CN101390152A - 模块化键盘机构 - Google Patents

Abstract

一种手持式计算设备(HHC)(180)合并了键盘功能(120)、显示功能(100)和处理功能(430)，所述处理功能(430)被可操作地耦合至所述键盘(120)和显示(100)功能。所述键盘功能(120)具有模块化的结构，使得可移除的按键支架(300)可以从所述设备(180)处解耦合、旋转、并以不同的方向(230，210)重新装配到所述设备(180)上，所述键盘功能在这个新方向上是可操作的。

Description

模块化键盘机构

技术领域

本发明涉及一种用于重新配置便携式计算设备的方法，使得能够容易的重新配置所述设备以用于多种操作模式。本发明可应用于，但不限于，改善手持式计算设备(HHC)的可用性。

背景技术

一组便携式计算设备，熟知的如手持式计算机，在需要记录或处理实时信息的应用中已经变得很受欢迎，例如，来自制造工艺的数据、现场记录的关于建筑工程的数据、超市里的库存数据，等等。通常，只有一个人实际地到处行走并在适当的HHC上记录所述数据才能够有效地获取这样的信息。

HHC设备典型地包含显示器和数据输入机构，例如键盘和/或触摸屏。所述设备可以在手里拿着(手持式)或“戴着”，比方说通过某些机械固定机构将它缚在所述用户的手腕或手臂上。戴着所述设备的好处是用户总是可以即时访问它，仍然能够使用双手，并且不必象(她)他使用标准PDA HHC设备时那样将它放入和拿出他/她的口袋。如果同样的设备能够用于多种模式自然是有益的。此外，如果这样的设备可用于惯用右手和惯用左手的用户将是有益的。

由于不同操作模式的冲突需求，大多数设备针对一种特定的操作模式进行优化，并且在其它模式中至多只是可用的。例如，只能吃力地“戴着”一种手持式的PDA。

已经尝试在软件和硬件方面缓解这些问题。例如，设备软件可以允许触摸屏显示器在纵向和横向模式之间切换。然而，这样的软件只能在所述显示器也支持虚拟键盘或其它纯粹地基于显示器的虚拟输入时使用，并且采用机械键盘时不能使用。

在尝试处理这个问题时，一些移动电话利用一种机械“双键盘”机构，由此所述用户翻开盖子以展现另一个更大的键盘。这个键盘相对于第一个键盘呈90°，因而允许所述设备旋转90°使用。矩形显示器检测到所述键盘的开启，并自动切换到横向模式。

这些方法都有重大的缺陷。纯软件的方法要求所述HHC设备具有大的、昂贵的触摸屏以便于显示虚拟键盘，并且具有足够的处理能力在屏幕上产生虚拟输入/输出(I/O)设备。这种方法不能与需要真实键盘或基于键盘的数据输入机构的设备结合使用。

另一方面，所述双键盘的方法需要两个键盘，一个用于纵向模式，一个用于横向模式。这些键盘需要额外的背部照明，并非机械耐用，并且只支持两个方向。

处理所述问题的现有尝试明显不够灵活，并且在支持多种操作模式方面具有有限的实际价值。

由此，存在对机械耐用机构的需求，所述机构允许重新配置HHC设备以用于多种方向和模式，例如手持式或佩带式，同时保持紧凑的形状系数，所述形状系数最小化成本并缓解前述与现有技术相关联的一种或多种问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种设备，如权利要求1所要求的那样。

根据本发明的第二方面，提供了一种模块化的键盘机构，用于手持式设备，如权利要求9所要求的那样。

本发明的其它方面及有益的特征如附加权利要求中所描述的那样。

附图说明

现在将描述本发明的示范性实施例，仅作为例子，参照附图，其中：

图1图示了根据本发明的一个实施例适配的手持式计算(HHC)设备的一种简化形式；

图2图示了根据本发明的一个实施例适配的所述HHC的一种简化形式，并且显示了左(臂)和右(臂)佩带的方向；

图3图示了根据本发明的一个实施例的模块化键盘机构的主要机械组件以及显示设备；

图4示意性地图示了根据本发明的一个实施例的HHC设备的主要操作组件的交互和操作；以及

图5显示了根据本发明的一个实施例的HHC截面的侧视图，示意性地图示了所述设备的机械结构。

具体实施方式

将以手持式计算(HHC)设备的形式来描述本发明的一个实施例。然而，应该理解，该发明构思可以体现在其它的便携式设备上，例如通信设备、游戏设备、个人数字助理(PDA’s)等。

