CN107770301A - 一种移动终端防摔的方法和防摔装置 - Google Patents

一种移动终端防摔的方法和防摔装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种移动终端防摔的方法和防摔装置,该方法应用于移动终端的防摔装置中,所述方法包括:根据采集到的所述移动终端的传感器数据确定所述移动终端处于跌落状态;根据所述移动终端的跌落状态值以及预设的防摔策略生成姿态调整指令及调整参数;根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数,调整所述移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。

Description

一种移动终端防摔的方法和防摔装置
技术领域
本发明涉及移动终端技术,尤其涉及一种移动终端防摔的方法和防摔装置。
背景技术
当前随着移动终端技术的发展,移动终端已经成为人们不可缺少的重要工具。为了迎合消费者的需求,移动终端的生产商和研发商越来越强调人机交互界面带来的视觉冲击,于是生产商和研发商将移动终端的屏幕做得越来越大、触摸屏和显示屏贴合越来越紧、边框越来越窄(屏幕占比越来越大)、电池容量越来越大(续航能力增强)等。伴随着这些性能的提升,导致移动终端的抗摔性能越来越弱,因此,移动终端的防摔性能变得越来越重要。
当移动终端意外落地时,最致命的损坏部位就是液晶显示屏(LCD,LiquidCrystal Display)以及LCD脆弱的四个边角,而且在更多情况下是LCD的边角损坏进而导致LCD破裂。但是,如果移动终端水平平衡落地时,LCD及其边角摔坏的几率就会小很多,而且,当移动终端外壳后壳面落地时,移动终端的损坏程度也同样会小很多。
当前对移动终端的防摔设计为:通过给移动终端增加抗撞击部件,并且在移动终端意外跌落时,利用针对移动终端进行重心位置调整的装置来控制移动终端的重心进行转移,从而使移动终端在意外跌落时,能够让移动终端的抗撞击部件与跌落时的接触面碰撞,防止移动终端损坏或者移动终端易碎性强的LCD损坏。
在上述方案中,移动终端需要额外的增加抗撞击部件来减少移动终端的损坏,对部件及结构的改造依赖性大;并且当移动终端在较高的位置跌落时,由于跌落的速度较高,会使得抗撞击部件无法有效地对跌落时撞击进行缓冲。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施例期望提供一种移动终端防摔的方法和防摔装置,无需额外增加抗撞击部件,跌落过程中保持移动终端平衡落地,且对跌落时产生的撞击进行缓冲,避免跌落时移动终端的边角处落地所造成的损伤。
本发明的技术方案是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种防摔装置,所述装置应用于移动终端,所述装置包括:状态检测模块、防摔控制模块、防摔保护模块、马达组模块和重心调整模块;其中,
所述状态检测模块,用于根据采集到的所述移动终端的传感器数据确定所述移动终端处于跌落状态,并将所述移动终端的跌落状态所对应的跌落状态值传输至所述防摔控制模块;
所述防摔控制模块,用于根据所述移动终端的跌落状态值以及预设的防摔策略生成姿态调整指令及调整参数,开启所述防摔保护模块,并将所述姿态调整指令及调整参数传输至所述防摔保护模块;
所述防摔保护模块,用于根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数控制所述马达组模块和所述重心调整模块的工作状态,调整所述移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
在上述方案中,所述状态检测模块,具体可以用于:
当所述加速度传感器检测到所述移动终端当前竖直向下的加速度为重力加速度时,确认所述移动终端处于跌落状态;以及,
当所述移动终端处于跌落状态且三轴陀螺仪检测到所述移动终端当前的角速率变化值超过预设的第一阈值时,确认所述移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值,并将所述移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值传输至所述防摔控制模块;以及,
当所述移动终端处于跌落状态且光传感器检测到的光感量减少值超过第二阈值时,确认所述移动终端跌落过程中LCD面朝下,并将所述移动终端跌落过程中LCD面朝下的信息传输至所述防摔控制模块。
在上述方案中,所述马达组模块至少包括2个振动马达,设置于所述移动终端所对应的角落位置;
所述重心调整模块包括设置于所述移动终端所对应的边缘位置的滑动腔内的重力块,与所述马达组模块中的振动马达通过连接线相连。
在上述方案中,所述重力块由具有磁性的物质制成;
相应地,所述重心调整模块还包括电磁继电单元,用于当所述移动终端处于正常使用状态时,处于上电状态,具有磁性,吸引所述重心块;以及,
当所述移动终端处于跌落状态时,处于断电状态,失去磁性,减弱所述重心块的吸引。
在上述方案中,所述控制所述马达组模块工作状态的姿态调整指令及调整参数具体用于:
控制所述马达组模块中振动马达的运转方向;
或者用于控制所述马达组模块中振动马达的运行幅度;
或者用于控制所述马达组模块中振动马达的运行速度;
或者用于控制所述马达组模块中振动马达的运行时间及步进值;
所述控制所述重心调整模块工作状态的姿态调整指令及调整参数具体用于:调节所述马达组模块中一组或多组振动马达的运转圈数,对所述重心调整模块的重力块的滑动方向进行调整。
在上述方案中,所述防摔控制模块,具体用于:
当根据所述移动终端的跌落状态值确定所述移动终端当前的跌落状态为轻微失衡时,生成用于指示所述马达组模块中振动马达进行偏心运动的指令和运动参数;
当根据所述移动终端的跌落状态值确定所述移动终端当前的跌落状态为所述移动终端的重心失衡时,生成用于指示所述马达组模块中振动马达对所述重心调整模块中的重力块的移动进行控制的指令和参数。
