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TWI888855B - 利用電容模組的多軸測量的系統和方法 - Google Patents

利用電容模組的多軸測量的系統和方法 Download PDF

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TWI888855B
TWI888855B TW112124168A TW112124168A TWI888855B TW I888855 B TWI888855 B TW I888855B TW 112124168 A TW112124168 A TW 112124168A TW 112124168 A TW112124168 A TW 112124168A TW I888855 B TWI888855 B TW I888855B
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electrode
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capacitor module
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文森特 保羅
伯特蘭 喬恩
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美商瑟克公司
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Abstract

本發明涉及一種電容模組與控制電容模組的方法，該電容模組可以包括：第一組電極；第二組電極，從第一組電極橫向定向；以及處理器和記憶體，其中記憶體具有程式設計指令，在運行時使得處理器：啟動第一組電極中的第一部分電極，利用第二組電極中的至少一些電極測量因啟動第一部分電極而產生的第一電容，啟動第二組電極中的第二部分電極，並且利用第一組電極中的至少一些電極測量因啟動第二部分電極而產生的第二電容。

Description

利用電容模組的多軸測量的系統和方法
本發明總體上涉及用於諸如觸控板的電容模組的系統和方法。具體地，本發明涉及用於傳輸和感應電容模組中的電容變化的系統和方法。
互電容觸摸感測器通常用作諸如筆記型電腦或智慧型手機的電子裝置中的觸控板或觸控式螢幕。互電容觸摸感測器通過向發送電極施加電信號並對來自感應電極的電容變化進行採樣以確定用戶輸入的x、y位置來發揮作用。從感應電極獲取的樣本可能易受雜訊影響，這可能會降低互電容感測器的精準度。為了減少雜訊，一些互電容觸摸感測器採用某些方法來降低觸摸感測器對雜訊的敏感性。
在授予Steve Hotelling的專利號為9，360，967的美國專利中公開了觸摸感測器裝置的示例。該參考文獻公開了一種互電容觸摸傳感裝置。觸摸感應裝置包括：互電容感應控制器，具有多條不同的驅動線和多條不同的感應線；源，用於通過每條驅動線分別驅動電流或電壓；以及互電容感應電路，監測感應線上的電容。觸摸感應裝置還包括被設置為非二維陣列的獨立且在空間上不同的多個互電容感應節點。每個節點包括在空間上與感應電極分開的驅動電極。驅動電極聯接到驅動線之一，並且感應電極聯接到感應線之一。每個節點設置有與其聯接的驅動線和感應線的不同組合。
在授予Jared G.Bytheway等人的國際公開號為2012016083A1的專利中公開了降低互電容觸摸感測器中的雜訊敏感性的技術的示例。該參考文獻公開了一種用於減少觸控板上雜訊的系統和方法，其使用橫向電極的X軸和Y軸網 格上的互電容，橫向電極用作一個軸上的刺激或驅動電極，並用作不同軸上的輸入或感應電極，其中存在可影響觸控板操作的顯著雜訊，並且其中希望通過對一組感應電極同時採樣來使該雜訊的影響最小化，其中通過對感應電極同時採樣，每個感應電極上的雜訊水準應相似並且因此可以從所測量的感應信號中減去，以更準確地確定觸控板上感應到的一個或多個物體的位置。
這些參考文獻中的每一個都通過引用將其公開的所有內容併入本文。
在一個實施例中，一種裝置可以包括：第一組電極；第二組電極，從第一組電極橫向定向；以及處理器和記憶體，其中記憶體具有程式設計指令，該程式設計指令在被運行時使得處理器：啟動第一組電極中的第一部分電極；利用第二組電極中的至少一些電極測量因啟動第一部分電極而產生的第一電容；啟動第二組電極中的第二部分電極；並且利用第一組電極中的至少一些電極測量因啟動第二部分電極而產生的第二電容。
根據本發明之另一實施例，施加到第一部分電極和第二部分電極中的電信號可以彼此同相。
根據本發明之另一實施例，施加到第一部分電極和第二部分中電極的電信號可以彼此異相。
根據本發明之另一實施例，電信號的相位差可以為180度。
根據本發明之另一實施例，電信號可以彼此異相。
根據本發明之另一實施例，電信號可以是彼此正交的相位。
根據本發明之另一實施例，發送彼此異相的電信號可以具有減少可能導致雜訊的相長干擾(constructive interference)的特性。
根據本發明之另一實施例，施加到第一部分電極和第二部分電極的電信號可以具有相同的信號強度。
根據本發明之另一實施例，施加到第一部分電極和第二部分電極的電信號可以具有不同的信號強度。
根據本發明之另一實施例，施加到第一部分電極和第二部分電極 的電信號可以具有相同的頻率。
根據本發明之另一實施例，施加到第一部分電極和第二部分電極的電信號可以具有不同的頻率。
根據本發明之另一實施例，施加到第一部分電極和第二部分電極的電信號可以具有正交頻率。
根據本發明之另一實施例，第一部分電極或第二部分電極可以是相鄰電極。
根據本發明之另一實施例，第一部分電極或第二部分電極中的至少一個電極可以通過至少一個中間電極而分開。
根據本發明之另一實施例，第一部分電極或第二部分電極可以是兩個電極。
根據本發明之另一實施例，第一部分電極或第二部分電極可以是三個電極或更多個電極。
根據本發明之另一實施例，記憶體可以包括程式設計指令，該程式設計指令在被運行時使得處理器確定與第一電容變化的測量值、第二電容變化的測量值或其組合相關聯的雜訊水準。
根據本發明之另一實施例，記憶體可以包括程式設計指令，該程式設計指令在被運行時使得處理器至少部分的基於哪個測量值具有更少的雜訊，通過第一電容變化的測量值或第二電容變化的測量值來識別用戶輸入的位置。
