CN115668902B - 自适应接近度检测系统、方法、移动设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

一种用于移动设备的接近度检测系统。该系统包括发射红外光的红外发射器(106)，检测从目标反射后的红外光和提供检测器信号的红外检测器(108)；以及信号处理子系统(110)。该信号处理子系统被配置为控制该接近度检测系统进入第一检测模式以在该目标接近该移动设备时检测该目标的接近度，以及在检测到该目标之后，控制该接近度检测系统进入第二释放模式以检测该目标移动离开该移动设备附近。信号处理子系统还控制该接近度检测系统，使得与传统滞后相反，对于给定的目标的接近度，当模式从检测模式切换到释放模式时，检测器信号减小，因此增加可靠性。

Description

自适应接近度检测系统、方法、移动设备及存储介质
技术领域
本说明书涉及用于移动设备的接近度检测系统。
背景技术
移动电话通常包含接近度传感器，以在用户将电话抬到他们的耳朵时禁用显示器和触摸感测。这些通常使用红外光通过反射来感测用户头部的接近度，但是光学噪声是个问题。一种类型的光学噪声是来自电网干线供电照明的闪烁。噪声的另一个来源是高环境光条件下的散粒噪声。通常，当计数单个光子时，散粒噪声在低光水平下是显著的，但是散粒噪声随着光水平而增加，特别是当积分周期短时。随着信号水平增加，信号中的散粒噪声变得相对较小，但是在检测反射的红外光的接近度检测器中，来自环境(红外)光的散粒噪声在高环境光水平和短积分周期下可能是一个问题。
通常需要增加用于移动设备的接近度检测系统的可靠性。如稍后所述，当接近度传感器位于移动电话显示器后面时存在特定问题，否则出于美学原因，例如为了减少或移除移动电话凹口，接近度传感器位于移动电话显示器后面是期望的。
现有技术的一般背景可以在US2014/252212、US8692200和US9608132中找到。
发明内容
因此，在一个方面中，描述了一种用于移动设备的接近度检测系统。接近度检测系统包括发射红外光的红外发射器、检测从目标反射之后的红外光和提供检测器信号的红外检测器；以及信号处理子系统。信号处理子系统被配置为控制接近度检测系统进入第一检测模式以在目标接近移动设备时检测目标的接近度，以及在检测到目标之后，控制接近度检测系统进入第二释放模式以检测目标移动离开移动设备附近。信号处理子系统还被配置为控制接近度检测系统，使得对于目标的给定接近度，当模式从检测模式切换到释放模式时，检测器信号减小。
一些实施方式通过增加检测阈值和释放阈值之间的差，更具体地，通过在模式切换到释放模式时减小检测器信号，来增加系统的可靠性(与直觉相反，与传统滞后相反)。因此，系统增加了该差与检测器信号噪声的比率，检测器信号噪声部分地取决于环境光散粒噪声。这样做的效果是减少假目标检测/释放事件的数量。这通常是有用的，但是当接近度传感器在显示器(例如，移动电话显示器)后面以及存在通过显示器堆叠的衰减时，这可能是特别重要的。
在一些实施方式中，控制红外发射器以在检测模式下发射第一水平的光能，以及在释放模式下发射第二较低水平的光能。这里，光能是指在一段时间内平均的光能或功率。例如，如果存在多个红外发射器，则可以通过控制到红外发射器的驱动电平(例如驱动电流)和/或来自红外发射器的光脉冲的数量和/或来自红外发射器的红外光的脉冲长度和/或红外发射器的数量来控制光能。在实施方式中，信号处理子系统是可编程的以控制这些因素中的一个或多个来控制光能。以类似的方式，在实施方式中，检测器信号响应于平均光能或平均功率，例如通过在检测器积分时间内对检测到的红外光进行积分。另外或替代地，可以通过减小处理来自红外检测器的输出的模拟或数字信号处理电路的增益来减小检测器信号。
在一些实施方式中，接近度检测系统可以使用握手协议与移动设备接口连接，更具体地与诸如在移动设备上运行的应用或操作系统之类的设备软件接口连接。这可以帮助同步接近度检测系统和设备软件的操作。
