CN101369206B - 电容检测模块以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电容检测模块以及方法。在一实施例中，产生时间间隔测量结果，其为电容感测区域中的电容感测器的电容的单调函数。在一实施例中，可分析产生的时间间隔测量结果或电容感测区域中的电容感测器的电容的任何其它单调函数，以检测接近电容感测区域的对象的存在，及/或检测接近电容感测区域的对象的位置。

Description

电容检测模块以及方法

技术领域

本发明是关于电容感测器，特别是关于一种电容检测模块以及方法。

背景技术

存在用于电子系统的许多可用的输入设备。这些输入设备的实例包括：键盘、操纵杆、触摸式屏幕、机械鼠标、光学鼠标、触敏(touch)感测器等。

触敏感测器依不同技术而定包括阻抗薄膜位置感测器、表面声波感测器、高感度压电式感测器、光学感测器，或电容感测器。通常，当前认为电容感测器具有高敏感度以及可靠度。通常亦认为电容感测器具有较长产品寿命且节约成本。

发明内容

根据本发明，提供一种产生为电容感测器的电容的单调函数的时间间隔测量结果的方法，方法包含：引起电容感测器上的电压改变至少一次；以及通过测量至少一时间间隔来产生为电容感测器的电容的单调函数的时间间隔测量结果，在至少一时间间隔的每一者期间，感测器上的改变的电压在两个预定值间变动，其中若通过测量至少两个时间间隔来产生时间间隔测量结果，则测量为累积的，且其中对应于至少一时间间隔中的至少一者的预定值均为非零的。

根据本发明，亦提供一种用于产生为电容感测器的电容的单调函数的时间间隔测量结果的模块，模块包含：用于引起电容感测器上的电压改变至少一次的构件；以及用于产生为电容感测器的电容的单调函数的时间间隔测量结果的构件，其包括用于测量感测器上的改变的电压在两个预定值间变动的时间间隔的构件，或用于累积测量至少两个时间间隔的构件，在至少两个时间间隔的每一者期间，感测器上的改变的电压在两个预定值间变动，其中对应于至少一测量时间间隔的预定值均为非零的。

根据本发明，进一步提供一种电容检测方法，电容检测方法包含：引起电容感测区域中的至少一电容感测器上的每一电压改变至少一次；针对至少一电容感测器中的每一者，通过测量至少一时间间隔来产生为电容感测器的电容的单调函数的时间间隔测量结果，在至少一时间间隔的每一者期间，感测器上的改变的电压在两个非零的预定值间变动，其中若通过测量至少两个时间间隔来产生时间间隔测量结果，则测量为累积的；以及分析对应于至少一电容感测器的至少一产生的时间间隔测量结果，以检测到或未检测到接近电容感测区域的对象的存在。

根据本发明，更进一步提供一种电容检测系统，电容检测系统包含：电容感测区域，其包含至少一电容感测器；电容测定模块，其经配置以引起电容感测区域中的至少一感测器上的每一电压改变至少一次，且经配置以针对电压被改变的至少一感测器中的每一者产生为电容感测器的电容的单调函数的时间间隔测量结果，测定模块包括至少一计数器，其中每一计数器对应于一感测器，且经配置以测量对应感测器上的改变的电压在两个非零的预定值间变动的时间间隔，或经配置以累积测量至少两个时间间隔，在至少两个时间间隔的每一者期间，对应感测器上的改变的电压在两个非零的预定值间变动；以及控制器模块，其经配置以分析对应于至少一电压被改变的至少一感测器的至少一产生的时间间隔测量结果，以检测到或未检测到接近电容感测区域的对象的存在。

附图说明

为了理解本发明以及明白如何可在实践中执行本发明，现将参看附图来仅作为非限制性实例而描述较佳实施例。

图1为根据本发明的实施例的电容检测系统的方块图。

图2A为根据本发明的实施例的电容感测区域模块中的电容感测器的布局的说明。

图2B为根据本发明的实施例的电容感测区域模块中的电容感测器的布局的说明。

图2C为根据本发明的实施例的四个电容感测器的说明。

图3为根据本发明的实施例的电容检测系统的方块图。

图4为根据本发明的实施例的电容检测系统的详细方块图。

图5为根据本发明的实施例的关于一电容感测器的详细电容检测系统的方块图。

图6说明根据本发明的各种实施例的当相关联感测器充电时与计数器的操作相关的时序图。

图7说明根据本发明的各种实施例的当相关联感测器放电时与计数器的操作相关的时序图。

图8为根据本发明的实施例的时钟产生器的方块图。

图9为根据本发明的实施例的用于组构抖动的方法的流程图。

图10说明根据本发明的实施例的累积循环的时序图。

图11说明根据本发明的实施例的关于与X感测器以及Y感测器相关联的计数器的时序图。

图12说明根据本发明的实施例的关于与X感测器以及Y感测器相关联的计数器的时序图。

图13说明根据本发明的实施例的关于与X感测器以及Y感测器相关联的计数器的时序图。

图14为根据本发明的实施例的手动模式方法的流程图。

图15为根据本发明的实施例的自动模式方法的流程图。

图16为根据本发明的实施例的控制器模块的方块图。

图17为根据本发明的实施例的电容检测方法的流程图。

图18为根据本发明的实施例的逻辑坐标栅格的说明。

图19为说明根据本发明的实施例的存在检测算法的图表。

图20为说明根据本发明的实施例的位置检测算法的图表。

图21为根据本发明的实施例的(平衡的)测定数据的图表。

附图标号：

100：电容检测系统            105：电容测定模块

115：电容感测区域模块        125：感测器接口模块

135：逻辑模块                145：控制器模块

155：控制器接口              228：基板

230：导电板                  232：感测器

234：感测器                  236：感测器

238：感测器                  310：比较器模块

320：充电/放电模块           330：计数器模块

337：时间间隔                340：时钟模块

360：充电/放电控制指示       375：输入时钟

380：计数器启用指令          410：比较器

410N：比较器                 420：充电/放电电路

420N：充电/放电电路          430：计数器

430N：计数器                 442：计数器时钟

444：时钟产生器              448：模式暂存器

450：控制暂存器              452：抖动产生器暂存器

454：状态设定暂存器          470：计数器启用配置信号

502：电容感测器              511：输出

512：启用模块                513：输出

514：第一比较器              516：第二比较器

517：低压位准                518：感测器电压

519：高压位准                522：充电/放电电路

530：计数器                537：时间间隔测量结果

542：计数器时钟            560：充电/放电控制信号

570：计数器启用配置信号    580：计数器启用信号

602：时序图                604：时序图

605：时序图                606：时序图

608：时序图                610：时序图

612：时序图                614：时间点

616：时间点                618：时间点

620：时间点                626：时间点

704：时序图                705：时序图

722：时间点                724：时间点

841：时钟变换模块          843：混合器模块

845：抖动产生器模块        846：测定时钟

847：抖动                  849：变换时钟

900：方法                  902：阶段

904：阶段                  906：阶段

908：阶段                  1028：时序图

1032：时间点               1034：时间点

1102：时序图               1104：时序图

1202：时序图               1208：时序图

1210：时序图               1302：时序图

1308：时序图               1310：时序图

1400：手动模式方法         1402：阶段

1404：阶段                 1406：阶段

1408：阶段                 1410：阶段

1412：阶段                 1414：阶段

1500：自动模式方法        1502：阶段

1504：阶段                1506：阶段

1508：阶段                1510：阶段

1512：阶段                1602：互动模块

1604：校准模块            1610：存在检测模块

1620：位置检测模块        1630：偏移计算模块

1640：存储器              1650：传输模块

1700：方法                1701：阶段

1702：阶段                1704：阶段

1706：阶段                1708：阶段

1710：阶段                1712：阶段

1716：阶段                1718：阶段

1722：阶段                1724：阶段

1902：触摸高位准          1904：触摸低位准

1906：(平衡的)测定数据    1908：点

1910：点                  2002：触摸高位准

2004：触摸低位准          2006：(平衡的)测定数据

2008：点                  2012：噪声容限位准

2014：最大点位准          2016：点

2018：点                  2020：点

2022：点                  2102：(平衡的)测定数据

2104：(平衡的)测定数据    2106：曲线

4101：比较器              4201：充电/放电电路

4301：计数器              2B01：电容感测器

2B02：电容感测器          2B03：电容感测器

2B04：电容感测器          2B05：电容感测器

2B06：电容感测器        2B07：电容感测器

2B08：电容感测器        2B09：电容感测器

2B10：电容感测器        2C01：感测器

2C02：感测器            2C03：感测器

2C04：感测器            X1：行

X2：行                  X3：行

X4：行                  X5：行

X6：行                  X7：行

X8：行                  X9：行

X10：行                 X11：行

X12：行                 Y1：列

Y2：列                  Y3：列

Y4：列                  Y5：列

Y6：列                  Y7：列

Y8：列                  Y9：列

Y10：列                  Y11：列

Y12：列

具体实施方式

本文描述使用一或多个电容感测器检测对象的存在及/或位置的本发明的实施例。

本说明书中对“一实施例”、“实施例”、“一些实施例”、“另一实施例”、“其它实施例”、“各种实施例”或其变化的提及意谓结合所述实施例所描述的特定特征、结构或特性包括于本发明的至少一实施例中。从而，短语“一个实施例”、“一实施例”、“一些实施例”、“另一实施例”、“其它实施例”、“各种实施例”或其变化的出现未必参照所述相同实施例。

应了解，为了清晰起见描述于个别实施例的上下文中的本发明的一些特征亦可在单一实施例中组合而提供。相反地，为了简短起见而描述于单一实施例的上下文中的本发明的各种特征亦可分别地或以任何适当的子(sub)组合来提供。

图1、图3、图4、图5、图8以及图16为根据本发明的各种实施例的电容检测系统100及/或系统100的元件的方块图。应理解提供电容检测系统100及/或系统100的元件的功能性至特定方块图中的区块中的划分，以有助于读者理解且因此不应认为此划分具约束性。在本发明的一些实施例中，系统100及/或系统100的元件可包含比本文图中所说明的区块少、多，及/或与其不同的区块。在本发明的一些实施例中，可将系统100及/或系统100的元件的功能性不同地划分至本文图中所说明的区块中。在本发明的一些实施例中，可将系统100及/或系统100的元件的功能性划分至比本文图中所示的区块少、多，及/或与其不同的区块中。在本发明的一些实施例中，系统100及/或系统100的元件可包括额外的功能性、比本文所描述的功能性少的功能性，及/或与其不同的功能性。在本发明的一些实施例中，表示为本文图中的区块的一或多个元件可具有比本文所描述的功能性更多、更少及/或与其不同的功能性。视实施例而定，表示为本文任何图中所示的区块的元件可被集中或相对于彼此而分散。

图1为根据本发明的实施例的电容检测系统100的最高阶层方块图。在说明的实施例中，如下文将较详细阐释地，可将电容检测系统100用于存在的检测及/或位置的检测。在说明的实施例中，系统100包括电容感测区域模块115、电容测定模块105(其包括例如感测器接口模块125以及逻辑模块135)，以及控制器模块145。在说明的实施例中，控制器接口155提供测定模块105与控制器模块145间的接口。

模块105以及145中的每一者可由能够执行如本文所定义以及阐释的功能的软件、硬件及/或固件的任何组合所组成。电容检测系统100的模块115、105以及145可被集中或相对于彼此而分散。举例而言，假定触控板或键作为输入设备，则在一实施例中，控制器模块145可连同电容感测区域模块115以及测定模块105而包括于触控板或键中，而在另一实施例中，控制器模块145可定位于触控板或键外部。

在一实施例中，电容感测区域115中的每一电容感测器具有由介电材料所分离的两个导体，其中大多数能量发现于导体间。接近特定电容感测器的指状物或任何其它对象改变所述特定电容感测器的电容。(指状物或任何其它对象可接近电容感测区域模块115，例如，触摸至少包括电容感测区域115的诸如触控板或键的输入设备的覆盖层)。

在一些实施例中，测定模块105尤其经配置以在每一累积循环期间对电容感测区域115中的电容感测器充电/放电一次或多次，且产生可由控制器模块145用以检测指状物或其它对象的存在及/或位置的数据。在下文中，自电容测定模块105提供至控制器模块145的数据在一些实施例中称作“测定数据”。假定n＞1(亦即，在电容感测区域115中存在一个以上的感测器)的实施例，电容感测区域115中的多个感测器视实施例而定可划分成或可不划分成与不同轴相关联的感测器。举例而言，在一些情形中，多个感测器110当需要关于一个以上的维度检测指状物或其它对象的位置时可划分成与不同轴相关联的感测器，且当不需要检测位置或仅需要关于一维度检测位置时可不划分成与不同轴相关联的感测器。

在一实施例中，电容感测区域模块115中的多个电容感测器的布局类似于美国专利第4,550,221号中所描述的布局，所述美国专利以引用方式并入本文中。为了读者的便利起见，图2A说明电容感测区域模块115中的电容感测器的布局的一实施例，其类似于在美国专利第4,550,221号中所说明以及描述的电容感测器的布局。

如在图2A的实施例中所展示地，电容感测区域模块115包括基板228，例如，印刷电路板(PCB)，其支撑导电板230的第一以及第二交错紧密间隔的阵列。导电板230例如由作为覆盖层的绝缘薄层覆盖。举例而言，导电板230可为沉积于基板228的顶部表面上的导电金属薄板。以行以及列来排列第一阵列的板。作为非限制性实例，在图2A中，以十三行以及十二列来排列第一阵列的板(在下文中称作X感测器)。举例而言，感测器236以及238为X感测器的实例。第二阵列由亦以行以及列所排列的板组成。作为非限制性实例，在图2A中，以十二行以及十三列来排列第二阵列的板(在下文中称作Y感测器)。举例而言，感测器232以及234为Y感测器的实例。在一实施例中，选择列Y1-Y12以及行X1-X12的板230的尺寸以及间隔，使得当指状物或另一对象置放于感测器附近(例如，接触绝缘层)时，指状物或其它对象的存在改变周围大地(ambient ground)与列Y1-Y12中的至少一者(亦即，Y感测器中的至少一者中的电容改变)以及行X1-X12中的至少一者(亦即，X感测器中的至少一者中的电容改变)的板之间的电容。

尽管在图2A中感测器展示布局于栅格中，但可使用任何适当布局。举例而言，图2B说明根据本发明的另一实施例的模块115中的十个电容感测器(2B01至2B10)的布局。尽管在图2A中Y感测器以及X感测器展示为钻石形，但在其它实施例中可代替地使用允许感测器适当地间隔开的任何形状(例如，圆形、正方形等)。举例而言，图2C展示四个感测器，2C01至2C04具有不同形状。尽管在图2A中展示十二个X感测器以及十二个Y感测器，但X感测器以及Y感测器的数目并不由本发明限于图2A中所出现的数目。举例而言，在一实施例中，可存在十二个X感测器以及十五个Y感测器。

