CN1018504B - 带有可活动部件控制连接装置的通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有键盘。字母数字符显示器和免提功能的便携式无线电话机。当一个可活动翻转部件处于关闭位置，即挂机时，它遮盖键盘和其它控制按钮，当它处于开启位置，即摘机时，照亮键盘，使显示器工作，并且实现免提功能。对键盘照明和显示器工作的持续时间进行计时，以减少电池消耗，并且免提功能通过一个叉簧闪烁中断。

Description

本发明总的来说涉及一种便携式电话设备，特别是一种蜂窝状的便携式无线电话机，它采用可活动遮盖部件，使用户通过打开或关闭可活动部件，能够应答和终止电话以及控制各种无线电话机功能。本发明与美国专利申请第439，993号公开的内容和权利要求有关，该申请于1989年11月20日以Metroka等人的名义递交。

将转盘或按钮式拨号机构以及其它按钮全部安装在电话听筒部分的电话机，在陆上通信线用户电话设备中已经变得很平常了。这种整体结构将用户连接机构和控制钮靠近使用者，给电话使用者带来了方便。

比如在蜂窝状无线电话机或无电线电话机中具有的无线电话操作，为电话使用者提供了可移动性，这是陆上通信线电话所不及的。便携式无线电话机因无绳，体积小，使用者可以拿着它去实际上任何想去的地方。最近对便携式无线电话机做了改进，采用了语音识别电路，使用户能够通过讲话进行拨号和控制便携式无线电话机。然而，无线电话机中语音识别电路的误动作，可能使设备接通或 断开，传送不想要的信号和阻碍使用无线信道，或产生不希望有的功能。语音识别的这种不希望有的动作同样减少了供给便携式无线电话机能量的电池的寿命。

无线电话机电池的其它损耗是由设备照明拨号键盘和数字显示造成的。以前，为了使便携式电话机的显示和背光起作用，或者实行免提，使用者必须按下一个启动功能、数字等按钮。然后，使用者必须按下一个清除按钮取消这一功能或数字。这种操作容易发生所不希望的错误，例如可能使使用者不当心抹掉用于拨电话的存于高速暂存存储器中的内容。经历过由不适当地按下清除按钮而导致不希望的操作的使用者，很快变得不愿意使用其它有用的照明特征。

本发明通过在可活动的翻转部件中采用叉簧实现字母数字符显示、背光以及免提的功能，解决了这些问题。

因此，本发明的一个目的是提供一种便携式无线电话机，它采用一个可活动的翻转部件，使便携式无线电话机处于挂机或摘机状态。

本发明的另一个目的是提供一种便携式无线电话机，它采用一个可活动的翻转部件控制键盘的照明。

本发明的第三个目的是提供一种便携式无线电话机，它采用一个可活动的翻转部件控制字母数字符显示的启动。

本发明的第四个目的是提供一种便携式无线电话机，它采用一 个可活动的翻转部件控制不用手的功能起作用或不起作用。

本发明的最后一个目的是对键盘照明和显示的持续时间计时，以便节省电池。

图1是应用本发明的一个种便携式无线电话机的立体图。

图2是图1所示的便携式无线电话机的侧视图，表示可活动的翻转部件的工作情况。

图3是能够用于图1的无线电话机中的叉簧机构的图。

图4是应用本发明的一种使便携式无线电话机的电子部件的框图。

图5是图4的便携式无线电话机中采用的从微处理机和相关电路的略图。

图6A和6B是用于图4的便携式无线电话机中的语音识别电路和汽车适配器（免提）电路的框图。

图7A和7B是表示从微处理机的叉簧工作过程的流程图。

图8A和8B是说明主微处理机的叉簧工作过程的流程图。

图1表示适于在一个蜂窝状无线电话机系统中应用的便携式无线电话机。该便携单元由两个容易明白的部分组成：一个机身部分102和一个翻转部件部分104。图1中绘制的图表示翻转部件部分。图1中绘制的图表示翻转部件104处于“打开”的位置，于是便携单元的使用者可以通过耳机106聆听，并且可以对着麦克风孔107讲话。拨号盘或键盘110包括多个以熟悉的电话排列方式排列 的标号1至0按钮，按扭＃和＊，以及附加功能按钮，比如“发送”、“结束”、“清除”、“开-关”和与记忆重复呼叫有关的其它按钮。音量控制按钮（图中未示出）可以调整耳机和/或振铃的音量。这种便携式无线电话机和翻转部件的工作情况在美国专利第4，845，772中已经有过描述，该专利转让给本发明的受让人。

