CN114080511A - 用于自由铰链的主动控制的静电离合器 - Google Patents

Abstract

一种铰链机构包括静电离合器，用于提供对两个平面组件之间的相对角度的主动控制。该铰链机构包括在介电层的相对侧上的两个导电组件；能用于确定所述两个平面组件之间的相对角度的相对角度检测机构；以及电压控制器，当所述两个平面组件之间的检测到的角度满足锁定条件时，所述电压控制器向所述两个导电组件中的至少一者选择性地施加电压，所施加的电压产生静电力，该静电力限制这两个导电组件的移动并以检测到的分开角度固定地支撑这两个平面组件。

Description

用于自由铰链的主动控制的静电离合器

背景技术

各种个人电子设备包括设计成经由铰链型机构可拆卸地彼此耦合和/或在相对于彼此的一个或多个不同位置处为电子设备的使用提供结构支撑的平面组件。现有的解决方案，诸如磁性卡扣，可能会耗费大量的表面积并且缺乏一些用户可能需要的可调节性。

附图说明

图1示出了使用静电离合器来提供对第一组件和第二组件的平坦表面之间的分开角度的主动控制的示例电子设备。

图2示出了静电离合器的示例性组件，该静电离合器可集成在电子设备内以提供对两个平面组件之间的相对分开角度的主动控制。

图3示出了具有示例铰链机构的电子设备，该铰链机构包括用于提供对键盘和显示器之间的相对分开角度的主动控制的静电离合器。

图4示出了铰链机构的示例性位置，该铰链机构包括可被用于以预定义的分开角度来将两个平面组件选择性地锁定在一起的静电离合器。

图5示出了具有示例铰链机构的另一示例电子设备，该铰链机构利用静电离合器来提供对两个平面组件之间的相对分开角度的主动控制。

图6示出了与相关于图5所示出和描述的相同或类似的示例圆筒形静电离合器的附加方面。

图7示出了包括静电离合器的又一铰链机构的各方面，该静电离合器可被用来提供对电子设备中的两个平面组件之间的相对分开角度的主动控制。

图8示出了用于使用静电离合器来主动控制电子设备的两个平面组件之间的角分开的示例操作。

图9解说了可以适合于实现所公开技术的各方面的处理设备的示例示意图。

发明内容

静电离合器可被用于主动控制两个平面组件之间(诸如电子设备和电子设备的附件之间)的分开角度。根据一个实现，该铰链机构包括在介电层的相对侧上的两个导电组件；确定这两个平面组件之间的相对角度的相对角度检测机构；以及电压控制器，当两个平面组件之间的检测到的分开角度满足预定义条件时，该电压控制器向这两个导电组件中的一者或两者选择性地施加电压，所施加的电压的量值和符号足以产生静电力，该静电力限制这两个导电组件的相对移动并以检测到的分开角度来固定地支撑这两个平面组件。

提供本发明内容以便以简化的形式介绍以下在具体实施方式中还描述的概念的选集。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。这些以及各种其他特征和优点将通过阅读以下详细描述而变得显而易见。

具体实施方式

在此公开的技术提供了一种离合器机构，其利用静电来以预定的分开角度将电子设备的两个平面组件锁定在一起。该离合器机构的锁定和解锁是在不使用磁性的情况下实现的，并且同时也减小了用于其他功能的电子设备的外表面之间的接触面积。在一些实现中，分开角度是可通过改变电子设备的设置来调节的。

图1示出了使用静电离合器106来提供对第一组件102和第二组件104的平坦表面之间的分开角度的主动控制的示例电子设备100。静电离合器106通过在静电离合器106的导电表面之间产生静电摩擦力，来提供对第一组件102和第二组件104之间的相对分开角度α的主动控制。在图1中，第二组件104是键盘附件，而第一组件102是平板设备(例如显示器)。虽然其他示例可以类似地涉及键盘和显示系统，但是可以设想，第一组件102和第二组件104可以在实现静电离合器106的不同系统中采用各种不同形式(例如，不同类型的设备和/或设备组件)。在一个示例实现中，静电离合器106被用于相对于第一组件102来紧固支架108。例如，上文关于组件102、104讨论的相同静电离合器106可类似地被用于以相对于第一组件102的一定角度β来紧固支架108。

静电离合器106通过选择性地允许和限制绕铰链轴128的旋转来控制平坦表面120、122之间的分开角度α，铰链轴128在不同的实现中可以采用不同的形式和位置。在图1中，铰链轴128将第二组件104(例如，键盘)的不同部分彼此分开。在图1的实现中，第二组件104包括绕铰链轴128连接到主部分118的脊部分116。第一组件102(例如，显示器)固定地附连到第二组件104的脊部分116。例如，第二组件104可以通过物理端口耦合、闩锁、磁体或独立于静电离合器106接合的其他附连解决方案来耦合到脊部分116。

