用于便携式电子和/或计算机装置的盖子配件设备以及具有此类配件设备的装置

摘要

本发明涉及用于便携式用户装置(102)的设备(100)，该设备(100)包括可被折叠在用户装置(102)上方的部分(104)，所述可折叠部分(104)包括至少两个检测层，每个检测层被保护在保护电位下并且包括至少一个电容式检测电极：该层中的第一层被布置用于执行位于所述可折叠部分(104)的一个侧面上的至少一个控制对象的电容式检测功能；该层中的第二层被布置以便执行位于所述可折叠部分(104)的另一个侧面上的至少一个控制对象的电容式检测功能，目的是触发用户装置(102)中的功能。本发明还涉及具有此类配件设备的装置(10)。

说明书

技术领域

本发明涉及提供对控制对象的检测的功能的用于便携式电子装置和/或计算机装 置的盖子配件设备。该发明还涉及配备有此类配件设备的便携式电子装置和/或计算机装 置。

更具体地但非限制地，本发明的领域属于非接触式人机界面，该非接触式人机界 面实现了电容式检测技术，并且更具体地实现了用于电容式电极的保护平面的电容式检测 技术。

背景技术

当前市场上存在旨在覆盖便携式电子装置和/或计算机装置(诸如便携式微型计 算机、数字平板电脑或智能电话)的许多配件设备。这些配件设备通常具有防冲击和划痕的 功能，并且还具有美观和个性化功能。这些配件可以各种形式出现：套筒、袋子、盖子、柔性 或刚性包封和外壳。

这些配件中的一些配件具有旨在覆盖屏幕以及可能地覆盖便携式装置的键盘的 可折叠的翼片。当翼片被折叠到便携式装置的前表面上时该翼片保护该前表面并且在打开 该翼片时释放该屏幕并命令功能。

此外，越来越多的便携式装置诸如平板电脑和智能电话配备有触摸屏并提供人机 界面(HMI)功能。这些装置使用触摸板作为界面，该触摸板在屏幕上是透明的而在被布置在 屏幕的周边上的命令表面的区域中是不透明的。这些板中的大多数板使用电容技术。利用 该技术，一个或多个控制对象(手指、触笔等)可在与命令表面接触时或者在距离命令表面 一定距离时被检测到；该技术实现了专利FR2,893,711或者FR2,949,007或者由申请者再 次提交的专利申请FR2,971,666A1中所描述的电容技术。

然而，该检测功能当前被限制到电子装置/计算机装置。当该装置具有包括可移动 部分(诸如例如可折叠保护壳)的配件设备时，首先需要处理该保护壳以允许访问命令表面 并然后开始与该装置进行交互。

另外，具有可折叠翼片类型的保护壳的配件设备当前被用于满足装置保护的单一 功能。

本发明的目标在于解决前述缺点。

本发明的另一个目标是提出一种相比当前已知的配件设备提供更多功能的用于 计算机装置/电子装置的保护性配件设备。

本发明的另一个目标是提出一种有助于或者甚至改善计算机装置/电子装置的检 测功能的用于此类装置的保护性配件设备。

最后，本发明的一个目标是提出一种允许计算机装置/电子装置的更快交互以及 要求计算机装置/电子装置的更少操作的用于所述装置的保护性配件设备。

发明内容

为了实现前述目标中的至少一个目标，本发明提供了一种用于便携式电子装置 和/或计算机装置(称为用户装置)的设备，其中所述设备包括折叠的部分，以便当该部分被 折叠到所述用户装置上时覆盖所述用户装置的至少一部分，其特征在于所述可折叠部分包 括至少两个检测层，每个检测层在一个保护电位下被保护并且包括至少一个、优选地若干 个电容式检测电极：

-所述层中的第一层，该第一层被布置用于执行位于所述可折叠部分的一个侧面 上的至少一个控制对象的电容式检测功能，具体地位于当所述可折叠部分被折叠到所述用 户装置上时位于所述用户装置的侧面上的所述可折叠部分的内部表面的侧面上；

-所述层中的第二层，该第二层被布置用于执行位于所述可折叠部分的另一个侧 面上的至少一个控制对象的电容式检测功能，具体地位于当所述可折叠部分被折叠到所述 用户装置上时的所述可折叠部分的外部表面的侧面上；