更具体地，信号处理子系统可以被配置为在检测到目标的接近度时生成用于移动设备的接近度检测信号，以使移动设备能够执行动作，即检测后(post-detect)动作。在一些实施方式中，信号处理子系统被配置为仅在从设备软件接收到指示移动设备已经例如响应于该信号执行了检测后动作的信号(例如，释放使能信号)之后，控制接近度检测系统进入释放模式。当接近度检测系统处于其释放模式时，它可以在从设备软件接收到指示动作(即，释放后动作)已经由移动设备执行的信号(例如，检测使能信号)之后切换回检测模式。在一些其他办法中，接近度检测系统可在一时间段之后切换回检测模式。设备软件可以通过控制系统的寄存器中的值来向接近度检测系统发信号。
在一些实施方式中，接近度检测信号是由信号处理系统生成的用于移动设备的检测中断信号，例如由用于移动设备的处理器的信号处理子系统生成的中断信号。信号处理子系统还可被配置为在接近度检测系统检测到目标移动离开移动设备附近时生成用于移动设备的释放中断信号，类似地，由信号处理子系统生成用于移动设备的处理器的中断信号。这可以简化接近度检测系统和移动设备之间的接口连接。
接近度检测系统可以生成接近度检测信号和/或对应的释放信号，例如，如前所述，但这不是必需的。例如，在一些实施方式中，设备软件可以例如在接近度检测系统的寄存器中询问取决于检测器信号的值。
在一些实施方式中，接近度检测系统被配置为将检测阈值和释放阈值中的一个或两个存储在相应的可编程检测阈值寄存器或可编程释放阈值寄存器中。然后，信号处理子系统可以被配置为将从检测器信号导出的值与检测阈值寄存器中的值和/或释放阈值寄存器中的值进行比较，以生成接近度检测信号或对应的释放信号。提供对这些阈值进行编程的能力使得用户能够针对目标(最大)错误率(即，目标错误检测/错误释放率)来配置系统，如稍后详细描述的。
在一些移动设备应用中，红外发射器和检测器之间可能存在串扰。例如，特别地但非排他地，当这些中的一个或两个位于显示器后面时，这可能是问题。此外，因为系统的有效灵敏度在检测和释放模式下是不同的，所以串扰在每种模式下也可能是不同的。
因此，在一些实施方式中，接近度检测系统被配置为存储针对检测模式和释放模式中的每一个的串扰校准值。然后，模拟前端或信号处理子系统可以被配置为在检测模式和释放模式中的每一个下将相应的串扰校准值应用于检测器信号(或从其导出的值)。这可以例如通过基于相应的串扰校准值将偏移应用于检测器信号(或从其导出的值)来完成。接近度检测系统，特别是信号处理子系统，可以根据操作模式自动应用适当的串扰校准值。
在一些应用中，移动设备(例如，移动电话)具有OLED(有机发光二极管)显示器，红外发射器和红外检测器中的一个或两个位于OLED显示器后面。本文描述的技术对于此类应用特别有用，因为显示器堆叠光学透射率可能较低，以及在高环境光条件下的可靠操作可能具有挑战性。潜在的另一个优点是红外发射的光功率可以低于否则将需要的光功率，从而减少屏幕失真：把IR光投向OLED显示器堆叠可以导致OLED像素点亮，从而导致显示失真/伪影。
接近度检测系统的一个用途是检测用户何时将移动电话拿到他们的耳朵以进行呼叫，使得在呼叫期间显示器可以被消隐和/或触摸感测被禁用，并且此后被重新建立。因此，由系统检测到的目标可以是用户的头部。
在另一方面，一种使用接近度检测系统检测目标与移动设备的接近度的方法包括：利用来自红外发射器的红外光照射目标，检测来自目标的反射光以提供检测器信号，使用检测器信号检测目标与移动设备的接近度，然后控制接近度检测系统以减小检测器信号，以及检测目标移动离开移动设备附近。
如先前所描述的，在一些实施方式中，控制接近度检测系统以减小检测器信号包括以下或由以下组成：减小从红外发射器输出的光能。如前所述，检测目标何时移动进入/移动离开发射器/检测器的定义的附近可以包括将从检测器信号导出的值与不同的检测和释放阈值进行比较。
该方法可涉及设置检测阈值与释放阈值之间的差以定义接近度检测系统的错误触发率。错误触发率可以定义错误检测和/或错误释放目标进入/离开定义的附近的概率。
检测阈值和释放阈值之间的差可以用于根据下式来定义接近比Pr：
其中σ是检测器信号的RMS(均方根)噪声水平。然后，设置检测阈值和释放阈值之间的差以定义错误触发率可以包括根据选择Pr的值，其中N是检测器信号中的噪声分布的标准偏差的数量，其定义错误触发的概率或p值，对应于错误触发率，C是1和5之间的常数，例如2.5和3.5之间。可以假设分布是高斯分布。C的值取决于峰-峰与RMS噪声之间的假设关系。例如，峰-峰噪声可以被视为6σ或6.6σ,但取决于假定的测量时间尺度(时间尺度越长，峰-峰噪声越大)。
