专利名称：用于检测坠落的系统和方法
背景技术：
复杂的电子器件变得越来越普遍。这些电子器件包括计算装置如笔记本/便携式计算机和个人数字助理(PDA)，通信装置如无线电话和媒介装置如CD、DVD和MP3播放器。这些和其它电子器件通常包括许多敏感元件。这些电子器件的一个问题在于它们抵抗对系统的物理撞击的能力。撞击的一个通常的来源是无意或者有意的坠落。人们通常携带便携装置，因此常常会坠落。引起的撞击力可损坏该设备的灵敏部分。
当进入保护模式时，一些电子器件可较好地抵抗撞击。例如，对于包括硬盘驱动器的装置，这些硬盘驱动器可在其归位时较好地抵抗撞击振动。在这些类型的设备中，当坠落发生时检测是有益的，因此，可采取保护措施来减少撞击的潜在不利结果，如数据丢失或导致磁盘损坏。
不幸地，现有的用于检测坠落的方法只取得了有限的成功。例如，一些方法依靠复杂的角速度计算，并且不可应用于没有旋转磁盘的设备。当坠落伴随有其它运动时，其它方法在它们检测坠落的能力方面是受到限制的。
因此，我们需要的是用于在电子器件中检测坠落的改进系统和方法，以可靠的且有效的方式提供坠落检测。
发明内容
本发明提供了一种用于在电子器件中检测坠落的系统和方法。即使在电子器件中存在其它运动，该系统和方法也能够可靠地检测坠落。该坠落检测系统包括多个加速计和处理器。多个加速计提供了加速度测量结果给处理器，这些测量结果描述当前电子器件在所有方向上的加速度。
该处理器接收该加速度测量结果并比较该加速度测量结果与数值范围，以确定该设备是否正在坠落。而且，该系统和方法能够可靠地检测非线性坠落，如当该坠落伴随有设备旋转或由附加外力引起时。为了检测非线性坠落，处理器比较加速度测量结果的组合与数值范围，并进一步确定加速度测量结果组合的平滑性。如果加速度测量结果组合处于该数值范围内且是平滑的，则正在发生非线性坠落。
当检测坠落时，该处理器提供了坠落检测信号给该电子器件。然后该电子器件可采取适当的行动以减少即将发生的撞击的潜在不利结果。例如，该电子器件可中止操作和/或存储敏感数据，从而当它处于写模式时防止在坠落期间丢失数据。从而该系统和方法可提供用于电子器件的可靠坠落检测，因此可用于改进该设备的稳定性。
在另一变形中，该系统和方法可用来确定坠落高度。具体地，通过计算从坠落开始到撞击的时间，该系统和方法可计算坠落的高度。该信息可存储在设备中以供将来使用，如用来确定该设备的稳定性是否处于指定范围内。
结合附图，将在下文中描述本发明的优选示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，以及图1是根据本发明第一实施例的坠落检测系统示意图；图2是根据本发明实施例的坠落检测方法流程图；图3是根据本发明实施例的线性坠落检测方法流程图；图4是根据本发明实施例的在线性坠落状态期间示例性加速度测量结果的图表；
图5是根据本发明实施例的非线性坠落检测方法的流程图；图6是根据本发明实施例在非线性坠落状态期间示例性加速度测量结果的图表；图7是根据本发明实施例在具有外力的非线性坠落状态期间示例性加速度测量结果的图表。
具体实施例方式
本发明提供了一种用于在电子器件中检测坠落的系统和方法。即使在电子器件中存在其它运动时，该系统和方法有能力可靠地检测坠落。
现在转到图1，其示意性地说明了坠落检测系统100。该坠落检测系统100包括多个加速计102和处理器104。多个加速计102提供加速度测量结果给处理器104，这些测量结果描述当前电子器件在所有方向上的加速度。
为了提供坠落检测，在电子器件上配置该加速计102，它们可感应电子器件的加速度。处理器104接收该加速度测量结果并比较该加速度测量结果和数值范围，以确定该设备是否正在坠落。而且，该系统100能够可靠地检测非线性坠落，如当该设备坠落伴随有设备旋转或由附加外力引起时。为了检测非线性坠落，该处理器104比较加速度测量结果的组合与数值范围，并进一步确定加速度测量结果组合的平滑性。如果加速度测量结果组合处于数值范围内且是平滑的，则正在发生非线性坠落。
