專利名稱：利用近距離傳感器檢測目標(biāo)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用由近距離(proximity)傳感器提供的檢測信號檢測目標(biāo) (object)的方法。本發(fā)明特別涉及包括電容類型的近距離傳感器的目標(biāo)檢測器。
背景技術(shù)：
圖1示意性地描述了傳統(tǒng)的近距離檢測器DTCl。檢測器DTCl包括近距離傳感器 10和信號處理單元SPUl。傳感器10包括感應(yīng)(sensitive)部分11和控制及讀取感應(yīng)部分11的電子裝置，其中電子裝置提供檢測信號Sd。信號Sd具有隨著將目標(biāo)12與感應(yīng)部分 11分離的距離而變化的數(shù)值，例如其幅度。信號Sd的值還根據(jù)各種環(huán)境參數(shù)進(jìn)行演進(jìn)，諸如溫度、根據(jù)環(huán)境濕度的空氣介電常數(shù)、除檢測目標(biāo)之外的目標(biāo)附近等。單元SPUl確保對信號Sd進(jìn)行處理并提供具有兩個值DET和NDET (分別表示為 “檢測目標(biāo)”或“未檢測目標(biāo)”)的狀態(tài)信號ST。如圖2A、圖2B所示，通過單元SPUl執(zhí)行的信號Sd的傳統(tǒng)處理方法。這里假設(shè)信號Sd具有隨著目標(biāo)接近傳感器10而增大的值。該方法包括下列步驟單元SPUl例如通過對信號Sd進(jìn)行低通濾波來計算參考信號Sr，其中信號Sr值的變化更慢于信號Sd值的變化，單元SPUl定義大于參考信號Sr的檢測閾值Thl，例如通過給參考信號Sr的值增加偏移量OFl，當(dāng)信號Sd的值大于閾值Thl時，單元SPUl從非檢測(non-detecting)狀態(tài)NDET 進(jìn)入檢測狀態(tài)DET并且凍結(jié)(freeze)參考信號Sr的值，當(dāng)信號Sd的值再次小于閾值Thl時，單元SPUl返回非檢測狀態(tài)NDET并放開參考信號Sr，其中再次通過對信號Sd進(jìn)行濾波動態(tài)生成信號Sr。在圖2A所示的實施例中，信號Sd在時刻to開始增大并在時刻tl到達(dá)閾值Thl。 由于信號Sr僅復(fù)制了信號Sd的緩慢變化，因此信號Sr在t0和tl之間沒有明顯地變化。 然后，從時刻tl開始阻塞(也就是，凍結(jié))信號Sr，直到時刻t2信號Sd再次小于Thl為止。時刻t2之后，由于其沒有復(fù)制信號Sd的短的持續(xù)時間的下降沿，因此信號Sr仍沒有明顯變化。在該方法的一個變形中，傳感器10提供信號Sd，其中信號Sd的值隨著目標(biāo)12接近傳感器而下降。在這種情況下將檢測閾值Thl選擇為小于參考信號Sr,并且在信號Sd的值小于閾值Thl時檢測器進(jìn)入檢測狀態(tài)DET。在這種方法中，對參考信號Sr的凍結(jié)防止其緩慢地接近檢測信號Sd，而接近檢測信號Sd會導(dǎo)致不期望地返回到非檢測狀態(tài)。實際上，閾值Thl會隨著信號Sr增加，并且檢測信號Sd會發(fā)現(xiàn)它自己在一個時刻或另一時刻小于閾值Thl。在目標(biāo)的檢測時間較短時，這樣的檢測方法是令人滿意的。然而，在目標(biāo)檢測時間可能較長的特定應(yīng)用中，在目標(biāo)的檢測時間中環(huán)境參數(shù)的更改可能會導(dǎo)致檢測器被阻塞。
圖3A和圖;3B描述了該問題。信號Sd的值在時刻t0開始增加并在時刻tl到達(dá)閾值Thl，造成對信號Sr的凍結(jié)(圖3A)。檢測器從非檢測(non-detecting)狀態(tài)NDET進(jìn)入檢測狀態(tài)DET (圖:3B)。在時刻t2，環(huán)境參數(shù)變化并導(dǎo)致信號Sd值的新的增加，與目標(biāo)的位移無關(guān)。在時刻t3，目標(biāo)離開傳感器檢測的區(qū)域或者停止與傳感器聯(lián)系。信號Sd的值下降并在時刻t4到達(dá)代表非檢測狀態(tài)的較低值。然而，由于環(huán)境參數(shù)的變化，該較低的值大于閾值Thl。因此檢測器保持被阻塞在檢測狀態(tài)中。例如在下列應(yīng)用中已經(jīng)注意到該問題近距離檢測器被集成到數(shù)字音樂播放器的耳機(jī)中。當(dāng)用戶不再戴耳機(jī)時，檢測器允許聲音自動停止。