CN1168276C - 检测折叠电话的折叠盖关闭状态 - Google Patents

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Abstract

一种检测通信装置的折叠盖的打开和关闭状态的检测电路。该检测电路包括一电阻性网络和一模/数转换器(ADC)。当折叠盖处在关闭状态时电路通过一组触点检测一唯一的电阻值。通过ADC将这一电压电平从模拟信号转换成数字信号以输入到微处理器中。当折叠盖处于打开状态时，触点断开，因而使唯一的电阻值的检测不工作。在微处理器内编程的软件根据检测到的折叠盖的开/闭状态使通信装置工作在适当的模式上。

Description

检测折叠电话的折叠盖关闭状态
                         发明背景
I.发明领域
本发明一般涉及移动通信领域。特别是本发明涉及检测电话折叠盖的开/闭状态的系统和方法。
II.相关技术
许多移动通信装置现在正将无线电话技术与提供个人信息管理的手持式计算机平台相组合。这种手持式计算机装置被称为个人数字助理(PDA)。组合移动通信装置通常作为分开的二个装置工作，要求分开的液晶显示器(LCD)和附加的电路对无线电话和PDA的分别的输入装置读取。
矩阵编码型键盘和小键盘广泛用作计算机和电话的输入装置。此类键盘和小键盘通常安装在可变曲的电路板上并要求有多个信号通路(即导线或导电条)以检测哪个键被按下。例如：4×4矩阵小键盘包含16个输入键，要求有8个信号通路。当在折叠盖上实现键盘或小键盘时，如无线电话或PDA的情况那样，多个信号通路要通过铰链走通到通信装置的机体。多信号通路经铰链的走线法使装置的耐用性差且经常在用手抓折叠盖方式检取装置时会导致绞链或弯曲电路断裂。
许多PDA要求双通道模/数转换器(ADC)以读取触摸屏显示器。当PDA与键盘装在折叠盖上的无线电话组合时，附加的电路通常包括读取折叠盖上小键盘的附加ADC和用于无线电话显示的附加LCD。
所需要的是用一种有效且经济的方法来将PDA和具有折叠盖的无线电话集成一体使之重量轻，耐用和易操作。进一步所需的是PDA和无线电话集成能提供用户友好的机制来改变装置的操作模式。
                         发明概述
本发明通过有效地将折叠电话与PDA集成一体而提供的通信装置来满足上述需要。本发明作为单个单元操作。按照本发明的第一实施例，折叠盖的打开和关闭启动一开关，以改变通信装置的工作模式。当折叠盖打开时通信装置作为组合无线电话和个人数字助理而工作。这叫做智能电话(SMARTPHONE)工作模式。折叠盖关闭时，通信装置按标准无线电话工作。这就是所谓键盘(KEYPAD)工作模式。
根据本发明的第二实施例，折叠盖和绞链作为旋转开关而工作以选择通信装置的工作模式。多个触点位于折叠盖的内表面各侧，而在通信装置机体的每一侧均有一个单个触点。位于折叠盖内表面各侧的多个触点代表了通信装置不同的工作模式。当折叠盖从关闭位置旋转到其最后位置作为支架时，通信装置的工作模式随之改变，通信装置机体的触点与折叠盖上触点之一接触。目前实现了三种工作模式：键盘(KEYPAD)模式、智能电话(SMARTPHONE)模式和扬声器电话(SPEAKERPHONE)模式。
本发明的第三实施例是检测折叠盖打开和关闭状态的检测电路。该检测电路包括一电阻性网络和一模/数转换器(ADC)。当折叠盖处于关闭状态，电路通过一组触点检测唯一的电阻性值。该电压电平经ADC从模拟信号转换成数字信号输入到微处理器。当折叠盖处于打开位置，触点断开，从而使唯一电阻性值的检测不工作。所得的电压电平经ADC从模拟信号转换成数字信号输入到微处理器。微处理器内的编程软件根据检测到折叠盖的开/闭状态使通信装置能工作在适当的模式。
