專利名稱：一種手機(jī)電容屏距離探測裝置及其距離探測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及距離探測領(lǐng)域，尤其涉及一種手機(jī)電容屏距離探測裝置及其距離探測方法。
背景技術(shù)：
電容屏手機(jī)，尤其是智能手機(jī)，其操作通過觸摸電容屏實現(xiàn)，在接聽電話通話手機(jī)接近耳部時，會觸摸到屏幕造成誤操作。針對此問題，業(yè)界通常是通過安裝在受話器附近的一個紅外光距離傳感器探測耳部距受話器的距離，當(dāng)耳部與受話器之間的距離小于一定值時，關(guān)閉電容屏的觸摸功能和屏的背光，從而解決電容屏的誤觸發(fā)現(xiàn)象。
通用的紅外光距離傳感器，由紅外光發(fā)射器和接收器兩部分組成，在手機(jī)通話過程中需一直處于工作狀態(tài)，這樣額外增加了手機(jī)的成本和功耗，因而有必要提出一種新的解決方案。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種手機(jī)電容屏距離探測裝置以及距離探測方法，利用超聲波來實現(xiàn)距離探測，簡化設(shè)計，降低手機(jī)的實現(xiàn)成本和功耗。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種手機(jī)電容屏距離探測裝置，所述手機(jī)包括受話器驅(qū)動單元，該距離探測裝置包括依次連接的受話器、音頻電信號雙工器、超聲波電信號收發(fā)器以及超聲波信號處理器，所述音頻電信號雙工器同時串接于所述受話器驅(qū)動單元與受話器之間；其中，所述音頻電信號雙工器，用于接收來自受話器驅(qū)動單元的語音音頻信號和來自超聲波電信號收發(fā)器的超聲波電信號并將其混合后發(fā)送給受話器，還用于接收受話器返回的超聲波電信號并將其返回給超聲波電信號收發(fā)器；所述受話器，用于將來自音頻電信號雙工器的音頻電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁暡ㄐ盘柡蟀l(fā)出；還用于將被反射回的超聲波信號轉(zhuǎn)換為超聲波電信號后發(fā)送給音頻電信號雙工器；所述超聲波電信號收發(fā)器，用于在超聲波信號處理器的控制下按照發(fā)射序列發(fā)射超聲波電信號至音頻電信號雙工器；還用于接收音頻電信號雙工器返回的超聲波電信號，據(jù)此得出接收序列后發(fā)送給超聲波信號處理器；所述超聲波信號處理器，用于控制超聲波電信號收發(fā)器發(fā)射超聲波電信號；還用于根據(jù)所述發(fā)射序列和接收序列之間的時延計算出反射面與受話器的距離。
優(yōu)選地，所述音頻電信號雙工器的超聲波音頻端口與超聲波電信號收發(fā)器連接、 語音音頻端口與受話器驅(qū)動單元連接，且所述超聲波音頻端口和語音音頻端口相互隔離； 所述受話器的端口與超聲波音頻端口在超聲波波段直通、在語音音頻端口在語音波段直通。
優(yōu)選地，所述超聲波電信號收發(fā)器，還用于對所接收到的超聲波電信號進(jìn)行放大處理。
優(yōu)選地，所述超聲波電信號收發(fā)器，還用于對所接收到的超聲波電信號進(jìn)行噪聲濾除處理。
一種手機(jī)電容屏距離探測方法，包括步驟在手機(jī)通話過程中，按照預(yù)定的超聲波發(fā)射序列產(chǎn)生超聲波電信號，將該超聲波電信號與語音音頻信號混合后發(fā)送給受話器；受話器將所述語音音頻信號轉(zhuǎn)換為語音聲波信號后發(fā)出，將所述超聲波電信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號后發(fā)出；在超聲波信號經(jīng)反射面反射后，受話器接收被反射回的超聲波信號并將其轉(zhuǎn)換為超聲波電信號；根據(jù)返回的超聲波電信號得到與所述發(fā)射序列相對應(yīng)的接收序列，再根據(jù)所述發(fā)射序列和接收序列之間的時延計算出反射面與受話器的距離。
優(yōu)選地，該方法還包括對于受話器接收到的被反射回的超聲波電信號進(jìn)行放大處理。
優(yōu)選地，該方法還包括對于受話器接收到的被反射回的超聲波電信號進(jìn)行噪聲濾除處理。
