本申請(qǐng)涉及一種移動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今移動(dòng)裝置通常配備有內(nèi)嵌傳感器，例如加速計(jì)、陀螺傳感器和磁力計(jì)。移動(dòng)裝置的中央處理單元(centralprocessingunit，cpu)可以收集傳感器產(chǎn)生的樣本并基于樣本執(zhí)行一些處理。例如，cpu可以計(jì)算移動(dòng)和移動(dòng)裝置的定向或計(jì)算移動(dòng)裝置的用戶已經(jīng)行走了多少步。

由于傳感器持續(xù)地產(chǎn)生樣本，因此cpu必須不斷地接收并分析樣本。因此，cpu必須很長(zhǎng)一段時(shí)間處于完全工作模式中，這會(huì)消耗電力并縮短移動(dòng)裝置的電池壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有傳感器時(shí)間校準(zhǔn)的方法和移動(dòng)裝置。

本發(fā)明提供一種移動(dòng)裝置，其包括具有傳感器電路和第一時(shí)鐘的運(yùn)動(dòng)傳感器以及具有電路的微控制器。所述運(yùn)動(dòng)傳感器經(jīng)配置以根據(jù)所述第一時(shí)鐘以預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率產(chǎn)生并存儲(chǔ)傳感器數(shù)據(jù)樣本。微控制器耦接到所述運(yùn)動(dòng)傳感器，并且經(jīng)配置以在預(yù)定義平均時(shí)間跨度期間從所述運(yùn)動(dòng)傳感器提取所述傳感器數(shù)據(jù)樣本序列并計(jì)算所述所提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本的總數(shù)目。所述微控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以基于所述所提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本的總數(shù)目和參考時(shí)間跨度提供經(jīng)校準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù)速率，所述參考時(shí)間跨度對(duì)應(yīng)于在其期間以所述預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率存儲(chǔ)所述傳感器數(shù)據(jù)樣本的時(shí)間跨度，所述參考時(shí)間跨度由第二時(shí)鐘提供。

本發(fā)明還提供一種傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法，包括：根據(jù)第一時(shí)鐘以預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)樣本；以所述預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率存儲(chǔ)所述運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)樣本；在預(yù)定義平均時(shí)間跨度期間提取所述傳感器數(shù)據(jù)樣本序列；計(jì)算所述所提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本的總數(shù)目；以及基于所述所提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本的總數(shù)目和參考時(shí)間跨度提供經(jīng)校準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù)速率，所述參考時(shí)間跨度對(duì)應(yīng)于在其期間以所述預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率存儲(chǔ)所述傳感器數(shù)據(jù)樣本的時(shí)間跨度，所述參考時(shí)間跨度由第二時(shí)鐘提供。

附圖說(shuō)明

包括附圖是為了提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖結(jié)合在本說(shuō)明書中并且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分。圖式說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的移動(dòng)裝置的示意圖。

圖2是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)裝置的示意圖。

圖3是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)裝置的示意圖。

圖4是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的示意圖。

圖5是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的示意圖。

圖6是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的電子裝置的示意圖。

圖7是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)處理方法的流程圖。

圖8是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)處理的取樣的示意圖。

圖9說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的電子裝置。

圖10說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的流程圖。

圖11說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的應(yīng)用情境的示意圖。

圖12說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的應(yīng)用情境的流程圖。

圖13說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的流程圖。

圖14說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的流程圖。

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明

100：移動(dòng)裝置；

110：傳感器；

115：緩沖器；

120：mcu；

125：緩沖器；

130：中央處理單元；

200：移動(dòng)裝置；

201：加速計(jì)；

202：陀螺傳感器；

203：磁力計(jì)；

204：氣壓計(jì)；

205：觸摸面板；

206：麥克風(fēng)；

207：光傳感器；

320：移動(dòng)裝置；

340：電子裝置；

1100：電子設(shè)備；

1110：應(yīng)用程序處理器；

1121、1122、112n：傳感器；

1130：微處理器；

s1、s2、sn：感測(cè)信號(hào)；

sf：感測(cè)合并信號(hào)；

1200：電子設(shè)備；

1210：應(yīng)用程序處理器；

1212：內(nèi)核層；

1213：傳感器硬件抽象層；

1214：框架層；

1215：應(yīng)用層；

2200：電子裝置；

2210：運(yùn)動(dòng)傳感器；

2220：緩沖器；

2230：處理器；

2240：總線；

310、320、330、340：步驟；

410：曲線；

412、414、416、418：樣本；

900：電子裝置；

910：傳感器；

912：傳感器計(jì)時(shí)器；

914：傳感器存儲(chǔ)器；

916：輸出接口；

920：微控制器；

922：微控制器計(jì)時(shí)器；

930：處理器；

s942、s944、s946、s948、s950：步驟；

962、964、966、9666：結(jié)果；

s972、s974、s976、s978、s980、s982、s984、s986：步驟；

1000：方法；

1002、1004、1006、1008、1010：方塊；

1050：方法；

1052、1054、1056、1058、1060、1062、1064、1066：方塊。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，在附圖中圖示這些實(shí)施例的實(shí)例。只要可能，相同的參考標(biāo)號(hào)在圖式和說(shuō)明書中用以指代相同或相似部分。

圖1是示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的移動(dòng)裝置100的示意圖。移動(dòng)裝置100可以是遠(yuǎn)程控制器、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、平板計(jì)算機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)等。移動(dòng)裝置100包括括傳感器110、mcu120和cpu130。mcu120耦接到傳感器110。cpu130耦接到mcu120。傳感器110包括緩沖器115。mcu120包括緩沖器125。緩沖器115和125是存儲(chǔ)裝置，例如寄存器或存儲(chǔ)器。

傳感器110產(chǎn)生多個(gè)樣本。傳感器110可以將樣本存儲(chǔ)在緩沖器115中。mcu120從傳感器110提取樣本，并且根據(jù)樣本執(zhí)行初始預(yù)設(shè)處理以產(chǎn)生初始預(yù)設(shè)處理的一個(gè)或多個(gè)結(jié)果。mcu120可以將或樣本或結(jié)果存儲(chǔ)在緩沖器125中?？商娲?，mcu120可以將樣本和結(jié)果都存儲(chǔ)在緩沖器125中。

cpu130從mcu120提取一個(gè)或多個(gè)結(jié)果或從mcu120接收基于一個(gè)或多個(gè)結(jié)果的信號(hào)。cpu130根據(jù)來(lái)自mcu120的一個(gè)或多個(gè)結(jié)果或信號(hào)執(zhí)行進(jìn)一步預(yù)設(shè)處理。

在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，傳感器110以頻率f1產(chǎn)生樣本，這代表傳感器110每秒產(chǎn)生f1個(gè)樣本。mcu120以頻率f2從傳感器110分批地提取樣本。cpu130以頻率f3從mcu120分批地提取結(jié)果。頻率f1可以高于或等于頻率f2。頻率f2可以高于或等于頻率f3。

