電極506b。第二組電極506b可以是發射電極、感測電極、其他類型的電極或它們的組合。第二組電極506b可以由銅、金、其他導電材料或它們的組合製成。
第一電極層502上的第一組電極506a可以橫向於第二電極層503上的第二組電極506b佈置。第一電極層502和第二電極層503一起形成互電容感測器。
雖然本示例中的互電容感測器由兩個電極層形成：第一電極層502和第二電極層503，但在其他示例中，互電容感測器可以由不同數量的層形成。例如，互電容感測器可以由一層、兩層、三層、不同數量的層或它們的組合形成。
雖然第一組電極506a被佈置成橫向於第二組電極506b，但在其他示例中，可以不同地佈置互電容感測器中的電極。例如，互電容感測器中的電極可以佈置成線性串、徑向圖案、其他類型的圖案或它們的組合。
雖然在該示例中，電容模組500包含由第一電極層502和第二電極層503形成的互電容感測器，但在其他示例中，電容模組可以包括自電容感測器。在電容模組包含自電容感測器的示例中，與電容模組包含互電容感測器的示例相比，電容模組可以包括更少的電極層。例如，包含自電容感測器的電容模組可以僅包括具有單個電極組的一個電極層。
元件層504與第二電極層503相鄰。元件層504可以包括印刷電路板（PCB）。元件層包括專用於電容模組500的操作的元件511。這些元件可以包括但不限於數位訊號處理器（DSP）、模擬前端（AFE）、放大器、週邊介面控制器（PIC）、其他類型的微處理器、積體電路、現場可程式化邏輯閘陣列（FPGA）、專用積體電路（ASIC）、邏輯門電路的組合、其它類型的數位或類比電氣元件或它們的組合。
在圖5的示例中，元件層504包括LED陣列509。LED陣列509可以包括可以以可程式設計的強度被照亮的各種顏色的發光二極體。當被啟用時，LED陣列509內的LED可以發光。LED陣列509連接到光管510。光管可以穿過第二電極層503、第一電極層502並連接到限定在電容參考表面501中的光孔505而貫穿整個電容模組500。
來自LED陣列509的光在通過光管510投射之後可以出現在電容參考表面501中限定的光孔505的每一個中。被照亮的光孔505可以作為對用戶的光回饋。例如，LED可以被程式設計為在特定條件下閃爍。在電容參考表面中形成的光孔可以被限定為形成符號。這些符號可以由LED陣列照亮，以向用戶傳達額外的訊號。
元件層504包括處理器508。處理器508專用於電容模組500的操作。在電容模組被結合到諸如筆記型電腦或其他個人電腦裝置的電子裝置中的情況下，處理器508可以與個人電腦裝置的中央處理器（CPU）通訊。在這種情況下，處理器508可以是電容模組500中與個人電腦裝置的CPU通訊的唯一元件。處理器508可以與元件層上的所有其他元件511以及電容模組500的諸如第一組電極506a或第二組電極506b、LED陣列509或觸覺馬達507的其他組件通訊。
觸覺馬達507與元件層504相鄰。當被啟用時，觸覺馬達507可以振動，從而產生用戶可以通過電容參考表面501感受到的觸覺回饋。
雖然在該示例中電容模組500包括四個觸覺馬達507，但在其他示例中，電容模組可以包括不同數量的觸覺馬達。此外，雖然觸覺馬達507被佈置在電容模組500的角落中，但在其他示例中，觸覺馬達可以不同地定位在電容模組中。例如，電容模組可以具有位於電容參考表面的中心下方的單個觸覺馬達、位於電容參考表面的右側和左側下方的兩個觸覺馬達、以及位於電容參考表面的頂側和底側下方的兩個觸覺馬達等。
觸覺馬達507可以是偏心旋轉品質（ERM）振動馬達、線性諧振致動器（LRA）馬達、壓電致動器馬達、其他類型的觸覺馬達或它們的組合。在觸覺馬達507是壓電致動器馬達或其他類型的觸覺馬達的示例中，觸覺馬達也可以用作壓力感測器。
電容模組500可用於將人類與電腦或電腦程式區分開。為了驗證用戶是否是人類，電容模組500可以首先使用電容模組中的回饋裝置來傳達人類可感知的提示。提示可以是由來自觸覺馬達507的振動引起的觸覺回饋、來自LED陣列509的電容參考表面501上的閃爍光、其他類型的提示或它們的組合。由於提示通過產生諸如振動、視覺刺激等的一些物理現象來傳達，因此提示對於電腦處理器，特別是電容模組500可以結合到其中的裝置的CPU可以是不可感知的。
一旦提示被電容模組500傳達，用戶可以通過與電容模組交互對提示作出回應。電容模組在已經傳達提示之後接收的輸入可以用於驗證用戶是否是人類。該驗證可以基於回應是否與所傳達的提示相匹配。例如，如果提示是貫穿整個電容模組500的一系列四次振動，則匹配的回應可以是電容參考表面上的一系列四次輕敲。可以通過結合到電容模組中的電容感測器和/或壓力感測器來測量這種輕敲。在其他示例中，如果提示是電容參考表面501上的閃爍光，則匹配的回應可以是覆蓋閃爍光。在這樣的示例中，可以通過結合到電容模組中的電容感測器和/或壓力感測器來檢測覆蓋閃爍光。其他提示、回應及其變型也是可能的。
如果回應與提示匹配，則用戶可以被驗證為人類。如果回應與提示不匹配，或者根本沒有回應，則驗證過程可能失敗，用戶可能不被驗證為人類。
