一种移动终端摄像头角度旋转检测装置及其检测方法
【专利摘要】一种移动终端摄像头角度旋转检测装置及检测方法，所述检测装置包括壳体、旋转摄像头部件及连接壳体与旋转摄像头部件的连接件，所述的壳体上设置有霍尔传感器，旋转摄像头部件上设置有磁铁，霍尔传感器与磁铁上下平行设置，霍尔传感器与信号处理电路电连接，霍尔传感器为数字霍尔传感器，所述磁铁的磁极设置为S极朝上、N极朝下。所述连接件包括转轴和电动马达，旋转摄像头部件与壳体之间一端通过转轴相联，另一端通过电动马达电连接。数字霍尔传感器输出量化的数字值，且输出的数字值为单调递增或单调递减曲线。本发明能进行前置和后置摄像头的切换，及在新来电时进行旋转摄像头部件的位置恢复，检测旋转角度准确，能有效避免外界强磁干扰。
【专利说明】一种移动终端摄像头角度旋转检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种移动终端摄像头检测技术，特别是涉及一种移动终端摄像头角度旋转检测装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，智能终端，特别是手机越来越成为人们不可或缺的日常用品，而部分手机设置了旋转摄像头，如何对旋转摄像头进行旋转检测成为工程师研制手机的关键。
[0003]目前，旋转检测在汽车电子应用较多，在便携终端应用不多，而且一般应用的时候要求的精度不高，所以，实现方式一般比较简单，加之成本与一致性的考虑，一般采用结构限位的方式，比如，当旋转部分旋转到一个固定的角度，结构伸出一个定位柱做定位，以定位接触的方式传导信号等，这种方式的好处是，省去了信号检测1C，降低了成本，检测定位精度较高，但是形式不灵活，而且只能限定相应的位置；另一种实现方式，就是在汽车电子中比较常见的方式， 采用HALL元器件加上相应的磁体结构，这种方式，虽然相对于前一种方式，检测方法以及限定位置都有所提高，但是不能精确检测，而且由于磁体的一致性等问题，对于精确检测的要求，不能满足，只能做到一定范围的检测。
[0004]专利号为201320404369.X，专利名称为一种手机旋转检测装置，公开了如下技术特征:一种手机旋转检测装置，包括壳体、旋转摄像头部件及连接壳体与旋转摄像头部件的转轴，所述的壳体上设置有磁感应检测模块，所述的旋转摄像头部件上设置有磁体，所述的磁感应检测模块与信号处理电路电连接。所述的磁感应检测模块与磁体设置在同一平面上。所述的磁感应检测模块由磁阻开关组成。所述的磁体由磁铁组成。所述的信号处理电路设置在手机主芯片上。所述的旋转摄像头部件上设置有摄像头。所述的旋转摄像头部件上设置有受话器。但此技术在旋转手机摄像头实现困难重重，由于磁阻开关的门限的差异、磁铁的差异等，每台机器旋转的角度不一致，甚至出现不能0-206之间检测失效，且磁阻开关受到外界磁场、温度影响，检测角度会发生变化，甚至出现检测失效。因此，该方案旋转检测效果不理想，准确率低，容易受到干扰后续项目不具有复制性，所以对于日益增大的生产规模的手机不能满足要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种移动终端摄像头角度旋转检测装置及其检测方法，检测旋转角度准确，且能有效避免外界强磁干扰。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种移动终端摄像头角度旋转检测装置，包括壳体、旋转摄像头部件及连接壳体与旋转摄像头部件的连接件，所述的壳体上设置有霍尔传感器，所述的旋转摄像头部件上设置有磁铁，霍尔传感器与磁铁上下平行设置，所述的霍尔传感器与信号处理电路电连接，所述霍尔传感器为数字霍尔传感器，所述磁铁的磁极设置为左右型磁铁，S极朝向与壳体上端一致，N极朝向与壳体下端一致。
