CN103959649B - 用于调适传感器系统的灵敏度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于调适传感器系统、特别是电容性传感器系统的灵敏度的方法，所述传感器系统提供传感器信号，其中：‑如果所述传感器信号满足第一切换阈值准则，则调适第一下阈值；‑如果所述传感器信号满足第二切换阈值准则，则调适第一上阈值；以及‑调适至少一个切换阈值，使得所述切换阈值距第一上阈值具有预定第一距离及/或距第一下阈值具有预定第二距离。

Description

用于调适传感器系统的灵敏度的方法

技术领域

本发明涉及一种分别用于调适传感器系统、特别是电容性传感器系统的灵敏度及用于调整传感器系统、特别是电容性传感器系统的敏感性的方法。

背景技术

在电容性传感器系统中，借助于产生及测量交变电场，测量物体朝传感器区的接近。可从测量信号得到诸多功能，例如，电装置、特别是电手持型装置的切换功能。此意味着用于启动某一功能的传感器信号分别在朝电容性传感器系统的传感器电极接近期间及在接触到传感器电极时超过预定切换阈值。

传感器系统及电容性传感器系统分别是此项技术中所已知的，其分别使用预定的切换阈值及固定地预定义切换阈值来工作。然而，固定的切换阈值的供应具有每一电容性传感器分别具有不同的敏感性及灵敏度的缺点，(例如)因为制造程序的变化导致每一传感器中的切换阈值分别在不同的接近量及不同强度的接触的情况下被超过。

此外，其中提供有电容性传感器的电手持型装置的周围条件也可导致电容性传感器系统的灵敏度取决于改变的周围条件。举例来说，用手将电手持型装置抓住可导致针对启动电手持型装置而设置的切换阈值被超过，而在用带手套的手将手持型装置抓住期间，所述抓住可导致相应切换阈值未被超过。此对电手持型装置的处置具有负面效应，因为与用带手套的手将手持型装置抓住相比，在用没有手套的手抓住期间手持型装置可具有不同的反应。

因此需要提供电容性传感器系统，其总是分别独立于外部影响及周围条件而分别具有实质上未改变的敏感性及灵敏度。

为了解决此问题，在现有技术中已知在初始化阶段期间调整电容性传感器系统的切换阈值，例如，在接通手持型装置期间将切换阈值如此调整以适应存在于初始化阶段期间的周围条件。然而，在此状况下，仅设定切换阈值一次(即，在接通手持型装置期间)是不利的。诚然，此具有切换阈值可在若干初始化阶段之后不同的优点。然而，另一方面，此方法具有在初始化阶段期间设定的切换阈值在装置的整个操作期间保持未改变的显著缺点，使得仅部分地避免了上文所提及的问题。

发明内容

本发明的目标

因此，本发明的目标是提供一种用于分别调适传感器系统、特别是电容性传感器系统的灵敏度及敏感性的方法，其至少部分地避免上文所提及的缺点，且目标是传感器系统及其中设有传感器系统的手持型装置对于用户来说分别总是觉得同等地灵敏及敏感的，而与传感器系统的周围条件无关。

根据本发明的解决方案

根据本发明，此目标是通过根据独立请求项的用于调适传感器系统、特别是电容性传感器系统的灵敏度的方法来达到。在附属请求项中给出了本发明的有利实施例及改进。所述解决方案的组成部分另外是传感器系统、特别是电容性传感器系统，其实施根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法。还提供电装置、特别是电手持型装置作为所提及的目标的解决方案，所述电装置包含至少一个电容性传感器系统，所述电容性传感器系统经设计以实施根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法。

