TWI641990B

TWI641990B - 行動電子裝置及其模式切換方法

Info

Publication number: TWI641990B
Application number: TW106118097A
Authority: TW
Inventors: 楊淳凱
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2018-11-21
Also published as: TW201903599A

Abstract

一種行動電子裝置及其模式切換方法，上述方法適用於具有喇叭以及麥克風的行動電子裝置，並且包括下列步驟。首先，利用喇叭發送聲波訊號，並且利用麥克風接收喇叭所發送的聲波訊號。接著，將喇叭所發送的聲波訊號與麥克風所接收的聲波訊號進行比較，以判斷行動電子裝置的目前狀態，並且將行動電子裝置切換至對應於目前狀態的模式。

Description

行動電子裝置及其模式切換方法

本發明是有關於一種行動電子裝置及其模式切換方法，且特別是一種基於聲波訊號的行動電子裝置及其模式切換方法。

對於生活節奏快速且繁忙的現代人而言，個人數位助理、智慧型手機、平板電腦等行動電子裝置已成為不可或缺的配備。以智慧型手機為例，其不僅具備了傳統通訊裝置的各項功能，更能讓使用者隨時地撰寫文件、收發電子郵件、瀏覽網頁、播放多媒體影音、拍照、即時通訊等操作，因此使用的頻率已高於其它裝置。

由於此類行動電子裝置會在不同的環境中移動，為了減少使用者操控上的負擔並且提升人性化的應用以及安全上的防護，在既有的硬體架構下提供一種可因應不同環境而自動地切換行動電子裝置的模式無疑可更進一步地提升其價值性以及實用性。

有鑑於此，本發明提供一種行動電子裝置及其模式切換方法，其可在不增加硬體成本的前提下，達成多種基於環境與安全的偵測以及模式切換。

在本發明的一實施例中，上述的模式切換方法適用於具有喇叭以及麥克風的行動電子裝置，並且包括下列步驟。首先，利用喇叭發送聲波訊號，並且利用麥克風接收喇叭所發送的聲波訊號。接著，將喇叭所發送的聲波訊號與麥克風所接收的聲波訊號進行比較，以判斷行動電子裝置的目前狀態，並且將行動電子裝置切換至對應於目前狀態的模式。

在本發明的一實施例中，上述的行動電子裝置包括喇叭、麥克風、記憶體以及處理器，其中處理器耦接喇叭、麥克風以及記憶體。喇叭用以發送聲波訊號。麥克風用以接收喇叭所發送的聲波訊號。記憶體用以儲存資料。處理器用以比較喇叭所發送的聲波訊號與麥克風所接收的聲波訊號，以判斷行動電子裝置的目前狀態，並且將行動電子裝置切換至對應於目前狀態的模式。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的方法與裝置的範例。

圖1是根據本發明一實施例所繪示之行動電子裝置的方塊圖，但此僅是為了方便說明，並不用以限制本發明。首先圖1先介紹行動電子裝置之所有構件以及配置關係，詳細功能將配合圖2一併揭露。

請參照圖1，行動電子裝置100包括喇叭110、麥克風120、記憶體130以及處理器140。在本實施例中，行動電子裝置100例如是智慧型手機、平板電腦、個人數位助理、筆記型電腦等可攜式的電子裝置，然而本發明不以此為限。

喇叭110用以播放聲波訊號，而麥克風120用以接收聲波訊號。在本實施例中，喇叭110與麥克風120可以是共平面地分別配置於行動電子裝置100前側的上下位置，然而本發明並不在此設限。

記憶體130可以例如是任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、唯讀記憶體（Read-Only Memory，ROM）、快閃記憶體（Flash memory）、硬碟或其他類似裝置或這些裝置的組合。記憶體130可儲存緩衝或是永久資料，此些資料可以是例如是聲波資料、參數以及用於執行行動電子裝置100之功能的電腦程式碼。