在一個實施例中，一種操作電容模組的方法可以包括：將電信號施加到電容模組的第一組電極中的第一部分電極；利用電容模組的第二組電極中的至少一些電極測量第一部分電極中的第一電容變化；將電信號施加到第二組電極中的第二部分電極；並且利用第一組電極中的至少一些電極測量第二部分電極中的第二電容變化。
根據本發明之另一實施例，該方法可以包括確定與第一電容變化的測量值、第二電容變化的測量值或其組合相關聯的雜訊水準。
根據本發明之另一實施例，該方法可以包括至少部分的基於哪個測量值具有更少的雜訊，通過第一電容變化的測量值或第二電容變化的測量值 來識別用戶輸入的位置。
根據本發明之另一實施例，第一部分電極或第二部分電極可以是兩個相鄰電極。
在一個實施例中，一種電腦程式產品可以具有非暫時性電腦可讀取媒體，其存儲指令，該指令可由處理器運行，以使得將電信號施加到電容模組的第一組電極中的第一分組電極；利用電容模組的第二組電極中的至少一些電極測量第一分組電極中的第一電容變化；將電信號施加到第二組電極中的第二分組電極；並且利用第一組電極中的至少一些電極測量第二分組電極中的第二電容變化。
100:電子裝置
102:鍵盤
103:殼體
104:觸摸板
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:遮罩層
216:電連接
218:電連接
500:電容模組
501:第一組電極
502:第二組電極
503:第一層
504:第二層
505:處理器
506a:第一部分電極
506b:第二部分電極
506c:第三部分電極
506d:第四部分電極
506e:第五部分電極
507a:第六部分電極
507b:第七部分電極
507c:第八部分電極
552:基線水平
553:交叉點
554:基線水平
555:電容測量值
556:基本水平
558:峰值
560:差
600:電容模組
601a:第一部分電極
601b:第二部分電極
601c:第三部分電極
601d:第四部分電極
602a:第五部分電極
602b:第六部分電極
700:電容模組
701:第一部分電極
702:第二部分電極
800:電容模組
801:第一部分電極
802:第二部分電極
900:層
901:電極
902:一部分
903:第一電極
904:第二電極
905:第一波形
906:第二波形
907a:第一信號圖
907b:第二信號圖
1001:第一波形
1002:第二波形
1101:第一波形
1102:第二波形
1201:第一波形
1202:第二波形
1300a:第一信號圖
1300b:第二信號圖
1301:第一波形
1302:第二波形
1401:第一波形
1402:第二波形
1500~1506:步驟
儘管本發明易於進行各種形式的修改和替代，但是特定實施例已經在附圖中以示例的方式示出並且將在本文中詳細描述。然而，應當理解的是，本發明不旨在限於所公開的特定形式。相反，旨在覆蓋落入由所附權利要求書限定的本發明的思想和範圍內的所有修改方案、等同方案和替代方案。
圖1描繪根據本發明的電子裝置的示例。
圖2描繪根據本發明的具有第一組電極和第二組電極的基板的示例。
圖3描繪根據本發明的觸控板的示例。
圖4描繪根據本發明的觸控式螢幕的示例。
圖5a描繪根據本發明的電容模組的示例。
圖5b描繪根據本發明的電容模組的示例。
圖5c描繪根據本發明的電容測量值的示例。
圖5d描繪根據本發明的電容測量值的示例。
圖5e描繪根據本發明的電容測量值的示例。
圖6描繪根據本發明的電容模組的示例。
圖7描繪根據本發明的電容模組的示例。
圖8描繪根據本發明的電容模組的示例。
圖9描繪根據本發明的電容模組的層的示例和信號圖。
圖10描繪根據本發明的信號圖的示例。
圖11描繪根據本發明的信號圖的示例。
圖12描繪根據本發明的信號圖的示例。
圖13描繪根據本發明的信號圖的示例。
圖14描繪根據本發明的信號圖的示例。
圖15描繪根據本發明的操作電容模組的方法的示例。
具體實施方式提供示例，並且不旨在限制本發明的範圍、適用性或配置。相反，隨後的具體實施方式將為本領域技術人員提供實現本發明的實施例的使能描述。可以對元件的功能和佈置進行各種改變。
因此，各個實施例可以適當地省略、替代或添加各種過程或部件。例如，應當理解的是，可以以與所描述的順序不同的循序執行這些方法，並且可以添加、省略或組合各種步驟。而且，關於特定實施例描述的方面和元件可以在各種其它實施例中組合。還應當理解的是，以下系統、方法、裝置和軟體可以單獨地或共同地是更大系統的部件，其中其它過程可以優先於或以其它方式修改其應用。
就本發明而言，術語“對齊”通常指平行、基本平行或形成小於35.0度的角度。就本發明而言，術語“橫向”通常指垂直、基本垂直或形成55.0和125.0度之間的角度。就本發明而言，術語“長度”通常是指物體的最長尺寸。就本發明而言，術語“寬度”通常是指物體從一側到另一側的尺寸，並且可以指垂直于物體長度的跨過物體的測量值。
就本發明而言術語“電極”通常可以指旨在用於進行測量的電導體的一部分，並且術語“路線”和“跡線”通常指不用於測量的電導體的部分。就本發明而言，在參考電路時，術語“線路”通常是指電極與電導體的“路線”或“跡線”部分的組合。就本發明而言，術語“Tx”通常指發送線、電極或發 送線和電極的部分，術語“Rx”通常指感應線、電極或感應線和電極的部分。
就本發明而言，術語“啟動”或“啟動電極”通常可以指將電信號施加到電極。施加到電極的電信號可以具有可變電壓、電流強度、波長、相位和/或頻率。可以啟動互電容感測器中的發送電極，這可以在啟動的電極周圍產生電場。啟動電極的電場可以改變附近的一個或多個感應電極的電容。可以測量感應電極的電容，並且可以將感應電極的電容的變化解釋為使用互電容感測器的用戶輸入。可以在感應電極上測量感應電極的所產生的電壓或電流，以確定電容變化。
就本發明而言，術語“電子裝置”通常可以指可以被運輸並且包括電池和電子部件的裝置。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、資訊娛樂系統、音訊系統、控制台、其它類型的裝置、運動跟蹤裝置、跟蹤裝置、讀卡器、採購站、自助服務終端或組合。
