專利名稱：移動設(shè)備線控系統(tǒng)、線控裝置及線控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動設(shè)備線控技術(shù)，尤其涉及一種移動設(shè)備線控系統(tǒng)、線控裝置及線
控方法。
背景技術(shù)：
隨著手機的應(yīng)用越來越廣泛，線控耳機在手機中的運用也越來越多，目前，要實現(xiàn)對便攜式移動設(shè)備的復雜控制，通常都是通過專用的串行接口以及多個控制按鍵的方式進行控制，這種線控方式需要增加微處理器電路，使得功耗和成本提高，且需要3. 5/2. 5mm標準三段式或四段式耳機插口之外的4根線(I2C通訊、電源和數(shù)字地)，如果使用標準5腳或結(jié)構(gòu)兼容的擴展10腳的USB接口 ，利用USB協(xié)議支持線控上的控制協(xié)議，就要求線控裝置本身電路支持USB協(xié)議(協(xié)議棧和芯片)從而增加了成本，或者在硬件上擴展標準的USB接口增加線控線路，這樣至少導致線控裝置硬件上的不標準化，這也增加成本，甚至增加了移動設(shè)備線控系統(tǒng)的復雜度。 在當今手機處理器能力越來越強，計算能力越來越廉價，單接口資源卻越來越緊俏的條件下，如何利用簡單的接口環(huán)境，僅依賴手機處理器進行信號處理就實現(xiàn)最低成本的線控功能，成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種移動設(shè)備線控系統(tǒng)、線控裝置及線控方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 本發(fā)明提供了一種線控裝置，包括一導電的觸頭和一觸點裝置，所述觸點裝置包括襯底層、觸點層、絕緣中空層和觸頭支撐層，所述述襯底層用來承載觸點層，所述觸頭支撐層上設(shè)有一呈幾何形狀的運動軌跡，所述運動軌跡分為若干段，所述觸點層上對應(yīng)所述運動軌跡的每一段均設(shè)有若干觸點，所述觸頭在觸頭支撐層上沿運動軌跡上的任一段運動時均會觸碰到觸點層上與該段運動軌跡所對應(yīng)的觸點，產(chǎn)生電脈沖信號，所述觸頭在運動軌跡中各段運動時產(chǎn)生的電脈沖信號數(shù)量均不相同。 所述線控裝置，其中，所述運動軌跡為四邊形，所述觸點層上對應(yīng)所述四邊形運動軌跡的每邊條均分別設(shè)有不同數(shù)量的觸點。 所述線控裝置，其中，所述運動軌跡為平均分為四段的圓形運動軌跡。 所述線控裝置，其中，所述觸點層上對應(yīng)觸頭支撐層上圓形運動軌跡中各段的觸
點數(shù)量均不相同。 所述線控裝置，其中，所述觸點層上對應(yīng)觸頭支撐層圓形運動軌跡中各段的觸點數(shù)量所組成的數(shù)列符合指數(shù)關(guān)系Xn或者XM，其中X取大于1的整數(shù)，n取正整數(shù)。
本發(fā)明還提供了一種移動設(shè)備線控系統(tǒng)，包括一移動設(shè)備和一線控裝置，所述線控裝置包括一導電的觸頭、一觸點裝置及兩信號線，所述觸點裝置包括襯底層、觸點層、絕緣中空層和觸頭支撐層，所述述襯底層用來承載觸點層，所述觸頭支撐層上設(shè)有一分為若干段的圓形運動軌跡，所述觸點層上對應(yīng)所述圓形運動軌跡的各段分別設(shè)有不同數(shù)量的觸
點，所述觸頭在觸頭支撐層上沿圓形運動軌跡上的任一段運動時均會觸碰到觸點層上與該
段運動軌跡對應(yīng)的觸點，產(chǎn)生電脈沖信號，所述信號線的一端分別與所述觸頭及觸點層對
應(yīng)連接，另一端與所述移動設(shè)備連接，向移動設(shè)備的處理器傳輸所述電脈沖信號。 所述移動設(shè)備線控系統(tǒng)，其中，所述信號線之一為地線，另一為數(shù)據(jù)線連接所述處理器。 所述移動設(shè)備線控系統(tǒng)，其中，所述觸點層上對應(yīng)觸頭支撐層上運動軌跡中各段的觸點數(shù)量所組成的數(shù)列符合指數(shù)關(guān)系。
本發(fā)明進一步提供了一種移動設(shè)備線控系統(tǒng)的線控方法，包括以下步驟
A.操作觸頭在圓形運動軌跡上運動至少一段的長度；