在上述方案中,所述装置还包括:用于放置所述马达组模块中振动马达的开孔密封腔,用于通过所述马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流的反冲力控制所述移动终端跌落时的下落姿态;以及,当所述移动终端接近地面时,通过所述马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流对地面形成空气保护层,对所述移动终端落地进行缓冲。
在上述方案中,所述装置还包括:防误触发模块,用于采集所述移动终端的工作状态;并且当所述移动终端的工作状态满足预设的忽略条件时,关闭所述防摔控制模块的功能。
在上述方案中,所述装置还包括:自平衡校准模块,用于获取所述移动终端的平衡落地状态。
在上述方案中,所述自平衡校准模块,具体用于:
根据所述移动终端重心点位置,将所述移动终端内所述重心调整模块调整到中心对称位置,使得所述移动终端在水平方向自由落体时,处于自平衡状态。
第二方面,本发明实施例提供了一种移动终端防摔的方法,所述方法应用于移动终端的防摔装置中,所述方法包括:
根据采集到的所述移动终端的传感器数据确定所述移动终端处于跌落状态;
根据所述移动终端的跌落状态值以及预设的防摔策略生成姿态调整指令及调整参数;
根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数,调整所述移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
在上述方案中,所述根据采集到的所述移动终端的传感器数据确定所述移动终端处于跌落状态,具体包括:
当加速度传感器检测到所述移动终端当前竖直向下的加速度为重力加速度时,确认所述移动终端处于跌落状态;以及,
当所述移动终端处于跌落状态且三轴陀螺仪检测到所述移动终端当前的角速率变化值超过预设的第一阈值时,确认所述移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值;以及,
当所述移动终端处于跌落状态且光传感器检测到的光感量减少值超过第二阈值时,确认所述移动终端跌落过程中LCD面朝下。
在上述方案中,所述防摔装置中包括马达组模块和重心调整模块;
相应地,所述根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数,调整所述移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态,具体包括:
根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数控制所述马达组模块和所述重心调整模块的工作状态,调整所述移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
在上述方案中,所述马达组模块至少包括2个振动马达;其中,所述振动马达设置于所述移动终端所对应的角落位置;
所述重心调整模块包括设置于所述移动终端所对应的边缘位置的滑动腔内的重力块,与所述马达组模块中的振动马达通过连接线相连。
在上述方案中,所述根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数控制马达组模块的工作状态,具体包括:
通过姿态调整指令及调整参数控制马达组模块中振动马达的运转方向;以及控制马达组模块中振动马达的运行幅度;以及控制马达组模块中振动马达的运行速度;以及控制马达组模块中振动马达的运行时间及步进值;
在上述方案中,所述根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数控制所述重心调整模块的工作状态,具体包括:
调节所述马达组模块中一组或多组振动马达的运转圈数,对所述重心调整模块的重力块的滑动方向进行调整,从而将所述移动终端的重心向平衡方向调整。
在上述方案中,所述根据所述移动终端的跌落状态值以及预设的防摔策略生成姿态调整指令及调整参数,具体包括:
当根据所述移动终端的跌落状态值确定所述移动终端当前的跌落状态为轻微失衡时,生成用于指示所述马达组模块中振动马达进行偏心运动的指令和运动参数;
当根据所述移动终端的跌落状态值确定所述移动终端当前的跌落状态为所述移动终端的重心失衡时,生成用于指示所述马达组模块中振动马达对所述重心调整模块中的重力块的移动进行控制的指令和参数。
在上述方案中,所述防摔装置还包括:用于放置马达组模块中振动马达的开孔密封腔;
相应地,所述方法还包括:
通过所述马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流的反冲力控制所述移动终端跌落时的下落姿态;以及,
当所述移动终端接近地面时,通过所述马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流对地面形成空气保护层,对所述移动终端落地进行缓冲。
在上述方案中,所述方法还可以包括:获取移动终端的平衡落地状态。
在上述方案中,所述获取所述移动终端的平衡落地状态,具体包括:
根据所述移动终端重心点位置,将所述重心调整模块调整到中心对称位置,使得所述移动终端在水平方向自由落体时,可以处于自平衡状态。
本发明实施例提供了一种移动终端防摔的方法和防摔装置,通过对移动终端重心位置的控制以及产生压缩气流来对地面形成空气保护层,实现对移动终端落地进行保护和缓冲,从而无需额外增加抗撞击部件,跌落过程中保持移动终端平衡落地,且对跌落时产生的撞击进行缓冲,避免跌落时移动终端的边角处或LCD面落地所造成的损伤。
附图说明
图1为本发明实施例提供了一种防摔装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种防摔装置应用于移动终端的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种防摔装置应用于移动终端的结构示意图;
