用于可携式电子装置的操作模式控制方法及相关装置

1.一种用于一可携式电子装置的操作模式控制方法，其特征在于包含有：
取得该可携式电子装置的一上盖相对于一铅垂线的角度；以及
根据该上盖相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式，包括：
于该上盖相对于该铅垂线的一第一角度等于该上盖相对于该铅垂线的一第二角度时，比较该第二角度与一合盖角度，以产生一比较结果，其中该第二角度的取得时间落后于该第一角度的取得时间；以及
根据该比较结果，控制该可携式电子装置的操作模式。
2.根据权利要求1所述的操作模式控制方法，其特征在于根据该比较结果控制该可携式电子装置的操作模式，是于该比较结果显示该第二角度小于该合盖角度时，控制该可携式电子装置操作于一省电模式。
3.一种用于一可携式电子装置的操作模式控制方法，其特征在于包含有：
取得该可携式电子装置的一上盖相对于一铅垂线的角度；以及
根据该上盖相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式，包括：
于该上盖相对于该铅垂线的一第一角度等于该上盖相对于该铅垂线的一第二角度时，比较该第二角度与该上盖相对于该铅垂线的一第三角度，以产生一角度差，该第一角度的取得时间落后于该第三角度的取得时间，该第二角度的取得时间落后于该第一角度的取得时间；
比较该角度差与一合盖角度差，以产生一比较结果；以及
根据该比较结果，控制该可携式电子装置的操作模式。
4.根据权利要求3所述的操作模式控制方法，其特征在于根据该比较结果控制该可携式电子装置的操作模式，是于该比较结果显示该角度差大于该合盖角度差时，控制该可携式电子装置操作于一省电模式。
5.一种用于一可携式电子装置的操作模式控制装置，其特征在于包含有：
一重力加速度传感器，设于该可携式电子装置的一上盖上，用来检测该上盖相对于一铅垂线的角度；以及
一控制单元，耦接于该重力加速度传感器及该可携式电子装置的一主机，用来根据该上盖相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式，其中该控制单元是于该上盖相对于该铅垂线的一第一角度等于该上盖相对于该铅垂线的一第二角度时，比较该第二角度与一合盖角度，以产生一比较结果，以及根据该比较结果，控制该可携式电子装置的操作模式，其中该第二角度的取得时间落后于该第一角度的取得时间。
6.根据权利要求5所述的操作模式控制装置，其特征在于该控制单元是于该比较结果显示该第二角度小于该合盖角度时，控制该可携式电子装置操作于一省电模式。
7.一种用于一可携式电子装置的操作模式控制装置，其特征在于包含有：
一重力加速度传感器，设于该可携式电子装置的一上盖上，用来检测该上盖相对于一铅垂线的角度；以及
一控制单元，耦接于该重力加速度传感器及该可携式电子装置的一主机，用来根据该上盖相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式，其中该控制单元是于该上盖相对于该铅垂线的一第一角度等于该上盖相对于该铅垂线的一第二角度时，比较该第二角度与该上盖相对于该铅垂线一第三角度，以产生一角度差，并比较该角度差与一合盖角度差，以产生一比较结果，以及根据该比较结果，控制该可携式电子装置的操作模式，其中该第一角度的取得时间落后于该第三角度的取得时间，该第二角度的取得时间落后于该第一角度的取得时间。
8.根据权利要求7所述的操作模式控制装置，其特征在于该控制单元是于该比较结果显示该角度差大于该合盖角度差时，控制该可携式电子装置操作于一省电模式。
9.根据权利要求7所述的操作模式控制装置，其特征在于该可携式电子装置是一笔记本电脑。

