移动设备的屏幕锁定/解锁方法、移动设备及保护外壳

摘要

本发明公开了一种移动设备的屏幕锁定/解锁方法，所述移动设备带有保护壳以保护移动设备的屏幕，在所述移动设备中设有感应装置，并在所述保护外壳的相应位置上设有能够触发所述感应装置的设备，其特征在于，所述方法包括步骤：当闭合所述保护外壳而使所述触发感应装置的设备靠近所述感应装置时，所述感应装置向所述移动设备的内部系统发送一信号，促使所述移动设备的屏幕黑屏并且锁上屏幕锁；以及当打开所述保护外壳而使所述触发感应装置的设备远离所述感应装置时，所述感应装置向所述移动设备的内部系统发送另一信号，促使所述移动设备的屏幕亮屏并且解开屏幕锁。本发明还公开了一种适用于上述方法的移动设备以及一种适用上述方法的保护外壳。

说明书

技术领域

本发明涉及人机交互领域，尤其涉及一种移动设备的屏幕锁定/解锁方 法、一种移动设备及一种保护外壳。

背景技术

随着Android平板电脑、智能手机等移动便携设备的流行，用于这些设 备的各种附件也多了起来。为使移动设备的保护外壳与移动设备一起能具 有更多功能，一些现有的做法是，在移动设备上装有感应装置（通常是霍 尔开关），在保护外壳上装有触发感应装置的设备（通常是磁铁）。使得当 保护外壳合上时，移动设备会自动关闭屏幕。当保护外壳打开时，屏幕会 自动亮起。但是这样的现有技术存在两点问题：

1，当打开保护外壳后，对于所有类型的屏幕锁都仍要手动解锁才能使 用。这会给用户带来多余的操作，影响用户使用。

2，移动设备进入黑屏状态后，即便此时保护外壳处于闭合状态，如果 不小心点击到电源键等功能按键或者由于一些软件的触发，还是会引起屏 幕被启动而进入亮屏状态。一方面不需要的亮屏会给用户带来不必要的困 扰，另一方面这也会造成费电的事实。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种保护外壳的实现方 法，以及适用于该方法的移动设备及保护外壳，可实现在打开所述保护外 壳之后移动设备自动解锁特定密码类型的屏幕锁，并且在保护外壳关闭时 不会启动屏幕的功能。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种可以满足上述两点 要求的移动设备的屏幕锁定/解锁方法、移动设备及保护外壳，包括：

一种移动设备的屏幕锁定/解锁方法，所述移动设备带有保护外壳以保 护移动设备的屏幕，在所述移动设备中设有感应装置，并在所述保护外壳 的相应位置上设有能够触发所述感应装置的设备。所述方法包括步骤：

当闭合所述保护外壳而使所述触发感应装置的设备靠近所述感应装置 时，所述感应装置向所述移动设备的内部系统发送一信号，促使所述移动 设备的屏幕黑屏并且锁上屏幕锁；以及

当打开所述保护外壳而使所述触发感应装置的设备远离所述感应装置 时，所述感应装置向所述移动设备的内部系统发送另一信号，促使所述移 动设备的屏幕亮屏并且解开屏幕锁。

优选的，所述感应装置设置在所述移动设备的屏幕表面。

优选的，所述感应装置为霍尔开关，所述触发感应装置的设备为磁铁。

进一步的，在所述霍尔开关与所述移动设备的后壳之间、或者在所述 保护外壳的所述磁铁背后、或者在所述保护外壳与所述移动设备的后壳相 对的另一面上对应所述霍尔开关的位置设置导磁性材料。

进一步的，所述移动设备包括但不限于平板电脑、智能手机、电子书 和笔记本电脑。

进一步的，所述移动设备的内部系统为Android系统，在保持Android 系统中短按电源键可以实现待机和唤醒功能的基础上，将系统内连接所述 感应装置的GPIO注册一个能够唤醒底层系统的中断，所述感应装置在靠近 或离开所述触发感应装置的设备时会输出不同信号，当所述感应装置输出 信号发生改变时，所述中断被触发，且所述中断同时调度一个工作队列W， 所述工作队列W判断当前所述移动设备的屏幕所处的状态以及所述感应装 置的输出信号；