以便触发所述用户装置中的功能。

这样，具有设备以及更精确的配件设备的人利用该设备来执行针对便携式装置的 电容式检测功能，同时还执行可移除的保护盖子功能。这样，紧凑而可操作的设备产生，而 不论在可折叠部分的哪个有效位置。因此，根据本发明的设备相比于来自现有技术的仅为 用户装置提供保护功能的配件设备而言提供更多的功能。

另外，利用根据本发明的设备，即使在该设备的可折叠部分被折叠到装置上时检 测控制对象并触发由用户装置完成的功能是可能的。这样，在不必操作该设备的可折叠部 分的情况下与用户装置进行交互是可能的，从而允许用户利用更少的处理来进行更快的交 互。

根据本发明的设备用于通过被保护的电容式电极层来执行对控制对象的检测，这 允许对控制对象的改善的检测。

此外，根据本发明的设备用于执行对控制对象的检测，而不论在可折叠部分的哪 个位置，这样在可折叠部分的定位方面并且因此在他们的装置的控制方面为用户提供更多 的自由。事实上，利用根据本发明的设备，用户可触发用户装置中的功能，而不论在可移动 部分的哪个位置。

优选地，检测层不是共面的，该检测层中的每个检测层形成与由可折叠部分所限 定的平面和/或与由至少另一个检测层所限定的平面基本上平行的平面。

来自至少一个检测层、优选地来自每个检测层的电极可在“自检测”模式中执行自 主检测或者在“互检测”模式中通过与另一个电极配合来执行检测。

优选的但绝不是限制性的，当可移动部分被折叠到用户装置上时，电容式电极层 中的一个型式的电容式电极层与用户装置的表面平行，该表面用于形成显示器和/或包括 具有电容式电极的触摸板。

优选的但绝不是限制性的，第一型式的电容式电极层还被称为“内部层”并被布置 在当可折叠部分被折叠到用户装置上时可折叠部分的与用户装置接触的被称为内部的表 面的侧面上，并且电容式电极的第二层还被称为“外部层”并且被布置在与所述内部表面相 对的被称为外部的表面的侧面上。

在具体实施方案中，针对至少一个位置和/或至少一个给定时刻，两个检测层可被 激活用于检测。在这种情况下，针对至少一个给定时刻或者可折叠部分的至少一个给定位 置，根据本发明的设备执行靠近可折叠部分的两个表面的检测。

根据有利的实施方案，根据可折叠部分相对于用户装置的相对位置，所述第一层 和第二层中的每一者可轮流被激活用于检测，使得针对所述可折叠部分的给定位置，所述 层中的仅一个层执行检测功能。

例如，当可折叠部分被完全向后折叠到装置上时仅外部层可被激活用于检测，并 且当可折叠部分完全打开时仅内部层可被激活用于检测。更一般地，当可折叠部分具有小 于或等于预先设定的第一阈值的角度β时仅外部表面可被激活用于检测，而当可折叠部分 具有大于或等于预先设定的第二阈值的角度β时，仅内部表面可被激活用于检测。

当然，第一阈值和第二阈值可是相同或不同的。一个或多个阈值可被包括在45°和 135°之间，并且特别地等于90°。

另选地，可通过用户或者通过用户装置或者甚至通过人机界面或者更一般地通过 在用户装置上运行的应用程序来完成将至少一个检测层、优选地每个检测层激活用于检测 (相应地从检测去激活)。在这种情况下，激活用于检测(相应地从检测去激活)不是作为可 折叠部分和用户装置之间的角度的函数来完成的，而是通过用户或者通过在用户装置上运 行的应用程序来完成的。

根据第一具体实施型式，根据本发明的设备可进一步包括被布置在第一检测层和 第二检测层之间并被置于保护电位下的至少一个保护平面，以便在对至少一个控制对象进 行检测期间保护所述第一检测层和第二检测层中的至少一者。

在这种情况下，一个或每个保护平面被布置在检测层之间。

根据本发明的设备可包括针对每个检测层的专用保护平面。

根据该第一具体实施型式的有利的替代形式，根据本发明的设备可包括被布置在 第一检测层和第二检测层之间的单个保护平面，以便保护所述检测层中的每个检测层。因 此，使用单个保护平面，根据本发明的设备用于保护两个不同的检测层。

