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基线确定电路和方法、状态检测芯片、电子设备与流程

2022-02-22 08:43:14 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电路技术领域,具体涉及一种基线确定电路和方法、状态检测芯片、电子设备。


背景技术:

2.手机等电子设备往往需要检测用户手指与其触摸屏等特定部分的相对状态(如触摸状态和/或接近状态等等)。这些相对状态检测过程中传感器检测的物理量可能随着环境(如温度、湿度等)的变化而缓慢漂移,这种漂移可能导致识别错误,因而需要采用基线跟踪或基线校准(校正)的方式来更新基线值,使基线自适应跟随环境的漂移,以减弱或消除环境变化带来的影响。
3.参考图1所示,传统方案中,传感器采样得到的原始数据rdata经过原始数据滤波之后得到lpf,原始数据滤波经过基线跟踪处理后得到基线值bl,传感器检测数据实际变化为diff=bl-lpf,该实际变化输入状态判断模块,使状态判断模块能够输出电子设备与检测目标之间的相对状态。其中基线跟踪处理过程实现较为复杂,运算占用电路资源较多,通常在每个检测周期都要进行运算,功耗大。


技术实现要素:

4.鉴于此,本技术提供一种基线确定电路和方法、状态检测芯片、电子设备,以解决现有的基线跟踪处理过程较为复杂,运算占用电路资源较多,导致功耗大的问题。
5.本技术提供的一种基线确定电路,包括:
6.计数值更新模块,用于根据测量数据和基线值的大小关系更新跟踪计数值;所述跟踪计数值用于表征测量数据在基线值各侧的次数水平;
7.基线值更新模块,用于根据所述跟踪计数值与至少一个计数阈值之间的关系确定基线值。
8.可选地,所述计数值更新模块包括第一比较器、步进值选择器和跟踪计数器;所述第一比较器的第一输入端接入所述测量数据,第二输入端接入所述基线值,输出端连接所述步进值选择器的控制端;所述步进值选择器的第一输入端接入一个负步进值,第二输入端接入正步进值,输出端连接所述跟踪计数器;
9.所述第一比较器用于比较所述测量数据和所述基线值,将第一比较结果输出至所述步进值选择器;所述步进值选择器用于根据所述第一比较结果选择所述负步进值或者所述正步进值输出至所述跟踪计数器;所述跟踪计数器用于将所述负步进值或者所述正步进值与上一个采样时刻的跟踪计数值进行累计,以更新所述跟踪计数值。
10.可选地,所述基线值更新模块包括比较单元和基线值跟踪单元;
11.所述比较单元用于比较所述跟踪计数值与各个计数阈值之间的关系,将比较结果输出至所述基线值跟踪单元;所述基线值跟踪单元用于根据所述比较结果跟踪上一个采样时刻的基线值。
12.可选地,所述计数阈值包括第一阈值和小于所述第一阈值的第二阈值;所述比较单元包括第二比较器和第三比较器;所述基线值跟踪单元包括跟踪选择器和累加器;
13.所述第二比较器的第一输入端接入所述第一阈值,第二输入端连接所述计数值更新模块的输出端,输出端连接所述跟踪选择器的第一控制端;所述第三比较器的第一输入端接入所述第二阈值,第二输入端连接所述计数值更新模块的输出端,输出端连接所述跟踪选择器的第二控制端;所述跟踪选择器的第一输入端接入平向跟踪参数、第二输入端接入正向跟踪参数,第三输入端接入负向跟踪参数,输出端连接所述累加器;其中,所述平向跟踪参数用于平向跟踪所述基线值,所述正向跟踪参数用于向上跟踪所述基线值,所述负向跟踪参数用于向下跟踪所述基线值;
14.所述跟踪选择器用于在所述跟踪计数值大于所述第一阈值时,将所述正向跟踪参数输出至所述累加器,使所述累加器在上一个采样时刻的基线值上叠加所述正向跟踪参数,在所述跟踪计数值小于或者等于所述第一阈值,且大于或者等于所述第二阈值时,将所述平向跟踪参数输出至所述累加器,使所述累加器在上一个采样时刻的基线值上叠加所述平向跟踪参数,在所述跟踪计数值小于所述第二阈值时,将所述负向跟踪参数输出至所述累加器,使所述累加器在上一个采样时刻的基线值上叠加所述负向跟踪参数。
15.可选地,上述基线确定电路还包括初始化选择器和平均处理单元;所述初始化选择器的第一输入端连接所述基线值更新模块的输出端,第二输入端连接所述平均处理单元的输出端;所述平均处理单元的输入端接入所述测量数据;
