DE112008003979T5

DE112008003979T5 - Klappbare Vorrichtung mit mehreren Beschleunigungsmessern

Info

Publication number: DE112008003979T5
Application number: DE112008003979T
Authority: DE
Inventors: Robert E. Krancher; Jeffrey Kevin Jeansonne
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2012-01-26
Also published as: US20110161042A1; WO2010019159A1; CN102119372A; GB2474995A; TW201022628A; GB201102841D0

Abstract

Vorrichtungen, Systeme und Verfahren zum Bestimmen einer relativen räumlichen Ausrichtung eines ersten Bauglieds und eines zweiten Bauglieds, die durch ein oder mehrere Gelenke verbunden sind, werden gegeben. Ein erstes Bauglied mit einem oder mehreren ersten Beschleunigungsmessern, die darin angeordnet sind, kann ein erstes Signal proportional zu der Beschleunigung des ersten Bauglieds entlang einer oder mehrerer Achsen liefern. Ein zweites Bauglied mit einem oder mehreren zweiten Beschleunigungsmessern, die darin angeordnet sind, kann ein zweites Signal proportional zu der Beschleunigung des zweiten Bauglieds entlang einer oder mehrerer Achsen liefern. Ein oder mehrere Gelenke können das erste und das zweite Bauglied schwenkbar verbinden. Eine Steuerung kann das erste Signal empfangen, das durch den einen oder die mehreren ersten Beschleunigungsmesser geliefert wird, und das zweite Signal, das durch den einen oder die mehreren zweiten Beschleunigungsmesser geliefert wird, um die räumliche Ausrichtung des ersten Bauglieds im Hinblick auf das zweite Bauglied zu berechnen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht den Umfang der Provisionalpatentanmeldung Seriennummer 61/087944, eingereicht am 11. August 2008 mit dem Titel „Hinged Device With Multiple Accelerometers”.
Gebiet der Erfindung
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich allgemein auf Systeme und Verfahren zum Bestimmen der räumlichen Konfiguration einer klappbaren Vorrichtung. Genauer gesagt beziehen sich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf Systeme und Verfahren zum Bestimmen der räumlichen Konfiguration einer klappbaren Vorrichtung unter Verwendung von zwei oder mehr Beschleunigungsmessern.
Beschreibung der verwandten Technik
Dieser Abschnitt soll den Leser in verschiedene Aspekte der Technik einführen, die sich auf einen oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen können, wie sie nachfolgend beschrieben und beansprucht wird. Diese Erörterung wird als hilfreich angesehen, dem Leser Hintergrundinformationen zu geben, wodurch ein besseres Verständnis von verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung ermöglicht wird. Dementsprechend sollte der Leser erkennen, dass die gegebenen Informationen in dieser Hinsicht gelesen werden sollten und nicht als Zugang zum Stand der Technik.
Elektronische Vorrichtungen, von kleineren Handhaltevorrichtungen, wie z. B. tragbaren oder zellulären Telefonen und persönlichen Datenassistenten („PDAs”; personal data assistants) zu größeren tragbaren Vorrichtungen, wie z. B. Laptop oder tragbaren Computern, verwenden häufig ein Gehäuse mit zwei oder mehr verbundenen Baugliedern. Zum Beispiel haben zelluläre Telefone häufig ein erstes Bauglied, das eine Anzeige enthält, und ein zweites Bauglied, das eine oder mehrere Eingabevorrichtungen enthält, wie z. B. Tasten oder Knöpfe, die die Eingabe von Daten in die Vorrichtung ermöglichen, z. B. Textmeldungen oder Telefonnummern. Auf ähnliche Weise haben Laptop- und/oder tragbare Computer häufig ein erstes Bauglied, das eine Anzeige enthält, und ein zweites Bauglied, das ein oder mehrere Eingabevorrichtungen erhält, wie z. B. eine Tastatur, ein Touchpad oder ähnliches. Unabhängig vom Typ der Vorrichtung umfasst die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied üblicherweise eine mechanische Befestigung und eine elektrische Verbindung. Während verschiedene Typen von mechanischen Befestigungen existieren, ist die beliebteste Einrichtung zum Anbringen des ersten und des zweiten Bauglieds durch die Verwendung von einem oder mehreren Gelenken, die die Drehung des ersten Bauglieds durch einen Bogen von ungefähr 0° bis 180° im Hinblick auf das zweite Bauglied ermöglichen.
Die relative räumliche Ausrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied variiert abhängig von der Verwendung der Vorrichtung. Häufig kann die relative räumliche Ausrichtung des ersten und des zweiten Bauglieds eine zuverlässige Anzeige für die Absicht des Benutzers geben. Zum Beispiel kann eine relative räumliche Ausrichtung von 0° anzeigen, dass der Benutzer die Vorrichtung „geschlossen” hat, während eine relative räumliche Ausrichtung von mehr als 0° anzeigen kann, dass der Benutzer die Vorrichtung „geöffnet” hat. Die relative räumliche Ausrichtung kann daher eine zuverlässige Einsicht über die Absicht des Benutzers geben, die Vorrichtung zu verwenden (z. B. durch „Öffnen” der Vorrichtung) oder die Verwendung der Vorrichtung zu beenden (z. B. durch „Schließen” der Vorrichtung).