已經(jīng)注意到的是，例如由于用戶出汗(transpiration)，在傳感器的感應(yīng)表面上形成或沉積的濕度導(dǎo)致檢測信號Sd的值增加。當(dāng)用戶取下耳機(jī)時，信號Sd的值保持在高位，如圖3A所示，并且近距離檢測器保持在檢測狀態(tài)。近距離傳感器被集成在配有觸控板的移動電話中。在電話通話過程中，當(dāng)用戶將電話靠近他的耳朵時，檢測器用于鎖定觸控板和/或?qū)⑵聊辉O(shè)置為低功耗模式。已經(jīng)注意到的是，當(dāng)在傳感器的感應(yīng)部分上沉積或形成濕度后，可以將檢測器阻滯在檢測狀態(tài)。這可以發(fā)生在電話通話的過程中或由于電話突然改變環(huán)境的事實(例如放置在諸如浴室的潮濕房間中之后)。在這種情況下，觸控板不合時宜地保持鎖定狀態(tài)，妨礙了用戶使用電話。

發(fā)明內(nèi)容
因此希望提供一種對影響檢測信號的環(huán)境參數(shù)變化更有抵抗力(resistant)的檢測目標(biāo)的方法。更具體地，本發(fā)明的實施方式涉及一種用于通過由近距離傳感器提供的檢測信號來檢測目標(biāo)的方法，檢測信號具有根據(jù)(as a function of)所檢測的目標(biāo)接近度而增加或分別減少的值，該方法包括以下步驟通過對檢測信號的值進(jìn)行濾波來產(chǎn)生參考信號，定義與參考信號相關(guān)的第一檢測閾值，以及當(dāng)檢測信號的值變?yōu)榇笥诨蚍謩e小于第一檢測閾值時，從目標(biāo)非檢測狀態(tài)變?yōu)槟繕?biāo)檢測狀態(tài)，其中當(dāng)檢測信號的值大于或分別小于第一檢測閾值時，重新調(diào)整參考信號的值，從而檢測信號的值再次變?yōu)樾∮诨蚍謩e大于第一檢測閾值。根據(jù)一個實施方式，該方法包括以下步驟在目標(biāo)檢測狀態(tài)中，當(dāng)檢測信號的值再次變?yōu)榇笥诨蚍謩e小于第一檢測閾值時，重新調(diào)整參考信號的值，從而檢測信號的值再次變?yōu)樾∮诨蚍謩e大于第一檢測閾值。根據(jù)一個實施方式，該方法包括以下步驟定義與參考信號相關(guān)的第二檢測閾值， 當(dāng)檢測信號的值變?yōu)樾∮诨蚍謩e大于第二檢測閾值時，從目標(biāo)檢測狀態(tài)變成目標(biāo)非檢測狀態(tài)，以及當(dāng)檢測信號的值變?yōu)樾∮诨蚍謩e大于第二檢測閾值時，重新調(diào)整參考信號的值，從而檢測信號的值再次變?yōu)榇笥诨蚍謩e小于第二檢測閾值。根據(jù)一個實施方式，該方法包括以下步驟在目標(biāo)非檢測狀態(tài)，當(dāng)檢測信號的值再次變?yōu)樾∮诨蚍謩e大于第二檢測閾值時，重新調(diào)整參考信號的值，從而檢測信號的值再次變?yōu)榇笥诨蚍謩e小于第二檢測閾值，而不修改非檢測狀態(tài)。根據(jù)一個實施方式，第二檢測閾值等于減去偏離量的參考信號的值，或者分別等于加上偏離量的參考信號的值。
根據(jù)一個實施方式，第一檢測閾值等于加上偏離量的參考信號的值，或者分別等于減去偏離量的參考信號的值。根據(jù)一個實施方式，執(zhí)行參考信號的值的重新調(diào)整，從而使檢測信號的值實質(zhì)上等于具有小于在重新調(diào)整的參考信號的值和檢測閾值之間的差的最大偏差的參考信號的值，檢測信號的和參考信號的值的交叉(crossing)導(dǎo)致參考信號的重新調(diào)整。根據(jù)一個實施方式，在檢測信號的值變?yōu)榇笥诨蛐∮陂撝档臅r刻之后，從檢測信號的值執(zhí)行參考信號的值的重新調(diào)整。根據(jù)一個實施方式，檢測信號的值是幅度、頻率、相位、持續(xù)時間、或數(shù)量。根據(jù)一個實施方式，從目標(biāo)檢測狀態(tài)變成目標(biāo)非檢測狀態(tài)步驟，反之亦然，包括修改狀態(tài)寄存器或狀態(tài)信號的值步驟。根據(jù)一個實施方式，檢測目標(biāo)是人體的一部分。根據(jù)一個實施方式，檢測信號由電容性近距離傳感器提供的。本發(fā)明的實施方式涉及一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲在支撐件(support)上實現(xiàn)根據(jù)上述實施方式中的一個的方法的可執(zhí)行代碼。本發(fā)明的實施方式涉及一種近距離檢測器，包括近距離傳感器，用于當(dāng)目標(biāo)接近或接觸傳感器時提供具有增加或分別減小的值的檢測信號，微處理器或硬線(hard-wired) 型的處理單元，用于接收檢測信號，其中處理單元配置為實現(xiàn)上述實施方式中的一個的方法。本發(fā)明的實施方式涉及一種具有至少一個能夠被激活(activated)或被去激活 (deactivated)的元件的便攜式設(shè)備，以及包括至少一個根據(jù)上述實施方式的檢測器，并且檢測器被配置為在設(shè)備附近檢測到目標(biāo)時激活或去激活該元件。