B.線控裝置產(chǎn)生對應(yīng)數(shù)量的電脈沖信號；禾口 C.移動設(shè)備接收上述電脈沖信號，其處理器根據(jù)接收到的電脈沖信號數(shù)量作出響應(yīng)，完成與其對應(yīng)的操作。
所述線控方法，其中，所述步驟C進一步包括步驟 Cl.處理器接收到第一個電脈沖信號后啟動一第一定時器，并在每接收一個電脈沖信號之后就復位所述第一定時器，其中，所述第一定時器的定時時間為兩次合理操作之間的間隔時間；禾口 C2.處理器在第一定時器到時后對獲得的電脈沖信號數(shù)量進行累加，根據(jù)接收到的電脈沖信號數(shù)量作出響應(yīng)，完成與其對應(yīng)的操作。 上述方案通過把簡單的數(shù)學規(guī)律和簡單的硬件方案結(jié)合在一起，接口簡單，僅依賴硬件特點和移動設(shè)備處理器的能力進行信號處理，實現(xiàn)最低成本的線控功能，也即，本發(fā)明能夠以非常低的硬件和結(jié)構(gòu)成本，且僅用兩根信號線傳輸電脈沖信號，就通過移動設(shè)備的處理器實現(xiàn)線控的功能。


圖1為本發(fā)明線控裝置較佳實施方式中觸點裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明線控裝置較佳實施方式中觸頭支撐層上運行軌跡的示意圖； 圖3為本發(fā)明線控方法較佳實施方式的流程圖。
具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
加以詳細說明。 本發(fā)明提供了一種線控裝置，包括一觸頭和一觸點裝置，參考圖l，所述觸點裝置包括襯底層12、觸點層14、絕緣中空層16和觸頭支撐層18，所述襯底層12用來承載觸點層14，起支撐作用；所述觸點層14上通過印刷、鑄造、焊接或刻蝕等工藝形成若干觸點；所述絕緣中空層16是為了給予觸頭和觸點陣相對運動空間而留下的絕緣腔體，可以填充絕緣物質(zhì)，也可以不填充；所述觸頭支撐層18是起支撐觸頭作用的結(jié)構(gòu)件，支撐觸頭以一定的軌跡在觸點上觸碰，以產(chǎn)生電脈沖信號。 所述觸頭是結(jié)構(gòu)上以觸頭支撐層18為支撐的，可導電的，可以接觸到觸點，并相對觸點在觸頭支撐層18上作相對運動的機構(gòu)，其在工作狀態(tài)下每次接觸觸點，都可以在信
4號線上產(chǎn)生一個電脈沖，所述觸頭支撐層18與觸頭的結(jié)合，可以是簡單的承載，也可以是觸頭支撐層18作為杠桿的支撐點，而觸頭作為杠桿的組合結(jié)構(gòu)，還可以是滑軌結(jié)構(gòu)等等，甚至直接可以將觸頭與觸點裝置直接集成。 所述觸點層14上的觸點是按照觸頭的形狀和其運動軌跡分布的，所述觸點的排列可以是點狀陣，也可以是格狀或柵狀陣列，只要保證觸頭在滑過觸點陣的時候產(chǎn)生符合要求的電脈沖信號數(shù)量即可。 參考圖2，所述觸頭支撐層18上設(shè)有圓形運動軌跡20，且圓形被平均分為四個計數(shù)段22、24、26和28以對應(yīng)四種不同功能的操作，觸頭從每一計數(shù)段的起點運動到終點分別對應(yīng)操作1、操作2、操作3和操作4，其中，由于運動軌跡是圓形，因此其第一段22的起點和第四段28的終點重合。在本發(fā)明的較佳實施方式中所述觸頭可以在觸頭支撐層18上沿圓形運動軌跡做相對運動，作為其它實施方式，所述觸頭支撐層18上的運動軌跡也可為其它幾何形狀，例如三角形和多邊形等，并以其每一邊為計數(shù)段，每個頂角對應(yīng)不同的操作功能。 所述觸頭在圓形運動軌跡上運動時，在滑過每一計數(shù)段后和觸點陣的接觸計數(shù)滿足以下條件每一段的計數(shù)總數(shù)均符合指數(shù)關(guān)系，即各計數(shù)段的計數(shù)數(shù)量分別是符合指數(shù)關(guān)系Xn或者Xn_l中的一組數(shù)中，各不相同的某幾個，其中X是大于1的整數(shù)，n是大于0的整數(shù)。例如，如果符合Xn關(guān)系，觸頭和觸點接觸的計數(shù)取X等于2，對于上述四個計數(shù)段的運動軌跡來說，觸頭沿運動軌跡運動后，從四個計數(shù)段的起點運動到終點后獲得的電脈沖信號數(shù)量分別為2 (21) 、4 (22) 、8 (23)和16 (24)，當然，n可以不是連續(xù)的，也可以是2 (21) 、4 (22)、16 (24)和32 (25)等數(shù)的組合，如果是符合Xn-l關(guān)系，則可以取1(21-1)、3(22-1)、7(23-1)和31(25-1)等。 指數(shù)關(guān)系Xn或Xn-l的數(shù)字序列是自然界非常普通的序列，該序列具有一個非常特性，不論這個序列是選自連續(xù)的幾個數(shù)字，還是有間隔的幾個較小的一個數(shù)字即使重復兩