可以通過電容模組來確定驗證。在一些示例中，CPU可以指示電容模組驗證人類是否正在操作程式，並且電容模組可以僅以人類驗證通過或失敗來對CPU作出回應。CPU可以不知道電容模組為人類用戶生成的用於輸入回電容模組的驗證碼。CPU可以不知道用戶向電容模組輸入了什麼。在一些示例中，CPU被阻止從電容模組訪問任何人類驗證資訊。通過將代碼生成和輸入接收保持在本地CPU甚至無法訪問的等級，人類驗證過程被外部影響入侵的風險更低。如果人類驗證碼是通過互聯網生成的，駭客程式可能有對人類驗證過程產生負面影響的更多的機會或訪問。在一些情況下，即使人類驗證碼被CPU可訪問，駭客程式仍可能有對人類驗證過程產生負面影響的更多機會或訪問。
在一些示例中，人類驗證程式可以不從CPU接收指令。例如，用戶可以指示電容模組下載更新或卸載更新。在允許此類更新或卸載之前，電容模組可以在安裝或卸載這樣的軟體之前自啟動人類驗證過程。
圖6示出了根據本公開的電容模組600的示例。在該示例中，電容模組600不包括電容模組500中包括的觸覺馬達507。使用電容模組600的人類驗證過程可以僅包括基於光回饋的提示，而不包括基於振動回饋的提示。
圖7示出了根據本公開的電容模組700的示例。在該示例中，電容模組700不包括電容模組500中包括的LED陣列509、光管510或光孔505。在該示例中，觸覺馬達507位於第二電極層503和元件層504之間。使用電容模組700的人類驗證過程可以僅包括基於振動回饋的提示，而不包括基於光回饋的提示。
圖9示出了根據本公開的電腦裝置800的示例。電腦裝置包括與電容模組802和其他模組803通訊的中央處理器801。其他模組803可以包括顯示模組、圖形模組等。電容模組802包括與提示裝置808、用戶輸入檢測器809和電容感測器810通訊的處理器804。雖然在電容模組802中確定有四個元件，但電容模組可以包括比確定的元件更多或更少的元件。
處理器804包括可以實現人類驗證過程的元件，包括提示生成器805、提示庫806和回應直譯器807。處理器804可以包括專用於電容模組802的其他操作和處理的更多元件。
人類驗證過程可以從來自中央處理器801的驗證請求開始。中央處理器801將驗證請求發送到電容模組802的處理器804。一旦處理器804接收到來自中央處理器801的驗證請求，則處理器804使用提示生成器805生成提示。
提示生成器805確定向用戶傳達哪種提示。提示生成器805可以確定提示將包含哪種類型的回饋，以及將傳達多少回饋。例如，在電容模組802包括觸覺馬達的情況下，提示生成器805可以確定使用振動回饋來傳達提示。提示生成器805可以確定傳達振動回饋三次。由此產生的提示可以是電容模組上的三次振動。在另一示例中，在電容模組802包括光孔的情況下，提示生成器805可以確定使用光回饋來傳達振動提示。提示生成器805可以確定通過使LED閃爍三次來傳達光回饋。由此產生的提示可以是電容參考表面上的光孔閃爍三次。在另一示例中，在電容模組802包括觸覺馬達和光孔兩者的情況下，提示生成器可以確定使用振動回饋或光回饋來傳達提示。提示生成器可以確定傳送回饋五次。由此產生的提示可以是例如電容模組上的五次振動。
為了使人類驗證過程可靠且可變，提示生成器805可以確保人類驗證過程在多次反覆運算中變化。可以從電容模組可用的回饋選項池中隨機確定被選擇用於傳達提示的回饋類型。也可以隨機地或在設定範圍內隨機地確定回饋量。這樣，每次的提示可以不同。
提示生成器805還可以通過隨機選擇提示庫806的提示來確定提示。提示庫806可以包括可以被傳達的提示的許多不同類型和變型。包括在提示庫806中的提示可以是預先程式設計的，或者換言之，雖然從提示庫806中選擇的提示可以隨機選擇，但它們可以不是隨機生成的。
一旦處理器中的提示生成器805生成了提示，處理器就使用電容模組中的提示裝置808來傳達該提示。結合到電容模組中的提示裝置808可以是觸覺馬達、LED陣列、音訊揚聲器、其他回饋裝置或它們的組合。在這樣的示例中，提示裝置是被內置到電容模組中或整體地成為電容模組的一部分的層或元件的一部分。在一些示例中，提示裝置由電容模組的處理器控制，或者至少與電容模組的處理器直接通訊。在一些情況下，電容模組的包括提示裝置的所有元件被預先組裝在一起，並作為單個單元安裝到筆記型電腦、手機、電子平板電腦、移動裝置等中。
在電容模組包括多個提示裝置的情況下，一旦生成提示，處理器804就可以將提示的類型傳達給裝置的中央處理器801。中央處理器801然後可以向用戶傳達將被傳達的提示的類型，使得用戶知道如何回應。雖然處理器804可以向中央處理器801傳達提示的類型，但它可以不傳達電容模組將生成的回饋量。這樣，中央處理器801對提示是無回應（blind）的，並且不能自行正確地對提示作出回應。
例如，在電容模組包括觸覺馬達和LED陣列作為提示裝置的情況下，提示生成器可以確定使用光回饋提示。提示一旦被確定，處理器804就可以向中央處理器801傳達已經選擇光回饋提示。然後，中央處理器801可以以視覺或以其他方式提醒用戶輕敲電容模組802的電容參考表面，敲擊次數為電容參考表面上的燈閃爍的次數。中央處理器801知道光回饋提示將被傳達，但不知道電容參考表面上的光將閃爍多少次。
