Почему у некоторых телефонов плохо работает датчик приближения

Многие из нас наверняка сталкивались с ситуацией, когда экран смартфона включался прямо во время разговора, и вы случайно запускали щекой разные приложения, включали громкую связь или клали трубку. Такое может произойти практически с любым гаджетом из любой ценовой категории, а виновником этого, как уже многие догадались, оказывается датчик приближения.

Содержание

• Что такое датчик приближения
• Когда датчика просто нет
• Другие способы экономии
• Есть ли свет в конце туннеля
• Выводы

Что такое датчик приближения

Датчик приближения впервые появился в смартфонах в 2007 году и представлял собой конструкцию из ИК-лампочки и фотодиода над экраном гаджета, который измерял количество попавшего на него света. Если рядом с датчиком не было никаких объектов, излучаемый лампочкой свет просто рассеивался в пространстве, а при приближении к нему какого-то препятствия (например, щеки) свет отражался и попадал на фотодиод. Он фиксировал резкое изменение освещенности и давал знать смартфону о необходимости выключить экран.

Со временем сенсоры становились все современнее, избавляясь от своих детских болячек. Сначала они стали учитывать только пульсацию лампочки, фильтруя естественный световой фон, а затем стали использовать данные, полученные от датчика освещенности. Он дал смартфону информацию об общем уровне яркости, избавляя датчик приближения от ошибок, связанных с ярким солнечным светом.

В конце концов, необходимость выключения экрана смартфона стала определяться целой совокупностью сенсоров – к датчикам приближения и освещенности подключился еще и акселерометр, позволяющий проанализировать движение смартфона по трем осям. К примеру, если акселерометр фиксирует движение смартфона вверх и его характерный поворот к уху, датчик освещенности говорит о сохранении прежнего освещения, а датчик приближения отмечает увеличение интенсивности отраженного света, смартфон получает сигнал на отключение экрана.

Когда датчика просто нет

Все было хорошо до тех пор, пока в 2016 году один стартап не предложил производителям немного сэкономить, убрав из этой схемы, собственно, сам датчик приближения. Для его замены было предложено использовать уже имеющийся в смартфоне набор сенсоров (датчик освещенности и акселерометр), сенсорный экран, микрофон, динамик и возможности нейросетей.

Новый алгоритм получил название Inner Beauty и впервые показал себя в смартфоне Xiaomi Mi Mix. Роль датчика приближения с классическими лампочкой и фотодиодом взяли на себя излучающий ультразвук динамик и микрофон, улавливающий его отражение. Для правильной интерпретации отраженного сигнала использовалась нейросеть, которую обучили на тысячах примеров.

Проблема в том, что нейросеть просто не в состоянии учесть всех нюансов. В итоге, она работала не слишком корректно, и экран смартфона часто мог включаться во время разговора или вовсе не отключаться, когда его подносили к уху.

Тем не менее, сама идея сэкономить пришлась по душе многим производителям. И с тех пор на рынке появилось немало смартфонов без физического датчика приближения. Среди них, например, оказались Redmi Note 10 и 10 Pro, Samsung Galaxy S20 FE, Xiaomi Mi 11 Lite, OnePlus 7 Pro и OPPO Find X. В некоторых же смартфонах и вовсе решили не использовать ультразвук, ограничившись сенсорным экраном и акселерометром.

Другие способы экономии

Производители все чаще относятся к датчику приближения по остаточному принципу. Многие из них экономят, устанавливая в смартфоны максимально дешевые датчики со всеми вытекающими отсюда последствиями. Другие используют вполне неплохие сенсоры, но устанавливают их «куда придется». К примеру, в том же Honor 20 датчик приближения находится на торце устройства, поэтому говорить о его нормальной работе не приходится в принципе.

Возникают проблемы и в том случае, если производитель решит разнести датчики освещенности и приближения на большое расстояние друг от друга. В этом случае получаемые с них данные могут выглядеть противоречиво, нарушая работу всей системы.

Есть ли свет в конце туннеля

В последнее время в смартфонах все чаще используются комбинированные решения, объединяющие на одной плате датчик приближения, датчик освещенности и RGB-датчик цвета. Такая система может устанавливаться непосредственно под AMOLED-дисплей и позволяет выполнять как обязанности классического датчика приближения, так и управлять экраном, подстраивая уровень его яркости и регулируя баланс белого.

Но больше всего в этой картине выделяется американская Apple. Начиная с iPhone 7, в смартфонах купертиновцев используется так называемый однофотонный лавинный диод (SPAD). Принцип его работы мало отличается от классического датчика приближения с лампочкой и фотодиодом. Вот только роль лампочки здесь выполняет лазер, испускающий фотоны с определенной длиной волны. После того, как фотоны сталкиваются с препятствием, они отражаются от него и попадают на SPAD-сенсор (фотодиод в обычных датчиках). Система определяет время полета фотона и точно вычисляет расстояние до препятствия. Причем все это происходит с точностью до пикосекунд, а для срабатывания сенсора достаточно одного единственного фотона.

Выводы

Большинство проблем с датчиками приближения связано с желанием производителей смартфонов сэкономить. В результате в гаджетах зачастую стали использоваться копеечные датчики, их стали подменять виртуальными сенсорами на базе нейросетей, а иногда и вовсе упрощать работу такой системы по максимуму. А вместе с этим, пользователи все чаще сталкиваются с включающимся или вовсе не выключающимся во время разговора дисплеем.

Впрочем, винить во всем производителей тоже неправильно. Часто в некорректно срабатывающем датчике приближения бывают виноваты и сами пользователи, которые используют чехлы, мешающие его нормальной работе.

Читайте также

• Какие датчики можно найти в смартфонах: для чего они нужны и как устроены
• Технология быстрой зарядки: как запихнуть энергию в аккумулятор за полчаса