移动终端接口

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本发明一般涉及可在无线电通信系统中使用的移动终端，更具体 而言，涉及移动终端和辅助设备之间的接口和特征。\n蜂窝电话工业在美国以及世界的其它地方的商业运作中已经迈出 非凡的步伐。在主要城市地区中的增长已经远超出预料，并正在迅速 地超出系统的容量。如果这种趋势继续下去，这种工业增长的影响不 久将到达甚至那些最小的市场。革新的解决方案需要满足这些不断增 长的容量需要以及保持高质量的服务并避免提高价格。\n移动终端，有时更普通地称为移动电话，也正在改变以适合用户 的需要和支持不断增长的服务种类和特征。例如，某些消费者群体觉 得“翻动式”电话是所希望的，也就是那些移动终端，其中机壳的一 部分可以在打开和闭合位置之间旋转。免提式的设备也相当普遍，这 些设备允许用户使用他们的移动终端以无线方式通信，同时还保持他 们的双手自由地用于其它工作。当附加的辅助设备或特征成为可用 时，终端设计者必须能够将那些设备既在机械上，又在(至少在某些 情况下)电气上与移动电话接合。这就提出了各种复杂的问题。\n例如，在翻动式电话的情况下，可能希望终端的处理器知道何时 机壳的翻动部分是打开的，以使与终端有关的其它功能，例如，显示 ＝S背光，可被有选择地激活，而否则终端可被用另一种方式激活而对 用户部分不需要任何其他的动作。类似地，对于采用免提式装置的用 户，提供这些用户一种机构可能是所希望的，使他们能够激活电话， 例如，接收一个呼叫而不需要按压在终端本身上的一个按钮，该终端 可被放在用户的一个不方便的口袋中。\n为了对移动终端提供这些，和其他的特征，典型情况下，需要在 辅助设备与处理器的终端之间某种类型的信令。为了提供这种信号， 最好不对移动终端增加复杂性或成本是本发明的一个进一步的目的。\n国际公开号WO 96/21988公开了一种具有可拆开的翻动部分的便 携式无线电。该无线电包括一种电耦合器机构，将主机壳中的第一电 路与翻动部分中的第二电路(例如，一个话筒)耦合。然而，该文件 并没有公开这样一种机构，使电话的处理器能够自动地知道何时机壳 的翻动部分被打开，以致电话的其他功能可被有选择地激活而在用户 部分不需要任何其他的动作。\n国际公开号WO 99/03294公开了一种双扬声器头机，可被与无线 电话耦合使用。头机包括一个开关，用户必须操作将头机从两个扬声 器被激活对用户提供声频的第一状态，和只有一个扬声器的第二状态 进行切换，并包括一个被电气上耦合到无线电话的话筒。一种摘机检 测电路42检测无线电话和头机之间接口的电状态，从而指明是否话筒 在使用。\n美国专利号5,794,163类似地公开了一种头机配置，其中一种用 户激活的开关被放在话筒的声频线中。一种话筒电流检测电路被连到 话筒声频线，以便指明何时电流正流到话筒。控制电路将话筒检测信 号理解为一种挂/摘机指示器。\n国际公开号WO 97/33384公开了一种提供分离的接口的蜂窝电话 适配器，一个接口被模拟蜂窝电话使用，另一个分离的接口用于数字 蜂窝电话。这种接口被预先连好线，以便通过适配器电路的适当部件 传送各自的模拟和数字信号。\n美国专利号5,479,479公开了一种相互连接蜂窝电话和控制单元 的电缆的使用。该电缆被配置成提供二进制码到控制单元，该码通知 控制单元什么样构造和/或型式的电话被连接。然后，根据这种信息对 附属设备的操作进行适当的调整。\n                          概述\n通过本发明的示范性实施方案解决了这些和其它的难题。依据第 一个示范性实施方案，当移动终端的翻动部分被打开时，将在移动终 端中被提供的话筒连到一个电流源，而当该电话的翻动部分闭合时， 被从电流源断开。然后，根据话筒＝S电流源电路的状态，例如通过检 测流经该电路的电流或电源电阻两端的压降，移动终端可以推断机壳 翻动部分的位置，例如，打开或闭合。\n依据本发明的第二示范性实施方案，可将一个挂机/摘机按钮提供 给一个免提式附件而不增加免提式附件和移动终端之间信号线/连接 的数目。这可通过，例如，将该挂机/摘机按钮连到话筒信号线中的一 个开关来实现。在一种实施方案中，该开关有选择地将话筒信号 线打开，这可被移动终端检测到，从而导致摘机状态。