图4为本发明实施例提供了另一种防摔装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种移动终端防摔的方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1,其示出了本发明实施例提供的一种防摔装置10,该防摔装置10可以应用于移动终端,例如智能手机、平板电脑、个人数字助理(PDA,Personal Digital Assistant)等。在具体实现过程中,防摔装置10可以设计为移动终端的边缘部分,从而成为该移动终端的组成部分;也可以设计成为移动终端的边缘外壳,从而与该移动终端进行耦接。在本发明实施例中,以防摔装置10设计为移动终端的边缘部分,从而成为移动终端的组成部分为例对技术方案进行说明。可以理解地,本领域技术人员能够根据本发明实施例的技术方案将该防摔装置10应用于设计为移动终端的边框,从而与移动终端进行耦接的情况。
如图1所示,防摔装置10可以包括:状态检测模块101、防摔控制模块102、防摔保护模块103、马达组模块104和重心调整模块105;其中,
状态检测模块101,用于根据采集到的移动终端的传感器数据确定移动终端处于跌落状态,并将移动终端的跌落状态所对应的跌落状态值传输至防摔控制模块102;
所述防摔控制模块102,用于根据移动终端的跌落状态值以及预设的防摔策略生成姿态调整指令及调整参数,开启防摔保护模块103,并将姿态调整指令及调整参数传输至防摔保护模块103;
防摔保护模块103,用于根据预设的控制策略与姿态调整指令及调整参数控制马达组模块104和重心调整模块105的工作状态,调整移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
可以理解地,移动终端,例如手机在跌落时,其落地点的部位,主要由手机抛出前的外力、手机摔落时瞬间状态、手机的重心点以及落地前手机的水平或垂直状态或其他方位角度等因素决定。因此,本发明实施例的基本思想是:通过调整手机摔落瞬间的状态,摔落过程中的体态就可以改变手机落地前的触地状态。并且手机在落地时,瞬间落地速度会很大,如果和坚硬地面接触,瞬间冲击力会导致手机受到损伤,如果落地速度减缓,硬着陆就会变成软着陆,撞击损伤就会降低而起到摔落保护作用。
由上述基本思想可以得知:若移动终端跌落的结果为后壳落地且水平落地,就能够避免移动终端由于边角落地造成的损伤或者屏裂。因此,图1所示的防摔装置的工作原理就是通过防摔保护模块103控制马达组模块104和重心调整模块105的工作状态,从而实现移动终端跌落时后壳落地且水平落地。
示例性地,移动终端的传感器数据可以包括移动终端自身已有的加速度传感器所检测到的重力加速度、三轴陀螺仪检测到的x轴、y轴、z轴的加速度和角速率、以及光传感器检测到的光感量。因此,状态检测模块101,具体可以用于:
当加速度传感器检测到移动终端当前竖直向下的加速度为重力加速度时,确认移动终端处于跌落状态;以及,
当移动终端处于跌落状态且三轴陀螺仪检测到移动终端当前的角速率变化值超过预设的第一阈值时,确认移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值,并将移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值传输至防摔控制模块102;以及,
当移动终端处于跌落状态且光传感器检测到的光感量减少值超过第二阈值时,确认移动终端跌落过程中LCD面朝下,并将移动终端跌落过程中LCD面朝下的信息传输至防摔控制模块102。
需要说明的是,移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值可以表征移动终端在跌落过程中的倾斜状态,例如左右倾斜,也可以是上下倾斜,还可以竖直下落过程的各种倾斜状态;
具体地,状态检测模块101能够实时采集移动终端当前的加速度、角速率数据等,并进行相应的计算及换算。如果采集到加速度或角速度进行规律性变化,则可以和预先存储在状态检测模块101内的典型运动模型参数相符合,就可以对移动终端的跌落状态,如上抛、平抛、下抛及其他外力导致非自由落体运动等做准确判断,并将采集到的状态值传递给防摔控制模块102,以对其进行是否处于异常状态做辨别,并对不同的跌落状态做出对应的防摔控制,以调整手机落地状态。
另外,光传感器检测到的光感量可以表征移动终端跌落过程中是LCD面落地,还是后壳面落地。例如当检测到光感量在急剧减少时,表明是LCD面朝下跌落;当检测到光感量几乎无变化时,则表明是后壳面朝下跌落。
具体实现过程中,以手机为例,在有自然光或者灯光环境下,处于手机LCD面顶部的光感器件透过结构开孔,在LCD面朝上及朝下时,由于对光面和避光面的不同,光感传感器接收到的光感量会有明显不同。因此,通过间歇采集不同时间段和环境下光感量值,然后存储在手机状态检测模块的寄存器内,作为第一光感量值;当检测到手机处于跌落状态时,光感器件采集跌落过程中的光感量值,作为第二光感量值;通过对比两个值之间的差异,同时检测第二光感量值是否随着接地距离的减少而成指数性降低,其指数系数通过预先测试好的参数模型直接调用,其参数模型通过在实验室环境内通过不同等级光感量及对地距离测试而出,进而建立落地光感变化参数模型。由于在LCD面朝上,即光感器件朝上的落地过程中,光感量也会随着对地距离的接近而减少,而这种减少不是锐减的,其指数模式不是急剧下降的,所以可以和LCD面朝下的情形有明显的区别,在状态检测模型里的检测过程中,可以通过进一步判断处理而避免误测,具体地,通过实验室环境中采集到的参数模型为主而区分两者之间的差异。
进一步地,如果在室外环境光比较差,或者室内漆黑的环境下,则通过光感不能有效借助外界光源的检测到当前是手机LCD面朝下落地还是后壳面朝下落地。此时,防摔控制模块102当检测到手机处于跌落状态时,可以立刻控制手机打开自身的闪光灯持续常亮,为光传感器的检测提供持续的光源,再继续进行光感检测来判断手机当前的朝向。
