終端設備及其控制方法與流程

2023-04-22 22:47:54 3

本發明涉及電子設備領域，尤其涉及終端設備及其控制方法。

背景技術：

目前，感應控制技術廣泛應用於電視機、電腦、空調、電冰箱、洗衣機等家用電器設備上。其中，感應控制技術因為用戶無需直接與需要控制的電器設備接觸、使用方便、安全性高等優點是目前使用最為廣泛的一種智能控制技術。

一種感應控制技術為通過電容式傳感器採集用戶觸發的控制信號，進而實現對電器設備的控制，然而為了提示用戶電器設備上傳感器的位置和/或所處狀態，通常將傳感器製作成具有標識作用的形狀，或者採用在傳感器周圍設置led(lightemittingdiode，發光二極體)燈提供燈光效果的方式提示用戶，然而主流的led控制方式為採用pwm(pulsewidthmodulation，脈衝寬度調製)調光方式向led輸出驅動電流，而pwm信號跳變過程中，其上升沿及下降沿為變化的信號，因此在上升沿或下降沿期間會產生時變的電磁場，這嚴重幹擾傳感器採集的感應值，進而引起電器設備開機或待機的誤觸發。

技術實現要素：

本發明的實施例提供的一種終端設備及其控制方法，能夠避免或降低由於pwm信號對終端設備的幹擾造成的對終端設備誤觸發的可能性。

為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案：

第一方面，提供一種終端設備，包括控制器、發光二極體led、設置在所述終端設備主體上的導電層；其中所述控制器連接所述led和所述導電層,所述led和所述導電層的距離小於預設距離；

所述控制器被配置為向所述led發送pwm信號，以驅動所述led發光；

所述控制器還被配置為獲取所述導電層在所述pwm信號中的穩定電平時段時的電容值。

第二方面，提供一種如第一方面所述的終端設備的控制方法，包括：

向所述led發送pwm信號，以驅動所述led發光；

獲取所述導電層在所述pwm信號中的穩定電平時段時的電容值。

本發明實施例提供的終端設備及其控制方法，終端設備包括控制器、發光二極體led、設置在終端設備主體上的導電層；其中控制器連接led和導電層；控制器能夠向led發送pwm信號，以驅動led發光；控制器能夠獲取導電層在pwm信號中的穩定電平時段時的電容值。由於,led和導電層的距離小於預設距離,且pwm信號的上升沿或下降沿信號為時變的信號，會產生變化的電磁場，進而影響終端設備上導電層的電容值，上述方案中終端設備僅獲取在pwm信號中穩定電平時段導電層的電容值，即在pwm中相對穩定的信號時段對導電層的電容值影響較小，能夠避免由於pwm信號的跳變產生的電磁場變化對終端設備的幹擾造成對終端設備誤觸發的可能性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的終端設備的示意性結構圖；

圖2為本發明另一實施例提供的終端設備的示意性結構圖；

圖3為本發明又一實施例提供的終端設備的示意性結構圖；

圖4為本發明再一實施例提供的終端設備的示意性結構圖；

圖5為本發明又一實施例提供的終端設備的示意性結構圖；

圖6為本發明實施例提供的一種mcu2的示意性結構圖；

圖7為本發明實施例提供的一種mcu1與mcu2的連接方式的示意性結構圖；

圖8為本發明實施例提供的一種mcu1與mcu2的連接方式的示意性結構圖；

圖9為本發明實施例提供的一種控制方法的流程圖；

圖10為本發明另一實施例提供的一種控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本文中術語「和/或」，僅僅是一種描述關聯對象的關聯關係，表示可以存在三種關係，例如，a和/或b，可以表示：單獨存在a，同時存在a和b，單獨存在b這三種情況。另外，本文中字符「/」，一般表示前後關聯對象是一種「或」的關係。

需要說明的是，為了便於清楚描述本發明實施例的技術方案，在本發明的實施例中，採用了「第一」、「第二」等字樣對功能和作用基本相同的相同項或相似項進行區分，本領域技術人員可以理解「第一」、「第二」等字樣並不是在對數量和執行次序進行限定。

本方案的應用場景為，在led等pwm信號驅動器件與感應器件：如本申請提供的導電層同時設置在終端設備上時，pwm信號或對終端設備的控制產生影響，在led通過pwm信號驅動發光時，終端設備獲取導電層在pwm信號中的穩定電平時段時的電容值，從而避免或降低pwm信號跳變過程中上升沿或下降沿信號產生的電磁場變化對導電層的電容值的幹擾，造成的對終端設備誤觸發的可能性。當然本發明的實施例也可以擴展至終端設備存在其他需要使用pwm信號驅動的器件時的方案，當然下述實施例中以向led提供的pwm信號為例進行說明。

