一种传感识别电路、装置及移动终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于电子领域，提供了一种传感识别电路、装置及移动终端，该电路包括：电阻R1至电阻R4、电容C1、电容C2、红外线LED1至红外线LED3、传感器、主控处理单元；电阻R1、电阻R2、电阻R3的一端与第一电源连接，另一端与主控处理单元的控制端连接，传感器分别与电阻R1、电阻R2、电阻R3的另一端连接，传感器的电源端通过电容C1接地，传感器的输入端分别与三个红外线LED的阴极连接，红外线LED的阳极同时通过电阻R4与第二电源电压连接，并通过电容C2接地。本实用新型通过主控处理单元控制传感器驱动红外线LED，并根据红外线LED光源变化的顺序对手势进行识别，实现无触控式操作，增强了用户体验。
【专利说明】一种传感识别电路、装置及移动终端
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子领域，尤其涉及一种传感识别电路、装置及移动终端。
【背景技术】
[0002]当前，为了大幅提升终端用户体验，让终端产品的使用更直观，更智能，越来越多的电子产品配备了先进的人机界面，例如诸多数码产品采用电容式触摸屏来代替按键操作，然而，需要靠手指的触摸滑动实现对终端产品进行功能操作已不能满足现代人们对于人机界面的体验需求，当用户不方便用手直接接触终端产品时，例如手上有油污时，不便于进行功能操作。
实用新型内容
[0003]本实用新型实施例的目的在于提供一种传感识别电路，旨在解决目前用户不方便用手控制终端产品进行功能操作的问题。
[0004]本实用新型实施例是这样实现的，一种传感识别电路，所述电路包括:
[0005]电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容Cl、电容C2、红外线LED1、红外线LED2、红外线LED3 ；
[0006]通过红外线LED识别手势动作，并将手势动作转换为对应的电信号的传感器；
[0007]将手势动作对应的电信号转换为控制信号实现功能控制的主控处理单元；
[0008]所述主控处理单元的电源端与第一电源电压连接，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3的一端同时与所述第一电源电压连接，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3的另一端分别与所述主控处理单元的第一控制端、第二控制端、第三控制端连接，所述主控处理单元的接地端接地，所述传感器的数据端、时钟端、中断输出端分别与所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3的另一端连接，所述传感器的电源端与第一电源电压连接，所述传感器的电源端同时通过所述电容Cl接地，所述传感器的第一输入端、第二输入端、第三输入端分别与所述红外线LED1、所述红外线LED2、所述红外线LED3的阴极连接，所述红外线LED1、所述红外线LED2、所述红外线LED3的阳极同时通过所述电阻R4与第二电源电压连接，所述红外线LEDl、所述红外线LED2、所述红外线LED3的阳极还通过所述电容C2接地，所述传感器的接地端接地。
[0009]进一步地，所述主控处理单元为MCU。
[0010]更进一步地，所述传感器包括:
[0011]红外光感应模块、可见光感应模块、传感器处理模块、传感器控制模块、红外线LED驱动器；
[0012]所述红外光感应模块和所述可见光感应模块的输出端与所述传感器处理模块的红外光感应端和可见光感应端连接，所述传感器处理模块的输出端与所述传感器控制模块的控制端连接，所述传感器控制模块的数据端、时钟端、中断输出端分别为所述传感器的数据端、时钟端、中断输出端，所述传感器控制模块的输出端与所述红外线LED驱动器的输入端连接，所述红外线LED驱动器的第一驱动端、第二驱动端、第三驱动端分别为所述传感器的第一输入端、第二输入端、第三输入端。
[0013]更进一步地，所述传感器还包括:
[0014]电压调整器，所述电压调整器的输入端与所述传感器的电源端连接，所述电压调整器的输出端与所述传感器处理模块和所述传感器控制模块的电源端连接。
[0015]更进一步地，所述传感器还包括:
[0016]温度检测模块，所述温度检测模块的输出端与所述传感器处理模块的温度检测端连接。