例如，f1可以是2000hz，f2可以是1hz，并且f3可以是0.001hz。傳感器110每秒產(chǎn)生2000個(gè)樣本。mcu120每秒從傳感器110提取一次樣本。在每次提取時(shí)，mcu120將2000個(gè)樣本作為單批從傳感器110提取。在每次提取之后，mcu120執(zhí)行初始預(yù)設(shè)處理并且產(chǎn)生基于2000個(gè)樣本的40個(gè)結(jié)果。cpu130將40個(gè)結(jié)果作為單批每1000秒從mcu120提取一次。在每次提取之后，cpu130根據(jù)40個(gè)結(jié)果執(zhí)行進(jìn)一步預(yù)設(shè)處理。此分批提取機(jī)制緩解了mcu120獲取樣本的負(fù)擔(dān)，因?yàn)閙cu120無(wú)需從傳感器110逐個(gè)地提取樣本。類似地，此分批提取機(jī)制緩解了cpu130獲取結(jié)果的負(fù)擔(dān)，因?yàn)閏pu130無(wú)需從mcu120逐個(gè)地提取結(jié)果。

cpu130執(zhí)行操作系統(tǒng)(os)和移動(dòng)裝置100的應(yīng)用程序。進(jìn)一步預(yù)設(shè)處理只是cpu130執(zhí)行的許多任務(wù)之一。mcu120專門地專用于根據(jù)樣本執(zhí)行初始預(yù)設(shè)處理并且提供一個(gè)或多個(gè)結(jié)果或信號(hào)到cpu130。cpu130具有比mcu120更多的處理功率，并且cpu130比mcu120消耗更多電力。mcu120接管從傳感器110收集樣本以及執(zhí)行來(lái)自cpu130的初始預(yù)設(shè)處理的負(fù)擔(dān)，使得cpu130可以盡可能長(zhǎng)地休眠以便省電并延長(zhǎng)移動(dòng)裝置100的電池壽命。從mcu120分批提取結(jié)果有助于減少cpu130的喚醒頻率，這更能省電。mcu120不斷地輪詢傳感器110并從傳感器110提取樣本，因此mcu120從不休眠。

cpu130可以休眠，直到cpu130喚醒以從mcu120提取結(jié)果或直到cpu130被來(lái)自mcu120的信號(hào)喚醒。mcu120可以喚醒cpu130并通知cpu130從mcu120提取結(jié)果?？商娲?，cpu130可以在移動(dòng)裝置100的用戶啟動(dòng)應(yīng)用程序時(shí)或在計(jì)時(shí)器過(guò)期時(shí)喚醒。換句話說(shuō)，cpu130可以在沒(méi)有來(lái)自mcu120的通知的情況下喚醒，且接著cpu130可以從mcu120提取一個(gè)或多個(gè)結(jié)果。

圖2是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)裝置200的示意圖。移動(dòng)裝置200包括cpu130、mcu120，以及七個(gè)傳感器201到207，即，加速計(jì)201、陀螺傳感器202、磁力計(jì)203、氣壓計(jì)204、觸摸面板205、麥克風(fēng)206和光傳感器207。加速計(jì)201產(chǎn)生與移動(dòng)裝置200的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的加速度的樣本。陀螺傳感器202產(chǎn)生與移動(dòng)裝置200的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的角速度的樣本。磁力計(jì)203產(chǎn)生與移動(dòng)裝置200的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的磁力的樣本。氣壓計(jì)204產(chǎn)生與移動(dòng)裝置200的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的大氣壓力的樣本。觸摸面板205產(chǎn)生移動(dòng)裝置200的用戶觸摸的部位的樣本。麥克風(fēng)206產(chǎn)生移動(dòng)裝置200周圍的聲音的樣本。光傳感器207產(chǎn)生移動(dòng)裝置200周圍的環(huán)境亮度的樣本。傳感器201到207中的每一個(gè)可以包括緩沖器，如傳感器110具有緩沖器一樣。

mcu120耦接到所有傳感器201到207并且作為傳感器集線器操作。包括cpu130、mcu120以及傳感器201到207中的一個(gè)的移動(dòng)裝置200的每個(gè)子集可以如圖1中示出的移動(dòng)裝置100相同的方式操作。另外，mcu120和cpu130可以基于多個(gè)傳感器一起產(chǎn)生的樣本執(zhí)行預(yù)設(shè)處理。在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)裝置200可以包括少于七個(gè)傳感器或多于七個(gè)傳感器。

在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，移動(dòng)裝置200可以提供計(jì)步器的功能。mcu120從加速計(jì)201提取樣本，并且通過(guò)根據(jù)樣本計(jì)算移動(dòng)裝置200的用戶已經(jīng)行走了多少步來(lái)執(zhí)行初始預(yù)設(shè)處理。mcu120可以將初始預(yù)設(shè)處理的結(jié)果(即步數(shù))存儲(chǔ)在緩沖器125中。

mcu120可以喚醒cpu130以提取每n步的結(jié)果，其中n是預(yù)設(shè)正整數(shù)。可替代地，cpu可以周期性喚醒以從mcu120提取結(jié)果?？商娲?，cpu可以每當(dāng)用戶啟動(dòng)應(yīng)用程序來(lái)查看步數(shù)時(shí)喚醒。cpu130的不頻繁喚醒能節(jié)省能量。有時(shí)用戶行走數(shù)小時(shí)并且直到用戶到家時(shí)才想查看步數(shù)。在這種情況下，cpu130可以休眠數(shù)小時(shí)并且節(jié)省大量能量。

除了對(duì)步數(shù)計(jì)數(shù)以外，mcu120執(zhí)行的初始預(yù)設(shè)處理還可以包括根據(jù)加速計(jì)201、陀螺傳感器202和磁力計(jì)203產(chǎn)生的樣本計(jì)算用戶的每一步的方向和距離。mcu120可以將結(jié)果(即，步子的方向和距離)存儲(chǔ)在緩沖器125中。當(dāng)結(jié)果的大小達(dá)到緩沖器125的容量的預(yù)設(shè)百分比時(shí)，mcu120可以喚醒cpu130并且通知cpu130提取結(jié)果。

當(dāng)cpu130喚醒時(shí)，cpu130執(zhí)行的進(jìn)一步預(yù)設(shè)處理可以包括顯示步數(shù)、顯示示出每小時(shí)的步數(shù)的圖表，或根據(jù)步子的方向和距離繪制用戶的軌跡等。

在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)裝置200可以基于全球定位系統(tǒng)(gps)提供定位和導(dǎo)航的函數(shù)。用戶可以關(guān)閉gps功能以省電。當(dāng)關(guān)閉gps功能時(shí)，cpu130休眠。當(dāng)關(guān)閉gps功能階段期間，mcu120可以提取加速計(jì)201、陀螺傳感器202和磁力計(jì)203產(chǎn)生的樣本以計(jì)算移動(dòng)裝置200的移動(dòng)軌跡。由于初始預(yù)設(shè)處理，mcu120可以將移動(dòng)軌跡存儲(chǔ)在緩沖器125中。當(dāng)用戶開(kāi)啟gps功能時(shí)，cpu130可以從mcu120提取移動(dòng)軌跡，并且使用移動(dòng)裝置200的移動(dòng)軌跡和最后gps位置來(lái)計(jì)算參考位置，使得cpu130可以更快地找到移動(dòng)裝置200的當(dāng)前gps位置。

在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，除了加速計(jì)201、陀螺傳感器202和磁力計(jì)203產(chǎn)生的樣本以外，mcu120還可以根據(jù)氣壓計(jì)204產(chǎn)生的樣本計(jì)算移動(dòng)裝置200的移動(dòng)軌跡，使得移動(dòng)軌跡可以包括對(duì)移動(dòng)裝置200的海拔高度的改變的更精確估計(jì)。

在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)裝置200可以在解鎖狀態(tài)與鎖定狀態(tài)之間切換。移動(dòng)裝置200通常在處于解鎖狀態(tài)時(shí)從觸摸面板205接收輸入，但是移動(dòng)裝置200不會(huì)在鎖定狀態(tài)時(shí)從觸摸面板205接收輸入。在鎖定狀態(tài)中，cpu130休眠。例如，當(dāng)移動(dòng)裝置200已經(jīng)閑置預(yù)設(shè)時(shí)間段時(shí)，移動(dòng)裝置200可以從解鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)，并且當(dāng)用戶在移動(dòng)裝置200上執(zhí)行預(yù)設(shè)操作時(shí)，移動(dòng)裝置200可以返回至解鎖狀態(tài)。

用于解鎖移動(dòng)裝置200的預(yù)設(shè)操作可以在觸摸面板205上繪制預(yù)設(shè)軌跡。在這種情況下，mcu200可以提取觸摸面板205產(chǎn)生的樣本，并且分析樣本以確定用戶是否繪制了預(yù)設(shè)軌跡。當(dāng)用戶在觸摸面板205上完成預(yù)設(shè)軌跡時(shí)，mcu120可以發(fā)送信號(hào)(例如，中斷)以喚醒cpu130。cpu130響應(yīng)于所述信號(hào)使移動(dòng)裝置200從鎖定狀態(tài)切換到解鎖狀態(tài)。

