[发明专利]具有非线性滤波器的接近度传感器和方法

说明书

一种用于便携式被连接设备的传感器包括布置成降低经采样的输入信号上的噪声分量的滤波器30，其中滤波器布置成仅考虑在相同方向上系统地改变的输入测量，当预定时间窗口中的所有输入样本高于当前输出值或低于当前输出值时更新输出值，并且当时间窗口中的输入样本低于当前输出值和高于当前输出值时重复当前输出值。

技术领域

本发明关注用于处理接近度传感器（proximity sensor）的输出的处理器，以及与处理器组合的智能接近度传感器，所述处理器被布置成输出区分与人体的接近度和与无生命物体的接近度的信号。本发明特别但不排他地涉及配备有这样的智能接近度传感器并且被布置成适配从无线电接口发射的RF以便维持给定限制内的比吸收率（SpecificAbsorption Rate, SAR）的被连接（connected）便携式设备。

背景技术

电容式接近度检测器使用在许多现代便携式设备中，包括移动电话和平板电脑，以确定设备是否接近于用户的身体部位。该信息以若干方式是重要的：其用于检测电话是否正在被用户主动地操纵，以及用户是否正在看向显示器，在该情况下可以适配所显示的信息，和/或设备从低功率状态切换至活跃状态。重要的是，该信息用于适配无线电发射器的功率水平以遵守法定SAR限制。电容式接近度检测器还使用在触敏显示器和面板中。

已知的电容式感测系统测量电极的电容（capacity），并且当设备被放置得接近于人体（例如手部、头部、或膝部）时检测电容中的增加。传感器的电容中的变化相对适度，并且通常达到当没有导电体接近时由传感器看到的“背景”电容的某个百分比。已知的电容式检测系统可以包括用于减去漂移和噪声贡献的数字处理器，并且实时递送净用户电容的数字值和/或基于可编程阈值而指示接近度状态的数字二进制标志。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种电容式接近度检测器中的针对非动物对象的区分方法，所述方法克服以上限制。

附图说明

在通过示例的方式给出并且通过附图图示的实施例的描述的帮助下，将更好地理解本发明，其中：

图1示意性地图示了便携式被连接设备中的电容式接近度传感器；

图2的流程图描述了非线性滤波方法；

图3标绘了通过滑动平均滤波器并且通过非线性滤波器处理的有噪声信号；

图4标绘了与滤波器窗口大小有关的标准偏差；

图5是描述了可选的基线估计方法的流程图；

图6图示了可选的多阈值区分方法。

具体实施方式

图1示意性地示出诸如便携式电话、膝上型计算机或平板电脑之类的被连接便携式设备中的电容式接近度检测器，但是应当理解到，本发明的滤波器和方法可以应用于多样的领域。

检测器对电极20的电容Cx是敏感的，所述电容Cx在逼近用户的手部、面部或身体时将略微增加。由于身体接近度而引起的变化被电极20的自身的电容遮蔽，电极自身的电容继而不是稳定的。电容信号优选地通过模拟处理器23放大和处理，其还可以减去可编程偏移，并且通过A/D转换器25转换成原始数字值。样本R(n)可以被编码为16位整数，或者采用任何其它合适的格式。

在非理想的世界中，原始样本 R(n)还包含通过滤波器30衰减的噪声和不需要的扰动。将在下文中更加详细描述的滤波器30提供对于相继阶段中的处理而言有用的一系列样本U(n)。