专利名称：一种地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及传感器及手持设备或移动设备，具体地，涉及一种地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统。
背景技术：
众所周知，手持设备或移动设备，包括移动电话、个人多媒体移动播放器、手持导航仪等设备，在市场上广泛使用。近年来，随着科学技术的飞速发展，上述手持设备或移动设备的应用功能越来越丰富，人们的需求也随之越来越多。其中，人机互动的功能，能够给用户带来使用方便和舒适等优点；并且，越来越多的传感技术将向人机互动的方向发展。传感技术，是从自然信源获取信息，并对获取的信息进行处理、变换和识别，主要涉及传感器(又称换能器)、信息处理和识别等设备。其中，获取信息靠各类传感器，主要有各种物理量、化学量或生物量的传感器；信息的处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等；识别的主要任务是对经过处理的信息进行辨识与分类，它利用被识别(或诊断)的对象与特征信息间的关联关系模型，对输入的特征信息集进行辨识、比较、分类和判断。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，以实现使用方便和人机互动效果好的优点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，包括传感器、数据采集器、控制器、存储器与显示器，所述传感器为地磁传感器与动作信息传感器和/或环境信息传感器相结合的传感器；所述传感器与数据采集器连接，所述数据采集器与控制器连接，所述控制器分别与存储器及显示器连接；其中所述存储器，用于存储预设的动作信息、环境信息、以及控制器的处理结果及临时数据；所述传感器，用于实时检测手持设备或移动设备的动作信息和/或环境信息，并将检测结果传输至数据采集器；所述数据采集器，用于基于所述传感器传输的检测结果，进行A/D转换， 并将转换结果传输至控制器；所述控制器，用于基于所述数据采集器传输的转换结果，与所述预设的动作信息和/或环境信息进行比较和计算，并根据比较和计算结果，基于所述动作信息和/或环境信息，自动执行相应任务；所述显示器，用于对所述控制器对相应任务的执行结果进行显示。进一步地，所述动作信息传感器及环境信息传感器分别包括方向传感器、加速度传感器、光学传感器和陀螺仪，所述地磁传感器与动作信息传感器和/或环境信息传感器中的至少一种传感器相结合。进一步地，所述地磁传感器包括指南针和磁力计。进一步地，所述地磁传感器、加速度传感器、方向传感器、加速度传感器、光学传感
4器和陀螺仪均与数据采集器连接。进一步地，所述动作信息包括甩动，平动、旋转及翻转，所述环境信息包括亮度；所述任务包括切换歌曲/图片、空中书写、自动旋转图片/网页、翻转开启/关闭声音、控制游戏、地图随动、以及寻找目标。进一步地，所述寻找目标具体为麦加朝圣方向寻找。本发明上述实施例的通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，由于包括传感器、数据采集器、控制器、存储器与显示器，传感器为地磁传感器与动作信息传感器和/ 或环境信息传感器相结合的传感器；传感器与数据采集器通过连接，数据采集器与控制器连接，控制器分别与存储器及显示器连接；通过内置在手持设备或移动设备中的传感器，可以检测相应方向上的动作信号和/环境信号变化，与预设的动作信息和/或环境信息进行比较，根据比较结果执行相应任务，具有使用方便和人机互动效果好的优点。同时，本发明采用的另一技术方案是一种使用地磁传感器作为手持设备或移动设备的输入单元的系统，包括地磁传感器，用于实时检测所述手持设备或移动设备的动作信息和/或环境信息，并将检测结果传输至数据采集器；数据采集器，用于接收从所述地磁传感器采集到的信号，进行A/D转换，并将转换结果传输至控制器；存储器，用于存储预设的动作信息、环境信息、以及控制器的处理结果及临时数据；控制器，用于基于所述数据采集器传输的转换结果，与所述预设的动作信息和/或环境信息进行比较和计算，并根据比较和计算结果，基于所述动作信息和/或环境信息，自动执行相应任务；所述地磁传感器为指南针或磁力计。进一步地，所述动作信息包括甩动，平动、旋转及翻转，所述环境信息包括亮度。进一步地，所述任务包括切换歌曲/图片、空中书写、自动旋转图片/网页、翻转开启/关闭声音、控制游戏、地图随动、以及寻找目标。