本發明的實施例應用於如圖1所示的終端設備，該終端設備可以為電視機、電腦、空調、電冰箱、洗衣機等，在圖1中終端設備包括控制器11，該控制器11連接led12和設置在終端設備主體上的導電層13，控制器11連接led12和導電層13,led和導電層的距離小於預設距離。

導電層13周圍預定範圍內設置有led12，其中led與導電層的距離小於預設距離，該預設距離範圍類led的pwm信號會對導電層13的電容值產生影響，其中可以理解的是由於控制器11與led12電連接， 因此led是通過與控制器11之間的pwm信號線供電，因此導電層13周圍預定範圍內還可能設置有用於傳輸pwm信號的信號線，圖1中以導電層13周圍設置有led12為例進行說明，可以理解的是led12用於提示導電層13的位置和/或所處狀態，led12被配置為通過pwm信號驅動發光。led的兩個作用其一是用於導電層13的位置以便用戶能夠根據led的提示發現導電層13的位置，此外led還可以設置不同等效，如發藍光表示電器設備整機處於待機狀態、發紅光表示電器設備整機處於開機狀態等等。

具體的，控制器11被配置為向led12發送pwm信號，以驅動led12發光；

控制器11還被配置為獲取導電層13在pwm信號中的穩定電平時段時的電容值。

需要說明的是，這裡的電容值為採用如下兩種方式測得的電容值，方式一：控制器嚮導電層充電，當對導電層發生觸發事件時，導電層會放電導致電容值發生變化，此時測得的可以是變化穩定後導電層的電容值；方式二：在發生觸發事件時，通過控制器檢測導電層感應電荷引起的晶振來得到電容值。

示例性的，以下提供兩種控制器11獲取電容值的方式：

方式一：控制器被配置為根據所述pwm信號中的穩定電平時段,獲取導電層在pwm信號中穩定電平時段時的電容值。即控制器只在pwm信號中穩定電平時段獲取導電層的電容值。

方式二：控制器具體被配置為實時獲取所述導電層的電容值，並在實時獲取的電容值中獲取pwm信號中的穩定電平時段時的電容值。即全時段實時獲取導電層的電容值，並在篩選pwm信號中穩定電平時段的電容值。

其中在方式一和方式二中感應控制器需要首先獲得pwm信號，pwm的獲取方式可以為：控制器還被配置為根據預設的pwm信號的周期，確定pwm信號中的穩定電平時段。

由於pwm信號的上升沿或下降沿信號為時變的信號，會產生變化的電磁場，進而影響終端設備上導電層的電容值，上述方案中控制器 僅獲取在pwm信號中穩定電平時段導電層的電容值，即在pwm中相對穩定的信號時段對導電層的電容值影響較小，能夠避免由於pwm信號的跳變產生的電磁場變化對終端設備的幹擾造成對終端設備誤觸發的可能性。

其中，導電層13為設置在所述終端設備中平面基底上的導電層；具體的如圖2所示，該導電層13為製作在基底上的平面導電層；或者終端設備的主體上設置有通孔，導電層13為設置在通孔內壁上的導電層。如圖3所示，採用在垂直於通孔軸線的截面上為環形的導電層，在通孔的軸線方向導電層設定為預定寬度；導電層可以通過柔性電路基板上的金屬層繞制形成或者通過在pcb板上通孔的內壁進行金屬沉積而形成；通過觸發導電層中部的通孔產生電容值的變化，示例性的，可以通過手指穿過通孔觸發，當然也可以採用其他特定工具進行觸發，如感應筆等，相對於平面導電層，由於環形導電層可以圍繞觸發介質(手指或感應筆)一周，因此可以提高感應信號觸發的準確性。

