CN102902310B - 基于加速度计操作便携式设备的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述了基于加速度计操作便携式设备的方法及装置。根据本发明的一个实施例，安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动。作为响应，机器可执行代码在便携式设备中被执行，以进行一个或多个预定的用户可配置操作。其他方法和装置也被描述。

Description

基于加速度计操作便携式设备的方法及装置

本申请是申请日为2005年1月27日、申请号为200580006827.2（PCT/US2005/003599）、发明名称为“基于加速度计操作便携式设备的方法及装置”的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请是2004年7月13日提交的共同待审美国专利申请No.10/890,856的部分连续（CIP），共同待审美国专利申请No.10/890,856是2003年1月21日提交的共同待审美国专利申请No.10/348,465、现为美国专利No.6,768,066的继续，美国专利No.6,768,066是2000年10月2日提交的共同待审美国专利申请No.09/678,541、现为美国专利No.6,520,013的分案申请。

本申请也是2004年3月1日提交的共同待审美国专利申请No.10/791,495的部分连续（CIP）。上述美国专利申请在此被引入作为参考。

技术领域

本发明一般涉及便携式设备。本发明尤其涉及使用便携式设备的加速度计来操作便携式设备。

背景技术

加速度计是广泛使用的设备，它的应用有多种多样，例如振动监控、应用控制、游戏杆、工业过程控制、空间发射、卫星控制以及其他应用。例如，加速度计已经被用在汽车中作为检测汽车运动期间运行条件变化的传感器。

随着计算机变得越来越流行，加速度计已经被用在计算机中，以感测计算机的突发运动，诸如自由掉落。加速度计在计算机中的一个典型应用就是保护硬盘驱动器的读/写头。然而，还没有加速度计与计算机中的可执行软件结合使用的应用。

发明内容

本说明书描述了基于加速度计操作便携式设备的方法和装置。根据本发明的一个实施例，连接到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动。作为响应，机器可执行代码被执行以进行预定的用户可配置的操作。

根据本发明的一个实施例，便携式设备的加速度计可以连续或周期性地监控便携式设备的运动。因此，基于由连接到便携式设备的加速度计所提供的运动数据，可以确定便携式设备在运动之前以及运动之后的定向（orientation）。

根据本发明另一实施例，加速度计可以被用于检测便携式设备的运动，从而作为触发文档或图形页面是否可以被显示的一种方式。

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于导航应用中。例如，其中附加有加速度计的便携式设备可以被用作导航工具，以导航通常不能一次被完整地显示在便携式设备的显示屏上的相对较大的对象或文档。

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被应用在游戏应用中，其中加速度计可以被用于检测在视频游戏在便携式设备中运行期间的场景变换。

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于检测便携式设备的运动，并且可以基于加速度计所提供的运动数据确定便携式设备的定向。此后，可以基于所确定的运动后定向，启动或去激励便携式设备的一个或多个接口。

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于检测和确定带着其中装有加速度计的便携式设备的用户的活动（例如晃动）。

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于确定便携式设备是否正在移动（例如被用户携带），以及便携式设备是否应该进入适当的运行状态（例如睡眠或休眠模式）。

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于检测便携式设备是否根据特定方向移动，以确定密码是否输入正确。

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于检测和记录便携式设备的一系列运动，其中所记录的运动数据可以被用于随后重建运动历史（例如，离线）。

从附图以及下面的详细描述中可以了解本发明的其他特征。

附图说明

本发明是通过实例来阐述的，但并不限于附图中的图形，在附图中，相似的标号表示类似的元件。

附图1是阐述依据本发明一个实施例的便携式设备的示例性体系结构的框图。

附图2是阐述依据本发明一个实施例的用于响应于加速度计所产生的事件而操作便携式设备的示例性进程的流程图。

附图3A和3B是阐述依据本发明一个实施例的可以使用加速度计的示例性应用的图。

附图4是阐述依据本发明一个实施例的用于基于加速度计重新定向所显示文档的示例性处理器的流程图。

附图5A和5B是阐述依据本发明某些实施例的可以被用于触发文档页面的显示的便携式设备的示例性运动的图。

附图6是阐述依据本发明一个实施例的用于基于加速度计呈现文档的示例性进程的流程图。

附图7A和7B是阐述依据本发明一个实施例的基于加速度计的示例性导航应用的图。

附图8是阐述依据本发明一个实施例的用于基于加速度计导航图像的示例性进程的流程图。

附图9A和9B是阐述依据本发明一个实施例的基于加速度计的示例性游戏应用的图。

附图10A和10B是阐述依据本发明另一实施例的基于加速度计的示例性游戏应用的图。

附图11是阐述依据本发明一个实施例的用于基于加速度计的游戏应用的示例性进程的流程图。

附图12A和12B是阐述依据本发明一个实施例的用于基于加速度计启动/去激励便携式设备接口的示例性机制的图。

附图13是阐述依据本发明一个实施例的用于基于加速度计操作便携式设备接口的示例性进程的流程图。

附图14A和14B是阐述依据本发明一个实施例的用于利用加速度计启动/去激励便携式设备的多媒体接口的示例性机制的图。

附图15是阐述依据本发明一个实施例的用于基于加速度计重新配置多媒体接口的示例性进程的流程图。

附图16是阐述依据本发明一个实施例的用于基于加速度计播放多媒体内容的示例性进程的流程图。

附图17是阐述依据本发明一个实施例的用于便携式设备的电源管理的示例性进程的流程图。

附图18是阐述依据本发明一个实施例的用于处理密码的示例性进程的流程图。

附图19是阐述依据本发明一个实施例的用于利用加速度计重建运动轨迹的示例性进程的流程图。

附图20是阐述根据本发明一个实施例的具有加速度计的示例性便携式设备的方框图。

附图21是可以与本发明的一个实施例一起使用的数字处理系统的方框图。

附图22是阐述依据本发明一个实施例的用于利用加速度计进行运动补偿的示例性进程的流程图。

附图23是阐述依据本发明一个实施例的用于利用加速度计检测冲击的示例性进程的流程图。

附图24是阐述依据本发明一个实施例的用于利用加速度计操作便携式设备的部件的示例性进程的流程图。

具体实施方式

本说明书描述了基于加速度计操作便携式设备的方法和装置。根据某些实施例，加速度计已经被应用于便携式设备中，诸如例如膝上型计算机、触摸屏PC、个人数字助理（PDA）、蜂窝电话以及数字多媒体播放器等。一旦加速度计检测到便携式设备的运动，就基于加速度计所提供的运动数据确定运动方向，也被称为运动矢量或加速度矢量。运动方向和/或运动数据可以被提供给在便携式设备中执行的软件成分（例如应用程序软件）。响应于检测到便携式设备的运动，相应的软件成分基于由加速度计所提供的运动方向和/或运动数据执行一个或多个预定的用户可配置动作，诸如例如前进一页文档等。

在接下来的描述中，阐述许多细节，以提供对本发明更为全面的解释。然而，对于本领域技术人员来说，显然可以不需要这些具体细节而实施本发明。在其他情况中，为了避免使本发明太过晦涩，用方框图的形式表示公知的结构及设备，而不是用细节描述。

下述具体描述中的某些部分是用计算机存储器中数据位上的操作的算法和符号表示的方式提供的。这些算法描述和表示是数据处理领域技术人员用于最有效地向其他本领域技术人员传递他们的工作主旨的方式。算法在这里、并且通常被认为是导致期望结果的有条理的步骤序列。这些步骤是需要物理量的物理控制的那些步骤。通常、尽管不是必要地，这些量是能够被存储、传递、组合、比较、以及控制的电信号或磁信号形式。原则上，为了通用性，已经证实了把这些信号表示为位、值、元件、符号、字符、术语、数字等是方便的。