可替代地，用于解鎖移動(dòng)裝置200的預(yù)設(shè)操作可以向麥克風(fēng)206說(shuō)出預(yù)設(shè)密碼。在這種情況下，mcu200可以提取麥克風(fēng)206產(chǎn)生的樣本，并且對(duì)樣本執(zhí)行語(yǔ)音識(shí)別以確定用戶是否說(shuō)出預(yù)設(shè)密碼。當(dāng)用戶向麥克風(fēng)206說(shuō)出預(yù)設(shè)密碼時(shí)，mcu120可以發(fā)送信號(hào)以喚醒cpu130。cpu130響應(yīng)于所述信號(hào)使移動(dòng)裝置200從鎖定狀態(tài)切換到解鎖狀態(tài)。

可替代地，用于解鎖移動(dòng)裝置200的預(yù)設(shè)操作可以固持移動(dòng)裝置200并且使移動(dòng)裝置200沿著預(yù)設(shè)軌跡移動(dòng)。在這種情況下，mcu200可以提取加速計(jì)201、陀螺傳感器202和磁力計(jì)203產(chǎn)生的樣本，并且分析樣本以確定移動(dòng)裝置200是否已沿著預(yù)設(shè)軌跡移動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)裝置200已沿著預(yù)設(shè)軌跡移動(dòng)時(shí)，mcu120可以發(fā)送信號(hào)以喚醒cpu130。cpu130響應(yīng)于所述信號(hào)使移動(dòng)裝置200從鎖定狀態(tài)切換到解鎖狀態(tài)。

在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)裝置200可以包括顯示器。mcu120可以提取光傳感器207產(chǎn)生的樣本，并且分析樣本以計(jì)算移動(dòng)裝置200歷經(jīng)具有預(yù)定長(zhǎng)度的最近時(shí)間段的平均環(huán)境亮度。mcu120可以將平均環(huán)境亮度存儲(chǔ)在緩沖器125中。cpu130可以周期性地提取平均環(huán)境亮度，并且根據(jù)平均環(huán)境亮度調(diào)整顯示器的顯示亮度。

圖3是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)裝置320的示意圖。移動(dòng)裝置320包括mcu120和傳感器201到207。類似于先前實(shí)施例，mcu120可以提取傳感器201到207中的一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生的樣本，并且根據(jù)所述樣本執(zhí)行初始預(yù)設(shè)處理。mcu120可以將樣本和/或初始預(yù)設(shè)處理的結(jié)果存儲(chǔ)在緩沖器125中。在此實(shí)施例中，mcu120經(jīng)配置以通過(guò)無(wú)線連接或有線連接而連接到電子裝置340。mcu120進(jìn)一步經(jīng)配置以將初始預(yù)設(shè)處理的結(jié)果通過(guò)無(wú)線連接或有線連接提供到電子裝置340。電子裝置340可以根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)結(jié)果執(zhí)行進(jìn)一步預(yù)設(shè)處理。在一些方面中，電子裝置340類似于先前實(shí)施例中的cpu130。

例如，移動(dòng)裝置320可以是佩戴式電子計(jì)步器。mcu120根據(jù)加速計(jì)201產(chǎn)生的樣本對(duì)用戶行走的步數(shù)計(jì)數(shù)。mcu120可以將步數(shù)存儲(chǔ)在緩沖器125中。另外，mcu120可以將步數(shù)提供到電子裝置340用于進(jìn)一步觀測(cè)或處理。

對(duì)于另一實(shí)例，移動(dòng)裝置320可以是可附接到用戶的手掌或手臂或用戶揮舞的高爾夫球棒的小裝置。當(dāng)用戶打高爾夫時(shí)，mcu120可以提取加速計(jì)201、陀螺傳感器202和磁力計(jì)203產(chǎn)生的樣本來(lái)計(jì)算用戶進(jìn)行高爾夫球棒揮桿的次數(shù)。mcu120可以將揮桿的次數(shù)存儲(chǔ)在緩沖器125中。另外，mcu120可以將揮桿的次數(shù)提供到電子裝置340用于進(jìn)一步觀測(cè)或處理。

可替代地，mcu可以分析加速計(jì)201、陀螺傳感器202和磁力計(jì)203產(chǎn)生的樣本以獲得用戶進(jìn)行的高爾夫球棒的每次揮桿的時(shí)間和力度。mcu120可以將分析的結(jié)果存儲(chǔ)在緩沖器125中。另外，mcu120可以將分析的結(jié)果提供到電子裝置340用于進(jìn)一步觀測(cè)或處理。

綜上所述，本申請(qǐng)?zhí)峁┑膍cu是具有緩沖器的傳感器集線器。mcu可以從移動(dòng)裝置的cpu接管收集并且分析傳感器產(chǎn)生的樣本的負(fù)擔(dān)。因此，mcu能減輕cpu的負(fù)擔(dān)，并且cpu可以盡可能長(zhǎng)地休眠以省電并延長(zhǎng)移動(dòng)裝置的電池壽命。

請(qǐng)參考圖4。圖4是示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備1100的圖。電子設(shè)備1100可以是移動(dòng)電話、平板計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)碼助理等。電子設(shè)備1100可以包括但不限于應(yīng)用程序處理器1110(例如，cpu)、多個(gè)傳感器1121到112n和微處理器1130(例如，mcu)。多個(gè)傳感器1121到112n經(jīng)配置以產(chǎn)生至少一個(gè)感測(cè)信號(hào)s1到sn。應(yīng)用程序處理器1110經(jīng)配置以根據(jù)感測(cè)合并信號(hào)sf執(zhí)行應(yīng)用程序。微處理器1130耦接在多個(gè)傳感器1121到112n與應(yīng)用程序處理器1110之間，并且經(jīng)配置以根據(jù)至少一個(gè)感測(cè)信號(hào)s1到sn產(chǎn)生感測(cè)合并信號(hào)sf。

上述多個(gè)傳感器1121到112n可以通過(guò)加速計(jì)、旋轉(zhuǎn)傳感器、磁力計(jì)和/或高度計(jì)實(shí)施，然而，這不應(yīng)是本申請(qǐng)的限制。另外，應(yīng)注意，應(yīng)用程序處理器1110的計(jì)算能力大于微處理器1130的計(jì)算能力。例如，應(yīng)用程序處理器1110可以是移動(dòng)電話的多核基帶處理器，并且微處理器1130可以是單芯片微控制器。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)很容易了解應(yīng)用程序處理器1110與微處理器1130之間的區(qū)別，并且因此為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)此處省略進(jìn)一步描述。

