CN103809773B - 感测操作系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种感测操作系统及其方法，适用于可携式电子装置。此感测操作系统包含一重力加速度感测模块、一磁力感测模块及一处理模块。重力加速度感测模块及磁力感测模块用以感测可携式电子装置朝一预定方向运动的重力加速度及磁力。处理模块根据一运动轨迹下的重力加速度及磁力计算出重力加速度与垂直轴的所夹倾斜角及磁力与水平轴的所夹倾斜角，并整合成为整合数据，再与预设整合数据进行比对，若二者相对应，则可携式电子得以执行一特定操作程序。
Description
技术领域
本发明是有关于一种感测操作系统及其方法，特别是一种具有重力加速度感测器及磁力感测器的感测操作系统及其方法。
背景技术
三轴重力加速度感测器能够感知到重力加速度的变化，重力加速度就是万有引力作用在物体上所产生的加速度，物体各种移动产生的重力加速度变化都能被重力感测器转化为电信号，然后通过微处理器的计算分析后，就能够完成程式设计好的功能。在配合其他计算控制功能后，重力加速度感测器可成为一种智慧化重力感应模块。
三轴磁力感测器能够感知地球磁力的变化，当物体在进行移动时，磁力感测器能够感测磁力大小及方向的改变，并如同重力感测器一般转换为电信号，并进行其他后续的计算及控制。重力加速度感测器与磁力感测器虽然功能相近，但因为重力与磁力是不同的来源，二者的结合可用以精确描述物体的运动状态变化，以收互补的功效。
然而，尽管重力加速度感测器及磁力感测器已被广泛的运用在各种电子装置中，但目前尚无以此二者结合来进行特定操作的电子装置，因此本发明便以此为方向，发展出一种感测操作系统，希望藉以此达成特定操作或控制的目的。
发明内容
有鉴于上述已知已知技术的不足，本发明其中一个目的就是提供一种感测操作系统及其方法，以利用结合重力加速度感测模块与磁力感测模块达成特定程序操作的目的。
根据本发明的另一目的是提出一种感测操作系统及其方法，适用于一可携式电子装置，其包含一重力加速度感测模块、一磁力感测模块及一处理模块。重力加速度感测模块感测该可携式电子装置朝一预定方向运动的一重力加速度。磁力感测模块感测该可携式电子装置朝该预定方向运动的一磁力。处理模块连接该重力加速度感测模块与该磁力感测模块，以根据于一运动轨迹下的该重力加速度及该磁力分别计算出三重力加速度轴向及三磁力轴向，并分别计算出三重力加速度轴向与垂直轴所呈的三重力加速度倾斜角，及三磁力轴向与水平轴所呈的三磁力倾斜角，且处理模块还将三重力加速度倾斜角与三磁力倾斜角进行计算以整合为一整合数据，再将整合数据与一预设整合数据进行比对，若整合数据对应于预设整合数据，可使该可携式电子装置执行一特定程序操作。
其中，感测操作系统可包含一储存模块，连接处理模块，以储存预设整合数据。
其中，处理模块在一预设时间长度内，以一预设时间间隔进行取样，以计算对应取样时间的三重力加速度倾斜角与三磁力倾斜角，并进而得出整合数据。
其中，处理模块包含一设定模式及一检测模式，在设定模式下，感测操作系统的处理模块根据使用者设定的运动轨迹计算出预设整合数据；在检测模式下，感测操作系统的处理模块根据使用者输入的运动轨迹计算出整合数据。
其中，当整合数据与预设整合数据的比对结果小于一预设误差范围内时，则使可携式电子装置执行特定程序操作；若整合数据未对应预设整合数据，或其比对结果大于预设误差范围时，则该可携式电子装置不执行特定程序操作。
其中，特定程序操作包含一解锁程序。
其中，可携式电子装置还包含一显示屏幕，显示屏幕与处理模块连接，且处理模块驱动显示屏幕显示操作模块的输出讯息。
根据本发明的再一目的，提出一种感测操作方法，适用于一可携式电子装置，感测操作方法包含一重力加速度感测模块、一磁力感测模块及一处理模块，该感测操作方法包含下列步骤：利用重力加速度感测模块感测该可携式电子装置朝一预定方向运动的一重力加速度；利用磁力感测模块感测该可携式电子装置朝该预定方向运动的一磁力；利用处理模块根据于一运动轨迹下重力加速度及磁力分别计算出三重力加速度轴向及三磁力轴向，并分别计算出三重力加速度轴向与垂直轴所呈的三重力加速度倾斜角，及三磁力轴向与水平轴所呈的三磁力倾斜角，且处理模块更将三重力加速度倾斜角与三磁力倾斜角进行计算以整合为一整合数据，再将整合数据与一预设整合数据进行比对，若整合数据对应于预设整合数据，使可携式电子装置执行一特定程序操作。
