CN104570144B - 一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，具体涉及一种接近传感器。获取一用于判断目标物与接近传感器之间接近程度的感应阈值，包括一处理器，一存储单元，存储单元存储有参考阈值；还包括一用于获取表征目标物与测量单元之间当前距离的测量值；一最大值获取单元，一最小值获取单元；一比较单元对测量值与最大值和/或最小值比较产生比较结果，依据比较结果调整或不调整最大值或最小值；一感应阈值计算单元依据最小值和参考阈值计算获得感应阈值。本发明对感应阈值进行动态调整，从而解决结构差异导致的传感器灵敏度差异及传感器失灵；同时本发明降低驱动调试复杂度，不用因为结构设计的调整重新选择感应阈值，并提高产品合格率。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种接近传感器。
背景技术
目前多数手持终端上均设有接近传感器用来感知外部对象如用户的头部或身体的其它部位的接近程度，对用户的行为进行判断以作为相应的动作。依据接近传感器感知范围或距离的远近，接近传感器包括：感知近距离（mm级）物体的磁力式、气压式或电容式接近传感器，感知中距离（通常为30cm以内）物体的红外光电式接近传感器及感知远距离（通常为30cm以外）物体的超声式和激光式接近传感器。
智能手机上的接近传感器多采用红外光电式接近传感器。其包括红外光发射器11和红外光接收器12两部分，基本原理参照图1和图2所示，由红外光发射器11发射出红外光，同时由一个和红外光发射器11并列放置的红外光接收器12对由外部对象3遮挡反射回来的红外光强度进行测量，图1表示红外光发射器11发射的红外光没有外部对象3遮挡时的示意图；图2表示当外部对象3靠近接近传感器时，红外光被外部对象3反射，红外光接收器12感测到反射回来的红外光信号的示意图。通常来讲，外部对象3离红外光电式接近传感器越近，红外光接收器12获取到的反射光强度值（测量值）就越大，接近传感器读到的测量数据和反射回来的红外光强度成正比，与距离的平方成反比。
在使用接近传感器过程中，会设置一感应阈值，通过感应阈值作为判断外部对象接近或远离自身的参考值。如：测量值大于感应阈值，可认为外部对象接近自身。若测量值小于感应阈值，可认为没有外部对象接近或接近自身的外部对象已经远离，从而根据实际应用需要驱动其他功能单元动作。
图3所示是一个典型的接近传感器应用于移动终端的结构设计方案，红外光电式接近传感器包括红外光发射器11和红外光接收器12，通常置于移动终端外壳之内，并透过移动终端外壳的玻璃13去感应外部的红外光线，其感应能力受到玻璃厚度及玻璃折射率的影响，并受到玻璃13和红外光电式接近传感器之间距离的影响，这些因素导致测量值和手持终端的结构设计密切相关。由于手机结构的差异导致在相同遮挡距离的情况下，不同手机的红外光接收器12读到的测量值差异较大，从而导致用户体验上的感应灵敏度差异很大，表现为有的手机在遮挡物体距离手机5厘米时就会有响应，而有的手机需要更近的接近距离，如遮挡物体距离手机小于1厘米时才会有响应，严重时会导致驱动程序向上层应用误报数据。
上述问题的根本原因在于，现有的手持终端设备上使用的接近传感器大多设置固定的感应阈值，同时当前的驱动程序设计中都以手持终端的结构设计完全一致为假设前提，故将上述感应阈值设置为固定值，这导致在结构存在差异时就会出现感应不灵敏或者感应失灵。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，解决以上技术问题；
本发明的目的还在于，提供一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，解决以上技术问题；
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，获取一用于判断目标物与接近传感器之间接近程度的感应阈值，其中，
包括一处理器，所述处理器连接一存储单元，所述存储单元存储有参考阈值；还包括，
一测量单元：用于获取表征目标物与所述测量单元之间当前距离的测量值，所述测量单元的信号输出端连接所述处理器；
一最大值获取单元：用于获取并储存测量值的最大值；
一最小值获取单元：用于获取并储存测量值的最小值；
一比较单元：对所述测量值与所述最大值和/或所述最小值比较产生比较结果，依据所述比较结果调整或不调整所述最大值或所述最小值；
一感应阈值计算单元：依据所述最小值和所述参考阈值计算感应阈值。
优选地，还包括一接近程度判断单元：比较所述测量值与所述感应阈值的大小，得到目标物与接近传感器之间的接近程度。
