[发明专利]处理自混合颗粒物传感器的障碍物和传输元件污染物

说明书

本公开涉及处理自混合颗粒物传感器的障碍物和传输元件污染物。提供了一种便携式电子设备，其可以以颗粒物浓度模式操作，其中该便携式电子设备使用自混合干涉测量传感器从光学谐振腔发射相干光的光束，接收进入所述光学谐振腔的所述光束的反射或反向散射，产生由相干光的所述光束的反射或反向散射产生的自混合信号，以及使用所述自混合信号确定粒子速度和/或颗粒物浓度。该便携式电子设备还可以绝对距离模式操作，其中该便携式电子设备确定使用自混合信号确定的绝对距离是在与相干光的所述光束相关联的颗粒感测体积之外还是之内。如果不是，则该便携式电子设备可确定存在污染物和/或障碍物，这可能导致不准确的粒子速度和/或颗粒物浓度确定。

相关申请的交叉引用

本专利申请是非临时性的，并且根据35U.S.C.§119(e)，要求于2019年4月5日提交的美国临时专利申请62/830,120的权益，该专利的内容据此以引用方式并入，如同在本文完全公开一样。

技术领域

本公开所述的实施方案整体涉及传感器技术。更具体地讲，本发明的实施方案涉及检测和处理自混合颗粒物传感器的障碍物和传输元件污染物。

背景技术

有许多不同种类的电子设备。电子设备的示例包括台式计算设备、膝上型计算设备、移动计算设备、智能电话、平板计算设备、可穿戴设备、电子厨房用具、数字媒体播放器等。此类电子设备可包括按钮、开关、触摸输入表面和/或其他部件。

电子设备越来越多地配备有一个或多个环境传感器和/或其他传感器。此类传感器的示例包括一个或多个压力传感器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器和颗粒物传感器。

颗粒物感测和测量可用于环境和/或其他应用，诸如空气质量监测和管理。颗粒物可包含悬浮在空气中的固体粒子和/或液滴的混合物。根据世界卫生组织的资料，颗粒物是世界上最主要的室外空气污染物。颗粒物可具有多种不利的健康影响，例如引起呼吸道和/或心血管刺激和/或疾病，甚至癌症。特别是较小粒子，例如PM10(直径小于约10微米)和/或PM2.5(直径小于约2.5微米)，可深入呼吸系统中，并且甚至可能比较大粒子对人类更有害。

发明内容

本公开涉及波长调制技术，该技术检测可能导致不准确的粒子速度和/或颗粒物浓度估计的污染物和/或障碍物的存在。便携式电子设备可以颗粒物浓度模式操作，其中便携式电子设备使用自混合干涉测量传感器从光学谐振腔发射相干光的光束，接收进入光学谐振腔的光束的反射或反向散射，产生由相干光的光束的反射或反向散射产生的自混合信号，以及使用自混合信号确定粒子速度和/或颗粒物浓度。便携式电子设备还可以绝对距离模式操作，其中便携式电子设备确定使用自混合信号确定的绝对距离是在与相干光的光束相关联的颗粒感测体积之外还是之内。如果确定的绝对距离在颗粒感测体积之外，则便携式电子设备可确定存在污染物和/或障碍物，丢弃和/或重新确定相关的粒子速度和/或颗粒物浓度确定，指示去除污染物和/或障碍物，等待确定粒子速度和/或颗粒物浓度，直至污染物和/或障碍物消失等。因此，不能报告和/或使用不准确的粒子速度和/或颗粒物浓度数据。

在各种实施方案中，感测颗粒物的便携式电子设备包括：至少一种光学透明材料；至少一个光学元件；自混合干涉测量传感器，该自混合干涉测量传感器被配置为通过所述至少一种光学透明材料经由所述至少一个光学元件从光学谐振腔发射相干光的光束以照射对象，接收进入光学谐振腔的光束的反射或反向散射，并产生由相干光在光学谐振腔内的自混合产生的自混合信号；以及处理器。处理器被配置为使用自混合信号来确定粒子速度，使用粒子速度和粒子计数确定颗粒物浓度，使用自混合信号确定与对象的绝对距离，以及通过确定绝对距离是否对应于与相关颗粒物尺寸范围(例如，PM2.5)的相干光的光束相关联的感测体积的内部或外部来确定颗粒物浓度是否准确。