ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАПРОГРАММИРОВАННЫХ ФУНКЦИЙ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ВВОДА КОМАНД В ПОДОБНОМ УСТРОЙСТВЕ Российский патент 2008 года по МПК G06F3/01 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области электронных устройств, обеспечивающих выполнение запрограммированных функций под контролем встроенного процессора и снабженных набором клавиш для ввода в процессор команд, а также средствами индикации (в форме экрана, алфавитно-цифрового табло, набора светодиодов, средств формирования аудиосигналов и т.д.) для отображения поданных команд, состояния устройства и, если это необходимо, другой информации, генерируемой в процессе функционирования электронного устройства (например, в результате приема сигналов, текстовых или видеосообщений от внешних устройств, создания фотоизображений и т. д.). Более конкретно, изобретение относится к электронным устройствам описанного типа, содержащим корпус, в котором размещены все или часть средств выполнения запрограммированных функций и средств ввода команд (например, клавиш), и механически связанную с корпусом крышку, которая перед выполнением электронным устройством всех или части своих функций должна быть переведена из закрытого в открытое положение. В своих предпочтительных вариантах настоящее изобретение относится к складным портативным электронным устройствам, таким как мобильные телефоны, карманные персональные компьютеры (personal digital assistants - PDA), игровые устройства, GPS-устройства (устройства системы глобального позиционирования) и т. п.

Уровень техники

В настоящее время управление цифровыми портативными устройствами (в частности, мобильными средствами коммуникации, именуемыми далее для краткости "мобильными терминалами"), осуществляется, как правило, только через встроенную клавиатуру. В связи с интенсивным техническим прогрессом в областях мобильной коммуникации, электронных игр и в смежных областях количество, разнообразие и сложность запрограммированных функций, реализуемых портативными электронными устройствами (особенно в отношении различных сетевых приложений), возрастает быстрыми темпами. Как следствие, быстро увеличивается количество команд (управляющих сигналов), которые пользователь должен подавать в центральный процессор мобильного терминала для реализации всех его потенциальных возможностей. Однако увеличение количества клавиш для ввода требуемых сигналов во многих портативных устройствах (особенно в мобильных терминалах) ограничивается конструкцией и размерами этих устройств. Кроме того, существенное увеличение количества клавиш может усложнить процесс освоения пользователем различных функций мобильного терминала и затруднить пользование им.

Аналогичные проблемы существуют и применительно к другим классам электронных устройств (например, к различным электронным и электрическим бытовым приборам), работающим под контролем встроенного процессора.

В связи с этим в последние годы интенсифицировалась разработка различных альтернативных средств ввода команд в мобильных терминалах и других электронных устройствах, использующих клавиши как основное средство ввода команд в процессор.

Например, в патентном документе US 20040214612 предлагаются устройство и способ управления мобильным терминалом посредством вращающегося колесика. Указанное колесико включает в себя несколько кнопок, предназначенных для ввода команд. Вращая указанное колесико, можно осуществлять перемещение курсора по пунктам меню, отображаемым на экране мобильного устройства.

В патентном документе US 20040125073 описано мобильное устройство, включающее в себя датчик движения, выполненный с возможностью обнаружения перемещения в пространстве, по меньшей мере, части мобильного устройства, а также способ управления таким устройством. При перемещении такого устройства (или его части) в пространстве указанный датчик движения определяет направление движения и передает соответствующую команду на выполнение определенной функции.

В качестве ближайших аналогов устройства и способа по настоящему изобретению выбраны описанные в патентном документе US 20050073498, Н01С 010/16, 7.04.2005, электронное (в частности, мобильное) устройство и способ ввода команд в такое устройство. Известное устройство имеет кнопку ввода, содержащую приемный элемент, предназначенный для размещения в нем концевой части указательного инструмента. Для ввода команд в устройство пользователь помещает концевую часть указательного инструмента в приемный элемент. Датчики, размещенные вблизи приемного элемента, фиксируют перемещения концевой части указательного инструмента в пределах приемного элемента и подают соответствующую команду на выполнение определенной функции.

В качестве недостатков известных устройства и способа можно отметить необходимость использования дополнительного приспособления (указательного инструмента) для ввода команд, а также необходимость размещения на поверхности устройства дополнительной кнопки ввода, что может вызывать определенные сложности для мобильных устройств, характеризующихся небольшими размерами.

Раскрытие изобретения

Соответственно, первая основная задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в расширении арсенала средств для ввода команд в складном портативном цифровом устройстве для выполнения запрограммированных функций путем разработки такого способа ввода команд, в котором подача в центральный процессор, по меньшей мере, одной, а предпочтительно нескольких команд или серии команд осуществляется не посредством клавиш, кнопок или аналогичных элементов, а с помощью иного удобного средства ввода команд, в качестве которого выбрана крышка складного устройства.

Вторая основная задача состоит соответственно в разработке складного портативного цифрового устройства, реализующего способ по изобретению, т.е. устройства, способного, при установке крышки в открытое положение, вводить команды как через клавиатуру или аналогичные ей элементы, так и с помощью крышки.