[0017]更进一步地，所述传感器处理模块113包括:
[0018]微处理器、AD转换器和滤波器；
[0019]所述微处理器的红外光感应端、可见光感应端和温度检测端为所述传感器处理模块的红外光感应端、可见光感应端和温度检测端，所述微处理器的输出端与所述AD转换器的输入端连接，所述AD转换器的输出端与所述滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端为所述传感器处理模块的输出端。
[0020]更进一步地，所述微处理器为AMUX。
[0021]更进一步地 ，所述传感器控制模块包括:
[0022]时序逻辑控制模块、寄存器和晶体振荡器；
[0023]所述时序逻辑控制模块的输入端为所述传感器控制模块的控制端，所述时序逻辑控制模块的输出端与所述寄存器的输入端连接，所述寄存器的数据端、时钟端、中断输出端分别为所述传感器控制模块的数据端、时钟端、中断输出端，所述晶体振荡器的输出端与所述时序逻辑控制模块的时钟端连接，所述时序逻辑控制模块的输出端为所述传感器控制模块的输出端。
[0024]本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述传感识别电路的传感识别
>J-U ρ?α装直。
[0025]本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述传感识别装置的移动终端。
[0026]本实用新型实施例通过主控处理单元控制传感器驱动红外线LED，并根据红外线LED光源变化的顺序对手势进行识别，使移动终端在一定区域内实现无触控式操作，从而使得智能手机能够无触控式文字输入、屏幕滑动、电话接听等目前电容式触摸屏能实现的全部功能，大大增强了用户体验。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型一实施例提供的传感识别电路的结构图；
[0028]图2为本实用新型一实施例提供的传感识别电路中传感器的结构图；
[0029]图3为本实用新型一实施例提供的传感识别电路中传感器的示例电路结构图；
[0030]图4为本实用新型一实施例提供的传感识别电路中红外线LED在移动终端中的布局结构图。
【具体实施方式】
[0031]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0032]本实用新型实施例通过主控处理单元控制传感器驱动红外线LED，并根据红外线LED光源变化的顺序对手势进行识别，使移动终端在一定区域内实现无触控式操作，大大增强了用户体验。
[0033]图1示出了本实用新型实施例提供的传感识别电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0034]作为本实用新型一实施例，该传感识别电路可以应用于各种智能手机以及平板电脑等移动终端中，该传感识别电路包括:
[0035]电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容Cl、电容C2、红外线LED1、红外线LED2、红外线LED3 ；
[0036]通过红外线LED识别手势动作，并将手势动作转换为对应的电信号的传感器11 ；
[0037]将手势动作对应的电信号转换为控制信号实现功能控制的主控处理单元12 ；
[0038]主控处理单元12的电源端与第一电源电压3.3V连接，电阻R1、电阻R2、电阻R3的一端同时与第一电源电压3.3V连接，电阻R1、电阻R2、电阻R3的另一端分别与主控处理单元12的第一控制端、第二控制端、第三控制端连接，主控处理单元12的接地端接地，传感器11的数据端SDA、时钟端SCL、中断输出端INT分别与电阻R1、电阻R2、电阻R3的另一端连接，传感器11的电源端与第一电源电压3.3V连接，传感器11的电源端同时通过电容Cl接地，传感器11的第一输入端In_LEDl、第二输入端In_LED2、第三输入端In_LED3分别与红外线LED1、红外线LED2、红外线LED3的阴极连接，红外线LED1、红外线LED2、红外线LED3的阳极同时通过电阻R4与第二电源电压4.3V连接，红外线LED1、红外线LED2、红外线LED3的阳极还通过电容C2接地，传感器11的接地端接地。
[0039]作为本实用新型一实施例，主控处理单元12可以采用微控制单元(Microcontroller Unit, MCU)实现,也可以采用其他微处理控制器实现。
