TWI528154B - 掀蓋式電子裝置、開關模組以及開關方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於掀蓋式電子裝置，特別係有關適用於掀蓋式電子裝置具有掀蓋開機功能之開關模組。
目前常見的行動裝置通常具有上蓋以及下蓋，例如筆記型電腦、手機以及翻譯機。掀蓋式電子裝置為了保護按鍵以及螢幕，通常會將開機按鈕包覆於上蓋以及下蓋之間。當一般使用者在使用個人電腦時，必須先打開上蓋才能使用開機按鈕。
有鑑於此，本發明之目的在提供使用者更方便的開機方式，以達到加速開機的目的。
有鑑於此，本發明即提供一種掀蓋式電子裝置即時開機的方法。
本發明揭露一種掀蓋式電子裝置包括一上蓋、一下蓋、一第一電池、一第二電池、一感測器以及一控制器。第一電池用以在掀蓋式電子裝置處於一開機狀態時，提供掀蓋式電子裝置之一系統工作電壓。第二電池用以在掀蓋式電子裝置處於第一狀態時，提供掀蓋式電子裝置之一開機電壓。感測器具有一第一接腳耦接至開機電壓以及一第二接腳耦接至接地，感測器用以在第一狀態時，在上蓋與下蓋分離時產生一第一觸發訊號。控制器具有一第一接腳耦接至感測器之一第三接腳，控制器之第一接腳用以在上蓋與下蓋分離時，根據第一觸發訊號，致使系統工作電壓被開啟以提供至掀蓋式電子裝置，並且掀蓋式電子裝置由第一狀態轉為開機狀態。
另外，本發明揭露一種開關模組，用於掀蓋式電子裝置，包括一感測器以及一控制器。感測器由一開機電壓所供電，用以在掀蓋式電子裝置處於一第一狀態時，偵測掀蓋式電子裝置之上蓋與下蓋是否分離，並於上蓋與下蓋分離時，產生一第一觸發訊號。控制器根據第一觸發訊號，致使一系統工作電壓被開啟以提供至掀蓋式電子裝置，並且掀蓋式電子裝置由第一狀態轉為開機狀態掀蓋式電子裝置由第一狀態轉為開機狀態。其中開機電壓係由一電池所提供，並且為掀蓋式電子裝置處於第一狀態時，仍維持供電至掀蓋式電子裝置。
本發明亦揭露一種開關方法，用於掀蓋式電子裝置。開機方法係當掀蓋式電子裝置處於一第一狀態時，藉由一感測器偵測掀蓋式電子裝置之一上蓋是否離開掀蓋式電子裝置之一下蓋；以及當掀蓋式電子裝置之上蓋離開下蓋，則產生一觸發訊號；最後根據觸發訊號，致使系統工作電壓被開啟以提供至掀蓋式電子裝置，並且掀蓋式電子裝置由第一狀態轉為一開機狀態。
以下將詳細討論本發明各種實施例之製造及使用方法。然而值得注意的是，本發明所提供之許多可行的發明概念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用於舉例說明本發明之製造及使用方法，但非用於限定本發明之範圍。
在電腦系統(例如使用Microso ft Windows作業系統的電子裝置)，其電源管理係可藉由進階組態與電源介面(Advanced Configuration and Power Interface,ACPI)所定義的待機狀態來減少電源的消耗，在進階組態與電源介面中定義了S0~S5共六種狀態：S0開機狀態係代表電腦系統工作狀態，在開機狀態中電腦之中央處理器CPU(s)執行指令，作業系統和應用程式亦可正常執行。另外，在開機狀態下，中央處理器CPU和硬碟、DVD驅動器等電腦裝置可以一再的進入和從低能源狀態回來；在S1省電狀態時，中央處理器CPU停止工作；在S2省電狀態時，中央處理器CPU關閉，不供電；S3待機狀態，僅有記憶體供電，亦稱為掛載至記憶體(Suspend to RAM)，在S3狀態係為一種低喚醒(Resume)時間(約5秒或更短)的待機狀態，電腦系統可以很快速地恢復到工作狀態(例如S0狀態)；S4狀態亦可稱為掛載至磁碟(Suspend to Disk)，且為一種低耗電量、長喚醒延遲時間(例如：約20秒或更長)的待機狀態。