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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist gerichtet auf eine Tastatureinrichtung,
die mit einem Tastaturgehäuse
und einer Klappabdeckung versehen ist. Die Erfindung befasst sich
insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, mit der Implementation
einer Klappabdeckung auf einem Mobiltelefon oder einem PDA Handapparat.
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Hintergrund
der Erfindung
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Während es
ein allgemeines Begehren gibt, die Größe von Mobiltelefon-Handapparaten zu
minimieren, gibt es eine physikalische Begrenzung bei der Reduzierung
der Größe insofern,
als ein Bedürfnis
besteht, das Hörerteil
benachbart zum Ohr des Benutzers zu positionieren und gleichzeitig
das Sprechteil benachbart zu dem Mund des Benutzers zu positionieren.
Dies gibt theorethisch vor, dass die Länge des Telefons eine bestimmte
minimale Größe einnehmen
muss.
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Es
wurde festgestellt, dass diese Größe des Telefons nur entscheidend
ist, wenn das Telefon in Benutzung ist. Darauf basierend wurde in
Bezug auf Handapparate vorgeschlagen, dass diese mit einer "Klappabdeckung", einem sogenannten "flip-cover", versehen werden.
Wenn das Telefon nicht in Benutzung ist, klappen diese Klappabdeckungen
ein oder gleiten auf dem Telefonhandapparat zurück, und erhöhen folglich nicht die Gesamtabmaße des Telefons.
Wenn ein Gespräch
geführt
werden soll oder entgegengenommen werden soll, wird die Abdeckung
geöffnet,
so dass die Länge
des Telefons größer wird
und das Sprechteil für
den Benutzer praktischer positioniert ist.
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Es
ist bei Ausgestaltungen von mobilen Handapparaten des Typs mit einer "Klapp"-Abdeckung bekannt,
dass ein Mittel bereitgestellt werden kann, so dass der Status der
Abdeckung, entweder offen oder geschlossen, detektiert wird. Ein
Beispiel einer solchen Anordnung kann aus dem US Patent Nr. 5 615
259 entnommen werden. Diese Detektion des Zustands der Abdeckung
kann be nutzt werden, einen Anruf zu beantworten (auf das Öffnen der
Abdeckung) und einen Anruf zu beenden (auf das Schließen der
Abdeckung).
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In
dem Stand der Technik ist es bekannt, das Tastaturgehäuse mit
einem Sensorschalter zu versehen, welcher typischerweise ein Mikroschalter
ist, der in der Oberfläche
des Tastaturgehäuses
vertieft ist, welcher mit einem Schalter-Aktivierungsmittel auf der Abdeckung
eingreift. Das Schalter-Aktivierungsmittel ist für gewöhnlich ein kleiner Vorsprung,
der sich in die Vertiefung auf der Handapparatoberfläche erstreckt,
wenn die Abdeckung geschlossen wird, wobei es dabei in den Schalter
eingreift oder den Schalter aktiviert. In dem Stand der Technik
liefert dieser Schalter ein Eingangssignal an einen Mehrzweck-Eingabe-/Ausgabe-Pin
(general-purpose input/output, GPIO Pin) eines Mikrokontrollers
in dem mobilen Handapparat. Dadurch erhält der Mikrokontroller in dem
mobilen Handapparat ein dediziertes Signal, das anzeigt, ob die
Abdeckung offen oder geschlossen ist.
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Ein
Nachteil, der mit dieser Methode nach dem Stand der Technik einhergeht,
ist, dass das Vorsehen von zusätzlichen
Pins auf der Mikrokontroller-IC-Baugruppe die Kosten des IC erhöht. Daher
erhöht
das Vorsehen eines dedizierten GPIO Eingangs an den Mikrokontroller
für den
Zweck, den Status der Klappabdeckung zu detektieren, die Kosten
des Mikrokontroller-IC. Anderenfalls verhindert die Benutzung eines überschüssigen GPIO
Pins für
diesen Zweck, dass er für
einen anderen Zweck benutzt wird.
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In
dem Stand der Technik wurde ebenso vorgeschlagen, die Schaltermatrix,
die der Tastatur des Handapparats zugehörig ist, zu benutzen, um den Status
der Abdeckung zu detektieren. Es wurde vorgeschlagen, dass ein Schalter
der Matrix das Signal erhalten könnte,
welches in dem alternativen Stand der Technik an den GPIO Eingang
des Mikrokontrollers zur Verfügung
gestellt werden würde.