技术领域\n本发明有关一种用于可携式电子装置的操作模式控制方法及相关装置，尤指一种借助重力加速度传感器判断可携式电子装置的上盖是否开启并据以切换操作模式的控制方法及相关装置。\n背景技术\n笔记本电脑有着体积小、重量轻、携带方便等特性，能够让使用者轻易地在办公室以外的地方进行工作，并使用电脑系统的各种功能，而不必再被笨重的台式电脑限制在桌面之前。笔记本电脑的方便性及可携性能让使用者随时随地都能拥有强大的计算能力与文书处理功能，并提供完整的影音多媒体功能。\n请参考图1，图1为现有的一笔记本电脑系统10的示意图。一般而言，笔记本电脑系统10是由一上盖100及一底座102所组成，上盖100与底座102是由一转轴104相连结。上盖100可包含屏幕、照相机等，而底座102则包含键盘、触控板、电源开关、主机、扩充接口等。当要使用笔记本电脑系统10时，使用者需将主机的电源打开，调整上盖100中的屏幕显示角度至某一特定角度。为了节省电源，笔记本电脑系统10中设有一切换开关，用来根据上盖100开启的角度，切换屏幕的启闭、主机的操作模式等。例如，当使用者开启笔记本电脑系统10后而不需使用笔记本电脑系统10时，使用者可合上上盖100，使得上盖100与底座102间的角度小于一特定值，则笔记本电脑系统10会关闭屏幕，并操作于休眠模式。\n通过调整上盖100与底座102间的角度，使用者可节省电源消耗，并适时切换笔记本电脑系统10的操作模式。因此，准确地检测上盖100与底座102间的角度就显得非常重要。在现有的技术中，检测上盖100开启角度的方法有许多种，其中之一是通过连结于转轴104的一机械式开关，亦即当转轴104的旋转角度小于一特定值时，即关闭屏幕及执行其它相关运作(如操作于休眠模式)。然而，机械式开关的组装较困难，且随着使用时间增加，可能产生机械疲乏或故障的情形，而导致可靠性降低。\n另一种现有的方式是通过磁极检测方式，如使用霍尔传感器(Hall Sensor)或磁阻式传感器(Magnetic Reluctance Sensor)，检测上盖100与底座102间的距离，以判断上盖100与底座102间的角度。以霍尔传感器为例，霍尔传感器可感应磁极、磁力等，因此，只要在上盖100与底座102中，分别增加一个磁铁及一霍尔传感器，即可通过霍尔传感器检测磁铁的磁力，而判断出上盖100与底座102间的距离，进而估算上盖100与底座102间的角度。然而，通过磁极检测方式，在设置磁铁及传感器时，必须考虑传感器的灵敏度并搭配磁铁的磁通量，以符合设计需求。另外，若使用磁阻式传感器时，由于磁阻式传感器的灵敏度高，造成其线性范围低，使得设计上的困难度提高。\n发明内容\n因此，本发明的主要目的即在于提供一种用于可携式电子装置的操作模式控制方法及相关装置。\n本发明揭露一种用于一可携式电子装置的操作模式控制方法，包含有取得该可携式电子装置的一上盖相对于一铅垂线的角度；以及根据该上盖相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式。\n本发明另揭露一种用于一可携式电子装置的操作模式控制装置，包含有一重力加速度传感器，设于该可携式电子装置的一上盖上，用来检测该上盖相对于一铅垂线的角度；以及一控制单元，耦接于该重力加速度传感器及该可携式电子装置的一主机，用来根据该上盖相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式。\n本发明另揭露一种可适时切换操作模式的笔记本电脑，用以节省电源消耗，该笔记本电脑包含有一上盖，包含有一屏幕；一底座，包含有一主机；以及一操作模式控制装置，耦接于该上盖及该底座，包含有一重力加速度传感器，设于该上盖上，用来感测该上盖相对于一铅垂线的角度；以及一控制单元，耦接于该重力加速度传感器及该主机，用来根据该上盖相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式。