本发明的特点和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作在下面结合附图给予详细说明。附图中，相同标号通常表示同一的、功能相似和/或结构类似的元件。图中第一次出现的元件在相应的标号中用最左的数字标注。
                       附图简要说明
本发明的特点、目的和优点结合附图从下面给出的详细描述中变得更明显，图中相同的标号字符通篇均表示相应的元件。图中相同的标号通常表示同一的、功能类似的和/或结构类似的元件。图中第一次出现的元件在相应的标号中用最左的数字标注。
图1说明通信装置的折叠盖处于关闭状态的图。
图2的实施例图表示通信装置的折叠盖处于打开位置。
图3的电路图说明通信装置利用折叠盖改变工作模式的机制。
图4是本发明一个实施例的侧视图，在折叠盖的内表面上使用多个触点以确定通信装置的工作模式。
图5示出通信装置用折叠盖作为支架。
图6的电路图说明了利用位于折叠盖内表面侧处的触点进行模式选择。
图7的电路图说明了对折叠盖开/闭状态的检测。
                   较佳实施例的详细描述
当本发明在这里引用说明性实施例对特定应用描述时，应理解本发明并不局限于这些实施例。阅读过这里所提供的原理的本领域技术人员将认识到在本领域的范围内和在本发明将具有重要应用的其它领域内可作出另外的修改、应用和其它实施例。
本发明是针对包含组合折叠电话和个人数字助理(PDA)的通信装置。当折叠盖处于关闭位置时本发明作为标准蜂窝电话而工作。该工作模式称为键盘模式。当折叠盖处于打开状态时本发明还作为PDA和电话工作。该工作模式称为智能电话模式。本发明的第一实施例实现了一开关，它受折叠盖的打开和关闭所控制以建立组合折叠电话和PDA的工作模式。在本发明的第二实施例中，折叠盖和铰链用作一旋转开关以控制通信装置的工作模式选择。第三实施例中，折叠盖的开/闭状态可使用检测电阻性电路的存在的检测电路来完成。
图1示出通信装置100的正视图，折叠盖处于关闭位置，即键盘模式。通信装置100包括机体102和折叠盖112。机体102包括液晶显示器(LCD)104、扬声器106、受话器108，以及天线110。折叠盖112包括折转铰链114，外表面116以及内表面(如图2所示)。折转铰链114是能使折叠盖112绕折转铰链114旋转而使折叠盖打开和关闭的铰接装置。折转铰链114还能使折叠盖112可从通信装置110的机体102上可卸地拆卸下来。折叠盖112的外表面116包含小键盘118。小键盘118是相关领域熟知的标准电话键盘。
当折叠盖112关闭时，液晶显示器104只显露一部分。这部分液晶显示器104用于显示各种电话功能，例如日期、时间、重拨功能和菜单。还显示了信号强度指示器和数字指示器。信号强度指示器指示经天线110正在接收的信号强度。数字指示器指示电话正以数字模式工作。受话器108和扬声器106分别用于将声压变化，即语音转换成电信号变化及将电信号变化转换成声压变化，即语音。天线110用于将接收信号送到通信装置110或发送来自通信装置110的信号。
图2所示的通信装置200的正视图中折叠盖处于打开位置，即智能电话模式。通信装置200的机体102显示了LCD104的全视图。LCD104的上半部分显示电话功能而LCD104的下半部分显示与PDA有关的功能。这些功能包括PalmTM III组织者上能有的所有个人管理功能，例如日期簿、地址簿、工作表、开销管理、计算器、笔记和游戏、以及电子邮件、Web网和提醒管理功能。通信装置200的机体还包括PDA按钮212，第一弹簧加载弹簧压脚208和第二弹簧加载弹簧压脚206。PDA按钮212允许用户对微处理器输入(如图6和7所示)。注意，折叠盖112处于关闭和打开位置时受话器108均暴露在外。这是由于在折叠盖112底部有一开口矩形空间120。