同样可以设想本发明的发明构思并不局限于便携式设备，而是可以应用到任何具有数据输入机构的设备上，例如在安全系统中或者在安装到机器上的控制设备中使用的数据输入单元。

根据当前发明的教导，手持式计算设备至少合并了机械键盘功能、显示功能和处理功能，例如中央处理单元(CPU)。所述CPU操作耦合至键盘功能和显示功能。所述键盘功能具有模块化的结构，使得可移除的按键支架可以从所述设备处解耦合、旋转、并以不同的方向重新装配到所述设备上。一旦重新装配到所述HHC上，所述键盘功能在这个新方向上是可操作的。以这种方式，所述用户可以容易和方便地重新配置所述HHC以用于特定的方向。一旦被配置，所述键盘和所述显示器位于参照所述设备和参照彼此的正确使用方向。

在一个更加有利的实施例中，所述可移除的按键支架支持两个方向，并且因此能够从所述HHC移除，旋转180°，并重新装配上。这给用户提供了安设可佩带设备的选择，以适合于左臂和右臂的使用。这种优化的设计只考虑了所述可移除按键支架的两个方向，并且因此允许所述用户迅速和准确地重新配置所述HHC。

在另一个更加有利的实施例中，可以从所述HHC移除所述可移除按键支架，旋转90°、180°或270°并重新装配。这给用户提供了将所述设备配置为“横向”形式的可佩带设备的选择，以适合于左臂和右臂的使用。也可以将所述设备配置为“纵向”形式的手持式或佩带式设备，从而考虑了改善灵活性。

为了更进一步地简化重新配置的任务，提供了一种自动的可移除按键支架检测机制。这种机制允许所述HHC检测所述可移除按键支架的方向，并检查是否已经重新安置所述可移除按键支架。如果已经重新安置所述可移除按键支架，所述机制相应地重新配置所述键盘检测软件，从而检测到正确的按键按压。

在一个更加有利的实施例中，将所述键盘功能设计成使得在可以从所述HHC移除所述可移除按键支架之前应将所述HHC设备的电源中断。这确保了在每件重新配置事件之前将所述CPU电源中断，并且因此简化所述设备软件/固件的设计。所以，在这个实施例中，可以将所述HHC设备的控制软件配置为只在所述设备引导过程期间而不在正常设备操作期间检查所述可移除按键支架的方向。

将显示在所述HHC显示器上的图像排列成正确地符合所述可移除按键支架的方向。因此，在一个更加有利的实施例中，所述CPU检测所述可移除按键支架的重新配置，确定它的新方向，并且自动重新配置所述显示器以符合所述新方向。因此，依照所述可移除按键支架的方向，可以在左手和右手横向模式之间或者在横向和纵向模式之间切换所述显示器。

方便地，为所述HHC设备提供一个或多个方向传感器，将所述HHC设备定位以便检测所述可移除按键支架的位置。为所述可移除按键支架本身提供一个或多个机械结构，当将所述可移除按键支架装配到所述设备上时，由一个或多个所述方向传感器检测所述机械结构。所述CPU监控这些传感器中的每一个的输出，并利用所述信息自动和方便地确定所述可移除按键支架的方向。

通过有益地结合机械锁定机构，所述设备得到进一步的增强，在可以移除所述可移除按键支架之前，分离或释放所述机械锁定机构。这个实施例提供了机械安全性，从而确保所述可移除按键支架在所述设备操作期间不会完全跌落或变得松散。另外，它使所述用户经历一个特定而确定的过程以便于重新定向所述可移除按键支架。

一种用于手持式计算设备(HHC)的模块化键盘机构至少包含可移除按键支架、键盘印刷电路板(PCB)和锁定设备。

可以为所述可移除按键支架部分提供凹槽，所述锁定机构在所述HHC设备的操作期间利用一个或多个所述凹槽将所述可移除按键支架锁定在适当的位置上。

可以为所述按键支架进一步提供机械结构或方向凸起(boss)，当装配所述键盘机构时，位于所述键盘PCB上的一个或多个方向传感器检测所述机械结构或方向凸起。可以方便地将这个模块化键盘机构作为HHC设备的设计特征进行利用；例如一种是增加所述设备的灵活性和改善它的功能性。可以按照需要为所述特定的HHC设备和应用程序优化和修改所述机构。