\n本发明另揭露一种用于一可携式电子装置的操作模式控制方法，包含有取得该可携式电子装置的一上盖相对于一铅垂线的角度；取得该可携式电子装置的一底座相对于该铅垂线的角度；以及根据该上盖相对于该铅垂线的角度及该底座相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式。\n本发明另揭露一种用于一可携式电子装置的操作模式控制装置，包含有一第一重力加速度传感器，设于该可携式电子装置的一上盖上，用来检测该上盖相对于一铅垂线的角度；一第二重力加速度传感器，设于该可携式电子装置的一底座上，用来检测该底座相对于该铅垂线的角度；以及一控制单元，耦接于该重力加速度传感器及该可携式电子装置的一主机，用来根据该上盖相对于该铅垂线的角度及该底座相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式。\n本发明另揭露一种可适时切换操作模式的笔记本电脑，用以节省电源消耗，该笔记本电脑包含有一上盖，包含有一屏幕；一底座，包含有一主机；以及一操作模式控制装置，耦接于该上盖及该底座，包含有一第一重力加速度传感器，设于该上盖上，用来检测该上盖相对于一铅垂线的角度；一第二重力加速度传感器，设于该底座上，用来检测该底座相对于该铅垂线的角度；以及一控制单元，耦接于该重力加速度传感器及该主机，用来根据该上盖相对于该铅垂线的角度及该底座相对于该铅垂线的角度，控制该可携式电子装置的操作模式。\n附图说明\n图1为现有的一笔记本电脑系统的示意图。\n图2为一重力加速度传感器的角度与输出电压关系图。\n图3为本发明实施例一笔记本电脑系统的示意图。\n图4为图3中一操作模式控制装置的功能方块图。\n图5至图7为本发明实施例操作模式控制流程的示意图。\n图8为本发明实施例一笔记本电脑系统的示意图。\n图9为图8中一操作模式控制装置的功能方块图。\n图10为本发明实施例操作模式控制流程的示意图。\n图11为铅垂线、水平线及地表的关系示意图。\n图12为使用者躺着或以仰望方式使用图3的笔记本电脑系统的示意图。\n具体实施方式\n为了避免机械式开关及磁极检测方式的缺点，本发明是使用重力加速度传感器(Gravity Acceleration Sensor，简称G-sensor)，取得对应于铅垂线的角度(即绝对角度)，进而判断笔记本电脑的上盖是否开启。如本领域具通常知识者所知，在重力场强度大于1G(G表示海平面高度的重力场强度)的环境，重力加速度传感器可用于检测加速度；而在重力场强度小于1G的环境，重力加速度传感器可根据所在位置的绝对角度，产生不同大小的电压、电流等电气或电子信号，因而可用来检测角度，其所对应的角度与输出电压关系如图2所示。由图2可知，随着所在位置的绝对角度的不同，重力加速度传感器所输出的电压值亦随之改变。本发明即是利用此特性，准确判断一可携式电子装置的上盖是否开启，并据以切换可携式电子装置的操作模式，请见以下说明。特别注意的是，以下是以笔记本电脑系统为例说明本发明的实施方式，凡具有上盖及底座的可携式电子装置，如个人数字助理、智能型移动电话等，皆适用于本发明。此外，本发明所使用的重力加速度传感器所输出的信号可以是任何型式的电气或电子信号，如电压、电流等。\n进一步解释铅垂线、水平线及地表的关系，请参考图11，水平线是指在地表某点上沿水平方向的虚拟直线，而铅垂线则指在该点上垂直于水平线的虚拟直线，本发明所称的“绝对角度”是指相对于铅垂线的角度，例如角度x表示绝对角度为-45度，而角度y表示绝对角度为75度。以此类推，若一笔记本电脑的底座置于水平面上且上盖合盖时，则上盖的绝对角度约为-90度。因此，通过检测上盖的绝对角度，可得知上盖是否开启。\n请参考图3，图3为本发明实施例一笔记本电脑系统30的示意图。笔记本电脑系统30可适时切换操作模式，用以节省电源消耗，其包含有一上盖300、一底座302及一操作模式控制装置40。上盖300包含屏幕、照相机等，而底座302则包含键盘、触控板、电源开关、主机、扩充接口等。