Es besteht daher ein Bedarf nach verbesserten Systemen und Verfahren zum Bestimmen der relativen räumlichen Ausrichtung zwischen zwei oder mehr klappbaren bzw. gelenkig verbundenen Baugliedern, die eine elektronische Vorrichtung bilden.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Vorrichtung zum Bestimmen der relativen räumlichen Ausrichtung von einem zweistückigen klappbaren Körper wird bereitgestellt. Ein erstes Bauglied mit einem oder mehreren ersten Beschleunigungsmessern, die darin angeordnet sind, kann ein erstes Signal entsprechend der Beschleunigung des ersten Bauglieds entlang einer oder mehrerer Achsen liefern. Ein zweites Bauglied mit einem oder mehreren zweiten Beschleunigungsmessern, die darin angeordnet sind, kann ein zweites Signal entsprechend der Beschleunigung des zweiten Bauglieds entlang der einen oder mehreren Achsen liefern. Ein oder mehrere Gelenke können das erste und das zweite Bauglied schwenkbar verbinden. Eine Steuerung kann ein erstes Signal empfangen, das durch den einen oder die mehreren ersten Beschleunigungsmesser geliefert wird, und ein zweites Signal, das durch den einen oder die mehreren zweiten Beschleunigungsmesser geliefert wird. Die Steuerung kann das erste und zweite Signal verwenden, um die räumliche Ausrichtung des ersten Bauglieds im Hinblick auf das zweite Bauglied zu berechnen.
Ein Verfahren zum Bestimmen der relativen räumlichen Ausrichtung eines zweistückigen klappbaren Körpers wird ebenfalls gegeben. Ein erster Beschleunigungsmesser, der in, an oder um ein erstes Bauglied angeordnet ist, kann ein erstes Signal entsprechend der Beschleunigung des ersten Bauglieds liefern. Ein zweiter Beschleunigungsmesser, der in, an oder um ein zweites Bauglied angeordnet ist, kann ein zweites Signal entsprechend der Beschleunigung des zweiten Bauglieds liefern. Unter Verwendung des ersten und des zweiten Signals kann eine Steuerung die relative räumliche Ausrichtung des ersten und des zweiten Bauglieds bestimmen. Die Steuerung kann ein oder mehrere Ausgangssignale erzeugen, wenn die relative räumliche Ausrichtung des ersten und zweiten Bauglieds eine vorbestimmte Schwelle überschreitet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine genauere Beschreibung der Erfindung kann durch Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele erhalten werden, wobei einige derselben in den anhängigen Zeichnungen dargestellt sind. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die anhängigen Zeichnungen nur typische Ausführungsbeispiele dieser Erfindung darstellen und daher nicht derart betrachtet werden sollen, dass sie den Schutzbereich der Erfindung einschränken, da die Erfindung andere gleichermaßen wirksame Ausführungsbeispiele umfassen kann.
Vorteile von einem oder mehreren offenbarten Ausführungsbeispielen können aus dem Lesen der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung und nach Bezugnahme auf die Zeichnungen offensichtlich werden, in denen:
1 eine darstellende Vorrichtung in einer ersten Position zeigt, wo zwei klappbare Bauglieder in einem Winkel größer als 0° angeordnet sind, gemäß einem oder mehreren beschriebenen Ausführungsbeispielen;
2 die darstellende Vorrichtung zeigt, die in 1 gezeigt ist, in einer zweiten Position, wo die zwei klappbaren Bauglieder in einem Winkel von ungefähr 0° angeordnet sind, gemäß einem oder mehreren beschriebenen Ausführungsbeispielen;
3 ein darstellendes Logikflussdiagramm zeigt, um ein oder mehrere Eingaben und/oder Ausgaben zu ermöglichen, ansprechend auf die räumliche Ausrichtung des ersten Bauglieds 110 und des zweiten Bauglieds 120 gemäß einem oder mehreren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun eine detaillierte Beschreibung gegeben. Jeder der angehängten Ansprüche definiert eine separate Erfindung, die zu Patentverletzungszwecken derart anerkannt wird, dass sie Entsprechungen der verschiedenen Elemente umfasst oder Einschränkungen, die in den Ansprüchen spezifiziert sind. Abhängig von dem Kontext werden alle Bezugnahmen auf die „Erfindung” in einigen Fällen auf ausschließlich bestimmte spezifische Ausführungsbeispiele Bezug nehmen. In anderen Fällen wird anerkannt, dass Bezugnahmen auf die „Erfindung” auf den Gegenstand Bezug nehmen, der in einem oder mehreren, aber nicht notwendigerweise allen Ansprüchen angegeben ist. Jede der Erfindungen ist nachfolgend detaillierter beschrieben, was spezifische Ausführungsbeispiele, Versionen und Beispiele umfasst, aber die Erfindungen sind nicht auf diese Ausführungsbeispiele, Versionen oder Beispiele beschränkt, die umfasst sind, um es einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindungen herzustellen und zu verwenden, wenn die Informationen in diesem Patent mit verfügbaren Informationen und Technik kombiniert werden.
1 zeigt eine darstellende Vorrichtung mit zwei schwenkbar verbundenen Baugliedern, die in einem Winkel 140 angeordnet sind, der 0° überschreitet, gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen. Die Vorrichtung 100 kann ein erstes Bauglied 110, ein zweites Bauglied 120 und ein oder mehrere Gelenke 130 umfassen, die zwischen denselben angeordnet sind, und die das erste und das zweite Bauglied 110 und 120 schwenkbar verbinden. Ein oder mehrere Beschleunigungsmesser („erste Beschleunigungsmesser”) 150 können in, an oder um das erste Bauglied 110 angeordnet sein, um die Beschleunigungskräfte zu messen, z. B. die Anziehungskraft der Erde, die auf das erste Bauglied 110 wirken. Auf ähnliche Weise können ein oder mehrere Beschleunigungsmesser („zweite Beschleunigungsmesser”) 170 in, an oder um das zweite Bauglied 120 angeordnet sein, um die Beschleunigungskräfte zu messen, die auf das zweite Bauglied 120 ausgeübt werden.