上述系统的各方面，特别是信号处理子系统，可以在专用硬件中实现，即例如在一个或多个集成电路上的电子电路，或者使用软件和硬件的组合在控制一个或多个处理器的软件中实现。在本说明书中，短语“被配置为”将被相应地解释。
因此，计算机可读指令可以实现如上所述的系统和方法，特别是信号处理。计算机可读指令可以存储在一个或多个计算机可读介质上，例如一个或多个物理数据载体，诸如磁盘或编程存储器，诸如非易失性存储器(例如闪存)或只读存储器。用于实现系统/方法的示例的代码和/或数据可以包括以常规编程语言(诸如C)解释或编译的源、对象或可执行代码，或汇编代码，或用于硬件描述语言的代码。代码和/或数据可以分布在彼此通信的多个耦合组件之间。
下面仅通过示例的方式阐述系统的这些和其他方面的细节。
附图说明
图1a和1b分别示出了用于移动设备的示例接近度检测系统的框图，以及红外发射器和红外检测器的示例位置。
图2示出了接近度检测方法的示例流程图；
图3a和3b示出了接近度检测系统的操作。
图4示出了配置接近度检测系统的示例方法的流程图。
图5示出了说明对环境光的误差容限的曲线图。
相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
本说明书描述了一种用于移动设备的接近度检测系统，例如用于移动电话的接近度检测系统，以检测用户头部的接近度。与常规方法相比，系统的实施方式具有降低的错误触发率。
图1a示出了耦合到移动设备102的接近度检测系统100。为了方便起见，接近度检测系统100被示出为与移动设备102分离，但是通常将被并入到移动设备中。
接近度检测系统100包括红外(IR)发射器106、红外检测器108。红外(IR)发射器106可以是LED(发光二极管)或VCSEL(垂直腔表面发射激光器)。在本说明书中，红外光可以是波长>700nm的光，其可以具有<3000nm的波长；仅作为示例，约940nm。
红外(IR)发射器106和红外检测器108中的一个或两个可以位于显示器104(例如，如图1b所示的移动设备的OLED显示器)后面。在该位置，显示堆叠器的IR阻挡部分(诸如保护屏障或金属化)可被局部移除。在一些其他配置中，红外发射器106和红外检测器108中的一个或两个可位于显示器堆叠与设备框架之间的边框后面。
接近度检测系统100包括接近度检测处理101，接近度检测处理101包括耦合到一组可编程寄存器112的信号处理子系统110。在一些实施方式中，这些可以在单个集成电路上。接近度检测处理101向IR发射器106提供驱动，以及经由模拟前端111从IR检测器108接收输入，模拟前端111例如包括模数转换器(ADC)。
模拟前端111向信号处理子系统110提供表示由IR检测器108检测到的光能的检测器信号。检测器信号可以表示时间积分的光能，例如，在IR发射器产生多个脉冲的情况下。例如，检测器信号可以在检测器积分时间上例如在积分电容器上积分。模拟前端111的增益可以由信号处理子系统110控制。
信号处理子系统110具有两种操作模式，检测模式和释放模式，并且在操作中在两种模式之间切换，如稍后描述的。
对IR发射器106的驱动由接近度检测处理101控制，使得对于特定目标接近度，检测器信号在检测模式下比在释放模式下更大。在实施方式中，从发射器输出的光(IR)能量在检测模式下比在释放模式下更大。例如，信号处理子系统110可以控制对IR发射器106的驱动，使得驱动电流、驱动脉冲持续时间和驱动脉冲的数量中的一个或多个在检测模式下比在释放模式下更大。模拟前端111的增益也可以被控制为在释放模式下比在检测模式下更低。
可编程寄存器112可以存储配置数据以配置光(IR)能量输出和/或模拟前端用于检测模式和用于释放模式。对于每种模式，配置数据可以包括定义以下中的一个或多个的数据：驱动电流、驱动脉冲持续时间、驱动脉冲的数量和模拟前端的增益。
可编程寄存器112还可存储校准值及阈值。特别地，可编程寄存器112可以包括可编程检测阈值寄存器和可编程释放阈值寄存器，以存储用于检测和释放模式的相应检测和释放阈值。可编程寄存器112还可以包括用于检测和释放模式中的每一个的校准值寄存器，以存储用于每种模式的相应串扰校准值。
除了可编程寄存器112之外，接近度检测处理101还可以包括检测器信号寄存器，其存储表示检测器信号的值，即检测到的红外光能水平。