上述的S1~S4為不同程度的省電狀態或待機狀態，S5狀態則是關機狀態，在關機狀態S5下，電腦之軟體以及裝置處於關閉狀態，但有些部件仍然帶電，使電腦仍然可以被鍵盤、時鐘、modem(電話喚醒)、LAN(網路喚醒)還有USB裝置所喚醒。值得注意的是，本發明所述之開機狀態、待機狀態、省電狀態以及關機狀態不限定於ACPI所定義之系統。另外，本發明所定義之第一狀態包括待機狀態以及關機狀態。
第1圖為本發明所揭露之掀蓋式電子裝置100的示意圖，掀蓋式電子裝置100包括一上蓋120、一下蓋130、一第一電池140以及一第二電池160以及開關模組200。當掀蓋式電子裝置100在開機狀態時，第一電池140用以提供掀蓋式電子裝置100之系統工作電壓。當掀蓋式電子裝置100在第一狀態時，第二電池160仍然會提供掀蓋式電子裝置100一開機電壓，當使用者開機時，第二電池提供開機電壓至掀蓋式電子裝置100致使掀蓋式電子裝置100開機。開關模組200係用以偵測掀蓋式電子裝置100之上蓋120與下蓋130的開闔狀態，並於偵測到掀蓋式電子裝置100之上蓋120離開下蓋130時，致使系統工作電壓被提供至掀蓋式電子裝置100，並且掀蓋式電子裝置100由第一狀態轉為開機狀態，其中第一狀態係為待機狀態或關機狀態。在本實施例中，掀蓋式電子裝置100係為一筆記型電腦，但筆記型電腦只為本發明之一種實施例，掀蓋式電子裝置100可為任何具有上蓋120以及下蓋130之電子產品，例如掀蓋式手機、滑蓋式手機、小筆電以及翻譯機等等。另外，第二電池160可為水銀電池或者大電容，即一般電腦中之即時時鐘電池(real time clock；RTC)，一般而言第二電池160之蓄電量(storage capacity)小於第一電池140。在此實施例中，開關模組200係設置於掀蓋式電子裝置100之下蓋130中，但亦可設置於掀蓋式電子裝置100之上蓋120中。另外，除了藉由開關模組200致使掀蓋式電子裝置100由第一狀態轉為開機狀態外，掀蓋式電子裝置100亦可藉由開關230控制掀蓋式電子裝置100之工作狀態。
第2圖為本發明所揭露之開關模組200之一實施例。如圖所示，開關模組200包括控制器210、感測器220、電阻R1、電容C1以及電容C2。在本實施例中，控制器210為鍵盤控制器(Keyboard Controller)或嵌入式控制器(Embed Controller)，但不限於此。感測器220用以感測掀蓋式電子裝置100之上蓋120以及下蓋130的開闔狀態。感測器220具有第一接腳222、第二接腳224以及第三接腳226。感測器220之第一接腳222耦接至電源軌線201上之開機電壓VRTC，開機電壓VRTC用以提供感測器220之電力。感測器220之第二接腳224耦接至接地GND，用以提供感測器220較低於開機電壓VRTC之電壓準位。感測器220之第三接腳226耦接至控制器210之第一接腳212，用以傳送觸發訊號ST1至控制器210。電阻R1具有第一端耦接至電源軌線201上之開機電壓VRTC以及第二端耦接至感測器220之第三接腳226，用以拉高感測器220之第三接腳226上的電壓準位。電容C1具有一第一端耦接至感測器220之第三接腳226以及一第二端耦接至接地GND，用以預充控制器210之第一接腳212的電壓。電容C2具有第一端耦接至感測器220之第一接腳222以及第二端耦接至接地GND，用以穩定感測器220之第一接腳222的電壓以及電流。值得注意的是，本實施例之感測器220係為一霍爾感測器，其運用電磁變化感測掀蓋式電子裝置100之上蓋120以及下蓋130，但本發明不限於此。在某些實施例中，感測器220亦可為其他微動開關。