根据第二特别有利的以及优选的具体实施型式，根据本发明的设备除了检测层之 外不包括保护平面。在该第二型式中，第一检测层和第二检测层中的每个检测层轮流地执 行以下任务：

-检测功能；

-或者通过被置于被称为保护的交变电位(V_G)下而针对所述电容式检测层中的另 一个电容式检测层的保护功能；

由所述层中的每个层执行的功能取决于所述可折叠部分相对于所述用户装置的 相对位置。

这样，当检测层中的一个检测层被用于检测时，检测层中的另一个检测层被用作 保护平面，并且反之亦然。在该型式中，根据本发明的设备用于避免使用除了检测平面之外 的保护平面。这样，根据本发明的设备具有更加紧凑的构造并且实现起来较不复杂并且成 本较低。

这样，根据本发明的设备自动地适应并改变用于装备可折叠部分的电极层(并且 具体地，可折叠部分的内部表面和外部表面)的相应功能。

例如，当可移动部分向后折叠时：内部层可被设定为实现保护功能并且外部层可 被设定为实现检测功能，并且当可移动部分打开并达到大于相对于装置的表面的设定角度 的角度时：内部层可被设定为提供检测功能并且外部层可被设定为提供保护功能。

换句话讲并且更一般地，内部层和外部层可被设定成使得根据可移动部分和用户 装置之间的角度β来选择由每个层所完成的功能，使得：

-当β小于第一设定值时，内部层提供保护功能并且外部层提供检测功能，并且

-当β大于第二设定值时，内部层提供检测功能并且外部层提供保护功能。

当然，第一阈值和第二阈值可是相同或者不同的。一个或多个阈值可被包括在45° 和135°之间，并且特别地等于90°。

另选地，可通过用户或者通过用户装置或者甚至通过人机界面或者更一般地通过 在用户装置上运行的应用程序来完成将至少一个检测层、优选地每个检测层激活(相应地 去激活)用于检测或者保护。在这种情况下，每个层的功能(检测或保护)是由用户或者由在 用户装置上运行的应用程序决定的，而不是根据可折叠部分相对于用户装置的角度决定 的。

优选地，每个层中的相应电极可被布置成基本上彼此掩蔽。每个检测层的相应连 接轨道必须基本上彼此掩蔽可是同样有利的。

根据本发明的设备可进一步优选地包括至少一个控制装置，以便根据可折叠部分 的位置来确定可折叠部分的电极层中的哪个电极层必须实现检测功能并且以便在测量模 式中激活来自所述检测层的电极。

当另一个检测层被用作保护以保护被激活用于检测的层时，控制装置可被进一步 被布置以便控制将来自另一个电极层的电极置于保护电位下，以便使后者执行保护功能。

优选地，控制装置可被耦接到或者包括可折叠部分的位置的检测装置/测量装置， 诸如例如可折叠部分和用户装置之间的角度的测量装置。

检测装置可由位于可折叠部分的内部表面上的至少一个电极并且具体地来自内 部检测层的电极中的至少一个电极来完成或者包括位于可折叠部分的内部表面上的至少 一个电极并且具体地来自内部检测层的电极中的至少一个电极，该至少一个电极瞄向用户 装置并被布置以便测量用户装置和所述可折叠部分之间的距离。这样，根据该电极所测量 的距离，确定可折叠部分的位置是可能的。

另选地，如果移动装置配备有检测电极层，例如被布置在显示屏中或者显示屏上， 则使用来自所述装置的检测层的至少一个电极来确定可折叠部分的位置也是可能的。为了 这样做，这在至少在测量时间期间足以激活电极以测量可折叠部分和用户装置之间的距离 并去激活目标电极，或者足以在不同的层上使用不同的激励频率来使得来自若干个检测层 的电极不彼此干扰。

优选地，至少一个电极层被布置，以便在有接触或者没有接触的情况下执行对至 少一个控制对象的检测。这样，根据本发明的设备执行可为“多触摸”类型和/或“无触摸”类 型的电容式命令检测功能。

根据本发明的设备可为可移除的并且包括至用户装置的至少一个连接装置。

该连接装置可被布置用于实现与用户装置的有线连接或者无线连接。

根据一个具体实施示例，其绝不是限制性的，连接装置可例如被结合到根据本发 明的设备的外壳的一部分中，该部分连接到可折叠部分并被布置用于取代用户装置的后壳 或者被布置在用户装置的后壳上。

