CN116028298A

CN116028298A - 用于检测可折叠电子设备的打开或闭合的方法

Info

Publication number: CN116028298A
Application number: CN202211307716.7A
Authority: CN
Inventors: S·P·里沃尔塔; R·穆拉; L·布拉科; F·里扎尔迪尼
Original assignee: STMicroelectronics SRL
Current assignee: STMicroelectronics SRL
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2022-10-24
Publication date: 2023-04-28
Also published as: EP4170461A1; EP4170461B1; US20230125175A1; US11921548B2; EP4170461A9

Abstract

本公开涉及用于检测可折叠电子设备的打开或闭合的方法。可折叠电子设备包括第一和第二硬件元件，相对于彼此可倾斜，并且容纳第一电极和第二电极，当可折叠电子设备处于第一状态时第一电极和第二电极彼此接触，并且在其他情况下彼此相距一距离。该检测方法包括：获取指示由第一和第二电极检测到的环境电荷/静电电荷变化的第一和第二电荷变化信号；生成指示第一和第二电荷变化信号之间的差的差分信号；根据差分信号，生成一个或多个特征信号；以及根据一个或多个特征信号，生成指示可折叠电子设备的第一或第二状态的接触信号。

Description

用于检测可折叠电子设备的打开或闭合的方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测可折叠电子设备(例如个人计算机(PC))的第一或第二状态(闭合或打开状态)的方法。特别是，它涉及一种通过电荷变化传感器的基于差分采集电荷变化信号的检测方法，该电荷变化信号指示在所述电荷变化传感器上感应的环境电荷和/或静电电荷变化。此外，它涉及相应的计算机程序产品、配置为实现检测方法的可折叠电子设备的控制单元以及相同的可折叠电气设备。

背景技术

众所周知，用户体验的改善使计算机、PC、便携式设备和智能设备的使用变得更加简单。

特别是，参考可折叠电子设备(以下简称PC)的示例，用户体验的改进可以包括当屏幕闭合时自动停用PC(即，将PC从使用状态切换到待机状态，例如屏幕关断，或休眠状态，PC关断)，以及当PC完全打开时将PC切换到平板计算机模式。

因此，这包括检测计算机的状态(关闭、打开或平板计算机模式)，尤其是确定屏幕相对于计算机键盘的相应位置(例如，计算机打开或计算机完全关闭)。

已知解决方案利用一个或多个霍尔传感器来检测PC的状态。例如，已知使用相对于键盘固定的磁铁和相对于屏幕固定的霍尔传感器(反之亦然)来确定PC的状态：通过霍尔传感器测量磁铁、霍尔传感器和磁铁相对距离产生的磁场，因此，可以确定PC的状态。

然而，霍尔传感器的使用使PC的PC结构复杂化，并增加了其总体成本。此外，集成在PC中的磁铁产生的磁场可能会对PC罗盘造成干扰，并对用户产生不利影响(例如，它可能使PC具有磁性，从而吸引放置在PC附近的铁磁性体)。霍尔传感器对任何磁场都敏感，因此也对PC上可能存在的外部磁场敏感；因此，放置在PC附近的磁性物体可能会对PC状态的检测产生不利影响，这些磁性物体会产生这种外部磁场。此外，通过霍尔传感器确定PC的状态是基于接近度的测量，而不是键盘和屏幕之间的真实接触；当屏幕几乎关闭但实际上尚未与键盘接触时，这会产生对PC状态的错误检测(例如，小盖子角度的错误PC关闭状态检测，例如，小于约5°)。

发明内容

本发明的各种实施例提供了一种用于检测可折叠电子设备的第一或第二状态(闭合或打开状态)的方法，该方法克服了现有技术的缺点。

该可折叠电子设备包括第一和第二硬件元件，该硬件元件可相互倾斜，并容纳当可折叠电子设备处于第一状态并且彼此相距一定距离时彼此接触的第一电极和第二电极。该检测方法包括：获取指示由第一和第二电极检测到的环境电荷/静电电荷变化的第一和第二电荷变化信号；生成指示第一和第二电荷变化信号之间的差的差分信号；根据差分信号，生成一个或多个特征信号；以及根据一个或多个特征信号，生成指示可折叠电子设备的第一或第二状态的接触信号。

附图说明

为了更好地理解本发明，现仅通过非限制性示例，参考附图描述各种实施例，其中：

图1是根据一个实施例的可折叠电子设备的透视图，该电子设备包括第一和第二电荷变化传感器；

图2是根据一个实施例的图1的可折叠电子设备的框图；

图3A-3D是在电荷变化传感器的相应操作模式下，作为第一和第二电荷变化传感器测量值的函数而生成的电信号的图形；

图4是根据一个实施例的用于检测图1中可折叠电子设备状态的方法的框图；以及

图5A-5G是通过实施图4的检测方法而产生的电信号图。

下文用相同的标号表示不同实施例的共同元件。

具体实施方式

图1示出了在由轴线X、Y和Z定义的三轴笛卡尔参考系中的可折叠电子设备10。出于纯粹的示例性目的，可折叠电子设备10在下文中被视为PC，尽管显然可以类似地考虑其他可折叠电子设备(例如，可折叠智能电话、可折叠平板计算机等)。