下面將通過非限制的方式，參照附圖介紹根據(jù)本發(fā)明的檢測目標(biāo)的方法和根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)檢測器的實施方式，其中圖1 (在先介紹的)示意性地描述了傳統(tǒng)的目標(biāo)檢測器；圖2A和圖2B(在先介紹的)描述在環(huán)境參數(shù)不存在變化的情況下檢測器中出現(xiàn)的信號；圖3A和圖3B(在先介紹的)描述了在環(huán)境參數(shù)存在變化的情況下檢測器中出現(xiàn)信號的第二實施例；圖4示意性地描述了配置為實現(xiàn)本發(fā)明的方法的檢測器；圖5是介紹本發(fā)明的方法的實施方式的流程圖；圖6A和圖6B描述了在環(huán)境參數(shù)不存在變化情況下圖4的檢測器中出現(xiàn)的信號；圖7A和圖7B描述了在環(huán)境參數(shù)存在變化情況下圖4的檢測器中出現(xiàn)的信號；圖8是介紹本發(fā)明的方法的第二實施方式的流程圖；以及圖9示意性地描述了根據(jù)本發(fā)明的包括檢測器的便攜式對象。圖4示意性地描述了配置為實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的檢測目標(biāo)的方法的實施方式的檢測器DTC2。檢測器DTC2包括例如是電容類型的近距離傳感器10，和處理單元SPU2。傳感器10包括感應(yīng)部分11和控制及讀取感應(yīng)部分、以模擬或數(shù)字形式提供檢測信號Sd的電子裝置。根據(jù)將目標(biāo)12與感應(yīng)部分11分離開的距離，信號Sd具有在最小值Sdmin和最大值 Sdmax之間變化的值。根據(jù)所使用的傳感器的類型和電子控制裝置結(jié)構(gòu)，該值可以是幅度 (電壓或電流的)、頻率、相位、持續(xù)時間、或數(shù)量(number)，例如多個轉(zhuǎn)移電荷的脈沖或周期(cycle)ο信號Sd的值還取決于環(huán)境參數(shù)，例如溫度、環(huán)境濕度或空氣的介電常數(shù)、不同于要檢測目標(biāo)的目標(biāo)接近度等。單元SPU2可以是模擬電路、硬線電路、或微處理器或微控制器電路。其確保根據(jù)本發(fā)明的方法的對檢測信號Sd的處理，并提供具有兩個值(DEI^PNDET)的狀態(tài)信號ST， 其中DET和NDET分別表示“檢測的目標(biāo)”或“未檢測的目標(biāo)”。狀態(tài)信號ST可以是由單元 SPU2提供的模擬或數(shù)字信號，讀取可訪問(read-accessible)狀態(tài)寄存器中的數(shù)值，或者兩者都是。圖5的流程圖描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的實施方式。在這個實施例中假設(shè)在要檢測的目標(biāo)接近傳感器10的感應(yīng)部分11時，檢測信號Sd的值增加。這里還假設(shè)，利用安排在配有可編程非易失性存儲器和易失性存儲器(在圖中沒有給出)的處理單元SPU2中的處理器，通過數(shù)字計算對信號Sd進(jìn)行處理。可編程存儲器接收實現(xiàn)該方法的可執(zhí)行程序。 信號Sd可以由傳感器10以模擬或數(shù)字形式提供。在第一種情況下，通過單元SPU2利用采樣頻率Fs對信號Sd進(jìn)行采樣。在第二情況下，在數(shù)字形式中通過具有更新頻率Fs的傳感器來提供信號Sd。該方法包括初始化步驟SOO和包括步驟SOl至S23的目標(biāo)檢測循環(huán)。初始化步驟SOO包括確定參考信號Sr的初始值的步驟，確定兩個偏離量OFl和 0F2的步驟，和初始化狀態(tài)信號ST的步驟。確定參考信號Sr的初始值的步驟包括對檢測信號Sd進(jìn)行濾波的步驟。單元SPU2 使用例如增益為1秒級的具有時間常量Tl的“無限沖擊響應(yīng)”IRR類型的數(shù)字低通濾波器。 