應當理解的是，在本發明中使用的術語“電容模組”、“觸控板”、“觸摸感測器”可以與“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”、“觸控板”、“觸控式螢幕”互換使用。
還應當理解的是，在本發明中使用的，術語“垂直”、“水準”、“橫向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”等可以指圖中所示的所公開的裝置和/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的頂部的特徵。然而，這些術語應廣義地解釋為包括具有其它方向(例如，倒置或傾斜方向)的裝置和/或元件，其中頂部/底部、上方/下方、上部/下部、上/下和左/右可以根據方向互換。
在一些情況下，電容模組位於殼體的內部。電容模組可以位於殼體的下方，並且能夠檢測殼體的外部的物體。在示例中，在電容模組可以通過殼體檢測電容變化的情況下，殼體是電容參考表面。例如，電容模組可以顯露在由諸如筆記型電腦或其它類型的計算裝置的電腦的鍵盤殼體形成的空腔的內 部，並且感測器可以佈置在鍵盤殼體的表面的下方。在這種示例中，與電容模組相鄰的鍵盤殼體為電容參考表面。在一些示例中，可以在殼體中形成開口，並且可以將覆蓋層定位在開口的內部。在該示例中，覆蓋層是電容參考表面。在這種示例中，電容模組可以位於鄰近覆蓋層的背面，並且電容模組可以通過覆蓋層的厚度感應物體的存在。就本發明而言，術語“參考表面”通常可以指這樣一種表面，即壓力感測器、電容感測器或其它類型的感測器通過該表面被定位，以感應指示輸入的壓力、存在、位置、觸摸、接近、電容、磁性、電性、另一種類型的特性或另一種特性或上列項的組合。例如，參考表面可以是殼體、覆蓋層或其它類型的表面，通過這些表面感應輸入。在一些示例中，參考表面沒有移動部分。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、電介質材料、金屬、另一種類型的材料或上列項的組合。
就本發明而言，術語“顯示器”通常可以指未在與電容參考表面相同的區域中描繪的顯示器或螢幕。在一些情況下，顯示器被整合到筆記型電腦中，其中鍵盤位於顯示器和電容參考表面之間。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疊層中。然而，在一些情況下，壓力感測器可以位於筆記型電腦的另一部分，例如鍵盤殼體的下方，但在用於感應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，在筆記型電腦的其它位置，或位於其它位置。在這些要素被集成到筆記型電腦的示例中，顯示器可以樞軸式地連接到鍵盤殼體上。顯示器可以是數位螢幕、觸控式螢幕、其它類型的螢幕或上列項的組合。在一些情況下，顯示器位於與電容參考表面相同的裝置上，而在其它示例中，顯示器位於與電容參考表面所在的裝置不同的其它裝置上。例如，顯示器可以被投射到不同的表面上，例如牆壁或投影儀螢幕。在一些示例中，參考表面可以位於輸入或遊戲控制器上，並且顯示器位於可穿戴裝置上，例如虛擬實境或增強現實螢幕。在一些情況下，參考表面和顯示器位於同一個表面上，但位於該表面上的不同位置。在其它示例中，參考表面和顯示器可以集成到同一個裝置中，但在不同的表面上。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。
就本發明而言，術語“信號強度”通常可以指波形振幅。例如，如果一個對時間的電容測量值具有五法拉的振幅，則它比具有兩法拉振幅的測量值“更強”。
圖1描繪電子裝置100的示例。在該示例中，電子裝置是筆記型電腦。在所示示例中，電子裝置100包括整合到殼體103中的輸入部件(例如，鍵盤102)和電容模組(例如，觸控板104)。電子裝置100還包括顯示器106。由電子裝置100操作的程式可以在顯示器106中描繪，並且由使用者通過鍵盤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)可以用於為電子裝置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的下方的開關時，可以單獨地選擇這些按鍵108。回應於選擇按鍵108，程式可以接收關於如何操作的指令，例如確定處理哪種類型的文字的文字處理程式。使用者可以使用觸控板104向在電子裝置100上運行的程式給出不同類型的指令。例如，可以通過觸控板104控制顯示器106中描繪的游標。用戶可以通過沿著觸控板104的表面滑動他或她的手來控制游標的位置。在一些情況下，使用者可以將游標移動到位於計算裝置的顯示器中的物件處或附近，並通過觸控板104發出指令來選擇物件。例如，用戶可以通過敲擊觸控板104的表面一次或多次來提供選擇該物件的指令。
觸控板104是電容模組，其包括設置在鍵盤殼體的下方、裝配到鍵盤殼體的開口中的覆蓋層的下方或另一電容參考表面的下方的疊層。在一些示例中，電容模組位於鍵盤表面的區域中，使用者在打字時手掌可以放在該區域中。電容模組可以包括基板，例如印刷電路板或其它類型的基板。電容模組的其中一層可以包括感測器層，該感測器層包括沿第一方向定向的第一組電極以及沿橫過第一方向的第二方向定向的第二電極層。這些電極可以彼此間隔開和/或彼此電隔離。電隔離可以通過將至少一部分電極沉積在同一基板的不同側面或為每組電極提供專用的基板來實現。電容可以在不同組電極之間的重疊交叉點進行測量。然而，當具有與周圍空氣不同的介電值的物體(例如，手指、手 寫筆等)接近電極之間的交叉點時，電極之間的電容可能發生變化。電容的這種變化以及物體相對於電容模組的相關位置可以被計算，以確定使用者在電容模組的檢測範圍內觸摸或懸停物體的位置。在一些示例中，第一組電極和第二組電極是相互等距的。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，在其它示例中，電極之間的距離可以是不均勻間隔的，以為特定方向的移動提供更高的靈敏度。
在一些情況下，顯示器106在機械上是獨立的，並且利用連接機構114相對於鍵盤可移動。在這些示例中，顯示器106和鍵盤102可以連接並且相對於彼此可移動。顯示器106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，當處於關閉位置時，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折疊開來。在一些示例中，當用戶使用顯示器106時，顯示器106可以相對於鍵盤102以35至135度的角度定向。然而，在這些示例中，顯示器106在用戶所需的任意角度上可定位。
