Semtech PerSe (Person Sensing) SX9324 Start_Up detection應用技術

Start_Up detection  啟動偵測/開機檢測功能的原理及設置

應因目前穿戴裝置普及且人手一台智慧型手環,除了監控自身運動數據.每個使用者各有不同其他需求,為了有效節省電池電力消耗,在穿戴裝置未使用時可以關閉非必要功能以延長使用時間,一般傳感器皆可輕易判斷出穿戴裝置是否使用中

但若是使用者穿戴好裝置才進行開機,此時傳感器本身會在開機時進行環境校正進而無法識別使用者已經穿戴好裝置

PerSe芯片Start_Up功能允許PerSe 芯片檢測信號在開機當下去檢測是否為穿戴狀態

數位處理區塊的主要用途是將來自 AFE (PROXRAW) 的原始電容資訊轉換為穩健可靠的數位標誌 (PROXSTAT),指示物體是否在接近感測器的範圍內。

AFE 中執行的偏移補償是一次性測量。 然而,環境電容CEnv可能會隨時間(溫度、附近物體等)而變化。 因此,為了獲得 CUser (PROXDIFF) 的最佳估計,數位處理區塊動態追蹤並減去 CEnv 變化。 這是透過過濾 PROXUSEFUL 以提取其緩慢變化 (PROXAVG) 來執行的。

然後將 PROXDIFF 與使用者可程式閾值 (PROXTHRESH) 進行比較,以提取 PROXSTAT 標誌。   

 (From Semtech SX9324 Datasheet)


PROXUSEFUL 更新包括預先過濾 PROXRAW,以去除其高頻成分(系統雜訊、幹擾源等)並僅提取使用者活動(最多幾赫茲)和緩慢的環境變化。

PROXAVG 更新包括對 PROXUSEFUL 進行平均以忽略其「快速」變化(即使用者手指/手掌/手)並僅提取環境電容 CEnv 的非常緩慢的變化。

為了防止 PROXAVG 被用戶活動「損壞」(它應該只反映環境變化),當檢測到接近時它會被凍結。

PROXDIFF 更新由互補操作組成,即將 PROXAVG 減去 PROXUSEFUL 以忽略緩慢的電容變化 (CEnv) 並僅提取與用戶相關的變化,即 CUser。

                                                        (From Semtech SX9324 Datasheet)

PROXSTAT 更新包括取得 PROXDIFF 資訊 (CUser),將其與使用者可程式閾值 PROXTHRESH 進行比較,最後相應地更新 PROXSTAT。 當 PROXSTAT=1 時,PROXAVG 通常被凍結以防止使用者接近訊號被吸收到 CEnv 中。

 使用者穿戴好裝置才進行開機,此時補償發生,PROXDIFF 會重置,因此所有補償相的 PROXSTAT 標誌都會關閉(即未偵測到接近),與使用者潛在的實際存在無關(除非啟用了啟動偵測)。

Start_Up detection  啟動偵測/開機檢測設置

啟用Start_Up檢測步驟   (From Semtech SX9324 Datasheet)


  1. 於0X45 bit0定義其與 STARTUPMETH 一起使用的啟動方法。
  2. 當 0X46及0X47 OFFSETTHRESH 不為 0 時,啟用啟動偵測。


3. 於0X45 bit2及bit3定義STARTUPSENS 參數定義啟動偵測適用於哪個Phase。 可使用任何Phase進行 SX9324 啟動偵測,但此功能僅適用於 STARTUPSENS 定義的階段。



4. 於0X45 bit0 定義STARTUPFREQ 參數定義何時發生「啟動」偵測。 當 STARTUPFREQ=0 時,僅當 STARTUPSENS 中定義的階段啟用或上電時才會發生啟動偵測。

(如果希望在任何補償之後進行啟動偵測,則 STARTUPFREQ=1 更為合適)


5. 於0X46及0X47設定環境電容值,建議將 OFFSETTHRESH 設定為室溫下感測器周圍沒有任何物體時測得的 PROXOFFSET 值(補償後)

6. 在感測器周圍沒有任何物體的情況下測量 PROXUSEFUL 水平 (L1),然後在有待偵測物體的情況下,在希望啟動偵測工作的距離處測量 (L2) ,取平均值並於0X46及0X47設定啟動偵測閾值。



                                                              From Semtech SX9324 Datasheet
7. 動昨原理圖 From Semtech SX9324 Datasheet


Semtech PerSe 核心技術優勢

SX9324/SX9331是一種容性比吸收率(SAR)控制器。

SX9324/SX9331可以使用耦合到其智能的兩個傳感器輸入

SAR的引擎準確地區分了一個無生命的物體和人體。

得到的檢測用於便攜式電子設備減少和控制射頻(RF)發射功率

在人體存在的情況下,顯著電子製造商的性能優勢

具有電磁輻射源的裝置嚴格的排放法規標準和具體吸收率(SAR)標準。

Q&A

1.問: PerSe 進行開機是否會自動校正?

答: 一般建議將PHEN放在初始化的最後一個步驟使其啟動時能夠自動校正環境

2.問: 如何執行環境補償校正?

答: SX9324補償可由MCU隨時透過 I2C 手動請求一相或多相的補償,亦可透過重啟Phase來完成自動補償

3.問: 何時該執行環境補償校正?

答: SX9324補償請求標誌可以隨時設置,但補償本身始終在掃描週期的開始,以保持所有參數一致

4.問: 若是使用者穿戴好裝置才進行開機是否會自動校正而無法判斷是否穿戴好裝置?

答: 會的,除非有設置Start_Up detection  啟動偵測功能

5.問: 兩顆SX9324共用一組I2C是否可以辨識?

答: SX9324預設位址為0x28 (b0101000), 如果其中一顆SX9324的 CS2 在重設(上電或軟體)期間接地,則位元 2 將被設定,位址變更為0x2C (b0101100)。

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