TWI503701B - 接近感測方法 - Google Patents

Description

接近感測方法

本發明乃是與一種接近感測方法相關，且尤其是與應用於手持裝置中的接近感測方法相關。

接近感測(proximity sensing)透過兩個光學元件，一個發光二極體(LED)及一個光學感測器，以光學感測器擷取與處理來自發光二極體的光訊號來達成偵測物體是否存在，以便讓控制器了解目前機構的有無、物體的位置或通過數量等。詳細地說，發光二極體，如：紅外線發光二極體發射一束紅外線訊號，在偵測範圍內若有物體接近，部份紅外線訊號射至物體時，則會進行反射，此時光學感測器，如：紅外線光感測器即可偵測到反射的紅外線訊號。透過訊號調節、類比數位轉換及其他處理程序後，微處理器或微控制器可應用數位化訊號進行後續處理。因此，接近感測已在自動化機械、產業機械、半導體設備、工具機及手持裝置等領域當中，成為不可缺少的角色之一

然而，就手持裝置中的接近感測來說，一般在接近感測單元的外側會以玻璃等透明體覆蓋，以保護其內的接近感測單元，但反而卻造成發光二極體所發出的部分光在此反射，而被光學感測器感測到，以致影響接近感測之判斷。另一方面，手持裝置的組裝公差也會影響到反射量，這些因素都影響到接近感測之判斷準確性。

為了提高接近感測之判斷準確性，傳統採用的方法是在手持裝置生產製造完成之後，以其內的接近感測單元此時感測到的數值，儲存於其中，作為日後用以判斷是否有物體接近時的基礎。比如說，設計門檻 值及/或抵銷值等參數，將生產完成之後、由接近感測單元感測到的數值，其反映的是光自玻璃外殼上反射的光感測量，作為抵銷值。在日後判斷接近感測時，配合至少一個門檻值，將當時的感測值扣去抵銷值之後與門檻值比較，藉此判斷是否有物體接近。

然而，在實際應用上，還有因為隨著時間推移、環境改變等種種因素，如：黏貼保護貼、沾上髒汙、發光二極體老化等，再再都會影響反射光的感測量，使得當初所設定的門檻值及/或抵銷值等數值不符合實際狀況，而常有誤判的情形。

因此，目前亟需一種可改善誤判機率、提高準確性之接近感測方法。

本發明之一目的係在提供一種接近感測方法，使手持裝置在使用者的正常操作情形之下，可使其內的接近感測單元應用符合現實環境之抵銷值進行是否有物體接近之判斷，從而提升接近感測單元的判斷準確性。

本發明之一目的係在提供一種接近感測方法，在正常操作程序中，透過應用於接近感測單元中的感測方法，比較感測值與預定抵銷值，以隨著接近感測單元外在環境變化重新設定預定抵銷值。

本發明之一目的係在提供一種接近感測方法，藉由判斷動態抵銷值是否落入預定抵銷值變化範圍之判斷結果，在預定抵銷值及動態抵銷值中，選擇其一進行是否有物體接近之判斷，以適時調整接近感測單元的判斷基準。

本發明之一目的係在提供一種接近感測方法，其在接近感測單元中依據一設定或依據一環境光源感測值之判斷，提供更新或維持動態抵銷值等三種模式，以符合彈性使用之需求。

依據本發明，提供一種接近感測方法，適用於一手持裝置中的一接近感測單元，包括下列步驟：比較接近感測單元感測之一感測值是否小於一預定抵銷值或落入一第一預定範圍；及依據感測值是否小於預定抵銷值或感測值是否落入第一預定範圍之判斷，提供一抵銷值而進行是否 有物體接近之判斷。

本發明所指之手持裝置舉例為但不限於手持式電話、個人數位助理(PDA)、平板電腦等手持裝置。本發明之接近感測單元舉例為使用半導體製程製作之接近感測單元，且較佳是設置於手持裝置內，用以感測手持裝置使用者是否接近手持裝置，更佳地可特定為手持式電話中的微機電接近感測器，然本發明並不限於此。