示例性地,当防摔控制模块102获取到移动终端的跌落状态值之后,可以根据移动终端的跌落状态值针对移动终端进行姿态调整,并生成对应的姿态调整指令及调整参数,并且将姿态调整指令及调整参数传输至防摔保护模块103,从而使得防摔保护模块103能够根据姿态调整指令及调整参数对马达组模块104和重心调整模块105的工作状态进行控制,从而调整移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
如图2所示的防摔装置10应用于移动终端的结构,在优选的一种具体实现过程中,马达组模块104至少包括2个振动马达,如图2中的带M标记的圆圈所示;优选地,马达组模块104所包括的振动马达可以设置于移动终端所对应的角落位置。
重心调整模块105可以包括设置于移动终端所对应的边缘位置的滑动腔1052内的重力块1051,与马达组模块104中的振动马达通过连接线相连,如图2中的斜线方块所示。可以理解地,滑动腔1052是重力块1051用于滑动的轨道,可以设置于移动终端对应的外壳边缘,具体可以是一段塑料空心腔体,重力块1051可以在空心腔体内快速移动。滑动腔1052可以设置为至少移动终端的竖直或水平方向一组,也可以设置为竖直和水平方向共两组,如图1中包围斜线方块的虚线框所示。本实施例以图2中所示的4个振动马达及对应的4个重力块1051为例进行说明,并非是对技术方案进行的限定。优选地,重力块1051可以选择具有磁性的物质制成;相应地,在滑动腔1052外围设置由半磁性材料制成的电磁继电单元1053,如图2中点填充方块所示。当移动终端处于正常使用状态时,电磁继电单元1053处于上电状态,具有磁性,重心块受电磁继电单元1053的吸引,处于相对固定状态,且振动马达的转子和重心块之间呈非拉直连接关系;当移动终端处于跌落状态时,电磁继电单元1053断电,电磁继电单元1053处于断电状态,随即失去磁性,重力块1051受到的吸引力减弱,并且在振动马达转动的拉动下,连接线拉直,进而重力块1051在滑动腔1052内移动,直到振动马达停止运转,电磁继电单元1053通电,重心块受电磁继电单元1053的吸引,重新处于相对固定状态。
进一步地,在防摔装置10中,用于控制马达组模块104工作状态的姿态调整指令及调整参数具体可以用于控制马达组模块104中振动马达的运转方向,例如正向运行、逆行运行;还可以用于控制马达组模块104中振动马达的运行幅度,例如小幅偏转、大幅度离心运动;还可以用于控制马达组模块104中振动马达的运行速度,例如慢速、中速和高速;还可以用于控制马达组模块104中振动马达的运行时间及步进值等。
用于控制重心调整模块105工作状态的姿态调整指令及调整参数具体可以用于调节马达组模块104中一组或多组振动马达的运转圈数,对重心调整模块105的重力块1051的滑动方向进行调整,从而将移动终端的重心向平衡方向调整。上述调整滑动方向可以包括横向移动、或者纵向移动、或者向上下左右四个方向灵活移动等。
可以理解地,防摔控制模块102可以通过控制马达组模块104的软件代码指令调用来完成上述控制,通过改变不同的马达驱动指令及参数完成具体自定义的细节参数调制。同时,各参数调整产生的力矩及运行方向的参数模式都是预先建立的,存储于防摔保护模块103。在具体实现过程中,防摔控制模块102通过当前由状态检测模块101检测到的移动终端的跌落状态值,与预设的目标平衡状态模型相比较,计算得到对应的姿态调整指令及调整参数;防摔保护模块103通过防摔控制模块102的开启以及传输的姿态调整指令及调整参数来做对应的调整控制,直到状态检测模块101检测到手机按照目标平衡状态模型安全落地。
还需要说明的是,当移动终端的外壳在某一个部位经过加强及抗摔处理,也可以设置手机的目标平衡状态模型为加强或防摔处理后的部位所在的对应方向上,防摔保护模块103控制移动终端的下落的过程及运动方向,使其最终以该加强或防摔处理后的部位落地,从而保护移动终端,避免其他部位受损。
综合上述,马达组模块104和重心调整模块105的具体结构和工作原理,优选地,防摔控制模块102生成姿态调整指令及调整参数的具体过程可以为:
防摔控制模块102,具体用于:
当根据移动终端的跌落状态值确定移动终端当前的跌落状态为轻微失衡时,生成用于指示马达组模块104中振动马达进行偏心运动的指令和运动参数,以使得通过马达组模块104中振动马达的偏心扭力来实现手机失衡状态微调。具体地,在振动马达工作时,振动马达转轴上的偏心轮也会跟着一起转动,而由于偏心轮的圆心质点不在振动马达电机的转心上,因此振动马达马达会处于不断失去平衡的状态而振动,从而振动马达进行偏心运动。当具体实现时,在摔落过程中,当状态检测模块101检测到移动终端有轻微失衡而导致的倾角时,防摔保护模块103可以启动谐振平衡机制,控制马达组模块104在对应失衡方向上做大幅运转,此时马达转轴上的偏心轮也会跟着一起转动,而由于偏心轮的圆心质点不在电机的转心上,因此马达会处于不断失去平衡的状态而振动,其振动产生的力矩不仅可以改变当前手机的重心,两组对应方向的扭力还可以让手机重新回到平衡。
当根据移动终端的跌落状态值确定移动终端当前的跌落状态为移动终端的重心失衡时,生成用于指示马达组模块104中振动马达对重心调整模块105中的重力块1051的移动进行控制的指令和参数,以使得通过振动马达转动带动与其相连的重心调整模块105中的重力块1051来将移动终端的重心重新恢复至目标平衡状态。具体地,用于指示马达组模块104中振动马达对重心调整模块105中的重力块1051的移动进行控制的指令和参数可以包括马达组模块104中振动马达的转速,振幅、旋转圈数及步进值等。具体实现时,重心调整模块105中的重力块1051的移动进行控制的方向可以是重力块1051在移动终端边缘区域上的横向移动,也可以是在边缘区域上的纵向移动,也可以向上下左右四个方向灵活移动,
