CN111367356B - 通过敲击控制电子装置的方法和敲击控制组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种通过敲击控制电子装置的方法，应用于敲击控制组以控制电子装置。敲击控制组包括敲击装置，敲击装置包括动作传感器、处理器和传输单元。动作传感器包括加速度传感器和陀螺仪传感器，处理器电性连接动作传感器和传输单元，传输单元电性连接电子装置。通过敲击控制电子装置的方法包括以下步骤：通过加速度传感器和陀螺仪传感器，感应敲击装置的加速度变化和角速度变化而产生移动信号；根据移动信号，处理器产生控制信号；通过传输单元，传输控制信号给电子装置。

Description

通过敲击控制电子装置的方法和敲击控制组

【技术领域】

本发明是涉及一种通过敲击控制电子装置的方法，特别是不需运用电子装置上的压力传感器，即可通过敲击控制电子装置的方法。

【背景技术】

现代的电子装置(例如手机或笔记本电脑)上往往会安装按键或压力触控板，以供使用者施力按压来操控电子装置。这些按键或压力触控板是设置在电子装置表面，因此电子装置须配合按键或压力触控板而规划出适合的安装空间；若是按键数量变多，则其占用空间将会占用更多空间。另外，使用者需要花时间观察和记忆不同按键的输入指令以施力按压，才能输入正确的指令；此外，使用者须配合按键或压力触控板的特定位置施力按压，才能操控电子装置，较为不便。

因此，有必要提供一种新的控制电子装置的方法，以解决按压按键或压力触控板来操控电子装置所造成的问题。

【发明内容】

本发明的主要目的是提供一种不需运用按键与电子装置上的压力传感器，即可通过敲击控制电子装置的方法。

为达成上述目的，本发明提供的一种通过敲击控制电子装置的方法，应用于敲击控制组以控制电子装置。所述敲击控制组包括敲击装置，所述敲击装置包括动作传感器、处理器和传输单元。所述动作传感器包括加速度传感器和陀螺仪传感器，所述处理器电性连接所述动作传感器和所述传输单元，所述传输单元电性连接电子装置。所述通过敲击控制电子装置的方法包括以下步骤：通过加速度传感器和陀螺仪传感器，感应敲击装置的加速度变化和角速度变化而产生移动信号，所述移动信号包括第一移动信息与第二移动信息，所述第一移动信息是所述敲击装置在挥动状态下产生的，所述第二移动信息是所述敲击装置在敲击状态下产生；根据所述移动信号，处理器产生控制信号；通过传输单元，传输所述控制信号给电子装置。

根据本发明的一种实施例，其中所述第一移动信息与所述第二移动信息包括位移方向信号、加速度信号和角速度信号。

根据本发明的一种实施例，其中所述移动信号还包括第三移动信息，所述第三移动信息是敲击装置从敲击状态到移动状态的过程中所产生的，所述第三移动信息包括位移方向信号、加速度信号和角速度信号。

根据本发明的一种实施例，其中根据移动信号，所述处理器产生控制信号的步骤还包括：当所述处理器根据移动信号检测敲击装置停止移动一特定时间时，而产生所述控制信号。

根据本发明的一种实施例，其中所述敲击装置还包括储存件，所述储存件电性连接所述处理器。

根据本发明的一种实施例，所述通过敲击控制电子装置的方法还包括：储存所述移动信号于储存件内。

根据本发明的一种实施例，通过敲击控制电子装置的方法还包括：过滤所述移动信号。

根据本发明的一种实施例，其中所述敲击装置还包括主体，动作传感器设置于所述主体的其中一端。

本发明的主要目的是提供一种不需运用电子装置上的压力传感器，即可通过敲击控制电子装置的敲击控制组。

为达成上述目的，本发明的一种敲击控制组用于通过敲击来控制电子装置，所述敲击控制组包括敲击装置。所述敲击装置包括动作传感器、处理器和传输单元。所述动作传感器包括陀螺仪传感器和加速度传感器，所述陀螺仪传感器用于感应所述敲击装置的角速度变化，所述加速度传感器用于感应所述敲击装置的加速度变化，所述处理器电性连接所述动作传感器，所述处理器用于根据所述加速度变化和所述角速度变化而产生移动信号，所述移动信号包括第一移动信息与第二移动信息，所述第一移动信息是所述敲击装置在挥动状态下产生的，所述第二移动信息是所述敲击装置在敲击状态下产生的，并用于根据所述移动信号而产生控制信号。所述传输单元电性连接所述处理器和所述电子装置，所述传输单元用于传输所述控制信号给所述电子装置。

