CN113514902A - 一种红外接近传感器动态门限调整方法及移动设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外接近传感器动态门限调整方法及移动设备，所述方法包括：红外接近传感器读取接收到的红外线能量值；红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值；红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，判断差值是否大于接近门限；若差值大于接近门限，红外接近传感器根据新的最大值和最小值的差值事实调整远离门限。本发明通过记录当次红外接近传感器的读数最大值和最小值来实现动态设定门限的动态门限调整方法，可以优化红外接近传感器的一致性差异。
Description
技术领域
本发明涉及智能推送技术领域，尤其涉及一种红外接近传感器动态门限调整方法、移动设备及计算机可读存储介质。
背景技术
红外线技术在测速系统中已经得到了广泛应用，许多产品已运用红外线技术能够实现车辆测速、探测等研究。红外线应用速度测量领域时，最难克服的是受强太阳光等多种含有红外线的光源干扰。外界光源的干扰成为红外线应用于野外的瓶颈。针对此问题，这里提出一种红外线测速传感器设计方案，该设计方案能够为多点测量即时速度和阶段加速度提供技术支持，可应用于公路测速和生产线下料的速度称量等工业生产中需要测量速度的环节。红外接近传感器(IR Proximity Sensor)是通过发出红外光并接收遮挡物反射的红外光强度的来判断遮挡物远近程度的传感器。
如图1所示，红外接近传感器由红外发光二极管(红外发光二极管是一种能发出红外线的二极管，通常应用于遥控器等场合。常用的红外发光二极管其外形和发光二极管LED相似，发出红外光)和光电二极管(光电二极管，Photo-Diode，和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件)组成。红外发光二极管发出的光线被遮挡物反射后被光电二极管接收，光电二极管生成的暗电流经信号调理、信号放大器、模数转换器后将数字信号放在寄存器内。驱动程序定时读取寄存器，通过与参考门限的比较判断，达到判断遮挡物距离红外接近传感器的远近程度。
如图2所示，在移动设备中，红外接近传感器在结构设计中一般有一层玻璃盖板进行保护(例如图2中的保护玻璃)，防止进水、进灰等影响红外接近传感器的性能。玻璃盖板上有时印刷一层油墨，油墨在可见光光谱范围内透过率较低，但在红外光光谱范围内透过率较高。在一些空间较为紧张的移动设备中，红外接近传感器甚至会隐藏到一些器件后方，仅留下部分通道供红外光发射和接收。在这类移动设备中，由于红外接近传感器本身的感度差异，玻璃透过率差异，油墨透过率差异，装配公差导致的红外光通道宽度不同等因素，在使用固定参考门限用来判断遮挡物的远近距离时，不同的红外接近传感器对相同测试距离的判断结果不同，因此存在性能的一致性差异。
为了解决此类性能一致性差异问题，相关从业人员一般通过两种方式来把控红外接近传感器的性能一致性：第一种是在生产线全部进行校准的方式，此类方式增加了生产过程所需时间，但全部红外接近传感器的性能基本一致；第二种是通过简单的测试场景检测红外接近传感器中性能偏差极大的个别设备，此类方法优点是提高了生产效率，但不同的红外接近传感器的性能仍有一致性差异，只能确保性能差异在一定范围内，并且在第二种方式中，尽管各方面公差在合理范围内，但由于工艺原因各方面的累计公差太大，生产效率和性能差异范围难以同时保证在较高水平，而性能差异范围能否放宽标准需要大量的测试且难以量化。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种红外接近传感器动态门限调整方法、移动设备及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中无法有效控制红外接近传感器的性能一致性的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种红外接近传感器动态门限调整方法，所述红外接近传感器动态门限调整方法包括如下步骤：
红外接近传感器读取接收到的红外线能量值；
红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值；
红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，判断差值是否大于接近门限；
若差值大于接近门限，红外接近传感器根据新的最大值和最小值的差值事实调整远离门限。
可选地，所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其中，所述红外接近传感器读取接收到的红外线能量值，具体为：
所述红外接近传感器连续读取多个接收到的红外线能量值。
可选地，所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其中，所述红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值，具体包括：
