CN104635235A - 用于调节接近检测器的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于调节接近检测器的方法。具有一个或多个接近传感器的便携式电子设备具有能够有助于降低能耗的自适应功能。接近传感器可以被调节以在多种和/或不同模式下工作。这些模式是根据环境和情境进行驱动的。自适应传感器基于不同标准而被动态调节。具体地，调节基于来自设备的一个或多个传感器的输入信号(430)、从设备的处理器所接收的数据信号(432)、和/或从外部源所接收的外部数据信号(434)的关联(442)，其提供了环境、语音和/或周围光线特征(436、438、440)的特征值(444)。对脉冲功率进行调节(460)以影响传感器的范围(466)、脉冲频率(462)、用于减弱干扰的传感器输入信号的噪声过滤(464)、和接近检测器的频谱。

Description

用于调节接近检测器的方法
本申请是国际申请日为2010年6月23日、国际申请号为PCT/US2010/039561的PCT国际申请的、进入中国国家阶段的国家申请号为201080031007.X、题为“用于调节接近检测器的方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明总体上涉及具有一个或多个接近传感器的电子设备的领域。更具体地，本发明涉及具有一个或多个可调节的接近传感器的便携式电子设备。
背景技术
接近传感器能够在没有任何物理接触的情况下检测临近物体的存在。特别地，接近传感器发射出电磁或静电场，并且观察场中的变化。在这样做时，所述接近传感器基于物体的存在所导致的电磁或静电场的变化来检测临近物体的任意位置变化。例如，接近传感器能够生成并发射红外频谱的光脉冲，并且接收从物体反射的红外光以确定在其周围的物体的接近。
无线通信设备可以在临近用户耳朵时利用接近传感器来管理其音频和视频输出组件的能耗和用户体验。特别地，这些设备可以在设备的听筒位于用户耳朵附近时降低扬声器音量，以避免造成用户鼓膜的不适。作为另一个示例，接近传感器可以在设备位于用户耳朵附近时关闭设备显示器以节省电力。因此，在音视频输出组件非常接近于用户耳朵，即临近用户耳朵时，这些类型的无线通信设备对这些组件的操作进行动态调节。
附图说明
图1是可以在其中采用本发明的示例性环境条件的一般性表示。
图2是依据本发明的实施例的立体图。
图3是表示可以用于依据本发明的实施例的示例性组件的框图。
图4是表示依据本发明实施例的操作的流程图。
具体实施方式
描述了一种具有一个或多个接近传感器的便携式电子设备，所述接近传感器具有能够有助于降低能耗的自适应功能。依据本发明的便携式电子设备的接近传感器可以被调节以在多种和/或不同模式下工作。这些模式是根据环境和情境进行驱动的。自适应传感器基于不同标准而被动态调节。特别地，调节基于来自设备的一个或多个传感器的输入信号、从设备的处理器所接收的数据信号、和/或从外部源所接收的外部数据信号的关联，所述外部源提供了环境、情景和/或周围光线特征的特征值。对脉冲功率进行调节以影响传感器的范围、脉冲频率、用于减弱干扰的传感器输入信号的噪声过滤和接近检测器的频谱。由于所述接近传感器可以是超敏感的，所以进行这样的调节可以导致其最优功能，并且使得其能耗最小化。
通过监视一个或多个环境和情境特征来对自适应传感器进行动态调节。如所提到的，在一个实施例中，可以对脉冲功率进行调节以影响传感器的范围。例如，如果环境和/或情境信息指示便携式电子设备位于用户头部附近，则接近传感器的范围可以被最小化。如果所述设备以双手用户模式进行工作，则确定用户的哪只手正支撑在设备背面，并且估计设备相对于用户的位置，从而可以使得选定传感器无效以使其范围为零，并且可以增加选定传感器的范围。如果环境和/或情境信息指示便携式电子设备位于诸如桌子的水平表面上，则接近传感器可以被调节为以最大范围进行工作，并且进行监视以检测可能指示用户存在的任意干扰。