在另一种实施 方案中，该开关有选择地将话筒信号线短接，这种短接可被移动终端 检测到，从而导致摘机状态。\n依据本发明的另一个示范性实施方案，可将在移动终端与其他的 辅助或附属设备之间的接口综合化，以提供数字或模拟信令而不增加 与该接口有关的引线/信号线的数目。\n                        附图简述\n通过结合附图阅读以下的详述，本发明的这些和其他的目的，特 点和优点将变得更加明显，其中：\n图1示出一种包括一个翻盖机壳部分的示范性移动终端，本发明 的各种示范性实施方案可被采用在其中；\n图2是与图1的移动终端有关的某些功能性部件的方框图表示；\n图3示出依据本发明的一种示范性实施方案的一种话筒偏置电路/ 翻盖部分传感电路；\n图4示出依据本发明的另一种示范性实施方案的一种在便携免提 式设备中的示范性挂机/摘机连接。\n图5示出一种移动终端和各种附属设备之间的接口，其中依据本 发明的另一种示范性实施方案，几个信号引线可以传送或者数字或者 模拟信号。\n                          详述\n现在通过参考示出本发明一种示范性实施方案的附图，更充分地 描述本发明。然而，可用许多不同的形式来实施本发明，而不应该被 解释成局限于在此所提出的实施方案；提供这个实施方案，使得本公 开内容将是透彻和完全的，并将本发明的范围充分地提供给本领域的 技术人员。\n现在参考附图，图1中示出一种总的标记为20的无线电话。移动 终端20包括一个手机单元40和一个翻盖22。手机单元40被安放在一 个顶部机壳44和一个底部机壳42内，它们相互连接，在其中形成一 个空腔。翻盖22被通过一个绞链63以绕枢轴旋转的方式与顶部机壳 44的一端相互连接。\n底部和顶部机壳42，44装进电子部件，使移动终端20能够发送 和接收远程通信信号。这些电子部件的一种典型方案概要地示于图2 中。用于接收远程通信系统的天线54(在图1中也可见到)被电气上 连到射频发送接收机60，并被进一步电气上连到控制器58，如微处理 器。然后控制器58被电气上连到扬声器52，发送来自控制器58的远 距离信号到无线电话20的用户。控制器58也被电气上连到话筒56， 接收来自用户的话音信号并将它通过控制器58和发送接收机60发送 到远距离设备。在本发明的一种示范性实施方案中，话筒56被实际上 安放在机壳的翻盖部分22中。另一种方案，话筒56可被实际上安放 在机壳的任何地方。在本发明的另一种示范性实施方案中，移动终端 20被连到一个免提式设备(图1中未示出，但被简要地示于图4中)， 包括，例如，一个耳机，一个话筒(带有适当的机壳)和将与耳机和 话筒有关的信号线通过接口连接到移动终端的一段软线。\n控制器58也被电气上连到便于电话操作的多个键板按钮48和一 个显示窗50。本领域的技术人员将认识到具有其他电子部件的无线电 话也适用于本发明。\n在操作中，翻盖22在闭合位置和打开位置之间围绕绞链63相对 于顶部机壳44绕轴旋转。在闭合位置中，翻盖最好以接触的关系合在 顶部机壳44上。在打开位置中，翻盖22“翻到”这样一个位置，能够 有助于用户话音的声音传送到话筒56，而顶部机壳44的另一端对于用 户起着耳机的作用。\n正如在此所使用的那样，在关于无线电话20的操作中所使用的术 语“激活”和“去激活”表明无线电话20已经与电话服务连接，或者 可能或者已经被进一步连接远距离电话服务，或者可能或者已经被进 一步连接远距离电话设备，如另一个电话，传真机，等。在外行的术 语中，一个“被激活”的电话是从电话服务接收到“拨号音”或者被 与另一个电话线连接。因此，术语“被激活”意味着与技术上被公认 的术语“摘机”是同义的。相反，术语“去激活”和派生词是指一个 无线电话20未被另一电话线或者发送拨号音的电话服务连接；也就是 该术语意味着与技术上被公认的术语“挂机”是同义的。\n依据本发明的一种示范性实施方案，希望提供一种机构，使移动 终端能够辨认，机壳的翻盖部分22已经移入(或移出)它的操作的或 挂机的位置，正如现在将关于图1-3进行讨论的那样。本发明的这种 示范性实施方案对于话筒的偏置电路72提供一种开关机构70，这开关 机构70在机械上(或另一种方式)被连接到移动终端20的翻盖部分 22。当翻盖22被闭合时，开关机构70被打开。