当检测坠落时，该处理器104提供了坠落检测信号给该电子器件。然后该电子器件可采取适当的行动以减少即将发生的撞击的潜在不利结果。例如，该电子器件可中止操作和/或存储敏感数据，从而该坠落检测系统100可为电子器件提供可靠的坠落检测，因此可用于改进该设备的稳定性。
在另一变形中，该坠落检测系统100可用来确定坠落高度。具体地，通过计算从坠落开始到撞击的时间，该系统100可计算坠落的高度。该信息可存储在设备中以供将来使用，例如用来确定该设备的稳定性是否处于指定范围内。此外，该坠落信息可用于保修目的，确定产品的潜在问题(如重复坠落故障)，以及可用于收集关于消费者使用和产品加工的信息。
本发明可用在广泛的各种不同电子器件中检测坠落。例如，其可用于便携计算设备如PDA和膝上电脑中检测坠落。它还可用于在媒体播放器如CD/DVD播放器和MP3播放器中检测坠落。它还可用于通信装置如无线电话、寻呼机或其它无线通信装置中检测坠落。它还可用于成像装置如静态图片照相机和视频照相机中。在所有的这些和其它电子器件中，本发明可适用于检测坠落，且提供警告信号给该设备。
多种不同类型的加速计可用于该系统和方法。一种可使用的具体类型的加速计是微机械加工的加速计。例如，微机械加工加速计可用于通过电容变化精确测量加速度。电容型微机械加工加速计提供具有低噪声和低能耗的高灵敏度，从而对于许多应用来说是理想的。这些加速计通常使用由半导体材料形成的表面微机械加工电容传感单元。每一个单元包括两个背对背的电容器，中心板介于两个外板之间。该中心板响应于垂直这些板的加速度轻微地移动。该中心板的移动引起这些板之间的距离变化。因为电容与板之间的距离成比例，所以板之间距离的变化改变了两个电容器的电容。测量两个电容器电容的变化并将该变化用于确定垂直于这些板的方向上的加速度，其中垂直于这些板的方向通常称为加速度的轴线。
通常，微机械加工加速计与测量电容的ASIC封装在一起，从该单元中两个电容器之间的差中提取加速度数据，并提供与该加速度成比例的信号。在一些实现方式中，在一个封装中将一个以上的加速计结合在一起。例如，一些实现方式包括三个加速计，配置每一个加速计来测量不同正交轴上的加速度。设计这三个加速计或者将它们与用于在所有的三个方向上测量和提供加速度信号的ASIC封装在一起。其它实现方式以每一个设备一个加速计或每一个设备两个加速计封装。所有这些实现方式可适用于坠落检测系统和方法。
一个可适用于该系统和方法的合适的加速计是可从FreescaleSemiconductor，Inc得到的三轴加速计MMA7260Q。该加速计具有通过单个封装在所有的三个方向上测量加速度的优点。其它合适的加速计包括双轴加速计MMA6260Q和单轴加速计MMA1260D。其它类型的可用加速计包括MMA6161Q、MMA6262Q、MMA6263Q、MMA2260D与MMA1260D的组合或者通过在它的侧面上安装设备以实现3轴传感。当然，这些只是在该坠落检测系统和方法中可使用的加速计类型的一些例子。
现在转到图2，其说明了坠落检测的方法200。该方法200有能力检测电子器件中的自由下落。该方法200既可用于检测线性坠落状态又能用于检测非线性坠落状态。通常，线性坠落状态是指电子器件自由坠落而没有其它明显的运动或施加力。相反，非线性坠落状态是指坠落伴随有明显的设备旋转，或者是坠落伴随有附加外力如该设备被扔出。通常，检测非线性坠落状态更加复杂，这是由于在坠落期间有其它动作作用在该设备上。因此，方法200在检测非线性坠落状态检测之前首先检测线性坠落状态。
第一步202是接收加速计测量信号。通常，加速计测量信号通过至少三个加速计提供，其中配置该至少三个加速计以在三个正交轴上测量加速度。因此，至少一个加速计测量X轴上的加速度，至少一个加速计测量Y轴上的加速度，至少一个加速计测量Z轴上的加速度，其中X、Y、Z是正交轴。当然，在一些实施例中可用加速计的不同配置。
根据接收到的加速计测量信号，下一步204是确定是否正在发生线性坠落状态。如将要在下面更详细描述的，确定是否正在发生线性坠落的一个方法是比较测量信号与数值范围。如果对于指定数量的测量结果，每一个轴的测量信号都在指定值范围内，那么就确定正在发生线性坠落。