所述红外接近传感器读取预先记录的最大值和最小值；
所述红外接近传感器将接收到的多个红外线能量值与预先记录的最大值和最小值分别进行比较；
当比较后，所述红外接近传感器根据大小比较结果，将最大值和最小值进行更新，得到新的最大值和最小值。
可选地，所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其中，所述接近门限表示遮挡物在距离所述红外接近传感器小于第一预设值时的红外接近传感器读数。
可选地，所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其中，当所述红外接近传感器的变化量大于所述接近阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件。
可选地，所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其中，所述远离门限表示遮挡物在距离所述红外接近传感器大于第二预设值时的红外接近传感器读数。
可选地，所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其中，当所述红外接近传感器的变化量小于远离阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件。
可选地，所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其中，所述红外接近传感器读数随着障碍物距离的增大先增大后减小。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种移动设备，其中，所述移动设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的红外接近传感器动态门限调整程序，所述红外接近传感器动态门限调整程序被所述处理器执行时实现如上所述的红外接近传感器动态门限调整方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有红外接近传感器动态门限调整程序，所述红外接近传感器动态门限调整程序被处理器执行时实现如上所述的红外接近传感器动态门限调整方法的步骤。
本发明通过红外接近传感器读取接收到的红外线能量值；红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值；红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，判断差值是否大于接近门限；若差值大于接近门限，红外接近传感器根据新的最大值和最小值的差值事实调整远离门限。本发明通过记录当次红外接近传感器的读数最大值和最小值来实现动态设定门限的动态门限调整方法，可以优化红外接近传感器的一致性差异。
附图说明
图1是红外接近传感器的结构组成示意图；
图2是移动设备中红外接近传感器的结构组成示意图；
图3是本发明红外接近传感器动态门限调整方法的较佳实施例的流程图；
图4是本发明红外接近传感器动态门限调整方法的较佳实施例中整个执行过程的示意图；
图5是本发明红外接近传感器动态门限调整方法的较佳实施例中红外接近传感器读数随者与障碍物距离的变化关系示意图；
图6为本发明移动设备的较佳实施例的运行环境示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有技术中，红外接近传感器由红外发光二极管(红外发光二极管是一种能发出红外线的二极管，通常应用于遥控器等场合。常用的红外发光二极管其外形和发光二极管LED相似，发出红外光)和光电二极管(光电二极管，Photo-Diode，和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件)组成。红外发光二极管发出的光线被遮挡物反射后被光电二极管接收，光电二极管生成的暗电流经信号调理、信号放大器、模数转换器后将数字信号放在寄存器内。驱动程序定时读取寄存器，通过与参考门限的比较判断，达到判断遮挡物距离红外接近传感器的远近程度。
在移动设备中，红外接近传感器在结构设计中一般有一层玻璃盖板进行保护，防止进水、进灰等影响红外接近传感器的性能。玻璃盖板上有时印刷一层油墨，油墨在可见光光谱范围内透过率较低，但在红外光光谱范围内透过率较高。在一些空间较为紧张的移动设备中，红外接近传感器甚至会隐藏到一些器件后方，仅留下部分通道供红外光发射和接收。在这类移动设备中，由于红外接近传感器本身的感度差异，玻璃透过率差异，油墨透过率差异，装配公差导致的红外光通道宽度不同等因素，在使用固定参考门限用来判断遮挡物的远近距离时，不同的红外接近传感器对相同测试距离的判断结果不同，因此存在性能的一致性差异。
为了解决此类性能一致性差异问题，相关从业人员一般通过两种方式来把控红外接近传感器的性能一致性：第一种是在生产线全部进行校准的方式，此类方式增加了生产过程所需时间，但全部红外接近传感器的性能基本一致；第二种是通过简单的测试场景检测红外接近传感器中性能偏差极大的个别设备，此类方法优点是提高了生产效率，但不同的红外接近传感器的性能仍有一致性差异，只能确保性能差异在一定范围内，并且在第二种方式中，尽管各方面公差在合理范围内，但由于工艺原因各方面的累计公差太大，生产效率和性能差异范围难以同时保证在较高水平，而性能差异范围能否放宽标准需要大量的测试且难以量化。
