专利名称：具有阵列传感器的一种移动通信装置的制作方法
技术领域：
本发明针对一种利用包括阵列传感器的移动通信装置的方法和设备。具体地说，本发明涉及包括两个外壳和一个阵列传感器的移动通信装置。
背景技术：
目前，在移动通信装置上的增强应用正越来越普及。例如，移动电话可以包括个人管理器应用、互联网接入应用、即时消息应用等等。不幸的是，这些增强应用要求的输入可能超过装置上的可用输入。例如，典型的数字键盘不方便允许字母字符输入。还有，移动通信装置的有限表面区域限制了能够添加到移动通信装置上的输入数量。例如，一个完全的个人计算机键盘不可能添加到移动通信装置上而不限制它的轻便性。因此，移动通信装置不能为增强应用提供足够的输入。
另外，一些移动通信装置利用一个耦合到主外壳的覆盖外壳，该覆盖外壳覆盖键盘的一部分或该主外壳的另一部分。例如，该覆盖外壳可以可旋转或可移动地耦合到该主外壳。不幸的是，当该覆盖外壳处于主外壳上的闭合位置时，用户不能访问该移动通信装置的许多功能。相应地，这些移动通信装置还不能提供足够的用户输入特点。
在1996年10月15日授予Gerpheide等人的美国专利5,565,658、在1999年1月19日授予Gerpheide等的美国专利5,861,875以及在2001年4月24授予Gerpheide等人的美国专利6,222,528B1中公开了基于电容性的触摸板。所公开的这些触摸板可以作为便携式和台式电脑上的鼠标的替代品。具体来说，所公开的这些触摸板特别可以用于代替利用全键盘和诸如监视器或大LCD显示器这样的显示器的计算机上的指示装置。不幸的是，这样的计算机由于它们的有限轻便性，并不像移动通信装置那样有用。具体来说，全键盘、监视器以及甚至便携式电脑对于人来说都是不方便携带的。另一个问题在于这种触摸板占去了键盘和显示器之外较大量的表面区域。因此，当触摸板与全键盘和显示器一起都包括时，触摸板可能增加了携带触摸板所附装置的不便。
因此，需要一种用于在移动通信装置上增强应用的方便数据输入的装置。
发明内容
本发明提供一种利用包括阵列传感器的移动通信装置的设备和方法。该设备可以包括第一外壳、第二外壳和阵列传感器。该设备可以进一步包括耦合到该阵列传感器的控制器。该控制器可以包括场变化感测模块，被配置用来感测该阵列传感器的场的变化；操作参数调整模块，被配置用来基于该第二外壳的位置调整该设备的操作参数。该方法可以包括感测该第二外壳的位置并且基于该第二外壳的位置调整该阵列传感器的灵敏度的步骤。该阵列传感器可以位于数字键盘的下面。从而，本发明提供了在移动通信装置上的方便数据输入。
参照下面的附图描述本发明的优选实施例，其中相同的数字表示相同的元件，其中图1是根据第一实施例的移动通信装置的示范性图示；图2是根据第二实施例的移动通信装置的示范性图示；图3是根据第三实施例的移动通信装置的示范性图示；图4是根据另一个实施例的移动通信装置的示范性框图；图5是根据一个实施例的电容阵列传感器的示范性图示；图6是根据一个实施例的控制器的示范性框图。
具体实施例方式
图1是根据本发明的一个实施例的移动通信装置10的示范性图示。该图说明了一个处于打开位置的移动通信装置10的例子。该移动通信装置10可以包括第一外壳110、第二外壳120、触摸板或阵列传感器130、键盘135、音频输入装置140、音频输出装置150和可视输出装置160，其中该第一外壳包括正面115。该第一外壳110或该第二外壳120可以包括阵列传感器130、键盘135、音频输入装置140、音频输出装置150和可视输出装置160的任意组合。键盘135可以是数字键盘并且阵列传感器可以位于键盘135的下面。移动通信装置10不必要求多个输入和输出装置。例如，移动通信装置可以只利用用于输入的阵列传感器130和用于输出的显示器160。
第二外壳120可以通过可旋转耦合、可滑动耦合、可拆卸耦合或用于把一个第一外壳耦合到一个第二外壳的任何其他装置耦合到该第一外壳110。例如，第二外壳120可以绕或沿第一外壳115的正面旋转或滑动或可以沿着该第一外壳110的边缘转动。音频输入装置140可以是麦克风。音频输出装置150可以是扬声器。显示器160可以是LCD显示器、LED显示器或用于显示可视信息的任何其他显示器。显示器160可以包含用于方便观看所显示的信息的背光。阵列传感器130可以位于在第一外壳115的正面上的键盘135等等的下面。阵列传感器130可以是电容阵列传感器、电感阵列传感器或用于感测接近阵列传感器130的物体的任何其他传感器。例如，阵列传感器130可以包括印刷在塑料基体上的x轴和y轴电极。如下所述可以对这两个电极充电并且监视其变化。