PC 10在打开设备操作条件下的示例如图1所示。

PC 10包括盖子部分12和底座部分14，通过铰链15机械耦接在一起，铰链15允许盖子部分12相对于底座部分14旋转，从而形成围绕旋转轴线R(或轴线R)的旋转约束，在图1中示例性示出为平行于轴线X。底座部分14包括至少一个在底座部分14的第一表面14a处延伸的接口设备16(例如，键盘和/或触摸板)。盖子部分12包括在盖子部分12的第一表面12a处延伸出的屏幕18。在闭合设备操作条件下(PC 10的闭合状态或第一状态)，第一表面12a、14a彼此面对并且基本上彼此平行，而在开放设备操作条件下(PC 10的打开状态或第二状态)彼此横向布置。此外，盖子部分12具有与盖子部分12的第一表面12a相对的第二表面12b，而底座部分14具有与底座部分14的第一表面14a相对的相应第二表面14b；当PC 10处于平板计算机模式时，盖子部分12和底座部分14的第二表面12b和14b彼此面对。

盖子部分12还包括面向盖子部分12的第一表面12a的第一电荷和/或静电电荷变化传感器(以下简称第一电荷变化传感器，或更简单地说第一传感器)20，并且底座部分14还包括面向底座部分14的第一表面14a的第二电荷和/或静电电荷变化传感器(以下称为第二电荷变化传感器，或者更简单地说第二传感器)22。第一电荷变化传感器20和第二电荷变化传感器22形成PC 10的传感器模块25(图2)。

第一和第二电荷变化传感器20和22的布置方式使得当PC 10处于第一状态(闭合状态)时，它们彼此物理和电气接触，并且当PC 10处在第二状态(打开状态)时，它们彼此相距一定距离。换句话说，考虑的是，在盖子部分12的第一表面12a和底座部分14的第一表面14a之间形成打开角度αLID(也称为“盖子角度”)，当顶盖子角度αlid等于0°(PC 10闭合)时，电荷变化传感器20和22相互接触，而当顶盖子角度αlid不同于或大于0°时(PC 10打开)，它们不相互接触。

具体而言，如图2所示，第一和第二电荷变化传感器20和22中的每一者包括传感器控制单元(例如，控制电路装置)(分别称为第一传感器控制单元20a和第二传感器控制单元22a)和一个或多个电极(分别称之为第一电极20b和第二电极22b)，它们彼此电耦合。特别是，当PC 10闭合时，电极20b和22b相互物理和电气接触，而当PC 10打开时，它们不相互接触。例如，此外，每个传感器控制单元20a、22a集成在相应的电荷变化传感器20、22中。

在使用中，每个电极20b、22b检测环境电荷和/或静电电荷变化(由同一电荷变化传感器20、22上PC 10周围的环境引起)，并生成指示所述环境电荷和(或)静电电荷变化的相应检测信号S_R(例如模拟信号)。检测信号S_R由传感器控制单元20a、22a获取，该传感器控制单元根据检测信号S_R生成相应的电荷变化信号S_Q(例如，数字信号)，也指示所述环境电荷和/或静电电荷变化。

例如，传感器控制单元20a、22a包括耦合到电极20b、22b的接口电路。具体而言，接口电路被配置为预处理电荷变化信号S_Q。例如，接口电路包括放大电路和/或模数转换器(ADC)和/或串行通信模块(例如UART、SPI、I2C等)，未示出，以便放大和/或数字转换检测信号S_R。

更详细地说，电荷变化传感器20、22的电极20b、22b可能具有导电或金属表面，或者由涂覆有电介质材料的导电或金属材料制成，或者甚至具有布置在PC 10壳体下的导电表面或金属表面。在任何情况下，在使用过程中，电极20b、22b与PC 10所在的环境进行电气/静电耦合，以便检测由PC 10外部因素引起的环境电荷/静电变化(例如，50Hz或60Hz交流电、物体、动物或人等有生命物体的运动)。

根据一个实施例，电极20b、22b集成到PC 10的壳体中，例如包括形成在PC 10中包含的半导体材料晶片上或晶片中的导电轨道。根据不同的实施例，该电极20b和22b是PC 10中存在的金属元件，例如PC 10的同一外壳或框架的一部分。或者，当设想在潮湿环境(更具体地说，在水中)中可能使用可折叠电子设备10时，电极20b、22b被插入防水壳体内，或者在任何情况下被一个或多个保护层屏蔽，以防止电极20b和22b与水或湿气直接接触：在这种情况下，防水壳体或一个或多个保护层由材料(例如，电介质或绝缘材料，例如塑料)制成，使得其不会屏蔽由外部环境产生的环境电荷/静电，而该电荷/静电应由电极20b、22b获得。对于本领域技术人员来说，其他实施例也是可能的，因此电极20b、22b在使用期间与环境电/静电耦合。

此外，如图2所示，PC 10包括控制单元23(例如，控制电路装置)，该控制单元可操作地耦合到第一和第二电荷变化传感器20、22并且被配置为接收和处理来自第一和第二电荷变化传感器20和22的电荷变化信号S_Q(以下分别也称为第一电荷变化信号和第二电量变化信号，并在图5A和5B中分别以参考S_Q1和S_Q2表示)。例如，控制单元23包括用于处理电荷变化信号S_Q的处理单元27(例如处理电路装置)(例如中央处理单元(CPU)、微处理器、应用处理器(AP)或专用计算单元)和用于存储数据的数据存储单元28(例如存储电路)(例如存储器，例如非易失性存储器)，它们相互耦合。