In einem solchen Vorschlag wird, wenn der besondere Schalter der
Schaltermatrix nicht gedrückt
ist, ein Signal an den Tastaturkontroller gesendet, um anzuzeigen, dass
die Klappabdeckung offen ist. Der Nachteil, der mit diesem Vorschlag
einhergeht, ist, dass eine ganze Reihe der Tastatur-Schaltermatrix
außer
Funktion ist, während
die Klappabdeckung offen ist, da einer der Schalter in dieser Reihe
der Matrix in konstanter Weise aktiviert ist. Daher ist diese Reihe
nicht benutzbar. Der Vorschlag als solches ist in der Praxis nicht
brauchbar, da es in einem praktischen Szenario unwahrscheinlich
ist, dass es für
eine ganze Reihe der Tastaturmatrix möglich sein würde, nicht
benutzt zu werden, da dies nicht genügend Tasten für einen normalen
Betrieb des Telefons übrig
lassen würde.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anordnung
für das
Detektieren des Status der Klappabdeckung bereitzustellen, und die obengenannten
Probleme, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, zu überwinden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Tastatureinrichtung bereitgestellt, umfassend
eine Tastatur mit einer Mehrzahl von Tasten und mit einer Abdeckung,
die zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegbar
ist, wobei die bewegbare Abdeckung Einschaltmittel beinhaltet zum Zusammenwirken
mit einem Schalter einer Tastaturmatrix, die der Tastatur zugehörig ist,
wobei der Status des Schalters die Position der Abdeckung anzeigt,
wobei einher mit der Abdeckung in der geschlossenen Position der
Status des Schalters einem Tasten-Niederdrücken der Tastatur entspricht.
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Es
wird einher mit der Abdeckung in der geschlossenen Position wenigstens
eine der Mehrzahl von Tasten vorzugsweise abgedeckt. Einher mit
der Abdeckung in der offenen Position ist die wenigstens eine der
Mehrzahl von Tasten vorzugsweise unbedeckt. Einher mit der Abdeckung
in der offenen Position entspricht der Status des Schalters vorzugsweise
einer Tastaturtaste, die nicht gedrückt ist.
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Die
Einschaltmittel können
ein Schalter-Aktivierungsmittel aufweisen. Die Schalter-Aktivierungsmittel
können
ein Vorsprung auf der Oberfläche
der Abdeckung sein, welcher den Schalter schaltet, wenn die Abdeckung
in der ge schlossenen Position ist. Der Schalter kann in einem Gehäuse der
Tastatur vertieft sein.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ebenso ein Verfahren zur Bestimmung des Status einer
Tastatureinrichtung bereitgestellt, die eine Tastatur und eine Abdeckung
umfasst, die zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position
bewegbar ist, wobei die bewegbare Abdeckung Einschaltmittel für das Zusammenwirken
mit einem Schalter einer Tastaturmatrix beinhaltet, die der Tastatur
zugehörig ist,
wobei das Verfahren die Bestimmung der Position der Abdeckung in
Abhängigkeit
von dem Status des Schalters umfasst, wobei einher mit der Abdeckung in
der geschlossenen Position der Status des Schalters einem Tasten-Niederdrücken der
Tastatur entspricht.
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Das
Verfahren umfasst bevorzugt das Bedecken von wenigstens einer der
Mehrzahl von Tasten einher mit der Abdeckung in der geschlossenen
Position. Das Verfahren umfasst bevorzugt das Nichtbedecken der
wenigstens einen der Mehrzahl von Tasten einher mit der Abdeckung
in der offenen Position. Mit der Abdeckung in der offenen Position
entspricht der Status des Schalters bevorzugt einer Tastaturtaste,
die nicht gedrückt
ist.
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Die
Einschaltmittel können
ein Vorsprung auf der Oberfläche
der Abdeckung sein, wobei das Verfahren den Schritt umfasst, dass
der Vorsprung den Schalter einschaltet, wenn die Abdeckung in der
geschlossenen Position ist.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 veranschaulicht
eine Tastatureinrichtung, in welcher die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise
benutzt werden kann;
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2 veranschaulicht
eine Ansicht durch den Querschnitt A-A der 1;
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3 veranschaulicht
eine beispielhafte Implementation eines Matrixfeldes (matrix arrays)
für die
Tastatureinrichtung der 1; und
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4 veranschaulicht
das Mapping (Zuordnen) von externen Eingaben der Tastatureinrichtung zu
der Tastaturmatrix der 3 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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Die
vorliegende Erfindung wird hierin mit Bezug auf ein bestimmtes,
nicht beschränkendes
Beispiel beschrieben. Der Fachmann wird wahrnehmen, dass die Erfindung
allgemeiner anwendbar ist. Insbesondere wird die Erfindung in Bezug
auf ein Mobiltelefon-Handgerät
beschrieben. Jedoch kann die Erfindung breiter auf jede Tastatureinrichtung
angewendet werden, und insbesondere auf ein Gehäuse, in welchem eine Tastatur
sich befindet.