然而由於通過一段導電層進行感應信號採集時，在一個時刻觸發平面導電層僅能夠產生一個電容值，其感應靈敏度較高仍然存在較高的誤觸發可能性。因此如圖4所示，本發明的實施例提供示例，當導電層為設置在通孔內壁上的導電層時，導電層包括至少兩個導電層分段，具體包括至少兩個導電層13(13-1、13-2和13-3)，至少兩個導電層呈環形分布，具體的至少兩個導電層可以分布於pcb板上通孔的內壁，或有分段的柔性電路基板環繞形成通孔結構，並且至少兩個導電層同時產生電容值。其中在上述方案中，由於導電層包括至少兩個導電層分段，因此一次觸發能夠生成兩個以上的電容值，因此能夠提供兩個可供參考的電容值，相比於一段式導電層的方案能夠使終端設備的觸發靈敏度在更精確的範圍內，降低誤觸發的可能性。其中為了屏蔽外籍電磁幹擾，pcb板或柔性電路基板外圍形成有屏蔽層，其中該屏蔽層可以為金屬材料。為了提高觸發過程中導電層生成電容值的均勻性，至少兩段導電層關於通孔的中心軸線呈中心對稱分布。

進一步的，基於上述圖1、2、3、4提供的方案，對終端設備的控制如下：

控制器11被配置為在確定導電層13檢測的電容值滿足第一預設條 件時，生成控制信號；

控制器11被配置為若確定控制信號持續時間滿足第二預定條件，則生成對電器設備的控制指令，控制指令包括待機指令和開機指令。

上述方案中，當電容值滿足第一預設條件時生成控制信號；同時若確定控制信號持續時間滿足第二預定條件，則生成對終端設備的控制指令，從而實現了對終端設備的狀態控制。

為了提高對導電層的電容值判斷的準確性，降低幹擾造成的誤判，控制器11被配置為每間隔預設時間長獲取一組導電層13的電容值，並記錄n組；其中，第一預設條件為獲取的n組電容值中預設數量的電容值，預設數量的感應信號均大於或等於電容門限值。

此時控制器11的另一個功能是：被配置為根據預設數值設定導電層的電容門限值。可以理解的是，當採用一段式導電層的方式時，每組電容值中只包含該一段導電層檢測的一個電容值；當採用通孔中設置的分段式導電層的方式時，每組電容值中包含與導電層數量對應個數的電容值。本方案中的「設定」可以理解為在控制器預先配置或者輸入一個預設數值作為電容門限值；或者在電容門限值存在因環境變化造成的不確定性時，依據環境因素進行的自發調整，具體如下：

在外界環境變化時(比如溫、溼度變化)以及存在不確定的噪聲源的影響時，為提高終端設備的穩定性，還可以通過根據不同環境下的噪聲門限值動態調整電容門限值(其中，在通過手指觸發時，該電容門限值可以設定為手指電容門限，當然也可以採用其他特定工具進行觸發，如感應筆等)以適應不同的環境。具體的：控制器11被配置在空閒狀態時，獲取導電層檢測的噪聲門限值；根據噪聲門限值獲取對電容門限值的調整值；根據調整值對電容門限值進行調整。示例性的控制器11可以通過如下公式計算上述調整值vh』＝vh+△v；vh為電容門限值，△v為將兩次測得的噪聲門限值的測量值做差獲取，如△v＝vl2-vl1，其中vl1對應調整前的電容門限值的噪聲門限值，vl2對應調整後的電容門限值的噪聲門限值；根據vh』＝vh+△v對電容門限值進行調整，獲取更新的電容門限值vh』。此外為了實現對電容門限值的動態調整，控制器11在空閒狀態可以間隔預定時長調整一次電容門限值，例如每5分鐘調整一次。此外，pwm信號的高電平期間，影響電容值的底噪從而影響電 容門限值的測量值。為了消除pwm的影響，導電層的電容值在pwm信號的低電平時段測量，即穩定電平為低電平。

其中，需要說明的是，本實施例中的控制器可以為單獨設立的處理器，也可以有多個不同功能的處理器聯合實現，示例性的，控制器11可以採用電容處理器111和主處理器112實現。當然，也可以以程序代碼的形式存儲於存儲器中，由處理器調用並執行上述控制器的功能。這裡所述的處理器可以是一個中央處理器(英文全稱：centralprocessingunit，英文簡稱：cpu)，或者是特定集成電路(英文全稱：applicationspecificintegratedcircuit，英文簡稱：asic)，或者是被配置成實施本發明實施例的一個或多個集成電路。

