CN103197858B - 便携式终端及控制便携式终端的屏幕显示方向的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式终端以及控制便携式终端的屏幕显示方向的方法，所述便携式终端中设置有控制模块和多个传感器，所述多个传感器用于感测用户是否按压或遮挡了便携式终端的与各个传感器对应的位置，所述控制模块根据所述多个传感器的感测结果来控制便携式终端的屏幕显示方向。

Description

便携式终端及控制便携式终端的屏幕显示方向的方法

技术领域

本发明涉及一种便携式终端以及控制便携式终端的屏幕显示方向的方法，本发明能够准确地确定用户期望的便携式终端的屏幕显示方向。

背景技术

随着电子技术的发展，便携式终端的功能也在不断地多样化，而且越来越人性化地满足用户的各种需求。例如，手机、相机、PDA等各种便携式终端的屏幕的显示方式也会根据用户的需求能够进行横屏和竖屏的切换。通常，这类便携式终端通过设置重力传感器来实现横竖屏的切换，例如，在玩游戏或者观看视频或图片时，可以通过内置的重力传感器感测便携式终端的转动来切换横屏和竖屏的显示模式，以方便用户观看。

采用重力传感器的便携式终端通常在用户坐着或站立操作时能够按照用户期望的方向进行横屏和竖屏的切换，但是，当用户躺着使用便携式终端时，屏幕切换的方向通常会出现与期望的方向相反的情形，这为用户带来了极大的不便。因此，很多用户关闭了屏幕横竖屏切换功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够准确地控制用户期望的屏幕显示方向的方法及采用该方法的便携式终端。本发明通过对传感器、麦克风采集的声音进行分析来判断用户期望的显示方向并控制屏幕的显示方向，达到更好的用户体验。

根据本发明的一方面，提供了一种便携式终端，所述便携式终端中设置有控制模块和多个传感器，所述多个传感器用于感测用户是否按压或遮挡了便携式终端的与各个传感器对应的位置，所述控制模块根据所述多个传感器的感测结果来控制便携式终端的屏幕显示方向。

所述传感器可以是压力传感器、热量传感器、光线传感器和红外传感器中的至少一种。

所述传感器的数量可为4-8个。

所述传感器可设置在便携式终端竖屏状态时的上侧、下侧和左右两侧。

所述传感器可分别设置在便携式终端竖屏状态时的左侧上部、上侧右部、右侧下部、下侧中部。

所述传感器可分别设置在左侧上部、左侧下部、右侧上部、右侧下部、上侧右部、下侧中部。

控制模块可通过将传感器的感测值与预定值比较来判断传感器的对应位置处是否受到按压或遮挡。

所述便携式终端还可包括麦克风声音采集单元和声音分析单元，所述声音采集单元以一定频率采集声音，声音分析单元分析所采集的声音的高频强度和低频强度，并比较声音的高频强度与低频强度的变化趋势来判断麦克风的对应位置处是否受到按压或遮挡。

当所述高频强度大幅减弱时，可判断为麦克风的对应位置处受到按压或遮挡，否则可判断为麦克风对应位置处没有受到按压或遮挡。

可根据各传感器以及麦克风对应位置处是否受到按压或遮挡来控制便携式终端的横屏和竖屏的切换。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制便携式终端的屏幕显示方向的方法，所述方法包括如下步骤：从设置在便携式终端上的多个传感器获得感测值；根据各个感测值确定便携式终端的与各传感器对应的位置处是否受到按压或遮挡；根据各个位置受到按压或遮挡的状态来控制便携式终端的屏幕显示方向。