视实施例而定，可在任何适当坐标系统中使用任何适当数目的维度来表示接近电容感测区域115的对象的位置检测。坐标系统的实例包括笛卡尔坐标系统、极坐标系统、圆柱坐标系统、球坐标系统、地理坐标系统等。

再次参看图1的实施例，其中感测器接口模块125以及逻辑模块135展示为测定模块105的分离区块。应显而易见在本发明的一些实施例中，可由单一区块来表示感测器接口模块125以及逻辑模块135的功能性，及/或可将感测器接口模块125以及逻辑模块135中的任一者或每一者的功能性划分至多个区块中。

图3说明根据本发明的实施例的电容检测系统100，其中感测器接口125以及逻辑模块135各自划分至子区块中。在图3中所说明的实施例中，感测器接口模块125包括比较器模块310以及充电/放电模块320，而逻辑模块135包括计数器模块330以及时钟模块340。模块310、320、330以及340中的每一者可由能够执行如本文所定义以及阐释的功能的软件、硬件及/或固件的任何组合所组成。

在图3中所说明的实施例中，输入时钟375经提供至时钟模块340，且输入时钟375的源并不受本发明限制。举例而言，输入时钟375可为电容检测系统100的系统时钟、包含电容检测系统100的系统的系统时钟、由控制器145提供、由模块105内部产生等。时钟模块340尤其经配置以将充电/放电控制指示360提供至充电/放电模块320。充电/放电模块320尤其经配置以基于接收的充电/放电控制指令360来对电容感测区域模块115中的电容感测器充电及/或放电。比较器模块310尤其经配置以基于充电的电容感测器及/或放电的电容感测器上的电压来将计数器启用指令380提供至计数器模块330。计数器模块330尤其经配置以在启用时执行，从而，测量反映充电及/或放电的电容感测器的电容的时间间隔。测量的时间间隔337(其为测定数据的实例)经由控制器接口155提供至控制器145，及/或可提供至电容检测系统100中或包括电容检测系统100的系统中的任何其它模块。

注意，时间间隔可为电容感测器的电容的函数，且因此时间间隔(例如，与感测器相关联的测量的时间间隔337)的测量可在一些情形中替代测量感测器的电容。因此，现提供电容与时间之间的关系的简短阐释。

如此项技术中所熟知地，流过电容器的电流i由以下方程序给出：

$i=C\left(\frac{\mathrm{dv}}{\mathrm{dt}}\right)$

其中C为电容器的电容，且

为电容器上的随时间推移的电压的改变。重排列方程式可得到：

$\frac{\mathrm{dt}}{\mathrm{dV}}=\frac{C}{i}$

重排列的方程式说明电容器上的电压的改变速率(导数)的倒数(亦即，电容器上的电压改变的时间间隔)等于电容器的电容除以流过电容器的电流。电容器上的电压改变的时间间隔为电容器的电容的单调函数，因为时间间隔在较大电容下比在较小电容下大。举例而言，在累积测量电压在电容器上改变的一个以上的时间间隔的情形中，可认为表示一个以上的时间间隔的测量结果是电容器的电容的单调函数，因为测量结果为电容器的平均电容的单调函数，其在较大平均电容下比在较小平均电容下还大。

再次参看图1以及3。在一实施例中，测定模块105可包括与感测模块115中的每一电容感测器相关联的个别功能性。在另一实施例中，额外地，测定模块105中的功能性可与一个以上的电容感测器相关联(假定在电容感测区域115中存在多个电容感测器)。在一些实施例中(其中在电容感测区域模块115中存在多个电容感测器)，模块310、320、330以及340中的每一者可包括或可不包括与电容感测器中的一个以上者相关联的功能性。

为了图3的一些实施例的进一步说明，假定比较器模块310中的每一相异元件包括m个复本(copies)(m≥1)、充电/放电模块320中的每一相异元件包括l个复本(l≥1)、计数器模块330中的每一相异元件包括k个复本(k≥1)，且时钟模块340中的每一相异元件包括j个复本(j≥1)。视实施例而定，j、k、l以及m中的任两者可为相同数目或可不为相同数目，且j、k、l以及m中的每一者可等于n或可不等于n(其中n为如以上所阐释的模块115中的电容感测器的数目)。举例而言，假定j、k、l及/或m小于n且n大于1的实施例，则在这些实施例中的一些实施例中，可允许与一个以上的电容感测器相关联的特定复本关于相关联的感测器中的至少两者来并行操作，而在其它实施例中，可能需要特定复本在非重叠时间下关于不同感测器来操作。继续所述实例，在一些情形中，特定复本可经配置以在某一时间下关于(一或多个)X感测器以及不同(非重叠)时间下关于(一或多个)Y感测器来操作。仍继续所述实例，特定模块310、320、330或340可在一些情形中包括每一者经允许关于至少两个感测器并行操作的复本、每一者经强制在非重叠时间下关于不同感测器操作的复本，及/或每一者仅与一感测器相关联的复本。作为另一实例，在一些实施例中，j、k、l及/或m可等于1，其中n＞1，其意谓具有一复本的每一元件可关于电容感测区域模块115中的所有感测器来操作(例如，对于至少两个感测器并行地操作，或例如，关于不同感测器非并行地操作)。作为另一实例，j、k、l及/或m可等于n，且因此，具有n个复本的每一元件可使每一复本与不同电容感测器相关联。

图4为根据本发明的实施例的电容检测系统100的方块图。在图4中所说明的实施例中，假定存在多个电容感测器。在说明的实施例中，时钟模块340包括各自具有一与电容感测区域模块115中的所有电容感测器相关联的复本的元件(亦即，在图4的说明实施例中j＝1)，但比较器模块310、充电放电模块320以及计数器模块330包括各自针对电容感测区域模块115中的每一电容感测器具有个别复本的元件(亦即，在图4的说明实施例中k、l以及m各自等于n)。应显而易见在其它实施例中，j、k、l及/或m可与图4的实施例中所示的数目不同。

在图4中所说明的实施例中，时钟模块340包括时钟产生器模块444以及储存模块(“暂存器”)，所述储存模块用于储存影响测定模块105及/或控制器模块145的操作的一或多个可配置的操作参数。为了易于读者理解，将(配置)暂存器划分成模式暂存器448、控制暂存器450、抖动产生器暂存器452，以及状态设定暂存器454，然而，不应将此划分阐释为具约束性。模块444、448、450及/或452中的每一者可由能够执行如本文所定义以及阐释的功能的软件、硬件及/或固件的任何组合所组成。下文进一步提供关于时钟产生器模块444以及暂存器448、450、452或454的较多细节。在一实施例中，可如下文将进一步较详细地描述由控制器145及/或测定模块105来配置与暂存器448、450、452或454中的任一者相关联的操作参数。尽管在图4中所说明的实施例中假定j＝1(亦即，时钟模块340中的暂存器444、448、450以及452中的每一者与电容感测区域模块115中的所有感测器相关联)，但此未必暗示暂存器444、448、450以及452中的每一操作参数都组构了关于所有感测器的操作(如下文将较详细阐释者)。

在一些实施例中，可存在包括于时钟模块340中的较多、较少及/或不同的功能性，且/或可将由时钟模块340所提供的功能性划分至比图4中所示的模块更少、更多及/或与其不同的模块中。在一些实施例中，可额外地由暂存器448、450、452或454中的另一者来提供下文中描述为属于特定暂存器448、450、452或454的功能性。在一些实施例中，可存在暂存器448、450、452及/或454的一个以上的复本，其中特定暂存器的每一复本具有与一或多个不同感测器相关联的可配置的参数。在一些实施例中，可存在较少、较多及/或不同的暂存器，其提供如本文针对暂存器448、450、452或454所描述的相同、增强或降级的功能性。在一些实施例中，本文描述为可经由暂存器448、450、452及/或454中的任一者来配置的操作参数中的一些操作参数可不为可配置的，例如，一些参数可经建构(例如，硬编码、硬联机等)及/或基于其它可配置及/或不可配置的参数。在一些实施例中，可存在比本文所描述的操作参数少、多及/或与其不同的影响测定模块105及/或控制器模块145的操作的操作参数。

在图4中所说明的实施例中，假定电容感测区域115中的n个电容感测器包括h个X感测器以及i个Y感测器(h、i≥1且h+i＝n)。亦假定在图4中所说明的实施例中，存在对应于电容感测器中的每一者的个别比较器410(展示四个比较器410，即，410₁、410₂、410_N-1、410_N)、存在对应于电容感测器中的每一者的个别充电/放电电路420(展示四个充电放电电路420，即，420₁、420₂、420_N-1、420_N)，且存在对应于电容感测器中的每一者的个别计数器430(展示四个计数器430，即，430₁、430₂、430_N-1、430_N)。在其它实施例中，k、l及/或m可小于n。在其它实施例中，可在一维度中布局图4中所说明的多个感测器(例如，可仅包括X感测器或仅包括Y感测器)。

在图4中，除了以上所论述的充电/放电控制信号360以及计数器启用信号380外，说明根据本发明的一实施例的模块间的额外信号。在说明的实施例中，将例如由时钟产生器444所产生的计数器时钟442提供至计数器430。在说明的实施例中，假定将相同计数器时钟442提供至每一计数器430，但在其它实施例中，可将不同计数器时钟442提供至不同计数器430。计数器启用配置信号470由时钟模块340提供至比较器410。下文将较详细阐释计数器启用配置信号。

图5说明根据本发明的实施例的关于来自电容感测区域115的一电容感测器502的详细电容检测系统的方块图。为了说明的简洁性起见，由电容器(使用电容器符号)来表示电容感测器502。假定具有X以及Y感测器的实施例，感测器502可为X或Y感测器。为了说明的简洁性起见，图5中所示的实施例假定电容感测区域模块115中的每一电容感测器与个别比较器模块410、计数器模块430以及充电/放电模块420相关联，或多个电容感测器与相同的410、430及/或420相关联，但相关联的感测器中的每一者在分离的时间下对于共享的410、430及/或420来操作。为了说明的简洁性起见，图5中的实施例亦假定电容感测区域115中的所有感测器与相同时钟模块时钟产生器444以及暂存器448、450、452以及454相关联。为了易于理解，在描述中，与感测器502相关的信号的数字卷标通过以“5”开始来区别于与电容感测区域115中的所有感测器相关的信号，例如，计数器时钟542、充电/放电控制560、计数器启用配置570、计数器启用580，然而，视实施例而定，与感测器502相关联的信号可相异于或可不相异于与其它感测器相关的信号。

在图5的说明实施例中，与电容感测器502相关联的充电/放电模块420包括充电/放电电路522。在说明的实施例中，与电容感测器502相关联的比较器模块410包括第一比较器514以及第二比较器516以及启用模块512。在说明的实施例中，与电容感测器502相关联的计数器模块430包括计数器530。

在图5中所说明的实施例中，当由时钟模块340所发射的充电/放电控制信号560指示电容感测器502应充电时，充电/放电电路522引起电容感测器502充电。当充电/放电控制信号560指示感测器502应放电时，充电/放电电路522引起感测器502放电。将电容感测器502上的电压518提供至第一比较器514以及第二比较器516。

注意在图5中所说明的实施例中，可独立于电容感测器502上的电压518的值来控制电容感测器502的充电以及放电的时序。下文进一步提供关于在一些实施例中控制电容感测区域115中的感测器的充电以及放电的时序的较多细节。

充电/放电电路522中所包含的元件可视实施例而定来变化且并不限于任何特定配置。在一实施例中，充电/放电电路522包括连接至正压电源(Vcc)的电流源、与电流源串联的第一开关，以及与电容感测器502并联的第二开关。在此实施例中，当充电/放电控制信号560指示充电时，第一开关关闭且第二开关打开，其引起电容感测器110由电流源提供的恒定电流来充电。类似地，在此实施例中，当充电/放电控制信号560指示放电时，第一开关打开且第二开关关闭，其允许电容感测器502经由第二开关放电至大地。读者将理解在其它实施例中，充电/放电电路522可包含将提供充电以及放电功能性的在不同配置中的元件。

充电/放电控制信号560以及充电/放电电路522在图5的实施例中说明为可影响电容感测器502的充电以及放电。在另一实施例中，可存在影响电容感测器502的充电以及影响电容感测器502的放电的分离的功能性。

继续图5的实施例的描述，第一比较器514将感测器电压518与低压(参考)位准517比较，且产生视感测器电压518是高于还是低于低压位准517而定而变化的输出511。第二比较器516将感测器电压518与高压(参考)位准519比较，且产生视感测器电压518是高于还是低于高压位准519而定而变化的输出513。在另一实施例中，可将比较器514以及516的功能性组合于单一比较元件中。

当参照(refer to)电压位准517以及519时，术语低以及高应理解为相对于彼此而言，且因此高压位准519大于低压位准517。低压位准517以及高压位准519的值并不受本发明限制。在一些情形中电压值517以及519随时间推移而为恒定的，且在其它情形中电压值517以及519可随时间推移而变化。在一实施例中，电压值517以及519均为非零。

在一些情形中，可存在针对低压位准517以及高压位准519的值均为非零的实施例的优点。在这些情形中的一些情形中，使用零值可比使用非零值时具有更低的抗噪声的稳定性。在这些情形中的一些情形中，另一方式或此外，值零可在电容器502的充电/放电曲线的非线性范围内且因此较不稳定。

在一些实施例中，低压位准517以及高压位准519各自在零与供应电压(Vcc)间。在这些实施例中的一者的一(非限制性)实例中，低压位准517大于零且小于或等于正压电源Vcc的三分之一(亦即，0＜V₅₁₇≤Vcc/3)，且高压位准519等于或大于Vcc的三分之二且小于或等于Vcc(亦即，2/3Vcc≤V₅₁₉≤Vcc)。在此实施例中，在一些情形中，低压位准517与高压位准519间的电压范围对应于在充电或放电期间感测器502上的电压518的图表的“较为线性”的区段。

再次参看图5中所说明的实施例，使自第一比较器514的输出511、自第二比较器516的输出513，以及计数器启用配置信号570提供至启用模块512。启用模块512输出计数器启用信号580，其引起与感测器502相关联的计数器530开始执行或不执行。在一些实施例中，计数器530藉此而被配置以在感测器502上的电压518在低压位准517与高压位准519间变动的时间间隔期间(其中电压518可正增大及/或正减小)执行。在这些实施例中的一者中，计数器530经配置以在感测器502上的电压518自低压位准517增大至高压位准519的时间间隔期间(当充电时)执行。在这些实施例中的另一者中，计数器530另外或此外经配置以在感测器502上的电压518自高压位准519减小至低压位准517的时间间隔期间(当放电时)运行。在一实施例中，当电压518在充电期间、在放电期间，或在感测器502的充电以及放电期间于低压位准517与高压位准519间变动时，计数器启用配置信号570控制是否使计数器530运行。在本文的论述中，应理解视实施例而定，当计数器530运行时，低压值517与高压值519间的范围可包括或可不包括低压值517及/或高压值519。