該步驟在需要接收足夠數(shù)量的信號Sd的值(例如在8和1 之間的值)的時間內(nèi)執(zhí)行。確定偏離量OFl和0F2的步驟可以包括從預(yù)存偏離量OFl和0F2的存儲區(qū)域中讀取偏離量OFl和0F2的步驟。其還可以包括通過考慮檢測信號Sd的值以動態(tài)方式定義偏移量，從而以自動調(diào)整檢測器對使用條件的敏感度。例如，當(dāng)信號Sd的值較高時，單元SPU2 將更高的值賦予偏移量，并且當(dāng)信號Sd的值較低時，將更低的值賦予偏移量。至此，單元 SPU2可以使用允許其根據(jù)信號Sr的值計算偏移量的數(shù)學(xué)函數(shù)?；蛘?，單元SPU2可以使用在處理器存儲器中預(yù)存的包括有限數(shù)目的偏移量值的相應(yīng)表格，其中每個偏移量值對應(yīng)于檢測信號的數(shù)值或數(shù)值范圍。初始化狀態(tài)信號ST的步驟包括通過默認(rèn)方式將其設(shè)置為非檢測狀態(tài)NDET。一旦執(zhí)行了這些初始的步驟，只要檢測器DTC2是激活的，則執(zhí)行和重復(fù)目標(biāo)檢測循環(huán)。其包括步驟 SOI、S02、S03、S04、S05、S10、Sll、S12、S13、S20、S21、S22 和 S23。在步驟S01，單元SPU2獲得由傳感器10提供的信號Sd的新值。在步驟S02，單元SPU2通過對接收到的包括新值的信號Sd進(jìn)行濾波來更新信號 Sr的當(dāng)前值。不是在每次獲得信號Sd的新值后都必須執(zhí)行該步驟，以及可以在每N次獲得后執(zhí)行該步驟，也就是，頻率為Fs/N。在步驟S03，通過考慮信號Sd的新值，單元SPU2重新調(diào)整偏離量OFl和0F2。與步驟S02相似，不是在每次獲得信號Sd的新值后都必須執(zhí)行該步驟，以及可以在每M次獲得新值時執(zhí)行該步驟，也就是頻率為Fs/M，M可以等于N。如果偏移量不被動態(tài)地調(diào)整，該步驟也不會被執(zhí)行。在步驟S04，單元SPU2計算第一檢測閾值Thl，并確定檢測信號Sd的當(dāng)前值是否大于閾值Thl。通過將偏離量OFl添加至參考信號Sr的當(dāng)前值來計算閾值Thl，也就是Thl =Sr+OFI0如果信號Sd大于Thl，單元SPU2進(jìn)入步驟S10，否則進(jìn)入步驟S05。在步驟S05，單元SPU2計算第二檢測閾值Th2，并確定檢測信號Sd的當(dāng)前值是否小于閾值 ι2。通過從信號Sr的當(dāng)前值中減去偏移量0F2來計算閾值Th2，也就是Th2 = Sr-0F2。如果信號Sd小于Th2，單元SPU2進(jìn)入步驟S20，否則其返回步驟SOl。在步驟S10，單元SPU2確定檢測器是否處于狀態(tài)DET中，也就是是否ST = DET。如果答復(fù)是否定的，單元SPU2進(jìn)入步驟S11，其中該步驟將檢測器設(shè)為狀態(tài)DET，隨后進(jìn)入步驟S12。如果答復(fù)是肯定的，單元SPU2直接進(jìn)入步驟S12。步驟S12是在執(zhí)行步驟S13之前可選的延遲步驟。在步驟S13，單元SPU2重新調(diào)整信號Sr，隨后返回步驟S01。步驟S13可以包括重新調(diào)整計算相位，之后在步驟S13的結(jié)尾處重新調(diào)整信號Sr自身，隨后其會與圖6A至圖7B相關(guān)聯(lián)地出現(xiàn)。該重新調(diào)整因此可以在步驟S13的結(jié)尾處以準(zhǔn)即時(quasi-instantaneous)的方式執(zhí)行，但是也可以在步驟S13中從頭到尾以漸進(jìn) (progressive)的方式執(zhí)行。在步驟S20，單元SPU2確定檢測器是否處于狀態(tài)DET中，也就是是否ST = DET0 如果答復(fù)是肯定的，單元SPU2進(jìn)入步驟S21，其中它將檢測器設(shè)為狀態(tài)NDET，然后進(jìn)入步驟
522。如果答復(fù)是否定的，單元SPU2直接進(jìn)入步驟S22。與步驟S12類似，步驟S22是在執(zhí)行步驟S23之前可選的延遲步驟。在步驟S23，單元SPU2重新調(diào)整信號Sr，然后返回步驟SOl。概括地說，在檢測信號Sd已經(jīng)到達(dá)閾值Thl或Th2后插入重新調(diào)整步驟S13或
