专利名称：一种基于冲击的信息输入装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种电子设备信息输入装置，具体涉及一种基于冲击的信息输入装 置。本发明能够作为各种电子设备的输入方法或装置，特别适用但不限于紧急或常用手机 功能的触发启动如报警或常用号码的拨出、门锁的开启等。
背景技术：
目前，电子设备的输入操作主要采取按键或触摸，一般需要用眼睛看着按键和屏 幕才能完成输入，但遇到紧急情况如被劫持等，当手机放在口袋或包内不能看到显示屏幕 是很难完成信息输入的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于冲击的信息输入装置，不用眼看键盘和显示屏幕， 只用对设备输入部分进行规定间隔规定方向的冲击，即可输入信息启动特定的功能。本发明提供一种基于冲击的信息输入装置，其特征在于该装置包括冲击检测传 感器、数据采集器和微处理器，在微处理器内设置有冲击信号设定模块和冲击信号识别模 块；冲击检测传感器用于检测冲击信号，并将检测到的信号提供给数据采集器；数据采集器由数模转换器构成，数据采集器将冲击检测传感器输出的模拟信号转 换为数字信号发送给微处理器；冲击信号设定模块用于设置启用相应功能执行模块的条件；冲击信号识别模块用于识别采集的冲击信号，提取其特征信号，在该特征信号与 冲击信号设定模块设置的条件相同时，发送执行信号给功能执行模块，由功能执行模块执 行其约定的功能。本发明的技术效果体现在冲击输入信息的信号有很大的特殊特征，容易识别提 取，不易于其他信号混淆，输入方式简单隐蔽快捷，能够作为特殊输入功能使用。这种方法 尤其适用于手机，但不限于手机，也可以用于各种具有输入的电子设备中。采用本发明方 法，只要能触及电子设备的输入部分，从规定的几个方向或规定的间隔用手指弹(或冲击) 电子设备的输入部分，就能完成特别约定的信息输入，可以用于启动约定的功能。以手机为 例，如果是在被劫持或不方便的情况下，当手机放在口袋或包内不便拿出时，只要能触及手 机，用手指以规定的间隔或/和规定的方向弹击(或冲击)手机，即可完成约定信息的输入 启动报警等功能。
图1为本发明装置的结构示意图；图2为本发明冲击信号设定模块流程图；图3为本发明冲击信号识别模块流程3
图4为本发明一种冲击数据采集程序流程图；图5为本发明一种冲击序列示例图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，具体阐明本发明具体实施方法。如图1所示，本发明装置包括冲击检测传感器01、数据采集器02和微处理器03， 在微处理器03内设置有冲击信号设定模块04和冲击信号识别模块05。冲击检测传感器01可以用震动传感器、加速度传感器或声音传感器等组成；冲击 检测传感器01将检测到的信息提供给数据采集器02。作为本发明的改进，冲击检测传感器01最好采用具有方向辨别功能的传感器。数据采集器02由数模转换器构成，数据采集器02将冲击检测传感器01输出的模 拟信号转换为数字信号发送给微处理器03 ；微处理器03由计算机或微计算机组成，微处理器03中包括冲击信号设定模块04 和冲击信号识别模块05 ；冲击信号设定模块04的流程见附图2，首先初始化程序设置，选定预定功能是选 择冲击信号所要启动的功能，如启动拨打110等，然后在规定的时间内采集冲击信号，数据 采集程序流程见附图4，采集到具有一定特征的冲击信号后，将数据存储，再要求重复采集 一遍，比较两次采集的特征是否一样，如果不一样将重复采集直到两次特性一样，当两次采 集的特征一致时，存储采集的特征数据，并将该特征数据与某一功能执行模块相对应，然后 退出程序。冲击信号识别模块流程见附图3，首先初始化程序设置，调用数据采集程序(流程 见附图4)采集数据，将采集的数据与已存储的特征数据进行比较，如果没有符合条件的特 征，则转去重新采集数据，如果与某组特征数据相同，则根据该组特征数据对应于功能执行 模块，由选定的功能执行模块06进行处理。一个特征信号序列举例如图5所示，图中表示有四个不同方向的冲击信号序列， 其中第一个是X方向冲击、第二个是Y方向冲击、第三、四个是Z方向的冲击。图中sn = At(sn为si、s2、s3. . . sl3...)是等时间长度的采集数据间隔，在每个采集数据间隔中数 据采集次数必须大于2次；HMAX是最大振幅阈值；HMIN是最小振幅阈值。系统检测开始后， 在s2间隔时检测到X轴方向，采集的数据最大值和最小值之差大于振幅阈值HMAX则认为 X轴有冲击出现，同理，在s5时间间隔检测到Y轴有冲击出现；在SlO和sl2间隔检测到Z 轴有两个冲击脉冲出现。设在tl3时刻时间到停止采样数据。一种冲击数据采集程序举例(但不限于此种特征识别方式)流程图见附图4，该程 序在冲击信号设定模块04和冲击信号识别模块05中调用，首先初始化程序设置，然后在一 个时间间隔中采集一组三维方向的数据，根据附图5所示，比较数据如果有大于振幅阈值 HMAX时，认为有特征数据输入，则启动定时器，从tl时刻开始计时，按用户设定的连续等间
隔sl、s2、s3........sl3分段采集数据，每段采集的数据最大值和最小值之差如大于预先