應(yīng)注意，當(dāng)本申請(qǐng)的電子設(shè)備1100的應(yīng)用程序處理器1110進(jìn)入休眠模式時(shí)，微處理器1130仍工作使得維持電子設(shè)備1100的基本功能。因此，即使手持式電子設(shè)備1100進(jìn)入休眠模式，應(yīng)用程序處理器1110也可以通過(guò)電子設(shè)備1100的檢測(cè)動(dòng)作被喚醒。例如，當(dāng)應(yīng)用程序處理器1110進(jìn)入休眠模式時(shí)，應(yīng)用程序處理器1110關(guān)閉電子設(shè)備1100的顯示模塊(未示出)，并且鎖定電子設(shè)備1100的觸摸面板(未示出)。下文列出本申請(qǐng)的電子設(shè)備1100的鎖定機(jī)制。步驟(1)：用戶擺動(dòng)電子設(shè)備1100，通過(guò)多個(gè)傳感器1121到112n檢測(cè)電子設(shè)備1100的動(dòng)作和/或旋轉(zhuǎn)以便產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)s1到sn；步驟(2)接著通過(guò)微處理器1130根據(jù)感測(cè)信號(hào)s1到sn產(chǎn)生可以用于喚醒應(yīng)用程序處理器1110的感測(cè)合并信號(hào)sf；以及步驟(3)應(yīng)用程序處理器1110接收感測(cè)合并信號(hào)sf且接著根據(jù)感測(cè)合并信號(hào)sf執(zhí)行應(yīng)用程序。例如，應(yīng)用程序處理器1110可以比較感測(cè)合并信號(hào)sf以查看其是否對(duì)應(yīng)于特定手勢(shì)；以及如果感測(cè)合并信號(hào)sf對(duì)應(yīng)于特定手勢(shì)，上述顯示模塊將被啟動(dòng)并且自動(dòng)地進(jìn)入解鎖狀態(tài)。因此，電子設(shè)備1100不需要具有如現(xiàn)有技術(shù)的物理按鈕，并且用戶不需要按下物理按鈕來(lái)解鎖電子設(shè)備1100。另外，當(dāng)電子設(shè)備1100的顯示模塊關(guān)閉時(shí)，應(yīng)用程序處理器1110可以繼續(xù)播放音樂(lè)。本申請(qǐng)的電子設(shè)備1100可以在用戶擺動(dòng)電子設(shè)備1100時(shí)通過(guò)根據(jù)多個(gè)傳感器1121到112n檢測(cè)動(dòng)作和/或旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；并且微處理器1130可以處理運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)且接著應(yīng)用程序處理器1110可以控制播放的音樂(lè)。例如，用戶可以輕敲電子設(shè)備1100的左側(cè)以選擇播放前一歌曲，或輕敲電子設(shè)備1100的右側(cè)以選擇播放下一歌曲。

另一方面，本申請(qǐng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：在應(yīng)用程序處理器1110進(jìn)入休眠模式之后，步子計(jì)數(shù)器或計(jì)步器的功能仍可以工作。例如，當(dāng)應(yīng)用程序處理器1110進(jìn)入休眠模式并且電子設(shè)備1100使用步子計(jì)數(shù)器的功能時(shí)，傳感器1121(例如加速計(jì))可以產(chǎn)生至少一個(gè)感測(cè)信號(hào)s1。微處理器1130可以根據(jù)加速計(jì)產(chǎn)生的至少一個(gè)感測(cè)信號(hào)s1產(chǎn)生計(jì)算信息。應(yīng)注意，在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，微處理器1130可以設(shè)置默認(rèn)計(jì)算信息，例如1000計(jì)數(shù)。也就是說(shuō)，當(dāng)計(jì)算信息高達(dá)1000計(jì)數(shù)時(shí)，微處理器1130可以通過(guò)使用感測(cè)合并信號(hào)sf喚醒應(yīng)用程序處理器1110。

圖5是示出根據(jù)本申請(qǐng)的第二實(shí)施例的電子設(shè)備1200。請(qǐng)參考圖5，電子設(shè)備1200可以包括應(yīng)用程序處理器1210(例如，cpu)、微處理器1130(例如，mcu)以及多個(gè)傳感器1121到112n。上述多個(gè)傳感器1121到112n可以通過(guò)加速計(jì)、旋轉(zhuǎn)傳感器、磁力計(jì)和/或高度計(jì)實(shí)施。應(yīng)用程序處理器1210可以包括內(nèi)核層1212、傳感器硬件抽象層(傳感器hal)1213、框架層1214和應(yīng)用層1215，其中應(yīng)用層1215可以是安卓系統(tǒng)的應(yīng)用層。微處理器1130設(shè)置在應(yīng)用程序處理器1210與多個(gè)傳感器1121到112n之間。多個(gè)傳感器1121到112n將在感測(cè)之后產(chǎn)生相應(yīng)感測(cè)信號(hào)s1到sn，并且將感測(cè)信號(hào)s1到sn傳輸?shù)轿⑻幚砥?130。微處理器1130合并多個(gè)傳感器1121到112n產(chǎn)生的感測(cè)信號(hào)s1到sn，且接著將感測(cè)合并信號(hào)sf傳輸?shù)綉?yīng)用程序處理器1210。應(yīng)用程序處理器1210根據(jù)感測(cè)合并信號(hào)sf執(zhí)行對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序。應(yīng)注意，應(yīng)用程序處理器1210與微處理器1130之間的通信通過(guò)內(nèi)部集成電路端口實(shí)施；并且微處理器1130與多個(gè)傳感器之間的通信通過(guò)內(nèi)部集成電路端口實(shí)施；然而，這不應(yīng)是本申請(qǐng)的限制。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施例中，與mcu相關(guān)聯(lián)的功能可以內(nèi)嵌在用來(lái)提供cpu的組件(例如，半導(dǎo)體芯片)內(nèi)。

電子設(shè)備1100/1200的特征在于：可以選擇性地啟用或停用微處理器1130以省電。例如，多個(gè)傳感器1121到1212n可以包括加速計(jì)，并且加速計(jì)產(chǎn)生的感測(cè)信號(hào)可以用于控制微處理器1130的啟用和停用。更詳細(xì)地，當(dāng)加速計(jì)產(chǎn)生加速度相關(guān)的感測(cè)信號(hào)時(shí)，其表示電子設(shè)備1100/1200正移動(dòng)(例如，此時(shí)感測(cè)信號(hào)可以處于高電平)以便啟用微處理器1130。在微處理器1130啟用之后，其可以合并多個(gè)傳感器1121到112n產(chǎn)生的感測(cè)信號(hào)s1到sn從而根據(jù)算法產(chǎn)生感測(cè)合并信號(hào)sf。接著將感測(cè)合并信號(hào)sf從微處理器1130傳輸?shù)綉?yīng)用程序處理器1110/1210，以便使應(yīng)用程序處理器1110/1210執(zhí)行對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序。

本申請(qǐng)的配置的優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)使用多個(gè)傳感器的特征來(lái)確定是否啟用微處理器1130從而省電。例如，在上述實(shí)施例中，可以通過(guò)采用加速計(jì)傳感器來(lái)確定是否啟用微處理器1130。換句話說(shuō)，具有此配置的電子設(shè)備1100/1200可以基于自身的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)來(lái)確定是否啟用微處理器1130執(zhí)行對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序從而省電。應(yīng)注意，在本申請(qǐng)的電子設(shè)備1100/1200的一個(gè)實(shí)施例中，微處理器1130以及多個(gè)傳感器1121到112n中的至少一個(gè)并非封裝在單芯片中，然而，這不應(yīng)是本申請(qǐng)的限制。多個(gè)傳感器1121到112n中的一些可以封裝在單芯片中。此外，微處理器1130獨(dú)立于應(yīng)用程序處理器1110/1210，并且它們并非封裝在單芯片中。應(yīng)注意，多個(gè)傳感器1121到112n的驅(qū)動(dòng)程序可以預(yù)裝載到微處理器1130中。因此，如果開(kāi)發(fā)者采用本申請(qǐng)的微處理器1130，可以成功地處理多個(gè)傳感器1121到112n的感測(cè)信號(hào)s1到sn。本申請(qǐng)的配置的優(yōu)點(diǎn)是：可以提高選擇傳感器芯片供應(yīng)商的彈性。

圖6是示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的電子裝置2200的示意圖。電子裝置2200可以是智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、平板計(jì)算機(jī)、遙控器或可以移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)的任何其它電子裝置。電子裝置2200包括運(yùn)動(dòng)傳感器2210、處理器2230和總線2240。運(yùn)動(dòng)傳感器2210包括緩沖器2220。處理器2230通過(guò)總線2240耦接到運(yùn)動(dòng)傳感器2210。