如在图5的实施例中所说明地，启用模块512在计数器530外部，但在另一实施例中，启用模块512可并入至计数器530中。

如在图5的实施例中所展示地，将计数器时钟542提供至计数器530。因此，当计数器530执行时，计数器530计数计数器时钟542的循环次数。因此，在说明的实施例中，由计数器530以计数器时钟循环的“单位”或“计数”来测量电容感测器502上的电压在低压位准517与高压位准519间变动的时间间隔(亦即，计数器530计数计数器启用信号580在“启用”位准时计数器时钟循环的数目)。在其它实施例中，可以与计数器时钟542的循环的单位不同的单位来测量时间间隔。举例而言，在这些实施例中的一者中，计数器542可代替地为以基于秒(例如，奈秒、微秒等)的单位来测量时间周期的元件。

为了有助于读者理解，根据一实施例，将与感测器502相关联的感测器接口125以及与感测器502相关联的计数器模块430的功能性划分至图5中所示的元件中，但不应认为划分具约束性。在一些实施例中，可将功能性划分至比图5中所说明的元件少、多及/或与其不同的元件中。在一些实施例中，可将功能性不同地划分至图5中所说明的元件中。在一些实施例中，图5中的任何元件可具有比本文所描述的功能性多、少及/或与其不同的功能性。

图6以及图7说明根据本发明的各种实施例的当感测器502分别充电以及放电时与计数器530的操作相关的时序图。

如在图6的实施例中所展示地，时序图602说明随时间推移的计数器时钟信号542。时序图604说明随时间推移时该计数器530何时执行以及该计数器530何时不执行(停止)。时序图605说明随时间推移的计数器启用信号580，其中在说明的实施例中，计数器启用信号580为高以用于启用且为低以用于停用。时序图606说明随时间推移的电容感测器502上的电压518。时序图608以及610分别说明随时间推移的低压位准517以及高压位准519。时序图612说明随时间推移的充电/放电控制信号560，其中在说明的时序图中，充电/放电控制信号560为高以用于充电且为低以用于放电。

在图6中所说明的实施例中，在时间614，充电/放电控制信号560改变至“充电”位准(见时序图612)，且电容感测器502开始充电。当电容感测器502充电时，电容感测器502上的电压518随时间推移而增大(如由时序图606所说明者)。在时间点616(t_low_n)，电容感测器502上的电压518到达低压位准517(由时序图606与时序图608的交越(crossover)所说明)。因此，在时间点616，计数器启用信号580改变至“启用”位准(见时序图605)，且计数器530开始运行(如由时序图604所说明者)。在一实施例中，时间点616为当到达低压位准517时的时间点，而在另一实施例中，时间点616为当超过低压位准517时的时间点。在时间点618(t_high_n)，电容感测器502上的电压518到达高压位准519(由时序图606与时序图610的交越所说明)。因此，在时间点618，计数器启用信号580改变至“停用”位准(见时序图605)，且计数器530停止运行(见时序图604)。在一实施例中，时间点618为当到达高压位准519时的时间点，而在另一实施例中，时间点618为当超过高压位准519时的时间点。时间Δt_n表示在时间点616(t_low_n)与时间点618(t_high_n)间的时间差，亦即，计数器530运行的时间间隔。在时间点620，充电/放电控制信号560改变至“放电”位准(见时序图612)，且电容感测器110开始放电。在一实施例中，在放电期间，计数器530继续被停用(亦即，不运行)。在另一实施例中，在放电期间，当感测器电压518在低压位准517与高压位准519间变动时计数器530运行(如下文参看图7所描述者)。在时间点626，充电/放电信号520完成一充电/放电循环，且因此说明的充电/放电周期T_c等于时间点614与时间点626间的时间差。在一实施例中，充电/放电循环520接着重复进行(亦即，其中充电/放电控制520在时间点626就像在时间点614一样改变至“充电”位准)。

为了图7的实施例的描述的简洁性起见，假定分别随时间推移的计数器时钟信号542、感测器电压518、低压位准517、高压位准519以及充电/放电控制信号560的时序图602、606、608、610以及612未自图6中所描述的实施例改变。时序图704说明随时间推移时该计数器530何时运行以及该计数器530何时不运行(停止)。时序图705说明随时间推移的计数器启用信号580。

在图7中所说明的实施例中，在时间614，充电/放电控制信号560改变至“充电”位准(见时序图612)，且电容感测器502开始充电。当电容感测器502充电时，电容感测器502上的电压518随时间推移而增大(如由时序图606所说明者)。在一实施例中，计数器启用信号580经启用，且计数器530在充电的感测器502上的电压518在低压位准517与高压位准519间变动的时间间隔期间运行(如以上参看图6所描述者)。在另一实施例中，计数器启用信号580未经启用，且当感测器502充电时计数器530不运行。在时间点620，充电/放电控制信号560改变至“放电”位准(见时序图612)，且电容感测器110开始放电。在时间点722(t_high_n)，电容感测器502上的电压518到达高压位准519(由时序图606与时序图610的交越所说明)。因此，在时间点722，计数器启用信号580改变至“启用”位准(见时序图705)，且计数器530开始执行(如由时序图704所说明者)。在一实施例中，时间点722为当到达高压位准519时的时间点，而在另一实施例中，时间点722为当电压518在高压位准519的下时的时间点。在时间点724(t_low_n)，电容感测器502上的电压518到达低压位准517(由时序图606与时序图608的交越所说明)。因此，在时间点724，计数器启用信号580改变至“停用”位准(见时序图705)，且计数器530停止执行(见时序图704)。在一实施例中，时间点724为当到达低压位准517时的时间点，而在另一实施例中，时间点724为当电压518在低压位准517的下时的时间点。时间Δt_n表示在时间点722(t_high_n)与时间点724(t_low_n)间的时间差，亦即，计数器530运行的时间间隔。在时间点626，充电/放电信号520完成一充电/放电循环，且因此说明的充电/放电周期T_c等于时间点614与时间点626间的时间差。在一实施例中，充电/放电循环520接着重复进行(亦即，其中充电/放电控制520在时间点626就像在时间点614一样改变至“充电”位准)。

参看图6以及图7，应注意分别展示于时序图608以及610中的低压位准以及高压位准517以及519的值仅为可能的低压位准以及高压位准517以及519的一实例。在一实施例中，将低压位准以及高压位准517以及519中的一或两者输入至测定模块105中。在一实施例中，建构低压位准517以及高压位准519中的一或两者，例如，以硬编码/硬联机来建构。在一些实施例中，电压位准517以及519中的一或两者是基于可配置及/或不可配置的操作参数。举例而言，在这些实施例中的一者中，等于低压位准517以及高压位准519中的每一者的Vcc的百分比可为可配置的。作为另一实例，在这些实施例中的一者中，低压位准以及高压位准517以及519可各自等于Vcc的已建构的百分比。在一些实施例中，电压位准517以及519中的一或两者为可配置的。在具有可配置参数的一些实施例中，低压位准517及/或高压位准519(或可配置的百分比)可独立针对每一感测器、共同针对感测器的每一子集(subset)或共同针对电容感测区域115中的所有感测器来配置。下文进一步给出子集的实例。

在一些实施例中，计数器启用配置信号570可(例如)经由设定状态暂存器454(见图4或图5)经配置成以下“计数器启用”模式中的一者：当充电/放电控制信号560在“充电”位准时启用、当充电/放电控制信号560在“放电”位准时启用、当充电/放电控制信号560在“充电”位准以及在“放电”位准时启用。因此，视模式而定，计数器启用信号580可引起计数器530在充电的感测器502上的电压在低压位准与高压位准517与519间变动的时间间隔期间(如图6中所示)、在放电的感测器502上的电压在低压位准与高压位准517与519间变动的时间间隔期间(如图7中所示)，或在这些时间间隔的两者期间运行。在这些实施例中的一些实施例中，计数器启用模式可针对电容感测区域115中的每一感测器而独立设定，或针对电容感测区域115中的感测器的每一子集而共同设定，而在这些实施例中的另一者中，计数器启用模式针对电容感测区域115中的所有感测器而共同设定。下文进一步给出子集的实例。在其它实施例中，计数器启用模式为不可配置的，例如，模式可被建构或基于可配置及/或不可配置的操作参数。

为了描述的简洁性起见，在图6以及图7的实施例的描述中，假定当充电/放电控制信号560为高时充电发生，且当计数器启用信号580为高时计数器530运行，但在其它实施例中，可在触发信号为低时触发这些操作。举例而言，在一实施例中，可在充电/放电控制信号560为低时发生充电。

视实施例而定，曲线606的充电区段与区段606的放电曲线(见图6或图7)可为彼此的镜像或可不为彼此的镜像。因此，视实施例而定，当充电时电压518在低压位准517与高压位准519间变动的时间间隔可与电压518在低压位准517与高压位准519间变动的时间间隔相同或可不同。

应注意图6或图7的时序图602中所说明的计数器时钟信号542的周期(频率)仅为计数器时钟信号542的可能周期(频率)的一实例。在一些实施例中，计数器时钟信号542的频率(周期)为可(例如)经由时钟控制暂存器450(见图4或5)来配置。在这些实施例中，改变计数器时钟信号542的频率可在一些情形中改变由计数器530所测量的时间间隔的振幅。在这些实施例中的一些实施例中，计数器时钟信号频率(周期)可针对电容感测区域115中的每一感测器而独立设定，或针对电容感测区域115中的感测器的每一子集而共同设定，而在这些实施例中的另一者中，计数器时钟信号频率(周期)针对电容感测区域115中的所有感测器而共同设定。下文进一步给出子集的实例。在其它实施例中，计数器时钟信号542的频率(周期)为不可配置的，例如，频率(周期)可被建构(例如，硬编码/硬联机)或为可基于可配置及/或不可配置的操作参数。举例而言，在一实施例中，计数器时钟542的周期(频率)可至少部分地视测定时钟846的周期(频率)而定(下文将参看图8以及图9来对其描述)。

类似地，图6或图7的时序图612中所示的充电/放电控制560的频率(周期)仅为充电/放电控制560的可能频率(周期)的一实例。在一实施例中，充电/放电控制信号560的所选择频率的两倍(亦即，充电/放电周期的一半)应足以允许电容感测器502上的电压518在电容感测器502的充电期间到达所选择的高压519，及/或在感测器502的放电期间到达所选择的低压517。在一些实施例中，充电/放电控制信号560的频率(周期)为可(例如)经由时钟控制暂存器450(见图4或图5)来配置。在这些实施例中的一些实施例中，充电/放电循环频率(周期)可针对电容感测区域115中的每一感测器独立设定，或针对电容感测区域115中的感测器的每一子集共同设定，而在这些实施例中的另一者中，充电/放电循环频率(周期)针对电容感测区域115中的所有感测器共同设定。下文进一步给出子集的实例。在其它实施例中，充电/放电信号560的频率(周期)为不可配置的，例如，频率(周期)可被建构(例如，硬编码/硬联机)或可基于可配置及/或不可配置的操作参数。举例而言，在一实施例中，充电/放电信号560的频率(周期)可至少部分地视测定时钟846的周期(频率)而定(下文将参看图8以及图9来对其描述)。

如以上所提及地，在一些实施例中，计数器时钟542的周期(频率)及/或周期(频率)充电/放电频率560可至少部分地视由时钟产生器444所产生的(内部)测定时钟846而定。视实施例而定，测定时钟846可不包括时钟抖动或可始终或选择性地包括时钟抖动(例如)以试图减少电磁干扰。在一些实施例中，时钟抖动为可配置的，(例如)使用可配置的抖动产生器暂存器452(见图4或图5)。举例而言，在一实施例中，经由抖动产生器暂存器452，时钟抖动可经启用或停用(亦即，开启/关闭)，且抖动值可被配置，其将应用于测定时钟846。

在一些实施例中，可建构为不将抖动添加至测定时钟846或始终将抖动添加至测定时钟846。在一些实施例中，额外地或以另一方式，抖动可基于可配置及/或不可配置的操作参数。因此，抖动产生器暂存器452可在一些情形中自电容检测系统100省略。

参看图9，其为根据本发明的实施例的用于对抖动进行组构的方法900的流程图。在其它实施例中，可以与图9中所示的次序不同的次序来执行方法900中所说明的阶段，及/或可同时执行一个以上的阶段。

在图9的说明的实施例中，在阶段902中，存在电容检测系统100的电力开启。在阶段904中，存在初始化。初始化可包括适合于实施例的任何动作。举例而言，在一些实施例中，初始化包括时钟模块340中的操作参数的配置。继续所述实例，在一实施例中，尤其以下各项中的任一者可经配置：抖动启用/停用、抖动值、时钟除频器值、高压位准、低压位准、计数器时钟周期(频率)、充电/放电周期(频率)、计数器启用模式、累积循环中的充电/放电循环的数目、充电以及放电启用/停用、自动/手动模式、新设定准备、停止状态、读取间的预定时间间隔，及/或开始循环。如以上所论述地，操作参数可独立针对每一感测器、共同针对感测器的每一子集，或共同针对所有感测器来配置。在阶段906中，控制器145判定是否需要抖动。视实施例而定，抖动可因任何原因而需要。在图9中所说明的实施例中，假定因为预设的抖动经停用且因此在阶段908中若存在着产生抖动的需要，则抖动产生器暂存器452经配置以启用抖动且设定抖动值(例如，作为暂存器的初始化的部分)。若不存在着产生抖动的需要，则跳过阶段908。方法900然后结束。

视实施例而定，抖动产生器暂存器452可从不被配置或可在每次电力开启时或更频繁地被配置。

图8为根据本发明的实施例的时钟产生器444(视情况地包括抖动)的方块图。在图8的实施例中，将输入时钟375输入至时钟变换模块841中。抖动产生器模块845若由抖动产生器暂存器452启用，则根据抖动暂存器452中的抖动值产生抖动847。变换时钟849(基于输入时钟375由变换模块841输出)以及视情况地产生的抖动847由混合器模块843总和在一起，以产生一测定时钟846。

在各种实施例中，可针对电容感测区域115中的所有感测器或电容感测区域115中的感测器的每一子集而存在一种共同抖动847，或可存在针对每一感测器所产生的独立抖动847。因此，在各种实施例中，可共同启用/停用抖动，且针对电容感测区域115中的所有感测器或针对感测器的每一子集来设定抖动值，或可启用/停用抖动，且针对每一感测器独立设定抖动值。下文进一步给出子集的实例。

在图8的一些实施例中，时钟变换模块841将建构的变换应用于输入时钟375，从而产生变换时钟849。举例而言，在一实施例中，时钟除频器值“Z”可经建构，变换模块841使其除以输入时钟375的频率，以产生变换时钟849的频率。在其它实施例中，所施加的变换为可配置的。举例而言，在一实施例中，例如在时钟控制暂存器450(见图4或图5)中的时钟除频器值“Z”可用以配置与输入时钟375的频率相关的变换时钟849的频率(例如，产生的时钟849信号的频率＝输入时钟375信号的频率/Z)。继续所述实例，在一实施例中，该变换时钟849的频率(周期)等于输入时钟375的频率(周期)(作为默认值)，除非例如通过设定时钟除频器值来另外配置。在一实施例中，“Z”可经配置为大于1的值，且因此，若Z经配置，则变换时钟849的频率小于输入时钟375的频率。在另一实施例中，“Z”可经配置为任何值(亦即，引起已产生的时钟849的频率视“Z”的值而定大于、小于或等于输入时钟375的频率)。

