可折叠的电子设备及角度检测方法与流程

1.本技术属于电子设备技术领域，具体涉及一种可折叠的电子设备及角度检测方法。


背景技术：

2.随着电子设备的发展，可折叠的电子设备也慢慢普及，在实现本技术的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下技术问题：电子设备只有静止状态下才能得出较为准确的折叠角度。如果想检测动态的折叠角度变化，则需要设置霍尔传感器和磁铁辅助，这就造成电子设备整机部件数量增多，而且角度检测过程中容易受干扰而检测误差大。


技术实现要素：

3.本技术旨在提供一种可折叠的电子设备及角度检测方法，用于解决上述电子设备折叠状态下角度检测准确性不足的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
5.第一方面，本技术实施例提出了一种可折叠的电子设备，包括：第一壳体；
6.第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体通过转轴组件转动连接，所述转轴组件包括转轴和与所述转轴同步转动的传动件；
7.角度检测组件，包括第一转动件和角度检测件，所述第一转动件与所述传动件连接，所述第一转动件通过所述传动件与所述转轴同步转动，所述角度检测件用于检测所述第一转动件的转动角度。
8.第二方面，本技术实施例提出了一种可折叠的电子设备角度检测方法，采用上述的可折叠的电子设备，包括：
9.判断第一壳体和第二壳体是否处于折叠状态；
10.当所述第一壳体和所述第二壳体处于折叠状态时，通过角度检测件检测所述第一转动件的转动角度，根据所述第一转动件的转动角度确定所述第一壳体和所述第二壳体的折叠角度。
11.在本技术的实施例中，第一转动件通过传动件与转轴同步转轴，由此当角度检测件检测得出第一转动件的角度变化便可以得出第一壳体和第二壳体的转动角度变化，如此可以准确检测出第一壳体和第二壳体在转动状态下的角度变化。
12.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
13.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
14.图1是根据本发明实施例的可折叠的电子设备的结构示意图；
15.图2是图1所示的部分结构示意图；
16.图3是图2所示的爆炸结构视图；
17.图4是图1所示的a处的放大结构示意图；
18.图5是转动件与角度检测组件一实施例的结构示意图；
19.图6是转动件与角度检测组件另一实施例的结构示意图；
20.图7是转动件与角度检测组件再一实施例的结构示意图；
21.图8是距离传感器与凸轮配合结构示意图；
22.图9是本发明实施例的可折叠的电子设备角度检测方法的流程图；
23.图10是本发明实施例的可折叠电子设备完全展开状态的结构示意图；
24.图11是本发明实施例的可折叠电子设备完全折叠状态下的一角度的结构示意图；
25.图12是本发明实施例的可折叠电子设备完全折叠状态下的另一角度的结构示意图。
26.附图标记：
27.10、第一壳体；
28.20、第二壳体；210、安装孔；220、惯性测量单元；
29.30、转轴组件；310、转轴；320、传动件；330、第一转轴组件；3310、第一转轴；3320、第一传动件；340、第二转轴组件；3410、第二转轴；3420、第二传动件；350、第三传动件；
30.40、角度检测组件；410、第一转动件；4110、光穿透区；4120、光反射区；4130、通孔；420、角度检测件；430、第三转轴；440、第一连杆；450、第二连杆；460、滑块；
31.50、方向检测组件；510、第二转动件；520、距离传感器。
具体实施方式
32.下面将详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.下面结合图1-图8描述根据本发明实施例的可折叠的电子设备。
37.请参照图1至图3，本发明实施例提供的可折叠电子设备，包括第一壳体10、第二壳体20和角度检测组件40，第一壳体10与第二壳体20通过转轴组件30转动连接，转轴组件30包括转轴310和与转轴310同步转动的传动件320。角度检测组件40包括第一转动件410和角度检测件420，第一转动件410与传动件320连接，第一转动件410通过传动件320与转轴310同步转动，角度检测件420用于检测第一转动件410的转动角度。
