過去的十年間，人機交互技術發生了顯著的變化，大大增強了用戶界面與智能化設計。這些變化中的大多數聚焦于高精度、低功耗的電容式觸摸屏，特別在手機市場更是如此。隨著人機界面技術和設計的進步，紅外線接近感應器正逐漸成為新一代非接觸式手勢識別用戶界面的創新點。

        傳統的紅外線接近感應系統由老式光電探測器和光電斷路器組成，它們各自基于是否移動或中斷而觸發。這些接近感應解決方案廣泛應用于自動門控制和衛生間沖洗系統，然而這些應用也受感應器尺寸、功耗和可配置性的限制。更先進的主動式接近感應器為消費類電子和工業產品帶來耳目一新的特性和增強體驗。新一代紅外線感應器產品面世，如Silicon Labs Si114x系列產品，不僅體積更小、功耗更低，并且也可以驅動多個紅外線發光二極管(LED)，從而可實現高級的多維手勢輸入功能。

         從單LED到多LED的系統演進

        單LED驅動器的接近感應器已用于觸摸屏手機多年了，在接近感應器市場的份額也最大，但它們的使用并非沒有問題。例如，雖然接近感應器常用于手機通話過程中關閉觸摸屏，消除了臉頰的意外接觸，但如果進行網絡搜索會發現許多最終用戶對他們手機中接近感應器的表現并不滿意。意外的通話靜音、啟動電話會議和電話掛斷，這些頻繁出現的事故都是由接近感應器操作失誤而引起的。

        為什么一個看似簡單的接近感應系統故障卻如此頻繁呢？答案在于感應器的設計和配置，以及伴隨的機械原理。許多紅外線接近感應器只不過是：基于接收的信號來輸出原始數據的最基本的感應器。這些感應器沒有內置的智能來幫助區分系統噪聲和實際信號，并且他們很難在高紅外線含量的環境(例如日光或有白熾光的室內)下運作。此外，盡管工業設計在現代電子系統設計中的重要性日益增強，但這些接近感應器不適于在非常暗的覆蓋物下運行，覆蓋物限制了外部可見光和紅外光線到達感應器的能量。

         最新一代的接近感應器，如Silicon Labs的Si114x系列產品，克服了傳統接近感應器運行的相關缺點。Si114x感應器的高級架構如圖1所示，具有多個高靈敏度光電二極管和一個高精度模數轉換器(ADC)，能比其他感應器花更少的時間(25.6ms)測量打開的紅外線LED。較短的LED打開時間使傳感器能對周圍環境中的紅外線強度進行測定和補償，更好的在實際的接近測量中做出識別。

圖1：能夠實現多維非接觸式手勢識別界面的Si114x接近感應器。

        更快的測量同時也降低了總體系統功率。紅外線LED是接近系統中的耗電大戶。最大限度的減少LED開啟時間能夠有效降低整體系統功耗。15級動態可調整的LED驅動設置，使得LED驅動強度可根據周圍紅外線條件進行調整，因而節省了能量，并獲得更高能效的設計，LED不需要再設定為最大的耗電配置。高靈敏度的光電二極管也使得感應器可運行于較暗的玻璃后面，這樣電子設備隱藏在操作界面之后，使得工業設計變得更加整潔和更具時尚感。