在操作中，移动通信装置10可以与其他移动通信装置、基站等等通信。音频输入装置140可以接收用于发送的音频信号并且音频输出装置150可以以音频格式输出接收的通信信号。显示器160可以为移动通信装置10的用户显示可视信息，例如所拨的电话号码、信号强度指示符、电话本条目、文本消息、图表或任何其他可视信息。第二外壳120可以打开以便提供对第一外壳115的整个正面或其至少一部分的访问或闭合以便覆盖第一外壳的正面。阵列传感器130可以被调谐以便基于例如在电极中的电容的变化检测诸如手指这样导体位置。灵敏度或范围可以从十分之几毫米到超过12毫米，在该范围身体改变的电极电容足够被检测到。例如，当第二外壳处于打开位置时，阵列传感器130可以在初始被调谐到一个范围，在该范围中在外壳正面115的外部上的手指可以激活它。根据另一个实施例，阵列传感器130可以扫描手指是否进入一个改变用于激活的电容的不同范围。从而本发明可以为移动通信装置10提供附加的输入功能。
图2是根据本发明的第二实施例的移动通信装置10的示范性图示。该图表示了第二外壳120处于闭合位置的移动通信装置的一个例子。移动通信装置10可以包括用于可旋转地把该第二外壳120耦合到该第一外壳110的枢轴。在操作中，当第二外壳处于闭合位置时，阵列传感器130可以把它的灵敏度从相应于该第一外壳115的正面的第一灵敏度210调整或增加到相应于该第二外壳240的外表面的第二灵敏度220。因此，即使当键盘135覆盖有处于闭合位置的第二外壳120时，本发明也可以提供附加的输入功能。例如，第二外壳可以包括用于输入功能的标记。此外，本发明可以提供在第二外壳120外表面上的手写识别。
阵列传感器130还可以基于位于第二外壳内的导电元件检测第二外壳120的打开或闭合位置。例如，导电元件可以是如图3中所示的天线310那样的预定图案。作为替换，导电元件可以是耦合到第二外壳120上的任何其他预定图案。此外，用于检测第二外壳120的打开或闭合位置的开关或任何其他装置可以用于检测打开或闭合位置。还有，当检测到打开或闭合位置时，移动通信装置10可以重新调谐天线匹配电路、调谐平衡、切换操作到另一个天线320或基于天线位置执行用于改善操作的任何其他功能。
图4是根据另一个实施例的移动通信装置10的示范性框图。移动通信装置10可以包括控制器410、输入/输出(I/O)电路420、发射机电路430、接收机电路440和总线450。在操作中，总线450允许移动通信装置10的各种电路和部件彼此通信。I/O电路提供用于诸如阵列传感器130、键盘135、音频输入装置140、显示器160和音频输出装置150这样的I/O装置的接口。发射机电路430用于把通信信号发送给其他移动通信装置、基站等等。接收机电路440用于从其他移动通信装置、基站等接收通信信号。控制器410控制移动通信装置10的操作。
根据一个实施例，控制器410感测第二外壳120的位置并且基于该第二外壳120的位置调整阵列传感器130的灵敏度。所感测的位置可以是闭合位置并且阵列传感器130可以是电容阵列传感器。控制器410可以基于第二外壳120的闭合位置把阵列传感器130的灵敏度增加到第二外壳120外部的区域。控制器还可以重新校准阵列传感器130，以便使位于第二外壳120内的任何金属的作用失谐(tune out)。控制器410还可以感测第二外壳120的打开位置并且基于第二外壳120的打开位置重新调整阵列传感器130的灵敏度。例如，控制器410可以基于第二外壳120的打开位置把阵列传感器130的灵敏度降低到第一外壳115的正面。控制器410可以通过利用阵列传感器130来感测第二外壳120的位置。
