CN1874156B - 磁感应切换电路、切换方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种磁感应切换电路、切换方法及使用其的装置。此磁感应切换电路包括磁感应装置与控制单元。其中，磁感应装置具有第一触发输出端与第二触发输出端，且第一触发输出端与第二触发输出端分别响应于通过磁感应装置上的磁场强度而输出第一触发电位与第二触发电位。控制单元则接收并输出第一触发电位与第二触发电位，并在第一触发电位发生变化之后，停止输出第二触发电位。本发明的有益效果在于可以不必限定使用具有特定磁场极性的组件为触发条件，对于制造者而言十分便利。而在确认磁场极性之后，又可以主动切断对另一种极性的磁场的反应，因此可以避免其它磁性装置的干扰。
Description
技术领域
本发明是有关于一种磁感应切换电路、切换方法及电子装置，且特别是有关于一种可根据实际环境决定侦测何种极性磁场的磁感应切换电路、切换方法及装置。
背景技术
近几年来，以磁感应器为主体的磁感应切换电路已经被广泛运用在位置感测或转动感测等方面。举例来说，在折叠式手机的上盖(或下盖)内，就设置有磁感应切换电路以侦测上下盖间的距离，并以所感测到的结果做为电源控制的依据。
请参照图1，其为现有技术所使用的磁感应切换电路。磁感应切换电路10包括霍尔集成电路(Hall IC)100、放大器110、史密特触发电路(Schmitt trigger circuit)120以及晶体管130。此种磁感应切换电路10的操作首先是以霍尔集成电路100根据通过的磁通量而决定其两端所输出的电位差。而由霍尔集成电路100的两端所输出的电位差在经过放大器110的放大之后，更进一步经由史密特触发电路120判断经放大后的电位差是否大于某一默认值，并依据判断所得的结果来控制晶体管130是否导通。
然而，此种磁感应切换电路在设计之初就仅能针对某一固定极性的磁场变化产生反应，所以对于系统设计厂商而言，在运用时就必须选择特定极性的磁场，否则组装完后的系统将无法正常的运作。
发明内容
因此，本发明的目的就是在提供一种磁感应切换电路，其可以选择性适用于不同极性的磁场环境中。
本发明的另一目的是在提供一种磁感应切换方法，其可以在决定使用某一特定极性的磁场之后停止对另一极性的磁场产生感应。
本发明的再一目的是提供一种使用磁感应切换电路的装置，其可以根据外在的磁场环境来决定所要感应的磁场的极性，并在决定之后阻绝感应另一极性的磁场。
为达上述目的，本发明提出一种磁感应切换电路，其特征在于包括磁感应装置与控制单元。其中，磁感应装置具有第一触发输出端与第二触发输出端，且第一触发输出端与第二触发输出端分别响应于通过磁感应装置上的磁场强度而输出第一触发电位与第二触发电位。控制单元则接收并输出第一触发电位与第二触发电位，并在第一触发电位发生变化之后，停止输出第二触发电位。
在本发明的一个实施例中，上述磁感应装置包括磁感应单元以及第一与第二触发电路。磁感应单元具有第一输出端与第二输出端，并响应于上述的磁场强度以改变第一输出端与第二输出端之间的输出电位差。第一触发电路的正输入端耦接第一输出端，负输入端耦接第二输出端，并根据输出电位差以决定上述的第一触发电位。第二触发电路的负输入端耦接第一输出端，正输入端耦接第二输出端，并根据输出电位差以决定上述的第二触发电位。
在本发明的一个实施例中，上述的控制单元包括可程序化单元与侦测控制电路。可程序化单元提供与第一触发输出端耦接的第一可程序化电路以及与第二触发输出端耦接的第二可程序化电路。侦测控制单元则于第一触发电位产生变化时，切断第二可程序化电路。
本发明还提出一种磁感应切换方法，其首先侦测第一极性磁场的变化或第二极性磁场的变化，并在侦测到第一极性磁场的变化之后，停止输出因为第二极性磁场的变化所产生的控制信号。
在本发明的一个实施例中，更进一步根据第一极性磁场的变化，产生相应的切换信号以切换接收此切换信号装置的操作状态。