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Mit
Bezug auf 1 ist ein Mobiltelefonhandapparat
veranschaulicht, in welchem die Erfindung vorteilhafterweise benutzt
werden kann. Der Mobiltelefonhandapparat beinhaltet ein Hauptgehäuse 14 und
eine Abdeckung 12. Das Hauptgehäuse beinhaltet einen Bildschirm 20 und
einen Bereich 30, innerhalb dessen eine Mehrzahl von Tasten 26 vorgesehen
ist, die zusammen eine Tastatur bilden. Die Abdeckung 12 ist
an dem Gehäuse 14 mittels
eines Gelenks 24 an der Verbindungsstelle einer oberen Oberfläche des
Gehäuses 30 und
einer seitlichen Oberfläche
des Gehäuses 28 angebracht.
Die Abdeckung ist bezüglich
des Gehäuses
mittels des Gelenks 24 bewegbar, so dass die Abdeckung
in einer geschlossenen Position auf einem Teil des Gehäuses aufliegt.
In einer offenen Position erstreckt sich die Abdeckung über das
Gehäuse
hinaus, so dass in der veranschaulichten Ausführungsform die Oberfläche des
Handapparats, auf welcher die Tastatur vorgesehen ist, 30,
unbedeckt ist. Bei der Bewegung von der geschlossenen zu der offenen
Position bewegt sich die Abdeckung über ungefähr 180 Grad hinweg. Ein solcher
Aufbau ist in dem Stand der Technik wohlbekannt.
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Wie
es aus 1 erkennbar ist, kann die Tastaturoberfläche 30 weiterhin
mit einer Öffnung 16 versehen
werden. Mit Bezug auf 2, welche einen Querschnitt
durch A-A der 1 zeigt, kann ersehen werden,
dass die Öffnung 16 sich
in das Gehäuse 14 erstreckt.
Aus 2 kann ebenso ersehen werden, dass die Abdeckung
mit einem Vorsprung 18 versehen ist, welcher sich von deren
Oberfläche
erstreckt. Der Vorsprung ist derart geformt, dass er in die Öffnung 16 eingreift.
Deshalb erstreckt sich der Vorsprung 18 einher mit der
geschlossenen Abdeckung 12 in die Öffnung 16.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, ist in dem Gehäuse 14 ein Schalter 17 vorgesehen.
Der Vorsprung 18 ist derart angepasst, dass einher mit
der geschlossenen Abdeckung der Vorsprung den Schalter schaltet, um
seinen Status umzuschalten. Deshalb schließt, falls der Schalter normalerweise
offen ist, der Vorsprung 18 den Schalter mit dem Schließen der
Abdeckung. Falls der Schalter normalerweise geschlossen ist, öffnet der
Vorsprung 18 den Schalter auf das Schließen der
Abdeckung hin.
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Folglich
ist das Gehäuse 14 mit
Einschaltmitteln versehen für
zusammenwirkendes Schalten von Mitteln auf der Abdeckung 12,
um dabei den Status der Abdeckung anzuzeigen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst der Schalter 17 einen Schalter des Tastatur-Matrixfeldes,
und stellt ein Eingangssignal an den Handapparat-Mikrokontroller des Handapparats in
einer gleichen Weise wie die Tasten 26 der Tastatur, die
in 1 gezeigt ist, bereit. Dies wird hierin weiter
erläutert
mit Bezug auf 1.
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Mit
Bezug auf 3 ist eine Matrix-Anordnung
zur Verarbeitung von Eingaben veranschaulicht, die auf den Tasten 26 der 1 erstellt
werden. Solch eine Matrix-Anordnung wird dem Fachmann bekannt sein,
wobei nur die notwendigen Details für das Verständnis der vorliegenden Erfindung
hierin erläutert
werden.
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3 zeigt
eine 5 × 5
Matrix, welche es erlaubt, dass 25 Tasten mit dieser verbunden werden. Die
Matrix umfasst einen Satz von 25 Schaltern 34a bis 42e.
Jeder Schalter ist einer Taste zugeordnet. Das Drücken einer
Taste aktiviert den zugehörigen Schalter.
Die Schalter sind in 5 Reihen 34, 36, 38, 40 und 42 angeordnet.