16.所述平均处理单元用于获取所述测量数据的平均值,将所述平均值输出至所述初始化选择器;所述初始化选择器用于在基线初始化时机选择所述平均处理单元输出的平均值作为初始基线值。
17.可选地,所述基线初始化时机包括上电时机、复位时机和/或触摸状态检测功能的开启时机。
18.可选地,上述基线确定电路还包括加法器、第四比较器和冻结选择器;
19.所述加法器的第一输入端连接所述冻结选择器的输出端,第二输入端接入所述测量数据,输出端连接所述第四比较器的第一输入端;所述第四比较器的第二输入端接入冻结阈值,输出端连接所述冻结选择器的控制端;所述冻结选择器的第一输入端连接所述基线值更新模块的输出端;
20.所述冻结选择器用于在接收冻结信号时冻结所述基线值;所述加法器用于计算所述冻结选择器输出的基线值与对应测量数据的差值;所述第四比较器用于在所述差值大于所述冻结阈值时输出冻结信号。
21.可选地,上述基线确定电路还包括异常判断单元和异常选择器;
22.所述异常判断单元的第一输入端连接所述加法器的输出端,第二输入端接入异常阈值,第三输入端接入第一防抖次数,输出端连接所述异常选择器的控制端;所述异常选择器的第一输入端连接所述基线值更新模块的输出端,第二输入端连接所述测量数据的接入端,输出端连接所述冻结选择器的输入端;
23.所述异常判断单元用于根据所述差值、所述异常阈值和所述第一防抖次数输出异常信号;所述异常选择器用于在接收所述异常信号时选择所述测量数据作为当前采样时刻的基线值。
24.本技术还提供一种基线确定方法,包括:
25.根据测量数据和基线值的大小关系更新跟踪计数值;所述跟踪计数值用于表征测量数据在基线值各侧的次数水平;
26.根据所述跟踪计数值与至少一个计数阈值之间的关系确定基线值。
27.可选地,所述根据测量数据和基线值的大小关系更新跟踪计数值包括:
28.若所述测量数据大于所述基线值,将所述跟踪计数值增加一个步进值;若所述测量数据小于或等于所述基线值,将所述跟踪计数值减少一个步进值。
29.可选地,所述计数阈值包括第一阈值和小于所述第一阈值的第二阈值;所述根据所述跟踪计数值与至少一个计数阈值之间的关系确定基线值包括:
30.若所述跟踪计数值大于所述第一阈值,采用向上跟踪基线值的方式更新所述基线值;若所述跟踪计数值小于或者等于所述第一阈值且大于或者等于所述第二阈值,保持所述基线值不变;若所述跟踪计数值小于所述第二阈值,采用向下跟踪基线值的方式更新所述基线值。
31.可选地,上述基线确定方法还包括:
32.在基线初始化时机选择所述测量数据的平均值作为初始基线值。
33.可选地,所述基线初始化时机包括上电时机、复位时机和/或触摸状态检测功能的开启时机。
34.可选地,上述基线确定方法还包括:
35.获取当前采样时刻的基线值与对应测量数据的差值,在所述差值大于所述冻结阈值时冻结所述基线值。
36.可选地,上述基线确定方法还包括:
37.根据所述差值和第一防抖次数识别异常状态,在所述异常状态采用所述测量数据作为当前采样时刻的基线值。
38.本技术还提供一种状态检测芯片,包括状态检测电路和上述任一种基线确定电路;所述状态检测电路用于根据基线值与对应测量数据的差值判断检测目标的状态。
39.可选地,所述状态检测电路还用于根据所述差值与触摸阈值之间的关系检测所述检测目标的触摸状态。
40.可选地,所述状态检测电路还用于根据所述差值与解除阈值之间的关系解除所述触摸状态;所述解除阈值小于或等于所述触摸阈值。
41.本技术还提供一种电子设备,包括上述任一实施例所述的状态检测芯片。
42.本技术上述基线确定电路和方法、状态检测芯片、电子设备,根据测量数据和基线值的大小关系更新跟踪计数值,根据跟踪计数值与至少一个计数阈值之间的关系确定基线值,能够简化基线值的更新过程,从而简化相应电路结构,减少基线确定电路的占用面积和其中运算所占用的电路资源,降低电路功耗。本技术还能在基线初始化时机进行初始化,依据测量数据的平均值确定初始基线值,以保证基于该初始基线值更新后续各基线值的准确性;此外其中基线确定电路还具有基线值冻结功能和异常状态处理功能,使基线值更新过程灵活性高,更新性能得到有效提升。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1是传统方案的状态检测过程示意图;