当静电离合器106处于解锁状态时，允许脊部分116相对于主部分118绕铰链轴128弯曲，从而改变铰链角度φ。由于第一组件102和脊部分116之间的耦合，用户赋予第一组件102的移动可以将所附连的脊部分116绕铰链轴128旋转约达铰链角度φ。这一移动进而改变平坦表面120、122之间的分开角度α。

静电离合器106由离合器控制电子设备132在锁定状态和解锁状态之间选择性切换，离合器控制电子设备132可以包括硬件或硬件和软件的组合。在图1中，离合器控制电子设备132被示为在第一组件102的内部；然而，应当理解，这些组件可以另选地被包括在第二组件104内，或者分布在第一组件102和第二组件104之间。离合器控制电子设备132包括离合器电压控制器124，其基于从相对角度检测机构126接收的输入来选择性地锁定和解锁静电离合器106。

在一个实现中，相对角度检测机构126是执行指示分开角度α的当前值的测量的组件或子系统。例如，相对角度检测机构126可包括弯曲传感器或应变传感器，其测量、检测或以其他方式收集能用于动态地确定分开角度α的数据，诸如响应于用户对电子设备100的当前物理配置的操纵。当分开角度α满足预定义的锁定条件时，离合器电压控制器124向静电离合器106的各部分上的一个或多个电极提供电压以产生静电力，该静电力相对于脊部分116有效地锁定主部分118，从而阻止铰链轴128上的所有移动。以这种方式锁定铰链角度φ有效地固定了平坦表面120、122之间的分开角度α。

值得注意的是，在一些实现中，相对角度检测机构126可以执行能用于导出分开角度α的测量来代替直接测量。例如，相对角度检测机构126可用于检测铰链角度φ，分开角度α可以根据该铰链角度动态地计算出、在表中查找或以其他方式确定。在一些实现中，如图5所示，分开角度α与铰链角度φ相同。

在一些实现中，用户可以选择性地配置设置铰链角度φ和/或分开角度α的设备设置，在此铰链角度φ和/或分开角度α处，静电离合器自动进入锁定状态。例如，用户可以电子地访问电子设备100的控制面板，并从各种键盘角度选项(例如，键盘平放在桌子上，略微倾斜，急剧倾斜)中选择以设置铰链角度度φ和/或分开角度α。

除了上面讨论的那些组件外，离合器控制电子设备132还包括用于静电离合器106的离合器释放机构130。在一个实现中，释放机构包括按钮，该按钮在被按下时使离合器电压控制器124切断对静电离合器106的各组件的电压供应。在其他实现中，释放机构包括耦合到离合器电压控制器124的力传感器。当力传感器记录到预定量级的分开力(例如，将第二组件104从第一组件102拉开)时，离合器电压控制器124切断对静电离合器106的电压供应。下面参考图2-7更详细地讨论静电离合器106的又一些示例特征。

图2示出了静电离合器200的示例性组件，该静电离合器可集成在电子设备内以提供对两个平面组件(未示出)之间的相对分开角度的主动控制。如视图A所示，静电离合器200包括两个导电组件202、204，它们是细长形并且与介电材料206的相对侧直接接触。在一个实现中，介电材料206是两个导电组件202、204中的一者或两者的表面上的涂层。例如，如果导电组件204被设计成部分地位于组件202下方(如图所示)，则介电材料可涂覆组件204的面向上的侧面和/或组件202的面向下的侧面。

当未向两个导电组件202和204施加电压时，这两个组件能自由地相对移动，诸如在视图B中所示的箭头的方向上。然而，当同时向导电组件202和204施加相反符号(例如正和负)的预定电压时，产生相吸的静电力，从而将这两个导电组件202和204相对于彼此锁定就位，如视图C所示。在另一实现中，通过向两个导电组件202和204中的一者选择性地施加正电压，同时将这两个导电组件202和204中的另一者接地，来达成这一所施加的静电力。如相关于以下附图所示，该原理可被用在各种类型的铰链组装件内以提供对电子设备的任何两个平面组件之间的相对分开角度的主动控制。

图3示出了具有示例铰链机构306的电子设备300，该铰链机构包括静电离合器308，用于提供对键盘302和显示器304之间的相对分开角度的主动控制。示出了三个视图以解说铰链机构306和静电离合器308的各方面。视图A示出了铰链机构306和静电离合器308在电子设备300的架构内的定位；视图B示出了铰链机构306和静电离合器308的第一放大视图；且视图C示出了第二放大视图，(为清晰起见)单独地示出了静电离合器308，而没有周围组件。