请继续参考图4，图4为操作模式控制装置40的功能方块图。操作模式控制装置40耦接于笔记本电脑系统30的一主机404，其包含有一重力加速度传感器400及一控制单元402。重力加速度传感器400设于笔记本电脑系统30的上盖300上，用来检测上盖300对应于铅垂线的角度，并将检测结果(如电压、电流等电气或电子信号)输出至控制单元402。控制单元402较佳地设于笔记本电脑系统30的一键盘控制器中，用以根据重力加速度传感器400所得的检测结果，控制笔记本电脑系统30的操作模式。\n因此，通过操作模式控制装置40，笔记本电脑系统30可借助重力加速度传感器400测得上盖300对应于铅垂线的角度，以判断上盖300是否开启。特别注意的是，利用重力加速度传感器400判断上盖300是否开启的方式不限于特定程序或步骤，本领域具通常知识者当可设计符合所需的判断流程。举例来说，请参考图5，图5为本发明实施例一操作模式控制流程50的示意图。操作模式控制流程50用于操作模式控制装置40中，用以控制笔记本电脑系统30的操作模式，其包含以下步骤：\n步骤500：开始。\n步骤502：通过重力加速度传感器400检测上盖300相对于铅垂线的一角度A。\n步骤504：由控制单元402比较角度A是否小于一合盖角度A_def。若是，进行步骤506；若否，则回到步骤502。\n步骤506：判断上盖300已合盖。\n步骤508：将笔记本电脑系统30操作于省电模式。\n因此，通过操作模式控制流程50，当重力加速度传感器400所测得的角度A小于合盖角度A_def时，控制单元402可判断上盖300已合盖，进而将笔记本电脑系统30操作于省电模式。在此情形下，只需将重力加速度传感器400固定于上盖300上，则重力加速度传感器400可随着上盖300不同的开启角度，产生不同大小的电压、电流等电气或电子信号(如图2所示)。如此一来，不需担心机械疲乏或故障的情形，且重力加速度传感器400固定于上盖300的位置不需特别考虑，因而可降低设计上的困难度。\n借助操作模式控制流程50，操作模式控制装置40可准确判断上盖300的绝对角度，并据以控制笔记本电脑系统30的操作模式。为避免使用者在使用笔记本电脑系统30的过程中，搬动或移动笔记本电脑系统30使得笔记本电脑系统30不是静止的水平面上不动，而造成误判而进入省电模式，本发明另提供一控制方式。请参考图6，图6为本发明实施例一操作模式控制流程60的示意图。操作模式控制流程60用于操作模式控制装置40中，用以控制笔记本电脑系统30的操作模式，其包含以下步骤：\n步骤600：开始。\n步骤602：通过重力加速度传感器400检测上盖300相对于铅垂线的一角度A1。\n步骤604：延迟时间t。\n步骤606：通过重力加速度传感器400检测上盖300相对于铅垂线的一角度A2。\n步骤608：由控制单元402比较角度A1与角度A2是否相等。若角度A1与角度A2相等，进行步骤610；若角度A1与角度A2不相等，则回到步骤602。\n步骤610：由控制单元402比较角度A2是否小于一合盖角度A3。若是，进行步骤612；若否，则回到步骤602。\n步骤612：判断上盖300已合盖。\n步骤614：将笔记本电脑系统30操作于省电模式。\n因此，通过操作模式控制流程60，重力加速度传感器400先测得的角度A1，延迟时间t后，再测得的角度A2。接着，若角度A1与角度A2相等，则控制单元402比较角度A1是否小于合盖角度A3，并于角度A1小于合盖角度A3时，判断上盖300已合盖，进而将笔记本电脑系统30操作于省电模式。简单来说，在操作模式控制流程60，角度A1、A2皆为重力加速度传感器400所测得的绝对角度(即相对于铅垂线的角度)，而合盖角度A3则为系统预设的临限角度。亦即，当角度A2小于合盖角度A3时，表示上盖300已合盖；相反地，当角度A2大于合盖角度A3时，则表示上盖300已开启。