当翻转部件104如图1所示打开时，便携式蜂窝状电话机可以处于应答状态或打电话状态。这种状态一般认为是“摘机”。（应该注意的是，在一个蜂窝状预开始拨号系统中，需要操作员一个额外的动作去进行通话：当通过键盘110或由语音识别电路识别数字或名称的方式拨号输入一个电话号码时，按下发送按钮，以便启动便携单元的发射器，并完成通话。在最佳实施例中，发送按钮也可以由语言识别电路进行电启动，并且如果翻转部件一直打开的话，该按钮可以用来应答通话）。电话打完以后，使用者通过将翻转部件104移向紧固位置，挂断便携式电话机（“挂机”），也就是说，绕合页112和114的轴转动，结果使翻转部件104停在几乎靠近键盘110的位置。这一动作启动叉簧（HKS），它使电话终止。按下结束按钮，或不关闭翻转部件，而通过语音识别电路进行等效的操作，也能使电话停止。

在最佳实施例中，当机身102和翻转部件104之间的夹角大约等于45°时，叉簧便被启动。翻转部件104的关闭过程通过图2可以看得很清楚。最佳实施例中的叉簧位于翻转部件104和机身部分 102之间，细节可见图3。接触器302由普通的电电弹性材料构成，放在翻转部件104的合页114中，跟着翻转部件104一同旋转。一块印制电路板部件放在机身部分102中，其安装位置恰好使接触器302压着电路板部件304。印制电路板部件304上的金属部分的位置是这样确定的，即当翻转部件104打开45°角时，通过接触器302，将金属部分与地实现电连接。在最佳实施例中，接触器302和印制电路板部件304结合在一起构成叉簧（HKS）306。

图4画出了应用本发明的蜂窝状便携式无线电话机的电路框图。这种便携式无线电话机包括用于蜂窝状无线电话机系统中的蜂窝状无线电话收发两用机402，内置6麦克风420和可开关的放大器422，内置扬声器424和可开关的放大器426，带有普通RAM（存储相应的蜂窝状电话参数）和普通ROM（存储控制软件）的无线电微计算机404，装有调节器的电源控制器410与为其它框产生直流电压的电池430以及开关408相连，带有控制软件的普通ROM的从微计算机414，用于控制显示器416和键盘110′，语音识别电路432，以及汽车适配器（免提）电路450。无线电微计算机404，从微计算机414，语音识别电路432，以及汽车适配器（免提）电路450通过三线数据总线415互相连接并通信，其工作情况在美国专利第4，369，516和4，616，314号（此处引用作为参考文件）中有过描述。上述无线电收发两用机和微计算机块可以是普通商品化的适用于便携式无线电话机的集成块，例如Motorola公司的“MI- CROTAC    PT”蜂窝状电话机。“MICROTAC    PT”蜂窝状电话机在使用者手册第63P81150E49中有进一步详细描述，该手册由Motorola    C&E    Parts出版，并可以从Motorola    C&E    Parts，1313East    Algonquin    Road，Schaumburg，Illinois60196得到。

在最佳实施例中，采用两个互连的微计算机系统控制便携式无线电话机的基本功能（无线电微计算机404）和控制键盘和显示功能（从微计算机414）。图5示出了从微计算机414的细节。从微计算机414包括一个微处理机502，在最佳实施例中，它是MC68HC05C4微处理机（它也有机载存储器）。从微处理机的基本功能是提供经键盘110′、显示器416和其它按钮与便携式无线电话机的使用者相联系的连接装置，指示器和背光照明。从微处理机502与一个多段显示器416相连，在最佳实施例中，它是一个普通的八位发光二极管显示器。从微处理机502还与一个按钮键盘矩阵110′相连，它使便携式无线电话机的使用者能输入（拨号）电话号码，存储和检索电话号码信息，以及运用其它无线电话功能（例如开始打电话）。在最佳实施例中，矩阵110′的一个键508专门用来接通和关断电源。通过键508对地瞬时开关闭合，启动开/关电路，完成电源的开/关。音量增大开关509和音量减小开关511与从微处理机502电连接，作为行/列矩阵的一部分。它们的实际位置远离键盘110′，为使用者提供更大的方便。