在此所述之感測值可對應接近感測單元現時或在過去一時間點感測到的數值，其可反映接近感測單元對感測到的光相關之可量化特徵，如：光強度、光表面照度、或其他可量化特徵。前述預定抵銷值可為製造商在製造完成手持裝置後，經由該手持裝置中、接近感測單元外之一處理單元，從接近感測單元的至少一感測值中所判斷出的最小數值、或依據經驗法則或其他實驗方法所得到的預設定數值，然不限於此。

前述比較接近感測單元感測之一感測值是否小於一預定抵銷值或落入一第一預定範圍之步驟可以幾種方式進行：舉例來說，其一例乃是依據一預定情事，比較感測值是否小於預定抵銷值，預定情事包括一預定週期之滿足、及一特定使用情境之符合之任一，其中特定使用情境較佳是可期待使用者並未接近手持裝置的情境，比如說可包括一環境光源感測值落入一預定範圍、及手持裝置執行一預定程序，此預定程序可包括撥話、接聽、讀取簡訊、應用程式使用等。因此，在判定預定情事發生或滿足預定情事之條件時，進行感測值是否小於預定抵銷值之比較，可期待此感測值並不受使用者之接近的影響，而可準確量測到沒有遮蔽物的數值。另外一例為以儲存之感測值及該第一預定範圍進行比較，確認感測值是否落入第一預定範圍，藉此確認如何提供抵銷值，然本發明並不限於此。

在本發明中，提供抵銷值之步驟可依照實際需求設計，舉例來說，其一例為當判斷感測值小於預定抵銷值時，將感測值的數值作為預定抵銷值的一新設定數值，並以該新設定數值作為進行是否有物體接近之判斷的抵銷值；另一例為當感測值落入第一預定範圍時，選擇感測值作為進行是否有物體接近之判斷的抵銷值，然而當感測值未落入第一預定範圍時，選擇預定抵銷值作為進行是否有物體接近之判斷的抵銷值。

在本發明之一實施態樣中，為了提供更為彈性的使用方式，可依據使用者/製造者的設定或環境光源感測值之判斷，更新或維持感測值的儲存值，或者在重新設定所儲存的感測值時，可依據不同時間點的感測值之變化趨勢，重新設定第一預定範圍，使得第一預定範圍亦可適時調整更新。

其次，在本發明之一實施態樣中，亦可與環境光源感測功能結合，在接近感測單元正常操作時，判斷一環境光源感測值是否落入一第二預定範圍，若是，則將環境光源感測值的最大數值作為接近感測單元的一預定抵銷值的一新設定數值，以重新設定預定抵銷值，而使得預定抵銷值亦有機會可適時調整更新。

本發明之接近感測方法可額外包括判斷是否有物體接近之機制，舉例來說，其一例為將接近感測單元現時感測到的一感測值減去抵銷值之後，與一門檻值比較，藉此判斷是否有物體接近；另一例為將接近感測單元現時感測到的一感測值與抵銷值及門檻值的和比較大小，若此感測值較大，則判斷有物體接近，若此感測值較小，則判斷無物體接近，然而本發明並不限於此。

是故，從上述中可以得知，本發明之接近感測方法可在手持裝置被使用者正常使用的過程中，依據其環境現實狀況，適時更新用以判斷是否有物體接近的抵銷值，而維持判斷物體接近的正確率。

1‧‧‧手持裝置

10‧‧‧接近感測單元

11‧‧‧處理單元

101‧‧‧處理元件

102‧‧‧發光元件

103‧‧‧第一感光元件

104‧‧‧第二感光元件

105‧‧‧儲存元件

S110、S120、S210、S220、S310、S320、S330、S340、S410、S420、S430、S440、S450‧‧‧步驟

第1圖顯示依據本發明之一實施例之手持裝置之功能方塊示意圖。

第2圖顯示依據本發明之一實施例之接近感測方法之流程步驟示意圖。

第3圖顯示依據本發明之一實施例之接近感測方法之流程步驟示意圖。

第4圖顯示依據本發明之一實施例之接近感測方法之流程步驟示意圖。

第5圖顯示依據本發明之一實施例之接近感測方法之流程步驟示意圖。

為進一步說明各實施例，本發明乃提供有圖式。此些圖式乃為本發明揭露內容之一部分，其主要係用以說明實施例，並可配合說明書之相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域具有通常知識者應能理解其他可能的實施方式以及本發明之優點。圖中的元件並未按比例繪製，而類似的元件符號通常用來表示類似的元件。