Eine oder mehrere Steuerungen 180 können in, auf oder um das erste und/oder zweite Bauglied 110 und 120 angeordnet sein. Ein oder mehrere erste Signale, entsprechend der Beschleunigung, die entlang der einen oder mehreren Achsen durch den ersten Beschleunigungsmesser 150 gemessen wird, können zu der Steuerung 180 über eine oder mehrere Kommunikationsleitungen 155 übertragen werden. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen kann das eine oder die mehreren ersten Signale ein Satz aus diskreten Signalen oder ein einzelnes zusammengesetztes Signal sein, entsprechend der Beschleunigung, die entlang zwei oder mehrerer orthogonaler Achsen durch den ersten Beschleunigungsmesser 150 gemessen wird. Ein oder mehrere der ersten Signale können linear oder nichtlinear sein, direkt oder indirekt proportional zu den Beschleunigungskräften, die auf den ersten Beschleunigungsmesser 150 ausgeübt werden. Ein oder mehrere zweite Signale entsprechend der Beschleunigung, die entlang der einen oder mehreren Achsen durch den zweiten Beschleunigungsmesser 170 gemessen werden, können zu der Steuerung 180 über eine oder mehrere Kommunikationsleitungen 175 übertragen werden. Das eine oder die mehreren zweiten Signale können linear oder nichtlinear, direkt oder indirekt proportional bzw. entsprechend zu den Beschleunigungskräften sein, die auf den zweiten Beschleunigungsmesser 170 ausgeübt werden. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen können das eine oder die mehreren zweiten Signale ein Satz aus diskreten Signalen sein oder ein einzelnes zusammengesetztes Signal, entsprechend der Beschleunigung, die entlang zwei oder mehr orthogonalen Achsen durch den zweiten Beschleunigungsmesser 170 gemessen wird.
Die Steuerung 180 kann die relativen Differenzen bei der Beschleunigung berechnen, die von dem ersten und dem zweiten Beschleunigungsmesser 150 und 170 erfahren werden, um die relative räumliche Ausrichtung des ersten und des zweiten Bauglieds 110 und 120 zu bestimmen. Die Steuerung 180 kann eine alleinstehende Vorrichtung sein oder in eine Multifunktionsvorrichtung eingelagert sein, z. B. einen Hauptplatinenchipsatz, der in einem Laptop oder einem tragbaren Computer angeordnet ist. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen kann die Steuerung 180 in einen oder mehrere Prozessoren, die zentrale Verarbeitungseinheit oder CPU, die in einem Laptop oder einem tragbaren Computer angeordnet ist, ein Mobiltelefon, einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA; personal digital assistant) oder ähnliches eingelagert sein.
Die Bestimmung der räumlichen Ausrichtung des ersten Bauglieds 110 im Hinblick auf das zweite Bauglied 120 kann z. B. nützlich sein beim Aktivieren von einer oder mehreren Eingabe- und/oder Ausgabevorrichtungen, Eintreten in einen oder Austreten aus einem oder mehreren Niedrigleistungsbedarfszustände und Eintreten in einen oder Austreten aus einem oder mehreren Hochleistungsbedarfszuständen. Die Steuerung 180 kann eine oder mehrere Ausgaben aufweisen, die nützlich sind zum reversierbaren Schalten von einer oder mehreren Eingabe- und/oder Ausgabevorrichtungen von einem „Stand-by”-Zustand in einen „aktiven” Zustand und umgekehrt. Zum Beispiel kann die Steuerung 180 in einem Zellulartelefon, Laptop-Computer oder tragbaren Computer angeordnet sein, der von einem „Stand-by”- oder „Schlaf”-Modus in einen „Aktiv”-Modus schalten kann, wenn die relative räumliche Ausrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied 110 und 120 eine vorbestimmte Schwelle überschreitet. Auf ähnliche Weise kann die Steuerung 180 das zellulare Telefon, den Laptop-Computer oder den tragbaren Computer aus dem „aktiven” Modus in den „Stand-by”- oder „Schlaf”-Modus schalten, wenn die relative räumliche Ausrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied 110 und 120 unter die vorbestimmte Schwelle fällt. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann die vorbestimmte Schwelle zum Schalten zwischen dem „Stand-by”- und „aktiven” Zustand ein Minimum von ungefähr 10°, ungefähr 20°, ungefähr 30°, ungefähr 40°, ungefähr 45° oder ungefähr 50° sein.
Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können der erste und der zweite Beschleunigungsmesser 150 und 170 jegliches System, jegliche Vorrichtung oder eine Kombination aus Systemen und/oder Vorrichtungen umfassen, die zum Messen der Beschleunigung eines Körpers entlang einer Achse und zum Erzeugen von einem oder mehreren Signalen proportional dazu geeignet sind. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können der erste und der zweite Beschleunigungsmesser 150 und 170 jegliche Vorrichtung umfassen, die zum Messen der Beschleunigung entlang zwei oder mehr orthogonaler Achsen und zum Erzeugen von einem oder mehreren Signalen proportional dazu für jede Achse geeignet sind, entlang der eine Beschleunigung gemessen werden kann. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können der eine oder die mehreren Beschleunigungsmesser 150 und 170 Beschleunigungsmesser umfassen, die eine oder mehrere Beschleunigungsmesstechniken verwenden, was ein piezoelektrisches, potentiometrisches, reluktives, Servo-, Drehmesselement, kapazitives, Schwingungs-Element oder eine Kombination derselben umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können der erste und der zweite Beschleunigungsmesser 150 und 170 eine Empfindlichkeit von ungefähr +10 g bis ungefähr –10 g; ungefähr +5 g bis ungefähr –5 g; ungefähr +3 g bis ungefähr –3 g; ungefähr +2 g bis ungefähr –2 g; oder ungefähr +1 g bis ungefähr –1 g haben. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können der erste und der zweite Beschleunigungsmesser 150 und 170 identische Empfindlichkeitsbereiche aufweisen. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen können der erste und der zweite Beschleunigungsmesser 150 und 170 unterschiedliche Empfindlichkeitsbereiche aufweisen. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen können der erste und der zweite Beschleunigungsmesser 150 und 170 identische Empfindlichkeitsbereiche von ungefähr –3 g bis ungefähr +3 g aufweisen.
Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen können der erste und der zweite Beschleunigungsmesser 150 und 170 einen oder mehrere Festkörperbeschleunigungsmesser umfassen, die eine oder mehrere der oben erwähnten Beschleunigungsmesstechniken verwenden. Der eine oder die mehreren ersten Beschleunigungsmesser 150 können in, an oder um das erste Bauglied 110 angeordnet sind. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen können der eine oder die mehreren ersten Beschleunigungsmesser 150 eine Festkörpervorrichtung sein, wie z. B. ein einzelner Chip, ein Chipsatz oder eine andere ähnliche Schaltung, die direkt an einer oder mehreren Schaltungsplatinen befestigt ist, die in, an oder um das erste Bauglied 150 angeordnet sind. Der eine oder die mehreren zweiten Beschleunigungsmesser 170 können in, an oder um das zweite Bauglied 120 angeordnet sein. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen können der eine oder die mehreren zweiten Beschleunigungsmesser 170 eine Festkörpervorrichtung sein, z. B. ein einzelner Chip, ein Chipsatz oder eine andere ähnliche Schaltung, die direkt an einer oder mehreren Schaltungsplatinen befestigt ist, die in, an oder um das zweite Bauglied 170 angeordnet sind.
Der eine oder die mehreren ersten und zweiten Beschleunigungsmesser 150 und 170 können Vorrichtungen umfassen, die geeignet für eine Messung einer linearen Beschleunigung entlang einer oder mehrerer Achsen sind. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können der eine oder die mehreren ersten und zweiten Beschleunigungsmesser 150 und 170 Einzelachsenbeschleunigungsmesser sein, die jeweils ein Ausgangssignal proportional zu der Beschleunigung entlang einer einzelnen Achse liefern. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können der eine oder die mehreren ersten und zweiten Beschleunigungsmesser 150 und 170 Mehrachsenbeschleunigungsmesser umfassen, die jeweils ein oder mehrere Ausgangssignale proportional zu der Beschleunigung entlang zwei oder mehr gemeinsamer orthogonaler Referenzachsen liefern, z. B. entlang einer x-Achse 142, einer y-Achse 144 und einer z-Achse 146, wie in 1 gezeigt ist.
Eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 115 können in, an oder um das erste Bauglied 110 angeordnet sein. Auf ähnliche Weise können eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 125 in, an oder um das zweite Bauglied 120 angeordnet sein. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen 115, z. B. eine LCD-Anzeige, eine CRT-Anzeige, ein Lautsprecher oder ähnliches, in, an oder um das erste Bauglied 110 angeordnet sein. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 125, z. B. eine Maus, ein Touchpad, eine Tastatur oder ähnliches, an, in oder um das zweite Bauglied 120 angeordnet sein. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen kann das erste Bauglied jegliche Kombination aus Eingabe- und Ausgabevorrichtungen aufweisen, die in, an oder um das erste Bauglied angeordnet sind. Zum Beispiel kann eine LCD-Anzeige (Ausgabevorrichtung) und eine Videokamera (Eingabevorrichtung) in den ersten Bauglied 110 angeordnet sein. Auf ähnliche Weise kann eine Tastatur (Eingabevorrichtung) und einer oder mehrere Lautsprecher (Ausgabevorrichtung) in, an oder um das zweite Bauglied 120 angeordnet sein.
Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 100 ein Laptop oder tragbarer Computer mit einer oder mehreren Ausgabevorrichtungen 115 sein, wie z. B. einer LCD-Anzeige, die in, an oder um das erste Bauglied 110 angeordnet ist, und mit einer oder mehreren Ausgabevorrichtungen 125, wie z. B. einer Tastatur und einer Maus, die in, an oder um das zweite Bauglied 120 angeordnet sind. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 100 ein herkömmliches oder zellulares Telefon mit einer oder mehreren Ausgabevorrichtungen 115 sein, wie z. B. einer hintergrundbeleuchteten TFT-Anzeige, die in, an oder um das erste Bauglied angeordnet ist, und einer oder mehreren Eingabevorrichtungen 125, wie z. B. einem Zwölf-Tasten-Tastenfeld, das in, an oder um das zweite Bauglied 120 angeordnet ist.