其中，感测操作系统包含一设定模式及一检测模式。当感测操作系统于设定模式下，利用处理模块根据使用者设定的运动轨迹计算出预设整合数据。当感测操作系统于检测模式下，利用处理模块根据使用者输入的运动轨迹计算出整合数据。
其中，利用处理模块于该预设时间长度内，以预设时间间隔进行取样，以计算取得对应取样时间的该三重力加速度倾斜角与该三磁力倾斜角，并进而得出整合数据。
承上所述，可携式电子装置之中某些特定的操作，例如设备解锁及进入浏览机密数据往往需要特定的入口方法，以保护装置中的数据不被未获得授权的使用者接触。本发明的感测操作系统及其方法，可让使用者在经由重力加速度感测模块感测重力加速度及由磁力感测模块感测磁力后，经由处理模块计算角度，再经过与预设数据的比对以判断是否进行例如解锁等特定操作，不仅可以增加设备的安全性，而且可以在其他设备失效的环境中顺利地进行所需的操作。
附图说明
图1为本发明的感测操作系统的方块图；
图2为本发明的感测操作系统及其方法的实施例的第一流程图；以及
图3为本发明的感测操作系统及其方法的实施例的第二流程图。
主要元件符号说明
100：感测操作系统
101：重力加速度感测模块
102：磁力感测模块
103：处理模块
104：储存模块
200：可携式电子装置
201：显示屏幕
S21~S27、S31~S38：步骤
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文依本发明的感测操作装置及其方法，特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。
请参阅图1，其为本发明的感测操作系统的方块图。图中的感测操作系统100包含重力加速度感测模块101、磁力感测模块102、处理模块103及储存模块104。处理模块103连接重力加速度感测模块101、磁力感测模块102、储存模块104及一显示屏幕201。此感测操作系统100可应用于如手机、个人数位助理(PersonalDigital Assistant,PDA)或平板电脑等可携式电子装置200，该显示屏幕201则包含于可携式电子装置200中。
其中，重力加速度感测模块101用以感测可携式电子装置200朝一预定方向运动的重力加速度；磁力感测模块102用以感测该可携式电子装置200朝一预定方向运动的磁力；处理模块103根据一运动轨迹下的重力加速度及磁力分别计算出三重力加速度轴向及三磁力轴向，并分别计算出三重力加速度轴向与垂直轴所呈的三重力加速度倾斜角，及三磁力轴向与一特定水平轴所呈的三磁力倾斜角，处理模块103再将该三重力加速度倾斜角与该三磁力倾斜角进行计算，以整合成为一整合数据；储存模块104连接处理模块103，用以储存预设整合数据。处理模块103的操作方法为在一预设时间长度内，以一预设时间间隔进行取样，以计算取得对应取样时间的该三重力加速度倾斜角与三磁力倾斜角。
更进一步，处理模块103包含一设定模式及一检测模式，在设定模式下，感测操作系统100提供使用者设定一运动轨迹并由处理模块103计算出预设整合数据；在检测模式下，感测操作系统100提供使用者输入运动轨迹并由处理模块103计算出该整合数据。当检测模式的整合数据与预设整合数据的比对结果小于一预设误差范围内时，则使可携式电子装置200执行特定程序操作，例如包含解锁等程序；若检测模式的整合数据未对应预设整合数据，或其比对结果大于预设误差范围时，则该可携式电子装置200不执行特定程序操作，例如是维持在一待机状态。较佳地，当检测模式下所计算出的整合数据未对应预设整合数据，或其比对结果大于预设误差范围，可携式电子装置200的显示屏幕201显示一提示讯息，以达到提式使用者的功能。