根据所述目标，提供一种用于调适传感器系统、特别是电容性传感器系统的灵敏度的方法，所述传感器系统提供传感器信号，其中：

-如果所述传感器信号满足第一切换阈值准则，则调适第一下阈值；

-如果所述传感器信号满足第二切换阈值准则，则调适第一上阈值；以及

-调适至少一个切换阈值使得所述切换阈值距第一上阈值具有预定第一距离及/或距第一下阈值具有预定第二距离。

有利地，当传感器信号位于切换阈值以下时，满足第一切换阈值准则，且当传感器信号位于切换阈值以上时，满足第二切换阈值准则。

切换阈值可经调适使得切换阈值的绝对值小于第一上阈值且切换阈值的绝对值大于第一下阈值。

当在以下情况下时所述方法是有利的：

-在第一下阈值的调适期间，检查传感器信号是位于第一下阈值以上还是以下，

-如果传感器信号位于第一下阈值以下，则减小第一下阈值的值，及

-如果传感器信号位于第一下阈值以上，则增加第一下阈值的值。

在第一下阈值的调适期间，另外可检查传感器信号是否位于第二下阈值以下，其中当传感器信号另外位于所述第二下阈值以下时，减小或增加第一下阈值的值。

此外，当在以下情况下时，所述方法可为有利的：

-确定第一校正值，

-如果传感器信号位于第一下阈值以下，则从第一下阈值减去第一校正值，及

-如果传感器信号位于第一下阈值以上，则将第一校正值加到第一下阈值。

已证明当在以下情况下时，所述方法是有利的：

-在调适第一上阈值期间，检查传感器信号是位于第一上阈值以上还是以下，

-如果传感器信号位于第一上阈值以下，则减小第一上阈值的值，及

-如果传感器信号位于第一上阈值以上，则增加第一上阈值的值。

在第一上阈值的调适期间，可另外检查传感器信号是否位于第二上阈值以上，其中当传感器信号另外位于第二上阈值以上时，减小或增加第一上阈值的值。

当在以下情况下时，所述方法是有利的：

-确定预定第二校正值，

-如果传感器信号位于第一上阈值以下，则从第一上阈值减去第二校正值；以及

-如果传感器信号位于第一上阈值以上，则将第二校正值加到第一上阈值。

第一校正值及/或第二校正值至少可包含以下各者中的一者：

-传感器信号与第一上阈值之间的差，

-传感器信号与第一下阈值之间的差，

-传感器信号与第一上阈值之间的加权差，

-传感器信号与第一下阈值之间的加权差，及

-常数值。

在第一上阈值及/或第一下阈值的调适之后及在切换阈值的调适之前，可检查第一上阈值与第一下阈值之间的差或第二上阈值与第二下阈值之间的差的绝对值是大于还是小于预定最小值，且如果差的绝对值小于所述预定最小值，则实施阈值调适。

在阈值调适期间，可将第一上阈值设定到第一下阈值与差的绝对值的总和的值。

在检查传感器信号之前，可检查起始条件且如果未满足所述起始条件则可中止所述方法。

在检查起始条件之前，可调适所述起始条件，其中在检查起始条件之后，将所述起始条件设定到初始值。

在检查传感器信号之前，如果满足预定义的初始准则，则可将第一上阈值及第一下阈值各自设定到预定初始值。

根据以下规则来调适切换阈值是有利的：

切换阈值＝第一下阈值+(第一上阈值-第一下阈值)*灵敏度参数

其中灵敏度参数优选在0与1之间的范围中。

在第一下阈值及/或第一上阈值的调适之前，在每一状况下，可确定预定调适准则，其中仅当满足相应调适准则时，才调适所述第一阈值。

调适准则可至少包含以下各者中的一者：

-从传感器信号的预定数目的连续测量点具有实质上未改变的测量值，及

-在传感器信号的优选逐步增强的变化之后，预定时间段已消逝。

当传感器信号位于上阈值以下时，可满足第一切换阈值准则及第二切换阈值准则。

根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法特别适合于电容性传感器系统。然而，根据本发明的方法还可用于不基于电容来操作的其它传感器系统。

另外，本发明提供电装置、特别是电手持型装置，其至少具有电容性传感器系统，所述电容性传感器系统经调适以实施根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法。

电装置及电手持型装置分别可为智能手机、移动无线电装置、计算机鼠标、装置遥控器、数码相机、游戏控制器、移动小型计算机、平板PC、口述记录装置、媒体播放器及其类似者。

附图说明

从结合图式的以下描述可了解本发明的细节及特性以及本发明的具体实施例。

图1展示传感器信号的时间进程以及用于切换阈值的动态调适的实质值；

图2a到2c展示电容性传感器系统的三个实例，其已实施根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法；

图3展示根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法的流程图；以及

图4展示用于使用根据本发明的方法的不同测量区域。

具体实施方式

分别调整传感器系统的敏感性及灵敏度意指分别调适及改变至少一个切换阈值，为了检测传感器系统的接收信号，必须超过所述至少一个切换阈值。在成功的检测的情况下，可实施(例如)电手持型装置的一个(或若干)系统功能。借助于分别调整及调适、特别是借助于分别动态设定及调适至少一个切换阈值，传感器系统的敏感性及灵敏度分别实质上独立于传感器系统的周围特性而呈现。此具有以下优点：用户始终觉得手持型装置及传感器系统分别实质上同等地敏感及灵敏。

