转轴组件、电子设备及侦测电子设备打开角度的方法与流程

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种转轴组件、电子设备及侦测电子设备打开角度的方法。

背景技术：

笔记本电脑的工作状态通常与笔记本电脑的显示端的打开角度相关联，例如，当笔记本电脑的显示端闭合时，即显示端与笔记本电脑的系统端夹角为0，此时，笔记本电脑需设置成休眠模式。为使显示端在某一打开角度时使笔记本电脑处于某一工作状态，需要侦测显示端的打开角度。现有技术出现了一种侦测显示端的打开角度的方案，该方案是通过磁体的磁力的改变以及测量磁力的霍尔传感器来侦测显示端的打开角度，该方案的磁铁具有失效风险，磁铁可能会严重影响笔记本电脑硬件系统的磁环境，且只能侦测几个固定的角度。

技术实现要素：

针对现有技术中的存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种转轴组件，电子设备(如：笔记本电脑)利用该转轴组件能够侦测出电子设备的显示端的打开角度。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案是：

一种转轴组件，包括与电子设备的显示端连接的第一转轴，所述转轴组件还包括：

可变电容器，其与所述电子设备的控制器电连接，所述可变电容器包括第一极片和第二极片；其中：

所述第一转轴用于驱动所述第一极片转动，以改变所述第一极片和所述第二极片的重叠面积；所述可变电容器根据不同重叠面积来输出不同电容值，所述控制器根据不同电容值侦测所述显示端的打开角度。

优选地，所述转轴组件还包括：

第二转轴，其与所述电子设备的系统端连接，所述第二转轴用于驱动所述第二极片转动。

优选地，所述可变电容器还包括：

第一极片转轴，其上沿其轴向方向间隔设置有多个所述第一极片,所述第一转轴驱动所述第一极片转轴；

第二极片转轴，其上沿其轴向方向间隔设置有多个所述第二极片,所述第二转轴驱动所述第二极片转轴。

优选地，所述重叠面积与显示端的打开角度的关系配置成：所述重叠面积随所述显示端的打开角度的增大而增大，或所述重叠面积随所述显示端的打开角度的增大而减小。

优选地，所述转轴组件还包括第一传动组件，所述第一传动组件包括：

第一齿轮，其装设在所述第一转轴上；

第二齿轮，其装设在所述第二转轴上；

第三齿轮，其装设在所述第一极片转轴上，所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合；以及

第四齿轮，其装设在所述第二极片转轴上，所述第四齿轮与所述第二齿轮啮合。

优选地，所述转轴组件还包括第二传动组件，所述第二传动组件包括：

第五齿轮，其装设在所述第一转轴上；

第六齿轮，其装设在所述第二转轴上；

第七齿轮，其与所述第五齿轮啮合；以及

第八齿轮，其同时与所述第六齿轮和所述第七齿轮啮合。

优选地，所述控制器和所述可变电容器之间电连接有转换器，所述转换器用于将所述可变电容器的电容值转换为所述控制器能够识别的电压值。

本发明还公开了一种电子设备，包括显示端和系统端，所述显示端通过上述的转轴组件与所述系统端连接。

本发明实施例还公开了一种侦测电子设备打开角度的方法，包括以下步骤：

S10，获取与电子设备的显示端的打开角度相对应的电容信号，其中，所述电容信号根据可变电容器的第一极片和第二极片之间的重叠面积确定，所述重叠面积根据所述显示端的打开角度确定；

S20，将所述电容信号转换为电压信号；

S30，根据所述电压信号取确定所述显示端的打开角度。

优选地，其特征在于，通过连接于显示端的第一转轴驱动所述第一极片以改变第一极片与第二极片的重叠面积以获得不同的电容信号。

与现有技术相比，本发明实施例的转轴组件、电子设备及侦测电子设备打开角度的方法的有益效果是：本发明实施例通过转轴改变可变电容器输出的电容值，从而将显示端的打开角度与可变电容器输出的电容值建立对应关系，并通过存储有对应于显示端的打开角度的存储值(或存储范围)的控制器对所产生的电容值与存储值进行比较和逻辑计算，从而确定了与该电容值对应的存储值(或存储范围)，最终确定显示端的打开角度。

