CN103051772A - 一种移动终端跌落时的保护方法和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种移动终端跌落时的保护方法和移动终端。该方法包括：检测移动终端当前的运动状态，在移动终端当前处于跌落状态时，通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置、或者通过控制移动终端内可移动的固态或液体物质的位置和移动终端中震动马达的运动状态，来控制移动终端在跌落过程中的姿态，使移动终端按照预定姿态落地。应用本发明能够减小移动终端跌落对移动终端造成的损害。

Description

一种移动终端跌落时的保护方法和移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动终端跌落时的保护方法和移动终端。

背景技术

很多人都有过手机、平板电脑等移动终端跌落损坏的经历，大都是屏幕摔碎。如果是插存储卡的手机，且跌落后存储卡没有损害还好，里面的数据还都可以读出来。但如果是像iPhone这种没有存储卡的设备，一旦摔坏，想得到存储数据的可能性几乎为0，因为Flash是焊在主板上的，即使是专业人员也很难挽救其中的数据。

日常生活中，出现移动终端跌落的情况在所难免，因此，如何对跌落的移动终端进行保护，尽可能地减小跌落对移动终端造成的损害，是当前需要解决的技术问题。

针对上述技术问题，目前尚没有有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种移动终端跌落时的保护方法和移动终端，以减小移动终端跌落对移动终端造成的损害。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种移动终端跌落时的保护方法，该方法包括：

检测移动终端当前的运动状态，在移动终端当前处于跌落状态时，通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置、和移动终端中震动马达的运动状态，来控制移动终端在跌落过程中的姿态，使移动终端按照预定姿态落地。

一种移动终端，该移动终端包括状态检测模块和姿态控制模块；

所述状态检测模块，用于检测移动终端当前的运动状态；

所述姿态控制模块，用于在移动终端当前处于跌落状态时，通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置、和移动终端中震动马达的运动状态，来控制移动终端在跌落过程中的姿态，使移动终端按照预定姿态落地。

由上述技术方案可见，本发明通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置，和移动终端中震动马达的运动状态，来控制移动终端在跌落过程中的姿态，可以使移动终端按照预定姿态落地，从而可以减小移动终端跌落对移动终端造成的损害。

附图说明

图1是本发明提供的移动终端跌落时的保护方法流程图。

图2是本发明提供的手机侧面示意图。

图3是手机掉落瞬间的姿态示意图。

图4是期望的手机落地时的姿态示意图。

图5是手机姿态的确定示意图。

图6是将图3所示姿态调整为图4所示姿态的流程图。

图7是沿X轴旋转手机的方法流程图。

图8是沿Y轴旋转手机的方法流程图。

图9是本发明提供的移动终端结构图。

具体实施方式

本发明从预防的角度，通过实时调整移动终端重心，减小移动终端落地过程中的翻转动能，并调整移动终端落地角度，以使得移动终端的特定部位最先接触地面，例如使移动终端最坚固的边或面、或柔性材料部位最先接触地面，从而达到尽可能减小移动终端硬件损坏的可能性，进而保护用户数据安全。

图1是本发明提供的移动终端跌落时的保护方法流程图。

如图1所示，该方法包括：

步骤101，检测当前移动终端的运动状态，如果当前移动终端处于跌落状态，则进入步骤102，否则继续执行步骤101。

本步骤中，可以通过移动终端内部的传感器检测移动终端当前的运动状态。

具体地，移动终端可以通过内部的加速度传感器检测移动终端当前的加速度的大小和方向，如果检测出移动终端当前的加速度大小与重力加速度g的大小之差小于预定阈值，且移动终端当前的加速度方向与通过磁力传感器检测出的重力加速度g的方向相同，则判断出该移动终端处于跌落状态。

步骤102，通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置，来控制移动终端在跌落过程中的姿态，使移动终端以特定姿态落地。

本步骤中，通过调整移动终端内可移动的固态或液体物质的位置，可以改变移动终端的重心，使移动终端进行适当的转动，从而改变移动终端在跌落过程中的姿态，使移动终端以特定姿态落地，例如减小移动终端向某一方向的翻转速度，使移动以特定姿态落地，比如使移动终端较为坚固的边或面先着地，或使移动终端上的柔性材料边或面先着地。其中，当通过减小移动终端向某一方向的翻转速度来使移动终端以特定姿态落地时，还可以减小移动终端的翻转动能，从而进一步减小移动终端落地造成的损害。

