CN101036373A - 包含取决于壳体部分的位置的不同操作模式的便携式电子设备 - Google Patents

Abstract

所公开的实施例提供了用于提供一种多功能电子设备的设备和方法。根据一个方面，一种所公开的方法用于检测该设备被展开的方向，并基于该设备被展开的方向而启动一种操作模式。根据另一个方面，一种所公开的方法用于检测该设备被展开的方向，并基于该设备被展开的方向而确定呈现在显示器上的信息的取向。

Description

包含取决于壳体部分的位置的不同操作模式的便携式电子设备

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2004年7月9日提交的名为“Mobile Phone withDual Folder Hinge for Use as a Portable Gaming Device”的临时申请No.60,586/626的优先权，该申请已转让给本申请的受让人，并特此通过引用并入此处。

本申请涉及以下美国专利申请，其已转让给本申请的受让人，并特此通过引用将其并入：

2003年11月19日提交的名为“A Portable Device with VersatileKeyboard”的申请No.10,718/125(代理人案卷No.040101)。

技术领域

所公开的实施例涉及便携式电子设备。更具体地，所公开的实施例涉及一种多功能电子设备，取决于该电子设备被展开的方向，该电子设备呈现不同的功能和显示取向。

背景技术

对于商业和个人使用，诸如移动电话、寻呼机、手持计算机、个人数字助理(PDA)以及手持游戏设备这样的便携式电子设备都变得越来越流行。这些设备的一个优势在于它们的便携性，这是由其小尺寸、轻重量、电池供电、无电线工作以及其在某些情况下的无线通信能力而产生的。这些特性使得用户能够随时随地使用这些便携式电子设备。

然而，正是由于这些设备的逐渐流行，一个用户一次携带多个这样的设备的情形并不罕见。例如，一个用户在皮带上挂有一个移动电话和一个双向寻呼机、在口袋中带有一个PDA、并在包中带有一个游戏设备。这样，对于需要由所携带的多个单独的设备提供的多于一种或两种服务/功能的用户而言，携带多个单独的设备产生了一个问题。

设计者们已经认识到这个设备扩增的问题，并且已经尝试将多个服务或功能合并到单个设备中。以这种方式，用户可能仅需要单个设备，其具有对应于多个所期望的服务或功能的多个操作模式。然而，将许多操作模式合并到单个设备中的一个缺点在于，典型地，每个服务或功能有一个已经确立的配置，包括整体形状和部件的数目及特定类型。例如，移动电话通常具有包括几个键的电话小键盘：对应于数字0至9中的每一个的键、对应于字符“*”和“#”中的每一个的键、以及对应于键“发送”、“通话”、“结束”、“开机/关机”和“菜单”中的每一个的按键、以及至少一个导航键。此外，移动电话的使用方向通常被确定为其长度沿垂直轴延伸，使得其显示器位于小键盘的上方，并使得用户能够以该取向来阅读显示器的字母数字或图形输出。与此相反，游戏设备或多媒体播放器设备典型地包括用于左手的导航键和用于右手的两到六个按钮、以及每个食指所使用的一到两个按钮。此外，游戏设备或多媒体接收设备典型地具有一个显示器，其在使用过程中所观看的宽度大于长度。在尝试合并服务/功能的过程中，设计者需要表面区域以便在其上可以高效地安装这些确立的取向和部件组。这种增加的对于表面区域的需求同将设备维持在紧凑且便携的尺寸的总体目标存在冲突。

因此，需要一种便携式电子设备，其具有多种功能和显示取向、同时具有紧凑且便携的尺寸。

发明内容

所公开的实施例提供了一种多功能电子设备。根据一个方面，所公开的方法用于检测该设备被展开的方向，并基于该设备被展开的方向来提供一种操作模式。

根据另一个方面，所公开的方法用于检测该设备被展开的方向，并基于该设备被展开的方向来确定呈现在显示器上的信息的取向。

根据再一个方面，所公开的电子设备包括第一部件层以及第二部件层，其中所述第一部件层可在多个方向上运动。第二部件层相对于第一部件层可运动地连接，使得第一部件层在第一方向上相对于第二部件层的运动启动用于第一操作模式的第一组功能部件、而第一部件层在第二方向上相对于第二部件层的运动启动用于第二操作模式的第二组功能部件。