38.第一壳体10和第二壳体20转动角度的检测通过另设的角度检测组件40进行检测。也即，第一壳体10和第二壳体20的动态转动过程中可以通过角度检测组件40进行监控，如此准确获取第一壳体10和第二壳体20的转动角度值。
39.需要说明的是，对于电子设备，电子设备包括但不限于手机、平板、可穿戴设备等，在此以手机为例进行说明，但不对此进行限定。
40.根据本发明的一些实施例，对于折叠屏电子设备，第一壳体10和第二壳体20可以转动连接，且同步转动。第一转动件410与传动件320连接，并通过传动件320与转轴310同步转动，如此第一转动件410的角度变化与第一壳体10和第二壳体20的角度变化对应，进而角度检测件420检测出第一转动件410的角度变化值便可以得出第一壳体10和第二壳体20的角度变化值。
41.对于转轴组件30，转轴组件30包括第一转轴组件330和第二转轴组件340。第一壳体10上设有第一转轴组件330，第二壳体20上设有第二转轴组件340。第一转轴组件330包括第一转轴3310和套设于第一转轴3310上的第一传动件3320，第二转轴组件340包括第二转轴3410和套设于第二转轴3410上的第二传动件3420。第一传动件3320和第二传动件3420为齿轮。第一转动件410为与第一传动件3320或者第二传动件3420啮合的齿轮，转轴组件30还包括第三传动件350，第三传动件350设于第一传动件3320和第二传动件3420之间并与第一传动件3320和第二传动件3420同步转动，第三传动件350为齿轮。
42.也即第三传动件350与第一传动件3320和第二传动件3420同步转动，第一传动件3320的转动角度与第一壳体10的转动角度变化对应，第二传动件3420的转动角度与第二壳体20的转动角度变化对应，通过第三传动件350与第一传动件3320和第二传动件3420配合转动，便可以实现第一壳体10和第二壳体20同步转动的效果，也即弯折第一壳体10，第二壳体20也会同步弯折。
43.在本发明的一些实施例中，第一壳体10或第二壳体20上开设有安装孔210，第一转动件410的至少一部分位于安装孔210内；角度检测件420设于安装孔210内且与第一转动件410相对。图示安装孔210位于第二壳体20，但以此为例，并非限定。
44.也即，第一壳体10和第二壳体20一侧连接显示屏，考虑到电子设备整体厚度的要求，如果在第一壳体10至第二壳体20的方向上设置第一转动件410，会使得电子设备的厚度过厚。但是如果沿第一壳体10至第二壳体20的方向上设置第一转动件410，对应侧的显示屏的结构将受到影响。例如在第一壳体10侧设置第一转动件410，则第一转动件410会占用部分原本显示屏的位置，造成该处的显示屏在弯折时容易应力集中，不利于显示屏的长时间使用，且第二壳体20侧也会留出部分空间以使得显示屏在弯折过程中，第一壳体10和第二
壳体20侧对应的显示屏受力一致，避免应力集中，进而导致第一壳体10和第二壳体20对于显示屏的支撑效果降低。而本技术实施例中，在第一壳体10和第二壳体20上开设安装孔210，不占用原显示屏的安装空间，避免显示屏弯折易应力集中的问题，而且不会额外增厚电子设备。
45.请参照图3至5，在本发明的一些实施例中，角度检测件420为光电检测器；第一转动件410上设有依次间隔设置的光穿透区4110和光反射区4120，光电检测器用于向第一转动件410发送检测信号，并根据光反射区4120反射回的信号确定第一转动件410的转动角度。也即光电检测器发射的检测信号可以从光穿透区4110穿过而无返回的检测信号，而经光反射区4120可以返回至光电检测器，如此可以依据接收的检测信号确定转动件的转动角度值。对于第一转动件410，第一壳体10或第二壳体20上还在安装孔210处设置第三转轴430，以对第一转动件410支撑和转动配合。
46.对于光电检测器，光电检测器可以设于安装孔210内。光电检测器可以为红外反射传感器，红外反射传感器的出光口设于转动件的正下方或者正上方，红外反射传感器朝向转动件发射检测光线，并通过反射光反射回的信号得出第一壳体10和第二壳体20的折叠角度。