闭合所述保护外壳时的处理过程具体包括步骤：

S11、当通过所述工作队列W判断出系统当前处于屏幕亮屏状态以及 判断出所述感应装置的输出信号表示保护外壳处于闭合状态时，则模拟发 送一个电源键消息以通知系统进入待机模式；

S12、系统接收所述电源键消息后，则进入待机模式并自动锁上屏幕锁。

打开所述保护外壳时的处理过程具体包括步骤：

S21、当通过所述工作队列W判断出系统当前处于屏幕黑屏状态以及 判断出所述感应装置的输出信号表示保护外壳处于打开状态时，则模拟发 送一个电源键消息以通知系统进入唤醒模式；

S22、系统接收所述电源键消息后，则进入唤醒模式，同时判断引起所 述电源键事件的设备是否为所述感应装置，若是，则产生一个延迟调度；

S23、在预设的时间后，执行所述延迟调度：判断当前屏幕是否处于亮 屏状态，若是，则判断是否设置有屏幕锁，若是，则判断所述屏幕锁类型 是否密码型屏幕锁，若否，则自动解锁。

进一步的，所述移动设备的屏幕锁定/解锁方法还包括步骤：

S13、当系统收到任意会导致屏幕从待机模式变成唤醒模式的消息时， 调度工作队列W,若所述工作队列W判断出所述感应装置的输出信号表示 保护外壳处于闭合状态时，则再次模拟发送一个电源键消息以通知系统进 入待机模式。

本发明还提供一种适用于上述方法的移动设备以及一种适用于上述方 法的移动设备保护外壳。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

1，打开所述保护外壳时具有自动解锁功能，且会自动根据用户设定的 屏幕锁类型判断是否需要自动解锁。

2，具有在所述保护外壳闭合后，防止通过其他途径再次打开屏幕的功 能。

3，利用Android系统自有的电源键消息功能实现屏幕锁定/解锁，大大 简化了设计流程。

4，具有防止保护外壳翻开后的误操作设计。

附图说明

图1为本发明实施例示意图。

图2为本发明实施例的霍尔开关驱动初始化处理流程。

图3为本发明实施例的中断处理函数hall_irq_handler流程图。

图4为本发明实施例的early_suspend处理流程图。

图5为本发明实施例的late_resume处理流程图。

图6为本发明实施例闭合保护外壳时系统处理的示意图。

图7为本发明实施例打开保护外壳时系统处理的示意图。

图8为本发明实施例的打开/关闭保护外壳时的处理流程图。

图9为本发明实施例的自动解锁流程图。

图10为本发明实施例的延迟调度处理流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本 发明作进一步地详细描述。

对带有保护外壳的移动设备，在所述移动设备中设有感应装置，并在 所述保护外壳的相应位置上设有能够触发所述感应装置的设备。图1为本 发明所述移动设备的屏幕锁定/解锁方法实施例。所述方法包括：

S1、当闭合所述保护外壳而使所述触发感应装置的设备靠近所述感应 装置时，所述感应装置向所述移动设备的内部系统发送一信号，促使所述 移动设备的屏幕黑屏并且锁上屏幕锁；

S2、当打开所述保护外壳而使所述触发感应装置的设备远离所述感应 装置时，所述感应装置向所述移动设备的内部系统发送另一信号，促使所 述移动设备的屏幕亮屏并且解开屏幕锁。

优选的，所述感应装置设置在靠近所述移动设备表面的地方，目的主 要是为了增强正面感应的灵敏度以及降低背面的感应灵敏度，以防止所述 保护外壳在打开后与所述移动设备后壳重叠时误触发关屏动作。

优选的，所述感应装置为霍尔开关，所述触发感应装置的设备为磁铁。 当所述磁铁靠近所述霍尔开关时，所述霍尔开关会输出一个低电平。当所 述磁铁远离所述霍尔开关时，所述霍尔开关会输出一个高电平。