按照这种方式，缓解了与构造HHC设备相关联的一个或多个前面所述的问题。特别地，可以重新配置所述设备以用于多种方向和模式，例如手持式或佩带式，同时保持紧凑的形状因数和最小化的成本。

当前发明的教导可应用到任何类型的HHC设备上，例如包括无线通信设备，便携式DVD播放器、以及任何这种具有数据输入机构的将受益于重新配置用于多种方向的能力的设备。

现在参照图1，图示了HHC设备180根据本发明一个实施例的两个简化图130、110，其中从两个“纵向”形式的方向显示所述设备。第一个方向130显示所述键盘120上方的所述显示器100，第二个方向110显示所述键盘120下方的所述显示器100。

因此，在图1中可以看出，主要为手持式使用(例如在“纵向”形式的110、130中)设计和优化的设备通常具有位于键盘120上方的显示器100。这是防止当使用所述键盘120时用户的手臂妨碍所述显示器100的观看。如果将这样一种设备作为“佩带式”设备有效地使用，那么不得不对它进行重新配置，以适合于图2所图示的“横向”模式230、210。需要对所述设备180进行这样的重新配置，以便于保证所述显示器100和所述键盘120中按键的方向是正确的。

图2从两个“横向”形式的方向230、210显示所述HHC设备180。在第一方向230，所述键盘120展示在所述显示器100的左侧，同时，在第二方向210，所述键盘120展示在所述显示器100的右侧。在每种情况中，所述HHC设备180的这些视图只是所述HHC设备180从给定的起始方向210、230旋转180°的结果。

为了使这些HHC设备180拥有尽可能友好的用户界面，它们通常合并了巨大的图形显示器100和键盘数据输入机构120。所述显示器100和键盘数据输入机构120占用了所述设备的很大比例的可用表面区域。所述HCC设备180也可以支持触摸屏功能，同时具有键盘120。

依赖于应用，这样的设备180可以在手里拿着，并以图1所示的“纵向”方向110、130使用，或者佩带在手臂上并以图2所示的“横向”方向230、210使用。

当以手持模式使用时，所述HHC设备180通常以垂直的“纵向”方向130使用，因为在手中它以这个方向安装最方便。然而，当佩带在手臂上时，最清楚的方向是“横向”模式230、210，因为所述设备沿着用户的手臂平放并由用户的手臂支撑。

因此，图1和图2图示了一旦依照本发明的实施例进行重新配置，所述HHC设备的不同方向。

在本发明的一个实施例中，重新配置所述设备包含重新定向所述显示器100和所述键盘120，来在纵向形式130和横向形式230之间进行90°旋转变换的校正。通过构造如图3所示的所述HHC设备180实现这个设备的重新配置，从而所述键盘具有模块化的构造，所述键盘具有其中固定有按键320的可移除按键支架300，以及单独的键盘印刷电路板360，所述可移除的按键支架320位于键盘印刷电路板上。

特别地，图3图示了所述设备的部件分解图，其中显示了可移除按键支架300、键盘印刷电路板360和显示器100(包括指示所述显示器方向的文字345)。所述HHC设备以横向形式显示。在图3中可以看出，所有的按键320和按键320上的字母数字字符340必须参照用户正确地定向，从而它们是可读的。因此，所有的按键320和字母数字字符340必须参照显示器100和用户正确地定向。

在本发明的一个实施例中，使所述设备的处理单元(未示出)知道所述可移除按键支架300的正确方向，以便于防止所述设备的错误操作。

此外，图3中的模块化键盘系统包含锁定机构，在可以从所述HHC设备移除所述可移除按键支架300之前，将所述锁定机构分离。

在一个实施例中，所述锁定机构包含锁定设备，所述锁定设备的一端可以是用螺钉头355构造的机械轴，并且另一端是机械锁定结构350。可以在所述可移除按键支架300中提供切口310，所述锁定结构350适合所述切口。