根据另一个实施例，控制器410可以被配置为包括数据输入功能，该功能可以被启用或禁用。例如，当移动通信装置10放在用户口袋中时或当不积极(actively)使用移动通信装置10时，用户可以禁用数据输入功能。这样，当不需要这样的感测时，阵列传感器130将不检测用于数据输入目的的偶然导电物体。数据输入功能的启用和禁用可以通过按下位于移动通信装置10的第一外壳110或第二外壳120上的一个专用按键来实现。此外，因为天线性能可能受到附近的大的导电物体的影响，因此控制器410可以被配置用来当数据输入功能被禁用时检测导电物体的存在。然后，当检测到导电物体时，控制器410可以产生声音告警或在显示器160上显示消息。这样，例如当移动通信装置10在接收呼入的不良位置时，可以通知用户。例如，当移动通信装置10放在口袋中，翻盖中的天线位于靠近用户身体时，可能产生告警并且显示一个消息解释如何从移动通信装置10得到最大性能。可以触发告警的其他物体可以包括钱包、公文包、桌子或可能影响移动通信装置10的性能的任何其他物体。
根据另一个实施例，控制器410可以进一步被配置用于当检测到导电物体时激活位于显示器160内的显示器背光。例如，当用户拿起移动通信装置10时，可以激活背光以便用于显示照明。
根据另一个实施例，阵列传感器130是电容阵列传感器。控制器410通过使用位于第二外壳120内的预定导电图案基于第二外壳120的位置感测电容阵列传感器130的电容场的变化并且基于第二外壳120的位置调整移动通信装置10的参数。操作参数可以是电容阵列传感器130操作的灵敏度。另外，预定的导电图案可以是集成在第二外壳120中的天线310。控制器410可以基于第二外壳120的闭合位置把电容阵列传感器130的灵敏度增加到第二外壳120的外表面。此外，控制器410可以基于第二外壳120的位置重新调谐位于发射机电路430或接收机电路440内的天线匹配电路。控制器410可以基于第二外壳120的位置把操作从天线310转换到天线320上。
图5是根据一个实施例的作为电容阵列传感器130的阵列传感器130的例子的示范性图示。电容阵列传感器130可以包括包含电极515的第一电极阵列、包含电极525的第二电极阵列520、触摸板表面540和传感器电极530。第一电极阵列515可以穿过第二电极阵列520，其中第一阵列电极515垂直于第二阵列电极525，从而限定一个交叉区域。诸如电介质、绝缘体、气隙等等这样的隔离物可以隔离电极阵列510和520。
在操作中，第一电极阵列510可以结合第二电极阵列520建立电场。该电场还可以相对于传感器电极530来确定。传感器电极530对于电极阵列510和520的操作来说是不必要的。具体来说，不需要使用传感器电极530，就可以在电极阵列510和520之间产生电场或电容。控制器410可以为第一电极阵列510和第二电极阵列520提供电荷，以便产生电场，这样一来，在第一电极阵列510和520之间或每个电极阵列510和520与传感器电极530之间存在电容。控制器410可以基于在电容上的导电物体的作用检测在接近触摸板表面540的导电物体的存在。例如，接近电容阵列传感器130的导电物体(例如手指)可能降低电容。控制器410然后可以通过测量电容的降低检测到导电物体的存在。控制器410然后可以基于涉及相关电极515和525的电容中的这种变化确定导电物体的位置。
图6是根据另一个实施例的控制器410的示范性框图。控制器410可以包括电容场变化感测模块610、操作参数调整模块620、平衡测量模块630、电荷供应模块640和导电物体存在检测模块650。这些模块可以是位于控制器410内的电路、软件算法、可编程逻辑装置等等。
在操作中，电容场变化感测模块610感测电容阵列传感器130的电容场的变化并且操作参数调整模块620基于第二外壳120的位置调整移动通信装置10的操作参数。该操作参数调整模块620可以基于第二外壳120的打开或闭合位置调整电容阵列传感器130的灵敏度。电容阵列传感器130可以包括第一电极阵列510和垂直于第一电极阵列510放置的第二电极阵列520，以便建立相应于这两个电极阵列的电磁场。平衡测量模块630可以基于在电容阵列传感器130的第一电极阵列510和第二电极阵列520之间的测量平衡确定导电物体的位置。电荷供应模块640可以为第一电极阵列510和第二电极阵列520提供电荷，以便在电容传感器130的阵列之间产生互电容。
导电物体存在检测模块650可以通过感测在电容场中的变化来检测导电物体的存在。电容场中的变化可以通过测量在第一电极阵列510和第二电极阵列520之间的互电容的降低来检测。操作参数调整模块620还可以基于第二外壳120的位置把电容阵列传感器130的灵敏度增加到第二外壳120外部的区域。电容场变化感测模块610还可以使用预定的导电图案基于第二外壳的闭合位置来感测该电容阵列传感器130的电容场。