處理器140可以例如是北橋（North Bridge）、南橋（South Bridge）、場效可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array，FPGA）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、其他類似裝置或是上述任意組合。處理器140亦可包括中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）、可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、聲波處理器、其他類似裝置或是上述任意組合。處理器140耦接喇叭110、麥克風120以及記憶體130並且用以執行模式切換方法。

以下即搭配圖1的以下即搭配圖1的行動電子裝置100的各元件列舉實施例，以說明行動電子裝置100執行模式切換方法的詳細步驟。

圖2為根據本發明之一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法流程圖。

請同時參照圖1以及圖2，首先，處理器140將利用喇叭110發送聲波訊號（步驟S202）。在此的聲波訊號可以是週期性的高頻聲波，例如超音波，以在執行此流程時不被行動電子裝置100的使用者所察覺。接著，處理器140將利用麥克風120接收喇叭110所發送的聲波訊號（步驟S204）。由於聲波經過移動、介質傳送、介質反彈與消耗等環境變化，麥克風120所接收到的聲波訊號事實上會與喇叭110原始所發送的聲波訊號有所差異。

基此，處理器140將喇叭110所發送的聲波訊號與麥克風120所接收的聲波訊號進行比較，以判斷行動電子裝置100的目前狀態（步驟S206），並且將行動電子裝置100切換至對應於目前狀態的模式（步驟S208）。詳細來說，處理器140可以根據所發送的聲波訊號與所接收的聲波訊號的頻率（音頻）、速率（延遲時間）、振幅（音色）以及關聯於反彈物質的共振音來偵測行動電子裝置100所處的環境因子或是使用狀態，以因應切換行動電子裝置100的模式，達成多種基於環境與安全的偵測以及模式切換。以下將列舉實施例來做更具體的說明。

圖3為根據本發明之一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法的情境示意圖。

請參照圖3，假設使用者A欲使用行動電子裝置100，而行動電子裝置100將進行使用者辨識。由於使用者A可視為反彈介質，喇叭110所發送的聲波訊號S3（對應於頻率時間曲線300）在經過例如是使用者A的臉部皮膚後，麥克風120所接收的聲波訊號S3’（對應於頻率時間曲線300’）的振幅以及能量將會減低（未繪示）。此外，基於反彈介質，麥克風120所接收的聲波訊號S3’更包括共振音（對應於頻率時間曲線310）。處理器140可以依據聲波訊號S3’的不同音色以及共振音來判斷使用者A是否允許使用行動電子裝置100。

換言之，使用者A必須在使用行動電子裝置100之前將用於進行判斷的相關參數資訊進行註冊並且儲存於記憶體130中。因此，當麥克風120接收到對應於使用者A的聲波訊號S3’時，處理器140將判斷聲波訊號S3’的不同音色以及共振音是否符合記憶體130中所註冊的音色以及共振音相關參數資訊。若符合，則代表使用者A為允許使用行動電子裝置100的使用者。因此，當行動電子裝置100原本為鎖定模式時，則處理器140可以將行動電子裝置100切換至解鎖模式，藉以取代利用指紋辨識、密碼輸入、人聲辨識、人臉辨識等解鎖方式。

另一方面，若不符合，則代表使用者A並非為允許使用行動電子裝置100的使用者。因此，當行動電子裝置100原本為鎖定模式時，處理器140將不會改變其模式；而當行動電子裝置100原本為正常模式時，則處理器140會將行動電子裝置100切換至鎖定模式、甚至關機模式，以達到安全上的防護。

圖4為根據本發明之另一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法的情境示意圖。

請參照圖4，假設行動電子裝置100不慎落入水中。由於聲波在水介質的傳播速率大於空氣介質的傳播速率，喇叭110所發送的聲波訊號S4（對應於頻率時間曲線400）在經過水介質W後，麥克風120接收到聲波訊號S4’（對應於頻率時間曲線400’）的時間將早於正常環境狀態下經過空氣介質的時間（對應於頻率時間曲線450）。當處理器140判斷出行動電子裝置100落入水中時，可進一步地將行動電子裝置100切換至關機模式，藉以取代利用導電感測器的偵測方式。此外，在進入關機模式前，處理器140更可以傳送使用者最近所編輯與更新的檔案資料至另一裝置或是儲存於記憶體130，以保護使用者資訊。