523。如果檢測器還不是狀態(tài)DET，到達(dá)閾值Thl會導(dǎo)致檢測器切換到狀態(tài)DET(步驟Sll)， 并且如果檢測器還不是狀態(tài)NDET，到達(dá)閾值Th2會導(dǎo)致檢測器切換到狀態(tài)NDET(步驟 S21)。信號Sr的重新調(diào)整步驟的目的是信號Sd再次小于其達(dá)到的閾值Thl (步驟S13) 或者再次大于其達(dá)到的閾值Th2(步驟S23)。至此，處理單元SPU2試圖將參考信號Sr的值盡可能地逼近檢測信號Sd的值。由于在重新調(diào)整階段信號Sd與使用條件相關(guān)的快速波動，因此不能獲得兩個信號之間的絕對相同(例如所檢測的目標(biāo)和傳感器之間的距離恒定地變化)。從而，由于存在信號Sd的波動，因此可以在重新調(diào)整步驟的末尾處注意到信號Sr相對于信號Sd的偏移。該偏移在實際上會小于重新調(diào)整的信號Sr的值和其達(dá)到的閾值之間的差，也就是說，小于偏移量OFl 或 0F2。信號Sd的重新調(diào)整步驟可優(yōu)選地通過忽略信號Sd的瞬時變化來進(jìn)行，例如可能會偽造信號Sr的重新調(diào)整的寄生振蕩(parasitic oscillation)。例如其包括根據(jù)在重新調(diào)整時間段內(nèi)所接收的信號Sd的值，也就是說，在達(dá)到閾值Thl或Th2之后，計算信號Sd 的平均值。其還可包括將濾波函數(shù)應(yīng)用到信號Sd以獲得重新調(diào)整的信號Sr。為了盡可能快地重新調(diào)整信號Sr的值，該濾波可以是與在步驟SOO和S02中實現(xiàn)的類型相同，但是具有較小的時間常量T2。與信號Sd的采樣或刷新頻率Fs相關(guān)的重新調(diào)整步驟的持續(xù)時間確定用于重新調(diào)整信號Sr的信號Sd的值的數(shù)量。如果不提供延遲步驟S12或S22，該持續(xù)時間可以選擇地長一些。重新調(diào)整步驟S13或S23的持續(xù)時間和延遲步驟S12或S22的持續(xù)時間的選擇在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)，并可根據(jù)預(yù)期的應(yīng)用進(jìn)行變化。在重新調(diào)整步驟的結(jié)尾處，當(dāng)檢測器處于檢測狀態(tài)時，參考信號Sr因此再次發(fā)現(xiàn)其自身位于檢測信號Sd之上，這會允許檢測器DCT2適應(yīng)易于使檢測信號Sd受到影響的環(huán)境條件?，F(xiàn)在將結(jié)合描述兩個不同方案的圖6A、6B和7A、7B介紹檢測器DTC2的功能的兩個實施例。在圖6A、6B中說明的方案對應(yīng)于當(dāng)檢測器檢測目標(biāo)時環(huán)境參數(shù)不顯著變化的情況。假設(shè)在該實施例中不實現(xiàn)延遲步驟S12、S22。在圖7A、7B中描述的方案對應(yīng)于當(dāng)檢測器檢測目標(biāo)時插入環(huán)境參數(shù)的突發(fā)變量的情況。圖6A、7A描述了信號ScUSr和閾值 1ι1、 1ι2。圖6Β、7Β描述了在不同時刻的狀態(tài)信號ST的值DET或NDET。方案1,圖 6Α、6Β在時刻t0，目標(biāo)接近檢測器，并且信號Sd的值開始增加。由于濾波時間恒定，信號 Sr的變化很小，因為簡潔的原因在圖6A中沒有給出該變化。在時刻tl，信號Sd的值到達(dá)在步驟S04檢測的閾值Thl，并導(dǎo)致檢測器在步驟Sll進(jìn)入狀態(tài)DET (這里將步驟S04、S110 視為是準(zhǔn)同步的)。在時刻tl和時刻t2之間，檢測器執(zhí)行重新調(diào)整步驟S13，并在步驟S13 的結(jié)尾處使信號Sd的值與信號Sr的值實質(zhì)上相等。信號Sd回到閾值Thl以下。在時刻 t3，目標(biāo)離開檢測器，信號Sd的值開始降低。在時刻t4，信號Sd的值達(dá)到在步驟S05檢測的閾值Th2，并導(dǎo)致檢測器在步驟S21進(jìn)入狀態(tài)NDET。在時刻t4和時刻t5之間，檢測器執(zhí)行重新調(diào)整步驟S23，并在步驟S23的結(jié)尾處使信號Sd的值重新與信號Sr的值實質(zhì)上相寸。因此需要注意的是，檢測器具有作為中心檢測閾值的信號Sr的自動調(diào)整的滯后響應(yīng)，其中在中心檢測閾值周圍檢測閾值 ι 和Th2的接合(articulate)，并定義該滯后響應(yīng)。