Mobil qurilmalardagi yaqinlik sensori — bu nima, turlari va ishlash prinsipi

Telefonda yaqinlik sensori nima

Yaqinlik sensori (proximity sensor) — smartfonning old panelining yuqori qismida, suhbat dinamigi yonida joylashgan kontaktsiz infraqizil sensor. U infraqizil LED (IR LED) va fotodetektordan (fotodiod yoki fototranzistor) iborat. Yaqinlik sensoriga ega birinchi ommaviy smartfon Apple iPhone (2007) bo'ldi — o'shandan beri sensor barcha zamonaviy telefonlarning majburiy komponentiga aylandi.

Joylashuvi va konstruksiyasi

Sensor odatda ekran oynasi ostida yashirin bo'lib, faqat ma'lum burchak ostida kichik nuqta sifatida ko'rinadi. Zamonaviy modellarda oynadagi akslardan noto'g'ri o'qishlarni istisno qilish uchun tor yo'nalish diagrammasi (15–30 daraja) bo'lgan optik modul ishlatiladi. Ishlab chiqaruvchilar — Sharp, ams OSRAM (TMD seriyasi), Silicon Labs va ularning pudratchi sheriklari.

Ikki turdagi sensorlar

Mobil qurilmalarda diskret sensorlar (alohida IR LED + fotodiod chipi) va integratsiyalangan modullar (ikkala element bir chipda) ishlatiladi. Integratsiyalangan yechimlar (ams TMD2635, o'lchami 1×1×0.5 mm) zamonaviy flagmanlarning ultra yupqa korpuslarida qo'llaniladi va platada minimal joy egallaydi.

Infraqizil sensor qanday ishlaydi

Yaqinlik sensorining ishlash prinsipi aks ettirilgan IR nurlanishining intensivligini o'lchashga asoslangan. Infraqizil LED yorug'lik impulsi (850–940 nm) chiqaradi, fotodiod esa ob'ektdan aks ettirilgan yorug'lik miqdorini o'lchaydi. Agar aks ettirilgan signal chegaradan oshsa — ob'ekt yaqin hisoblanadi (3–5 sm dan kam).

Tashqi yorug'likni bostirish

Asosiy texnik muammo — quyosh nurlanishi va boshqa IR manbalaridan keladigan xalaqitlar. Yechim — nurlanish modulyatsiyasi: IR LED 10–100 kHz chastotada impulslar chiqaradi, fotodetektor esa signalni sinxron aniqlab, doimiy komponentni filtrlaydi. ams Application Note AN000610 (2024) ma'lumotlariga ko'ra, sinxron aniqlash sxemasi fon yorug'ligini 40–60 dB ga bostiradi.

Kalibrlash va chegaralar

Ishlash chegarasi ishlab chiqaruvchi tomonidan kalibrlash bosqichida o'rnatiladi va ekran oynasining shaffofligiga bog'liq. Odatdagi chegara — aks 2–4 sm masofaga to'g'ri keladi. Barmoq yoki quloq chegaradan kam masofada bo'lganda, sensor 0 qiymatini (yaqin), aks holda esa maksimal diapazon qiymatini (modelga qarab 8–10 sm) qaytaradi.

Yaqinlik sensori va ToF o'rtasidagi farq

Yaqinlik sensori (IR proximity) aks intensivligini o'lchaydi — ikki holatli binar sensor. Time-of-Flight (ToF) yorug'likning ob'ektga borib qaytish vaqtini o'lchaydi, bu bir necha metrgacha masofani aniq aniqlash imkonini beradi. Mobil qurilmalarda ToF sensorlari (STMicroelectronics tomonidan VL53L5) kamera avtofokusi va AR ilovalari uchun ishlatiladi.

Qachon IR proximity, qachon ToF ishlatish kerak

Qo'ng'iroq paytida ekranni o'chirish vazifasi uchun oddiy binar IR sensori yetarli — uning narxi 0.10–0.30 dollarni tashkil qiladi, ToF moduli esa 1–3 dollar. ToF sensori aniq masofa o'lchash funksiyasini qo'shadi, lekin asosiy vazifa uchun ortiqcha. Ba'zi flagmanlarda (Samsung Galaxy S23 Ultra) ikkala texnologiyani birlashtirgan kombinatsiyalangan modullar ishlatiladi.

Android-da sensorga dasturiy kirish

Android yaqinlik sensoriga Sensor.TYPE_PROXIMITY orqali kirishni ta'minlaydi. API ning xususiyati shundaki, sensor faqat ikkita amaliy jihatdan muhim qiymatni qaytaradi: 0 (ob'ekt yaqin) va ob'ekt bo'lmaganda maksimal masofa qiymati (odatda 5–10 sm). Ichki algoritmlar signalning analog tabiatini yashiradi.