如此一来，可据以决定笔记本电脑系统30的操作模式。\n比较操作模式控制流程60与操作模式控制流程50可知，操作模式控制流程60是在时间t内，检测上盖角度两次。当两次角度相等时，可判断笔记本电脑系统30未被搬动或移动，才继续判断上盖300是否已达合盖角度A3。相反的，若两次角度不相等，表示笔记本电脑系统30被搬动或移动，则不判断上盖300是否已达合盖角度A3。如此一来，通过操作模式控制流程60，操作模式控制装置40可准确判断上盖300的角度，并可避免搬动笔记本电脑系统30所造成的误判。\n操作模式控制流程60可避免搬动笔记本电脑系统30所造成的误判，但若使用者躺着或以仰望方式使用笔记本电脑系统30，例如图12所示的情形，造成上盖300相对于铅垂线的角度小于合盖角度，则操作模式控制流程60仍可能发生误判的问题。因此，本发明另提供一控制方式。请参考图7，图7为本发明实施例一操作模式控制流程70的示意图。操作模式控制流程70用于操作模式控制装置40中，用以控制笔记本电脑系统30的操作模式，其包含以下步骤：\n步骤700：开始。\n步骤702：通过重力加速度传感器400检测上盖300相对于铅垂线的一初始角度A1。\n步骤704：通过重力加速度传感器400检测上盖300相对于铅垂线的一角度A2。\n步骤706：延迟时间t。\n步骤708：通过重力加速度传感器400检测上盖300相对于铅垂线的一角度A3。\n步骤710：由控制单元402比较角度A2与角度A3是否相等。若角度A2与角度A3相等，进行步骤712；若角度A2与角度A3不相等，则回到步骤704。\n步骤712：计算初始角度A1与角度A2的一角度差D1。\n步骤714：由控制单元402比较角度差D1是否大于一合盖角度差D2。若是，进行步骤716；若否，则回到步骤704。\n步骤716：判断上盖300已合盖。\n步骤718：将笔记本电脑系统30操作于省电模式。\n因此，通过操作模式控制流程70，重力加速度传感器400先测得的初始角度A1，再于时间t内，测得的角度A2、A3。接着，若角度A2与角度A3相等，则控制单元402比较初始角度A1与角度A2的角度差D1是否大于合盖角度差D2，并于角度差D1大于合盖角度差D2时，判断上盖300已合盖，进而将笔记本电脑系统30操作于省电模式。简单来说，在操作模式控制流程70，初始角度A1为重力加速度传感器400一开始(如笔记本电脑系统30刚开机时，或刚启动操作模式控制装置40时)所测得的绝对角度，角度A2、A3则分别为重力加速度传感器400于不同时间(延迟时间t)所测得的绝对角度，角度差D1为初始角度A1与角度A2的角度差，而合盖角度差D2则为系统预设的临限角度差。亦即，当角度差D1大于合盖角度差D2时，表示上盖300已合盖；相反地，当角度差D1小于合盖角度差D2时，则表示上盖300已开启。如此一来，可据以决定笔记本电脑系统30的操作模式。\n比较操作模式控制流程70与操作模式控制流程60可知，操作模式控制流程70是先纪录初始角度A1，然后在时间t内，检测上盖角度两次。当两次角度相等时，可判断笔记本电脑系统30未被搬动或移动，才继续判断上盖300是否已合盖。相反的，若两次角度不相等，表示笔记本电脑系统30被搬动或移动，则不判断上盖300是否已合盖。如此一来，通过操作模式控制流程70，操作模式控制装置40可准确判断上盖300的角度，并可避免搬动笔记本电脑系统30所造成的误判。同时，若使用者一开始即以躺着或仰望方式使用笔记本电脑系统30，操作模式控制流程70仍可借助比较角度差D1与合盖角度差D2，而判断上盖300是否以合盖。\n在图3所示的笔记本电脑系统30中，操作模式控制装置40仅使用一重力加速度传感器，即可判断上盖300的开启角度。除此之外，为提升判断准确性本发明另可使用二个以上的重力加速度传感器，判断上盖的开启角度。请参考图8，图8为本发明实施例一笔记本电脑系统80的示意图。