根据本发明的一种实施例，其中所述敲击装置的数量为两个，且各个所述敲击装置的传输单元互相电性连接。

根据本发明的一种实施例，其中所述敲击装置设置于电子装置内。

【附图说明】

图1是本发明的第一实施例的敲击控制组和电子装置的示意图。

图2是本发明的第一实施例的敲击控制组和电子装置的系统架构图。

图3是本发明的第一实施例的敲击控制组敲击外部物体的示意图。

图4是本发明的第一实施例的通过敲击控制电子装置的方法的步骤流程图。

图5是本发明的第二实施例的敲击控制组敲击外部物体的示意图。

图6是本发明的第二实施例的敲击控制组和电子装置的系统架构图。

图7是本发明的第三实施例的敲击控制组敲击外部物体的示意图。

图8是本发明的第四实施例的敲击控制组和电子装置的系统架构图。

【具体实施方式】

为了更清楚地了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。

以下请一并参考图1至图4涉及本发明的第一实施例的通过敲击控制电子装置的方法和敲击控制组。图1是本发明的第一实施例的敲击控制组和电子装置的示意图；图2是本发明的第一实施例的敲击控制组和电子装置的系统架构图；图3是本发明的第一实施例的敲击控制组敲击外部物体的示意图；图4是本发明的第一实施例的通过敲击控制电子装置的方法的步骤流程图。

如图1至图3所示，在本发明的第一实施例中，通过敲击控制电子装置的方法是应用于敲击控制组100，以供使用者握住敲击控制组100并敲击外部物体400，且透过敲击控制组100敲击的动作控制电子装置300。电子装置300例如为笔记本电脑、手机、数码相机、智慧家电等装置，并不限于此。外部物体400可以为任何可以被敲打的物体(例如书本、桌面、枕头)，外部物体400用于受敲击控制组100敲击。

在本发明的第一实施例中，敲击控制组100包括敲击装置1。敲击装置1例如为数码笔，可供使用者以手握住而敲击外部物体400，并通过敲击动作而控制电子装置300。敲击装置1包括动作传感器10、处理器20、传输单元30、储存件40、主体50和柄60。

在本发明的第一实施例中，主体50为棍棒状的壳体，动作传感器10、处理器20、传输单元30和储存件40皆设置在主体50内。柄60设置在主体50的一端，以便使用者握住柄60而挥动主体50。但是主体50的形状不限于棍棒状的壳体，其可依照设计需求而改变。在另一实施例中，储存件40也可设置在电子装置300内，本发明并不限于此。

在本发明的第一实施例中，处理器20电性连接动作传感器10、传输单元30和储存件40。动作传感器10为芯片，用于感应敲击装置1的动作变化，并传送至处理器20。动作传感器10包括加速度传感器11和陀螺仪传感器12。加速度传感器11为重力传感器(G-sensor)，加速度传感器11用于感应敲击装置1移动时，在第一轴向、第二轴向和第三轴向所发生的加速度变化；本发明的第一轴向为X轴，第二轴向为Y轴，第三轴向为Z轴。陀螺仪传感器12提供敲击装置1在X、Y、Z三个方向的角速度变化。当动作传感器10感应到加速度变化和角速度变化时，处理器20可以根据加速度变化进一步计算出敲击装置在X、Y、Z三个方向的移动距离，以及处理器20可以根据角速度变化进一步计算出敲击装置1在X、Y、Z三个方向的旋转角度。由此，处理器20可以根据加速度变化和角速度变化而产生移动信号。