铰链机构306包括设计成相对于铰链组装件316绕铰链轴314旋转的中脊310，铰链组装件316包括静电离合器308和用于将中脊310的移动转换到静电离合器318的上部导电组件322的各种其他组件。

在所示的实现中，中脊310被设计成经由位于中脊310上的物理耦合312可拆卸地耦合到显示器304。物理耦合312独立于静电离合器308，并且可以使用各种不同类型的耦合机构来实现。在一个实现中，物理耦合312包括电端口，用于提供显示器304和键盘302之间的连接。在另一实现中，物理耦合312采用不同的形式，诸如不提供显示器304和键盘302之间的电耦合的形式。例如，中脊310可向外延伸超出所示范围，包裹并环绕显示器304背侧的一部分，诸如以形成以某种方式紧固到显示器304背面的柔性或刚性护套。在这些实现中的每一者中，显示器304可以永久地可拆卸地附在中脊310上，并且被配置成连同中脊310一起相对于键盘302绕铰链轴314旋转。

尽管不同实现可包括用于将电子设备配置中用户施予的变化转换成静电离合器308的各组件中的位置变化的不同机制，图3的铰链机构306包括多个斜销320，它们缩短了中脊310和静电离合器308之间的铰链轴314。每一斜销320被设置成固定角度，第一端附连到中脊310且第二端紧固在销套(例如，销套324)内，销套耦合到静电离合器308的两个相对端之一。销套(例如，销套324)各自被设计成将中脊310的旋转力转换成使静电离合器308的上部导电组件322在滑块334内沿左/右轴340移位的力。

静电离合器308包括两个细长平面组件，包括上部导电组件322和至少部分位于上部导电组件322下方的下部导电组件326。上部导电组件322和下部导电组件326的交叠部分被定位成与电介质(未示出)的相对侧接触。在一个实现中，上部导电组件322的面向下(未暴露)的表面涂覆有介电材料薄层，该薄层与下部导电组件326的面向上的表面接触。第一电极330附连到上部导电组件322，而第二电极332附连到下部导电组件326。

在一个实现中，下部导电组件322固定就位，而上部组件326被设计成沿左/右轴340对斜销320施加的平移力作出响应。在另一实现中，下部导电组件322移动，而上部组件326保持固定。在其他实现中，上部导电组件322和下部导电组件326都被适配成响应于成斜销320的移动而彼此靠近和远离。

中脊310绕铰链轴314的向上旋转通过斜销320施予平移运动，从而使最远离中脊310的销套端部沿左/右轴340在两个方向中的一个方向上移位。该运动进而使上部导电组件326在同一方向上移位。中脊310绕铰链轴314的向下旋转通过斜销320施予类似的平移运动，从而使最远离中脊310的销套端部在相反方向上(例如，由左/右轴340指示的另一方向)移位。这一运动进而使上部细长导电组件328在斜销320的方向上移位。以此方式，中脊310的移动与上部导电组件322的移动相关联。限制上部导电组件322的移动因此具有限制中脊310绕铰链轴314的运动的效果。

铰链组装件316包括相对角度检测机构342(例如，传感器)，其收集指示中脊310绕铰链轴314的当前弯曲角度的数据。在一个实现中，相对角度检测机构342包括直接测量显示器304和键盘302之间的角度的传感器。例如，相对角度检测机构342是检测显示器304和键盘302之间的弯曲角度的弯曲传感器。在另一实现中，相对角度检测机构342包括测量指示显示器304和键盘302之间的角度的某一属性的传感器。例如，相对角度检测机构342可以是应变传感器，其检测在销响应于中脊310的移动而旋转时销320中的长度变化。在这种情况下，销应变可被测量以确定显示器304和键盘302之间的当前分开角度。

当由相对角度检测机构收集的数据指示键盘302和显示器304之间的相对分开角度满足预定义的锁定条件时，离合器电压控制器(未示出)向上部导电组件322和下部导电组件326中的一者或两者施加电压以产生相吸的静电力，该静电力有效地将静电离合器的上部导电组件322和下部导电组件326相对于彼此锁定就位以阻止斜销320的进一步平移。在一个实现中，离合器电压控制器通过向上部导电组件322和下部导电组件326施加预定义的、大小相等且符号相反的电压来产生静电力。在另一实现中，离合器电压控制器通过向上导电组件322和下导电组件326中的一者施加正电压，同时这两个组件中的另一者接地来产生静电力。