笔记本电脑系统80可适时切换操作模式，用以节省电源消耗，其包含有一上盖800、一底座802及一操作模式控制装置90。上盖800包含屏幕、照相机等，而底座802则包含键盘、触控板、电源开关、主机、扩充接口等。请继续参考图9，图9为操作模式控制装置90的功能方块图。操作模式控制装置90耦接于笔记本电脑系统80的一主机906，其包含有一第一重力加速度传感器900、一第二重力加速度传感器902及一控制单元904。第一重力加速度传感器900设于笔记本电脑系统80的上盖800上，用来检测上盖800对应于铅垂线的角度，并将检测结果(如电压、电流等电气或电子信号)输出至控制单元904；而第二重力加速度传感器902则设于笔记本电脑系统80的底座802上，用来检测底座802对应于铅垂线的角度，并将检测结果(如电压、电流等电气或电子信号)输出至控制单元904。控制单元904较佳地设于笔记本电脑系统80的一键盘控制器中，用来根据第一重力加速度传感器900及第二重力加速度传感器902所得的检测结果，控制笔记本电脑系统80的操作模式。\n因此，通过操作模式控制装置90，笔记本电脑系统80可借助第一重力加速度传感器900测得上盖800对应于铅垂线的角度，并通过第二重力加速度传感器902测得底座802对应于铅垂线的角度，进而判断上盖800是否开启。特别注意的是，利用第一重力加速度传感器900及第二重力加速度传感器902判断上盖800是否开启的方式不限于特定程序或步骤，本领域具通常知识者当可设计符合所需的判断流程。举例来说，请参考图10，图10为本发明实施例一操作模式控制流程110的示意图。操作模式控制流程110用于操作模式控制装置90中，用以控制笔记本电脑系统80的操作模式，其包含以下步骤：\n步骤112：开始。\n步骤114：通过第一重力加速度传感器900检测上盖800相对于铅垂线的一角度G1。\n步骤116：通过第二重力加速度传感器902检测底座802相对于铅垂线的一角度G2\n步骤118：由控制单元904计算角度G1与角度G2的角度差D1。\n步骤120：由控制单元904比较角度差D1是否大于一合盖角度差D2。若是，进行步骤122；若否，则回到步骤114及116。\n步骤122：判断上盖800已合盖。\n步骤124：将笔记本电脑系统80操作于省电模式。\n因此，通过操作模式控制流程110，第一重力加速度传感器900及第二重力加速度传感器902分别测得的角度G1、G2后，控制单元904计算角度G1与角度G2的角度差D1。接着，控制单元904比较角度差D1是否大于合盖角度差D2，并于角度差D1大于合盖角度差D2时，判断上盖800已合盖，进而将笔记本电脑系统80操作于省电模式。简单来说，在操作模式控制流程110，角度G1、G2分别为第一重力加速度传感器900及第二重力加速度传感器902所测得的绝对角度(即相对于铅垂线的角度)，两者的差为角度差D1，而合盖角度差D2则为系统预设的临限角度差。亦即，当角度差D1大于合盖角度差D2时，表示上盖800已合盖；相反地，当角度差D1小于合盖角度差D2时，则表示上盖800已开启。如此一来，可据以决定笔记本电脑系统80的操作模式。\n因此，借助操作模式控制流程70，即使使用者以躺着或仰望方式使用笔记本电脑系统80，或是在使用的过程中，搬动或移动笔记本电脑系统80，操作模式控制装置90仍可借助比较角度差D1与合盖角度差D2，而判断上盖800是否以合盖。\n综上所述，本发明是借助重力加速度传感器判断笔记本电脑系统的上盖是否开启，并据以切换操作模式，因而可避免机械疲乏或故障的问题，并可大幅降低设计上的困难度。\n以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的等同的变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。