进一步地，所述寻找目标具体为麦加朝圣方向寻找。本发明上述实施例的使用地磁传感器作为手持设备或移动设备的输入单元的系统，由于包括地磁传感器、数据采集器、控制器、存储器与显示器，其中，地磁传感器，用于实时检测手持设备或移动设备的动作信息和/或环境信息，并将检测结果传输至数据采集器；数据采集器，用于接收从地磁传感器采集到的信号，进行A/D转换，并将转换结果传输至控制器；存储器，用于存储预设的动作信息、环境信息、以及控制器的处理结果及临时数据；控制器，用于基于数据采集器传输的转换结果，与预设的动作信息和/或环境信息进行比较和计算，并根据比较和计算结果，基于动作信息和/或环境信息，自动执行相应任务; 地磁传感器为指南针或磁力计；将地磁传感器与手持设备或移动设备结合，用作手持设备或移动设备的输入单元，可以通过检测相应方向上的动作信号变化，与预设的动作信息进行比较，根据比较结果执行相应的输入任务，具有使用方便和人机互动效果好的优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1为根据本发明地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统中磁场变化的坐标图；图2为根据本发明地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统的工作原理框图；图3A、图;3B为根据本发明地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统一实施例的结构示意图；图4A、图4B为根据本发明地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统另一实施例的结构示意图；图5、图6为根据本发明地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统再一实施例的结构示意图；图7为根据本发明地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统又一实施例的结构示意图；图8为根据本发明地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统的工作原理流程示意图。结合附图，本发明实施例中附图标记如下10-磁体；20-传感器；21-数据采集器；22-MCU ；23-存储器；24-显示器；25-手持设备或移动设备；32-第一显示界面；42-实际地图；44、46_显示范围；43-第三显示界面； 45-第四显示界面；44a、44b-显示区域；64-显示屏；60-手持电话；62-旋转形状；50-第二显示界面；51a-电话拨号；51b-电话簿；51c-时间表；51d_电子邮件；52-用户操作界面； θ -相对变化角度；G-加速度方向；rl-第一方向；r2-第二方向。
具体实施例方式以下结合图1-图8，对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统实施例根据本发明实施例，提供了一种通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统。如图1-图8所示，本实施例包括传感器20、数据采集器21、控制器、存储器23与显示器对，传感器20与数据采集器21通过连接，数据采集器21与控制器连接，控制器分别与存储器23及显示器M连接。其中，存储器23，用于存储预设的动作信息、环境信息、以及控制器的处理结果及临时数据；传感器20，用于实时检测手持设备或移动设备的动作信息和/或环境信息，并将检测结果传输至数据采集器21 ；数据采集器21，用于基于传感器20传输的检测结果，进行 A/D转换，并将转换结果传输至控制器；控制器，用于基于数据采集器21传输的转换结果， 与预设的动作信息和/或环境信息进行比较和计算，并根据比较和计算结果，基于动作信息和/或环境信息，自动执行相应任务；显示器M，用于对控制器对相应任务的执行结果进行显不。进一步地，在本实施例中，这里，传感器20为地磁传感器与动作信息传感器和/或环境信息传感器相结合的传感器20，动作信息传感器及环境信息传感器分别包括方向传感器、加速度传感器、光学传感器和陀螺仪，地磁传感器与动作信息传感器和/或环境信息传感器中的至少一种传感器相结合。地磁传感器、方向传感器、加速度传感器、光学传感器及陀螺仪均与数据采集器21连接，如图1所示，在加速度方向G(即重力方向)作用下，磁体 10旋转一定角度时，可以计算得到相对变化角度Θ。