当在步骤204确定正在发生线性坠落时，下一步210开始对坠落计时。坠落的计时将用于确定坠落高度。下一步212是发送坠落检测报警给该电子器件。然后该电子器件可采取适当的行动来减少即将发生的碰撞的潜在不利结果。例如，该电子器件可中止操作和/或存储敏感数据。
当在步骤204未发生线性坠落时，下一步206是确定是否正在发生非线性坠落状态。如在下面将要更详细描述的，确定是否正在发生非线性坠落的一个方法是比较加速度测量结果组合与数值范围并确定该加速度测量结果组合的平滑性。如果该加速度测量结果组合处于该数值范围内并且是平滑的，则正在发生非线性坠落状态。如将在下文中描述的，可使用的一个示例性测量结果组合是这些测量结果的平方和。
当正在发生非线性坠落时，下一步208是确定该坠落是否是旋转坠落或弹射坠落。该步骤可通过确定该坠落是否由附加外力引起来完成。例如，该系统和方法可适用于确定这些坠落是否是被扔掷的结果。为了确定坠落是否由外力引起，分析在该坠落之前读取的先前取样的数据，以确定该设备是否在一个方向上经历过高加速度。当在坠落之前的预定时间段中存在这样的加速度时，可以假定该坠落由外力引起，例如被扔掷。
根据确定的非线性坠落类型，下一步210是开始对坠落计时，且下一步210是发送坠落检测报警给该电子器件。该电子器件可再次采取适当的行动来减少即将发生的碰撞的潜在不利结果。
在发送坠落检测报警给电子器件后，响应于线性坠落或非线性坠落状态，下一步214是计算和存储坠落高度。该坠落高度可通过确定从开始坠落(在步骤210中确定)到碰撞的时间来计算。当加速度测量结果不在数值范围内时，感应碰撞的时间。因此，加速度测量结果处于数值范围内的时间周期对应于坠落的时间周期。关于该坠落的信息可存储在该设备中以供以后使用，如用于确定该设备的稳定性是否处于指定范围内。例如，存储的坠落信息可用于确定用户送回的电子器件在使用过程中是否遭受过任何坠落。
然后该方法回到步骤202，其中接收更多的加速计输出信号。该方法继续接收加速计测量结果信号并且对线性和非线性坠落状态进行评判。因此，该方法不断接收数据和评判该数据以确定坠落是否正在发生。需要注意的是，方法200中的这些步骤仅仅是示例性的，并且这些步骤的其它组合或顺序可以用于提供坠落检测。
转到图3，其说明了确定线性坠落状态的方法300。该方法300可用于实施方法200中的步骤204。该方法300基于下面的观察线性坠落物体在所有方向上具有的加速度测量结果走向对应于零g加速度的值。因此，该方法300比较来自每一个加速计的测量结果与选择的数值范围，该数值范围限定了一组围绕零g的加速度值。该使用的数值范围取决于多种因素。通常，该数值范围越大，当坠落发生时被检测到的可能性就越大。然而，更大的数值范围也将增加非坠落状态被错误地确定为坠落的可能性。如果与它的益处相比，该设备进入保护模式的执行成本相对较高，则这些错误的坠落预测可能是有问题的。
因此，选择数值范围通常取决于错误的坠落预测与检测实际坠落的益处的相对成本。值得注意的是，因为该方法比较加速度与围绕零g的数值范围，所以一些具有小的有效测量范围的相对低端的加速计可以用于提供加速度测量结果，并且还可避免昂贵的校准。
第一步302是接收加速计测量信号x、y和z，这些信号对应于X、Y和Z正交轴的测量结果。测量信号的格式通常取决于使用的加速计以及如何处理加速计的输出。通常，加速计提供与加速度成比例的电压作为输出。然后通过适当的模数转换器该输出电压转换为数字表示。该转换可通过处理器、与加速计关联的ASIC或单独的转换器完成。用于表示该输出的位数通常取决于多种因素，如预期的分辨率和部件的成本。作为一个例子，可使用8位方案，其提供的范围为256个可能的加速度值，且值128对应于零g。此外，执行模数转换的速度取决于各种部件的速度。例如，通常合适的转换器可以以200Hz的速率从模拟信号提供数字值。
下一步304是确定测量信号x是否落入了数值范围。如上所述，该数值范围限定了围绕零g的加速度值的余量。一个示例性数值范围是选择覆盖零g的+/-4％的范围。在8位方案中，这对应于128的+/-5位的加速度值。当然，这只是可使用的数值范围的一个示例。
