CN105051499A - 用于感测器信号的能量有效测量的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于改进电容式传感器系统的稳健性的方法，其具有以下步骤：a)操作所述电容式传感器系统，其中由具有带通的带通滤波器对所接收的传感器信号进行滤波，所述带通具有第一中心频率；b)使用所述传感器系统来以第一速率轮询传感器数据；c)确定经轮询的传感器值是否满足预定阈值；d)如果满足所述预定阈值，那么：d1)使用所述传感器系统来以高于所述第一速率的第二速率轮询传感器数据；d2)验证以所述第二速率轮询的传感器数据一致；d3)如果以所述第二速率轮询的所述传感器数据不一致，那么至少重复步骤d2)，其中所述带通滤波器受控制以具有第二中心频率。

Description

用于感测器信号的能量有效测量的系统和方法

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2013年3月15日申请的美国临时申请案第61/800,816号的权利，所述申请案全文并入本文中。

技术领域

本发明涉及传感器信号的测量，并且更确切地说，涉及传感器信号的能量有效测量。

背景技术

当存在电磁干扰(EMI)噪声(例如来自切换模式电池充电器、紧凑型荧光灯(CFL)、灯调光器等的射频噪声)时，经受噪声或干扰的电场传感器系统或任何其它传感器系统必须操作稳健。噪声影响信号接收的质量，并且噪声可影响所接收的数据信号，其可引起所要传感器数据的错误(不正确)传感器检测或遗漏检测。处于传感器扫描频率或接近传感器扫描频率的噪声功率是使接收性能降级的关键因素。虽然噪声频率是给定的，但无线传感器系统的扫描频率可发生变化。无线传感器系统装置的代码大小及电流消耗是至关重要的，因为由移动及远程电池供电的应用具有有限电池容量以及用于数据处理及存储容量的有限计算能力及内存。

因此，需要在存在噪声的情况下增强传感器系统(例如(举例来说)电场无线传感器系统)的稳健性。

发明内容

根据各种实施例，可在存在噪声的情况下通过事件确认(例如触摸垫或触摸屏的触摸/非触摸)期间的扫描频率切换来增强系统中的传感器信号的稳健性。因此，根据各种实施例，可在过量噪声引起事件确认期间的信号变动(不良信噪比)时切换扫描频率。

根据一个实施例，一种用于改进电容式传感器系统的稳健性的方法可包括以下步骤：a)操作所述电容式传感器系统，其中由具有带通的带通滤波器对所接收的传感器信号进行滤波，所述带通具有第一中心频率；b)使用所述传感器系统来以第一速率轮询传感器数据；c)确定经轮询的传感器值是否满足预定阈值；d)如果满足所述预定阈值，那么：d1)使用所述传感器系统来以高于所述第一速率的第二速率轮询传感器数据；d2)验证以所述第二速率轮询的传感器数据是否一致；d3)如果以所述第二速率轮询的传感器数据不一致，那么至少重复步骤d2)，其中所述带通滤波器受控制以具有第二中心频率。

根据其它实施例，所述传感器系统可经配置以用与所述带通滤波器的中心频率匹配的系统频率操作且还可操作以在与所述第一中心频率及所述第二中心频率匹配的系统频率之间切换。根据其它实施例，所述方法还可包含：在步骤d3)中，如果以所述第二速率轮询的传感器数据不一致，那么重复步骤b)到d)。根据其它实施例，所述方法还可包括：如果以所述第二速率轮询的传感器数据一致，那么改变传感器输出信号的状态。根据其它实施例，可在确定从第一状态到第二状态的切换及从第二状态到第一状态的切换时应用不同阈值。根据其它实施例，系统频率可分别为所述第一频率或所述第二频率。根据其它实施例，系统频率可在所述带通滤波器的通带内。根据其它实施例，所述传感器系统可包括近接传感器，所述近接传感器包括接收具有所述第一频率或所述第二频率的载波信号的第一发射电极。根据其它实施例，所述传感器输出信号可指示触摸或非触摸。根据其它实施例，所述第一轮询速率可介于20ms与200ms之间或介于10ms与100ms之间。根据其它实施例，所述第二轮询频率可高于100Hz。根据其它实施例，所述方法还可包括接收电极，其中准静态交变电场形成在所述发射电极与所述接收电极之间且测量所述接收电极处的信号的衰减。