Дальнейшая задача заключается в разработке электронного устройства широкого назначения, также способного, при установке крышки в открытое положение, формировать дополнительную команду или дополнительные команды без использования имеющихся в устройстве клавиш или кнопок, специально предназначенных для ввода команд.

В соответствии с изобретением для решения первой основной задачи предлагается способ ввода команд в складном портативном цифровом устройстве, содержащем корпус и крышку, соединенную с корпусом посредством соединительного элемента и выполненную с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением. Предлагаемый способ включает в себя следующие шаги:

а) определяют, находится ли крышка в открытом или закрытом положении;

б) обнаруживают наклон или сдвиг крышки в одном из нескольких направлений, если крышка находится в открытом положении, причем указанные направления включают в себя направление, противоположное направлению шарнирного поворота крышки (назад), совпадающее с направлением шарнирного поворота крышки, взаимно противоположные направления, по существу, параллельные оси шарнирного поворота крышки (влево и вправо), направление, совпадающее с направлением прижатия крышки, находящейся в открытом положении, к корпусу (вниз), направление, противоположное указанному направлению прижатия крышки к корпусу (вверх);

в) получают команду, сформированную при обнаружении наклона или сдвига крышки;

г) генерируют инструкцию, относящуюся к меню, функциям или данным управляемых компонентов, с использованием указанной команды;

д) выполняют посредством управляемых компонентов операцию в соответствии с указанной инструкцией.

Команды, вводимые посредством крышки, условно именуются в данном описании и в формуле изобретения дополнительными только для того, чтобы при чтении их было легче отличать от команд, вводимых с помощью клавиатуры или иных средств ввода команд. В зависимости от конкретной конструкции и функциональности складного мобильного устройства команды, вводимые посредством крышки, могут играть, по меньшей мере, столь же важную роль для управления устройством, что и команды, вводимые через клавиатуру или иные традиционные средства ввода команд. Вместе с тем, использование термина "дополнительные команды" подчеркивает, что некоторые режимы работы мобильного терминала по изобретению могут быть реализованы только с помощью клавиатуры, без использования крышки как средства ввода команд.

В одном варианте осуществления изобретения генерируют предупредительный сигнал при установке крышки в открытое положение, причем предупредительный сигнал указывает на то, что крышка находится в рабочем состоянии.

В другом варианте осуществления модифицируют одну или более дополнительных инструкций, ранее сгенерированных при вводе одной или более команд.

В еще одном варианте осуществления установку крышки в открытое положение после ее вывода из закрытого положения осуществляют автоматически.

В другом варианте осуществления крышку поворачивают вокруг оси соединительного элемента.

Кроме того, в еще одном варианте осуществления изобретения указанное направление наклона или сдвига крышки включает в себя направление поворота крышки назад и направление вперед, противоположное направлению назад, причем дополнительная команда, соответствующая направлению назад, отличается от дополнительной команды, соответствующей направлению вперед.

В другом варианте осуществления указанные две дополнительные команды являются командами на прокрутку одного из элементов меню в прямом и обратном направлениях.

В еще одном варианте осуществления указанное направление наклона или сдвига крышки включает в себя направление поворота крышки назад, направление вперед, противоположное первому направлению, направления влево и вправо, параллельные оси соединительного элемента, при этом содержание дополнительной команды, соответствующей любому из указанных четырех направлений, отличается от содержания дополнительной команды, соответствующей любому другому направлению.

Кроме того, в одном из вариантов осуществления изобретения получают последовательность дополнительных команд согласно наклону или сдвигу крышки, обнаруженному более одного раза в одном и том же или в различных направлениях, и генерируют последовательность инструкций для одного или более управляемых компонентов.

В другом варианте осуществления изобретения указанное направление наклона или сдвига крышки включает в себя направление поворота крышки назад, направление вперед, противоположное первому направлению, направления влево и вправо, параллельные оси соединительного элемента, направление вниз, совпадающее с направлением прижатия крышки, находящейся в открытом положении, к корпусу, и направление вверх, противоположное направлению вверх, при этом содержание дополнительной команды, соответствующей любому из указанных шести направлений, отличается от содержания дополнительной команды, соответствующей любому другому направлению.

Также в одном из вариантов осуществления перемещение крышки осуществляют в виде поступательного перемещения.

В одном варианте осуществления изобретения наклон или сдвиг крышки обнаруживают по смещению крышки из открытого положения.

В еще одном варианте осуществления команду формируют в случае превышения наклоном или сдвигом крышки заданной пороговой величины.

Для решения второй поставленной задачи предложено складное портативное устройство для выполнения запрограммированных функций, содержащее корпус; крышку, соединенную с корпусом посредством соединительного элемента и выполненную с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением, причем крышка может быть наклонена или сдвинута в одном из нескольких направлений из своего открытого положения; управляемые компоненты, включающие модули для показа по меньшей мере одного элемента меню и результата выполненных функций; процессор, генерирующий инструкции для управляемых компонентов в соответствии с командами, сформированными соответственно наклону или сдвигу крышки, и датчики, формирующие дополнительную команду вследствие обнаружения наклона или сдвига крышки относительно корпуса.

В одном из вариантов осуществления указанные модули включают в себя функциональные модули и дисплейный модуль для отображения по меньшей мере одного элемента меню и результата выполненных функций.