附图说明

图1为本发明实施例的转轴组件的结构示意图。

图2为本发明实施例的转轴组件的分解示意图。

图3为本发明实施例的转轴组件的可变电容器的分解示意图。

图4为本发明实施例的侦测电子设备打开角度的方法的控制流程图。

图中：

10-第一转轴；11-第一齿轮；12-第五齿轮；13-第七齿轮；14-第一承架；20-第二转轴；21-第二齿轮；22-第六齿轮；23-第八齿轮；24-第二承架；31-第一极片；311-第一极片转轴；312-第一馈线；313-第三齿轮；32-第二极片；321-第二极片转轴；322-第二馈线；323-第四齿轮；40-壳体；41-第一端盖；42-支撑板；43-第一限位板；431-第一上限位板；432-第一下限位板；44-第二限位板；441-第二上限位板；442-第二下限位板；45-第二端盖；50-控制器；51-模拟/数字信号转换单元；60-转换器；70-可变电容器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图1和图2所示，本发明的实施例公开了一种转轴组件，通过该转轴组件能够使电子设备侦测出显示端的打开角度。该转轴组件至少包括第一转轴10和可变电容器70。可变电容器70与电子设备的控制器50(当电子设备为笔记本电脑时，该控制器50可以为笔记本电脑的嵌入式控制器，嵌入式控制器的英文简称为：EC)电连接，且该可变电容器70包括第一极片31和第二极片32，第一极片31和第二极片32相对设置并能够相对的转动；第一转轴10用于驱动第一极片31转动以改变第一极片31与第二极片32的重叠面积，可变电容器70通过第一极片31与第二极片32的不同的重叠面积输出不同电容值，从而使输出的电容值与第一转轴10的转动角度(或者说显示端相对于系统端的打开角度)建立对应关系；控制器50用于获取电容值，并最终确定显示端的打开角度。

例如，控制器50内可存储有与不同电容值相对应的存储值(或存储范围)，从而使每个存储值(或存储范围)对应一个显示端的打开角度值，控制器50将可变电容器70所产生的电容与存储值(或存储范围)进行比较和逻辑计算，从而确定对应于电容值的存储值(或存储范围)，进而确定显示端的打开角度。

在本发明的一个优选实施例中，转轴组件还包括第二转轴20，该第二转轴20与电子设备的系统端连接，且第二转轴20用于驱动第二极片32转动。如此，第一转轴10和第二转轴20分别对应驱动第一极片31和第二极片32，进而改变第一极片31与第二极片32的重叠面积。

应该理解：第一极片31和第二极片32只需具有相对运动即可改变重叠面积，第一转轴10和第二转轴20可以不用分别同时驱动第一极片31和第二极片32，也就是说，可只需第一转轴10驱动第一极片31运动即可改变重叠面积。

本发明实施例通过转轴改变可变电容器70输出的电容值，从而将显示端的打开角度与可变电容器70输出的电容值建立对应关系，并通过存储有对应于显示端的打开角度的存储值(或存储范围)的控制器50对所产生的电容值与存储值进行比较和逻辑计算，从而确定了与该电容值对应的存储值(或存储范围)，最终确定显示端的打开角度。

为使可变电容器70产生的电容值与显示端的打开角度建立一一对应关系，即：可变电容器70所输出的电容值为显示端打开角度的单值函数，使第一极片31与第二极片32的重叠面积与显示端的打开角度建立一一对应关系，即：使重叠面积随显示端的打开角度的增大而增大，或使重叠面积随显示端的打开角度的增大而减小。如此，显示端所打开的每个角度与可变电容器70所输出的电容值一一对应，控制器50只需确定与该电容值对应的存储值便能够侦测到显示端的打开角度。例如，假设显示端的最大打开角度为150°，当显示端的打开角度为0°时，使第一极片31与第二极片32的重叠面积为最小，此时，可变电容器70所输出的电容值势必最小(电容值设定为E₀)；当显示端从0°转至150°时，第一极片31与第二极片32的重叠面积不断增大，直至重合，可变电容器70所输出的电容值势必最大(电容值设定为E₁₅₀)。若需要侦测显示端的打开角度的最小分辨率为1°，可变电容器70对应于显示端的打开角度所输出的电容值为E₀、E₁、E₂…、E₁₅₀，则控制器50需要设定和存储对应于可变电容器70的电容值的存储值为A₀、A₁、A₂、…A₁₅₀。

第一转轴10和第二转轴20可通过多种方式驱动第一极片31和第二极片32，如可通过链条传动、皮带传动。为使结构紧凑以及传动精准，在本发明的一个优选实施例中，第一转轴10和第二转轴20通过第一传动组件驱动第一极片31和第二极片32转动。具体地，第一传动组件包括第一齿轮11、第二齿轮21、第三齿轮313以及第四齿轮323，第一齿轮11装设在第一转轴10上，第二齿轮21装设在第二转轴20上，第三齿轮313与第一极片31连接，第三齿轮313与第一齿轮11啮合；第四齿轮323与第二极片32连接，第四齿轮323与第二齿轮21啮合。如此，第一转轴10与第一极片31建立了传动关系，第二转轴20与第二极片32建立传动关系。由于齿轮通过齿啮合传动，传动精确。

为使第一转轴10与第二转轴20实现联动，第一转轴10通过第二传动组件与第二转轴20实现联动，具体地，第二传动组件包括第五齿轮12、第六齿轮22、第七齿轮13以及第八齿轮23，第五齿轮12装设在第一转轴10上；第六齿轮22装设在第二转轴20上；第七齿轮13与第五齿轮12啮合；第八齿轮23同时与第六齿轮22和第七齿轮13啮合。如此，当转动显示端时，第一转轴10驱动第一极片31转动，并同时通过第二传动组件带动第二转轴20转动，第二转轴20驱动第二极片32转动，从而省去了通过转动系统端来驱动第二转轴20的动作。