具體的，以電視的控制為例進行說明，參照圖5所示，上述的主處理器112可以為電視主晶片的mcu(為了區別以下以mcu1進行說明)，電容處理器111也可以採用mcu(以下以mcu2進行說明，其中mcu2一msp430g2303ipw20為例)實現，led可以通過mcu1控制led驅動電路輸出的pwm信號進行驅動這裡不再贅述。導電層可以為一段式導電層或者分段式導電層，以導電層包括三個分段為例進行說明，每個導電層分段形成一個傳感器(sensor1、sensor2和sensor3)。sensor1、sensor2和sensor3分別連接mcu2的三個gpio(generalpurposeinputoutput，通用輸入/輸出)接口。以手指觸發為例，sensor1、sensor2、sensor3同時感應手指的動作獲得產生電容值變化，mcu2獲取三個電容值做進一步的算法處理，判斷出電容值有效時，發送一個main_key_input信號給mcu1，mcu1進行開機或待機的判斷(例如當前電視為開機狀態，則判斷此次手指觸發為待機操作；如果當前電視為待機狀態，則判斷此次手指觸發為開機操作)，並發出控制電視的開機或待機指令，同時發送一個stb_led信號給mcu2，控制mcu2響應開機或待機指令。mcu1生成控制指令後，為了配置mcu2到對應的狀態(例如，mcu1生成開機指令後，需要將mcu2配置到開機狀態，而mcu1生成待機指令後，需要將mcu2配置到待機狀態；以便mcu2獲取到電容值後向mcu1發送新的控制信號，實現mcu1控制終端設備實現狀態的切換)。mcu2被配置在控制信號持續時間滿足第二預定條件時，接收mcu1發送的控制指令響應。mcu1被配置為用於向mcu2發送控制指令響應。

具體電路設計中，為保證mcu2的正常工作通常提供供電、mcu間信號傳導的外圍電路，如圖6所示，mcu2(msp430g2303ipw20)的dvcc端直連3.3v的直流電壓，並且通過電容(圖示中通過兩個並聯的電容c1、c2)串聯接地gnd，以保證穩定的電流；三個sensor1、sensor2、sensor3分別連接引腳p1.1/pt0.0、p1.2/pt0.1和p1.3。mcu1和mcu2之間main_key_input信號的傳遞通過mcu2的p1.7引腳與mcu1的pin(管腳)2之間的電路實現，如圖7所示，包括電阻r1、r2，r3，bjt-npn-smd型電晶體m1，其中r1串聯於p1.7引腳與m1的柵極之間，r2串聯於m1的集電極與柵極之間，r3串聯於m1的發射極與pin2之間，m1的集電極接地gnd。mcu1和mcu2之間stb_led信號的傳遞通過mcu2的p1.0/ta0clk引腳與mcu1的pin3之間的電路實現，如圖8所示，包括電阻r4，二極體d1，其中r4串聯於電源與d1的陽極之間，d1的陽極連接p1.0/ta0clk引腳，d1的陰極連接pin3；其中msp430g2303ipw20還包括其他功能的引腳，本發明不涉及這些引腳的功能這裡不再贅述。

基於上述實施例提供的終端設備，參照圖9所示，本發明的實施例提供一種控制方法，包括如下步驟：

101、向led發送pwm信號，以驅動led發光。

102、獲取導電層在pwm信號中的穩定電平時段時的電容值。

在led和導電層的距離小於預設閾值時,由於pwm信號的上升沿或下降沿信號為時變的信號，會產生變化的電磁場，進而影響終端設備上導電層的電容值，上述方案中僅獲取在pwm信號中穩定電平時段導電層的電容值，即在pwm中相對穩定的信號時段對導電層的電容值影響較小，能夠避免由於pwm信號的跳變產生的電磁場變化對終端設備的幹擾造成對終端設備誤觸發的可能性。示例性的，步驟101中提供以下兩種獲取感應信號的方式：

方式一：根據所述pwm信號中的穩定電平時段,獲取導電層在pwm信號中穩定電平時段時的電容值。即只在pwm信號中穩定電平時段獲取導電層的電容值。

方式二：實時獲取所述導電層的電容值，並在實時獲取的電容值中獲取pwm信號中的穩定電平時段時的電容值。即全時段實時獲取導電層的電容值，並在篩選pwm信號中穩定電平時段的電容值。

在步驟102之後，方法還包括如下步驟：

103、在確定導電層檢測的電容值滿足第一預設條件時，生成控制信號。

104、若確定控制信號持續時間滿足第二預定條件，則生成對電器設備的控制指令，控制指令包括待機指令和開機指令。

上述方案中，當電容值滿足第一預設條件時生成控制信號；若確定控制信號持續時間滿足第二預定條件，則生成對終端設備的控制指令，從而實現了對終端設備的狀態控制。

具體的，參照圖10所示，以上述實施例中控制器採用mcu1和mcu2構成為例，本發明的實施例提供另一種控制方法，包括如下步驟：

201、mcu2根據預設數值設定導電層的電容門限值。

示例性的，在採用手指觸發時，以導電層包括三段導電層，形成三段傳感器sensor1、sensor2、sensor3，步驟201具體可以為配置手指在導電層通孔平面上中心點時測得的電容值為電容門限值vh，並且三段sensor的電容門限值vh相同。當僅包括一個一段式導電層時，通過該步驟設置該該一段式導電層的電容門限值vh。