[0040]在本实用新型实施例中，红外线LED (Light-Emitting Diode,发光二极管)为一种发光二极管，能发射一定波段范围内的红外光线，主要实现红外光线的发射。
[0041]移动终端(例如智能手机)的主控处理单元12通过IIC总线给传感器11发出指令，当传感器11接收到主控处理单元12的指令时，传感器11就启动临近感应测量(手势识别)，驱动红外线LED，根据红外线LED的光源变化顺序进行手势动作的识别，并将识别结果反馈给主控处理单元12，以便于主控处理单元12将识别到的手势电信号转换为控制信号，对移动终端(例如智能手机)进行功能控制。
[0042]作为本实用新型一实施例，传感器11也可以通过自发流程定期启动临近感应测量。
[0043]本实用新型实施例通过主控处理单元控制传感器驱动红外线LED，并根据红外线LED光源变化的顺序对手势进行识别，使移动终端在一定区域内实现无触控式操作，从而使得智能手机能够无触控式文字输入、屏幕滑动、电话接听等目前电容式触摸屏能实现的全部功能，大大增强了用户体验。
[0044]图2示出了本实用新型实施例提供的传感识别电路中传感器的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。[0045]作为本实用新型一实施例，传感器11包括:
[0046]红外光感应模块111、可见光感应模块112、传感器处理模块113、传感器控制模块114、红外线LED驱动器115 ；
[0047]红外光感应模块111和可见光感应模块112的输出端与传感器处理模块113的红外光感应端和可见光感应端连接，传感器处理模块113的输出端与传感器控制模块114的控制端连接，传感器控制模块114的数据端、时钟端、中断输出端分别为传感器11的数据端SDA、时钟端SCL、中断输出端INT，传感器控制模块114的输出端与红外线LED驱动器115的输入端连接，红外线LED驱动器115的第一驱动端、第二驱动端、第三驱动端分别为传感器11的第一输入端In_LEDl、第二输入端In_LED2、第三输入端In_LED3。
[0048]在本实用新型实施例中，红外光感应模块111为一种可以感应一定波段范围内的红外光线强弱的光电传感器。可见光感应模块112也是一种可以感应可见光线强弱的光电传感器。
[0049]主控处理单元12控制传感器控制模块114按照一定的逻辑顺序通过红外线LED驱动器115驱动红外线LED发光，光线发射到物体上会反射，在一定区域内如果有人手在那里动作，那么红外线LED发射的红外光线经人手反射给高灵敏度的红外光感应模块111，红外光感应模块111将获得的原始数据通过传感器处理模块113进行数据处理，并通过传感器控制模块114根据反射到红外光感应模块111上面不同红外线LED光的强弱、先后等物理量及逻辑量的统计和判断，可以判定出人手当前在进行哪个动作，从而控制主控处理单元响应其动作要求。
[0050]作为本实用新型一实施例，可以通过对三个红外线LED反射光线进行感应检测，红外线LED1、红外线LED2、红外线LED3的布局结构参见图4，由于允许在不同环境光条件下正常感应目标红外光，传感器同时可以感应环境光的强弱，获得环境光的原始数据，对其进行处理可以减弱背景光噪声对目标红外光的影响。每次测量时，都可以对让哪个红外线LED工作进行选择，通常情况下，每次测量通过红外线LED驱动器115打开一个红外线LED，让相应的红外线LED工作发射红外光，如果此时在指定区域有人手或物体发射此红外光线到传感器，传感器就可以识别人手或物体在指定区域的存在。因为传感器有三个红外线LED，这就可以容易地颠倒红外线LED的导通顺序，或者让所有红外线LED同时打开。这样获得指定区域内三个红外线LED红外光的反射光线有无、强弱的原始数据，这些数据反馈传送到主机，进行数据处理，就能判断出指定区域里人手或者物体的动作情况。
[0051]可以理解地，本实用新型实施例采用三个红外线LED的布局结构仅为说明该识别原理的一种实施例，此处并不限定红外线LED的数量以及布局结构。
[0052]本实用新型实施例通过主控处理单元控制传感器驱动红外线LED，并根据红外线LED光源变化的顺序对手势进行识别，可以对三维临近场地内的物体进行三角测量，并将测量结果进行数据处理后输出控制命令，根据控制命令对移动终端进行功能控制，使移动终端在一定区域内实现无触控式手势识别，实现非触控式的用户操作界面，例如实现无触控式文字输入、屏幕滑动、电话接听等目前电容式触摸屏能实现的全部功能，大大增强了用户体验。