優(yōu)選地，該方法中，按照公式S= AtX U +2來計算反射面與受話器的距離；其中， 所述S為受話器與反射面之間的距離，At為超聲波發(fā)射和接收時延，u為聲波在空氣中傳播速度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例具有以下有益效果本發(fā)明實施例可利用受話器來發(fā)射按照一定序列產(chǎn)生的超聲波信號和接收被通話者反射回的超聲波信號，進(jìn)而根據(jù)發(fā)射序列和接收序列之間的時延來計算得出通話者與受話器的距離，與傳統(tǒng)的紅外光探測方式相比，具有成本低、設(shè)計簡單、功耗低等優(yōu)點。


圖I是本發(fā)明實施例提供的手機(jī)電容屏距離探測裝置的原理結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明實施例提供的手機(jī)電容屏距離探測方法流程圖。
圖3是本發(fā)明實施例提供的超聲波電信號的發(fā)射序列與接收序列示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本實施例中手機(jī)電容屏距離探測裝置主要包括以下部分受話器、音頻電信號雙工器、超聲波電信號收發(fā)器以及超聲波信號處理器。如圖I所示，受話器、音頻電信號雙工器、超聲波電信號收發(fā)器以及超聲波信號處理器依次連接，音頻電信號雙工器同時串接于受話器驅(qū)動單元與受話器之間。
音頻電信號雙工器，用于接收語音音頻信號和超聲波電信號并將其混合后發(fā)送給受話器，接收受話器返回的超聲波電信號并返回給超聲波電信號收發(fā)器；受話器，除具有普通受話器功能外，還用于將音頻電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁暡ㄐ盘柊l(fā)出，將被反4射回的超聲波信號轉(zhuǎn)換為超聲波電信號后發(fā)給音頻電信號雙工器；超聲波電信號收發(fā)器，用于在超聲波信號處理器的控制下按照發(fā)射序列發(fā)射超聲波電信號至音頻電信號雙工器，還用于接收音頻電信號雙工器返回的超聲波電信號，據(jù)此得到接收序列后發(fā)送給超聲波信號處理器；超聲波信號處理器，用于控制超聲波電信號收發(fā)器發(fā)射超聲波電信號；還用于根據(jù)發(fā)射序列和接收序列之間的時延計算出反射面與受話器的距離。
上述手機(jī)電容屏距離探測裝置的工作原理為在超聲波信號處理器的控制下，超聲波電信號收發(fā)器按一定的序列發(fā)出超聲波電信號，該超聲波電信號與語音音頻信號混合后由受話器轉(zhuǎn)換為聲波信號(分別轉(zhuǎn)換為語音聲波信號和超聲波信號)發(fā)出，其中的超聲波信號經(jīng)通話者反射后由受話器接收并沿相反方向返回至超聲波信號處理器，超聲波信號處理器再根據(jù)發(fā)射與接收的時延計算通話者與受話器的距離。
請參閱圖2，本實施例中上述裝置的距離探測方法具體包括以下步驟201、超聲波信號處理器控制超聲波電信號收發(fā)器按照預(yù)定的超聲波發(fā)射序列產(chǎn)生超聲波電信號。
202、音頻電信號雙工器接收超聲波電信號和語音音頻信號，將該超聲波電信號與語音音頻信號混合為一路音頻電信號后發(fā)送給受話器。
203、受話器將所接收到的音頻電信號轉(zhuǎn)換為聲波信號后發(fā)射出去。具體地，語音音頻信號轉(zhuǎn)換為語音聲波信號，超聲波電信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號。受話器發(fā)出的超聲波信號超出了人耳的聽力范圍，通話者感覺不到，但是遇到通話者會反射回去。
204、在超聲波信號經(jīng)反射面(即通話者)反射后，受話器接收被反射回的超聲波信號，并將其轉(zhuǎn)換為超聲波電信號后經(jīng)音頻電信號雙工器返回給超聲波電信號收發(fā)器。
205、超聲波電信號收發(fā)器將接收到的微弱的超聲波電信號進(jìn)行放大及噪聲濾波處理后得到接收序列。如圖3所示的發(fā)射序列和接收序列。
206、超聲波信號處理器根據(jù)上述發(fā)射序列和接收序列之間的時延計算出反射面與受話器的距離，其計算公式為=S=AtX u +2 ;其中S為受話器與反射面之間距離，At為超聲波發(fā)射和接收時延，U為聲波在空氣中傳播速度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種手機(jī)電容屏距離探測裝置，所述手機(jī)包括受話器驅(qū)動單元，其特征在于，該距離探測裝置包括依次連接的受話器、音頻電信號雙工器、超聲波電信號收發(fā)器以及超聲波信號處理器，所述音頻電信號雙工器同時串接于所述受話器驅(qū)動單元與受話器之間；其中，所述音頻電信號雙工器，用于接收來自受話器驅(qū)動單元的語音音頻信號和來自超聲波電信號收發(fā)器的超聲波電信號并將其混合后發(fā)送給受話器，還用于接收受話器返回的超聲波電信號并將其返回給超聲波電信號收發(fā)器；所述受話器，用于將來自音頻電信號雙工器的音頻電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁暡ㄐ盘柡蟀l(fā)出；還用于將被反射回的超聲波信號轉(zhuǎn)換為超聲波電信號后發(fā)送給音頻電信號雙工器；所述超聲波電信號收發(fā)器，用于在超聲波信號處理器的控制下按照發(fā)射序列發(fā)射超聲波電信號至音頻電信號雙工器；還用于接收音頻電信號雙工器返回的超聲波電信號，據(jù)此得出接收序列后發(fā)送給超聲波信號處理器；所述超聲波信號處理器，用于控制超聲波電信號收發(fā)器發(fā)射超聲波電信號；還用于根據(jù)所述發(fā)射序列和接收序列之間的時延計算出反射面與受話器的距離。
2.如權(quán)利要求I所述的手機(jī)電容屏距離探測裝置，其特征在于，所述音頻電信號雙工器的超聲波音頻端口與超聲波電信號收發(fā)器連接、語音音頻端口與受話器驅(qū)動單元連接， 且所述超聲波音頻端口和語音音頻端口相互隔離；所述受話器的端口與超聲波音頻端口在超聲波波段直通、在語音音頻端口在語音波段直通。
3.如權(quán)利要求2所述的手機(jī)電容屏距離探測裝置，其特征在于，所述超聲波電信號收發(fā)器，還用于對所接收到的超聲波電信號進(jìn)行放大處理。
4.如權(quán)利要求2或3所述的手機(jī)電容屏距離探測裝置，其特征在于，所述超聲波電信號收發(fā)器，還用于對所接收到的超聲波電信號進(jìn)行噪聲濾除處理。
5.一種手機(jī)電容屏距離探測方法，其特征在于，該方法包括步驟在手機(jī)通話過程中，按照預(yù)定的超聲波發(fā)射序列產(chǎn)生超聲波電信號，將該超聲波電信號與語音音頻信號混合后發(fā)送給受話器；受話器將所述語音音頻信號轉(zhuǎn)換為語音聲波信號后發(fā)出，將所述超聲波電信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號后發(fā)出；在超聲波信號經(jīng)反射面反射后，受話器接收被反射回的超聲波信號并將其轉(zhuǎn)換為超聲波電信號；根據(jù)返回的超聲波電信號得到與所述發(fā)射序列相對應(yīng)的接收序列，再根據(jù)所述發(fā)射序列和接收序列之間的時延計算出反射面與受話器的距離。
6.如權(quán)利要求5所述的手機(jī)電容屏距離探測方法，其特征在于，該方法還包括對于受話器接收到的被反射回的超聲波電信號進(jìn)行放大處理。
7.如權(quán)利要求5或6所述的手機(jī)電容屏距離探測方法，其特征在于，該方法還包括對于受話器接收到的被反射回的超聲波電信號進(jìn)行噪聲濾除處理。
8.如權(quán)利要求5所述的手機(jī)電容屏距離探測方法，其特征在于，該方法中，按照公式S= AtX u +2來計算反射面與受話器的距離；其中，所述S為受話器與反射面之間的距離，At 為超聲波發(fā)射和接收時延，U為聲波在空氣中傳播速度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種手機(jī)電容屏距離探測裝置及其距離探測方法，其中的距離探測裝置包括依次連接的受話器、音頻電信號雙工器、超聲波電信號收發(fā)器以及超聲波信號處理器，音頻電信號雙工器還串接于受話器驅(qū)動單元與受話器之間。音頻電信號雙工器，用于接收語音音頻信號和超聲波電信號并將其混合發(fā)送給受話器，接收反射回的超聲波電信號；受話器，用于將音頻電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁暡ㄐ盘柊l(fā)出，將被反射回的超聲波信號轉(zhuǎn)換為超聲波電信號；超聲波電信號收發(fā)器，用于發(fā)射超聲波電信號及接收返回的超聲波電信號；超聲波信號處理器，用于根據(jù)發(fā)射序列和接收序列之間的時延計算出反射面與受話器的距離。與傳統(tǒng)方式相比，本發(fā)明具有成本低、設(shè)計簡單、功耗低等優(yōu)點。
文檔編號G01S15/08GK102540191SQ201210008078
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者趙小林 申請人:深圳市中興移動通信有限公司