通過軟件限定的鎖相環的擺動檢測的制作方法
【技術領域】
[0001] 所描述的實施例一般涉及檢測系統的擺動運動，并且更具體地，涉及采用軟件限 定的具有減少時延的鎖相環檢測系統的擺動運動。
【背景技術】
[0002] 例如計算設備的系統能遭受來自用戶移動的各種振動或計算設備所放置的表面 上自然發生的振蕩。振動的測量有時由特定計算設備使用，以為正操作計算設備的用戶提 供反饋。然而，在某些情況中，需要確定正發生的振動的類型，以便提供振動的精確測量和 對振動的響應。由于不同的運動和振動產生變化的波形，因此當由處理器執行時確定振動 類型的算法會減慢。測量中的任何時延都能導致計算設備的延遲的反應時間，降低了當用 戶期望來自計算設備處振動的特定反饋時的用戶體驗的質量。此外，取決于反饋的處理會 被延遲，這導致多重延遲或對用戶輸入的不精確響應。

【發明內容】

[0003] 本文描述了關于檢測發生在計算設備處的擺動或振動的各種實施例，以及在鄰接 于計算設備的表面處發生的人為誘導的振動和自然振動之間進行區別。在某些實施例中， 提出了一種采用軟件執行的一個或多個鎖相環控制系統檢測振動的方法。該方法可以包 括：當由一個或多個鎖相環產生的數字振蕩器信號的頻率與基于加速度計信號產生的數字 化加速度計信號的頻率基本上匹配時，確定加速度計信號是正弦的。
[0004] 在其他實施例中，提出了一種機器可讀非易失性存儲介質。該機器可讀非易失性 存儲介質能存儲指令，當所述指令由包含在計算設備中的處理器執行時，使計算設備執行 包括給計算設備提供鎖定信號的步驟。可在數字化加速度計信號的頻率基本上等于壓控振 蕩器輸出的數字化振蕩器信號時提供該鎖定信號。該壓控振蕩器能配置為在計算設備的振 動期間反復估計數字化加速度計信號的頻率。
[0005] 在其他實施例中，提出了一種計算機實現的系統。該計算機實現的系統能包括第 一鎖相環和第二鎖相環。第一鎖相環和第二鎖相環中的每一個能配置為分別接收加速度計 信號和相移加速度計信號。此外，第一鎖相環和第二鎖相環中的每一個能進一步配置為當 數字化加速度計信號和數字化相移加速度計信號中的每一個的頻率與分別由第一鎖相環 和第二鎖相環提供的每個振蕩器信號的頻率匹配時提供鎖定信號。
[0006] 本發明的其他方面和優點將會由下面結合附圖的詳細說明而變得顯而易見，附圖 通過示例而示意出了所描述的實施例的原理。
【附圖說明】
[0007] 通過參考下面結合附圖的說明能最佳地理解所描述的實施例及其優點。這些附圖 絕不是以任何方式限定本領域技術人員在不脫離所描述的實施例的實質和范圍的情況下 對所描述的實施例做出的形式和細節上的任意變化。
[0008] 圖1示出了根據此處討論的某些實施例的利用兩個鎖相環（PLL)的擺動檢測器的 框圖。
[0009] 圖2示出了根據此處討論的某些實施例的擺動檢測鎖相環的框圖。
[0010] 圖3示出了根據此處討論的某些實施例的信號調節器（SC)的框圖。
[0011] 圖4示出了根據此處討論的某些實施例的相頻檢測器（PFD)的框圖。
[0012] 圖5示出了根據此處討論的某些實施例的電荷泵（CP)的框圖。
[0013] 圖6示出了根據此處討論的某些實施例的環路濾波器（LF)的框圖。
[0014] 圖7示出了根據此處討論的某些實施例的壓控振蕩器（VC0)的框圖。
[0015] 圖8示出了根據此處討論的某些實施例的鎖定邏輯的框圖。
[0016] 圖9示出了根據此處討論的任意實施例的用于從擺動檢測PLL提供鎖定信號或種 子信號的方法。
[0017] 圖10示出了根據此處討論的任意實施例的用于從擺動檢測PLL提供鎖定信號或 種子信號的方法。