45.图2是本技术一实施例的基线确定电路结构示意图;
46.图3a和图3b是本技术另一实施例的基线确定电路结构示意图;
47.图4是本技术另一实施例的基线确定电路结构示意图;
48.图5a和图5b是本技术另一实施例的基线确定电路结构示意图;
49.图6是本技术一实施例的基线确定方法流程示意图;
50.图7是本技术一实施例的状态检测芯片结构示意图;
51.图8是本技术一实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
52.如背景技术所述,传统的基线跟踪方案多采用滤波方案,如低通滤波方案:bl(n)=(1-α)*bl(n-1) α*rdata,bl(n-1)表示第n-1个采样时刻的基线值,bl(n)表示第n个采样时刻的基线值,α表示跟踪系数,rdata表示传感器采样得到的原始数据,符号*表示相乘。这一类基线跟踪方案实现较为复杂,运算占用电路资源较多,通常在每个检测周期都要进行运算,功耗大。
53.针对这一问题,本技术提供的基线确定电路和方法、状态检测芯片、电子设备,可以简化基线值的更新过程,减少其中运算所占用的电路资源,降低电路功耗。
54.下面结合附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而非全部实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。在不冲突的情况下,下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
55.本技术第一方面提供一种基线确定电路,参考图2所示,该基线确定电路包括:
56.计数值更新模块100,用于根据测量数据和基线值的大小关系更新跟踪计数值;所述跟踪计数值用于表征测量数据在基线值各侧的次数水平;
57.基线值更新模块200,用于根据所述跟踪计数值与至少一个计数阈值之间的关系确定基线值。
58.上述测量数据包括电子设备中用于检测手指等检测目标与电子设备间状态的传感器测量得到的数据。在传感器精度高,所测数据中噪声较小时,该测量数据可以为传感器测得的原始数据,在传感器精度相对低,所测数据可能包括一定噪声时,该测量数据可以为对传感器所得原始数据进行滤波后的数据,这样能够保证所采用的测量数据的有效性。计数值更新模块100在更新当前采样时刻的跟踪计数值时,采用的为上一个采样时刻的基线值;如图2所示,基线值更新模块200的输出端还连接计数值更新模块100的一个输入端,这样基线值更新模块200在更新基线值之后,可以将该基线值提供至计数值更新模块100,以使计数值更新模块100在下一个采样时刻采用该基线值。
59.上述跟踪计数值用于表征测量数据在基线值哪一侧的次数多,具体可以在每次开始计数之前设置跟踪计数值的初始计数值,在该初始计数值的基础上累加或累减相应的步进值实现计数;比如在测量数据大于基线值时累加一个步进值,在测量数据小于或者等于基线值时累减一个步进值,对于某个采样时刻的跟踪计数值,若其大于初始计数值表明测量数据大于基线值的次数多,若其小于初始计数值表明测量数据小于或者等于基线值的次数多等等。上述计数阈值依据其关联的更新规则设置,该更新规则可以依据基线确定电路所处的应用场景确定,可以包括跟踪上一个采样时刻的基线值的规则,比如平向跟踪上一个采样时刻的基线值、向上跟踪上一个采样时刻的基线值、和/或向下跟踪上一个采样时刻的基线值等等。具体地,上述计数阈值可以包括多个阈值,以依据多个阈值对跟踪计数值进行判别,使跟踪计数值在哪一范围时,采用相应的更新规则更新当前采样时刻的基线值,保证所更新基线值的准确性。
60.本实施例采用计数值更新模块100根据测量数据和基线值的大小关系更新跟踪计数值,采用基线值更新模块200根据跟踪计数值与至少一个计数阈值之间的关系确定基线值,能够简化基线值的更新过程,从而简化相应电路结构,减少基线确定电路的占用面积和其中运算所占用的电路资源,降低电路功耗。