在重心调整模块105的工作过程中,可以是一组马达同时驱动移动终端边缘外壳内横向和纵向的重力块1051,也可以是两组马达分别驱动手机内的横向重力块1051和纵向重力块1051。马达的位置可以如图所示,位于手机内的四个角落,具体因手机的布局设计灵活选择马达的个数及具体位置。重力块1051可以是轻质量的重力调整块,通过力臂的增长来达到一定程度的力矩,也可以是重质量的重力调整块,则即可在短距离内移动达到同等效果的力矩。重力调整方式可以是一组马达直接拉动,一个放另一个拉;也可以是磁吸式调整,当手机处于摔落状态时,断开电磁继电电路供电,重心调整模块105即处于非吸引的可移动状态,当重心平衡调整到位后,电磁继电电路启动供电,将带有磁性的重力块1051吸附固定在当前位置。
需要说明的是,为了能够辅助调整移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态,以及在落地时进行缓冲,如图3所示,上述的防摔装置10还可以包括:用于放置马达组模块104中振动马达的开孔密封腔106,如图3中的点划线框所示,用于通过马达组模块104中振动马达高速旋转所产生的压缩气流的反冲力控制移动终端跌落时的下落姿态;以及,当移动终端接近地面时,通过马达组模块104中振动马达高速旋转所产生的压缩气流对地面形成空气保护层,对移动终端落地进行缓冲。
具体地,在马达当做常规振动装置使用时,马达转速及转向都固定,且转速较低,持续时间较短。而当马达需要进行高速旋转时,可以通过变压LDO将控制马达的常规供电转换为高压供电,当马达在高压供电下,转速能够瞬间大幅度提升,产生一定强度的持续气流,此气流可以是一股,也可以是二股同时钟方向,也可以是四股同时钟方向,通过这些气流的推力组合的反冲力改变移动终端的当前坠落状态,直到水平平衡落地。例如,以手机为例,手机顶部处于水平面上,则可以启动位于手机底部的一组或两组马达高速运转,产生高速气流向后壳底部气孔喷射,通过气流的反向推力使手机底部抬起高于水平面,也可以同时启动位于手机顶部的马达高速运转,产生高速气流向前壳顶部气孔喷射,通过气流的反向推力使手机顶部下压,和手机的底部回复到一个水平面。另外,也可以是上述两种的组合,顶部气流和底部气流反方向协同工作,达到快速改变手机坠落状态的目的。同样,当手机处于左右失衡时,可以通过开启左侧或右侧或左右侧反向气孔,通过马达产生的高速压缩气流的反冲力而扭转手机的当前左右失衡状态。
同时,当手机坠落快要接触地面时,防摔保护模块103同时打开手机底部方向的四个气孔,马达驱动转子产生高速压缩气流喷射出来,对地产生气流保护层,起到气冲缓冲落地的作用。具体地,可以有多种工作模式,如通过垂直方向的速度检测来启动开启时间点,通过实时监测手机的坠落速度或下坠时间,当速度或下坠时间大于某一个阈值时,说明当前摔落高度超出安全范围,对地冲击力很大,且继续坠落将产生比较大的损伤,此时,防摔保护模块中的触地缓冲机制打开,通过高速马达产生的气冲力缓冲落地速度,同时速度从最大到0的时长,这样手机对地冲量将大大降低。
可以理解地,马达组模块104中振动马达可以通过防摔保护模块103执行由防摔控制模块102生成的姿态调整指令及调整参数来进行高速旋转,从而在开孔密封腔106内产生压缩气流。而且,通过压缩气流的反冲力控制移动终端跌落时的下落姿态,通常也仅适用于对移动终端轻微失衡状态的调整。
此外,为了防止误触发防摔装置10进行工作,参见图4,防摔装置10还可以包括防误触发模块107,用于采集移动终端的工作状态;并且当移动终端的工作状态满足预设的忽略条件时,关闭防摔控制模块102的功能。例如,当采集到移动终端处于计步器开启的跑步状态,或者上下楼状态时,关闭防摔控制模块102的功能;或者,用户也可以提前在上述运动状态时将关闭防摔控制模块102的功能关闭。
具体地,当移动终端上内置有接近检测或传感电路时,防误触发模块107还可以通过检测移动终端是否处于人手握住状态而自动关闭状态检测模块101。比如通过压力屏中的压力传感器检测到移动终端处于人手握的时候,或者屏幕检测到人手的压力的时候,如果此时检测到移动终端加速度有异常,则不需打开防摔保护模块103,而当检测不到人手压力的时候,才启动相应的防摔保护模块103。
并且,参见图4,防摔装置10还可以包括自平衡校准模块108,用于获取移动终端的平衡落地状态。具体地,通过自平衡校准模块108,可以根据不同的移动终端重心点位置,将移动终端内重心调整模块105调整到中心对称位置,使得移动终端在水平方向自由落体时,可以处于自平衡状态。在优选的实现过程中,自平衡校准模块108在接收到用户发出的校准指令后,提示用户做一次自由落地短距离落体,并按照前述的方案根据状态检测模块101在落体过程中的状态采集,通过防摔控制模块102和防摔保护模块103控制马达组模块104调整重心调整模块105中重力块1051的位置,使移动终端处于平衡落地状态。
具体地,对于自平衡校准模块108来说,其功能是为防摔保护模块提供自平衡调整。可以理解地,以手机为例,对于水平坠落的手机状态,比如从某一个平台或者桌面等水平自由落体掉到地面的情形,如果手机的整体重心均匀分布,则不会存在头重脚轻的状态,手机就会水平平衡落地;如果手机的整体重心不均匀,在自由落体坠地过程中,就会因失衡而导致垂直落地或边角落地,给手机造成比较大的损伤。所以在这种情况下,就需要通过自平衡校准模块108,将其重心调整为均匀,从而即使有意外摔落发生,当其他防摔保护机制没有及时打开,也可以平衡水平落地,减少手机的损伤程度。
因此,用户首先需要通过自平衡校准模块108对重心调整模块105中重力块1051的自校准。通过自平衡校准模块108,根据手机的不同重心点位置检测,将手机内重心调整模块调整到中心对称位置,使得手机在水平方向自由落体时,可以处于自平衡状态。具体实现时,自平衡校准模块108在接收到用户的校准指令后,提示用户做一次或三次的短距离10-30CM的自由落体校准,可以从用户的右手水平放开,左手在右手下方10-30CM接住,状态检测模块101在落体过程中的状态采集,通过防摔控制模块102和防摔保护模块103控制马达组模块104调整重心调整模块105中重力块1051的位置,使其处于平衡落地状态。如果自平衡校准成功,手机校准后每次后水平无倾斜落地,手机上用于显示的LCD显示界面上会提示PASS,用户即可正常使用;如果自平衡校准失败,LCD显示界面上会提示FAIL,用户需要重新校准,直到成功。
