CN102750056B - 传感电路数量降低的电容式面板扫描 - Google Patents

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Abstract

本发明中所述的实施例提供电容式传感器装置和用于操作电容式传感器装置的方法。启动电容式传感器阵列上的第一数量个电极。通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器电路从所述第一数量个电极中的每个电极接收信号。所述第一数量大于所述第二数量。根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。

Description

传感电路数量降低的电容式面板扫描
相关申请案
本申请案主张2011年4月19日申请的第61/477,128号美国临时申请案的优先权权益，所述申请案全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及接触式传感器，确切地说，涉及电容式传感器。
背景技术
近年来，触摸板或电容式传感器装置越来越多地应用于各种产业和生产线。由于“平板”个人计算机(PC)越来越受欢迎，因此对大触摸屏的需求也日益增长。
理想情况下，触摸屏中的传感器所提供的信号由控制触摸屏的系统处的专用接收器接收。然而，对较大的装置而言，由于使用独立的接收器，因此这类布置可能极其昂贵而且可能需要过多的空间。
发明内容
在一些实施例中揭示一种用于操作电容式传感器阵列的方法，其包括：通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器电路，从第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
在另一些实施例中揭示一种电容式传感器装置，其包括：电容式传感器阵列，其包括多个电容式传感器；以及控制器，其耦接到所述电容式传感器阵列且包括第一数量个接收器通道，所述控制器经配置以：启动所述电容式传感器阵列上的第二数量个多个电极，其中所述第二数量大于所述第一数量；通过所述第一数量个接收器通道从所述第二数量个多个电极中的每个电极接收信号；以及根据从所述第二数量个多个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
在一些额外实施例中揭示一种用于操作电容式传感器阵列的方法，其包括：启动所述电容式传感器阵列上的第一数量个电极，其中所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极，且所述第一数量个电极包括所有的所述接收器电极；通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器通道从所述第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列，其中确定物体是否在所述电容式传感器阵列预定的接近范围内包括，调整从所述第一数量个电极所接收的信号中的至少一些信号的极性。
本发明实施例提供了一种用于操作电容式传感器阵列的方法，包括：
通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器电路，从第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及
根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括对从所述第一数量个电极所接收的信号去卷积。
其中，优选地，所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极。
其中，优选地，所述第一数量个电极包括所有的所述多个接收器电极。
其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括调整从所述第一数量个电极所接收的信号中的至少一些信号的极性。
其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一步包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描。
其中，优选地，所述第一数量个电极包括多个电极组，且其中在每个扫描周期内，调整从所述多个电极组中的一个组所接收的信号的极性。
其中，优选地，在所述多个扫描周期中的一个扫描周期内，调整从所述第一数量个电极中的每个电极所接收的信号的极性。
其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括确定物体是否接触所述电容式传感器阵列。
其中，优选地，所述第一数量个电极仅包括所述多个接收器电极中的一部分，且其中所述多个接收器电极包括多个接收器电极组，确定物体是否在所述电容式传感器阵列预定的接近范围内进一步包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描，且其中在每个扫描周期内，停用所述多个接收器电极组中的一个组。
本发明实施例提供了一种电容式传感器装置，包括：
电容式传感器阵列，其包括多个电容式传感器；以及
控制器，其耦接到所述电容式传感器阵列且包括第一数量个接收器通道，所述控制器经配置以：
启动所述电容式传感器阵列上的第二数量个多个电极，其中所述第二数量大于所述第一数量；
通过所述第一数量个接收器通道从所述第二数量个多个电极中的每个电极接收信号；以及
根据从所述第二数量个多个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括对从所述第二数量个多个电极所接收的信号去卷积。
其中，优选地，所述多个电容式传感器包括多个发射器电极和多个接收器电极，且其中所述第二数量个多个电极包括所有的所述多个接收器电极。
其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括调整从所述第二数量个多个电极所接收的信号中的至少一些信号的极性。
