CN102665008B - 一种触屏手机红外接近传感器的检测算法 - Google Patents

一种触屏手机红外接近传感器的检测算法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种触屏手机红外接近传感器的检测算法，该算法的工作原理是在通话的过程中，实时检测红外接近传感器接收到的能量大小值，以该变化趋势作为判断是否有接近或者远离动作的依据，并在通话中实时校准接近、远离阈值，从而控制手机的熄屏和亮屏。所述算法能克服手机的器件不一致性、结构不一致性和其他外界干扰因素对手机通话时红外接近检测的影响，使算法系统针对同一物体作出的接近和远离动作判断能始终保持一致，能够解决IRLED发射管老化以及用户使用跌落引起间隙的微小变化而使其不能正常使用的问题；该算法适用性广且不需要对每台手机设置独有的阈值。

Description

一种触屏手机红外接近传感器的检测算法
技术领域
本发明涉及一种手机的红外检测算法，尤其涉及一种触屏手机红外接近传感器的检测算法。
背景技术
红外接近传感器主要利用红外光脉冲的发射和接收原理，通过红外光光敏二极管接收到的经反射的红外光能量大小来判断是否有物体接近。市面上的触屏手机普遍装有红外接近传感器来控制通话时触摸显示屏的开启和关闭，以避免通话时脸部对触摸屏的干扰造成误操作。目前使用的接近检测方法是通过设置接近、远离两个阈值，当光电二极管的接收值大于该接近阈值时，判断为接近状态，熄灭触模屏；当光电二极管的接收值小于远离阈值时，判断为远离状态，点亮触模屏。 
目前市场上使用该接近检测方法的大部分机器都不能够解决如下问题：一、由于黑色物体的反射率低，当黑头发靠近或者紧贴的时候，红外接近传感器不能可靠识别是否有接近动作，因而不能可靠地熄掉屏幕；二、如果接近传感器对应的屏幕上方贴有保护膜或者有脏污（例如油污、汗液、化妆品等），则不能正常使用或者判断接近和远离动作的距离阈值与没有贴膜或者脏污时的不一样，红外接近传感器的灵敏度降低。
发明内容
为了克服上述所指的现有技术中的不足之处，本发明提供一种触屏手机红外接近传感器的检测算法，以克服手机的器件不一致性、结构不一致性和其他外界干扰因素对手机通话时红外接近检测的影响。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种触屏手机红外接近传感器的检测算法，基于红外接近感应技术，所述检测算法程序于手机通话功能开启后即启动，于通话功能切断后即结束，该检测算法步骤如下：
步骤1，初始化接近值a，将红外接近传感器的ADC满量程值赋予a，同时设置接近阈值f1为ADC满量程值，远离阈值f2为0；
步骤2，读取红外接近传感器输出的ADC即时值，并求取平均值得到即时均值b；
步骤3，若b＜a+c且b＜d，则执行步骤4，否则执行步骤5，c为接近趋势值，d为最大接近有效值，c和d均为系统设定值；
步骤4，对a重新赋值，使a=b，调整系统的接近阈值f1=a+x，通过I2C操作寄存器写入接近阈值f1，x为系统设定的接近补偿值，且c≤x＜2c；
步骤5，读取ADC即时值，同时判断ADC即时值是否均大于接近阈值f1，若是，进入步骤6，否则返回步骤2；
步骤6，上报接近事件，关闭屏幕，触屏功能休眠，调整系统的远离阈值f2=a+y，通过I2C操作寄存器写入远离阈值f2， y为系统设定的远离补偿值，且0＜y≤c；
步骤7，读取ADC即时值，同时判断ADC即时值是否均小于步骤6设置的远离阈值f2，若是，进入步骤8，否则重复步骤7；
步骤8，上报远离事件，打开屏幕，唤醒触屏功能，并转入步骤2。
所述接近趋势值c、最大接近有效值d、接近补偿值x和远离补偿值y均为定值，且根据系统调整。
进一步地，所述步骤2、步骤5和步骤7中读取ADC即时值的次数均为至少连续两次。