然而，应该牢记的是，所有这些以及类似的术语要与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些物理量的合适标记。除非特别指出，否则从下述的讨论中显然可以看到，在整个说明书中，利用诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等术语的讨论是指计算机系统或类似电子计算设备的控制计算机系统的寄存器和存储器内的表示为物理（电子）量的数据、以及将它们转换为计算机系统的存储器或寄存器或其他此类信息存储、传送或显示设备内的类似地被表示为物理量的其他数据的动作和进程。

本发明还涉及用于执行这里的操作的装置。该装置可以被特定构造用于需要的目的，或者其可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地启动或重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以被存储在计算机可读存储介质中，诸如、但不限于任意类型的盘，包括软盘、光盘、CD-ROM、以及磁光盘、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、可擦除可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、磁卡或光卡、或适于存储电指令的任意类型的介质，并且每一个都连接到计算机系统总线。

本文中所表示的算法和显示本质上与任何特定计算机或其他装置都不关联。不同通用系统都可以与根据文中教导的程序一起使用，或者可以证实构造更专门的装置以执行所需方法步骤是很方便的。对于多种这些系统的所需结构将在下面的描述中提供。此外，本发明不参考任意特定编程语言来阐述。应该理解，多种编程语言可以被用于实现文中描述的本发明的教导。

机器可读介质包括用于以机器（例如计算机）可读格式存储或传送信息的任意机制。例如，机器可读介质包括只读存储器（“ROM”）；随机存取存储器（“RAM”）；磁盘存储介质；光学存储介质；闪速存储器设备；电、光、声或其他形式的传播信号（例如载波，红外信号，数字信号等）；等。

概述

附图1是阐述依据本发明一个实施例的便携式设备的示例性体系结构的方框图。在一个实施例中，示例性系统100包括、但不只限于处理器；连接到处理器的存储器，存储器存储有指令；以及连接到处理器和存储器的加速度计，用于检测便携式设备的运动，其中响应于检测到便携式设备的运动，处理器执行来自存储器的指令，以实现一个或多个预定的用户可配置动作。在一个可选实施例中，示例性系统100进一步包括连接到加速度计的控制器，用于基于由加速度计所提供的运动数据确定运动方向，并且将所确定的运动方向与预定方向进行比较，以确定所确定的方向是否相对匹配预定方向，以便执行指令。

参照附图1，根据一个实施例，示例性系统100包括一个或多个加速度计101、一个或多个连接到加速度计101的控制器102、与运动相关的固件103、运动软件成分104、以及一个或多个应用程序软件105-107。加速度计101可以被安装到便携式设备上，诸如例如安装到便携式设备的主板上。可选地，加速度计101可以与便携式设备的另一组件集成。例如，加速度计101可以与便携式设备的芯片组集成。

根据一个实施例，加速度计101能够检测便携式设备的运动，包括加速和/或减速。加速度计101可以为多个维度产生运动数据，这些运动数据可以被用于确定便携式设备的运动方向。例如，当加速度计101检测到便携式设备被移动时，加速度计101可以产生X、Y和Z轴加速度信息。在一个实施例中，加速度计101可以被实现为在被转让给本申请的共同受让人的美国专利No.6,520,013中所描述的那些设备。可选地，可以利用商业上可用的各种加速度计来实现加速度计101。例如，加速度计101可以是来自Kionix的KGF01加速度计或者来自模拟器件公司（AnalogDevices）的ADXL311加速度计。

此外，示例性系统100包括一个或多个连接到加速度计101的控制器102。控制器102可以被用于计算便携式设备的运动方向，运动方向也被称为运动矢量。可以基于加速度计101所提供的运动数据（例如X、Y和Z轴运动信息），根据一个或多个预定公式确定运动矢量。计算运动矢量的某些实施例将在下文中进一步详细描述。

根据一个实施例，控制器102负责监控加速度计101的一个或多个输出，并且与便携式设备的其它组件-诸如例如芯片组（例如存储器控制器或北桥）以及/或者微处理器（例如CPU）-通信。控制器102可以利用商业上可用的多种微控制器来实现。例如，控制器102可以是来自Microchip公司的PIC16F818微控制器。控制器102可以与加速度计101集成。可选地，控制器102可以与便携式设备的其他组件-诸如例如芯片组或微处理器-集成。

在一个实施例中，控制器102可以通过总线-诸如I2C（inter-IC）总线-以及中断线与其它组件通信。响应于运动数据，控制器102经由中断线向其他组件-诸如固件103-产生中断，例如硬件中断、软件中断或者二者的结合，以将这样的运动通报给其他组件。此外，控制器102可以进一步基于由加速度计101所提供的运动数据计算运动矢量。有关控制器102和便携式设备的其他组件之间的通信的详细信息将在下文中进一步描述。

返回到附图1，运动固件103包括可以被嵌入到便携式设备的一个或多个硬件组件-诸如例如控制器102或芯片组（例如BIOS的一部分，BIOS也被称为基本输入/输出系统）-内的一段或多段机器可执行代码。在一个实施例中，运动固件103可以被存储在控制器102的只读存储器（ROM）（例如闪速存储器）中。然而，可以通过将更新版本上载到存储器中、例如利用闪速应用程序（flashutility）来升级运动固件103的机器可执行代码。固件103可以负责检测响应于运动检测而产生的任何事件。根据一个实施例，固件103提供控制器102和便携式设备的其他组件–诸如例如操作系统（OS）之间的主通信机制。

运动软件104可以负责运动固件103和其他软件成分-诸如应用程序软件成分105-107–以及操作系统之间的通信。在一个实施例中，运动软件104可以被实现为操作系统的一部分，诸如例如设备驱动程序的核心组件等。操作系统可以用商业上可用的多种操作系统来实现。例如，操作系统可以是AppleComputer（苹果电脑）公司的MacOS。可选地，操作系统可以是Microsoft（微软）公司的Windows操作系统。其他操作系统-诸如例如Unix、Linux、嵌入式操作系统（例如PalmOS）或实时操作系统-也可以被实现。

根据一个实施例，响应于可以由运动固件103通知的运动检测事件，运动软件成分104可以向一个或多个应用程序软件105-107通信该事件。响应于检测，应用程序软件105-107可以执行某些操作。应用程序105-107可以是多种不同的应用程序，诸如例如浏览器、文字处理器、幻灯片显示等。应用程序105-107所执行的操作的某些实施例将在下文中进一步详细描述。

附图2是阐述依据本发明一个实施例的用于响应于由加速度计所产生的事件而操作便携式设备的示例性进程的流程图。示例性进程200可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路，专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件），或者两者的组合。在一个实施例中，示例性进程200包括、但不只限于利用安装在便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动，以及响应于检测到便携式设备的运动而运行机器可执行代码以执行一个或多个预定的用户可配置动作。

参照附图2，在方框201中，利用安装在便携式设备上的加速度计（例如附图1的加速度计）检测便携式设备-诸如例如膝上型计算机或触摸屏PC-的运动。在一个实施例中，响应于检测，加速度计可以为多个维度（例如X，Y和Z轴）产生运动数据。响应于检测，在方框202中，基于由加速度计所提供的运动数据确定运动的方向。在一个实施例中，由控制器（例如附图1中的控制器102）确定运动方向。响应于所确定的方向，在方框203中，一段或多段机器可执行代码（例如应用程序软件）可以被执行，以完成一个或多个预定的用户可配置动作，诸如例如前进网页等。其他操作也可以被执行。

基于加速度计确定定向

根据本发明的一个实施例，便携式设备的加速度计可以连续地或周期性地监控便携式设备的运动。因此，可以基于由安装在便携式设备上的加速度计所提供的运动数据确定运动之前和运动之后便携式设备的定向。

附图3A和3B是阐述依据本发明一个实施例的可以利用加速度计的示例性应用的图。在这个实施例中，并且在整个应用中，触摸屏设备被用作为便携式设备的示例。但便携式设备并不只限于此。应该认识到，也可以应用其他便携式设备，诸如膝上型计算机、个人数字助理（PDA）、个人通信器（例如ResearchInMotion公司的blackberry）、蜂窝电话、或多媒体播放器（例如MP3播放器）等。