一旦提示裝置808傳達了提示，用戶輸入檢測器809就可以檢測回應。用戶輸入檢測器809可以是壓力感測器、應變儀、壓電致動器馬達、機械開關、感測電極、電容感測器、其他類型的輸入裝置或它們的組合。
在一些情況下，電容感測器810可以被用於檢測回應。在其他情況下，電容感測器810可以與用戶輸入檢測器809組合使用以檢測回應。
用戶回應可以是多次輕敲、特定位置中的多次輕敲、一段時間的保持、特定位置的一段時間的保持、其他類型的輸入，或它們的組合。用戶輸入的諸如輸入強度等的其他參數也可以包括在回應中。
由用戶輸入檢測器809檢測到的輸入可以由處理器804使用回應直譯器807來解釋。回應直譯器807確定該回應是否與所傳達的提示相匹配。在一個示例中，四次輕敲的回應可以與四次振動的提示相匹配。在另一示例中，在位於電容參考表面中的光孔上的一段時間的保持可以與照亮電容參考表面上的光孔的提示相匹配。如果回應與給定的提示相匹配，則處理器804可以驗證是人類而不是電腦或電腦程式正在操作電容模組。
一旦回應直譯器807已經解釋了回應，並且處理器804已經驗證了人類是否正在操作電容模組，則處理器可以將驗證結果返回到中央處理器。返回到中央處理器801的驗證結果可以簡單地為二進位1或0。
在一些示例中，啟用使用電容模組802進行人類驗證的過程，部分原因是與電容模組802的驗證元件的通訊受到限制。在這樣的示例中，只有處理器804與提示裝置808和用戶輸入檢測器809直接通訊。中央處理器801不與提示裝置808或用戶輸入檢測器809直接通訊。中央處理器801可以將人類驗證請求發送到處理器804，甚至可以被告知其所傳達的提示類型，但可能完全無法感知提示，或者甚至對提示作出回應。通過使中央處理器801無法參與人類驗證過程，可以保持該過程的真實性並且確保不受惡意行為者的影響。
圖9示出了根據本公開的電腦裝置900的示例。在該示例中，電容模組802不包括如圖8中所示的專用用戶輸入檢測器。在電容模組不包括專用用戶輸入檢測器的情況下，電容感測器可被用於在人類驗證過程中檢測輸入。
圖10示出了根據本公開的個人電腦1000的示例。在該示例中，個人電腦1000是筆記型電腦。個人電腦1000包括顯示器1001、鍵盤1005和電容模組1002。在該示例中，電容模組1002是觸控板。
電容模組1002包括四個光孔1003，其中一個光孔被照亮，以便傳達用於人類驗證的提示。在顯示器1001上顯示的是指令1004，指令1004向用戶指示驗證提示的類型以及如何對該提示作出回應。
圖11示出了根據本公開的個人電腦1100的示例。雖然電容模組可以作為觸控板被結合到筆記型電腦中，但電容模組可以以不同的方式結合到筆記型電腦中。在該示例中，個人電腦1100是包括顯示器1001和電容模組1101的筆記型電腦。電容模組1101可以作為電容式鍵盤結合到個人電腦1100中。
電容模組1101包括可以被按壓的按鍵1102。用戶還可以在電容模組1101上滑動或做出手勢，並將電容模組1101用作觸控板。由於電容式鍵盤可以用作鍵盤和觸控板二者，任意個人電腦1100可以省略專用觸控板。
在示出的示例中，一組燈1103被結合到電容模組1101的一些按鍵中，按鍵中的一個被照亮。顯示器1001可以顯示指令1104，指令1104向用戶指示驗證提示的類型以及如何對該提示作出回應。
圖12示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法1200。可以基於參照圖1-圖11描述的對裝置、模組和原理的描述來執行方法1200。在該示例中，電容模組中的處理器可以檢查來自諸如CPU的外部處理器的人類驗證請求1201。如果已經接收到人類驗證請求1202，則方法1200生成人類驗證提示1203，否則，方法1200再次檢查請求。一旦生成人類驗證提示，則使用電容模組中的提示裝置來傳達人類驗證提示1204。該方法1200包括使用電容模組中的用戶輸入檢測器來檢查回應1205。如果檢測到回應，則方法1200檢查檢測到的回應是否是正確的回應，相反，如果沒有檢測到回應，則方法1200再次檢查回應。一旦方法1200檢查了檢測到的回應是否是對人類驗證提示的正確回應，如果回應正確，則方法1200將人類驗證成功訊號返回到外部處理器1209。如果回應不正確，則方法1200將人類驗證失敗訊號返回到外部處理器1208。
圖13a示出了根據本公開的人類驗證提示。在該示例中，電容模組1300與具有一組光孔1302的電容參考表面1301相鄰。被照亮的光孔1303在該組光孔1302中。在這種情況下，人類驗證提示是照亮光源。
圖13b示出了根據本公開的用戶回應。用戶可以使用手指1304與電容模組1300進行交互。用戶可以通過利用輕敲1305觸摸光孔1303來回應提示。