在目標(biāo)檢測階段沒有環(huán)境參數(shù)的突然變化時，這種具有中心閾值的自動調(diào)整滯后響應(yīng)不會提供與圖2A、2B所示方法相關(guān)的新技術(shù)效果。或者其在現(xiàn)在將介紹的圖7A、7B中說明的方案的情況中。方案2，圖 7A、7B在時刻t0，目標(biāo)接近檢測器，并且信號Sd的值開始增加，由于濾波時間不變，而信號Sr沒有可察覺的變化。在時刻tl，信號Sd的值達(dá)到在步驟S04檢測的閾值Thl，并導(dǎo)致檢測器在步驟Sll進(jìn)入狀態(tài)DET。在時刻tl和時刻t2之間，為了允許信號Sd穩(wěn)定，檢測器對等待時間進(jìn)行計數(shù)(步驟1 。在時刻t2和時刻t3之間，檢測器執(zhí)行重新調(diào)整步驟 S13，且在步驟S13的結(jié)尾處使信號Sd的值與信號Sr的值實質(zhì)上相等。因此信號Sd返回到閾值Thl以下。
在時刻t4，目標(biāo)依然存在，環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化并導(dǎo)致檢測信號Sd的值增加，而由于濾波時間不變，信號Sr不會發(fā)生本質(zhì)的變化。在時刻t5，信號Sd的值再次到達(dá)在步驟 S04檢測的閾值Thl，由于檢測器已經(jīng)處于狀態(tài)DET中，因此不會導(dǎo)致檢測器狀態(tài)的變化 (直接從步驟SlO到步驟SU)。在時刻t5和時刻t6，為了允許信號Sd穩(wěn)定，檢測器對等待時間進(jìn)行計數(shù)(步驟Si》。在時刻t6和時刻t7之間，檢測器執(zhí)行重新調(diào)整步驟S13，且在步驟S13的結(jié)尾處使信號Sd的值重新與信號Sr的值實質(zhì)上相等。信號Sd返回到閾值 Thl以下。在時刻t8，目標(biāo)遠(yuǎn)離檢測器，且信號Sd的值開始降低，并且新的環(huán)境參數(shù)持續(xù)影響信號Sd。在時刻t9，信號Sd的值到達(dá)在步驟S05檢測的閾值Th2，并導(dǎo)致檢測器在步驟 S21進(jìn)入狀態(tài)NDET。在時刻t9和時刻tlO之間，為了讓信號Sd穩(wěn)定，檢測器對等待時間進(jìn)行計數(shù)(步驟S2》。在時刻tlO和時刻til之間，檢測器執(zhí)行重新調(diào)整步驟S23，且在步驟 S23的結(jié)尾處使信號Sd的值重新與信號Sr的值實質(zhì)上相等。相比于圖3A JB所描述的實施例，該實施例描述了檢測器自動地重新調(diào)整參考信號Sr的滯后響應(yīng)，允許其自動地適應(yīng)環(huán)境參數(shù)的變化而不會影響其檢測表示檢測被移動得更近或更遠(yuǎn)的目標(biāo)的信號Sd變化的能力。圖8是介紹實現(xiàn)該方法的變形的的流程圖，其中在該情況下傳感器10提供檢測信號Sd，檢測信號Sd的值隨著目標(biāo)接近傳感器而下降。該方法相當(dāng)于圖5的方法，且僅包括閾值Thl和Th2的位置的倒置，閾值Thl被安排在參考信號以下，且閾值Th2被安排在信號 Sr以上。因此，圖8中描述的步驟與圖5中描述的步驟相同，僅有由步驟S04’代替步驟S04 和由步驟S05’代替步驟S05的例外。在步驟S04’，單元SPU2計算閾值Thl并確定檢測信號Sd的當(dāng)前值是否小于該閾值。這里通過從參考信號Sr的當(dāng)前值中減去偏移量OFl來計算閾值Thl，也就是Thl = Sr-OFl。如果信號Sd小于Thl，單元SPU2進(jìn)入步驟S10，否則其進(jìn)入步驟S05，。在步驟S05’，單元SPU2計算閾值Th2并確定檢測信號Sd的當(dāng)前值是否大于該閾值。這里通過偏移量0F2與信號Sr的當(dāng)前值相加來計算閾值Th2，也就是Th2 = Sr+0F2。 如果信號Sd大于Th2，單元SPU2進(jìn)入步驟S20，否則其返回步驟SOl。很明顯，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明的方法可利用任何類型的近距離傳感器來實現(xiàn)，其中近距離傳感器包括光學(xué)類型的、提供具有根據(jù)所檢測的目標(biāo)的接近度而分別增加或減小的值的檢測信號。當(dāng)檢測信號的值對環(huán)境參數(shù)敏感時，該方法提供了特別的優(yōu)點(diǎn)。