以下内容中提议一种方法，其允许取决于传感器系统、特别是电容性传感器系统的当前传感器信号以及不同的进一步约束来分别实际上连续地及动态地调适切换阈值。借助于对尤其切换阈值的连续及动态调适，其可对短期及快速改变的效应做出反应，所述效应来源于用户的行为。根据本发明的方法允许分别补偿对装置及电容性传感器系统的分别的灵敏度及敏感性的不同影响。

举例来说，这些影响是：

-抓住电手持型装置的手的大小(小孩的手、成人的手)，

-防护罩的使用，所述防护罩覆盖电手持型装置，及/或

-紧握手持型装置的手使用手套。

图1展示切换阈值的时间进程以及用于调适切换阈值的相关的值。

从所接收及业已取样的传感器信号SS(其由传感器系统提供)，得到用于调适传感器系统的灵敏度所需的所有值。此具有不需要特殊措施(特别是不需要硬件相关措施)来实施传感器系统的灵敏度的调适的优点。因此，在不进行关于此处所需的传感器系统的硬件的调适的情况下，可将根据本发明的方法用于不同电容性传感器系统且还用于不基于电容操作的传感器系统。

得自所接收及取样的传感器信号SS的值(需要所述值以用于根据本发明的传感器系统的灵敏度的调适)是：

-第一上阈值TH2：所述第一上阈值TH2是传感器信号SS的低通滤波表示。如下文更详细描述，当传感器信号SS位于切换阈值TH1以上时，优选就调适第一上阈值TH2。

-第一下阈值TH3：所述第一下阈值TH3是传感器信号SS的低通滤波表示。如下文还更详细地描述，当传感器信号SS位于切换阈值TH1以下时，优选就调适第一下阈值TH3。

-至少一个切换阈值TH1：例如，所述切换阈值TH1可表示传感器系统的接通阈值。所述接通阈值最后分别确定传感器系统的敏感性及灵敏度。根据本发明，切换阈值TH1及接通阈值分别是可分别调整及调适的，且优选地总是位于第一下阈值TH3与第一上阈值TH2之间。

在下文中通过待分别调整及调适的切换阈值TH1的实例来描述根据本发明的方法。然而，根据本发明，还分别可调整及调适若干不同切换阈值。又，分别提供进一步的下阈值及上阈值而非仅一个第一下阈值及一个第一上阈值是可行的，如(例如)关于图4b所描述。

根据本发明，第一上阈值TH2表示所接收的传感器信号SS的通常所实现的最大电平，而第一下阈值TH3表示传感器信号SS的通常所实现的最小电平。这样，借助于第一下阈值TH3及第一上阈值TH2，描述传感器信号SS的动态范围。接通阈值及切换阈值TH1分别优选总是组成此动态范围的固定百分比，使得切换阈值TH1总是位于第一下阈值TH3与第一上阈值TH2之间。还可取决于所述动态范围来选择所提及的百分比。

将使用实例来说明对切换阈值TH1的调适：

状况1：用户在无手套及防护罩的情况下操作电手持型装置。在此状况下，必须解决在用手抓住手持型装置期间传感器信号SS的非常高的动程(stroke)。根据所要的灵敏度来设定切换阈值TH1。

状况2：用户将防护罩放置于电手持型装置的上。因为抓住电手持型装置的手不再能那么接近传感器装置的传感器电极(由于防护罩)，所以传感器信号SS的最大可实现的信号动程小于在状况1下实现的信号动程。因此，与状况2相比，必须分别减小切换阈值及切换阈值TH1，使得用户分别以不变的方式觉得电手持型装置及传感器装置分别为灵敏的及敏感的。

借助于上文所说明的两种状况，更详细地描述图1中所示的值的时间进程：

在图2中所示的时间进程中，出于较好清晰性的原因，未展示一些时间段。

直到时间t＝12才用无手套的手抓住包含电容性传感器装置的手持型装置，此产生传感器信号SS的高信号电平。由于所接收的传感器信号SS位于切换阈值TH1以上，所以调适第一上阈值TH2。由于第一上阈值TH2业已几乎与传感器信号SS的信号电平相同，所以几乎根本不调适第一阈值TH2。

在时间点t＝11与t＝9之间，例如，由于手持型装置具备防护罩或用户在带手套的情况下抓住手持型装置，所以检测到较弱的抓住。所接收的传感器信号的电平实际上低于在时间点t＝12之前的信号电平，但仍位于切换阈值TH1以上。第一上阈值TH2现被调适到传感器信号SS的信号电平的新最大值。对第一上阈值TH2的调适又导致切换阈值TH1还分别被调适及减小。在短的时间量之后，调适第一上阈值TH2及切换阈值TH1。由于切换阈值TH1降低，所以电容性传感器系统比在时间点t＝12之前更为灵敏。还当手持型装置具备防护罩或使用手套来抓住手持型装置时，可以相同灵敏度检测对此手持型装置的抓住。