通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置来改变移动终端的重心，在绝大多数情况下，都可以使移动终端以特定姿态落地。为了使移动终端在某些极限情况下，也可以以特定姿态落地，例如即便移动终端跌落瞬间是竖直的(即移动终端以竖直姿态跌落)，也可以使移动终端能够以特定姿态落地，本发明提出，还可以通过在移动终端中设置震动马达，通过调节震动马达的运动状态，产生离心力，辅助移动终端重心改变所产生的力矩，使移动终端以特定姿态落地。

通过使移动终端以特定姿态落地，可以最大程度地保护移动终端的安全，进而对用户数据进行保护。

本发明的原理是：当移动终端跌落时，移动终端的重力势能为定值，无法改变，但可以通过调整移动终端的重心、或者通过调整移动终端的重心和震动马达的运动状态相结合，来对移动终端翻转下落的翻转动能进行反向抑制，尽量使移动终端落地时刻转动到合适的角度，并尽量减小其翻转动能。另一方面，如果移动终端跌落时并没有任何翻转，则还可以通过改变移动终端重心、或者通过调整移动终端的中心和调整震动马达的运动状态，将移动终端翻转到适当的角度，以使移动终端以特定姿态落地。

在步骤102中，具体可以通过调整移动终端内可移动的固态或液体物质的位置，来改变移动终端重心。

例如，可以在移动终端中设置管状物，在该管状物中注入适量液态物质，通过调整管状物两端的气压变化来调整所述液态物质的位置，进而改变移动终端的重心，使得移动终端的翻转动能减小为0，并以特定姿态落地。优选地，所述液态物质为密度大于预定阈值的高密度液态物质。

再例如，在移动终端中设置重力块，通过液压驱动的方式，调整移动终端内的重力块的位置，进而改变移动终端的重心，使得移动终端的翻转动能减小为0，并以特定姿态落地。

还可以通过马达驱动移动终端中的重力块改变位置，从而改变移动终端的重心，使移动终端以特定姿态落地，下面进行详细说明：

在移动终端中设置驱动马达，该驱动马达与螺旋转动轴相连，该螺旋转动轴上设置有可以在该螺旋转动轴上移动的重力块，所述驱动马达驱动所述螺旋转动轴旋转，从而改变该螺旋转动轴上的重力块的位置，进而改变该移动终端的重心。

其中，可以通过改变驱动马达的转向，来改变螺旋转动轴的转动方向，从而改变重力块的移动方向；可以通过改变驱动马达的转速，来改变螺旋转动轴的转动速度，从而改变重力块的移动速度。

其中，携带有重力块的螺旋转动轴可以称为重心调整条。

重心调整条的数量、形状和位置主要根据移动终端自身的重心决定，只要通过调整重心调整条中的重力块的位置，能够改变移动终端的重心即可，本发明对在移动终端中设置的重心调整条的数量、形状和位置不作具体限制，例如，可以在移动终端中横向和纵向各设置1条或两条甚至更多条重心调整条，可以在移动终端的边缘设置重心调整条，也可以在移动终端的其他位置设置重心调整条。

本发明通过调整重心调整条上重力块的位置，利用该重力块对移动终端产生力矩作用，并通过调整震动马达的运动状态，利用震动马达产生离心力作用，利用所述力矩作用和所述离心力作用控制移动终端的运动状态，使移动终端以预定姿态落地。下面结合图2对本发明进行说明。

图2是本发明提供的手机侧面示意图。

如图2所示，如果希望手机顺时针旋转，则震动马达应该在转向手机背面的半圈时加速运动，而在转向手机正面的半圈中减速运动，以达到两个方向产生不同的离心力，进而使手机沿顺时针方向转动。同时，重心调整条应该将重心完全移动到手机头部，以加速手机的顺时针转动。

反之，如果希望手机逆时针转动，则震动马达应该在转向手机正面的半圈时加速运动，而在转向手机正面的半圈中减速运动，以达到两个方向产生不同的离心力，进而使手机沿逆时针方向转动。同时，重心调整条应该将重心完全移动到手机底部，以加速手机的逆时针转动。

其中，震动马达通过做加速运动和/或减速运动，可以产生离心力，使移动终端按照预定方向转动。

可见，通过在移动终端中设置重心调整条，通过重心调整条调整移动终端的重心进而产生力矩作用，在该力矩作用下，使移动终端按照预定方向运动，还可以进一步通过震动马达产生离心力作用，辅助所述力矩作用使移动终端按照预定方向运动，例如可以沿手机正面平面的横向轴或纵向轴旋转，因此能够实现对手机跌落过程中的姿态控制。

另外，由于手机内部的重力传感器，地磁传感器可以得到当前手机姿态方向的绝对量，手机将通过当前方向与目标方向的差值动态的按照上面的方法不断调节重心和震动马达的运动状态，以尽快将移动终端稳定在目标落地姿态上。