圖14示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法1400。可以基於參照圖1-圖11、圖13a和圖13b描述的對裝置、模組和原理的描述來執行方法1400。電容模組1300中的LED由電容模組中的處理器指定1401，然後被啟用1402。一旦LED被啟用，則方法1400檢查電容模組1300的電容感測器上的感測器輸入1404。如果檢測到輸入，則方法1400確定輸入是否在指定的LED處1405。如果沒有檢測到輸入，則方法1400再次檢查感測器輸入。如果感測器輸入在正確的位置，則方法1400返回人類驗證成功訊號1407。如果感測器輸入不在正確的位置，則方法1400返回人類驗證失敗訊號1406。
圖15a示出了根據本公開的人類驗證提示。在該示例中，電容模組1500包括位於電容參考表面1501下方的觸覺馬達。使用觸覺馬達，電容模組1500可以產生振動1502。電容模組1500可以使用觸覺馬達依次產生多次振動。在這種情況下，人類驗證提示是一系列觸覺振動。
圖15b示出了根據本公開的用戶回應。用戶可以使用手指1503與電容模組1500進行交互。用戶可以通過以輕敲1504觸摸電容參考表面1501來對提示作出回應。用戶可以以與電容模組1500產生的一系列振動相對應的一系列輕敲來輕敲電容參考表面1501。
圖16示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法1600。可以基於參照圖1-圖11、圖15a和圖15b描述的對裝置、模組和原理的描述來執行方法1600。該方法1600包括由電容模組中的處理器確定在一到五之間的數位或其他適的數位1601。方法1600然後使用電容模組1500中的觸覺馬達使觸控板振動確定的次數1602。一旦觸控板已經振動，則方法1600使用電容模組1500中的用戶輸入感測器來檢查用戶輸入1603。如果檢測到用戶輸入1604，則方法1600確定該輸入是否在正確的位置1605。如果沒有檢測到輸入，則方法1600再次檢查感測器輸入。如果感測器輸入在正確的位置，則方法1600返回人類驗證成功訊號1407。如果感測器輸入不在正確的位置，則方法1600返回人類驗證失敗訊號1406。
圖17a示出了根據本公開的人類驗證提示。在該示例中，電容模組1700包括位於電容參考表面1701下方的觸覺馬達。使用觸覺馬達，電容模組1700可以在電容參考表面1701的一個角下方產生第一振動1702a，並且在電容參考表面的另一個角下方產生第二振動1702b。第一振動1702a和第二振動1702b可以同時產生或者在不同的時間產生。在這種情況下，人類驗證提示是位於電容模組1700的不同部分的兩個振動。
圖17b示出了根據本公開的用戶回應。用戶可以使用手指1703與電容模組1700進行交互。用戶可以通過在一個位置以第一輕敲1704a輕敲電容參考表面1701以及在第二位置以第二輕敲1704b輕敲電容參考表面來對提示作出回應。第一輕敲1704a可以對應於第一振動的位置，並且第二輕敲1704b可以對應於第二振動的位置。
圖18示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法1800。可以基於參照圖1-圖11、圖17a和圖17b描述的對裝置、模組和原理的描述來執行方法1800。方法1800包括由電容模組的處理器確定啟用哪些觸覺馬達1801。方法1800然後使被確定的觸覺馬達振動1802。一旦觸覺馬達已經振動，則方法1800檢查用戶輸入1803。如果沒有檢測到用戶輸入，則方法1800再次進行檢查。如果已經檢測到用戶輸入1804，則方法1800確定用戶輸入是否是確定次數的輕敲1805。如果輸入不是確定次數的輕敲，則電容模組返回人類驗證失敗訊號1807。如果輸入是多次輕敲，則方法1800確定輕敲的位置是否與振動觸覺馬達1806的位置匹配。如果輕敲的位置與振動馬達的位置匹配，則電容模組1700返回人類驗證成功訊號1808。如果輕敲的位置與振動馬達的位置不匹配，則電容模組1700返回人類驗證失敗訊號1807。
圖19a示出了根據本公開的人類驗證提示。在該示例中，電容模組1900包括位於電容參考表面1901下方的觸覺馬達。電容模組1900可以使用觸覺馬達產生振動1902。電容模組1900可以依次產生多個振動1902。
電容模組1900包括在電容參考表面1901中限定的一組光孔1903。被照亮的光孔1904包括在一組光孔1903中。在這種情況下，人類驗證提示是一系列觸覺振動和照亮燈。
圖19b示出了根據本公開的用戶回應。用戶可以使用手指1905與電容模組1900進行交互。用戶可以通過以輕敲1906觸摸電容參考表面1901來對提示作出回應。用戶可以以與電容模組1900產生的一系列觸覺振動相匹配的一系列輕敲來輕敲照亮燈1904。