如果由于结构原因无法做到防止所述保护外壳在叠到所述移动设备背 面时误触发关屏动作，可以在所述霍尔开关与所述移动设备的后壳之间、 或者在所述保护外壳的所述磁铁背后、或者在所述保护外壳与所述移动设 备的后壳相对的另一面上对应所述霍尔开关的位置设置导磁性材料，以分 散磁力线，减弱霍尔开关感应的磁场。

以上所述移动设备包括但不限于平板电脑、智能手机、电子书和笔记 本电脑。

所述移动设备的内部系统为Android系统。在Android系统中，短按电 源键可以实现待机和唤醒的功能。当系统处于运行状态时，短按电源键系 统就会进入待机状态，移动设备的屏幕会进入黑屏状态，如果有屏幕锁的 话，还会自动锁屏幕锁。在待机状态，短按电源键就会唤醒系统，移动设 备的屏幕会进入亮屏状态，但如果有屏幕锁的话，是不会自动解屏幕锁的。 本发明就是在Android电源键这种待机/唤醒的机制上，再进行了一些修改 来实现移动设备屏幕锁定/解锁功能的。本发明利用Android系统原有的电 源键消息，大大简化设计流程。

要实现在闭合所述保护外壳时屏幕黑屏以及在打开所述保护外壳时屏 幕亮屏的功能，需要在Linux内核层开发驱动；而要实现打开所述保护外壳 时自动解非密码屏幕锁的功能需要修改Android Framework层。在保持 Android系统中短按电源键可以实现待机和唤醒功能的基础上，首先在霍尔 开关的Linux驱动中，将连接到霍尔开关的GPIO注册一个能够唤醒底层系 统的中断。所述感应装置在靠近或离开所述触发感应装置的设备时会输出 不同信号，当所述感应装置输出信号发生改变时，所述中断被触发，且所 述中断同时调度一个工作队列W，所述工作队列W判断当前所述移动设备 的屏幕所处的状态以及所述感应装置的输出信号。

下面将结合图2～5详细的介绍这一过程。图2为本发明实施例的霍尔 开关驱动初始化处理流程图。

所述霍尔开关的驱动初始化需要完成以下事件：

1，为霍尔开关指定一个唯一的名字，使得在霍尔开关发送电源按键消 息时，上层软件可以知道该电源键消息是由所述霍尔开关发出的。

2，创建所述工作队列W，所述工作队列W可以判断当前霍尔开关状 态及系统所处状态。

3，创建并挂载中断函数，使得所述感应装置输出信号发生变化时可以 触发该中断。

4，注册能够检测系统及屏幕状态的函数。

5，调度所述工作队列W。

所述霍尔开关的驱动初始化处理步骤如下：

A01，进入霍尔开关驱动程序；

A02，分配一个键盘设备hall_key_dev，并为其指定一个唯一的名字， 设置其name为hall_switch，设置其keybit中的KEY_POWER位，设置其 evbit中的EV_KEY位，并注册该键盘设备；

A03，使用INIT_WORK宏创建用于判断当前霍尔开关状态及系统所处 状态的工作队列W；

A04，申请霍尔开关GPIO对应的中断并挂载中断处理函数 hall_irq_handler，并且使用enable_irq_wake函数使该中断可以在深度待机 时唤醒底层系统；

A05，使用register_early_suspend函数注册Android的early_suspend和 late_resume事件；

A06，使用schedule_work调度一次工作队列W，使系统进入到确定的 状态；

A07，初始化完成。

图3至图5进一步描述了上述处理步骤中涉及的中断处理函数 hall_irq_handler、early_suspend函数以及late_resume函数的处理流程。

hall_irq_handler函数的主要功能是调度一次工作队列W。

early_suspend函数在Android系统要进入黑屏待机状态时会被调用，该 函数的主要功能是修改标志位screen_off=1，表示系统已经进入到黑屏待机 状态。

late_resume函数在Android要退出黑屏待机状态进入亮屏环形模式时 会被调用，该函数的主要功能是修改标志位screen_off=0，表示系统已经进 入到亮屏唤醒状态，并调度一次工作队列W。