所述多个传感器可以是压力传感器、热量传感器、光线传感器和红外传感器中的至少一种。

所述传感器可分别设置在便携式终端竖屏状态时的左侧上部、上侧右部、右侧下部、下侧中部。

其中，所述传感器可分别设置在左侧上部、左侧下部、右侧上部、右侧下部、上侧右部、下侧中部。

可通过将传感器的感测值与预定值比较来传感器的对应位置处是否受到按压或遮挡。

所述方法还包括：通过麦克风采集声音并根据采集的声音的高频强度的变化来确定麦克风对应位置处是否受到按压或遮挡的步骤。

其中，以一定频率采集声音，分析所采集的声音的高频强度和低频强度，并比较声音的高频强度与低频强度的变化趋势来判断麦克风的对应位置处是否受到按压或遮挡。

其中，当所述高频强度大幅减弱时，判断为麦克风的对应位置处受到按压或遮挡，否则判断为麦克风对应位置处没有受到按压或遮挡。

其中，根据各传感器以及麦克风对应位置处是否受到按压或遮挡来控制便携式终端的屏幕显示方向。

其中，所述便携式终端还包括重力感应器，用于感测所述便携式终端的姿态。

其中，所述便携式终端还包括选择开关或选择按钮，用于选择是否开启横竖屏切换功能。

根据本发明的另一方面，提供了一种采用上述方法的便携式终端。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本发明实施例的便携式终端中压力传感器的布置方式的示例的示图；

图2是示出根据本发明实施例的便携式终端中压力传感器的布置方式的另一示例的示图；

图3是便携式终端中的重力传感器XYZ坐标示意图。

具体实施方式

下面，将结合附图对示例性实施例进行描述，以使本发明的技术方案清楚和完整地传递给本领域的技术人员。本领域技术人员应该理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不应该理解为对本发明的限制。本领域技术人员基于本发明的示例性实施例所作出的任何变型均落入本发明所保护的范围内。为了描述方便，下面以手机作为便携式终端的例子进行描述。

根据本发明的总体构思，在手机上设置能够感测手机的被按压状态的传感器，例如，压力传感器、热量或温度传感器、光线传感器、红外传感器等，用来测试手机上的特定位置是否受到了用户的手的按压或持握。手机上的传 感器的设置位置可以根据用户持握手机时经常持握的位置来设置。例如，当用户以竖屏状态持握手机时，为了不遮挡屏幕，平常持握在手机的侧部。当以横屏方式持握手机时，通常持握在手机的端部。在下面的实施例中，以在手机上布置压力传感器为例进行描述。但是，本发明并不限于此。

图1示出了根据本发明第一示例性实施例的便携式终端中的压力传感器的布置方式的示例。如图1所示，在手机上用户常用的持握点上设置压力传感器。在图1所示的示例中，设置了四个压力传感器，分别用标号1、2、3、4表示。压力传感器1设置在手机竖屏状态时的左侧接近顶端的位置，压力传感器2设置在手机竖屏状态时的上侧靠右的位置，压力传感器3设置在手机竖屏状态时的右侧接近底端的位置，压力传感器4设置在手机竖屏状态时的下策中部(与麦克风的位置对应)。

在图1所示的实施例中，手机中的控制模块从各个压力传感器接收感测值，根据各个压力传感器的值的大小来确定用户是否用手按压手机，从而根据各个压力传感器的组合来确定手机的持握方法，即，根据用户在手机上的按压点来判断手机是横屏还是竖屏状态。如果用户的手按压在压力传感器的对应位置上，则压力传感器的值会大于一个特定值。因此，当压力传感器的值大于一个预定值时，确定该点受到用户的按压。根据本发明的实施例，所述预定值可以为0。当采用光线传感器时，可以通过感测亮度来确定用户的手指是否按压在相应位置，当感测值小于预定值时，可以判断该点受到用户按压。

表1描述了各个压力传感器的受压状态与手机屏幕的状态之间的对应关系。

表1

受压的压力传感器	判定结论
		1、2、3、4	横屏
1、2、3	横屏
		1、2、4	横屏
1、3	竖屏
		2、4	横屏
1、2	横屏
		1	横屏
3	竖屏

例如，如果压力传感器1、2、3、4测得的压力值均大于某个特定值(例 如，该特定值为0)，可以判断为用户正在以横屏的方式使用手机。如果仅仅压力传感器3测得的压力值大于特定值，可以判定为手机为竖屏状态。由于上述表1中的含义非常明了，因此，不再一一描述。表1中仅仅列出了部分可能的组合，本发明的便携式终端的手机横屏或竖屏的判断方法不限于表1中所列出的各种情形。此外，根据本发明的便携式终端中的压力传感器的数量也不限于4个，设置的位置也不限于图1中的特定位置。本领域的技术人员可以通过用户的握持习惯设定传感器的按压位置与手机显示方向的对应关系。