当通过转动所述螺钉旋转所述机械锁定结构350时，所述机械锁定结构350置入所述切口310中，由此提供确定的机械锁定。当进一步旋转所述螺钉头355(或者又旋转回去)，所述机械锁定结构350转出所述可移除按键支架300中的所述凹槽310，从而允许从所述HHC设备移除所述可移除按键支架300。

将所述可移除按键支架300放回原处并锁定的过程只是上述过程的倒转。一旦被移除或拆卸下来，所述可移除按键支架300可以按照需要进行旋转，放回到所述设备上并再次在适当的位置进行锁定。

在各个横向模式(图2的210、230)之间重新配置所述HHC设备180是两个阶段的过程，并且是通过移除所述可移除按键支架300，将它旋转所需的角度，在图3的例子中所述角度是180°，并且将它重新安置到所述HHC设备180上来实现的。所述HHC设备180能够检测所述旋转并能够相应地调整在所述显示器120上显示的图像。

这个图像调整的实施例通过改装显示器驱动电路和/或在所述HHC设备的处理单元上执行的设备固件来实现，如图4的图形400所示意性地图示的那样。一旦被实际地重新配置，键盘120和显示器100在用户看来具有同样的方向。

在图4中，所述显示器100通过通信总线460操作地耦合到CPU430。所述CPU 430操作地耦合到所述键盘120。所述键盘120具有三个和所述CPU 430的接口，所有这些接口用于向所述CPU 430传送数据。检测电路(未示出)将在所述键盘120上按压的按键编码为比如列基点450和行基点440。所述列基点450和所述行基点440的值一起协同作为所述列基点450和所述行基点440中的索引，对应于所按压的按键的列基点和行基点的值。

按照这种方式，可以将值表排列成对应于所述键盘120上按键的实际布局。取决于所述键盘120的实际方向，所述HHC设备的CPU 430可以操作这个值表。

因此，尽管已经重新配置所述设备，确保总是正确地解码所述按键仍然是有可能的。这可以利用在键盘120和CPU 430之间提供的另一个数据接口470来实现。该另一个数据接口470可以传送从位置或地点传感器(未示出)获取的信息，所述位置或地点传感器位于所述键盘印刷电路板上。例如，在图3中，当将所述可移除按键支架300装配到所述HHC设备180时，由所述可移除按键支架300的机械凸起330产生的向下压力可以激活所述位置传感器。位置或地点传感器的激活允许所述CPU 430确定所述键盘120的方向。响应于该确定，然后所述CPU 430调整在所述显示器100上呈现的图形图像，以匹配检测到的方向。

现在参照图5，图示了所述HHC设备的侧视图。所述侧视图也图示了外壳500、显示器100、可移除按键支架300、按键320、键盘印刷电路板(PCB)360、主PCB 520和电池510。在图5中也示出的另外组件350、355是锁定机构的一部分，所述锁定机构确保在正常操作期间所述键盘120保持稳固地附着在所述HHC设备上。

为了清楚起见，所示的所述可移除按键支架300和所述键盘印刷电路板360彼此分开很远。然而实际上，如果位于所述键盘印刷电路板360上的传感器365要正确地检测所述键盘120上的按键，它们应紧密地接触。

从图5的所述设备外壳500拆卸所述可移除按键支架320将导致我们再次参照的图3所示的组件配置。

图3所示设备的可移除按键支架300在外形上是矩形，并且因此具有180°的对称性，也就是说，一旦将其从所述设备180上移除，在可以将它重新装配到所述设备上之前，必须将它旋转180°。在一个备选实施例中，正方形的可移除按键支架具有90°的对称性，并且因此可以在只旋转90°之后重新装配到所述设备上。

现在参照图1，如果将手持式“纵向”设备110、130旋转90°并作为图2图示的横向设备230、210使用，必须旋转所述键盘120，但是相对于所述HHC设备180的180°旋转(翻转)只旋转-90°，以便于抵消所述设备+90°旋转的影响。负号(-)表示所述键盘120的旋转相对于设备的旋转是反向旋转。可以将所述键盘120的反向旋转看作是抵消所述设备所需的旋转，以便于将所述用户界面从“纵向”模式转换到“横向”模式。

当然，对于从“横向”模式到“纵向”模式的反向转换是一样的。

如前所述，当所述键盘120的形状/对称性包括所述键盘120上按键的安放允许旋转90°时，这种类型的简单的实体重新配置是可能的。例如，在一个实施例中，设想所述键盘120可以是除了矩形之外的其它备选形状/对称性，例如正方形或圆形，并适当地设计所述按键320和文字340的布局。