因此，为了克服现有技术的上述缺陷，本发明较佳实施例所述的红外接近传感器动态门限调整方法，如图3和图4所示，所述红外接近传感器动态门限调整方法包括以下步骤：
步骤S10、红外接近传感器读取接收到的红外线能量值。
具体地，所述红外接近传感器连续读取多个接收到的红外线能量值，例如所述红外接近传感器在一个周期内读取多个接收到的红外线能量值。
步骤S20、红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值。
具体地，所述红外接近传感器读取预先记录的最大值和最小值；所述红外接近传感器将接收到的多个红外线能量值与预先记录的最大值和最小值分别进行比较，例如将最新读取的所有数值与预先记录的最大值进行比较，再将最新读取的所有数值与预先记录的最小值进行比较；当比较后，得到大小比较结果，例如最新读取的所有数值存在比预先记录的最大值更大的红外线能量值，那么就要更新新的最大值，或者最新读取的所有数值不存在比预先记录的最大值更大的红外线能量值，那么预先存储的最大值不变，仍然为最大值；例如最新读取的所有数值存在比预先记录的最小值更小的红外线能量值，那么就要更新新的最小值，或者最新读取的所有数值不存在比预先记录的最小值更小的红外线能量值，那么预先存储的最小值不变，仍然为最小值；所述红外接近传感器根据大小比较结果，将最大值和最小值进行更新，得到新的最大值和最小值。
步骤S30、红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，判断差值是否大于接近门限。
具体地，所述红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，即计算更新后的最大值和最小值的差值，得到差值计算结果，然后根据计算得到的差值结果和接近门限进行比较，并判断差值是否大于接近门限。
其中，所述接近门限(Near Threshold)表示遮挡物在距离所述红外接近传感器小于第一预设值时的红外接近传感器读数；当所述红外接近传感器的变化量大于所述接近阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件。所述远离门限(Far Threshold)表示遮挡物在距离所述红外接近传感器大于第二预设值时的红外接近传感器读数；当所述红外接近传感器的变化量小于远离阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件。
步骤S40、若差值大于接近门限，红外接近传感器根据新的最大值和最小值的差值事实调整远离门限。
进一步地，若差值不大于接近门限，则返回继续执行红外接近传感器读取接收到的红外线能量值，红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值；红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，再继续判断差值是否大于接近门限。
也就是说，如图4所示，所述红外接近传感器读取接收到的红外线能量值，所述红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值，所述红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，判断差值是否大于接近门限，当差值不大于接近门限(其中，所述接近门限表示遮挡物在距离所述红外接近传感器小于第一预设值时的红外接近传感器读数，当所述红外接近传感器的变化量大于所述接近阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件)时，返回继续通过所述红外接近传感器读取接收到的红外线能量值，当差值大于接近门限时，所述红外接近传感器根据新的最大值和最小值的差值事实调整远离门限(其中，所述远离门限表示遮挡物在距离所述红外接近传感器大于第二预设值时的红外接近传感器读数，当所述红外接近传感器的变化量小于远离阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件)，之后继续返回通过所述红外接近传感器读取接收到的红外线能量值。
例如，本发明使用标准黑卡测试(反射率为6％)3台不同设备的实验数据为例：
如上表所示，随着障碍物(标准黑卡)与所述红外接近传感器表面距离的增加，所述红外接近传感器(3台设备)的读数逐渐减小。同时不同的红外接近传感器的读数最大值不同，在同一距离的读数存在一致性差异。
如图5所示，假设将如图5中的距离取自然对数作为X轴，将红外接近传感器的读数变化量取自然对数作为Y轴，可以得到红外接近传感器的读数与障碍物距离的关系，图5中，Series1表示1#红外接近传感器，Series2表示2#红外接近传感器，Series3表示3#红外接近传感器；从图5中可以看出，不同的红外接近传感器读数随着与障碍物距离的增大先增大后减小。
传统方案设定固定门限方案的测试结果如下表：