同样，下一步306是确定测量信号y是否落入了该数值范围，以及下一步308是确定测量信号z是否落入了该数值范围。
通常，执行步骤304、306和308以使得对于选择的时间段来说，仅仅当确定测量信号x、y和z处于数值范围内时才检测为线性坠落状态。对于选择的时间段来说，每一个信号x、y和z处于数值范围内的要求减少了这种可能性产生接近零g测量信号的随意运动被误读为表示坠落状态。作为一个例子，可执行步骤304、306和308使得当这些信号处于该数值范围内至少1/20秒时确定这些信号落入该数值范围。在以200Hz提供数字测量信号的系统中，当对于每一个轴来说十个连续的测量结果同时落入该数值范围时，确定为坠落状态。这种实施有利于相对快速地检测坠落，同时减少坠落检测错误的可能性。
方法300的步骤302-308可以实时地执行，该处理器不断接收测量信号并确定对于选择的时间段来说过去的测量信号组是否落入了该数值范围。这可通过不断地装载这些测量结果到合适的FIFO缓存器并评判该缓存器的内容以确定该标准是否符合每一组测量信号、以及装载下一组测量结果并去除旧的测量结果组来完成。
转到图4，图表400说明了示例性加速计测量信号x、y和z，这些测量信号取自坠落发生期间的时间段上。图表400说明了在T1时刻发生的坠落状态。如图表400中所述，在T1时刻，测量信号x、y和z全部落入了零g的数值范围内。因此，当对于预定的时间段来说这些信号x、y和z同时落入了该数值范围内时，检测为线性坠落状态。在T2时刻，这些信号离开了该数值范围，这表示产生了碰撞。在T1和T2之间的时间量为近似的坠落时间。使用该坠落时间来计算坠落距离。具体地，该坠落距离近似等于该设备自由下落的时间段总数乘以每一时间段的秒数，该每一时间段的秒数也被称为取样时间。以200Hz为例，乘法因子为60/200＝0.3秒每时间段。
转到图5，其说明了用于确定非线性坠落状态的方法500。该方法500可用于实施方法200中的步骤206。该方法500是基于下面的观察非线性坠落物体具有一定的加速度测量结果的组合，这些加速度测量结果走向对应于零g加速度的值并且是平滑的。因此，该方法500比较来自每一个加速计的测量结果组合与选择的数值范围，该数值范围限定了围绕零g的加速度值的组合。该方法500然后确定加速度值组合的平滑性，这里通常称为Sfactor值，并确定它们是否平滑。使用的这些参数又取决于多种因素，包括执行成本、可能的错误检测。
第一步502是接收加速计测量信号x、y和z，这些信号对应于X、Y和Z正交轴的测量结果。测量信号的格式又通常取决于使用的加速计以及如何处理加速计的输出。例如，可再次使用8位方案，其以200Hz的速率提供数字测量值。
下一步504是从这些测量信号计算Sfactor值。通常，定义并计算Sfactor以提供测量值的组合，该测量值的组合是非线性坠落的一种良好指示，比如该设备是否静止或者何种程度的外部影响正作用在其上。可使用多种类型的组合。一个示例性的Sfactor组合可定义为Sfactor＝x2+y2+z2(1)其中x、y和z是加速度测量信号。在等式1中，定义Sfactor组合为这些测量信号的平方和，其中这些测量信号以g为单位(例如x＝(x1-xoffset)÷灵敏度)。当然可使用其它等式和算式来定义和计算Sfactor。因此，步骤504计算称为Sfactor值的测量值组合，该Sfactor值可用于确定是否存在非线性坠落状态或者何种程度的外部影响作用在其上。
下一步506确定这些测量信号的组合Sfactor是否落入了指定的数值范围。再次，该数值范围限定了围绕零g的Sfactor值的余量。一个示例性数值范围是选择覆盖零g的+/-3至12％的范围。在示例性的8位方案中，这对应于在128的+/-2到7位范围内的Sfactor值。当然，这仅仅是可使用的数值范围的一个例子。