再次参照图3，一旦进行重新配置，所述按键320和所述按键320上的所述文字340的方向总是与所述显示器100的方向345一致。然而，可以将所述键盘印刷电路板360机械地固定到所述设备180上。因此，按键按压检测/解码机构可以包含按键320、安排用于检测按键激活的对应的金属半球形按键传感器365、所述键盘印刷电路板360、以及运行在所述CPU 430上的设备固件。按照这种方式，所述按键按压检测/解码机构重新配置它的操作，从而可以正确地解码按键的按压。

为了实现这点，可以将所述CPU 430配置为具有所述可移除按键支架300的方向的在先知识，或者能够发觉所述可移除按键支架300的方向。在一个实施例中，如图3所图示的那样，可以利用方向检测系统确定所述可移除按键支架300的方向。所述方向检测系统可以包含检测器370和安排用于自动地确定所述可移除按键支架300的当前方向的机械凸起330，并且据此相应地解码任何按键按压信号。

所述方向检测系统可以包含多个位于所述键盘印刷电路板360上的位置或地点传感器370。在一个实施例中，所述方向检测系统可以包含至少一个机械结构，例如位于所述可移除按键支架300上的机械凸起330，所述机械凸起为所述地点传感器370充当致动器，如图3所示。

设想所述检测系统可以利用任何物理现象，例如压力、磁力、光(光学)等等。在图5图示的实施例中，使用机械凸起330结合金属半球形类型的压力传感器370，因为所述键盘印刷电路板360已经使用这种类型的传感器以便于检测按键的按压。因此，在这个实施例中，所述检测系统依赖于与所述按键按压检测系统同样的技术，从而减少所述HHC设备的成本和复杂度。

当将所述可移除按键支架300安装到所述HHC设备上时，所述机械凸起330下压到所述位置或地点传感器的金属圆顶上，并被所述CPU(比方说图4中的CPU 430)以与检测按键按压非常相似的方式检测到。

在图3图示的例子中，所述可移除按键支架300在外形上是矩形，并且可以按照两个方向之一将其安装到所述设备上。在这种情况中，为了肯定地确定所述可移除按键支架的方向，只需要一个机械凸起330和两个位置或地点检测器370。熟练的技术工人将会理解，对于不同形状的可移除按键支架，可能需要不同数量的位置或地点检测器370。

所述位置或地点检测器370可以作为二进制设备运行，例如它们可以只具有两种操作状态，“开”和“关”或二进制的“1”和“0”。这两个检测器因而可以检测四种状态(0，0)、(1，0)、(1，1)、(0，1)，并且因此提供四部分信息。可以将(0，0)状态配置为有用的信息状态，在这种状态下它可以通知所述CPU还没有将所述可移除按键支架重新装配到所述设备上，并且所述设备因此不可操作。

对于可能有多个方向的HHC设备，例如具有圆形或六边形的可移除按键支架，需要更加复杂的检测方案，也就是一种能够检测至少和方向一样多的状态的检测方案。

在图3的实施例中，事实上，单一的检测器370就足够了，因为所述可移除按键支架300的旋转将导致来自所述检测器370的信号状态发生改变，这意味着所述方向已经改变。

如果要求所述HHC设备需要更多的灵活性，也就是如果所述可移除按键支架300也应该是可替换的而不只是可旋转的，则可能需要更加复杂的按键按压检测机构。这是由于新的可移除按键支架300可能具有完全不同的按键布局，具有比原始的可移除按键支架更多或更少的按键320，和/或按键位于所述可移除按键支架300上的不同物理位置的事实。

在这种情况下，可以修改所述HHC设备的设计，从而可以用数字转换器(未示出)替换键盘印刷电路板360以及它固有的几何形状和固有数量的按键按压传感器365。在这个实施例中，数字转换器包含键盘印刷电路板设备，所述键盘印刷电路板设备能够检测在它的表面上任何位置的按键按压，而不只是在特定的按键按压检测点365。当所述数字转换器检测到按键按压时，它可以产生对应于所述按键按压的物理位置的输出，例如所述按键按压在所述数字转换器的活动表面上的X-Y坐标。