折叠盖112的内表面包含了第一触点204和第二触点202。当折叠盖在关闭位置时，第一触点204与第一弹簧加载弹簧压脚208电气连接而第二触点202与第二弹簧加载弹簧压脚206电气连接以使用户能从键盘向微处理器输入(如图7所示)。
具有PDA和模式选择的折叠电话
本发明通过启动一开关而确定折叠电话和PDA的工作模式。本发明用通信装置100的折叠盖112启动该开关。图3表示的电路图300检测通信装置100的工作模式。电路图300包括通信装置100的折叠盖112和机体102。通信装置100包括开关302、微处理器304和上拉电阻R。开关302的一端接地306。开关302的另一端接微处理器304。上拉电阻R的一端接电压源V而另一端接微处理器304和开关302。电压源V大约+3.3伏，电阻大约100KΩ。阅读本说明后，相关领域内的熟练技术人员显然能用其他的V和R值来实施本发明而不脱离本发明的精神和范围。
折叠盖112的内表面包括一塑料件308。当折叠盖112在关闭位置时塑料件308与开关302啮合。当折叠盖在关闭位置时，塑料件308使开关302处在关闭位置因而把工作模式指示信号310拉到低电平。当折叠盖112在打开位置时塑料件308与开关302脱开。当折叠盖112在打开位置时，塑料件308的脱开使开关302打开，通过上拉电阻R，电压源V使工作模式指示信号310向微处理器304输入一高电平。工作模式指示信号310向微处理器304指示通信装置100目前的工作模式，当工作模式指示器信号为真(高)，它使微处理器304上运行的软件以智能电话模式操作通信装置100。当工作模式信号310为假(低)，它使微处理器304上运行的软件以键盘模式操作通信装置100。在特定领域内的技术人员将容易构造该软件在微处理器304上运行。
使用折转位置选择折叠电话工作模式
根据折叠盖的位置也可以让通信装置100进入不同的工作模式。在本发明的另一个实施例，如图4所示，折叠盖和铰链用作旋转开关以控制通信装置100的工作模式选择。在折叠盖112的内表面的侧面放置多个触点而在通信装置100机体102的双侧放置单个触点。折叠盖112绕铰链114旋转，使折叠盖112内侧的触点与通信装置100机体102侧边的触点连接，每个连接表示一种不同的工作模式。在较佳实施例中，在折叠盖112的内表面的每侧放置了三个触点。由三个触点402、404和406表示的三种操作模式分别是键盘模式、智能电话模式和扬声器模式。相关领域的技术人员将认识到可在通信装置100机体102上放置多个触点并在折叠盖112的内侧每一边放置单个触点而不脱离本发明的范围。
图4是本发明一个实施例的侧视图，它能根据折叠盖112的位置产生不同的工作模式。折叠盖112的内侧在一边包括三个触点402、404和406(假设如圆圈所示)而在相对一边包括三个触点610、612和614(如图6所示)。触点408(假设表示为方块)位于通信装置100机体102上。另一触点616(如图6所示)位于通信装置100机体102的相对一边。对于本实施例，本发明以键盘模式作为标准电话工作，在智能电话模式以PDA和电话工作而在扬声器模式以扬声器电话工作。当折叠盖112在关闭位置时折叠触点402和610分别与触点408和616连接。这一连接指示了键盘操作模式。当折叠盖在打开位置时，折叠触点404和612分别与408和616连接。这一连接指示了智能电话工作模式。当折叠触点406和614分别与触点408和616连接时，操作模式是扬声器电话模式。在扬声器电话模式，折叠盖112一直向后折叠，使得折叠盖112作为支架工作。当通信装置在扬声器电话模式时，通信装置的音量增加，表示装置处在竖立状态，一边对着人脸，而不是处在手持结构状态。图5表示通信装置100把折叠盖112放置为支架状态。