如图1所示，动作传感器10位于主体50的一端；然而，动作传感器10也可设置位于柄60的一端，使用者以握住柄60的另一端而挥动柄60。然而，动作传感器10的数量不限于一个，其也可变更为三个，其中动作传感器10位于主体50的一端，另一动作传感器10位于主体50的中间，又另一动作传感器10位于主体50的另一端并靠近柄60。当使用者握住柄60而挥动主体50时，位于不同位置上的三个动作传感器10会有不同的动作变化。惟须注意的是，动作传感器10的数量越多，则感应敲击装置1移动时所发生的动作变化会更为精准。

在本发明的第一实施例中，处理器20为具有随机存取存储器的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)的芯片，用于根据加速度传感器11的加速度变化和陀螺仪传感器12的角速度变化而产生相应的移动信号，再根据该移动信号产生相应的控制信号，控制信号用于使电子装置300执行相应的动作，例如开启或关闭特定的程序、调整音量或使荧幕休眠等等，并不限于此。另外，移动信号也可以设计为直接传送到电子装置300，由电子装置300的处理器产生相应的控制信号并执行相应的动作。

传输单元30例如为无线模块，其用于和电子装置300沟通，以传输处理器20产生的控制信号给该电子装置300。在另一实施例中，传输单元30也可以为有线模块，其一端连接至该电子装置300的通用序列总线插槽，另一端连接至敲击装置1，将处理器20的控制信号传输至电子装置300。

在本发明的第一实施例中，储存件40是存储器，储存件40电性连接处理器20。储存件40用于储存动作传感器10感测移动的相关信号，以供处理器20产生控制信号。

在本发明的第一实施例中，处理器20会过滤移动信号里的噪声，以取得精准的移动信号而产生控制信号。

在本发明的一种实施例中，如图1至图4所示，当使用者想要运用敲击控制组100以控制电子装置300时，使用者可以握住柄60而挥动主体50，以使敲击控制组100敲击外部物体400；例如，使用者可将敲击控制组100向下挥动而敲击外部物体400的第一面410(也就是顶面)，让敲击控制组100的敲击装置1从静止状态到挥动状态的过程中产生第一移动信息；再让敲击控制组100自然向上反弹(也就是沿着图3所示的移动路线A移动)，让敲击控制组100的敲击装置1从挥动状态到敲击状态的过程中产生第二移动信息。此时，敲击控制组100会启动敲击控制电子装置的方法的计算机程序产品，以执行步骤101：通过动作传感器10的加速度传感器11和陀螺仪传感器12，感应敲击装置1的加速度变化和角速度变化而使处理器20产生相应的移动信号。移动信号包括第一移动信息与第二移动信息，第一移动信息是敲击装置从静止状态到挥动状态的过程中所产生，第二移动信息是敲击装置从挥动状态到敲击状态的过程中所产生。

在敲击控制组100从静止状态开始挥击、沿着移动路线A移动、击中第一面410并稍微反弹的过程中，会产生第一移动信息和第二移动信息，其中第一移动信息是敲击装置1从静止状态到挥动状态的过程中所产生，第二移动信息是敲击装置1从挥动状态到敲击状态的过程中所产生；加速度传感器11会感应敲击装置1第一移动信息和第二移动信息在X轴、Y轴和Z轴所发生的加速度变化，陀螺仪传感器12会感应敲击装置1第一移动信息和第二移动信息在X轴、Y轴和Z轴所发生的角速度变化。处理器20会根据这些变化而分别产生移动信号。移动信号包括第一移动信息与第二移动信息的位移方向信号、移动加速度信号和角速度信号；位移方向信号记录敲击装置1沿着移动路线A移动时的位移方向变化；移动加速度信号记录敲击装置1沿着移动路线A移动时的速度变化；角速度信号记录敲击装置1沿着移动路线A移动时的旋转角速度变化。由于移动路线A是由上到下、碰到第一面410会再稍微向上反弹，反弹后敲击装置1会稍微震动再逐渐回到静止状态，因此加速度传感器11会感应到Z轴上有大量的加速度变化，由此变化可以感应到敲击装置1的挥动幅度、震动和时间的变化关系，而得知敲击装置1的移动路线和移动速度以及是否转向。

