接近感测方法
【专利摘要】本发明提供一种接近感测方法，适用于手持装置中的接近感测单元，包括下列步骤：比较接近感测单元感测的感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围；及依据感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围的判断，提供进行是否有物体接近的判断的抵消值。
【专利说明】接近感测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种接近感测方法，且尤其是涉及应用于手持装置中的接近感测方法。
【背景技术】
[0002]接近感测(proximity sensing)通过两个光学元件,一个发光二极管(LED)及一个光学传感器，以光学传感器撷取与处理来自发光二极管的光信号来达成检测物体是否存在，以便让控制器了解目前机构的有无、物体的位置或通过数量等。详细地说，发光二极管，如:红外线发光二极管发射一束红外线信号，在检测范围内若有物体接近，部分红外线信号射至物体时，则会进行反射，此时光学传感器，如:红外线光传感器即可检测到反射的红外线信号。通过信号调节、模拟数字转换及其它处理程序后，微处理器或微控制器可应用数字化信号进行后续处理。因此，接近感测已在自动化机械、产业机械、半导体设备、工具机及手持装置等领域当中，成为不可缺少的角色之一。
[0003]然而，就手持装置中的接近感测来说，一般在接近感测单元的外侧会以玻璃等透明体覆盖，以保护其内的接近感测单元，但反而却造成发光二极管所发出的部分光在此反射，而被光学传感器感测到，以致影响接近感测的判断。另一方面，手持装置的组装公差也会影响到反射量，这些因素都影响到接近感测的判断准确性。
[0004]为了提高接近感测的判断准确性，传统采用的方法是在手持装置生产制造完成之后，以其内的接近感测单元此时感测到的数值，储存于其中，作为日后用以判断是否有物体接近时的基础。比如说，设计门坎值及/或抵消值等参数，将生产完成之后、由接近感测单元感测到的数值，其反映的是光自玻璃外壳上反射的光感测量，作为抵消值。在日后判断接近感测时，配合至少一个门坎值，将当时的感测值扣去抵消值之后与门坎值比较，藉此判断是否有物体接近。
[0005]然而，在实际应用上，还有因为随着时间推移、环境改变等种种因素，如:黏贴保护贴、沾上脏污、发光二极管老化等，都会影响反射光的感测量，使得当初所设定的门坎值及/或抵消值等数值不符合实际状况，而常有误判的情形。
[0006]因此，目前亟需一种可改善误判机率、提高准确性的接近感测方法。
【发明内容】
[0007]本发明的一目的是提供一种接近感测方法，使手持装置在使用者的正常操作情形之下，可使其内的接近感测单元应用符合现实环境的抵消值进行是否有物体接近的判断，从而提升接近感测单元的判断准确性。
[0008]本发明的一目的是提供一种接近感测方法，在正常操作程序中，通过应用于接近感测单元中的感测方法，比较感测值与预定抵消值，以随着接近感测单元外在环境变化重新设定预定抵消值。
[0009]本发明的一目的是提供一种接近感测方法，藉由判断动态抵消值是否落入预定抵消值变化范围的判断结果，在预定抵消值及动态抵消值中，选择其一进行是否有物体接近的判断，以适时调整接近感测单元的判断基准。
[0010]本发明的一目的是提供一种接近感测方法，其在接近感测单元中依据设定或环境光源感测值的判断，提供更新或维持动态抵消值等三种模式，以符合弹性使用的需求。
[0011]依据本发明，提供一种接近感测方法，适用于手持装置中的接近感测单元，包括下列步骤:比较接近感测单元感测的感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围；及依据感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围的判断，提供进行是否有物体接近的判断的抵消值。
[0012]本发明所指的手持装置举例为但不限于手持式电话、个人数字助理(PDA)、平板计算机等手持装置。本发明的接近感测单元举例为使用半导体工艺制作的接近感测单元，且优选是设置于手持装置内，用以感测手持装置使用者是否接近手持装置，更优选地可特定为手持式电话中的微机电接近传感器，然本发明并不限于此。
[0013]在此所述的感测值可对应接近感测单元现时或在过去一时间点感测到的数值，其可反映接近感测单元对感测到的光相关的可量化特征，如:光强度、光表面照度、或其它可量化特征。前述预定抵消值可为制造商在制造完成手持装置后，经由该手持装置中、接近感测单元外的处理单元，从接近感测单元的至少一感测值中所判断出的最小数值、或依据经验法则或其它实验方法所得到的预设定数值，然不限于此。
