经选择以具有抵抗噪声频率的良好滤波特性。
[0025]在此特定实施例中，第一带通频率为100kHz，而第二带通频率为40kHz。然而，还可选择高于第一频率的频率及低于第二频率的频率。如果以第一工作频率的测量归因于以第一工作频率或接近第一工作频率的噪声及/或干扰(扰动)信号而降级(受损)且超过阈值，那么传感器系统将使带通滤波从第一工作频率切换到第二工作频率。第二工作频率具有其自身滤波特性，使得在以第二频率接收时，以第一工作频率或接近第一工作频率的干扰(扰动)信号将受抑制。并且在干扰(扰动)信号处于或接近第二工作频率时，其将在以第一工作频率接收时受抑制。在从第一频率切换到第二频率时，当然系统操作频率(即，准静态交变电场的频率)将同时变化。因此，在图2所示出的实施例中，在系统检测到存在接近第一频率的扰动源时，发射器电极将接收40kHz载波信号而非10kHz信号。
[0026]上述原理不限于使用发射器及接收器的传感器系统，但可应用于以预定义系统频率或不以预定义系统频率来操作的任何类型的传感器系统。例如，上述方法可应用于例如使用电容式分压器测量、弛缓振荡器等来测量自电容或互电容的电容式传感器系统。因此，如果传感器系统不以特定频率工作，那么在切换带通频率时，当然无需相应系统频率的变化。
[0027]在使用上述电场传感器的实施例中，带通滤波器的中心频率可分别与第一频率及第二频率匹配。在一些实施例中，滤波器可经设计以具有相对窄带通。例如，经设计以检测高距离处的手的接近的传感器将需要更高传感器分辨率/质量以及因此相对变窄的带通滤波器。然而，带通滤波器还可经设计以具有仅包含系统的相应操作频率的通带。此外，如上文所陈述，一些传感器系统可无需特定操作频率并且因此，带通可主要经设计以排除例如已知噪声源。
[0028]可仅在事件确认期间初始化从一个工作频率到另一工作频率的频率切换。在信号跨越触摸/非触摸检测的阈值时，事件可为触摸。在事件确认期间，可存在必须满足用于指示状态变化(使传感器系统更可靠)的条件的测量集(历史记录)。此集的所有测量必须高于所述阈值以将传感器状态切换为接通。归因于选定工作频率附近的扰动(例如噪声和/或干扰)，信号内可存在变动，使得并非此集中的所有测量均满足所需阈值条件。此发生可初始化工作频率切换。在确认期间而非在正常运行时间操作期间评估测量集中的信号变动是非常重要的。这是因为正常传感器轮询(例如取样)频率远慢于用于确认测量的轮询频率。在某人与传感器进行交互时，较慢轮询频率可导致历史记录中的动态变化，使得无法确定干扰信号与用户交互之间的差异。然而，用户与较高轮询频率的交互(确认)不会导致历史记录中的动态变化。确认测量期间的轮询频率远高于正常轮询频率以确保快速反应时间，因为正常轮询频率要慢得多以在正常运行时间期间节省电力消耗。
[0029]根据一些实施例，一旦已检测到干扰噪声源，那么轮询频率无法变化。换句话来说，系统保持在高轮询频率内，同时切换到不同频率范围。根据其它实施例，一旦已检测到干扰事件，那么系统可假设实际上未发生事件(归因于确认失败)，且不仅切换系统的带通滤波器频率及(如果需要)操作频率，且反向切换到较慢轮询频率。
[0030]图3更详细地示出此方案。虚线指示阈值，传感器信号需要超过所述阈值以初始化以更高频率的轮询。如图3中所示出，在时间间隔tglj 间发生以第一频率的正常轮询。接着，在时间段12到13期间发生以第二频率的高频轮询。从时间13起，系统返回到以第一频率的正常轮询。在已于丨2处初始化高频轮询之后，高频轮询的所有测量高于图3中所示出的实例中的阈值。因此，系统将传感器状态从“关断”切换到“接通”且继续以正常频率轮询。图3示出传感器输出信号从第一状态到第二状态的切换。在信号电平降到低于阈值时，将以相似方式使用以较高频率轮询的另一验证周期来确定从第二状态到第一状态的反向切换。根据其它实施例，滞后作用可经应用以具有不同阈值以避免振荡。
[0031]还可在所有确认测量满足事件条件(例如，所有传感器信号值高于阈值)时初始化频率切换，但确认测量集内的变动过高。图2中示出每一工作频率的滤波效果。通过添加第二工作频率，将增强组合滤波效果。具有两个工作频率的优点为:在不增加滤波器长度的情况下提高滤波效果，从而不增加传感器系统的电力消耗。