其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一步包括，在多个扫描周期中对从所述第二数量个多个电极所接收的信号进行扫描。
本发明实施例提供了一种用于操作电容式传感器阵列的方法，包括：
启动所述电容式传感器阵列上的第一数量个电极，其中所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极，且所述第一数量个电极包括所有的所述接收器电极；
通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器通道从所述第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及
根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列，其中确定物体是否在所述电容式传感器阵列预定的接近范围内包括，调整从所述第一数量个电极所接收的信号中的至少一些信号的极性。
其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一步包括，对从所述第一数量个电极所接收的信号去卷积。
其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一步包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描。
其中，优选地，所述多个接收器电极包括多个接收器电极组，且其中在每个扫描周期内，调整从所述多个接收器电极组中的一个组所接收的信号的极性。
其中，优选地，在所述多个扫描周期中的一个扫描周期内，调整从所述多个接收器电极中的每个电极所接收的信号的极性。
附图说明
附图以实例而非限制性方式说明了本发明。
图1所示为电容式传感器阵列感测的实施例的示意性平面图；
图2所示为用于运作电容式传感器阵列感测的方法的实施例的示意性平面图；
图3所示为用于电容式传感器装置的多个输入接收器的实施例的框图；
图4所示为用于运作电容式传感器阵列感测的方法的实施例的示意性平面图；
图5所示为传统扫描技术的示意性流程图；
图6所示为使用同步解调的传统单相扫描技术的示意性框图；
图7所示为多相扫描技术的示意性流程图；
图8所示为不同扫描技术的直观总结的示意性框图；
图9所示为一项实施例中的信号卷积的框图；
图10所示为用于电容式传感器装置的接收器的实施例的框图；
图11到图20所示为用于电容式传感器装置的接收器的输入级的实施例的框图；
图21所示为与图16所示的输入级相关的波形的时间图；
图22到图24所示为用于电容式传感器装置的接收器的输入级的实施例的框图；
图25所示为根据一项实施例的接触式传感装置的框图；以及
图26所示为电子系统的实施例的框图。
具体实施方式
说明书中所使用的“一项实施例”或“实施例”表示本发明的至少一项实施例中包括与实施例相关的特定特征、结构或特性。位于本说明书中各处的词组“在一项实施例”中并不一定指代同一实施例。
为了进行阐释，以下详细的说明列出许多具体细节，以便全面理解本申请案。然而，所属领域的技术人员将明白，可在没有这些具体细节的情况下实践所公开的各实施例、本发明及其等效物。
具体实施方式包括参考附图，附图构成了具体实施方式的一部分。附图所示为各示例性实施例。这些实施例在本文中也可称为“实例”，其均进行了足够详细的说明，从而使所属领域的技术人员能够实践本文中所述的所主张标的。可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可组合各实施例、可利用其他实施例或者可进行结构、逻辑和电方面的变化。应理解，本文中所述各实施例的目的并不在于限制的本发明的范围，而是使所属领域的技术人员能够实践、制作和/或使用本发明。
在一项实施例中，提供一种用于运作电容式传感器阵列的方法。从第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中第二数量个接收器电路位于与电容式传感器阵列相关的控制器上。所述第一数量大于所述第二数量。根据从第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于(即，在预定的接近范围内，例如接触)电容式传感器阵列。
确定物体是否接近于电容式传感器阵列可包括对从第一数量个电极中所接收的信号去卷积。电容式传感器阵列可包括多个发射器电极和多个接收器电极。第一数量个电极可包括所有所述的多个接收器电极。
确定物体是否接近于电容式传感器阵列可包括调整从第一数量个电极中所接收的信号中的至少一些信号的极性。确定物体是否接近于电容式传感器阵列还可包括在多个扫描周期中对从第一数量个电极中所接收的信号进行扫描。
第一数量个电极可包括多个电极组。在每个扫描周期内，可调整从电极组中的一组电极中所接收的信号的极性。在扫描周期中的一个扫描周期内，可调整从第一数量个电极中的每个电极中所接收的信号的极性。第一数量个电极可能只包括多个接收器电极中的一部分。
所述多个接收器电极可包括多个接收器电极组。确定物体是否接近于电容式传感器阵列还可包括在多个扫描周期中对从第一数量个电极中所接收的信号进行扫描。在每个扫描周期内，可停用接收器电极组中的一个组。
在另一项实施例中，提供一种电容式传感器装置。所述电容式传感器装置包括电容式传感器阵列和控制器。电容式传感器阵列包括多个电容式传感器。控制器耦接到电容式传感器阵列，且所述控制器包括第一数量个接收器通道。所述控制器经配置以启动电容式传感器阵列上的第二数量个多个电极，其中所述第二数量大于所述第一数量，通过第一数量个接收器通道从第二数量个电极中的每个电极接收信号，并且根据从第二数量个多个电极所接收的信号来确定物体是否接近于电容式传感器阵列。
在又一项实施例中，提供一种用于运作电容式传感器阵列的方法。启动电容式传感器阵列上的第一数量个电极。电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极。第一数量个电极包括所有接收器电极。通过位于与电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器通道从第一数量个电极中的每个电极接收信号。所述第一数量大于所述第二数量。根据从第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于电容式传感器阵列。确定物体是否接近于电容式传感器阵列包括调整从第一数量个电极所接收的信号中的至少一些信号的极性。