[0007]较佳地，所述连接件包括转轴和电动马达，旋转摄像头部件与壳体之间一端通过转轴相联，另一端通过电动马达电连接。
[0008]较佳地，所述数字霍尔传感器输出量化的数字值，且输出的数字值为单调递增或单调递减曲线。
[0009]较佳地，所述信号处理电路由中央处理器组成。
[0010]较佳地，所述旋转摄像头部件的一侧设置摄像头，另一侧设置听筒，在移动终端初始状态下，听筒位于旋转摄像头部件正面，摄像头位于旋转摄像头部件背面。
[0011]较佳地，所述旋转摄像头部件的旋转范围为O?206度。
[0012]一种所述的移动终端摄像头角度旋转检测装置的检测方法，包括如下步骤:
步骤1.检测到移动终端通过转轴转动旋转摄像头部件，数字霍尔传感器实时检测移
动终端旋转摄像头部件的旋转角度；
步骤2.判断当前旋转角度是否达到系统预设的最大阈值角度，是则执行步骤3，否则返回步骤I ;
步骤3.当旋转角度达到系统预设的最大阈值角度时，触发最大阈值中断，并将中断信号发送至信号处理电路；
步骤4.信号处理电路对产生的中断信号进行分析，对摄像头进行前置与后置切换。
[0013]较佳地，所述检测方法进一步包括在移动终端通过转轴转动旋转摄像头部件进行拍摄的过程中，检测是否有新的来电，当有新来电时判断移动终端的旋转摄像头模块是否返回初始位置，具体步骤如下:
步骤S1.实时检测移动终端是否进来新来电；
步骤S2.是则执行下一步，否则返回步骤SI ;
步骤S3.数字霍尔传感器实时检测当前旋转摄像头部件的旋转角度；
步骤S4.判断当前旋转角度是否达到系统预设的最小阈值角度，是则执行步骤S5，否则结束检测；
步骤S5.当旋转角度达到系统预设的最小阈值角度时，触发最小阈值中断，并将中断信号发送至信号处理电路；
步骤S6.信号处理电路对产生的中断信号进行分析，启动电动马达自动将旋转摄像头模块旋转至初始位置。
[0014]较佳地，所述检测方法包括预设置最大阈值角度对应的执行指令，具体包括:
设置最大阈值角度，当旋转摄像头部件的旋转角度旋转达到最大阈值角度时，数字霍
尔传感器产生中断信号发送至信号处理电路，信号处理电路发出指令，对摄像头进行前置与后置切换。
[0015]较佳地，所述检测方法包括预设置最小阈值角度对应的执行指令，具体包括:
设置最小阈值角度，当旋转摄像头部件的旋转角度旋转到达最小阈值角度时，数字霍
尔传感器产生中断信号发送至信号处理电路，信号处理电路发出指令，开启电动马达自动旋转移动终端的旋转摄像头部件至初始位置。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:霍尔传感器采用数字霍尔传感器，能实现两个旋转角度的检测，用于切换摄像头的前置与后置拍摄，自动识别旋转摄像头部件的旋转更简单，自动切换前置与后置摄像头，避免了拍照时人像倒立的问题；数字霍尔传感器输出数字信号，能根据需要任意设置阈值，设置任意最大角度阈值和最小角度阈值，达到O~180度的任意两个角度检测，且检测精度高，相对于模拟霍尔传感器或其他传感器的使用更精准，且数字霍尔传感器能保证不同移动终端之间的检测角度一样，具备可复制性，且精度准确可靠，提升用户体验；实现两个角度检测，一个角度用来切换前置、后置摄像头，另外一个角度用来检测当摄像头处于该位置，是否需要开启电动马达自动旋转到初始位置，利用马达自动旋转至初始位置，给用户带来了方便，提高了用户满意度；数字霍尔传感器能有效避免外界强磁干扰，不容易受到影响，保证检测角度在任何环境下保持一致，即保证同一机器，检测角度在任何环境下保持一致，不同的机器之间，经过角度校准也能保持检测角度一致。