Das eine oder die mehreren Gelenke 130 können eine flexible, mechanische und elektrische Kopplung zwischen dem ersten Bauglied 110 und dem zweiten Bauglied 120 liefern. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann das Gelenk 130 die Drehung des ersten Bauglieds 110 durch einen Winkel 140 von ungefähr 0° bis ungefähr 180° erlauben, der im Hinblick auf das zweite Bauglied 120 gemessen wird. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann das Gelenk 130 mehrere Freiheitsgrade aufweisen, was die Drehung des ersten Bauglieds 110 um zwei oder mehr Achsen im Hinblick auf das zweite Bauglied 120 erlaubt, wobei eine solche Installation besonders vorteilhaft bei Vorrichtungen mit berührungsempfindlichen Bildschirmen wäre, die üblicherweise in einer Flachbild- oder „Tablett”-Konfiguration verwendet werden. Zum Beispiel kann das Gelenk 130 die Drehung des ersten Bauglieds 110 um einen Bogen von ungefähr 0° bis ungefähr 180° entlang einer ersten Achse erlauben, z. B. der y-Achse 144, parallel zu der Längsachse des ersten Bauglieds 110, und um einen Bogen von ungefähr 0° bis ungefähr 180° entlang einer zweiten Achse, z. B. der z-Achse 146, senkrecht zu der Längsachse des ersten Bauglieds 110. Das erste Bauglied 110 und das zweite Bauglied 120 können elektrisch über einen oder mehrere Leiter gekoppelt sein, die in oder entlang dem einen oder den mehreren Gelenke 130 geführt sind.
Während der erste und der zweite Beschleunigungsmesser 150 und 170 jegliche Anzahl oder Kombination eines Einzel-, Dual- oder Mehr-Achsen-Beschleunigungsmessers umfassen können, wird der Einfachheit und leichteren Erklärung wegen die Operation eines nichteinschränkenden, exemplarischen Systems beschrieben, das einen einzelnen ersten Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser 150 und einen einzelnen zweiten Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser 170 enthält. Die Kräfte, die von dem ersten Beschleunigungsmesser 150 erfahren werden, können als ein oder mehrere erste Signale übertragen werden, x₁, proportional zu der Kraft, die entlang der x-Achse des ersten Beschleunigungsmessers 150 erfahren wird; y₁, proportional zu der Kraft, die entlang der y-Achse des ersten Beschleunigungsmessers 150 erfahren wird; und z₁, proportional zu der Kraft, die entlang der z-Achse des ersten Beschleunigungsmessers 150 erfahren wird. Auf ähnliche Weise können die Kräfte, die durch den zweiten Beschleunigungsmesser 170 erfahren werden, als ein oder mehrere zweite Signale übertragen werden, x₂ proportional zu der Kraft, die entlang der x-Achse des zweiten Beschleunigungsmessers 170 erfahren wird; y₂, proportional zu der Kraft, die entlang der y-Achse des zweiten Beschleunigungsmessers 170 erfahren wird; und z₂, proportional zu der Kraft, die entlang der z-Achse des zweiten Beschleunigungsmessers 170 erfahren wird. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann die x-Achse, y-Achse und z-Achse des zweiten Beschleunigungsmessers 170 im Wesentlichen in Ausrichtung mit der Referenz-x-Achse 142, -y-Achse 144 und -z-Achse 146 sein, wenn die klappbare Vorrichtung in einem Winkel 140 von ungefähr 0° angeordnet ist.
Das eine oder die mehreren ersten Signale können von dem ersten Beschleunigungsmesser 150 zu der Steuerung 180 über die eine oder die mehreren Leitungen 155 übertragen werden. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können das eine oder die mehreren ersten Signale x₁, y₁ und z₁ proportional zu der Beschleunigung sein, die entlang der x-Achse, y-Achse und (bzw.) z-Achse des ersten Beschleunigungsmessers 150 erfahren wird. Das eine oder die mehreren zweiten Signale können von dem zweiten Beschleunigungsmesser 170 zu der Steuerung 180 über die eine oder die mehreren Leitungen 175 übertragen werden. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können das eine oder die mehreren zweiten Signale x₂, y₂ und z₂ proportional zu der Beschleunigung sein, die entlang der x-Achse, y-Achse und (bzw.) z-Achse des zweiten Beschleunigungsmessers 170 erfahren wird. Innerhalb der Steuerung 180 können das erste Signal, das über die Leitung 155 übertragen wird, und das zweite Signal, das über die Leitung 175 übertragen wird, verglichen werden und der resultierende Vergleich kann verwendet werden, um die räumliche Ausrichtung des ersten Bauglieds 110 im Hinblick auf das zweite Bauglied 120 zu bestimmen. Bei einem oder mehreren spezifischen Ausführungsbeispielen kann die Steuerung 180 eine oder mehrere Ausgaben umfassen, um das erste Bauglied 110 und/oder das zweite Bauglied 120 zwischen einem oder mehreren Hochleistungsbedarfszuständen und einem oder mehreren Niedrigleistungsbedarfszuständen umzuschalten oder anderweitig übergehen zu lassen.
2 zeigt die darstellende Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, in einer zweiten Position, wo das erste Bauglied 110 und das zweite Bauglied 120 in einem Winkel 140 von ungefähr 0° angeordnet sind, d. h. im Wesentlichen parallel zueinander, gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen. Wenn das erste Bauglied 110 und das zweite Bauglied 120 in einem Winkel 140 von ungefähr 0° angeordnet sind, wie in 2 gezeigt ist, können die x-Achsen, y-Achsen und z-Achsen des ersten bzw. zweiten Beschleunigungsmessers 150 bzw. 170 im Wesentlichen in Ausrichtung mit der x-Achse 142, y-Achse 144 und z-Achse 146 angeordnet sein. Wenn sie in einem Winkel 140 von ungefähr 0° angeordnet sind, wie in 2 gezeigt ist, sind die Signale, die durch den ersten und zweiten Beschleunigungsmesser 150, 170 erzeugt werden, ähnlich, z. B.: x₁ = x₂ = 0 g; y₁ = y₂ = 0 g; z₁ = z₂ = 1 g. Somit kann bei einem Winkel 140 von ungefähr 0° die Differenz zwischen Signalen entlang aller drei Achsen wie folgt berechnet werden: x₁ – x₂ = 0; y₁ – y₂ = 0; z₁ – z₂ = 0.