在时间点t＝8与t＝4之间，所接收的传感器信号SS位于切换阈值TH1以下。当用户仅非常轻微地抓住手持型装置时，可为此状况。由于传感器信号SS位于切换阈值TH1以下，所以第一下阈值TH3被缓慢地调适朝向传感器信号SS的信号电平。

在时间点t＝3与t＝2之间，从手移除手持型装置且将手持型装置放置到(例如)木制板上。在此状况下，传感器信号SS降到第一下阈值TH3以下，使得对第一下阈值TH3的调适导致其减小，且第一下阈值TH3被调适到传感器信号SS的信号电平的新最小值。

在时间点t＝2以下，再次用无手套的手强有力地抓住电手持型装置，此导致传感器信号SS的信号电平最初位于第一上阈值TH2以上。此导致第一上阈值TH2被调适到传感器信号SS的新信号电平(即，增加)。由于分别新的及增加的第一上阈值TH2，所以切换阈值TH1也增加，此分别导致较不灵敏及较不敏感的传感器系统，其中根据本发明用户无法感觉到关于敏感性的差异。

为了允许实现切换阈值TH1的分别的最佳设定及调适，分别个别地调整第一上阈值TH2及第一下阈值TH3的上升时间及下降时间是有利的。因此，第一上阈值及第一下阈值在其特性方面不同。

优选如下实施对第一下阈值TH3的调适：

当未用手抓住电手持型装置时，下阈值TH3优选表示传感器信号SS。由于在未抓住的手持型装置中传感器信号SS的信号电平几乎不改变，所以以慢于第一上阈值TH2的速度来调适第一下阈值TH3是有利的。由于在大多数状况下第一下阈值TH3的上升是人影响的结果(例如，因为装置分别非常松散地位于手中及手上，然而，人影响并非是所要的)，所以第一下阈值TH3仅将非常缓慢地上升且仅将非常缓慢地调适到传感器信号SS的信号电平的最小值。相反地，第一下阈值TH3以比其增加的速度快的速度减小是有利的，因为如果已发生第一下阈值TH3的不良上升，则第一下阈值TH3将快速地再次下降到初始值。

对于分别实现第一上阈值TH2的设定及调适来说，以下方法是有利的：

第一上阈值TH2优选形成当用手抓住电手持型装置时所实现的传感器信号SS的最大电平。由于取决于传感器信号SS的周围条件(手持型装置具有或不具有防护罩、在具有手套或不具有手套的情况下抓住手持型装置、手的大小、抓住手持型装置的力度)的此最大电平是不同的，所以将第一上阈值TH2有效地调适到传感器信号SS的当前可实现的最大电平是有利的。再次，在此状况下，第一上阈值TH2的上升快于其下降是有利的。第一上阈值TH2的下降因此将较缓慢以减小松散地平放在手中的电装置的影响。可由有意识地试图分别改变及影响传感器系统的特性的手持型装置的用户来设置“松散地平放在手中”的水准。

上文已建议用于调适第一上阈值TH2及第一下阈值TH3的有利变型。当然，还可使用用于调适的其它变型。明确地说，将第一上阈值TH2及第一下阈值TH3的上升时间及下降时间选择为相等也是可行的。

由于根据本发明不需要对传感器系统的硬件相关调适，所以可将根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法与不同传感器系统(尤其与不同电容性传感器系统)组合。

图2a到2c展示电容性传感器系统的三个可能的变型，其中可分别使用及实施根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法。

图2a中所示的电容性传感器系统包含三个电极EL1、EL2及EL3，其中的两个电极EL2及EL3经排列为彼此紧密邻近。电极EL2及EL3因此具有某一基本耦合。电极EL1经排列成与EL2及EL3间隔，使得电极EL1与电极EL2、EL3之间的基本耦合可忽略地小。电极EL1负载有第一产生器信号，所述第一产生器信号由第一信号产生器G1提供。电极EL2负载有第二产生器信号，所述第二产生器信号由第二信号产生器G2提供。

倘若将用图2a中所示的传感器系统来检测对手持型装置的抓住，则第二产生器信号优选具有相对于第一产生器信号的相等相位。如果将检测手的接近，则第二产生器信号的相位优选被移位(明确地说，相位相对于第一产生器信号相反)。