图1所示为接触式或电容式传感器阵列(或装置)10的示意图，所述阵列(或装置)10具有多个(N个)接收电极(RX)(或传感器)，以及多个(K个)并联传感电路(也称为通道、接收器或接收器输入端)14，从而形成控制器(未图示)的一部分。在图1所示的实例以及下文所述的那些实例中，有十六个接收电极12和四个传感通道14。尽管未明确显示，但标记为X1-X16的线中的每条线均可对应于发射器电极(TX)。
在传统的接收器通道扫描技术中，接收电极12的组通过一系列扫描步骤按顺序连接到接收器输入端14。因此，每个传感器12到接收器输入端的连接仅持续全部列的阵列扫描时间(total columns array scanning time)中的小部分时间，所述小部分时间可为使用大量的电极和少量的接收通道的非常短的持续时间。例如，在图1所示的实例中，每个接收电极12到接收器输入端14的连接持续了25％的扫描时间，从而导致信噪比(SNR)较差。
根据本文中的一个方面，接收信号的积分时间增加，从而改善SNR。当积分时间增加到原来的H倍时，白噪声模型的SNR改善在一项实施例中，在某时间处将一个以上接收电极连接到接收器输入端。
下文提供参考图1所述的接收器多路复用的传统矩阵表示。针对传感器X1、X5、X9、X13的不同扫描步骤可由以下矩阵方程表示：
或者Rx＝Sr×X (2)
因此，确定传感器信号与接收器信号之间的关系的矩阵为单位矩阵(unitymatrix)Sr。可为其余传感器提供类似的矩阵方程。已恢复的接收电极信号X可表示为：
X＝Sr-1×Rx (4)
其中对于单位矩阵而言，Sr-1＝Sr。
本发明的各实施例为接触式传感器或电容式传感器提供信号多路复用技术，其中一个以上传感器同时连接到(或发送信号到)控制器(或者接收器，或接收器电路)。就是说，根据本发明的一个方面，通过位于与电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器电路从第一数量个电极中的每个电极接收信号。所述第一数量大于所述第二数量。根据从第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于(即，在预定的接近范围内，例如接触)电容式传感器阵列。下文提供示例性多路复用技术和去卷积技术的各个细节，这些细节也可以根据各实施例进行使用。
在一项实施例中，接收器不能在求和之前改变从传感器所接收的输入信号的极性。此类接收器提供一种对来自多个传感器的信号求和的方式，具体是通过将这些信号一起连接到公用输入总线来完成。
在另一项实施例中，接收器对来自多个传感器的信号求和并针对每个输入端使极性单独改变。此类接收器可为差动输入端，其中各个传感器连接到正接收器输入端或负接收器输入端。
图2中显示根据一项实施例的一种用于扫描传感器阵列的方法，所述方法包括将多个电极连接到接收器输入端。
图2所示的扫描方法与上文参考图1所述的方案“相反”。在图2所示的方法中，所有的接收器电极12均连接到相应的接收器通道，除了接收电极12组中的一个组之外。在每个步骤处，未连接到接收器通道的电极12的组以所示的方式改变。此多路复用方案可由以下矩阵Sr表示：
可使用方程4通过求出反矩阵Sr-1而获得接收电极信号矢量X，对于此特定情况而言，此矩阵如下：
可以估计出所提议的感测方案的SNR的可能变化。由于两种方案的增益因数是相同的，因此SNR变化与所提议的感测技术和传统感测技术去卷积之后的噪声标准偏差之间的关系成比例。
信号去卷积的过滤系数，例如，有限脉冲响应(FIR)滤波器的过滤系数，由矩阵(6)的行确定，因此可通过使样本噪声经过此滤波器来估计出噪声标准偏差。可使用白噪声模型进行分析。此长度序列和其他各长度序列的模拟结构如下
表1
# 序列 SNR改善，倍数
1 011 1.16
2 0111 1.13
3 01111 1.11
4 01011 0.90
表1-不同的接收电极感测序列的SNR改善
从此表中可看出，白噪声的改善相对较小。然而，如下文所述，其他实施例为来自接收电极的信号提供一种极性改变方案，这些实施例可显著改善SNR。
图3所示为根据一项实施例的接收器16的框图。所示的接收器16可针对每个输入端单独进行信号极性改变。当前来自多个接收器输入端的信号被传递到具有相同极性(标记为乘以因数1)或具有相反极性(标记为乘以因数-1)的求和节点。
图4中显示此类扫描过程的一个实例。各个接收器信号的极性根据预定序列和扫描步骤而改变，而并非将接收电极12连接到接收器输入端14和/或将接收电极12与接收器输入端14断开连接。就是说，不是在每个步骤处将电极组断开连接，而是转换从其中一个组所接收的信号的极性。
如果使用矩阵表达(2)，那么此扫描配置的Sr矩阵可表示如下：
此序列的反矩阵Sr-1为：
通过使用先前所述的SNR变化估计技术并计算白噪声模型的噪声标准偏差关系，可确定，此方法可以将SNR改善2倍。
在具有M个行和N个列的电容式传感器阵列中，传统的传感器矩阵扫描方法包括将TX信号施加到一个行，并检测来自RX列的响应。因此，TX信号在不同的平面扫描级之间连续地施加到TX电极，如图5所示。未获得能量供应的电极501接地。图5中，当将TX信号施加到TX行时，所述行用+1表示。当TX电极接地时，其用0表示。因此，全面板扫描序列对应于在不同扫描级期间在不同TX电极之间移动“+1”。
一个接收器列可表示为经过面板的TX激励信号的电容式加法器。由于传统的连续扫描方案一次仅将一个TX信号施加给一个行电极，因此接收器信号只与被激励行和接收器列之间的互电容502成比例。进行整流和ADC转换之后此信号可表示为某NADC值。
第j行和第i列之间的增益因数可表示为kji，其中k与行和列之间的互电容成比例。
由于将TX信号连续地施加给所有的面板行，因此在逐行基础上得到此矩阵的元素，同时将TX信号施加给对应的行。这可解释为如下f
Vkj＝δkj，
其中Vkj为针对k扫描级的第j行的TX信号。对于整个面板过程而言，TX信号可表示为具有M*M维的对角矩阵，如下：