在具有可配置时钟除频器值的实施例中，时钟除频器值可针对电容感测区域115中的每一感测器独立设定，或针对电容感测区域115中的感测器的每一子集共同设定，而在这些实施例中的另一者中，时钟除频器值可针对电容感测区域115中的所有感测器共同设定。下文进一步给出子集的实例。

应注意在一实施例中，其中未存在由时钟变换841所施加的变换或该变换为并不改变输入时钟375的一种变换(例如，乘以“1”)，则变换时钟849等于输入时钟375。在不存在产生的抖动的实施例中，测定时钟846等于变换时钟849。

在一实施例中，除了可基于该输入时钟375、由抖动产生器845所产生的抖动847，及/或由时钟变换841所施加的变换外或代替该输入时钟375、由抖动产生器845所产生的抖动847，及/或由时钟变换841所施加的变换，该测定时钟846亦可基于可配置及/或不可配置的操作参数。在一实施例中，测定时钟846可具有建构的值，例如，硬编码/硬联机值。

在一实施例中，计数器时钟542的频率等于或为测定时钟846的频率的某一其它函数。在一实施例中，充电/放电控制560的频率等于或为测定时钟846的频率的某一其它函数。举例而言，在一些实施例中，计数器时钟542的频率及/或充电放电控制560的频率可随着测定时钟846的频率的增大而增大。

再次参看图5，来自与感测器502相关联的计数器530的输出为时间间隔测量结果537(例如，以计数器时钟循环的“单位”或“计数”，或以其它单位)，其中时间间隔测量结果537为时间间隔测量结果337中的一者。视实施例而定，累积循环可包括产生时间间隔测量结果537的单一实例的任何数目(等于或大于一)的充电/放电循环。举例而言，在一实施例中，可在感测器502的单一充电期间、在感测器502的单一放电期间，或在感测器502的单一充电以及放电期间来测量感测器502上的电压518在低压位准517与高压位准519间变动的时间间隔。作为另一实例，在一实施例中，计数器530可在电容感测器502的多个充电及/或放电期间累积地运行，以累积地测量电容感测器110上的电压在低压位准与高压位准314间变动的时间间隔。因此，视实施例而定，在一累积循环中由计数器530所产生的时间间隔测量结果537可包括任何数目(等于或大于一)的充电/放电循环上的时间间隔的累积，在所述时间间隔期间充电及/或放电的电容感测器502上的电压518在低压位准517与高压位准519间变动。读者将理解时间间隔测量结果537为与感测器502相关联的测定数据的实例，其提供至用于图5中所说明的实施例的控制器模块145。

假定针对感测器502累积地测量多个时间间隔的实施例，可存在或可不存在测量结果间的一或多个操作参数的变化。举例而言，视实施例而定，尤其以下各项中的任一者可在测量结果间变化或可不在测量结果间变化：计数器时钟542、充电/放电控制模式、低压位准517的值、高压位准519的值，及/或充电/放电控制信号560。

在一些情形中，可存在针对时间间隔测量结果537而包括多个测量时间间隔的累积的实施例的优点，其中在所述时间间隔期间充电及/或放电的感测器502上的电压(在感测器502的多个充电及/或放电上)于低位准517与高位准519间变动。举例而言，在这些情形中的一些情形中，多个测量时间间隔的累积改良了时间间隔测量结果537受到电容感测器502的电容的较小改变的影响的可能性。继续所述实例，假定由于例如触摸一输入设备(其至少包括电容感测模块115)的覆盖层的对象而存在着电容的较小改变。在此实例中，若在感测器502的一充电及/或放电上测量时间间隔测量结果537，则时间间隔测量结果537的较小以及可能可忽略的改变可在一些情形中产生。仍继续所述实例，然而，若时间间隔测量结果537代替性地在感测器502的多个充电及/或放电上累积地测量，则时间间隔测量结果537的较大且可能较易于可辨识的改变可在一些情形中产生。

在一些实施例中，可建构在累积循环中的充电/放电循环的数目(等于或大于一)，在累积循环期间由计数器530累积地测量时间间隔，或一累积循环中的充电/放电循环的数目可视可配置及/或不可配置的操作参数而定。在一些实施例中，每一累积循环的充电/放电循环的数目可为可(例如)经由时钟控制暂存器450(见图4或图5)来配置。在这些实施例中的一些实施例中，每一累积循环的充电/放电循环的数目可针对电容感测区域115中的每一感测器独立设定，或针对电容感测区域115中的感测器的每一子集共同设定，而在这些实施例中的另一者中，每一累积循环的充电/放电循环的数目针对电容感测区域115中的所有感测器共同设定。下文进一步给出子集的实例。

参看图10，其展示根据本发明的一实施例的当累积循环包括s个充电/放电循环时的时序图。

在时间1032，一累积循环开始。此累积循环包括s个充电/放电循环(其中s≥1)，其中如以上所阐释地，在各种实施例中，s可经由时钟控制暂存器450来配置、可经建构，或可视可配置及/或不可配置的操作参数而定。时序图1028说明s个充电/放电循环。在s个充电/放电循环期间，如以上所论述，累积地测量各时间间隔。在时间1034，在s个充电/放电循环后，该累积循环结束。累积循环的周期T_ac因这些于时间点1034与时间点1032间的时间差。累积循环中所包括的充电/放电循环的数目并不受本发明限制，且图10中所说明的数目仅为一实例。在图10中所说明的实施例中，为了简洁性起见，假定每一充电/放电循环具有相等的持续时间，但在另一实施例中，持续时间可变化。在一实施例中，时序图1028中所示的每一充电/放电循环可与参看图6及/或图7所描述的时序图相关联。

再次参看图4的实施例，为了本论述的目的假定多个X及/或Y电容感测器包括于电容感测区域115中，现将进一步参考所述多个X及/或Y电容感测器以详细说明测定模块105的操作。

视实施例而定，在电容感测区域115中的感测器之间，可存在或可不存在尤其以下各项中的任一者的变化：计数器时钟的周期(频率)、抖动的包括或排除及/或抖动值、累积地测量的时间间隔的数目(亦即，一累积循环中的充电/放电循环的数目)、低压位准的值、高压位准的值、信号的触发位准(高或低)、计数器启用模式(亦即，在感测器充电、放电或充电放电期间)、充电/放电控制信号的周期(频率)等。举例而言，在一些实施例中，在测定数据经分别提供至控制器145及/或由控制器145分别处理的感测器之间，可在一些情形中允许变化。作为另一实例，在一实施例中，在感测器之间可允许变化，因为控制器145知道如何补偿感测器之间的任何变化，及/或因为变化可彼此抵消。作为另一实例，在一些实施例中，可容忍由于与不同感测器相关联的模块之间的差异的变化，只要该变化不影响由控制器145所执行的存在及/或位置检测的结果。继续所述实例，在这些实施例中的一者中，可由控制器145来考虑校准值(例如，当无对象例如接近电容感测区域115时由不同计数器所产生的测定数据)中的差异，使得此差异并不影响存在及/或位置检测。

视实施例而定，可启用电容感测区域115中的所有n(n＞1)个感测器的充电以及放电，或可停用n个感测器中的至少一者的充电以及放电，例如，其中至少一感测器保持放电。举例而言，在一考虑到图5的感测器502的实施例中，若启用感测器502的充电以及放电，则产生充电/放电控制560，而若停用感测器502的充电以及放电，则不产生充电/放电控制560。举例而言，在一些实施例中，感测器的充电以及放电的启用或停用可为可(例如)经由设定/状态暂存器454来配置。在这些实施例中的一些实施例中，可独立启用或停用电容感测区域115中的每一感测器的充电以及放电，或可共同启用或停用电容感测区域115中的感测器的每一子集的充电以及放电，而在这些实施例中的另一者中，可共同启用或停用电容感测区域115中的所有感测器的充电以及放电。下文进一步给出子集的实例。举例而言，在这些实施例中的一者中，可依序交替启用不同子集的充电以及放电，其它子集的充电以及放电保持停用，直到其依序轮到为止。在另一实施例中，感测器充电以及放电的启用或停用为不可配置的，例如，启用或停用可被建构(例如，可经常启用充电以及放电)，或启用/停用可基于可配置及/或不可配置的操作参数。

视实施例而定，电容感测区域115中经启用充电以及放电的每一感测器的充电及/或放电可同步或可不同步(亦即，特定电容感测器的时间614及/或620可与其它感测器的充电及/或放电时间同步或可不同步)。在一些实施例中，对应于各种感测器的计数器430保持其测定数据直到经读取为止，或可使用额外存储器(计数器或另外的装置)来储存该测定数据，且因此在这些实施例中已启用充电以及放电的各感测器的充电以及放电未必需要同步。在这些实施例中的一者中，只要按时准备好对”测定数据并行地提供至控制器145”的每一感测器提供所述测定数据，则未必需要感测器之间的同步。在这些实施例中的另一者中，额外地或以另一方式，在测定数据已分别提供至控制器145及/或由控制器145分别处理的已启用充电以及放电的感测器之间，可允许异步。

为了进一步说明同步或异步，现呈现两个实施例，其不应阐释为具限制性。在第一实施例中，尽管未必同步(亦即，图6的时间614以及620未必针对所有启用的感测器同步)，但使经启用充电以及放电的所有感测器并行充电以及放电。在第二实施例中，感测器的子集在充电/放电控制信号360为高时充电，且在充电/放电控制信号360为低时放电，而不同子集在充电/放电控制信号360为低时充电，且在充电/放电控制信号360为高时放电。继续此第二实施例，例如，经启用充电以及放电的X感测器(或Y感测器)可在充电/放电控制信号360的高位准上充电，且在充电/放电控制信号360的低位准上放电，而经启用充电以及放电的Y感测器(或X感测器)可在充电/放电控制信号360的低位准上充电，且在充电/放电控制信号360的高位准上放电。

如以上参看图6以及图7所描述地，在各种实施例中，与感测器相关联的计数器在感测器的充电期间及/或在感测器的放电期间可(累积)测量当感测器的电压在低参考位准与高参考位准间变动时的时间间隔。亦根据以上论述，在一实施例中，经启用充电以及放电的感测器可在充电/放电信号为高时充电，且在充电/放电信号为低时放电，而在另一实施例中，经启用充电以及放电的感测器可在充电/放电信号为低时充电，且在充电/放电信号为高时放电。因此，当论述多个感测器的操作时，多个可能时序图为可能的。图11、图12以及图13显示了不应阐释为具典型性或详尽性的实例。

在图11中为根据本发明的实施例的与对应于经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器的计数器430相关的时序图。就像应自以上论述所理解者，视实施例而定，可启用电容感测区域115中的所有感测器的充电以及放电，或可启用少于所有感测器的一些感测器的充电以及放电。为了简洁性起见，假定对于经启用充电以及放电的所有感测器而言，充电/放电控制信号360以及累积循环的周期为相同的。

时序图1102说明随一累积循环中所包括的时间推移的充电放电控制信号360(其中累积循环的周期等于T_ac)。时序图1104说明与经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器相关的计数器430的随时间推移的执行(启用)以及停止(停用)。在一实施例中，经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器尽管未必同步但已并行地充电(当充电/放电控制信号360为高时)以及放电(当充电/放电控制信号360为低时)。在此实施例中，计数器在感测器充电且电压在低压位准与高压位准间变动时运行，其累积地测量经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器的时间间隔(例如，如在图6中者)。在另一实施例中，经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器尽管未必同步但已并行地充电(当充电/放电控制信号360为低时)以及放电(当充电/放电控制信号360为高时)。在此实施例中，计数器在放电期间(当电压在低压位准与高压位准间变动时)运行，其累积地测量经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器的时间间隔。

视实施例而定，较早的累积循环或较迟的累积循环可类似于或可不类似于图11中所说明的累积循环。举例而言，在一些情形中，可在累积循环之间存在任何操作参数的变化。

在图12中为根据本发明的实施例的与对应于经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器的计数器430相关的时序图。在图12中所说明的实施例中，与X感测器相关的计数器以及与Y感测器相关的计数器依序执行。就像应自以上论述理解者，视实施例而定，可启用电容感测区域115中的所有感测器的充电以及放电，或可启用少于所有感测器的一些感测器的充电以及放电。为了简洁性起见，在图12的实施例中，假定对于经启用充电以及放电的所有感测器而言，充电/放电控制信号360以及累积循环的周期为相同的。

时序图1202显示了随一累积循环中所包括的时间而推移的充电放电控制信号360(其中累积循环的周期等于T_ac)。时序图1208显示了与经启用充电以及放电的X感测器相关的计数器430的随时间推移的执行(启用)以及停止(停用)。时序图1210显示了与经启用充电以及放电的Y感测器相关的计数器430的随时间推移的执行(启用)以及停止(停用)。在一实施例中，经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器尽管未必同步但已并行地充电(当充电/放电控制信号360为高时)以及放电(当充电/放电控制信号360为低时)。然而，在此实施例中，与X感测器相关的计数器在感测器充电且电压在低压位准与高压位准间变动时运行，其累积地测量经启用充电以及放电的X感测器的时间间隔(例如，如在图6中)。在此实施例中，与Y感测器相关的计数器在感测器放电且电压在低压位准与高压位准间变动时运行，其累积地测量经启用充电以及放电的Y感测器的时间间隔(例如，如在图7中者)。在另一实施例中，经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器尽管未必同步但已并行地充电(当充电/放电控制信号360为低时)以及放电(当充电/放电控制信号360为高时)。然而，在此实施例中，与X感测器相关的计数器在放电期间(当电压在低压位准与高压位准间变动时)运行，其累积地测量经启用充电以及放电的X感测器的时间间隔，且与Y感测器相关的计数器在充电期间(当电压在低压位准与高压位准间变动时)运行，其累积地测量经启用充电以及放电的Y感测器的时间间隔。在另一实施例中，当充电/放电控制360为高且电压在低压位准与高压位准间变动时，经启用充电以及放电的X感测器已充电且计数器运行，其累积地测量时间间隔(例如，如在图6中)。在此实施例中，当充电/放电控制360为低且电压在低压位准与高压位准间变动时，经启用充电以及放电的Y感测器已充电且计数器运行，其累积地测量时间间隔。在另一实施例中，当充电/放电控制360为高且电压在低压位准与高压位准间变动时，经启用充电以及放电的X感测器已放电且计数器运行，其累积地测量时间间隔。在此实施例中，当充电/放电控制360为低且电压在低压位准与高压位准间变动时，经启用充电以及放电的Y感测器已放电且计数器运行，其累积地测量时间间隔(例如，如在图7中者)。