当触点402-408和610-616处在折叠盖112的一侧且通信装置100如图6所示时，电路使模式选择有效。电路600包括折叠盖112的电路和通信装置100机体102的电路。折叠盖112的电路经折叠盖112上的触点402、404、406和610与通信装置100机体102上的触点408和616连接。
折叠盖112上的电路包括键盘118，它与触点610-614及键盘118一侧的电阻R13连接并与触点402和键盘118另一侧的电阻R14连接。电阻R13的另一端与触点406连接。电阻R14的另一端与触点404连接。触点610、612和614连在一起。
键盘118的电路是电阻梯型网络。键盘118的电阻梯型网络包括与多个电阻604相连的多个键602。每个键602与一个电阻604相连。每个键也实现为一个开关。当压下一给定键602，与该键相关的电阻604提供唯一的代表压键602的电压电平，该电平区分该压键602与其它键602。
当折叠盖112的位置使触点610和402与通信装置100机体102相连，通信装置100以键盘模式工作。与每个键602相关的电阻就是直接与压键602连接的相应电阻604。例如与键K1相关的电阻性值是电阻R1，而键K2的是电阻R2，键K3的是电阻R3等等。
当折叠盖112的位置使得触点612和404与通信装置100机体102相连，通信装置100以智能电话模式工作。与每个键602相关联的电阻是直接与压下的键602相连的相应电阻604和串联电阻R14。例如，与键K1相关的电阻值是电阻R1和R14串联，键K2的是电阻R2和R14串联，键K3的是电阻R3和R14串联等等。因此，R14用作偏置电阻向键盘118提供偏移值，除非压下键602，R14不起作用。当压下键602时，R14将整个键盘118移动到模/数转换器606(如通信装置100的机体102中所示)的不同量程中。本实施例因而允许通信装置工作在智能电话模式时从键盘118输入。
当折叠盖112的位置使触点614和406与通信装置100机体102的相连时，通信装置100以扬声器模式工作。当通信装置100以扬声器模式工作时，键盘118从环路取出，电阻值现在是R13。
选择电阻值R1到R12的值以对键盘118上的每个键给出一个唯一的电压读数。了也对R13和R14选择使得当通信装置100以扬声器电话模式工作时或当键602被压下且通信装置100以智能电话模式工作时分别给出一唯的电压读数。
通信装置100的机体102的电路包括触点616和408、模/数转换器(ADC)606、微处理器608、PNP晶体管620和二个电阻R15和R16。触点408接地。触点616与ADC 606和电阻R15相连。触点616将来自折叠盖112的信号提供给ADC 606。ADC 606连接到微处理器。ADC 606将模拟信号数字化后输入到微处理器608。微处理器608将称为PWR KEYPAD(小键盘)的信号经电阻R16输出到PNP晶体管620的基极。PWR KEYPAD允许微处理器608将供给键盘118的电源打开和关闭。PNP晶体管620的发射极连到电压源VS。VS典型值为+3.3伏，但可随应用不同而不同。PNP晶体管620的集电极连到电阻R15的另一端。
在另一替代实施例中，R14位于通信装置100的机体102内。
工作时，在微处理器608上运行的软件使PWR KEYPAD通过电阻R16向PNP晶体602的基极输出一高电压电平以导通PNP晶体管620，当PNP晶体管620导通后，电流从电压源VS经PNP晶体管620向键盘供电。电阻R15用于对折叠盖112送来的信号分压后输入到ADC 606。根据折叠盖112的哪些触点与通信装置110机体102上的触点相连确定了由ADC 606处理的哪个信号要由微处理器608读取。如果折叠盖112从通信装置100的机体102上卸下，ADC 606接受VS的电压信号减去PNP晶体管620发射极到集电极的压降和电阻R15两端降作为输入。微处理器608通过运行在微处理器608上的软件从与每个工作模式有关的不同的电压电平确定工作模式。