Jede Reihe hat 5 Spalten a, b, c, d und e. Jeder der Schalter stellt
eine Eingabe an eine Spaltenleitung an einen Matrix-Steuerblock 32 bereit,
welcher in der Praxis der Handapparat-Mikrokontroller ist. Die Schalter 34a bis 34e stellen
eine Eingabe an den Matrixkontroller auf Leitung 44 bereit,
die Schalter 36a bis 36e stellen eine Eingabe
an den Matrixkontroller auf Leitung 46 bereit, die Schalter 38a bis 38e stellen
eine Eingabe an den Matrixkontroller auf Leitung 48 bereit,
die Schalter 40a bis 40e stellen eine Eingabe
an den Matrixkontroller auf Leitung 50 bereit, und die
Schalter 42a bis 42e stellen eine Eingabe an den
Matrixkontroller auf Leitung 52 bereit. Der Matrixkontroller 32 erzeugt
eine Ausgabe an die Schalter in Reihe a auf Leitung 54,
an die Schalter in Reihe b auf Leitung 56, an die Schalter
in Reihe c auf Leitung 58, an die Schalter in Reihe d auf Leitung 60,
und an die Schalter in Reihe e auf Leitung 62.
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Wie
es im Stand der Technik bekannt ist, wird in Reaktion auf ein Niederdrücken einer
bestimmten Taste der Tastatur der Schalter in der Matrix von 3,
welcher dieser zugeordnet ist, geschlossen. Für die Zwecke eines veranschaulichenden
Beispiels sei angenommen, dass der Schalter 38c geschlossen
ist. In Reaktion darauf wird ein Signal auf Leitung 48 an
den Matrix-Steuerblock 32 generiert. Um zu bestimmen, welcher
der Schalter in der Reihe 38 solch ein Signal generiert
hat, legt die Matrixsteuerung sequentiell ein Signal auf Spaltenleitungen 54, 56, 58, 60 und 62 an
und fährt
gleichzeitig fort, Reihenleitung 48 zu überwachen. So wie der Schalter 38c geschlossen
ist, erkennt die Matrixsteuerung einen Wechsel in dem Signal auf
Leitung 48, wenn ein Signal an Leitung 58 angelegt
wird, und der Matrixkontroller identifiziert dabei, welcher Schalter
geschlossen wurde.
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Der
Betrieb der Matrix von 3 in dieser Art und Weise ist
dem Fachmann wohlbekannt.
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In
einer typischen Anwendung hat die Matrix redundante Schalter. Das
heißt,
die Matrix hat mehr Schalter als zur Bereitstellung für die Anzahl
von Tasten auf der Tastatur des Handapparats gebraucht werden. Also
sind überschüssige Matrixschalter
verfügbar.
In einem typischen Beispiel können
22 Tasten auf der Tastatur des Handapparats von 1 vorgesehen
werden. Also werden in der Matrix-Anordnung der 3 drei
redundante oder überschüssige Schalter
in dem Matrix-Array von 3 bereitgestellt. Es sollte
angemerkt werden, dass angesichts der Matrixstruktur von 3 diese
Schalter bereitgestellt werden, obgleich sie redundant sind.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird einer der nicht benutzten Schalter der
Matrix von 3 als der Schalter 17 von 2 für das Bestimmen
des Status der Abdeckung 14 benutzt. Zum Beispiel wird,
falls angenommen wird, dass die Schalter 42c, 42d und 42e unbenutzt
sind, der Schalter 42e für die Benutzung als Schalter 17 der 2 zugewiesen.
Wenn solch ein Schalter geschlossen wird (oder geöffnet wird
in Abhängigkeit
von der Konfiguration der Schalter), wird das Schließen der
Abdeckung 12 direkt durch den Matrix-Steuerblock 32 unter
Benutzung der herkömmlichen
Eingaben und Ausgaben des Matrix-Steuerblocks, wie in 3 gezeigt,
detektiert. In gleicher Weise kann das Öffnen der Abdeckung 12 von
einer geschlossenen Position detektiert werden. Daher ist es für den Mikrokontroller
nicht notwendig, dass dieser mit irgendwelchen zusätzlichen
Eingabe/Ausgabe-Pins versehen wird, um diesen Status der Abdeckung 12 zu
detektieren.