本发明另外提出一种使用磁感应切换电路的装置，其包括磁场产生装置、磁感应切换电路与电源供应装置。其中，磁场产生装置用以产生预定磁场。磁感应切换电路用以感应预定磁场的强度变化，包括磁感应装置与控制单元。磁感应装置具有第一触发输出端与第二触发输出端，且第一触发输出端与第二触发输出端分别响应于通过磁感应装置上的磁场强度而输出第一触发电位与第二触发电位。控制单元接收并输出第一触发电位与第二触发电位，并在第一触发电位发生变化之后，停止输出第二触发电位。电源供应装置则提供磁感应装置运作所需的电力。
本发明因为可以感应N极与S极极性的磁场，因此可以不必限定使用具有特定磁场极性的组件为触发条件，对于制造者而言十分便利。而在确认磁场极性之后，又可以主动切断对另一种极性的磁场的反应，因此可以避免其它磁性装置的干扰。
附图说明
图1是现有技术所使用的磁感应切换电路；
图2是依照本发明一实施例使用磁感应切换电路的装置的架构示意图；
图3A是依照本发明一实施例的磁感应装置的内部电路方块图；
图3B是依照本发明另一实施例的磁感应装置的内部电路方块图；
图4是根据本发明一实施例所得的磁感应切换电路的电路方块图；
图5A是根据本发明一实施例的可程序化电路的电路图；
图5B是根据本发明另一实施例的可程序化电路的电路方块图。
主要组件符号说明：
磁感应切换电路10，40，210
使用磁感应切换电路的装置20
上盖22
下盖24
霍尔集成电路100
放大器110
史密特触发电路120，420，430
晶体管130，470
磁场产生装置200
磁感应装置220，220a
触发输出端222，224，422，432
控制单元230
电源供应装置250
磁感应单元310，350，410
输出端312，314，326，336，352，366，376，466
触发电路320，330，360，370
正输入端322，332
负输入端324，334
可程序化单元400
可程序化电路440，440a，440b，450
侦测控制单元460
输入端462，464
存储装置500
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
请参照图2，其为依照本发明一实施例使用磁感应切换电路装置的架构示意图。在本实施例中，装置20包括了上盖22与下盖24。其中，为了侦测得知上下盖是否闭合，在上盖22中提供了一个磁场产生装置200以产生一个固定的磁场，并在下盖24中提供了一个磁感应切换电路210，以及一个供给磁感应切换电路210运作所需电力的电源供应装置250。当装置20是类似行动电话等具有播音功能的装置时，上述的磁场产生装置200可以直接使用扩音器中的磁铁来代替。此外，上述磁感应切换电路210则可以侦测磁场产生装置200产生的磁场所造成的磁通量，并根据侦测所得的结果来判断上下盖间是否妥善闭合。
上述磁感应切换电路210包括磁感应装置220与控制单元230。磁感应装置220具有触发输出端222与224，且触发输出端222与224分别响应于通过磁感应装置220上的磁场强度而输出第一触发电位与第二触发电位。控制单元230接收并输出上述的第一/第二触发电位，并在其中一个触发电位(例如：第一触发电位)发生变化之后，停止输出另一个触发电位(例如：第二触发电位)。
接下来请参照图3A，其为依照本发明一实施例的磁感应装置的内部电路方块图。在本实施例中，磁感应装置220a包括了一个磁感应单元310以及触发电路320与330。磁感应单元310具有输出端312与314，并响应于通过磁感应单元310上的磁场强度来改变输出端312与314之间的输出电位差。触发电路320的正输入端322耦接至输出端312，负输入端324耦接至输出端314，并根据上述的输出电位差来决定其输出端326(即上述触发输出端222)所输出的触发电位。触发电路330的正输入端332耦接至输出端314，负输入端334耦接至输出端312，并根据上述的输出电位差来决定其输出端336(即上述触发输出端224)所输出的触发电位。
本发明另一实施例的磁感应装置的内部电路方块图显示如图3B。其中，磁感应单元350响应于通过其上的磁场强度来改变输出端352的电位。输出端352耦接至触发电路360的负输入端以与预定电位VH相比，并耦接至触发电路370的正输入端以与预定电位VL相比。比较所得的结果分别自输出端366(即上述之触发输出端222)与输出端376(即上述触发输出端224)输出为对应的触发电位。