根据本发明的设备可另选地为非可移除的并且可为用户装置的组成部分。

在优选的具体实施示例中，根据本发明的设备的可折叠部分可包括允许对用户装 置的区诸如显示屏或者显示屏的一部分的视觉访问的透明区域。这样，在通过根据本发明 的设备的装置与用户装置进行交互的同时查看用户装置的显示屏而无需打开可折叠部分 是可能的。

当根据本发明的设备被实现用于包括显示屏的用户装置时，可折叠部分以及具体 地可折叠部分的透明区域可被配置，以便当可折叠部分被折叠时被定位在所述屏幕上或者 抵靠所述屏幕定位。

在这种情况下，例如利用“氧化铟锡”ITO技术，至少一个检测层、优选地每个检测 层可在所述透明区域水平下包括由透明材料制成的电极，以便围绕透明区域保留视觉透明 度。

另选地，透明区域可能不具有电极。

可折叠部分可另选地或者另外地包括不透明区域。在这种情况下，至少一个检测 层、优选地每个检测层可在所述不透明区域水平下包括利用PCB(印刷电路板)技术制成的 电极。

在根据本发明的配件的具体配置中，用作盖子的可折叠部分被布置，以便基本上 在用户装置的屏幕的延伸部分中提供所部署的电容式检测区域。该配置具体地在没有一些 游戏机所寻求的操纵杆类型的接触的情况下为用户提供可能的控制。

有利地，可折叠部分具有大于或等于0.5mm的厚度。

根据本发明的另一个方面，提出了一种包括根据本发明的配件设备的便携式电子 装置和/或计算机装置。

根据本发明的便携式装置可具有优选地被根据本发明的配件设备的后壳部分取 代的后壳。

便携式装置可包括显示屏并且根据本发明的设备的可折叠部分可被定位成至少 部分地被折叠在所述显示屏上方。

根据本发明的装置可为计算机、电话或智能电话、游戏机、PDA、触摸式平板电脑 等。

附图说明和实施方案

其它优点和特征将在检查绝非限制性的示例的详细描述以及附图时显现出来，在 附图中：

-图1-3是在三个不同配置中的根据本发明的设备的示意图。

-图4-6是根据本发明的设备的可折叠部分的三个不同具体实施示例的剖视图的 示意图。

-图7是用于根据本发明的设备的控制模块的示意图。

-图8是图6中所示的可折叠部分的操作的示意图；以及

-图9-11是根据本发明的装置的示意图，其中根据本发明的设备的一部分取代所 述用户装置的后壳。

很容易理解，下文将描述的示例绝非是限制性的。如果对下文所述的特征的选择 足以赋予技术优点或使本发明区别于现有技术，则我们可具体地设想仅包括对与所述其他 特征分离的随后所述的特征的选择的本发明的变型。该选择包括不具有结构细节或仅具有 结构细节的一部分(在该部分单独足以赋予技术优点或使本发明区别于现有技术的状态的 情况下)的至少一个优选功能特征。

具体地，在技术层面上没有阻止其实现的情况下，所有变型和所有实施方案可彼 此结合。

在附图中，若干个附图所共有的元件保持相同的附图标记。

现在将描述用于实现根据本发明的配件设备的各种实施方案的根据本发明的电 子设备/计算机设备的不同示例。

图1至3为用于用户装置102诸如或者数字平板电脑的根据本发明的设 备100的非限制性示例的示意图。

设备100以用于用户装置102的保护壳的形式出现并且包括相对于用户装置可折 叠的部分104和相对于用户装置固定的部分106。

固定部分106起到用于用户装置102的后部的外壳的作用并且包封用户装置102。

可折叠部分104通过柔性连接件108机械地连接到固定部分106并且可围绕该柔性 连接件108旋转，以便针对用户装置102被打开或折叠。可折叠部分104旨在在折叠位置中覆 盖装置102的屏幕110。在图1中，可折叠部分104打开以便与用户装置102的屏幕110所形成 的平面成基本上等于135°的角度β。在图2中，可折叠部分104打开以便与用户装置102的屏 幕110所形成的平面成基本上等于180°的角度β。在图3中，可折叠部分104关闭以便与用户 装置102的屏幕110所形成的平面成基本上等于0°的角度β。