图2b展示包含两个传感器电极EL1及EL2的电容性传感器系统。取决于待使用的传感器方法，所述电极可并排紧密地排列或彼此间隔开较远。将第一电极EL1作为发射电极操作，其中此电极与信号产生器耦合，所述信号产生器给第一电极EL1加载产生器信号。将电极EL2作为接收电极操作，从发射电极EL1发射的交变电场即耦合到所述电极EL2中。

图2c展示仅包含一个传感器电极EL1的电容性传感器。此传感器系统还称为“负载传感器系统”，其经调适以检测在传感器电极EL1处的电容性负载。

传感器电极EL1此处同时是发射电极及接收电极。

在图2a到2c中所示的所有三个传感器系统中，电信号在接收电极处被分接且被馈送到放大装置E1。借助于模/数转换器A/D而分别对放大装置E1所提供的信号进行取样及数字化。将分别经取样及数字化的信号馈送到阈值计算及(如果适用)信号评估。按照根据本发明的方法实施阈值计算，如下文关于图3更详细描述。

在图2a到2c中所示的电容性传感器系统中，在模/数转换之后实施阈值计算。当然，还可以模拟方式来实现阈值计算。

图3分别展示根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法的框图及流程图。

在每一测量之后实施方法步骤，测量是以近似5到20Hz的重复率来实施的。然而，在特定实施例中，还可在预定数目的所实现的测量之后实施本发明的方法步骤，使得可减小(例如)电手持型装置的电流消耗。

在所述方法的开始，借助于两个最初步骤S10及S20来检查起始条件，其中在第一步骤S10中调适所述起始条件，且在第二步骤S20中评估所述起始条件。作为一实例，起始条件可包含计数器值，为了实施所述方法的接连的步骤S30-S110，必须达到所述计数器值。当使用计数器值时，在所述方法的开始之后在步骤S10中递增计数器，且在步骤S20中检查计数器值是否达到预定最终值。

当计数器值尚未达到所述预定最终值时，所述方法结束。接着在下一测量之后再次开始所述方法。将递增的计数器值存储于存储器装置中，使得在下次开始根据本发明的方法时可再次使用所述递增的计数器值。

当计数器值达到所述预定最终值时，所述方法在步骤S30中通过将计数器复位到其初始值而继续。提供方法步骤S10及S20具有以下优点：分别在每一测量值检测之后及在每一测量之后未贯穿整个方法，使得执行所述方法的微控制器的平均活动性时间优选是低的。在电池及蓄电池驱动的装置中此尤其具有高度重要性，因为微控制器的长时期的活动不必要地增加了电流消耗。举例来说，MSP430微控制器在作用中状态下消耗近似3mA，而经提供用于接近检测的电容性传感器系统应具有优选在较低μA范围中的平均电流消耗。只要电流消耗仅具有较小重要性，则还可在无步骤S10、S20及S30的情况下实施所述方法。

在随后步骤S40中评估所述方法的当前执行是否为在系统开始之后的首次执行。如果为此状况，则所述方法在方法步骤S50中继续，其中将上阈值TH2及下阈值TH3各自设定到预定初始值。在步骤S110中设定切换阈值TH1，且在步骤S50中所述切换阈值TH1不必进行额外初始化。

在分别初始化下阈值及上阈值之后，或当当前方法执行并非所述方法的首次执行时，所述方法在步骤S60中继续。在步骤S60中，现分别检查传感器信号及测量信号是位于切换阈值以下还是以上。当测量信号位于切换阈值以下时，所述方法在步骤S70中继续。否则，所述方法在步骤S80中继续。

在步骤S70中，调适下阈值TH3，在步骤S80中，调适上阈值TH2。测量信号是位于切换阈值以下还是以上的区分S60实质上服务于以下事实：仅当传感器系统的灵敏度的变化被相应影响(例如，由于电容性周围条件的缘故)证明合理时，才在每一状况下实施传感器系统的灵敏度的变化。

如关于图1所描述，例如，仅当测量信号位于切换阈值以上时，才调适上阈值。还如关于图1所描述，上阈值TH2应表示信号电平的当前最大值，且下阈值TH3应表示信号电平的当前最小值。因此，在测量信号的电平接近于测量信号的可实现的最大值(即，高于切换阈值TH1)的状况下仅调适上阈值TH3是有利的。相反地，因此仅当测量信号的电平接近于可实现的最小值(即，低于切换阈值TH1)时才调适下阈值TH3是合理的。