Sensor bilan ishlash xususiyatlari

Sensorning binar tabiati shuni anglatadiki, ilova ob'ektgacha bo'lgan aniq masofani ololmaydi — faqat sezgirlik zonasida to'siqning mavjudligi yoki yo'qligi fakti. Bu apparat cheklovidir. Aniqroq o'lchashlar uchun ToF sensoridan (mavjud bo'lsa) standart TYPE_PROXIMITY API orqali foydalaning, ammo ToF li qurilmalarda u analog qiymatlarni qaytaradi.

val proximitySensor = sensorManager
    .getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY)

sensorManager.registerListener(
    object : SensorEventListener {
        override fun onSensorChanged(event: SensorEvent) {
            val distance = event.values[0]
            val maxRange = proximitySensor?.maximumRange ?: 10f

            when {
                distance < maxRange -> lockScreen()
                else -> unlockScreen()
            }
        }

        override fun onAccuracyChanged(
            sensor: Sensor, accuracy: Int
        ) {}
    },
    proximitySensor,
    SensorManager.SENSOR_DELAY_UI
)

Wake Lock va energiya boshqaruvi

Yaqinlik sensorini ro'yxatdan o'tkazishda, agar ilova o'chirilgan ekran bilan ishlashi kerak bo'lsa (masalan, suhbat yozuvi), SCREEN_OFF_WAKE_LOCK dan foydalanish muhim. Wake Lock bo'lmasa, protsessor uyqu rejimiga o'tishi mumkin va sensor ma'lumotlari kelishi to'xtaydi. SENSOR_DELAY_UI (200 ms) bayrog'i ko'pchilik stsenariylar uchun yetarli.

Yaqinlik sensorining ilovalarda qo'llanilishi

Sensorning asosiy funksiyasi qo'ng'iroq paytida ekranni o'chirish bo'lsa-da, dasturchilar yanada ijodiy qo'llanmalar topadilar. Glimmer ilovasi qo'shiqlarni almashtirish uchun yaqinlik sensoridan foydalanadi — kaftingizni ekran oldida harakatlantirib, qo'shiqni o'tkazib yuboring. Batareya zaryadi bundan aziyat chekmaydi: sensorning energiya sarfi atigi 0.3–0.7 mA ni tashkil qiladi.

• Avtomatik javob va suhbat yozuvi — ilova telefonning quloqqa yaqinlashtirilganligini aniqlaydi va dinamik yoki yozishni faollashtiradi.
• Cho'ntak rejimi — telefon cho'ntakda bo'lganda ekranni bloklash va vibratsiyani o'chirish. Sensor har 1–2 soniyada tekshiriladi.
• Ko'rish uchun yaqinlashtirish — galereya ilovalarida qo'lning ekranga yaqinlashtirilishi yashirin boshqaruv elementlarini ko'rsatadi.
• Kontaktsiz boshqariladigan o'yinlar — qo'lning sensor oldida harakati tugmani bosish o'rnini bosadigan oddiy o'yinlar.

Muammolar va cheklovlar

Yaqinlik sensorlarining asosiy muammosi — himoya oynalari va qoplardan foydalanishda noto'g'ri o'qishlar. Ba'zi ishlab chiqaruvchilar (Google Pixel 8, 2023) IR o'rniga ultratovushli yaqinlik sensoridan foydalanadi — u har qanday himoya oynalari va istalgan qalinlikdagi ekranlar orqali ishlaydi, lekin kamroq aniqlik va katta kechikishga (100 ms gacha) ega. Qalin oyna (0.5 mm dan ortiq) IR nurlanishini sochib, doimiy ishlashga sabab bo'ladi. Yechim — sensor uchun aniq kesikli qoplardan foydalanish. Ikkinchi kamchilik — o'zgaruvchan shaffoflikka ega OLED ekranlar (under-display sensor) orqali ishlay olmaslik.

Under-display yaqinlik sensori

2024–2025 yillarda ishlab chiqaruvchilar ekran ostidagi yaqinlik sensorlarini (under-display) joriy qila boshladilar, bu smartfonning yuqori ramkasini 1–2 mm gacha kamaytirishga imkon berdi. Under-display proximity ga ega birinchi seriyali qurilma Xiaomi 14 Ultra (2024) bo'ldi, undan keyin OnePlus 12 va Samsung Galaxy S25 keldi. Texnologiya qisman OLED ekran piksellaridan o'tadigan 940 nm to'lqin uzunligidagi IR nurlanishidan foydalanadi. Samsung Display Technical Paper (2024) ma'lumotlariga ko'ra, OLED ning IR nurlanishi uchun shaffofligi 15–25% ni tashkil qiladi — bu ekran yorqinligi 600 cd/m² gacha bo'lganda sensor ishlashi uchun yetarli. Yuqori yorqinlikda matritsa IR uchun shaffof bo'lmay qoladi va sensor o'lchash uchun 1–2 kadrga orqa yorug'likni o'chirishni talab qiladi.

Yaqinlik sensorining dasturiy emulyatsiyasi

Android-da ilovalarni ishlab chiqishda emulyator yaqinlik sensorini qo'llab-quvvatlamaydi — uni dasturiy emulyatsiya qilish kerak. Jismoniy qurilmada disk raskadrovka qilish uchun adb buyrug'idan foydalanish mumkin: adb shell sendevent /dev/input/eventX tegishli ABS_MT_TOUCH_MAJOR kodlari bilan. Testlarda qo'ng'iroq paytida ekranni o'chirishni simulyatsiya qilish uchun onSensorChanged chaqiruvida 0 qiymatini qaytaradigan mock obyekti bilan SensorManager dan foydalaning.

Yaqinlik sensorini test qilish

Android qurilmasida yaqinlik sensorini tekshirish uchun Telefon ilovasini oching, *#0*# ni tering (Samsung da) va Sensor bandini tanlang. Barmoqni ekranning yuqori qismiga yaqinlashtirganda sensor qiymati «Far» dan «Near» ga o'zgarishi kerak. Agar sensor reaksiya bermasa — ekranning yuqori qismini artib, sensorning ustidagi himoya oynasi borligini tekshiring. iPhone da tekshirish sozlamalardagi tizim diagnostikasi orqali amalga oshiriladi.