47.具体地，第一转动件410上开设有多个通孔4130，通孔4130围绕第一转动件410轴向圆周均匀间隔设置；通孔4130对应的区域为光穿透区4110，相邻通孔4130之间的区域对应光反射区4120。
48.光穿透区4110可以使得光信号穿出而没有反射信号，或者反射信号相较于正常返回时间增长很多。也即当红外反射传感器发出的光穿过通孔4130时，因为此时红外反射传感器无法接收到反射光信号或者在预定时间外接收到反射光信号，可以记录数据为0。而当红外反射传感器发出的光位于通孔4130之间的区域，则可以在预设时间内接收到反射光信号，记录数据为1。通过测量红外反射传感器发出返回的脉冲个数计算传动件320转动的角度。例如，传动件320上设置10个通孔4130，则一个脉冲可以代表18
°
。需要说明的是，转动角度的精度与通孔4130的数量相关，例如可以设置更多的通孔4130以得出更为准确的角度变化值。
49.请参照图2、图4和图6，在本发明的再一些实施例中，传动件320为套设于转轴310的齿轮，第一转动件410为与传动件320啮合连接的齿轮；角度检测件420为与第一转动件410相啮合的齿条；第一转动件410转动状态下，根据齿条的移动距离确定第一壳体10和第二壳体20的折叠角度。
50.也即，第一转动件410转动过程中，带动齿条进行移动，通过检测齿条的移动距离便可以得出第一转动件410的转动角度。对于齿条，可以设于安装孔210内，还可以同时在安装孔210内设置位移传感器，用于对齿条的位移进行检测。例如可以在齿条远离第一传动件3320一侧设置位移传感器，通过位移传感器检测齿条的位移量，进而得出第一转动件410的转动角度。
51.请参照图2、图4和图7，在本发明的又一些实施例中，角度检测件420也可以为曲柄连杆机构。具体地，角度检测件420包括与第一转动件410相连接的第一连杆440、与第一连杆440转动连接的第二连杆450以及与第二连杆450相连接的滑块460，根据滑块460的移动距离确定第一传动件3320和第二传动件3420的转动角度，进而得出第一壳体10和第二壳体
20的折叠角度。滑块460可以沿滑轨移动，第一转动件410转动过程中会带动第一连杆440和第二连杆450转动，进而推动滑块460沿滑轨滑动，通过计算滑块460滑动的距离进而得出第一转动件410的转动角度。
52.第一连杆440和第二连杆450之间可以通过销轴转动连接，或者也可以通过其他转动结构转动连接，在此不做限定。滑块460可以沿滑轨滑动，如此可以通过滑块460的移动距离计算确定第一转动件410的转动角度值。
53.对于滑块460的距离的检测可以通过位移传感器，位移传感器可以设于安装孔210内且朝向滑块460远离第一转动件410的一端，通过检测滑块460的移动位移进而得出第一转动件410的转动角度。
54.请参照图2、图4和图8，在本发明的一些实施例中，还包括方向检测组件50，方向检测组件50包括第二转动件510，第二转动件510与转轴310连接，第二转动件510与转轴310同步转动，以确定第一壳体10和第二壳体20的弯折方向。
55.具体地，第二转动件510为凸轮；方向检测组件50还包括距离传感器520，距离传感器520的出光侧朝向凸轮的周侧面；凸轮随转轴310转动过程中，距离传感器520与凸轮的周侧面之间的距离递增或者递减，根据距离传感器520测得的与凸轮的周侧面之间的距离的变化趋势确定第一壳体10和第二壳体20的弯折方向。
56.对于距离传感器520的位置，距离传感器520位于安装孔210内并与第一壳体10或者第二壳体20相连接。
57.也即，第一壳体10和第二壳体20在转动过程中分为两个过程，一种为夹角180度朝向夹角0度进行弯折，也即合并状态。另一种为0度至180度弯折，也即展开状态。第二转动件510的作用便用于检测第一壳体10和第二壳体20的弯折状态。
58.具体地，电子设备可以在不同的弯折角度设置不同的显示状态，例如在弯折过程中，一旦第一壳体10和第二壳体20之间的角度小于60度，则显示屏自动熄灭以达到省电的作用。或者一旦从0度展开至60时，显示屏自动亮起，以使用户不用完全展开便可以获知电子设备上显示的信息，获取信息的效率更高。具体的实施场景，在此仅为例举，并非限定。