在本实施例中，地磁传感器可以为指南针或磁力计。在上述实施例中，控制器可以是微处理器(即MCU) 22，动作信息包括甩动、平动、 旋转及翻转，环境信息包括亮度；任务包括切换歌曲/图片、自动旋转图片/网页、翻转开启 /关闭声音、控制游戏、地图随动、以及寻找目标。这里，寻找目标具体为麦加朝圣方向寻找。使用本实施例的通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，通过内置在手持设备或移动设备中的地磁传感器、环境信息传感器、以及动作信息传感器，可以检测到相应方向上的动作信号和/环境信号变化，与预设的动作信息和/或环境信息进行比较，从而判断到是甩动、平动、旋转或翻转等动作的发生；然后，手持设备或移动设备会根据动作，控制相应的应用。具体地，通过地磁传感器，结合其它内置在手持设备或移动设备的传感器，如加速度传感器、方向传感器、陀螺仪及光学传感器等，相互补充测量信号，使对甩动、平动、旋转或翻转等动作的判断更加准确和稳定；然后，手持设备或移动设备会根据动作控制相应的应用。并且，通过地磁传感器，可以计算出手持设备或移动设备指向的方向，指示用户进行目标的寻找。例如，在图8中，通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统的工作流程可以包括以下步骤步骤801 在手持设备或移动设备中安装传感器；例如，安装地磁传感器、加速地传感器、光学传感器和陀螺仪，地磁传感器与地磁传感器、加速地传感器、光学传感器及陀螺仪中的至少一种传感器相结合；步骤802 在存储器中设置预设的动作信息及环境信息；步骤803 检测变化的动作信息及环境信息；步骤804:筛选数据；步骤805 比较数据；步骤806 判定是否匹配，若是，则执行步骤807 ；否则，返回步骤803 ；步骤807 执行相应任务，之后返回步骤803。下面结合具体例子，对具有传感器的手持设备或移动设备25中的具体应用进行较为详细的说明(一)甩动切换歌曲/图片等当用户甩动手持设备或移动设备，内置在手持设备或移动设备的地磁传感器会检测到相应方向上的信号变化，从而判断到是甩动的动作发生；然后，手持设备或移动设备会控制相应的应用进行切换，如切换歌曲到下一首，切换图片到下一张等。如图4A和图4B所示，当甩动具有第二显示界面50和用户操作界面52的手持设备时，第二显示界面50上显示的电话拨号51a、电话簿51b、时间表51c及电子邮件 51d，可以进行相应的切换。进一步地，地磁传感器可以结合其它内置在手持设备或移动设备的传感器，如加速度传感器、方向传感器、陀螺仪及光学传感器等，相互补充测量信号，使动作的判断更加准确和稳定。譬如，可以补充，方向传感器用于补偿在检测甩动信号有误判，光学传感器用于补偿在黑夜等环境下不能正常判断甩动信号等。(二)自动旋转图片/网页等当用户旋转手持设备或移动设备，内置在手持设备或移动设备的地磁传感器会检测到相应方向上的信号变化，从而判断到是旋转的动作发生；然后，手持设备或移动设备会控制相应的应用进行旋转控制，如旋转显示图片、旋转显示网页等。如图3A和图:3B所示，当手持设备或移动设备25由第一方向rl旋转到第二方向r2时，第一显示界面32 (如图片、网页等)在显示器M上的位置随之旋转。如图7所示， 手持电话60按设定形状旋转时，显示屏60上可以显示相应信息，实现手写功能，如旋转形状62为“6”。进一步地，地磁传感器可以结合它他内置在手持设备或移动设备的传感器，如加速度传感器、方向传感器、陀螺仪及光学传感器等，相互补充测量信号，使动作的判断更加准确和稳定。譬如，可以补充，加速度传感器和方向传感器在水平方向不能正常判断旋转信号，光学传感器无法判断旋转信号等。(三)翻转开启或关闭声音当用户翻转手持设备或移动设备，内置在手持设备或移动设备的地磁传感器会检测到相应方向上的信号变化，从而判断到是翻转的动作发生； 然后，手持设备或移动设备会控制相应的应用进行声音的控制，如控制歌曲的声音开启或静音，控制正在接入的电话铃声静音等。进一步地，地磁传感器可以结合其它内置在手持设备或移动设备的传感器，如加速度传感器、方向传感器、陀螺仪及光学传感器等，相互补充测量信号，使动作的判断更加准确和稳定。譬如，可以补充，方向传感器无法判断翻转信号，光学传感器在黑暗等环境下不能正常判断翻转信号等。(四)控制游戏用户可以旋转手持设备或移动设备，内置在手持设备或移动设备的地磁传感器会检测到相应方向上的信号变化，从而进行游戏的方向控制。