次(甚至更多次)，也不會大于較大的一個的數(shù)值(2n序列只會等于)，較小的幾個數(shù)字累
加在一起，也不會大于任何一個更大的數(shù)字的數(shù)值。這樣的屬性在本發(fā)明設(shè)計的硬件上，就
在簡單廉價的同時具有了一定的容錯能力，在糾錯率方面，滿足Xn-l關(guān)系的方案比Xn的要好，X較大的方案比較小的好。 在本發(fā)明提供的移動設(shè)備線控系統(tǒng)中，所述觸頭和觸點層分別通過一根信號線連接一移動設(shè)備，所述信號線之一為地線，另一與移動設(shè)備的處理器的I/O端口連接，其中，所有觸點均屬于同一電氣性質(zhì)和電位性質(zhì)，也即從電路的邏輯上它們要么是等同于相互連通的等電位，要么都是絕緣的，從而使觸頭掃過任何觸點時在電路上產(chǎn)生的"邏輯事件"，也即最終在移動設(shè)備處理器的輸入端，所得到的"邏輯事件"是相同的。例如，當觸點層接地線時，觸頭每次接觸觸點，都可以將觸頭所連接的移動設(shè)備的處理器的1/0端口拉高到高電平(觸點為絕緣體)，或拉低到低電平(觸點為導體)；當觸頭接地線時，觸頭每次接觸觸點，都把觸點層所連接的移動設(shè)備的處理器的1/0端口拉高到高電平(觸點為絕緣體)，或拉低到低電平(觸點為導體)。這樣，線控裝置的觸頭沿運動軌跡運動后，會向移動設(shè)備的處理器發(fā)送一定數(shù)量的電脈沖信號，而上述電脈沖信號會在處理器上觸發(fā)一個事件，一般來說外設(shè)觸發(fā)的事件在處理器的內(nèi)部都作為中斷處理，且多數(shù)嵌入式系統(tǒng)中還作為高優(yōu)先級中斷而優(yōu)先處理，因此觸頭的運動在移動設(shè)備中最終反應(yīng)為系統(tǒng)中斷，通過移動設(shè)備的處理器對這些有規(guī)律的中斷進行處理即可完成線控裝置對移動設(shè)備的操作。
參考圖3，是本發(fā)明提供的線控方法的流程圖，包括以下步驟步驟S1、線控裝置
對應(yīng)用戶的操作動作產(chǎn)生系統(tǒng)中斷；步驟S2、處理器收到第一個中斷時開啟兩個定時器A
和B ;步驟S3、處理器繼續(xù)接收中斷，每次接收到中斷都對定時器A進行復位；步驟S4、等待
定時器A到時；步驟S5、判斷定時器B是否到時；步驟S6、若定時器B未到時則進行正常操
作處理；步驟S7、若B已經(jīng)到時則進行異常操作處理。 上述定時器A是靜默定時器，其計時時間即靜默時段是正常情況下操作者進行兩次合理操作之間的間隔時間，例如用戶波動觸頭運動之后停下來期待看到系統(tǒng)做出反應(yīng)的最小心理時間，定時器B是一個合理操作定時器，其計時時間即合理操作時段是正常情況
下操作者操作觸頭移動一個計數(shù)段的經(jīng)驗時間加上一個靜默定時器的總時間，定時器A和B的時長可根據(jù)硬件和結(jié)構(gòu)件的具體情況而定，處理器直到定時器A計時結(jié)束，即在靜默時段內(nèi)沒有新中斷到來時，才對總的中斷累加產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行處理，來判斷在過去的時間里操作者做了什么，在線控裝置上的哪個計數(shù)段上作了操作，繼而告知系統(tǒng)應(yīng)該做出什么反映。 觸頭在做圓形運動時，處理器對收到的中斷數(shù)進行累加，因為對處理器來說，觸頭在這個閉合環(huán)路上和觸點接觸的總數(shù)所是已知的，所以，如果定時器A到時定時器B未到時，通過將處理器得到的中斷數(shù)值對已知的單周總數(shù)作"取余數(shù)"的計算，就能準確判斷當前的觸頭處于運行軌跡上的什么位置，也就可以判斷用戶完成了一次什么操作；如果定時器A到時的時候，定時器B已經(jīng)到時，則說明用戶作了異常操作，可能是一次滑過多個計數(shù)段或是沿圓形軌跡滑過多圈，這時就先做除法操作再取余數(shù)，從而準確知道操作者使觸頭運動了多少圈并處于運行軌跡上的什么位置，綜合起來就能準確判斷操作者的操作行為，從而做出具體響應(yīng)。