参照附图3A和3B，首先根据一个实施例，便携式设备处于定向301，其中在便携式设备的显示屏上显示文档页面303。在定向301中，从面向给定定向301的显示屏的用户视点来看，文档页面303被正确显示，其中定向301可以被加速度计以及与之相关联的控制器周期性地或连续地检测和确定。

当便携式设备被移动时，例如按照移动方向304移动并结束在定向302，加速度计（附图1中的加速度计101）可以检测这种运动。响应于检测，控制器（例如附图1中的控制器102）可以基于加速度计所提供的运动数据确定运动方向，并且通知便携式设备的适当组件，诸如例如附图1中的固件103、运动软件104以及/或者应用程序105-107。这种通知可以通过中断或通过拉出控制器和/或加速度计的一个或多个寄存器而被实现。此外，控制器可以进一步确定运动后便携式设备的定向。

依据一个实施例，响应于通知，可以根据所确定的运动后的定向调整文档页面303的定向，如附图3B所示。在一个实施例中，所显示的文档页面的定向可以在运动之后被调整，从而与运动之前的定向相对一致。因此，尽管便携式设备的定向已经改变，但所显示的文档页面的定向仍然保持相对一致，尤其是在面向便携式设备的显示屏的用户的视点上。

在这个实施例中，文档页面303的定向的调整可以通过将所显示的数据（例如文档页面）传送给便携式设备的显示屏的显示驱动程序（例如视频驱动程序）实现。可选地，定向的调整可以通过提供文档页面303的原始应用程序软件（例如附图1的应用程序105-107）（例如提供网页的浏览器或提供文档页面的文字处理器）来实现。注意，附图3A和3B所示的运动方向304只是用于说明的目的。其它运动方向、诸如附图5A所示的那些运动方向或者它们的组合也可以被实现。此外，仅仅为了说明的目的，如附图3A和3B所示，便携式设备被向左旋转90度。便携式设备可以被旋转、平移或者二者或多个维度并且以任意运动步长的组合。

附图4是依据本发明一个实施例的用于基于加速度计重新定向所显示文档的示例性处理器的流程图。示例性进程400可以由处理逻辑执行，其中处理逻辑可以包括硬件（电路，专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）、或者二者的组合。在一个实施例中，示例性进程400包括、但不只限于利用安装到便携式设备的加速度计来检测便携式设备的运动，基于由加速度计所提供的运动数据确定运动后便携式设备的定向，以及根据与运动前图像的定向相对一致的定向将图像显示在便携式设备的显示屏上。

参照附图4，在方框401，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备从第一定向开始的运动。响应地，在方框402，基于由加速度计所提供运动数据、诸如X、Y及Z轴信息，运动方向被确定。在一个实施例中，可以由连接到加速度计的控制器（例如附图1中的控制器102）执行确定。可以根据一个或多个预定公式确定运动方向。在方框403，在运动之后，可以基于由加速度计所提供的运动数据确定便携式设备的第二定向。在方框404，可以基于所确定的第二定向调整所显示文档页面的定向。在一个实施例中，所显示文档页面的定向可以被调整，使得调整后的文档页面的定向与运动前的定向相对一致，尤其是从用户的视点上来看。其它操作也可以被执行。

基于加速度计显示不同文档页面

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于检测便携式设备的运动，作为触发是否可以显示文档或图像页面的方式。例如，当便携式设备朝预定方向被移动（例如突然的运动）时，加速度计可以检测这个运动，并且应用程序软件可以响应于检测到运动而显示特定页面。

附图5A是阐述依据本发明一个实施例的可以被用于触发文档页面显示的便携式设备的示例性运动的图。例如，参照附图5A，文档的第一页面被显示在便携式设备500的显示屏507上。当便携式设备500在某些方向上被移动时，安装到便携式设备500的加速度计（例如附图1的加速度计101）可以检测这样的运动。响应于检测，加速度计可以经由相关的控制器、固件和/或操作系统通知其他组件、诸如应用程序软件，尤其是通知提供正被显示的文档的第一页面的组件。

在一个特定实施例中，加速度计可以通知控制器（例如附图1中的控制器102），包括提供运动数据（例如X、Y和Z轴）。控制器和/或固件可以基于由加速度计所提供的运动数据计算运动的运动矢量。其后，控制器可以向其他组件-诸如运动软件成分（例如运动软件104）以及/或者操作系统-发送信号。运动软件以及/或者操作系统可以将运动矢量与预定方向进行比较，以确定运动矢量是否与预定方向相对匹配，例如基于预定阈值确定。

在一个实施例中，预定方向以及与这个预定方向相关联的阈值（例如灵敏度）可以由用户通过用户接口配置。这种灵敏度可以基于在给定时间和地点与便携式设备相关联的不同轮廓来配置。例如，当便携式设备位于家里/办公室时，与它位于运动的平台（例如汽车、火车、轮船或飞机等）上相比，便携式设备的灵敏度可以不同。在另一实施例中，便携式设备可以包括智能地过滤掉某些“嘈杂的”运动背景的机制。

如果运动矢量相对匹配预定方向，则可以通知相关的应用程序软件。作为响应，相关应用程序软件可以执行某些操作，包括在显示屏上显示与第一页面不同的第二页面。

在一个实施例中，文档的第二页面可以是文档的下一页或前一页。文档可以是由文字处理器–诸如MicrosoftOffice的文字处理器-所创建的文字文档。可选地，文档可以是由浏览器-诸如Microsoft的互联网浏览器（InternetExplorer）或者NetscapeCommunications的Netscape通讯器-所呈现的网页。此外，文档可以是幻灯片显示，例如由Microsoft的PowerPoint或AppleComputer的Keynote所显示的。

参照附图5A，运动方向可以包括与便携式设备表面（例如便携式设备的显示器表面507）平行的运动方向，如方向501和502所示。可选地，运动方向可以包括便携式设备相对于平行于便携式设备边缘（例如边缘505和506）的轴线的旋转，如方向503和504所示。而且，便携式设备的运动方向可以是上述方向的组合。例如，运动可以是相对于便携式设备500的角的多维旋转。也可以使用其它类型的运动。

附图5B是阐述根据本发明一个可选实施例的可以被用于触发文档页面显示的便携式设备的示例性运动的图。在这个实施例中，便携式设备551可以被放置在支撑平面552上。此外，运行在便携式设备551中的应用程序软件可以被配置为“缺省”模式。当突发的力被施加到支撑表面552时，突发的力引起支撑平面552的振动。突发的力可以通过用户轻敲（tabbing）支撑平面552而被提供。

响应于支撑表面552的振动，安装到便携式设备551的加速度计可以检测这种振动。响应于检测，加速度计可以通过固件和/或控制器等通知相关的应用程序软件。作为响应，应用程序软件可以显示文档的下一页、上一页或者特定页，这可以由用户通过用户接口配置。当便携式设备被放置在桌面上或与演示投影机一起被挂起时，这尤其有用。进行演示的用户可以简单地轻敲桌子来前进到演示的下一页，而不必按便携式设备的键盘的键（例如“Enter”键或空格键）或鼠标。

附图6是阐述依据本发明一个实施例的基于加速度计显示文档的示例性进程的流程图。示例性进程600可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）或者这二者的组合。在一个实施例中，示例性进程600包括、但不只限于将文档的第一页面显示在便携式设备的显示屏上，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动，以及响应于检测到运动而显示不同于第一页面的第二文档页面。

参照附图6，在方框601，利用安装到便携式设备的加速度计来检测便携式设备的运动。响应于检测，在方框602中，基于由加速度计所提供的运动数据、例如X、Y、Z轴信息，确定运动的运动方向。在一个实施例中，可以由相关联的控制器和/或相关联的固件确定运动方向。在方框603，确定运动方向是否和预定方向相对匹配。如果匹配，则在方框604，通知在已经显示第一文档页面的便携式设备中所运行的相关应用程序软件。作为响应，在方框605，应用程序软件显示与第一页面不相同的第二文档页面。其它操作也可以被执行。