В еще одном из вариантов осуществления процессор и управляемые компоненты размещены в корпусе или в корпусе и в крышке.

В одном из вариантов осуществления изобретения устройство содержит контроллеры датчиков, посылающие предупредительный сигнал и дополнительную команду в процессор после получения предупредительного сигнала и дополнительной команды от датчиков, причем датчики генерируют предупредительный сигнал при установке крышки в открытое положение.

Кроме того, в еще одном варианте осуществления команды формируются в случае обнаружения датчиками наклона или сдвига крышки, превышающего заданную пороговую величину.

В одном из вариантов осуществления команды определяются направлением наклона или сдвига крышки, если сгенерирован предупредительный сигнал.

В другом варианте осуществления крышка выполнена с возможностью поступательного перемещения.

В одном из вариантов осуществления крышка автоматически устанавливается в открытое положение после ее вывода из закрытого положения.

В еще одном из вариантов осуществления устройство содержит память для хранения команд и инструкций.

В одном из вариантов осуществления процессор выполнен с возможностью блокировки доступа к вводу команд при нахождении крышки в закрытом положении.

Для решения второй поставленной задачи также предложено складное портативное устройство для выполнения запрограммированных функций, содержащее средства ввода; управляемые компоненты, включающие функциональные модули и дисплейный модуль для отображения по меньшей мере меню, команд, введенных при помощи средств ввода, результата выполненных функций и текущего состояния устройства; центральный процессор, генерирующий инструкции для управляемых компонентов, причем инструкции определяются введенными командами; корпус и крышку, соединенную с корпусом посредством соединительного элемента и выполненную, для обеспечения возможности осуществления указанным устройством по меньшей мере одной из его функций, с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором она блокирует доступ к вводу команд, и открытым положением, разрешающим указанный доступ, причем средства ввода, управляемые компоненты и центральный процессор размещены в корпусе или в корпусе и в крышке; позиционный датчик, генерирующий предупредительный сигнал при установке крышки в открытое положение; по меньшей мере один датчик усилия, формирующий дополнительную команду при превышении усилием, приложенным к крышке, заданной пороговой величины; и контроллеры датчиков для передачи в центральный процессор предупредительного сигнала или дополнительной команды или указанного сигнала и указанной дополнительной команды для формирования центральным процессором дополнительной инструкции.

Кроме того, для решения второй поставленной задачи предложено электронное устройство для выполнения запрограммированных функций, содержащее средства ввода; управляемые компоненты, включающие функциональные модули и индикаторные средства для индикации по меньшей мере команд, введенных при помощи средств ввода, и текущего состояния устройства; процессор, генерирующий инструкции для управляемых компонентов, причем инструкции определяются введенными командами; корпус, вмещающий в себя указанные средства ввода, функциональные модули и индикаторные средства; крышку, соединенную с корпусом посредством соединительного элемента и выполненную, для обеспечения возможности осуществления указанным устройством по меньшей мере одной из его функций, с возможностью перемещения между закрытым положением и открытым положением; позиционный датчик, генерирующий предупредительный сигнал при установке крышки в открытое положение; датчик усилия, формирующий дополнительную команду или дополнительные команды при превышении усилием, приложенным к крышке, заданной пороговой величины.

В одном из вариантов осуществления изобретения процессор выполнен с возможностью генерирования дополнительной инструкции или дополнительных инструкций для по меньшей мере одного управляемого компонента на основе указанного предупредительного сигнала и указанной дополнительной команды или дополнительных команд.

В еще одном варианте осуществления изобретения крышка выполнена с возможностью установки в открытое положение путем ее поворота вокруг оси соединительного элемента.

В другом варианте осуществления датчик усилия выполнен с возможностью обнаружения усилия, приложенного к крышке в направлении, противоположном направлению поворота крышки вокруг оси соединительного элемента.

В одном из вариантов осуществления изобретения устройство содержит дополнительный датчик усилия для обнаружения усилия, приложенного к крышке в направлении поворота крышки вокруг оси соединительного элемента, причем каждый из датчиков усилия выполнен с возможностью формирования дополнительных команд, отличных от дополнительных команд, формируемых другим датчиком усилия.

В еще одном варианте осуществления изобретения соединительный элемент обеспечивает возможность смещений крышки в ответ на приложенные усилия из открытого положения в направлении поворота крышки или в направлении, противоположном указанному направлению поворота крышки, причем датчики усилия представляют собой позиционные датчики, выполненные с возможностью обнаружения указанных смещений.

В одном из вариантов осуществления изобретения соединительный элемент содержит средства возврата крышки в открытое положение после снятия приложенного усилия.