[0014]前述比较接近感测单元感测的感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围的步骤可以几种方式进行:举例来说，其一例乃是依据预定情形，比较感测值是否小于预定抵消值，预定情形包括预定周期的满足、及特定使用情境的符合之一，其中特定使用情境优选是可期待使用者并未接近手持装置的情境，比如说可包括环境光源感测值落入预定范围、及手持装置执行预定程序，此预定程序可包括拨话、接听、读取简讯、应用程序使用等。因此，在判定预定情形发生或满足预定情形的条件时，进行感测值是否小于预定抵消值的比较，可期待此感测值并不受使用者的接近的影响，而可准确测量到没有遮蔽物的数值。另外一例为以储存的感测值及该第一预定范围进行比较，确认感测值是否落入第一预定范围，藉此确认如何提供抵消值，然本发明并不限于此。
[0015]在本发明中，提供抵消值的步骤可依照实际需求设计，举例来说，其一例为当判断感测值小于预定抵消值时，将感测值的数值作为预定抵消值的新设定数值，并以预定感测值作为进行是否有物体接近的判断的抵消值；另一例为当感测值落入第一预定范围时，选择感测值作为进行是否有物体接近的判断的抵消值，然而当感测值未落入第一预定范围时，选择预定抵消值作为进行是否有物体接近的判断的抵消值。
[0016]在本发明的一实施态样中，为了提供更为弹性的使用方式，可依据使用者/制造者的设定或环境光源感测值的判断，更新或维持感测值的储存值，或者在重新设定所储存的感测值时，可依据不同时间点的感测值的变化趋势，重新设定第一预定范围，使得第一预定范围亦可适时调整更新。
[0017]其次，在本发明的一实施态样中，亦可与环境光源感测功能结合，在接近感测单元正常操作时，判断环境光源感测值是否落入第二预定范围，若是，则将环境光源感测值的最大数值作为接近感测单元的预定抵消值的新设定数值，以重新设定预定抵消值，而使得预定抵消值亦有机会可适时调整更新。[0018]本发明的接近感测方法可额外包括判断是否有物体接近的机制，举例来说，其一例为将接近感测单元现时感测到的感测值减去抵消值之后，与门坎值比较，藉此判断是否有物体接近；另一例为将接近感测单元现时感测到的感测值与抵消值及门坎值的和比较大小，若此感测值较大，则判断有物体接近，若此感测值较小，则判断无物体接近，然而本发明并不限于此。
[0019]是故，从上述中可以得知，本发明的接近感测方法可在手持装置被使用者正常使用的过程中，依据其环境现实状况，适时更新用以判断是否有物体接近的抵消值，而维持判断物体接近的正确率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1显示依据本发明的一实施例的手持装置的功能方块示意图；
[0021]图2显示依据本发明的一实施例的接近感测方法的流程步骤示意图；
[0022]图3显示依据本发明的一实施例的接近感测方法的流程步骤示意图；
[0023]图4显示依据本发明的一实施例的接近感测方法的流程步骤示意图；以及
[0024]图5显示依据本发明的一实施例的接近感测方法的流程步骤示意图。
【具体实施方式】
[0025]为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可结合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。结合参考这些内容，本领域技术人员应能理解其它可能的实施方式以及本发明的优点。图中的元件并未按比例绘制，而类似的元件符号通常用来表示类似的元件。
[0026]首先请参考图1，其显示本发明的一实施例的手持装置的功能方块示意图。手持装置I在此举例为手持式电话，然而其它如个人数字助理(PDA)、平板计算机等手持装置亦可应用于此，并无限制。其次，在此为了说明简单，并未显示其它如机壳、键盘、保护玻璃及其它常见于手持装置I中的结构，然并不用以限制本发明。如图1中所示，手持装置I包括接近感测单元10及处理单元11位于接近感测单元10外并与之稱接。接近感测单元10包括处理元件101、发光元件102、第一感光元件103、第二感光元件104、及储存元件105。
[0027]处理元件101与发光元件102、第一感光元件103、第二感光元件104、及储存元件105等耦接，控制耦接其上的元件操作。发光单元102与第一感光元件103优选为彼此旁邻，当有物体接近发光元件102时，第一感光元件103可感测自发光元件102所发出的光，从物体上反射回第一感光元件103的光的可量化特征，并输出对应此测量到的可量化特征至处理元件101，以供处理元件101判断是否有物体接近，以达成接近感测。