在另一实施例中，敲击装置1沿着移动路线A移动时会产生相应的角速度变化，而处理器20可以根据该角速度变化而计算出旋转角度，即可根据不同的旋转角度的敲击动作而产生不同的控制信号。

接着，敲击控制组100会执行步骤102：过滤移动信号。

处理器20根据加速度传感器11的加速度变化和陀螺仪传感器12的角速度变化而产生移动信号之后，处理器20会过滤移动信号里的噪声，以减少误差。

接着，敲击控制组100会执行步骤103：储存移动信号于储存件40。

处理器20过滤动作感应件10感应到的移动信号后，移动信号会被传送到储存件40并暂时储存于储存件40里。

接着，敲击控制组100会执行步骤104：处理器20根据移动信号检测敲击装置是否停止，以产生控制信号。

当使用者敲完外部物体400时，使用者会停止挥动敲击装置1，此时处理器20根据加速度变化和角速度变化检测出敲击装置1停止移动。在本发明的第一实施例中，若是敲击装置1停止移动一特定时间(特定时间的范围例如介于0.5至2秒之间)；此时，处理器20会从储存件40，读取收到停止挥动信号之前的移动信号，也就是敲击装置1沿着移动路线A移动时所产生的完整移动信号，其包括敲击装置1从起点向下移动至接触第一面410、从第一面410向上反弹，以及反弹后向上移动一段距离直到停止的过程中所产生的移动信号。最后，处理器20会根据敲击装置1沿着移动路线A上下移动所产生的完整移动信号，产生相应的控制信号。在第一实施例中，若是处理器20读取移动信号，并判断移动信号的移动轨迹符合移动路线A的向下移动至碰到一物体，再向上反弹一段距离至停止时，则处理器20会产生使电子装置300开启网络浏览器的控制信号。然而处理器20产生控制信号的机制并不限于上述机制，在另一实施例中，处理器20也可以设计成会在加速度传感器11和陀螺仪传感器12检测到敲击动作后一特定时间时，处理器20根据加速度传感器11和陀螺仪传感器12的信号，而产生控制信号。

另外，处理器20也可读取不同的移动轨迹的移动信号，并根据不同的移动轨迹的移动信号而产生别种类的控制信号。例如，若是使用者沿着移动路线B挥动敲击装置1而敲击第二面420，且处理器20判断移动信号在X轴有大量变化，符合移动路线B的向水平方向移动至碰到一物体，再水平反弹一段距离至停止时，处理器20会产生使电子装置300的荧幕休眠的控制信号。或者，若是使用者沿着移动路线C挥动敲击装置1而敲击第一面410，并在反弹时施力让敲击装置1往轴向X方向滑动，让敲击控制组100的敲击装置1在从敲击状态到移动状态的过程中产生第三移动信息；其中，移动状态是当敲击反弹时敲击装置1沿一个方向相对外部物体400滑动，但本发明并不限于此。因此，移动信号包括第一移动信息、第二移动信息以及第三移动信息；第三移动信息是敲击装置1从敲击状态到移动状态的过程中所产生，且第三移动信息包括位移方向信号、速度信号和角速度信号。处理器20判断移动信号的第一移动信息、第二移动信息以及第三移动信息在Z轴和X轴有大量变化，符合移动路线C的向下移动至碰到一物体，再朝一方向移动一段距离至停止时，处理器20会产生使电子装置300的播放音量放大的控制信号。另外，第三移动信息也可以确保使用者的操控意愿而避免信号的误判。应注意的是，上述移动路线和对应各个移动路线的控制信号的内容仅是举例说明，其可依照实际使用需求而改变；例如，控制信号还可以根据敲击装置1的移动速度、旋转角度和敲击次数的变化，再进一步定义出不同的控制信号内容，由此，使用者可以用不同力量挥动敲击装置1来产生不同的移动速度，或是改变敲击次数，让敲击装置1的挥动幅度、震动和时间的变化关系产生改变，产生不同的控制信号以控制电子装置300。

最后，敲击控制组100会执行步骤105：通过传输单元30传输控制信号给电子装置300。

处理器20产生使电子装置300开启网络浏览器的控制信号后，处理器20会将控制信号传送给传输单元30；传输单元30会以无线连接的方式，将控制信号传输给电子装置300，以使电子装置300根据控制信号而执行相应的动作。