基于加速度计的导航应用

根据本发明另一实施例，加速度计可以被用于导航应用。例如，其中装有加速度计的便携式设备可以被用作导航工具，以导航通常不能一次被完整地显示在便携式设备的显示屏内的较大对象或文档。

附图7A和7B是阐述依据本发明一个实施例的基于加速度计的示例性导航应用的图。在这种实施例中，起初地图的一部分被显示，如附图7A所示。地图通常不能以一定详细程度作为整体被完整地显示在便携式设备700的显示屏中。例如，当用户“放大”地图时，只有一部分地图能够被显示在显示屏上。当用户导航遍及地图的第一部分时，用户可能希望从第一部分逐渐导航到地图的第二部分。

根据一个实施例，拿着便携式设备700的用户可以朝着用户所希望导航的方向、例如根据方向703（例如以东北方向为例）移动便携式设备700。响应于运动，安装到便携式设备700的加速度计可以检测这样的运动。加速度计可以为便携式设备的控制器和/或固件提供运动数据（例如X、Y和Z轴信息）。相关联的控制器和/或固件可以基于由加速度计所提供的运动数据，利用一个或多个预定公式，计算运动方向和/或运动距离。其后，控制器和/或固件可以将运动方向传递给当前正提供地图的相关应用程序软件。

作为响应，应用程序软件可以基于由控制器和/或固件所提供的运动方向、运动距离以及/或者运动加速度数据来确定地图的第二部分。相应地，应用程序软件随后显示第二部分。因此，用户不必按压和/或点击按钮以导航地图的其它部分。注意，图示的运动方向703只是为了说明的目的。任意其它方向也可以被应用。

在一个实施例中，地图的第二部分可以通过从第一部分过渡来显示。也就是说，第一部分和第二部分之间的多个中间部分可以被顺序显示，以构成从第一部分到第二部分的过渡。因此，第二部分逐渐地“进入”便携式设备的显示屏。依据一个实施例，从第一部分到第二部分的过渡被显示，就像用户在较大的地图上移动便携式设备而地图保持稳定一样。在这种实施例中，过渡被显示，就像用户拿着便携式设备作为放大器来导航大的地图、大的报纸或网页等一样。

根据另一实施例，某些运动可以被用于“放大”或“缩小”所显示的页面。例如，平行于便携式设备表面（例如显示器表面）的运动可以被用于导航显示页面的不同部分，而便携式设备的旋转可以被用于放大或缩小显示页面，这可以改变显示页面的分辨率。例如，用户可以将便携式设备向上倾斜以作为缩小的方式，并且可以向下倾斜便携式设备以作为放大的方式。其他运动方向、诸如附图5A所示的那些方向或那些方向的组合也可以被利用。

根据另一实施例，上述技术可以被用于虚拟现实环境中。在一个实施例中，允许用户使用便携式显示设备所装配的加速度计作为进入虚拟现实图像数据库的轻便和可控的窗口。例如，拿着触摸屏设备的用户可以转向并且看到从二维或三维图像或对象数据库中的位置向后看到的景象，就像用户在虚拟现实游戏空间里漫步一样。根据另一实施例，用户可以实现图像全景的观察，其中不同方向的景象由从单个位置指向不同方向的多个照相机提供。

附图8是阐述依据本发明一个实施例的基于加速度计导航图像的示例性进程的流程图。示例性进程800可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）、或两者的组合。在一个实施例中，示例性进程800包括、但不只限于运动之前在便携式设备的显示屏上显示文档页面的第一部分，并且如果所确定的运动方向和预定方向相对匹配，则在便携式设备的显示屏上显示不同于第一部分的文档页面的第二部分。

参照附图8，在方框801，图像的第一部分（例如附图7A所示的地图的一部分）被显示在便携式设备的显示屏上。图像可以是全景图像、虚拟现实图像数据库、三维图像数据库或由多部照相机输入所构成的环境等的一部分。在方框802，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动。响应于检测，在方框803，基于由加速度计所提供的运动数据（例如X、Y和Z轴信息）计算运动方向。在一个实施例中，响应于检测，加速度计将运动数据发送给相关的控制器和/或固件。控制器和/或固件可以基于运动数据计算运动方向。可选地，运动方向的计算可以由便携式设备的其他组件-诸如例如附图1的运动软件组件104和/或便携式设备的操作系统–执行。在方框804，基于所确定的运动方向显示图像的第二部分。在一个实施例中，图像的多个中间部分可以被显示，这些中间部分构成从第一部分到第二部分的过渡。第二部分被显示得好像便携式设备在运动而所显示图像保持稳定一样。其它操作也可以被执行。

基于加速度计的游戏应用

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于游戏应用，其中加速度计可以被用于检测视频游戏在便携式设备上运行期间的场景转换。

附图9A和9B是阐述根据本发明一个实施例的基于加速度计的示例性游戏应用的图。在这个实施例中，作为示例，用户正手握便携式设备900作为方向盘，就好像用户正面对第一场景901驾驶汽车。当用户朝一个方向、诸如例如方向903移动（例如旋转）便携式设备时，所显示的场景可以被改变为附图9B所示的第二场景。

根据一个实施例，当拿着便携式设备900的用户按照方向903移动时，安装到便携式设备的加速度计检测这样的运动。加速度计可以将运动数据（例如X、Y和Z轴信息）提供给便携式设备的控制器和/或固件。基于由加速度计所提供的运动数据，相关的控制器和/或固件可以利用一个或多个预定公式计算运动方向。随后，控制器和/或固件可以将运动方向和/或运动距离或加速度传递给当前正提供游戏的相关游戏应用程序软件。

作为响应，游戏应用程序软件可以基于由控制器和/或固件所提供的运动方向、运动距离以及/或者运动加速度来确定游戏的第二场景。相应地，游戏应用程序软件随后显示第二场景。因此，为了改变游戏的场景，用户不必按压和/或点击按钮。注意，图示的运动方向903只是用于说明的目的。任何其它方向也可以被应用。

在一个实施例中，游戏的第二场景可以通过从第一场景的过渡而被显示。也就是说，第一场景和第二场景之间的多个中间场景可以被顺序显示，以构成从第一场景到第二场景的过渡。因此，第二场景逐渐地“进入”便携式设备的显示屏中。

根据另一实施例，某些运动可以被检测，作为使运行的汽车加速和/或减速的方式。例如，当便携式设备向上倾斜（例如类似于加大油门）时，所显示的场景可以变为显示汽车的加速。同样地，当便携式设备向下倾斜（例如类似于踩刹车）时，所显示的场景可以变为显示汽车的减速。

此外，加速度计可以被用于检测便携式设备的运动是否超出某些阈值。如果超出，则一个或多个预定的用户可配置动作可以被执行。例如，在驾驶游戏中，当用户将汽车驶离公路时，警告消息可以被传递给用户用于这样的指示。

附图10A和10B是阐述依据本发明另一实施例的基于加速度计的示例性游戏应用的图。在这个实施例中，用户正手握内置有加速度计的便携式设备作为汽车的方向盘。如附图10A所示，当场景包括向左弯曲的道路时，为了停留在道路上，要求用户向左旋转方向盘。安装到便携式设备的加速度计可以被用于检测便携式设备（例如方向盘）是否已经相应地被旋转以及旋转角度和距离是否合适。

如果检测到便携式设备的旋转并没有旋转或旋转得不够，则相关的游戏应用程序软件可以执行某些预定动作。例如，游戏应用程序可以对用户产生警告，诸如例如便携式设备的振动或语音警报等等。此外，离开道路的场景可以被显示。如果检测到用户长达一段时间没有对路面状况做出反应，则撞车的场景可以被相应地显示。

根据某些实施例，其他运动方向可以被用于从拿着便携式设备的用户的视点“向上看”和“向下看”。例如，在飞行游戏中，用户可能拿着便携式设备，就像用户正在开动飞行对象（例如飞机），其中加速度计可以被用于检测便携式设备的运动，以便确定飞行对象将朝向哪里。例如，当便携式设备向上倾斜时，飞行对象上升，而当便携式设备向下倾斜时，飞行对象下降。其他方向、诸如例如附图5A所示的那些方向或他们的组合可以被用于使飞行对象飞往任意方向。

