用于使用旋转控件控制电子设备的方法和装置与流程

电子设备例如便携式双向无线电使用旋转开关激活并且控制各种功能诸如音量和信道控制。随着电子设备在大小方面减小，将多个开关或者旋转控制旋钮定位在单个设备上是日益困难的。将控件定位在彼此附近使对于用户而言操纵它们困难。例如，试图激活一个控件的用户可能无意地激活邻近的控件。另外，包括多个旋转控件可能导致电子设备内的控制的低效使用。多个功能旋转控件比多个控件占用更少空间，但是未清楚地标识其正控制哪个功能。

附图说明

附图连同以下详细描述被包含在说明书中并且形成其一部分，其中相同附图标记贯穿分离的视图指代相同或者功能上类似的元件，并且附图用于进一步图示包括要求保护的本发明的概念的实施例，并且解释那些实施例的各种原理和优点。

图1是根据一些实施例的电子设备的方框图。

图2A是根据一些实施例的可枢转的旋钮和电子设备的透视图。

图2B是根据一些实施例的被附接到图2A的电子设备的图2A的可枢转的旋钮的透视图。

图2C是根据一些实施例的四个可枢转的旋钮的侧视图。

图3是根据一些实施例的用于旋转控件的可枢转的旋钮的透视图。

图4是根据一些实施例的位于第一位置处的图2的可枢转的旋钮的侧视图。

图5是根据一些实施例的位于第二位置处的图2的可枢转的旋钮的侧视图。

图6是根据一些实施例的位于第三位置处的图2的可枢转的旋钮的侧视图。

图7A到图7C是根据一些实施例的用于将图2的可枢转的旋钮定位在第一位置、第二位置和第三位置处的机构的侧视图。

图8是根据一些实施例的用于电子设备的旋转控件的侧视图。

图9是根据一些实施例的用于旋转控件的导体的透视图。

图10是根据一些实施例的用于旋转控件的导体和感应线圈的俯视图。

图11是根据一些实施例的图示并联谐振阻抗与图10的导体的面积之间的关系的线图。

图12是根据一些实施例的操作图1的电子设备的方法的流程图。

图13是根据一些实施例的具有旋转控件的电子设备的透视图。

图14是根据一些实施例的具有旋转控件的电子设备的前视图。

图15是根据一些实施例的具有旋转控件的电子设备的透视图。

图16是根据一些实施例的具有旋转控件的电子设备的前视图。

技术人员将理解到，附图中的元件出于简单和清晰而图示并且不一定按比例绘制。例如，附图中的元件中的一些元件的尺寸可以相对于其它元件夸大来帮助改进本发明的实施例的理解。

装置和方法组件在适当的情况下已经由附图中的常规符号表示，这示出与理解本发明的实施例有关的那些特定细节以便不利用对于具有本文中的描述的益处的本领域的普通技术人员将容易地明显的细节使本公开难以理解。

具体实施方式

一个示例性实施例提供用于电子设备的旋转控件。旋转控件包括具有纵轴的旋钮。旋钮在第一位置与第二位置之间可移动并且围绕纵轴可旋转。旋转控件还包括第一传感器，所述第一传感器位于第一位置处并且被配置成当旋钮处于第一位置时进行感测。旋转控件还包括第二传感器，所述第二传感器位于第二位置处并且被配置成当旋钮处于第二位置时进行感测。

另一示例性实施例提供用于使用旋转控件控制电子设备的方法。方法包括由电子处理器从电感传感器接收第一电感。方法还包括由电子处理器将第一电感与第一阈值相比较。方法还包括由电子处理器当第一电感超过第一阈值时确定旋转控件的位置。方法还包括由电子处理器基于所述位置而激活控制功能。方法还包括由电子处理器从电感传感器接收第二电感。方法还包括由电子处理器基于第一电感和第二电感而确定增量(delta)。方法还包括由电子处理器基于增量而调节控制功能。

图1是根据一个示例性实施例的电子设备100的方框图。在所图示的示例中，电子设备100包括电子处理器102(例如，微处理器或者另一适合的可编程设备)、存储器104(例如，计算机可读存储介质)、输入/输出接口106、扬声器108、显示器110、基带处理器112(例如，网络调制解调器)、收发器114、天线116、旋钮118、第一传感器120、第二传感器122和传感器处理器124。在本文所描述的许多实施例中，电子设备100是便携式双向无线电。然而，在备选实施例中，电子设备100可以是蜂窝电话、智能电话、移动无线电、智能手表、平板计算机、个人数字助理(PDA)或者其它电子设备。