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的旋转状态结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明的主旨在于克服现有技术的不足，提供一种移动终端摄像头角度旋转检测装置及其检测方法，是第一次在业界使用数字霍尔实现双角度检测，利用数字霍尔实现旋转角度检测，相对MR (磁阻开关)、模拟霍尔可以实现两个角度的检测，而MR、模拟霍尔只能对一个角度进行检测，由于是数字霍尔传感器输出的是数字信号，可以任意设置阈值，达到0-180度可以实现任意两 个角度检测，比如60、120度，且检测精度极高，而其他无法精确到角度，另外可以保证不同的移动终端(例如手机)之间，检测角度一样，特别是在外界强磁干扰下，器件不受干扰，检测角度一致。
下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本发明的技术特征及优点进行更深入的诠释。
[0019]本发明的结构示意图如图1所示，一种移动终端摄像头角度旋转检测装置，包括壳体1、旋转摄像头部件2及连接壳体I与旋转摄像头部件2的连接件3，所述的壳体I上设置有霍尔传感器4，所述的旋转摄像头部件2上设置有磁铁5，霍尔传感器4与磁铁5上下平行设置，所述的霍尔传感器4与信号处理电路电连接，所述霍尔传感器4为数字霍尔传感器，所述磁铁5的磁极设置为左右型磁铁，S极朝手机上端、N极朝下端。这样才能保持数字霍尔输出的数字值为单调递增或单调递减曲线，才能实现两个角度检测。如图2所示，旋转摄像头部件相对于移动终端旋转60或120度，当然，这只是本发明的实施例，任何在旋转摄像头允许的旋转范围即可。图1和图2中，数字霍尔传感器与磁铁在X、Y轴方向保持中心对齐，且Z轴方向两者具有一定的高度差，能有效保证检测效果。
[0020]作为本发明的较佳实施例，所述连接件3包括转轴和电动马达，旋转摄像头部件2与壳体I之间一端通过转轴相联，另一端通过电动马达电连接。转轴用于用户在拍照或摄像时手动调节，手动能较好的控制用户拍照或摄像的角度，更具有灵活性。另一端的电动马达则能根据实际需要将旋转摄像头部件恢复至初始位置，无需用户进行手动调节，提高了效率。根据实际需要将旋转摄像头部件恢复至初始位置，此处的实际情况包括用户拍摄完后需要将旋转摄像头部件恢复至初始位置，此时可以依靠手动恢复也可以根据电动马达自动恢复，例如，当用户退出拍摄功能后，系统自动识别，然后自动驱动电动马达将旋转摄像头部件恢复至初始位置。还有一种情况，即当用户在拍摄时，此时有新来电或其他情况，用户需要用到听筒，但是此时听筒因旋转拍摄的角度不对而影响了通话质量，将旋转摄像头部件恢复至初始位置。而电动马达给以上需求提供了方便快捷的操作方式。
[0021]本发明中，所述数字霍尔传感器(例如高斯计，能够测量磁场的大小与方向，比如Manchip提供的MXM1120芯片)输出量化的数字值，如果磁铁与数字霍尔的两者位置如图中设计，那么输出的数字值为单调递增或单调递减曲线。本发明选择的数字霍尔传感器必须能够根据磁场的大小，输出可以量化的数字值。旋转摄像头在O?206旋转过程中，选择合适的磁铁尺寸、型号以及与数字霍尔传感器的位置，让数字霍尔传感器输出必须保证单调递增或者递减曲线，才能保证任意两个角度设置，完成两个角度的检测。输出单调递增或者递减曲线的目的是为了获得精准的角度检测，例如，30、120 (此处只是作为举例说明，可以设置其他检测角度)，在30度、120度位置，移动终端，以手机为例，手机分别读取数字霍尔当前的值，作为角度检测的高低阈值A\B。每一台手机都分别选择同样的位置，就能保证不同机器角度的一致性，同时保证检测的精度。