59.对于电子设备的弯折趋势，例如第一壳体10和第二壳体20当前的折叠角度为90度，然后下一折叠角度的变化可以为朝向0-90度内进行折叠，或者也可以为朝向90-180度内进行折叠。在本发明的一些实施例中，距离传感器520至凸轮侧面的距离随凸轮的转动过程中是持续变化的，或者变小或者变大。例如可以设定初始状态下，第一壳体10和第二壳体20之间的夹角为0度，最终状态下为180度。0度时可以使得凸轮侧面与距离传感器520之间的距离最小，而随着第一壳体10和第二壳体20展开过程中，凸轮转动并使得距离传感器520至凸轮侧面的距离增加，直至到达完全展开状态，此时凸轮侧面距距离传感器520的距离最远。进而当距离传感器520检测出的角度缩小时，则第一壳体10和第二壳体20为朝向0度进行折叠；而当距离传感器520检测出的角度变大时，则第一壳体10和第二壳体20为朝向度进行折叠，如此可以根据凸轮侧面至距离传感器520的距离变化得出第一壳体10和第二壳体20的转动趋势。
60.进一步地，第一壳体10和第二壳体20上还分别设有至少一个惯性测量单元220(inertial measurement unit，imu)，以对电子设备静止状态下，第一壳体10和第二壳体20之间的角度进行检测。结合上述的距离传感器520和角度检测件420可以实现多种实施场景
与显示屏或者其他部件的交互。例如可以在折叠角度30度、60度、90度、120度等对应不同的操作，比如在30度开机，60度时第一壳体10对应侧的显示屏显示内容，90度时第一壳体10和第二壳体20侧对应的显示屏均显示内容等，具体的操作场景，在此仅为例举，并非限定。
61.请参照图9，本发明实施例还提出保护一种可折叠的电子设备角度检测方法，采用上述的可折叠的电子设备，包括：
62.s110、判断第一壳体和第二壳体是否处于折叠状态。
63.第一壳体和第二壳体包括静态角度的检测，也即通过第一壳体和第二壳体上的惯性测量单元(inertial measurement unit，imu)进行检测，由此得出第一壳体和第二壳体的静态角度。而当第一壳体和第二壳体处于折叠状态下，惯性测量单元便无法实时得出第一壳体和第二壳体的转动角度。
64.s120、当第一壳体和第二壳体处于折叠状态时，通过角度检测件检测第一转动件的转动角度，根据第一转动件的转动角度确定第一壳体和第二壳体的折叠角度。
65.对于第一壳体和第二壳体的折叠状态的检测，在本发明的一些实施例中，可以先记录电子设备的初始值，例如电子设备出厂前是完全折叠状态或者完全展开状态时，则初始值则定义为0度或者180度。当用户拿到电子产品并进行折叠时，通过第一转动件和角度检测件确定第一壳体和第二壳体的转动角度。
66.进一步地，还可以同时通过距离传感器得出的距凸轮的距离变化确定第一壳体和第二壳体的转动趋势，以判定电子设备从当前状态是朝向完全折叠状态弯折还是朝向完全展开状态弯折。具体可参照图10至图12，对应电子设备多种不同的弯折状态。图10为电子设备完全展开的状态，图11和图12为电子设备完全折叠的状态，电子设备在使用过程中，对应完全折叠至完全展开的状态往复运动。因为距离传感器和角度检测件可以对第一壳体和第二壳体的转动角度以及转动趋势进行检测，如此便可以做到多种实施场景的交互。例如，距离传感器检测到用户从折叠状态至展开状态进行弯折时，可以在折叠角度30度、60度、90度、120度等对应不同的操作，例如在30度开机，60度时一个显示屏显示内容，90度时两个显示屏均显示内容等，具体的操作场景，在此仅为例举，并非限定。
67.在本发明的一些实施例中，imu的数量为两个(可参照图1)且分别设于第一壳体和第二壳体上。当电子设备出厂前初始值没有记录时，可以通过imu在电子设备静止且处于完全折叠或展开状态时，重新设定初始值。进一步地，当电子设备转动后处于静止状态时，可以通过imu检测当前第一壳体和第二壳体之间的夹角，进而与第一转动件和角度检测件检测的夹角进行比对，如此可以将静止状态下双imu检测电子设备的折叠角度作为校准值使用。而且如果角度检测组件检测结果异常时，可以通过双imu重新确定初始值，然后再进行角度检测。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
69.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。