优选地，所述测量单元包括一发射部、一接收部，所述发射部与所述接收部并列设置，并朝向同一方向。
优选地，所述发射部采用红外发光二极管；相应地，所述接收部采用光敏二极管；
所述红外发光二极管向外发射信号，所述光敏二极管接收经过目标物反射的反射信号。
一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，其中，应用于上述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，包括以下步骤：
步骤s1：获取表征目标物与所述测量单元之间当前距离的测量值；
步骤s2：获取并储存所述测量值的最大值和所述测量值的最小值；
步骤s3：依据所述最小值和所述参考阈值计算感应阈值。
优选地，在步骤s2中，以所述测量单元第一次获得的不为零的测量值作为最大值。
优选地，在步骤s2中，以所述测量单元第一次获得的不为零的测量值作为最小值。
优选地，在步骤s2之后步骤s3之前，还包括
步骤s21：所述比较单元对测量值与所述最大值和/或所述最小值进行比较产生比较结果，依据所述比较结果确定是否调整所述最大值或所述最小值。
优选地，步骤s21中，还包括步骤s211，当连续采样获得的每一测量值均大于最大值且达到一预定次数N时，执行第一调整步骤。
优选地，步骤s21中，还包括步骤s212，当连续采样获得的每一测量值均小于最小值且达到一预定次数M时，执行第二调整步骤。
优选地，所述第一调整步骤为：计算N次的连续采样获得的测量值的算术平均值作为最大值。
优选地，步骤s211中，当一所述测量值小于最大值时，执行步骤s212。
优选地，所述第二调整步骤为：计算M次的连续采样获得的测量值的算术平均值作为最小值。
优选地，步骤212中，当一所述测量值大于最小值时，则执行步骤s3。
优选地，在所述第二调整步骤之后，感应阈值为所述第二调整步骤获得的最小值与所述参考阈值之和。
优选地，所述N的取值为5次至10次。
优选地，所述M的取值为5次至10次。
一种移动终端，包括接近传感器，其中，所述接近传感器依据上述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法获得感应阈值。
优选地，所述测量值大于所述感应阈值时，产生一驱动信号驱动相应的功能模块动作。
优选地，所述测量值小于所述感应阈值时，产生一驱动信号驱动相应的功能模块动作。
有益效果：由于采用以上技术方案，
1）本发明对感应阈值进行动态调整，从而解决结构差异导致的接近传感器灵敏度差异及接近传感器失灵；
2）同时本发明降低驱动调试复杂度，不用因为结构设计的调整重新选择感应阈值，并提高产品合格率。
附图说明
图1为红外光电式接近传感器没有外部对象遮挡的原理示意图；
图2为红外光电式接近传感器有外部对象遮挡的原理示意图；
图3为典型的接近传感器应用于移动终端的结构设计方案；
图4为本发明的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法流程图；
图5为图4所示的一种具体实施例的流程图；
图6为图5所示的第一调整步骤和第二调整步骤的一种具体实施例流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的技术方案中包括一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，获取一用于判断目标物与接近传感器之间接近程度的感应阈值，其中，包括一处理器，处理器连接一存储单元，存储单元存储有参考阈值；还包括，一测量单元：用于获取表征目标物与测量单元之间当前距离的测量值，测量单元的信号输出端连接处理器；一最大值获取单元：用于获取并储存测量值的最大值；一最小值获取单元：用于获取并储存测量值的最小值；一比较单元：对测量值与最大值和/或最小值比较产生比较结果，依据比较结果调整或不调整最大值或最小值；一感应阈值计算单元：依据最小值和参考阈值计算感应阈值，具体为最小值和参考阈值之和得到感应阈值。
作为本发明的进一步改进，还包括一接近程度判断单元：比较测量值与感应阈值的大小，得到目标物与接近传感器之间的接近程度，依据接近程度进行后续处理。
上述的测量单元包括一发射部、一接收部，发射部与接收部并列设置，并朝向同一方向。
作为本发明的一种较优的具体实施例，发射部采用红外发光二极管；相应地，接收部采用光敏二极管；红外发光二极管向外发射信号，光敏晶体管接收经过目标物反射的反射信号。接收部也可以采用光敏晶体管代替光敏二极管。