在一些示例中，顯示器106可以是非觸摸敏感的顯示器。然而，在其它示例中，顯示器106的至少一部分是觸摸敏感的。在這些示例中，觸摸敏感的顯示器還可以包括位於顯示器106的外表面後方的電容模組。當使用者的手指或其它物體接近觸摸敏感螢幕時，電容模組可以檢測電容變化作為用戶的輸入。
雖然圖1的示例描繪電子裝置是筆記型電腦的示例，但電容感測器和觸摸表面可以整合到任何適當的裝置中。裝置的非窮盡清單包括但不限於臺式電腦、顯示器、螢幕、自助服務終端、計算裝置、電子平板電腦、智慧型電話、位置感測器、讀卡感測器、其它類型的電子裝置、其它類型的裝置或上列項的組合。
圖2描繪電容模組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的方向可以相互橫過。此外，第一組電極204和第二組電極206可以相互電隔離，使得電極之間不會相互短路。然而，在第一組電極204與第二組電極206重疊的地方，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。這種基板202和電極組可以被整合到觸控式螢幕、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是互電容感應裝置。在這種示例中，基板202具有一組行電極204和一組列電極206，這些電極限定部件的觸摸/接近敏感區域。在一些情況下，部件被配置為適當數量的電極的矩形網格(例如，8x6、16x12、9x15等)。
如圖2所示，電容模組200包括觸摸控制器208。觸摸控制器208可以包括中央處理單元(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)、其它類型的微處理器和/或上列項的組合中的至少一種，並且可以被實施為利用適當的電路、硬體、固件和/或軟體從可用的操作模式中選擇的積體電路、現場可程式設計閘陣列(FPGA)、特定應用積體電路(ASIC)、邏輯門電路的組合、其它類型的數位或類比電氣設計部件或上列項的組合。
在一些情況下，觸摸控制器208包括至少一個多工電路，以交替使用兩組電極204、206中的哪一組作為驅動電極和感應電極。驅動電極可以按順序一次驅動一個，或隨機地驅動，或以編碼模式同時驅動多個電極。其它配置也是可能的，例如電極同時被驅動和感應的自電容模式。電極也可以以非矩形陣列的形式佈置，例如徑向模式、線性串等。在電極的下方可以設置遮罩層(參見圖3)以減少雜訊或其它干擾。遮罩層可以延伸到電極的網格之外。其它配置也是可能的。
在一些情況下，沒有固定的參考點被用於測量。觸摸控制器208可以產生信號，該信號以各種模式直接發送到第一組電極204或第二組電極206。
在一些情況下，部件不依賴於絕對電容測量值來確定手指(或觸筆、指標或其他物體)在電容模組200的表面上的位置。電容模組200可以測量用作感應電極的電極的電荷不平衡，在一些示例中，感應電極可以是在兩組電極204、206中指定的任意一個電極，或者在其它示例中，可以用專用的感應電極測量。當沒有指向性物體位於電容模組200上或附近時，觸摸控制器208可能處於平衡狀態，並且感應電極上沒有信號。當手指或其它指向性物體因電容耦合而產 生不平衡時，在構成觸摸/接近敏感區域的兩組電極204、206的交叉處可以發生電容的變化。在一些情況下，電容的變化被測量。然而，在可選的示例中，可以測量絕對電容值。
雖然本示例描述了電容模組200具有在感應電極和發送電極之間切換兩組電極204、206的靈活性，但在其它示例中，每組電極專用於發送功能或感應功能。
圖3描繪基板202的示例，其中第一組電極204和第二組電極206沉積到被整合到電容模組中的基板202。第一組電極204和第二組電極206可以相互隔開，並相互電隔離。在圖3所描繪的示例中，第一組電極204沉積在基板202的第一側，並且第二組電極206沉積在基板202的第二側，其中第二側與第一側相對，並且以基板202的厚度間隔開。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相互短路。如圖2所示，第一組電極204和第二組電極206的方向可以相互橫過。在第一組電極204和第二組電極206重疊的交叉點，可以進行電容測量。在一些示例中，可以對發送電極施加電壓，並且可以測量與發送電極重疊的感應電極的電壓。來自感應電極的電壓可以用於確定在感應電極與發送電極重疊的交叉點處的電容。
在描繪電容模組的橫截面的圖3的示例中，基板202可以位於電容參考表面212和遮罩層214之間。電容參考表面212可以是覆蓋層，其被放置在基板202的第一側，並且被電場至少部分穿透。當用戶的手指或手寫筆接近電容參考表面212時，手指或手寫筆的存在可以影響基板202上的電場。在手指或手寫筆存在的情況下，從感應電極測得的電壓可以與手指或手寫筆不存在時的電壓不同。因此，可以測量電容的變化。
遮罩層214可以是導電層，其遮罩來自電子裝置的內部部件的電雜訊。該遮罩層可以防止對基板202上的電場的影響。在一些情況下，遮罩層是導電的固體材料。在其它情況下，遮罩層具有基板和設置在至少一個基板上的導電材料。在其它示例中，遮罩層是觸控板中的一層，其執行一種功能並且還遮罩電極使電極免受電干擾雜訊的影響。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，但也遮罩電極使電極免受電雜訊 的影響。
施加到發送電極的電壓可以通過從觸摸控制器208到適當的一組電極的電連接216進行。通過從發送電極產生的電場施加到感應電極的電壓可以通過從感應電極到觸摸控制器208的電連接218檢測。
雖然圖3的示例被描繪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；但在其它示例中，每組電極還可以沉積在自身的專用基板上。