具体而言，在使用中，控制单元23接收来自第一和第二电荷变化传感器20和22的电荷变化信号S_Q，并生成差分信号S_D，该差分信号S_D指示z电荷变化传感器20的电荷变化信号S_Q之间的相对差，差分信号S_D根据在第一电荷变化传感器20的电荷变化信号S_Q与第二电荷变化传感器22的电荷变化信息S_Q之间的差值(例如，等于或成比例)来计算。

图3A-图3D示出了电荷变化传感器20和22在不同工作条件下的差分信号S_D随时间的变化。

具体而言，图3A示出了电荷变化传感器20和22之间不存在直接电气接触(即PC 10打开)、并且PC 10周围环境中存在交流电时的差分信号S_D。换句话说，PC 10附近有一个电源(例如，通过电气插头提供)，并且提供交流电(例如，50或60Hz)给电气设备(例如灯、电器或同一PC 10)供电。交流电在PC 10处产生环境电荷和/或静电电荷变化，由电荷变化传感器20和22检测到。由于电荷变化传感器2和22彼此相距很远，它们不能检测到彼此相等的环境电荷/静电荷变化(例如，由于与电源等电/静电荷源的距离不同，因此相位偏移也不同)，因此差分信号S_D具有强烈的振荡趋势。例如，差分信号S_D的峰值(类似地，谷)的平均振幅大于第一阈值振幅(例如，等于约600LSB)。

图3B示出了电荷变化传感器20和22不相互接触(即，PC 10打开)并且PC 10周围环境中不存在交流电时的差分信号S_D。由于环境电荷/静电变化，差分信号S_D具有振荡趋势，这些变化在以下方面互不相同电荷变化传感器20和22；然而，考虑到外部环境中没有交流电，图3B的差分信号S_D的振荡小于图3A的振荡。例如，差分信号S_D的峰值(类似地，谷)具有包含在第一阈值振幅和小于第一阈值振幅的第二阈值振幅之间的平均振幅(例如，等于约100LSB)。

图3C示出了电荷变化传感器20和22彼此直接电接触(例如物理接触)(即PC 10闭合)并且PC 10周围环境中存在交流电时的差分信号S_D。由于电荷变化传感器2和22的电极20b和22b彼此短路，因此检测到的环境电荷/静电变化基本上彼此相等，因此差分信号S_D约为零。振幅减小的任何振荡主要是由测量噪声引起的。例如，差分信号S_D的峰值(类似地，谷值)具有小于第二阈值振幅的平均振幅，而差分信号SP的平均值约为零(例如，小于约10LSB)。

图3D示出了电荷变化传感器20和22之间直接电接触(即，PC10闭合)且PC 10周围环境中不存在交流电时的差分信号S_D。差分信号的趋势与图3C相似，这是因为电荷变化传感器20和22的电极20b和22b彼此短路。因此，差分信号S_D约为零，不再详细描述相关趋势。

图4示出了由控制单元23执行的PC 10状态的检测方法50，以检测PC 10是处于第一状态(闭合状态)还是处于第二状态(打开状态)。

在检测方法50的步骤S10，通过第一和第二电荷变化传感器20和22获取电荷变化信号S_Q，例如，获取频率等于约240Hz。图5A示出了通过第一电荷变化传感器20获取的第一电荷变化信号S_Q1的示例，图5B示出了通过第二电荷变化传感器22获取的第二电荷改变信号S_Q2的示例。如前所述，电荷变化信号S_Q1和S_Q2在第一时间间隔(t<t₁)内彼此不同，并且在第一个时间间隔之后的第二时间间隔(t≥t₁)基本彼此相等。

在紧接步骤S10之后的步骤S12中，如前所述，差分信号S_D根据电荷变化信号S_Q生成。差分信号S_D的示例如图5C所示，可以注意到，在所考虑的示例中，它在第一时间间隔内振荡，而在第二时间间隔内基本为零。

在紧接步骤S12之后的步骤S14(可选)中，差分信号S_D以低于步骤S10中采集频率的采样频率下采样，例如等于约60Hz。换句话说，在步骤S14中，通过抽取差分信号S_D来生成下采样信号S_S。下采样信号S_S的示例如图5D所示。注意，步骤S14是可选的，可以从方法50中删除。

在紧接步骤S14之后的步骤S16(可选)中，以高频滤波差分信号S_D，以消除差分信号S_D的偏移。具体而言，在步骤S16，通过对下采样信号S_S进行滤波来生成滤波信号S_F。更详细地说，滤波是高通型的，其截止频率大于阈值截止频率，例如包括在1Hz和20Hz之间，例如等于5Hz。或者，滤波为带通型，例如，较低截止频率大于阈值截止频率，且较高截止频率在15Hz和40Hz之间(例如等于20Hz)。滤波信号S_F的示例如图5E所示。注意，步骤S16是可选的，并且可以从方法50中删除。

随后(步骤S18和S20)，生成一个或多个特征信号S_T，其指示差分信号S_D(更详细地说，滤波信号S_F)的相应特征。这些特征是滤波信号S_F的感兴趣量，例如滤波信号S_F的统计量(例如，峰间(peak-to-peak)振幅、方差、振幅大于阈值的峰值数目、标准偏差、能量等)。根据以下示例性考虑的实施例，认为一个特征信号S_T表示滤波信号S_F的方差；然而，可以考虑更多的特征信号S_T，并且除了方差或代替方差，可以类似地考虑滤波信号S_F的不同和更多感兴趣的量(详细地说，当考虑能量时，最好在步骤S16实现先前描述的滤波，以去除差分信号S_D的DC贡献)。特征信号S_T的示例如图5F所示。