图3所示为本发明实施例的中断处理函数hall_irq_handler的工作流程，

包括步骤：

A041,进入中断处理函数hall_irq_handle;

A042，使用schedule_work函数实现调度一次工作队列W;

A043，完成中断处理。

图4所示为本发明实施例的early_suspend的处理流程，包括步骤：

A0511，进入early_suspend函数；

A0512，将标志位screen_off设置为1；

A0513，处理完毕。

图5所示为本发明实施例的late_resume的处理流程，包括步骤：

A0521，进入late_resume函数；

A0522，将标志位screen_off设置为0；

A0523，使用schedule_work函数调度一次工作队列W；

A0524，处理完毕。

每当霍尔开关输出状态发生改变时，就会触发一个中断，该中断调度 工作队列W。所述工作队列W通过霍尔开关GPIO获取到的当前保护外壳 的状态信息与屏幕状态信息判断是否需要向系统发送一条电源键消息，以 实现所述移动设备在闭合所述保护外壳时黑屏，打开所述保护外壳时亮屏 且解锁的功能。

图6为本发明实施例在闭合所述保护外壳时的系统处理流程图。当闭 合所述保护外壳时，系统将按照以下步骤进行处理：

S11、当通过所述工作队列W判断出系统当前处于屏幕亮屏状态以及 判断出所述感应装置的输出信号表示保护外壳处于闭合状态时，则模拟发 送一个电源键消息以通知系统进入待机模式；

S12、系统接收所述电源键消息后，则进入待机模式并自动锁上屏幕锁。

图7为本发明实施例在打开所述保护外壳时的系统处理流程图。当打 开所述保护外壳时，系统将按照以下步骤进行处理：

S21、当通过所述工作队列W判断出系统当前处于屏幕黑屏状态以及 判断出所述感应装置的输出信号表示保护外壳处于打开状态时，则模拟发 送一个电源键消息以通知系统进入唤醒模式；

S22、系统接收所述电源键消息后，则进入唤醒模式，同时判断引起所 述电源键事件的设备是否为所述感应装置，若是，则产生一个延迟调度；

S23、在预设的时间后，执行所述延迟调度：判断当前屏幕是否处于亮 屏状态，若是，则判断是否设置有屏幕锁，若是，则判断所述屏幕锁类型 是否密码型屏幕锁，若否，则自动解锁。

下面结合图8～10来详细介绍上述步骤。

图8为本发明实施例的打开/关闭保护外壳时的处理流程图。

首先工作队列W通过霍尔开关的GPIO获取当前保护外壳的状态，高 电平为打开状态，低电平为闭合状态。当检测到所述保护外壳处于打开状 态,且屏幕为黑屏，即screen_off=1,则通过input_report_key模拟一次电源 键按下、抬起，即向系统发送一条电源键消息。若所述保护外壳处于闭合 状态，且屏幕为亮屏，即screen_off=0，则也模拟一次电源键按下、抬起， 即向系统发送一条电源键消息。对于其他情况，不发送电源键消息。

打开/关闭保护外壳时的处理包括步骤：

A1，通过霍尔开关的GPIO获取当前保护外壳状态，高电平为打开状 态,并进入步骤A2;

A2判断所述保护外壳是否处于打开状态，若是，进入步骤A3，若否， 进入步骤A4;

A3，判断screen_off是否为1，即判断所述移动设备的屏幕是否处于黑 屏状态，若是，进入步骤A5,若否，进入步骤A6;

A4，判断screen_off是否为0，即判断所述移动设备的屏幕是否处于亮 屏状态，若是，进入步骤A5，若否，进入步骤A6;