在常规的陆上通信线电话中，通常由一个叉簧（HKS）实现的功能，在本发明的便携式无线电话机中也实现了，如前面结合图23C所作的描述那样。叉簧在图5中示意地画作开关306。通过HKS306的接通和断开，将一直流电源或接地，或加到微处理机502上。此外，HKS306任何状态的变化，都通过晶体管510、电容器512和514以及电阻516、518和519，产生一个脉冲，从晶体管510集电极取出的输出加到微处理机502的中断请求（IRQ）输入端和键盘列输入端，负脉冲持续时间为10微秒。微处理存储HKS306的状态，并向无线电微计算机404提供一个HKS306状态改变的指示信号。

从微处理机502和无线电微计算机404在数据总线415上保持通信。该数据总线415和图4所示那样与无线电微计算机404相连。另外两个也共享数据总线415的功能部件是语音识别电路432和汽车适配器电路450。

假定便携式无线电话机的电源已经接通，并且翻转部件已经打开使HKS能工作，便携式无线电话机的使用者按下键盘110′的按钮，结果使得从微处理机502和无线电微计算机404之间经总线415进行通信。在最佳实施例中，从微处理机502便与使用者按下的键相对应的特定的行和特定的列之间构成一个闭合回路。然后，无线电微计算机404就可能采取适当的行动，比如通过总线415为从微处理机502返回一个数字指令，使显示器416照亮显示一 个字符。这样，从微处理机502由无线电微计算机404或使用者命令，以便完成分派的任务。

现在参照图6A，这里画出了用于本发明的一个语音识别电路432的框图。当语音识别电路工作时，从一个外部麦克风454来的麦克风音频信号传至放大器610，信号在放大器610中被放大到一个符合A/D转换器612输入电平要求的幅度。A/D转换器612把从放大器610来的放大了的模拟输入信号数字化。从A/D转换器612输出的数字化的信号被送入一个由‘n’带通滤波器组成的滤波器组614，其响应重叠在3dB响应点处。每个滤波器组通道的输出送入一个‘n’通道能量检测器616，每个带通响应中的信号幅度在那里受到检测。在每个能量检测器616检测到的电平送入常规的微处理机618，与存储在存储器620中的能量样板进行比较。当麦克风输入信号与存储的样板相互关系正确时，微处理机618在数据总线415上向无线电微计算机404发送一个命令。以这样的方式，口术命令，比如拨号用的电话号码，或“发送”或“结束”命令，都可以输入，以控制无线电话机的操作。从语音识别电路发出的合成语音回答，由微处理机618通过向随机噪声发生器和音调发生器电路622发送控制信号而被启动。从这些发生器输出的信号送至一个由‘n’窄带通滤波器构成的‘n’通道滤波器组624。这些滤波器的输出在一个求和块626中相加，然后其输出送至一个D/A转换器628，在该转换器中，数字信号被转换成模拟信号。该模拟信号通过放大器 630被放大至一个适当的幅度，并经导线427与放大器426和扬声器424相连，于是使用者就将听到合成的语音响应。语音识别电路由无线电微计算机404在数据总线415上向语音识别微处理机618发送命令而被启动或关闭。类似的语音识别电践在以下文件中有进一步说明：美国专利4，797，929号，4，817，157号和4，870，686号;美国专利申请266，293号（“无预定结束点检测的语言识别系统中的词定位”，以Gerson的名义在1988年10月31日递交），294，098号（“具有改进的向量干扰源的数字语言编码器”，Gerson的名义在1009年1月6日递交），以及399，341号（“通过语音命令终止电话的方法”，以Gerson等人的名义在1089年8月25日递交）。以及国际出版物WO87/07748和WO87/07749（1987年12月17日）。