同样，在依据一个实施例的射击游戏中，除了上述可以被用于向上看、向下看以及/或者向周围看的运动之外，便携式设备的平行于便携式设备的显示表面的垂直运动可以被用于检测用户是在站立的射击位置还是在藏匿位置。例如，当向下移动便携式设备时，保护障碍可以被显示阻挡对手，以表示拿着便携式设备作为射击武器的用户藏匿在保护障碍之后。当向上移动便携式设备时，保护障碍可以被移除而暴露对手，以表示用户处在没有保护的射击位置。其它游戏配置也可以存在。

附图11是阐述依据本发明一个实施例的基于加速度计的游戏应用程序的示例性进程的流程图。示例性进程1100可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）或者二者的组合。在一个实施例中，示例性进程1100包括、但不只限于显示从用户视点看到的、朝这从第一场景到第二场景方向过渡的一系列图像；检测便携式设备的运动是否和从户视点看到的变换方向相关联的方向一致；以及如果根据与变换方向相关联的方向没有检测到运动，则执行预定操作。

参照附图11，在方框1101，从第一场景变换到第二场景的一系列图像（例如驾驶游戏）被显示在便携式设备的显示屏上。在方框1102，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动。在方框1103，基于由加速度计所提供的运动数据确定便携式设备的运动方向。在一个实施例中，运动方向由连接到加速度计的控制器和/或固件确定，类似于附图1所示的配置。响应于所确定的运动方向，在方框1104中，一个或多个预定操作-诸如例如导致便携式设备的振动、产生音频警报或者二者的组合–可以被执行。其它操作也可以被执行。

基于加速度计启动/去激励设备

根据本发明另一实施例，加速度计可以被用于检测便携式设备的运动，并且可以基于加速度计所提供的运动数据而确定便携式设备的定向。其后，可以基于所确定的运动后的定向而启动或去激励便携式设备的一个或多个接口。

附图12A和12B是阐述依据本发明一个实施例的基于加速度计启动/去激励便携式设备的接口的示例性机制的图。在这个实施例中，如附图12A的配置1201所示，多个接口1204-1207被设置在便携式设备的多个位置。作为示例，接口1204-1207在文中被描述为无线接口、诸如例如天线或无线收发器。应该理解，其它接口也可以被应用。

参照附图12A，最初对于给定定向1201，文档1203被显示。根据一个实施例，当用户在定向1201举起便携式设备时，安装到便携式设备的加速度计可以检测这样的运动，并且由类似附图1所示的连接到加速度计的相关控制器和/或固件确定定向1201。由所确定的定向，可以确定在定向1201的情况下，无线接口1204和1205处于发送和/或接收无线信号的最佳位置（例如接收和/或发送最强的信号），而无线接口1206-1207处于相对较弱的位置。因此，无线接口1204-1205可以被启动，而无线接口1206-1207可以可选地被去激励。

当便携式设备被移动时，例如按照方向1208旋转90度，便携式设备可能停在不同的定向1202，如附图12B所示。安装到便携式设备的加速度计可以检测这样的运动，并且将运动数据传输给上述便携式设备的其它组件。除了如上参照附图3A和3B所述维持文档页面的定向与运动前定向相对一致地被显示之外，无线接口1204-1207可以被重新评估，以确定现有配置对于运动后的定向是否仍然是最佳配置。

在这个实施例中，假设便携式设备顶部和底部的无线接口被认为是最佳位置。在运动之后（例如，左转90度），最初处于最佳位置的无线接口1204-1205可能不再处于最佳位置了。相反，原来不在最佳位置的无线接口1206-1207现在可能处在最佳位置。因此，响应于检测到运动以及确定运动后的定向，无线接口1206和1207可以被启动，如粗体所示，这是因为他们处于最佳位置。同样，无线接口1204-1205可以被去激励，因为他们不再处于最佳位置。

此外，除了检测便携式设备是否被移动之外，还基于由加速度计所提供的运动数据确定便携式设备是否被用户捡起或手握着。在一个实施例中，这样的确定可以由类似于附图1所示的结构的连接到加速度计的控制器和/或固件执行。如果确定便携式设备被用户手握着，则可以进一步确定或预测拿着便携式设备的用户的手1208-1209的位置。

例如，在附图12A所示的定向1201中，在预测用户的手的位置之后，可能被手1208-1209遮盖的一个或多个无线接口–诸如无线接口1207和1208–可以被去激励。同样，在附图12B所示的运动后的定向1202中，无线接口1204和1205可以被去激励，因为预测它们被用户的手所遮盖。

附图13是阐述根据本发明一个实施例的用于基于加速度计操作便携式设备的接口的示例性进程的流程图。示例性进程1300可以由处理逻辑执行，其中处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）、或二者的组合。在一个实施例中，示例性进程1300包括、但不只限于利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动，基于由加速度计所提供的运动数据确定运动后的便携式设备的定向，以及启动便携式设备的在所确定定向的情况下最适合的至少一个接口。

参照附图13，在方框1301，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动，其中便携式设备包括设置在多个位置上的多个接口（例如无线接口）。在方框1302，基于由加速度计所提供的运动数据确定运动后便携式设备的定向。在方框1303，可选地，基于由加速度计所提供的运动数据确定便携式设备是否被用户捡起或拿着。如果是，则预测拿着便携式设备的用户的手的位置。在方框1304，基于所确定的定向，一个或多个接口可以被启动或去激励。可选地，某些被预测的用户的手所遮盖的接口可以被去激励，而那些没有被遮盖的接口被启动。其他操作也可以被执行。

根据一个实施例，上述技术也可以被应用到便携式设备的多媒体接口。附图14A和14B是阐述根据本发明一个实施例的利用加速度计启动/去激励便携式设备的多媒体接口的示例性机制的框图。在这个实施例中，作为示例，一个或多个扬声器被用作便携式设备的多媒体接口。参照附图14A，便携式设备包括设置在便携式设备的不同位置上的多个扬声器1405-1408，并且可选地在便携式设备的显示屏上显示文档页面1403。在运动前的定向1401中，考虑左侧的扬声器1405-1406和右侧的扬声器1407-1408，可以配置音频驱动程序以产生适当的3D环绕声。当便携式设备被移动时，例如按照运动方向1404旋转90度，通过加速度计以及加速度计的相关联控制器和/或固件检测并确定第二定向1402，如附图14B所示。

响应于检测，除了如上参考附图3A和3B所述保持文档页面1403的定向与运动之前的定向相对一致地被显示之外，扬声器1405-1408的位置可以被重新评估，以确定现有配置对于运动后的定向是否仍然是最佳配置。在这个实例中，如附图14B所示，最初的左侧扬声器1405和1406位于底部，而最初的右侧扬声器1407和1408位于顶部。因而，现有声音条件已经改变，并且声音效果不再处于最佳状态。因此，音频驱动程序可能被重新配置以产生与便携式设备运动之前相对相当的声音质量。例如，扬声器1405和1407可以被用作左侧扬声器，而扬声器1406和1408可以被用作右侧扬声器，以便产生合适的声音效果。其他配置也可以存在。

附图15是阐述根据本发明一个实施例的用于基于加速度计重新配置多媒体接口的示例性进程的流程图。示例性进程1500可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）或二者的组合。参照附图15，在方框1501，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动，其中便携式设备包括多个设置在不同位置的多媒体接口或设备。在方框1502，基于由加速度计所提供的运动数据确定便携式设备运动后的定向。在方框1503，可以可选地基于所确定的定向启动或去激励一个或多个多媒体接口。在方框1504，驱动一个或多个多媒体设备，以在所确定的运动后定向的情况下产生最佳效果。其他操作也可以被执行。