A5，通过input_report_key模拟一次电源键按下、抬起；

A6，工作队列处理完毕。

要实现打开所述保护外壳时自动解非密码屏幕锁的功能需要修改 Android Framework层的PhoneWindowManager.java文件。图9所示为本发 明实施例自动解锁流程示意图。首先PhoneWindowManager.java文件的 interceptKeyBeforeQueueing函数中将会接收到底层驱动发来的电源按键事 件；然后通过event.getDevice().getName()方法，可以获取到产生该事件的 设备名称；确认设备名称为霍尔开关设备名hall_switch后，通过调用 mHandler.postDelayed产生一个延迟调度。同时，该电源键消息会触发 Android系统标准的唤醒流程。一段时间后，（例如，本例设定为100毫秒， 此时屏幕状态已切换为开启状态）延迟调度被执行。

上述自动解锁处理包括步骤：

A71,interceptKeyBeforeQueueing函数接收底层驱动发来的电源按键事 件，并进入步骤A72;

A72,判断是否是电源键消息，若是，进入步骤A73,否则，进入步骤A75；

A73，判断设备名称是否是所述霍尔开关，若是，进入步骤A74，否则， 进入步骤A75;

A74，通过postDelayed产生一个延迟调度；

A75，按Android系统标准的唤醒流程处理。

图10为所述延迟调度处理流程示意图。在延迟调度处理中，通过 mPowerManager.isScreenOn方法判断当前屏幕状态是否为开启，如果是处 于开启状态，则通过mKeyguardMediator.isShowing方法判断是否有屏幕锁， 如果有屏幕锁，则通过mKeyguardMediator.isSecure判断该屏幕锁的类型是 否有密码，如果无密码，则调用mKeyguardMediator.keyguardDone方法自 动解锁。

所述延迟调度处理包括步骤：

A741，进入延迟调度处理；

A742，判断屏幕是否处于亮屏状态，若是，则进入步骤A743，否则， 进入步骤A746;

A743，判断系统是否设有屏幕锁，若是，进入步骤A744，否则，进入 步骤A746;

A744，判断屏幕锁的类型是否是密码型，若是，进入步骤A745，否则， 进入步骤A746;

A745，利用keygardDone方法自动解锁；

A746，延迟调度处理完毕。

通过上所述方法，本发明实现了自动解锁功能，且会自动根据用户设 定的屏幕锁类型判断是否需要自动解锁。如果用户不需要自动解锁，只需 要选择设置密码型屏幕锁就仍然可以实现屏幕锁的意义。

为了防止在保护外壳处于闭合的状态下，用户通过按电源键或其他软 件唤醒系统，本发明所述方法还包括步骤：

S13、当系统收到任意会导致屏幕从黑屏状态变亮屏状态的消息时，调 度工作队列W,若所述工作队列W判断出所述感应装置的输出信号表示保 护外壳处于闭合状态时，则再次模拟发送一个电源键消息以通知系统进入 待机模式。

当Android系统要退出黑屏待机状态进入亮屏唤醒模式时，会调用 late_rasume函数，为了防止保护外壳在处于关闭的状态下用户通过按电源 键或其他软件唤醒系统，在late_resume中还会调度一次任务W。如果在工 作队列W中通过霍尔开关检测到所述保护外壳处于关闭状态，就会再次模 拟发送一个电源键消息，从而让系统再次回到黑屏待机状态，确保所述保 护外壳关闭时系统处于黑屏待机状态，避免了因为误碰到电源键而造成亮 屏，减少因此带来的不便，同时节省电池用量。

本发明还提供一种移动设备，所述移动设备依据以上所述方法修改 Android系统，按以上所述方法设置感应装置，并配合以上所述保护外壳可 以实现所述移动设备的屏幕锁定/解锁。

本发明还提供一种保护外壳，所述保护外壳依据以上所述方法设置触 发感应装置的设备，配合上述移动设备可以实现所述移动设备的屏幕锁定/ 解锁。

显而易见地，本发明不仅能在平板电脑上使用，在智能手机、电子书、 笔记本电脑等类似产品上都可以使用。所述保护外壳也可以是皮套、盖子、 活动键盘、滑盖等部件。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和 润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。