當掀蓋式電子裝置100在第一狀態(例如ACPI所定義之S3、S4或S5狀態)時，第一電池140未提供系統工作電壓至掀蓋式電子裝置100，但第二電池160會提供開機電壓VRTC至電源軌線201。此時，雖然掀蓋式電子裝置100處於第一狀態，但由於第二電池160會經由電源軌線201提供開機電壓VRTC給感測器220以及控制器210，因此當掀蓋式電子裝置100處於第一狀態時，感測器220之第三接腳226以及控制器210之第一接腳212會維持在一高電壓。當使用者打開掀蓋式電子裝置100之上蓋120時，感測器220會因應上蓋120離開下蓋130而將原本維持在一高電壓之第三接腳226的訊號接地，此時感測器220之第三接腳226以及控制器210之第一接腳212會拉至一低電壓，隨之回復高電壓。因此，感測器220會產生一低至高之觸發訊號ST1，並且傳送觸發訊號ST1至控制器210之第一接腳212。控制器210接收到觸發訊號ST1後，致使系統工作電壓提供至掀蓋式電子裝置100並且致使掀蓋式電子裝置100由第一狀態轉為開機狀態(例如由ACPI所定義之S5狀態進入S0狀態)。舉例而言，控制器210可傳送至一信號至掀蓋式電子裝置100之一啟動電路(未圖示)，啟動電路使得第一電池140或外部電壓源所提供的系統工作電壓供電至掀蓋式電子裝置100，並執行相關的開機程序。
第3圖為本發明所揭露之開關模組300。開關模組300係除了根據觸發訊號ST1將掀蓋式電子裝置100開機外，開關模組300亦可經由另一開關230將掀蓋式電子裝置100開機。相較於第2圖之開關模組200，開關模組300更包括開關230、電阻R2、電阻R3以及電容C3。其他電路連接以及動作方式請參考上述第2圖之說明，在此不再贅述。開關230具有一第一端耦接至接地GND以及一第二端耦接至控制器210之第二接腳214，用以在開關230被按下時，產生一觸發訊號ST2至控制器210。電阻R2具有一第一端耦接至開關230之第二端以及一第二端耦接至控制器210之第二接腳214。電阻R3具有一第一端耦接至電源軌線201上之開機電壓VRTC以及一第二端耦接至控制器210之第二接腳214，用以拉高開關230之第二端的輸出電壓。電容C3具有一第一端耦接至控制器210之第二接腳214以及一第二端耦接至接地GND，用以預充控制器210之第二接腳214的電壓。
當掀蓋式電子裝置100在第一狀態(例如ACPI所定義之S3、S4或S5狀態)時，第一電池140未提供系統工作電壓至掀蓋式電子裝置100，但第二電池160會提供開機電壓VRTC至電源軌線201。此時，開關230之第二端以及控制器210之第二接腳214維持在一高電壓。當使用者按下開關230時，開關230產生一觸發訊號ST2至控制器210之第二接腳214。控制器210接收到觸發訊號ST2後致使系統工作電壓被提供至掀蓋式電子裝置100，並且掀蓋式電子裝置100由第一狀態轉為開機狀態，例如由上述ACPI所定義之S5狀態進入S0狀態，但本發明不限定於應用ACPI之系統。