圖20示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法2000。可以基於參照圖1-圖11、圖17a和圖17b描述的對裝置、模組和原理的描述來執行方法1800。方法1800包括由電容模組的處理器確定在一到五之間的數位或其他合適的數位2001。方法1800然後使用觸覺馬達使電容模組振動確定的次數2002。方法1800照亮電容參考表面上的LED 2003。方法1800然後檢查用戶輸入2004。如果沒有檢測到輸入，則方法1800再次進行檢查。如果檢測到用戶輸入2005，則方法1800確定用戶輸入是否是確定次數的輕敲2006。如果用戶輸入不是確定次數的輕敲，則方法1800返回人類驗證失敗訊號2008。如果用戶輸入是多次輕敲，則處理器方法1800確定輕敲的位置是否與被照亮的LED 2007的位置相匹配。如果輕敲的位置與被照亮的LED的位置匹配，則方法1800返回人類驗證成功訊號2009。如果輕敲的位置與被照亮的LED的位置不匹配，則處理器返回人類驗證失敗訊號2008。
圖21示出了根據本公開的使用電容模組將人類與電腦區分開的方法2100。可以基於參照圖1-圖20描述的對裝置、模組和原理的描述來執行方法2100。方法2100包括接收人類驗證請求2101，確定人類驗證提示2102，使用電容模組中的提示裝置傳送人類驗證提示2103，使用電容模組中的用戶輸入感測器檢測對人類驗證提示的回應2104，部分地基於用戶輸入檢測器檢測到的回應來確定人類是否正在操作電容模組2105，並返回人類驗證結果2106。
應注意的是，上述方法、系統和裝置僅為示例。必須強調的是，各種實施例可以適當地省略、替換或添加各種過程或元件。例如，應理解的是，在可選實施例中，可以以不同於所描述的順序來執行方法，並且可以添加、省略或組合各種步驟。另外，就某些實施例所描述的特徵可以在各種其他實施例中組合。實施例的不同方面和元件可以以類似的方式被組合。另外，必須強調的是，技術在發展，因此，許多元件本質上是示例性的而不應被解釋為限制本發明的範圍。
說明書中給出了具體細節，以提供對實施例的全面理解。然而，本領域技術人員將理解的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐實施例。例如，為了避免使實施例變得不清楚，在沒有不必要的細節的情況下示出了公知的電路、過程、演算法、結構和技術。
另外，應注意的是，實施例可被描述被為流程圖或方塊圖所示的過程。雖然每個實施例可以將操作描述為順序的過程，但許多操作可以並行或同時被執行。此外，可以重新安排操作的順序。過程可以具有沒有包含在附圖中的其他步驟。
在示出若干個實施例之後，本領域技術人員將認識到，在不脫離本發明的精神的情況下，可以使用各種修改、替換構造和等同方案。例如，上述元件可以僅僅是更大系統的元件，其中其他規則可以優先於或以其他方式修改本發明的應用。另外，在實施上述元件之前、期間或之後可以進行多個步驟。因此，上述描述不應被視為限制本發明的範圍。
100:電子裝置 102:鍵盤 103:殼體 104:觸控板 106:顯示器 108:按鍵 114:連接機構 200:電容模組 202:基板 204:第一組電極 206:第二組電極 208:觸摸控制器 212:電容參考表面 214:遮罩部 216、218:電性連接 400:顯示層 500:電容模組 501:電容參考表面 502:第一電極層 503:第二電極層 504:元件層 505:照射光孔 506a:第一組電極 506b:第二組電極 507:觸覺馬達 508:處理器 509:LED陣列 510:光管 511:元件 600:電容模組 700:電容模組 800:電腦裝置 801:中央處理器 802:電容模組 803:其他模組 804:處理器 805:提示生成器 806:提示庫 807:回應直譯器 808:提示裝置 809:檢測器 810:電容感測器 900:電腦裝置 1000:個人電腦 1001:顯示器 1002:電容模組 1003:光孔 1004:指令 1005:鍵盤 1100:個人電腦 1101:顯示器 1102:按鍵 1103:燈 1104:指令 1200:使用電容模組的人類驗證的方法 1201~1208:步驟 1300:電容模組 1301:電容參考表面 1302:光孔 1303:被照亮的光孔 1304:手指 1305:輕敲 1400:使用電容模組的人類驗證的方法 1401~1407:步驟 1500:電容模組 1501:電容參考表面 1502:振動 1503:手指 1504:輕敲 1600:使用電容模組的人類驗證的方法 1601~1608:步驟 1700:電容模組 1701:電容參考表面 1702a:第一振動 1702b:第二振動 1704a:第一輕敲 1704b:第二輕敲 1800:使用電容模組的人類驗證的方法 1801~1808:步驟 1900:電容模組 1901:電容參考表面 1902:振動 1903:光孔 1904:被照亮的光孔 1905:手指 1906:輕敲 2000:使用電容模組的人類驗證的方法 2001~2009:步驟 2100:使用電容模組將人類與電腦區分開的方法 2101~2106:步驟