值得注意的是，上述的触发电路可使用史密特触发电路(Schmitttrigger circuit)，也可由一般的比较器所组成。
接下来请参照图4，其为根据本发明一实施例所得的磁感应切换电路的电路方块图。在本实施例中，磁感应单元410及史密特触发电路420与430构成了磁感应切换电路40内的磁感应装置，其运作方式如图3A所示，在此不予赘述。此外，磁感应切换电路40的控制单元包括了一个侦测控制单元460以及可程序化单元400。此可程序化单元400提供一个可程序化电路440以耦接至触发输出端422，以及提供一个可程序化电路450以耦接至触发输出端432。侦测控制单元460则侦测触发输出端422与432上的触发电位，并在其中一个触发电位(如触发输出端422所输出的触发电位)产生变化时，切断耦接至另一个触发电位(如触发输出端432所输出的触发电位)的可程序化电路(此时为可程序化电路450)。
换句话说，假设如图2的磁场产生装置200产生极性为N的磁场，且此磁场在磁感应单元410上所造成的磁通量使得史密特触发电路420的触发输出端422所输出的电位产生变化，则侦测控制单元460在通过输入端462得知电位产生变化之后，会利用输出端466输出控制信号以切断可程序化电路450。反过来，假若磁场在磁感应单元410上所造成的磁通量使得史密特触发电路430的触发输出端432所输出的电位产生变化，则侦测控制单元460在通过输入端464得知电位产生变化之后，会利用输出端466输出控制信号以切断可程序化电路440。
再者，较佳地，在切断可程序化电路450之后，侦测控制单元460应停止运作以避免不小心切断可程序化电路440而造成整个磁感应切换电路40无法运作。如此一来，在后续操作的时候，即使有其它装置在磁感应单元410处产生极性S的磁场，由可程序化单元400所输出的电位也不会发生变化。也就是，在测试时，晶体管470可能会受到输出端442与452的控制，但是一旦侦测控制单元460判断出外部磁场的极性之后，晶体管470就只会受到输出端442或452其中一者的控制。
上述的可程序化电路440或450是一种可以藉由外力设定其是否导通的电路，可能的作法很多，其中一个实施例显示于图5A中。请参照图5A，本实施例中的可程序化电路440a包括了一个保险丝。此保险丝一端耦接到如图4的触发输出端422，另一端则耦接到输出端442。输出端466所输出的控制信号可以决定是否将保险丝烧断，藉此即可轻易的决定可程序化电路440a是否可以导通。
另一个可程序化电路的实施例显示于图5B中。请参照图5B，在此实施例中，在可程序化电路440b与上述的侦测控制单元460之间还包括了一个存储装置500。侦测控制单元460利用输出端466输出控制信号以决定存储装置500储存的数据，存储装置500储存的数据则可用来决定是否导通可程序化电路440b。如此技术领域人所知，存储装置500可以是可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)或闪存(Flash)等存储元件。
本发明的有益效果在于，磁感应切换电路设置可以轻易的根据外部磁场不同而决定保留不同的控制信号。藉此，就可以不必限定使用具有特定磁场极性的组件为触发条件，对于制造者而言十分便利。而在确认磁场极性之后，又可以主动切断对另一种极性的磁场的反应，因此可以避免其它磁性装置的干扰。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种磁感应切换电路，其特征在于包括：
一磁感应装置，具有一第一触发输出端与一第二触发输出端，所述第一触发输出端与所述第二触发输出端分别响应于一磁场强度而输出一第一触发电位与一第二触发电位；以及
一控制单元，接收并输出所述第一触发电位与所述第二触发电位，并在所述第一触发电位发生变化之后，停止输出所述第二触发电位。
2.根据权利要求1所述的一种磁感应切换电路，其特征在于所述磁感应装置包括：
一磁感应单元，具有一第一输出端与一第二输出端，并响应于所述磁场强度以改变所述第一输出端与所述第二输出端之间的一输出电位差；