所公开的实施例的其它方面和优势部分地在下面的说明中阐明、部分地是从该说明中显而易见的、或者可以通过实践所公开的实施例来获得。所公开的实施例的各种方面和优势也可以依靠在所附权利要求中特别指出的手段和组合来实现和获得。

附图说明

下面将结合附图说明所公开的实施例，这些附图旨在说明而不是要限制所公开的实施例，其中相同的标记表示相同或相似的部分，在这些附图中：

图1说明了可在两个方向上展开的多功能电子设备；

图2说明了图1的电子设备，其中上模块层在第一方向上相对于下模块层运动，由此启动一种操作模式；

图3说明了图1的电子设备，其中上模块层在第二方向上相对于下模块层运动，由此启动另一种操作模式；

图4A和图4B说明了可在如图2所示的第一方向上展开的图1的电子设备的侧视图；

图5说明了可在如图2所示的第一方向上展开的图1的电子设备的后视图；以及

图6说明了可在如图3所示的第二方向上展开的图1的电子设备的顶视图。

具体实施方式

所公开的实施例包括用于提供具有多功能和多种用户接口的电子设备的设备和方法。图1-3说明了在一个实施例中的电子设备12，该电子设备具有多个可互相运动连接的模块层14、16，这些模块层为该电子设备12提供了多种功能性和显示取向。在一个实施例中，例如参考图1，当模块层14、16位与第一或中间位置上、其中可以使用位于第一模块层14外部的第一组操作部件20时，电子设备12可以具有第一操作模式，诸如多媒体接收设备、全球定位系统(GPS)、遥控设备、音频播放器或录音机、静态或动态视频播放器或录像机、寻呼机、以及计算器。在一个实施例中，可以在如图1中的虚线所示的第一方向28或第二方向34上展开第一模块层14。参考图2，当第一模块层在第一方向28上相对于第二模块层运动以启动位于第一模块层14内部的、用于第二操作模式的第二组功能部件31的全部或第一子集时，电子设备12可以具有第二操作模式，诸如电话或音频通信模式、PDA、或文本通信模式。此外，参考图3，当第一模块层在第二方向34上相对于第二模块层运动以启动位于第一模块层14内部的、用于第三操作模式的第二组功能部件31的全部或第二子集时，电子设备12可以具有第三操作模式，诸如PDA、文本通信模式、游戏模式、或多媒体播放器模式。

尽管被示出为包括两层，但是电子设备12可以包括任意多个模块层，每个模块层包括与一种或多种操作模式相关联的一组或多组功能部件。所述一种或多种操作模式使得设备12被用作以下的一种或多种：移动电话、卫星或无线电话或音频通信设备、游戏设备、个人数字助理(“PDA”)、寻呼机或文本通信设备、全球定位系统(“GPS”)、用于控制另一个系统的遥控设备、诸如MP3播放器或数字录音机这样的音频播放器或录音机设备、静态或动态视频播放器或录像机设备、计算器设备等等。当用作移动电话时，例如，设备12可以包括硬件、软件、和/或固件，用来使用诸如码分多址(“CDMA”)、宽带码分多址(“WCDMA”)、全球移动通信系统(“GSM”)、先进移动电话服务(“AMPS”)和时分多址(“TDMA”)这样的协议来发送和/或接收通信相关的信号。

与设备12的每一层相关联的一组或多组功能部件，诸如模块层14、16，可以包括一个或多个类型的功能部件。这些组部件包括外部部件，诸如输入和输出类型的机构，以及内部部件，诸如电路板和电路元件，所述电路元件例如用于设备12的一种或多种操作模式的晶体管、芯片、固件、存储器、软件和处理单元。例如，根据一个实施例，图2中所示出的部件可以包括显示器22，其包括任意类型的文字和/或图形输出单元，诸如液晶显示器、发光二极管显示器、有机电发光显示器、触摸屏等等。所述部件也可以包括方向小键盘、触发键、操纵杆、电位器等等，诸如导航键24、与控制显示器22上的图形的运动相关联或与创建设备12的输入信号相关联的某些单或多功能键26、用于食指的某些单或多功能按钮27、以及用于指示设备12的状态的一个或多个指示灯；诸如开/关或挂机键72和呼叫接收/发送键74这样的操作键(图2)。所述部件还可以包括：音频扬声器66(图2)，其包括近场或远场扬声器，用于输出音频信号；音量键，用于增加或降低诸如近场扬声器66这样的扬声器的音量；一键通话按钮，用于在walkie-talkie类型电话模式下发送语音信号；录音键，用于启动录音机功能；扬声器/麦克风输入，用于从遥控音频扬声器和/或麦克风连接机构接收信号；照相机机构，用于拍摄静止或视频图像；测试端口，用于连接诸如射频(“RF”)信号设备这样的测试或监控设备以设置、修复或测试设备12；红外线(“IR”)收发机，用于经由IR波发送/接收数据；电池组，用于为设备12提供无电线电源；电源/数据连接器，用于建立与电源的硬线连接以操作设备12和/或向电池组充电以及发送和/或接收数据；以及天线机构94，用于发送和/或接收与设备12的一种或多种操作模式相关联的通信信号。要注意的是，与设备12相关联的部件可以以任意组合来布置，或者布置在任意层上，以便达到对于设备12的操作模式的期望配置。