[0022]作为本发明的较佳实施例，所述信号处理电路由中央处理器组成，中央处理器负责对旋转角度产生的脉冲信号进行分析，并发出执行命令给相应的部件。例如驱动电动马达自动恢复旋转摄像头部件到初始位置，或者切换摄像头的前置或后置拍照或摄像，给用户带来便利。
[0023]较佳地，所述旋转摄像头部件2的一侧设置摄像头，另一侧设置听筒，在移动终端初始状态下，听筒位于旋转摄像头部件2正面，摄像头位于旋转摄像头部件2背面。本发明所涉及的移动终端，例如手机为单个摄像头，通过旋转来切换前置后置的拍摄图片，这样一边设置听筒，一边设置摄像头，保证拍摄效果的同时，能够降低成本。作为本发明的较佳实施例，本发明所记载的移动终端的旋转摄像头部件2的旋转范围为O?206度。
[0024]本发明中，所采用的数字霍尔传感器，为旋转检测手机实现两个角度检测，一个角度用来切换前置、后置摄像头，另外一个角度用来检测当摄像头处于该位置，是否需要开启电动马达自动旋转到初始位置，比如当手机处于前置状态，这个时候忽然有电话进来，就可以利用马达自动旋转至初始位置，给用户带来了方便，提高了用户满意度。鉴于此，本发明提供一种摄像头角度旋转检测方法，用于检测当前旋转摄像头部件相对初始位置旋转的角度，通过检测一个最高角度阈值，切换前置、后置摄像头，通过检测一个最低角度阈值，是否在用户接收来电时自动旋转摄像头部件至初始位置。
[0025]本发明所记载的一种所述的移动终端摄像头角度旋转检测装置的检测方法，所述检测方法包括预设置最大阈值角度对应的执行指令，具体包括:设置最大阈值角度，当旋转摄像头部件的旋转角度旋转达到最大阈值角度时，数字霍尔传感器产生中断信号发送至信号处理电路，信号处理电路发出指令，对摄像头进行前置与后置切换。例如设置120度为最大阈值角度，当旋转摄像头部件的旋转角度达到或超过系统预设的120度时，自动切换前置、后置摄像头。例如用户从初始位置开始拍摄，此时用到的是后置摄像头，此时根据拍摄需要，用户开始手动旋转调整旋转摄像头部件。当用户调整旋转摄像头部件达到或超过120度时，此时后置摄像头拍摄的角度来讲，人像和景物通过显示屏幕看到都是倒立的，正常来讲，体验比较差。但本发明设置了最大角度阀值，如果达到或超过120度，则自动将后置摄像头拍摄切换成前置摄像头拍摄，此时拍摄到的人像和景物是用户的一些画面，而且为正立，满足人们视频、聊天的各种需求。另一种情况就是当用户拍摄完前置摄像头模式后，想再次拍摄后置摄像头模式的人像和风景等，只需再次转动旋转摄像头部件，当检测到旋转摄像头部件与初始位置角度低于120度时，自动将前置摄像头拍摄模式切换成后置摄像头拍摄模式，方便用户，同时也提升了体验。
[0026]所述检测方法包括预设置最小阈值角度对应的执行指令，具体包括:设置最小阈值角度，当旋转摄像头部件的旋转角度旋转达到最小阈值角度时，数字霍尔传感器产生中断信号发送至信号处理电路，信号处理电路发出指令，开启电动马达自动旋转移动终端的旋转摄像头部件至初始位置。例如，设置最小阈值角度为30度，当旋转摄像头部件的旋转角度低于最小阈值角度30度，此时，很小的角度对听筒的通话质量影响比较小,可以忽略不计，所以在拍摄期间，有新的来电进来时，可以直接按下接听键进行接听，当然，如果涉及到的移动终端产品比较大或者特殊，最小阈值角度可以调整。如果当旋转摄像头部件的旋转角度达到最小阈值角度30度，则认为该旋转角度会影响到通话质量，用户可能听不清对方讲话，例如有时旋转角度可能会达到90度以上等，严重影响通话质量，此时就需要将旋转摄像头部件通过电动马达自动旋转恢复至初始位置，提供给用户较好的通话质量效果，且是通过数字霍尔传感器自动检测，自动恢复，方便了用户，提升了用户体验。
[0027]本发明包括如下步骤:
步骤1.检测到移动终端通过转轴转动旋转摄像头部件，数字霍尔传感器实时检测移动终端旋转摄像头部件的旋转角度；数字霍尔传感器在用户开启照相机(例如拍照、视频聊天等)功能后，就开始实时检测旋转摄像头部件旋转的角度；
步骤2.判断当前旋转角度是否达到系统预设的最大阈值角度，是则执行步骤3，否则返回步骤I ;此处可以设置最大阈值角度为120度，但是具体可以按照实际产品的情况调整；
步骤3.当旋转角度达到系统预设的最大阈值角度时，触发最大阈值中断，并将中断信号发送至信号处理电路；一般数字霍尔传感器可以发出终端信号，发送至中央处理器(CPU或手机主芯片等)；
步骤4.信号处理电路对产生的中断信号进行分析，对摄像头进行前置与后置切换，此时的切换为摄像头的前置拍摄模式与后置拍摄模式之间的切换，因为摄像头只有一个。
[0028]较佳地，所述检测方法进一步包括在移动终端通过转轴转动旋转摄像头部件进行拍摄的过程中，检测是否有新的来电，当有新来电时判断移动终端的旋转摄像头模块是否返回初始位置，具体步骤如下:
步骤S1.实时检测移动终端是否进来新来电；
步骤S2.是则执行下一步，否则返回步骤SI ;
步骤S3.数字霍尔传感器实时检测当前旋转摄像头部件的旋转角度，例如，当前旋转角度为50度；
步骤S4.判断当前旋转角度是否达到系统预设的最小阈值角度，是则执行步骤S5，否则结束检测，例如系统预设了最小阈值角度为30度，那么当前旋转角度为50度，明显达到超过了系统预设最小阀值角度，那么判定为听筒的旋转角度过大，会影响通话质量； 步骤S5.当旋转角度达到系统预设的最小阈值角度时，触发最小阈值中断，并将中断信号发送至信号处理电路，此时由数字霍尔传感器触发中断信号，然后发送至信号处理电路，由信号处理电路进行接下来的处理；
步骤S6.信号处理电路对产生的中断信号进行分析，启动电动马达自动将旋转摄像头模块旋转至初始位置。
[0029]本发明具体实施过程中，以手机为例，主要包括如下方面:
1、如图1、2所示,位置设计,磁铁必须采取上、下型，N极朝下(磁铁必须采取左右型磁铁，S极朝手机上端、N极朝手机下端。)，且数字霍尔传感器与磁铁在X、Y轴方向保持中心对齐，且Z轴方向两者具有一定的高度差，能较好的保证检测精度；
2、按照数字霍尔传感器与磁铁的设计要求，通过不断试验中获得从O?206度的旋转过程中，数字霍尔传感器的输出量会保持单调递增或者递减；
3、获取高低阈值，旋转需要检测的两个角度。比如30、120，在30度、120度位置，手机分别读取数字霍尔当前的值，作为角度检测的高低阈值A\B。每一台机器都分别选择同样的位置，就能保证不同机器角度的一致性，同时保证检测的精度；
4、当手机旋转30度位置，会触发低阈值中断，通知CPU，此时的位置是30度。同理，当旋转120度位置，也会触发高阈值中断，通知CPU，此时的位置是120度。实现两个角度检测，另外选择的数字霍尔必须能够根据磁场的大小，输出可以量化的数字值。旋转摄像头在O?206旋转过程中，旋转合适的磁铁尺寸、型号以及与数字霍尔的位置，让数字霍尔输出必须保证单调递增或者递减曲线，才能保证任意两个角度设置，完成两个角度的检测。
[0030]通过以上实施例中的技术方案对本发明进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例为本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种移动终端摄像头角度旋转检测装置，包括壳体(1)、旋转摄像头部件(2)及连接壳体(1)与旋转摄像头部件(2)的连接件(3)，其特征在于:所述的壳体(1)上设置有霍尔传感器(4)，所述的旋转摄像头部件(2)上设置有磁铁(5)，霍尔传感器(4)与磁铁(5)上下平行设置，所述的霍尔传感器(4)与信号处理电路电连接，所述霍尔传感器(4)为数字霍尔传感器，所述磁铁(5 )的磁极设置为左右型磁铁，S极朝向与壳体(1)上端一致，N极朝向与壳体(1)下端一致。