61.在一个实施例中,参考图3a所示,所述计数值更新模块100包括第一比较器101、步进值选择器102和跟踪计数器103;所述第一比较器101的第一输入端接入测量数据,第二输入端接入基线值,输出端连接步进值选择器的控制端;步进值选择器102的第一输入端接入一个负步进值,第二输入端接入正步进值,输出端连接跟踪计数器103;图3a中,该跟踪计数器103通过累加器实现。第一比较器101用于比较测量数据和基线值,将第一比较结果输出至步进值选择器102;步进值选择器102用于根据第一比较结果选择负步进值或者正步进值输出至跟踪计数器;跟踪计数器用于将所述负步进值或者所述正步进值与上一个采样时刻的跟踪计数值进行累计,以更新所述跟踪计数值。
62.其中上述正步进值和负步进值互为相反数,如图3a所示正步进值为1,负步进值为-1。第一比较器101比较测量数据和基线值之间的大小,第一比较结果可以包括测量数据大于基线值,以及测量数据小于或者等于基线值两个,图3a中采用sign表征第一比较结果,sign=1表示测量数据大于基线值,sign=0表示测量数据小于或者等于基线值。在具体更新过程中,第一比较器101向步进值选择器102输入表征测量数据大于基线值的控制信号(如1)时,步进值选择器102向跟踪计数器103输入正步进值(如1),使跟踪计数器103在跟踪计数值的基础上累加该正步进值;第一比较器101向步进值选择器102输入表征测量数据小于或者等于基线值的控制信号(如0)时,步进值选择器102向跟踪计数器103输入负步进值(如-1),使跟踪计数器103在跟踪计数值的基础上累加该负步进值,以更新上一个采样时刻的跟踪计数值。
63.在一个实施例中,如图3a所示,所述基线值更新模块200包括比较单元210和基线值跟踪单元220;所述比较单元210用于比较所述跟踪计数值与各个计数阈值之间的关系,将比较结果输出至所述基线值跟踪单元220;所述基线值跟踪单元220用于根据所述比较结果跟踪上一个采样时刻的基线值。上述比较单元210可以包括至少一个比较器,其中比较器的个数与计数阈值个数相匹配,一个比较器用于比较跟踪计数值与对应计数阈值的大小关系,将这一比较结果输出至基线值跟踪单元220,以使基线值跟踪单元220更为准确地跟踪
上一个采样时刻的基线值。
64.具体地,参考图3b所示,所述计数阈值包括第一阈值和小于所述第一阈值的第二阈值;所述比较单元210包括第二比较器211和第三比较器212;所述基线值跟踪单元220包括跟踪选择器221和累加器222;所述第二比较器211的第一输入端接入所述第一阈值,第二输入端连接所述计数值更新模块100的输出端以接入跟踪计数值,输出端连接所述跟踪选择器221的第一控制端;所述第三比较器212的第一输入端接入所述第二阈值,第二输入端连接所述计数值更新模块100的输出端以接入跟踪计数值,输出端连接所述跟踪选择器221的第二控制端;所述跟踪选择器221的第一输入端接入平向跟踪参数、第二输入端接入正向跟踪参数,第三输入端接入负向跟踪参数,输出端连接所述累加器222,以向累加器222提供平向跟踪参数、正向跟踪参数或者负向跟踪参数,使累加器222在上一个采样时刻的基线值的基础上累加平向跟踪参数、正向跟踪参数或者负向跟踪参数,在对应的方向跟踪上一个采样时刻的基线值;其中,所述平向跟踪参数用于平向跟踪基线值,所述正向跟踪参数用于向上跟踪基线值,所述负向跟踪参数用于向下跟踪基线值。所述跟踪选择器221用于在所述跟踪计数值大于所述第一阈值时,将所述正向跟踪参数输出至所述累加器222,使所述累加器222在上一个采样时刻的基线值上叠加所述正向跟踪参数,在所述跟踪计数值小于或者等于所述第一阈值,且大于或者等于所述第二阈值时,将所述平向跟踪参数输出至所述累加器,使所述累加器222在上一个采样时刻的基线值上叠加所述平向跟踪参数,在所述跟踪计数值小于所述第二阈值时,将所述负向跟踪参数输出至所述累加器,使所述累加器222在上一个采样时刻的基线值上叠加所述负向跟踪参数。其中第一阈值和第二阈值可以根据基线跟踪速度和/或灵敏度等因素设置,在实际应用过程中,可以通过修改第一阈值和第二阈值控制基线跟踪的速度和/或灵敏度等特征,提升对应的应用灵活性。