在这个实施例中，然后可以象以前一样将所述数字转换器的输出输入到所述CPU，在这里运行在所述CPU上的固件可以解码所述按键按压。这可以通过“X-Y”坐标的查找表和对应的键值来实现，从而允许通过参考特定键值的X-Y位置对它们进行解码。因此，可以将具有不同按键密度(按键数)和按键方向的不同的可移除按键支架编程到所述HHC设备的固件中，并且此后对其进行检测。

“风景”方向设备的进一步细分是右手(RH)和左手(LH)设备的进一步细分。这种细分是有益的，因为惯用右手或惯用左手的人可能需要使用可佩带的设备。构造用于在左臂210上佩带的可佩带设备(当惯用右手的人使用时)可以使它的显示器100位于所述键盘120的左侧。可以这样实现，从而当正在使用所述键盘120时，所述用户的手臂不会限制观看的区域，即不会因为通过移除到所述用户的视线当中而因此遮蔽了所述显示器100的区域和限制所述观看区域。

由于大多数人惯用右手，所以将大多数设备装配成适合于右手的操作。惯用左手的用户因此必须重新配置所述设备230，从而所述显示器100位于所述键盘120的右侧。当在右臂佩带如此配置的设备230，并且由左手使用所述键盘时，则所述左臂同样不会限制观看的区域。

为了颠倒所述显示器100和键盘120的相对位置，所述右手设备210必须旋转180°，得到所需的左手配置230。为了补偿这种旋转，所述键盘120必须经历反向的-180°旋转。这是通过从所述设备移除图3所图示的所述可移除按键支架300、将它旋转-180°、并把它放回原处来实现的。如前面所述，所述CPU 430可以检测所述可移除按键支架300的新方向，并且对所述显示器100和按键检测机构进行相应的调整。在这种情况中，利用具有180°对称性的可移除按键支架的形状是有可能的，例如矩形的键盘。

在一个实施例中，将所述CPU 430配置为知道所述可移除按键支架的正确方向，以便于防止所述设备的错误操作。在这个实施例中，因而将所述模块化键盘系统设计为具有锁定机构，在能够从所述设备移除所述可移除按键支架之前可以分离所述锁定机构。在这个实施例中，所述锁定机构包含锁定设备355，所述锁定设备的一端可以是用螺钉头构造的机械轴，并且另一端是机械锁定结构350。在所述可移除按键支架300中提供了切口310，安排所述锁定结构350置入所述切口。

通过参照图5，可以更清楚地理解实现这个实施例所通过的机构。图5图示了根据当前发明的HHC设备的断面图，其中显示了所述可移除按键支架300、包括按键按压检测器半球形机构365的键盘印刷电路板360、主印刷电路板520、电池510、显示器100、外壳500、以及机械锁定设备355。

在图5中可以看出，所述机械锁定设备355的锁定结构350位于在所述可移除按键支架300中提供的所述切口310的内部，从而将所述可移除按键支架300锁定到所述HHC设备。

在本发明的一个实施例中，对于所述设备180的正确操作来说，在每次重新配置之后，所述CPU正确地检测所述可移除按键支架300的方向是有益的。为了确保实际情况是这样，根据本发明的一个实施例，将所述HHC设备180设计成使得所述机械锁定设备355的螺钉头位于所述电池盒的内部，例如在所述电池510的后面。在这个实施例中，移除所述电池510以便于获得对所述锁定机构355的螺钉头的访问是必要的；由此移除所述电池510导致所述CPU的电源中断。也可以将所述机械锁定机构355构造成使得当所述机械锁定机构355开启时，不能将所述电池510放回到所述电池盒中。按照这种方式，当没有首先安全锁定所述可移除按键支架300时，所述机械锁定设备355的螺钉头的位置防止所述HHC设备重新启动。

一旦已经替换所述可移除按键支架300，已经啮合所述机械锁定机构355，并且放回所述电池510，所述CPU自动重启并通过它的“引导”进程运行。在本发明的一个实施例中，所述“引导”软件包含可移除按键支架方向检测例程。这个实施例确保所述CPU 430总是检测所述可移除按键支架300的任何重新定向。