應(yīng)注意，運(yùn)動(dòng)傳感器可以是陀螺傳感器、加速計(jì)、6軸運(yùn)動(dòng)傳感器或9軸運(yùn)動(dòng)傳感器。在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器2210可以是檢測(cè)電子裝置2200的角速度并對(duì)其取樣的陀螺傳感器。在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器2210可以是檢測(cè)電子裝置2200的加速度并對(duì)其取樣的加速計(jì)。在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器2210可以是檢測(cè)電子裝置2200的加速度或角速度并對(duì)其取樣的6軸運(yùn)動(dòng)傳感器。在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器2210可以是檢測(cè)電子裝置2200的加速度、角速度或磁力并對(duì)其取樣的9軸運(yùn)動(dòng)傳感器。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易了解，6軸運(yùn)動(dòng)傳感器包括3軸陀螺儀和3軸加速計(jì)，并且此處為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)省略進(jìn)一步描述。類似地，9軸運(yùn)動(dòng)傳感器包括3軸陀螺儀、3軸加速計(jì)和3軸羅盤，并且此處為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)省略進(jìn)一步描述。緩沖器2220可以是可以存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)傳感器2210產(chǎn)生的多個(gè)樣本的先進(jìn)先出(first-in-first-out，fifo)寄存器。處理器2230可以是cpu、微處理器，或電子裝置2200的嵌入式控制器。

圖7是示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)處理方法的流程圖。圖7中示出的方法可以通過(guò)電子裝置2200執(zhí)行。在步驟310中，運(yùn)動(dòng)傳感器2210以預(yù)定取樣速率執(zhí)行取樣。在執(zhí)行圖7中示出的方法之前，處理器2230可以通過(guò)接入運(yùn)動(dòng)傳感器2210的配置寄存器來(lái)設(shè)置運(yùn)動(dòng)傳感器2210的取樣速率。在每次取樣時(shí)，運(yùn)動(dòng)傳感器2210通過(guò)對(duì)電子裝置2200的角速度或加速度取樣來(lái)產(chǎn)生樣本。在步驟320中，運(yùn)動(dòng)傳感器2210將步驟310中產(chǎn)生的每個(gè)樣本存儲(chǔ)在緩沖器2220中。

在步驟330中，處理器2230以預(yù)定輪詢速率周期性地輪詢運(yùn)動(dòng)傳感器2210。運(yùn)動(dòng)傳感器2210的取樣速率可以高于或等于處理器2230的輪詢速率。因此，每當(dāng)處理器2230輪詢運(yùn)動(dòng)傳感器2210時(shí)，可能已經(jīng)存在存儲(chǔ)于緩沖器2220中的多個(gè)樣本，使得處理器2230可以從緩沖器2220提取超過(guò)一個(gè)樣本。處理器2230可以在每個(gè)上述輪詢中提取緩沖器2220中存儲(chǔ)的部分或全部樣本。處理器2230通過(guò)總線2240執(zhí)行輪詢和提取。

在步驟340中，處理器2230基于在步驟330中提取的樣本執(zhí)行數(shù)值積分。當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳感器2210是陀螺傳感器時(shí)，樣本可以是電子裝置2200的角速度并且數(shù)值積分的結(jié)果可以是電子裝置2200的旋轉(zhuǎn)或定向的角度。當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳感器2210是加速計(jì)時(shí)，樣本可以是電子裝置2200的加速度，并且數(shù)值積分的結(jié)果可以是電子裝置2200的平移速度或距離。處理器2230可以使用在步驟330中提取的部分或全部樣本來(lái)執(zhí)行數(shù)值積分。使用更多樣本，數(shù)值積分的積累誤差更小。

圖8是示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的電子裝置2200的運(yùn)動(dòng)處理的取樣的示意圖。曲線410表示運(yùn)動(dòng)傳感器2210抽取的角速度或加速度樣本。樣本由曲線410上的圓點(diǎn)表示，例如樣本412、414、416和418。

在此實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器2210的取樣速率是500hz，并且處理器2230的輪詢速率是100hz。換句話說(shuō)，運(yùn)動(dòng)傳感器2210每?jī)珊撩氘a(chǎn)生一個(gè)樣本，而處理器2230每十毫秒輪詢一次運(yùn)動(dòng)傳感器2210。在每次輪詢時(shí)，緩沖器2220中已經(jīng)存在存儲(chǔ)的五個(gè)樣本等待處理器2230。處理器2230可以提取緩沖器2220中存儲(chǔ)的所述五個(gè)樣本的部分或全部。

以此方式，處理器2230可以將運(yùn)動(dòng)傳感器2210的取樣速率設(shè)置為比處理器2230的輪詢速率高得多，使得每次輪詢時(shí)存在處理器2230可用的大量樣本。低輪詢速率可以使處理器2230免于頻繁地接入總線2240進(jìn)行輪詢和提取，這樣處理器2230具有更多時(shí)間來(lái)處理電子裝置2200的其它任務(wù)。另外，運(yùn)動(dòng)傳感器2210的高取樣速率意味著更多樣本和數(shù)值積分的更小積累誤差。

在此實(shí)施例中，處理器2230使用對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)傳感器2210的取樣速率的取樣周期作為由樣本界定的梯形的高度(或?qū)挾?來(lái)執(zhí)行步驟340中的數(shù)值積分。換句話說(shuō)，處理器2230根據(jù)運(yùn)動(dòng)傳感器2210的時(shí)鐘而不是處理器2230自身的時(shí)鐘來(lái)執(zhí)行數(shù)值積分，這消除了由兩個(gè)異步時(shí)鐘引起的積累誤差。運(yùn)動(dòng)傳感器2210專用于根據(jù)其自身的時(shí)鐘產(chǎn)生樣本。與處理器2230不同的是，運(yùn)動(dòng)傳感器2210不具有其它分散注意力的任務(wù)。因此，運(yùn)動(dòng)傳感器2210的取樣時(shí)間非常精確，這有助于減少數(shù)值積分的積累誤差。

綜上所述，本申請(qǐng)可以通過(guò)更精確的取樣時(shí)間和更高的取樣速率有效地減少運(yùn)動(dòng)處理時(shí)數(shù)值積分的積累誤差。此外，本申請(qǐng)不要求處理器的專用引線，因?yàn)樘幚砥鞑恍枰袛嗵崛颖尽?/p>

應(yīng)注意，在一些實(shí)施例中，可以取決于應(yīng)用程序從傳感器集線器(mcu)改變到應(yīng)用程序處理器(ap或cpu)的處理信號(hào)的提取狀態(tài)。借助于實(shí)例，對(duì)于游戲應(yīng)用程序(其可能要求相對(duì)快速的更新頻率)，系統(tǒng)可以推遲使用旁路模式，其中可不執(zhí)行分批提取。使用此類旁路模式時(shí)的潛在缺點(diǎn)可包括ap需要頻繁地喚醒(例如，每當(dāng)其從mcu檢索信號(hào)時(shí)就要喚醒)。相比而言，對(duì)于pdr或健康監(jiān)測(cè)功能(其可以不需要如此快速地更新)，ap將以分批模式提取處理信號(hào)從而減少功耗。

同時(shí)，在一些實(shí)施例中，例如在陀螺儀或外部計(jì)時(shí)器的精密計(jì)時(shí)下，陀螺儀可能需要以分批模式提取樣本。這是因?yàn)橥勇輧x產(chǎn)生的樣本呈相對(duì)矢量的形式。通常根據(jù)積分計(jì)算來(lái)計(jì)算此類相對(duì)矢量從而獲得相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度。因此，取樣數(shù)據(jù)通常以序列格式(類似于流動(dòng)式接收，其可被稱為流動(dòng)式接收模式)保留在緩沖器中以提高精確度。因此，精確度是在傳感器側(cè)使用分批模式的主要原因，但是還可以考慮功耗。

與陀螺儀產(chǎn)生的樣本不同的是，加速計(jì)產(chǎn)生的樣本是絕對(duì)方向矢量。關(guān)于系統(tǒng)使用，系統(tǒng)可不需要如陀螺儀樣本一樣頻繁地檢索加速計(jì)樣本。舉例來(lái)說(shuō)，mcu可以20到40ms(沒(méi)有太大偏差)的頻率檢索加速計(jì)樣本，但是mcu可以5ms的頻率檢索陀螺儀樣本。因此，當(dāng)mcu確定需要樣本時(shí)，可只需要將加速器樣本上傳到mcu。