下一步508确定该测量信号的组合Sfactor是否平滑。该Sfactor值的平滑性可通过确定连续的Sfactor值之间的变化量和比较该变化量与阈值增量值来计算。使用的该阈值增量值再次取决于多种因素。在8位方案中，该阈值增量值可为+/-2到7位。因此，如果连续的Sfactor值处于+/-2到7位内，则该Sfactor在这时是平滑的。
通常，可执行步骤506和508以使得对于选择的时间段来说，仅仅当确定Sfactor值处于数值范围内并且平滑时才检测为非线性坠落状态。对于预定的时间段来说Sfactor值处于该数值范围并且平滑的要求减少了这种可能性即将随意运动误解为表示非线性坠落状态。作为一个例子，可执行步骤506和508，以使得当它们处于该数值范围内并且平滑至少50到150毫秒时确定Sfactor值表示非线性坠落。在以200Hz提供数字测量信号的系统中，当Sfactor值中十个连续的测量结果处于该数值范围内并且平滑时，确定为非线性坠落状态。这种实施有利于相对快速地检测坠落，同时减少坠落检测错误的可能性。
方法500中的步骤502-508可以实时地执行，该处理器不断接收测量信号并确定过去的测量信号组是否具有落入了该数值范围并且平滑的Sfactor值。这可通过不断地装载这些测量结果到合适的FIFO缓存器并评判该缓存器的内容以确定该标准是否符合产生的Sfactor值、然后装载下一组测量结果组并去除旧的测量结果组来完成。
现在转到图6，图表600说明了取自包括第一非线性坠落的时间段上的示例性加速计测量信号x、y和z以及产生的Sfactor。具体地，图表600说明了在T1时刻发生的旋转坠落状态。如图表600中所述，在T1时刻，Sfactor值走向零g的数值范围内。而且，如在该时间上Sfactor的相对低速变化所说明的，该Sfactor值在T1时刻是平滑的。因此，在T1时刻开始，响应于这些信号x、y和z，检测为非线性坠落状态。在T2时刻，该Sfactor值离开了该数值范围，因此表示产生了碰撞。在T1和T2之间的时间量为近似的坠落时间。再次，使用该坠落时间来计算坠落距离。
如上所述，除了检测非线性坠落，该系统和方法可用于确定该非线性坠落是否由外力引起或者或伴随着外力。为了确定该坠落是否由外力引起，可分析在坠落前读取的先前取样数据点，以确定该设备是否在一个方向上经历了高加速度。
现在转到图7，图表700说明了取自包括第二非线性坠落的时间段上示例性的接收加速计测量信号x、y和z以及产生的Sfactor。具体地，图表700说明了在T1时刻发生的弹射坠落状态。如图表700中所述，在T1时刻，Sfactor值走向零g的数值范围内。而且，如Sfactor的相对低速变化所说明的，该Sfactor值在T1时刻是平滑的。因此，在T1时刻开始，响应于这些信号x、y和z，检测为非线性坠落状态。在T2时刻，该Sfactor值离开了该数值范围，因此表示产生了碰撞。在T1和T2之间的时间量为近似的坠落时间。再次，使用该坠落时间来计算坠落距离。
而且，图表700说明了该坠落由附加外力引起。具体地，在Ti时刻开始，该加速度测量结果开始明显地偏离零g。这导致Sfactor大大增加且一直持续到T1时刻。因此，从Ti到T1的时间对应于该设备遭受外力(例如被扔出)的时间。在T1时刻，该设备被释放并且发生坠落。因此，通过检测该坠落之前(例如在T1之前)的数据，可以确定该设备在该坠落之前受到了明显的外力。具体地，通过确定Sfactor是否在该坠落之前的预定时间段中超出了相对高的阈值量，可确定该坠落是否伴随有外力。同样，如果Sfactor在该坠落之前不是那样而是接近1，那么该物体在坠落前是静止的或者稍有移动。
可以为多种不同类型和结构的设备来实施该坠落检测系统。如上所述，该系统通过处理器来实现，该处理器执行计算和对坠落检测器进行控制。该处理器可包括任何合适类型的处理器装置，包括单个集成电路如微处理器、或协同完成处理单元功能的设备组合。此外，该处理器可以是该电子器件的核心系统的一部分，或者是与该核心系统分开的装置。而且，值得注意的是，在一些情况下，期望集成该处理器功能与加速计。例如，集成有加速计的合适的状态机或其它控制电路可在单个设备方案中实现多个加速计和处理器。在这种系统中，电路可用于直接确定该加速计板是否靠近零位置，并且该该设备提供报警。