可见，本发明提供的方法在理论上完全可行，实际的效果将受到多种因素的影响，如震动马达坠子的质量、驱动马达转速、驱动马达的功率、重心调节条的质量以及瞬时响应时间等等。

以下以一个一般性的掉落实例，示例性地详细讲述本发明的具体实现过程，具体请参见图3～图5。

图3是手机掉落瞬间的姿态示意图。

如图3所示，手机掉落瞬间，手机正面的右下角为近地位置。

图4是期望的手机落地时的姿态示意图。

假设图3所示手机中最坚固的位置为手机背面上沿儿，则所期望的手机落地时的姿态为图4所示姿态，即手机背面上沿儿先着地。

如图3和图4所示，想要将图3所示掉落瞬间的手机姿态转变为图4所示期望的落地姿态，需要将手机进行左右转动以及上下转动，下面详细阐述从图3到图4的掉落过程中的姿态判断、重心调整和震动马达的工作方式。

图5是手机姿态的确定示意图。

图5中，手机面宽度方向的轴是X轴，手机面长度方向的轴是Y轴，手机面垂直方向的轴为Z轴，X轴、Y轴和Z轴两两垂直，地球引力方向是竖直向下的，地磁方向与地球引力方向垂直，移动终端通过地磁传感器可以定位出地球引力方向，通过确定X轴、Y轴、Z轴与地球引力方向的夹角，可以定位移动终端的姿态。

对于图4所示的手机姿态，需要使手机X轴与地球引力方向垂直，使手机Y轴正方向与地球引力方向呈一定夹角，让手机Z轴正方向与地球引力方向呈另一设定的夹角，由于Z轴与Y轴垂直，因此图4所示姿态中手机Z轴正方向与引力正方向的夹角必然大于90度，从而保证手机正面朝上，因此，从图3所示姿态调整到图4所示姿态，需要满足以下三个条件：

条件1，使X轴垂直于引力方向。

条件2，使Y轴正方向与引力正方向呈一个设定夹角θ，其中0＜θ＜90。

条件3，使Z轴正方向与引力正方向夹角大于90度。

图6是将图3所示姿态调整为图4所示姿态的流程图。

如图6所示，该流程包括：

步骤601，手机通过传感器判断手机掉落瞬间的姿态。

本步骤中，手机通过传感器判断手机掉落瞬间X轴、Y轴和Z轴与地球引力方向的夹角a、b和c。

步骤602～步骤606，通过循环检测夹角a、夹角b和夹角c，如果夹角a、夹角b和夹角c不满足预定条件，则改变手机的姿态，直至夹角a、夹角b和夹角c满足预定条件，从而使手机以预定姿态落地。

下面对步骤602～步骤606进行示例性说明：

步骤602，判断夹角a是否为90度，如果是，进入步骤604，否则，进入步骤603。

步骤603，沿Y轴旋转手机，即令手机进行左右旋转，返回步骤602。

步骤604，判断夹角b是否为设定的夹角θ以及夹角c是否大于90度，如果夹角b为设定的夹角θ且夹角c大于90度，则执行步骤606，如果夹角b不等于设定的夹角θ或夹角c小于或等于90度，则执行步骤605。

步骤605，沿X轴旋转手机，即令手机进行上下旋转，返回步骤602。

步骤606，停止调整手机姿态，使手机姿态保持不变，结束本流程。

下面对沿X轴旋转手机和沿Y轴旋转手机的方法进行示例性说明，具体请参见图7～图8。

图7是沿X轴旋转手机的方法流程图。

如图7所示，该流程包括：

步骤701，判断夹角c是否小于或等于90度，如果是，执行步骤702，否则，执行步骤705。

步骤702，判断夹角b是否小于或等于180-θ，如果是，执行步骤703，否则执行步骤704。

步骤703，将手机重心向头侧调整，结束本流程。

步骤704，将手机重心向尾侧调整，结束本流程。

步骤705，判断夹角b是否小于θ，如果是，执行步骤706，否则执行步骤707。

步骤706，将手机重心向尾侧调整，结束本流程。

步骤707，将手机重心向头侧调整，结束本流程。

图8是沿Y轴旋转手机的方法流程图。

如图8所示，该流程包括：

步骤801，判断夹角a是否小于90度，如果是，执行步骤802，否则执行步骤803。

步骤802，将手机重心向左侧调整，结束本流程。

步骤803，将手机重心向右侧调整，结束本流程。

下面对调整手机重心的方法进行详细介绍：

当需要将手机重心向左侧调整时，需要将手机中的横向重心调整条中的重力块向左侧移动，并将手机上的纵向震动马达向左按固定方法转动，具体地，如果震动马达安装在手机左边缘，则向手机背面加速转动向手机正面减速转动；如果震动马达安装在手机右边缘，则向手机正面加速转动向手机背面减速转动，以达到手机向左侧转动的效果。