圖9說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一個(gè)的電子裝置。結(jié)合圖10更詳細(xì)地公開(kāi)組件的功能。

請(qǐng)參考圖9，出于示例性目的，電子裝置900包括傳感器910、微控制器920(例如，mcu)以及處理器930(例如，cpu或ap)。應(yīng)注意，在其它實(shí)施例中，移動(dòng)電子裝置900可以包括超過(guò)一個(gè)傳感器。本發(fā)明在此方面不受限制。

傳感器910可以是檢測(cè)其環(huán)境中的事件或改變并且提供相應(yīng)輸出的任何類型的傳感器，例如運(yùn)動(dòng)傳感器、電壓傳感器、光傳感器、圖像傳感器、麥克風(fēng)等等。傳感器910將包括傳感器計(jì)時(shí)器912以提供定時(shí)信號(hào)用于傳感器910自身以預(yù)定義頻率檢測(cè)事件和樣本數(shù)據(jù)。傳感器910將進(jìn)一步包括傳感器存儲(chǔ)器914和輸出接口916，分別存儲(chǔ)和輸出檢測(cè)到的數(shù)據(jù)以及時(shí)戳。傳感器存儲(chǔ)器914可以是先進(jìn)先出(first-in-first-out，fifo)緩沖器。出于示例性目的，在本發(fā)明實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器910可以是以下中的一個(gè)或其組合：加速計(jì)(例如，g-傳感器)、陀螺儀(例如，陀螺傳感器)，或檢測(cè)移動(dòng)電子裝置900的線性移動(dòng)、線性移動(dòng)的方向或旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的任何傳感器。例如，三軸加速計(jì)將響應(yīng)于當(dāng)電子裝置900遇到外力時(shí)突然移動(dòng)的任何檢測(cè)而輸出對(duì)應(yīng)于每個(gè)軸的加速度數(shù)據(jù)。陀螺儀將檢測(cè)圍繞空間中的具體軸旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)電子裝置900的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)并且輸出表示所述旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的數(shù)據(jù)。加速計(jì)和陀螺儀的組合可以形成電子裝置900的整體移動(dòng)和定向的更精確測(cè)量。

微控制器920可以是通過(guò)(例如)串行外圍接口總線(spi)或幀間集成電路(i2c)電耦接到傳感器910的傳感器集線器。微控制器920經(jīng)配置以集成并處理從傳感器獲得的數(shù)據(jù)，并在之后將處理結(jié)果傳輸?shù)教幚砥?30。應(yīng)注意，在本發(fā)明實(shí)施例中，微控制器920將進(jìn)一步包括計(jì)時(shí)器922，從而以高精確度和低功耗保持精確時(shí)間。此類計(jì)時(shí)器又稱為高精確度計(jì)時(shí)器，并且在下文中可被稱為“微控制器計(jì)時(shí)器922”。

處理器930可以包括北橋、南橋、現(xiàn)場(chǎng)可編程陣列(fieldprogrammablegatearray，fpga)、可編程邏輯裝置(programmablelogicdevice，pld)、專用集成電路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)或其它類似裝置或其組合中的一個(gè)或多個(gè)。處理器930還可以包括中央處理單元(centralprocessingunit，cpu)、可編程通用或?qū)Ｓ梦⑻幚砥鳌?shù)字信號(hào)處理器(digitalsignalprocessor，dsp)、圖形處理單元(graphicsprocessingunit，gpu)、應(yīng)用程序處理器(applicationprocessor，ap)或其它類似裝置或其組合。處理器930將通過(guò)(例如)i2c和spi電耦接到微控制器920。

圖10說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一個(gè)的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的流程圖。圖10的步驟可以通過(guò)如圖9中所示的所提出的電子裝置900實(shí)施。

請(qǐng)同時(shí)參考圖9和圖10，首先，傳感器910的傳感器計(jì)時(shí)器912將提供第一時(shí)鐘序列(步驟s942)，并且傳感器910的輸出接口916將基于第一時(shí)鐘序列輸出檢測(cè)到的數(shù)據(jù)(步驟s944)。同時(shí)，微控制器計(jì)時(shí)器922將提供第二時(shí)鐘序列，并且測(cè)量傳感器910的輸出接口916輸出檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的時(shí)間段(步驟s946)。換句話說(shuō)，當(dāng)傳感器910將正常操作時(shí)將根據(jù)傳感器計(jì)時(shí)器912的第一時(shí)鐘序列產(chǎn)生檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。例如，如果第一時(shí)鐘序列的頻率預(yù)定義為100hz，那么輸出接口916將每10ms輸出一次檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。當(dāng)傳感器910操作時(shí)，微控制器計(jì)時(shí)器922還將經(jīng)一定時(shí)間段提供其自身的時(shí)鐘序列用于時(shí)間測(cè)量目的。

具體來(lái)說(shuō)，從傳感器910的角度來(lái)看，傳感器計(jì)時(shí)器912將被視為內(nèi)嵌計(jì)時(shí)器，其提供時(shí)鐘序列(即，上述第一時(shí)鐘序列)。微控制器計(jì)時(shí)器922將被視為外部計(jì)時(shí)器，其提供另一時(shí)鐘序列(即，上述第二時(shí)鐘序列)。假設(shè)微控制器計(jì)時(shí)器922被視為絕對(duì)時(shí)間參考。理想地，傳感器計(jì)時(shí)器912應(yīng)與微控制器計(jì)時(shí)器922同步。然而，一些實(shí)例(例如，波動(dòng)的環(huán)境溫度和制造限制)可能不利地影響傳感器計(jì)時(shí)器912的精確度并且造成相對(duì)于微控制器計(jì)時(shí)器922的時(shí)間偏差。此類時(shí)間偏差可以為正或負(fù)，將產(chǎn)生具有明顯程度的誤差的感測(cè)結(jié)果。也就是說(shuō)，傳感器910的預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率不可靠。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，將基于第二時(shí)鐘序列校準(zhǔn)與傳感器910輸出的檢測(cè)到的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)戳。

詳細(xì)地說(shuō)，微控制器920將對(duì)在所述時(shí)間段期間檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的數(shù)目計(jì)數(shù)(步驟s948)，并且根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的數(shù)目和所述時(shí)間段確定相對(duì)輸出數(shù)據(jù)速率(步驟s950)。也就是說(shuō)，微控制器920將在累計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)歷經(jīng)通過(guò)微控制器計(jì)時(shí)器922測(cè)得的時(shí)間段通過(guò)傳感器910輸出的檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的數(shù)目計(jì)數(shù)。

微控制器920可以通過(guò)各種方法對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的數(shù)目計(jì)數(shù)。在實(shí)施例中，傳感器910的每條檢測(cè)到的數(shù)據(jù)與中斷信號(hào)相關(guān)聯(lián)，因此微控制器920可以對(duì)在所述時(shí)間段期間從傳感器910接收到的中斷信號(hào)的數(shù)目計(jì)數(shù)。在另一實(shí)施例中，每條檢測(cè)到的數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在傳感器910的傳感器存儲(chǔ)器914中，因此微控制器920可以接入傳感器存儲(chǔ)器914并確定在所述時(shí)間段期間存儲(chǔ)在其中的檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的數(shù)目。一旦確定檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的數(shù)目，微控制器920就可以通過(guò)對(duì)所述時(shí)間段內(nèi)累計(jì)的檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的數(shù)目求平均來(lái)計(jì)算相對(duì)輸出數(shù)據(jù)速率?？梢栽谳^大時(shí)標(biāo)上評(píng)估相對(duì)輸出數(shù)據(jù)速率以獲得相對(duì)最佳結(jié)果。