[0028]在本实施例中，提供第二感光元件104用以感测环境光源的可量化特征，然而本发明并不以此为必要，可依据实际需求决定是否于接近感测单元10中设置第二感光元件104。此处所提的光的可量化特征包括但不限制于光强度、光表面照度等。类似地，第二感光元件104感测环境光源的光表面照度，并传送对应的信号至处理元件101，以供处理元件101判断目前环境光源的状况。
[0029]储存元件105用以储存参数数值，以供处理元件101使用，优选可为缓存器或其它形式的储存元件，并不限于此。[0030]处理元件101中执行本发明的接近感测方法，请参考图2，其为依据本发明的一实施例的接近感测方法的流程步骤示意图。
[0031]如图2中所示，首先，处理元件101比较接近感测单元10感测到的感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围(步骤S110)。在本实施例中，此预定抵消值可为在制造完成时，制造商控制处理单元11从第一感光元件103的连续多个感测值中所判断出的最小数值，乃为当时状况所获得的抵消值。因此将接近感测单元10感测到的感测值与制造完成时测得的预定抵消值比较，可确认现时状况的实际抵消值是否与制造完成时的设定有所差异，或者此差异是否超出可容许范围，如，通过第一预定范围设定可容许范围大小。
[0032]继而，依据感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围的判断，提供进行是否有物体接近的判断的抵消值(步骤S120)。如前所述，经步骤SllO之后，若确认现时状况的实际抵消值与制造完成时的设定并无差异，或者此差异仍在可容许范围内，将以原设定的预定抵消值作为用以判断是否接近的抵消值；若确认现时状况的实际抵消值与制造完成时的设定确实有所差异，或者此差异确实超出可容许范围，则应更新用以判断是否接近的抵消值。
[0033]另请参考图3，其显示依据本发明的一实施例的接近感测方法的流程步骤示意图。如图3中所示，在本实施例中，依据前述步骤SllO包括:依据预定情形，比较接近感测元件感测的感测值是否小于预定抵消值(步骤S210)，并依据前述步骤S120包括:当感测值小于预定抵消值时，将感测值的数值作为预定抵消值的新设定数值，并以预定感测值作为进行是否有物体接近的判断的抵消值。本实施例的感测值可为接近感测单元10现时感测到的数值，如，由第一感光元件103传送至处理元件101的对应信号。因此，在接近感测单元10现时感测到的数值小于制造完成时测量到的数值时，将所储存的预定抵消值以现时感测到的数值，即感测值，取代，并以此，即以更新后的预定抵消值，作为进行是否有物体接近的判断的抵消值。
[0034]其次，需注意的是，前述预定情形包括预定周期的满足、及特定使用情境的符合之一，其中特定使用情境优选是可期待使用者并未接近手持装置的情境，比如说可包括环境光源感测值落入预定范围、及手持装置执行预定程序，此预定程序可包括拨话、接听、读取简讯、应用程序使用等。因此，在判定预定情形发生或满足预定情形的条件时，进行感测值是否小于预定抵消值的比较，可期待此感测值并不受使用者的接近的影响，而可准确测量到没有遮蔽物的数值。
[0035]另请参考图4，其显示依据本发明的一实施例的接近感测方法的流程步骤示意图。请一并参考图1，以了解依据本示例性实施例的接近感测方法。如图4中所示，对于如图1所示内建有第二感光元件104的接近感测单元10，其可在接近感测元件正常操作时，判断环境光源感测值是否落入第二预定范围(步骤S310)。可设定第二预定范围，使得当环境光源感测值落入第二预定范围时，对应的表面照度足够代表接近感测单元10前并无物体遮蔽。此时，环境光源感测值落入第二预定范围，则将环境光源感测值的最大数值作为接近感测元件的预定抵消值的新设定数值，以重新设定预定抵消值(步骤S320)，如此可依据环境光源的变化建立更新预定抵消值的机制。其后，与图2类似，进行步骤S330:比较接近感测元件感测的感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围、及步骤S340:依据感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围的判断，提供进行是否有物体接近的判断的抵消值，在此不再赘述。
[0036]另请参考图5，其显示依据本发明的一实施例的接近感测方法的流程步骤示意图。请一并参考图1，以了解依据本示例性实施例的接近感测方法，需注意的是，在本实施例的接近感测方法中，并不以图1的第二感光元件104为必需。如图5中所示，首先，依据设定或环境光源感测值的判断，更新或维持感测值的储存值(步骤S410)。以图1举例来说，在储存单元105可提供储存空间储存感测值、第一预定范围及预定抵消值等参数的数值，可依据使用者的设定或环境光源感测值的判断，更新或维持感测值参数的储存值。