以下请参考图5和图6涉及本发明的第二实施例的敲击控制组。图5是本发明的第二实施例的敲击控制组敲击外部物体的示意图；图6是本发明的第二实施例的敲击控制组和电子装置的系统架构图。

如图5和图6所示，第二实施例与第一实施例的差别在于，在第二实施例的敲击控制组100a中，敲击装置1a的数量为两个，且各个敲击装置1a的传输单元30互相电性连接。使用者可以用双手分别握住两个敲击装置1a，以分别敲击外部物体400。两个敲击装置1a可以沿着同样的移动路线D移动而敲击外部物体400，或是分别沿着不同的路线移动而敲击外部物体400。通过不同的移动路线组合，第二实施例的敲击控制组100a可以产生更多样化的控制信号，以控制电子装置300进行不同的动作。

以下请参考图7涉及本发明的第三实施例的敲击控制组。图7是本发明的第三实施例的敲击控制组敲击外部物体的示意图。

如图7所示，第三实施例与第一实施例的差别在于，在第三实施例中，电子装置300b是手机。敲击控制组100b的敲击装置1b设置于电子装置300b内。使用者可以直接握住电子装置300b沿着移动路线E挥动而敲击外部物体400b的第一面410b，以带动敲击控制组100b的敲击装置1b一起沿着移动路线E移动，而产生对应移动轨迹的控制信号。控制信号会传送给电子装置300b以控制电子装置300b。在另一实施例中，手机的处理器可以取代敲击装置1b的处理器；手机的处理器可以根据传感器信号，产生相应的控制信号并且直接让手机本身根据控制信号而执行相应的动作，由此就不需通过传输单元传输信号。

以下请参考图8涉及本发明的第四实施例的敲击控制组。图8是本发明的第四实施例的敲击控制组和电子装置的系统架构图。

如图8所示，第四实施例与第一实施例的差别在于，在第四实施例中，敲击控制组100c的敲击装置1c不包括储存件。动作传感器10产生的移动信号是存在处理器20的随机存取存储器里。

通过本发明的通过敲击控制电子装置的方法和敲击控制组100、100a、100b，使用者可以轻易握住敲击控制组以敲击外部物体，并根据敲击控制组从静止到敲击物体、离开物体到静止的整个敲击动作产生相应的控制信号以控制电子装置。使用者无须操作电子装置上的压力传感器，就可使电子装置执行相应的动作。甚至电子装置也可以设计成无需安装压力传感器，以节省电子装置的安装空间，让电子装置的体积更为轻薄。

需注意的是，上述仅为实施例，但是本发明并非限制于实施例。譬如在不脱离本发明基本构思的修改、替换或组合，都应为视为落入本专利所主张的权利范围内，且应以本申请所附权利要求书内容为准。

【附图标记说明】

敲击装置 1、1a、1b、1c

动作传感器 10

加速度传感器 11

陀螺仪传感器 12

处理器 20

传输单元 30

储存件 40

主体 50

柄 60

敲击控制组 100、100a、100b、100c

电子装置 300、300b

外部物体 400、400b

第一面 410、410b

第二面 420

移动路线 A、B、C、D、E

第一轴向 X

第二轴向 Y

第三轴向 Z

Claims (17)

1.一种通过敲击控制电子装置的方法，应用于敲击控制组以控制电子装置，其特征在于，所述敲击控制组包括至少一个敲击装置，所述至少一个敲击装置包括动作传感器、处理器和传输单元，所述动作传感器包括加速度传感器和陀螺仪传感器，所述处理器电性连接所述动作传感器和所述传输单元，所述传输单元电性连接所述电子装置，所述通过敲击控制电子装置的方法包括以下步骤：