圖1示出了根據本公開的電子裝置的示例。 圖2示出了根據本公開的具有第一組電極和第二組電極的基板的示例。 圖3示出了根據本公開的觸控板的示例。 圖4示出了根據本公開的觸控式螢幕的示例。 圖5示出了根據本公開的電容模組的示例。 圖6示出了根據本公開的電容模組的示例。 圖7示出了根據本公開的電容模組的示例。 圖8示出了根據本公開的電腦裝置的示例。 圖9示出了根據本公開的電腦裝置的示例。 圖10示出了根據本公開的個人電腦的示例。 圖11示出了根據本公開的個人電腦的示例。 圖12示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法。 圖13a示出了根據本公開的人類驗證提示。 圖13b示出了根據本公開的用戶回應。 圖14示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法。 圖15a示出了根據本公開的人類驗證提示。 圖15b示出了根據本公開的用戶回應。 圖16示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法。 圖17a示出了根據本公開的人類驗證提示。 圖17b示出了根據本公開的用戶回應。 圖18示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法。 圖19a示出了根據本公開的人類驗證提示。 圖19b示出了根據本公開的用戶回應。 圖20示出了根據本公開的使用電容模組的人類驗證的方法。 圖21示出了根據本公開的使用電容模組將人類與電腦區分開的方法。
雖然本公開可以具有各種修改和替換形式，已在附圖中以示例的方式示出並將在本文中詳細描述具體實施例。然而，應當理解的是，本公開並不旨在局限於所公開的特定形式。相反，本公開旨在覆蓋落入發明申請專利範圍所限定的發明的精神和範圍內的所有修改、等同方案和替換方案。
100:電子裝置 102:鍵盤 103:殼體 104:觸控板 106:顯示器 108:按鍵 114:連接機構

Claims (20)

  1. 一種電容模組，包括： 一提示裝置； 一處理器，與所述提示裝置通訊； 所述處理器被嵌入到所述電容模組中並且專用於操作所述電容模組； 一記憶體，與所述處理器通訊； 其中，所述記憶體包含一程式設計指令，所述程式設計指令使得所述電容模組在被啟用時： 確定一人類驗證提示，所述人類驗證提示將人類與電腦區分開；並且 使用所述提示裝置來傳達所述人類驗證提示。
  2. 根據請求項1所述的電容模組，其中，所述電容模組與被程式設計為執行非電容模組操作的一中央處理器通訊， 所述人類驗證提示對於所述中央處理器是不可感知的。
  3. 根據請求項2所述的電容模組，所述處理器進一步包括： 一請求匯流排；以及 一響應匯流排； 其中，所述程式設計指令使得所述處理器在被啟用時： 透過所述請求匯流排從所述中央處理器接收人類驗證請求；並且 透過所述響應匯流排將人類驗證結果發送到所述中央處理器。
  4. 根據請求項2所述的電容模組，進一步包括： 一中央處理器，被程式設計為執行非電容模組操作；其中，所述人類驗證提示不被傳送到所述中央處理器。
  5. 根據請求項1所述的電容模組，進一步包括： 一用戶輸入檢測器； 其中，所述程式設計指令使得所述電容模組在被啟用時： 使用所述用戶輸入檢測器檢測對所述人類驗證提示的回應。
  6. 根據請求項5所述的電容模組，其中，所述程式設計指令使得所述電容模組在被啟用時： 部分地基於由所述用戶輸入檢測器檢測到的回應來確定人類是否正在操作所述電容模組。
  7. 根據請求項6所述的電容模組，其中，確定人類是否正在操作所述電容模組包括檢測由所述人類驗證提示指示的一參數。
  8. 根據請求項7所述的電容模組，其中，所述參數是多次輕敲、一段時間的保持、用戶輸入位置、強度或上述任意組合。
  9. 根據請求項5所述的電容模組，其中，所述用戶輸入檢測器是電容式感測器。
  10. 根據請求項5所述的電容模組，其中，所述用戶輸入檢測器是壓力感測器。
  11. 根據請求項1所述的電容模組，其中，所述提示裝置包括一觸覺馬達。
  12. 根據請求項11所述的電容模組，其中，所述人類驗證提示由所述觸覺馬達透過產生振動來傳達。
  13. 根據請求項1所述的電容模組，其中，所述提示裝置包括一光源。
  14. 根據請求項13所述的電容模組，其中，所述人類驗證提示由所述光源透過生成光輸出來傳達。
  15. 根據請求項1所述的電容模組，其中，所述人類驗證提示從多個預先程式設計的提示中選擇。
  16. 根據請求項1所述的電容模組，其中，所述人類驗證提示由所述處理器生成。
  17. 一種使用電容模組將人類與電腦區分開的方法，包括： 一電容模組接收人類驗證請求； 所述電容模組確定人類驗證提示，所述人類驗證提示將人類與電腦區分開； 使用所述電容模組中的提示裝置來傳達所述人類驗證提示； 使用所述電容模組中的用戶輸入感測器來檢測對所述人類驗證提示的回應； 部分地基於用所述用戶輸入檢測器檢測到的回應來確定人類是否正在操作所述電容模組；以及 所述電容模組返回人類驗證結果。
  18. 根據請求項17所述的方法，其中，所述人類驗證請求由一外部處理器發送到所述電容模組，並且所述人類驗證結果返回到所述外部處理器。
