專利名稱：基于檢測的操作模式避免自由落體事件假檢測的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
背景技術(shù)：
電子裝置在社會中無處不在，包括便攜式電子裝置，例如便攜式計算機、平板計算機、蜂窩電話、智能電話、音樂播放器、游戲機等。電子裝置可以包括通常實現(xiàn)為加速傳感器的自由落體傳感器。若檢測出自由落體事件(例如，若檢測出的加速度超出閾值)，則電子裝置可以在其落到地面前采取保護行動以防止內(nèi)部元件的損壞。例如，電子裝置可以包括具有在其磁盤之上致動的磁頭的磁盤驅(qū)動器，其中當檢測出自由落體事件時，該電子裝置可以卸載該磁頭到斜面
發(fā)明內(nèi)容



圖IA示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電子裝置，其包括用于生成加速度信號的加速度傳感器和用于響應(yīng)加速度信號而檢測自由落體事件的控制電路。圖IB是根據(jù)本發(fā)明實施例的流程圖，其中測量加速度信號的頻率響應(yīng)，當頻率響應(yīng)指示正常操作模式時，禁用自由落體探測器。圖IC圖解說明根據(jù)本發(fā)明實施例的與不同正常操作模式(包括用戶慢跑，奔跑，快走)相對應(yīng)的不同頻帶。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的流程圖，其中自由落體探測器初始被啟用，當加速度信號的頻率響應(yīng)指示正常操作模式時，接著被禁用。圖3A和圖3B圖解說明本發(fā)明的實施例，其中當用戶開始慢跑時，初始檢測出自由落體事件。圖3C和圖3D圖解說明本發(fā)明的實施例，其中當多個頻帶中一個內(nèi)的頻率響應(yīng)幅值超出閾值時，自由落體探測器被禁用。圖3E和圖3F圖解說明本發(fā)明的實施例，其中當由于用戶丟下電子裝置引起頻帶中頻率響應(yīng)的幅值下降到低于閾值時，自由落體探測器被啟用。圖4A-4D圖解說明本發(fā)明的實施例，其中通過相對于振動探測器估算加速度信號的頻率響應(yīng)，檢測出用于禁用自由落體探測器的頻帶。圖5A-5C圖解說明本發(fā)明的實施例，其中當由于，例如用戶操作習慣的變化，加速度信號的頻率響應(yīng)變化時，調(diào)整頻帶。
具體實施例方式圖IA示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電子裝置2，其包括可操作用于生成加速度信號6的加速度傳感器4和包括可操作用于檢測自由落體事件作為對加速度信號6的響應(yīng)的自由落體探測器的控制電路8。該操作電路8可操作執(zhí)行圖IB的流程圖，其中測量加速度信號的頻率響應(yīng)(步驟10)，以及當多個頻帶中一個內(nèi)的頻率響應(yīng)的幅值超出閾值時(步驟12)，禁用自由落體探測器(步驟14)，其中每個頻帶與多個正常操作模式中的一個相對應(yīng)。當加速度信號的頻率響應(yīng)指示異常操作模式時(步驟12)，當檢測出自由落體事件時就啟用自由落體探測器(步驟16)并采取保護行動。在一個實施例中，當加速度信號的幅值超出閾值時，自由落體探測器檢測自由落體事件。例如，當用戶丟下電子裝置，加速度信號會超出閾值，接著采取行動以保護該裝置。例如，若電子裝置2包括具有在磁盤上致動的磁頭的磁盤驅(qū)動器，當檢測出自由落體事件時，控制電路8可以卸載該磁頭到斜面上。不過，當檢測出虛假的自由落體事件時，采取例如在磁盤驅(qū)動器中卸載磁頭的保護行動會降低電子裝置的性能。例如，若用戶帶著電子裝置(例如，音樂播放器)一起慢跑時，隨著用戶的每個大步走，會檢測出虛假的自由落體事件。虛假的自由落體事件會中止電子裝置的操作，或會完全禁用該電子裝置。因此，在本發(fā)明的實施例中，估算加速度信號的頻率響應(yīng)以確定在正常操作模式(和實際丟下電子裝置相反)期間何時檢測出虛假的自由落體事件。當加速度信號的頻率響應(yīng)指示正常操作模式時，禁用自由落體探測器以避免電子裝置降級性能。 圖IC圖解說明本發(fā)明的實施例，其中定義了多個頻帶，每個頻帶與正常操作模式相對應(yīng)。在圖IC的例子中，正常操作模式與用戶運動相對應(yīng)，例如用戶慢跑、或奔跑或快走。