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Von
den 1 und 2 kann ersehen werden, dass
die Klappabdeckung 12 die ganze Tastatur bedeckt, in der
Praxis mag dies nicht der Fall sein. Die Klappabdeckung mag nur
eine ausgewählte
Anzahl von Tasten bedecken, beispielsweise können die Lautstärketasten
unbedeckt sein. Die Klappabdeckung mag in der Tat keine der Tasten
bedecken, da, wie oben mit Bezug auf den Hintergrund der Erfindung
erörtert
wurde, der Zweck der Klappabdeckung ist, die Gesamtgröße des Telefons
zu reduzieren, wenn es nicht für
einen Anruf benutzt wird. In der Tat kann es eine Anwendung geben,
wo es erwünscht ist,
dass die Klappabdeckung keine der Tasten bedeckt, z.B. wenn es erwünscht ist,
dass ein Benutzer Zahlen in einen Speicher oder dergleichen eingibt, welches
nicht erfordert, einen aktuellen Anruf aufzubauen. Die Lage der Öffnung 16 wird
in geeigneter Weise positioniert, um ein geeignetes Eingreifen bzw. Belegen
mit der Klappabdeckung beim Schließen sicherzustellen.
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Das
Prinzip der vorliegenden Erfindung ist weiterhin durch 4 veranschaulicht,
wo es gezeigt ist, dass verschiedene der Tasten 26 an verschiedene
der Matrixschalter 34 abgebildet bzw. zugeordnet werden.
Zusätzlich
zeigt 4 "den
Vorsprung oder die Einschaltmittel 18 zugeordnet zu dem
Schalter 42e der Matrix".
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Wenn
die Klappabdeckung 12 offen ist, wird der Schalter 42e nicht
durch den Vorsprung 18 eingeschaltet, und als solches ist
der Schalter 42e eine "nichtgedrückte Taste" aus der Perspektive
des Mikrokontrollers 32.
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Wenn
die Klappabdeckung 12 geschlossen ist, wird der Schalter 42e durch
den Vorsprung 18 eingeschaltet, und als solches ist der
Schalter 42e eine "gedrückte Taste" aus der Perspektive
des Mikrokontrollers 32.
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Als
solches ist der Klappschalter (flip-switch), welcher den Status
der Klappabdeckung anzeigt, als Teil der Tastaturmatrix enthalten.
Der "offene" Status der Klappabdeckung
wird durch einen "Taste
ungedrückt"-Status bestimmt.
Der "geschlossene" Status der Klappabdeckung
wird durch einen "Taste
gedrückt"-Status bestimmt. Der "Taste gedrückt"-Status bedeutet,
dass die Reihe der Schaltermatrix nicht benutzbar ist. Jedoch macht
dies nichts, falls alle der Tasten dieser Reihe durch die geschlossene
Klappabdeckung bedeckt sind, oder falls irgendeine der anderen Schalter
der Matrix, die dieser Reihe zugeordnet sind, unbenutzt sind.
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Die
Anzahl und Identifikationen der Tasten, die auf die Detektion des
Schließens
der Klappabdeckung hin bedeckt sind, können durch den Mikrokontroller
der Vorrichtung in Abhängigkeit
von dem physikalischen Design der Vorrichtung bestimmt werden.
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Obgleich
die Erfindung hierin mit Bezug auf ein mobiles Handgerät mit einer "Klapp"-Abdeckung beschrieben
wurde, ist sie in ihrer Anwendbarkeit nicht darauf limitiert. Die
Erfindung kann vorteilhafterweise und in gleicher Weise angewendet
werden z.B. in einem Handapparat, bei dem die Tastatur mit einer Gleitabdeckung
versehen ist. Das Öffnen
und Schließen
der Gleitabdeckung kann in der gleichen Weise detektiert werden.
Die Erfindung ist allgemein auf jede Vorrichtung anwendbar, die
eine Tastatur mit einer bewegbaren Abdeckung aufweist.
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Es
wird wahrgenommen werden, dass die Eingabe an das Matrix-Array der
Schalter, um den Status der Abdeckung zu bestimmen, durch alternative
Mittel implementiert werden kann. In einer alternativen Implementation
der vorliegenden Erfindung kann der Vorsprung 18 auf der
Klappabdeckung mit einer eigentlichen dedizierten Taste 26 in
Eingriff stehen, statt mit der Öffnung 16.
In solch einer alternativen Implementation würde es nötig sein, dass eine überschüssige Taste
auf der Tastatur für
einen solchen Gebrauch verfügbar
ist.
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Die
Erfindung wurde hierin mit Bezug auf besondere bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben. Der Fachmann wird die allgemeinere Anwendbarkeit der
vorliegenden Erfindung würdigen,
wobei deren Schutzbereich nur durch die anliegenden Ansprüche limitiert
ist.