尽管在本文中以无线接口和音频接口作为示例，但并不只限于这两种接口。其他类型的接口-诸如例如视频接口、麦克风以及照相机-也可以被应用。

根据本发明的某些实施例，某些设备只有当机器位于某个定向或位于与它通常被使用时的定向不同的定向时才能被适当地使用。例如，媒体插入可能要求设备被侧立放置或是正面朝下放置以提供接入。弹出媒体可能需要设备被侧立放置或是正面朝下放置，以防止媒体被阻碍或掉落地上。

例如，根据一个实施例，用户可以通过按压按钮或其他控制启动将媒体从媒体设备或组件的弹出（例如CD从CDROM设备中弹出）。设备准备弹出媒体或卸下磁盘等。此时，利用安装到便携式设备的加速度计，控制这个设备的控制模块或应用程序软件可以检测到便携式设备不处于适于弹出媒体的位置。因此，设备可以通过周期性地或连续地读取来自加速度计的加速度数据，等待单元被定位在适当的位置或定向。此外，与设备关联的应用程序软件可以通知设备的用户（例如弹出消息或是声音警告等）设备需要处于某些位置以完成用户的请求。一旦设备处于适当的定向，所请求的操作可以被执行（例如弹出媒体）。

同样地，根据另一实施例，如果用户不重新定向单元，则加速度计可以被用于放弃操作。如果设备在一段时间内不被重新定位到适当的或预定的位置，则设备可以取消所请求的操作或者向用户提供进一步的指令。根据另一实施例，加速度计可以被用于检测定向，或者为了使能和/或禁用安装在设备侧边或底部的输入设备。例如，在设备的底部可以存在弹出按钮，这个按钮当设备竖立时被禁用。这样，用户将设备放置在桌上或用户的膝盖上时，该按钮不被启动。

附图24是阐述根据本发明另一实施例的启动或去激励设备的示例性进程的流程图。示例性进程可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）或二者的组合。参考附图24，在方框2401，用于将便携式设备的组件从第一运行状态变换到第二运行状态的请求被接收（例如，弹出便携式存储设备）。在方框2402，利用安装到便携式设备的加速度计，确定便携式设备是否根据预定的适合于第二运行状态的定向被定位。

在方框2403，如果基于加速度计所提供的加速度信息确定便携式设备按照预定的定向或位置被定位，则便携式设备的组件随后被从第一运行状态变换到第二运行状态（例如，打开CDROM的托盘）。然而，如果便携式设备不在预定的位置或定向，则在方框2404，所请求的变换被拒绝或挂起，从而使便携式设备的组件依然停留在第一运行状态或是其他状态（例如第三态：tri-state等）。同时，利用加速度计周期性或连续地监视便携式设备的位置或定向，其中一旦便携式设备的位置或定向被检测为位于适当的位置或定向，则所请求的操作可以被重新开始。如果便携式设备不在适当的位置或定向长达一个预定的时间周期，则所请求的操作可以被放弃。可选地，在方框2405，可以产生通知，以告知便携式设备的用户将便携式设备放到某些位置，以便完成所请求的操作。其他操作也可以被执行。

基于加速度计的其他应用

根据本发明另一实施例，加速度计可以被用于检测和确定携带其中装有加速度计的便携式设备的用户的活动。根据一个实施例，例如，被安装到可以被用户拿着的便携式设备中的加速度计可以检测用户在拿着便携式设备时抖动。在这个实施例中，便携式设备可以是数字多媒体播放器（例如MP3播放器）。安装到便携式设备的加速度计可以检测由用户活动所引起的便携式设备的运动可能是反复性的。

响应于检测，便携式设备的运动的重复率可以被确定，例如，通过连接到加速度计的控制器和/或固件，类似于附图1所示的配置。一旦运动的重复率被确定，应用程序软件（例如Microsoft的Windows媒体播放器或RealNetworks的实时播放器（realplayer）等）可以调整当前正被便携式设备播放的多媒体内容的节奏，使其相对匹配所确定的运动重复率。因此，例如，可以调整当前被MP3播放器所播放的音乐的速度，以与拿着MP3播放器的用户的抖动率相对匹配。

此外，根据另一实施例，应用程序软件可以进一步选择和播放最适合于所确定的用户活动（例如抖动率）的多媒体内容。在一个实施例中，用户可以通过用户接口配置多媒体播放器，从而在某些环境下可以选择和播放某些类型的多媒体内容。因此，当加速度计和相关的控制器和/或固件检测到用户正在执行某些类型的活动时，相关类型的多媒体内容可以被相应地选择和播放。

附图16是阐述根据本发明一个实施例的用于基于加速度计播放多媒体内容的示例性进程的流程图。示例性进程1600可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）或二者的组合。参照附图16，在方框1601，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动，其中便携式设备的运动每隔一定时间周期就重复。在方框1602，基于由加速度计所提供的运动数据确定便携式设备的运动重复率。在方框1603，可选地，具有和所确定的重复率相对匹配的节奏的数字多媒体内容被选择和播放。在方框1604，当前播放的多媒体内容的节奏被调整以相对匹配所确定的运动重复率。其他操作也可以被执行。

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于检测便携式设备是否正在移动（例如被用户携带着）以及便携式设备是否应该被置于适当的运行状态。根据一个实施例，当便携式设备处于非活动状态并且通过安装到便携式设备的加速度计检测到便携式设备正在移动时，便携式设备可以被置于相对较低功耗模式，诸如例如休眠模式。例如，顶盖合上的膝上型计算机可以被认为处于非活动状态。由于膝上型计算机电脑的顶盖是合上的，所以用户不能主动操作膝上型计算机。可选地，当膝上型计算机的桌面被锁定时，它被认为处于非活动状态。其他情况也可以被认为是非活动状态，这可以是用户可配置的。因此，膝上型计算机可以被置于低功耗模式。此外，如果膝上型计算机被确定为是移动的（通过加速度计），则向永久存储设备（例如硬盘驱动器）写任何数据可能是不安全的。因此，永久存储设备的读/写头可以被停放到安全位置，而不向永久存储设备写数据。

根据一个实施例，如果基于由安装到便携式设备的加速度计所提供的数据确定便携式设备处于非活动状态，并且便携式设备不是正在移动，则可以使便携式设备进入休眠模式，其中系统存储器的内容可以被交换到永久存储设备（例如硬盘驱动器）中。由于便携式设备没有移动，因此向永久存储设备写数据是相对安全的。

附图17是阐述根据本发明一个实施例的用于便携式设备的电源管理的示例性进程的流程图。示例性进程1700可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）或二者的组合。参照附图17，在方框1701，确定便携式设备是否处于非活动状态。例如，当便携式设备的顶盖合上或它的桌面被锁定时，便携式设备被认为处于非活动状态。在方框1702，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备以确定便携式设备是否正在移动（例如便携式设备是否被用户携带）。在方框1703，如果便携式设备正在移动，则使便携式设备进入相对较低功耗模式，并且不把系统存储器的内容交换到永久存储设备中。否则，在方框1704，如果便携式设备正在移动，通过将系统存储器的内容交换到永久存储设备，使便携式设备进入睡眠模式。其他操作也可以被执行。

根据本发明的另一实施例，为了确定是否正确输入密码，加速度计可以被用于检测便携式设备是否按照特定方向运动。在一个实施例中，当便携式设备的用户被提示输入密码时，作为输入密码的一部分，用户必须朝一个或几个方向移动便携式设备。安装到便携式设备的加速度计可以检测这样的运动，并且运动方向可以被确定，例如，通过相关的控制器和/或固件。如果运动方向相对匹配预定方向，则认为密码已经被正确“输入”了。

根据一个可选实施例，用户可能被要求在便携式设备上输入密码的第一部分。然后，用户被要求根据特定方向移动便携式设备。此后，用户被要求输入密码的第二部分（例如密码的其余部分）。因此，输入的密码以及便携式设备的特定运动的组合构造完整的密码。也可以存在其他配置。