进一步地，地磁传感器可以结合其它内置在手持设备或移动设备的传感器，如加速度传感器、方向传感器、陀螺仪及光学传感器等，相互补充测量信号，使动作的判断更加准确和稳定。譬如，可以补充，加速度传感器在水平方向不能进行方向的检测和控制等。(五)地图随动用户可以旋转手持设备或移动设备，内置在手持设备或移动设备的地磁传感器会检测到相应方向上的信号变化，从而计算出手持设备或移动设备指向的东西南北方向；然后，手持设备或移动设备会控制显示在屏幕上的地图，使地图显示方向随着手持设备或移动设备的指向而变动。如图6所示，在手持设备或移动设备25上的第三显示界面43上，可以显示实际地图42，当手持设备或移动设备25由显示区域4 移动到显示区域44b时，第三显示界面43可以随之移动。另外，地磁传感器可以结合其它内置在手持设备或移动设备的传感器，如加速度传感器、方向传感器、陀螺仪及光学传感器等，相互补充测量信号，使动作的判断更加准确和稳定。譬如，可以结合加速度传感器进行倾斜补偿，使地图随动功能可以在任何角度下准确实现等。(六)寻找目标通过手持设备或移动设备上的GPS或内置数据库数据确认当前用户的经纬度数据，同时通过已存储在手持设备或移动设备的数据或通过无线获取数据，知道目标的经纬度数据，从而计算出需要寻找的目标离当前用户的距离和方向；同时，通过地磁传感器计算出手持设备或移动设备指向的方向，再指示用户朝目标方向移动，寻找目标。譬如，可以找到麦伽方向，可以找到车子停放的位置等。如图5所示，当用户在显示范围44和显示范围46之间寻找目标时，在手持设备或移动设备25上的显示界面可以根据目标方向进行移动，例如，可以由第三显示界面43移动到第四显示界面45。(七)平动当用户平行移动手持设备或移动设备时，内置在手持设备或移动设备中的地磁传感器会检测到相应方向上的信号变化，从而判断是平动的动作发生；然后，手持设备或移动设备会控制相应的应用切换，如显示界面的左右移动或上下移动等。进一步地，地磁传感器可以结合其它内置在手持设备或移动设备中的环境信息传感器和/或动作信息传感器，如加速度传感器、方向传感器、陀螺仪及光学传感器等，相互补充测量信号，使动作的判断更加准确和稳定。譬如，可以补充，方向传感器用于补偿在检测平动信号有误判，光学传感器用于补偿在黑夜等环境下不能正常判断平动信号等。俥用地磁传感器作为丰持设各或移动设各的输入单元的系统实施例根据本发明实施例，提供了一种使用地磁传感器作为手持设备或移动设备的输入单元的系统，包括地磁传感器，用于实时检测所述手持设备或移动设备的动作信息和/或环境信息，并将检测结果传输至数据采集器；数据采集器，用于接收从地磁传感器采集到的信号，进行A/D转换，并将转换结果传输至控制器；存储器，用于存储预设的动作信息、环境信息、以及控制器的处理结果及临时数据；控制器，用于基于数据采集器传输的转换结果， 与预设的动作信息和/或环境信息进行比较和计算，并根据比较和计算结果，基于动作信息和/或环境信息，自动执行相应任务。在本实施例中，地磁传感器为指南针或磁力计。进一步地，在本实施例中，动作信息包括甩动，平动、旋转及翻转，环境信息包括亮度；任务包括切换歌曲/图片、空中书写、自动旋转图片/网页、翻转开启/关闭声音、控制游戏、地图随动、以及寻找目标。在本实施例中，寻找目标具体为麦加朝圣方向寻找。在本实施例中，可以将地磁传感器与手持设备或移动设备结合，用作手持设备或移动设备的输入单元，可以通过检测相应方向上的动作信号变化，与预设的动作信息进行比较，根据比较结果执行相应的输入任务，具有使用方便和人机互动效果好的优点。综上所述，本发明各实施例的地磁传感器与手持设备或移动设备相结合的系统， 由于包括传感器、数据采集器、控制器、存储器与显示器，传感器与数据采集器通过连接，数据采集器与控制器连接，控制器分别与存储器及显示器连接；通过内置在手持设备或移动设备中的传感器，可以检测相应方向上的信号变化，与预设的动作信息进行比较，根据比较结果执行相应任务，具有使用方便和人机互动效果好的优点。最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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权利要求