可以设想实施许多其它的机构以便于实现这个结果。例如，设想拆卸所述可移除按键支架300可以直接导致所述CPU 430的供电被断开。可选择地，设想可以并入另外的检测电路，所述检测电路会导致产生一个中断，所述中断随后导致所述CPU 430重新启动。

在这个实施例中，CPU 430读取由所述机械方向凸起330激活的所述方向传感器(一个或多个)370的输出。然后所述CPU 430能够确定所述可移除按键支架300的方向，并且对其进行响应，相应地对它本身进行初始化。一旦将所述可移除按键支架300重新装配到所述设备上，所述方向凸起330压在所述专用方向传感器370上并被检测到。然后，所述锁定螺钉355的半旋转导致所述可移除按键支架300被锁定。

重新插入所述电池然后导致下列动作：

(i)所述CPU 430将查找被按压的方向传感器370。

(ii)可以设置所述可移除按键支架的方向，例如响应于所述检测到的特定被按压的方向传感器370。

(iii)对于所述重新定向，可以重新配置所述LCD 100和其它的设备驱动程序。

虽然已经描述了本发明的特定实施例，应该清楚的是，本领域的技术人员在附加权利要求的范围内能够容易地对这些实施例应用更多的变化和修改。

因此，已经描述了能够由所述用户进行优化以用于不同方向的可配置HHC设备，以及用于允许重新配置所述可移除按键支架从而使它保持使用的正确定向的模块化、可锁定的键盘机构，在这里，已经实质地缓解了现有技术配置的一种或多种前面所述的缺点。

例如通过移除所述HHC设备的电源可以访问的机械锁定螺钉机构使所述可移除按键支架在操作期间保持在位。所述用户可以释放所述机械锁定机构，从而允许移除所述模块化键盘的所述可移除按键支架部分。一旦被移除，所述可移除按键支架可以进行旋转并被重新装配到所述HHC上，从而允许将所述HHC用于“纵向”的方向或“横向”的方向。这个机构也允许在左臂或右臂上佩带可佩带的HHC设备，也就是用左手或右手操作，同时在两种配置中最小化对所述观看区域的限制。

可以设想，在一个实施例中，依据当前发明的教导，可以将“纵向形式”的个人数字助理(PDA)转换为横向形式的数据记录器设备，这仅仅通过改变它的方向并在所述设备上运行适当的软件应用程序即可。

此外，通过增加外部传感器，例如无线射频识别器(RFID)或条形码阅读器，可以对所述HHC设备作进一步转换以用于多种应用。根据本发明实施例的设备，例如在图1和图2中示意性地示出的那些设备，可以用于工厂或收集“领域”数据的普通工业设置，例如用户绕工厂所在地行走获取的数据和直接在所述设备上存储的数据。通过集成或附着到所述设备的RFID(无线射频识别)阅读器，或者集成或附着到所述设备的条形码阅读器，可以无线地获取所述数据。通过所述键盘或触摸显示器或所述设备的其它I/O接口，也可以手动地输入所述数据。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种手持式计算设备(HHC)(180)包含：

键盘结构(120)、显示器(100)和处理功能(430)，处理功能(430)可操作地耦合到所述键盘结构(120)和所述显示器(100)，其中所述键盘结构(120)具有模块化的结构并包含至少可移除按键支架(300)和按键按压检测机构(360，365)，其中可以从所述按键按压检测机构(360，365)解耦合所述可移除按键支架(300)、将其旋转、并以不同的方向(230，210)耦合到所述按键按压检测机构(360，365)，以使得所述键盘结构在所述不同的方向是可操作的。

2.根据权利要求1所述的手持式计算设备(180)，其被适配使得可以将所述可移除按键支架(300)相对于它的原始方向旋转90°或90°的整数倍。

3.根据权利要求2所述的手持式计算设备(180)，包括用于由所述处理功能(430)自动地检测所述可移除按键支架(300)的方向的装置。

4.根据权利要求3所述的手持式计算设备(180)，其被适配使得从所述HHC设备(180)移除所述可移除按键支架(300)导致所述处理功能(430)的电源被断开。

5.根据权利要求4所述的手持式计算设备(180)，其中所述显示器(100)在所述处理功能的控制下可操作地根据所述可移除按键支架(300)的检测到的方向自动地重新配置在所述显示器(100)上显示的图像的方向。