在實(shí)施例中，考慮到當(dāng)在變化的環(huán)境中使用傳感器910時(shí)(特別是當(dāng)電子裝置900為可以在任何時(shí)候和任何地方使用的便攜式電子裝置時(shí))或當(dāng)處理器930為多線程時(shí)，溫度變化會(huì)明顯降低傳感器910的精密度。在此類情況下，對(duì)于偏差將需要時(shí)間補(bǔ)償。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，電子裝置900可以進(jìn)一步包括溫度傳感器(未示出)，并且微控制器920可以根據(jù)從溫度傳感器獲得的檢測(cè)到的數(shù)據(jù)周期性地確定在電子裝置900中是否發(fā)生溫度漂移。如果是，微控制器920將調(diào)整其微控制器計(jì)時(shí)器922的測(cè)量時(shí)間段。例如，微控制器920可以將測(cè)量時(shí)間段延長(zhǎng)到更大時(shí)標(biāo)，從而將由突然漂移引起的影響減到最小。

在實(shí)施例中，在微控制器920確定相對(duì)輸出數(shù)據(jù)速率之后，其將進(jìn)一步確定傳感器910的相對(duì)輸出數(shù)據(jù)速率與預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率之間的差值是否大于容限閾值。如果所述差值大于容限閾值，微控制器920將根據(jù)傳感器910的相對(duì)輸出數(shù)據(jù)速率校準(zhǔn)與檢測(cè)到的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)戳。否則，微控制器920將不進(jìn)行任何調(diào)整。應(yīng)注意，僅對(duì)與檢測(cè)到的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)戳執(zhí)行校準(zhǔn)而不對(duì)傳感器硬件執(zhí)行校準(zhǔn)。換句話說(shuō)，傳感器910的實(shí)際輸出數(shù)據(jù)速率保持與其制造默認(rèn)設(shè)置相同。此外，微控制器920可以將經(jīng)校準(zhǔn)時(shí)戳以及檢測(cè)到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，或?qū)⒔?jīng)校準(zhǔn)時(shí)戳以及檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步傳輸?shù)教幚砥?30用于其它目的。

圖11說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一個(gè)的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的應(yīng)用情境的示意圖。

請(qǐng)參考圖11，假設(shè)傳感器910的預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率是100hz。理想地，傳感器910應(yīng)已經(jīng)相對(duì)于實(shí)時(shí)時(shí)間在10ms、20ms、…、70ms和80ms輸出檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，如結(jié)果962中所呈現(xiàn)。然而，當(dāng)在預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率與實(shí)際輸出數(shù)據(jù)速率之間存在1ms的偏移(即，10％誤差率)時(shí)，將呈現(xiàn)結(jié)果964。也就是說(shuō)，相對(duì)于實(shí)時(shí)時(shí)間(即，微控制器時(shí)間)在9ms、18ms、27ms、…、81ms輸出檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，但是時(shí)戳在10ms、20ms、…、70ms、80ms和90ms。微控制器920將通過(guò)將參考時(shí)間段(即，81ms)除以在此時(shí)間段期間檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的數(shù)目(即，9)來(lái)計(jì)算相對(duì)輸出數(shù)據(jù)速率。在這種情況下，相對(duì)輸出數(shù)據(jù)速率將是9ms，并且經(jīng)校準(zhǔn)時(shí)戳將是9ms、18ms、27ms、…、81ms，如結(jié)果966中所呈現(xiàn)。

圖12說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一個(gè)的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的應(yīng)用情境的流程圖。在本發(fā)明實(shí)施例中，傳感器910將是陀螺傳感器。

請(qǐng)參考圖12，首先，將默認(rèn)地或通過(guò)電子裝置900的用戶手動(dòng)地啟用傳感器910(步驟s972)，接著，為了避免電路延遲中的不確定性，在傳感器910執(zhí)行實(shí)際測(cè)量之前將提供等待時(shí)間直到所述傳感器變得穩(wěn)定(步驟s974)。一旦傳感器910穩(wěn)定，傳感器910將開(kāi)始測(cè)量(步驟s976)。同時(shí)，微控制器920將開(kāi)始其高精確度計(jì)時(shí)器(步驟s978)。接著，微控制器920將從傳感器910獲得檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，并且對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的數(shù)目計(jì)數(shù)(步驟s980)，以便計(jì)算平均輸出數(shù)據(jù)速率(即，上述相對(duì)輸出數(shù)據(jù)速率)(步驟s982)。微控制器920將通過(guò)比較傳感器910的預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率與平均輸出數(shù)據(jù)速率之間的差值來(lái)確定是否將平均輸出數(shù)據(jù)速率更新到數(shù)據(jù)庫(kù)(步驟984)。如果是，微控制器920會(huì)將平均輸出數(shù)據(jù)速率以及檢測(cè)到的數(shù)據(jù)一起更新到數(shù)據(jù)庫(kù)(步驟s986)，并且返回至步驟s980并開(kāi)始另一次平均輸出數(shù)據(jù)速率計(jì)算。如果不是，微控制器920將直接返回至步驟s980。步驟s972到s986的具體內(nèi)容可以參考圖10的相關(guān)描述并且將不在下文中重復(fù)。

圖13說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的流程圖。應(yīng)注意，所述方法可以在各種裝置上實(shí)施，例如圖9的裝置900。

如圖13中所示，方法1000可以理解為在方塊1002處開(kāi)始，其中根據(jù)第一時(shí)鐘(例如，計(jì)時(shí)器912)以預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)傳感器(例如，傳感器910)的運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)樣本。借助于實(shí)例，運(yùn)動(dòng)傳感器可以是陀螺儀。在方塊1004中，以預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)樣本。接著，如方塊1006中所描繪，在預(yù)定義平均時(shí)間跨度期間提取傳感器數(shù)據(jù)樣本序列。在方塊1008中，計(jì)算所提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本的總數(shù)目，并且接著，基于所提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本的總數(shù)目和參考時(shí)間跨度提供經(jīng)校準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù)速率(方塊1010)。具體來(lái)說(shuō)，參考時(shí)間跨度由第二時(shí)鐘提供，并且對(duì)應(yīng)于在其期間以預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率存儲(chǔ)傳感器數(shù)據(jù)樣本的時(shí)間跨度。

關(guān)于方塊1004的功能，在一些實(shí)施例中，可以執(zhí)行傳感器數(shù)據(jù)樣本的存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)傳感器(例如，傳感器910)可以將傳感器數(shù)據(jù)樣本存儲(chǔ)在緩沖器(例如，存儲(chǔ)器914)中。另外，運(yùn)動(dòng)傳感器可以產(chǎn)生指示在緩沖器中存儲(chǔ)的樣本的數(shù)目的樣本計(jì)數(shù)，并且響應(yīng)于所述樣本計(jì)數(shù)提供對(duì)應(yīng)于水印值(例如，預(yù)定值)的沖刷信號(hào)(flushsignal)。響應(yīng)于接收到?jīng)_刷信號(hào)，微控制器(例如，微控制器920)可以用于從緩沖器(例如分批地)提取傳感器數(shù)據(jù)樣本(方塊1006)。

在一些實(shí)施例中，微控制器可經(jīng)配置以選擇性地以省電模式和樣本提取模式操作。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)在省電模式中時(shí)，微控制器能夠從運(yùn)動(dòng)傳感器接收沖刷信號(hào)并切換到樣本提取模式。一旦處于樣本提取模式，微控制器就從第一緩沖器分批地提取傳感器數(shù)據(jù)樣本。

在一些實(shí)施例中，微控制器包括用于存儲(chǔ)從運(yùn)動(dòng)傳感器的緩沖器提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本的緩沖器。另外或可替代地，微控制器經(jīng)配置以使相應(yīng)時(shí)間指示符與從運(yùn)動(dòng)傳感器的緩沖器提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本的選中樣本相關(guān)聯(lián)?？梢皂憫?yīng)于微控制器響應(yīng)于從運(yùn)動(dòng)傳感器接收沖刷信號(hào)而提供的查詢命令來(lái)完成時(shí)間指示符的產(chǎn)生。值得注意的是，根據(jù)第二時(shí)鐘(例如，計(jì)時(shí)器922)產(chǎn)生時(shí)間指示符以便提供用于確定參考時(shí)間跨度的參考時(shí)序(例如，時(shí)戳，時(shí)間標(biāo)志)。具體來(lái)說(shuō)，微控制器基于時(shí)間指示符中的連續(xù)時(shí)間指示符之間的差值確定參考時(shí)間跨度，其對(duì)應(yīng)于在其期間以預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率(但是相對(duì)于微控制器的更精確時(shí)鐘)存儲(chǔ)傳感器數(shù)據(jù)樣本的時(shí)間跨度。