更详细地说，在紧接步骤S16之后的步骤S18中，将差分信号S_D(具体地说，滤波信号S_F)存储在缓冲器中缓冲周期。换句话说，在步骤S18，将持续时间等于缓冲周期的滤波信号S_F的相应部分或时间窗口存储在缓冲器中。例如，缓冲周期约等于1秒(例如，如前所述，它允许存储60Hz下采样的滤波信号S_F的60个样本)。

此外，在紧接步骤S18之后的步骤S20中，生成指示滤波信号S_F的方差的特征信号S_T。特别是，在步骤S20，计算滤波信号S_F的每个时间窗口的方差，并且特征信号S_T被生成为时间窗口方差值的级联(concatenation)。换言之，特征信号S_T是通过将为滤波信号S_F的时间窗口计算的方差值彼此相继连接而形成的，因此在每个缓冲周期中具有等于与相应时间窗口相关联的方差的常量值。在图5F的示例中，注意到滤波信号S_F的方差如何在第一时间间隔中大于阈值方差V_S(下文更好地描述)，并且在第二时间间隔中小于阈值方差V_S。

在紧接步骤S20之后的步骤S22中，根据特征信号S_T生成接触信号S_C，其指示电荷变化传感器20和22的电极20b和22b之间存在或不存在接触。特别是，接触信号S_C假设，在每个时刻，当电荷变化传感器20和22之间未检测到接触时为第一值(例如0)(PC 10的第二状态)，或当电荷变化感应器20和22之间检测到物理和电气接触时为第二值(例如1)(PC 11的第一状态)。接触信号S_C的示例如图5G所示，其中接触信号S_C假定第一个时间间隔的第一个值，并且假定第二时间间隔的第二值。换句话说，在t₁的时刻，PC 10关闭。

如上所述，PC 10的状态的检测方法50可以由控制单元23执行。例如，控制单元23包括配置为执行步骤S10的采集器、配置为执行步S12的差分信号发生器、配置为执行步骤S14的下采样器、配置为执行步骤S16的滤波器、配置为执行步骤S18的缓冲器，配置为执行S20的特征信号发生器和配置为执行S22的接触信号发生器。这些不同的组件可以使用可加载到控制单元23中的非瞬态计算机程序产品来实现。计算机程序产品包括指令，当由控制单元23执行时，使控制单元23实现检测方法50。

根据一个实施例，通过将特征信号S_T与特征阈值(在示例性考虑的实施例中，阈值方差V_S)进行比较，并且验证特征信号S_T是否满足具有特征阈值的预定义条件来生成接触信号S_C：当所考虑时刻的特征信号S_T的值大于阈值方差V_S时，接触信号S_C的对应值采用第一值；并且当所考虑时刻的特征信号S_T的值小于或等于阈值方差V_S时，接触信号S_C的对应值采用第二值。具体而言，在设计步骤中根据所考虑特征和参数来选择特征阈值，例如电荷变化传感器20和22的电极20b和22b的几何结构和材料、用户期望的检测灵敏度等；结果，特征阈值通常以实验方式获得(例如，通过机器学习技术)或由同一用户设置。出于纯粹的示例性和非限制性目的，阈值方差V_S可以包含在约0.003和约0.005之间，例如可以等于约0.0043。

根据不同的实施例，通过机器学习技术处理特征信号S_T，并且通过分类器(例如支持向量机(SVM)、决策树(DT)或神经网络(NN))生成接触信号S_C。具体来说，一旦输入端接收到特征信号S_T，分类器就被训练为生成相应的接触信号S_C。分类器的训练本身是已知类型的，并且以已知方式取决于所选的特定分类器和PC 10的设计参数。例如，分类器的训练是监督类型的，可能包括使用已知类型的优化算法。具体而言，分类器基于训练数据集进行训练，该训练数据集包括多个训练特征信号，这些特征信号具有与之相关联的相应标签，以指示电荷变化传感器20和22之间是否存在接触。分类器基于与特征信号S_T相似的训练特征信号进行训练。在使用期间，分类器接收特征信号S_T作为输入，并且基于在训练步骤中获得的分类模型对其进行处理，以生成相应的接触信号S_C。

可选地，检测方法50还包括一个步骤(未示出)，以用于根据接触信号S_C控制PC 10的一个或多个功能。特别是，PC 10的一个或多个子功能根据在每一时刻的值被激活或停用，该功能的一个例子是当接触信号S_C从第二值切换到第一值时，PC 10从待机状态切换到使用(或工作)状态，反之亦然，当触点信号S_C从第一个值切换至第二个数值时，以及更详细地说，以下功能中的至少一种：当接触信号S_C采用第一个值时，屏幕18接通，对保存在PC 10中的文件的自动和零接触访问，PC 10的快速启动、生物识别的激活，屏幕保护程序的激活，禁用节能和电池消耗功能；当接触信号S_C采用第二值时，屏幕18关断、PC 10的快速关闭、生物识别的停用、屏幕保护程序的停用、节能和电池消耗功能的启用。

例如，检测方法50可用于检测PC 10何时处于包内模式(即，PC 10处于闭合状态，并被放在一个封闭的容器中，例如一个包或背包)。事实上，在这种模式下，例如，PC 10被设置为待机状态，具体来说，电池消耗被最小化。特别地，当接触信号S_C假定第二值(PC 10闭合)时，检测PC 10的包内模式，并且已知类型的包内检测模块检测到PC 10被携带在一个封闭空间中(例如，该检测基于机器学习从PC 10的传感器(如电荷变化传感器20和22)获得的数据来识别包内模式)。