202、mcu2獲取導電層在pwm信號中的穩定電平時段時的電容值。

具體的，在穩定電平時段每間隔預設時間長獲取一組導電層檢測的電容值，並記錄n組。示例性的，每隔40ms獲取一次sensor電容值，保存在寄存器中，記錄10組，在測第2組時將電容值的數據放在第1組中，以此類推更新寄存器中的數據。可以理解的是，當採用一段式導電層的方式時，每組電容值中只包含該一段式導電層檢測的一個電容值；當採用分段式導電層方式時，每組電容值中包含與分段的導電層數量對應個數的電容值。

203、當獲取的電容值滿足第一預設條件時，mcu2確定各個電容值為有效電容值並生成控制信號。

其中，第一預設條件為n組電容值中包括預設數量的電容值大於或等於電容門限值。示例性的，步驟203中，根據sensor1、sensor2、sensor3的10組的數據變化，判斷手指動作，濾除幹擾情況：三個sensor，10組數據，共30個點，當有27個數據值高於電容門限值vh時，判斷為有效動作，確定 電容值為有效電容值；其中27個有效電容值的組合情況有：10，10，7；10，9，8；9，9，9；其中以上三組數組為三個sensor分別包含的電容值大於或等於電容門限值的數量，不分先後順序。由於設立了電容門限值vh作為臨界值，設立40ms間隔測量，並獲取了共10組數據，因此手指在過孔內的最小停留時間tmin＝0.4s，可以濾除毛刺幹擾；此外設立27個有效數據，能夠消除手指在通孔外部滑動和手指在通孔表面划過等動作的幹擾。其中，當僅包含一個一段式導電層時，該10組數據，共10個點，當有9個數據值高於電容門限值vh時，判斷為有效動作，確定電容值為有效電容值，其他過程與分段式導電層的方式類似不在贅述。

204、mcu2將控制信號發送至mcu1。

當mcu2判別為有效動作後，發送main_key_input信號給mcu1。

205、mcu1接收mcu2發送的控制信號。

206、若確定控制信號持續時間滿足第二預定條件，則mcu1生成控制指令。

示例性的，在步驟206中，mcu1開啟定時，如果main_key_input有效時間大於2.5s，如手指停留時間為3s，則判斷為手指觸發有反悔動作，不進行任何操作；如手指停留時間為2s，則主控制器判斷現在的整機狀態，並生成控制開機或待機的指令(例如當前整機狀態為開機，則生成待機指令；若當前整機狀態為開機，則向生成待機指令)。

207、mcu1向mcu2發送控制指令響應。

示例性的，在步驟206中，mcu1發送一個stb_led信號給mcu2，以使的mcu2獲知終端設備的狀態。

208、mcu2接收mcu1發送的控制指令響應。

此外，在外界環境變化時(比如溫、溼度變化)，以及存在不確定的噪聲源的影響時，為提高設備的穩定性，還可以根據不同環境下的噪聲門限值不斷的自我動態調整電容門限值(其中，在通過手指觸發時，該電容門限值可以設定為手指電容門限，當然也可以採用其他特定工具進行觸發：如感應筆等)，以適應不同的環境。

具體包括如下步驟：

s1、在空閒狀態，mcu2獲取導電層發送的噪聲門限值vl。

s2、mcu2根據噪聲門限值獲取對電容門限值的調整值。

示例性的，可以通過如下公式計算上述調整值vh』＝vh+△v；vh為電容門限值，△v為將將兩次測得的噪聲門限值的測量值做差獲取，如△v＝vl2-vl1，其中vl1對應調整前的電容門限值的噪聲門限值，vl2對應調整後的電容門限值的噪聲門限值；

s3、mcu2根據調整值對電容門限值進行調整。

示例性的，s3中可以根據vh』＝vh+△v對電容門限值vh進行調整，獲取更新的電容門限值vh』。此外為了實現對電容門限值的動態調整，在空閒狀態可以間隔預定時長調整一次電容門限值，例如每5分鐘調整一次。此外，為了消除pwm的影響，導電層的電容值在pwm信號的低電平時段測量，即穩定電平為低電平。

最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。