视实施例而定，较早的累积循环或较迟的累积循环可类似于或可不类似于图12中所说明的累积循环。举例而言，在一些情形中，可在累积循环之间存在任何操作参数的变化。

在图13中为根据本发明的实施例的与对应于X感测器以及Y感测器的计数器430相关的时序图。在图13中所说明的实施例中，启用至少一X感测器的充电以及放电，且停用所有Y感测器的充电以及放电。为了简洁性起见，在图13的实施例中，假定对于经启用充电以及放电的所有感测器而言，充电/放电控制信号360以及累积循环的周期为相同的。

时序图1302说明了随一累积循环中所包括的时间而推移的充电放电控制信号360(其中累积循环的周期等于T_ac)。时序图1308说明了与X感测器相关的计数器430的随时间推移的运行(启用)以及停止(停用)。在一实施例中，当充电/放电控制360为高且感测器上的电压在某一低压与某一高压位准间变动时，用于X感测器的计数器的运行是在所述感测器的充电期间发生(见，例如图6)。然而，在另一实施例中，当充电/放电控制360为高且感测器上的电压在某一低压与某一高压位准间变动时，用于X感测器的计数器的执行是在所述感测器的放电期间发生。时序图1310说明了由于停用充电以及放电的与Y感测器相关的计数器430的随时间而推移的停止(停用)。在另一实施例中，可启用所述Y感测器的充电以及放电，且停用所述X感测器的充电以及放电。

视实施例而定，较早的累积循环或较迟的累积循环可类似于或可不类似于图13中所说明的累积循环。举例而言，在一些情形中，可在累积循环之间存在任何操作参数的变化。继续所述实例，视实施例而定，在较早的累积循环或较迟的累积循环中，可启用或可不启用X感测器的充电以及放电，且可停用或可不停用Y感测器的充电以及放电。举例而言，在一实施例中，在下一累积循环期间，可停用所有X感测器的充电以及放电且可启用至少一Y感测器的充电以及放电、可启用至少一X感测器的充电以及放电且可停用所有Y感测器的充电以及放电、可启用至少一X感测器以及至少一Y感测器的充电以及放电等。

再次参看图1，现将较详细地论述控制器145以及控制器接口155。

电容测定模块105经由控制器接口155将测定数据提供至控制器模块145，所述测定数据允许控制器模块145检测指状物或其它对象的存在及/或位置。测定数据可如以上所论述地为(例如)测量的时间间隔337，或(例如)可为表示(为)电容感测区域115中的一或多个电容感测器的电容的函数的其它数据。举例而言，测定数据可为电压、电流、其它时间测量结果等，其为电容的函数，且可因此由控制器模块145用以检测指状物或其它对象的存在及/或位置。

视实施例而定，可将测定数据推动或拉动至控制器模块145。为了简洁性起见，以下描述涉及控制器145“读取”该测定数据，或该测定数据经“接收”、“输入”或“提供”，且应理解这些术语包括推动该测定数据的实施例以及拉动该测定数据的实施例。视实施例而定，控制器模块145可判定何时应将测定数据输入至控制器模块145，电容测定模块105可判定何时应将测定数据输入至控制器模块145，或可由控制器模块以及电容测定模块中的任一者或两者来判定时序。

视实施例而定，控制器145可并行(尽管未必同步)接收与电容感测区域115中的所有n个感测器相关的测定数据，或可并行(尽管未必同步)接收与少于所有n个感测器的感测器相关的测定数据。

在一些实施例中，例如，控制器145并行接收与所有感测器(甚至经停用充电以及放电的感测器(若存在))相关的测定数据。举例而言，参看图13，在这些实施例中的一者中，控制器145接收与X感测器以及Y感测器相关的测定数据(即使针对Y感测器停用充电以及放电)。在这些实施例中的一些实施例中，经停用充电以及放电的感测器的测定数据具有对由控制器145进行的处理的可忽略的影响。举例而言，在这些实施例中的一者中，与经停用充电以及放电的感测器相关的测定数据的值使得所述值对存在及/或位置的检测具有可忽略的影响。作为另一实例，在这些实施例中的一者中，控制器145知道哪些感测器经停用充电以及放电，且因此可忽略相关的测定数据。

在一些实施例中，例如，控制器145可仅并行接收经启用充电以及放电的感测器的测定数据。举例而言，再次参看图13，在这些实施例中的一者中，控制器145可仅接收与X感测器相关的测定数据。参看图11或图12，在一些实施例中，例如，控制器145可并行接收与经启用充电以及放电的X感测器以及Y感测器相关的测定数据(无关于感测器的计数器启用模式)。在一些实施例中，例如，控制器145可并行接收上述测定数据经一起处理的所有感测器的测定数据，在一些情形中，所述测定数据可与测定数据经分别一起处理的感测器相关的测定数据处于分离的时间下。继续所述实例，在这些实施例中的一者中且假定分别处理与Y感测器相关的测定数据以及X感测器相关的测定数据，可并行接收与X感测器相关的测定数据，且可并行接收与Y感测器相关的测定数据，其中可并行接收或可不并行接收X测定数据以及Y测定数据。仍继续所述实例，在这些实施例中的一者中，控制器145可并行接收与经启用充电以及放电的X感测器相关的测定数据，或可并行接收与所有X感测器相关的测定数据(无关于充电以及放电经启用还是停用)。

在一些实施例中，例如，控制器145可并行接收属于子集(诸如，下文所给出的实例中的一者)的所有感测器的测定数据。举例而言，若子集包括并行测量时间间隔的所有感测器，则参看图11，在这些实施例中的一者中，可并行接收与X感测器以及Y感测器相关的测定数据，而参看图12，在这些实施例中的另一者中，可分别接收与X感测器以及Y感测器相关的测定数据。

为了易于描述，测定数据由控制器145并行接收的感测器称作“群组”，即使群组中的感测器可能未必类似。感测器的群组可包括自一至n的范围内的任何数目的感测器(其中n为电容感测区域115中的感测器的数目)。

在具有电容感测区域115中的感测器的一个以上的群组的实施例中，在一些情形中，在分离时间接收不同群组的测定数据可为有利的(例如，若存在对接口155的通量(throughput)的限制)。

在一些实施例中，控制器145计算或经配置以(例如，基于测定数据的接收间的预定时间间隔)知道何时与感测器的群组相关的测定数据已准备好，且接着读取该测定数据(若需要)。举例而言，在这些实施例中的一些实施例中，预定的时间间隔可为可配置的、可经建构(例如，硬编码/硬联机)，及/或可视其它可配置及/或不可配置的操作参数而定。在一些实施例中，可在群组的测定数据准备好时由测定模块105设定(例如)设定/状态暂存器454中的“新设定准备”指示。在这些实施例中的一者中，可(例如)在控制器145读取测定数据后由控制器145清除“新设定准备”指示。在这些实施例中的另一者中，可(例如)在预定数目的计数器时钟循环后，由测定模块105来清除“新设定准备”指示。在这些实施例中的一者中，控制器145检查新设定准备指示的状态(轮询)，且若“新设定准备”指示经设定，则控制器145读取该测定数据(若需要)。在这些实施例中的一者中，当群组的测定数据准备好时，控制器145接收由新设定准备指示所产生的中断，且若需要，则读取该测定数据。在存在测定数据由控制器145分别接收的感测器的一个以上的群组的实施例中，每一群组可与相异的“新设定准备”指示相关联。在一实施例中，当测定数据准备好时控制器145可选择不读取该测定数据。

在一些实施例中，每一累积循环的开始的时序由控制器145控制，这些实施例在下文中称作“手动模式”。在一些实施例中，每一累积循环的开始的时序由测定模块105判定，这些实施例本文以下称作“自动模式”。在一些实施例中，模式(自动或手动)为可(例如)经由模式暂存器448来配置。在这些实施例中的一些实施例中，模式(自动或手动)可针对每一感测器而独立地配置，可针对感测器的每一子集共同配置，或可针对所有感测器来共同配置。下文给出可能的子集的实例。在另一实施例中，模式(自动或手动)为不可配置的，例如，经建构为自动或手动模式，及/或基于可配置及/或不可配置的操作参数。

在一些实施例中，在自动模式期间的操作可由控制器145来停止。在这些实施例中的一者中，可(例如)经由模式暂存器448来配置一种停止状态指示。在这些实施例中的另一者中，另外或此外，可(例如)经由状态设定暂存器454通过停用感测器的充电以及放电来停止操作。在这些实施例中的另一者中，另外或此外，可通过停用至测定模块105的输入时钟375来停止操作。在一些实施例中，亦可(例如)由测定模块105来停止手动模式期间的操作。在这些实施例中的一者中，测定模块105可通过(例如)经由状态设定暂存器454来停用感测器的充电以及放电，通过(例如)经由模式暂存器448来设定一种停止指示，及/或通过停用输入时钟375来停止操作。

在一些实施例中，当停止操作时，无充电/放电控制信号360产生，且/或计数器时钟442并不供应至计数器430。在一些实施例中，当不再需要停止操作时，该停止状态指示可被清除且/或感测器的充电被启用。

在一些实施例中，可由控制器145在手动模式中开始一种累积循环。在一实施例中，可(例如)经由模式暂存器448来设定一种开始循环指示。在另一实施例中，另外或此外，可(例如)经由状态设定暂存器454通过启用感测器的充电以及放电来开始一种累积循环。

在一些实施例中，控制器145可配置系统100的操作参数，例如，时钟模块340中的操作参数中的任一者。如以上所论述地，在一些实施例中，为可配置的每一特定操作参数(例如，尤其以下各项中的任一者：抖动启用/停用、抖动值、时钟除频器值、高压位准、低压位准、计数器时钟周期(频率)、充电/放电周期(频率)、计数器启用模式、累积循环中的充电/放电循环的数目、充电以及放电启用/停用、自动/手动模式、新设定准备、停止状态、读取间的预定时间间隔，及/或开始循环)可独立针对每一感测器、共同针对感测器的每一子集，或共同针对所有感测器来配置。子集的实例尤其包括：所有X感测器、所有Y感测器、所有偶数X感测器、所有偶数Y感测器、所有奇数X感测器、所有奇数Y感测器、所有X以及Y偶数感测器、所有X以及Y奇数感测器、偶数X以及奇数Y感测器、偶数Y以及奇数X感测器、电容感测模块115中的布局的特定区域中的感测器、布局的特定区域中的X感测器、布局的特定区域中的Y感测器、并行充电或放电的所有感测器、具有相同计数器启用模式的所有感测器、并行测量时间间隔的所有感测器、经启用的所有感测器、经启用的所有X感测器、经启用的所有Y感测器、该测定数据并行提供至控制器145的所有感测器、测定数据由控制器145一起处理的所有感测器、以上的任何组合等。子集的这些实例不应阐释为具限制性。应理解术语子集未必暗示子集中的感测器为类似的。在一些实施例中，一或多个操作参数可不为可配置的，例如，操作参数可经建构或视其它可配置及/或不可配置的操作参数而定。

为了有助于读者理解，现返回参看图2A且使用自上而下以及自左至右的惯例来呈现“偶数”以及“奇数”感测器的实例。在一实施例中，感测器232可认为是“奇数”Y感测器中的一者，因为感测器232为最后一行中的第一感测器；感测器234可认为是“偶数”Y感测器中的一者，因为感测器234为最后一行中的第二感测器；作为最后一列中的第一感测器，感测器236可认为是“奇数”X感测器中的一者；以及作为最后一列中的第二感测器，感测器238可认为是“偶数”X感测器中的一者。

在一实施例中，除了控制器145外，测定模块105亦能够配置暂存器448、450、452及/或454中的操作参数中的至少一者。

如以上所提及地，本文所论述的操作参数不应阐释为具约束性。在一些实施例中，可存在比本文所论述的操作参数多、少及/或与其不同的可配置及/或不可配置的操作参数，其影响测定模块105及/或控制器145的操作。

图14为根据本发明的实施例的手动模式方法1400的流程图。在其它实施例中，可以与图14中所示的次序不同的次序执行方法1400中所说明的阶段，及/或可同时执行一个以上的阶段。

在图14中所说明的实施例的阶段1402中，存在电容检测系统100的电力开启(power up)。在阶段1404中，存在初始化。初始化可包括适合于实施例的任何动作。举例而言，在一些实施例中，初始化包括时钟模块340中的操作参数的配置。继续所述实例，在一实施例中，尤其以下各项中的任一者可经配置：抖动启用/停用、抖动值、时钟除频器值、高压位准、低压位准、计数器时钟周期(频率)、充电/放电周期(频率)、计数器启用模式、累积循环中的充电/放电循环的数目、充电以及放电启用/停用、自动/手动模式、新设定准备、停止状态、读取间的预定时间间隔，及/或开始循环。如以上所论述地，操作参数可独立针对每一感测器、共同针对感测器的每一子集，或共同针对所有感测器来配置。假定模式为手动模式。举例而言，在各种实施例中，手动模式可为所支持的唯一模式，可为预设模式，或可为在阶段1404中所配置的模式。在阶段1406中，控制器145判定是否应开始一种累积循环。若否(对阶段1406的否定)，则方法1400等待直到应开始一种累积循环为止。若应开始一种累积循环(对1406的肯定)，则控制器145引起该累积循环开始进行。举例而言，在一些实施例中，控制器145可设定一种开始循环指示及/或启用(各)感测器的充电以及放电。继续所述实例，在这些实施例中的一者中，该开始循环指示及/或感测器的启用亦引起相关联的计数器430被重设(reset)或另外为新计数作好准备。继续所述实例，在这些实施例中的一者中，在判定已设定该开始循环指示后，测定模块105清除该开始循环指示。

在一些实施例中，在该累积周期期间，测定模块105对感测器充电以及放电一或多次(等于每一累积循环的充电/放电循环的数目)，且累积地产生上述的测定数据。举例而言，在这些实施例中的一些实施例中，每一充电/放电周期可与如以上参看图6及/或图7所论述的时序图相关联，且/或操作参数可影响如以上所论述的操作。当该累积循环结束时，测定模块105可(例如，在一实施例中)通过中止充电/放电控制信号360及/或计数器时钟442的产生来使充电以及放电中止。继续所述实例，在一实施例中，测定模块105可通过停用充电以及放电及/或通过设定如以上所论述的停止指示来停止操作。

如以上所论述地，视实施例而定，控制器145可(例如)基于读取间的预定的时间间隔来知道该测定数据已准备好，或测定模块105可在测定数据准备好被读取时来设定一种“新设定准备”指示。假定具有“新设定准备指示”的实施例，则可由“新设定准备”指示来产生对控制器145的中断，或控制器145可轮询以及意识到设定了“新设定准备指示”(对阶段1408的肯定)。若且当(if and when)控制器145需要时，则控制器145可在阶段1410中读取关于与设定“新设定准备”指示相关联的感测器的群组的测定数据。举例而言，假定如图4中的实施例，控制器145可读取对应于与设定“新设定准备”指示相关联的感测器的群组的计数器430中的任一者。继续所述实例，在群组包括电容感测区域115中的所有n个感测器的实施例中，控制器145读取计数器模块330中的所有计数器430。仍继续所述实例，在群组包括经启用充电以及放电的所有感测器的实施例中，控制器145读取与充电以及放电经启用的感测器相关联的计数器430。在阶段1412中，控制器145处理读取的测定数据。在阶段1414中，假定使用“新设定准备”指示，控制器145清除“新设定准备指示”。在一实施例中，清除“新设定准备指示”引起与群组相关联的计数器430被重设或另外为新计数作好准备。在无“新设定准备”指示的实施例中，可跳过阶段1414。在各种实施例中，阶段1414可在阶段1412前、在阶段1412后，或与阶段1412同时发生。方法1400接着返回至阶段1406，其中控制器145判定何时触发下一累积循环。