提供本公开以使得能够解释制造和使用依据本发明的各个实施例的最佳形式。进一步提供该公开以增强对发明原理及其优势的理解，而并非以任何方式对本发明进行限制。虽然在这里图示并描述了本发明的优选实施例，但是清楚的是，本发明并不局限于此。借助于本公开，本领域技术人员将能够进行多种修改、改变、变化、替换和等同形式，而并不背离如权利要求所限定的本发明的精神和范围。
所要理解的是，如果使用关系术语的话，诸如第一和第二、上和下等的关系术语仅被用来将实体或动作彼此进行区分，而无需要求或暗示这样的实体和动作之间的任何实际的这种关系或顺序。
许多发明功能和发明原理利用软件程序或指令以及诸如专用IC的集成电路(IC)最佳地得以实现。出于简明以及使得对根据本发明的原理和概念造成混淆的风险最小化的原因，对这样的软件和IC的讨论(如果存在的话)限制为相对于优选实施例之内的原理和概念的实质。
参见图1，示出了可以在其中采用本发明的示例性环境条件的一般性表示。依据本发明的便携式电子设备101可以被用户所携带，或者如图1所示，被置于远离用户之处。例如，便携式电子设备101可以被置于诸如水平表面103的另一个物体上。便携式电子设备101可以使用不同标准来检测环境105中的特征。
对设备101的自适应接近传感器的调节是基于从不同标准的关联所得出的特征值。特别地，调节是基于相关联的来自设备传感器的输入信号、来自设备处理器的数据信号(其可以指示电话所处的模式，诸如拨号、呼叫中等)、和/或来自外部源的外部数据信号，所述外部源提供了环境、情境和/或周围光线特征的特征值。周围光线特征是环境特征的子集。对脉冲功率进行调节以影响传感器的范围、脉冲持续时间、脉冲重复速率、输入信号的噪声过滤特性、和/或接近检测器的感知频谱。
如图1在以上所讨论的，可以确定中间环境特征。也可以确定远程确定的环境特征。关于中间环境特征，接近传感器能够检测位于设备101附近的环境105内的人员107、109最为轻微的活动或移动。一些人员107可能处于设备101附近，而其他人则可能远离该设备。
情境特征可以包括设备101的操作模式。图1还示出了所述设备可以具有一个或多个情境特征。由于设备101正被置于桌子103上，所以设备101可以处于一种或多种操作模式中。例如，所述设备可以处于待机模式，可以接收来电呼叫，可以处于扬声器模式，或者其可以关机。这些模式以及许多其它模式可以从设备的处理器提供数据信号来确定情境特征。
环境、情境和周围光线特征值还可以通过来自设备101的一个或多个其它传感器的输入信号的关联来确定。用于生成特征值的通过关联进行的估算能够包括任意类型的传感器的输入信号的估计，例如，光线传感器所感应的周围光线，加速计所感应的设备速度或加速度，大气压力/海拔和/或甚至GPS传感器所感应的上升，一个或多个接近传感器所感应的物体接近，以及一个或多个光线传感器所感应的一种或多种光谱的存在。所述特征值可以被用来选择接近传感器的调节等级和/或脉冲持续时间，这会导致最优的功能并且使其能耗最小化。在一个实施例中，基于来自设备的接近检测器和/或其它传感器的输入，或者设备所接收的数据的实时周围光线特征能够驱动传感器的自适应过滤。例如，如果不存在包含传感器对其敏感的光谱的周围光线，则传感器所接收的信号就无需被过滤以减少或消除信号噪声，并且可以节约电力或增强其范围。
关于远程确定的环境特征，设备101例如可以包括GPS收发器来确定其位置。来自外部源的位置外部数据信号可以被关联以生成表示设备的环境和/或情境的特征值。所要理解的是，任何环境特征、情境特征和/或周围光线特征都处于本公开的范围之内。
参见图2，图示了依据本发明的实施例的立体图。该实施例可以是任意类型的具有一个或多个可调节的接近传感器的便携式电子设备201。便携式电子设备201的示例包括基于蜂窝的移动电话、基于WLAN的移动电话、笔记本或膝上计算机、个人数字助理、个人导航设备、触摸屏输入设备、基于笔的输入设备、便携式视频/音频播放器、电子玩具等，但是并不局限于此。