检测折叠电话的折叠盖的关闭状态
图7所示为对通信装置200的折叠盖112开/闭状态的检测。电路700包括来自折叠盖112的电路和来自通信装置200的机体102的电路。折叠盖在关闭位置时，折叠盖112的电路与通信装置200机体102的电路电气上相连。第一触点204与第一弹簧加载的弹簧压脚208电气连接，第二触点202与第二弹簧加载的弹簧压脚206电气连接以允许用户从键盘向微处理器708输入。
折叠盖112上的电路包括键盘118，它与第一触点204和键盘118一侧上的电阻R13相连，还与第二触点202和键盘118另一侧的电阻R13的另一端相连。键盘118的电路是电阻性梯型网络。键盘118的电阻梯型网络包括与多个电阻704相连的多个键702。每个键702连到一个电阻704。每个键702也实现为一个开关。当压下一个给定键702，与该键相关的电阻704提供唯一的代表该压下键702电平，该电压电平区分该压键702与其它键702。来自通信装置200机体102的电路包括第一和第二弹簧加载的弹簧压脚208和206、模/数转器(ADC)706、微处理器708、PNP晶体管720以及二个电阻R14和R15。第二弹簧加载的弹簧压脚206接地。第一弹簧加载的弹簧压脚208与ADC 706和电阻R15相连。第一弹簧加载的弹簧压脚将来自折叠盖112的信号提供给ADC 706。ADC 706数字化该模拟信号以使该信号可被微处理器708读取。微处理器708经电阻R14向PNP晶体管720的基极输出一称为PWR KEYPAD的信号。PWP KEYPAD允许微处理器通过打开和关闭键盘118的电源而控制键盘118，PNP晶体管720的发射极连到电压源VS。VS值典型为+3.3伏，但可随不同应用而变化。PNP晶体管720的集电极连到电阻R15的另一端。
工作时，在微处理器708上运行的软件使PWR KEYPAD通过电阻R14向PNP晶体管720的基极输出一高电平以导通PNP晶体管720。当PNP晶体管720导通后。电流从电压源VS经PNP晶体管720向键盘118供电。电阻R15用于对折叠盖112送来的信号分压后输入到ADC 706。当折叠盖112关闭时且没有压下键702，基于电阻R13两端的压降在触点210上的电压是一个唯一的电压。这就允许微处理器708仅根据电路两端的电阻R13的值检测出折叠盖是关闭的。当压下键702时，与该压下键702相关的电阻值是电阻704与电阻R13并联。例如，与键K1相关联的电阻值是R1与R13并联，键K2的是电阻R2与R13并联，键K3的是电阻R3与R13并联，等等。
选择电阻R1到R12的值以对键盘118上的每个键给予一个唯一的电阻值。还选择R13使得当没有压下键702时能给出一个唯一的电阻值读数。当折叠盖处在打开位置时或从通信装置100上卸下时，ADC 706接受的电压信号是VS信号值减去PNP晶体管720从发射极到集电极的压降(VEC)和电阻R15两端的压降(VR15)作为输入。微处理器708通过在微处理器708上执行的软件根据与折叠盖112的位置有关的不同的电压电平检测折叠盖112的开/闭状态。
结论
虽然本发明依照组合折叠电话和PDA作了描述，本发明也能应用于其它使用折叠盖的多功能便携装置。上述对较佳实施例的描述是使本领域的技术人员能制作或使用本发明。虽然本发明引用较佳实施例作了特别说明和描述，本领域的技术人员将懂得可对它们作出许多形式和细节上的改变而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (27)

1.一种用于检测电子装置开/闭状态的系统，包括：
第一部分，具有第一组电触点和在所述第一组电触点间耦连的一个电阻性电路；