[0032]在上文所提及的电场传感器系统的一个实施例中，大体上发射电极及传感器电极通常仅由扁平金属板形成。例如，印刷电路板可经图案化以由铜层形成此类电极。如果电极需要排列于彼此之上，那么多层PCB的不同导电层可相应地经图案化以形成此类电极排列。通常，可在从约IHz到约10Hz的频率范围内轮询用于用户接近检测的电场传感器，使得传感器将每隔10毫秒到1000毫秒取得测量集。然而，可根据不同实施例应用其它速率。从一个测量集到下一测量集的传感器信号的变动可由用户与传感器的交互或噪声引起。如果噪声引起信号变动，那么扫描(工作)频率应变化。可以此轮询(取样)频率确定由用户交互引起或由噪声引起的变动之间的差异。根据另一要求，轮询频率应尽可能低以确保传感器的低电力消耗。
[0033]因此，一旦传感器值已跨越检测阈值，那么预期传感器的状态变化，例如从非触摸到触摸，或反之亦然。在此特殊事件时，将以较高轮询频率重复测量以证实如图3中所示出的时间tjljt3之间的状态变化。如果在此事件确认(证实)期间不存在噪声，那么在测量重复期间也将不存在传感器值的变动，因为轮询频率通常高于200Hz，且用户将不会在如此短的时间内引起信号变动。因此，如果重复测量的历史记录存在变动，那么变动将由噪声引起。因此，传感器的扫描频率可发生变化，直到噪声不引起其它阈值跨越为止，如图3中所示出。
[0034]根据又一实施例，此系统不限于使用两个频率，即使在大多数情况中两个操作频率已足够。其它实施例可使用两个以上操作频率以在扰动其它频率的情况下提供甚至更多选择。状态机可用来在多个操作频率之间切换。
[0035]参考图4，图中描绘可根据本发明的教示内容启动的用户装置400，例如智能电话。电容式传感器410、420可嵌入用户装置侧(握持区)中。此类电容式传感器410、420可为简单电极板，如上文所解释。电容式传感器410、420可形成在所述装置的印刷电路板的边缘处或可由外壳的导电元件单独形成。此类电极410、420可用来检测所述装置的握持，且此检测可用来启动所述装置。因此，在便携式电池操作装置处于低电力或睡眠模式时，应用第一轮询速率且使用传感器系统来确定是否应将所述装置从低电力模式切换成正常操作模式。因此，将第一轮询速率设置为相对较低速率(诸如5Hz)以仅需要最小能量(基本上为电池系统的自放电速率的范围内的量)。一旦已验证触摸，那么所述装置自我接通以在其“正常”操作模式中操作。所述装置不限于如图4中所示出的移动电话，但可用于任何便携式装置，尤其是通常在由用户握持时启动的便携式装置，诸如计算机鼠标、遥控器等。
[0036]通过使用本发明的教示内容实质上改进此类电容式传感器410、420抵抗辐射及传导噪声(例如切换式电池充电器、CFL、灯调光器等)的噪声稳健性。足够改进易于通过用于握持检测的EMC标准IEC61000-4-6。此外，电流消耗保持较低，程序代码大小保持较小，电容式传感器敏感度保持相同(无论是在无噪声环境中还是在高噪声环境中)，且传感器反应时间保持较快。
[0037]图5中示出无噪声的传感器信号的示意图，且图6中示出具有噪声的传感器信号的示意图。传感器检测样本的历史记录是清楚而明显的，使得非触摸/触摸检测可行。这归因于以下事实:图6中所示出的噪声具有不同于传感器系统的载波频率的足够频率，使得噪声实质上不影响历史样本。
[0038]参考图7，图中描绘具有以与由触摸传感器使用的扫描频率实质上相同的频率的噪声的传感器信号的示意图。噪声引起历史样本随机地高于及低于非触摸历史记录及触摸历史记录两者的阈值。样本历史记录的此随机性使得不可能辨别存在触摸还是非触摸。因此，通过使扫描频率远离噪声频率移动，可容易再次确定触摸检测，如图6中所示出。
[0039]图8描绘具有滞后作用的非触摸/触摸确定的确认事件。此外，在确认事件时，可存在高信号获取重复率，其中不应存在由用户与传感器的交互引起的信号变动以便确认触摸事件。可将阈值设置为阈值A以从第一速率切换到第二速率。如果在确认事件期间存在信号变动，那么系统的操作频率应变化以远离噪声干扰移动。在上文所解释的此情况下，使传感器系统的载波频率与带通滤波器的滤波频率一起切换。这可通过具有与信号可在确认时期期间的变化程度有关的预定义限制来确定。一旦已确定“触摸”，那么可将阈值切换到第