专利名称：在智能手机设备中提供红外信号的系统和方法
在智能手机设备中提供红外信号的系统和方法
背景技术：
已知个人通信、生产和娱乐设备，如移动电话、便携式电子邮件设备、平板电脑、电子书、掌上游戏机、便携式媒体播放器等(以下统称为“智能手机”)包括如彩色触摸屏上的图形用户界面、无线上网功能、诸如日历、电子邮件、地图和导航等辅助应用程序支持(有时称为“应用程序”)等特征。这样的辅助应用程序可以被预先安装在智能手机上，或可以供用户下载。某些这样的应用程序可以包括例如与本领域中已知的提供万能遥控器的特性和功能的GUI (图形用户界面)相结合、与能够选择频道的电视指南显示相结合等而向娱乐设备及其他设备发出命令的性能。由于许多应用命令协议包括调制到红外(“IR”)载波信号上的脉冲串的传输，理想的是智能手机配备红外发射装置以支持这样的应用程序。
发明内容
本发明总的涉及执行在智能手机中支持红外信号产生所需的某些硬件元件的系统和方法，更具体地说，涉及提供红外发射二极管的有成本效益和节省空间的方法。为此，在本文提出的说明性实施例中，在智能手机外壳的连接器开口中可以安装有连接器主体，该连接器主体不仅作为该开口原本要适用的目的，也兼作光管以传播由位于智能手机设备内部的红外发射二极管产生的红外信号。从下面阐明示例性实施例以及说明可以实施本发明的原理的各种方式的详细描述和附图中，将可以更好地理解本发明的目的、优点、特征、属性和关系。
为了更好地理解本发明的各个方面，可以参照附图所示的优选实施例，其中:
图1示出了一个示例性的系统，在该系统中示例性的智能手机可以被用来作为控制装置；图2以框图的形式示出了图1的示例性智能手机设备的主要部件；图3a和3b示出了根据现有技术的示例性智能手机设备；图3c示出了根据本发明的一个示例性智能手机设备；图4a示出了根据现有技术的一个示例性耳机连接器机构；图4b和4c示出了根据本发明的示例性耳机连接器机构；图5a示出了图4b的耳机连接器机构的内部构造；图5b示出了图4c的耳机连接器机构的内部构造；图5c示出了图5a或5b的连接器的光导功能；图6不出了图4c和5b的耳机连接器机构的另一种利用方式；以及图7示出了可以体现本发明的教导的另一种智能手机部件。
具体实施例方式现在参考图1，图中示出了一个示例性的系统，在该系统中配备一个智能手机设备100来控制各种可控的设备，如电视102、机顶盒(“STB”)104、AV接收器106和DVD播放器108。如在本领域中已知的，智能手机设备能够利用目标设备可识别的适当的红外(“IR”)信号110向该设备发送命令，，以使该设备执行一个或多个操作功能。虽然在上下文中例举出了电视机102、STB104、AV接收器106和DVD播放器108，但是应当理解的是。可控的设备可包括，但不必限于:电视机、录像机、数字视频录像机、DVD播放器、有线电视或卫星转换器机顶盒(“STBs”)、放大器、⑶播放机、游戏机、家居照明、帐幔、风扇、暖通空调系统、恒温器、个人电脑等。参照图2，如在本领域中是已知的，根据对特定的应用程序的需要智能手机设备100可以包括:处理装置200，该处理装置可以包括应用程序处理部分202和RF/DSP处理部分204 ;液晶显示器206 ;键盘208，该键盘可以包括物理按键、覆盖液晶显示器206的触摸按键或它们的组合；用户识别模块(SIM)卡210 ;存储装置212，该存储装置可以包括ROM、RAM、闪存或它们的任意组合；WiFi和/或蓝牙无线接口 214 ;无线电话接口 216 ;具有相关的电池220的电源管理电路218 ;USB接口 222和连接器224 ;具有相关的麦克风228、扬声器230和耳机插孔232的音频管理系统226 ;可选的红外通信装置，该红外通信装置包括具有相关的红外输出二极管234和输入二极管235的发射器和/或接收器236 ;和各种可选的附属特征238，如数码相机、GPS、加速度计等。