Wenn das erste Bauglied 110 um das eine oder die mehreren Gelenke 130 geschwenkt wird, nimmt der Winkel 140 zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied zu, wenn das erste Bauglied 110 weg von dem zweiten Bauglied 120 geschwenkt wird. Bei einem Winkel 140 von ungefähr 45° können die Signale, die durch den ersten und den zweiten Beschleunigungsmesser 150 und 170 erzeugt werden, ungefähr Folgende sein: x₁ = 0,5 g; x₂ = 1 g; y₁ = y₂ = 0 g; z₁ = 0,5 g; z₂ = 0 g. Bei einem Winkel 140 von ungefähr 45° kann die Differenz zwischen Signalen entlang aller drei Achsen durch die Steuerung 180 wie folgt berechnet werden: x₁ – x₂ = –0,5; y₁ – y₂ = 0; z₁ – z₂ = 0,5. Auf ähnliche Weise können bei einem Winkel 140 von ungefähr 90° die Signale, die durch die Beschleunigungsmesser 150 und 170 erzeugt werden, ungefähr Folgende sein: x₁ = 0 g; x₂ = 1 g; y₁ = y₂ = 0 g; z₁ = 1 g; z₂ = 0 g. Bei einem Winkel 140 von ungefähr 90° kann die Differenz zwischen Signalen entlang aller drei Achsen durch die Steuerung 180 wie folgt berechnet werden: x₁ – x₂ = –1; y₁ – y₂ = 0; z₁ – z₂ = 1. Somit, bei variierenden Winkeln 140 zwischen dem ersten Bauglied 110 und dem zweiten Bauglied 120, kann die berechnete Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal einen oder mehrere Sätze aus Werten liefern, die die relative räumliche Ausrichtung oder Position des ersten Bauglieds 110 im Hinblick oder Bezug auf das zweite Bauglied 120 anzeigen.
3 zeigt ein darstellendes Logikflussdiagramm zum Aktivieren von einer oder mehreren Eingaben und/oder Ausgaben ansprechend auf die räumliche Ausrichtung des ersten Bauglieds 110 und des zweiten Bauglieds 120 gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können das erste Signal, das entlang dem Leiter 155 kommuniziert wird, und das zweite Signal, das entlang dem Leiter 175 kommuniziert wird, eine Mehrzahl von Eingaben zu der einen oder den mehreren Steuerungen 180 liefern. Die eine oder die mehreren Steuerungen 180 können eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (CPU; central processing unit), eine oder mehrere Tastatursteuerungen, eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabesteuerungen, eine oder mehrere Videosteuerungen oder ähnliches umfassen, sind aber nicht darauf beschänkt.
Innerhalb der einen oder der mehreren Steuerungen 180 kann bei Schritt 302 die Kraft, die durch die Gravitationsbeschleunigung entlang der z-Achse des zweiten Beschleunigungsmessers 120 ausgeübt wird, z₂, untersucht werden. Wenn der Wert der Kraft z₂ einen ersten Schwellenwert T₁ überschreitet, ist die Vorrichtung 100 im Wesentlichen parallel zu dem Gravitationsfeld um die Vorrichtung ausgerichtet, und eine weitere Verarbeitung durch die Steuerung 180 wird ermöglicht. Wenn der Wert der Beschleunigung, die durch das zweite Bauglied 120 entlang der z-Achse erfahren wird, kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert T₁ ist, ist die Vorrichtung 100 im Wesentlichen normal zu dem Gravitationsfeld um die Vorrichtung ausgerichtet und eine weitere Verarbeitung durch die Steuerung wird verhindert, bis die Kraft z₂ über den ersten Schwellenwert T₁ zunimmt. Während die Kraft z₂ unter dem ersten Schwellenwert T₁ bleibt, wird die Vorrichtung 100 bei Schritt 304 in dem letzten Zustand beibehalten. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann der erste Schwellenwert T₁ ungefähr 0,05 g oder mehr; ungefähr 0,1 g oder mehr; ungefähr 0,25 g oder mehr; oder ungefähr 0,5 g oder mehr sein.
Nach dem Bestätigen, dass die Kraft z₂ größer ist als der erste Schwellenwert T₁ bei Schritt 302, kann die Steuerung 180 die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal berechnen, d. h. (x₁ – x₂), (y₁ – y₂) und (z₁ – z₂), wodurch ein Differenzbeschleunigungswert entlang jeder Achse bei Schritt 305 geliefert wird.
Bei Schritt 310, wenn die berechnete Differenz entlang der z-Achse kleiner ist als ein Schwellenwert V₁, bestimmt die Steuerung bei Schritt 315, ob die Vorrichtung „EIN” ist, z. B. in einem Hochleistungsbedarfszustand. Wenn die Vorrichtung nicht „EIN” ist, kehrt die Steuerung zu der Differenzberechnung bei Schritt 305 zurück. Wenn die Vorrichtung „EIN” ist, hat der Benutzer die Vorrichtung in einen Stand-by-Modus platziert. Die Steuerung kann verursachen, dass die Vorrichtung 100 bei Schritt 320 in den Stand-by-Modus eintritt, wodurch eine oder mehrere Eingaben und/oder Ausgaben bei Schritt 325 deaktiviert werden. Nach dem Deaktivieren der einen oder mehreren Eingaben und/oder Ausgaben bei Schritt 325 kann die Steuerung zurück zu Schritt 302 gehen. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann der Schwellenwert V₁ ungefähr 0,5 g oder weniger; ungefähr 0,25 g oder weniger; ungefähr 0,1 g oder weniger; ungefähr 0,05 g oder weniger; oder ungefähr 0,01 g oder weniger sein.