本发明的技术方案中还包括一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，应用于上述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，包括以下步骤：
步骤s1：获取表征目标物与测量单元之间当前距离的测量值；
步骤s2：获取并储存测量值的最大值和测量值的最小值；
步骤s3：依据最小值和参考阈值计算获得感应阈值。
优选地，在步骤s2中，以测量单元第一次获得的不为零的测量值作为最大值，并以测量单元第一次获得的不为零的测量值作为最小值。
作为本发明的进一步改进，在步骤s2之后步骤s3之前，还包括步骤s21：调整最大值或最小值的步骤，比较单元将测量值与最大值和/或最小值比较，依据比较结果确定是否调整最大值或最小值。
调整步骤为：步骤s21中，还包括步骤s211，当连续采样获得的每一测量值均大于最大值且达到一预定次数N时，执行第一调整步骤；第一调整步骤计算N次的连续采样获得的测量值的算术平均值作为最大值。
进一步的，步骤s21中，还包括步骤s212，当连续采样获得的每一测量值均小于最小值且达到一预定次数M时，执行第二调整步骤；第二调整步骤为：计算M次的连续采样获得的测量值的算术平均值作为最小值。在第二调整步骤之后，感应阈值为第二调整步骤获得的最小值与参考阈值之和；获得动态感应阈值。
步骤s211中，当一测量值小于最大值时，则进入步骤s212。步骤s212中，当一测量值大于最小值时，则进入步骤s3。
上述的N的取值可以为5次至10次；上述M的取值也可以为5次至10次。优选地，N的取值等于M的取值。
参照图4，作为一种具体实施例，最大值可以通过一变量max实现，最小值可通过一变量min实现，测量单元获取的测量值可通过一变量cur_val实现，感应阈值可通过一变量threshold实现，上述变量的初始赋值为0；参考阈值可通过一常量spacing实现。
将测量单元第一次获得的不为零的测量值cur_val分别作为初始值赋给变量max和变量min，依据当前最小值min和参考阈值spacing之和获得一初始感应阈值threshold。
测量单元后期获得的测量值cur_val可能大于或小于当前最大值max和最小值min，需要对最大值max和/或最大值min进行重新调整，以获得新的最大值max或最小值min，以解决结构差异导致的接近传感器灵敏度差异及接近传感器失灵；具体步骤如下：
比较单元比较测量值cur_val是否大于当前最大值max，如果连续采样获得的每一测量值cur_val均大于当前最大值max且达到一预定次数N时，执行第一调整步骤，计算N次的连续采样获得的测量值的算术平均值作为新的最大值max；当出现测量值cur_val小于当前最大值max时，则将测量值cur_val与当前最小值min进行比较。
如果连续采样获得的每一测量值cur_val均小于当前最小值min且达到一预定次数M时，执行第二调整步骤，计算M次的连续采样获得的测量值的算术平均值作为新的最小值min，并以新的最小值min与参考阈值之和计算调整后的感应阈值threshold，实现感应阈值的动态调整；当出现测量值cur_val大于当前最小值min时，则进入步骤s3；
最终，比较测量值cur_val与感应阈值threshold并做相应处理。
上述进入第一调整步骤与第二调整步骤的条件中，设置预定次数N和M的作用主要用于防抖处理。N可以采用5次至10次，M也可以采用5次至10次；优选N等于M。
一种具体实施例，参照图6，可设定一变量i，用于当测量值cur_val大于当前最大值max时，进行计数；还可设定一变量j，用于当测量值cur_val小于当前最小值min时，进行计数；变量i、变量j的初始赋值均为0；
当连续采样得到的测量值均大于当前最大值max且达到一预定次数N时时，此时，i计数累计至N次，以这N次测量值的算术平均值作为新的最大值，调整max，并将i清零；当连续采样得到的测量值均小于当前最小值min且达到一预定次数M时，j计数累计至M次，以这M次测量值的算术平均值作为新的最小值，调整min，并将j清零。
以下通过一示例对调整步骤进一步说明：假设当前max=100，N=5；接下来的数次测量值cur_val分别为101，109，99，102，105，109，111，120，101；每次采样：101（第一次，i=1），109（第二次，i=2），99（第三次，i=0）；因为第三次采样值小于max，因此导致这三次采样被第一调整步骤放弃，下次采样后重新开始采样计数：102（第一次，i=1），105（第二次，i=2），109（第三次，i=3），111（第四次，i=4），120（第五次，i=5），这五次采样全部都大于max，因此最后这次进入第一调整步骤触发计算动作：计算这五次的算术平均值，作为新的max代替先前的max。同样地，min更新过程一样，只是要连续5次均小于min就会计算并更新min。