不過，在任何合適的操作模式期間，可禁用自由落體探測器，例如當正常的外部振動正影響電子裝置時，這本來會觸發(fā)自由落體事件的檢測。正常操作模式(例如，慢跑、奔跑、快走)中的每個會導(dǎo)致加速度信號頻率響應(yīng)中的相應(yīng)辨認記號(signature )。例如，當用戶正在慢跑時用戶大步走的頻率會顯現(xiàn)在加速度信號的頻率響應(yīng)中。類似地，當用戶正在奔跑時，用戶大步走的頻率會改變并圍繞頻率響應(yīng)中的不同頻率顯現(xiàn)。因此，當在定義的頻帶中一個內(nèi)的頻率響應(yīng)的幅值超出閾值時，檢測出正常操作模式并禁用自由落體探測器。否則啟用自由落體探測器，并且當加速度信號的幅值超出閾值時，檢測出自由落體事件。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的流程圖，其中當電子裝置上電時，控制電路測量加速度信號的幅值(步驟18)。當加速度信號的幅值超出閾值時(步驟20)，檢測出自由落體事件并采取保護行動(步驟22)。測量加速度信號的頻率響應(yīng)(步驟24)并估算它以確定電子裝置是否操作于正常模式(步驟26)。繼續(xù)估算加速度信號的頻率響應(yīng)直至自由落體事件結(jié)束(步驟27)。例如，當加速度信號的幅值保持低于閾值達預(yù)定的間隔時，可以認為自由落體事件結(jié)束。當檢測自由落體事件時檢測出正常操作模式(步驟26)時，禁用自由落體探測器以便啟用(enable)電子裝置的正常操作，例如通過加載磁頭到磁盤驅(qū)動器的磁盤之上(步驟28 )。在啟用電子裝置的正常操作后，控制電路繼續(xù)估算加速度信號的頻率響應(yīng)(步驟30 )。當頻率響應(yīng)指示電子裝置不再處于正常操作模式(步驟32)時，而且仍然在相對于加速度信號幅值檢測自由落體事件(步驟34)，那么流程圖從步驟22開始重復(fù)。若自由落體事件結(jié)束(在步驟28或步驟34)，那么啟用電子裝置用于正常操作(步驟36)。當不檢測自由落體事件(步驟20)時，電子裝置繼續(xù)操作在正常模式(步驟38)。圖3A-3F圖解說明本發(fā)明的實施例，其中，處理加速度信號的窗口以檢測頻帶之一中的頻率響應(yīng)的幅值是否超出閾值。在圖3A的例子中，加速度信號包括代表加速度信號是否超出閾值的方波。方波的頻率響應(yīng)可以以任何合適方式生成，例如通過在加速度信號的窗口上計算傅里葉變換。圖3A圖解說明當用戶開始慢跑時加速度信號的窗口，以及圖3B示出該加速度信號的相應(yīng)頻率響應(yīng)。既然頻率響應(yīng)的幅值不超出慢跑頻帶內(nèi)的閾值，所以初始檢測出自由落體事件并采取保護行動。當如圖3C所示窗口在代表用戶慢跑的加速度信號的一部分上遷移時，在慢跑頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)的幅值如圖3D所示超出閾值，從而禁用自由落體探測器。圖3E圖解說明窗口在代表用戶實際丟下電子裝置的加速度信號的一部分上遷移，具有如圖3F所示的相應(yīng)頻率響應(yīng)。既然在慢跑頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)的幅值下降到低于閾值，所以啟用自由落體探測器以便在電子裝置撞擊地面之前采取保護行動。在替代實施例中，當加速度信號的幅值保持在閾值之上達預(yù)定間隔時，啟用在圖3E例子中的自由落體探測器。和估算加速度信號的頻率響應(yīng)相比，該實施例可以更快檢測真實的自由落體事件。在一個實施例中，基于電子裝置安全降落而不損壞元件的最大可允許高度，選擇用于檢測真實自由落體事件的預(yù)定間隔。在一個實施例中，在電子裝置2內(nèi)的控制電路8可以適應(yīng)或檢測與電子裝置的正常操作模式相對應(yīng)的頻帶。例如，當新用戶開始使用電子裝置時，代表該用戶特征的頻帶 (若干)是未知的。圖4A-4D示出示例實施例,其中圖4A示出當電子裝置時靜止時的加速度信號的頻率響應(yīng)。圖4B示出用戶開始慢跑時的頻率響應(yīng)，以及圖4C示出該用戶已經(jīng)慢跑了上述的評估窗口長度之后的頻率響應(yīng)。