此外，检测方法50例如可用于检测盖子角度αlid，即使在PC 10的接通步骤期间盖子角度αlid等于0°(PC 10关闭)或360°(例如，PC 10的平板模式)。

从对本发明各种实施例的特征的检查来看，其提供的优点是显而易见的。

检测方法50允许在不使用霍尔传感器和磁铁的情况下检测PC 10的状态，从而避免了前面讨论的缺点，降低了PC 10的总体成本和设计复杂性。

此外电荷变化传感器20和22的使用允许在盖子部分12的第一表面12a和14a以及底座部分14的第一表面之间检测到真实接触。这可以防止使用已知的解决方案对PC 10的闭合状态进行错误检测，这是由于第一表面12a和14a的接近(而不是真实的相互接触)以及磁性检测。

最后，很明显，在不脱离本发明范围的情况下，可以对本文描述和图示的各种实施例进行修改和变更。

例如，可以结合所描述的不同实施例来提供进一步的解决方案。

第一和第二电极20b和22b二者都可以包含在单个电荷变化传感器中(例如，第一电荷变化传感器20)。换句话说，可能存在一个带有两个电极的电荷变化传感器。

此外，电极20b和22b可以直接连接到控制单元23(因此PC 10中没有电荷变化传感器，并且电极耦合到控制单元23)。因此，在这种情况下，控制单元23被配置为既实现先前描述的检测方法50，又执行参考传感器控制单元20a和22a描述的功能。

每个电荷变化传感器20、22还可以包括多个电极，例如，为了最大限度地提高电荷和/或静电变化的检测精度而彼此串联电布置的电极。

此外，电荷变化传感器20和22的电极20b和22b可布置在铰链15上，以便当顶盖子角度αlid等于0°时彼此接触，并且当顶盖子角度αlid不同于0°时相互间隔。

可选地，PC 10还可以包括分别包含在盖子部分12和底座部分14中的第三和第四电荷变化传感器(或者更简单地说，第三和第四传感器，和第一电荷变化传感器20和第二电荷变化传感器22类似并且未示出，因此不再详细描述)中的第三和第四电极，以便面对相应的第二表面12b和14b，并且当盖子角度αlid等于360°时相互接触(PC10的平板模式)。例如，第三和第四电极可以类似于前面描述的那样布置在铰链15上。以这种方式，可通过第一和第二电荷变化传感器20和22(或更简单地通过第一电极和第二电极)检测PC 10的闭合状态(αLID＝0°)，并可通过第三和第四电荷变化传感器(或更简便地通过第三电极和第四电极)检测PC10的平板模式(αLID＝360°)，与前面讨论的内容类似。

此外，如前所述，可折叠电子设备10可以是PC以外的设备。在这种情况下，盖子部分12和底座部分14分别是第一和第二硬件元件，可以相互倾斜(特别是可旋转)，并且分别包括第一和第二电荷变化传感器20和22(反之亦然)。

此外，很明显，由于PC 10的设计要求或不准确性，先前指示的角度值(例如，αLID等于0°或360°)将以一定的公差裕度进行解释，例如，约等于±5°。因此，当盖子角度αlid例如等于约3°时，也可以认为PC 10处于闭合状态。

一种可折叠电子设备(10)状态的检测方法(50)可以概括为包括第一硬件元件(12；14)和第二硬件元件(14；12)，所述第一硬件元件和第二硬件元件(14；12)在可折叠电子设备(10)的第一状态或第二状态下彼此可倾斜，其中，第一硬件元件(12；14)容纳第一电极(20b；22b)，第二硬件元件(14；12)容纳第二电极(22b；20b)，当可折叠电子设备(10)处于第一状态时，第一和第二电极相互接触，当可折叠电子设备(10)处于第二状态时第一和第二电极彼此相距一定距离，并且第一和第二电极被配置为检测相应的环境电荷和/或静电电荷变化，可折叠电子设备(10)还包括耦合到第一和第二电极(20b、22b)的控制单元(23)；检测方法(50)包括步骤(S10)，通过控制单元(23)获取，通过第一电极(20b；22b)的第一电荷变化信号(S_Q1)和通过第二电极(22b；20b)的第二电荷变化信号；通过控制单元(23)生成(S12)指示第一(S_Q1)和第二(S_Q2)电荷变化信号之间差的差分信号(S_D)；由控制单元(23)，根据差分信号(S_D)，生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个特征信号(S_T)，其指示差分信号(S_D)的相应特征；以及通过控制单元(23)，根据一个或多个特征信号(S_T)，生成(S22)接触信号(S_C)，接触信号假设值等于第一值(0)或第二值(1)，接触信号(S_C)的第一值(0)表示第一电极和第二电极(20b、22b)之间没有接触，因此表示可折叠电子设备(10)的第二状态，接触信号(S_C)的第二值(1)指示第一和第二电极(20b，22b)之间的接触，因此指示可折叠电子设备(10)的第一状态。

检测方法(50)还可以包括由控制单元(23)根据接触信号(S_C)控制可折叠电子设备(10)的一个或多个功能的步骤。

生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个特征信号(S_T)的步骤可以包括以低于差分信号(S_D)采集频率的采样频率对差分信号进行下采样(S14)。

生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个特征信号(S_T)的步骤可以包括通过截止频率大于阈值截止频率的高通滤波器，或通过较低截止频率大于阈值截止频率的带通滤波器，对差分信号(S_D)进行滤波(S16)。