由上表可知，在设定同一门限时，不同红外接近传感器的响应距离不同。
使用本发明方案动态调整门限，当红外接近传感器的门限大于接近门限(例如接近门限为120)时，开始根据最大值和最小值的差值实时调整远离门限。随着测试标准黑卡与红外接近传感器的距离逐渐接近至0cm后，远离阈值设定如下表：
本发明方案与传统方案结果对比如下：
由上表对比可知：使用本发明的方案后，不同终端设备上，读数等于远离门限时的红外传感器的实际距离的最大值与最小值差值由0.5cm降到0.2cm，红外接近传感器的性能一致性明显提升。
本发明为克服同一固定门限在不同设备上受到公差影响接近传感器的性能一致性差的技术问题，本发明提供一种通过记录当次接近传感器的读数最大值来实现动态设定门限的动态门限调整方法，可以优化接近传感器的一致性差异。接近传感器连续读取接收到的读数；接近传感器根据读取值计算最大值和最小值；接近传感器计算最大值和最小值的差值；当接近传感器记录的差值大于接近门限时，接近传感器根据差值以一定方式计算并调整远离门限。接近传感器始终根据接近门限和远离门限来做出判断，使得终端设备打开或关闭显示屏幕和触摸传感器。本技术方案主要应用于安装有接近传感器的移动设备，实现侧位于移动设备的软件驱动中。
进一步地，本发明还可以将最大值修改为中位数或四分位数等；将最大值和最小值的差值修改为最大值和预设门限的差值等。
进一步地，如图6所示，基于上述红外接近传感器动态门限调整方法，本发明还相应提供了一种移动设备，所述移动设备包括红外接近传感器50、处理器10、存储器20及显示器30。图6仅示出了移动设备的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
所述存储器20在一些实施例中可以是所述移动设备的内部存储单元，例如移动设备的硬盘或内存。所述存储器20在另一些实施例中也可以是所述移动设备的外部存储设备，例如所述移动设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器20还可以既包括所述移动设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器20用于存储安装于所述移动设备的应用软件及各类数据，例如所述安装移动设备的程序代码等。所述存储器20还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中，存储器20上存储有红外接近传感器动态门限调整程序40，该红外接近传感器动态门限调整程序40可被处理器10所执行，从而实现本申请中红外接近传感器动态门限调整方法。
所述处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行所述红外接近传感器动态门限调整方法等。
所述显示器30在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。所述显示器30用于显示在所述移动设备的信息以及用于显示可视化的用户界面。所述移动设备的部件10-30通过系统总线相互通信。
在一实施例中，当处理器10执行所述存储器20中红外接近传感器动态门限调整程序40时实现以下步骤：
红外接近传感器读取接收到的红外线能量值；
红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值；
红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，判断差值是否大于接近门限；
若差值大于接近门限，红外接近传感器根据新的最大值和最小值的差值事实调整远离门限。
其中，所述红外接近传感器读取接收到的红外线能量值，具体为：
所述红外接近传感器连续读取多个接收到的红外线能量值。
其中，所述红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值，具体包括：
所述红外接近传感器读取预先记录的最大值和最小值；
所述红外接近传感器将接收到的多个红外线能量值与预先记录的最大值和最小值分别进行比较；
当比较后，所述红外接近传感器根据大小比较结果，将最大值和最小值进行更新，得到新的最大值和最小值。
其中，所述接近门限表示遮挡物在距离所述红外接近传感器小于第一预设值时的红外接近传感器读数。
其中，当所述红外接近传感器的变化量大于所述接近阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件。
其中，所述远离门限表示遮挡物在距离所述红外接近传感器大于第二预设值时的红外接近传感器读数。
其中，当所述红外接近传感器的变化量小于远离阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件。
其中，所述红外接近传感器读数随着障碍物距离的增大先增大后减小。