各接收器均表示来自多个TX电极的信号，所述信号可针对第i列接收器输出信号和j扫描级而写成以下形式：
作为矩阵，其可表示成
NADC＝K·S (13)
考虑到S为对角矩阵，线性方程组(13)可简化如下
因此，计算增益与ADC读数成正比，且不需要任何额外的计算。如果有N个接收器，则同时感测所有的列。如果一行的扫描时间为τ，则总面板扫描时间TP为：
TP＝τM (15)
对于具有大量TX电极的面板而言，单行扫描时间为总面板扫描时间的一小部分。因此，行电容在非常短的时间间隔内测量，从而因为单次行扫描的TX周期处理量有限而导致SNR降级。使用较短转换时间的另一缺点为接收器带宽增加，从而导致抗外部噪声能力降级。
现在将说明TX多相扫描方法的细节。希望在整个面板扫描时间TP内接收行信号。这可通过将TX信号同时施加到一个以上的行来实现。如果将相同TX信号施加到所有TX电极，那么可实施仅在一个坐标中进行的接触式检测。为了恢复各行列交叉处的互电容值(或全矩阵K)，可在不同扫描级改变各个TX信号的特性，以便在不同扫描阶段区别出各信号并实现多点触摸。以下TX信号特性可改变：振幅、相位和频率。
在数字域实施信号特性改变的一种简便方式是进行二进制相位调制。在此情况下，每个TX电极可受到与解调信号同相的驱动，或与解调信号反相的驱动。图6所示为一个传感通道和使用此类方法的一个被激励行。
如图6所示，使用反相信号导致相反的ADC响应。在以下解释中，二进制相位调制可表示为TX信号乘以标量因数(scalar factor)+1或-1。
通常情况下，所述方法包括对不同扫描级施加不同的TX相位序列，以及为每个级收集通道读数。图7所示为扫描序列实例。如果同时驱动多个TX信号，则接收器信号为从不同TX电极701所接收的信号的代数和。
如果j扫描级的第i个TX电极相等于Fij，则Fij只可接受两个值：当同时启动所有TX电极时，对于同相激励信号而言，Fij＝1，且对于反相激励信号而言，Fij＝-1。矩阵形式中的F可表示如下：
易于求出用于相位调制后的TX信号的扫描序列的增益矩阵K。通过将矩阵F而不是矩阵S代入方程13中，可得到以下线性方程组：
NADC＝K·F (17)
解方程组(16)可得到增益矩阵K：
K＝NADC·F-1 (18)
其中F-1为矩阵F的反矩阵，其可在装置设计时由任意已知的方法确定，因为矩阵系数是常数，而且在系统操作期间不会改变。
容易估计方程18的计算要求：NADC为N*M矩阵，且F-1为M*M矩阵。因此，矩阵乘法需要进行N*M2次MAC运算。对于M＝16且N＝11的面板而言，每个扫描周期需要进行2816次MAC运算。
现在将说明相位调制函数选择的细节。
可通过多种方式来选择F矩阵的系数，以便形成非奇异矩阵。有几个标准可用于相位调制函数的选择：所述矩阵可为正定矩阵，从而得到稳定的线性集合解；矩阵系数用于确定系统的过滤特性，因此可通过特定方式来选择矩阵，以便得到最佳的过滤特性；以及接收器输入电流在接触式传感器未被接触时应最小。
填充矩阵的方式有多种。其中一种可能的方式为选择一个函数作为伪随机序列+1、-1，并旋转此序列以完成矩阵填充。例如，如果选择以下序列，则对于M＝10而言：
可将Fv序列循环旋转来填充全矩阵F：
反矩阵可表示成
在方程21中，可观察到反矩阵的有趣特性，其通过循环旋转方程19中所表达的序列而形成：反矩阵系数是通过循环旋转一个矩阵行或列而得到的，所需用于存储的ROM区最小。可对此矩阵进行标准化，以便在整数计算CPU上执行。
重点是，如何选择Fv，从而使Fv能很好地区别出不同的运算阶段。使用相位调制序列接近于伪随机过程，而且周期处理的时间移位可得到各相位调制序列，所述相位调制序列具有最小互相关函数且为线性方程18提供稳定的解。因此，不同相位调制序列之间的互相关系数可远远小于自相关函数峰值。由于提议循环旋转相位调制序列，因此该序列自相关函数可具有最大的单一峰值和最小的侧峰值。
而且，使用可编程极性变化接收器能够将总接收器电流限制在可接受的值。
针对给定数量的接收电极和给定数量的传感通道，选择具有最大可能长度的极性调制序列。如果阵列具有N个接收电极和K个并联接收器，且接收电极的数量为计算在内的通道数量的整数倍，而且如果将总RX列的扫描时间固定为TC，那么各接收器得到时隙TR：
接收器的SNR AS与积分时间TC的平方根成比例：
其中To为比例因数。当施加相位调制序列时，SNR的改善大约等于序列长度L的平方根：
所选择的序列最大长度等于传感电极与接收器数量之间的关系：
进行RX信号去卷积之后，传感器SNRADC等于：
ADC＝AS·AG (13)
结合(13)、(11)、(10)以及(9)可得到
方程14表明，如果接收列的扫描时间固定，那么SNR并不取决于并联传感通道的数量。表2列表显示几个阵列实例的数据。
表2-面板及系统配置实例
所提议的技术与多相TX技术协作效果良好。此外，应用RX多相和TX多相扫描的顺序并不重要，而可根据实施灵活性或优化需求选择应用的顺序。
假定传感器阵列具有N条RX线和M条TX线，则用增益矩阵Gs描绘所述传感器阵列，其中矩阵图像的每个元素为RX线与TX线之间的增益。假设使用第M元素序列完成TX传感器激励。TX信号相位图案在每个扫描步骤都会改变，并形成激励矩阵Ex。这些矩阵列含有在各个扫描步骤中施加给TX线的激励信号的相位图案的图像。扫描周期过程中形成的RX线上的信号图像形成如下矩阵：
X＝Gs×Ex (15)
矢量X的列对应于在每个扫描周期中由接收器输入端接收的信号的图像。假设测量通道含有一个具有N个输入端的接收器，且每个输入端具有极性转换电路。针对多相RX扫描的每个步骤，替换接收器输入信号的极性。输入信号的极性变化规则由矩阵Sr说明。此矩阵的行含有每个RX扫描步骤的输入信号的图像。此矩阵为N×N维。完成扫描周期之后的测量结果为：
Y＝Sr×X＝Sr×Gs×Ex (16)
如果假设矩阵Ex和Sr为奇异矩阵，则可求出反矩阵。在此情况下，传感器增益矩阵为：
Gx＝Sr-1×Y×Ex-1 (17)
应注意，扫描顺序在TX和RX多相扫描中并不是主要的。当针对每个RX扫描步骤应用完整的TX扫描周期或针对相同的TX信号组合应用多个RX扫描周期时，结果相同。
图8的部分a到部分f，即，图8a到图8f，所示为不同扫描技术的直观总结。