Таким образом, в своем широком варианте изобретение охватывает обширный класс электронных устройств, в которых для приведения устройства в рабочее состояние или для выполнения им некоторых из своих функций необходимо перевести имеющуюся в нем крышку, механически связанную с корпусом устройства, из закрытого в открытое положение. Очевидно, что подобные устройства включают в себя различные бытовые приборы, офисное оборудование и многочисленные складные портативные цифровые устройства типа мобильных терминалов. В контексте настоящего изобретения под складными понимаются любые портативные цифровые устройства, содержащие две механически связанные корпусные детали, которые путем их взаимного перемещения могут быть переведены из закрытого (свернутого) положения в открытое (развернутое) положение, причем складное портативное устройство способно выполнять, по меньшей мере, часть своих запрограммированных функций только в открытом положении. Соответственно, термин "корпус" будет означать большую из двух указанных корпусных деталей, а термин "крышка" - меньшую из них. Таким образом, крышка может выполнять только функцию защиты (например, защиты клавиатуры) или служить для размещения одного или двух дисплеев, камеры и/или других функциональных компонентов. При этом, с учетом растущего разнообразия выполняемых функций, ограничений на количество и объем органов управления и удобства подачи команд воздействием на легкую и компактную крышку, предпочтительной областью использования изобретения являются именно складные портативные цифровые устройства, в частности мобильные терминалы.

Краткое описание чертежей

Другие свойства и достоинства настоящего изобретения станут ясны из нижеследующего описания, содержащего ссылки на прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления изобретения, не вносящие каких-либо ограничений. На чертежах:

- на фиг.1а-1с приведены общие виды электронного устройства по изобретению, выполненного в виде мобильного терминала;

- на фиг.2 представлена упрощенная принципиальная схема расположенных в корпусе аппаратных компонентов терминала, показанного на фиг.1;

- на фиг.3 показана блок-схема процесса определения процессором, доступен ли в данный момент ввод команд с помощью крышки;

- фиг.4а, 4b иллюстрируют ввод команд посредством смещений крышки влево и вправо;

- фиг.5а, 5b иллюстрируют ввод команд посредством смещений крышки вперед и назад.

Осуществление изобретения

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны на примерах реализации изобретения в складном мобильном терминале. В контексте изобретения в качестве мобильного терминала может рассматриваться любое мобильное коммуникационное устройство - мобильный телефон, коммуникатор, карманный персональный компьютер, игровое устройство и т.п. Функции терминала, ассоциированные с управляющим воздействием на крышку (например, с ее смещением), а также количество и расположение различных датчиков будут приведены только в качестве примеров для лучшего понимания настоящего изобретения. Хотя в предпочтительном варианте осуществления изобретения применены магнитные датчики либо тензодатчики, для специалиста в данной области техники должно быть очевидно, что при осуществлении настоящего изобретения могут использоваться любые другие датчики, способные формировать сигналы при нахождении контролируемого объекта в определенном положении или при превышении приложенным к объекту усилием заданного значения. Кроме того, содержание команд, вводимых посредством способа по изобретению, может варьировать в широких пределах в зависимости от функций и конструкции конкретного устройства, в котором реализовано настоящее изобретение.

На фиг.1а-1с приведен общий вид электронного устройства по изобретению, выполненного в данном варианте осуществления в виде мобильного терминала. На фиг.1а этот терминал представлен в сложенном состоянии (вид спереди), на фиг.1б - в раскрытом состоянии (вид спереди), на фиг.1в - в раскрытом состоянии (вид сбоку). Как показано на чертеже, мобильный терминал 1 содержит крышку 2 и корпус 3, соединенные друг с другом посредством соединителя 5, включающего в себя соединительный канал 6, обеспечивающий возможность организации через него электрической связи между компонентами, размещенными в крышке 2, и компонентами, размещенными в корпусе 3. Крышка 2 содержит дисплей 8, предназначенный для отображения информации и выполнения функций графического пользовательского интерфейса 9. Крышка 2 может также содержать динамик, второй дисплей, камеру и другие функциональные компоненты (не изображены). Корпус 3 содержит печатную плату 11, на которой расположены основные аппаратные компоненты (главная часть которых схематично представлена на фиг.2). Кроме того, корпус 3 содержит клавиатуру 12, антенну, микрофон, а также другие устройства и компоненты, необходимые для функционирования складного мобильного терминала (на фиг.1 и 2 не показаны).

На фиг.2 представлена упрощенная принципиальная схема расположенных в корпусе 3 аппаратных компонентов в соответствии с наиболее предпочтительным вариантом осуществления изобретения, в качестве которого рассматривается мобильный телефон.

Высокочастотный блок 28 соответствует главному средству осуществления запрограммированных коммуникационных функций мобильного телефона, т.е. он содержит радиопередатчик и радиоприемник (не показаны). Блок 20 обработки данных включает в себя средства кодирования и демодуляции сигнала. Указанный блок 20 обработки данных содержит также модем и кодек (не показаны). Блок 27 обработки звука преобразует выход кодека блока 20 обработки данных в аудиосигнал, а также передает сгенерированный микрофоном аудиосигнал указанному кодеку.

Модуль 16 памяти может состоять из памяти программ и памяти данных. В памяти программ могут храниться программы для управления основными функциями мобильного терминала, программы отображения меню или данных, выбранных посредством управляющего воздействия на крышку, а также программы для настройки (включая отключение) функций ввода команд посредством физического воздействия на крышку. В памяти данных временно хранятся данные, генерируемые в процессе 30 работы перечисленных программ.