附图18是阐述根据本发明一个实施例的用于处理密码的示例性进程的流程图。示例性进程1800可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）或二者的组合。参照附图18，在方框1801，用户被要求在便携式设备上输入密码。在方框1802中，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备是否被移动。在方框1803，基于由加速度计所提供的运动数据确定运动方向。在方框1804，确定便携式设备是否已经按照预定方向被移动。在方框1805，基于运动方向与预定方向是否相对匹配，发布提示以指明密码是否被正确“输入”。其他操作也可以被执行。

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于检测和记录便携式设备的一系列运动，其中所记录的运动数据随后（例如离线）可以被用于重现运动历史。在一个实施例中，当便携式设备在一段时间内被移动时，安装到便携式设备的加速度计检测和记录这样的运动。在运动过程中，由加速度计所记录的运动数据可以被存储在便携式设备的存储设备（例如硬盘驱动器）中。可选地，运动数据可以在运动期间通过网络（例如无线网络）被发送到远程设备。随后，在运动之后，可以利用由加速度计所提供的运动数据，重现表示这段时间上的运动的轨迹。

这在用户希望以后重新绘制过山车运行轨迹时是非常有用的。例如，用户可以携带安装有加速度计的便携式设备并坐上过山车。在乘车期间，加速度计可以检测运动数据并将它们存储在存储设备中，或是可选地，加速度计把运动数据通过网络传送到远程设备。在乘坐之后，运动数据可以被用于重现过山车运行的轨迹。过山车只是被用作一个示例，上述技术可以被应用于其他场合。例如，为了绘制其他地区的地图，携带加速度计的用户可以开车去那些地方进行测量，其中加速度计被安装到便携式设备或被安装到汽车上。然后，可以利用在开车过程中由加速度计所收集的运动数据绘制地图。

附图19是阐述根据本发明一个实施例的用于利用加速度计重现运动轨迹的示例性进程的流程图。示例性进程1900可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）、或二者的组合。参照附图19，在方框1901，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的一系列运动。在上述示例中，汽车可以被认为是便携式设备。在方框1902中，这一系列运动中的每一个运动的运动方向以及每个运动之间的时间被确定。在方框1903，信息可以被存储在便携式设备的存储器中。可选地，信息也可以通过网络被动态地传输到远程设备（例如无线网络）。随后，在方框1904，可以利用所存储的运动数据重现表示运动历史的轨迹。其他操作也可以被执行。

利用加速度计的运动补偿

根据本发明的另一实施例，加速度计可以被用于检测便携式设备的运动，并且可响应于检测应用运动补偿。例如，安装到便携式设备的加速度计可以检测使用便携式设备（例如阅读显示在便携式设备的显示屏上的电子文档）的用户可能正乘坐在颠簸的汽车上。响应于检测，可以对所显示的文档执行运动补偿，使得电子文档可以相对保持在对于用户的眼睛一样的位置。

在一个实施例中，可以通过适当地对从加速度计所接收的信号求积分来计算显示器平面内作为时间的函数的显示器平台的位置。随后，图像在显示屏上被作为时间的函数垂直和水平地变换，以保持图像位置在空间中充分固定，而与显示器平面内显示器的运动无关。可以通过由加速度计所提供的运动数据的相对较高频率分量来表示这样的运动（例如，诸如颠簸之类的突发运动）。为了防止当汽车上山和下山或绕圈时图像离开屏幕，显示器运动的低频率分量–诸如由汽车的前进速度所引起的那些-可以不被补偿。同样，当乘车在颠簸的平台上时，这种技术也可以被应用到通过便携式设备玩的电子游戏中。

附图22是阐述根据本发明一个实施例的用于利用加速度计的运动补偿的示例性进程的流程图。示例性进程可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）或是二者的组合。在一个实施例中，示例性进程包括、但不只限于利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动，基于加速度计所提供的运动数据确定便携式设备的运动方向，以及调整所显示对象在便携式设备的显示屏上的位置，以补偿便携式设备的运动，使得调整后的显示对象相对于便携式设备的用户保持相对同样的位置。

参照附图22，在方框2201，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动。在一个实施例中，根据作为加速度计所提供的运动数据的一部分的位置，作为时间的函数检测运动。运动数据可以包括表示突发运动的相对高频率分量以及表示低速运动的相对低频率分量。在方框2202，在显示器平面中提取运动数据中相对高频率分量（例如降低阅读所显示文档或观察静止图像的人视觉灵敏度的运动分量）。在方框2203，所显示文档或图像的位置可以基于所提取的高频率分量而被移位，以补偿便携式设备的高频率运动（例如突发运动）。因此，对于用户来说，所显示的文档或图像可以被相对稳定地保持在空间中。其他操作也可以被执行。

利用加速度计的冲击检测及应用

根据本发明的另一实施例，加速度计可以用于检测便携式设备的用户所施加的冲击。在一个实施例中，该技术允许用户在提供受控动量传递的物理意义上施加冲击，作为应用程序的便携式或固定式设备的输入。例如，这些冲击可以出现以与冲击的幅值和方向成比例地启动或偏转显示屏上对象的运动。这将支持游戏（例如台球或其他球类游戏）以及教育/工程探测（例如结构对敲击的反应）。

例如，用户可以通过轻敲便携式设备的侧边，在便携式设备的显示屏上“晃动”指针。安装到便携式设备的加速度计可以检测这样的引起便携式设备运动的力。力的方向和幅值可以基于加速度计所提供的运动数据确定。当为应用使能这项功能时，在设备侧面的轻拍将使鼠标以类似于轻拍小物体并使其滑过平面上一段距离的方式移动。同样，这种技术可以被应用在多种其它应用中，诸如例如视频游戏（例如高尔夫球、保龄球、网球等）。

附图23是阐述根据本发明一个实施例的用于冲击检测的示例性进程的流程图。示例性进程可以由处理逻辑执行，处理逻辑可以包括硬件（电路、专用逻辑等）、软件（诸如运行在专用机器上的软件）或二者的组合。在一个实施例中，示例性进程包括、但不只限于响应于施加到便携式设备的力，利用安装到便携式设备的加速度计检测便携式设备的运动，基于加速度计所提供的加速度信息计算力的幅值和方向，以及将所显示对象在便携式设备的显示屏上从第一位置移动到第二位置，其中基于所计算的力的幅值和方向确定第一位置和第二位置之间的方向和距离。

参照附图23，在方框2301，响应于便携式设备上的轻拍（例如用户用手轻拍便携式设备的边缘），安装到便携式设备的加速度计检测三轴加速度作为时间的函数。在方框2302中，通过执行三轴加速度的分量的时间积分，与传递到设备的冲击的幅值成比例地计算值。在一个实施例中，可以基于例如通过加速度的三个分量（例如X、Y和Z轴加速度信息）的矢量和所确定的所得到的加速度矢量的绝对值的积分确定该值。

在方框2303，确定由于轻拍便携式设备所导致的传递到便携式设备的冲击的方向。在一个实施例中，基于加速度计所提供的运动数据，由连接到加速度计的微控制器和/或固件计算方向。响应于所确定的冲击方向和幅值，应用程序软件使所显示的对象相对相关于所确定的冲击的方向和距离地以某个方向移动一定距离。所显示的对象可以是指针。可选地，所显示的对象可以是在台球或弹球中的球、保龄球游戏中的保龄球、网球中的球拍或球板、观测形变和/或动力学运动的结构等。上述技术也可以被应用到其它类似应用类型，这对于本领域技术人员来说是显而易见。

带加速度计的示例性便携式设备

附图20是阐述根据本发明一个实施例的具有加速度计的示例性便携式设备的框图。例如，示例性系统2000可以至少表示附图1所示的示例性系统100或者附图21的示例性系统2100的一部分（例如子系统）。参照附图20，示例性系统2000包括一个或多个加速度计2001、一个或多个微控制器2002、主芯片组2003以及一个或多个外围设备2006，其中主芯片组2003可以被连接到视频适配器2004和音频设备2005。

