接近傳感器為你揭秘：智能手機(jī)是否真的智能

讓智能手機(jī)變得智能的方法之一是使用環(huán)境光傳感器和接近傳感器。環(huán)境光傳感器會(huì)根據(jù)光線水平優(yōu)化LCD顯示屏的可視性。這樣，就可以根據(jù)你是在一個(gè)昏暗的地方或是在明亮的光線下，調(diào)整背光的亮度。當(dāng)手機(jī)靠近你的耳朵時(shí)，接近傳感器被用來關(guān)閉顯示屏的背光，并禁用觸摸功能，防止你的臉頰意外地掛斷電話。環(huán)境光傳感器和接近傳感器的功能是減少功耗，并延長電池壽命。

這些傳感器通常放在靠近喇叭的黑色玻璃后面。接近傳感器發(fā)射紅外光，光再從物體上反射回光電二極管。如果沒有物體，就不會(huì)發(fā)生反射，在光電二極管上就沒有信號。然而，物體的紅外反射率是不同的。事實(shí)上，你的皮膚或頭發(fā)的顏色對反射信號的數(shù)量有重要影響。

我們使用白色、灰色和黑色三個(gè)光卡，檢查一部高檔智能手機(jī)的性能。在大約2厘米的距離上，智能手機(jī)的接近傳感器在感測白色和灰色卡時(shí)沒有碰到問題。但是傳感器“看”不到黑色卡。如果你的頭發(fā)是黑色的，用手機(jī)長時(shí)間通話，手機(jī)的接近傳感器就可能無法禁用觸摸屏，你的手機(jī)功耗也降不下來。

為解決這個(gè)反射率問題，Vishay近期推出了VCNL4020和VCNL3020。VCNL4020是全集成的環(huán)境光和接近傳感器，包含了接近感測的紅外發(fā)射器和光探測器，環(huán)境光傳感器和信號處理功能，全部集成在單片表面貼裝封裝里。VCNL3020的功能與VCNL4020類似，但是去掉了環(huán)境光感測功能。我們用VCNL4020對同一部手機(jī)進(jìn)行測試，結(jié)果傳感器順利地“看”到了黑色卡，沒碰到任何問題。

人們對人體皮膚的反射率進(jìn)行了大量研究。皮膚顏色的主要來源是在表皮底層產(chǎn)生的黑色素。在被稱為色素粒的生物細(xì)胞里，黑色素朝皮膚表面的方向發(fā)展。美國空軍的Major Abel S. Nunez發(fā)明了一種算法，可以根據(jù)波長預(yù)測后面的反射率。當(dāng)色素粒的水平增加時(shí)，可見光和近紅外光的皮膚反射會(huì)減少。可見光波段的皮膚反射減少量大于在近紅外波段的減少量。

這個(gè)算法預(yù)計(jì)，白皮膚的人的反射幾乎是膚色較深的人的兩倍。正如我們前面用色卡所做試驗(yàn)顯示得那樣，色卡反射智能手機(jī)紅外信號的能力是變化的，對皮膚來說也是一樣。智能手機(jī)接收反射信號的能力在很大程度上取決于所用接近傳感器的靈敏度。你可以自己做一下這個(gè)試驗(yàn)。站在鏡子前，用你的手機(jī)打電話，并把手機(jī)靠近你的耳朵。觸摸屏關(guān)了嗎?如果沒關(guān)，可能你的智能手機(jī)并沒有你想得那么智能。