图8a所示为传统扫描。在进行传统扫描期间，单独激励每条TX线，并且在时间段Ti内测量具有整数值的传感器面板响应。需要在时间段M·TR内对所有TX线进行扫描。转换结果为RXn线上的图像传感器增益。
图8b所示为同时激励TX线时，相位随所选的序列进行替换。接着，传感器面板卷积各个传感器响应。在时间段TR内，如传统扫描一样测量此响应。进行M个多相扫描步骤之后，存储M个测量结果Xn。去卷积过程处理所测量的全部响应，从而重建每个传感器的增益。以这种方式得到的结果可看作是在等于扫描时间TP的时间段内所测量的每个传感器的总增益。
考虑使用对含有M条TX线和N条RX线的传感器面板进行扫描的过程。在图8d中，所述系统包括采用多相TX线扫描的一个测量通道，且可单独感测每条RX线。完成传感器面板的扫描需要进行N个RX扫描周期。在实践应用中，要求限制面板的扫描时间值。因此，增加面板大小会导致测量时间减少和SNR降级。可使用平行的几个测量通道来解决上述问题。然而，这并未解决大传感器面板的抗噪声能力的问题。
图8e所示为RX输入信号卷积。针对每个RX扫描步骤，可使用不同的相位序列来卷积RX信号。在TX线扫描时间内执行其中一个RX扫描步骤。因此，响应含有整个面板交叉增益的响应。重复此运算N次，同时在每个RX扫描步骤处用原始矢量扫描所有RX线。RX卷积响应的测量结果形成矩阵Y。RX去卷积过程将Y矩阵的列与RX求解矩阵(solving matrix)的行相互关联，并将结果存储为X矩阵。
接下来，TX去卷积过程将X矩阵的行与TX求解矩阵的列相互关联，并存储面板交叉增益的重建图像。鉴于所恢复的传感器增益计算包括所有传感器串扰的响应并与在M×N个扫描步骤处得到的所有数据一起运算，等效测量时间大约与面板扫描时间相当。
图8f所示为多相RX技术和多相TX技术的协作方式。
现在不讨论多相RX和TX组合方法的运算的模拟数据。在具有16条RX线和11条TX线的阵列中，非接触式传感器具有等于10的增益和置于面板上的两个触点。传感系统通过参考矢量的循环旋转来应用TX线上的11个元素多相激励，从而形成每个扫描步骤中的序列。
假设存在具有四个RX线求和电路和可编程极性逆变电路的四个转换通道。十六个RX电极分到四个槽之间，且槽的Rx线连接到转换通道输入端。使用参考矢量ScV＝[111-1]来替换RX信号相位，且矢量在每个RX扫描步骤处循环旋转。扫描的顺序为在每个TX扫描步骤上执行的四步RX扫描(Rx扫描周期)。给定RX相位序列的SNR改善为2，因此本例中，多相RX和TX组合技术的SNR改善大约为6。
容易看出，所测量信号的非信息含量显著增加。此含量与RX和TX扫描所使用的序列元素的总和的乘积成比例。本例中，此乘积等于6。
表3-传统技术与多相RX/多相TX技术以及多相TX/RX组合技术的比较
表3列出了各种扫描技术的结果，其中N为RX电极的数量，M为TX电极的数量，K为接收器的数量，针对给定数量的接收器选择最大的RX序列长度，且TR为一个扫描槽的扫描时间。
图9和图10所示为测量通道的输入端上如何进行卷积运算。通过对信号集求和、使用多相TX方法运算RX卷积，所述信号集合的相位依据的是预先设置的规则。然而，如果TX多相中的总和由传感器面板提供，那么RX多相便在测量通道的输入端执行信号求和。可通过替换输入信号的极性来完成相位变化。
应注意，来自传感器面板的输入信号是电流，且可轻松执行电流求和。需要在输入阻抗较低的一个节点上结合电流输入。因此，可使用具有两个节点的接收器，以将非反信号Ip和反信号Im连接到差动电流求和器。Rx多相控制电路使用连接到Ip和Im节点(总线)的Rx输入端来控制卷积序列。这样，卷积的信号进入测量通道进行处理。
图9左侧的示意图所示为接触式面板901和连接到每个传感电极的接收器阵列902。这反映了每个电极均由一个接收器处理的标准扫描技术。图9的右侧所示为一个TX电极903和从多条RX线904到接收器的信号，所述信号具有不同增益g1......gN。每条线上的信号乘以因数+1或-1，并一起求和。这反映了多相RX实施方案。
图10所示为多相RX技术的一个可能的实施方案。此实施方案的基础是使用差动电流输入接收器1001和用于处理不同极性的输入信号的两条模拟总线1002。接收器输出信号等于输入电流(Ip和Im)之差。接收器输出信号由ADC 1003解调和取样。
假设传感系统使用具有矩形电压波形的激励源来测量面板的互电容，且脉冲的持续时间确保完成互电容再充电。接着，从激励源传递到测量通道的电荷可估计如下：
Qcm＝Uex·Cm (18)
其中Uex为激励源电压且Cm为传感器互电容。
以下段落讨论差动电流输入级的其他选择，实施传统运算放大器、电流传送器等。
现在参考图11，通常情况下，电流传送器(CCII)1101含有运算放大器(OPAmp)1102，其具有级别为A-B的输出级；以及电流镜，其具有与运算放大器输出级的顶部分支和底部分支串联连接的传感电路。运算放大器经配置成电压中继器，并保持端子X上的电压等于端子Y上的电压。如果某一源激发了端子X中的电流，则此电流镜射到端子Zp上成正像且镜射到端子Zm上成倒立的像。
端子X的低输入阻抗可以建构电流求和电路。参考图12，两个CCII 1201和1202可用作快速ADC 1203的差动电流求和器前端。如图13所示，如果使用模拟解调器1303和模拟积分器1304建构测量电路，那么可使用基于两个CCII 1301和1302的差动电流求和器。可能需要考虑到，多相RX预先假设存在RX线多路复用器，且每条RX线都有可能连接到Ip和Im节点。
参考图14，因此将多路复用功能与同步检测(解调)功能相结合。这样可以清除积分电容器链中的任意转换。在图14所示的实例中，输入级信号解调与多相序列转换相结合。具体方法是：使用XOR门1401将解调信号与相位控制信号相结合，从而产生多路复用信号。差动电流输入接收器通过使用两个电流传送器1402和1403而形成，电流传送器的正输出端与负输出端联接在一起。所得的电流用GINT进行积分，且所得的电压信号由ADC 1404取样。电容器复位开关和基线补偿开关未图示。
基于CCII的测量通道具有一些优点。首先，可对电流增益值进行控制。也可在电流镜电路中实施LPF。输入端X是双向的，且可用作用于自电容测量或用于测试RX链完整性的源。输入噪声，尤其是输入尖脉冲，无法直接进入接下来的几个测量通道级。只能经由共用和电源的卷轴(reel)锁定噪声链。信号传递链中没有反馈回路。