这是开关位置的正常 位置，也就是当移动终端20处于准备模式时。因为翻盖22被闭合， 话筒56未被偏置，如以下要描述的那样，这种状态可被控制器58检 测。\n如果用户打开翻盖22，则闭合开关机构70，例如，由于一个输入 呼叫，话筒56将被+Vcc电源偏置。电流则将通过电阻R1，R2和话筒 56流动。对于控制器58至少有两种方法，根据话筒偏置电路72的状 态检测是否翻盖22被打开。首先，由+Vcc电源提供的电流可被利用 众所周知的技术测量。例如，如通过话筒56的电流是大约0.5mA， 由于开关机构70的位置使这个电流存在或不存在是容易被检测到的。 另一种方案是，当通过闭合开关机构70将话筒56加到电路的负载中 产生的电阻R1两端的压降也可被检测到。\n在本发明的一种示范性实施方案中，开关机构70包括一个对应于 每个电阻R1，R2的开关。在本发明的另一种示范性实施方案中，开关 机构只包括连到或者电阻R1或者电阻R2的一个开关。\n通过利用话筒偏置电路的状态也可检测翻盖22的位置，实现几个 优点。例如，该翻盖检测装置可被实现而不添加任何新的部件。为了 检测在电阻R1两端的压降，可以使用A/D变换器，电压比较器，电压 检测器等，这些设备已被应用在移动终端20内的其他电路中，因此， 这些设备之一的备用输入可被使用。同样，如果代替检测在话筒偏置 电路中的变化采用电流检测，可以利用为其他目的在移动终端20中已 经存在的电流检测设备实现这样的电流检测。不需要外部的部件，因 为该功能可被完全地集成在为话筒偏置提供+Vcc电源的相同的芯片 中。而且，不需要磁铁，这与如果霍尔型的传感器被用于检测翻盖的 位置的情况比较起来，使它较容易将移动电话设计成一种较小型，较 便宜的单元。\n将话筒56连接到移动终端电路的其余部分被优选地按使翻盖22 能够被除去和替代的方式提供。例如，连接可被作为一种滑动接触来 完成。这种接触可被设计成当翻盖被操作时将话筒连接/断开的样式， 同时，提供翻盖位置检测机构。\n如果一个外部的话筒被连到移动终端20(例如，一种便携免提式 设备)，进行依据本发明的用于电流或电压检测话筒偏置的另一种应 用，因为这样一种设备的连接也将改变偏置电流。因此，可通过以上 所描述的方法检测便携免提式设备的连接。\n而且，当移动终端20被与便携式，免提式设备一起使用时，另一 种对于用户非常希望的特征是将挂机/摘机按钮直接提供在便携式设 备上，而不是移动终端上。当使用便携式，免提式设备时，移动终端 本身可被放在用户的口袋中，也就是，需要用户从口袋中取回他的或 她的电话以便激活或去激活终端。如果激活挂机/摘机功能的按钮不是 放在便携式，免提式设备上，例如，放在终端和便携免提式设备之间 的软线上，这将避免这种困难。依据图4中所示的本发明的另一种示 范性实施方案，这可不添加终端20和便携式，免提式设备80之间的 软线82(按包括三个信号线简要地示出)中任何额外的信号来实现。\n如在图3的实施方案中，实现依据这种示范性实施方案的挂机/摘 机按钮也可被连同话筒偏置电路完成。然而，在这种特定的情况下， 话筒56(和扬声器52)被放在便携式，免提式设备80中而不是在移 动终端20中。\n如果话筒56在使用，正如以前描述过的，近似0.5mA的偏置电 流通过话筒56流动。利用安放在，例如，移动终端和便携免提式设备 之间的软线(82)上的挂机/摘机按钮(未示出)，开关84可被打开， 从而断开话筒56并将偏置电流降低到零。在电流中的变化可被测量 到，例如，如以上描述过的那样，指明或者挂机或者摘机的状态。开 关也可被以将偏置短接到地的方式实施，如通过开关86在图4中所 示。在这后一种情况下，话筒偏置电流将增加到它的最大电平，这也 可被检测出一种摘机状态。也可提供便携式，免提式设备80既有开关 84又有开关86，然后开关可以利用，例如开关86，把开关84搁在一 边，指明两个不同的功能。在任何实施方案中，可以提供这种功能， 而不在便携免提式设备80和移动终端20之间添加另一个信号线。\n依据本发明的另一种示范性实施方案，通过使或者模拟或者数字 设备能够用所需的最少数量的信号引线连接，可以比较灵活地完成移 动终端20和任何附带的附属设备或辅助设备之间的接口。这种示范性 实施方案示于图5中并现在将进行描述。