綜上可知，上述的正常操作和異常操作在處理上僅是算法存在區(qū)別，因此采用具兼容性的算法后計時器B即可以省略。 作為本發(fā)明的其它實施方式，通過增加結(jié)構(gòu)設(shè)計的配合，可以提高設(shè)計的靈活性和系統(tǒng)的糾錯容錯能力，例如通過結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使得使用者在手感或聽覺上能明確的感受到每一計數(shù)段的開始和結(jié)束，以便在使用中實現(xiàn)準確的起始和停頓；如果一個觸頭已經(jīng)離開了某計數(shù)段的起始點，則在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，促進觸頭該段的終點運動而不能后退；或者在結(jié)構(gòu)上，使后退的運動進程中，觸頭與觸點不能接觸等等。 對于指數(shù)數(shù)字序列在應(yīng)用中的功能映射，也即線控裝置上每一個計數(shù)段上操作所對應(yīng)的中斷數(shù)量與具體對應(yīng)控制功能的映射，本發(fā)明不做限定。僅作建議，如果在硬件上能夠確定計數(shù)起點，則從計數(shù)起點開始，指數(shù)規(guī)律的序列沿著觸頭的運動軌跡，成遞增分布，這樣的容錯性較好。 本發(fā)明的基本原理在于前文所述的利用數(shù)字序列特性的由觸點陣和觸頭組成的硬件方案，以及對應(yīng)的處理器處理和判斷的相關(guān)邏輯。其中，處理器處理和判斷相關(guān)邏輯可以實現(xiàn)在使用線控的移動設(shè)備的處理器上，也可以實現(xiàn)在某些更接近觸點陣的數(shù)字累加器、選通電路等輔助電路，或其它專用電路里，而觸點陣和觸頭部分甚至可以集成實現(xiàn)成獨立的電子器件。 如果想利用本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，但是又需要更精確的控制效果，還可以為信號處理部分，也即本文中所描述的處理器部分的前端，搭配類似邏輯計數(shù)器電路對來自觸點陣的電脈沖進行預(yù)處理，增加更多糾錯和容錯算法。 本發(fā)明通過最廉價的電路制作工藝，包括PCB的銅線鋪線工藝，電路的刻蝕，甚至 導電材料的簡單印刷，在襯底層鋪上符合一定指數(shù)規(guī)律的數(shù)量的觸點，達到事實上為使用 者的操作進行"編碼"效果，并利用指數(shù)規(guī)律，使該編碼效果具有一定的容錯和抗干擾能力， 僅依賴硬件特點和手機基帶或應(yīng)用處理器的能力進行信號處理，實現(xiàn)最低成本的線控功 能。也即，本發(fā)明能夠以非常低的硬件和結(jié)構(gòu)成本，且僅需要地線之外的一根信號線，就實 現(xiàn)負雜線控的功能。 應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種線控裝置，包括一導電的觸頭和一觸點裝置，所述觸點裝置包括襯底層、觸點層、絕緣中空層和觸頭支撐層，所述述襯底層用來承載觸點層，所述觸頭支撐層上設(shè)有一呈幾何形狀的運動軌跡，所述運動軌跡分為若干段，所述觸點層上對應(yīng)所述運動軌跡的每一段均設(shè)有若干觸點，所述觸頭在觸頭支撐層上沿運動軌跡上的任一段運動時均會觸碰到觸點層上與該段運動軌跡所對應(yīng)的觸點，產(chǎn)生電脈沖信號，所述觸頭在運動軌跡中各段運動時產(chǎn)生的電脈沖信號數(shù)量均不相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的線控裝置，其特征在于所述運動軌跡為四邊形，所述觸點層上對應(yīng)所述四邊形運動軌跡的每邊條均分別設(shè)有不同數(shù)量的觸點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