本发明的方法最好在程序处理器上实现。但是，控制器410的操作还可以在通用或专用计算机、程序微处理器或微控制器和外围集成电路元件、ASIC或其他集成电路、诸如分立元件电路这样的硬件电子或逻辑电路、诸如PLD、PLA、FPGA或PAL这样的可编程逻辑装置等等上实现。通常，可以使用有能够实现控制器410的操作的有限状态机的任何装置来实现本发明的处理器功能。
本发明已经用其具体实施例进行了描述，很明显，对于本领域技术人员来说许多替换、修改和变形都是显而易见的。例如，实施例的各种部件可以互换、添加或用其他实施例的其他部件替换。因此，在此所述本发明的优选实施例都只是说明性地而不是限制性的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变化。
权利要求
1.一种移动通信装置的操作方法，所述移动通信装置包括第一外壳、第二外壳和阵列传感器，该方法包括感测所述第二外壳的位置；以及基于所述第二外壳的位置调整所述阵列传感器的灵敏度。
2.根据权利要求1的移动通信装置操作方法，其中，所述位置是闭合位置。
3.根据权利要求1的移动通信装置操作方法，其中，所述传感器是电容阵列传感器。
4.根据权利要求1的移动通信装置操作方法，其中，所述调整步骤进一步包括增加所述阵列传感器的灵敏度。
5.根据权利要求1的移动通信装置操作方法，进一步包括感测所述第二外壳的打开位置；以及基于所述第二外壳的打开位置重新调整所述阵列传感器的灵敏度。
6.根据权利要求5的移动通信装置操作方法，其中，所述重新调整步骤进一步包括降低所述阵列传感器的灵敏度。
7.根据权利要求1的移动通信装置操作方法，其中，所述第二外壳包括可旋转地耦合到所述第一外壳的外壳。
8.根据权利要求7的移动通信装置操作方法，其中，所述感测步骤进一步包括使用所述阵列传感器感测所述第二外壳的闭合位置。
9.一种移动通信装置的操作方法，所述移动通信装置包括第一外壳、第二外壳和电容阵列传感器，所述第二外壳包括预定导电图案，所述方法包括使用所述预定导电图案基于所述第二外壳的位置来感测所述电容阵列传感器的电容场的变化；基于所述第二外壳的位置调整所述移动通信装置的操作参数。
10.根据权利要求9的移动通信装置操作方法，其中，所述调整步骤进一步包括基于所述第二外壳的位置调整所述移动通信装置中的电容阵列传感器操作的灵敏度。
11.根据权利要求10的移动通信装置操作方法，其中，所述调整步骤进一步包括基于所述第二外壳的位置把所述电容阵列传感器的灵敏度增加到所述第二外壳外部的区域。
12.根据权利要求9的移动通信装置操作方法，其中，所述第二外壳包括可旋转地耦合到所述第一外壳的外壳。
13.根据权利要求12的移动通信装置操作方法，其中，所述感测步骤进一步包括使用所述预定导电图案基于所述第二外壳的闭合位置来感测所述电容阵列传感器的电容场的变化。
14.根据权利要求13的移动通信装置操作方法，其中，所述调整步骤进一步包括基于所述第二外壳的闭合位置调整在所述移动通信装置中的电容阵列传感器操作的灵敏度。
15.根据权利要求14的移动通信装置操作方法，其中，所述灵敏度增加到所述第二外壳的外表面。
16.根据权利要求9的移动通信装置操作方法，其中，所述第二外壳包括与该第二外壳集成的天线，并且所述预定导电图案包括与该第二外壳集成的天线。
17.根据权利要求9的移动通信装置操作方法，其中，所述第二外壳包括与该第二外壳集成的天线，并且所述操作参数是天线匹配电路的调谐，并且所述调整步骤进一步包括基于所述第二外壳的位置重新调谐所述天线匹配电路。
18.根据权利要求9的移动通信装置操作方法，其中，所述第二外壳包括与该第二外壳集成的天线，并且所述操作参数是从所述第一天线的操作转换到第二天线的操作。
19.一种移动通信装置，其包括第一外壳；耦合到所述第一外壳的第二外壳；耦合到所述第一外壳的电容阵列传感器；以及耦合到所述电容阵列传感器的控制器，所述控制器包括电容场变化感测模块，被配置用于感测所述电容阵列传感器的电容场的变化，以及操作参数调整模块，被配置用于基于所述第二外壳的位置来调整所述移动通信装置的操作参数。
20.根据权利要求19的移动通信装置，其中，所述操作参数调整模块进一步被配置为基于所述第二外壳的位置调整所述电容阵列传感器操作的灵敏度。