生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个特征信号(S_T)的步骤可包括a.通过缓冲器存储(S18)差分信号(S_D)的时间窗口，其持续时间等于缓冲期；以及b.根据所述时间窗计算(S20)所述差分信号(S_D)的一个或多个特征。

生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个特征信号(S_T)的步骤可以包括针对差分信号(S_D)的各个多个时间窗口重复步骤a和b多次；以及通过将各个特征的计算值彼此级联来形成一个或多个特征信号(S_T)中的每个特征信号，每个特征信号(S_T)假设各个特征的每个值在等于缓冲周期的各个持续时间内。

生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个特征信号(S_T)的步骤可以包括计算差分信号(S_D)的以下统计量中的至少一个：峰间振幅；方差振幅大于阈值振幅的峰值数量；标准偏差；能量

生成(S22)接触信号(S_C)的步骤可以包括通过机器学习技术处理一个或多个特征信号(S_T)。

生成(S22)接触信号(S_C)的步骤可以包括将一个或多个特征信号(S_T)与一个或多个相应特征阈值(V_S)进行比较，并且根据一个或多个特征信号(S_T)与一个或多个相应特征阈值(V_S)的比较来确定接触信号(S_C)。

生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个特征信号(S_T)的步骤可以包括计算差分信号(S_D)，其中将一个或多个特征信号(S_T)与一个或多个相应特征阈值(V_S)进行比较的步骤可以包括将指示方差的每个特征信号(S_T)与相应特征阈值(V_S)的比较，并且其中确定作为所述比较的函数的接触信号(S_C)的步骤可以包括在所述时刻的特征信号(S_T)的相应值小于或等于阈值方差(V_S)时，将接触信号(RC)的每个时刻的值设置为等于第二值(1)；或者，当所述时刻的特征信号(S_T)的相应值大于阈值方差(V_S)时，将接触信号(S_C)的每个时刻的值设置为等于第一值(0)。

差分信号(S_D)可以等于或正比于第一(S_Q1)和第二(S_Q2)电荷变化信号之间的差值。

一种可加载到可折叠电子设备(10)的控制单元(23)中的计算机程序产品，所述计算机程序的设计使得在执行时，控制单元(13)可以被配置为实现所述可折叠电子设备(10)状态的检测方法(50)。

控制单元(23)可用于可折叠电子设备(10)，该可折叠电子设备(10)包括第一硬件元件(12；14)和第二硬件元件(14；12)，在可折叠电子设备(10)的第一状态或第二状态下可相互倾斜，其中，第一硬件元件(12；14)容纳第一电极(20b；22b)，第二硬件元件(14；12)容纳第二电极(22b；20b)，当可折叠电子设备(10)处于第一状态时，第一和第二电极相互接触，当可折叠电子设备(10)处于第二状态时第一和第二电极彼此相距一定距离，并且第一和第二电极被配置为检测相应的环境电荷和/或静电电荷变化，控制单元(23)可耦合到第一和第二电极(20b，22b)，并配置为通过第一电极(20b)获取(S10)第一电荷变化信号(S_Q1)并且通过第二电极获取第二电荷变化信号，第一(S_Q1)和第二(S_Q2)电荷变化信号指示所述相应的环境电荷和/或静电电荷变化；生成(S12)指示第一(S_Q1)和第二(S_Q2)电荷变化信号之间差异的差分信号(S_D)；根据差分信号(S_D)生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个特征信号(S_T)，一个或多个特征信号指示差分信号的相应特征(S_D)；并且根据一个或多个特征信号(S_T)生成(S22)接触信号(S_C)，该接触信号假定值等于第一值(0)或第二值(1)，接触信号的第一值(0)表示第一和第二电极(20b，22b)之间没有接触，因此表示可折叠电子设备(10)的第二状态，接触信号(S_C)的第二值(1)指示第一和第二电极(20b，22b)之间的接触，因此指示可折叠电子设备(10)的第一状态。

一种可折叠电子设备(10)可以概括为包括第一硬件元件(12；14)和第二硬件元件(14；12)，它们在第一状态或第二状态下可以相互倾斜，其中第一硬件元件12；14容纳第一电极(20b；22b)，第二硬件元件14；12容纳第二电极(22b；20b)，当可折叠电子设备(10)处于第一状态时，第一电极和第二电极(20b、22b)彼此接触，当可折叠电气设备(10)处于第二状态时第一和第二电极彼此间隔一定距离，可折叠电子设备(10)进一步包括耦合到第一和第二电极(20b，22b)的控制单元(23)，并配置为通过第一电极(20b22b)获取(S10)第一电荷变化信号(S_Q1)和通过第二电极获取第二电荷变化信号，第一(S_Q1)和第二(S_Q2)电荷变化信号指示所述相应的环境电荷和/或静电电荷变化；生成(S12)指示第一(S_Q1)和第二(S_Q2)电荷变化信号之间的差的差分信号(S_D)；根据差分信号(S_D)，生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个特征信号(S_T)，一个或多个特征信号指示差分信号的相应特征(S_D)；并且根据一个或多个特征信号(S_T)来生成(S22)接触信号(S_C)，该接触信号假定值等于第一值(0)或第二值(1)，接触信号的第一值(0)表示第一和第二电极(20b，22b)之间没有接触，因此表示可折叠电子设备(10)的第二状态，接触信号(S_C)的第二值(1)指示第一和第二电极(20b，22b)之间的接触，因此指示可折叠电子设备(10)的第一状态。