根据另一实施例，一种电容式传感器系统可包括：电容式传感器电极排列；带通滤波器，其从所述电容式传感器电极排列接收传感器信号，其中所述带通滤波器具有带通，所述带通具有第一中心频率；评估单元，其经配置以：使用所述电容式传感器电极排列来以第一速率轮询传感器数据；确定经轮询的传感器值是否满足预定阈值且如果满足所述预定阈值，那么：使用所述传感器系统来以高于所述第一速率的第二速率轮询传感器数据；验证以所述第二速率轮询的传感器数据是否一致且如果以所述第二速率轮询的传感器数据不一致，那么控制所述带通滤波器以切换到第二中心频率。

根据所述系统的其它实施例，所述电容式传感器电极排列可经配置以用可经切换以与所述第一中心频率或所述第二中心频率匹配的可变系统频率操作。根据所述系统的其它实施例，如果以所述第二速率轮询的传感器数据一致，那么传感器输出信号可改变状态。根据所述系统的其它实施例，可在确定从第一状态到第二状态的切换以及从第二状态到第一状态的切换时应用不同阈值。根据所述系统的其它实施例，系统频率可分别为所述第一频率或所述第二频率。根据所述系统的其它实施例，系统频率可经选择以在所述带通滤波器的带通内。根据所述系统的其它实施例，所述电容式传感器电极排列可包括近接传感器，所述近接传感器包括接收具有所述第一频率或所述第二频率的载波信号的第一发射电极。根据所述系统的其它实施例，所述传感器输出信号可指示触摸或非触摸。根据所述系统的其它实施例，所述第一轮询速率可介于20ms与200ms之间或介于10ms与100ms之间。根据所述系统的其它实施例，所述第二轮询频率高于100Hz。根据所述系统的其它实施例，所述系统还可包括接收电极，其中准静态交变电场形成在所述发射电极与所述接收电极之间且测量所述接收电极处的信号的衰减。

根据又一实施例，一种用于操作具有电容式传感器系统的便携式装置的方法可包括以下步骤：a)将所述装置切换成低电力模式；b)以第一频率操作所述电容式传感器系统，其中由具有与所述第一频率匹配的带通的带通滤波器对所接收的传感器信号进行滤波；c)使用以所述第一频率操作的传感器系统来以第一速率轮询传感器数据；d)确定经轮询的传感器值是否满足预定阈值；e)如果满足所述预定阈值，那么：e1)使用以所述第一频率操作的传感器系统来以高于所述第一速率的第二速率轮询传感器数据；e2)验证以所述第二速率轮询的传感器数据是否一致；e3)如果以所述第二速率轮询的传感器数据不一致，那么至少重复步骤e2)，其中以第二频率操作所述传感器系统且所述带通滤波器受控制以与所述第二频率匹配；f)如果在步骤e3)中已验证以所述第二速率轮询的传感器数据一致，那么将所述便携式装置从低电力模式切换成正常操作模式。

附图说明

图1示出单个带通滤波器的滤波函数；

图2示出具有不同中心频率的两个带通滤波器的滤波函数；

图3示出在正常轮询及验证轮询期间轮询传感器数据的时序；

图4示出示例性便携式电池操作装置；

图5示出使用无噪声的第一滤波器频率的数据轮询；

图6示出使用具有滤波器带宽外的噪声的第一滤波器频率的数据轮询；

图7示出使用具有滤波器带宽内的噪声的第一滤波器频率的数据轮询；

图8示出在正常轮询及滞后验证轮询期间轮询传感器数据的时序；

图9示出在存在噪声时不同滤波器之间的切换；

图10示出根据一个实施例的传感器系统的方框图。

具体实施方式

例如，用于接近检测的电场传感器系统使用三维电场传感器排列且通常例如使用100kHz信号来产生准静态交变电场。例如，此电场从生成所述电场的装置竖直延伸超过10cm。用户可在例如不用手触摸装置的情况下进入此电场，并且由用户执行的手势将扰动所述电场。接着，可由传感器排列测量此类畸变且由所述排列确定的动态及静态特性可用来断定已执行何种类型的手势。

此系统通常可使用以第一工作频率的直接取样来检测用户的接近。参考图1，图中描绘根据本发明的教示内容的对单个频率的滤波效果的频率响应图。如图1中所示出，应用具有100kHz中心频率的带通滤波器。这允许聚焦于由发射器电极生成的载波信号，同时滤除可扰动载波频率的所有其它可能信号，因为以所述第一工作频率或接近所述第一工作频率的干扰噪声及干扰信号可使传感器系统的正确操作降级。单频滤波可是有效的，但不足以有效地满足新EMC标准IEC61000-4-6，因为噪声电平可高于工作信号电平。