本实施例提供了一种应用于移动终端的防摔装置10,通过对移动终端重心位置的控制以及产生压缩气流来对地面形成空气保护层,实现对移动终端落地进行保护和缓冲,从而无需额外增加抗撞击部件,跌落过程中保持移动终端平衡落地,且对跌落时产生的撞击进行缓冲,避免跌落时移动终端的边角处落地所造成的损伤。
基于前述实施例相同的技术构思,参见图5,其示出了本发明实施例提供的一种移动终端防摔的方法,该方法可以应用于移动终端的防摔装置中,在具体实现过程中,防摔装置可以设计为移动终端的边缘部分,从而成为该移动终端的组成部分;也可以设计成为移动终端的边缘外壳,从而与该移动终端进行耦接。该方法可以包括:
S501:根据采集到的移动终端的传感器数据确定移动终端处于跌落状态;
S502:根据移动终端的跌落状态值以及预设的防摔策略生成姿态调整指令及调整参数;
S503:根据预设的控制策略与姿态调整指令及调整参数,调整移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
可以理解地,若移动终端跌落的结果为后壳落地且水平落地,就能够避免移动终端由于边角落地造成的损伤或者屏裂。
示例性地,移动终端的传感器数据可以包括移动终端自身已有的加速度传感器所检测到的重力加速度、三轴陀螺仪检测到的x轴、y轴、z轴的加速度和角速率、以及光传感器检测到的光感量。因此,步骤S501具体可以包括:
当加速度传感器检测到移动终端当前竖直向下的加速度为重力加速度时,确认移动终端处于跌落状态;以及,
当移动终端处于跌落状态且三轴陀螺仪检测到移动终端当前的角速率变化值超过预设的第一阈值时,确认移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值;以及,
当移动终端处于跌落状态且光传感器检测到的光感量减少值超过第二阈值时,确认移动终端跌落过程中LCD面朝下。
示例性地,结合前述实施例的防摔装置的结构,防摔装置中包括马达组模块和重心调整模块,相应地,步骤S503具体可以包括:根据预设的控制策略及姿态调整指令及调整参数控制马达组模块和重心调整模块的工作状态,调整移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
在优选的一种具体实现过程中,马达组模块至少包括2个振动马达;优选地,马达组模块所包括的振动马达可以设置于移动终端所对应的角落位置。
重心调整模块可以包括设置于移动终端所对应的边缘位置的滑动腔内的重力块,与马达组模块中的振动马达通过连接线相连,如图2中的斜线方块所示。可以理解地,滑动腔是重力块用于滑动的轨道,可以设置于移动终端对应的外壳边缘,具体可以是一段塑料空心腔体,重力块可以在空心腔体内快速移动。滑动腔可以设置为至少移动终端的竖直或水平方向一组,也可以设置为竖直和水平方向共两组,如图1中包围斜线方块的虚线框所示。本实施例以图2中所示的4个振动马达及对应的4个重力块为例进行说明,并非是对技术方案进行的限定。优选地,重力块可以选择具有磁性的物质制成;相应地,在滑动腔外围设置由半磁性材料制成的电磁继电单元,如图2中点填充方块所示。当移动终端处于正常使用状态时,电磁继电单元处于上电状态,具有磁性,重心块受电磁继电单元的吸引,处于相对固定状态,且振动马达的转子和重心块之间呈非拉直连接关系;当移动终端处于跌落状态时,电磁继电单元断电,电磁继电单元处于断电状态,随即失去磁性,重力块受到的吸引力减弱,并且在振动马达转动的拉动下,连接线拉直,进而重力块在滑动腔内移动,直到振动马达停止运转,电磁继电单元通电,重心块受电磁继电单元的吸引,重新处于相对固定状态。
进一步地,根据预设的控制策略与姿态调整指令及调整参数控制马达组模块的工作状态,具体可以包括:
通过姿态调整指令及调整参数控制马达组模块中振动马达的运转方向,例如正向运行、逆行运行;以及控制马达组模块中振动马达的运行幅度,例如小幅偏转、大幅度离心运动;以及控制马达组模块中振动马达的运行速度,例如慢速、中速和高速;以及控制马达组模块中振动马达的运行时间及步进值等。
根据预设的控制策略及姿态调整指令及调整参数控制重心调整模块的工作状态,具体可以包括:
调节马达组模块中一组或多组振动马达的运转圈数,对重心调整模块的重力块的滑动方向进行调整,从而将移动终端的重心向平衡方向调整。上述调整滑动方向可以包括横向移动、或者纵向移动、或者向上下左右四个方向灵活移动等。
可以理解地,防摔装置可以通过控制马达组模块的软件代码指令调用来完成上述控制,通过改变不同的马达驱动指令及参数完成具体自定义的细节参数调制。同时,各参数调整产生的力矩及运行方向的参数模式都是预先建立的。在具体实现过程中,防摔装置通过当前检测到的移动终端的跌落状态值,与预设的目标平衡状态模型相比较,计算得到对应的姿态调整指令及调整参数;通过姿态调整指令及调整参数来做对应的调整控制,直到防摔装置检测到移动终端按照目标平衡状态模型安全落地。
综合上述马达组模块和重心调整模块的具体结构和工作原理,优选地,步骤S502具体可以包括:
当根据移动终端的跌落状态值确定移动终端当前的跌落状态为轻微失衡时,生成用于指示马达组模块中振动马达进行偏心运动的指令和运动参数,以使得通过马达组模块中振动马达的偏心扭力来实现手机失衡状态微调。具体地,在振动马达工作时,振动马达转轴上的偏心轮也会跟着一起转动,而由于偏心轮的圆心质点不在振动马达电机的转心上,因此振动马达马达会处于不断失去平衡的状态而振动,从而振动马达进行偏心运动。
当根据移动终端的跌落状态值确定移动终端当前的跌落状态为移动终端的重心失衡时,生成用于指示马达组模块中振动马达对重心调整模块中的重力块的移动进行控制的指令和参数,以使得通过振动马达转动带动与其相连的重心调整模块中的重力块来将移动终端的重心重新恢复至目标平衡状态。具体地,用于指示马达组模块中振动马达对重心调整模块中的重力块的移动进行控制的指令和参数可以包括马达组模块中振动马达的转速,振幅、旋转圈数及步进值等。