当需要将手机重心向右侧调整时，需要将手机中的横向重心调整条中的重力块向右侧移动，并将手机上的纵向震动马达向右按固定方法转动，具体地，如果震动马达安装在手机左边缘，则向手机正面加速转动向手机背面减速转动；如果震动马达安装在手机右边缘，则向手机背面加速转动向手机正面减速转动，以达到手机向右侧转动的效果。

当需要将手机重心向头部调整时，需要将手机中的纵向重心调整条中的重力块向头部移动，并将手机上的横向震动马达向头部按固定方法转动，具体地，如果震动马达安装在手机上边缘，则向手机背面加速转动向手机正面减速转动；如果震动马达安装在手机下边缘，则向手机正面加速转动向手机背面减速转动，以达到手机向头侧转动的效果。

当需要将手机重心向尾部调整时，需要将手机中的纵向重心调整条中的重力块向尾部移动，并将手机上的横向震动马达向尾部按固定方法转动，具体地，如果震动马达安装在手机上边缘，则向手机正面加速转动向手机背面减速转动；如果震动马达安装在手机下边缘，则向手机背面加速转动向手机正面减速转动，以达到手机向尾侧转动的效果。

按照图6所示流程，如果重心调整条和震动马达的性能足够强，就能够在很短的时间内把手机调整到图4所示的目标姿态，进而把跌落造成的损失减到最低。

图6～图8所示方法涉及的夹角a、夹角b和夹角c的参数，是根据图4所示的目标姿态确定的，如果需要手机以其他姿态落地，则可以适应性地修改夹角a、夹角b和夹角c的参数值。

本发明还提供了一种移动终端，具体请参见图9。

图9是本发明提供的移动终端结构图。

如图9所示，该移动终端包括状态检测模块901和姿态控制模块902。

状态检测模块901，用于检测移动终端当前的运动状态。

姿态控制模块902，用于在移动终端当前处于跌落状态时，通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置、和移动终端中震动马达的运动状态，来控制移动终端在跌落过程中的姿态，使移动终端按照预定姿态落地。

其中的状态检测模块901包括加速度传感器、磁力传感器和状态确定模块。

所述加速度传感器，用于检测移动终端当前的加速度大小和方向。

所述磁力传感器，用于检测地磁方向。

所述状态确定模块，通过将移动终端当前的加速度大小和方向与重力加速度的大小和方向相比较，确定移动终端当前是否处于跌落状态。

其中的姿态控制模块902包括存储模块和姿态调整模块。

所述存储模块，用于存储移动终端处于目标姿态时在三维角坐标系中的维度值。

所述姿态调整模块，用于在跌落过程中循环检测移动终端在所述三维角坐标系中的维度值，如果移动终端当前的所述维度值与处于目标姿态时的维度值不同，则通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置、或者通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置和移动终端中震动马达的运动状态来改变移动终端的姿态，直至移动终端当前的所述维度值与处于目标姿态时的维度值相同。

所述姿态调整模块，包括管状物和气压调节装置，所述管状物中注入有液态物质，通过所述气压调节装置调节所述管状物两端的气压变化，来调整所述液态物质的位置；和/或，所述姿态调整模块包括重力块和液压驱动装置，通过所述液压驱动装置调整所述重力块的位置；和/或所述姿态调整模块包括驱动马达，该驱动马达与螺旋转动轴相连，该螺旋转动轴上设置有可以在该螺旋转动轴上移动的重力块，所述驱动马达驱动所述螺旋转动轴旋转，从而改变该螺旋转动轴上的重力块的位置。

所述姿态调整模块，用于使移动终端中的震动马达进行加速运动和/或减速运动。

下面对本发明的实际可行性做一个粗略估算。大多数人手持手机距离地面的高度在1.2-1.5m，而手机在空气阻力中下跌的加速度可以取8-9m²/s，假设手机从静止开始下落，根据物理力学公式，S＝0.5*a*t²，将如上估值代入此公式，可计算出下落时间t的区间为0.52-0.61s。以最坏情况为例，手机将沿X轴Y轴分别转动180度角(两个转动可同时进行，互不干扰)，根据上面计算出的落地时间，可得出调整的角速度区间为0.82-0.96r/s.而是否能够达到此数值取决于重心调节条的总重量，如果重力块儿的总重量达到手机重量的一半左右(假设手机重120g，则重力块儿达到60g)，此角速度是完全可以得到的。而如果手机正面对应位置也有一条坚固边，则最坏情况下只转动90度即可，也就是说对角速度的要求降低一半到了0.41-0.48r/s.这将是一个实现起来相对容易得多的数值了。