1.一种通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，其特征在于，包括传感器、数据采集器、控制器、存储器与显示器，所述传感器为地磁传感器与动作信息传感器和/或环境信息传感器相结合的传感器；所述传感器与数据采集器连接，所述数据采集器与控制器连接，所述控制器分别与存储器及显示器连接；其中所述存储器，用于存储预设的动作信息、环境信息、以及控制器的处理结果及临时数据；所述传感器，用于实时检测手持设备或移动设备的动作信息和/或环境信息，并将检测结果传输至数据采集器；所述数据采集器，用于基于所述传感器传输的检测结果，进行A/D转换，并将转换结果传输至控制器；所述控制器，用于基于所述数据采集器传输的转换结果，与所述预设的动作信息和/ 或环境信息进行比较和计算，并根据比较和计算结果，基于所述动作信息和/或环境信息， 自动执行相应任务；所述显示器，用于对所述控制器对相应任务的执行结果进行显示。
2.根据权利要求1所述的通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，其特征在于，所述动作信息传感器及环境信息传感器分别包括方向传感器、加速度传感器、光学传感器和陀螺仪，所述地磁传感器与动作信息传感器和/或环境信息传感器中的至少一种传感器相结合。
3.根据权利要求2所述的通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，其特征在于，所述地磁传感器包括指南针和磁力计。
4.根据权利要求2或3所述的通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，其特征在于，所述地磁传感器、加速度传感器、方向传感器、加速度传感器、光学传感器和陀螺仪均与数据采集器连接。
5.根据权利要求4所述的通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，其特征在于，所述动作信息包括甩动，平动、旋转及翻转，所述环境信息包括亮度；所述任务包括切换歌曲/图片、空中书写、自动旋转图片/网页、翻转开启/关闭声音、 控制游戏、地图随动、以及寻找目标。
6.根据权利要求5所述的通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，其特征在于，所述寻找目标具体为麦加朝圣方向寻找。
7.一种使用地磁传感器作为手持设备或移动设备的输入单元的系统，其特征在于，包括地磁传感器，用于实时检测所述手持设备或移动设备的动作信息和/或环境信息，并将检测结果传输至数据采集器；数据采集器，用于接收从所述地磁传感器采集到的信号，进行A/D转换，并将转换结果传输至控制器；存储器，用于存储预设的动作信息、环境信息、以及控制器的处理结果及临时数据； 控制器，用于基于所述数据采集器传输的转换结果，与所述预设的动作信息和/或环境信息进行比较和计算，并根据比较和计算结果，基于所述动作信息和/或环境信息，自动执行相应任务；所述地磁传感器为指南针或磁力计。
8.根据权利要求7所述的使用地磁传感器作为手持设备或移动设备的输入单元的系统，其特征在于，所述动作信息包括甩动，平动、旋转及翻转，所述环境信息包括亮度。
9.根据权利要求7所述的使用地磁传感器作为手持设备或移动设备的输入单元的系统，其特征在于，所述任务包括切换歌曲/图片、空中书写、自动旋转图片/网页、翻转开启 /关闭声音、控制游戏、地图随动、以及寻找目标。
10.根据权利要求8所述的使用地磁传感器作为手持设备或移动设备的输入单元的系统，其特征在于，所述寻找目标具体为麦加朝圣方向寻找。
全文摘要
本发明公开了一种通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统，包括传感器、数据采集器、控制器、存储器与显示器，所述传感器为地磁传感器与动作信息传感器和/或环境信息传感器相结合的传感器；所述传感器与数据采集器连接，所述数据采集器与控制器连接，所述控制器分别与存储器及显示器连接。同时，本发明也公开了一种使用地磁传感器作为手持设备或移动设备的输入单元的系统，包括地磁传感器、数据采集器、存储器、控制器，所述地磁传感器为指南针或磁力计。本发明所述通过地磁传感器控制手持设备或移动设备的系统、及使用地磁传感器作为手持设备或移动设备的输入单元的系统，具有使用方便和人机互动效果好的优点。
文档编号H04M1/725GK102487416SQ20091025019
公开日2012年6月6日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者俞俭平, 刘海东, 潘国智, 赵阳 申请人:美新半导体(无锡)有限公司