通过所述加速度传感器和所述陀螺仪传感器，感应所述敲击控制组在静止状态开始挥击、且所述敲击控制组直接击中外部物体的过程中，所述至少一个敲击装置的加速度变化和角速度变化而产生移动信号，所述移动信号包括第一移动信息、第二移动信息与第三移动信息，所述第一移动信息是所述至少一个敲击装置在挥动状态下产生的，所述第二移动信息是所述至少一个敲击装置在所述至少一个敲击装置直接击中所述外部物体的敲击状态下产生的，所述第三移动信息是所述至少一个敲击装置从敲击状态到移动状态的过程中所产生的，所述移动状态是当敲击反弹时敲击装置以一方向相对物体滑动；

根据所述移动信号，所述处理器产生控制信号；以及

通过所述传输单元，传输所述控制信号给所述电子装置。

2.根据权利要求1所述的通过敲击控制电子装置的方法，其特征在于，所述第一移动信息与所述第二移动信息皆包括位移方向信号、加速度信号和角速度信号。

3.根据权利要求2所述的通过敲击控制电子装置的方法，其特征在于，所述第三移动信息包括位移方向信号、加速度信号和角速度信号。

4.根据权利要求1或3所述的通过敲击控制电子装置的方法，其特征在于，根据所述移动信号，所述处理器产生控制信号的步骤还包括：

当所述处理器根据所述移动信号检测所述至少一个敲击装置停止移动一特定时间时，而产生所述控制信号。

5.根据权利要求1所述的通过敲击控制电子装置的方法，其特征在于，所述至少一个敲击装置还包括储存件，所述储存件电性连接所述处理器。

6.根据权利要求5所述的通过敲击控制电子装置的方法，其特征在于，所述方法还包括：储存所述移动信号于所述储存件。

7.根据权利要求1所述的通过敲击控制电子装置的方法，其特征在于，所述方法还包括：过滤所述移动信号。

8.一种敲击控制组，用于通过敲击而控制电子装置，其特征在于，所述敲击控制组包括：

至少一个敲击装置，其包括：

动作传感器，包括陀螺仪传感器和加速度传感器，所述陀螺仪传感器用于感应所述敲击控制组在静止状态开始挥击、且所述敲击控制组直接击中外部物体的过程中，所述至少一个敲击装置的角速度变化，所述加速度传感器用于感应所述过程中所述至少一个敲击装置的加速度变化；

处理器，电性连接所述动作传感器，所述处理器用于根据所述加速度变化和所述角速度变化而产生移动信号，所述移动信号包括第一移动信息、第二移动信息与第三移动信息，所述第一移动信息是所述至少一个敲击装置从挥动状态所产生，所述第二移动信息是所述至少一个敲击装置从所述至少一个敲击装置直接击中所述外部物体的敲击状态所产生，并用于根据所述移动信号而产生控制信号，所述第三移动信息是所述至少一个敲击装置从敲击状态到移动状态的过程中所产生的，所述移动状态是当敲击反弹时敲击装置以一方向相对物体滑动；以及

传输单元，电性连接所述处理器和所述电子装置，所述传输单元用于传输所述控制信号给所述电子装置。

9.根据权利要求8所述的敲击控制组，其特征在于，所述第一移动信息与所述第二移动信息包括位移方向信号、加速度信号和角速度信号。

10.根据权利要求9所述的敲击控制组，其特征在于，所述第三移动信息包括位移方向信号、加速度信号和角速度信号。

11.根据权利要求8或10所述的敲击控制组，其特征在于，所述处理器还用于根据所述移动信号检测所述至少一个敲击装置停止移动一特定时间时，而产生所述控制信号。

12.根据权利要求8所述的敲击控制组，其特征在于，所述至少一个敲击装置还包括储存件，所述储存件电性连接所述处理器。

13.根据权利要求12所述的敲击控制组，其特征在于，所述储存件用于储存所述移动信号。

14.根据权利要求8所述的敲击控制组，其特征在于，所述处理器用于过滤所述移动信号。

15.根据权利要求8所述的敲击控制组，其特征在于，所述至少一个敲击装置还包括主体，所述动作传感器设置于所述主体的其中一端。

16.根据权利要求8所述的敲击控制组，其特征在于，所述至少一个敲击装置的数量为两个，且各个敲击装置的所述传输单元互相电性连接。

17.根据权利要求8所述的敲击控制组，其特征在于，所述至少一个敲击装置设置于所述电子装置内。

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