[0018] 圖11示出了根據此處討論的任意實施例的用于從擺動檢測PLL提供鎖定信號或 種子信號的方法。
[0019] 圖12是可以表示托管（hosting)擺動檢測PLL的計算設備組件或此處討論的負 責擺動檢測的任意其他系統或設備的計算設備的框圖。
【具體實施方式】
[0020] 在該部分描述了根據本申請的方法和設備的典型應用。單獨地提供這些例子來增 加背景以及有助于理解所描述的實施例。因此對于本領域技術人員來說顯而易見的是，所 描述的實施例可以被實施而無需這些特定細節的一部分或全部。在其他情況中，未詳細描 述眾所周知的處理步驟，以避免不必要地模糊所描述的實施例。其他應用也是可能的，因此 下面的例子不應該認為是限制性的。
[0021] 在下面詳細的描述中，對附圖做出了參考，其構成了說明書的一部分，其中通過示 意性說明示出了根據所描述的實施例的特定實施例。盡管這些實施例已經描述的足夠詳細 以使得本領域技術人員能夠實施所描述的實施例，但是應該理解的是這些例子不是作為限 制的；諸如也可以使用其他實施例，并且也可以不脫離所描述的實施例的實質和范圍作出 改變。
[0022] 所描述的實施例涉及用于發生在計算設備處的擺動檢測的鎖相環（PLL)。該PLL 能使用一個或多個加速度計輸出來檢測純的、指數阻尼正弦加速度何時出現在任意軸中， 例如x、y和z軸中。在計算設備所放置的表面處自然的而不是由人直接誘導的振動會將其 表達為來自加速度計的該類型的信號。因此，PLL能配置為鎖定到該類型的信號上以便為 計算設備的其他功能提供反饋，例如計算設備上的照明燈。當在自然振動情況中，PLL用來 提供反饋時，其通常期望自然振動能以盡可能小的時延被檢測從而相位鎖定幾乎能與振動 同時發生。因此，首要目標是確定運動是自然的擺動運動，而第二個目標是以盡可能小的時 延做出快速確定。當這兩個目標實現時，PLL能響應于與發生在計算設備處的自然振動相 關的非用戶誘導的運動。
[0023] PLL能產生與正弦輸入信號（例如加速度計的輸出）的相位和頻率相匹配的振動 輸出信號。由于該特性，PLL能用來檢測信號何時變為正弦并且因此能用在擺動運動的檢 測中，其典型地表現為純的、指數阻尼正弦加速度。PLL能利用相頻檢測器、電荷泵、壓控振 蕩器以及無源或有源濾波器以硬件實現。然而，PLL還能以軟件實現為相對簡單的閉環控 制器。此外，由于PLL可以是代碼而不是硬件，因此軟件定義的PLL具有能通過擺動檢測算 法而被杠桿化的優點。例如，采用相位種子化和條件鎖定，根據本公開中所描述的某些實施 例，擺動檢測中的時延能被降低。
[0024] 圖1示出了根據此處討論的某些示例實施例的利用兩個鎖相環（PLL)的擺動檢測 器的框圖100,所述兩個鎖相環是第一鎖相環104和第二鎖相環108。在一個實施例中，框圖 1〇〇能被特征化為用于單個加速度計軸的基于PLL的擺動檢測系統。第一鎖相環104和第 二鎖相環108配置為接收來自加速度計114的相同加速度計信號102作為輸入。然而，加 速度計信號102能采用增益濾波器106移相180度。在某些實施例中，增益濾波器106是 連接到第二鎖相環108的負增益常數濾波器。此外，第一鎖相環104和第二鎖相環108中 的每一個能輸出二進制信號，具有表示鎖相的高信號（例如1)，并且因此表示擺動檢測，以 及表示沒有鎖相的低信號（例如0)。由第一鎖相環104和第二鎖相環108中的每一個輸出 的二進制信號被提供給加法器110并且隨后輸出為擺動檢測信號112,其可以是0、1或2。 當擺動檢測信號是0時，沒有檢測到