如上所述，在步骤S60中，将切换阈值TH1用作决策准则。然而，使用另一决策准则而非切换阈值TH1也是可行的。在所述方法在步骤S90中继续之前，在步骤S70中执行若干子步骤S71、S72及S73。首先，在步骤S71中分别检查测量信号及传感器信号是否位于下阈值TH3以上。如果为此状况，则在步骤S73中增加下阈值TH3，使得下阈值接近信号电平的最小值。或者，当测量信号及传感器信号也分别位于下阈值TH3以下时，减小下阈值TH3，使得在此状况下下阈值TH3再次接近传感器信号的信号电平的最小值。

在步骤S80(其包含子步骤S81、S82及S83)中，如果在步骤S60中已确定测量信号高于切换阈值TH1，则调适上阈值TH2。作为开始，在步骤S81中分别检查测量信号及传感器信号是否位于上阈值TH2以上。当为此状况时，增加上阈值TH2，使得上阈值TH2接近传感器信号的最大电平。或者，当传感器信号位于上阈值TH2以下时，减小上阈值TH2，使得在此状况下上阈值TH2也接近传感器信号的最大电平。

因此，借助于步骤S70及S80，上阈值TH2及下阈值TH3分别缓慢地接近传感器信号的最大电平及最小电平。如业已关于图1所描述，分别单独地调整上阈值及下阈值的分别的上升时间及下降时间是有利的。借助于分别调整相应上升时间及下降时间，导致上阈值及下阈值分别以特定延迟接近传感器信号的分别的最大电平及最小电平。

相应延迟因此是有利的，因为非常快速的接连的上阈值及下阈值分别导致切换阈值也连续地改变，此可导致电手持型装置可在非常短的时间间隔中在灵敏度方面表现得非常不同。然而，较大延迟具有确保在传感器的灵敏度方面的均一印象的优点。然而，太大的延迟的缺点在于电容性传感器系统仅相对于改变的周围条件非常缓慢地做出反应。因此，尤其应取决于对瞬态行为的具体要求来分别调整延迟。

为了调适延迟，可提供下文中所提及的两个假定。

1.一阶时间离散低通滤波：此处，可确定并加权测量信号与相应阈值之间的差。可接着在测量信号位于相应阈值以上时将所述加权差加到相应阈值，或可在测量信号位于相应阈值以下时将所述加权差从相应阈值减去。

2.时间离散非线性积分器：由此，当测量信号位于相应阈值以上时，可将常数加到相应阈值，或当测量信号位于相应阈值以下时，可从相应阈值减去常数。

一股来说，一阶时间离散低通滤波在小的时间常数的情况下较为精确，而时间离散、非线性积分器在大的时间常数的情况下较为精确。独立于其，第二变型(即，时间离散、非线性积分器)在程序代码的大小以及处理时间方面是有利的，此尤其在分别通过电池及蓄电池操作的必须考虑电流消耗的装置中是一优点。

在分别具有可检测的干扰影响及干扰信号的情况下，分别不执行步骤S70及S80或不在每一状况下执行所述步骤可为有利的。由此避免实施由干扰影响诱发的对阈值的调适。在本发明的另一实施例中，在实施步骤S70到S80之前，可提供从干扰信号校正测量信号。

在分别于步骤S70中调适下阈值及在步骤S80中调适上阈值之后，在步骤S90中继续所述方法。在步骤S90中，检查由上阈值TH2及下阈值TH3表示的测量信号的动态范围是否下降到预定最小值以下。举例来说，可实施此，原因在于检查上阈值与下阈值之间的差是否下降到预定最小值以下。

当由上阈值及下阈值定义的动态范围下降到预定最小值以下时，接着在步骤S100中，恢复由所述预定最小值定义的最小动态范围。在本发明的实施例中，可实施此，原因在于上阈值对应于下阈值外加所述最小值。这样，确保了总是有预定最小距离存在于下阈值与上阈值之间。

借助于此程序，定义传感器系统的最大灵敏度，所述最大灵敏度不能被超过。在无此措施的情况下，将有可能将切换阈值降低得非常接近下阈值。在此状况下，当包含电容性传感器装置的电装置仅位于桌上且未用手抓住时，切换阈值还可被超过。由于下阈值与上阈值之间的待遵从的最小距离，所以切换阈值还仅可下降到预定电平。可以此方式避免基于传感器系统的过高灵敏度的不稳定启动。