也就是说，本发明为克服同一固定门限在不同设备上受到公差影响接近传感器的性能一致性差的技术问题，提供一种通过记录当次接近传感器的读数最大值来实现动态设定门限的动态门限调整方法，可以优化接近传感器的一致性差异。接近传感器连续读取接收到的读数；接近传感器根据读取值计算最大值和最小值；接近传感器计算最大值和最小值的差值；当接近传感器记录的差值大于接近门限时，接近传感器根据差值以一定方式计算并调整远离门限。接近传感器始终根据接近门限和远离门限来做出判断，使得终端设备打开或关闭显示屏幕和触摸传感器。本技术方案主要应用于安装有接近传感器的移动设备，实现侧位于移动设备的软件驱动中。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有红外接近传感器动态门限调整程序，所述红外接近传感器动态门限调整程序被处理器执行时实现如上所述的红外接近传感器动态门限调整方法的步骤。
综上所述，本发明提供一种红外接近传感器动态门限调整方法、移动设备及计算机可读存储介质，所述方法包括：红外接近传感器读取接收到的红外线能量值；红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值；红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，判断差值是否大于接近门限；若差值大于接近门限，红外接近传感器根据新的最大值和最小值的差值事实调整远离门限。本发明通过记录当次红外接近传感器的读数最大值和最小值来实现动态设定门限的动态门限调整方法，可以优化红外接近传感器的一致性差异。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的计算机可读存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的计算机可读存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种红外接近传感器动态门限调整方法，其特征在于，所述红外接近传感器动态门限调整方法包括：
红外接近传感器读取接收到的红外线能量值；
红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值；
红外接近传感器计算新的最大值和最小值的差值，判断差值是否大于接近门限；
若差值大于接近门限，红外接近传感器根据新的最大值和最小值的差值事实调整远离门限。
2.根据权利要求1所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其特征在于，所述红外接近传感器读取接收到的红外线能量值，具体为：
所述红外接近传感器连续读取多个接收到的红外线能量值。
3.根据权利要求2所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其特征在于，所述红外接近传感器将接收到的红外线能量值与预先记录的最大值和最小值进行比较，得到新的最大值和最小值，具体包括：
所述红外接近传感器读取预先记录的最大值和最小值；
所述红外接近传感器将接收到的多个红外线能量值与预先记录的最大值和最小值分别进行比较；
当比较后，所述红外接近传感器根据大小比较结果，将最大值和最小值进行更新，得到新的最大值和最小值。
4.根据权利要求1所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其特征在于，所述接近门限表示遮挡物在距离所述红外接近传感器小于第一预设值时的红外接近传感器读数。
5.根据权利要求4所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其特征在于，当所述红外接近传感器的变化量大于所述接近阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件。
6.根据权利要求1所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其特征在于，所述远离门限表示遮挡物在距离所述红外接近传感器大于第二预设值时的红外接近传感器读数。
7.根据权利要求6所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其特征在于，当所述红外接近传感器的变化量小于远离阈值时，所述红外接近传感器的软件程序上报中断事件。
8.根据权利要求1所述的红外接近传感器动态门限调整方法，其特征在于，所述红外接近传感器读数随着障碍物距离的增大先增大后减小。
9.一种移动设备，其特征在于，所述移动设备安装有红外接近传感器，所述移动设备还包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的红外接近传感器动态门限调整程序，所述红外接近传感器动态门限调整程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的红外接近传感器动态门限调整方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有红外接近传感器动态门限调整程序，所述红外接近传感器动态门限调整程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的红外接近传感器动态门限调整方法的步骤。
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