为了提高这些设备的效用，已知的是提供允许使用智能手机来发送适用于操作娱乐和其他设备的命令的应用程序。在许多情况下，这种应用程序可以利用适用于控制多个制造商和/或型号的各类设备的功能操作的代码和数据库，即用于本领域众所周知的所谓的“万用”控制器的远程控制代码组的库。在其他情况下，一个特定的应用程序可以适用于只控制特定的目标装置或装置组，如那些由一个制造商提供的装置、那些用于执行特定的功能的装置等等，即，用于所谓的“专用”控制器的一个或多个远程控制代码组的库。用于物理实施这种命令传输的各种方法是已知的:例如，红外通信装置236可以被结合到智能手机100中。红外通信装置236的形式可以是独立微控制器集成电路，其中包括适于响应从应用程序处理装置202接收到的功能命令而产生适当地编码的脉冲流的代码库和程序。另外，红外通信装置236的形式可以是简单的驱动电路，其响应由应用程序处理装置202中的程序利用存储在智能手机的存储器212中的命令代码库而直接产生的脉冲流输出。其它变换也是可能的，例如功能可以被划分，`由包括红外发射器236的微控制器响应应用程序处理装置202从存储器212获得的命令数据输入而执行传输格式和编码。无论其确切的生成方法如何，将被发射到目标控制设备的最终的调制红外信号110可以由一个红外发射二极管234辐射。因此，必须使红外发射二极管234的辐射穿透智能手机100的外壳。此外，在那些需要双向红外通信的实施例中，还必须使进入的红外信号240到达红外检测器235。现在参看图3，在本领域中已知的是，在智能手机IOOa的前边缘上提供例如有色聚碳酸酯或丙烯酸塑料制成的红外透明窗口 302，红外发射二极管234定位在紧邻窗口 302后面的内部电路板上。然而,提供这样一个窗口在一些实施方式中可能存在问题，将此特征添加到现有的壳体设计需要改变加工方法，以及分配宝贵的壳体边缘区域。因此，在本领域中也已知的是，提供含有红外发射二极管234 (以及在一些实施例中为全部或部分的红外发射器236)的附加的适配器304，该适配器可被连接到智能电话IOOb的例如如图所示的USB端口 224、耳机插孔232或任何其它合适的外部访问连接器上。这样的解决方案虽然与现有的加工兼容，但导致了额外的成本和组件以及用户不得不购买并连接辅助装置的不便这些缺点，同时也牺牲了该连接器最初的预期功能。为了克服这些缺点，本发明提出了如图3c所示的使智能手机IOOc外壳中现有的连接器开口适用于双重用途。在以下的一个示例性实施例中，耳机插孔的塑料壳体可适于用作光管以引导和传播来自于位于内部的红外发射二极管234的辐射110。现在参看图3c以及图4a至4c，图4a示出了也可能在现有技术的智能手机IOOa或IOOb中发现的耳机插孔部件232。耳机插孔232包括插孔402，该插孔可以穿过智能手机IOOa或IOOb外壳中的开口而突出并形成壳体404的一部分，该壳体可以通过连接器凸片406被安装到一个印刷电路板上。如该组件的电路示意图410所示出的，凸片406与一组设计成与匹配的耳机连接器配合的内部触点电连接。图4b示出了按照本发明构造的耳机插孔部件232a。壳体404a可以由这样的材料制成:其至少在光谱的红外部分中适合用作光管，并可适于容纳红外发射二极管234，从而使得红外发射例如以图5c所示的方式，被引导穿过该壳体材料并通过插孔402a的外表面射出，即，壳体404a包括被设置成将红外发射从红外源发射引导、反射以及以其他方式指引至红外出口 402a的表面。如该部件的电路示意图412及在图5a中示出的内部部件示意图所示的，为便于组装，耳机插孔部件232a可将内置的红外发射二极管234结合到其结构中，并具有可将红外发射二极管234连接至红外发射装置236上的附加的销408。在图4c和5b中所示的另一个实施例中，壳体404b的耳机插孔部件232a可包括位于壳体404b底部中的凹口 414，其中，在凹口的下方与壳体404b紧邻的位置处，可以设置红外发射二极管部件234，例如，在放置耳机插孔部件232a之前将其安装到印刷电路板上。