2.根据权利要求1移动终端摄像头角度旋转检测装置，其特征在于:所述连接件(3)包括转轴和电动马达，旋转摄像头部件(2)与壳体(1)之间一端通过转轴相联，另一端通过电动马达电连接。
3.根据权利要求1移动终端摄像头角度旋转检测装置，其特征在于:所述数字霍尔传感器输出量化的数字值，且输出的数字值为单调递增或单调递减曲线。
4.根据权利要求1移动终端摄像头角度旋转检测装置，其特征在于:所述信号处理电路由中央处理器组成。
5.根据权利要求1移动终端摄像头角度旋转检测装置，其特征在于:所述旋转摄像头部件(2)的一侧设置摄像头，另一侧设置听筒，在移动终端初始状态下，听筒位于旋转摄像头部件(2)正面，摄像头位于旋转摄像头部件(2)背面。
6.根据权利要求5移动终端摄像头角度旋转检测装置，其特征在于:所述旋转摄像头部件(2)的旋转范围为O~206度。
7.一种利用权利要 求1~6中任一项所述的移动终端摄像头角度旋转检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1.检测到移动终端通过转轴转动旋转摄像头部件，数字霍尔传感器实时检测移动终端旋转摄像头部件的旋转角度； 步骤2.判断当前旋转角度是否达到系统预设的最大阈值角度，是则执行步骤3，否则返回步骤I ; 步骤3.当旋转角度达到系统预设的最大阈值角度时，触发最大阈值中断，并将中断信号发送至信号处理电路； 步骤4.信号处理电路对产生的中断信号进行分析，对摄像头进行前置与后置切换。
8.根据权利要求7所述的移动终端摄像头角度旋转检测装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法进一步包括在移动终端通过转轴转动旋转摄像头部件进行拍摄的过程中，检测是否有新的来电，当有新来电时判断移动终端的旋转摄像头模块是否返回初始位置，具体步骤如下: 步骤S1.实时检测移动终端是否进来新来电； 步骤S2.是则执行下一步，否则返回步骤SI ; 步骤S3.数字霍尔传感器实时检测当前旋转摄像头部件的旋转角度； 步骤S4.判断当前旋转角度是否达到系统预设的最小阈值角度，是则执行步骤S5，否则结束检测； 步骤S5.当旋转角度达到系统预设的最小阈值角度时，触发最小阈值中断，并将中断信号发送至信号处理电路； 步骤S6.信号处理电路对产生的中断信号进行分析，启动电动马达自动将旋转摄像头模块旋转至初始位置。
9.根据权利要求7所述的移动终端摄像头角度旋转检测装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括预设置最大阈值角度对应的执行指令，具体包括: 设置最大阈值角度，当旋转摄像头部件的旋转角度旋转达到最大阈值角度时，数字霍尔传感器产生中断信号发送至信号处理电路，信号处理电路发出指令，对摄像头进行前置与后置切换。
10.根据权利要求8所述的移动终端摄像头角度旋转检测装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括预设置最小阈值角度对应的执行指令，具体包括: 设置最小阈值角度，当旋转摄像头部件的旋转角度旋转到达最小阈值角度时，数字霍尔传感器产生中断信号发送至信号处理电路，信号处理电路发出指令，开启电动马达自动旋转移动终端的旋转摄像头部件至初始位置。
【文档编号】H04M1/24GK104023105SQ201410262789
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】张海平 申请人:广东欧珀移动通信有限公司