[发明专利]利用近距离传感器检测目标的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用由近距离(proximity)传感器提供的检测信号检测目标(object)的方法。

本发明特别涉及包括电容类型的近距离传感器的目标检测器。

背景技术

图1示意性地描述了传统的近距离检测器DTC1。检测器DTC1包括近距离传感器10和信号处理单元SPU1。传感器10包括感应(sensitive)部分11和控制及读取感应部分11的电子装置，其中电子装置提供检测信号Sd。信号Sd具有随着将目标12与感应部分11分离的距离而变化的数值，例如其幅度。信号Sd的值还根据各种环境参数进行演进，诸如温度、根据环境湿度的空气介电常数、除检测目标之外的目标附近等。

单元SPU1确保对信号Sd进行处理并提供具有两个值DET和NDET(分别表示为“检测目标”或“未检测目标”)的状态信号ST。

如图2A、图2B所示，通过单元SPU1执行的信号Sd的传统处理方法。这里假设信号Sd具有随着目标接近传感器10而增大的值。该方法包括下列步骤：

单元SPU1例如通过对信号Sd进行低通滤波来计算参考信号Sr，其中信号Sr值的变化更慢于信号Sd值的变化，

单元SPU1定义大于参考信号Sr的检测阈值Th1，例如通过给参考信号Sr的值增加偏移量OF1，

当信号Sd的值大于阈值Th1时，单元SPU1从非检测(non-detecting)状态NDET进入检测状态DET并且冻结(freeze)参考信号Sr的值，

当信号Sd的值再次小于阈值Th1时，单元SPU1返回非检测状态NDET并放开参考信号Sr，其中再次通过对信号Sd进行滤波动态生成信号Sr。

在图2A所示的实施例中，信号Sd在时刻t0开始增大并在时刻t1到达阈值Th1。由于信号Sr仅复制了信号Sd的缓慢变化，因此信号Sr在t0和t1之间没有明显地变化。然后，从时刻t1开始阻塞(也就是，冻结)信号Sr，直到时刻t2信号Sd再次小于Th1为止。时刻t2之后，由于其没有复制信号Sd的短的持续时间的下降沿，因此信号Sr仍没有明显变化。

在该方法的一个变形中，传感器10提供信号Sd，其中信号Sd的值随着目标12接近传感器而下降。在这种情况下将检测阈值Th1选择为小于参考信号Sr，并且在信号Sd的值小于阈值Th1时检测器进入检测状态DET。

在这种方法中，对参考信号Sr的冻结防止其缓慢地接近检测信号Sd，而接近检测信号Sd会导致不期望地返回到非检测状态。实际上，阈值Th1会随着信号Sr增加，并且检测信号Sd会发现它自己在一个时刻或另一时刻小于阈值Th1。

在目标的检测时间较短时，这样的检测方法是令人满意的。然而，在目标检测时间可能较长的特定应用中，在目标的检测时间中环境参数的更改可能会导致检测器被阻塞。

图3A和图3B描述了该问题。信号Sd的值在时刻t0开始增加并在时刻t1到达阈值Th1，造成对信号Sr的冻结(图3A)。检测器从非检测(non-detecting)状态NDET进入检测状态DET(图3B)。在时刻t2，环境参数变化并导致信号Sd值的新的增加，与目标的位移无关。在时刻t3，目标离开传感器检测的区域或者停止与传感器联系。信号Sd的值下降并在时刻t4到达代表非检测状态的较低值。然而，由于环境参数的变化，该较低的值大于阈值Th1。因此检测器保持被阻塞在检测状态中。

例如在下列应用中已经注意到该问题：

近距离检测器被集成到数字音乐播放器的耳机中。当用户不再戴耳机时，检测器允许声音自动停止。已经注意到的是，例如由于用户出汗(transpiration)，在传感器的感应表面上形成或沉积的湿度导致检测信号Sd的值增加。当用户取下耳机时，信号Sd的值保持在高位，如图3A所示，并且近距离检测器保持在检测状态。

近距离传感器被集成在配有触控板的移动电话中。在电话通话过程中，当用户将电话靠近他的耳朵时，检测器用于锁定触控板和/或将屏幕设置为低功耗模式。已经注意到的是，当在传感器的感应部分上沉积或形成湿度后，可以将检测器阻滞在检测状态。这可以发生在电话通话的过程中或由于电话突然改变环境的事实(例如放置在诸如浴室的潮湿房间中之后)。在这种情况下，触控板不合时宜地保持锁定状态，妨碍了用户使用电话。

发明内容

因此希望提供一种对影响检测信号的环境参数变化更有抵抗力(resistant)的检测目标的方法。