此外，雖然上面的示例描述具有第一組電極和第二組電極的觸控板；但在一些示例中，電容模組具有單組電極。在這種示例中，感測器層的電極可以同時用作發送電極和接收電極。在一些情況下，可以在一定持續時間內對電極施加電壓，從而改變電極周圍的電容。當持續時間結束時，電壓的施加停止。然後可以從同一電極測量電壓，以確定電容。如果在電容參考表面上或附近沒有任何物體(例如，手指、手寫筆等)，則在停止施加電壓之後從電極上測得的電壓可以是與基線電容一致的值。然而，如果有物體接觸或接近電容參考表面，則測得的電壓可以指示電容相比於基線電容的變化。
在一些示例中，電容模組具有第一組電極和第二組電極，並與控制器通信，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兩者進行電容測量)或自電容測量(例如，僅使用一組電極進行電容測量)。
圖4描繪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、兩組電極204、206和電連接216、218可以類似於結合圖3描述的佈置。在圖4的示例中，遮罩層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層。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、真空螢光燈顯示器、陰極氣體顯示器、其它類型的顯示器或上列項的組合。在該示例中，遮罩層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，以使顯示層中描繪的圖像通過電容參考表面212對用戶可見。這種觸控式螢幕可以被包括在顯示器、顯示元件、筆記型電腦、行動電話、移 動裝置、電子平板電腦、儀錶盤、顯示面板、資訊娛樂裝置、其它類型的電子裝置或上列項的組合中。
圖5a描繪電容模組500的示例。電容模組500包括第一層503、第二層504和處理器505。儘管在此示例中標識了三個部件，但在其它示例中，電容模組可以包括更多部件，例如附加層、部件層、附加處理器、LED、觸覺部件、天線、其它部件及上列項的組合。
第一層503包括第一組電極501。第一層503可以是印刷電路板(PCB)、基板、一些其它材料或上列項的組合。第一組電極501可以蝕刻、印刷或以其它方式形成在該層上。第一組電極501可以由諸如銅、金、其它材料或上列項的組合的導電材料製成。
第二層504包括第二組電極502。第二層504可以是PCB、基板、一些其它材料或上列項的組合。第二組電極502可以蝕刻、印刷或以其它方式形成在該層的基板上。第二組電極502可以由諸如銅、金、其它材料或上列項的組合的導電材料製成。
第二組電極502被佈置成與第一組電極501橫過。第一組電極501和第二組電極502形成互電容感測器。雖然此示例描繪一組電極以矩形佈置的方式與另一組電極橫過的互電容感測器，但在其它示例中，電極可以不同地佈置。例如，兩組電極可以佈置成徑向圖案、線性串、其它佈置或上列項的組合。
雖然所示示例描繪不同層上的第一組電極501和第二組電極502，但在一些情況下，這些組501、502可以佈置在同一層上。在這種示例中，第一組電極501可以位於基板的第一表面上，第二組電極502可以放置在基板的第二表面上。第二表面與第一表面相對。第一組電極501和第二組電極502可以以基板的厚度隔開並且電隔離。在其它示例中，第一組電極501和第二組電極502可以沉積在基板的同一表面上並且適當地通過通孔佈線以避免組501、502之間的物理接觸，從而避免組501、502之間的短路。
雖然由第一組電極501和第二組電極502形成的互電容感測器僅包括兩組電極，但是互電容感測器還可以包含不同數量的電極。例如，互電容感測器可以包含兩組電極、三組電極或更多。
在該示例中，第一組電極501具有十個電極並且第二組電極502具有六個電極，因此，由重疊組形成的互電容感測器可以分類為10x6感測器。雖然該示例描繪了10x6的感測器，但感測器可以包含更多或更少的電極。模組的感測器中的電極數量可以至少部分地基於電容模組的尺寸。整合到諸如筆記型電腦等裝置中的電容模組可以具有24x16的感測器，而整合到諸如掌上型電腦等裝置中的電容模組可以具有8x8的感測器。此外，用於遊戲輸入裝置、顯示幕或其它類型的裝置的電容模組可以至少部分地基於裝置的尺寸而具有不同的尺寸。雖然本具體實施方式確定了具體尺寸和電極計數，但是可以根據本發明中描述的原理使用任何合適的尺寸或電極計數。
處理器505可以用於操作互電容感測器。第一組電極501和第二組電極502通過單獨的跡線連接到處理器505。處理器505可以被程式設計為將第一組電極501或第二組電極502作為發送電極、感應電極、兩者或其它類型的電極而操作。
處理器505可以在一個時間將第一組電極501作為發送電極而操作，並且在另一時間作為感應電極而操作。同樣，處理器505可以在一個時間將第二組電極502作為發送電極而操作，而在另一時間作為感應電極而操作。第一組電極501和第二組電極502可以具有相反關係。當第一組電極501作為發送電極而操作時，第二組電極502作為感應電極而操作，並且反之亦然。通過在第一組電極501和第二組電極502之間切換感應操作，電容測量可以包括更少的雜訊，這可以提高電容模組500的測量精度。
互電容感測器的處理器可以通過啟動至少一個發送電極然後通過檢測感應電極的電容確定發送電極和至少一個感應電極之間的電場強度來檢測用戶輸入。當物體接近互電容感測器時，電場可以發生變化，從而改變利用感應電極測量的電容。處理器可以檢測電容的變化並基於該變化確定用戶輸入的位置。然後處理器可以啟動另一發送電極並重複該過程，從而連續發送和掃描。該過程的一個週期可能只需要兩到三微秒。
當運行發送操作時，處理器可以同時地、一起地、在同一時段期間或上列方式的組合啟動所選擇的一組電極中的一部分電極。在一些情況下， 一部分電極可以在略微不同的時間被啟動，但仍可在同一時間期間被啟動。例如，在該部分電極接收具有不同相位的發送信號的一些情況下，其中一個電極可以在與另一信號不同的時間開始或在不同的時間結束。然而，即使在同一部分電極中的每一個接收相同信號相位的示例中，信號也可以在不同時間開始和/或停止。
一部分電極可以是一組中的兩個相鄰電極、一組中的三個相鄰電極、一組中被至少一個中間電極隔開的兩個電極(其中該中間電極不包括在該部分中)、多個電極(其中在多個啟動電極之間具有至少一個未啟動電極)、其它佈置或上列項的組合。