该处理器可包括专用硬盘，配置该硬盘以用于故障检测。可替换地，该处理器可包括可编程处理器，该可编程处理器执行在合适的存储器中存储的程序，这些配置的程序可提供故障检测。因此，本领域技术人员可理解本发明的这些机制可发行为多种形式的程序产品，而与用于执行发行的具体信号承载媒体类型无关。信号承载媒体的例子包括可录介质如软盘、硬盘、存储卡和光盘；以及传送介质如数字和模拟通信链路，包括无线通信链路。
因此，本发明提供了用于在电子器件中检测坠落的系统和方法。即使在电子器件中存在其它运动时，该系统和方法也能够可靠地检测坠落。该坠落检测系统包括多个加速计和处理器。多个加速计提供加速度测量结果给该处理器，这些测量结果描述了当前该电子器件在所有方向上的加速度。该处理器接收这些加速度测量结果并比较该加速度测量结果与数值范围，以确定该设备是否正在坠落。而且，该系统和方法能够可靠地检测非线性坠落，如当该坠落伴随有设备旋转或由附加外力引起。为了检测非线性坠落，该处理器比较加速度测量结果组合与数值范围并且进一步确定该加速度测量结果组合的平滑性。如果该加速度测量结果组合处于该数值范围内并且平滑，则正在发生非线性坠落。
介绍在这里阐述的实施例和例子是为了最好地说明本发明和其具体应用，从而使本领域技术人员可实现和使用本发明。然而，本领域技术人员可以理解，介绍前面的描述和例子仅仅是出于说明和示例的目的。所阐述的说明书不是详尽的，或者不是用来将本发明限定为所公开的精准形式。在不脱离下面权利要求书的精神范围的前提下，根据以上的教导可做出许多修改和变形。
权利要求
1.一种用于确定电子器件是否正在坠落的系统，该系统包括多个加速计，该多个加速计测量电子器件在多个方向上的加速度并且产生多个加速度测量结果；和处理器，该处理器从该多个加速计接收多个加速度测量结果并将该多个加速度测量结果与数值范围进行比较，并且其中，如果该多个加速度测量结果处于该数值范围内，则该处理器确定正在发生坠落。
2.如权利要求1的所述系统，其中，如果对于预定数量的连续加速度测量结果，该多个加速度测量结果处于该数值范围内，则该处理器进一步确定正在发生坠落。
3.如权利要求2的所述系统，其中，该预定数量的连续加速度测量结果包括10个连续的加速度测量结果。
4.如权利要求1的所述系统，其中，通过确定该多个加速度测量结果在指定范围内是否具有平滑性，该处理器进一步确定是否正在发生非线性坠落。
5.如权利要求4的所述系统，其中，通过确定所选数量的多个连续加速度测量结果的每一个的变化是否都小于阈值增量值，该处理器确定该多个加速度测量结果在指定范围内的是否具有平滑性。如权利要求4中的系统，其中该多个加速计包括提供第一加速度测量结果x的第一加速计、提供第二加速度测量结果y的第二加速计以及提供第三加速度测量结果z的第三加速计，其中通过对于所选数量的连续加速度测量结果，确定x2+y2+z2的变化是否小于阈值增量值，该处理器确定该多个加速度测量结果在指定范围内是否具有平滑性。
6.如权利要求1的所述系统，其中该多个加速计包括微机械加工加速计。
7.如权利要求1的所述系统，其中该多个加速计包括测量X方向上加速度的第一加速计、测量Y方向上加速度的第二加速计以及测量Y方向上加速度的第三加速计，其中X、Y和Z彼此正交。
8.如权利要求1的所述系统，其中通过确定在检测到的坠落之前的时间段上该加速度测量结果组合是否超出了阈值，该处理器进一步确定检测到的坠落是否伴随有外力。
9.一种用于确定电子器件是否正在坠落的系统，该系统包括第一加速计，提供第一加速度测量结果x；第二加速计，提供第二加速度测量结果y；第三加速计，提供第三加速度测量结果z；处理器，该处理器接收第一加速度测量结果x、第二加速度测量结果y和第三加速度测量结果z，该处理器将第一加速度测量结果x、第二加速度测量结果y和第三加速度测量结果z与数值范围进行比较，并且其中如果对于第一所选测量样本数量，第一加速度测量结果x、第二加速度测量结果y以及第三加速度测量结果z都处于该数值范围内，那么该处理器确定正在发生坠落，并且其中如果对于第二所选测量样本数量，x2+y2+z2处于第二数值范围内并且变化量小于阈值增量值，那么该处理器进一步确定是否正在发生旋转坠落。