电子处理器102、存储器104、输入/输出接口106、扬声器108、显示器110、基带处理器112、收发器114、天线116、第一传感器120、第二传感器122和传感器处理器124以及其它各种模块和部件由实现在其之间通信的一个或多个控件或者数据总线或者通过控件或者数据总线耦合到彼此。鉴于本文所提供的描述，用于各种模块和部件之间的互连和各种模块和部件中间的信息的交换的控制和数据总线的使用对于本领域的技术人员而言将是明显的。电子处理器102控制电子设备100的其它部件。电子处理器102获得并且提供信息(例如，从存储器104和/或输入/输出接口106)，并且通过执行能够被存储例如在存储器104的随机存取存储器(“RAM”)区域(例如，在执行期间)或者存储器104的只读存储器(“ROM”)(例如，在通常永久基础上)或者另一非暂时性计算机可读介质中的一个或多个软件指令或者模块来处理信息。软件能够包括固件、一个或多个应用、程序数据、滤波器、规则、一个或多个程序模块和其它可执行指令。除了其它方面，电子处理器102从存储器104检索并且执行与本文所描述的控制过程和方法有关的软件。

存储器104能够包括一个或多个非暂时性计算机可读介质，并且包括程序存储区域和数据存储区域。程序存储区域和数据存储区域能够包括不同类型的存储器的组合，如本文所描述的。

输入/输出接口106从例如电子设备100的用户接收输入、提供系统输出或者两者的组合。输入/输出接口106从电子设备100内部和外部的设备两者获得信息和信号并且向其提供信息和信号(例如，通过一个或多个有线和/或无线连接)。输出例如可以经由扬声器108和显示器110提供。扬声器108是用于根据经由输入/输出接口106从电子处理器102接收到的电气信号再现声音的换能器。扬声器108是常规的，并且将未详细地描述。显示器110是适合的显示设备(诸如例如液晶显示器(LCD)或者有机发光二极管(OLED)触摸屏)。备选实施例可以包括其它输出机构诸如例如触觉反馈电机和光源(未示出)。输入可以经由例如小键盘、麦克风、软键、图标或者显示器110上的软按钮、滚动球、按钮等提供。输入/输出接口106可以包括图形用户界面(GUI)(例如，由电子处理器102生成、从被存储在存储器104中的指令和数据、以及被呈现在显示器110上)，其使得用户能够与电子设备100交互。

基带处理器112编码和解码数字信号，包括由收发器114发送和接收的语音通信。电子处理器102控制收发器114以经由天线116将数据发送到各种无线通信和数据网络诸如例如陆地移动无线电(LMR)网络(未示出)并且从其接收数据。

旋钮118是旋转旋钮，其被附加到或者在一些实施例中可移除地被耦合到电子设备100。旋钮118在第一位置126、第二位置128与第三位置130之间可枢转，所述第三位置位于第一位置126与第二位置128之间。下面更详细地描述了旋钮118和其操作。

第一传感器120是检测靠近换能器的环境的特性(例如，电感或者电容)中的改变、并且产生与所检测的信号成比例的电气信号(例如，交流电)的换能器。第一传感器120被定位使得当旋钮118处于第一位置126时，旋钮118的旋转引起能够由第一传感器120检测的改变。第一传感器120还被定位使得当旋钮118处于第二位置128或者第三位置130时，旋钮118的旋转不能由第一传感器120检测。

第二传感器122基本上类似于第一传感器120并且被配置成检测与第一传感器120相同的特性中的改变。第二传感器122被定位使得当旋钮118处于第二位置128时，旋钮118的旋转引起能够由第二传感器122检测的改变。第二传感器122还被定位使得当旋钮118处于第一位置126或者第三位置130时，旋钮118的旋转不能由第二传感器122检测。

传感器处理器124电气耦合到电子处理器102、第一传感器120和第二传感器122。传感器处理器124包括用于处理从第一传感器120和第二传感器122接收到的电气信号并且将那些信号传递到电子处理器102的适合的电子部件(例如，放大器、模拟数字转换器和数字信号处理器)。虽然未示出，但是电子设备100可以包括当旋钮118处于第三位置130时进行感测的第三传感器。第三传感器可以电气耦合到传感器处理器124。然而，未要求第三传感器。如果第一传感器120和第二传感器122二者都不感测旋钮118的存在，则电子处理器可以被配置(例如，被编程)成假定旋钮118处于第三位置130。