在操作中，根据一个实施例，设备12的各种操作模式受设备12的每个层的相对位置的控制。一种控制这些层之间的相对运动的方法包括可运动地互连各种模块层以允许用来启动与每个层相关联的各个功能部件的相对运动。此外，为了提供对单个操作模式的分离的启动，该设备还包括锁机构，用于防止在启动预定模式过程中预定层之间的运动。

在一个实施例中，例如，返回参照图1，电子设备12的第一操作模式可以通过按下设备12外部的一个或预定序列的键来启动。例如，第一操作模式可以对应于以下模式中的一种或多种：照相机模式、GPS模式、计算器模式、数据传送模式和/或电话呼入/呼叫者ID待机模式。可以以各种组合来使用第一组部件20以实现该模式的期望功能。此外，第一组部件20可以同时在多于一种模式中起作用，诸如：处于电话待机模式中，其中当接收到电话呼叫时可以生成一个输出；处于照相机模式中，其中用户可以操作照相机以拍摄静止图像或视频；以及处于录制模式中，其中用户可以录制与图像或视频相关联的音频片段。此外，在数据传送模式中，可以通过一个或多个测试端口、IR收发机、以及电源和/或数据连接器来由设备12接收数据或从设备12发送数据。

在一个实施例中，用户通过在第一方向28上(垂直或向上)移动(例如折叠或滑动)上模块层14、并暴露出小键盘31来启动第二操作模式，诸如电话模式(图2)。在该启动步骤过程中，锁机构防止这些层之间与额外的操作模式的启动相关联的额外的相对运动。在电话模式下，设备12内的硬件、软件和/或固件识别出这种模式的启动并确定显示器22的输出的取向，使得其被对齐以便结合小键盘31而使用，例如，处于纵向状态中(in portrait)。此外，设备12启动与该模式的功能相关联的内部电路，诸如用于发送和接收无线信号的通信硬件和软件。用户可以通过向麦克风32讲话和收听扬声器66来进行通信。此外，可以通过在小键盘31的全部或第一子集、关机键72和/或发送键74上进行按键、或通过使用键24、26或27来执行与电话有关的功能。例如，可以通过移动(例如折叠或滑动)上模块层14回中间位置11(图1)、或通过按下关机键72，来关闭该模式。

通过移动、例如在第二方向34上(水平或侧向)折叠或滑动上模块层14，并由此启动小键盘31的用于第三模式的全部或者第二子集，用户可以启动该模式，例如游戏或多媒体播放器模式。例如，某些放大的键，例如“0”和“8”28、导航键24、26、以及食指键27可以被启动用于该模式，使得该设备能够被方便地用一只手持有并简单地通过一个或两个拇指或指头来操作进行翻页。当作为游戏设备操作时，可以持有该设备12使得其宽度是其最长尺寸。此外，与启动该模式相关联地，设备12可以基于所选择的操作模式以预定取向呈现从显示器22输出的文本和/或图形。因此，例如，游戏模式下的文本/图形的取向可以相对于电话模式下的文本/图形为90度，即，处于横向状态中(in landscape)。

在启动该模式的过程中，锁机构36防止剩余的层之间与额外的操作模式的启动相关联的额外的相对运动。在该模式下，设备12内的硬件、软件和/或固件识别出这种模式的启动并确定显示器22的输出的取向，使得其被对齐以便结合键盘31而使用，例如，处于横向状态中。此外，设备12启动与该模式的功能相关联的内部电路，诸如用于发送和接收无线信号的通信硬件和软件。例如，可以通过移动(例如折叠或滑动)上模块层14回中间位置11、或通过按下关机键72，来关闭该模式。