图2示出了根据本发明第二示例性实施例的压力传感器的布置方式。如图2所示，在便携式终端的外壳上布置了6个压力传感器，分别设置在手机竖屏状态时的左侧上部、左侧下部、右侧上部、右侧下部、上侧右部、下侧中部。在本示例性实施例中，压力传感器1设置在手机竖屏状态时的左侧靠下约手机长度的三分之一位置处；压力传感器2设置在手机竖屏状态时的左侧靠上约手机长度的三分之一位置处；压力传感器3设置在手机竖屏状态时的上侧靠右约手机宽度的三分之一位置处；压力传感器4设置在手机竖屏状态时的右侧靠上约手机长度的三分之一位置处；压力传感器5设置在手机竖屏状态时的左侧靠下约手机长度的三分之一位置处；压力传感器6设置在手机竖屏状态时的下侧中部(与麦克风的位置对应)。上面提到的三分之一位置处并不是一个严格概念，仅仅是为了描述方便，并不意味着将传感器的位置严格设置在所述的三分之一位置处。

表2列出了这六个压力传感器的受压状态与手机屏幕的状态之间的对应关系。

表2

受压的压力传感器	判定结论
		1、2、3、4、5、6	横屏
1、2、3、4、6	横屏
		2、6	横屏
1、2	横屏
		4、5	横屏2*
1、2、3	横屏
		2、3、4	横屏
1、5	竖屏
		1、4、5	竖屏
2、5、6	竖屏
		1、2、5	横屏
1、2、5、6	横屏
		6	竖屏

其中，横屏2*表示从原竖屏顺时针旋转90度。在横屏2*中，麦克风在用户左手边，听筒在用户右手边。

同样，表2仅仅列出了各个压力传感器的部分组合，本领域技术人员可以设置各压力传感器的读取值与手机持握状态的对应关系，而且可以改变便携式终端中的压力传感器的数量的和位置。

虽然在上述实施例中以压力传感器为例进行描述，但是根据本发明的构思，压力传感器也可以用热量传感器、红外传感器、光线传感器等来替换，也可以将这些传感器组合使用，只要能够感知手按压(压着或挡着)手机的状态即可。这些传感器可以设置在手机的左侧、右侧、上侧、下侧、前面、后面等位置处。

在上述两个实施例中，在麦克风对应位置处设置了压力传感器(例如图1中的压力传感器4和图2中的压力传感器6)。在下面的实施例中，可以省去该位置处的压力传感器，而是参考麦克风采集的声音来判断用户的手对手机该位置的按压状态。这是因为，当手完全遮挡麦克风时，会使麦克风采集的噪音的高频信号大幅度减弱，因此，可以通过简单的频谱分析来判断麦克风的遮挡的程度。由于麦克风是手机、游戏机等设备的必备部件，因此，该方案可以广泛采用与各种手机、游戏机等便携式终端中。

当参考麦克风的遮挡状态来判断用户对手机的持握方法时，可以设置一 个高频和低频的分割点，记为D赫兹，例如，可以为3500Hz。

设置高频低频分割点的方法可以在一般环境下捕获一段3秒的声音，可视为环境噪音，然后在相同条件下用手完全遮挡住麦克风并捕获一段3秒的声音，通过捕获的这两段声音的频谱的观察得到高低频分割点，记为D赫兹。然后根据D赫兹简化FFT算法，使其仅需要得到分割点两端的结果。

上述确定D点的方法是离线操作的，也就是在做固件的时候确定好D点，这是因为频率屏蔽基本上随着硬件的设计是统一不变的。然而，也可以为了增加用户体验或可变性，做成图形界面由用户自行选择D点，只要提供一个应用程序引导用户分别离开和遮挡麦克风3秒，可根据FFT算法结果自行找到D点。因此，确定高频和低频的分割点的方法可以通过多种方式来实现。

在用户使用手机的过程中，捕获一段300ms的音频采样，通过最终选用的FFT算法确定低频和高频的强度，分别记为PrevL和PrevH。过700ms后再捕获一段300ms的音频采样，用同样的方法得到新的低频和高频的强度，分别记为CurrentL和CurrentH。通过比较低频和高频的变化趋势来判断麦克风的遮挡状态。表3给出了根据低频和高频的变化来判断麦克风的遮挡状态的示例。

表3

如表3中所示，当高频的强度大幅减弱且低频的强度也减弱的情况下，判断为麦克风处于遮挡状态。当高频的强度大幅增强且低频的强度也增强的情况下，表明用户的手离开了麦克风，判断为麦克风处于未遮挡状态。当高频强和低频强度均减弱的情况下，可能是自然声音变化，可能处于遮挡状态，但是，仍然判断为不遮挡。当高频和低频强度均增强的情况下，也可能是自然声音变化，判断为不遮挡。