相對(duì)于方塊1010，在一些實(shí)施例中，通過(guò)將所提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本的總數(shù)目除以參考時(shí)間跨度來(lái)計(jì)算經(jīng)校準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù)速率。使用經(jīng)校準(zhǔn)輸出速率(和傳感器數(shù)據(jù)樣本)，微控制器可以計(jì)算與移動(dòng)裝置相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)角度。值得注意的是，所提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本中的每一個(gè)表示與移動(dòng)裝置相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)速度。在結(jié)合用于產(chǎn)生加速度信號(hào)的加速計(jì)的那些實(shí)施例中，微控制器可經(jīng)配置以根據(jù)加速度信號(hào)和旋轉(zhuǎn)角度執(zhí)行預(yù)設(shè)處理從而獲得運(yùn)動(dòng)結(jié)果。

關(guān)于預(yù)定義平均時(shí)間跨度的使用，在一些實(shí)施例中，建立預(yù)定義平均時(shí)間跨度，使其延長(zhǎng)歷經(jīng)至少連續(xù)的兩批傳感器數(shù)據(jù)樣本。應(yīng)注意，可以基于各種因素中的一個(gè)或多個(gè)調(diào)整預(yù)定義平均時(shí)間跨度。借助于實(shí)例，如果與連續(xù)兩批相關(guān)聯(lián)的時(shí)間跨度的差值小于時(shí)間差閾值，微控制器可以增大預(yù)定義平均時(shí)間跨度以確保精確度。作為另一實(shí)例，如果檢測(cè)到的溫度變化增加，微控制器可以出于類似原因而減小預(yù)定義平均時(shí)間跨度。

圖14說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例的傳感器時(shí)間校準(zhǔn)方法的流程圖。如圖14中所示，方法1050可以理解為在方塊1052處開(kāi)始，其中設(shè)置與陀螺儀相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，參數(shù)可以包括以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)：設(shè)置預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率(即，基于傳感器計(jì)時(shí)器產(chǎn)生的時(shí)鐘的取樣速率)；設(shè)置對(duì)應(yīng)于待分批輸出的多個(gè)樣本的水印或閾值；設(shè)置陀螺儀的緩沖器；以及設(shè)置初始預(yù)定義平均時(shí)間跨度，微控制器歷經(jīng)所述時(shí)間跨度從陀螺儀的緩沖器獲得傳感器數(shù)據(jù)樣本。在一些實(shí)施例中，初始預(yù)定義平均時(shí)間跨度設(shè)置為對(duì)應(yīng)于大致5批和大致10批之間的多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)樣本。

在方塊1054中，以流動(dòng)式接收模式操作陀螺儀，其可以包括濾除在陀螺儀穩(wěn)定之前產(chǎn)生的初始傳感器數(shù)據(jù)樣本。在一些實(shí)施例中，在確證中斷之前以休眠模式操作微控制器。

在方塊1056中，基于水印確證中斷。具體來(lái)說(shuō)，如果緩沖器中的多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)樣本對(duì)應(yīng)于水印(即，閾值)，就將中斷信號(hào)(例如，沖刷信號(hào))提供到微控制器。如方塊1058中所描繪，中斷信號(hào)致使微控制器喚醒。一旦喚醒，微控制器可以執(zhí)行各種功能中的一個(gè)或多個(gè)，例如：從陀螺儀緩沖器分批地提取傳感器數(shù)據(jù)樣本；確定所提取的樣本的數(shù)目；以及執(zhí)行時(shí)間同步操作。如先前所描述，時(shí)間同步操作可以包括響應(yīng)于中斷信號(hào)的樣本的時(shí)間譯碼形式。

繼續(xù)方塊1060，可以更新預(yù)定義平均時(shí)間跨度。舉例來(lái)說(shuō)，如果檢測(cè)到的溫度漂移或變化增加，可以減小預(yù)定義平均時(shí)間跨度；和/或如果與連續(xù)批傳感器數(shù)據(jù)樣本相關(guān)聯(lián)的時(shí)間跨度的差值小于時(shí)間差閾值，可以增大預(yù)定義平均時(shí)間跨度。

在方塊1062中，通過(guò)微控制器收集從陀螺儀緩沖器提取的傳感器數(shù)據(jù)樣本序列。具體來(lái)說(shuō)，所述傳感器數(shù)據(jù)樣本序列對(duì)應(yīng)于在微控制器的預(yù)定義平均時(shí)間跨度期間存儲(chǔ)的傳感器數(shù)據(jù)樣本。在一些實(shí)施例中，微控制器通過(guò)分析與樣本相關(guān)聯(lián)的時(shí)間(例如通過(guò)檢查響應(yīng)于中斷信號(hào)而產(chǎn)生的時(shí)間標(biāo)志)來(lái)計(jì)算所述序列的從第一個(gè)樣本到最后一個(gè)樣本的時(shí)間跨度，還可以基于緩沖器的計(jì)數(shù)器確定傳感器數(shù)據(jù)樣本的數(shù)目。

接著，在方塊1064中，通過(guò)微控制器確定經(jīng)校準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù)速率。在一些實(shí)施例中，這可以通過(guò)將時(shí)間跨度除以相應(yīng)序列中的樣本的數(shù)目以相對(duì)于輸出數(shù)據(jù)速率確定每個(gè)樣本之間的時(shí)間方差(即，δt)來(lái)完成。接著微控制器能夠根據(jù)所述時(shí)間方差更新輸出數(shù)據(jù)速率(方塊1066)。此使得能夠根據(jù)時(shí)間方差更新角速度確定從而獲得旋轉(zhuǎn)角度改變的精確計(jì)算。在方塊1066之后，所述過(guò)程可以返回至例如方塊1054。

鑒于上述描述，由于傳感器計(jì)時(shí)器的預(yù)定義輸出數(shù)據(jù)速率可能因制造限制或溫度變化而不穩(wěn)定，因此可以基于高精確度計(jì)時(shí)器動(dòng)態(tài)地校準(zhǔn)通過(guò)傳感器產(chǎn)生的與檢測(cè)到的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)戳。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，可以對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種修改和變化。鑒于是以上內(nèi)容，希望本申請(qǐng)涵蓋本發(fā)明的修改和變化，只要所述修改和變化落入所附權(quán)利要求書和其等效物的范圍內(nèi)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本發(fā)明申請(qǐng)基于2016年3月2日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)62/302，192并主張所述美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，并且是部分繼續(xù)申請(qǐng)，其基于2016年11月21日遞交的美國(guó)申請(qǐng)15/357，176并主張所述美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。美國(guó)申請(qǐng)15/357，176是2013年11月25日遞交的在先美國(guó)申請(qǐng)14/088，452(目前待決)的部分繼續(xù)申請(qǐng)并主張所述在先美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，美國(guó)申請(qǐng)14/088，452是2013年7月19日遞交的在先美國(guó)申請(qǐng)13/945，930(目前待決)的部分繼續(xù)申請(qǐng)并且主張所述在先美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其還是2013年9月23日遞交的在先美國(guó)申請(qǐng)14/033，553(目前獲得專利為美國(guó)專利9，104，417，2015年8月11日發(fā)布)的部分繼續(xù)申請(qǐng)并且主張所述在先美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。在先美國(guó)申請(qǐng)14/033，553主張2013年5月8日遞交的第201320245496.x號(hào)中國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。上述專利申請(qǐng)中的每一個(gè)的全部?jī)?nèi)容在此以引用的方式并入本文中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分。