信号处理子系统110还提供到移动设备的接口，例如包括用于从信号处理子系统110的寄存器读取或向信号处理子系统110的寄存器写入的数据和/或时钟信号114。接口还可以提供用于中断移动设备的处理器的一个或多个中断输出116。
在一些实施方式中，红外发射器106、红外检测器108和接近度检测处理101可以组合在单个集成电路中；在其他实施例中，红外发射器106和红外检测器108可以是分开的。
图2示出了图示接近度检测系统100的操作的流程图。该过程开始于信号处理子系统110处于检测模式(步骤200)，其中对IR发射器106的驱动被设置在第一水平以设置第一IR光输出。
IR检测器108检测由目标反射的IR光的第一水平以生成检测器信号。信号处理子系统110可以将用于检测模式的偏移值Poffset应用于检测器信号，以消除IR发射器106和IR检测器108之间的串扰，即到达IR检测器108而没有被目标反射的光。
可以从可编程寄存器112读取Poffset的值，并且在实施方式中，在检测模式和释放模式下使用Poffset的不同值，例如，Poffset_detect和Poffset_release。可以通过减去偏移或通过添加负偏移来将偏移值应用于检测器信号。
例如，当IR发射器和检测器在显示器后面时，偏移主要由显示器堆叠内的反射引起，并且可以减去该信号分量。两种模式下的反射水平是不同的，因为从IR发射器输出的光能水平是不同的。可以使用用于每个光(IR)能量输出的单独校准过程来确定Poffset_detect和Poffset_release的值，例如在每个设备或一种类型的设备的制造时，或者在其他稍后的时间，，例如当附近没有目标时，可选地在黑暗中。
因此，在步骤202处，系统检测反射光，然后可以从用于检测模式的校准值寄存器读取第一串扰校准值Poffset_detect，以及将第一串扰校准值应用于从检测器信号导出的值。然后，系统可以将经校正值存储在检测器信号寄存器中。
当目标接近度IR发射器106和IR检测器108时，由目标反射到IR检测器108上的IR光的量增加，并且检测器信号相应地增加。信号处理子系统110将检测器信号(例如，检测器信号寄存器中的经校正值)与检测阈值寄存器中的检测阈值进行比较，以检测目标的接近度，即，当目标处于阈值接近度时，当达到检测阈值时(步骤204)。
检测到的接近度通常对应于目标距IR发射器106和IR检测器108的距离，但是检测到的接近度也可以取决于其他因素，例如目标的反射率。
当检测到目标的接近度时，信号处理子系统110系统从检测模式变为释放模式。然而，在一些实施方式中，系统与移动设备通信以确定何时改变模式。
更具体地，在一些实施方式中，信号处理子系统110不执行模式改变，直到其已从移动设备的处理器接收到检测后(目标)动作已被执行的确认为止。例如，检测后动作可以是关闭显示器或在显示器上进行触摸感测。
因此，在步骤204处，在检测到目标的接近度时，系统可以生成接近度检测信号205以向移动设备的处理器发信号通知该检测。接近度检测信号可以包括标志，例如在信号处理子系统110的寄存器之一中设置的位。另外或替代地，可以生成检测中断信号。
移动设备然后可执行检测后动作(步骤206)和产生指示检测后动作已被执行的释放使能信号207。信号处理子系统110可以等待释放使能信号，然后选择释放模式(步骤208)。
当进入释放模式时，信号处理子系统110将对IR发射器106的驱动设置在第二水平，以将第二IR光输出设置为低于第一IR光输出(步骤210)。
系统检测反射光，然后可以从用于释放模式的校准值寄存器读取第二串扰校准值Poffset_release，以及将第二串扰校准值应用于从检测器信号导出的值(步骤212)。然后，系统可以将经校正值存储在检测器信号寄存器中。
当系统处于释放模式时，检测器信号寄存器中的值减小，但是释放阈值低于检测阈值，因此不会立即触发释放。
当目标移动离开附近，即移动远离IR发射器106和IR检测器108时，由目标反射到IR检测器108上的IR光的量减小，并且检测器信号相应地减小。信号处理子系统110将检测器信号(例如，检测器信号寄存器中的经校正值)与释放阈值寄存器中的释放阈值进行比较，以在达到释放阈值时检测目标移动离开附近(步骤214)。