第一和第二电极(20b，22b)可以包括在耦合到控制单元(23)的电荷和/或静电变化传感器中，或者第一和第二极(20b、22b)可以分别被包括在耦合到控制单元(23)的第一电子和/或静电电荷变化传感器中。

第一硬件元件具有第一表面，并且所述第二硬件元件具有面向所述第一硬件元件的所述第一表面的第二表面，当所述可折叠电子设备处于所述第一状态时，所述第一表面和所述第二表面之间形成盖子角度，当所述可折叠电子设备处于所述第一状态时，所述盖子角度是介于-5°和5°之间的第一角度，并且当所述可折叠电子设备处于所述第二状态时，所述盖子角度是与所述第一角度不同的第二角度。

第一硬件元件(12；14)可进一步容纳第三电极，第二硬件元件(14；12)可进一步收容第四电极，当顶盖子角度(αlid)等于360°±5°时，第三和第四电极相互接触，当盖子角度(αlid)不同于360°±5°时，第三和第四电极彼此之间保持一定距离，并配置为检测相应的环境电荷和/或静电电荷变化，并且控制单元(23)可以进一步耦合到第三和第四电极，并且还可以配置为通过第三电极获取(S10)第三电荷变化信号和通过第四电极获取第四电荷变化信号，第三和第四电荷变化信号指示分别由第三电极和第四电极检测到的所述相应的环境电荷和/或静电电荷变化；生成(S12)指示第三和第四电荷变化信号之间差异的附加差分信号；根据附加差分信号生成(S14、S16、S18、S20)一个或多个附加特征信号，指示附加差分信号相应的特征；并且根据一个或多个附加特征信号生成(S22)附加接触信号，附加接触信号假设值等于第一值或第二值，附加接触信号的第一个值表示第三和第四电极之间没有接触，因此可折叠电子设备(10)的盖子角度(αlid)不同于360°±5°，并且附加接触信号的第二个值指示第三和第四电极之间的接触，因此可折叠电子设备(10)的盖子角度(αlid)等于360°±5°。

上述各种实施例可以结合起来提供进一步的实施例。

根据上述详细描述，可以对实施例进行这些和其他更改。一般来说，在以下权利要求中，所用术语不应被解释为将权利要求限制在说明书和权利要求中披露的具体实施例，而应被理解为包括所有可能的实施例以及此类权利要求有权享有的全部等同物范围。因此，索赔不受披露的限制。

Claims

1.一种检测方法，包括：

通过可折叠电子设备的控制电路装置，获取通过第一电极的第一电荷变化信号和通过第二电极的第二电荷变化信号，

所述第一电荷变化信号和所述第二电荷变化信号指示相应的环境静电电荷变化，

所述可折叠电子设备包括第一硬件元件和第二硬件元件，所述第一硬件元件和所述第二硬件元件被配置为进入第一状态和第二状态，

所述第一硬件元件和所述第二硬件元件分别包括所述第一电极和所述第二电极，

当可所述折叠电子设备处于所述第一状态时，所述第一电极和所述第二电极彼此接触，并且当所述可折叠电气设备处于所述第二状态时，所述第一电极和所述第二电极彼此相距一距离；

通过所述控制电路装置生成指示在所述第一电荷变化信号和所述第二电荷变化信号之间的差异的差分信号；

通过所述控制电路装置并且根据所述差分信号，生成指示所述差分信号的相应特征的一个或多个特征信号；以及

通过所述控制电路装置并且根据所述一个或多个特征信号，生成等于从第一值和第二值中选择的值的接触信号，

所述第一值指示所述可折叠电子设备的所述第二状态，

所述第二值指示所述可折叠电子设备的所述第一状态。

2.根据权利要求1所述的检测方法，包括：

通过所述控制电路装置，根据所述接触信号，控制所述可折叠电子设备的一个或多个功能。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其中所述一个或多个特征信号的生成包括以低于所述差分信号的采集频率的采样频率对所述差分信号进行下采样。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其中所述一个或多个特征信号的生成包括使用截止频率大于阈值截止频率的高通滤波器、或使用具有大于所述阈值截止频率的较低截止频率的带通滤波器来滤波所述差分信号。

5.根据权利要求1所述的检测方法，其中所述一个或多个特征信号的生成包括：

在缓冲器中存储所述差分信号的时间窗口，所述时间窗口具有等于缓冲周期的持续时间；以及

基于所述时间窗口计算所述差分信号的一个或多个所述特征。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其中所述一个或多个特征信号的生成包括：

将所述差分信号的所述时间窗口的所述存储和所述差分信号的一个或多个所述特征的所述计算分别对多个时间窗口重复多次；以及

通过将相应特征的计算值彼此级联来形成所述一个或多个特征信号中的每个特征信号。

7.根据权利要求1所述的检测方法，其中所述一个或多个特征信号的生成包括计算峰间振幅、方差、振幅大于阈值振幅的峰值数目、标准偏差、或能量中的至少一项。

8.根据权利要求1所述的检测方法，其中所述接触信号的生成包括使用机器学习技术处理所述一个或多个特征信号。

9.根据权利要求1所述的检测方法，其中所述接触信号的生成包括将所述一个或多个特征信号分别与一个或多个特征阈值进行比较，并且根据所述一个或多个特征信号与所述一个或多个特征阈值的比较来确定所述接触信号。