[0053]图3示出了本实用新型实施例提供的传感识别电路中传感器的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。[0054]作为本实用新型一实施例，传感器11还可以包括电压调整器116，用于对第一电源电压进行电压转换以及稳压控制，以为传感器处理模块113和传感器控制模块114提供所需的电源电压，该电压调整器116的输入端与传感器11的电源端连接，电压调整器116的输出端与传感器处理模块113和传感器控制模块114的电源端连接。
[0055]作为本实用新型一优选实施例，传感器11还可以包括温度检测模块117，用于检测传感器11的内部温度，以控制传感器处理模块113进行过温保护，该温度检测模块117的输出端与传感器处理模块113的温度检测端连接。
[0056]进一步地，该温度检测模块117可以采用温度传感器实现。
[0057]在本实用新型实施例中，当温度检测模块117检测到传感器11的内部温度过高时，输出控制指令，控制控制传感器处理模块113停止工作，以实现过温保护，防止传感器11由于温度过高而烧毁。
[0058]作为本实用新型一实施例，传感器处理模块113包括:
[0059]微处理器1131、AD 转换器(Analog-to-Digital Converter) 1132 和滤波器 1133 ；
[0060]微处理器1131的红外光感应端、可见光感应端和温度检测端为传感器处理模块113的红外光感应端、可见光感应端和温度检测端，微处理器1131的输出端与AD转换器1132的输入端连接，AD转换器1132的输出端与滤波器1133的输入端连接，滤波器1133的输出端为传感器处理模块113的输出端。
[0061]作为本实用新型一优选实施例，微处理器1131可以采用地址多路复接器(address multiplexer, AMUX)或多路模数转换器实现。
[0062]传感器控制模块114包括:
[0063]时序逻辑控制模块1141、寄存器1142和晶体振荡器1143 ；
[0064]时序逻辑控制模块1141的输入端为传感器控制模块114的控制端，时序逻辑控制模块1141的输出端与寄存器1142的输入端连接，寄存器1142的数据端、时钟端、中断输出端分别为传感器控制模块114的数据端、时钟端、中断输出端，晶体振荡器1143的输出端与时序逻辑控制模块1141的时钟端连接，时序逻辑控制模块1141的输出端为传感器控制模块114的输出端。
[0065]在本实用新型实施例中，传感器控制模块114上电后，晶体振荡器1143为传感器控制模块114提供所需的时钟，时序逻辑控制模块1141通过IIC接收到主控处理单元12的命令后对寄存器1142进行配置，并根据寄存器1142配置情况发指令控制红外线LED驱动器115驱动红外线LED，红外光感应模块111、可见光感应模块112将检测到的光线变化，经过微处理器1131进行数据处理以及经过AD转换器1132进行模数转换并通过滤波器1133滤波后，将数据再通过IIC总线传送给主控处理单元12，完成红外光和环境光的感应。
[0066]本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述传感识别电路的传感识别
>J-U ρ?α装直。
[0067]本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述传感识别装置的移动终端。
[0068]本实用新型实施例通过主控处理单元控制传感器驱动红外线LED，并根据红外线LED光源变化的顺序对手势进行识别，可以对三维临近场地内的物体进行三角测量，并将测量结果进行数据处理后输出控制命令，根据控制命令对移动终端进行功能控制，使移动终端在一定区域内实现无触控式手势识别，实现非触控式的用户操作界面，例如实现无触控式文字输入、屏幕滑动、电话接听等目前电容式触摸屏能实现的全部功能，大大增强了用户体验。