当检测到目标的释放时，信号处理子系统110系统从释放模式改变回检测模式。然而，在一些实施方式中，直到信号处理子系统110已经从移动设备的处理器接收到释放后(目标)动作已被执行的确认，才由信号处理子系统110执行模式改变。例如，释放后动作可以是打开显示器或者在显示器上进行触摸感测。
因此，在步骤214处，在检测到目标移动离开附近时，系统可以生成释放检测信号215以向移动设备的处理器发信号通知释放。释放检测信号可以包括标志，例如信号处理子系统110的寄存器之一中的位复位。另外或替代地，可以生成释放中断信号。
移动设备接着可执行释放后动作(步骤216)和生成指示释放后动作已被执行的检测使能信号217。信号处理子系统110可以等待检测使能信号，然后选择检测模式(步骤218)。
当它重新进入检测模式时，信号处理子系统110将对IR发射器106的驱动设置回第一水平以重置为第一IR光输出。
接近比P可以定义为
其中σ是检测器信号的RMS(均方根)噪声水平，以及6σ是峰-峰噪声的一个量度。广义地说，较大的接近比对应于降低的错误触发率。
增加接近比的一种方式是降低噪声，即分母。这可以通过降低热噪声来完成，但是这需要减小光电二极管面积和/或增加积分器电路输出电容和积分时间。此外，在高环境光水平下，系统噪声主要是散粒噪声，降低热噪声没有帮助。可以通过在更长的持续时间内对检测到的光进行积分来减少散粒噪声，但是这并不总是实际的或期望的。
在IR发射器位于显示器后面的移动设备中，错误触发是一个特定的问题。显示器堆叠的IR透射率可能仅为例如2％左右，来自IR检测器的非常小的反射光信号意味着反射信号中的噪声或轻微变化可以容易地导致错误的释放指示。增加接近比可以解决这个问题，一个解决方案将是增加来自IR发射器的光能输出，但是如前所述，这可能导致屏幕上失真，因为IR照明可能影响OLED行为。
因此，所描述的接近度检测系统的实施方式增加了分子，从而增加了检测阈值与释放阈值之间的差。这可以通过降低IR发射器的红外光能输出和/或通过降低释放模式下的模拟前端增益来完成；或者等效地通过在检测模式下增加IR发射器的红外光能量输出来完成。在这两种情况下，检测器信号在检测模式下比在释放模式下更大。
图3a和3b示出了接近度检测系统的操作和增加的噪声抗扰度。每个图示出了检测阈值310和释放阈值300以及相应的6σ(峰-峰)噪声312、302的示意图。每个图中的6σ(峰-峰)噪声之间的差由线320表示。在图3a中，检测阈值和释放阈值的6σ(峰-峰)噪声重叠，可以预期会导致错误触发，而在图3b中，对于6σ(峰-峰)噪声，不存在重叠以及预期没有错误触发。
图4示出了用于针对特定错误触发率设置检测阈值和释放阈值的示例过程。
最初，错误触发率可以被定义(步骤400)，例如作为错误触发的概率或p值，其对应于被表示为检测器信号中的噪声分布的标准偏差的数量N的错误触发率。例如，0.1ppm(百万分率)的目标错误率对应于N＝5.32。该转换可以例如从标准正态表(Z表)获得。
然后可以根据来确定接近比的值(步骤402)，其中例如对于6σ(峰-峰)噪声，C＝3。这从图3得出，其中没有错误触发，以及假设RMS检测器信号噪声对于检测和释放模式都是相同的：
检测阈值-Nσ>释放阈值+Nσ
以及因此3Pr>N。继续前述N＝5.32的示例，Pr>1.77。
然后可以使用该接近比来确定检测阈值和释放阈值的值(步骤404)。该步骤取决于应用的具体参数和检波器RMS噪声水平。这在下面用特定示例来说明。
考虑其中改变BOLED(在OLED后面)IR发射器的驱动电流以改变光能输出的布置。给定检测器信号噪声水平(例如，通过假设诸如强环境阳光(110K勒克斯)的照明条件)和目标接近比，在检测和释放模式中的每一个下，选择驱动电流以向信号处理子系统110给出合理的信号输入，例如合理数量的ADC计数，而在检测模式下没有OLED显示屏的显著失真，并且在释放模式下充分高于噪声。
对于脉冲IR发射器(两个75μs脉冲)，下面示出了具有两组参数的示例表。示出了IR发射器驱动电流不改变的系统(固定为10mA；左侧参数列，标记为“单模式”)和光能输出在释放模式下减小的系统(减小到8mA；右侧参数列，标记为“检测和释放模式”)的错误报警率。
当使用具有如前所述的检测和释放模式以及对应阈值的接近度检测系统时，错误触发率显著改进。