圖5為根據本發明之另一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法的情境示意圖。

請參照圖5，假設行動電子裝置100不慎以移動方向G摔落。由於聲波在移動中將會產生頻率變動，喇叭110所發送的聲波訊號S5（對應於頻率時間曲線500）與麥克風120接收到聲波訊號S5’（對應於頻率時間曲線500’）之間將具有頻率上的差異。當處理器140判斷出行動電子裝置100正在掉落時，可進一步地將行動電子裝置100切換至關機模式，藉以取代利用重力感測器容易因受到不同XYZ軸的干擾而產生誤判的偵測方式。此外，在進入關機模式前，處理器140更可以傳送使用者最近所編輯與更新的檔案資料至另一裝置或是儲存於記憶體130，以保護使用者資訊。

圖6為根據本發明之另一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法的情境示意圖。

假設行動電子裝置100上方具有護蓋C。類似於圖3的實施例，由於護蓋C可視為反彈介質，喇叭110所發送的聲波訊號S6（對應於頻率時間曲線600）在經過護蓋C後，麥克風120所接收的聲波訊號S6’（對應於頻率時間曲線600’）的振幅以及能量將會減低（未繪示）並且更包括共振音（對應於頻率時間曲線610）。處理器140可以依據聲波訊號S6’的共振音的特性來判斷護蓋C的開闔狀態。當行動電子裝置100處於正常模式並且處理器140判斷護蓋C蓋住行動電子裝置100時，可將行動電子裝置100切換至休眠模式。當行動電子裝置100處於休眠模式並且處理器140判斷護蓋C打開時，可將行動電子裝置自休眠模式切換至正常模式，藉以取代利用磁力開關或是紅外線感測的偵測方式。

綜上所述，本發明所提出的行動電子裝置及其模式切換方法，其可在不增加硬體成本的前提下，利用喇叭與麥克風之間的聲波傳遞來偵測行動電子裝置的目前狀態，以自動地切換至對應於目前狀態的模式，從而達成多種基於環境與安全的偵測以及模式切換，以提升行動電子裝置的價值性以及實用性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧喇叭

120‧‧‧麥克風

130‧‧‧記憶體

140‧‧‧處理器

S202～S208‧‧‧步驟

A‧‧‧使用者

W‧‧‧水介質

G‧‧‧移動方向

C‧‧‧護蓋

S3、S3’、S4、S4’、S5、S5’、S6、S6’‧‧‧聲波訊號

300、300’、310、400、400’、450、500、500’、600、600’、610‧‧‧頻率時間曲線

圖1是根據本發明一實施例所繪示之行動電子裝置的方塊圖。圖2為根據本發明之一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法流程圖。圖3為根據本發明之一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法的情境示意圖。圖4為根據本發明之另一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法的情境示意圖。圖5為根據本發明之另一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法的情境示意圖。圖6為根據本發明之另一實施例所繪示的行動電子裝置的模式切換方法的情境示意圖。