实际上，向导电组件322、326施加相等但相反的电压用于相对于键盘302将中脊310锁定就位，从而阻止中脊310绕铰链轴314的进一步移动。

施加到两个导电组件322、326以锁定静电离合器308的电压的量值在不同的实现中可能不同，这取决于各个因素，诸如通过电介质相互交互的上部和下部导电组件的接触表面积，所采用的电介质的特定属性，以及所需相吸静电力的强度(即对于给定应用，足以固定地支撑和锁定两个平面设备组件(例如键盘和显示器)并在施加预期外力(诸如用户的手的重量和在正常使用期间设备可能受到的其他力)的情况下维持这些组件的位置。根据一个实现，电介质是具有高介电常数的材料，例如钛酸钡。如果使用更大的工作电压来在静电离合器308内产生静电力，则具有较低介电常数的其他电介质也可以是合适的。示例性合适电介质包括但不限于聚合物膜、陶瓷涂层以及其他有机和无机复合材料。

如果持续施加所施加的电压，则静电离合器308保持在锁定位置。如图1所述，释放机构的啮合可造成离合器控制电子装置中断对导电组件322、326的电压供应，从而解锁静电离合器308。

图4示出了铰链机构400的示例性位置，该铰链机构包括可被用于以预定义的分开角来将两个平面组件选择性地锁定在一起的静电离合器408。铰链机构400包括中脊410，其经由斜销420附连到主部分414。主部分414包括静电离合器408，其可具有与本文别处讨论的相同或类似的特性。当静电离合器408处于解锁状态时，中脊410可绕弯曲轴412在第一和第二方向上自由旋转。在一个实现中，静电离合器408包括位于电介质相对侧上的两个堆叠的细长导电组件(例如，如相关于图2的导电组件202、204和电介质材料206所示)。

图4的视图A示出了中脊410在第一方向(例如，绕弯曲轴412向下)上的移动以及施予到斜销420的与这一运动相对应的平移，从而影响销在第一方向上的移位，如箭头A所示。这一移动影响静电离合器408的上部导电组件相对于下部导电组件(未示出)在第一方向上的运动。

图4的视图B示出了柔性中脊在第二方向(例如，绕铰链轴向上)上的运动以及施予到斜销420的与这一运动相对应的平移，从而影响销在第二方向上的移位，如箭头B所示。这一移动影响静电离合器408的上部导电组件在第二方向(例如，与第一方向相反)上的运动。

尽管未示出，铰链机构400包括相对角度检测机构，其检测位置信息，诸如斜销420的应变或长度的变化。离合器电压控制器(未示出)使用由相对角度检测机构检测到的信息来确定中脊410相对于弯曲轴412的角度。在一些实现中，该角度可以等于或指示包括铰链机构400的电子设备的其他平坦表面之间的分开角度，诸如以上文相关于图1-3所讨论的方式。当中脊410和主部分414之间所确定的分开角满足锁定条件时，离合器电压控制器(未示出)向静电离合器408的两个导电组件中的一者或两者施加预定义的电压，从而产生阻止两个导电组件之间进一步的相对运动的相吸静电力。这进而限制斜销420的运动，从而有效地将中脊410以检测到的角度锁定就位。

在一个实现中，斜销420以使中脊410和静电离合器408的上部导电组件之间的平移运动最大化的角度而永久弯曲。例如，该角度被选择成使得中脊410绕弯曲轴412的移动造成静电离合器408中的上部导电组件相对于下部导电组件的位置发生尽可能大的移位。尽管其他角度被设想并且是合适的，但在一个实现中，该角度被选择成112度。

图5示出了具有示例铰链机构506的另一电子设备500，该铰链机构利用静电离合器508来提供对两个平面组件(例如键盘504和显示器502)之间的相对分开角度的主动控制。视图A示出了铰链机构506相对于电子设备的组件的定位。铰链机构506包括导电圆筒销510，其被设计成位于一个或多个导电圆筒护套512、514、516内，导电圆筒护套各自附连到相应的支撑法兰518、520。如视图A中所示，支撑法兰518、520中的每一者附连到由铰链机构506支撑并附连到铰链机构506的电子设备500的两个平面组件(例如，显示器502或键盘504)之一。在一个实现中，支撑法兰518、520是刚性结构支撑部件。

根据一个实现，在导电圆筒销510和导电圆筒护套512、514、516之间的接口处包括电介质薄层。例如，导电圆筒销510和/或导电圆筒护套512、514、516的内部可具有介电涂层。导电圆筒销510，导电圆筒护套512、514、516，电介质，离合器控制电子设备(未示出)一起形成静电离合器508，其主动控制键盘504和显示器502之间的分开角度。

当静电离合器508处于解锁状态时，没有向导电圆筒销510或导电圆筒护套512、514和516施加电压。在该状态下，导电圆筒护套512、514、516可相对于导电圆筒销510自由旋转，以允许显示器502相对于键盘504移动。