10.如权利要求9的所述系统，其中通过确定x2+y2+z2值的组合在检测到坠落前的时间段上是否超出了阈值，该处理器进一步确定检测到的坠落是否伴随有外力。
11.一种用于确定电子器件是否正在坠落的方法，该方法包括步骤在多个方向上测量电子器件加速度并产生多个加速度测量结果；和将该多个加速度测量结果与数值范围进行比较，以确定该多个加速度测量结果是否处于该数值范围内。
12.如权利要求11的所述方法，其中将该多个加速度测量结果与数值范围进行比较的步骤包括比较预定数量的连续加速度测量结果。
13.如权利要求12的所述方法，其中该预定数量的连续加速度测量结果包括10个连续的加速度测量结果。
14.如权利要求11的所述方法，进一步包括步骤通过确定该多个加速度测量结果在指定范围内是否具有平滑性来确定是否正在发生旋转坠落。
15.如权利要求14的所述方法，其中通过确定该多个加速度测量结果在指定范围内是否具有平滑性来确定是否正在发生旋转坠落的步骤包括确定所选数量的连续加速度测量结果每一个的变化是否都小于阈值增量值。
16.如权利要求14的所述方法，其中该多个加速度测量结果包括第一加速度测量结果x、第二加速度测量结果y和第三加速度测量结果z，并且其中通过确定该多个加速度测量结果在指定范围内是否具有平滑性来确定是否正在发生旋转坠落的步骤包括对于所选数量的连续加速度测量结果，确定x2+y2+z2的变化是否小于阈值增量值。
17.如权利要求11的所述方法，其中从多个加速计接收该多个加速度测量结果，该多个加速计包括微机械加工加速计。
18.如权利要求11的所述方法，其中从多个加速计接收该多个加速度测量结果，该多个加速计包括测量X方向上加速度的第一加速计、测量Y方向上加速度的第二加速计和测量Y方向上加速度的第三加速计，其中X、Y和Z彼此正交。
19.如权利要求11的所述方法，还包括步骤通过确定该加速度测量结果的组合在检测到坠落之前的时间段上是否超出了阈值来确定检测到的坠落是否伴随有外力。
20.一种用于确定电子器件是否正在坠落的方法，该方法包括步骤测量第一加速度测量结果x；测量第二加速度测量结果y；测量第三加速度测量结果z；将第一加速度测量结果x、第二加速度测量结果y以及第三加速度测量结果z与数值范围进行比较，其中如果对于第一所选数量的测量结果，第一加速度测量结果x、第二加速度测量结果y以及第三加速度测量结果z中的每一个都处于该数值范围内，那么确定为正在发生坠落；组合第一加速度测量结果x、第二加速度测量结果y以及第三加速度测量结果z为x2+y2+z2值的组合；将x2+y2+z2值的组合与第二数值范围进行比较，并且对于第二所选数量的测量结果，确定x2+y2+z2值组合的变化量是否小于阈值增量值。
21.如权利要求20的所述方法，还包括步骤通过确定在检测到坠落之前的时间段上x2+y2+z2值的组合是否超出了阈值来确定检测到的坠落是否伴随有外力。
全文摘要
提供了一种用于检测电子器件坠落的系统和方法。即使在该电子器件中存在其它运动时，该系统和方法有能力可靠地检测坠落。该坠落检测系统包括多个加速计(102)和处理器(104)。多个加速计(102)提供加速度测量结果给处理器(104)，这些测量结果描述了当前电子器件在所有方向上的加速度。该处理器(104)接收该加速度测量结果并比较该加速度测量结果与数值范围，以确定该设备是否正在坠落。而且，该系统和方法可可靠地检测非线性坠落，如当该坠落伴随有设备旋转或由附加外力引起时。为了检测非线性坠落，该处理器(104)比较加速度测量结果的组合与数值范围并进一步确定该加速度测量结果组合的平滑性。
文档编号G01P15/00GK101065674SQ200580040911
公开日2007年10月31日 申请日期2005年10月25日 优先权日2004年12月1日
发明者米切尔·A·克利福德, 罗德里戈·L·博拉斯, 莱蒂西亚·戈麦斯, 上田昭博 申请人:飞思卡尔半导体公司