对于一个实施例而言，便携式电子设备201具有壳体，所述壳体包括前表面203，所述前表面203包括可以包括触摸屏功能的可视显示器205。对于另一个实施例而言，便携式电子设备201可以包括与显示器205相结合的多个输入按键。对于又另一个实施例而言，便携式电子设备201可以包括位于前表面203处的用于音频输出和输入的孔207、209。所要理解的是，便携式电子设备201可以包括显示器和接口各种不同的组合。
除了前表面203之外，便携式电子设备201的壳体还可以包括上表面211、下表面213、侧表面215、217、以及后表面219。便携式电子设备201的壳体的上表面211、下表面213、侧表面215、217无需具有关于前后表面203和219的任何特定的形状或配置。
壳体的前表面203、上表面211、下表面213、侧表面215、217和后表面219可以支撑一个或多个接近传感器。虽然一些接近传感器可以暴露在壳体表面，但是要认识到的是，一些类型的接近传感器可以在隐藏于壳体表面之后的同时进行工作。如果便携式电子设备201包括两个或更多的接近传感器，则接近传感器可以位于壳体的相对表面，从而传感器以第一方向进行定向而另一个传感器以与所述第一方向基本上相反的第二方向进行定向，以便使得与环境105相关的特征的最宽方向覆盖最大化。
参见图3，示出了表示可以用于依据本发明的实施例的示例性组件的框图。该示例性实施例包括一个或多个无线收发器301、处理器303、存储器305、一个或多个输出组件307、以及一个或多个输入组件309。每个实施例可以包括用户接口，所述用户接口包括一个或多个输出组件307、以及一个或多个输入组件309。如蜂窝收发器311所表示的，每个无线收发器301可以利用无线技术进行通信，所述通信诸如基于蜂窝的通信，如(使用AMPS的)模拟通信、(使用CDMA、TDMA、GSM、iDEN、GPRS或EDGE的)数字通信，以及(使用UMTS、WCDMA、LTE或IEEE 802.16的)下一代通信及其变化形式，但是并不局限于此。如WLAN收发器313所表示的，每个无线收发器301还可以利用无线技术来进行诸如但并不局限于端对端或自组通信的通信，如HomeRF、蓝牙和IEEE 802.11(a、b、g或n)；以及诸如红外技术的其它形式的无线通信。而且，每个收发器201可以是接收器、传送器或其二者。
处理器303可以基于从一个或多个输入组件309以及一个或多个传感器315所接收的信息来生成命令。处理器303可以单独或结合其它数据来对所接收的信息进行处理，所述其它数据诸如存储在存储器305中的信息。因此，内部组件300的存储器305可以被处理器303用来存储和获取数据。可以由存储器305存储的数据包括操作系统、应用程序和数据，但是并不局限于此。每个操作系统包括控制便携式电子设备的基本功能的可执行代码，诸如内部组件300的组件之间的交互，经由每个收发器301和/或设备接口(参见下文)与外部设备的通信，以及往来于存储器305的应用和数据的存储和检索。
存储在存储器305中的模块可以执行如这里所描述的特定处理。方法的步骤可以涉及模块以及模块可以由这里所讨论的方法推断出。本发明的步骤可以由指令模块来执行，其可以包括：确定设备的环境和情境特征；基于确定的设备的环境和情境特征选择接近传感器的脉冲功率模式、调节脉冲功率模式以影响传感器范围、脉冲频率、用于减弱干扰的传感器输入信号的噪声过滤和/或接近检测器的频谱，从设备的一个或多个传感器接收输入信号，从设备的处理器接收数据信号和/或从外部源接收外部数据信号，将输入信号、数据信号和来自外部源的信号相关联以对设备的环境、情境特征和/或周围光特征进行评估来生成特征值，以及从查找表确定要对接近传感器所进行的对脉冲功率模式的调节以影响传感器范围、脉冲持续时间、脉冲重复速率、用于减弱干扰的传感器输入信号的噪声过滤和/或接近检测器的选择频谱范围。所述模块可以以软件来实现，诸如以预先存储的指令的一个或多个集合的形式来实现，和/或以硬件来实现，所述硬件能够促成如以下所讨论的移动台或电子设备的操作。所述模块可以在工厂中进行安装，或者在销售之后例如通过下载操作来安装。依据所述模块的操作将在以下更为详细地进行讨论。