\n其中，移动终端20可通过接口(用虚线和通过其间的信号线表示) 连到一个附属设备(AE)90。附属设备可以利用模拟信号，数字信号 操作或者可以利用任何一种信号操作(也就是，可在模拟和数字信号 之间切换)。\n一个示范性的模拟AE 90包括一个连到第一口95的模拟单元93。 模拟单元93也被连到第二口120和第三口121，这两个口均被连到地。 当模拟AE 90被连到移动终端20时，第一口95被连到移动终端20的 Status In口104。第二口120被连到接口口(SOUT)102和第三口 121被连到移动终端20的接地口。\n一个示范性的数字或模拟/数字AE 91包括一个单元106，可以接 收第一口97的模拟信号输入和/或发送数字信号输出。接收数字信号 的单元108被连到第二口99，第三口101被连到地。当数字或模拟/ 数字AE 91被连到移动终端20时，第一口97被连到移动终端的Status In口104。第二口99被连到接口口(SOUT)102，第三口101被连到 移动终端20的接地口。\n接口口(SOUT)102通常被用作移动终端20的串行总线输出。为了这 个示范性实施方案的目的，这个口也被用于检测是否模拟或数字设备 被连接在其上。当一个数字AE 91被连接其上时，口99被连到SOUT 102，SOUT口102的逻辑电平将随时间变化。然而，当一个模拟AE被 连接其上时，口120被连到SOUT 102，这个口将被保持为地，因为口 121和口120都被连到地，因此，口SOUT 102的逻辑状态(高或低) 可被电子电路监测以确定附属件的类型。如果检测电路92在比数字信 号期间串行输出始终为低的最长可能的时间长的时间内，在口SOUT 102上检测到逻辑低信号，则检测电路92将附属设备90识别为使用模 拟信号。本领域的技术人员将理解为了确定附属设备的类型，由检测 电路92所使用的阈值是典型的附件的字格式和波特率的函数，但是以 这样的见解为前提，即数字设备将不被发送无穷的逻辑低值字符串。\n然后检测电路92改变接口中另一个口，Status In口104的功能， 提供来自移动终端20的模拟输出信号。这是通过利用开关96将放大 器94切换到电路中实现的。提供给Status In口104的Status In 信号在放大器94被切换到电路外而处于其缺省状态中时是一种被送到 数字输入口116的数字状态信号或硬件握手信号输入。\n当一个模拟AE 90被检测到时，Status In口104的功能被通过 将放大器切换回到电路中改变成模拟操作。模拟输出信号被经DC隔直 电容98连到Status In口104，该电容在数字操作期间防止数字信号 传播到模拟电路100中。另外，二极管118帮助防止数字信号回授到 Vcc和地。通过使声频信号源具有高阻抗(利用电阻R1和R2)和在常 设的数字信号功能期间使声频信号无声(利用开关96)，保证声频信 号源和DC隔直电容并不使数字信号降质。当并不附带附属设备时，下 拉电阻108提供逻辑低，因而，对数字输入口116的数字输入不被无 意地触发。当并不附带附属设备时，在数字输出信号线112上的上拉 电阻110在数字输出口114和检测电路92的输入口上提供逻辑高值， 但当模拟AE 90被附加到SOUT口102时，被下拉。\n虽然其他的数字信号电平由电源电压，VCC确定，在Status In 口104上的逻辑高和低电压电平由VCC/2伏规定。VCC/2也是在模拟 信号源输出上的偏置电压。这防止数字信号被经过在集成电路引线上 到处都是的保护二极管送到电源和地。例如，如果数字电路由3V供电， 那末对于正常的数字信号，最大的高信号将稍小于3V，但Status In 信号的最大电平是一半，也就是，1.5V。\n这种示范性实施方案提供一种装置，用于减少在系统接口总线中 电连接引线的数目，并避免在接口的一侧需要电子部件，如微控制器 或逻辑电路。这种解决方案使得能够在接口连接器中以比其他方式所 需的要少的引线，将具有不同的复杂程度的设备互连到相同的接口。\n虽然只参考几个示范性实施方案详细地描述了本发明，本领域的 技术人员将认识到，可以做各种修改而不偏离本发明。因此，本发明 的范围由所附的权利要求给出，而不是前面的描述，所有落在权利要 求范围内的变型或等同物都应包括在其中。\n                          背景