当离合器控制电子设备(未显示)向导电圆筒销510中的一者或两者以及导电圆筒护套512、514、516中的一者或多者选择性地提供预定义电压时，静电离合器508由于在这些导电组件之间的界面处产生强相吸静电力而进入锁定状态。只要电压持续施加到导电圆筒销510和导电圆筒护套512、514和516上，该力就起作用以阻止导电圆筒护套512、514、516相对于导电圆筒销510的移动。在一个实现中，通过向圆筒销510施加正电压并将圆筒护套512、514和516中的一者或多者接地(或反之亦然)来产生相吸静电力。在另一实现中，通过向圆筒销510施加第一电压和向圆筒护套512、514和516施加大小相同但符号相反的第二电压来产生静电力。

视图B是更详细地示出铰链机构506的透视图。为了概念清楚，该视图省略了法兰518的部分。视图C是铰链机构506在拆解状态下的俯视图。

尽管未示出，计算设备500还包括相对角度检测机构，其可用于主动检测键盘504和显示器502的平坦表面之间分开角度α。在一个实现中，相对角度检测机构是弯曲传感器(例如，如相关于图3所讨论的)。在另一实现中，相对角度检测机构是应变传感器。在又一实现中，相对角度检测机构是电容传感器，其测量圆筒销510和个导电圆筒护套512、514和516中的一者或多者之间的电容。例如，如果介电涂层的内部部分没有覆盖整个圆筒销510，则可以直接测量和解释由交叠区域产生的相对电容以获得分开角度α。

当这一检测到的分开角度α满足预定义的锁定条件时，离合器控制电子设备将静电离合器508切换到锁定状态，如上所述。离合器控制电子设备还可包括释放机构，如本文别处所述，用于将静电离合器508切换回解锁状态。

图6示出了与相关于图5所示出和描述的相同或类似的示例圆筒形静电离合器600的各方面。圆筒形静电离合器600包括内导电圆筒602和外导电圆筒604。内导电圆筒602涂覆有电介质薄层606。在一个实现中，当圆筒形静电离合器600处于解锁状态时，内导电圆筒602可相对于外导电圆筒604自由旋转。

在一个实现中，如图例610中所示，通过向内导电圆筒602施加预定正电压同时将外导电圆筒604连接到接地，静电离合器600被选择性地切换到锁定状态(例如，如上相关于图5中的静电离合器508所述)。在另一实现中，通过向内导电圆筒602和外导电圆筒604施加相等量值但相反符号(例如，-V和+V)的预定电压，静电离合器600被选择性地切换到锁定状态。

所施加的电压的量值足以产生同心摩擦力(也在图例610中示出)，该摩擦力阻止内导电圆筒602响应于一定范围内的力(例如用户拉动或推动耦合到静电离合器的各种设备组件所预期的那些力)相对于外导电圆筒604的移动。只要持续施加该预定电压，静电离合器600就保持在锁定状态。

图7示出了包括静电离合器710的又一铰链机构700的各方面，该静电离合器可被用来提供对电子设备中的两个平面组件之间的相对分开角度的主动控制。铰链机构700包括两个通常为平面的导电组件702和704，它们的半球形端部706、708的形状和尺寸被嵌套在一起，如视图A所示。导电组件702的半球形端部708包括弯曲槽口712，其被成形以接收导电组件704的半球形部分706并与之接触。介电层(未示出)被包括在半球形端部706、708之间的界面处，使得彼此面对的导电表面各自与介电层接触。图7的视图B和C示出了当导电组件702和704的平面部分之间的分开角变化时静电离合器710的不同机械配置。

当静电离合器710处于解锁状态时，没有向导电组件702、704施加电压。在此状态下，两个导电组件702、704可自由相对彼此旋转，如视图B和C所示。当控制电子设备(未示出)向两个导电组件702、704选择性地提供预定量值但相反符号的电压时，静电离合器710由于在这些导电组件之间的界面处产生强大的摩擦力而进入锁定状态。静电离合器710的其他方面可以与本文其他地方相关于其他附图所描述的相同或类似。

图8示出了用于使用静电离合器来主动控制电子设备的两个平面组件之间的角度分开的示例操作800。检测操作802，诸如使用弯曲传感器、应变传感器、力传感器、深度传感器、接近度传感器或其他感测机构，来检测两个平面组件之间的相对分开角度。确定操作804确定两个平面组件之间检测到的分开角度是否满足锁定条件。例如，当检测到的分开角度等于阈值或在设定的角度值范围内时，可以满足锁定条件。如果检测到的分开角度不满足锁定条件，则检测操作802继续主动检测分开角度的变化。