第4圖為本發明所揭露之開關模組400。開關模組400在根據觸發訊號ST1或ST2將掀蓋式電子裝置100開機後，開關模組400可經由感測器220控制掀蓋式電子裝置100之一背光模組。相較於第3圖之開關模組300，開關模組400更包括電阻R4以及電容C4。其他電路連接以及動作方式請參考上述第3圖之說明，在此不再贅述。電阻R4具有一第一端耦接至一上拉電壓VX以及一第二端耦接至控制器210之一第三接腳216，用以拉高感測器220之第三接腳226的輸出電壓。電容C4具有一第一端耦接至控制器210之一第三接腳216以及一第二端耦接至接地GND，用以預充控制器210之第三接腳216的電壓。
在另一實施例中，當掀蓋式電子裝置100在開機狀態(例如ACPI所定義之S0狀態)以及省電狀態(例如ACPI所定義之S1或S2狀態)，感測器220之第三接腳226以及控制器210之第三接腳216維持在一高電壓。當使用者關閉或開啟掀蓋式電子裝置100之上蓋120時，感測器220產生一狀態訊號SS3，並且傳送至控制器210之第三接腳216。控制器210接收到狀態訊號SS3後，根據狀態訊號SS3關閉或開啟掀蓋式電子裝置100之一螢幕背光，使得掀蓋式電子裝置100由開機狀態轉為省電狀態或者如上所述由省電狀態進入開機狀態，例如由S0狀態進入S2狀態或者由S2狀態進入S0狀態，但本發明不限定於應用ACPI之系統。
第5圖為發明所揭露之開關方法之流程圖。如步驟S100所示，當掀蓋式電子裝置100在第一狀態時(即ACPI所定義之S3、S4或S5狀態)，執行步驟S200。在步驟S200中，判斷掀蓋式電子裝置100之上蓋120與下蓋130之開闔狀態是否由關閉變為開啟。在步驟S200中，當掀蓋式電子裝置100之上蓋120離開下蓋130時，感測器220產生一觸發訊號ST1傳送至控制器210(步驟S250)，並且接著進行步驟S500。於步驟S500中，控制器210致使系統工作電壓被提供至掀蓋式電子裝置100，並且掀蓋式電子裝置100由第一狀態轉為開機狀態。若掀蓋式電子裝置100之上蓋120與下蓋130開闔狀態未發生變化(即一直處於關閉狀態或開啟狀態)，則進行步驟S300。於步驟S300中，判斷開關230是否被使用者觸發(按下)。當使用者觸發開關230，開關230產生觸發訊號ST2傳送至控制器210，如步驟S400所示，則進行S500之步驟。步驟S500中，控制器210致使系統工作電壓提供至掀蓋式電子裝置100並且致使掀蓋式電子裝置100由第一狀態轉為開機狀態。若於步驟S300中，使用者並未觸發開關230，則回到步驟S200。在另一實施例中，此開關方法更包括根據感測器220之狀態訊號SS3控制掀蓋式電子裝置100之一螢幕背光。舉例而言，當掀蓋式電子裝置100在開機狀態或者省電狀態(例如ACPI所定義之S0、S1或S2)時，感測器220根據使用者關閉或開啟上蓋120產生一狀態訊號SS3。控制器210接收到狀態訊號SS3後根據狀態訊號SS3關閉或開啟掀蓋式電子裝置100之一螢幕背光，使得掀蓋式電子裝置100由開機狀態轉為省電狀態或者由省電狀態進入開機狀態。
雖然本發明以實施例揭露如上，但並非用以限制本發明。此外，習知技藝者應能知悉本發明申請專利範圍應被寬廣地認定以涵括本發明所有實施例及其變形。
100‧‧‧掀蓋式電子裝置
120‧‧‧上蓋
130‧‧‧下蓋
140‧‧‧第一電池
160‧‧‧第二電池
200、300、400‧‧‧開關模組