在这方面，将红外发射二极管放置成与壳体404b光连通。这一设置的电路示意图以标号416示出。如在图6中示出的，当适合特定实施例时，通过在凹口 414的下方并与壳体404b紧邻的位置处额外设置红外接收器部件235，图4c和5b的光管可以很容易地适用于支持双向红外通信。通过用与图 5a中所示的红外发射器234设置在壳体中的方式相类似的方式将红外接收器部件235设置在壳体内，也可以促进双向红外通信。参看图7，在另一说明性实施例中，示例性的按钮开关部件700的壳体702可适于通过按钮706的外边缘704引导红外发射穿过壳体材料并射出。虽然说明性的壳体702包括凹口 414，在该凹口下方可以设置一个或多个如上文结合图5b的实施例所描述的红外发射器或接收器，但可以理解的是，其他的构型也是可能的，例如，提供如图5a的实施例中所述的内部红外发射器、用适合作为光管的材料制造按钮706本身的全部或部分等。虽然已经详细描述各种构想，但本领域技术人员可以理解，可以根据本文公开的全部教导对这些构想进行各种修改和替代。例如，在某些实施例中，耳机插孔、按钮开关或根据本发明的其他部件壳体的外表面可以设置反射涂层，以协助或增强光管效果。此外，可以理解的是，组件壳体的各种替代形状和构型以及设置红外发射二极管的各种替代位置，可以同样有效使用。另外，虽然本文以说明的方式提出了一个基于适应耳机插孔连接器或按钮开关来引导来自红外发射二极管的辐射的示例性实施例，但可以理解的是，本发明的教导可以同样成功地实施于任何其他穿过智能手机的外壳而突出和/或可以进一步适于提供光谱的其他部分中的光信号(例如，用于用户指导或反馈目的的来自传统的LED的可见光发射)的传输的连接器或部件。
此外，虽然在上下文中的功能模块中已描述并以框图形式示出，但是应当理解的是，除非另有相反的说明，所描述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个的物理设备和/或软件模块中，或一个或多个功能和/或特征可以被单独的物理装置或软件模块实施。也可以理解的是，对每个模块的实际执行情况的详细讨论对于理解本发明来说是没有必要的。相反，考虑到这里公开的系统中的各功能模块的属性、功能和相互关系，这样的模块的实际实施将恰恰在工程师的常规技能的范围内。因此，本领域技术人员应用常规技术就能够实施在权利要求中所述的本发明，而无需过多的实验。还将会理解的是，所公开的特定的构想仅是说明性的，而不是用于限定本发明的范围，本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物限定。在本文件 中引用的所有专利均在此以引用的方式全文并入。
权利要求
1.一种便携式电子设备，包括: 承载在所述便携式电子设备内的一个或多个处理装置；以及 承载在所述便携式电子设备内的双模式通信接口装置，可从所述便携式电子设备的外部接触所述双模式通信接口装置，该双模式通信接口装置包括壳体，所述壳体包括用于提供至少一部分红外通信通路和至少一部分电通信通路的光管，其中，所述红外通信通路被耦合到承载在所述便携式电子设备内的所述一个或多个处理装置上，所述电通信通路被耦合到承载在所述便携式电子设备内的所述一个或多个处理装置上。
2.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备包括智能手机。
3.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述壳体包括具有插头接纳开口的音频插孔，其中，所述插头接纳开口与所述电通信通路通信。
4.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述壳体包括形成所述光管的一个或多个表面。