一次啟動一組中的一部分電極而不是啟動一個電極可以提供一些優點。例如，在處理器啟動具有兩個電極的部分的情況下，電容模組可以以兩倍的速度迴圈通過一組電極。在處理器啟動具有三個電極的部分的情況下，電容模組可以以三倍的速度迴圈通過一組，依此類推。更快地迴圈通過一組電極可以使致電容模組的畫面播放速率更高，從而提高回應性。
在一些示例中，同時啟動一部分電極包括降低電容模組識別使用者輸入位置的精度的折衷。在一些情況下，啟動區域只能檢測到單個輸入。在這種示例中，如果在較小的啟動區域內檢測到使用者輸入，則電容模組可以確定使用者輸入發生在較小的啟動區域內。在這種示例中，當產生較大的電場時(當多個電極同時被啟動時發生這種情況)，電容模組可以確定使用者輸入發生在這個較大的區域內。因此，較大的啟動區域可以精確定位較大區域內的位置，而較小的啟動區域可以確定使用者輸入被限制在較小的區域。因此，在一些示例中，當提高電容模組的畫面播放速率和回應性時，電容模組的輸入精度可能降低。
在圖5a所示的示例中，第一組電極被分成五個部分以同時啟動：第一部分電極506a、第二部分電極506b、第三部分電極506c、第四部分電極506d和第五部分電極506e。為了描述圖示示例的目的，第二組電極也被分成三個部分以同時啟動，這將被稱為第六部分電極507a、第七部分電極507b和第八部分電極507c。
處理器505可以通過將電信號施加到第一部分中的每個電極來啟動第一部分電極506a。在處理器505啟動第一部分電極506a之後，處理器505可以測量第二組電極502中的每個電極的電容。在一些示例中，從第二組電極502中的每個電極進行電容測量可以包括處理器505通過對來自每個電極的測量值進行平均處理並且將最強的電容測量值減去平均測量值來形成總電容測量值。在包括對電容測量值進行平均處理並將最強電容測量值減去平均值的示例中，可以從總測量值中排除雜訊，這可以帶來更清晰的信號和更高的輸入精度。處理器505可以使用該信號來確定使用者輸入的位置。雖然參考平均測量值和減去平均測量值描述了該示例，但是可以實施其它適當的過程來處理測量結果。
在啟動第一層503上的第一部分電極506a並感應第二組電極502中的電極的電容變化之後，處理器505可以通過啟動第一層503上的第二部分電極506b並利用第二組中的電極感應電容變化來重複該過程。然後處理器可以依次重複該過程，啟動第三部分電極506c、第四部分電極506d和第五部分電極506e，直到第一組電極501中的每個部分電極都被啟動。
在第一組電極501中的每個部分電極506a至506e都已被啟動之後，處理器505然後可以將第一組的電極作為感應電極而操作，並且將第二組電極502的電極作為發送電極而操作。處理器505可以通過將電信號施加到第六部分中的每個電極來啟動第二層504上的第六部分電極507a。一旦第六部分507a被啟動，處理器505就可以測量第一組電極501中每個電極的電容。處理器505可以通過對來自每個電極的測量值進行平均處理並將最強的電容測量值減去平均測量值或通過一些其它過程來計算總電容測量值。在一些示例中，通過對電容測量值進行平均處理並將最強電容測量值減去平均值，可以從總測量值中排除雜訊，這可以帶來更清晰的信號和更高的輸入精度。處理器505可以使用該信號來確定使用者輸入的位置。
在啟動第六部分電極507a並感應第一組電極501中的電極的電容變化之後，處理器505可以對第七部分電極507b和第八部分電極507c重複該過程，再次利用第一組中的電極感應電容變化。
在一些情況下，通過計算感應測量值的總測量值而實現的提高的 輸入精度可以抵消因部分啟動發送電極而不是單獨啟動它們而引起的輸入精度的降低。通過結合這兩個過程，電容模組可以同時提高回應性和精度。
雖然處理器505可以以線性順序啟動電極的一部分(即，首先啟動第一部分電極506a，然後第二部分電極506b，等等，直到第八部分電極507c)，但是啟動順序不一定是線性的。例如，處理器505可以啟動第一部分電極506a，然後啟動第三部分電極506c，隨後分別是第五部分電極506e、第二部分電極506b和第四部分電極506d。
處理器505可以啟動第一組電極501中的一部分電極，然後啟動第二組電極502中的一部分電極。例如，處理器505可以啟動第一部分電極506a，然後啟動第六部分電極507a，隨後分別是第二部分電極506b、第七部分電極507b和第三部分電極506c。
處理器505可以以隨機順序啟動部分電極。處理器505可以被程式設計為隨機啟動一部分電極。在處理器以隨機順序操作電容模組的一些情況下，處理器可以確保電極的每個部分在第二次啟動電極的另一部分之前至少被啟動一次。
以非線性順序啟動一部分電極可以帶來一些優點。可以改進電容模組的回應性以及輸入一致性。
在圖5b中描繪的示例中，手指551在電極X5和Y2的交叉點553處進行用戶輸入。在操作電容模組的一些情況下，Y電極中的每一個可以彼此同時用發送信號通電，並且X電極中的每一個可以彼此同時測量所產生的電容變化。在該示例中，X電極中的每一個可以報告單獨的測量值，可以分析單獨的測量值以確定哪個X電極對應於用戶輸入的位置，如圖5c中所描繪的。如在圖5c中描繪的示例中可以看出的，具有特徵性較高電容變化的電極可以被歸類為對應於用戶輸入的位置的電極。在該示例中，具有特徵電容測量值555的X電極是電極X5。
圖5c中還描繪了電干擾的基線水平552，其被認為是基於在圖5b中的電極通電時的雜訊的電容的基線水平。在本發明中，電極X5上的較高電容測量值555具有可與基線水平552區分開的特性，並且可以與對應於用戶輸入位置的電極相關聯。
圖5d表示當X電極中的每一個用作發送電極且同時被啟動時進行的測量。測量值包括基於雜訊的另一電容基線水平554，該另一電容基線水平554可以與來自Y發送電極的電容基線水平552相似或不同。在這種情況下，Y電極中的每一個同時測量所產生的電容，並報告每個Y電極的單獨測量值。與用戶輸入的位置相對應的感應電極可以由於在基線水平552之上的特徵性較高測量值555而與其它電極區分開。
在圖5b至圖5d的示例中，當用發送信號啟動Y電極時，識別到對應於用戶輸入位置的X電極。而且，在圖5b至圖5d的示例中，當同時用發送信號啟動X電極時，識別到對應於用戶輸入位置的Y電極。因此，通過同時啟動一組中的所有電極，然後切換至同時啟動另一組中的所有電極，可以以高解析度和置信度找到沿著Y電極和X電極的用戶輸入位置的位置。
