具有微机电系统运动传感器的移动设备硬件姿态检测实现的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于例如在移动设备中感测和监视系统姿态(attitude)的系统和方法。
【背景技术】
[0002]移动设备可配备有各种传感器，例如加速度计、陀螺仪以及磁场传感器，等等。传感器经常被制作为尺寸较小，以便适合装入由移动设备提供的小封装内。这些传感器至少从功能角度来看可能实质上是更大、更传统的电传感器和/或机电传感器的微型化版本，并且可被称为微机电系统(micro electro-mechanical system,MEMS)或者作为MEMS的一部分。
[0003]在移动设备上执行的应用可与传感器通过接口连接并且从其获得传感器数据，例如前进方向、位置和/或角加速度或线加速度。在操作期间，应用可接收并转化原始传感器读数以基于预定的校准数据或其他转化算法来确定移动设备的姿态。这种经处理的信息可在应用中用于多种目的，例如确定设备前进的方向(例如，携带着电话的用户的行走方向)，或者输入指令，例如通过倾斜设备来向左或右移动光标，或者通过操纵设备的姿态(例如，通过摇晃设备)来提供命令、调用功能，等等。
[0004]然而，在当前的传感器数据获取技术中存在缺点，尤其是当在室内使用时更是如此。设备在室内的前进方向可至少部分利用磁(例如罗盘)信息来确定；然而，这种信息的准确性对于环境磁场一一例如由附近的电流产生的磁场一一是敏感的。这种附近的电流在室内使用时是常见的，导致了传感器准确性的降低。
[0005]另一种确定前进方向的方式使用陀螺仪和加速度计。然而，陀螺仪和/或线加速度信息可能迅速变化，并且要求频繁的刷新。另外，为了维持可接受的反馈响应时间，传感器的轮询率经常是较高的。然而，当与更大的计算设备比较时，移动设备上的处理资源通常是稀少的，这至少部分是由于减小的尺寸和/或有限的电力供应。因此，在运行应用和提供高频率采样之间共享处理器可导致严重的更新延迟时间。
[0006]因此，当前的系统遭受着较高的更新延迟时间、缓慢的响应时间和有限的准确性中的一者或多者。于是，需要改进的系统和方法来检测移动设备的姿态。
【发明内容】
[0007]本公开的实施例可提供一种用于检测设备的姿态的由计算机实现的方法。该方法包括利用应用处理器来执行应用，并且将该应用向传感器处理器注册为收听者。应用处理器和传感器处理器是区分开的。另外，注册包括发送包括收听者参数的请求，收听者参数包括满足触发事件的一个或多个条件和姿态数据的规定类型。该方法还包括激活布置在设备中并被配置为检测一个或多个姿态变量的一个或多个传感器，并且利用传感器处理器从一个或多个传感器接收原始传感器读数。该方法还包括利用传感器处理器从原始传感器读数确定经处理传感器度量，并且确定何时满足触发事件。该方法还包括响应于确定满足触发事件，向应用发送事件通知。
[0008]本公开的实施例还提供了一种存储计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序当被设备执行时使得该设备执行操作的序列。操作包括利用设备中包括的应用处理器来执行应用，并且利用设备中包括的传感器处理器从设备中包括的一个或多个传感器获取原始传感器读数。传感器处理器和应用处理器是与彼此区分开的。操作还包括利用传感器处理器从原始传感器读数确定经处理传感器度量，并且将经处理传感器度量发送给执行应用的应用处理器。
[0009]本公开的实施例还可提供一种系统。该系统包括处理系统，该处理系统至少包括传感器处理器和应用处理器，其中传感器处理器和应用处理器是区分开的。该系统还包括存储器系统，该存储器系统包括一个或多个计算机可读介质。计算机可读介质包含指令，这些指令如果被处理系统执行则使得系统执行操作。操作包括利用应用处理器来执行应用，并且利用传感器处理器从一个或多个传感器接收原始传感器读数。操作还包括利用传感器处理器确定包括姿态数据的经处理传感器度量。操作还包括向应用发送经处理传感器度量。
【附图说明】