需要说明的是,为了能够辅助调整移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态,以及在落地时进行缓冲,如图3所示,防摔装置还可以包括:用于放置马达组模块中振动马达的开孔密封腔,如图3中的点划线框所示;相应地,该方法还可以包括:
通过马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流的反冲力控制移动终端跌落时的下落姿态;以及,当移动终端接近地面时,通过马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流对地面形成空气保护层,对移动终端落地进行缓冲。
可以理解地,马达组模块中振动马达可以通过防摔装置生成的姿态调整指令及调整参数来进行高速旋转,从而在开孔密封腔内产生压缩气流。而且,通过压缩气流的反冲力控制移动终端跌落时的下落姿态,通常也仅适用于对移动终端轻微失衡状态的调整。
此外,为了防止误触发防摔装置进行工作,该方法还可以包括:采集移动终端的工作状态;并且当移动终端的工作状态满足预设的忽略条件时,关闭防摔装置的功能。
并且,该方法还可以包括:获取移动终端的平衡落地状态;具体可以包括:
根据不同的移动终端重心点位置,将重心调整模块调整到中心对称位置,使得移动终端在水平方向自由落体时,可以处于自平衡状态。
在优选的实现过程中,防摔装置在接收到用户发出的校准指令后,提示用户做一次自由落地短距离落体,并按照前述的方案根据在落体过程中的状态采集,控制马达组模块调整重心调整模块中重力块的位置,使移动终端处于平衡落地状态。
本实施例提供了一种应用于移动终端的防摔方法,通过对移动终端重心位置的控制以及产生压缩气流来对地面形成空气保护层,实现对移动终端落地进行保护和缓冲,从而无需额外增加抗撞击部件,跌落过程中保持移动终端平衡落地,且对跌落时产生的撞击进行缓冲,避免跌落时移动终端的边角处落地所造成的损伤。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种防摔装置,其特征在于,所述装置应用于移动终端,所述装置包括:状态检测模块、防摔控制模块、防摔保护模块、马达组模块和重心调整模块;其中,
所述状态检测模块,用于根据采集到的所述移动终端的传感器数据确定所述移动终端处于跌落状态,并将所述移动终端的跌落状态所对应的跌落状态值传输至所述防摔控制模块;
所述防摔控制模块,用于根据所述移动终端的跌落状态值以及预设的防摔策略生成姿态调整指令及调整参数,开启所述防摔保护模块,并将所述姿态调整指令及调整参数传输至所述防摔保护模块;
所述防摔保护模块,用于根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数控制所述马达组模块和所述重心调整模块的工作状态,调整所述移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述状态检测模块,具体可以用于:
当所述加速度传感器检测到所述移动终端当前竖直向下的加速度为重力加速度时,确认所述移动终端处于跌落状态;以及,
当所述移动终端处于跌落状态且三轴陀螺仪检测到所述移动终端当前的角速率变化值超过预设的第一阈值时,确认所述移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值,并将所述移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值传输至所述防摔控制模块;以及,
当所述移动终端处于跌落状态且光传感器检测到的光感量减少值超过第二阈值时,确认所述移动终端跌落过程中LCD面朝下,并将所述移动终端跌落过程中LCD面朝下的信息传输至所述防摔控制模块。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述马达组模块至少包括2个振动马达,设置于所述移动终端所对应的角落位置;
所述重心调整模块包括设置于所述移动终端所对应的边缘位置的滑动腔内的重力块,与所述马达组模块中的振动马达通过连接线相连。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述重力块由具有磁性的物质制成;
相应地,所述重心调整模块还包括电磁继电单元,用于当所述移动终端处于正常使用状态时,处于上电状态,具有磁性,吸引所述重心块;以及,
当所述移动终端处于跌落状态时,处于断电状态,失去磁性,减弱所述重心块的吸引。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述马达组模块工作状态的姿态调整指令及调整参数具体用于:
控制所述马达组模块中振动马达的运转方向;
或者用于控制所述马达组模块中振动马达的运行幅度;
或者用于控制所述马达组模块中振动马达的运行速度;
或者用于控制所述马达组模块中振动马达的运行时间及步进值;
所述控制所述重心调整模块工作状态的姿态调整指令及调整参数具体用于:调节所述马达组模块中一组或多组振动马达的运转圈数,对所述重心调整模块的重力块的滑动方向进行调整。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述防摔控制模块,具体用于:
当根据所述移动终端的跌落状态值确定所述移动终端当前的跌落状态为轻微失衡时,生成用于指示所述马达组模块中振动马达进行偏心运动的指令和运动参数;
当根据所述移动终端的跌落状态值确定所述移动终端当前的跌落状态为所述移动终端的重心失衡时,生成用于指示所述马达组模块中振动马达对所述重心调整模块中的重力块的移动进行控制的指令和参数。