65.上述向上跟踪基线值可以包括在上一个采样时刻的基线值上叠加正向跟踪参数(如图3b所示 step),向下跟踪基线值可以包括在上一个采样时刻的基线值上叠加负向跟踪参数(如图3b所示-step)。平向跟踪参数可以为0,平向跟踪基线值可以包括在当前采样时刻保持上一个采样时刻的基线值不变,即在上一个采样时刻的基线值上叠加0。可选地,正向跟踪参数和负向跟踪参数可以互为相反值,以使各个方向跟踪基线值的幅度一致;其中正向跟踪参数和负向跟踪参数的绝对值可以包括若干个跟踪步长(如一个跟踪步长)。上述正向跟踪参数、负向跟踪参数、第一阈值和第二阈值根据相应采样数值跟随环境变化的特性、所需的基线跟踪速度和/或跟踪精度等因素确定。
66.在一个示例中,参考图3b所示,第二比较器211在跟踪计数值大于第一阈值时,向跟踪选择器221的第一控制端输出1,在跟踪计数值小于或者等于第一阈值时,向跟踪选择器221的第一控制端输出0,第三比较器212在跟踪计数值小于第二阈值时,向跟踪选择器221的第二控制端输出1,在跟踪计数值大于或者等于第一阈值时,向跟踪选择器221的第二控制端输出0,这样跟踪选择器221便可以接收01、00或者10三个控制信号。在跟踪计数值大于第一阈值时,跟踪选择器221接收01,将通道1(第二输入端)接入的正向跟踪参数提供至累加器222;在跟踪计数值小于或者等于第一阈值,且大于或者等于第二阈值时,跟踪选择器221接收00,将通道0(第一输入端)接入的平向跟踪参数提供至累加器222;在跟踪计数值小于第二阈值时,跟踪选择器221接收10,将通道2(第三输入端)接入的负向跟踪参数提供至累加器222;这样累加器222便能够采用跟踪选择器221提供的各个参数在相应方向跟踪
上一个采样时刻的基线值。
67.在一个示例中,上述跟踪计数器103还可以在基线值更新模块200向上或者下跟踪所述基线值后将跟踪计数值置为初始计数值,以在下一次计数事件中基于该初始计数值重新计数;该初始计数值可以包括0或者10等表征重新计数的值。
68.在一个实施例中,参考图4所示,上述基线确定电路还包括初始化选择器311和平均处理单元312;所述初始化选择器311的第一输入端连接所述基线值更新模块200的输出端,第二输入端连接所述平均处理单元312的输出端;所述平均处理单元312的输入端接入所述测量数据;所述平均处理单元312用于获取所述测量数据的平均值,将所述平均值输出至所述初始化选择器311;所述初始化选择器311用于在基线初始化时机选择所述平均处理单元312输出的平均值作为初始基线值,在其他时机可以选择所述基线值更新模块200更新的基线值作为当前采样时刻的基线值。
69.上述平均处理单元312可以获取各个采样时刻的测量数据,计算所接收的各个测量数据的平均值,将该平均值输出至初始化选择器311,以供初始化选择器311进行基线值初始化。上述基线初始化时机可以包括预设的时机,也可以包括基线确定电路的上电时机、复位时机和/或触摸状态检测功能的开启时机等等。在一个示例中,如图4所示,基线初始化时机可以通过init的取值表征,若init=1,表明当前采样时刻为基线初始化时机,初始化选择器311选择平均处理单元312输出的平均值作为初始基线值,以基于该初始基线值;若init=0,表明当前采样时刻不为基线初始化时机,初始化选择器311选择基线值更新模块200更新的基线值作为当前采样时刻的基线值。
70.可选地,上述基线初始化时机包括基线确定电路的上电时机、复位时机和/或触摸状态检测功能的开启时机。上述计数值更新模块100在向上调整或者向下调整基线值之后重新计数,以保证各次基线值调整过程的独立性,避免出现某一次调整过程出现干扰而影响到其他调整过程的情况,能够提高基线值跟踪效果。
71.在一个实施例中,参考图5a所示,上述基线确定电路还可以包括加法器321、第四比较器322和冻结选择器323;加法器321的第一输入端连接冻结选择器323的输出端,第二输入端接入测量数据,输出端连接第四比较器322的第一输入端;第四比较器322的第二输入端接入冻结阈值,输出端连接冻结选择器323的控制端;冻结选择器323的第一输入端连接基线值更新模块200的输出端,第二输入端接入基线值,即连接其输出端;在基线确定电路包括初始化选择器311时,该冻结选择器323的第一输入端连接初始化选择器311的输出端。冻结选择器323用于在接收冻结信号时冻结当前采样时刻的基线值,否则可以选择基线值更新模块更新的基线值作为当前采样时刻的基线值;加法器321用于计算冻结选择器323输出的基线值与对应测量数据的差值;上述第四比较器322用于在差值大于冻结阈值时输出冻结信号。其中冻结阈值可以依据基线确定电路跟随环境变化的相关特性、相应状态检测的时效性和/或检测精度等因素确定。