在最后步骤S110中，最终，调适切换阈值。

可根据以下规则来实施切换阈值的调适：

切换阈值＝下阈值+(上阈值-下阈值)*灵敏度参数。

所述灵敏度参数是从0与1之间的值的范围来选择，其中较大的值使传感器系统较不灵敏，因为需要测量信号的较高信号电平来超过切换阈值。

除关于图3所描述的方法之外，可分别提供且可实施另外的措施。如关于图1所描述，上阈值及下阈值分别描述传感器信号的动态范围的当前可实现的上极限及当前可实现的下极限。由此，仅将相应极限值分别用于对分别的上阈值及下阈值的调适及修改是有利的。然而，原则上，当前信号电平的评估在其当前是表示最大值还是最小值方面并非可行的。然而，在合适的策略的帮助下，可确定相应信号电平是否可能为极限值。

下文中所建议的额外措施是基于电容性传感器的平常行为。通常，在抓住(例如)手持型装置期间测量信号及传感器信号分别(例如)改变且接着在某一时间段中几乎恒定于可实现的极限值处。可从此行为导出以下策略：

1.仅当从传感器信号的预定数目的后续测量点具有实质上未改变的测量值时，才调适相应阈值。从此可断定抓住手持型装置的动作已结束，且现存在恒定的极限值。

2.当检测到传感器信号的信号改变(例如，其由紧握或释放包含传感器系统的手持型装置引起)时，则将相应阈值的调适暂时中止预定时间段。由此且以有利的方式，发生信号改变的过渡周期被从阈值调整排除。

可分别实现及实施上述两种额外措施，分别作为步骤S70及步骤S80中的额外查询步骤。

此外，除步骤S20中的计数器值查询之外或替代步骤S20中的计数器值查询来分别实现及实施上文所描述的额外措施可为有利的。

图4展示根据本发明的用于调适传感器系统的灵敏度的方法的三个变型。

图4(a)对应于关于图3所描述的方法，其包含切换阈值TH1、上阈值TH2及下阈值TH3。当传感器信号及测量信号分别是在切换阈值TH1与上阈值TH2之间的范围UA中时，调适上阈值TH2。当传感器信号及测量信号分别是在切换阈值TH1与下阈值TH3之间的范围LA中时，调适下阈值TH3。

图4(b)展示根据本发明的方法的变型，其中除上阈值TH2及下阈值TH3之外还提供第二上阈值TH2.2及第二下阈值TH3.2。所述第二上阈值TH2.2位于上阈值TH2以下。所述第二下阈值TH3.2位于下阈值TH3以上。

在图4(b)中所示的变型中，仅当测量信号及传感器信号分别是在下阈值TH3与第二下阈值TH3.2之间的范围中时，才调适下阈值TH3。相应地，还仅当传感器信号是在上阈值TH2与第二上阈值TH2.2之间的范围中时，才调适上阈值TH2。当然，在下阈值TH3以及上阈值TH2的调适期间，还必须相应地调适相应第二阈值(即，第二下阈值TH3.2及第二上阈值TH2.2)。

可取决于下阈值TH3距部分阈值TH1的距离来选择下阈值TH3与第二下阈值TH3.2之间的距离。举例来说，可分别将阈值TH3与TH3.2之间及TH2与TH2.2之间的距离选择得较大，同时相应阈值TH3及TH2分别距切换阈值TH1具有较大距离而非距切换阈值TH1具有较小距离。

根据本发明的方法的特定变型展示于图4(c)中，其中仅调适下阈值TH3，其中上阈值TH2位于切换阈值TH1以下且由此可与下阈值TH3一起组成一范围，其中仅当传感器信号存在于此范围中时，才调适下阈值TH3。由于通过图4(c)中所示的方法，仅当未抓住手持型装置时的信息才有用，所以尤其可将图4(c)中所示的方法用于补偿生产中的波动。

详细地且明确地说，根据本发明的方法具有以下优点：

-补偿由生产中的波动、老化或其类似者引起的不同的接收信号强度。这些可借助于相应地调适的阈值来补偿。

-补偿某些环境影响，例如，湿气、污垢或温度。再次，切换阈值此处根据可实现的最大信号行程而进行调适。

-补偿由用户作出的装置修改(例如，当电手持型装置具备防护罩时)。

-补偿手持型装置的环境中的进一步改变(例如，当用户戴上手套时)。

-补偿不同大小的手(例如，小孩的手或成人的手)。

举例来说，以上提及的电手持型装置可为智能手机、移动无线电装置、计算机鼠标、装置遥控器、数码相机、游戏控制器、移动小型计算机、平板PC、口述记录装置、媒体播放器及其类似者。