10.根据权利要求9所述的检测方法，

其中所述一个或多个特征信号的生成包括计算所述差分信号的方差，

其中将所述一个或多个特征信号与相应的所述一个或多个特征阈值进行比较包括将指示所述方差的特征信号的每个值与阈值方差进行比较，以及

其中根据所述一个或多个特征信号与所述一个或多个特征阈值的比较来确定所述接触信号包括：

响应于特征信号小于或等于所述阈值方差，将所述接触信号的值设置为等于所述第二值；以及

响应于特征信号大于所述阈值方差，将所述接触信号的值设置为等于所述第一值。

11.根据权利要求1所述的检测方法，其中所述差分信号等于或正比于在所述第一电荷变化信号和所述第二电荷变化信号之间的所述差异。

12.一种非暂态计算机可读介质，具有配置可折叠电子设备的控制电路装置以执行检测方法的内容，所述检测方法包括：

通过第一电极获取第一电荷变化信号，以及通过第二电极获取第二电荷变化信号，

所述第一硬件元件和所述第二硬件元件分别包括第一电极和第二电极，

当所述可折叠电子设备处于所述第一状态时，所述第一电极和所述第二电极彼此接触，并且当所述可折叠电气设备处于第二状态时，所述第一电极和所述第二电极彼此相距一距离；

生成指示在所述第一电荷变化信号和所述第二电荷变化信号之间的差异的差分信号；

根据所述差分信号，生成指示所述差分信号的相应特征的一个或多个特征信号；以及

根据所述一个或多个特征信号，生成等于从第一值和第二值中选择的值的接触信号，

所述第一值指示所述可折叠电子设备的所述第二状态，

所述第二值指示所述可折叠电子设备的所述第一状态。

13.根据权利要求12所述的非暂态计算机程序产品，其中所述内容包括由所述控制电路装置执行的指令。

14.根据权利要求12所述的非暂态计算机程序产品，其中所述一个或多个特征信号的生成包括计算峰间振幅、方差、振幅大于阈值振幅的峰值数目、标准偏差、或能量中的至少一项。

15.一种用于可折叠电子设备的设备，所述设备包括：

存储器；以及

耦合到所述存储器的处理电路装置，其中所述处理电路装置在操作中：

当所述可折叠电子设备处于所述第一状态时，所述第一电极和所述第二电极彼此接触，当所述可折叠电子设备处于所述第二状态时，所述第一电极和所述第二电极彼此相距一距离；

所述第一值指示所述可折叠电子设备的所述第二状态，

所述第二值指示所述可折叠电子设备的所述第一状态。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述处理电路装置在操作中根据所述接触信号控制所述可折叠电子设备的一个或多个功能。

17.一种可折叠电子设备，包括：

第一硬件元件和第二硬件元件，配置为进入第一状态和第二状态的，

所述第一硬件元件包括第一电极，并且所述第二硬件元件包括第二电极，

当所述可折叠电子设备处于所述第一状态时，所述第一电极和所述第二电极彼此接触，当所述可折叠电气设备处于所述第二状态时，所述第一电极和所述第二电极彼此相距一距离；

控制电路装置，耦合到所述第一电极和所述第二电极，所述控制电路装置在操作中，

通过所述第一电极获取第一电荷变化信号以及通过所述第二电极获取第二电荷变化信号，所述第一电荷变化信号和所述第二电荷改变信号指示相应的环境静电电荷变化；

生成指示所述第一电荷变化信号和所述第二电荷变化信号之间的差异的差分信号；

根据所述一个或多个特征信号，生成等于从第一值和第二值中选择的值的接触信号，所述第一值指示所述可折叠电子设备的所述第二状态，所述第二值指示所述可折叠式电子设备的所述第一状态。

18.根据权利要求17所述的可折叠电子设备，其中所述第一电极和所述第二电极分别被包含在耦合到所述控制电路装置的静电电荷变化传感器中，或被包含在耦合到所述控制电路装置的第一静电荷变化传感器和第二静电电荷变化感应器中。

19.根据权利要求17所述的可折叠电子设备，其中

所述第一硬件元件具有第一表面，并且所述第二硬件元件具有面向所述第一硬件元件的所述第一表面的第二表面，当所述可折叠电子设备处于所述第一状态时，

所述第一表面和所述第二表面之间形成盖子角度，

当所述可折叠电子设备处于所述第一状态时，所述盖子角度是介于-5°和5°之间的第一角度，并且

当所述可折叠电子设备处于所述第二状态时，所述盖子角度是与所述第一角度不同的第二角度。

20.根据权利要求19所述的可折叠电子设备，其中

所述第一硬件元件包括第三电极，并且所述第二硬件元件包括第四电极，

当所述盖子角度为355°到365°之间的第三角度时，所述第三电极和所述第四电极彼此接触，并且当所述盖子角度为与所述第三角度不同的第四角度时，所述第三电极和所述第四电极彼此相距一距离，以及

控制电路装置，耦合到所述第三电极和所述第四电极，所述控制电路装置在操作中，

通过所述第三电极获取第三电荷变化信号并且通过所述第四电极获取第四电荷变化信号，所述第三电荷变化信号和所述第四电荷变化信号指示相应的环境静电电荷变化；

生成指示所述第三电荷变化信号和所述第四电荷变化信号之间的差异的附加差分信号；

根据所述附加差分信号，生成指示所述附加差分信号的相应特征的一个或多个附加特征信号；以及

根据所述一个或多个附加特征信号，生成所述附加接触信号，所述附加接触信号等于从等于所述第一值和所述第二值中选择的值，所述第一值表示所述第四角度，所述第二值表示所述第三角度。