请一并参阅图2及图3，图2为本发明的感测操作系统及其方法的实施例的第一流程图；图3为本发明的感测操作系统及其方法的实施例的第二流程图。图2的步骤流程为：S21：可携式电子装置200开机时，重力加速度感测模块101及磁力感测模块102处于工作状态；S22：处理模块103进入模式选择状态，其中包含设定模式及检测模式这两种模式，处理模块103检查储存模块104的特定位置以确定是否已经存有预设整合数据。若是尚未储存预设整合数据或是使用者要求重新设定，则处理模块103进入设定模式，执行步骤S23；若储存模块104已经存有预设整合数据，则处理模块103进入检测模式，执行图3中的步骤S33；S23：处理模块103会提示使用者进行预先定义的特定操作，以进行稳定度测试，并在使用者操作时对三重力加速度倾斜角与三磁力倾斜角输出进行取样，例如在一定时间内进行六次取样；S24：将这些取样数据以一预先设定的稳定度标准进行检查，若是符合，则处理模块103将暂时保留这些稳定度取样数据以备后续使用：若是不符，则处理模块103通过显示屏幕201提醒使用者稳定度测试失败，并再度开始稳定度测试；S25：在稳定度测试成功之后，处理模块103提醒使用者在其选择的一种运动轨迹操作此可携式电子装置200，然后处理模块103在使用者开始操作的一预设时间内以一预设时间间隔对三重力加速度倾斜角与三磁力倾斜角输出进行取样；S26：将取样数据与先前稳定度测试数据一起依序整合成为整合数据，并且存入储存模块104的特定位置；S27：设定模式的操作设定已经完成。处理模块103在设定模式时进行取样的时间长度与时间间隔与在稳定度测试的取样时间长度与时间间隔不必然相同，但不以此为限。
图3的步骤流程为：S31：可携式电子装置200开机时，重力加速度感测模块101及磁力感测模块102处于工作状态；S32：处理模块103进入模式选择状态，处理模块103检查储存模块104的特定位置以确定是否已经存有预设整合数据。若是尚未储存预设整合数据或是在可携式电子装置200解除保护后使用者要求重新更改设定，则处理模块103进入设定模式，执行图2中的步骤S23；若储存模块104已经存有预设整合数据，则处理模块103进入检测模式，执行步骤S33；S33：处理模块103会提示使用者进行预先定义的特定操作，以进行稳定度测试，并在使用者操作时对三重力加速度倾斜角与三磁力倾斜角输出进行取样，例如在一定时间内进行六次取样；S34：将这些取样数据以一预先设定的稳定度标准进行检查，若是符合，则处理模块103将暂时保留这些稳定度取样数据以备后续使用：若是不符，则处理模块103通过显示屏幕201提醒使用者稳定度测试失败，并再度开始稳定度测试；S35：处理模块103提醒使用者在其预知的运动轨迹操作此可携式电子装置200，然后处理模块103在使用者开始操作的一预设时间内以一预设时间间隔对三重力加速度倾斜角与三磁力倾斜角输出进行取样；S36：将取样数据与先前稳定度测试数据一起依序整合成为整合数据；S37：处理模块103取出设定模式整合数据，与检测模式得出的整合数据依据一特定的相似度条件进行相同次序数据的逐项比对，若是处理模块103在完成所有数据比对之前已经有一预定数量的数据比对达到相似度标准，则处理模块103结束检测模式并使可携式电子装置200进行例如入解锁程序等特定程序；若是处理模块103在完成所有数据比对后仍然没有足够数量的数据比对达到相似度标准，则处理模块103提醒使用者解除保护模试失败，并重复检测模式的测试操作；S38：测试通过，可携式电子装置200解除检测模式，并进行例如解锁等特定操作。处理模块103在检测模式时进行取样的时间长度与时间间隔与在设定模式时必须完全相同，但与在稳定度测试时的取样时间长度与时间间隔不必然相同，但不以此为限。
综合上述，本发明的感测操作系统及其方法，可让使用者在经由重力加速度感测模块感测重力加速度及由磁力感测模块感测磁力后，再经由处理模块计算角度，经过与预设数据的比对以判断是否进行例如解锁等特定操作，不仅可以增加设备的安全性保护措施，还可以在其他设备失效的环境中提供另一种启动装置的方法，以顺利地进行所需的操作。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟悉本技术领域者能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以的限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (10)