当分开角度满足锁定条件时，锁啮合机构806通过向包括在两个平面组件之间的界面内的铰链内的两个交叠导电组件中的每一者施加预定的符号相反的电压，来以检测到的分开角度啮合这两个平面组件之间的铰链位置锁。铰链内的交叠导电组件通过介电材料彼此分开，并且因此，所施加的电压产生相吸静电力，该静电力将铰链锁定就位，以便按检测到的相对分开角度将两个平面组件相对彼此锁定就位。

释放机构确定操作810确定用户是否已啮合释放机构，诸如通过按下按钮、在两个平面组件中的一者或两者上的“拉拽”，等等。电压施加操作812继续维持预定电压的供应，直至释放机构被啮合。当释放机构确定操作810确定释放机构已啮合时，中断操作814中断对两个导电组件中的每一者的电压供应，从而允许其电压返回到零。该电压中断导致先前产生的静电力终止，从而解锁铰链并再次允许两个平面组件相对彼此自由移动。

图9例示了可以适合于实现所公开技术的各方面的处理设备900的示例示意图。处理设备900包括一个或多个处理器902、存储器904、显示器922以及其他接口938(例如，按钮)。存储器904一般包括易失性存储器(例如，RAM)和非易失性存储器(例如，闪存存储器)两者。操作系统910(诸如Microsoft

操作系统、Microsoft

Phone操作系统或设计成用于游戏设备的特定操作系统)驻留在存储器904中，并且由(诸)处理器902来执行，但是应当理解，可以采用其他操作系统。

一个或多个应用940被加载到存储器904中并且由(诸)处理器902在操作系统910上执行。

应用940可接收来自各种输入本地设备(未示出)的输入，诸如话筒、键盘、鼠标、触控笔、触摸板、操纵杆等。此外，应用940可通过使用更多通信收发器930和天线932通过有线或无线网络与一个或多个远程设备(诸如远程定位的智能设备)通信来接收来自此类设备的输入以提供网络连接性(例如，移动电话网络、

)。

处理设备900进一步包括存储920和电力供应916，该电力供应由一个或多个电池和/或其他电源供电并且向处理设备900的其他组件提供电力。电力供应916还可以被连接到外部电源(未示出)，该外部电源对内置电池或其他电源进行超驰控制(override)或再充电。

在一示例实现中，离合器控制电子设备(例如，图1的离合器电压控制器124、图1的相对角度检测机构126、或图1的离合器释放机构130)可由存储在存储器904和/或存储设备920中并由处理器单元902执行的指令来实现。

处理设备900可包括各种有形计算机可读存储介质和无形计算机可读通信信号。有形计算机可读存储可由能由处理设备900访问的任何可用介质来体现，并包含易失性和非易失性存储介质、可移动和不可移动存储介质两者。有形计算机可读存储介质不包括无形和瞬态通信信号，而是包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任一方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动存储介质。有形计算机可读介质包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或可被用来储存所需信息且可以由处理设备900访问的任何其他有形介质。与有形计算机可读存储介质对比，无形计算机可读通信信号可用诸如载波或其他信号传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。术语“已调数据信号”意指以在信号中对信息进行编码的方式来使其一个或多个特性被设定或改变的信号。作为示例而非限制，无形通信信号包括有线介质(诸如有线网络或直接线路连接)，以及无线介质(诸如声学、RF、红外线和其他无线介质)。

一些实施方式可包括制品。制品可包括用于储存逻辑的有形存储介质(存储器设备)。存储介质的示例可包括能够存储电子数据的一种或多种类型的处理器可读存储介质，包括易失性存储器或非易失性存储器、可移动或不可移动存储器、可擦除或不可擦除存储器、可写或可重写存储器等。逻辑的示例可包括各种软件元素，诸如软件组件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、操作段、方法、过程、软件接口、应用程序接口(API)、指令集、计算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、文字、值、符号、或其任意组合。例如，在一个实现中，制品可储存可执行计算机程序指令，该指令在由计算机执行时致使该计算机执行根据所描述的各实现的方法和/或操作。可执行计算机程序指令可包括任何合适类型的代码，诸如源代码、已编译代码、已解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码等。可执行计算机程序指令可以根据用于指令计算机执行特定操作段的预定义计算机语言、方式或句法来被实现。这些指令可以使用任何合适的高级、低级、面向对象、可视、已编译、和/或已解释编程语言来实现。

本文公开的一种示例系统包括铰链机构，用于提供对两个平面组件之间的相对角度的主动控制。该铰链机构包括在介电层的相对侧上的两个导电组件；能用于确定所述两个平面组件之间的相对角度的相对角度检测机构；以及电压控制器，当所述两个平面组件之间的所确定的相对角度满足预定义条件时，所述电压控制器向所述两个导电组件中的至少一者选择性地施加电压，所施加的电压产生静电力，该静电力限制这两个导电组件的相对移动并以所确定的分开角度固定地支撑这两个平面组件。