72.如图5a所示,是否冻结可以采用freeze表征,freeze=1表示冻结信号,freeze=0表示非冻结信号,第四比较器322比较差值和冻结阈值,在差值大于冻结阈值时,输出freeze=1,冻结选择器323在freeze=1时,冻结当前采样时刻的基线值,即采用上一个采样时刻的基线值作为当前采样时刻的基线值,以防止过分跟踪影响后续状态判断;第四比较器322在差值小于或者等于冻结阈值时,输出freeze=0,冻结选择器323在freeze=0时,
采用当前采样时刻更新的基线值,即不对基线值进行其他处理,以保证基线值更新过程的准确性。
73.进一步地,参考图5b所示,上述基线确定电路还包括异常判断单元332和异常选择器331;所述异常判断单元332的第一输入端连接加法器的输出端,第二输入端接入异常阈值,第三输入端接入第一防抖次数,输出端连接所述异常选择器331的控制端;所述异常选择器331的第一输入端连接基线值更新模块200的输出端,第二输入端连接所述测量数据的接入端,输出端连接冻结选择器323的输入端;在基线确定电路包括初始化选择器311时,该异常选择器331的输入端连接初始化选择器311的输出端。异常判断单元332用于根据差值、异常阈值和第一防抖次数输出异常信号;异常选择器331用于接收异常信号时选择当前采样时刻的测量数据作为当前采样时刻的基线值,否则可以选择基线值更新模块更新的基线值或者初始化选择器311输出的基线值作为当前采样时刻的基线值。
74.具体地,上述异常判断单元332可以依据电子设备所设传感器的特征确定异常状态的检测规则,以依据差值、异常阈值和第一防抖次数识别异常状态,在识别到异常状态时输出异常信号。其中上述异常阈值为状态识别阈值,也是用于识别基线异常状态的阈值,在一些情况下差值大于对应异常阈值,表征基线可能处于异常状态,在另一些情况下差值小于对应异常阈值,表征基线可能处于异常状态;这里可以在连续识别到基线可能处于异常状态的次数达到第一防抖次数后,判定基线处于异常状态,可以保证所检测的异常状态的准确性。
75.可选地,若在检测目标接近电子设备时,传感器测量得到的测量数据减小,在检测目标没有触摸电子设备的情况下,差值小于为负数的异常阈值,即差值反向超过该异常阈值的绝对值,表征基线可能处于异常状态,若上述差值小于为负数的异常阈值连续发生第一防抖次数,则可以表明存在基线异常情况,需要采用相应的测量数据重置基线,即将基线值重置为测量数据,继续进行跟踪调整,以消除基线异常情况造成的影响,保证基线跟踪过程的有效性。上述异常阈值和第一防抖次数可以分别依据相应异常识别的敏感度和/或处理速度等因素确定。
76.具体地,异常判断单元332可以包括第五比较器、连续计数器和/或触发器等器件,第五比较器用于比较差值与异常阈值之间的大小关系,连续计数器用于对依据差值和异常阈值确定基线可能处于异常状态的事件进行连续计数,触发器用于在连续计数器连续计数的计数值达到第一防抖次数时,输出表征异常信号的触发信号(如1等高电平信号)。在一个示例中,如4b所示,异常状态可以采用abnorm表征,abnorm=1表示异常信号,abnorm=0表示非异常信号,异常判断单元332在连续第一防抖次数均检测到基线可能处于异常状态时,输出abnorm=1,否则输出abnorm=0。异常选择器331在abnorm=1时,选择当前采样时刻的测量数据作为当前采样时刻的基线值,在abnorm=0时,采用当前采样时刻更新的基线值,即不对基线值进行其他处理,以保证基线值更新过程的准确性。
77.以上基线确定电路,采用计数值更新模块100根据测量数据和基线值的大小关系更新跟踪计数值,采用基线值更新模块200根据跟踪计数值与至少一个计数阈值之间的关系确定基线值,能够简化基线值的更新过程,从而简化相应电路结构,减少基线确定电路的占用面积和其中运算所占用的电路资源,降低电路功耗。还在基线初始化时机进行初始化,依据测量数据的平均值确定初始基线值,以保证基于该初始基线值更新后续各基线值的准
确性;此外该基线确定电路还具有基线值冻结功能和异常状态处理功能,相应基线值更新过程中的灵活性高,更新效果好。