图4-6为根据可折叠部分104的三个具体实施示例的剖视图的示意图。

无论是哪个实施方案，可折叠部分104包括：

-承载结构402；

-内部表面404，该内部表面404被设置用于当可折叠部分104被完全折叠时，诸如 图3中所示的，与用户装置102接触以及更具体地与用户装置的屏幕110接触；和

-与内部表面404相对的外部表面406。

内部表面404包括被称为内部的检测层408，该检测层由一组电容式检测电极形成 (未示出)，并且外部表面406包括被称为外部的检测层410，该检测层由一组电容式检测电 极形成(未示出)。每个检测层408和410被提供并被布局，以便在有接触或者没有接触的情 况下对一个或多个控制对象诸如手指、手或者触笔进行检测。连接轨道(未示出)与检测层 408和410中的每个检测层相关联。

当可折叠部分包括由透明材料制成的透明区域时，检测层408和410中的每个检测 层的电极和出现在透明区域水平下的连接轨道使用ITO(“氧化铟锡”)技术制成。当可折叠 部分102完全不透明时，检测电极和连接轨道利用PCB(“印刷电路板”)类型技术制成，该PCB 为柔性的或刚性的并被用于保护的电介质围绕或者没有被用于保护的电介质围绕。

在图4中所示的示例中，可折叠部分104₁进一步包括被称为内部的保护平面412， 该保护平面与内部检测层408相关联并被设置用于当内部层408被用于检测一个或多个控 制对象时保护所述内部层408的电极。可折叠部分104₁还包括被称为外部的保护平面414， 该保护平面与外部检测层410相关联并被设置用于当所述外部层410被用于检测一个或多 个控制对象时保护所述外部层410的电极。每个保护平面412和414被置于给定频率的交变 电位V_G下。

在图5中所示的示例中，可折叠部分104₂包括由内部检测层408和外部检测层410 共享的单个保护平面502。该单个保护平面502被置于给定频率的交变保护电位V_G下，并用 于保护检测层408和410中的每个检测层。

在图6中所示的示例中，可折叠部分104₃仅包括检测层408和410，并且除了检测层 408和410之外不包括保护平面。在该实施方案中，当检测层408和410中的一个检测层被用 于检测时，检测层408和410中的另一个检测层被使用以便形成保护，通过将该另一个检测 层置于保护电位下并以这种方式来保护被激活用于检测的检测层。

图7为根据本发明的设备的示例性控制和命令模块的图示形式的示意图，从而用 于控制可折叠部分的部件。

图7中所示的模块700包括经由通信704的有线部件或无线部件而与用户装置102 进行通信的一个控制单元702。

模块700包括一个或多个传感器706或者与一个或多个传感器706相关联，诸如用 于测量角度、距离或移动的一个或多个光学传感器、电容式传感器、机械传感器或者磁性传 感器，从而用于确定可折叠部分102相比于用户装置102的相对位置。

控制单元被配置为接收来自用户装置104的一部分和传感器706的信号、处理所接 收的信号并控制检测层408和410以及可能的保护平面412,414和502。

另外，控制单元702还被配置用于接收来自检测层408和410中的每个检测层的信 号并通知用户装置102由检测层408和410中的每个检测层所检测到的一个或多个控制对象 的一个或多个位置。

现在将描述当设备包括图4中所示的可折叠部分104₁时的控制单元702的操作。

在第一变型中，控制单元702可在任何时候激活内部层408和外部层410以用于检 测：在该情形中，层408和层410执行针对一个或多个控制对象的检测功能，而无论可折叠部 分104₁相比于用户装置102的相对位置怎样。在该第一变型中，保护平面412和414还可在任 何时刻被激活并执行保护功能。

在第二变型中，检测层408和410的激活作为可折叠部分104₁相对于用户装置的相 对位置的函数来进行。在该变型中，取决于可折叠部分104₁相对于用户装置的相对位置，检 测层408和410中的每个检测层被激活或者不被激活。更一般地：