210‧‧‧控制器
212、214、222、224、226‧‧‧接腳
201‧‧‧電源軌線
220‧‧‧感測器
230‧‧‧開關
ST1、ST2‧‧‧觸發訊號
SS3‧‧‧狀態訊號
VRTC‧‧‧開機電壓
VX‧‧‧上拉電壓
R1、R2、R3、R4‧‧‧電阻
C1、C2、C3、C4‧‧‧電容
GND‧‧‧接地
第1圖為本發明的一種掀蓋式電子裝置的示意圖。
第2圖為本發明的一種開關模組的方塊圖。
第3圖為本發明的一種開關模組的方塊圖。
第4圖為本發明的一種開關模組的方塊圖。
第5圖為本發明開關方法的流程圖。
200．．．開關模組
212、222、224、226．．．接腳
210．．．控制器
201．．．電源軌線
220．．．感測器
ST1．．．觸發訊號
VRTC．．．開機電壓
R1．．．電阻
C1、C2．．．電容
GND．．．接地
Claims (18)
- 一種掀蓋式電子裝置，包括：一上蓋；一下蓋；一第一電池，用以在上述掀蓋式電子裝置處於一開機狀態時，提供上述掀蓋式電子裝置之一系統工作電壓；一第二電池，用以在上述掀蓋式電子裝置處於一第一狀態時，提供上述掀蓋式電子裝置之一開機電壓；一感測器，具有一第一接腳耦接至上述開機電壓以及一第二接腳耦接至一接地，用以在上述第一狀態時，在上述上蓋與上述下蓋分離時產生一第一觸發訊號；以及一控制器，具有一第一接腳耦接至上述感測器之一第三接腳，用以在上述上蓋與上述下蓋分離時，根據上述第一觸發訊號，致使上述系統工作電壓被開啟以提供至上述掀蓋式電子裝置，並且上述掀蓋式電子裝置由上述第一狀態轉為上述開機狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述之掀蓋式電子裝置，其中上述開機狀態係為進階組態與電源介面所定義之S0狀態，並且上述第一狀態係為一待機狀態或一關機狀態，上述待機狀態係為進階組態與電源介面所定義之S3或S4狀態，上述關機狀態係為進階組態與電源介面所定義之S5狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述之掀蓋式電子裝置，更包括： 一第一電阻，具有一第一端耦接至上述開機電壓，以及一第二端耦接至上述控制器之上述第一接腳；一第一電容，具有一第一端耦接至上述控制器之上述第一接腳，以及一第二端耦接至上述接地；以及一第二電容，具有一第一端耦接至上述感測器之第一接腳以及一第二端耦接至上述接地。
- 如申請專利範圍第1項所述之掀蓋式電子裝置，更包括一開關，具有一第一端耦接至上述接地，以及一第二端耦接至上述控制器之一第二接腳，用以產生一第二觸發訊號，其中上述控制器根據上述第二觸發訊號，致使上述系統工作電壓被開啟以提供至上述掀蓋式電子裝置並且致使上述掀蓋式電子裝置由上述第一狀態轉為上述開機狀態。
- 如申請專利範圍第4項所述之掀蓋式電子裝置，更包括：一第一電阻，具有一第一端耦接至上述開關之第二端，以及一第二端耦接至上述控制器之第二接腳；一第二電阻，具有一第一端耦接至上述開機電壓，以及一第二端耦接至上述第一電阻之第二端；以及一第一電容，具有一第一端耦接至上述第一電阻之第二端，以及一第二端耦接至上述接地。
- 如申請專利範圍第1項所述之掀蓋式電子裝置，其中上述控制器更包括一第三接腳耦接至上述感測器之第三接腳，用以在上述開機狀態或一省電狀態時，根據上述感測器之一狀態訊號控制上述掀蓋式電子裝置之螢幕 背光，上述狀態訊號代表上述上蓋以及下蓋之開闔狀態。