在本文所描述的实施例中，第一传感器120和第二传感器122是电感传感器并且传感器处理器124是电感到数字转换器(LDC)。在一些实施例中，第一传感器120、第二传感器122和传感器处理器124可以被配置成感测另一特性(例如，磁通量、电容或者电阻)中的改变。在备选实施例中，第一传感器120、第二传感器122和传感器处理器124可以被配置成光学地感测旋钮118的旋转。

如在图2A中所图示的，旋钮118包括纵轴131、第一轮壳132和第二轮壳134。旋钮118围绕纵轴131自由地旋转。在图2A中还图示了电子设备100的壳体135的示例性实施例。壳体135包括引脚136。在一个示例性实施例中，引脚136是圆柱体，其包括枢轴137。引脚136垂直于壳体135定位，并且延伸通过壳体135。在一些实施例中，引脚136与壳体135集成。在其它实施例中，引脚136未延伸通过壳体135，但是由在壳体135的相对的表面上同轴地被定位(沿着枢轴137)到彼此的两个基本上相同的圆形突起组成。第一轮壳132和第二轮壳134被配置成与引脚136配对以附加并且在一些实施例中可移除地将旋钮118耦合到壳体135，如在图2B中所图示的。

为了便于说明，以单个大小和形状示出旋钮118。备选实施例包括旋钮118的不同的大小和形状。例如，图2C图示了用于与电子设备100的备选实施例一起使用的旋钮变型118A、118B、118C和118D。所图示的变型被配置成可交换地被耦合到引脚136。

如在图3中所图示的，当使用引脚136被耦合到壳体135时，旋钮118是关于枢轴137可枢转的，并且关于纵轴131可旋转的。在一些实施例中，旋钮118包括多个棘爪(未示出)，其被定位使得旋钮118以多个相等步长围绕纵轴旋转。

旋钮118还在第一位置126(图4)、第二位置128(图5)与第三位置130(图6)之间可枢转。如在图7A、7B和7C中所图示的，一个示例性实施例包括凸轮摇杆140和用于将可枢转的旋钮保持在适当的位置的棘爪弹簧142。凸轮摇杆140被附加到引脚136和旋钮118、引脚136。当引脚136和凸轮摇杆140在枢轴137上旋转时，旋钮118在第一位置126(图7A)、第三位置130(图7B)与第二位置128(图7C)之间枢转。在位置中的每个位置处，凸轮摇杆140接合棘爪弹簧142，将旋钮118保持在该位置处直到利用足够的力移动旋钮118以克服棘爪弹簧142的拉紧。

如在图8中所图示的，电子设备100的部件一起操作为旋转控件143。旋转控件143包括旋钮118、第一传感器120、第二传感器122和导体144。如所图示的，旋钮118当在第一位置126处时，围绕纵轴131旋转导体144，使得导体的一部分越过第一传感器120。如下面更详细地描述的，当导体144在第一位置126处旋转时，其引起第一传感器120的电感中的改变，其由传感器处理器124处理并且被传递到电子处理器102。类似地，当旋钮118处于第二位置128时，导体144围绕纵轴131旋转，使得导体的一部分越过第二传感器122。

在所图示的实施例中，导体144具有集中在纵轴131(图9)上的环形泪珠形状。更宽广地，导体114可以被认为是环形导体。在一些实施例中，导体被嵌入在非导电材料(例如，塑料)的圆盘中。在一些实施例中，导体144与旋钮118的旋转部分集成。

图10图示了旋钮118的俯视图。如所图示的，旋钮118围绕纵轴131旋转，在感应线圈146上移动导体。感应线圈可以是第一传感器120或者第二传感器122；二者基本上同样地运行。在所图示的实施例中，感应线圈146具有泪珠形状。暴露于感应线圈146的导体144的面积随着导体144围绕纵轴131旋转而增加或者减小。当暴露面积改变时，感应线圈146的电感也如此。感应线圈146与导体144成比例地确定大小，使得电感中的改变能够被感测并且被用于准确地检测旋钮118的旋转。

如上所述，在一个示例性实施例中，传感器处理器124是电感到数字转换器。传感器处理器124激励LC谐振器，其包括感应线圈146。当导体144靠近感应线圈146时，导体144和感应线圈146感应耦合，这使得涡流流动到传感器处理器124中。除了其它方面，感应耦合并且因此涡流随着重叠感应线圈146的导体144的数量(面积)而变化。传感器处理器124能够确定涡流，并且因此导体144的面积，但是测量平行于LC储能回路(RP)的谐振阻抗。