Центральный процессор 15 (именуемый далее для краткости "процессором") осуществляет общее управление мобильным терминалом. Указанный процессор 15 включает в себя блок, предназначенный для контроля и обработки информации, поступающей от встроенных датчиков (описываемых далее), и для управления терминалом в соответствии с этой информацией. Кроме того, процессор 15 содержит блок пользовательского интерфейса, предназначенный для управления пользовательским интерфейсом, отображаемым дисплейными средствами 35. Дисплейные средства 35 предназначены для вывода изображений, формируемых блоком обработки изображений, либо выходных данных процессора 15. Дисплейные средства 35 могут быть выполнены на основе дисплея на жидких кристаллах (ЖК-дисплей) и включать в себя контроллер, память для хранения изображений и собственно дисплей 8. В случае использования сенсорного экрана дисплейные средства 35 содержат также блок ввода. В предпочтительном варианте осуществления изобретения дисплейные средства 35 предназначены для отображения меню, различных функций или данных, которые могут быть выбраны посредством незначительных смещений крышки 2.

Клавиатурный модуль 17 включает в себя клавиатуру 12 (см. фиг.1а) для ввода цифр и символов и функциональные клавиши, предназначенные для ввода различных команд. Клавиатурный модуль 17 соединен с процессором 15 посредством контроллера клавиатуры (не показан). Ввод с клавиатуры доступен и в процессе управления устройством посредством крышки, так что все методы ввода команд, предусмотренные в мобильном терминале, могут использоваться одновременно и/или последовательно.

Складной мобильный терминал может содержать также камеру 18, предназначенную для выполнения снимков различных объектов. Камера 18 содержит сенсор и сигнальный процессор. Блок обработки изображений (не показан) формирует на основании выходного сигнала камеры 18 изображения для отображения на дисплее 8.

Управление процессором 15 осуществляется посредством программного обеспечения, предоставляющего следующие возможности:

- включение/выключение функций управления устройством посредством крышки (включение/выключение цепи датчиков усилия, которые будут описаны далее) при активации/деактивации позиционного датчика (описываемого далее),

- формирование управляющих инструкций (например, прокрутка меню, прокрутка текста, ввод команд, управление в играх и т.п.) при активации датчиков 10 усилия, причем указанные датчики активируются посредством незначительных смещений крышки 2 в нескольких направлениях,

- реализация пользовательского интерфейса для настройки функций ввода команд посредством крышки. Например, можно изменить привязку определенной функции к смещению крышки в определенном направлении. Кроме того, можно включать и отключать саму возможность ввода команд посредством крышки.

Возвращаясь к фиг.1а-1с, следует отметить, что соединитель 5 содержит механизм перевода крышки 2 путем ее шарнирного поворота вокруг оси, встроенной в данный механизм, из закрытого положения (представленного на фиг.1а) в открытое положение (фиг.1b, 1с). Как видно из сопоставления фиг.1а, 1b, находясь в закрытом положении, крышка 2 блокирует пользователю доступ к клавиатуре 12 и к дисплею 8. Другими словами, для реализации основных режимов функционирования мобильного терминала крышка 2 должна быть переведена в открытое положение.

Соединитель 5 может содержать также ограничитель поворота или фиксатор крышки 2 (не изображены), не допускающие значительных поворотов крышки относительно ее заданного открытого положения. Вместе с тем, в данном варианте выполнения мобильного терминала 1 соединитель 5 крышки 2 выполнен таким образом, что после установки крышки в открытое положение он обеспечивает возможность осуществления незначительных смещений крышки 2 в различных направлениях относительно корпуса 3 под действием небольших усилий, прикладываемых к крышке пользователем. Количество и направления этих смещений выбираются в зависимости от конструкции и функциональности мобильного терминала. В предпочтительном варианте осуществления изобретения используются четыре таких направления. Два из них, влево (в направлении, обозначенном стрелкой А на фиг.1b) и вправо (в направлении, обозначенном стрелкой В), соответствуют смещениям крышки во взаимно противоположных направлениях в плоскости, параллельной оси ее шарнирного поворота. Два других направления, вперед (в направлении, обозначенном стрелкой С на фиг.1с) и назад (в направлении, обозначенном стрелкой D), соответствуют смещениям крышки в направлении шарнирного поворота крышки при ее переводе в открытое положение и в противоположном направлении. В состав соединителя 5 в данном варианте могут входить также упругие или гибкие элементы (например, пружины), обеспечивающие переход крышки 2 при ее открывании в исходное открытое положение и возвращающие крышку 2 после снятия приложенного к ней усилия в это исходное положение.

В соответствии с изобретением мобильный терминал 1 содержит, по меньшей мере, один датчик 10 усилия (управляющий датчик). Предпочтительно использовать несколько таких датчиков, которые размещены в корпусе 3 и/или в крышке 2 вблизи соединителя 5 таким образом, чтобы незначительные (от нескольких миллиметров до доли миллиметра) смещения крышки 2 активировали датчики 10 усилия, не внося искажений изображения на дисплее и повреждений крышки или соединительного компонента 5. Количество датчиков 10 усилия определяется заданным количеством направлений смещений крышки 2 после ее установки в открытое положение. Соответственно, как показано на фиг.1а, в рассматриваемом варианте мобильного терминала 1 имеются четыре таких датчика (обозначенных на фиг.2, 4а, 4b, 5а, 5b, как 10.1-10.4), которые подключены к процессору 15 посредством соответствующих контроллеров 30 (для датчиков 10.1 и 10.2) и 31 (для датчиков 10.3 и 10.4), схематично показанных на фиг.2. Целесообразно использовать в качестве этих датчиков тензодатчики или магнитные датчики. В последнем случае датчик будет состоять из двух частей (магнитного элемента и собственно датчика), одна из которых установлена в крышке 2, а вторая - в корпусе 3. В случае использования тензодатчиков, установленных в корпусе 3, датчики 10 усилия активируются при соприкосновении поверхности корпуса 3 непосредственно над датчиком 10 и угла крышки 2.