- 如申請專利範圍第6項所述之掀蓋式電子裝置，其中上述省電狀態係指進階組態與電源介面所定義的S1或S2狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述之掀蓋式電子裝置，其中上述感測器係一霍爾感測器或一微動開關。
- 如申請專利範圍第1項所述之掀蓋式電子裝置，其中上述第二電池係一水銀電池或一大電容。
- 一種開關模組，用於掀蓋式電子裝置，包括：一感測器，由一開機電壓所供電，用以在一掀蓋式電子裝置處於一第一狀態時，偵測上述掀蓋式電子裝置之上蓋與下蓋是否分離，並於上述上蓋與上述下蓋分離時，產生一第一觸發訊號；一第一電池，用以在上述掀蓋式電子裝置處於一開機狀態時，提供上述掀蓋式電子裝置之一系統工作電壓；一第二電池，用以在上述掀蓋式電子裝置處於上述第一狀態時，提供上述掀蓋式電子裝置之一開機電壓；以及一控制器，根據上述第一觸發訊號，致使上述系統工作電壓被開啟以提供至上述掀蓋式電子裝置，並且上述掀蓋式電子裝置由上述第一狀態轉為上述開機狀態。
- 如申請專利範圍第10項所述之開關模組，其中上述開機狀態係為進階組態與電源介面所定義之S0狀態，並且上述第一狀態係為一待機狀態或一關機狀態，上述待機狀態係為進階組態與電源介面所定義之S3或S4狀 態，上述關機狀態係為進階組態與電源介面所定義之S5狀態。
- 如申請專利範圍第10項所述之開關模組，其中上述開機電壓係由一電池所提供，並且為上述掀蓋式電子裝置處於上述第一狀態時，仍維持供電至上述掀蓋式電子裝置。
- 如申請專利範圍第10項所述之開關模組，更包括一開關，耦接至上述控制器，用以產生一第二觸發訊號，以便上述控制器根據上述第二觸發訊號，致使上述系統工作電壓被開啟以提供至上述掀蓋式電子裝置，並且上述掀蓋式電子裝置由上述第一狀態轉為上述開機狀態。
- 一種開關方法，用於掀蓋式電子裝置，包括：當上述掀蓋式電子裝置處於一第一狀態時，藉由一感測器偵測上述掀蓋式電子裝置之一上蓋是否離開上述掀蓋式電子裝置之一下蓋；當上述掀蓋式電子裝置之上述上蓋離開上述下蓋，則產生一觸發訊號；以及根據上述觸發訊號，致使一系統工作電壓被開啟以提供至上述掀蓋式電子裝置，並且上述掀蓋式電子裝置由上述第一狀態轉為一開機狀態，其中在上述開機狀態中上述掀蓋式電子裝置之一系統工作電壓係由一第一電池所提供的，並且上述系統工作電壓係由不同於上述第一電池之一第二電池所提供的。
- 如申請專利範圍第14項所述之開關方法，其中上述開機狀態係為進階組態與電源介面所定義之S0狀態， 並且上述第一狀態係為一待機狀態或一關機狀態，上述待機狀態係為進階組態與電源介面所定義之S3或S4狀態，上述關機狀態係為進階組態與電源介面所定義之S5狀態。
- 如申請專利範圍第14項所述之開關方法，更包括當上述掀蓋式電子裝置處於上述第一狀態時，根據一開關產生之一第二觸發訊號，致使上述系統工作電壓被提供至上述掀蓋式電子裝置，並且上述掀蓋式電子裝置由上述第一狀態轉為開機狀態。
- 如申請專利範圍第14項所述之開關方法，當上述掀蓋式電子裝置處於上述開機狀態或一省電狀態時，根據上述感測器之一狀態訊號控制上述掀蓋式電子裝置之螢幕背光，上述狀態訊號代表上述上蓋以及下蓋之開闔狀態。
- 如申請專利範圍第17項所述之開關方法，其中上述省電狀態係指進階組態與電源介面所定義的S1或S2狀態。
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