可移动地耦连到所述第一部分的第二部分，具有第二组电触点，其中可根据所述第一部分的开/闭状态在第一和第二组触点之间进行电连接或断开电连接；
一个处理器，用于通过确定所述电连接是否是根据来自所述第一部分的电阻电路的电压测量值还是来自所述第二部分的电压测量值，确定所述第一组和第二组触点之间是电连接还是断开连接，以及基于所述测量值使所述系统能够以第一和第二种模式中一种工作。
2.如权利要求1的系统，还包括一模/数转换器，用于把所述电压测量值转换为数字信号以供所述处理器读取。
3.如权利要求1的系统，其特征在于所述电阻电路是一单个电阻器，
4.如权利要求1的系统，，其特征在于所述第一部分还包含一小键盘。
5.如权利要求4的系统，其特征在于所述电阻电路是与所述小键盘上正被压下的键相关联的电阻。
6.如权利要求1的系统，其特征在于所述第二部分进一步包括用于通过接通和断开电源而控制所述第一部分的开关切换电路。
7.如权利要求6的系统，其特征在于所述处理器控制所述开关切换电路。
8.如权利要求1的系统，其特征在于所述第二组触点是弹簧加载的弹簧压脚。
9.如权利要求1的系统，其特征在于如果所述第一部分处在关闭状态所述系统以第一模式工作，并且如果所述第一部分处在打开状态所述系统以第二模式工作。
10.如权利要求1的系统，其特征在于如果所述第一部分处在打开状态所述系统以第一模式工作，并且如果所述第一部分处在关闭状态则所述系统以第二模式工作。
11.如权利要求1的系统，其特征在于第一部分是折叠盖而第二部分是个人数字助理。
12.如权利要求11的系统，其特征在于所述折叠盖包括一小键盘。
13.如权利要求12的系统，其特征在于所述小键盘是电阻性梯型电路。
14.如权利要求13的系统，其特征在于当所述第一部分处于关闭状态时所述系统按小键盘模式工作。
15.如权利要求13的系统，其特征在于当所述第一部分处于打开状态时所述系统按智能电话模式工作。
16.一种用于检测装置开/闭状态的方法，包括下述步骤：
从装置的第二部分向第一部分供电，所述第一部分具有第一组电触点和在所述第一组电触点之间耦连的一个电阻性电路，以及所述第二部分可旋转地耦连到所述第一部分并具有第二组触点；
根据所述第一部分的开/闭状态确定在所述第一组和第二组触点之间是否已电连接或已断开电连接；以及
根据所述第一部分的开/闭状态使所述装置以第一和第二模式之一工作。
其中，所述确定步骤包括确定所述电连接是否是基于来自第一部分中所述电阻性电路的电压测量值和来自所述第二部分的电压测量值之一作出的，并将所述电压测量值转换成数字信号的的步骤。
17.如权利要求16的方法，其特征在于所述电阻性电路是单个电阻器。
18.如权利要求16的方法，其特征在于所述第一部分进一步包括一小键盘。
19.如权利要求18的方法，其特征在于所述电阻性电路是与所述小键盘上正被压下的键相关联的电阻。
20.如权利要求16的方法，其特征在于所述第二组触点是弹簧加载的弹簧压脚。
21.如权利要求16的方法，其特征在于如果所述第一部分处于关闭状态所述装置按第一模式工作，而如果所述第一部分处于打开状态则所述装置按第二模式工作。
22.如权利要求16的方法，其特征在于如果所述第一部分处于打开状态所述装置按第一模式工作，而如果所述第一部分处于关闭状态则所述装置按第二模式工作，
23.如权利要求16的方法，其特征在于所述第一部分是一折叠盖而所述第二部分是一个人数字助理。
24.如权利要求23的方法，其特征在于所述折叠盖包含一小键盘。
25.如权利要求24的方法，其特征在于所述小键盘是一电阻性梯型电路。
26.如权利要求25的方法，其特征在于当所述第一部分处于关闭状态时所述装置按小键盘模式工作。
27.如权利要求25的方法，其特征在于当所述第一部分处于打开状态时所述装置按智能电话模式工作。
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