感知模块运动的一种方式是使用霍耳效应传感器。霍耳效应传感器生成与近邻该传感器的磁场运动有关的电压。该信号被设备检测到并被用作模块运动的信号。使用霍耳效应传感器的好处包括其可靠性并且没有会随时间磨损的机械元件。

用户可以以各种方式向该设备输入信息。用户可以通过触摸感应显示屏和/或语音识别方法来向设备12提供输入。这些各种输入手段或用户接口中的某些可以用于改变功能模式和/或显示器22上的信息的取向。

图4A和图4B分别说明了可在如图2中的第一方向28上展开的图1的电子设备的左和右侧视图。在这种情况下，锁机构36被接合，并且通过第一机构38，例如一个铰链，上模块层14相对于下模块层16运动。

图5说明了可在第一方向28上展开的图1的电子设备的后视图。在这种情况下，锁机构36被接合，并且通过例如第一机构38，上模块层14相对于下模块层16运动。

图6说明了可在第二方向34上展开的图1的电子设备的顶视图。在这种情况下，锁机构36并没有接合，并且通过第二机构40，例如一个铰链，上模块层14相对于下模块层16运动。通过不接合锁机构36，第一铰链机构38被释放而第二铰链机构40被接合。在一种机构中，可以使用双折叠(旋转的或线性的)机构，允许两个模块层14、16的垂直折叠运动。在一种机构中，可以使用双滑动机构，允许两个模块层14、16的垂直滑动运动。在一种机构中，可以使用折叠-滑动组合机构，允许两个模块层14、16的垂直于折叠运动的滑动运动。尽管在该实施例中，将连接机构示为用于上模块层的折叠运动的双向铰链连接器，但是要注意的是，这些连接构件可以包括沿着多于一个轴的运动、在多于一个平面上的运动、以线性和/或旋转折叠和/或滑动移动的运动。此外，连接机构38、40可以包括金属、塑料、复合材料以及陶瓷，并且它们可以与每个模块层14、16整体形成在一起、或者单独通过机械或化学方法附接在每个模块层14、16上。

这样，所述的实施例提供了用于提供一种多功能电子设备的设备和方法，该多功能电子设备用于取决于该设备被展开的方向而启动不同的键盘配置并呈现不同的显示取向。尽管已经示出并说明了各种公开的实施例，但是清楚的是，本文的主题并不仅限于这些实施例。对于本领域的技术人员来说，各种修改、改变、变型、替换和等价物将是显而易见的，而不脱离如权利要求中所述的所公开的实施例的精神和范围。

Claims (30)

1、一种用于为可在不同的方向上展开的多功能电子设备提供操作模式的方法，所述方法包括：

检测所述设备被展开的方向；以及

基于所述设备被展开的所述方向，提供操作模式。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作模式包括电话模式。

3、根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作模式包括PDA模式。

4、根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作模式包括游戏模式。

5、根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作模式包括多媒体播放器模式。

6、根据权利要求1所述的方法，其中，所述方向包括垂直方向。

7、根据权利要求1所述的方法，其中，所述方向包括水平方向。

8、一种用于在可在不同方向上展开的多功能电子设备上呈现信息的方法，所述方法包括：

检测所述设备被展开的方向；以及

基于所述设备被展开的所述方向，确定呈现在显示器上的信息的取向。

9、根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定取向的步骤包括将信息的取向确定为横向。

10、根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定取向的步骤包括将信息的取向确定为纵向。

11、根据权利要求8所述的方法，其中，所述方向包括垂直方向。

12、根据权利要求8所述的方法，其中，所述方向包括水平方向。

13、一种电子设备，包括：

第一模块层，其可在多个方向上运动；以及

第二模块层，其相对于所述第一模块层可运动地连接，其中，所述第一模块层包括第一组功能部件，并且所述第二模块层包括第二组功能部件，并且其中，所述设备包括利用所述第一组功能部件的第一操作模式、利用所述第二组功能部件的第一子集的第二操作模式以及利用所述第二组功能部件的第二子集的第三操作模式，其中，基于所述第一模块层和所述第二模块层的预定相对位置而启动每个功能模式。