首先請參考第1圖，其顯示本發明之一實施例之手持裝置之功能方塊示意圖。手持裝置1在此舉例為一手持式電話，然而其他如個人數位助理(PDA)、平板電腦等手持裝置亦可應用於此，並無限制。其次，在此為了簡明說明，並未顯示其他如機殼、鍵盤、保護玻璃及其他常見於手持裝置1中的結構，然並不用以限制本發明。如第1圖中所示，手持裝置1包括一接近感測單元10及一處理單元11位於接近感測單元10外並與之耦接。接近感測單元10包括一處理元件101、一發光元件102、一第一感光元件103、一第二感光元件104、及一儲存元件105。

處理元件101與發光元件102、第一感光元件103、第二感光元件104、及儲存元件105等耦接，控制耦接其上的元件操作。發光單元102與第一感光元件103較佳為彼此旁鄰，當有物體接近發光元件102時，第一感光元件103可感測自發光元件102所發出的光，從物體上反射回第一感光元件103的光的可量化特徵，並輸出對應此量測到的可量化特徵至處理元件101，以供處理元件101判斷是否有物體接近，以達成接近感測。

在本實施例中，提供第二感光元件104用以感測環境光源的可量化特徵，然而本發明並不以此為必要，可依據實際需求決定是否於接近感測單元10中設置第二感光元件104。此處所提之光的可量化特徵包括但不限制於光強度、光表面照度等。類似地，第二感光元件104感測環境光源的光表面照度，並傳送對應的訊號至處理元件101，以供處理元件101判斷目前環境光源之狀況。

儲存元件105用以儲存參數數值，以供處理元件101使用， 較佳可為暫存器或其他形式的儲存元件，並不限於此。

處理元件101中執行本發明之一接近感測方法，請參考第2圖，其為依據本發明之一實施例之接近感測方法之流程步驟示意圖。

如第2圖中所示，首先，處理元件101比較接近感測單元10感測到之一感測值是否小於一預定抵銷值或落入一第一預定範圍(步驟S110)。在本實施例中，此預定抵銷值可為在製造完成時，製造商控制處理單元11從第一感光元件103的連續多個感測值中所判斷出的最小數值，乃為當時狀況所獲得的抵銷值。因此將接近感測單元10感測到之感測值與製造完成時測得的預定抵銷值比較，可確認現時狀況的實際抵銷值是否與製造完成時的設定有所差異，或者此差異是否超出可容許範圍，如，透過第一預定範圍設定可容許範圍大小。

繼而，依據感測值是否小於預定抵銷值或感測值是否落入第一預定範圍之判斷，提供一抵銷值而進行是否有物體接近之判斷(步驟S120)。如前所述，經步驟S110之後，若確認現時狀況的實際抵銷值與製造完成時的設定並無差異，或者此差異仍在可容許範圍內，將以原設定之預定抵銷值作為用以判斷是否接近之抵銷值；若確認現時狀況的實際抵銷值與製造完成時的設定確實有所差異，或者此差異確實超出可容許範圍，則應更新用以判斷是否接近之抵銷值。

