[發明專利]運動傳感器

有效

• 申請號: 201911333731.7
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN110784601B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 克里斯托弗·馬庫斯;哈恩·斯胡爾曼斯
• 申請（專利權）人: 匯頂科技（香港）有限公司
• 主分類號: H04M1/72403
• 分類號: H04M1/72403;H04M1/03;H04R3/00
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 孫濤;毛威

加速度計在諸如移動電話的移動設備中用做運動傳感器，以檢測諸如敲擊的用戶輸入。描述了用于移動設備的動作傳感器，包括：揚聲器，用于輸出音頻信號，所述揚聲器具有揚聲器輸入；觸發檢測器，具有觸發輸入和觸發輸出，所述觸發輸入耦合到所述揚聲器輸入；其中，所述觸發檢測器可操作為，響應于由運動源在揚聲器輸入上導致的機械感應信號，在觸發輸出上輸出檢測信號。由于揚聲器不需要任何DC偏置來檢測諸如用戶敲擊運動傳感器的運動源，因此運動傳感器的電量消耗減少。

本申請是申請日為2015年05月14日且題為“運動傳感器”的中國國家申請(申請號：2015102458697)的分案申請。

技術領域

本發明涉及針對移動設備的運動傳感器。

背景技術

隨著“永遠開啟”功能越來越多(其連續感測環境以執行例如設備喚醒、語音關鍵詞檢測的動作)，移動設備(如移動電話和平板計算機)正在變得越來越智能。因此，移動設備具有各種傳感器，例如觸摸屏以及加速度計或運動傳感器。這些傳感器也可以用來代替傳統的輸入設備，如按鈕。例如，傳統上，使用在按壓時喚醒主處理器的專用按鈕來完成設備喚醒。目前，一些智能手機甚至支持通過敲擊或揮動來喚醒和解鎖設備，例如LG G2“Knock Knock”或HTC M8“Motion Launch”。此外，現在大部分加速度計支持低電量休眠模式，該模式允許以更少的電量消耗來檢測特定事件(例如(雙)敲擊、自由下落、活動性……)。

發明內容

在附帶的權利要求中對本發明的各個方面進行了定義。在第一方面中，定義了一種針對移動設備運動傳感器，包括：揚聲器，用于輸出音頻信號，該揚聲器具有揚聲器輸入；觸發檢測器，具有觸發輸入和觸發輸出，所述觸發輸入耦合到揚聲器輸入；其中，觸發檢測器可操作為，響應于由運動源在揚聲器輸入上機械感應的信號，在觸發輸出上輸出檢測信號。

當在待機模式或休眠模式下時，由于揚聲器不需要任何DC偏置，因此運動傳感器需要很少的電流來工作。揚聲器對機械振動敏感但對可通過聲學耦合引起響應的音頻源不太敏感。由于揚聲器對機械脈沖的響應將會強于對外部音頻源的響應，因此可以更簡單的檢測出揚聲器對用戶輸入的響應。

運動源可以是例如用戶敲擊運動傳感器或機械耦合到運動傳感器的表面。運動源可以是例如用戶拿起移動傳感器。敲擊或拿起運動傳感器的動作會導致傳送到揚聲器的機械脈沖或振動。得到的揚聲器響應可以在輸入端上感應電信號。

在實施例中，觸發檢測器可以包括：基準波形模塊，用于存儲至少一個基準波形；以及比較模塊，所述比較模塊具有耦合到觸發輸入的第一輸入、耦合到至少一個基準波形的輸出的第二輸入以及耦合到觸發輸出的輸出，并且其中，如果觸發輸入上的信號與基準波形相匹配，則觸發檢測器可操作為在觸發輸出上輸出檢測信號，其中每個基準波形表示在揚聲器的輸入上產生的期望的機械感應信號。

基準波形可以是期望的信號波形，或者是表示期望的信號的參數的集合。參數的集合可被稱為信號簽名。例如，信號簽名可以是在用于定義時間間隔內具有高于用戶定義閾值的信號電平的信號。

在實施例中，觸發檢測器可以包括：濾波器，具有耦合到揚聲器輸入的輸入。

由于揚聲器的機械感應響應可以比聲學響應具有更多的低頻成分，因此濾波器可以是低通濾波器。濾波器的上限截止頻率可以是比揚聲器的諧振頻率低至少一個音階的頻率。

在實施例中，觸發檢測器包括具有耦合到濾波器輸出的輸入的比較器，并且其中比較器可操作為輸出高于預定閾值的信號。

在實施例中，觸發檢測器可以包括：控制器，具有耦合到比較器的輸出的輸入以及耦合到觸發輸出的輸出，其中，所述控制器可操作為確定比較器的輸出是否與預定的基準波形相匹配以及在觸發輸出上輸出信號。

比較器可以具有根據期望的響應預定的閾值。由于通常對比較器的實現可能只消耗不到1毫安，因此比較器可以永遠開啟。