设定的上振幅阈值HMAX则认为有冲击记为“ 1 ”，如果采集的数据最大值和最小值之差如小 于振幅阈值HMIN则认为无冲击记为“0”，采集数据直到定时时间到，保存按时间段记录的 特征数据并对应设定的功能，退出程序。当峰峰值在HMAX和HMIN之间时程序标志失败不保存数据退出。脉冲数据的识别设定在第一次出现在时间间隔采集中出现采集的数据最大值和 最小值之差大于振幅阈值HMAX时则认为有冲击出现并开始计时，为保证开始计时的能够 有效覆盖冲击出现的时刻，计时开始需要设提前量，提前量设在(最大值出现时刻-最小值 出现时刻)/2时刻，减去间隔时间的一半即可。时间间隔sn= At—般设置在0.5秒到3 秒之间。设根据图5的脉冲序列应该在s2时段中检测到X轴上出现脉冲，即在该时段采集 的数据最大值和最小值之差大于振幅阈值HMAX，则按前述设置计时开始在tl时刻，因此在 s2、s5、sl0和sl2时段分别检测到大于相应轴向振幅阈值的冲击相应记为“1”，而在其它无 脉冲的时段应该检测到的数据最大值和最小值之差需要小于振幅阈值HMIN相应记为“0”， 否则当峰峰值在HMAX和HMIN之间时程序标志失败不保存数据退出，认为特征不符合。当冲击以不同间隔不同方向施加在物体上时，冲击信号识别模块05按照附图3的 流程，初始化程序设置，调用采集冲击数据程序，将采集的数据和已存储的特性进行比较， 如果不符合特性则转去重新采集数据；如果符合特征，则转去功能执行模块06。功能执行模块06用于完成约定的功能，可以是拨打报警电话，发送约定的短信， 或其它约定的功能如开门等。关于有关参数的设定时间间隔sn —般小物体如手机设置在0. 5秒到3秒之间， 如果大物体如门等设置在1到5秒之间；以手机为例采用量程为士3g的加速度传感器，正 负采样分度各为200时，HMAX取8 ；HMIN取4能够不受干扰获得手指弹击的信息。实施例以手机为例，在手机设计中包括依次相接的冲击检测传感器01采用三维加速度 传感器例如意法半导体公司的LIS3LV02DQ或ADI公司的ADXL330加速度传感器，其同时包 括数据采集器02，以串行数据接口与手机中的微处理器03通信传送数据，根据附图2、附图 3和附图4的软件流程编制软件，并实现转去执行选定功能06。本实例能够实现冲击信号 输入功能，如设定如图5的方式设定，第一个脉冲从X方向弹击一次；经过间隔s3和s4后， 在间隔s5第二个脉冲从Y方向弹击一次；经过间隔s6至t9时间后，在间隔SlO第三个脉 冲从Z轴方向弹击，跳过一个间隔sll，在间隔sl2再从Z方向弹击输入，tl3时间到。再重 复一遍上述输入确认即可完成设定，同时设定启动某常用电话号码。当手机放在口袋中，只 要以设定方式弹击手机(或冲击)即可启动手机拨号。本发明装置也可以用于其它多种电子设备的启动，如电控门，电控家电，汽车门 等。该装置可以在不需要常规输入装置(如键盘)时进行信息输入，具有隐秘性，同时具有 输入约定可以即时更改，更可设定多次试探输入失败时锁定功能，以避免解密。以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所 公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保 护的范围。
权利要求
一种基于冲击的信息输入装置，其特征在于该装置包括冲击检测传感器(01)、数据采集器(02)和微处理器(03)，在微处理器(03)内设置有冲击信号设定模块(04)和冲击信号识别模块(05)；冲击检测传感器(01)用于检测冲击信号，并将检测到的信号提供给数据采集器(02)；数据采集器(02)由数模转换器构成，数据采集器(02)将冲击检测传感器(01)输出的模拟信号转换为数字信号发送给微处理器(03)；冲击信号设定模块04用于设置启用相应功能执行模块06的条件；冲击信号识别模块(05)用于识别采集的冲击信号，提取其特征信号，在该特征信号与冲击信号设定模块(04)设置的条件相同时，发送执行信号给功能执行模块(06)，由功能执行模块(06)执行其约定的功能。
2.根据权利要求1所述的基于冲击的信息输入装置，其特征在于冲击检测传感器 (01)为加速度传感器，冲击信号设定模块(04)设定的条件包括时间间隔和脉冲信号的上、 下振幅阈值。
全文摘要
本发明公开了一种基于冲击的信息输入装置，包括冲击检测传感器、数据采集器和微处理器，在微处理器内设置有冲击信号设定模块和冲击信号识别模块；冲击检测传感器用于检测冲击信号，并将检测到的信号提供给数据采集器；数据采集器由数模转换器构成，数据采集器将冲击检测传感器输出的模拟信号转换为数字信号发送给微处理器；冲击信号设定模块用于设置启用相应功能执行模块的条件；冲击信号识别模块用于识别采集的冲击信号，提取其特征信号，在该特征信号与冲击信号设定模块设置的条件相同时，发送执行信号给功能执行模块，由功能执行模块执行其约定的功能。本发明具有简单、隐蔽和成本低的特点。
文档编号G06F3/03GK101907924SQ201010228348
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者刘勃, 刘玉, 刘畅, 杨驌宇, 熊亮, 钟国辉 申请人:华中科技大学