另請參考第3圖，其顯示依據本發明之一實施例之接近感測方法之流程步驟示意圖。如第3圖中所示，在本實施例中，依據前述步驟S110包括：依據一預定情事，比較接近感測元件感測之一感測值是否小於一預定抵銷值(步驟S210)，並依據前述步驟S120包括：當感測值小於預定抵銷值時，將感測值的數值作為預定抵銷值的一新設定數值，並以該新設定數值作為進行是否有物體接近之判斷的抵銷值。本實施例之感測值可為接近感測單元10現時感測到的數值，如，由第一感光元件103傳送至處理元件101之對應訊號。因此，在接近感測單元10現時感測到的數值小於製造完成時量測到的數值時，將所儲存的預訂抵銷值以現時感測到的數值，即感測值，取代，並以此，即以更新後之預定抵銷值，作為進行是否有物體接近之判斷的抵銷值。

其次，需注意的是，前述預定情事包括一預定週期之滿足、及一特定使用情境之符合之任一，其中特定使用情境較佳是可期待使用者並未接近手持裝置的情境，比如說可包括一環境光源感測值落入一預定範圍、及手持裝置執行一預定程序，此預定程序可包括撥話、接聽、讀取簡訊、應用程式使用等。因此，在判定預定情事發生或滿足預定情事之條件時，進行感測值是否小於預定抵銷值之比較，可期待此感測值並不受使用者之接近的影響，而可準確量測到沒有遮蔽物的數值。

另請參考第4圖，其顯示依據本發明之一實施例之接近感測方法之流程步驟示意圖。請一併參考第1圖，以了解依據本示例性實施例之接近感測方法。如第4圖中所示，對於如第1圖所示內建有第二感光元件104之接近感測單元10，其可在接近感測元件正常操作時，判斷一環境光源感測值是否落入一第二預定範圍(步驟S310)。可設定第二預定範圍，使得當環境光源感測值落入第二預定範圍時，對應的表面照度足夠代表接近感測單元10前並無物體遮蔽。此時，環境光源感測值落入第二預定範圍，則將環境光源感測值的最大數值作為接近感測元件的一預定抵銷值的一新設定數值，以重新設定預定抵銷值(步驟S320)，如此可依據環境光源的變化建立更新預定抵銷值之機制。其後，與第2圖類似，進行步驟S330：比較接近感測元件感測之一感測值是否小於一預定抵銷值或落入一第一預定範圍、及步驟S340：依據感測值是否小於預定抵銷值或感測值是否落入第一預定範圍之判斷，提供一抵銷值而進行是否有物體接近之判斷，在此不再贅述。

另請參考第5圖，其顯示依據本發明之一實施例之接近感測方法之流程步驟示意圖。請一併參考第1圖，以了解依據本示例性實施例之接近感測方法，需注意的是，在本實施例的接近感測方法中，並不以第1圖之第二感光元件104為必需。如第5圖中所示，首先，依據一設定或依據一環境光源感測值之判斷，更新或維持感測值的儲存值(步驟S410)。以第1圖舉例來說，在儲存單元105可提供儲存空間儲存一感測值、一第一預定範圍及一預定抵銷值等參數之數值，可依據使用者的設定或一環境光源感測值之判斷，更新或維持感測值參數的儲存值。

假設此處之感測值為接近感測單元10在過去一時間點感測到的數值，如，在手持裝置在使用者正常操作時，所感測到的數值。若設定或判斷為欲更新感測值參數的儲存值，則以儲存之感測值及第一預定範圍進行比較，判斷感測值是否落入第一預定範圍(步驟S420)。此第一預定範圍代表真實抵銷值偏移的可容許範圍。接著，依據感測值是否落入第一預定範圍之判斷，提供進行是否有物體接近之判斷的一抵銷值(步驟S430)。當感測值落入第一預定範圍時，選擇感測值作為進行是否有物體接近之判斷的抵銷值；當感測值未落入第一預定範圍時，選擇預定抵銷值作為進行是否有物體接近之判斷的抵銷值。可與步驟S430同時或接續著S430進行依據不同時間點的感測值之一變化趨勢，重新設定第一預定範圍之步驟(步驟S440)，以建構更新第一預定範圍的機制。接著以所獲得的抵銷值進行判斷是否有物體接近，舉例來說，可將接近感測元件現時感測到的一感測值減去抵銷值之後，與一門檻值比較，以判斷是否有物體接近(步驟S450)。門檻值亦可儲存於儲存單元105中。