上述齿轮以及转轴的布置和安装方式可以有多种，如图2所示，本发明的实施例提供了一种优选的方式。具体地，第一转轴10与第二转轴20平行设置，且两者的主体部分均设置在方管状的壳体40中，第一转轴10的第一端穿出装设在壳体40的第一端的第一端盖41后与第一承架14相固定，例如，通过铆钉铆接，第二转轴20的第一端穿出装设在壳体40的第一端的第一端盖41后与第二承架24相固定，例如，通过铆钉铆接，第一承架14与显示端固定连接，例如，通过铆钉50与显示端固定连接，第二承架24与系统端固定连接，例如，通过铆钉50与系统端固定连接；第一转轴10和第二转轴20的第二端穿设固定于壳体40内的支撑板42，该支撑板42用于限制第一转轴10和第二转轴20轴向窜动；在靠近第一端盖41的壳体40内设置有第一限位板43，该第一限位板43包括第一上限位板431和第一下限位板432，第一上限位板431和第一下限位板432对接以同时加紧固定第一转轴10和第二转轴20；靠近支撑板42并在支撑板42与第一限位板43之间的壳体40内设置有第二限位板44，该第二限位板44包括第二上限位板441和第二下限位板442，第二上限位板441和第二下限位板442对接以同时加紧固定第一转轴10和第二转轴20；壳体40的第二端设置有第二端盖45，具有第一极片31和第二极片32的可变电容器70设置在第二端盖45和支撑板42之间，与第一极片31连接的第一馈线312和与第二极片32连接的第二馈线322分别从第二端盖45穿出；可变电容器70具有多个第一极片31和第二极片32，多个第一极片31间隔设置在在第一极片转轴311上，多个第二极片32间隔设置在第二极片转轴321上，使第一极片转轴311与第二极片转轴321平行设置，且使第一极片31与第二极片32交错设置，从而使第一极片31与其相邻的第二极片32能够形成一定重叠面积；第一齿轮11布置在第一限位板43和第二限位板44之间，第一极片转轴311的端部依次穿设支撑板42和第一限位板43后装设第三齿轮313，第二齿轮21布置在支撑板42和第一限位板43之间，第二极片转轴321的端部穿过支撑板42后装设第四齿轮323；此外，第七、八齿轮均设置在第一限位板43与第一端盖41之间，第七齿轮13装设在第三转轴(附图中未示出)上，第八齿轮23装设在第四转轴(附图中未示出)上，第三转轴和第四转轴均可转动的装设在壳体40上，并与第一转轴10和第二转轴20平行设置，且第三转轴和第四转轴也均设置在第一限位板43与第一端盖41之间。

应该理解：转轴、可变电容器70以及齿轮的排布位置和方式并不限于上述的方式，其他能够实现传动和驱动关系的方式均可。

通常，电子设备的控制器50用于接收和识别电压信号，为此，控制器50与可变电容器70之间电连接有用于将电容信号转换为电压信号的转换器60。该转换器60可选用型号为MAX1044电容电压转换器。

上述的控制器50侦测到显示端的打开角度后，可控制电子设备根据该打开角度作出一系列的适配动作，如，当控制器50侦测到显示端的打开角度为0°时，控制电子设备使电子设备休眠；当控制器50侦测到显示端的打开角度为360°时，控制器50控制电子设备的键盘关闭。

上述的电子设备优选为具备显示端和系统端的笔记本电脑。

本发明实施例还公开了一种基于上述转轴组件的侦测电子设备的显示端的打开角度的一种方法，该方法包括如下步骤：

S10，获取与电子设备的显示端的打开角度相对应的电容信号，该步骤中，转轴驱动极片转动以改变极片之间的重叠面积，进入改变可变电容器70的电容值，转轴转动的每个角度(即显示端打开的角度)对应一个电容值，从而建立了电容信号与显示端的打开角度的对应关系。

S20，将电容信号转换为电压信号，如图4在该步骤中，电连接于控制器50和可变电容器70之间的信号转换器60将可变电容器70的电容信号转换成电压信号发送给控制器50的模拟/数字信号转换单元51(英文简称为：ADC)，该模拟/数字信号转换单元51将模拟电压信号转换为数字电压信号。

S30，根据电压信号确定显示端的打开角度，在该步骤中，控制器50将从转换器60所输出的并通过模拟/数字信号转换单元51所获得的数字电压信号与预先存储的存储值(或存储范围)进行比较和逻辑计算，从而确定对应的存储值(或存储范围)，最终确定对应于该存储值(或存储范围)的显示端的打开角度。

上述的电子设备优选为笔记本电脑。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。