Мобильный терминал 1 предпочтительно включает в себя также позиционный датчик 14 (называемый также датчиком положения), предназначенный, в частности, для определения того, достигла ли крышка 2 открытого положения или находится в закрытом положении или в каком-либо промежуточном положении. Позиционный датчик 14 может быть магнитным датчиком, который активируется в результате изменения расстояния между его частями, расположенными в корпусе 3 и крышке 2. Пока крышка 2 не находится в открытом положении, датчик 14 активирован, причем его сигнал, подаваемый в процессор 15 через контроллер 32 (см. фиг.2), отключает датчики 10.1-10.4 усилия посредством контроллеров 30, 31. При этом позиционный датчик 14 должен быть выполнен и установлен таким образом, чтобы он обнаруживал только значительные перемещения крышки 2 при ее переходе из закрытого положения в открытое и обратно, но был нечувствителен к малым смещениям крышки под действием усилий, прилагаемых к ней пользователем в процессе ввода дополнительных команд. В частности, данный датчик 14 целесообразно расположить в центральной части соединителя 5 для того, чтобы небольшие наклоны крышки 2 под действием усилий, приложенных параллельно оси соединителя 5 (влево и вправо), не активировали указанный позиционный датчик.

Когда датчики 10 усилия включены (разблокированы), при обнаружении смещения крышки 2 в одном из заданных направлений соответствующим датчиком 10 усилия он формирует заданную команду для процессора. Для того чтобы обеспечить возможность временной работы без использования дополнительных команд, в составе мобильного терминала имеется механический блокирующий переключатель (не изображен), определяющий, будет ли обеспечиваться возможность установки крышки 2 в состояние готовности для выработки дополнительных команд. Если блокирующий переключатель установлен в первое положение (условно, только для удобства, называемое далее "нижним" положением), то крышка 2 может, в случае ее смещения из открытого положения, переходить в активное состояние, в котором она будет активировать датчики 10 усилия. Если же указанный переключатель установлен во второе ("верхнее") положение, то после прихода крышки 2 в открытое положение датчики 10 усилия не активируются, т.е. крышка 2 оказывается в заблокированном состоянии, в котором она не способна выполнять функции ввода команд.

Далее, со ссылками на фиг.1-5, будет описан способ ввода команд в мобильном терминале, обеспечиваемый при использовании настоящего изобретения, т.е. при условии, что блокирующий переключатель установлен в первое положение.

Первоначально крышка 2 находится в закрытом положении, изображенном на фиг.1а. В этом положении позиционный датчик 14 активирован, т.е. датчики 10.1-10.4 усилия отключены. Когда пользователь мобильного терминала начинает открывать крышку 2, упругий элемент соединителя 5 (не изображен) толкает крышку 2 в фиксированное открытое положение, однако блокирующий механизм, встроенный в соединитель, предотвращает дальнейшее перемещение крышки 2 и удерживает ее в заблокированном состоянии.

Когда крышка 2, поворачиваясь вокруг оси соединителя 5, приблизится к своему открытому положению, блокирующий механизм освободит упругий элемент, который, воздействуя на соединитель 5, устанавливает и удерживает крышку 2 в открытом положении (показанном на фиг.1b, 1с). При этом позиционный датчик 14 деактивируется, вследствие чего центральный процессор 15 включает датчики 10 усилия, что соответствует переходу крышки 2 в разблокированное состояние (состояние готовности). Из этого состояния крышка 2 способна, при приложении к ней усилия со стороны пользователя, перейти в активное состояние, в котором ее смещение под действием приложенного усилия (давления) обнаруживается соответствующим датчиком 10 усилия. Для того чтобы избежать срабатываний датчиков при непреднамеренных воздействиях на крышку 2, каждый датчик усилия настроен таким образом, чтобы формировать выходной сигнал (т.е. соответствующую дополнительную команду) только при превышении значением воспринимаемой им физической величины (например, магнитного потока в случае применения магнитного датчика) заданного порогового уровня.

На фиг.3 показана блок-схема процесса определения процессором 15, доступен ли в данный момент ввод команд с помощью крышки 2. Как описано выше, когда датчик 14 положения активирован, крышка 2 находится в заблокированном состоянии, т.е. датчики 10.1-10.4 отключены, и ввод команд посредством смещений крышки 2 недоступен. В этом случае ввод команд в мобильном терминале осуществляется обычным способом, т.е. через клавиатуру 12. Если датчик 14 положения деактивирован, крышка 2 находится в состоянии готовности, датчики 10.1-10.4 соответственно подключены, так что доступны функции ввода команд как посредством клавиатуры 12, так и посредством смещений крышки 2. Таким образом, деактивация позиционного датчика 14 выполняет функцию предупредительного сигнала, указывающего на готовность крышки 2 к выполнению функций ввода дополнительных команд.