14、根据权利要求13所述的设备，其中，所述第一操作模式、所述第二操作模式、以及所述第三操作模式是从包含以下模式的组中选择出来的：音频通信模式、文本通信模式、个人数字助理模式、游戏模式、全球定位系统(“GPS”)模式、遥控设备模式、音频播放器或录音机模式、静态或动态视频播放器或录像机设备、以及计算器模式。

15、根据权利要求13所述的设备，其中，当所述第一模块层在第一方向上相对于所述第二模块层运动并由此界定所述第二操作模式时，所述第二组功能部件的所述第一子集被启动。

16、根据权利要求13所述的设备，其中，当所述第一模块层在第二方向上相对于所述第二模块层运动并由此界定所述第三操作模式时，所述第二组功能部件的所述第二子集被启动。

17、根据权利要求13所述的设备，还包括第一连接器，其连接所述第一模块层和所述第二模块层，其中，所述第一连接器至少允许在所述第一方向上的旋转运动。

18、根据权利要求17所述的设备，还包括第二连接器，其连接所述第一模块层和所述第二模块层，其中，所述第二连接器至少允许在所述第二方向上的旋转运动。

19、根据权利要求18所述的设备，其中，所述第一方向和所述第二方向基本上是垂直的。

20、根据权利要求13所述的设备，还包括通信模块，其具有分别用于接收和发送无线信号的输入和输出。

21、根据权利要求13所述的设备，还包括显示器，其用于向用户呈现信息。

22、根据权利要求21所述的设备，其中，当所述第一模块层在所述第一方向上相对于所述第二模块层运动时，以第一取向呈现所述信息，而当所述第一模块层在所述第二方向上相对于所述第二模块层运动时，以第二取向呈现所述信息。

23、一种便携式电子设备，包括：

第一部件层，其可在多个方向上运动；以及

第二部件层，其具有一组功能部件，所述第一部件层可运动地连接到所述第二部件层，使得所述第一部件层在第一方向上相对于所述第二部件层的运动启动所述一组功能部件中用于第一操作模式的第一子集，并且所述第一部件层在第二方向上相对于所述第二部件层的运动启动所述一组功能部件中用于第二操作模式的第二子集。

24、一种控制电子设备的可运动层之间的相对运动的方法，包括：

将第一模块层可运动地耦合到具有一组功能部件的第二模块层，使得所述第一模块层在第一方向上的相对运动启动所述一组功能部件中的第一子集；以及

将所述第一模块层可运动地耦合到所述第二模块层，使得所述第一模块层在第二方向上的相对运动启动所述一组功能部件中的第二子集。

25、根据权利要求24所述的方法，还包括：

在所述第一模块层在所述第一方向上运动期间，防止所述第一模块层在所述第二方向上运动；以及

在所述第一模块层在所述第二方向上运动期间，防止所述第一模块层在所述第一方向上运动。

26、一种用于提供多用途电子设备的方法，所述方法包括：

感测所述电子设备被以多种操作模式之一展开；

启动与所述电子设备的所展开的操作模式相关联的一组功能部件；以及

取决于所述电子设备的所展开的操作模式，以预定取向显示信息。

27、一种用于为可在不同的方向上展开的多功能电子设备提供操作模式的装置，包括：

用于检测所述设备被展开的方向的装置；以及

用于基于所述设备被展开的所述方向，提供操作模式的装置。

28、一种用于在可在不同方向上展开的多功能电子设备上呈现信息的装置，包括：

用于检测所述设备被展开的方向的装置；以及

用于基于所述设备被展开的所述方向，确定呈现在显示器上的信息的取向的装置。

29、一种用于提供多用途电子设备的装置，包括：

用于感测所述电子设备被以多种操作模式之一展开的装置；

用于启动与所述电子设备的所展开的操作模式相关联的一组功能部件的装置；以及

用于取决于所述电子设备的所展开的操作模式，以预定取向显示信息的装置。

30、一种控制电子设备的可运动层之间的相对运动的装置，包括：

用于将第一模块层可运动地耦合到具有一组功能部件的第二模块层，使得所述第一模块层在第一方向上的相对运动启动所述一组功能部件中的第一子集的装置；以及

用于将所述第一模块层可运动地耦合到所述第二模块层，使得所述第一模块层在第二方向上的相对运动启动所述一组功能部件中的第二子集的装置。

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