雖然圖5b至圖5d的示例被描述為用發送信號同時啟動第一軸中的所有電極，但是在其它示例中，可以用發送信號分別啟動同一軸上的多個分組電極。例如，可以啟動第一軸中的一半發送電極，並且第二正交軸中的所有電極同時測量電容。然後，可以用發送信號同時啟動第一軸中的剩餘一半電極，並且第二軸中的所有電極可以同時測量針對該第二分組的發送信號的電容。在該示例中，對應於用戶輸入位置的第二軸電極可以位於兩個發送週期之一中，而另一發送週期可能不識別對應於用戶輸入位置的第二軸電極。在該示例中，對應於用戶輸入位置的第二軸電極可以僅在兩個發送週期內被識別。然後，在第二軸電極切換以驅動發送信號的示例中，可以找到對應於用戶輸入的第一軸電極。在所有第二軸電極同時攜帶發送信號的情況下，可以在單個週期內找到對應於用戶輸入位置的第一軸電極。在第二軸電極在兩個單獨分組中被啟動的那些示例中，可以在兩個週期中找到對應於用戶輸入位置的第一軸電極。因此，在示例中，例如剛剛描述的示例，可以在僅僅三個或四個發送週期中以較高置信度確定用戶輸入。
如上面關於圖5b至圖5d所描述的，用戶輸入位置可以僅在兩到四個週期內找到。相反，一些發送協定可能涉及將發送信號分別施加到一個軸的每個電極上。在所描述的Y軸的情況下，在該協定下，要找到使用者輸入位置， 將涉及六個發送週期。在所描述的X軸的情況下，在該協定下，要找到使用者輸入位置，將涉及十個發送週期。因此，通過將每個軸的電極分組為一個或多個分組，可以加快用於確定用戶輸入位置的畫面播放速率。
圖5e描繪電容測量值的示例。在該示例中，雜訊的基本水平556大於圖5c中描繪的雜訊的基線水平552。然而，較高電容測量值的峰值558與基本水平556之間的差類似於圖5c中描繪的差。在發送和測量之間切換軸以及對發送電極分組的電容測量協議的優點之一是對應於用戶位置的單個電容的峰值和雜訊的基本水平之間的差560是可區分的。因此，即使在電容測量環境非常嘈雜的應用中，對應於用戶輸入位置的測量形狀也可以以高水準的置信度與雜訊基本水平區分開。可能非常適合本文中描述的原理的一些嘈雜環境包括具有近場天線的電容模組、具有Wi-Fi天線的電容模組、附近具有雜訊產生裝置的電容模組、沒有遮罩層的電容模組、其它應用或上列電容模組的組合。
圖6描繪根據本發明的電容模組600的示例。在該示例中，第一組電極501中的第一部分電極601a和第四部分電極601d以及第二組電極502中的第五部分電極602a和第六部分電極602b各自包含三個電極。第一組電極501中的第二部分電極601b和第三部分電極601c各自包含兩個電極。
因為在該示例中一些部分電極包含三個電極而不是兩個電極，所以電容模組600的畫面播放速率可以比僅具有兩個電極的部分的電容模組更快。更快的畫面播放速率可以提高電容模組600的回應性。
第二部分電極601b和第三部分電極601c彼此相鄰並且位於第一部分電極601a和第四部分電極601d之間。因為包括較少電極的部分電極可以比包括更多電極的部分電極更準確地輸入，所以具有較少電極的部分可以位於電容模組的使用者更可能與模組交互的位置內。例如，在電容模組作為觸控板集成到筆記型電腦中的情況下，使用者更有可能在觸控板的中心區域內與觸控板交互。在這種示例中，可以將電極分組以在觸控板的中心區域中獲得更高的精度。
雖然圖6的示例描繪了電極的特定的非均勻部分，但是根據本發明的原理，可以使用電極的任意適當部分，其中這些部分具有不同數量的電極。
圖7描繪根據本發明的電容模組700的示例。在該示例中，第一組 電極501中的第一部分電極701和第二組電極502中的第二部分電極702包括兩個電極，該兩個電極通過不包括在該部分中的第三電極分開。通過啟動電極中通過至少一個電極彼此分開的部分電極，由部分電極產生的輸入敏感區域可以展開，從而增加靈敏度。
圖8描繪根據本發明的電容模組800的示例。在該示例中，第一組電極501中的第一部分電極801和第二組電極502中的第二部分電極802包括兩個相鄰電極和第三電極，第三電極通過不包括在該部分中的另一電極與相鄰電極分開。
圖9描繪根據本發明的電容模組的層的示例和信號圖。在該示例中，層900包含一組電極901。該組電極901中的一部分902包括第一電極903和第二電極904。
當電信號被施加到一部分電極時，施加到該部分內的每個電極的電信號具有相同的特性或不同的特性。例如，施加到一部分內的不同電極的電信號可以具有不同的頻率、相位、振幅和/或上列項的組合。在該所示示例中，施加到第一電極903和第二電極904的電信號具有相同的特性。電信號具有相同的頻率、相位和幅度。
進一步說明圖9，第一信號圖907a和第二信號圖907b繪製了電壓與時間的關係圖。施加到第一電極903的電信號由繪製在第一信號圖907a上的第一波形905表示，並且施加到第二電極904的電信號由繪製在第二信號圖907b上的第二波形906表示。為了清楚起見，第二波形906用虛線描繪。
第一波形905和第二波形906具有相同的幅度和頻率。第一波形905和第二波形906也彼此同相。通過將相同相位的電信號施加到一部分內的電極，在波形之間可能出現相長干涉。通過啟動一部分電極而產生的較大電極場可以部分地由於施加到該部分電極中的信號之間的相長干擾而引起。
圖10描繪根據本發明的信號圖的示例。在該示例中，第一波形1001表示施加到一部分電極中的電極的電信號。第二波形1002表示施加到同一部分中的另一電極的電信號。
在該示例中，第一波形1001和第二波形1002具有相同的頻率和幅 度，但是第二波形與第一波形的相位相差180度。在該示例中，第一波形和第二波形1002具有相反的相位。在一些情況下，將相反相位的電信號施加到一部分內的電極，電信號可以經歷相消干擾(destructive interference)或相位抵消(phase cancellation)。當電極一起被啟動時，相位抵消可能導致所產生的電場變小。
在電信號的相位角相差小於或大於180度的實例中，波形的特定部分可能相長干擾，而其它部分可能相消干擾。可以調整相長干擾和相消干擾以實現特定局部化的電場。
在一些示例中，第一波形1001和第二波形1002可以彼此同相。在其它示例中，第一波形1001和第二波形1002可以彼此異相。異相示例可包括正交相位、相位相差180度或其它適當的相位差。
圖11描繪根據本發明的信號圖的示例。在該示例中，第一波形1101表示施加到一部分電極中的電極的電信號。第二波形1102表示施加到同一部分中的另一電極的電信號。