此外，在本申請中，術(shù)語“濾波”表示允許對通過滯后時間跟隨在信號Sd的較慢變化之后的信號Sd的快速變化進(jìn)行濾波以獲得參考信號Sr的任何類型的數(shù)字或模擬處理， 以及因此當(dāng)其不波動時信號Sr具有與信號Sd相同的值。例如基于信號Sd采樣的估量的平均值的計算的方法也允許提供的信號Sd。根據(jù)本發(fā)明的檢測器可以同等地適用于不同的實施方式和應(yīng)用。單元SPU2不必須是專用的計算單元，且可以是結(jié)合傳感器10的便攜式目標(biāo)的處理器。在這種情況下，執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法僅僅要求給處理器提供包括允許其實現(xiàn)該方法的可執(zhí)行代碼的程序。此外，根據(jù)本發(fā)明的檢測器可以制作為觸摸式檢測器。在本申請中，術(shù)語“近距離檢測”包括術(shù)語“觸摸式檢測”。
圖9示意性地描述了包括由處理器控制的處理器PROC和元件20、21的便攜式目標(biāo)HD。元件20例如是觸摸屏，以及元件21例如是意在與耳機(jī)22連接的音頻放大器。處理器PROC例如是移動電話的基帶處理器，音頻播放器或PDA的處理器。便攜式目標(biāo)HD配有第一近距離傳感器10和第二近距離傳感器10’。傳感器10具有安排為檢測在便攜式目標(biāo)HD附近的身體部分(諸如用戶的頭)的存在的感應(yīng)部分11。 傳感器10’具有安排在耳機(jī)中以檢測用戶是否在戴著耳機(jī)的感應(yīng)部分11’。處理器PROC用作處理單元SPU2并接收根據(jù)本發(fā)明的處理由傳感器10、10，提供的檢測信號Sd、Sd'的方法的執(zhí)行程序。處理器PROC也配置為根據(jù)狀態(tài)DET和NDET激活或去激活元件20和21，其通過信號Sd、Sd’確定每個傳感器10、10’。因此，如果元件20是觸摸屏，當(dāng)其通過傳感器10檢測用戶已經(jīng)將便攜式目標(biāo)放在他的頭上時，觸摸屏PROC配置為鎖定屏幕。如果元件21是音頻放大器，當(dāng)其通過傳感器10’檢測用戶已經(jīng)將耳機(jī)戴在他的頭上時，處理器PROC配置為激活放器。
權(quán)利要求
1.一種通過由近距離傳感器(10)提供的檢測信號(Sd)檢測目標(biāo)的方法，檢測信號具有根據(jù)所檢測目標(biāo)的接近度而分別增加或減少的值，該方法包括以下步驟通過對檢測信號(Sd)的值進(jìn)行濾波產(chǎn)生參考信號(Sr)，定義與參考信號(Sr)相關(guān)的第一檢測閾值(Thl)，以及當(dāng)檢測信號(Sd)的值變?yōu)榉謩e大于或小于第一檢測閾值(Thl)時，從目標(biāo)非檢測狀態(tài) (NDET)變?yōu)槟繕?biāo)檢測狀態(tài)(DET)，其特征在于其包括以下步驟當(dāng)檢測信號的值變?yōu)榉謩e大于或小于第一檢測閾值CThl)時，以使得檢測信號(Sd)的值再次變?yōu)榉謩e小于或大于第一檢測閾值(Thl)的方式，重新調(diào)整參考信號(Sr)的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括以下步驟在目標(biāo)檢測狀態(tài)(DET)中，當(dāng)檢測信號的值再次變?yōu)榉謩e大于或小于第一檢測閾值(Thl)時，以使得檢測信號(Sd)的值再次變?yōu)榉謩e小于或大于第一檢測閾值(Thl)的方式，再次重新調(diào)整參考信號(Sr)的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中的一項所述的方法，包括以下步驟定義與參考信號(Sr)相關(guān)的第二檢測閾值(Th2)，當(dāng)檢測信號的值變?yōu)榉謩e小于或大于第二檢測閾值(Th2)時，從目標(biāo)檢測狀態(tài)(DET) 變成目標(biāo)非檢測狀態(tài)(NDET)，以及當(dāng)檢測信號的值變?yōu)榉謩e小于或大于第二檢測閾值(Th2)時，重新調(diào)整參考信號(Sr) 的值，從而檢測信號(Sd)的值再次變?yōu)榉謩e大于或小于第二檢測閾值(Th2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括以下步驟在目標(biāo)非檢測狀態(tài)(NDET)，當(dāng)檢測信號的值再次變?yōu)榉謩e小于或大于第二檢測閾值(Th2)時，再次重新調(diào)整參考信號(Sr)的值， 