每个应用包括利用操作系统为便携式电子设备提供更为特定的功能的可执行代码。数据是可以被操作系统或应用引用和/或操作以便执行便携式电子设备的功能的非可执行代码或信息。例如，处理器303可以从存储器305获取信息以校准传感器315的敏感度。
内部组件300的输入组件309可以包括诸如光学传感器(例如，相机)的视频输入组件，诸如麦克风的音频输入组件，以及诸如按钮或按键选择传感器、触摸板传感器、触摸屏传感器、电容传感器、运动传感器和开关的机械输入组件。同样，内部组件300的输出组件307可以包括多种视频、音频和/或机械输出。例如，输出组件307可以包括诸如阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器、白炽光、荧光、前部或背部投影显示器、以及发光二极管指示器的视频输出组件。输出组件307的其它示例包括诸如扬声器、警报和/或蜂鸣器的音频输出组件，和/或诸如基于振动或运动的机制的机械输出组件。
传感器315与输入组件309相类似，但是由于其对于本发明的重要性而在图3中特别单独进行标识。依据本发明，便携式电子设备100可以包括至少一个接近传感器315以检测附近存在物体。例如，如图2所示，传感器315可以包括一个或多个接近传感器317，诸如电容、磁、电感、光学/光电、激光、声音/声波、基于雷达的、基于多普勒的、热、以及基于辐射的接近传感器，但是并不局限于此。例如，接近传感器317可以是红外接近传感器，其传送红外(IR)光束，并且接着根据所返回的(多个)反射信号的特征来计算到任意附近物体的距离(或者在多个接近传感器的情况下，经由已知的三角测量技术计算XYZ坐标/位置)。所返回的信号可以使用IR光电二极管或IR光电晶体管来检测，所述IR光电二极管或IR光电晶体管检测发光二极管(LED)所发射的经附近物体反射之后的反射光。传感器315还可以包括一个或者多个其他传感器319。这些其它传感器319的示例包括加速计、触摸传感器、表面/壳体电容传感器、以及视频传感器(诸如相机)，但是并不局限于此。例如，加速计可以被嵌入便携式电子设备201的电子电路中以显示垂直定向、恒定倾斜、和/或设备是否静止。触摸传感器可以被用来指示设备是否在侧表面215、217被触碰，由此指示特定的定向或动作/移动是否是用户有意的，和/或电话是否被用户所携带以及怎样携带。前后表面也可以嵌入触摸传感器并且结合侧面传感器一起使用。
内部组件300可以进一步包括设备接口321，以为了附加或增强功能而提供到辅助组件或附件的直接连接。此外，内部组件300优选地包括电源323，诸如便携式电池，以用于向其它内部组件提供电力并且允许便携式电子设备101的便携性。
所要理解的是，图3仅是出于说明的目的而提供，并且用于图示依据本发明的便携式电子设备的组件，而并非意在作为便携式电子设备所需的各种组件的完整示意图。因此，便携式电子设备可以包括图3中没有示出的各种其它组件，或者可以包括两种或更多组件的组合，或者可以将特定组件分割为两种或更多单独组件，并且仍然处于本发明的范围之内。
图4是本发明的方法实施例的流程图。如以上所讨论的，设备可以从传感器接收输入信号430，从设备的处理器接收数据信号432和/或从外部源接收外部数据信号434。示例在上文中提供。每个示例的进一步示例包括从一个或者多个传感器接收输入信号，输入传感器可以是用于确定环境的回声状态的麦克风。考虑在设备处理器可用的诸如当日时间的某些数据能够帮助在日光干扰和人工白炽光干扰之间进行区分，这二者都具有高IR含量但是在强度和光谱方面有所不同，并且能够相应地对这样的干扰过滤进行调整。在当日时间的顶部增加可见光传感器能够进一步帮助确定存在的人造光的类型，即，确定其是IR含量高的白炽光还是IR含量低的荧光。在后者的情况下，用于减少或消除在红外范围内工作的接近传感器所接收的噪声的过滤器可以被无效或大幅放松，并且因此能够降低能耗或使其范围提升。为了从外部源接收外部数据信号，可以从远处服务器下载与设备的环境和/或情境相关的信息。存在许多其它示例，并且所要理解的是，用来从传感器接收输入信号，从设备处理器接收数据信号和/或从外部源接收外部数据信号的任意方式都处于该讨论的范围之内。