为了判断的准确性，令PrevL＝CurrentL，PrevH＝CurrentH，并再次采集300ms的声音，重复进行判断，当多次判断的结果是高频的强度和低频的强 度均没有明显变化，可以得出比较准确的结论。例如，可连续测量3-5次。

例如，用户的手指在麦克风上瞬间划过时，则根据测量的高频强度和低频强度的变化可能判断为遮挡状态，为了判断的准确性，在判断为遮挡状态或未遮挡状态后，再多次测量高频强度和低频强度，如果高频强度和低频强度没有出现明显变化，则可以确认判断结果的准确性。对于用户手指在麦克风对应位置瞬间划过的情形，先是判断为麦克风处于遮挡状态，然后又被判断为未遮挡状态，在判断为未遮挡状态后，再重复进行测量高频强度和低频强度，这时，高频强度和低频强度均没有明显变化，因此，可以确认判断为未遮挡状态的结果的准确性。

麦克风的遮挡状态可对应于图1中的压力传感器4以及图2中的压力传感器6的按压状态，因此，可以对图1和图2中的示例性实施例进行变型，省去图1中的压力传感器4或图2中的压力传感器6，使得图1中的压力传感器1、2、3与麦克风组合使用，图2中的压力传感器1、2、3、4、5与麦克风组合使用。这里，不再一一列举各种组合与手机横屏或竖屏的对应关系。

根据本发明示例性实施例的便携式终端还可以同时配备重力传感器，用于感测便携式终端的姿态。本发明通过细化对重力传感器反馈的参数进行比现有判断逻辑更准确地判断得到用户期望的显示方向。下表是根据舒适地使用手机的各种姿势，统计的重力传感器测得的XYZ结果：

表4

上面提到不操作是指用户只是看视频，不去点击屏幕；左手枕是指左手放在枕头上；右手枕是指右手放在枕头上。

从统计结果上得到如下结论：

当2.9＜＝X＜＝7.5(记为区间A)时，可认为是横屏；

否则当Y＜＝-4.3，也认为是横屏；

否则认为是竖屏。

考虑到X的竖屏可能的取值范围是：8.7＜＝X＜＝9.8(等价于X＞＝8.7，这是因为重力传感器的XYZ值理论上绝对值最大不超过9.8)(记为区间B)以及-0.3＜＝X＜＝0.3(参考者平躺的值，记为区间C)。

上述总结的范围两者之间还有些空值，考虑到手抖动和因人而异的习惯差别等可能性，综合考虑到X、Y、Z的物理意义，适当放宽X和Y的判定范围为：

当1.3＜＝X＜＝8.3时，认为是横屏；

当Y＜＝-3.4，也认为是横屏；

否则认为是竖屏

其中，取值8.3的依据是：区间B的大部分值都在9.2以上，只有一个8.7统计结果，因此，取比8.7和7.5的中点8.1略大的值，即令区间A的上限放更宽一些。

取值1.3的依据是：由于区间C明显表示手机的X轴基本平行于水平线，结合0.3的个人习惯偏差，可直接取比0.3和2.9的中点1.6偏小的值。

取值-3.4的依据：从统计数据上看，在X满足条件的时候，需要判定Y的只有-4.3和与其最接近的-2.3和-2.2。为了得到更可信的值，针对“左侧躺左手枕不操作”的姿势，额外统计一个在该姿势下舒适横屏观看得到的Y的范围：-5.2＜Y＜-3.4。

根据本发明的便携式终端，还可以提供一个开关或按钮，供用户选择是否开启自动旋转功能(横竖屏切换功能)或者关闭自动旋转功能。

根据本发明的便携式终端，由于采用的是压力传感器、热量传感器或红 外传感器等不受重力影响的装置来测量用户的持握方式，因此，克服了现有技术中的由于采用重力传感器出现不期望横竖屏切换的缺点，从而可以使得用户不论是在站立或坐着的状态还是在躺着的状态下使用手机等便携式终端时，均能满足用户期望的横竖屏切换。显然，本发明的控制便携式终端的屏幕显示方向的方法可以和重力感应器反馈方式结合使用，通过对各传感器的反馈结果(或麦克风采集的声音)进行分析来决定用户期望的显示方向，以达到更好的用户体验。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种便携式终端，其特征在于，所述便携式终端中设置有控制模块和多个传感器，所述多个传感器用于感测用户是否按压或遮挡了便携式终端的与各个传感器对应的位置，所述控制模块根据所述多个传感器的感测结果以及对便携式终端的麦克风采集的声音进行分析来判断麦克风对应位置处是否受到按压或遮挡，控制便携式终端的屏幕显示方向。