基于CCII的测量通道也有一些缺点。首先，可能需要使用用于电流镜的其他部件。电流消耗也增加。电流镜必须要调整好。而且，当CCII作为积分器时，泄漏的电流可导致饱和问题。
在跨阻(trans-impedance)模式下使用运算放大器可变换图12所示的电路。此类情况的一个实例在图15中显示，图中包括运算放大器1501和1502。伪差动结构的特性在于所述结构不会在输入级清除输入信号的共模部分，共模信号在后续级(例如，ADC 1503)清除。伪差动电路形成一对具有共模部分的信号，并且该信号分量的增益相同，从而导致动态范围减小。
电容式传感器面板的特性为，随接触不同发生的电容变化较小(小于基本互电容值的20％)。如果使用上文所述的实例中的参数，那么当共模电荷为105pC且节点Ip和节点Im中所传递的电荷之差在转换周期内为35pC时，测量通道中传递的信息电荷接近1pC。
在此情况下，当放大器输出电压受ADC电源电压限制且所述差为ADC输入电压弯曲(bend)的小部分时，灵敏度较低。因此，真差动跨导放大器无需任何额外的补偿电路便可解决共模信号较大的问题。
具有额外的共模抑制网络1601的差动放大器的实例在图16中显示，且基于此放大器的差动电流求和器1701在图17中显示。
基于跨阻的测量通道具有以下优点：可对电流增益值进行控制；可实施第一顺序LPF(滤波器顺序可通过连续插入额外的过来级而增加)；不存在多个电流镜；如果ADC允许偏压变化，则可将输入节点用作双向节点；以及如果放大器频率响应有限，那么较高频率、噪声和尖脉冲可直接进入ADC。
另一种以模拟形式进行的传递电荷处理方法是使用有源积分器进行电荷积聚。可使用差动放大器1801或伪差动放大器1901来建构此积分器，所述放大器的实例分别在图18和图19中显示。
转换电容器电路可用来建构差动积分器，同时使用开关作为同步检测器以及电荷存储器。本例中，差动积分器用作电流减法器，且额外的开关用于对反相输入节点进行解调。
在图20所示的实例中，差动电流接收器实施方案的基础是使用差动积分器。解调开关位于解调器输入端。积分结果由ADC 2001取样。偏压电路、复位电路和其他辅助电路未图示。
所传递的电荷积聚在积分器电容器中。电荷积聚过程结束时，由ADC测量积分器输出端上的电压。图21所示为此电路中的控制信号波形。线TX显示激励信号波形。此信号在传感电路中传输，并且在所述电路输出端上以电流脉冲的形式产生对传感电路的反应。由于已经在Ip和Im节点处连接了几条Rx传感器线，并且这两个节点处的线的数量不同，因此这些节点(参见线Ip和Im)中的电流脉冲的振幅不同。Im与Ip电流之间的差对积分器电容器充电。积分器输出电压在积分过程结束(几个TX周期之后)时通过ADC转换成数字形式。
积分器输出电压之间的差取决于积分器实施方案。如果积分器依据的是具有前端共模抑制级的完整差动放大器，那么输入信号的共模部分可消除，且其平衡输出电压随着对称分布在偏压(第一Uadc线)周围的输入信号差相应增加。
伪差动积分器输出电压含有位于平衡输出端的共模信号。因此，伪差动积分器的动态范围低于真差动积分器，且共模信号的顺序可大于信息信号。共模信号可衰减，具体是通过使用
图22所示为将输入多路复用器用作解调器的实施例，如图15所示。
基于直接电荷积聚的测量通道具有以下优点：可通过操控积分器电容器值对电流增益值进行控制；可在ADC转换所积聚的电荷时将测量通道与信号源断开连接(这样可最小化转换时从传感器进入到ADC中的噪声)；完整的差动积分器很好地抑制共模信号(此特性可有助于抑制转换前以模拟形式存在的外部共模噪声)。基于直接电荷积聚的测量通道也有以下缺点：积分器输入端的双向功能在伪差动积分器中可能存在(可能是完整差动积分器中的偏压变化导致允许使用双向模式的输入端)；电容反馈可能需要重置并且会限制积分时间，因为泄漏的电流会增加饱和的可能性；伪差动积分器可能需要额外的元件，用以补偿共模信号；以及在伪差动积分器中可能要求积分电容器获得适当的调整。
图22中的电路2201可易于转换成实现电荷平衡的电路2301，如图23所示。
通常情况下，电荷平衡电路含有较低分辨率ADC、较低分辨率补偿DAC以及数字滤波器，所述数字滤波器可根据较低分辨率ADC转换结果来产生较高分辨率的输出样本流。比较器是最简单的1位ADC的实例。接通/断开电流源的值是固定的。然而，控制补偿链所使用的方法(或算法)可变化，因为有几种方法可供使用。有两种普通的方法用于电荷补偿。第一实例使用电荷的离散部分，且第二实例在发生平衡时使用电流(例如，当比较器固定为电荷存储器中的零时，使电荷存储器放电)。这两种方法均可将所传递的电荷转换成数字码。
使用离散电荷的补偿输出一串脉冲，所述脉冲的数量与积分时从传感器中传递的电荷成比例。然而，如果将电流用于补偿，那么补偿电流的时间与所传递的电荷成比例。所传递的电荷的数字图像可通过计算补偿电流流动时参考频率的周期数量而得到。
通常情况下，电荷平衡电路可以使积分器反馈的电容器值减小。然而，在此情况下，大部分的电荷传递在TX脉冲开始时发生，且积分器电容器中的电压很快发生突变。为了增加分辨率，可使用慢放电过程。因此，如果积分器电容器值太小，那么积分器电压突变便一直存在，并且将发生电路饱和。
此技术的性能类似于电荷积聚。然而，此方法的过载可能性比电荷积聚使用多个TX周期时要大。
现在参考图24，所示为一个简单电路，如果专用差动电路不可用，那么所述简单电路可以支撑多相RX技术。通常情况下，输入电流极性反转的实现方法是，使用电流求和放大器2401，并且使用电阻器2402变换电流中所得的放大器输出电压。
图25所示为接触式传感装置2500，其含有多相RX和多相TX组合系统。多相TX信号2501生成器含有用于设置TX信号相位的XOR门的阵列，用于针对不同扫描步骤旋转多相TX相位序列的移位寄存器，以及建构在3个计数器周围的序列发生器。第一计数器(CNT1)2502界定每个基本子转换的长度。第二计数器(CNT2)2503计算RX多相扫描周期的数量。第三计数器(CNT3)2504计算TX多相周期的数量。传感通道2505建构在差动电流输入接收器的周围，其中输入多路复用器与解调器相结合(结合图10和图14中的电路)。解调后的信号由ADC2506积分和取样。ADC转换的结果存储在RX槽缓冲器2507中。RX去卷积结果存储在TX槽缓冲器2508中。RX和TX去卷积运算可在“运行中”，或者在RX槽缓冲器或TX槽缓冲器满了之后进行，具体取决于实施方案的细节。