是故，從上述中可以得知，本發明之接近感測方法可在手持裝置被使用者正常使用的過程中，依據其環境現實狀況，適時更新用以判斷是否有物體接近的抵銷值，而維持判斷物體接近的正確率。

以上敍述依據本發明多個不同實施例，其中各項特徵可以單一或不同結合方式實施。因此，本發明實施方式之揭露為闡明本發明原則之具體實施例，應不拘限本發明於所揭示的實施例。進一步言之，先前敍述及其附圖僅為本發明示範之用，並不受其限囿。其他元件之變化或組合皆可能，且不悖于本發明之精神與範圍。

1‧‧‧手持裝置

10‧‧‧接近感測單元

11‧‧‧處理單元

101‧‧‧處理元件

102‧‧‧發光元件

103‧‧‧第一感光元件

104‧‧‧第二感光元件

105‧‧‧儲存元件

Claims (12)

1. 一種接近感測方法，適用於一手持裝置中的一接近感測單元，包括下列步驟：比較該接近感測單元感測之一感測值是否小於一預定抵銷值或落入一第一預定範圍；及依據該感測值是否小於該預定抵銷值或該感測值是否落入該第一預定範圍之判斷，提供一抵銷值而進行是否有物體接近之判斷。
2. 如申請專利範圍第1項之接近感測方法，其中提供該抵銷值之步驟更包括：當該感測值小於該預定抵銷值時，將該感測值的數值作為該預定抵銷值的一新設定數值，並以該新設定數值作為進行是否有物體接近之判斷的該抵銷值。
3. 如申請專利範圍第2項之接近感測方法，其中比較該感測值之步驟更包括：依據一預定情事，比較該感測值是否小於該預定抵銷值，該預定情事包括一預定週期之滿足、及一特定使用情境之符合之任一。
4. 如申請專利範圍第3項之接近感測方法，其中該特定使用情境包括：一環境光源感測值落入一預定範圍、及該手持裝置執行一預定程序，其中，該預定程序包括撥話、接聽、讀取簡訊、應用程式使用。
5. 如申請專利範圍第1項之接近感測方法，其中比較該感測值之步驟更包括：以儲存之該感測值及該第一預定範圍進行比較。
6. 如申請專利範圍第5項之接近感測方法，其中提供該抵銷值之步驟更包括：當該感測值落入該第一預定範圍時，選擇該感測值作為進行是否有物體 接近之判斷的該抵銷值；及當該感測值未落入該第一預定範圍時，選擇該預定抵銷值作為進行是否有物體接近之判斷的該抵銷值。
7. 如申請專利範圍第5項之接近感測方法，其更包括下列步驟：依據一設定或依據一環境光源感測值之判斷，更新或維持該感測值的儲存值。
8. 如申請專利範圍第5項之接近感測方法，其更包括下列步驟：依據不同時間點的該感測值之一變化趨勢，重新設定該第一預定範圍。
9. 如申請專利範圍第1項之接近感測方法，其更包括下列步驟：在該接近感測單元正常操作時，判斷一環境光源感測值是否落入一第二預定範圍；及在該環境光源感測值落入該第二預定範圍時，將該環境光源感測值的最大數值作為該接近感測單元的一預定抵銷值的一新設定數值，以重新設定該預定抵銷值。
10. 如申請專利範圍第1項之接近感測方法，其中該感測值為該接近感測單元現時或在過去一時間點感測到的數值。
11. 如申請專利範圍第1項之接近感測方法，其中該預定抵銷值為經由該手持裝置中、該接近感測單元外之一處理單元，從該接近感測單元的至少一感測值中所判斷出的最小數值。
12. 如申請專利範圍第1項之接近感測方法，其更包括下列步驟：將該接近感測單元現時感測到的一感測值減去該抵銷值之後，與一門檻值比較，以判斷是否有物體接近。