与现有技术相比，本发明采用的是在通话的过程中实时校准接近阈值和远离阈值的算法，其优点如下：一、保证即使使用不同的手机，该算法系统针对同一物体作出的接近和远离动作判断能始终保持一致；二、即使手机屏幕上贴保护膜或者屏幕上覆盖例如油污、汗液、化妆品等脏污或存在其他外界干扰因素，也能够正常使用，并且该算法系统针对同一物体作出的接近和远离动作判断能始终保持一致；三、当比如黑头发等黑色物质紧贴屏幕的时候，该算法也能正常运行；四、能够解决IR LED发射管老化以及用户使用跌落引起屏幕镜面下表面至接近IC上表面的间隙的微小变化，而使其不能正常使用的问题；五、该算法适用性广且不需要对每台手机设置独有的阈值。
附图说明
附图1为本发明的算法流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
一种触屏手机红外接近传感器的检测算法，如附图1所示，基于红外接近感应技术，所述检测算法程序于手机通话功能开启后即启动，于通话功能切断后即结束，该检测算法步骤如下：
步骤1，软件初始化接近值a，将红外接近传感器的ADC满量程值赋予a，同时设置接近阈值f1为ADC满量程值，远离阈值f2为0；
步骤2，读取红外接近传感器输出的ADC即时值，并求取平均值，将该平均值赋予即时均值b；
步骤3，判断若b＜a+c且b＜d，则执行步骤4，否则执行步骤5，c为接近趋势值，d为最大接近有效值，c和d均为系统设定值；
步骤4，对a重新赋值，使a=b，调整系统的接近阈值f1=a+x，通过I2C操作寄存器写入接近阈值f1，x为系统设定的接近补偿值，且c≤x＜2c；
步骤5，读取ADC即时值，判断ADC即时值是否均大于接近阈值f1，若是，进入步骤6，否则返回步骤2；
步骤6，上报接近事件，关闭屏幕，触屏功能休眠，调整系统的远离阈值f2=a+y，通过I2C操作寄存器写入远离阈值f2， y为系统设定的远离补偿值，且0＜y≤c；
步骤7，读取ADC即时值，判断ADC即时值是否均小于步骤6设置的远离阈值f2，若是，进入步骤8，否则重复步骤7；
步骤8，上报远离事件，打开屏幕，唤醒触屏功能，并转入步骤2。
所述接近趋势值c、最大接近有效值d、接近补偿值x和远离补偿值y均为定值，且可根据系统调整。
物体在靠近手机的过程中，接近传感器当前时刻所得到的值与前一个时刻所得到的值之差的参照值，称作接近趋势值c。物体靠近过程中，只有当前值与前一个值之差大于接近趋势值c，表示有物体靠近，设置的接近阈值f1=a+x才能起作用，否则将进入步骤4，重新调整阈值。
本发明中的最大接近有效值d的意义在于：
1）刚拨通电话瞬间，接近传感器所得到的值与最大接近有效值进行比较，如果该值比最大接近有效值大的话，则接近阈值f1=a+x不起作用，其作用在于防止用户在刚开始拔打电话的时候，手或者物体容易靠近或遮挡接近传感器，若屏幕此时熄掉，用户会感觉一拨打电话就黑屏，不便于操作。通过设置最大接近有效值则可解决此问题。在拨通电话瞬间，如果手或者物体在与接近传感器的距离足够小的情况下，此时接近阈值为满量程值，不会熄掉屏幕，返回步骤2。
2）通话过程中，如果物体足够慢的靠近接近传感器，没有满足接近趋势，原有的接近阈值不起作用，无法熄掉屏幕。此时，只有当物体靠得足够近，接近传感器所得到的值大于最大接近有效值，已设的接近阈值f1=a+x才能起作用，才能熄掉屏幕，否则系统将重新调整阈值。
接近补偿值x、远离补偿值y这两个参数影响接近阈值和远离阈值，这两个参数的设置既要保证有很好的抗干扰特性（油性皮肤、油污等），又要能很好的解决头发接近问题。一般情况下，这两个参数和接近趋势的关系是：y≤c≤x。x不能太大否则会造成头发慢速接近传感器时不能熄屏的现象。y不能太小，否则有可能导致接触油性皮肤使接近传感器对应的屏幕上方粘有油污后出现不能亮屏的现象，同时这个值也不能偏大，偏大时不利于解决头发接近问题，这两个参数要经过大量测试得到。