Wenn die Steuerung 180 bestimmt, dass die berechnete Differenz bei der Beschleunigung entlang der z-Achse (z₁ – z₂) einen ersten Schwellenwert V₁ überschreitet, kann die Steuerung 180 dann bei Schritt 340 bestimmen, ob der zweite Beschleunigungsmesser 170 im Hinblick auf das umliegende Gravitationsfeld geneigt ist. Wenn die Steuerung basierend auf dem zweiten Signal von dem zweiten Beschleunigungsmesser 170 bestimmt, dass die Vorrichtung 100 im Hinblick auf das umliegende Gravitationsfeld geneigt ist, kann die Steuerung einen Versatz bei Schritt 350 berechnen, um die geneigte Position der Vorrichtung 100 zu kompensieren. Wenn die Steuerung basierend auf dem zweiten Signal von dem zweiten Beschleunigungsmesser 170 bestimmt, dass die Vorrichtung 100 nicht geneigt ist, kann die Steuerung den Versatz auf „0” bei Schritt 345 einstellen.
Wenn die Steuerung nach dem Kompensieren einer Neigung bei Schritt 355 bestimmt, dass die berechnete Differenz bei der Beschleunigung entlang der z-Achse (z₁ – z₂) einen zweiten Schwellenwert V₂ überschreitet, kann die Steuerung bei Schritt 365 bezeichnen, dass die Vorrichtung 100 offen ist. Wenn die Steuerung nach dem Kompensieren einer Neigung bei Schritt 355 bestimmt, dass die berechnete Differenz bei der Beschleunigung entlang der z-Achse (z₁ – z₂) bei oder unter dem zweiten Schwellenwert V₂ ist, kann die Steuerung bezeichnen, dass die Vorrichtung 100 geschlossen ist, und die Steuerung kann zurück zu der Differenzberechnung bei Schritt 305 gehen. Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann der zweite Schwellenwert V₂ ungefähr 0,05 g oder mehr; ungefähr 0,1 g oder mehr; ungefähr 0,25 g oder mehr; oder ungefähr 0,5 g oder mehr sein.
Wenn die Steuerung bei Schritt 365 bestimmt, dass die Vorrichtung 100 offen ist, kann die Steuerung eine oder mehrere Eingabe- und/oder Ausgabevorrichtungen bei Schritt 370 aktivieren und/oder deaktivieren. Nach dem Aktivieren von einer oder mehreren Eingabe- und/oder Ausgabevorrichtungen bei Schritt 370 kann die Steuerung zurück zu Schritt 302 gehen.
Bestimmte Ausführungsbeispiele und Merkmale wurden unter Verwendung eines Satzes aus numerischen Obergrenzen und eines Satzes aus numerischen Untergrenzen beschrieben. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass Bereiche von einer Untergrenze zu einer Obergrenze betrachtet werden, außer anderweitig angegeben. Bestimmte Untergrenzen, Obergrenzen und Bereiche erscheinen bei einem oder mehreren Ansprüchen unten. Alle numerischen Werte sind „circa” oder „ungefähr” der angezeigte Wert und berücksichtigen Experimentfehler und Abweichungen, die ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erwarten würde.
Verschiedene Ausdrücke wurden oben definiert. Falls ein Ausdruck, der in einem Anspruch verwendet wird, oben nicht definiert ist, sollte ihm die umfassendste Definition gegeben werden, die Personen auf dem Gebiet der Technik dem Ausdruck gegeben haben, wie er bei zumindest einer gedruckten Veröffentlichung oder einem herausgegebenen Patent reflektiert wurde. Ferner sind alle Patente, Testverfahren und andere Dokumente, die in dieser Anmeldung zitiert werden, vollständig durch Bezugnahme insoweit aufgenommen, als eine solche Offenbarung nicht inkonsistent mit dieser Anmeldung ist und für alle Gerichtsbarkeiten, für die eine solche Aufnahme erlaubt ist.
Während sich das Vorangehende auf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung richtet, können andere und weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung erdacht werden, ohne von dem grundlegenden Schutzbereich derselben abzuweichen, und der Schutzbereich derselben wird durch die Ansprüche bestimmt, die folgen.

Claims

Eine Vorrichtung zum Bestimmen einer relativen räumlichen Ausrichtung eines zweistückigen klappbaren Körpers, die folgende Merkmale aufweist: ein erstes Bauglied mit einem oder mehreren ersten Beschleunigungsmessern, die darin angeordnet sind, um ein erstes Signal proportional zu der Beschleunigung des ersten Bauglieds entlang einer oder mehrerer Achsen zu liefern; ein zweites Bauglied mit einem oder mehreren zweiten Beschleunigungsmessern, die darin angeordnet sind, um eines zweiten Signals proportional zu der Beschleunigung des zweiten Bauglieds entlang der einen oder den mehreren Achsen zu liefern; ein oder mehrere Gelenke, die das erste und das zweite Bauglied schwenkbar verbinden; und eine Steuerung zum Empfangen des ersten Signals und des zweiten Signals und zum Berechnen der räumlichen Ausrichtung des ersten Bauglieds im Hinblick auf das zweite Bauglied.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner eine oder mehrere Steuerungsausgaben aufweist zum Umschalten des zweistückigen klappbaren Körpers zwischen einem oder mehreren Leistungsbedarfszuständen basierend auf der räumlichen Ausrichtung des ersten Bauglieds im Hinblick auf das zweite Bauglied.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der eine oder die mehreren ersten Beschleunigungsmesser und der eine oder die mehreren zweiten Beschleunigungsmesser eine Beschleunigung entlang zwei oder mehr orthogonaler Achsen messen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der eine oder die mehreren ersten Beschleunigungsmesser und der eine oder die mehreren zweiten Beschleunigungsmesser einen oder mehrere Einzelachsenbeschleunigungsmesser aufweisen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der eine oder die mehreren ersten Beschleunigungsmesser und der eine oder die mehreren zweiten Beschleunigungsmesser einen oder mehrere piezoelektrische Beschleunigungsmesser, potentiometrische Beschleunigungsmesser, reluktive Beschleunigungsmesser, Servobeschleunigungsmesser, Dehnungsmessbeschleunigungsmesser, kapazitive Beschleunigungsmesser, Schwingungselementbeschleunigungsmesser oder eine Kombination derselben aufweisen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die zweistückige klappbare Vorrichtung einen tragbaren Computer, einen Laptop-Computer, ein zellulares Telefon, einen persönlichen Datenassistenten, einen tragbaren PC oder eine Kombination derselben aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das eine oder die mehreren Gelenke zwei oder mehr Freiheitsgrade aufweisen, die es dem ersten Bauglied und dem zweiten Bauglied ermöglichen, sich um zwei oder mehr Achsen zu drehen.