根据任一在前系统所述的示例系统，还包括将第一平面电子设备的第一部分与第一平面电子设备的第二部分分开的斜销。第一平面电子设备的第一部分被配置成相对于第一平面电子设备的第二部分绕铰链轴旋转，并且第一部分绕铰链轴的旋转使斜销旋转以强制地移动两个导电组件相对于彼此的位置。

在根据任一在前系统的另一示例系统中，所述相对角度检测机构通过测量所述斜销上的应变或力中的至少一者来确定所述两个平面组件之间的相对角度。

在根据任一在前系统的又一示例系统中，相对角度检测机构包括弯曲传感器。

在根据任一在前系统的又一示例系统中，所述两个导电组件包括导电内圆筒和导电外圆筒，所述导电内圆筒被适配成在所述导电外圆筒内旋转。

在根据任一在前系统的又一示例系统中，导电外圆筒包括附连第一刚性法兰的第一部分和附连到第二刚性法兰的第二部分。第一部分耦合到两个平面组件中的第一者，且第二部分耦合到这两个平面组件中的第二者。

在根据任一在前系统的又一示例系统中，两个平面组件包括键盘和显示器。

本文公开的示例方法包括确定两个平面组件之间的相对分开角度。这两个平面组件中的第一者被适配成相对于这两个平面组件中的第二者绕铰链轴枢转。该方法还响应于确定相对分开角度满足锁定条件，向通过介电材料彼此分开的两个导电组件中的至少一者选择性地施加电压。所施加的电压产生静电力，该静电力限制两个导电组件的相对移动，以按所确定的相对分开角度支撑这两个平面组件。

在根据任一在前方法的一个示例方法中，该方法还包括绕铰链轴并相对于两个平面组件中的第二者旋转附连到这两个平面组件中的第一者的中脊。中脊绕铰链轴的旋转造成将这两个平面组件分开的斜销的位置移位，这强制地移动两个导电组件相对于彼此的位置。

在根据任一在前方法的又一示例方法中，该方法还包括通过测量斜销上的应变或力中的至少一者来确定两个平面组件之间的相对分开角度。

在根据任一在前方法的另一示例方法中，该方法还包括基于弯曲传感器的测量来确定相对分开角度。

在根据任一在前方法的又一示例方法中，两个导电组件包括导电内圆筒和导电外圆筒。导电内圆筒被适配成在导电外圆筒内旋转。

在根据任一在前方法的又一示例方法中，导电外圆筒包括附连第一刚性法兰的第一部分和附连到第二刚性法兰的第二部分。第一部分耦合到两个平面组件中的第一者，且第二部分耦合到这两个平面组件中的第二者。

在根据任一在前方法的又一示例方法中，两个平面组件包括键盘和显示器。

本文公开的另一示例系统包括第一平面电子设备，其被配置成经由铰链机构附连到第二平面电子设备，所述铰链机构提供对所述第一平面电子设备和所述第二平面电子设备之间的相对角度的主动控制。该铰链机构包括在介电层的相对侧上的两个导电组件；能用于确定第一平面电子设备和第二平面电子设备之间的相对角度的相对角度检测机构；以及电压控制器，当所述第一平面电子设备和所述第二平面电子设备之间的所确定的相对角度满足锁定条件时，所述电压控制器向这两个导电组件中的每一者选择性地施加电压。所施加的电压产生静电力，该静电力限制两个导电组件的相对移动并以所确定的相对分开角度来固定地支撑第一平面电子设备和第二平面电子设备。

在根据任一在前系统所述的另一示例系统中，该系统还包括将第一平面电子设备的第一部分与第一平面电子设备的第二部分分开的斜销。第一平面电子设备的第一部分被配置成相对于第一平面电子设备的第二部分绕铰链轴旋转，并且第一部分绕铰链轴的旋转使斜销旋转，以强制地移动两个导电组件相对于彼此的位置。

在根据任一在前系统的又一示例系统中，所述相对角度检测机构通过测量所述斜销上的应变或力中的至少一者来确定第一平面电子设备和第二平面电子设备之间的相对角度。

在根据任一在前系统的又一示例系统中，相对角度检测机构包括弯曲传感器。

在根据任一在系统法的又一示例系统中，两个导电组件包括导电内圆筒和导电外圆筒。导电内圆筒被适配成在导电外圆筒内旋转。导电外圆筒包括附连第一刚性法兰的第一部分和附连到第二刚性法兰的第二部分，第一部分耦合到第一平面电子设备，且第二部分耦合到第二平面电子设备。