图11是图示RP的值(以欧姆为单位)与导体144的面积之间的关系的线图150。线152示出了当导体144和感应线圈146被定位相隔0.3毫米时并联谐振阻抗(RP)与导体144的面积之间的关系。线153示出了当导体144和感应线圈146被定位相隔1毫米时并联谐振阻抗(RP)与导体144的面积之间的关系。与线153相比较，线152的较大斜率为导体144的面积中的每个改变提供RP中的较多变化。因此，本文所描述的实施例具有导体144与第一传感器120(当旋钮118处于第一位置126时)或者第二传感器122(当旋钮118处于第二位置128时)之间的0.3毫米间隙。备选实施例可以包括其它大小的间隙。有效间隙大小将随着导体144和感应线圈146的大小和形状而变化，并且可以实验上确定。

导体144的面积与RP的值(以欧姆为单位)之间的线性关系可以被用于建立用于旋钮118的工作范围154。例如，在所图示的实施例中，当期望十六个步长时，七百五十欧姆表示一个步长：(18,000Ω–6,000Ω)/16步＝750Ω/步。因此，电子处理器102能够使用通过信号处理器124传递到其的RP的值来确定旋钮118已经转动多少步长。RP的值还可以被用于确定用于导体144的旋转角。例如，如果导体144被分为十六个部分(每个步长一个)，则每个部分表示22.5度(即，360度/16steps＝22.5度)。

图12图示了用于操作电子设备100的示例性方法200。作为示例，方法200使用两个传感器和电感到数字转换器根据感应感测来描述。这不应当被认为是限制性的；被实现在所描述的示例中的概念可以使用两个或两个以上传感器被应用到不同的类型的感测。还应当注意，虽然传感器处理器124传递用于并联阻抗的值，但是该值代表由导体144引起的电感中的改变，并且将因此在该示例中被称为电感。

在块202处，电子处理器102从传感器处理器124接收第一电感。在一些实施例中，第一电感从传感器处理器124周期性地被推送。在其它实施例中，响应于对传感器处理器124做出的请求，第一电感由电子处理器102接收。在块204处，电子处理器102确定第一电感是否满足预定阈值。换句话说，电子处理器102将第一电感与阈值相比较。阈值基于对由导体144引起的感应线圈146的电感产生的最小影响。当阈值未被满足时，电子处理器102确定导体144未引起第一电感，并且通过在块202处接收第一电感再次开始方法200。

当阈值被满足时，电子处理器102确定导体144引起第一电感。在块206处，电子处理器102确定用于旋钮118的位置。如上文所描述的，旋钮118能够位于第一传感器120附近的第一位置126中，或者第二传感器122附近的第二位置128中(图8)。当第一电感由第一传感器120(第一感应线圈)生成并且在块204处其满足阈值时，电子处理器102确定旋钮118处于第一位置126。当第一电感由第二传感器122(第二感应线圈)生成并且在块204处其满足阈值时，电子处理器102确定旋钮118处于第二位置128。

由于第一电感可以由或者第一传感器120或者第二传感器122生成，因而块202到206被执行而不管在何处第一电感被生成。在一些实施例中，电子处理器102从第一传感器120和第二传感器122中的每一个交替地接收电感。在其它实施例中，电子处理器120并行接收并且处理来自这两个传感器的电感直到在块204处其确定一个超过阈值(例如，将每一个与阈值相比较)。

在块208处，电子处理器102基于旋钮118的位置，激活用于电子设备100的控制功能。控制功能是电子设备100的功能，其能够使用输入(诸如旋钮118)由电子设备的用户调节。在一个示例中，第一位置126可以被分配给音量控制(例如，第一控制功能)，而第二位置128可以被分配给信道控制(例如，第二控制功能)。电子设备100可以具有除了特别地描述的那些之外的控制功能。

在块210处，电子处理器102从传感器处理器124接收第二电感。在块212处，电子处理器102确定第二电感是否已经稳定(即，旋钮118是否已经停止旋转)。例如，电子处理器102可以确定当其值保持稳定预定时间段(例如，一秒)时，第二电感已经稳定。当电子处理器102确定第二电感尚未稳定时，电子处理器102继续在块210处接收第二电感。