Ein Verfahren zum Bestimmen einer relativen räumlichen Ausrichtung eines zweistückigen klappbaren Körpers, das folgende Schritte aufweist: Anordnen von einem oder mehreren ersten Beschleunigungsmessern innerhalb eines ersten Bauglieds; Anordnen von einem oder mehreren zweiten Beschleunigungsmessern innerhalb eines zweiten Bauglieds; Erzeugen von einem oder mehreren ersten Signalen aus einem oder mehreren ersten Beschleunigungsmessern, wobei das eine oder die mehreren ersten Signale proportional zu einer Beschleunigung entlang von einer oder mehreren Achsen in einem Satz aus orthogonalen Achsen sind; Erzeugen von einem oder mehreren zweiten Signalen aus einem oder mehreren zweiten Beschleunigungsmessern, wobei das eine oder die mehreren zweiten Signale proportional zu der Beschleunigung entlang einer oder mehrerer Achsen in dem Satz aus orthogonalen Achsen sind; Übertragen des einen oder der mehreren ersten Signale und des einen oder der mehreren zweiten Signale zu einer oder mehreren Steuerungen; Berechnen der Differenz entlang entsprechender Achsen zwischen dem einen oder den mehreren ersten Signalen und dem einen oder den mehreren zweiten Signalen, um einen Differenzbeschleunigungswert entlang jeder Achse zu liefern, der eine Anzeige einer relativen räumlichen Ausrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied liefern kann; und Erzeugen eines Ausgangssignals aus der einen oder den mehreren Steuerungen basierend auf der relativen räumlichen Ausrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem der eine oder die mehreren ersten Beschleunigungsmesser eine Beschleunigung entlang zweier oder mehrerer orthogonaler Achsen messen, um das eine oder die mehreren ersten Signale zu liefern.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem der eine oder die mehreren zweiten Beschleunigungsmesser eine Beschleunigung entlang zweier oder mehrerer orthogonaler Achsen messen, um das eine oder die mehreren zweiten Signale zu liefern.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem der eine oder die mehreren ersten Beschleunigungsmesser eine Mehrzahl von Einzelachsenbeschleunigungsmessern aufweisen, und bei dem jeder des einen oder der mehreren ersten Beschleunigungsmesser eine Beschleunigung entlang einer einzelnen Achse misst, um das eine oder die mehreren ersten Signale zu liefern.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem der eine oder die mehreren zweiten Beschleunigungsmesser eine Mehrzahl von Einzelachsenbeschleunigungsmessern aufweisen, und bei dem jeder des einen oder der mehreren zweiten Beschleunigungsmesser eine Beschleunigung entlang einer einzelnen Achse misst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem die eine oder die mehreren Vorrichtungen eine oder mehrere Eingabevorrichtungen, eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen oder eine Kombination derselben aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem das Gelenk zwei oder mehr Freiheitsgrade aufweist, die dem Gelenk ermöglichen, sich um zwei oder mehr Achsen zu drehen.
Ein System zum Bestimmen einer relativen räumlichen Ausrichtung eines zweistückigen klappbaren Körpers, das folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung zum Erzeugen von einem oder mehreren ersten Signalen, wobei das eine oder die mehreren ersten Signale proportional zu der Beschleunigung eines ersten Bauglieds entlang einer oder mehrerer Achsen in einem Satz aus orthogonalen Achsen sind; eine Einrichtung zum Erzeugen von einem oder mehreren zweiten Signalen, wobei das eine oder die mehreren zweiten Signale proportional zu der Beschleunigung eines zweiten Bauglieds entlang einer oder mehrerer Achsen in einem Satz aus orthogonalen Achsen sind, und bei der das erste Bauglied und das zweite Bauglied drehbar unter Verwendung von einem oder mehreren Gelenken verbunden sind; eine Einrichtung zum Übertragen des einen oder der mehreren ersten Signale und des einen oder der mehreren zweiten Signale zu einer oder mehreren Steuerungen; eine Einrichtung zum Berechnen eines Differenzbeschleunigungswert entlang jeder Achse; und eine Einrichtung zum Erzeugen einer Ausgabe aus der einen oder den mehreren Steuerungen für eine Schnittstelle mit einer oder mehreren Vorrichtungen basierend auf der berechneten Differenzbeschleunigung entlang einer oder mehrerer Achsen.