需要指出的是，上述以程序变量实现的实施方式仅是本发明所包含的实施方式中的一较优的实施例，本发明不排除在上述的核心思想指导下，以其他方式如硬件方式实现。作为另一种具体实施例，上述的变量i、变量j可通过硬件计数器来实现。
本发明的技术方案中还提供了一种移动终端，包括接近传感器，其中，接近传感器设有感应阈值，感应阈值依据上述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法进行调整。
接近传感器获得的测量值大于感应阈值时，产生一驱动信号驱动相应的功能模块动作。或者接近传感器获得的测量值小于感应阈值时，产生一驱动信号驱动相应的功能模块动作。
一种具体实施例，功能模块可以为触摸装置。现有的移动终端大多设有触摸屏，触摸方式的交互操作深受人们欢迎，但是，触摸式手机在通话过程中，脸部靠近手机触摸屏会对手机造成误触发，通过在手机内安装接近传感器，当接近传感器检测到光线遮挡后，手机认为脸部靠近触摸屏，从而产生一驱动信号关闭触摸屏，以防止由于脸部贴近而产生的误触发，并可以在通话过程中节省电量。当手机远离脸部时，产生一驱动信号打开触摸屏，以方便使用者观看屏幕，保证正常使用。当然，本发明的移动终端中设置的接近传感器不限于以上应用。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (15)
1.一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，其特征在于，应用于一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，所述接近传感器的自适应感应阈值调整系统包括一处理器，所述处理器连接一存储单元，所述存储单元存储有参考阈值；还包括，一测量单元：用于获取表征目标物与所述测量单元之间当前距离的测量值，所述测量单元的信号输出端连接所述处理器；一最大值获取单元：用于获取并储存测量值的最大值；一最小值获取单元：用于获取并储存测量值的最小值；一比较单元：对所述测量值与所述最大值和/或所述最小值比较产生比较结果，依据所述比较结果调整或不调整所述最大值或所述最小值；一感应阈值计算单元：依据所述最小值和所述参考阈值计算感应阈值；
包括以下步骤：
步骤s1：获取表征目标物与所述测量单元之间当前距离的测量值；
步骤s2：获取并储存所述测量值的最大值和所述测量值的最小值；包括步骤s21：所述比较单元对测量值与所述最大值和/或所述最小值进行比较产生比较结果，依据所述比较结果确定是否调整所述最大值或所述最小值，步骤s21中，还包括步骤s211，当连续采样获得的每一测量值均大于最大值且达到一预定次数N时，执行第一调整步骤，所述第一调整步骤为计算N次的连续采样获得的测量值的算术平均值作为最大值；还包括步骤s212，当连续采样获得的每一测量值均小于最小值且达到一预定次数M时，执行第二调整步骤，所述第二调整步骤为计算M次的连续采样获得的测量值的算术平均值作为最小值；
步骤s3：依据所述最小值和所述参考阈值计算感应阈值。
2.根据权利要求1所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，其特征在于，在步骤s2中，以所述测量单元第一次获得的不为零的测量值作为最大值。
3.根据权利要求1所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，其特征在于，在步骤s2中，以所述测量单元第一次获得的不为零的测量值作为最小值。
4.根据权利要求1所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，其特征在于，步骤s211中，当一所述测量值小于最大值时，执行步骤s212。
5.根据权利要求1所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，其特征在于，步骤s212中，当一所述测量值大于最小值时，则执行步骤s3。
6.根据权利要求1所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，其特征在于，在所述第二调整步骤之后，感应阈值为所述第二调整步骤获得的最小值与所述参考阈值之和。
7.根据权利要求1所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，其特征在于，所述N的取值为5次至10次。