1.一种感测操作系统，适用于一可携式电子装置，其包含：
一重力加速度感测模块，感测该可携式电子装置朝一预定方向运动的一重力加速度；
一磁力感测模块，感测该可携式电子装置朝该预定方向运动的一磁力；以及
一处理模块，连接该重力加速度感测模块与该磁力感测模块，以根据于一运动轨迹下的该重力加速度及该磁力分别计算出三重力加速度轴向及三磁力轴向，并分别计算出该三重力加速度轴向与垂直轴所呈的三重力加速度倾斜角，及该三磁力轴向与水平轴所呈的三磁力倾斜角，且该处理模块还将该三重力加速度倾斜角与该三磁力倾斜角进行计算以整合为一整合数据，再将该整合数据与一预设整合数据进行比对，若该整合数据对应于该预设整合数据，使该可携式电子装置执行一特定程序操作。
2.如权利要求1所述的感测操作系统，其特征在于，还包含一储存模块，连接该处理模块，以储存该预设整合数据。
3.如权利要求1所述的感测操作系统，其特征在于，该处理模块于一预设时间长度内，以一预设时间间隔进行取样，以计算取得对应取样时间的该三重力加速度倾斜角与该三磁力倾斜角，并进而得出该整合数据。
4.如权利要求1所述的感测操作系统，其特征在于，包含一设定模式及一检测模式，在该设定模式下，该感测操作系统的该处理模块根据使用者设定的该运动轨迹计算出该预设整合数据；在该检测模式下，该感测操作系统的该处理模块根据使用者输入的该运动轨迹计算出该整合数据。
5.如权利要求1所述的感测操作系统，其特征在于，当该整合数据与该预设整合数据的比对结果小于一预设误差范围内时，则使该可携式电子装置执行该特定程序操作；若该整合数据未对应该预设整合数据，或其比对结果大于该预设误差范围时，则该可携式电子装置不执行该特定程序操作。
6.如权利要求1所述的感测操作系统，其特征在于，该特定程序操作包含一解锁程序。
7.一种感测操作方法，适用于一感测操作系统以操作一可携式电子装置，该感测操作系统包含一重力加速度感测模块、一磁力感测模块及一处理模块，该感测操作方法包含下列步骤：
利用该重力加速度感测模块感测该可携式电子装置朝一预定方向运动的一重力加速度；
利用该磁力感测模块感测该可携式电子装置朝该预定方向运动的一磁力；以及
利用该处理模块根据于一运动轨迹下该重力加速度及该磁力分别计算出三重力加速度轴向及三磁力轴向，并分别计算出该三重力加速度轴向与垂直轴所呈的三重力加速度倾斜角，及该三磁力轴向与水平轴所呈的三磁力倾斜角，且该处理模块还将该三重力加速度倾斜角与该三磁力倾斜角进行计算以整合为一整合数据，再将该整合数据与一预设整合数据进行比对，若该整合数据对应于该预设整合数据，使该可携式电子装置执行一特定程序操作。
8.如权利要求7所述的感测操作方法，其特征在于，该感测操作系统包含一设定模式及一检测模式，该方法还包含下列步骤：
当该感测操作系统于该设定模式下，利用该处理模块根据使用者设定的该运动轨迹计算出该预设整合数据；以及
当该感测操作系统于该检测模式下，利用该处理模块根据使用者输入的该运动轨迹计算出该整合数据。
9.如权利要求7所述的感测操作方法，其特征在于，还包含下列步骤：
利用该处理模块于一预设时间长度内，以一预设时间间隔进行取样，以计算取得对应取样时间的该三重力加速度倾斜角与该三磁力倾斜角，并进而得出该整合数据。
10.如权利要求7所述的感测操作方法，其特征在于，还包含下列步骤：
藉由该处理模块判断该整合数据与该预设整合数据的比对结果是否小于一预设误差范围内时，若是，则使该可携式电子装置执行该特定程序操作；若该处理模块判断出该整合数据未对应该预设整合数据，或其比对结果大于该预设误差范围时，则该可携式电子装置不执行该特定程序操作。
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