通过将来自传感器的输入信号436、来自设备处理器的数据信号438和/或来自外部源的外部数据信号440进行关联以对设备的环境和/或情境进行评估，其包括周围光线和/或包括关联处理中的所有值442，从而生成特征值444。可以针对每种类型的调节生成不同的特征值444，用于脉冲功率以影响传感器范围、脉冲频率、用于减弱干扰的传感器输入信号的噪声过滤和接近传感器的频谱，或者可以生成组合的特征值444。为了所图示流程图的简要，已经提供了单个生成的特征值444的情形。特征值可以是任意适当的单位或者是单纯的数字。
为了确定设备101(见图1)的接近传感器的一种或多种模式，可以将一个或多个特征值与查找表进行比较446，所述查找表可以存储在设备101的存储器305中或者可以被远程访问。可以将算法与查找表相结合或者单独用来处理一个或多个特征值以选择设备101的接近传感器的模式。
一旦选择了一个或多个脉冲功率来影响传感器范围450、脉冲频率452、用于减弱干扰的传感器输入信号的噪声过滤454、和接近传感器的频谱456，就可以对接近传感器的模式进行调节。调节可以包括对脉冲功率进行调节以影响包括幅度的传感器范围，以及脉冲持续时间460、脉冲频率462、用于减弱干扰的传感器输入信号的噪声过滤464、以及接近传感器的频谱或频率范围466。由于接近传感器可以是超敏感的，所以进行这样的调节可以导致其最优的功能并且使得其能耗最小化。
本公开意在解释如何形成和使用依据该技术的各个实施例，而并非对其确切、意图和合理的范围和精神进行限制。以上的描述并非意在作为穷举或者被限制为所公开的确切形式。可以借助于以上教导进行修改和变化。选择和描述实施例是为了提供对所描述技术的原理及其实际应用的最佳说明，并且使得本领域技术人员能够采用在各个实施例中的技术，并且预见到适用于特定用途的各种修改形式。由于在本专利申请及其所有等同形式的未决期间可能发生修改，所以当依据对其合理、合法且等同授权的宽度进行解释时，所有这样的修改和变化都处于权利要求所确定的本发明的范围之内。

Claims (6)

1.一种便携式电子设备的方法，用于对被配置为检测特定频率范围的光线的接近传感器的脉冲频率模式进行适配，所述方法包括：
确定所述设备的环境和情境特征；
基于确定所述设备的环境和情境特征来选择所述接近检测器的脉冲频率模式；以及
基于所选择的脉冲频率模式来调节所述接近检测器的脉冲频率模式。
2.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述设备的环境和情境特征包括：
从所述设备的一个或多个传感器接收输入信号；并且
将所述输入信号进行关联，以对环境和情境特征进行评估来生成表示所述设备的环境和情境的特征值。
3.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述设备的环境和情境特征包括：
从所述设备的处理器接收数据信号；并且
将所述数据信号进行关联，以对环境和情境特征进行评估来生成表示所述设备的环境和情境的特征值。
4.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述设备的环境和情境特征包括：
从外部源接收外部数据信号；并且
将所述外部数据信号进行关联，以对环境和情境特征进行评估来生成表示所述设备的环境和情境的特征值。
5.如权利要求1所述的方法，其中，选择所述设备的接近检测器的脉冲频率模式包括：
接收一个或多个特征值；并且
基于所述一个或多个特征值从查找表确定脉冲频率模式。
6.如权利要求1所述的方法，其中，调节所述接近检测器的脉冲频率模式包括：
增加所述接近检测器的脉冲的频率或者降低所述接近检测器的脉冲的频率。
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