本文公开的又一示例系统包括用于确定两个平面组件之间的相对分开角度的装置，其中这两个平面组件中的第一者被适配成相对于这两个平面组件中的第二者绕铰链轴枢转。该系统还包括用于响应于确定相对分开角度满足锁定条件，向通过介电材料彼此分开的两个导电组件中的至少一者选择性地施加电压的装置。所施加的电压产生静电力，该静电力限制两个导电组件的相对移动，以按所确定的相对分开角度支撑这两个平面组件。

本文中所描述的各实现可被实现为一个或多个计算机系统中的逻辑步骤。逻辑操作可被实现为：(1)在一个或多个计算机系统中执行的处理器实现的步骤的序列；以及(2)一个或多个计算机系统内的互连机器或电路模块。该实现是取决于被利用的计算机系统的性能要求的选择问题。相应地，组成本文中所描述的各实现的逻辑操作另外还可被称为操作、步骤、对象、或模块。此外，还应该理解，逻辑操作可以以任何顺序来执行，除非明确地声明，或者权利要求语言固有地要求某特定顺序。以上说明、示例和数据连同附图提供了对示例性实现的结构和用途的全面描述。

Claims (15)

1.一种系统，包括：

用于提供两个平面组件之间的相对角度的主动控制的铰链机构，所述铰链机构包括：

在介电层的相对侧上的两个导电组件；

能用于确定所述两个平面组件之间的相对角度的相对角度检测机构；以及

电压控制器，当所述两个平面组件之间的所确定的相对角度满足预定义条件时，所述电压控制器选择性地向所述两个导电组件中的至少一者施加电压，所施加的电压产生静电力，所述静电力限制所述两个导电组件的相对移动并以所确定的相对分开角度来固定地支撑所述两个平面组件。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

将第一平面电子设备的第一部分与所述第一平面电子设备的第二部分分开的斜销，所述第一平面电子设备的第一部分被配置成相对于所述第一平面电子设备的第二部分绕铰链轴旋转，其中所述第一部分绕所述铰链轴的旋转使所述斜销旋转，以强制地移动所述两个导电组件相对于彼此的位置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述相对角度检测机构通过测量所述斜销上的应变或力中的至少一者来确定所述两个平面组件之间的相对角度。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述相对角度检测机构包括弯曲传感器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两个导电组件包括导电内圆筒和导电外圆筒，所述导电内圆筒被适配成在所述导电外圆筒内旋转。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述导电外圆筒包括附连第一刚性法兰的第一部分和附连到第二刚性法兰的第二部分，所述第一部分耦合到上述两个平面组件中的第一者，且所述第二部分耦合到所述两个平面组件中的第二者。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两个平面组件包括键盘和显示器。

8.一种方法，包括：

确定两个平面组件之间的相对分开角度，所述两个平面组件中的第一者被适配成相对于所述两个平面组件中的第二者绕铰链轴枢转；

响应于确定所述相对分开角度满足锁定条件，向由介电材料彼此分离的这两个导电组件中的至少一者选择性地施加电压，所施加的电压产生静电力，所述静电力限制这两个导电组件的相对移动，以按所确定的相对分开角度来支撑所述两个平面组件。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

绕铰链轴并相对于所述两个平面组件中的第二者来旋转附连到所述两个平面组件中的第一者的中脊，所述中脊绕所述铰链轴的旋转造成分离所述两个平面组件的斜销的位置移动，这强制地移动这两个导电组件相对于彼此的位置。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过测量所述斜销上的应变或力中的至少一者，来确定所述两个平面组件之间的相对分开角度。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于弯曲传感器的测量来确定所述相对分开角度。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述两个导电组件包括导电内圆筒和导电外圆筒，所述导电内圆筒被适配成在所述导电外圆筒内旋转。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述导电外圆筒包括附连第一刚性法兰的第一部分和附连到第二刚性法兰的第二部分，所述第一部分耦合到上述两个平面组件中的第一者，且所述第二部分耦合到所述两个平面组件中的第二者。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述两个平面组件包括键盘和显示器。

15.一种系统，包括：

第一平面电子设备，其被配置成经由铰链机构附连到第二平面电子设备，所述铰链机构提供对所述第一平面电子设备和所述第二平面电子设备之间的相对角度的主动控制，所述铰链机构包括：

在介电层的相对侧上的两个导电组件；

相对角度检测机构，其能用于确定所述第一平面电子设备和所述第二平面电子设备之间的相对角度；以及

电压控制器，当所确定的所述第一平面电子设备和所述第二平面电子设备之间的相对角度满足锁定条件时，所述电压控制器向所述两个导电组件中的每一者选择性地施加电压，所施加的电压产生静电力，所述静电力限制所述两个导电组件的相对移动，并以所确定的相对分开角度来固定地支撑所述第一平面电子设备和所述第二平面电子设备。

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