5.如权利要求4所述的便携式电子设备，其特征在于，所述壳体装有被耦合到所述一个或多个处理装置上的红外发射器。
6.如权利要求4所述的便携式电子设备，其特征在于，所述壳体装有被耦合到所述一个或多个处理装置上的红外接收器。
7.如权利要求4所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备包括被耦合到所述一个或多个处理装置上的红外发射器，而且所述红外发射器邻近所述壳体定位。
8.如权利要求4所述的 便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备包括被耦合到所述一个或多个处理装置上的红外接收器，而且所述红外接收器邻近所述壳体定位。
9.如权利要求3所述的便携式电子设备，其特征在于，所述光管终止于所述壳体的包围所述插头接纳开口的至少一部分的端部表面。
10.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，由所述壳体承载的电通信通路包括用户可激活的输入元件，可经由所述便携式电子设备的外部接触所述元件。
11.如权利要求10所述的便携式电子设备，其特征在于，所述用户可激活的输入元件包括机电开关。
12.—种用在便携式电子设备内的双模式通信接口装置，包括: 壳体，该壳体包括第一末端以及第二末端，其中，所述第一末端提供经由所述便携式电子设备的外部接触红外通信通路的途径，所述红外通信通路被耦合到承载在所述便携式电子设备内的一个或多个处理装置上，所述第二末端提供经由所述便携式电子设备的外部接触电通信通路的途径，所述电通信通路被耦合到承载在所述便携式电子设备内的一个或多个处理装置上。
13.如权利要求12所述的双模式通信接口装置，其特征在于，所述壳体包括具有插头接纳开口的音频插孔，所述插头接纳开口与所述第二末端通信。
14.如权利要求12所述的双模式通信接口装置，其特征在于，所述壳体包括形成光管的一个或多个表面，并且所述红外通信通路包括所述光管。
15.如权利要求14所述的双模式通信接口装置，其特征在于，所述壳体装有可耦合到所述一个或多个处理装置上的红外发射器。
16.如权利要求14所述的双模式通信接口装置，其特征在于，所述壳体装有可耦合到所述一个或多个处理装置上的红外接收器。
17.如权利要求14所述的双模式通信接口装置，其特征在于，所述壳体具有适于邻近耦合到所述一个或多个处理装置上的红外发射器定位的表面。
18.如权利要求14所述的双模式通信接口装置，其特征在于，所述壳体具有适于邻近耦合到所述一个或多个处理装置上的红外接收器定位的表面。
19.如权利要求13所述的双模式通信接口装置，其特征在于，所述第一末端位于所述壳体的包围所述插头接纳开口的至少一部分的端部表面。
20.如权利要求12所述的双模式通信接口装置，其特征在于，由所述壳体承载的所述电通信通路包括用户可激活的输入元件，该元件可经由所述便携式电子设备的外部接近。
21.如权利要求20所述的双模式通信接口装置，其特征在于，所述用可户激活的输入元件包括机电开关。 ·
全文摘要
一种配置有具有壳体的双模式通信接口装置的智能手机设备，其中该壳体提供了能通过该智能手机设备的外部到达红外通信通路和电通信通路的入口，其中每个通路都耦合到承载在智能手机设备内的一个或多个处理装置上。为此，该通信接口装置的形式可以是具有插头接收开口的音频插孔，其中，该插头接收开口与电通信通路通信，并且其中，至少该壳体的包围插头接收开口的部分形成用作红外通信通路的光管。
文档编号H04M1/02GK103250400SQ201280004003
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月13日 优先权日2011年3月9日
发明者马塞尔·希尔布瑞克, 帕特里克·H·海斯 申请人:环球电子有限公司