图5示出了y轴上的接近比(Pr)相对于x轴上的以K-lux(勒克斯)为单位的环境光水平的曲线图。上部(实线)曲线针对具有如本文所述的检测模式和释放模式的接近度检测系统；下部(虚线)曲线针对单模式接近度检测系统，即不在检测和释放操作模式(以及对应的阈值)之间切换的系统。上部曲线针对在释放模式下IR输出减少20％的系统。水平虚线表示1.78的接近比，其对应于0.1ppm的错误触发率。接近比可以被认为是误差容限的量度。
图5示出了与单模式系统不同，具有检测和释放操作模式的系统可以在高环境光水平(110K勒克斯)下保持小于0.1ppm的错误触发率。
附图标记列表：
100 接近度检测系统
101 接近度检测处理
102 移动设备
104 显示器
106 红外(IR)发射器
108 红外检测器
110 信号处理子系统
111 模拟前端
112 可编程寄存器
114 数据和/或时钟信号
116 中断输出
200 在检测模式下设置的第一IR光水平
202 检测反射光水平和应用第一校准值
204 使用检测阈值检测目标的接近度
205 接近度检测信号
206 移动设备执行检测后动作
207 释放使能信号
208 等待释放使能信号，然后选择释放模式
210 设置第二、较低IR光水平
212检测反射光水平和应用第二校准值
214 使用释放阈值检测目标移动离开附近
215 释放检测信号
216 移动设备执行释放后动作
217 检测使能信号
218 选择检测模式
300 释放阈值
302 释放阈值噪声
310 检测阈值
312 检测阈值噪声
320 释放阈值噪声和检测阈值噪声之间的差异
400 定义错误触发率
402 确定接近比
404 确定检测和释放阈值
例如在一个实施例中已经组合描述或描绘的系统和方法的特征可以单独实施或以子组合实施，并且可以组合来自不同实施例的特征。因此，本说明书中公开或说明的每个特征可以单独地或以与本文公开或说明的任何其他特征的任何适当组合并入本发明中。可以组合在单独的从属权利要求中记载的特征。除非特别说明，否则方法步骤不应被视为需要特定顺序，例如描述或描绘它们的顺序。系统可以被配置为通过提供处理器控制代码和/或专用或编程的硬件(例如电子电路)来执行任务以实施任务。“包括”的使用不排除其他元素或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求范围。
已经根据实施例描述了方法和系统的各方面，但是这些实施例仅是说明性的，并且权利要求不限于那些实施例。
例如，串扰校准值Poffset_detect和Poffset_release可以应用于模拟域而不是数字域，例如，使用运算放大器从检测器信号中减去串扰校准值。
尽管在接近度检测系统的一些实施方式中可以在移动电话中使用，例如在显示器后面，但是在一些其他实施方式中，移动设备可以是例如一对耳塞。
本领域技术人员将能够鉴于本公开进行修改和替代，这些修改和替代被认为落入权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种用于移动设备(102)的接近度检测系统(100)，包括：
红外发射器(106)，用于发射红外光；
红外检测器(108)，用于检测从目标反射之后的红外光和提供检测器信号；以及
信号处理子系统(110)，被配置为控制所述接近度检测系统进入第一检测模式以在所述目标接近所述移动设备时检测所述目标的接近度，以及在检测到所述目标之后，控制所述接近度检测系统进入第二释放模式以检测所述目标移动离开所述移动设备附近；并且其中
所述信号处理子系统被配置为控制所述接近度检测系统，使得对于所述目标的给定接近度，当所述模式从所述检测模式切换到所述释放模式时，通过减小红外发射器(106)的光能量输出和/或通过减小对来自红外检测器(108)的输出进行处理的模拟或数字信号处理电路的增益，来减小所述检测器信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号处理子系统被配置为控制所述红外发射器在所述检测模式下发射第一水平的光能，以及在所述释放模式下发射第二较低水平的光能。