雖然第一波形1101和第二波形1102具有相同的頻率和相位，但是第一波形的幅度小於第二波形的幅度。當施加到電極的一個電信號的幅度大於施加到另一電極的電信號的幅度時，信號具有更高頻率的電極可能對輸入更敏感。
圖12描繪根據本發明的信號圖的示例。在該示例中，第一波形1201表示施加到一部分電極中的電極的電信號，並且第二波形1202表示施加到同一部分中的另一電極的電信號。第一波形1201和第二波形具有相同的頻率，但幅度和相位不同。第一波形1201具有比第二波形1202更大的幅度，並且兩者彼此的相位差約為90度。
圖13描繪根據本發明的信號圖的示例。在該示例中，第一信號圖1300a描繪第一波形1301。第一波形1301表示施加到一部分電極中的電極的電信號。第二信號圖1300b描繪第二波形1302。第二波形1302表示施加到一部分電極中的電極的電信號。為了清楚起見，第一波形1301和第二波形1302在不同的圖上示出。
第一波形1301和第二波形1302具有相同的幅度和相位，但具有不 同的頻率。在該示例中，第二波形1302的頻率可以是第一波形1301的頻率的兩倍。將不同頻率的電信號施加到一部分電極中可以改變由該部分產生的電場的調製，這可以被調諧以增加回應性和/或精準度。
圖14描繪根據本發明的信號圖的示例。在該示例中，第一波形1401表示施加到一部分中的電極的電信號，並且第二波形1402表示施加到同一部分中的另一電極的電信號。第一波形1401和第二波形1402可以具有不同的幅度、相位和頻率。
圖15描繪根據本發明的操作電容模組的方法的示例。該方法1500可以基於關於圖1至圖14描述的裝置、模組和原理的描述來執行。在該示例中，方法1500包括：1501，將電信號施加到電容模組的第一組電極中的第一分組電極；1502，利用電容模組的第二組電極中的電極測量第一分組電極中的第一電容變化；1503，將電信號施加到電容模組的第二組電極中的第二分組電極；以及1504，利用電容模組的第一組電極中的電極測量第二分組電極中的第二電容變化。
該方法1500可以可選地包括：1505，確定與第一電容變化的測量值、第二電容變化的測量值或第一電容變化的測量值和第二電容變化的測量值的組合相關聯的雜訊水準。此外，該方法1500可以可選地包括：1506，至少部分地基於哪個測量值具有更少的雜訊，通過第一電容變化的測量值或第二電容變化的測量值來識別用戶輸入的位置。
應當注意的是，上面討論的方法、系統和裝置僅旨在作為示例。必須強調的是，各個實施例可以適當地省略、替代或添加各種過程或部件。例如，應當理解的是，在可選的實施例中，可以以與所描述的順序不同的循序執行這些方法，並且可以添加、省略或組合各種步驟。而且，關於特定實施例描述的特徵可以在各種其它實施例中組合。實施例的不同方面和元件可以類似的方式組合。而且，應該強調的是，技術在發展，因此，許多元件本質上是示例性的，不應被解釋為限制本發明的範圍。
為了提供對實施例的透徹理解，在描述中給出了具體細節。然而，本領域普通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，眾所周知的電路、過程、演算法、結構和技術已被示出，而沒有不 必要的細節，以避免使實施例不清楚。
另外，注意的是，實施例可以被描述為過程，該過程被描繪為流程圖或框圖。儘管每個流程圖或框圖可以將操作描述為順序過程，但許多操作可以並行或同時執行。另外，操作的順序可以重新安排。過程可以具有未包括在圖中的附加步驟。
在描繪了若干個實施例之後，本領域的技術人員將認識到，在不脫離本發明思想的情況下，可以使用各種修改、替代和等同形式。例如，上述元件可能僅僅是更大系統的組成部分，其中其它規則可能優先於或以其它方式修改本發明的應用。另外，在考慮上述元件之前、期間或之後，可能會採取一些步驟。因此，以上描述不應視為對本發明的範圍的限制。
100:電子裝置102:鍵盤103:殼體104:觸摸板106:顯示器108:按鍵114:連接機構

Claims (11)

  1. 一種電容模組，包括：第一組電極；第二組電極，從所述第一組電極橫向定向；處理器和記憶體；所述記憶體具有程式設計指令，所述程式設計指令在被運行時使得所述處理器：啟動所述第一組電極中的所有電極；利用所述第二組電極中的所有電極測量因啟動所述第一組電極中的所有電極而產生的第一電容；啟動所述第二組電極中的所有電極；利用所述第一組電極中的所有電極測量因啟動所述第二組電極中的所有電極而產生的第二電容；通過對來自每個電極的測量值進行平均並且將最強的電容測量值減去平均測量值來形成總電容測量值；並且僅依賴所述產生的第一電容和所述產生的第二電容來識別用戶位置。
  2. 如請求項1所述的電容模組，其中，施加到所述第一組電極和所述第二組電極的電信號彼此同相。
  3. 如請求項1所述的電容模組，其中，施加到所述第一組電極和所述第二組電極的電信號彼此異相。
  4. 如請求項3所述的電容模組，其中，所述電信號彼此異相。
  5. 如請求項3所述的電容模組，其中，發送所述異相的電信號具有對由所述電極產生的電場進行改變的特性。
  6. 如請求項1所述的電容模組，其中，施加到所述第一組電極和所述第二組電極的電信號具有相同的信號強度。
  7. 如請求項1所述的電容模組，其中，施加到所述第一組電極和所述第二組電極的電信號具有不同的信號強度。
  8. 如請求項1所述的電容模組，其中，施加到所述第一組電極和所述第二組電極的電信號具有相同的頻率。
  9. 如請求項1所述的電容模組，其中，施加到所述第一組電極和所述第二組電極的電信號具有不同的頻率。
  10. 如請求項1所述的電容模組，其中，所述記憶體包括所述程式設計指令，所述程式設計指令在被運行時使得所述處理器確定與第一電容變化的測量值、第二電容變化的測量值或者所述第一電容變化的測量值與所述第二電容變化的測量值的組合相關聯的雜訊水準。
  11. 如請求項10所述的電容模組，其中，所述記憶體包括所述程式設計指令，所述程式設計指令在被運行時使得所述處理器至少部分地基於哪個測量值具有更少的雜訊，通過所述第一電容變化的測量值或所述第二電容變化的測量值來識別用戶輸入的位置。
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