[0069] 以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种传感识别电路，其特征在于，所述传感识别电路包括: 电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容Cl、电容C2、红外线LED1、红外线LED2、红外线LED3 ； 通过红外线LED识别手势动作，并将手势动作转换为对应的电信号的传感器； 将手势动作对应的电信号转换为控制信号实现功能控制的主控处理单元； 所述主控处理单元的电源端与第一电源电压连接，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3的一端同时与所述第一电源电压连接，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3的另一端分别与所述主控处理单元的第一控制端、第二控制端、第三控制端连接，所述主控处理单元的接地端接地，所述传感器的数据端、时钟端、中断输出端分别与所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3的另一端连接，所述传感器的电源端与第一电源电压连接，所述传感器的电源端同时通过所述电容Cl接地，所述传感器的第一输入端、第二输入端、第三输入端分别与所述红外线LED1、所述红外线LED2、所述红外线LED3的阴极连接，所述红外线LED1、所述红外线LED2、所述红外线LED3的阳极同时通过所述电阻R4与第二电源电压连接，所述红外线LED1、所述红外线LED2、所述红外线LED3的阳极还通过所述电容C2接地，所述传感器的接地端接地。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述主控处理单元为MCU。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述传感器包括: 红外光感应模块、可见光感应模块、传感器处理模块、传感器控制模块、红外线LED驱动器； 所述红外光感应模块和所述可见光感应模块的输出端与所述传感器处理模块的红外光感应端和可见光感应端 连接，所述传感器处理模块的输出端与所述传感器控制模块的控制端连接，所述传感器控制模块的数据端、时钟端、中断输出端分别为所述传感器的数据端、时钟端、中断输出端，所述传感器控制模块的输出端与所述红外线LED驱动器的输入端连接，所述红外线LED驱动器的第一驱动端、第二驱动端、第三驱动端分别为所述传感器的第一输入端、第二输入端、第三输入端。
4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述传感器还包括: 电压调整器，所述电压调整器的输入端与所述传感器的电源端连接，所述电压调整器的输出端与所述传感器处理模块和所述传感器控制模块的电源端连接。
5.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述传感器还包括: 温度检测模块，所述温度检测模块的输出端与所述传感器处理模块的温度检测端连接。
6.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述传感器处理模块113包括: 微处理器、AD转换器和滤波器； 所述微处理器的红外光感应端、可见光感应端和温度检测端为所述传感器处理模块的红外光感应端、可见光感应端和温度检测端，所述微处理器的输出端与所述AD转换器的输入端连接，所述AD转换器的输出端与所述滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端为所述传感器处理模块的输出端。
7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述微处理器为AMUX。
8.如权利要求3所述的电 路，其特征在于，所述传感器控制模块包括:时序逻辑控制模块、寄存器和晶体振荡器； 所述时序逻辑控制模块的输入端为所述传感器控制模块的控制端，所述时序逻辑控制模块的输出端与所述寄存器的输入端连接，所述寄存器的数据端、时钟端、中断输出端分别为所述传感器控制模块的数据端、时钟端、中断输出端，所述晶体振荡器的输出端与所述时序逻辑控制模块的时钟端连接，所述时序逻辑控制模块的输出端为所述传感器控制模块的输出端。
9.一种传感识别装置，其特征在于，所述传感识别装置包括如权利要求1至8任一项所述的传感识别电路。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求9所述的传感识别装置。·
【文档编号】G06F3/01GK203643947SQ201320751562
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】戴爱书 申请人:深圳桑菲消费通信有限公司