На фиг.4а, 4b показаны положения крышки 2 в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения при смещениях (или эквивалентных им наклонах) крышки влево и вправо. Смещения крышки в представленном примере интерпретируются как нажатия «программируемых» клавиш. Реакция на указанные «программируемые» клавиши (т.е. на соответствующие смещения крышки) зависит от выполняемой в момент нажатия программы и может заключаться, в частности, во вводе таких команд, как «Да»/«Нет» или «Ответить»/«Отклонить». Например, при поступлении входящего вызова на мобильный телефон сдвиг крышки 2 влево соответствует активации датчика 10.2 и выдаче им дополнительной команды "Да" (см. фиг.4b), т.е. этот сдвиг эквивалентен нажатию клавиши «Ответить». Аналогично, сдвиг крышки 2 вправо соответствует активации датчика 10.1 и выдаче им дополнительной команды "Нет" (см. фиг.4а), т.е. этот сдвиг эквивалентен нажатию клавиши «Отклонить».

Альтернативно, смещения крышки 2 влево и вправо могут интерпретироваться как нажатия курсорных клавиш «влево» или «вправо». Так, в случае перемещения курсора по горизонтально расположенным на экране дисплея пунктам меню для перемещения курсора на один пункт меню влево пользователь производит смещение крышки 2 влево. Крышка 2 активирует соответствующий датчик 10.2 усилия, и таким образом формируется дополнительная команда для процессора 15 переместить курсор на один пункт меню влево. После генерирования датчиком усилия соответствующей команды (и отображения ее на дисплее 8) пользователь прекращает воздействие на крышку 2, которая автоматически возвращается в исходное открытое положение посредством упругого ограничителя, встроенного в соединитель 5.

При необходимости переместить курсор на несколько позиций пользователь смещает крышку в соответствующем направлении и удерживает ее до тех пор, пока курсор не переместится на необходимый пункт меню. В процессе удержания крышки 2 в смещенном положении соответствующий датчик усилия активирован и формирует соответствующую последовательность идентичных дополнительных команд для процессора 15. Перемещение курсора по пунктам меню будет прекращено при отпускании крышки 2 и возврата ее в исходное (открытое) положение.

На фиг.5а, 5b показаны положения крышки 2 в процессе выполнения смещений крышки вперед и назад в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения. В зависимости от программы, выполняемой в момент осуществления смещения крышки, указанные смещения могут интерпретироваться как нажатия курсорных клавиш «вверх» или «вниз» либо как нажатия «программируемых» клавиш. Например, в случае перемещения курсора по вертикально расположенным на экране пунктам меню для перемещения курсора на один пункт меню вверх пользователь производит смещение крышки 2 вперед (см. фиг.5а) и сразу же отпускает ее. Крышка 2 активирует встроенный датчик 10.3 усилия, и таким образом формируется дополнительная команда для процессора 15 переместить курсор на один пункт меню вверх. Затем крышка 2 возвращается в исходное положение. При необходимости переместить курсор на несколько позиций пользователь смещает крышку в соответствующем направлении и удерживает ее до тех пор, пока курсор не переместится на необходимый пункт меню. В процессе удержания крышки в смещенном положении встроенный датчик активирован и формируются соответствующие команды для процессора 15. Перемещение курсора по пунктам меню будет прекращено при отпускании крышки 2 и возврата ее в исходное положение. Перемещения курсора по пунктам меню вниз осуществляются аналогичным образом при смещениях крышки 2 назад, т. е. путем активации второго датчика 10.4 усилия (фиг.5b).

Как уже упоминалось, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения соединитель 5 включает в себя механизм на основе упругих либо пружинных элементов, предназначенный для обеспечения возможности смещений крышки 2 вперед и назад с возвратом в исходное открытое положение после снятия приложенного к крышке усилия. Кроме того, конструкция соединителя 5 предпочтительно выполнена таким образом, что небольшие смещения крышки 2 вперед и назад возможны только в том случае, если крышка 2 находится в состоянии готовности (в разблокированном состоянии) и позиционный датчик 14 соответственно деактивирован. Конструкция соединителя 5 также предотвращает активацию позиционного датчика 14 при выполнении смещений крышки 2 вперед и назад. Датчик 14 активируется только в процессе перевода крышки 2 в заблокированное состояние.

Специалистам должно быть понятно, что в случае, когда конструкция соединителя 5 допускает небольшие смещения крышки 2, в качестве датчиков 10.1-10.4 усилия могут использоваться как тензодатчики, так и любые позиционные датчики, пригодные для обнаружения небольших смещений, например магнитные датчики.

В еще одном варианте осуществления изобретения допускаются смещения крышки 2 или нажатия на нее только в двух направлениях, например вперед и назад. В этом случае воздействия на крышку могут интерпретироваться как нажатия соответствующих курсорных клавиш и применяться для перемещения курсора по пунктам меню или прокручивания текста.