7.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:用于放置所述马达组模块中振动马达的开孔密封腔,用于通过所述马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流的反冲力控制所述移动终端跌落时的下落姿态;以及,当所述移动终端接近地面时,通过所述马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流对地面形成空气保护层,对所述移动终端落地进行缓冲。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:防误触发模块,用于采集所述移动终端的工作状态;并且当所述移动终端的工作状态满足预设的忽略条件时,关闭所述防摔控制模块的功能。
9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:自平衡校准模块,用于获取所述移动终端的平衡落地状态。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述自平衡校准模块,具体用于:
根据所述移动终端重心点位置,将所述移动终端内所述重心调整模块调整到中心对称位置,使得所述移动终端在水平方向自由落体时,处于自平衡状态。
11.一种移动终端防摔的方法,其特征在于,所述方法应用于移动终端的防摔装置中,所述方法包括:
根据采集到的所述移动终端的传感器数据确定所述移动终端处于跌落状态;
根据所述移动终端的跌落状态值以及预设的防摔策略生成姿态调整指令及调整参数;
根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数,调整所述移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述根据采集到的所述移动终端的传感器数据确定所述移动终端处于跌落状态,具体包括:
当加速度传感器检测到所述移动终端当前竖直向下的加速度为重力加速度时,确认所述移动终端处于跌落状态;以及,
当所述移动终端处于跌落状态且三轴陀螺仪检测到所述移动终端当前的角速率变化值超过预设的第一阈值时,确认所述移动终端跌落过程中在各方向上的倾角值;以及,
当所述移动终端处于跌落状态且光传感器检测到的光感量减少值超过第二阈值时,确认所述移动终端跌落过程中LCD面朝下。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述防摔装置中包括马达组模块和重心调整模块;
相应地,所述根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数,调整所述移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态,具体包括:
根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数控制所述马达组模块和所述重心调整模块的工作状态,调整所述移动终端跌落时的重心位置以及下落姿态。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述马达组模块至少包括2个振动马达;其中,所述振动马达设置于所述移动终端所对应的角落位置;
所述重心调整模块包括设置于所述移动终端所对应的边缘位置的滑动腔内的重力块,与所述马达组模块中的振动马达通过连接线相连。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数控制马达组模块的工作状态,具体包括:
通过姿态调整指令及调整参数控制马达组模块中振动马达的运转方向;以及控制马达组模块中振动马达的运行幅度;以及控制马达组模块中振动马达的运行速度;以及控制马达组模块中振动马达的运行时间及步进值。
16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据预设的控制策略与所述姿态调整指令及调整参数控制所述重心调整模块的工作状态,具体包括:
调节所述马达组模块中一组或多组振动马达的运转圈数,对所述重心调整模块的重力块的滑动方向进行调整,从而将所述移动终端的重心向平衡方向调整。
17.根据权利要求11至16所述的方法,其特征在于,所述根据所述移动终端的跌落状态值以及预设的防摔策略生成姿态调整指令及调整参数,具体包括:
当根据所述移动终端的跌落状态值确定所述移动终端当前的跌落状态为轻微失衡时,生成用于指示所述马达组模块中振动马达进行偏心运动的指令和运动参数;
当根据所述移动终端的跌落状态值确定所述移动终端当前的跌落状态为所述移动终端的重心失衡时,生成用于指示所述马达组模块中振动马达对所述重心调整模块中的重力块的移动进行控制的指令和参数。
18.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述防摔装置还包括:用于放置马达组模块中振动马达的开孔密封腔;
相应地,所述方法还包括:
通过所述马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流的反冲力控制所述移动终端跌落时的下落姿态;以及,
当所述移动终端接近地面时,通过所述马达组模块中振动马达高速旋转所产生的压缩气流对地面形成空气保护层,对所述移动终端落地进行缓冲。
19.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还可以包括:获取移动终端的平衡落地状态。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述获取所述移动终端的平衡落地状态,具体包括:
根据所述移动终端重心点位置,将所述重心调整模块调整到中心对称位置,使得所述移动终端在水平方向自由落体时,可以处于自平衡状态。
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