在一个实施例中，加速度计2001是可以提供X、Y和Z轴上加速度数据的三轴加速度计。加速度计是被封装在芯片组件中的机电式微型机械。它提供三路模拟输出（例如X、Y和Z轴），这些模拟输出的值与沿三维空间中的相应轴所测量的加速度直接成比例。在一个实施例中，加速度计2001可以是Kionix公司的KGF01加速度计或是模拟器件公司的ADXL311。

微控制器2002负责监视加速度计2001的模拟输出，并通过芯片组2003与主机通信。在一个实施例中，通过I2C总线2007以及中断线2008把微控制器2002连接到主芯片组2003。可选地，微控制器2002可以与主芯片组2003集成。在一个实施例中，微控制器2002可以是Microchip（微芯）公司的PCI16F818微控制器。

根据一个实施例，当加速度计2001检测到便携式设备正在移动时，微控制器2002从加速度计2001接收三轴加速度信息，并通过中断线通知主机。作为响应，运动数据可以通过I2C总线2007被从微控制器2002中读出。在一个实施例中，微控制器2002可以基于从加速度计2001所接收的三轴加速度信息确定运动方向。可选地，主芯片组可以执行这样的操作。在一个实施例中，所有这三个轴的所得到的加速度矢量的幅值可以根据下列公式确定：

Mag(Acceleration_resultant)=Sqrt(X_accel ²+Y_accel ²+Z_accel ²)

响应于确定的加速度矢量的幅值，在示例性系统2000中执行的一个或多个软件成分（例如应用程序软件、固件以及操作系统等）可以执行特定操作，例如本申请中上述的那些操作。例如，所显示的图像的定向可以被视频适配器调整，以及声音效果可以通过音频设备2005被调整等。此外，一个或多个外围设备2006-诸如例如硬盘驱动器-可以被相应地配置。其它配置也可以存在。

示例性数据处理系统

附图21是可以和本发明的一个实施例一起使用的数字处理系统的方框图。例如，附图21所示的系统2100可以被用作为附图1和20所示的示例性系统。

注意，虽然附图21表示了计算机系统的各种组件，但是并不打算表示任何特定架构或组件互联方式，因为这些细节和本发明没有密切关系。也应该理解，网络计算机、手持计算机、蜂窝电话、多媒体播放器以及可以有更少组件或可能可以具有更多组件的其他数据处理系统也可以与本发明一起使用。例如，附图21的计算机系统可以是AppleMacintosh计算机或IBM兼容计算机。

如附图21所示，作为一种数据处理系统的计算机系统2100包括总线2102、易失性RAM2105以及非易失性存储器2106，其中总线2102连接到微处理器2103和ROM2107。可以是例如Motorola（摩托罗拉）公司或IBM公司的PowerPCG4或PowerPCG5微处理器的微处理器2103被连接到高速缓存存储器2104，如附图21的实例中所示。总线2102把这些不同部件互相连接到一起，并且也把这些部件2103、2107、2105、2106互相连接到显示控制器和显示设备2108，以及连接到输入/输出（I/O）设备2110，输入输出设备可以是鼠标、键盘、调制解调器、网络接口、打印机以及其他本领域中公知的设备。通常，输入/输出设备2110通过输入/输出控制器2109连接到系统。易失性RAM2105通常被实现为需要连续供电以刷新或保持存储器中的数据的动态RAM（DRAM）。非易失性存储器2106通常为磁硬盘驱动器、磁光盘驱动器、光盘驱动器、或DVDRAM或者其它类型的甚至在电源被从系统中去除之后还保持数据的存储系统。通常，非易失性存储器也是随机存取存储器，尽管这并不需要。虽然附图21显示了非易失性存储器是直接连接到数据处理系统的其它部件的本地设备，但应该理解，本发明可以利用远离系统的非易失性存储器，诸如通过网络接口-诸如调制解调器或以太网接口-连接到数据处理系统的网络存储设备。总线2102可以包括通过各种桥、控制器以及/或者适配器彼此连接的一条或多条总线，如本领域中所公知的。在一个实施例中，I/O控制器2109包括用于控制USB（通用串行总线）外围设备的USB适配器。可选地，I/O控制器2109可以包括用于控制FireWire设备的IEEE-1394适配器，IEEE-1394适配器也被称为FireWire适配器。其他部件也可以被包括。

因此，用于利用加速度计操作便携式设备的方法和装置已经被描述。在前述说明书中，已经参照具体示例性实施例描述了本发明。但显然可以对其进行各种修改而不会背离在以下权利要求书中所确定的本发明的主旨和范围。相应地，说明书和附图将被视为图解说明的意思，而不是限制的意思。

Claims (21)

1.一种基于加速度计操作便携式设备的方法，包括：

利用安装到便携式设备的加速度计检测所述便携式设备的运动；

基于由所述加速度计所提供的运动数据，确定所述便携式设备在所述运动后的定向；

基于由所述加速度计所提供的运动数据，确定在所述运动之后所述便携式设备是否被用户拿着；

基于所述便携式设备的定向，预测所述用户用于握持所述便携式设备的手的位置；以及

启动不在所预测的用户的手的位置内的至少一个接口。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

启动所述便携式设备的最适合于给定的确定定向的至少一个接口。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

去激励所述便携式设备的较不适合于给定的确定定向的至少一个接口。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括去激励在所述预测位置内的至少一个接口。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个接口包括一个或多个无线收发器。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

启动以相对较强信号通信的至少一个无线收发器。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：

去激励以相对较弱信号通信的至少一个无线收发器。

8.一种基于加速度计操作便携式设备的设备，包括：

用于利用安装到便携式设备的加速度计检测所述便携式设备的运动的装置；

用于基于由所述加速度计所提供的运动数据，确定所述便携式设备在所述运动后的定向的装置；

用于基于由所述加速度计所提供的运动数据，确定在所述运动之后所述便携式设备是否被用户拿着的装置；

用于基于所述便携式设备的定向，预测所述用户用于握持所述便携式设备的手的位置的装置；以及

用于启动不在所预测的用户的手的位置内的至少一个接口的装置。

9.根据权利要求8所述的设备，还包括：

用于启动所述便携式设备的最适合于给定的确定定向的至少一个接口的装置。

10.根据权利要求9所述的设备，还包括：

用于去激励所述便携式设备的较不适合于给定的确定定向的至少一个接口的装置。

11.根据权利要求8所述的设备，还包括：

用于去激励在预测的位置内的至少一个接口的装置。

12.根据权利要求8所述的设备，其中所述至少一个接口包括一个或多个无线收发器。

13.根据权利要求12所述的设备，进一步包括：

用于启动以相对较强信号通信的至少一个无线收发器的装置。

14.根据权利要求13所述的设备，进一步包括：

用于去激励以相对较弱信号通信的至少一个无线收发器的装置。

15.一种便携式设备，包括：

加速度计，被配置为检测所述便携式设备的运动；以及

连接到所述加速度计的处理器，所述处理器被配置为基于由所述加速度计所提供的运动数据，确定所述便携式设备在所述运动后的定向，基于由所述加速度计所提供的运动数据，确定在所述运动之后所述便携式设备是否被用户拿着，基于所述便携式设备的定向，预测所述用户用于握持所述便携式设备的手的位置，以及启动不在所预测的用户的手的位置内的至少一个接口。

16.根据权利要求15所述的便携式设备，其中所述处理器还被配置为启动所述便携式设备的最适合于给定的确定定向的至少一个接口。

17.根据权利要求16所述的便携式设备，其中所述处理器还被配置为去激励所述便携式设备的较不适合于给定的确定定向的至少一个接口。

18.根据权利要求15所述的便携式设备，其中所述处理器还被配置为去激励在所述预测位置内的至少一个接口。

19.根据权利要求15所述的便携式设备，其中所述至少一个接口包括一个或多个无线收发器。

20.根据权利要求19所述的便携式设备，其中所述处理器还被配置为启动以相对较强信号通信的至少一个无线收发器。

21.根据权利要求20所述的便携式设备，其中所述处理器还被配置为去激励以相对较弱信号通信的至少一个无线收发器。