線控裝置，其特征在于所述運動軌跡為平均分為四段的圓形運動軌跡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的線控裝置，其特征在于所述觸點層上對應(yīng)觸頭支撐層上圓形運動軌跡中各段的觸點數(shù)量均不相同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的線控裝置，其特征在于所述觸點層上對應(yīng)觸頭支撐層圓形運動軌跡中各段的觸點數(shù)量所組成的數(shù)列符合指數(shù)關(guān)系xn或者xn-i，其中X取大于1的整數(shù)，n取正整數(shù)。
6. —種移動設(shè)備線控系統(tǒng)，包括一移動設(shè)備和一線控裝置，所述線控裝置包括一導電的觸頭、一觸點裝置及兩信號線，所述觸點裝置包括襯底層、觸點層、絕緣中空層和觸頭支撐層，所述述襯底層用來承載觸點層，所述觸頭支撐層上設(shè)有一分為若干段的圓形運動軌跡，所述觸點層上對應(yīng)所述圓形運動軌跡的各段分別設(shè)有不同數(shù)量的觸點，所述觸頭在觸頭支撐層上沿圓形運動軌跡上的任一段運動時均會觸碰到觸點層上與該段運動軌跡對應(yīng)的觸點，產(chǎn)生電脈沖信號，所述信號線的一端分別與所述觸頭及觸點層對應(yīng)連接，另一端與所述移動設(shè)備連接，向移動設(shè)備的處理器傳輸所述電脈沖信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動設(shè)備線控系統(tǒng)，其特征在于所述信號線之一為地線，另一為數(shù)據(jù)線連接所述處理器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動設(shè)備線控系統(tǒng)，其特征在于所述觸點層上對應(yīng)觸頭支撐層上運動軌跡中各段的觸點數(shù)量所組成的數(shù)列符合指數(shù)關(guān)系。
9. 如權(quán)利要求6所述移動設(shè)備線控系統(tǒng)的線控方法，包括以下步驟A. 操作觸頭在圓形運動軌跡上運動至少一段的長度；B. 線控裝置產(chǎn)生對應(yīng)數(shù)量的電脈沖信號；禾口c.移動設(shè)備接收上述電脈沖信號，其處理器根據(jù)接收到的電脈沖信號數(shù)量作出響應(yīng)，完成與其對應(yīng)的操作。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的線控方法，其特征在于所述步驟C進一步包括步驟Cl.處理器接收到第一個電脈沖信號后啟動一第一定時器，并在每接收一個電脈沖信號之后就復位所述第一定時器，其中，所述第一定時器的定時時間為兩次合理操作之間的間隔時間；禾口C2.處理器在第一定時器到時后對獲得的電脈沖信號數(shù)量進行累加，根據(jù)接收到的電脈沖信號數(shù)量作出響應(yīng)，完成與其對應(yīng)的操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種移動設(shè)備線控系統(tǒng)，包括一移動設(shè)備和一線控裝置，所述線控裝置包括一導電的觸頭、一觸點裝置及兩信號線，所述觸點裝置包括襯底層、觸點層、絕緣中空層和觸頭支撐層，所述觸頭支撐層上設(shè)有一分為若干段的圓形運動軌跡，所述觸點層上對應(yīng)所述圓形運動軌跡的各段分別設(shè)有不同數(shù)量的觸點，所述觸頭在觸頭支撐層上沿圓形運動軌跡上的任一段運動時均會觸碰到觸點層上與該段運動軌跡對應(yīng)的觸點，產(chǎn)生電脈沖信號，所述信號線的一端分別與所述觸頭及觸點層對應(yīng)連接，另一端與所述移動設(shè)備連接。本發(fā)明能夠以非常低的硬件和結(jié)構(gòu)成本，用兩根信號線傳輸電脈沖信號，通過移動設(shè)備的處理器實現(xiàn)線控的功能。
文檔編號H04R3/00GK101790121SQ20101004271
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者鄭瑜, 鄭璟 申請人:惠州Tcl移動通信有限公司