Claims

一種行動電子裝置的模式切換方法，適用於具有喇叭以及麥克風的行動電子裝置，該方法包括下列步驟：利用該喇叭發送聲波訊號，並且利用該麥克風接收該喇叭所發送的該聲波訊號；比較該喇叭所發送的該聲波訊號與該麥克風所接收的該聲波訊號，以判斷該行動電子裝置的目前狀態；以及切換該行動電子裝置至對應於該目前狀態的模式；其中比較該喇叭所發送的該聲波訊號與該麥克風所接收的該聲波訊號，以判斷該行動電子裝置的該目前狀態的步驟包括：判斷該麥克風所接收的該聲波訊號是否存在共振音，據以判斷該麥克風所接收的該聲波訊號是否經由反彈介質；若是，利用該麥克風所接收的該聲波訊號的特性，判斷該反彈介質是否為人體皮膚；若是，比較該特性與預先儲存於該行動電子裝置的已註冊特性，據以判斷該行動電子裝置是否為允許的使用者所持用；當該行動電子裝置處於鎖定模式並且判斷該行動電子裝置為該允許的使用者所持用時，切換該行動電子裝置至對應於該目前狀態的該模式的步驟包括切換該行動電子裝置至解鎖模式；以及當該行動電子裝置處於解鎖模式並且判斷該行動電子裝置為非該允許的使用者所持用時，切換該行動電子裝置至對應於該目前狀態的該模式的步驟包括切換該行動電子裝置至鎖定模式。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中比較該喇叭所發送的該聲波訊號與該麥克風所接收的該聲波訊號，以判斷該行動電子裝置的該目前狀態的步驟包括：判斷該麥克風所接收的該聲波訊號是否存在共振音，據以判斷該麥克風所接收的該聲波訊號是否經由反彈介質；以及若是，利用該麥克風所接收的該聲波訊號的特性，判斷該反彈介質是否為該行動電子裝置的護蓋以及其開闔狀態。
如申請專利範圍第2項所述的方法，其中：當該行動電子裝置處於休眠模式並且判斷該行動電子裝置的該護蓋為開啟時，切換該行動電子裝置至對應於該目前狀態的該模式的步驟包括切換該行動電子裝置至正常模式；以及當該行動電子裝置處於正常模式並且判斷該行動電子裝置的該護蓋為關閉時，切換該行動電子裝置至對應於該目前狀態的該模式的步驟包括切換該行動電子裝置至休眠模式。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中比較該喇叭所發送的該聲波訊號與該麥克風所接收的該聲波訊號，以判斷該行動電子裝置的該目前狀態的步驟包括：根據該麥克風所接收的該聲波訊號的延遲時間，判斷該行動電子裝置是否位於水介質中。
如申請專利範圍第4項所述的方法，其中當判斷該行動電子裝置位於水介質中時，切換該行動電子裝置至對應於該目前狀態的該模式的步驟包括：切換該行動電子裝置至關機模式。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中比較該喇叭所發送的該聲波訊號與該麥克風所接收的該聲波訊號，以判斷該行動電子裝置的該目前狀態的步驟包括：比較該喇叭所發送的該聲波訊號與該麥克風所接收的該聲波訊號之間的頻率差異，判斷該行動電子裝置是否正在掉落中。
如申請專利範圍第6項所述的方法，其中當判斷該行動電子裝置正在掉落中時，切換該行動電子裝置至對應於該目前狀態的該模式的步驟包括：切換該行動電子裝置至關機模式。
一種行動電子裝置，包括：喇叭，用以發送聲波訊號；麥克風，用以接收該聲波訊號；記憶體，用以儲存資料；以及處理器，耦接該喇叭、該麥克風以及該記憶體，用以比較該喇叭所發送的該聲波訊號與該麥克風所接收的該聲波訊號，以判斷該行動電子裝置的目前狀態，以及切換該行動電子裝置至對應於該目前狀態的模式，其中該處理器經配置以判斷該麥克風所接收的該聲波訊號是否存在共振音，據以判斷該麥克風所接收的該聲波訊號是否經由反彈介質；若是，利用該麥克風所接收的該聲波訊號的特性，判斷該反彈介質是否為人體皮膚；以及若是，比較該特性與預先儲存於該行動電子裝置的已註冊特性，據以判斷該行動電子裝置是否為允許的使用者所持用；當該行動電子裝置處於鎖定模式並且判斷該行動電子裝置為該允許的使用者所持用時，該處理器切換該行動電子裝置至解鎖模式；以及當該行動電子裝置處於解鎖模式並且判斷該行動電子裝置為非該允許的使用者所持用時，該處理器切換該行動電子裝置至鎖定模式。