在方法1400的一实施例中，控制器145及/或测定模块105可在方法1400的任何适当阶段期间配置或重配置时钟模块340的操作参数中的任一者。

图15为根据本发明的实施例的自动模式方法1500的流程图。除了阶段1506之外，图15和图14基本上相同，故只说明阶段1506。

在阶段1506中，控制器145判定是否停止充电以及放电。若控制器145决定停止充电以及放电(对阶段1506的肯定)，则控制器145(例如)通过停用充电以及放电及/或通过设定如以上所论述的停止指示来引起充电以及放电停止。若决定为不停止充电(对阶段1506的否定)，则控制器145不会使充电及放电停止。若决定为中止”充电以及放电”的停止(对阶段1506的否定)，则控制器145(例如)通过清除该停止指示及/或通过启用如以上所论述的充电以及放电来中止”停止充电及放电”。只要操作未由控制器145停止，则在一些实施例中，在每一累积循环期间，测定模块105对感测器充电以及放电一或多次(等于每一累积循环的充电/放电循环的数目)，且累积地产生该测定数据。举例而言，在这些实施例中的一些实施例中，每一充电/放电周期可与如以上参看图6及/或图7所论述的时序图相关联，且/或各操作参数可影响如以上所论述的操作。

如以上所论述地，视实施例而定，控制器145可(例如)基于读取间的预定时间间隔来知道该测定数据已准备好，或测定模块105可在测定数据准备好被读取时来设定“新设定准备”指示。假定具有“新设定准备指示”的实施例，则可由“新设定准备”指示来产生对控制器145的中断，或控制器145可轮询以及意识到设定了“新设定准备指示”(对阶段1508的肯定)。若且当控制器145需要时，则控制器145可在说明的实施例的阶段1510中读取关于与设定“新设定准备指示”相关联的感测器的群组的测定数据。举例而言，假定如图4中的实施例，则控制器145可读取由计数器430所产生的测定数据。继续所述实例，在群组包括电容感测区域115中的所有n个感测器的实施例中，控制器145可读取由计数器模块330中的所有计数器430所产生的测定数据。仍继续所述实例，在群组包括经启用充电以及放电的所有感测器的实施例中，控制器145可读取由与充电以及放电经启用的感测器相关联的计数器430所产生的测定数据。在阶段1512中，控制器145处理读取的测定数据。在一些实施例中，测定模块105并不在重设计数器430(或另外，使计数器430为新计数作好准备)以及开始新的累积循环前等待控制器145读取以及处理该测定数据。在存在新设定准备指示的这些实施例中的一些实施例中，测定模块105(例如)在若干个计数器时钟循环后清除新的设定准备指示。在存在新的设定准备指示的这些实施例中的一些实施例中，控制器145可在读取数据后(若未已清除)来清除新的设定准备指示。在这些实施例中的一些实施例中，可存在存储器(例如，计数器及/或其它类型的存储器)，其用于当执行当前的累积循环以及产生新的测定数据时储存紧靠的先前的累积循环中的测定数据。举例而言，在具有存储器的这些实施例中的一些实施例中，控制器145始终自存储器读取该测定数据，或若自测定数据已准备好以来新的累积循环已开始，则自存储器读取该测定数据。举例而言，在具有存储器以及计数器430的这些实施例中的一些实施例中，当计数器430在新的累积循环中产生测定数据时，可将在先前累积循环中由计数器430所产生的测定数据留在存储器中。

在方法1500的一实施例中，控制器模块145或测定模块105可在方法1500的任何适当阶段配置或重配置时钟模块340的一或多个操作参数。

在一些实施例中，控制器模块145可通过重配置模式暂存器448而在手动与自动模式间切换。举例而言，在这些实施例中的一者中，若在执行方法1400的重复(iteration)中的阶段1406前将模式重配置为自动模式，则方法1500的阶段1506以及后续阶段可代替地接着进行。作为另一实例，在这些实施例中的一者中，若在执行阶段1506后将模式重配置为手动模式，则方法1400的阶段1406以及后续阶段可接着进行。

在一实施例中，与以上参看图9所论述的阶段902以及908并行地执行阶段1402以及1404或阶段1502以及1504。

再次参看图1，由控制器145(例如，在阶段1412或1512中)执行以检测对象的存在及/或位置的处理以及测定数据的读取与测定数据的处理间的相互依赖性(若存在)并不受本发明限制。然而，为了向读者进一步说明，现提供一些实例。在一实施例中，例如，处理所有读取的测定数据。在其它实施例中，例如，仅处理读取的测定数据中的一些测定数据。继续所述实例，在假定读取该测定数据时包括与经停用充电以及放电的感测器相关的数据的这些其它实施例中的一者中，忽略了与经停用充电以及放电的感测器相关的数据。在一实施例中，例如，一起处理经并行读取且指定用于处理的所有测定数据。在其它实施例中，例如，未必一起处理经并行读取且指定用于处理的所有测定数据。继续所述实例，在这些其它实施例中的一些实施例中，可在一些情形中分别处理经并行读取但与不同子集相关的测定数据。上文给出了子集的一些实例。继续所述实例，在这些其它实施例中的一者中，分别处理与X感测器相关的读取的测定数据以及与Y感测器相关的读取的测定数据。在各种实施例中，控制器模块145可分别接收或可不分别接收待分别处理的测定数据(亦即，可在一些情形中并行接收待分别处理的测定数据)。举例而言，假定分别处理对应于X感测器的测定数据与对应于Y感测器的测定数据，控制器模块145可在处理X感测器测定数据前接收对应于(一或多个)X感测器的测定数据，且在处理Y感测器测定数据前接收对应于(一或多个)Y感测器的测定数据。继续所述实例，在一实施例中，控制器模块145可接收X感测器(或Y感测器)测定数据、处理X感测器(或Y感测器)测定数据，接着在处理Y感测器(或X感测器)测定数据前接收Y感测器(或X感测器)测定数据，接着接收(新)X感测器(或Y感测器)测定数据等。在另一实施例中，控制器模块145可并行接收至少一些经分别处理的测定数据，且并行或按序分别处理该测定数据。

再次参看图1，在控制器模块145检测接近电容感测区域115的对象的位置的一些实施例中，控制器模块145在检测该位置后将检测的位置转译成输出的坐标。在这些实施例中，视实施例而定，可将坐标输出至电容检测系统100内及/或外的任何适当模块。举例而言，在这些实施例中的一些实施例中，输出可至(至少至)显示器，以在显示器上显示位置(例如，光标的位置)。在这些实施例中的一者中，可经由USB接口、PS/2接口、并列接口、串行接口或经由任何其它适当接口由控制器模块145输出坐标。在一些实施例中，可通过主机驱动器(例如，主机鼠标驱动器，诸如，Microsoft Windows驱动器、Linux

驱动器或任何其它操作系统主机驱动器)，将由控制器模块145输出的坐标转换成显示坐标。

在控制器模块145检测接近电容感测区域115的对象的存在的一些实施例中，控制器模块145(额外地或以另一方式)输出一种是否已检测到存在的指示。在这些实施例中，视实施例而定，可将该指示输出至电容检测系统100内及/或外的任何适当模块。举例而言，在这些实施例中的一些实施例中，该输出可至显示器或至事件登入器。在这些实施例中的一者中，可经由USB接口、PS/2接口、并列接口、串行接口或任何其它适当接口而由控制器模块145输出上述与所检测的存在相关的指示。在一实施例中，若小键盘或键盘上的键包括电容感测区域模块115，则若检测到存在，则可由控制器模块145输出对应于键的码。

在一些实施例中，控制器145进行的位置及/或存在检测的结果可影响测定模块105及/或控制器145的操作。

图16为根据本发明的一实施例的控制器模块145的方块图。在图16中所说明的实施例中，控制器模块145自测定模块105接收该测定数据，且(例如)通过配置如以上所描述的测定模块105中的操作参数来控制该测定模块105。在说明的实施例中，控制器模块145使用接收的测定数据来检测(例如)接近电容感测模块115的对象的存在及/或位置。在说明的实施例中，控制器模块145输出数据，例如，对象的检测位置的坐标，及/或是否已检测到对象的存在的指示。

应注意在本发明的一些实施例中，控制器模块145经配置以基于接收的测定数据来检测对象的存在及/或位置，而无关于测定模块105中所包括的功能性以及无关于测定数据的格式或内容。在这些实施例中的一些实施例中，只要测定数据为感测器的电容的单调函数，控制器模块145便可使用测定数据来检测上述的存在及/或位置。

举例而言，测定数据在以下情形中为电容的单调函数：

x≤y，则f(x)≤f(y)(单调增大-亦即，测定数据保持电容的次序关系)或

x＜y，则f(x)≥f(y)(单调减小-亦即，测定数据颠倒电容的次序关系)。

在这些实施例中的其它实施例中，测定数据可为电容的单调或非单调函数。

在图16中所说明的实施例中，控制器模块145包括互动模块1602、校准模块1604、存在检测模块1610、位置检测模块1620、偏移计算模块1630、存储器1640，以及传输模块1650。在一实施例中，互动模块1602经配置以经由接口155与测定模块105互动，例如，如本文所描述的配置操作参数、视情况地开始及/或停止充电以及放电、接收上述的测定数据等。模块1602、1604、1610、1620、1630、1640以及1650中的每一者可由能够执行如本文所定义以及阐释的功能的软件、硬件及/或固件的任何组合所组成。将参看图17来较详细地论述模块1602、1604、1610、1620、1630、1640以及1650。应记得如以上所提及地，图16的方块图仅为一实例且在本发明的一些实施例中，控制器145可包含比图16中所说明的区块少、多及/或与其不同的区块。举例而言，在这些实施例中的一者中，因为并不计算各校准值(见以下图17的阶段1702以及1706)，所以省略校准模块1604。作为另一实例，在这些实施例中的一者中，因为并不执行过滤(见以下图17的阶段1722)及/或因为并不执行位置检测(见以下方法1700的描述)，所以省略了偏移(offset)计算模块1630。作为另一实例，在这些实施例中的一者中，因为并不执行位置检测(见以下方法1700的描述)，所以可省略位置检测模块1620。在本发明的一些实施例中，可将控制器145的功能性不同地划分至图16中所说明的区块中。在本发明的一些实施例中，可将控制器145的功能性划分至比图16中所示的区块少、多及/或与其不同的区块中。在本发明的一些实施例中，控制器145可包括额外的功能性、比本文所描述的功能性少及/或与其不同的功能性。在本发明的一些实施例中，本文的1602、1604、1610、1620、1630、1640及/或1650中的一或多者可具有比本文所描述的功能性多、少及/或与其不同的功能性。

为了易于读者的理解，现将描述逻辑坐标的(非约束性)惯例。逻辑坐标栅格在一些实施例中帮助执行计算以检测位置。假定将电容感测模块115中的多个电容感测器布局为如以上参看图2所描述的X感测器以及Y感测器，图18说明根据本发明的一些实施例的应用于感测器的布局的逻辑坐标栅格(或应用于布局的部分的逻辑坐标栅格的部分)。举例而言，在一实施例中，图18可展示应用于旋转至右边的触控板右上手角或任何其它栅格位置内的感测器的布局的逻辑坐标栅格。如以上所提及地，本发明并不限制电容感测区域模块115中的感测器的数目，且因此图18中所示的感测器的数目仅为一实例。如图18中所展示地，逻辑坐标栅格将每一感测器映像至预定数目的单位，其中每一特定维度中的每两个感测器间的间隔(亦即，每两个X感测器间的间隔或每两个Y感测器间的间隔)为100个单位。在一些实施例中，可将间隔划分成任何数目的单位。在一些实施例中，逻辑坐标栅格可执行任何适当映射。

假定在电容感测区域模块115中存在一电容感测器及/或控制器145执行存在检测但不执行位置检测的实施例，在这些实施例中的一些实施例中逻辑栅格惯例可能并不必要。在电容感测区域模块115中仅存在感测器的一阵列(亦即，X感测器或Y感测器的一阵列)的实施例中，则逻辑坐标栅格可假定一种在阵列中的每两个感测器间的100个或任何其它适当数目的单位的间隔(separation)，及/或执行任何适当映射。

读者将理解逻辑坐标栅格为在一些实施例中经开发以有助于通过控制器模块145用于检测位置的计算的惯例，且因此，在一些实施例中，可视控制器模块145是否以及如何经配置以检测位置而定来应用或省略逻辑坐标栅格惯例。为了易于读者的理解，在方法1700(图17)的实施例的描述中假定了上述的逻辑坐标栅格。

在一些实施例中，存储器1640储存一或多个位准及/或可导出位准的值。在一些实施例中，这些位准由控制器模块145用于检测接近电容感测区域模块115的指状物或另一对象的存在，及/或用以检测指状物或对象的位置。举例而言，在这些实施例中的一些实施例中，在输入设备的制造过程期间，这些位准中的一或多者(及/或可导出位准的一或多个值)经判定且储存于存储器1640中。继续所述实例，额外地，在这些实施例中的一些实施例中，在开发过程期间，这些位准中的一或多者(及/或可导出位准的一或多个值)经判定且储存于存储器中。继续所述实例，视实施例而定，在输入设备的寿命期间在初始判定后每一位准可改变或可不改变。

在一些实施例中，用于存在检测及/或位置检测的所述一或多个位准尤其包括以下各项中的任一者：触摸低位准、触摸高位准、噪声容限(margin)位准，及/或max_points位准。

在一些实施例中，将触摸低位准以及触摸高位准设定为表面描述符的函数。表面描述符为描述覆盖层的一或多个特性的值，所述覆盖层覆盖系统100的至少电容感测区域模块115(例如，包括至少电容感测区域115的诸如触控板或键的输入设备的覆盖层)。特性的实例可尤其包括：覆盖层的厚度及/或覆盖层的电性质。举例而言，优良隔离材料的薄层可由表面描述符的低值来描述，而任何材料的厚层或导电材料的薄层可由表面描述符的高值来描述，或反之亦然。

举例而言，在一实施例中，可使用以下方程式来计算触摸低位准以及触摸高位准：

$\mathrm{TOUCH}\_\mathrm{LOW}\_\mathrm{level}=\frac{350}{\mathrm{surface}\_\mathrm{descriptor}}$

TOUCH_HIGH_level＝2×TOUCH_LOW_level

在此实施例中，当指状物或其它对象接近时完全不存在覆盖系统100的至少电容感测区域模块115的覆盖层(例如，在诸如触控板或键的输入设备上完全无覆盖层)时，假定350为表面描述符值。在此所给出的touch_low以及touch_high位准的方程式仅为一实例，且因此不应阐释为具限制性。