78.本技术在第二方面提供一种基线确定方法,参考图6所示,该基线确定方法包括:
79.s100,根据测量数据和基线值的大小关系更新跟踪计数值;所述跟踪计数值用于表征测量数据在基线值各侧的次数水平;
80.s200,根据所述跟踪计数值与至少一个计数阈值之间的关系确定基线值。
81.上述测量数据包括电子设备中用于检测手指等检测目标与电子设备间相对状态的传感器测量得到的数据。在传感器精度高,所测数据中噪声较小时,该测量数据可以为传感器测得的原始数据,在传感器精度相对低,所测数据可能包括一定噪声时,该测量数据可以为对传感器所得原始数据进行滤波后的数据,这样能够保证所采用的测量数据的有效性。上述跟踪计数值用于表征测量数据在基线值哪一侧的次数多,具体可以在每次开始计数之前设置跟踪计数值的初始计数值,在该初始计数值的基础上累加或累减相应的步进值实现计数;比如在测量数据大于基线值时累加一个步进值,在测量数据小于或者等于基线值时累减一个步进值,对于某个采样时刻的跟踪计数值,若其大于初始计数值表明测量数据大于基线值的次数多,若其小于初始计数值表明测量数据小于或者等于基线值的次数多等等。上述计数阈值依据其关联的更新规则设置,该更新规则可以依据基线确定电路所处的应用场景确定,可以包括跟踪上一个采样时刻的基线值的规则,比如平向跟踪上一个采样时刻的基线值、向上跟踪上一个采样时刻的基线值、和/或向下跟踪上一个采样时刻的基线值等等。具体地,上述计数阈值可以包括多个阈值,以依据多个阈值对跟踪计数值进行判别,使跟踪计数值在哪一范围时,采用相应的更新规则更新当前采样时刻的基线值,保证所更新基线值的准确性。
82.在一个实施例中,所述根据测量数据和基线值的大小关系更新跟踪计数值包括:若所述测量数据大于所述基线值,将所述跟踪计数值增加一个步进值;若所述测量数据小于或等于所述基线值,将所述跟踪计数值减少一个步进值。其中步进值可以设为1等常用的步进值,以简化计数规则。
83.在一个实施例中,所述计数阈值包括第一阈值和小于所述第一阈值的第二阈值;所述根据所述跟踪计数值与至少一个计数阈值之间的关系确定基线值包括:若所述跟踪计数值大于所述第一阈值,采用向上跟踪基线值的方式更新所述基线值;若所述跟踪计数值小于或者等于所述第一阈值且大于或者等于所述第二阈值,保持所述基线值不变,以进行平向跟踪;若所述跟踪计数值小于所述第二阈值,采用向下跟踪基线值的方式更新所述基线值。其中向上跟踪基线值的方式包括在上一个采样时刻的基线值上叠加正向跟踪参数,向下跟踪基线值的方式包括在上一个采样时刻的基线值上叠加负向跟踪参数;可选地,正向跟踪参数为一正数,正向跟踪参数和负向跟踪参数可以互为相反值,以使各个方向跟踪基线值的幅度一致。
84.在一个实施例中,上述基线确定方法,还包括:在基线初始化时机选择所述测量数据的平均值作为初始基线值。
85.可选地,所述基线初始化时机包括上电时机、复位时机和/或触摸状态检测功能的开启时机。
86.在一个实施例中,上述基线确定方法,还包括:获取当前采样时刻的基线值与对应
测量数据的差值,在所述差值大于所述冻结阈值时冻结所述基线值,以防止过分跟踪影响后续状态判断。其中冻结阈值可以依据基线确定电路跟随环境变化的相关特性、相应状态检测的时效性和/或检测精度等因素确定。
87.在一个实施例中,上述基线确定方法,还包括:根据所述差值和第一防抖次数识别异常状态,在所述异常状态采用所述测量数据作为当前采样时刻的基线值。具体地,本实施例可以依据差值和预设的异常阈值之间的关系识别基线的疑似异常状态,在连续识别到疑似异常状态的次数达到第一防抖次数之后,判定基线处于异常状态,以在异常状态采用测量数据作为当前采样时刻的基线值,保证所确定的基线值的准确性。
88.对于上述各实施提供的基线确定方法的具体描述,可参考前述各个实施例中基线确定电路的相应描述,本技术提供的基线确定方法具有上述基线确定电路的所有有益效果,在此不再赘述。
89.本技术第三方面提供一种状态检测芯片,包括状态检测电路和上述任一实施例提供的基线确定电路;所述状态检测电路用于根据基线值与对应测量数据的差值判断检测目标的状态。