应该说本发明中提及的重力调节条只是改变重心的示例性方法，未来随着科技的进步有可能手机内部原件就是可以移动的，甚至是非固态的，有可能手机的外壳就是一种可以改变自身重心的合成物质。总之，基于本发明的原理在科技发展和实践中不断地完善必将取得理想的跌落保护效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种移动终端跌落时的保护方法，其特征在于，该方法包括：

检测移动终端当前的运动状态，在移动终端当前处于跌落状态时，通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置、或者通过控制移动终端内可移动的固态或液体物质的位置和移动终端中震动马达的运动状态，来控制移动终端在跌落过程中的姿态，使移动终端按照预定姿态落地。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测移动终端当前的运动状态包括：

通过移动终端中的加速度传感器检测移动终端当前的加速度大小和方向，通过地磁传感器检测地磁方向，通过将移动终端当前的加速度大小和方向与重力加速度的大小和方向进行比较，确定移动终端当前是否处于跌落状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制移动终端在跌落过程中的姿态包括：

预先确定移动终端处于目标姿态时，在三维角坐标系中的维度值，在跌落过程中循环检测移动终端在所述三维角坐标系中的维度值，如果移动终端当前的所述维度值与处于目标姿态时的维度值不同，则通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置、和移动终端中震动马达的运动状态来改变移动终端的姿态，直至移动终端当前的所述维度值与处于目标姿态时的维度值相同。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置包括：

在移动终端中设置管状物，在该管状物中注入液态物质，通过调整管状物两端的气压变化来调整所述液态物质的位置；

和/或，在移动终端中设置重力块，通过液压驱动的方式，调整移动终端内的重力块的位置；

和/或在移动终端中设置驱动马达，该驱动马达与螺旋转动轴相连，该螺旋转动轴上设置有可以在该螺旋转动轴上移动的重力块，所述驱动马达驱动所述螺旋转动轴旋转，从而改变该螺旋转动轴上的重力块的位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整移动终端中震动马达的运动状态包括：

使移动终端中的震动马达进行加速运动和/或减速运动。

6.一种移动终端，其特征在于，该移动终端包括状态检测模块和姿态控制模块；

所述状态检测模块，用于检测移动终端当前的运动状态；

所述姿态控制模块，用于在移动终端当前处于跌落状态时，通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置、或者通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置和移动终端中震动马达的运动状态，来控制移动终端在跌落过程中的姿态，使移动终端按照预定姿态落地。

7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述状态检测模块包括加速度传感器、磁力传感器和状态确定模块；

所述加速度传感器，用于检测移动终端当前的加速度大小和方向；

所述磁力传感器，用于检测地磁方向；

所述状态确定模块，通过将移动终端当前的加速度大小和方向与重力加速度的大小和方向相比较，确定移动终端当前是否处于跌落状态。

8.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述姿态控制模块包括存储模块和姿态调整模块；

所述存储模块，用于存储移动终端处于目标姿态时在三维角坐标系中的维度值；

所述姿态调整模块，用于在跌落过程中循环检测移动终端在所述三维角坐标系中的维度值，如果移动终端当前的所述维度值与处于目标姿态时的维度值不同，则通过调整移动终端内可移动的固态或液态物质的位置、或者通过控制移动终端内可移动的固态或液体物质的位置和移动终端中震动马达的运动状态，来改变移动终端的姿态，直至移动终端当前的所述维度值与处于目标姿态时的维度值相同。

9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，

所述姿态调整模块，包括管状物和气压调节装置，所述管状物中注入有液态物质，通过所述气压调节装置调节所述管状物两端的气压变化，来调整所述液态物质的位置；

和/或，所述姿态调整模块包括重力块和液压驱动装置，通过所述液压驱动装置调整所述重力块的位置；

和/或所述姿态调整模块包括驱动马达，该驱动马达与螺旋转动轴相连，该螺旋转动轴上设置有可以在该螺旋转动轴上移动的重力块，所述驱动马达驱动所述螺旋转动轴旋转，从而改变该螺旋转动轴上的重力块的位置。

10.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，

所述姿态调整模块，用于使移动终端中的震动马达进行加速运动和/或减速运动。

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