6.根据权利要求5所述的手持式计算设备(180)，包括能够检测所述可移除按键支架(300)的方向的一个或多个方向传感器(370)。

7.根据权利要求6所述的手持式计算设备(180)，其中所述按键按压检测机构(360，365)上设有所述一个或多个方向传感器(370)。

8.根据权利要求1所述的手持式计算设备(180)，包括一个或多个机械锁定机构(350，355)，当所述可移除按键支架(300)在所述设备中时所述一个或多个机械锁定机构(350，355)可操作地将所述可移除按键支架(300)锁定到所述按键按压检测机构(360，365)。

9.根据权利要求8所述的手持式计算设备(180)，其中所述可移除按键支架(300)包括适于接收所述机械锁定机构(350，355)的结构的切口(310)。

10.根据权利要求8所述的手持式计算设备(180)，其中所述可移除按键支架(300)通过所述机械锁定机构(350，355)锁定到所述设备(180)。

11.根据权利要求1所述的手持式计算设备，其中所述键盘结构(120)包括键盘印刷电路板(PCB)(360)和锁定设备(355)，所述按键支架(300)可从所述键盘印刷电路板(360)移除并且能够相对于所述键盘印刷电路板(360)被重新定向以及在与所述键盘印刷电路板(360)的位置被替换，并为所述可移除按键支架(300)提供凹槽(310)，当在所述计算设备(180)中使用时，所述锁定设备(355)利用一个或多个所述凹槽来将所述可移除按键支架(300)锁定在位。

12.根据权利要求11所述的手持式计算设备，其中为所述可移除按键支架(300)进一步提供机械结构或方向凸起(330)，当装配了所述键盘结构(120)时，位于所述键盘印刷电路板(360)上的一个或多个方向传感器(370)检测所述机械结构或方向凸起。

Claims (10)

1.一种手持式计算设备(HHC)(180)包含：

键盘功能(120)、显示器(100)和处理功能(430)，处理功能(430)(530)可操作地耦合到所述键盘功能(120)和所述显示器(100)，所述HHC设备(180)特征在于所述键盘功能(120)具有模块化的结构并包含至少可移除按键支架(300)和按键按压检测机构(360，365)，由此可以从所述设备(180)解耦合所述可移除按键支架(300)、将其旋转、并以不同的方向(230，210)重新装配到所述设备，以使得所述键盘功能在所述不同的方向是可操作的。

2.根据权利要求1所述的手持式计算设备(180)，其中安排所述HHC设备(180)使得可以将所述可移除按键支架(300)相对于它的原始方向旋转90°的倍数。

3.根据权利要求2所述的手持式计算设备(180)，其中所述处理功能(430)自动地检测所述可移除按键支架(300)的方向。

4.根据权利要求3所述的手持式计算设备(180)，其中从所述HHC设备(180)移除所述可移除按键支架(300)导致所述处理功能(430)的电源被断开。

5.根据权利要求4所述的手持式计算设备(180)，其中所述显示器(100)根据所述可移除按键支架(300)的方向自动地重新配置在所述显示器(100)上显示的图像的方向。

6.根据权利要求5所述的手持式计算设备(180)，其中为所述设备(180)提供能够检测所述可移除按键支架(300)的方向的一个或多个方向传感器(370)。

7.根据权利要求6所述的手持式计算设备(180)，其中为所述可移除按键支架(300)提供一个或多个机械锁定机构，一个或多个所述机械锁定机构机械地定位于所述设备上的匹配接收器(370)。

8.根据权利要求7所述的手持式计算设备(180)，其中所述机械锁定机构(350，355)将所述可移除按键支架(300)锁定在所述HHC设备(130)上。

9.一种用于手持式计算设备的模块化键盘机构，包含：

键盘(120)，至少包含可移除按键支架(300)、键盘印刷电路板(360)和锁定设备(350，355)，并为所述可移除按键支架(300)部分提供凹槽(310)，当在所述计算设备(180)中使用时，所述锁定机构(355)利用一个或多个所述凹槽来将所述可移除按键支架(300)锁定在位。

10.根据权利要求9所述的模块化键盘机构，其中为所述可移除按键支架(300)进一步提供机械结构或方向凸起(330)，当装配了所述键盘机构时，位于所述键盘印刷电路板(360)上的一个或多个方向传感器(370)检测所述机械结构或方向凸起。

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