從而檢測信號(Sd)的值再次變?yōu)榉謩e大于或小于第二檢測閾值(Th2)，而不修改非檢測狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4中的一項所述的方法，其中第二檢測閾值(TM)分別等于從參考信號(Sr)的值減去偏離量(0F2)，或者等于參考信號(Sr)的值加上偏離量(0F2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項所述的方法，其中第一檢測閾值(Thl)分別等于參考信號(Sr)的值加上偏離量(OFl)，或者等于參考信號(Sr)的值減去偏離量(OFl)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項所述的方法，其中執(zhí)行參考信號(Sr)的值的重新調(diào)整，從而使檢測信號(Sd)的值實質(zhì)上等于參考信號(Sr)的值，參考信號(Sr)的值具有小于在重新調(diào)整的參考信號(Sr)的值和檢測閾值(Thl，Th2)之間的差(0F1，0F2)的最大偏差，它們的交叉導(dǎo)致參考信號的重新調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的一項所述的方法，其中在檢測信號的值變?yōu)榇笥诨蛐∮陂撝?Thl，Th2)的時刻之后，從檢測信號(Sd)的值執(zhí)行參考信號(Sr)的值的重新調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項所述的方法，其中檢測信號的值是幅度、頻率、相位、持續(xù)時間、或數(shù)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項所述的方法，其中從目標(biāo)檢測狀態(tài)(DET)變成目標(biāo)非檢測狀態(tài)(NDET)的步驟包括修改狀態(tài)寄存器或狀態(tài)信號(ST)的值的步驟，反之亦然。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一項所述的方法，其中檢測目標(biāo)是人體的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的一項所述的方法，其中檢測信號(Sd)由電容近距離傳感器所提供的。
13.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲在支撐件上實現(xiàn)權(quán)利要求1至10中的一項的方法的可執(zhí)行代碼。
14.一種近距離檢測器(DV2)包括近距離傳感器(10，11)，用于當(dāng)目標(biāo)接近或接觸傳感器時，提供具有分別增加或減小的值的檢測信號(Sd)，微處理器或硬線型的處理單元(SPU2)，用于接收檢測信號(Sd)， 其特征在于，處理單元(SPU2)配置為實現(xiàn)權(quán)利要求1至10中的一項的方法。
15.一種具有至少一個能夠被激活或被去激活的元件的便攜式設(shè)備(HD)，其特征在于其包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求14的檢測器(10，10',PROC)，以及其中檢測器被配置為在設(shè)備的附近檢測到目標(biāo)時激活或去激活該元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于通過由近距離傳感器(10)提供的檢測信號(Sd)來檢測目標(biāo)的方法。該方法包括以下步驟通過對檢測信號(Sd)的值進(jìn)行濾波產(chǎn)生參考信號(Sr)，定義與第一檢測閾值(Th1)，以及當(dāng)檢測信號的值變?yōu)榇笥诘谝粰z測閾值(Th1)時，從目標(biāo)非檢測狀態(tài)(NDET)變?yōu)槟繕?biāo)檢測狀態(tài)(DET)。當(dāng)檢測信號的值變?yōu)榇笥诘谝粰z測閾值(Th1)時，重新調(diào)整參考信號(Sr)的值，從而檢測信號(Sd)的值再次變?yōu)樾∮诨蚍謩e大于第一檢測閾值(Th1)。
文檔編號G01D3/028GK102410846SQ20111022299
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者C·特羅伊塞, M·泰西耶 申請人:St微電子(魯塞)有限公司