为了在不增加传感器装置的电力消耗的情况下增强滤波效果，可引进第二工作频率。参考图2，图中描绘根据本发明的一个特定实例实施例的对双频的滤波效果的频率响应图。因此，图2示出在以某个扫描频率取得的传感器值集内的主要滤波效果。传感器值集的长度界定滤波函数的锐度。靠近所述扫描频率的噪声将归因于低噪声衰减而引起信号变动。所述工作频率应经选择以具有抵抗噪声频率的良好滤波特性。

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100kHz信号。

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。

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。

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。

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。

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t₁到t₂期间发生以第一频率的正常轮询。接着，在时间段t₂到t₃期间发生以第二频率的高频轮询。从时间t₃起，系统返回到以第一频率的正常轮询。在已于t₂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。

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。

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1Hz到约100Hz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。

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t₂到t₃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。

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。

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。

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。

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。

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。

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二阈值B。因此，一旦已确定“非触摸”状态，那么可自动关断便携式装置。然而，一旦已确定“非触摸”转变，那么计时器还可经设置以在预定时间内维持接通状态，并且如果未发生触摸那么仅将装置切换到睡眠操作模式直到定时器期满为止。

图9描绘频率振幅图，其中系统操作频率已充分移动以在轮询传感器时避免噪声频率。根据使用两个频率的其它实施例，可使用固定系统操作频率及可变系统操作频率。例如，可将固定频率设置为100kHz，且可由系统设置完全不同于固定频率的可变频率以允许系统的不受扰动操作。例如，具有可控制频率的振荡器(诸如电压控制振荡器)可用来根据各种实施例改变系统频率。

图10示出使用发射电极1050以及例如两个接收电极1010及1020的传感器系统的实施例。然而，根据其它实施例，可使用单个接收电极1010或多个接收电极。此外，根据各种实施例，可使用用于补偿及屏蔽的额外电极。发射电极1050可用来生成发射电极1050与接收电极1010、1020之间的准静态交变电场，如由箭头1070所指示。图10示出在两个接收电极1010与1020之间切换的多路复用器1060。多路复用器的输出与可控制带通滤波器1030的输入耦合。评估/控制单元1040接收可控制带通滤波器1030的输出信号且提供用于切换或改变带通滤波器频率的控制信号。此外，评估/控制单元1040可包含用于生成馈送到发射器电极1050的载波频率的振荡器。在一些实施例中，微控制器可代替振荡器生成在其端口中的一者处具有相应频率的方波信号，所述相应频率还可经放大并馈送到发射电极1050。接收电极1010、1020可用来测量准静态电场1070中的扰动。然而，本申请案的原理不限于此特定测量技术。其它电容式传感器系统可基于使用载波频率的不同测量技术。例如，其它测量技术可以不同方式使用载波频率来分析传感器信号的衰减。此外，无需专用的发射器-接收器原理。

图10中所示出的系统能够控制滤波器切换其带通频率且调适馈送到发射电极1050的传感器发射信号的载波频率。为此，可使用可控制带通滤波器1030。或者，可使用多路复用器的两个单独滤波器。

虽然已参考本发明的示例性实施例而描绘、描述及定义本发明的实施例，但此类参考不暗示对本发明的限制，并且无法推断出此限制。所揭示标的物能够在形式及功能上进行大幅修改、改动及等效，如熟习相关技术且受益于本发明的一般技术人员所了解。本发明的所描绘及所述实施例仅为实例，并且未超出本发明的范围。

Claims (24)

1.一种用于改进电容式传感器系统的稳健性的方法，所述方法包括以下步骤：

a)操作所述电容式传感器系统，其中由具有带通的带通滤波器对所接收的传感器信号进行滤波，所述带通具有第一中心频率；

b)使用所述传感器系统来以第一速率轮询传感器数据；

c)确定经轮询的传感器值是否满足预定阈值；

d)如果满足所述预定阈值，那么：

d1)使用所述传感器系统来以高于所述第一速率的第二速率轮询传感器数据；

d2)验证以所述第二速率轮询的传感器数据一致；

d3)如果以所述第二速率轮询的所述传感器数据不一致，那么至少重复步骤d2)，其中所述带通滤波器受控制以具有第二中心频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器系统经配置以用与所述带通滤波器的中心频率匹配的系统频率操作且还可操作以在与所述第一中心频率和所述第二中心频率匹配的系统频率之间切换。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包含：在步骤d3)中，如果以所述第二速率轮询的所述传感器数据不一致，那么重复步骤b)到d)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中如果以所述第二速率轮询的所述传感器数据一致，那么改变传感器输出信号的状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在确定从第一状态到第二状态的切换及从第二状态到第一状态的切换时应用不同阈值。