-当可折叠部分104₁具有小于或等于第一设定阈值β₁的角度β时，控制单元700去激 活内部层408并且仅外部层410被激活用于检测；并且

-当可折叠部分104₁具有大于或等于第二设定阈值β₂的角度β时，外部层410被去激 活并且仅内部层被激活用于检测。

分别与内部层408和外部层410相关联的保护平面412和414可与它们与其相关联 的层同时被激活和被去激活。

当然，第一阈值β₁可等于、大于或小于第二阈值β₂。每个阈值被包括在45°和135°之 间，并且特别地等于90°。

现在将描述当设备包括图5中所示的可折叠部分104₂时的控制单元702的操作。

为了控制可折叠部分104₂，控制单元702可实现上述用于控制部分104₁的两个控制 变型，其中差别是当检测层408和410中的至少一个检测层被激活时单个保护平面502被激 活。

现在将描述当设备包括图6中所示的可折叠部分104₃时的控制单元702的操作。

控制单元702命令两个检测层408和410或者处于“电容式检测”功能，或者处于“电 极保护”功能。这样，可折叠部分104₃中的两个表面404和406中的每个表面交替地为检测表 面和保护表面，这取决于可折叠部分104₃的位置，诸如图8中所示的。

这样，当检测层中的一个检测层被用于检测时，另一个检测层被用作保护平面，并 且反之亦然。例如，当可移动部分104₃被向后折叠时：内部层408通过被控制单元702将其置 于保护电位下而被命令用于执行保护功能，并且外部层410被命令用于执行检测功能，并且 当可移动部分104₃打开并达到大于相对于装置102的表面的设定角度的角度时：内部层408 被命令用于执行检测功能，并且外部层410通过被控制单元702将其置于保护电位下而被命 令用于执行保护功能。

换句话讲并且更一般地，内部层408和外部层410被设定成使得根据可折叠部分 104₃和用户装置102之间的角度β来选择由每层所完成的功能，使得：

-当β小于第一设定值β₁时，内部层408执行保护功能并且外部层410执行检测功 能，并且

-当β大于第二设定值β₂时，内部层408执行检测功能并且外部层410执行保护功 能。

当然，第一阈值和第二阈值可是相同或者不同的。一个或多个阈值可被包括在45° 和135°之间，并且特别地等于90°。

一般来讲，在所述的所有实施方案中，当检测层没有被用于/被激活用于检测时例 如因为其没有被激活或者被激活用于保护，来自该层的电极中的至少一个电极可基于请求 或者在设定频率下被偶发地使用，以便检测和与所述检测层相关联的表面相对的对象的存 在以及所检测到的对象的类型(例如当涉及外部表面时为桌子，当涉及内部表面时为显示 屏，等等)。

现在将描述根据本发明的用户装置。

图9-11为具有根据本发明的设备的根据本发明的装置的示例性具体实施的示意 图，该设备包括将取代便携式装置的后壳的固定部分。

装备装置102的设备100包括固定部分106，该固定部分106被布置以便取代通常用 于装备便携式用户便携式装置102的后壳。

该固定部分106包括连接设备902，该连接设备902旨在被封装在便携式装置102中 并实现用于将配件100的可折叠部分104的检测层408和410与便携式装置102的控制模块和 处理模块进行接口连接的必要的电连接。设备100因此以为便携式装置102的组成部分的配 件的形式出现，其为便携式装置102贡献电容式检测的附加功能。

图10示出了来自图9的被安置在表面1002诸如桌子上的装置102的表示，其中可折 叠部分104是打开的以便获取触摸屏键盘组件，该触摸屏键盘组件允许执行用于游戏的“悬 停”类型的控制，例如直接利用用户的手1004或者手指。这些控制可包括通过用户的手1004 在可折叠部分104上方倾斜以便指引在屏幕110上所显示的对象的操纵杆控制，并且可在不 利用手1004隐藏屏幕的情况下这样做。

图11示出了来自图9的被安置在表面1002诸如桌子上的装置102的表示，其中可折 叠部分104与装置102的屏幕110形成大于或等于90°的角度β。

用户装置102的屏幕110设置有电容式检测层和/或电容式检测板，以便在有接触 或者没有接触的情况下检测一个或多个控制对象，诸如其中一个或多个手指朝向所涉及的 表面的手。

由内部层和显示屏110的检测层两者对手1004进行的检测用于实现可折叠部分 104和显示屏110之间所形成的检测容量。

当然，本发明并不限于所描述的实例并且可在不脱离本发明范围的情况下对这些 实例作出许多改进。