8.根据权利要求1所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法，其特征在于，所述M的取值为5次至10次。
9.一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，用于实施权利要求1所述的方法，获取一用于判断目标物与接近传感器之间接近程度的感应阈值；其特征在于，
包括一处理器，所述处理器连接一存储单元，所述存储单元存储有参考阈值；还包括，
一测量单元：用于获取表征目标物与所述测量单元之间当前距离的测量值，所述测量单元的信号输出端连接所述处理器；
一最大值获取单元：用于获取并储存测量值的最大值；
一最小值获取单元：用于获取并储存测量值的最小值；
一比较单元：对所述测量值与所述最大值和/或所述最小值比较产生比较结果，依据所述比较结果调整或不调整所述最大值或所述最小值；
一感应阈值计算单元：依据所述最小值和所述参考阈值计算感应阈值。
10.根据权利要求9所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，其特征在于，还包括一接近程度判断单元：比较所述测量值与所述感应阈值的大小，得到目标物与接近传感器之间的接近程度。
11.根据权利要求8所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，其特征在于，所述测量单元包括一发射部、一接收部，所述发射部与所述接收部并列设置，并朝向同一方向。
12.根据权利要求11所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整系统，其特征在于，所述发射部采用红外发光二极管；相应地，所述接收部采用光敏二极管；
所述红外发光二极管向外发射信号，所述光敏二极管接收经过目标物反射的反射信号。
13.一种移动终端，包括接近传感器，其特征在于，所述接近传感器依据权利要求1所述的一种接近传感器的自适应感应阈值调整方法获得感应阈值。
14.根据权利要求13所述的一种移动终端，其特征在于，所述测量值大于所述感应阈值时，产生一驱动信号驱动相应的功能模块动作。
15.根据权利要求13所述的一种移动终端，其特征在于，所述测量值小于所述感应阈值时，产生一驱动信号驱动相应的功能模块动作。
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Legal Events
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Application publication date: 20150429 Assignee: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd. Assignor: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd. Contract record no.: X2021110000008 Denomination of invention: An adaptive sensing threshold adjustment system and method for proximity sensor Granted publication date: 20180126 License type: Exclusive License Record date: 20210317 |
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Effective date of registration: 20221025 Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288 Patentee after: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd. Address before: 101399 Building 8-07, Ronghui Garden 6, Shunyi Airport Economic Core Area, Beijing Patentee before: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd. |
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