21.根据权利要求19的移动通信装置，其中，所述电容阵列传感器包括第一电极阵列；以及垂直于所述第一电极阵列放置的第二电极阵列，其中所述第一电极阵列建立一个电磁场并且所述第二电极阵列建立一个电磁场。
22.根据权利要求21的移动通信装置，其中，所述控制器进一步包括平衡测量模块，被配置用于基于所述第一电极阵列和所述第二电极阵列之间的测量平衡来确定导电物体的位置。
23.根据权利要求21的移动通信装置，其中，所述控制器进一步包括电荷供应模块，被配置用于为所述第一电极阵列和所述第二电极阵列提供电荷以便在所述第一电极阵列和所述第二电极阵列之间产生互电容。
24.根据权利要求23的移动通信装置，其中，所述控制器进一步包括导电物体存在检测模块，被配置用于通过感测所述电容场的变化来检测导电物体的存在。
25.根据权利要求24的移动通信装置，其中，所述导电物体存在检测模块通过测量所述第一电极阵列和所述第二电极阵列之间的互电容的降低来感测电容场的变化。
26.根据权利要求19的移动通信装置，其中，所述操作参数调整模块进一步被配置用于基于所述第二外壳的位置把所述电容阵列传感器的灵敏度增加到所述第二外壳外部的区域。
27.根据权利要求19的移动通信装置，，其中，所述第二外壳可旋转地耦合到所述第一外壳。
28.根据权利要求27的移动通信装置，其中，所述电容场变化检测模块进一步被配置为使用预定导电图案基于所述第二外壳的闭合位置来感测所述电容阵列传感器的电容场的变化。
29.根据权利要求19的移动通信装置，其中，所述第二外壳包括与所述第二外壳集成的天线并且所述操作参数是天线匹配电路的调谐。
30.根据权利要求19的移动通信装置，其中，所述第二外壳包括与所述第二外壳集成的天线，并且所述操作参数是从所述第一天线的操作转换到第二天线的操作。
31.根据权利要求19的移动通信装置，进一步包括耦合到所述第一外壳的数字键盘，其中所述电容阵列传感器位于耦合到所述第一外壳的数字键盘的下面。
32.一种移动通信装置，其包括第一外壳；耦合到所述第一外壳的第二外壳；耦合到所述第一外壳的阵列传感器；以及耦合到所述阵列传感器的控制器，所述控制器包括场变化感测模块，被配置用于感测所述阵列传感器的场的变化，以及操作参数调整模块，被配置为基于所述第二外壳的闭合位置把所述阵列传感器的灵敏度增加到所述第二外壳的外表面。
33.根据权利要求32的移动通信装置，其中，所述第二外壳包括可旋转地耦合到所述第一外壳的外壳。
34.根据权利要求32的移动通信装置，其中，所述第二外壳包括可滑动地耦合到所述第一外壳的外壳。
35.根据权利要求32的移动通信装置，其中，所述第二外壳包括可拆卸地耦合到所述第一外壳的外壳。
36.根据权利要求32的移动通信装置，其中，所述控制器被配置为校准所述阵列传感器以便使位于第二外壳内的金属的作用失谐。
37.根据权利要求32的移动通信装置，其中，所述控制器被配置为包括数据输入功能并且所述控制器进一步被配置为当禁用数据输入功能时检测导电物体。
38.根据权利要求37的移动通信装置，其中，所述控制器进一步被配置用于当检测到导电物体时产生声音告警。
39.根据权利要求38的移动通信装置，进一步包括显示器，其中，所述控制器进一步被配置用于当检测到导电物体时在所述显示器上显示消息。
40.根据权利要求37的移动通信装置，进一步包括显示器背光，其中，所述控制器进一步被配置用于当检测到导电物体时激活所述显示器背光。
全文摘要
一种利用包括阵列传感器的移动通信装置的设备和方法。该设备可以包括第一外壳(110)、第二外壳(120)和阵列传感器(130)。该设备可以进一步包括耦合到该阵列传感器(130)的控制器(410)。该控制器(410)可以包括场变化感测模块(610)，被配置用来检测该阵列传感器(130)的场的变化；操作参数调整模块(620)，被配置用来基于该第二外壳的位置调整该设备的操作参数。该方法可以包括感测该第二外壳的位置并且基于该第二外壳的位置调整该阵列传感器的灵敏度的步骤。
文档编号H04M1/247GK1656780SQ03812575
公开日2005年8月17日 申请日期2003年4月17日 优先权日2002年5月30日
发明者亚伦·迪特里克, 迈克尔·沙利耶, 托马斯·吉青格 申请人:摩托罗拉公司