在另一实施例中，可使用其他方程序来计算touch_low以及touch_high位准。在另一实施例中，可除了方程式外或代替方程式使用查表(look-up table)来计算touch_low以及touch_high位准。

在一实施例中，只要覆盖系统100的至少电容感测区域模块115的覆盖层保持相同(例如，用于触控板或键的相同塑料或其它材料覆盖层)，则touch_low以及touch_high位准保持相同。

在一些实施例中，噪声容限位准视系统100中的电容感测区域模块115及/或电容测定模块125的特定建构而定，及/或视物理环境而定。在这些实施例中，可针对特定建构以及物理环境经验性地判定噪声容限位准。举例而言，在一实施例中，当无对象接近电容感测区域115时随预定时间周期的推移，可读取每一感测器的测定数据多次，且可针对每一感测器计算在最大读数与最小读数间的差。在此实施例中，针对电容感测区域115中的所有感测器所计算的差的平均值为噪声容限位准。计算噪声容限位准的此描述方法不应阐释为具限制性，且在其它实施例中，可使用其它方法来判定噪声容限位准。

在一些实施例中，最大点位准为当前触摸低位准值或噪声容限的函数。举例而言，在一实施例中，由以下算法给出最大点位准：

若(TOUCH_LOW位准*3/5)大于NOISE_MARGIN位准

则MAX_POINTS位准＝TOUCH_LOW位准*3/5

否则

MAX_POINTS位准＝NOISE_MARGIN位准

在此所展示的最大点位准的算法仅为一实例，且因此不应阐释为具限制性。在另一实施例中，可使用另一算法。在另一实施例中，可除了算法外或代替算法使用查表来判定最大点位准。

在控制器模块145经配置以检测存在但不检测位置的一些实施例中，噪声容限位准及/或最大点位准未必需要判定。

在一实施例中，触摸低位准、触摸高位准及/或max_points位准对surface_descriptor值的部分或全部依赖性可在一些情形中证明为有利的，从而允许经由提供surface_descriptor值而相对简单地定制硬件建构。

在存在感测器的两个阵列(例如，X感测器以及Y感测器)的一实施例中，触摸低位准、触摸高位准、噪声容限位准及/或max_points位准的位准可对于两个阵列而言为相同的。

图17为根据本发明的实施例的由控制器145执行的处理上述测定数据的方法1700的流程图。方法1700视实施例而定可用于存在检测及/或位置检测。在其它实施例中，可以与图7中所示的次序不同的次序来执行方法1700中所说明的阶段，且/或可同时执行一个以上的阶段。

在图17中所说明的实施例中，在阶段1701，存在电容检测系统100的电力开启。在一些实施例中，在电力开启期间，通过控制器145(例如，校准模块1604)来执行阶段1702，其判定与电容感测区域115中的感测器相关的测定数据的校准值。在这些实施例中，测定数据的校准值为当无接近电容感测区域115的指状物或其它对象存在时的测定数据的值。举例而言，在这些实施例中的一些实施例中，校准值由互动模块1602接收且传递至校准模块1604。在这些实施例中的一者中，校准模块1604将校准值储存于存储器1640中。在不使用校准值(见以下阶段1706)的实施例中，可省略校准值的判定(亦即，可省略阶段1702)。

在一实施例中，在电力开启(阶段1701)期间及/或在方法1700的任何其它适当阶段期间，可更新以下位准中的一或多者(例如)以将环境条件中的改变考虑在内：触摸低位准、触摸高位准、最大点位准及/或噪声容限位准。在另一实施例中，可省略方法1700期间的更新。

在一些实施例中，在阶段1704前(例如，与阶段1701以及1702并行)，执行阶段902至910、阶段1402至1404，及/或阶段1502至1504。举例而言，在一实施例中，在阶段1704前，可配置时钟模块340中的一或多个操作参数，例如，尤其是以上所论述的以下各操作参数中的任一者：抖动启用/停用、抖动值、时钟除频器值、高压位准、低压位准、计数器时钟周期(频率)、充电/放电周期(频率)、计数器启用模式、累积循环中的充电/放电循环的数目、充电以及放电启用/停用、自动/手动模式、新设定准备、读取间的预定时间间隔、停止状态，及/或开始循环。如以上所论述地，一种操作参数可独立针对每一感测器、共同针对感测器的每一子集，或共同针对所有感测器来配置。

在阶段1704中，将测定数据提供至控制器模块145，例如，至互动模块1602。举例而言，充电以及放电以及提供测定数据的各种实施例可如以上所描述地发生，且可视实施例而定在manual_mode或auto_mode下发生。举例而言，在一实施例中，阶段1704可对应于阶段1406至1410或对应至阶段1506至1510。

在一实施例中，以上所论述的阶段1512或1412(测定数据的处理)可包含阶段1706至1724中的任一者。

为了简化本文的处理的描述，在描述的实施例中，假定该测定数据视实施例而定可为电容的单调增大函数或单调减小函数。因此，将接收的测定数据的绝对值(或接收的测定数据的绝对值减去校准值)描述为在处理期间使用，以允许具有单调增大或减小的函数的实施例。然而，应理解的是，获取绝对值视实施例而定可能并不必要，且/或在一些实施例中，该测定数据可并非电容的单调函数。

在一些实施例中，在阶段1706中，接收的测定数据(或将用于位置及/或存在检测的接收的测定数据)各自减少了相对应的感测器的校准值(如在阶段1702中所判定者)，且获取每一差的绝对值(且/或可使用查表)。本文使用术语“平衡测定数据”来代表这些差的绝对值，亦即，ABS(接收值-校准值)。举例而言，校准模块1604可接收来自互动模块1602的测定数据以及来自存储器1640的校准值，且执行阶段1705中的减少功能以及绝对值计算，以产生平衡的测定数据。在一些实施例中，若特定的校准值高于对应于相同感测器的接收的测定数据，则控制器145重新计算对应校准值或所有感测器的校准值，所述重新计算是(例如)通过平均化对应于正执行重新计算的感测器的连续读数而进行的。在一实施例中，省略阶段1706，且将接收的测定数据的绝对值用于后续计算。为了包括具有阶段1706以及未具有阶段1706的两个实施例，方法1700的后续计算将描述为应用于(平衡的)测定数据，其中在此上下文中的括号指出阶段1706的可任选的(optional)本质。

在阶段1708中，检查(平衡的)测定数据是否具有与一或多个位准的预定关系，其指出存在已被检测(亦即，指状物或其它对象的存在已影响电容感测区域115中的一或多个感测器的电容)。举例而言，在一实施例中，由存在检测模块1610来执行阶段1708。视实施例而定，可为了任何目的或不为任何目的来使用该检测的存在或不存在。

参看图19，其为说明根据本发明的实施例的存在检测的图表。

图19展示(例如)因为电容感测区域115中的感测器排列于一维度中或因为(平衡的)测定数据1906对应于X感测器而相对于X轴逻辑坐标以绘制于Z轴上的(平衡的)测定数据1906。在后者的情形中，额外地，可将对应于Y感测器的(平衡的)测定数据相对于Y轴逻辑坐标以绘制于Z轴上。

注意在图19的实施例中，绘制的(平衡的)测定数据1906类似于高斯分布的形状。在一些实施例中，可在指状物或另一对象改变电容感测区域模块115中的一个以上的电容感测器的电容时(但以不同量)产生此形状。举例而言，在图19中所说明的实施例中，对应于点1908的电容感测器比对应于点1910的电容感测器具有上升较多的电容。本发明的(平衡的)测定数据在形状上并不被约束于高斯分布或本文所呈现的图中的任一者中所说明的振幅。

图19的实施例中亦展示X感测器(或一维度)的触摸高位准1902以及触摸低位准1904。在另一实施例中，额外地，可绘制Y感测器(或另一维度)的触摸低位准以及触摸高位准。

在一实施例中，在阶段1708中，存在检测模块1610相对于(例如)储存于存储器1640中的touch_low_level以及touch_high_level的值来检查(平衡的)测定数据。举例而言，参看图19，可在阶段1708中检查(平衡的)测定数据中是否存在于触摸低位准1904与触摸高位准1902间的至少一点。如图19中所展示地，点1908以及1910均在触摸低位准1904与触摸高位准1902间，且因此，检测到存在。

在另一实施例中，可检查(平衡的)测定数据中是否有存在于触摸低位准1904上方的至少一点，且若是，则检测到存在。然而，在一些情形中，可较佳地具有两个位准1902以及1904，使得在触摸高位准1902上方的离群值(outlier)点将不影响检测的决定。

在一些实施例中，(例如)若在感测区域115中仅存在一个感测器或若仅来自一个感测器的数据经分别处理，可存在仅一个对应于(平衡的)测定数据的点(亦即，并不是点的分布)。在这些实施例中，将一点与一或多个位准相比较，以判定是否检测到存在。举例而言，在这些实施例中的一者中，若一点在触摸低位准与触摸高位准间，则检测到存在(亦即，检测到指状物或其它对象的存在已影响一感测器的电容)。

亦应注意在一些实施例中，可执行阶段1708，即使对应于一或多个感测器的(平衡的)测定数据并不精确地反映电容，例如，因为(平衡的)测定数据包括与经停用充电以及放电的感测器相关的数据。这些实施例假定“不精确的”(平衡的)测定数据并不包含落在touch_loW与touch_high位准间的所述唯一点，或当检查仅相对于touch_low位准时，则假定“不精确的”(平衡的)测定数据并不包含落在touch_low位准上方的所述唯一点。

若存在对应于X感测器以及Y感测器的(平衡的)测定数据，则在一实施例中，可分别针对该对应于X感测器的(平衡的)测定数据以及对应于Y感测器的(平衡的)测定数据来执行阶段1708，且在另一实施例中，可针对该对应于X感测器的(平衡的)测定数据或对应于Y感测器的(平衡的)测定数据来执行阶段1708。举例而言，在一些情形中，可假定处理仅对应于X感测器或Y感测器的(平衡的)测定数据对于检测存在而言足够灵敏。在针对(平衡的)测定数据不止一次执行阶段1708(例如，分别针对X感测器以及Y感测器数据)的实施例中，可依序或并行执行多个阶段1708。在一些实施例中，在阶段1708中并非所有可用的(平衡的)测定数据均可与预定的位准相比较以检测存在，此或许因为认为仅比较可用数据的部分已足够精确。举例而言，在这些实施例中的一些实施例中，假定X以及Y感测器在电容感测区域模块115中，可在阶段1708中将对应于仅一些X感测器及/或一些Y感测器的可用的(平衡的)测定数据与位准相比较。

假定在阶段1708中未检测到存在(对阶段1708的否定)，则方法1700视实施例而定重复返回至阶段1702或阶段1704。在一实施例中，校准值的重校准(阶段1702)可在每次未检测到存在时或偶尔当未检测到存在时执行。在另一实施例中，不执行重校准且方法1700直接重复返回至阶段1704。在一些实施例中，若在阶段1708中未检测到存在，则传输模块1650可输出不存在(亦即，未检测到的存在)的指示。

假定在阶段1708中检测到存在，则若亦需要位置检测，则方法1700以始于阶段1710的位置检测继续进行，其中(例如)由位置检测模块1620来执行位置检测。举例而言，在一实施例中，可将(平衡的)测定数据自校准模块1604或自存在检测模块1610传递至位置检测模块1620。若不需要位置检测，且仅需要存在检测，则在一些实施例中，方法1700跳至阶段1724，其假定由传输模块1650输出存在的指示。举例而言，在本发明的一些实施例中，指状物或其它对象的存在或不存在的指示可能为仅需要的输出。在这些实施例中的一者中，电容感测区域115中的每一电容感测器对应于一键，且需要针对所述键以检测出是否检测到指状物或另一对象的存在。

在一些实施例中，可将例如由存在检测模块1610在阶段1708中所检测的存在的指示及/或不存在的指示提供至互动模块1602，例如，以影响测定模块105及/或控制器模块145的操作。自存在检测模块1610引导至互动模块1602的虚线箭头在本发明的实施例中表示反馈至互动模块1602的可任选的本质。

参看图20，其为说明根据本发明的实施例的位置检测算法的图表。展示于图20中的为X感测器(或一维度)的触摸低位准2004、触摸高位准2002(以上参看图19已对其描述)、噪声容限位准2012以及最大点位准2014。在另一实施例中，额外地，亦可绘制Y感测器(或另一维度)的触摸低位准、触摸高位准、噪声容限位准以及最大点位准。

在图20的实施例中，例如因为感测区域115中的感测器排列于一维度中或因为(平衡的)测定数据2006对应于X感测器，所以将(平衡的)测定数据2006相对于X轴逻辑坐标以绘制于Z轴上。在后者情形中，额外地，可相对于Y轴逻辑坐标来绘制对应于Y感测器的(平衡的)测定数据。

现参看图21，其说明根据本发明的实施例的(平衡的)测定数据，其中在电容感测区域115中存在多个X感测器以及Y感测器。图21说明对应于X感测器(如相对于X轴所绘制者)的Z轴上的(平衡的)测定数据2102以及对应于Y感测器(如相对于Y轴所绘制者)的Z轴上的(平衡的)测定数据2104。值(x、z)或(y、z)的对(pair)以下称作每一轴上的数据点，其中分别在曲线2102或2104上的每一点的已计算的x或y值为如以上参看图18所描述的电容感测区域115中的感测器的布局上的逻辑坐标。曲线2106展示(平衡的)测定数据2102与(平衡的)测定数据2104的相交。

本发明并不受图19、图20以及图21中所说明的图表所限制，且在其它实施例中，(平衡的)测定数据当绘制时可未必类似于图19、图20以及图21中的图表。

注意在一些情形中可执行位置检测，即使对应于一或多个感测器的(平衡的)测定数据并不精确地反映电容，例如，因为(平衡的)测定数据包括与经停用充电以及放电的感测器相关的数据，其假定“不精确的”(平衡的)测定数据并不影响本文相关于位置检测所论述的计算。

在阶段1710中，假定在电容感测区域模块115中存在X感测器以及Y感测器，则在一些实施例中，分别处理对应于Y感测器的(平衡的)测定数据与对应于X感测器的(平衡的)测定数据，以分别判定指状物或其它对象的X逻辑坐标以及Y逻辑坐标。若存在着各别的处理，则视实施例而定，可并行地或依序地处理对应于X轴的(平衡的)测定数据以及对应于Y轴的(平衡的)测定数据。若仅将在一维度(亦即，X或Y逻辑坐标)中表示位置，则在一实施例中，在阶段1710中处理对应于一维度中的感测器(例如，X感测器或Y感测器)的(平衡的)测定数据，以检测位置。

举例而言，在一实施例中，位置检测模块1620自存储器1640撷取一或多个位准，以用于位置检测。

再次参看图20，在阶段1712中，判定在触摸低位准2004与触摸高位准2002间的每一维度的(平衡的)测定数据的最大点。(为了论述阶段1712，假定触摸高位准2002上方的任何数据点均为离群值(outliers)且因此被忽略)。