一第一触发电路，所述第一触发电路的正输入端耦接所述第一输出端，负输入端耦接所述第二输出端，并根据所述输出电位差以决定所述第一触发电位；以及
一第二触发电路，所述第二触发电路的负输入端耦接所述第一输出端，正输入端耦接所述第二输出端，并根据所述输出电位差以决定所述第二触发电位。
3.根据权利要求1所述的一种磁感应切换电路，其特征在于所述控制单元包括：
一可程序化单元，提供与所述第一触发输出端耦接的一第一可程序化电路及与所述第二触发输出端耦接的一第二可程序化电路；以及
一侦测控制单元，于所述第一触发电位产生变化时，切断所述第二可程序化电路。
4.根据权利要求3所述的一种磁感应切换电路，其特征在于：所述第一可程序化电路与所述第二可程序化电路分别包括一保险丝。
5.根据权利要求3所述的一种磁感应切换电路，其特征在于：所述可程序化单元包括一存储装置，并根据所述存储装置所储存的内容决定是否导通所述第一可程序化电路与所述第二可程序化电路。
6.根据权利要求5所述的一种磁感应切换电路，其特征在于：所述存储装置包括可擦可编程只读存储器、电可擦写可编程只读存储器与闪存其中之一。
7.根据权利要求3所述的一种磁感应切换电路，其特征在于：所述侦测控制单元在切断所述第二可程序化电路后就停止运作。
8.一种磁感应切换方法，其特征在于包括下列步骤：
侦测一第一极性磁场的变化或一第二极性磁场的变化；以及
在侦测到所述第一极性磁场的变化之后，停止输出因为所述第二极性磁场的变化所产生的一控制信号。
9.根据权利要求8所述的一种磁感应切换方法，其特征在于更包括下列步骤：
根据所述第一极性磁场的变化，产生相应的一切换信号以切换接收切换信号装置的操作状态。
10.一种使用磁感应切换电路的装置，其特征在于包括：
一磁场产生装置，产生一预定磁场；
一磁感应切换电路，用以感应所述预定磁场的强度变化，所述磁感应切换电路包括：
一磁感应装置，具有一第一触发输出端与一第二触发输出端，所述第一触发输出端与所述第二触发输出端分别响应于一磁场强度而输出一第一触发电位与一第二触发电位；以及
一控制单元，接收并输出所述第一触发电位与所述第二触发电位，并在所述第一触发电位发生变化之后，停止输出所述第二触发电位；以及
一电源供应装置，提供所述磁感应切换电路运作所需的电力。
11.根据权利要求10所述的一种使用磁感应切换电路的装置，其特征在于所述磁感应装置包括：
一磁感应单元，具有一第一输出端与一第二输出端，并响应于所述磁场强度以改变所述第一输出端与所述第二输出端之间的一输出电位差；
一第一触发电路，所述第一触发电路的正输入端耦接所述第一输出端，负输入端耦接所述第二输出端，并根据所述输出电位差以决定所述第一触发电位；以及
一第二触发电路，所述第二触发电路的负输入端耦接所述第一输出端，正输入端耦接所述第二输出端，并根据所述输出电位差以决定所述第二触发电位。
12.根据权利要求10所述的一种使用磁感应切换电路的装置，其特征在于所述控制单元包括：
一可程序化单元，提供与所述第一触发输出端耦接的一第一可程序化电路及与所述第二触发输出端耦接的一第二可程序化电路；以及
一侦测控制单元，于所述第一触发电位产生变化时，切断所述第二可程序化电路。
13.根据权利要求12所述的一种使用磁感应切换电路的装置，其特征在于：所述第一可程序化电路与所述第二可程序化电路分别包括一保险丝。
14.根据权利要求12所述的一种使用磁感应切换电路的装置，其特征在于：所述可程序化单元包括一存储装置，并根据所述存储装置所储存的内容决定是否导通所述第一可程序化电路与所述第二可程序化电路。
15.根据权利要求14所述的一种使用磁感应切换电路的装置，其特征在于：所述存储装置包括可擦可编程只读存储器、电可擦写可编程只读存储器与闪存其中之一。
16.根据权利要求12所述的一种使用磁感应切换电路的装置，其特征在于：所述侦测控制单元在切断所述第二可程序化电路后就停止运作。
17.根据权利要求10所述的一种使用磁感应切换电路的装置，其中所述磁场产生装置包括扩音器中的磁铁。
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