2.如权利要求1所述的便携式终端，其特征在于，所述传感器是压力传感器、热量传感器、光线传感器和红外传感器中的至少一种。

3.如权利要求1或2所述的便携式终端，所述传感器的数量为4-8个。

4.如权利要求1或2所述的便携式终端，其特征在于，所述传感器设置在便携式终端竖屏状态时的上侧、下侧和左右两侧。

5.如权利要求4所述的便携式终端，其特征在于，所述传感器分别设置在便携式终端竖屏状态时的左侧上部、上侧右部、右侧下部、下侧中部，或者所述传感器分别设置在左侧上部、左侧下部、右侧上部、右侧下部、上侧右部、下侧中部。

6.如权利要求1或2所述的便携式终端，其特征在于，控制模块通过将传感器的感测值与预定值比较来判断传感器的对应位置处是否受到按压或遮挡。

7.如权利要求1或2所述的便携式终端，其特征在于，所述便携式终端还包括麦克风声音采集单元和声音分析单元，所述声音采集单元以一定频率采集声音，声音分析单元分析所采集的声音的高频强度和低频强度，并比较声音的高频强度与低频强度的变化趋势来判断麦克风的对应位置处是否受到按压或遮挡。

8.如权利要求7所述的便携式终端，其特征在于，当所述高频强度大幅减弱时，判断为麦克风的对应位置处受到按压或遮挡，否则判断为麦克风对应位置处没有受到按压或遮挡。

9.如权利要求1、2或8所述的便携式终端，其特征在于，根据各传感器以及麦克风对应位置处是否受到按压或遮挡来控制便携式终端的横屏和竖屏的切换。

10.一种用于控制便携式终端的屏幕显示方向的方法，所述方法包括如下步骤：

从设置在便携式终端上的多个传感器获得感测值；

根据各个感测值确定便携式终端的与各传感器对应的位置处是否受到按压或遮挡；

根据各个位置受到按压或遮挡的状态以及对便携式终端的麦克风采集的声音进行分析来判断麦克风对应位置处是否受到按压或遮挡，控制便携式终端的屏幕显示方向。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述多个传感器是压力传感器、热量传感器、光线传感器和红外传感器中的至少一种。

12.如权利要求10或11所述的方法，其中，所述传感器分别设置在便携式终端竖屏状态时的左侧上部、上侧右部、右侧下部、下侧中部。

13.如权利要求10或11所述的方法，其中，所述传感器分别设置在左侧上部、左侧下部、右侧上部、右侧下部、上侧右部、下侧中部。

14.如权利要求10或11所述的方法，其中，通过将传感器的感测值与预定值比较来确定传感器的对应位置处是否受到按压或遮挡。

15.如权利要求10或11所述的方法，所述方法还包括：通过麦克风采集声音并根据采集的声音的高频强度的变化来确定麦克风对应位置处是否受到按压或遮挡的步骤。

16.如权利要求15所述的方法，其中，以一定频率采集声音，分析所采集的声音的高频强度和低频强度，并比较声音的高频强度与低频强度的变化趋势来判断麦克风的对应位置处是否受到按压或遮挡。

17.如权利要求15所述的方法，其中，当所述高频强度大幅减弱时，判断为麦克风的对应位置处受到按压或遮挡，否则判断为麦克风对应位置处没有受到按压或遮挡。

18.如权利要求16或17所述的方法，其中，根据各传感器以及麦克风对应位置处是否受到按压或遮挡来判断便携式终端的屏幕显示方向。

19.如权利要求10、11、16或17所述的方法，其中，所述便携式终端还包括重力感应器，用于感测所述便携式终端的姿态。

20.如权利要求10、11、16或17所述的方法，其中，所述便携式终端还包括选择开关或选择按钮，用于选择是否开启横竖屏切换功能。