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述信号处理子系统是可编程的以在所述系统包括多个所述红外发射器、多个所述红外发射器用于发射所述红外光的情况下，通过控制驱动电平、所述红外光的脉冲的数量、所述红外光的脉冲长度中的一个或多个来控制所述光能。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号处理子系统被配置为在检测到所述目标的接近度时生成用于所述移动设备的接近度检测信号，以使得所述移动设备能够执行检测后动作，以及响应于来自所述移动设备上运行的软件的检测使能信号来切换回所述检测模式，所述检测使能信号指示释放后动作已被所述移动设备执行。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述接近度检测信号是由所述信号处理系统生成的用于所述移动设备的检测中断信号(116)；并且其中所述信号处理子系统被配置为当所述模式从所述检测模式切换到所述释放模式时生成用于所述移动设备的释放中断信号。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，还包括可编程检测阈值寄存器(112)和可编程释放阈值寄存器，其中，在所述检测模式下，信号处理子系统被配置为将从所述检测器信号导出的值与所述检测阈值寄存器中的值进行比较，以生成接近度检测信号，以及在所述释放模式下，所述信号处理子系统被配置为将从所述检测器信号导出的值与所述释放阈值寄存器中的值进行比较，以生成对应的释放信号。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，还被配置为存储针对所述检测模式和所述释放模式中的每一个的串扰校准值，即用于校准红外发射器和检测器之间存在的串扰的值，其中所述系统的模拟前端或所述信号处理子系统被配置为在所述检测模式和所述释放模式中的每一个下基于相应的串扰校准值将偏移应用于检测器信号或从检测器信号导出的值。
8.一种移动设备，包括根据权利要求1-7中任一项所述的系统。
9.根据权利要求8所述的移动设备，其中所述移动设备具有OLED显示器(104)，并且其中所述红外发射器和所述红外检测器中的一个或两个位于所述OLED显示器后面。
10.一种使用接近度检测系统来检测目标与移动设备(102)的接近度的方法，包括：
利用来自红外发射器(106)的红外光照射所述目标；
通过红外检测器(108)检测来自所述目标的反射光以提供检测器信号；
使用所述检测器信号来检测所述目标与所述移动设备的接近度；然后
控制所述接近度检测系统，以通过减小红外发射器(106)的光能量输出和/或通过减小对来自红外检测器(108)的输出进行处理的模拟或数字信号处理电路的增益，来减小所述检测器信号；以及
检测所述目标移动离开所述移动设备附近。
11.根据权利要求10所述的方法，其中控制所述接近度检测系统以减小所述检测器信号包括减小从所述红外发射器输出的光能。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中使用所述检测器信号来检测所述目标与所述移动设备的接近度包括将从所述检测器信号导出的值与检测阈值进行比较，并且其中检测所述目标移动离开所述移动设备附近，将从所述检测器信号导出的值与不同于所述检测阈值的释放阈值进行比较。
13.根据权利要求10或11所述的方法，还包括设置所述检测阈值与释放阈值之间的差以定义所述接近度检测系统的错误触发率。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述检测阈值与所述释放阈值之间的差根据下式来定义接近比Pr：
其中σ是所述检测器信号的RMS噪声水平，并且其中设置所述检测阈值与所述释放阈值之间的差以定义所述错误触发率包括根据选择Pr的值，其中N是所述检测器信号中的噪声的分布的标准偏差的数量，其定义与所述错误触发率相对应的错误触发的概率，并且C是1与5之间的常数。
15.一种存储计算机可读指令的计算机存储介质，所述计算机可读指令在由一个或多个计算机执行时使所述一个或多个计算机实施根据权利要求1-9中任一项所述的信号处理子系统或根据权利要求10-14中任一项所述的方法。
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