[0010]并入在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本教导的实施例并且与描述一起用于说明本教导的原理。附图中:
[0011]图1根据实施例示出了设备的简化透视图。
[0012]图2根据实施例示出了可包括在设备中的系统的示意图。
[0013]图3根据实施例示出了用于检测设备的姿态的一种方法的流程图。
[0014]图4根据实施例示出了用于检测设备的姿态的另一种方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]以下详细描述参考附图。每当方便时，在附图和以下描述中就使用相同的标号来指称相同或相似的部件。虽然本文描述了本公开的若干个示范性实施例和特征，但在不脱离本公开的精神和范围的情况下，修改、适应性改变和其他实现方式是可能的。因此，以下详细描述不限制本公开。而是，本公开的恰当范围由权利要求来限定。
[0016]大体上参考图1和图2，其中示出了设备100和可在设备100中实现的系统200。系统200提供了应用处理器205和传感器处理器230，两者在功能上、结构上和/或操作上可以是区分开的。应用处理器205可被配置为执行移动应用(“移动app”)207，而传感器处理器230可被配置为从一个或多个姿态传感器210A-D获取指示设备100的姿态的数据，这将在下文更详细描述。另外，传感器处理器230可以把从姿态传感器210A-D获取的数据处理成经处理的传感器度量235，这些经处理的传感器度量235可易于被移动app 207使用。通过提供这种分开的处理器205、230，系统200可能够以相对高的频率并且随着时间的流逝获取和处理来自传感器210A-D的数据，从而提高姿态确定的准确性，而不增加移动app 207的执行中的延迟时间。
[0017]现在更详细参考附图，图1根据实施例示出了设备100的一个示例。当在本文中使用时，术语“设备”可以指能够支持如本文所述的功能和数据处理技术的任何类型的移动或单机设备，包括硬件和软件的任何组合。例如，设备可以是移动电话、平板设备、笔记本设备、个人数字助理(personal data assistant，PDA)，等等。
[0018]在至少一个实施例中，设备100可被配置为如图所示被手持，或者以其他方式能够在一个或多个线性方向和/或旋转方向上自由移动或被移动。因此，设备100可定位为多种“姿态”。当在本文中使用时，“姿态”包括任何方位和/或运动信息。例如，姿态可包括俯仰(pitch)、滚转(roll)、偏航(yaw)、前进方向、高度、线速度、角速度、线加速度、角加速度或者任何其他类似的变量。设备100可包括如下文将要描述的能够感测这种姿态变量中的一个或多个的传感器，以及能够接收并处理来自传感器的原始数据的一个或多个处理器。根据用户的请求，例如，设备100可将这种信息用于多种目的，例如确定设备100的用户的位置或方向，用户的速度或加速度，或者可确定通过用户调整(例如，倾斜、摇晃，等等)设备100的姿态而输入的物理输入。这种姿态信息可用于向设备100执行的移动应用提供输入和/或调适来自设备100执行的移动应用的输出。
[0019]图2示出了可在设备100中实现并且可被配置为感测并处理姿态数据的系统200的示意图。如上所述，系统200可包括应用处理器205，应用处理器205可被配置为执行应用，例如移动应用(或者“移动app”)207。移动app 207可以是或者可以包括在计算机可读介质上提供的一组指令，这些指令当被应用处理器205执行时被配置为使得系统200执行操作，这些操作可包括获取姿态数据，等等，这将在下文描述。计算机可读介质可以是非暂态有形介质，例如存储器系统，其可包括易失性或非易失性存储器(例如，RAM、闪存或者盘)、其他硬件、其组合，等等。
[0020]系统200可包括一个或多个传感器，例如陀螺仪210A、加速度计210B、磁场传感器210C和一个或多个其他传感器210D。陀螺仪210A可以是或者可以包括一个或多个片上回旋电路，这些电路以微机电系统(MEMS)技术实现来形成压电陀螺仪、振动轮陀螺仪、音叉陀螺仪、半球