所述步骤2、步骤5和步骤7中读取ADC即时值的次数均为至少连续两次。在本实施例中，步骤2、步骤5和步骤7中读取ADC即时值的次数均为三次。
红外接近感应是一种非接触式手势接近滚轴技术，让使用者无需实际触摸，只要利用简单的手势便能操纵,就能使电子装置快速感测到使用者的接近。本发明的检测算法通过通话的过程中，以光电二极管接收到能量大小的实时变化趋势作为接近检测的依据，实时检测光电二极管接收到的值，根据变化趋势作为判断是否有接近或者远离动作的依据，从而控制手机的熄屏和亮屏。
I2C是Inter-Integrated Circuit的简称，是一种总线结构。I2C作为Inter-IC的互补，这种总线类型用于连接微控制器及其外围设备，是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。I2C是一种多向控制总线，也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下，同时每个芯片都可以作为实施数据传输的控制源,这种方式简化了信号传输总线。
ADC是Analog-to-Digital Converter的缩写，指模/数转换器或者模拟/数字转换器。所述红外接近传感器的测量值达到最大极限值时，该传感器对应输出的ADC值就叫ADC满量程值。
本发明的算法采用通话实时校准接近、远离阈值的方法，在通话的过程中不断的调整接近、远离阈值，只有当满足一定的条件，设置的阈值才能起作用。同样结构设计的手机，本算法能够克服器件不一致性，结构不一致性和其他一些外界干扰因素对接近检测的影响，使算法系统针对同一物体作出的接近和远离动作判断能始终保持一致，该算法适用性广且不需要对每台手机设置独有的接近阈值和远离阈值。
上述实施例中提到的内容并非是对本发明的限定，在不脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1. 一种触屏手机红外接近传感器的检测算法，基于红外接近感应技术，所述检测算法程序随手机通话功能开启而启动，于通话功能切断后即结束，该检测算法步骤如下：
步骤1，初始化接近值a，将红外接近传感器的ADC满量程值赋予a，同时设置接近阈值f1为ADC满量程值，远离阈值f2为0；
步骤2，读取红外接近传感器输出的ADC即时值，并求取平均值得到即时均值b；
步骤3，若b＜a+c且b＜d，则执行步骤4,否则执行步骤5，c为接近趋势值，d为最大接近有效值，c和d均为系统设定值；
步骤4，对a重新赋值，使a=b，调整系统的接近阈值f1=a+x，通过I2C操作寄存器写入接近阈值f1，x为系统设定的接近补偿值，且c≤x＜2c；
步骤5，读取ADC即时值，同时判断ADC即时值是否均大于接近阈值f1，若是，进入步骤6，否则返回步骤2；
步骤6，上报接近事件，关闭屏幕，触屏功能休眠，调整系统的远离阈值f2=a+y，通过I2C操作寄存器写入远离阈值f2， y为系统设定的远离补偿值，且0＜y≤c；
步骤7，读取ADC即时值，同时判断ADC即时值是否均小于步骤6设置的远离阈值f2，若是，进入步骤8，否则重复步骤7；
步骤8，上报远离事件，打开屏幕，唤醒触屏功能，并转入步骤2。
2.根据权利要求1所述的触屏手机红外接近传感器的检测算法，其特征在于：所述接近趋势值c、最大接近有效值d、接近补偿值x和远离补偿值y均为定值，且根据系统调整。
3.根据权利要求2所述的触屏手机红外接近传感器的检测算法，其特征在于：所述步骤2、步骤5和步骤7中读取ADC即时值的次数均为至少连续两次。
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