图26的框图所示为电子系统200的一项实施例，根据本发明的各实施例，所述电子系统200具有用于检测电容式传感阵列上是否存在导电物体(例如，手指)的处理装置。电子系统200包括处理装置210、电容式传感阵列220、接触式传感按钮240、主处理器250、嵌入式控制器260以及非电容式传感元件270。电容式传感阵列220可包括上文所述的图1、图2和图4中所示的阵列10中的任意阵列。
处理装置210可包括模拟和/或数字通用输入/输出(“GPIO”)端口207。GPIO端口207可编程并且可耦接到可编程互连和逻辑(“PIL”)，所述可编程互连和逻辑可作为GPIO端口207与处理装置210的数字块阵列(未图示)之间的互连。在一项实施例中，可使用可配置的用户模块(UM)对数字块阵列进行配置，以实施各种数字逻辑电路(例如，DAC、数字滤波器或数字控制系统)。数字块阵列可耦接到系统总线。处理装置210还可包括存储器，例如，随机存取存储器(“RAM”)205和程序闪存204。RAM 205可为静态RAM(“SRAM”)，且程序闪存204可为非易失性存储器，可用于存储固件(例如，由处理核心202执行以实施本文中所述的运算的控制算法)。处理装置210还可包括耦接到存储器的微控制器单元(“MCU”)203，以及处理核心202。
处理装置210还可包括模拟块阵列(未图示)。模拟块阵列也耦接到系统总线。在一项实施例中，也可使用可配置的UM配置模拟块阵列以实施多个模拟电路(例如，ADC或模拟滤波器)。模拟块阵列还可耦接到GPIO端口207。
如图所示，电容式传感器201可集成到处理装置210中。电容式传感器201可包括模拟I/O接脚，用于耦接到外部部件，例如，电容式传感阵列220、接触式传感按钮240和/或其他装置。如上文所述，根据本文中所述的实施例的一个方面，电容式传感器201上I/O接脚的数量可根据上文所述的电容式传感阵列而最小化。电容式传感器201和处理装置210将在下文更详细地描述。
本文中所述的实施例可用于任意电容式传感阵列的应用中。例如，电容式传感阵列220可为触摸屏、接触式传感滑块或接触式传感按钮240(例如，电容式传感按钮)。在一项实施例中，这些传感装置可包括一个或多个电容式传感元件。本文中所述的操作可包括，但不限于，笔记本计算机指针操作、光度控制(调光器)、音量控制、图形均衡器控制、速度控制或需要进行逐步或离散调节的其他控制操作。还应注意的是，实施电容式感测的这些实施例可与非电容式传感元件270结合使用，所述非电容式传感元件270包括，但不限于，拾取按钮、滑块(例如，显示器亮度和对比度)、滚轮、多媒体控制(例如，音量、轨迹超前等)、笔迹识别和数字键盘操作。
在一项实施例中，电容式传感阵列220经由总线221耦接到处理装置210，总线221可包括图1、图2和图4中所示的接收器通道14。电容式传感阵列220可在一项实施例中包括一维传感阵列，而在另一项实施例中包括二维传感阵列。或者，电容式传感阵列220可具有更多维。此外，在一项实施例中，电容式传感阵列220可为滑块、触摸板、触摸屏或其他传感装置。
在另一项实例中，电子系统200包括经由总线241耦接到处理装置210的接触式传感按钮240。接触式传感按钮240可包括单维或多维传感阵列。单维或多维传感阵列可包括多个传感元件。对于接触式传感按钮而言，传感元件可耦接在一起，以在传感装置的整个表面上检测导电物体是否存在。或者，接触式传感按钮240可具有单个传感元件，以检测导电物体是否存在。在一项实施例中，接触式传感按钮240可包括电容式传感元件。电容式传感元件可用作非接触式传感元件。这些传感元件在由绝缘层保护时可抵抗恶劣环境。
电子系统200可包括一个或多个电容式传感阵列220和/或接触式传感按钮240的任意组合。在另一项实施例中，电子系统200还可包括经由总线271耦接到处理装置210的非电容式传感元件270。非电容式传感元件270可包括按钮、发光二极管(“LED”)和其他用户接口装置，例如鼠标、键盘或无需进行电容式感测的其他功能键。在一项实施例中，总线271、241、231和221可为单个总线。或者，这些总线可配置成一个或多个独立的任意组合。
处理装置210可包括内部振荡器/时钟206和通信块(“COM”)208。内部振荡器/时钟块206将时钟信号提供给处理装置210的一个或多个部件。通信块208可用于经由主接口(“I/F”)线251与外部部件，例如主处理器250，进行通信。或者，处理装置210也可耦接到嵌入式控制器260，从而与外部部件，例如主处理器250，进行通信。在一项实施例中，处理装置210配置成与嵌入式控制器260或主处理器250进行通信，以发送和/或接收数据。
处理装置210可位于共用载体基板上，例如集成电路(“IC”)裸片基板、多芯片模块基板，或其类似物。或者，处理装置210的部件可为一个或多个独立的集成电路和/或离散部件。在一项示例性实施例中，处理装置210可为加利福尼亚州圣何塞的赛普拉斯半导体公司(Cypress Semiconductor Corporation)所开发的芯片上可编程系统处理装置。或者，处理装置210可为所属领域的一般技术人员已知的一个或多个其他处理装置，例如，微处理器或中央处理单元、控制器、专用处理器、数字信号处理器(“DSP”)、专用集成电路(“ASIC”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)，或其类似物。
还应注意，本文中所述的实施例不限于具有耦接到主机的处理装置的配置，而是可包括测量传感装置上的电容并将原始数据发送到主计算机的系统，原始数据在主计算机中通过应用程序进行分析。由处理装置210完成的处理实际上也可在主机中完成。