當控制電路8檢測出頻率響應(yīng)幅值已經(jīng)超出閾值時，該控制電路8可以定義用于禁用自由落體探測器的頻帶(FB_1)，如圖4D中所示那樣。在一個實施例中，電子裝置包括可操作用于檢測何時電子裝置碰撞地面的振動探測器，其中控制電路8進一步可操作用于適應(yīng)或定義頻帶作為對振動探測器的響應(yīng)。例如，若振動探測器生成的振動信號指示電子裝置已經(jīng)實際落下并已經(jīng)撞擊地面上或其他物體，控制電路8不會定義如圖4D中所示的頻帶。圖5A-5C圖解說明本發(fā)明的另一個實施例，其中控制電路可以適應(yīng)已定義的頻帶，例如，當?shù)谝挥脩粼试S第二用戶借用電子裝置時。圖5A示出針對第一用戶的正常操作模式(例如，慢跑模式)的加速度信號頻率響應(yīng)，以及圖5B示出針對第二用戶的正常操作模式(例如，慢跑模式)的加速度信號頻率響應(yīng)。既然頻率響應(yīng)的幅值已經(jīng)遷移到頻帶FB_1之外，所以控制電路會為第二用戶初始啟用自由落體探測器，如圖5B所示。通過遷移頻帶FB_1以說明頻率響應(yīng)的變化，控制電路可以適應(yīng)頻帶FB_1。在一個實施例中，只要振動探測器不檢測如上所述的對電子裝置的物理振動，控制電路就可以適應(yīng)頻帶。在本發(fā)明的實施例中可以采用任何合適的加速度傳感器4 (圖1A)。在一個實施例中，加速度傳感器可以包括合適的加速表。在另一個實施例中，控制電路可以評估可以指示加速度的、由電子裝置生成的任何合適信號(例如，磁盤驅(qū)動器中的飛行高度信號)。在本發(fā)明的實施例中可以采用任何合適的控制電路，例如任何合適的集成電路或若干電路(例如，專用集成電路)。在一個實施例中，控制電路包括可操作用于執(zhí)行存儲在任何合適的計算機可讀介質(zhì)(例如，磁盤或半導(dǎo)體存儲器)上的控制程序的步驟的微處理器。另外，控制電路可以包括用于處理在模擬域和/或數(shù)字域中的信號的任何合適電路(例如用于處理加速度信號的合適的模擬和/或數(shù)字電路)。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置，其包括 可操作用于生成加速度信號的加速度傳感器；以及 包括自由落體探測器的控制電路，所述自由落體探測器可操作用于檢測自由落體事件作為對所述加速度信號的響應(yīng)，所述控制電路可操作用于 測量所述加速度信號的頻率響應(yīng)；以及 當多個頻帶中一個內(nèi)的所述頻率響應(yīng)的幅值超出閾值時，禁用所述自由落體探測器，其中每個頻帶與多個正常操作模式中的一個相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子裝置，其中當所述加速度信號的幅值超出閾值時，所述自由落體探測器檢測所述自由落體事件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子裝置，其中所述正常操作模式中的一個與用戶運動相對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子裝置，其中所述正常操作模式包括用戶快走、用戶慢跑以及用戶奔跑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子裝置，其中所述控制電路進一步可操作用于當所述多個頻帶內(nèi)的所述頻率響應(yīng)的幅值降落到低于所述閾值時，啟用所述自由落體探測器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子裝置，其中所述控制電路進一步可操作用于處理所述加速度信號的窗口以檢測所述頻帶中一個內(nèi)的所述頻率響應(yīng)的幅值是否超出所述閾值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子裝置，其中所述控制電路進一步可操作用于當所述加速度信號的幅值保持在閾值之上達預(yù)定間隔時，啟用所述自由落體探測器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子裝置，其中所述控制電路進一步可操作用于基于操作歷史適應(yīng)所述多個頻帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子裝置，其進一步包括可操作用于檢測何時所述電子裝置碰撞地面的振動探測器，其中所述控制電路進一步可操作用于適應(yīng)所述多個頻帶作為對所述振動探測器的響應(yīng)。