6.根据权利要求2所述的方法，其中系统频率分别为所述第一频率或所述第二频率。

7.根据权利要求2所述的方法，其中系统频率在所述带通滤波器的通带内。

8.根据权利要求2所述的方法，其中所述传感器系统包括近接传感器，所述近接传感器包括接收具有所述第一频率或所述第二频率的载波信号的第一发射电极。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述传感器输出信号指示触摸或非触摸。

10.根据权利要求1所述的方法，其中第一轮询速率介于20ms与200ms之间或介于10ms与100ms之间。

11.根据权利要求10所述的方法，其中第二轮询速率低于10ms。

12.根据权利要求8所述的方法，其还包括接收电极，其中准静态交变电场形成在所述发射电极与所述接收电极之间且测量所述接收电极处的信号的衰减。

13.一种电容式传感器系统，其包括：

电容式传感器电极布置；

带通滤波器，其从所述电容式传感器电极布置接收传感器信号，其中所述带通滤波器具有带通，所述带通具有第一中心频率；

评估单元，其经配置以：

使用所述电容式传感器电极布置来以第一速率轮询传感器数据；

确定经轮询的传感器值是否满足预定阈值，并且如果满足所述预定阈值，那么：

使用所述传感器系统来以高于所述第一速率的第二速率轮询传感器数据；

验证以所述第二速率轮询的传感器数据一致，并且如果以所述第二速率轮询的所述传感器数据不一致，那么控制所述带通滤波器以切换到第二中心频率。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述电容式传感器电极布置经配置以用可经切换以与所述第一中心频率或所述第二中心频率匹配的可变系统频率进行操作。

15.根据权利要求13所述的系统，其中如果以所述第二速率轮询的所述传感器数据一致，那么传感器输出信号改变状态。

16.根据权利要求15所述的系统，其中在确定从第一状态到第二状态的切换及从第二状态到第一状态的切换时应用不同阈值。

17.根据权利要求14所述的系统，其中系统频率分别为所述第一频率或所述第二频率。

18.根据权利要求14所述的系统，其中系统频率经选择以在所述带通滤波器的所述带通内。

19.根据权利要求14所述的系统，其中所述电容式传感器电极布置包括近接传感器，所述近接传感器包括接收具有所述第一频率或所述第二频率的载波信号的第一发射电极。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述传感器输出信号指示触摸或非触摸。

21.根据权利要求13所述的系统，其中所述第一轮询速率介于20ms与200ms之间或介于10ms与100ms之间。

22.根据权利要求21所述的系统，其中所述第二轮询速率小于10ms。

23.根据权利要求19所述的系统，其还包括接收电极，其中准静态交变电场形成在所述发射电极与所述接收电极之间且测量所述接收电极处的信号的衰减。

24.一种用于操作具有电容式传感器系统的便携式装置的方法，所述方法包括以下步骤：

a)将所述装置切换成低电力模式；

b)以第一频率操作所述电容式传感器系统，其中由具有与所述第一频率匹配的带通的带通滤波器对所接收的传感器信号进行滤波；

c)使用以所述第一频率操作的所述传感器系统来以第一速率轮询传感器数据；

d)确定经轮询的传感器值是否满足预定阈值；

e)如果满足所述预定阈值，那么：

e1)使用以所述第一频率操作的所述传感器系统来以高于所述第一速率的第二速率轮询传感器数据；

e2)验证以所述第二速率轮询的传感器数据一致；

e3)如果以所述第二速率轮询的所述传感器数据不一致，那么至少重复步骤e2)，其中以第二频率操作所述传感器系统且所述带通滤波器受控制以与所述第二频率匹配；

f)如果在步骤e3)中已验证以所述第二速率轮询的所述传感器数据一致，那么将所述便携式装置从低电力模式切换成正常操作模式。