图6B是能够用于本发明的一个免提汽车适配器电路的框图。汽车适配器450可以是一个带有可调电源的免提适配器，它钭便携式无线电话机与汽车电池452相连。当与双工适配器（DHFA）相连时，便携式电话机处于DHFA方式，其中特别是在一段预定的时间内便携式无线电话机不工作时，显示器416并不被停止工作。

无线电微计算机404通过监视从汽车适配器电路450来的外电源信号，检测外电源的存在。外电源信号被变成具有两种状态的一个二进制信号，指明外电源是否存在（即，二进制零状态表示存在 外电源）。

如果使携式电话机处于DHFA方式，则音频放大器422和426不起作用，传送器（TX）音频信号421和接收器（RX）音频信号425送至汽车适配器电路450的免提电路，进行处理并分别与免提麦克风454和扬声器456相连，如图6所示。

便携式蜂窝状无线电话机经外电源接头得到电源，它是常规的电压调节器642的输出。由汽车电池452提供的电压是由电压调节器642调节并控制的电压。控制电路644根据端口646输入的汽车点火信号和数据总线415的信号，接通或关断调节器的输出。便携式无线电话机采用数据总线415检测免提适配器450是否插入便携式无线电话机。从便携式无线电话机来的接收器音频信号425送至免提适配器450中的放大器648，进行放大，推动扬声器456。麦克风454的输出经TX音频接头421与便携式无线电话机相连。

在最佳实施例中，键盘110的照明是由多个在图5中标以536～541的发光二极管（LED）提供的。发光二极管536～541按常规经限流电阻和开关管543得到电源。开关管543一微处理机502的TCMP端口相连。根据从微处理机502存储的程序，导通式截止。发光二极管实际安装在图1所示的键盘110的背后，为按键提供背光，帮助使用者在昏暗的条件下选择按键。

虽然最佳实施例采用了两个微处理机，但是这不应该成为对本发明的限制，如果设计者需要，也可以采用一个微处理机。不管是采 用一个微处理机的系统，还是采用多个微处理机的系统，为了节省电源，微处理机都可以中断运行。现在参照图7A和7B，实现本发明的从微计算机502所遵循的过程以流程图的形式表示。因此，图7A的过程从702的中断开始，这是由于叉簧306的状态改变而使得微计算机系统中断的。在704确定，翻转部件是打开着还是关闭了。如果翻转部件打开着，那么在706读键盘110，确定哪一个键接通。如果在708有一个键被按下，那么在710由该键规定的功能和特征起作用。如果键盘110的键没有被按下，那么不采取任何行动，微计算机系统恢复其常规功能，控制无线电收发两用机、显示器，以及做其它辅助工作，如712所示。如果在704确定翻转部件没有打开，那么不可能按下键盘上的键，于是程序直接从704的判定框进入712的常规辅助功能框。全部过程在一个预定的时间内重复，直至在714确定微计算机系统应该进入一个低耗能状态。在716微计算机系统进入一个“睡眠”状态，只靠低能耗等待718的中断信号。

如果微计算机系统由一个无线电微计算机和一个从计算机实现，那么从微处理机502可以向无线电微计算机发出翻转部件关闭的指示或翻转部件打开的指示，由无线电微计算机对这些指示进行检测是必要的。作为其例行工作，从微处理机502通过将当前状态和存储状态进行比较，确定叉簧的状态是否改变，如图7B中722和724所示。如果状态不同，那么在726确定，翻转部件是打开着还是关闭了。如果经判定翻转部件是打开的，那么在728向无线电微 计算机发出翻转部件打开的命令。如果在726确定翻转部件是关闭的，那么在730向无线电微计算机发出翻转部件关闭的命令，并且在732从微处理机返回其常规的基本功能。在两种情况下，无线电微计算机404在其相关的存储器中保持翻转部件的状态，作为例行工作，从微处理机502检查从无线电微计算机404收到的允许键盘工作的命令或禁止键盘工作的辅，于是，如果经判定翻转部件是打开的，那么键盘的键以常规方式读出。如果经判定翻转部件是关闭的，那么不去管键盘的键。