Claims (20)

1.一种用于调适传感器系统的灵敏度的方法，所述传感器系统提供传感器信号，其中：

如果所述传感器信号满足第一切换阈值准则，则调适第一下阈值，

如果所述传感器信号满足第二切换阈值准则，则调适第一上阈值，及

调适至少一个切换阈值，使得所述切换阈值距所述第一上阈值具有预定第一距离及/或距所述第一下阈值具有预定第二距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器系统是电容性传感器系统。

3.根据权利要求1所述的方法，其中当所述传感器信号位于所述切换阈值以下时，满足所述第一切换阈值准则，且当所述传感器信号位于所述切换阈值以上时，满足所述第二切换阈值准则。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述切换阈值经调适使得所述切换阈值的绝对值小于所述第一上阈值且其绝对值大于所述第一下阈值。

5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其中：

在所述第一下阈值的调适期间，检查所述传感器信号是位于所述第一下阈值以上还是以下，

如果所述传感器信号位于所述第一下阈值以下，则减小所述第一下阈值，及

如果所述传感器信号位于所述第一下阈值以上，则增加所述第一下阈值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述第一下阈值的所述调适期间，另外检查所述传感器信号是否位于第二下阈值以下，且其中当所述传感器信号另外位于所述第二下阈值以下时减小或增加所述第一下阈值。

7.根据权利要求6所述的方法，其中：

预先确定第一校正值，

如果所述传感器信号位于所述第一下阈值以下，则从所述第一下阈值减去所述第一校正值，及

如果所述传感器信号位于所述第一下阈值以上，则将所述第一校正值加到所述第一下阈值。

8.根据权利要求7所述的方法，其中：

在所述第一上阈值的调适期间，检查所述传感器信号是位于所述第一上阈值以上还是以下，

如果所述传感器信号位于所述第一上阈值以下，则减小所述第一上阈值，及

如果所述传感器信号位于所述第一上阈值以上，则增加所述第一上阈值。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述第一上阈值的调适期间，另外检查所述传感器信号是否位于第二上阈值以上，且其中当所述传感器信号另外位于所述第二上阈值以上时，减小或增加所述第一上阈值。

10.根据权利要求8所述的方法，其中：

预先确定第二校正值，

如果所述传感器信号位于所述第一上阈值以下，则从所述第一上阈值减去所述第二校正值，及

如果所述传感器信号位于所述第一上阈值以上，则将所述第二校正值加到所述第一上阈值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一校正值及/或所述第二校正值包含以下各者中的至少一者：传感器信号与第一上阈值之间的差、传感器信号与第一下阈值之间的差、传感器信号与第一上阈值之间的加权差、传感器信号与第一下阈值之间的加权差，及常数值。

12.根据权利要求9所述的方法，其中在所述第一上阈值及/或所述第一下阈值的所述调适之后及在所述切换阈值的所述调适之前，检查所述第一上阈值与所述第一下阈值之间的第一差的绝对值或所述第二上阈值与所述第二下阈值之间的第二差的绝对值大于还是小于预定最小值，且如果所述第一差的绝对值或所述第二差的绝对值小于所述预定最小值，则实施阈值调整。

13.根据权利要求12所述的方法，其中在所述阈值调整期间，将所述第一上阈值设定到所述第一下阈值与所述第一差的绝对值的总和的值。

14.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其中在检查所述传感器信号之前，检查起始条件，且如果未满足所述起始条件，则中止所述方法。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在检查所述起始条件之前，调适所述起始条件，且其中在检查所述起始条件之后，将所述起始条件设定到初始值。

16.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其中在检查所述传感器信号之前，如果满足预定义的初始准则，则将所述第一上阈值及所述第一下阈值各自设定到预定初始值。

17.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其中根据以下规则来调整所述切换阈值：

切换阈值＝第一下阈值+(第一上阈值-第一下阈值)*灵敏度参数

其中所述灵敏度参数在0与1之间的范围中。

18.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其中在所述第一下阈值及/或所述第一上阈值的所述调适之前，在每一状况下确定预定调适准则，其中仅当满足相应所述预定调适准则时，才调适所述第一上阈值与所述第一下阈值。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述预定调适准则至少包含以下各者中的一者：

从所述传感器信号的预定数目的连续测量点具有实质上未改变的测量值；以及

在所述传感器信号的逐步增强的改变之后，预定时间段已消逝。

20.根据权利要求1所述的方法，其中当所述传感器信号位于所述上阈值以下时，满足所述第一切换阈值准则及所述第二切换阈值准则。