В еще одном варианте осуществления изобретения допускаются смещения крышки в шести направлениях - влево, вправо, вперед, назад, вниз (т.е. в направлении корпуса 3 - см. стрелку Е на фиг.1а) и вверх (т.е. в направлении от корпуса 3 - см. стрелку F на фиг.1а). В этом случае соединитель 5 дополнительно включает в себя механизм, обеспечивающий возможность осуществления смещений крышки 2 вверх и вниз и ее возврата в исходное положение сразу после смещения. В этом варианте мобильный терминал дополнительно содержит дополнительные датчики усилия, которые активируются при выполнении смещений крышки вверх или вниз. Кроме того, крышка 2 может быть дополнительно снабжена соответствующим элементом (например, захватом или углублением), облегчающим осуществление ее перемещений вверх или вниз.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения датчики 10.1-10.4 усилия и конструкция соединителя 5 выполнены с возможностью осуществления управления мобильным терминалом без смещений крышки 2, а просто путем приложения к ней усилий, действующих в определенных направлениях. В этом случае в качестве датчиков 10.1-10.4 усилия целесообразно применить встроенные тензодатчики, каждый из которых срабатывает при нажатии на крышку 2 в одном из допустимых направлений приложения усилия.

Процесс закрытия крышки происходит в обратном порядке. Пользователь устройства нажимает на крышку 2 в направлении закрытия. В результате крышка закрывается, при этом блокирующий механизм соединителя 5 блокирует упругий элемент. Позиционный датчик 14 активируется, и функции управления устройством посредством смещений крышки становятся недоступными.

Хотя изобретение было подробно описано и проиллюстрировано на примерах нескольких предпочтительных вариантов, относящихся к мобильному терминалу, в частности к мобильному телефону, специалистам в области управления электронными устройствами должно быть очевидно, что, не выходя за границы идеи и объема изобретения, может быть реализовано также множество иных вариантов его осуществления, адаптированных к другим классам запрограммированных функций, выполняемых подобными устройствами.

Например, хотя в описанных предпочтительных вариантах рассматривался перевод крышки из закрытого в открытое положение и обратно только ее шарнирным поворотом относительно оси соединителя, изобретение применимо и к мобильным терминалам, в которых крышка переводится в открытое положение любым иным образом, например, путем ее поступательного перемещения относительно корпуса. Аналогично, описанные магнитные датчики могут быть заменены любыми иными датчиками (например, индукционными или оптическими), способными реагировать на небольшие смещения крышки устройства относительно его корпуса.

Кроме того, описанный мобильный терминал может быть оснащен различными дополнительными средствами для выполнения различных дополнительных запрограммированных функций - ТВ-приемника, музыкального проигрывателя и т.п. При этом некоторые дополнительные команды, подаваемые воздействием на крышку, могут быть использованы для активации именно этих дополнительных функций.

В случае использования мобильного терминала для игр смещения крышки могут интерпретироваться как нажатия курсорных клавиш, а определенные клавиши на клавиатуре - как функциональные клавиши.

Далее, если электронное устройство по изобретению представляет собой не мобильный терминал, а бытовой электроприбор с программируемыми функциями типа микроволновой печи, можно ограничиться только одним или двумя направлениями воздействия на крышку, например, совпадающими с направлением усилия, прикладываемого к крышке при ее открывании и/или закрывании (как это было описано выше со ссылками на фиг.1с и 5). Очевидно также, что инструкции, вырабатываемые процессором электронного устройства при получении команд, формируемых при воздействии на крышку, будут определяться, прежде всего, характером запрограммированных функций, реализуемых устройством. Например, применительно к микроволновой печи подобными командами могут быть инструкции на включение или отключение режима вращения основания, на которое укладываются нагреваемые пищевые продукты. Таким образом, объем правовой охраны настоящего изобретения определяется только прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области электронных устройств, в частности к складным портативным электронным устройствам, таким как мобильные телефоны, карманные персональные компьютеры, игровые устройства. Техническим результатом является расширение диапазона вводимых команд без усложнения конструкции используемых для этого средств. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит процессор, закрепленный в крышке (2) дисплей (8), а также размещенные в корпусе (3) клавиатуру (12) для ввода команд, подаваемых на процессор, и управляемые функциональные компоненты. Имеются также датчики (10) усилия, формирующие при легких нажатиях пользователем на открытую крышку (2) дополнительные команды для процессора. Незначительное смещение крышки (2) используется для ввода дополнительных команд. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ ввода команд в портативном устройстве, содержащем корпус и крышку, соединенную с корпусом посредством соединительного элемента и выполненную с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением, в котором

а) определяют, находится ли крышка в открытом или закрытом положении;

б) обнаруживают наклон или сдвиг крышки в одном из нескольких направлений, если крышка находится в открытом положении, причем указанные направления включают в себя направления назад или вперед, направление влево или вправо, и вверх или вниз;

в) получают команду, сформированную при обнаружении наклона или сдвига крышки;

г) генерируют инструкцию, относящуюся к меню, функциям или данным управляемых компонентов, с использованием указанной команды; и

д) выполняют посредством управляемых компонентов операцию в соответствии с указанной инструкцией.