在最佳实施例中实现本发明的无线电计算机404遵循的工作过程示于图8A和8B。在802作为其例行工作，无线电微计算机404在804检查从挂机到摘机的转变过程。如果没有发生挂机到摘机的转变，那么流程进入判定框806，在那里通过试验确定是否有摘机到挂机的转变发生。如果什么也没有发生，流程返回802的常规基本功能框。如果在806确定发生了从摘机到挂机的转变，指出可活动部件104处于关闭位置，那么流程进入判定框808，在那里通过试验确定过程中是否有电话。如果确定过程中无电话，那么流程进行到810，在那里语音识别电路不工作，背光不亮，并且无显示。这样，如果可活动翻转部件104关闭，而过程中无电话，那么语音识别电路、背光及显示器都不起作用。也可以从摘机到挂机这一变化发生开始时算起，有选择地将显示持续6秒。从810，流程返回802常规的基本功能框。如果在808确定过程中有电话，那么流 程进入判定框812。在812通过试验确定，麦克风静噪功能是否接通。如果麦克风被静噪，那么流程进入814，在那里关闭语音识别电路。这样，当可活动部件104关闭，而过程中有电话、麦克风被静噪时，语音识别电路是不工作的。流程从814回到802，返回常规的基本功能框。如果在812确定麦克风没有被静噪，那么流程进入框816，在那里启动一个‘n”毫秒计时器。该计时器一直计时，直到它超时或可活动翻转部件重新打开。计时开始之后，流程进入判定框818，在那里通过试验确定计时器是否超时。如果计时器已经超时，那么流程进入框820，在那里结束电话。于是，如果可活动部件关闭的时间长于‘n’毫秒，而过程中有电话、麦克风未被静噪时，那么结束电话。在最佳实施例中，计时器的期限‘n’是1000毫秒。流程从820回到802，返回常规的基本功能框。如果在818确定，计时器没有超时，那么流程进入判定框822，在那里通过试验确定，是否发生了从挂机到摘机的转变。如果没有发生从挂机到摘机的转变，那么流程返回判定框818。流程在818～822构成的回路里继续进行，直到计时器超时，或者发生从挂机到摘机的转变。如果在822确定从挂机到摘机的转变发生在计时器超时之前，那么流程进入判定框823。在823通过试验确定，电话是否与免提汽车适配器电路450相连。可以用于本发明的这种汽车适配器电路是Motorola公司的S1757A。如果电话没有和汽车适配器450相连，那么流程进入判定框824，在那里确定语音识别电路是否已经允许工作。如果 语音识别电路已经允许工作，那么在框825，在过程返回802的常规基本功能框之前，禁止语音识别电路工作。如果在框824确定语音识别电路不工作，那么过程进入框826，在那里发出一个叉簧闪烁信号。于是，如果当汽车适配器免提电路被允许工作时便携式无线电话机与免提汽车适配器450相连并正在打电话，那么可活动翻转部件瞬间关闭而后又重新打开（不是‘n’毫秒）将使免提功能不起作用，并且便携式无线电话机返回使用内置麦克风和扬声器。同样，如果便携式无线电话机与免提汽车适配器450相连并正在打电话，而免提电路不工作，那么可活动翻转部件瞬间关闭而后又重新打开将导致免提电路启动。如果便携式无线电话机不与免提汽车适配器450相连，并且存在打电话情况，而麦克风未被静噪，可活动翻转部件瞬间关闭，然后在计时器超时之前重新打开，那么语音识别电路不工作，并且发出一个叉簧闪烁信号。从826流程返回802的常规基本功能框。