[0037]假设此处的感测值为接近感测单元10在过去一时间点感测到的数值，如，在手持装置在使用者正常操作时，所感测到的数值。若设定或判断为欲更新感测值参数的储存值，则以储存的感测值及第一预定范围进行比较，判断感测值是否落入第一预定范围(步骤S420)。此第一预定范围代表真实抵消值偏移的可容许范围。接着，依据感测值是否落入第一预定范围的判断，提供进行是否有物体接近的判断的抵消值(步骤S430)。当感测值落入第一预定范围时，选择感测值作为进行是否有物体接近的判断的抵消值；当感测值未落入第一预定范围时，选择预定抵消值作为进行是否有物体接近的判断的抵消值。可与步骤S430同时或接续着S430进行依据不同时间点的感测值的变化趋势，重新设定第一预定范围的步骤(步骤S440)，以建构更新第一预定范围的机制。接着以所获得的抵消值进行判断是否有物体接近，举例来说，可将接近感测元件现时感测到的感测值减去抵消值之后，与门坎值比较，以判断是否有物体接近(步骤S450)。门坎值亦可储存于储存单元105中。
[0038]是故，从上述中可以得知，本发明的接近感测方法可在手持装置被使用者正常使用的过程中，依据其环境现实状况，适时更新用以判断是否有物体接近的抵消值，而维持判断物体接近的正确率。
[0039]以上叙述依据本发明多个不同实施例，其中各项特征可以单一或不同结合方式实施。因此，本发明实施方式的揭露为阐明本发明原则的具体实施例，应不拘限本发明于所揭示的实施例。进一步言之，先前叙述及其附图仅为本发明示范之用，并不受其限囿。其它元件的变化或组合皆可能，且不悖于本发明的精神与范围。
【权利要求】
1.一种接近感测方法，适用于手持装置中的接近感测单元，其特征在于，包括下列步骤: 比较所述接近感测单元感测的感测值是否小于预定抵消值或落入第一预定范围；及依据所述感测值是否小于所述预定抵消值或落入所述第一预定范围的判断，提供进行是否有物体接近的判断的抵消值。
2.如权利要求1所述的接近感测方法，其特征在于，提供所述抵消值的步骤还包括: 当所述感测值小于所述预定抵消值时，将所述感测值的数值作为所述预定抵消值的新设定数值，并以所述预定感测值作为进行是否有物体接近的判断的所述抵消值。
3.如权利要求2所述的接近感测方法，其特征在于，比较所述感测值的步骤还包括: 依据预定情形，比较所述感测值是否小于所述预定抵消值，所述预定情形包括预定周期的满足、及特定使用情境的符合之一。
4.如权利要求3所述的接近感测方法，其特征在于，所述特定使用情境包括: 环境光源感测值落入预定范围、及所述手持装置执行预定程序，其中，所述预定程序包括拨话、接听、读取简讯、应用程序使用。
5.如权利要求1所述的接近感测方法，其特征在于，比较所述感测值的步骤还包括: 以储存的所述感测值及所述第一预定范围进行比较。
6.如权利要求5所述的接近感测方法，其特征在于，提供所述抵消值的步骤还包括: 当所述感测值落入所述第一预定范围时，选择所述感测值作为进行是否有物体接近的判断的所述抵消值 '及 当所述感测值未落入所述第一预定范围时，选择所述预定抵消值作为进行是否有物体接近的判断的所述抵消值。
7.如权利要求5所述的接近感测方法，其特征在于，还包括下列步骤: 依据设定或环境光源感测值的判断，更新或维持所述感测值的储存值；及 依据不同时间点的所述感测值的变化趋势，重新设定所述第一预定范围。
8.如权利要求1所述的接近感测方法，其特征在于，还包括下列步骤: 在所述接近感测单元正常操作时，判断环境光源感测值是否落入第二预定范围；及在所述环境光源感测值落入所述第二预定范围时，将所述环境光源感测值的最大数值作为所述接近感测单元的预定抵消值的新设定数值，以重新设定所述预定抵消值。
9.如权利要求1所述的接近感测方法，其特征在于，所述感测值为所述接近感测单元现时或在过去一时间点感测到的数值；及 所述预定抵消值为经由所述手持装置中、所述接近感测单元外的处理单元，从所述接近感测单元的至少一感测值中所判断出的最小数值。
10.如权利要求1所述的接近感测方法，其特征在于，还包括下列步骤: 将所述接近感测单元现时感测到的感测值减去所述抵消值之后，与门坎值比较，以判断是否有物体接近。
【文档编号】G01V8/12GK103576210SQ201310180939
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年5月16日 优先权日:2012年7月20日
【发明者】张贤仁 申请人:矽创电子股份有限公司