90.具体地,上述状态检测芯片可以参考图7所示,包括基线确定电路的各部分结构,还包括状态检测电路400,该状态检测电路400可以接收基线确定电路中加法器321输出的差值,采用其中预存的检测阈值(如触摸阈值等)对该差值与相应检测阈值的关系进行判断,以确定手指等检测目标与电子设备之间的状态,将该状态输出至电子设备的其他结构供电子设备采用。在一个示例中,状态检测芯片400可以包括至少一个比较器,其中比较器的个数可以与其预存的检测阈值个数相匹配,一个比较器用于比较上述差值与对应检测阈值之间的关系。比如若状态检测芯片400包括触摸阈值对应的第六比较器,该第六比较器在各个采样时刻检测相应差值与触摸阈值之间的关系,在差值大于触摸阈值时,可以判定检测目标在相应采样时刻的状态为触摸状态。
91.在一个实施例中,所述状态检测电路还用于根据所述差值与触摸阈值之间的关系检测所述检测目标的触摸状态。其中触摸阈值可以依据检测目标的特征和/或相应传感器的特征等因素确定。在一个示例中,状态检测电路可以在差值大于触摸阈值时,判定检测目标处于触摸状态,以提高触摸状态的检测效率;在另一个示例中,状态检测电路也可以在连续检测到差值大于触摸阈值的次数达到第二防抖次数时,判定检测目标处于触摸状态,以提高检测结果的稳定性。
92.进一步地,所述状态检测电路还用于根据所述差值与解除阈值之间的关系解除所述触摸状态;上述解除阈值小于或等于触摸阈值,比如解除阈值可以为触摸阈值的3/4等比例值。在一个示例中,状态检测电路可以在差值小于触摸阈值时,解除检测目标对应的触摸状态,以提高解除效率;在另一个示例中,状态检测电路也可以在连续检测到差值小于触摸阈值的次数达到第三防抖次数时,解除检测目标对应的触摸状态,以提高解除操作的有效性。
93.以上状态检测芯片,采用上述任一实施例提供的基线确定电路确定各个采样时刻的基线值,功耗低、效率高,检测性能得到有效提升。
94.本技术第四方面提供一种电子设备,包括上述任一实施例提供的状态检测芯片。
95.具体地,参考图8所示,上述电子设备可以包括状态检测芯片600和传感器710,该
传感器710可以为电容传感器等用于检测手指等检测目标与电子设备间状态的传感器。
96.上述电子设备可以包括智能手机、智能手表、运动手环等各类需要检测与相应检测目标之间状态的设备,其采用上述任一实施例提供的状态检测芯片进行电子设备与检测目标之间的状态,具有功耗低,运行效率高等优势。
97.尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本技术,但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本技术包括所有这样的修改和变型,并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能,用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示),即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
98.即,以上所述仅为本技术的实施例,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,例如各实施例之间技术特征的相互结合,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。
99.另外,对于特性相同或相似的结构元件,本技术可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
100.在本技术中,“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术,本技术给出了以上描述。在以上描述中,为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实施例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此,本技术并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
再多了解一些

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