如果在823确定，电话机与免提汽车适配器相连，那么流程继续进入判定框828。在828通过试验确定电话机当前是否处于免提“扬声器电话”方式。如果在828确定电话机不是处于免提“扬声器电话”方式，那么流程进入框830，在那里设置方式为免提方式。在免提方式的情况下，内置麦克风420和扬声器424不起作用，而外部麦克风454和外部扬声器456工作。这样，如果便携式无线电话机与免提汽车适配器450相连，并且当时正在打电话，麦克风没有 被静噪，而在计时器超时之前可活动部件瞬时关闭，然后又重新打开，但是那时并不是处于免提方式，那么从用无线电话机的内置麦克风和扬声器的个人通话方式，转变为用外部麦克风和扬声器的免提扬声器电话方式，从830，流程返回常规的基本功能框802。如果在828，确定便携式无线电话机处于免提扬声器电话方式，那么流程进入框832，在那里从免提扬声器电话方式，转变为用无线电话机内置麦克风和扬声器的个人通话方式。这样，如果便携式无线电话机与免提汽车适配器450相连，并且当时正在打电话，麦克风没有被静噪，而在计时器超时之前可活动翻转部件104瞬时关闭，然后又重新打开，并且那时无线电话机是处于免提方式，那么从免提“扬声器电话”方式转变为采用无线电话机的内置麦克风420和扬声器424的个人通话方式。从832，流程返回常规的基本功能框802。

如果在框804确定发生挂机到摘机的转变，那么流程进入框834，在那里启动语音识别电路432。然后在835启动键盘背光照明及显示器416，通常时间为6秒。于是，如果无线电微处理机404执行常规的基本功能，并且发生挂机到摘机的转变，那么语音识别电路工作，键盘背光点亮，有显示。流程进入判定框836。在836通过试验确定麦克风的静噪功能是否起作用。如果在836确定麦克风被静噪，那么流程进入框836，在那里麦克风不被静噪。于是如果麦克风处于静噪状态而可活动部件104关闭，那么打开可活动部件104 将使麦克风不被静噪，从838流程返回802的常规基本功能框。

如果在836确定麦克风未被静噪，那么流程进入判定框840。在840通过试验确定便携式无线电话机是否正在响铃。如果在840确定便携式无线电话机没有响铃，表明没有打进来电话，那么流程返回802的常规基本功能框。如果在840确定无线电话机正在响铃，那么流程进入框842，在那里回答打进来的电话。于是，如果，便携式无线电话机的铃正在响，而可活动翻转部件104关闭，然后可活动翻转部件104又打开，那么回答打进来的电话。从842流程返回802的常规基本功能框。

这样，展示和描述了根据一个翻转部件的位置，能够允许或禁止免提电路工作、允许或禁止数字显示和键盘照明工作的便携式无线电话机。处于关闭位置时遮盖键盘和其它控制按钮的翻转部件，当处于关闭位置时也启动叉簧。虽然展示和描述了本发明的一个具体的实施例，但是应该懂得，本发明并不限于此处的具体实施例，在不背离本发明的真谛的前提下，可以做各种变化和修改。因此，期待用所附的权利要求书包罗本发明，以及任何这样的变化和修改。

Claims (3)

1、一种无线电话装置，该装置具有一个便携式单元，该单元有一个可活动的遮盖部件，该遮盖部件具有一个伸展的位置和一个退回的位置，及一个免提装置，该无线电话装置其特征在于包括：

一种用来当所述可活动遮盖部件处于伸展位置时，在便携式单元中产生一个摘机信号的装置；

响应于所说的摘机信号，启动免提装置的装置；以及

当可活动遮盖部件放在退回位置并经过一段预定时间后在便携式单元中产生一个挂机信号的装置。

2、根据权利要求1的无线电话装置，其特征在于包括

当所说的可活动遮盖部件位于退回位置，并且在所说的一段预定时间终止之前又放在伸展位置时，使所述的已经启动的免提装置停止工作的装置。

3、一种控制在一个无线电话装置中的免提装置的方法，无线电话装置具有一个带有一个可活动遮盖部件的便携单元，遮盖部件有一个伸展的位置和一个退回的位置，该方法的特征在于以下步骤：

当该可活动遮盖部件处于伸展位置时，在该便携式单元中产生一个摘机信号;

响应于所说的摘机信号，启动免提装置;以及

当可活动遮盖部件放在退回位置并经一段预定时间之后，在便携式单元中产生一个挂机信号。

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