举例而言，在图20的实施例中，X维度的(平衡的)测定数据2006的最大点为点2008。

在阶段1716中，判定多少以及哪些点将用于计算每一维度的对象的位置。另一方面，使用较少点可在一些情形中引起较快的计算，且/或可在一些情形中减少功率消耗。另一方面，使用较多点可在一些情形中引起较精确的计算。因此，在阶段1716中，须判定精确的计算所需要的点的最小数目以及哪些点。在一具有显示器的实施例中，应由控制器模块145来判定具有足够分辨率的位置，使得若需要，则主机驱动器(或任何其它模块)可将判定的位置转换成具有适合于建构的显示器的分辨率的显示坐标(例如，按像素)。

对(平衡的)测定数据中在远离最大点的任一方向上在最大点位准上方的点的数目进行计数。举例而言，假定水平地绘制一种维度(例如，X轴或Y轴)，对在最大点的右边的点的数目以及在最大点的左边的点(其在最大点位准上方)的数目进行计数。

再次参看图20，在最大点2008的右边的点2020以及2022在最大点位准2014上方(亦即，两个点在右边)，且在最大点2008的左边的点2016以及2018在最大点位准2014上方(亦即，两个点在左边)。

由2×Max(左边点，右边点)+1给出将在说明的实施例中用于计算中的点的数目。换言之，在说明的实施例中，在计算中使用最大点的右边以及左边的相同数目的点，其中所使用的数目视任一侧上的最大点位准上方的点的较高数目而定。再次参看图20，其中存在右边的两个点以及左边的两个点。使用以上方程式，(2xMax(2，2)+1＝2x2+1＝5)，且因此对于图20的实施例，使用五个点来计算X维度中的位置，亦即，在计算中使用最大点、最大点的左边的两个最高点，最大点的右边的两个点(最高点)。参看图20，使用多个点2008、2016、2018、2020以及2022。

在另一实施例中，可存在用以判定在计算中使用的点的数目的不同方程式。在另一实施例中，在计算中使用预定数目的点。

在一实施例中，在阶段1718中，使用加权平均来计算每一维度中的位置(亦即，未过滤的逻辑坐标)。

在以上加权平均方程式中，对于(在阶段1716中所选择的)点中的每一者，由点的(平衡的)测定数据值来加权(亦即，乘以)对应的感测器的逻辑坐标。

若需要计算一个以上的维度(例如，X以及Y轴)中的位置，则在一实施例中，分别针对每一轴执行加权平均计算(例如，分别执行两个加权平均，一个针对X感测器数据，且一个针对Y感测器数据)。

假定在阶段1718中执行两次加权平均计算(一次针对X感测器数据且一次针对Y感测器数据)，则在一实施例中，指状物或其它对象的(未过滤的)位置经检测为在由两个加权平均计算所判定的(x，y)未过滤的坐标处。若仅存在一维度，则在一实施例中，指状物或其它对象的(未过滤的)位置经检测为在由一加权平均计算所判定的未过滤的坐标处。

用于计算未过滤的坐标的以上所呈现的方程式不应阐释为具限制性。在另一实施例中，可(例如)使用高斯近似法来不同地计算未过滤的位置。

在一些实施例中，未过滤的位置由检测模块1620提供至偏移计算模块1630，及/或储存于存储器1640中。

在一些实施例中，在阶段1722中由偏移计算模块1630使用一种过滤算法来使每一维度中的(未过滤的)加权逻辑坐标平滑化，以最小化电噪声及/或其它障碍物的效应。举例而言，在这些实施例中的一些实施例中，使用加权衰减算法(亦即，加权平均)来计算每一维度中的过滤的坐标。在这些实施例中，为了计算新过滤的坐标，计算在新未过滤的坐标(在阶段1718中所判定)与先前过滤的坐标(在阶段1722的先前重复中所判定)间的平均值。在这些实施例中的一些实施例中，若由“U”标记(新)未过滤的坐标(自1718)、由“X_prev”标记先前过滤的坐标、由“X_new”标记新过滤的坐标，且(新)未过滤以及先前过滤的坐标的加权值分别为α以及β，则吾人得到：X_new＝αU_new+βX_prev。在这些实施例中，α以及β为可缩放的(scalable)且可基于(例如)这些实施例中的一者中的建构来选择，以产生显示器上的输入设备的光标的最平滑移动。举例而言，在这些实施例中的一者中，α以及β可针对输入设备的表面覆盖层(诸如，触控板的覆盖层)来定制，及/或针对产生相异量的噪声的输入设备的电元件来定制。

若需要计算一个以上的维度(例如，X以及Y轴)中的位置，则在一实施例中，分别针对每一轴来执行过滤(例如，分别执行两个加权衰减算法，一个针对X感测器数据，且一个针对Y感测器数据)。

假定在阶段1722中执行两次过滤(一次针对X感测器数据且一次针对Y感测器数据)，则在一实施例中，指状物或其它对象的过滤位置经检测为在由两个加权衰减算法所判定的(x，y)过滤的坐标处。若仅存在一维度，则指状物或其它对象的过滤的位置经检测为在由一加权衰减算法所判定的过滤的坐标处。

阶段1722可在一些情形中证明在使任何位置移动平滑化时为有利的，然而，在其它实施例中，可省略阶段1722。举例而言，在一实施例中，若在阶段1708的先前重复中未检测到存在后在阶段1708中检测到存在，则省略阶段1722。在一些情形中，此实施例藉此防止非连续的位置移动的平滑化。

视实施例而定，可为了任何目的或不为任何目的来使用在阶段1718/1722中所判定的未过滤及/或过滤的位置。举例而言，在一实施例中，在阶段1724中，未过滤及/或过滤的位置可通过传输模块1650输出至主机驱动器，所述主机驱动器将所述(过滤或未过滤的加权逻辑)坐标转换成显示坐标，使得一位置可显示于屏幕上。(如以上所提及地，若在阶段1708中未检测到存在且无需位置检测，则在一些实施例中，方法1700自阶段1708跳至阶段1724，且在阶段1724中，可由传输模块1650输出一种存在的指示)。

在一些实施例中，可将在阶段1718/1722中所判定的未过滤及/或过滤的位置或其函数提供至互动模块1602，例如，以影响测定模块105及/或控制器模块145的操作。在一些实施例中，若未检测到位置，则可将检测位置的失败的指示提供至互动模块1602。自偏移计算模块1630引导至互动模块1602的虚线箭头在本发明的实施例中表示反馈至互动模块1602的可任选的本质。

在一些实施例中，若未检测到位置，则可在阶段1724中由传输模块1650输出一种检测位置失败的指示。

在阶段1724后，方法1700重复返回至阶段1704。

亦将理解的是，根据本发明的系统可为适当程序化的计算机。同样，本发明涵盖可由计算机读取以用于执行本发明的方法的计算机程序。本发明进一步涵盖确实能实施可由机器执行以用于执行本发明的方法的指令程序的机器可读存储器。

尽管关于特定实施例来展示以及描述了本发明，但其并不由此受到限制。读者现将想到在本发明的范畴内的众多修改、改变以及改良。

Claims (21)

1.一种电容检测方法，所述的方法包含：

针对电容感测区域中的至少一电容感测器，接收一数据，其中所述的数据为所述电容感测器的电容的单调函数；

检查针对所述至少一电容感测器中的至少一者，接收的数据或其函数是否具有一与至少一预定位准的预定关系；以及

若针对所述至少一电容感测器中的至少一者，接收的数据或其函数具有一与所述至少一预定位准的所述预定关系，则检测到所述电容感测区域附近存在一对象。

2.如权利要求1所述的电容检测方法，其中所述至少一预定位准包括两个预定位准，且若针对所述至少一电容感测器中的至少一者，接收的数据或其函数在所述两个预定位准间，则检测到存在。

3.如权利要求1所述的电容检测方法，其中所述接收的数据的所述函数等于所述接收的数据减去对应的感测器的校准值之差或差的绝对值，且其中所述校准值为当无对象接近所述电容感测区域时所述感测器的数据值。

4.如权利要求1所述的电容检测方法，其中所述至少一预定位准依据包括所述电容感测区域的输入设备的至少一特性而定。

5.如权利要求4所述的电容检测方法，其中自包含以下各项的群组选择所述至少一特性：所述输入设备的覆盖层的厚度，以及所述输入设备的覆盖层的电性质。

6.如权利要求1所述的电容检测方法，所述的方法更包含：

若检测到一对象存在，则针对电容感测器的至少一排列方向中的每一排列方向，针对至少两个感测器中的每一者，使用所述接收的数据或其函数来加权对应的电容感测器的坐标而计算所述对象的未过滤的坐标，以得到一过滤过的坐标。

7.如权利要求6所述的电容检测方法，所述的方法更包含：

针对所述电容感测器的至少一排列方向中的每一排列方向，通过执行所述未过滤的坐标与先前计算的过滤过的坐标的加权平均来计算新的过滤过的坐标。

8.如权利要求7所述的电容检测方法，其中所述加权平均包括至少部分地依据包括所述电容感测区域的输入设备的特性而定的加权值。

9.一种电容检测方法，所述的方法包含：

接收对应于在电容感测区域中于两个维度中所排列的多个电容感测器的两个阵列的数据，其中对应于感测器的接收的数据为所述对应的感测器的电容的单调函数；

通过判定对应于所述感测器中的任一者的接收的数据或其函数是否具有一与至少一预定位准的预定关系而使用所述接收的数据来检测对象的存在；以及

若检测到对象的存在，则对于每一阵列，使用对应于所述阵列中的感测器的接收数据或其函数来判定对应的维度中的所述对象的未过滤的坐标，此通过执行以下过程来达成：

选择对应于所述阵列中的感测器的哪些接收的数据或其函数将用在判定所述未过滤的坐标中；以及

使用每一所述已选择的接收的数据或其函数来加权对应的电容感测器的坐标而在加权平均计算中计算所述对象的所述未过滤的坐标。

10.如权利要求9所述的电容检测方法，其中所述选择包括：

选择具有最高值且具有一与至少一预定位准的预定关系的接收数据或其函数；以及

选择对应于在远离具有最高值的感测器的一侧上所定位的至少一感测器以及对应于在远离所述具有最高值的感测器的另一侧上所定位的至少一感测器的接收数据或其函数。

11.如权利要求10所述的电容检测方法，其中对应于在所述具有最高值的感测器的一侧上所定位的至少一感测器以及对应于在所述具有最高值的感测器的另一侧上所定位的至少一感测器的所述接收数据或其函数在至少部分地视包括所述电容感测区域的输入设备的特性或噪声容限位准而定的预定位准上方。

12.如权利要求9所述的电容检测方法，其中所述至少一预定位准视包括所述电容感测区域的输入设备的至少一特性而定。

13.如权利要求9所述的电容检测方法，其中所述接收的数据的所述函数等于所述接收的数据减去对应的感测器的校准值之差或差的绝对值，其中所述校准值为当所述电容感测区域附近无对象存在时所述感测器的数据值。

14.如权利要求9所述的电容检测方法，其更包含：使用所述接收的数据或其函数来加权对应的电容感测器的坐标而计算所述对象的未过滤的坐标，以得到一过滤过的坐标，若检测到对象的存在，则对于每一阵列，通过执行所述未过滤的坐标与先前计算的过滤过的坐标的加权平均来计算对应的维度中的新的过滤过的坐标。

15.一种用于电容检测的控制器模块，其特征在于，所述的电容检测的控制器模块包含：

一互动模块，所述互动模块经配置以针对电容感测区域中的至少一电容感测器，接收一数据，其中所述的数据为所述电容感测器的电容的单调函数；以及

一存在检测模块，所述存在检测模块经配置以检查针对所述至少一电容感测器中的至少一者，接收的数据或其函数是否具有一与至少一预定位准的预定关系；且经配置以在针对所述至少一电容感测器中的至少一者，接收的数据或其函数具有与所述至少一预定位准的所述预定关系时，检测到所述电容感测区域附近存在一对象。

16.如权利要求15所述的用于电容检测的控制器模块，其特征在于，所述的电容检测的控制器模块更包含：

校准模块，所述校准模块经配置以将所述函数应用于所述接收的数据，其中所述函数至少包括自对应于感测器的所述接收的数据减去对应于所述感测器的校准值，或获取一种在所述接收的数据与对应于感测器的校准值间的差的绝对值。

17.如权利要求15所述的用于电容检测的控制器模块，其特征在于，所述的电容检测的控制器模块更包含：

位置检测模块，所述位置检测模块经配置以通过针对电容感测器每一排列方向中的每一至少两个感测器以使用所述接收的数据或其函数来加权对应的电容感测器的坐标，以判定在至少一所述排列方向中的所检测对象的未过滤的坐标，以得到一过滤过的坐标。

18.如权利要求17所述的用于电容检测的控制器模块，其特征在于，所述的电容检测的控制器模块更包含：

偏移计算模块，所述偏移计算模块经配置以通过针对每一所述排列方向执行所述排列方向中的所述未过滤的坐标与所述排列方向中的先前计算的过滤过的坐标的加权平均来计算至少一排列方向中的所述所检测对象的新的过滤过的坐标。

19.一种用于电容检测的控制器模块，其特征在于，所述的电容检测的控制器模块包含：

一互动模块，所述互动模块经配置以接收对应于电容感测区域中于两个维度中所排列的多个电容感测器的两个阵列的数据，其中对应于感测器的接收数据为所述对应的感测器的电容的单调函数；

一存在检测模块，所述存在检测模块经配置以通过判定对应于所述感测器中的任一者的接收数据或其函数是否具有一与至少一预定位准的预定关系而使用所述接收数据来检测一对象的存在；以及

一位置检测模块，所述位置检测模块经配置以在检测到对象的存在时，对于每一阵列，使用对应于所述阵列中的感测器的接收数据或其函数来判定对应的维度中的所述对象的坐标，所述位置检测模块包括：

一选择用的构件，用于选择对应于所述阵列中的感测器的哪些接收数据或其函数将在判定未过滤的坐标中使用；以及

一计算用的构件，用于使用每一所述已选择的接收数据或其函数来加权对应的电容感测器的坐标而在加权平均计算中计算所述对象的所述未过滤的坐标。

20.如权利要求19所述的用于电容检测的控制器模块，其特征在于，所述的电容检测的控制器模块更包含：

一校准模块，所述校准模块经配置以将所述函数应用于所述接收数据，其中所述函数至少包括自对应于感测器的所述接收数据减去对应于所述感测器的校准值，或获取一种在所述接收数据与对应于感测器的校准值间的差的绝对值。

21.如权利要求19所述的用于电容检测的控制器模块，其特征在于，所述的电容检测的控制器模块更包含：

计算用的构件使用每一所述已选择的接收数据或其函数来加权对应的电容感测器的坐标而在加权平均计算中计算所述对象的所述未过滤的坐标，以得到一过滤过的坐标；

偏移计算模块，所述偏移计算模块经配置以对于每一阵列通过执行所述未过滤的坐标与先前计算的过滤过的坐标的加权平均来计算新的过滤过的坐标。

Images