  19. 根據請求項17所述的方法，其中，確定人類是否正在操作所述電容模組包括檢測由所述人類驗證提示指示的參數。
  20. 一種用於使用電容模組將人類與電腦區分開的電腦程式產品，所述電腦程式產品包括非暫時性電腦可讀介質，所述非暫時性電腦可讀介質存儲由處理器可運行以執行以下操作的指令： 接收人類驗證請求； 確定人類驗證提示，所述人類驗證提示將人類與電腦區分開； 使用所述電容模組中的提示裝置傳達所述人類驗證提示； 使用所述電容模組中的用戶輸入感測器檢測對所述人類驗證提示的回應； 部分地基於由所述用戶輸入檢測器檢測到的回應來確定人類是否正在操作所述電容模組；以及 返回人類驗證結果。
TW112130508A 2022-08-30 2023-08-14 使用電容模組的人類驗證 TWI872645B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/823,160 2022-08-30
US17/823,160 US12130956B2 (en) 2022-08-30 2022-08-30 Human verification with a capacitance module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202409865A TW202409865A (zh) 2024-03-01
TWI872645B true TWI872645B (zh) 2025-02-11

Family

ID=89999202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112130508A TWI872645B (zh) 2022-08-30 2023-08-14 使用電容模組的人類驗證

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12130956B2 (zh)
CN (1) CN117633760A (zh)
TW (1) TWI872645B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201529085A (zh) * 2011-04-04 2015-08-01 Sharp Kk 人造指甲及指甲油
US20180197433A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Alex B. Tavares Device and method for teaching phonics using a touch detecting interface
WO2021196680A1 (zh) * 2020-03-30 2021-10-07 瑞声声学科技(深圳)有限公司 基于位移呈现触觉效果的方法及装置、存储介质及设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7945952B1 (en) 2005-06-30 2011-05-17 Google Inc. Methods and apparatuses for presenting challenges to tell humans and computers apart
US9369437B2 (en) 2010-04-01 2016-06-14 Cloudflare, Inc. Internet-based proxy service to modify internet responses
US8978121B2 (en) 2013-01-04 2015-03-10 Gary Stephen Shuster Cognitive-based CAPTCHA system
US9323435B2 (en) * 2014-04-22 2016-04-26 Robert H. Thibadeau, SR. Method and system of providing a picture password for relatively smaller displays
US9722985B2 (en) * 2014-05-01 2017-08-01 Qualcomm Incorporated Sensory output for image association
WO2017084337A1 (zh) * 2015-11-16 2017-05-26 腾讯科技（深圳）有限公司 一种身份验证方法、装置和系统
US10877560B2 (en) 2017-12-22 2020-12-29 Mastercard International Incorporated Haptic feedback for authentication and security in computer systems
CN118690348A (zh) 2018-08-06 2024-09-24 谷歌有限责任公司 Captcha自动助理