当电子处理器102确定第二电感已经稳定时，电子处理器102在块214处确定增量(电感中的改变)。在相对于图1上文所描述的一个示例性实施例中，由导体144引起的电感中的改变可以用并联谐振阻抗中的改变来表达。

返回图12，在块216处，电子处理器102基于增量，调节在块208处激活的控制功能。在一个示例性实施例中，电子处理器102基于增量而确定步长值。在示例性实施例中，正增量指示正步长值，并且负增量指示负步长值。例如，2250欧姆的增量导致将控制功能向前调节三个步长(2250/750＝3)，然而-2250欧姆的增量将导致将控制功能向后调节三个步长(-2250/750＝-3)。在一个示例中，当旋钮118位于第一位置126中时(图13)，电子处理器102使用通过旋转旋钮118所生成的增量来调节音量设置(图14)。同样地，当旋钮118位于第二位置128中时(图15)，电子处理器102使用通过旋转旋钮118所生成的增量来调节信道设置(图16)。

当控制功能被调节时，电子处理器102再次在块202处开始方法。

在前述说明书中，已经描述特定实施例。然而，本领域的普通技术人员将理解到，能够做出各种修改和改变而不脱离如下面权利要求中阐述的本发明的范围。因此，说明书和附图将以说明性而不是限制性意义理解，并且所有这样的修改旨在被包括在本教导的范围内。

可以使得任何益处、优点或者方案发生或者变得更显著的益处、优点、问题的方案或任何(一个或多个)元素将不被解释为任何或者全部权利要求的关键、必须或者基本特征或者元素。本发明仅由随附的权利要求定义，包括在本申请的未决期间做出的任何修改和如所发出的那些权利要求的所有等同物。

而且，在本文档中，关系术语诸如第一和第二、顶部和底部等可以仅被用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分而不必要求或者隐含这样的实体或动作之间的任何实际的这样的关系或次序。术语“包括”、“包括有”、“具有”、“有”、“包含”、“包含有”、“含有”、“含”或其任何其它变型旨在覆盖非专有的包括，包括有、具有、有、包含、含有该元件的列表的过程、方法、制品或装置不仅包括那些元件而且可以包括未明确列出或对于这样的过程、方法、制品或装置固有的其它元件。在没有更多约束的情况下，在“包括……”、“具有……”、“包含……”前面的元件不排除包括、具有、包含、含有元件的过程、方法、制品或装置中的附加的相同元件的存在。除非在本文中另外明确地说明，否则术语“一”和“一个”被定义为一个或多个。术语“基本上(substantially)”、“实质上(essentially)”、“近似地(approximately)”、“大约(about)”或者其任何其它版本被定义为如由本领域的普通技术人员所理解的，并且在一个非限制性实施例中，术语被定义为在10％内，在另一实施例中在5％内，在另一实施例中在1％内并且在另一实施例中在0.5％内。如本文所使用的术语“耦合的(coupled)”被定义为连接的，但是不必直接地并且不必机械地。以某种方式被“配置”的设备或者结构以至少该方式被配置，而且可以以未列出的方式被配置。

将理解到，一些实施例可以包括一个或多个通用或者专用处理器(或者“处理设备”)诸如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)和唯一存储程序指令(包括软件和固件二者)，其控制一个或多个处理器以结合某些非处理器电路实现本文所描述的方法和/或装置的功能中的一些、大部分或全部。备选地，一些或全部功能可以通过没有存储的程序指令的状态机实现，或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中，其中，每个功能或者功能中的某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，可以使用两个方法的组合。

而且，实施例能够被实现为计算机可读存储介质，其使计算机可读代码存储在其上用于将计算机(例如，包括处理器)编程为执行如本文所描述并且所要求保护的方法。这样的计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光学存储设备、磁性存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)和闪速存储器。进一步地，应预期到，不管可能付出巨大努力和通过例如可用时间、当前技术和经济性考虑激励的许多设计选择，本领域的普通技术人员当由本文所公开的概念和原理引导时将容易地能够利用最少的实验生成这样的软件指令和程序和IC。

本公开的摘要被提供以允许读者迅速地确定技术公开的实质。主张理解其将不被用于解释或限制权利要求的范围或意义。另外，在前述具体实施方式中，能够看到，各种特征出于使本公开流线化的目的在各种实施例中一起分组。本公开的该方法将不被解释为反映要求保护的实施例要求比每个权利要求中明确地记载的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求反映，发明主题在于少于单个所公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求在此被并入详细描述中，并且每个权利要求其自己作为分离地要求保护的主题。