应注意，图21的处理装置210可使用多种技术，例如自电容感测和互电容感测技术，来测量电容。由于每个传感器元件只需要一根连接线即可连接至传感电路，因此自电容感测模式也称为单电极感测模式。对于自电容感测模式而言，因为通过手指触摸而增加的电容会添加到传感器电容中，所以触摸传感器元件会增加传感器电容。互电容的改变可在互电容感测模式中加以检测。每个传感器元件使用至少两个电极：一个是发射器(TX)电极(本文中也称为发射器电极)，另一个是接收器(RX)电极。当手指触摸传感器元件或接近传感器元件时，传感器元件的接收器和发射器之间的电容耦合随着手指将部分电场分流到地面(例如，底盘或大地)而减小。
电容式传感器201可集成到处理装置210的IC中，或者集成到独立的IC中。如受益于本发明的所属领域的一般技术人员所了解，电容式传感器201可包括用于测量电容的张弛振荡器(RO)电路、三角积分调制器(也称为CSD)电路、电荷转移电路、电荷积聚电路，或其类似物。或者，可生成并编辑对电容式传感器201的说明，以并入其他集成电路中。例如，说明电容式传感器201的行为级代码或其中部分可使用硬件描述语言生成，例如使用VHDL或Verilog生成，并存储至机器可存取的媒体(例如，CD-ROM、硬盘、软盘等)中。此外，行为级代码可编辑成寄存器传送级(“RTL”)代码、网表或甚至电路布局，并存储到机器可存取的媒体。行为级代码、RTL代码、网表和电路布局均表示说明电容式传感器201的各种抽象层级。
应注意，电子系统200的部件可包括上述所有部件。或者，电子系统200可只包括上述部件中的某些部件。
在一项实施例中，电子系统200用于笔记本计算机。或者，电子装置可用于其他应用，例如，手机、个人数据助理(“PDA”)、键盘、电视机、远程控制、监视器、手持式多媒体装置、手持式视频播放器、手持式游戏装置或控制面板。
虽然为了能清楚地理解而较详细地说明了上述实例，但本发明并不限于所述细节。本发明具有许多替代性实施方式。所公开的实例是说明性的，而非限制性的。

Claims (11)

1.一种用于操作电容式传感器装置的方法，所述电容式传感器装置包括彼此电耦接的电容式传感器阵列和控制器，其中，所述电容式传感器阵列包括第一数量个电极，所述控制器包括第二数量个并联接收器电路，所述第一数量大于所述第二数量，并且所述第二数量个并联接收器电路中的每一个耦接至所述第一数量个电极中的相应的各自的多个电极，所述方法包括：
对于所述并联接收器电路中的每一个：
使用用于多个扫描周期中的每一个的不同的各自的极性图案在所述多个扫描周期期间扫描所述第一数量个电极中的所述相应的各自的多个电极；以及
对于所述多个扫描周期中的每一个，在相应的并联接收器电路处根据所述各自的极性图案从所述第一数量个电极中的所述相应的各自的多个电极接收合并信号；以及
根据在所述并联接收器电路中的每一个处对所接收的合并信号去卷积，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一数量个电极包括所有的所述多个接收器电极。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数量个电极包括多个电极组，且其中在每个扫描周期内，调整从所述多个电极组中的一个组所接收的信号的极性。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述多个扫描周期中的一个扫描周期内，调整从所述第一数量个电极中的每个电极所接收的信号的极性。
6.一种电容式传感器装置，其特征在于，包括：
电容式传感器阵列，其包括多个电容式传感器，其中所述电容式传感器阵列包括第一数量个电极；以及
控制器，其耦接到所述电容式传感器阵列且包括第二数量个接收器通道，所述控制器经配置以：
将所述第二数量个接收器通道中的每一个耦接至所述第一数量个电极中的相应的各自的多个电极；
启动所述电容式传感器阵列的所述第一数量个电极，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及
针对所述接收器通道中的每一个：
使用用于多个扫描周期中的每一个的不同的各自的极性图案在所述多个扫描周期期间扫描所述第一数量个电极中的所述相应的各自的多个电极，并且
对于所述多个扫描周期中每一个，在相应的接收器通道处根据所述各自的极性图案从所述第一数量个电极中的所述相应的各自的多个电极接收合并信号；以及
根据在所述接收器通道中的每一个处对从所接收的合并信号去卷积，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
7.如权利要求6所述的电容式传感器装置，其特征在于，所述多个电容式传感器包括多个发射器电极和多个接收器电极，且其中所述第一数量个电极包括所有的所述多个接收器电极。
8.一种用于操作电容式传感器装置的方法，所述电容式传感器装置包括彼此电耦接的电容式传感器阵列和控制器，其中，所述电容式传感器阵列包括第一数量个电极，所述控制器包括第二数量个并联接收器电路，所述第一数量大于所述第二数量，并且所述第二数量个并联接收器电路中的每一个耦接至所述第一数量个电极中的相应的各自的多个电极，所述方法包括：
启动所述电容式传感器阵列上的所述第一数量个电极，其中所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极，且所述第一数量个电极包括所有的所述接收器电极；
对于所述并联接收器电路中的每一个：
使用用于多个扫描周期中的每一个的不同的各自的极性图案在所述多个扫描周期期间扫描所述第一数量个电极中的所述相应的各自的多个电极；以及
对于所述多个扫描周期中的每一个，在相应的并联接收器电路处从所述第一数量个电极中的所述相应的各自的多个电极接收合并信号；以及
根据在所述并联接收器电路中每一个处对所接收的合并信号去卷积，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一步包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述多个接收器电极包括多个接收器电极组，且其中在每个扫描周期内，调整从所述多个接收器电极组中的一个组所接收的信号的极性。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述多个扫描周期中的一个扫描周期内，调整从所述多个接收器电极中的每个电极所接收的信号的极性。
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