US11803630B2 (en) * 2020-11-11 2023-10-31 Nexon Korea Corporation Method and apparatus for providing CAPTCHA system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201529085A (zh) * 2011-04-04 2015-08-01 Sharp Kk 人造指甲及指甲油
US20180197433A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Alex B. Tavares Device and method for teaching phonics using a touch detecting interface
WO2021196680A1 (zh) * 2020-03-30 2021-10-07 瑞声声学科技(深圳)有限公司 基于位移呈现触觉效果的方法及装置、存储介质及设备

Also Published As

Publication number Publication date
TW202409865A (zh) 2024-03-01
US20240069624A1 (en) 2024-02-29
US12130956B2 (en) 2024-10-29
CN117633760A (zh) 2024-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10495527B2 (en) Force-sensitive fingerprint sensing input
US20170336903A1 (en) Touch and pressure sensitive surface with haptic methods for blind probe alignment
US20100079264A1 (en) Haptic feedback system
EP2724222B1 (en) Mobile touch-generating device and communication with a touchscreen
US10481742B2 (en) Multi-phase touch-sensing electronic device
US10354075B1 (en) Trustworthy indication of software integrity
CN105976516B (zh) 触摸加密键盘及数据输入方法
US11132432B2 (en) Tactile challenge-response testing for electronic devices
US20220269309A1 (en) Computer-implemented system and method for assisting input to a virtual keypad or keyboard on an electronic device
TWI872645B (zh) 使用電容模組的人類驗證
KR101682527B1 (ko) 박형 햅틱 모듈을 이용한 마우스 겸용 터치 키패드
TWI885960B (zh) 利用電容模組檢測顯示元件的系統和方法
KR20190107976A (ko) 복수의 구동 방식을 이용하여 획득된 복수의 이미지 정보에 기반하여,지문 정보를 생성하기 위한 방법 및 그 전자 장치
US20210397692A1 (en) Indication for multi-factor authentication
TW201903638A (zh) 觸控人機介面裝置及其操作方法
JP5705913B2 (ja) タッチ入力装置
KR20120130971A (ko) 힘센서를 이용한 휴대형 정보통신 단말기의 암호 처리 방법
AU2021103563B4 (en) Computer-Implemented System and Method For Assisting Input To A Virtual Keypad or Keyboard On An Electronic Device
TWI897535B (zh) 電容模組以及使用電容模組的電腦程式產品和方法
TWI890373B (zh) 使用電容感測器進行的雜訊測量
US20140327651A1 (en) Indicator of entering a secure pasword on a touch sensor
US12422255B2 (en) Tilt determination
WO2017148506A1 (en) Method for user authentication
TW202509738A (zh) 基於鍵盤輸入的觸控模式
KR101572532B1 (ko) 멀티 터치를 이용한 잠금 제어 방법 및 시스템