10.一種電子裝置，其包括 可操作用于生成加速度信號的加速度傳感器；以及 包括自由落體探測器的控制電路，所述自由落體探測器可操作用于檢測自由落體事件作為對所述加速度信號的響應(yīng)，所述控制電路可操作用于 測量所述加速度信號的頻率響應(yīng)； 檢測與正常操作模式相對應(yīng)的所述頻率響應(yīng)的頻帶；以及 當所述頻帶內(nèi)的所述頻率響應(yīng)的幅值超出閾值時，禁用所述自由落體探測器。
11.一種操作電子裝置的方法，所述電子裝置包括可操作用于生成加速度信號的加速度傳感器，以及可操作用于檢測自由落體事件作為對所述加速度信號的響應(yīng)的自由落體探測器，所述方法包括 測量所述加速度信號的頻率響應(yīng)；以及 當多個頻帶中一個內(nèi)的所述頻率響應(yīng)的幅值超出閾值時，禁用所述自由落體探測器，其中每個頻帶與多個正常操作模式中的一個相對應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中當所述加速度信號的幅值超出閾值時，所述自由落體探測器檢測所述自由落體事件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述正常操作模式中的一個與用戶運動相對應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述正常操作模式包括用戶快走、用戶慢跑以及用戶奔跑。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子裝置，其進一步包括當所述多個頻帶內(nèi)的所述頻率響應(yīng)的幅值降落到低于所述閾值時，啟用所述自由落體探測器。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進一步包括處理所述加速度信號的窗口以檢測所述頻帶中一個內(nèi)的所述頻率響應(yīng)的幅值是否超出所述閾值。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進一步包括當所述加速度信號的幅值保持在閾值之上達預(yù)定間隔時，啟用所述自由落體探測器。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進一步包括基于操作歷史適應(yīng)所述多個頻帶。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述電子裝置進一步包括可操作用于檢測何時所述電子裝置碰撞地面的振動探測器，所述方法進一步包括適應(yīng)所述多個頻帶作為對所述振動探測器的響應(yīng)。
20.一種操作電子裝置的方法，所述電子裝置包括可操作用于生成加速度信號的加速度傳感器，以及可操作用于檢測自由落體事件作為對所述加速度信號的響應(yīng)的自由落體探測器，所述方法包括 測量所述加速度信號的頻率響應(yīng)； 檢測與正常操作模式相對應(yīng)的所述頻率響應(yīng)的頻帶；以及 當所述頻帶內(nèi)的所述頻率響應(yīng)的幅值超出閾值時，禁用所述自由落體探測器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子裝置，其包括可操作用于生成加速度信號的加速度傳感器，以及可操作用于響應(yīng)加速度信號而檢測自由落體事件的自由落體探測器。測量加速度信號的頻率響應(yīng)，以及當多個頻帶中一個內(nèi)的頻率響應(yīng)的幅值超出閾值時，禁用自由落體探測器，其中每個頻帶與多個正常操作模式中的一個相對應(yīng)。
文檔編號G06F11/07GK102841818SQ20121021229
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者J·V·阮, T·N·赫施堡, H·T·楚 申請人:西部數(shù)據(jù)技術(shù)公司