专利名称：扩展装置以及扩展移动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种扩展装置，特别涉及一种扩展装置以及使用该扩展装置的扩展移动系统。
背景技术：
经济的日新月异，人们生活水平的提高，人们外出、旅游的机会大大增加，人们对实时了解自己的位置方向的需求逐渐增加，随着智能手机的不断普及，含电子指南针功能的移动终端不断推出。然而市面上还是有很多移动终端由于各种原因并不带电子指南针功能，如有产品定位和成本原因，大多数中低端手机和掌上电脑(PAD)是不带电子指南针的，也有工业设计(ID)中结构设计的原因，导致有些移动终端主板附近有大面积的铁质材料，导致无法放置地磁传感器。移动终端不带电子指南针功能，用户一般使用单独的外置的传统指南针或电子指南针，这类指南针无法和移动终端配合实现一些更高级的定位体验，而且这类指南针对水平性要求高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中低端手机不带电子指南针，或者由于结构设计问题无法放置地磁传感器的缺陷，提供一种使得中低端手机可以通过该扩展装置实现指南针的功能的扩展装置以及扩展移动系统。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:本实用新型提供了一种扩展装置，该扩展装置用于一移动终端，该扩展装置包括有一传感器、一接口控制单元以及一音频接口 ；该传感器与该接口控制单元相连，该接口控制单元与该音频接口相连；该传感器用于生成一磁场信号，并将该磁场信号发送至该接口控制单元；该接口控制单元用于将该磁场信号调制为一调制磁场信号，并将该调制磁场信号发送至该音频接口；该音频接口用于将该调制磁场信号发送至该移动终端的音频接口 ；该音频接口还用于将该移动终端的音频接口发送的一调制控制信号发送至该接口控制单元；该接口控制单元还用于将该调制控制信号解调为一控制信号，并将该控制信号发送至该传感器；该传感器还用于根据该控制信号生成该磁场信号或者停止生成该磁场信号。由于地磁场是一直客观存在的，该传感器的作用即是检测并采集获取该地磁场的方向，并根据该地磁场的方向产生一相应的电信号，即该磁场信号。由于该扩展装置通过该音频接口将该调制磁场信号发送至该移动终端的音频接口，因此该磁场信号需要经过该接口控制单元的信号调制，将原本的该磁场信号调制成能够通过该音频接口发送的该调制磁场信号。[0014]本领域技术人员应当明白，要使得该传感器能够正常运作，以及实现相应的功能，需要对该传感器的寄存器进行配置，还需要根据需要对该传感器进行初始化，因此该控制信号理所应当具有对该传感器的寄存器以及该传感器进行配置以及初始化的控制命令。较佳地，该传感器为地磁传感器。本实用新型中除了地磁传感器之外还可以使用其他能够获得地磁场信号的传感器。较佳地，该移动终端的音频接口为4段式耳机接口，该音频接口为与该4段式耳机接口对应的4段式耳机接头，该4段式耳机接口与该4段式耳机接头相连。由于该移动终端的音频接口为4段式耳机接口，因此该音频接口应当为与该4段式耳机接口相对应的4段式耳机接头，这样就如同耳机插入移动终端耳机接口 一般，通过将该4段式耳机接头插入该4段式耳机接口，实现该扩展装置与该移动终端的连接。类似的，当该音频接口与该移动终端的音频接口均为该4段式耳机接口时，可以通过一根对录线将该音频接口与该移动终端的音频接口相连。较佳地，该接口控制单元为调制解调电路。由于是通过音频接口发送和接收信号，因此该调制解调电路是在音频域对信号进行调制解调。较佳地，该调制解调电路为调幅键控(ASK)调制解调电路。ASK是一种数字调制模式，即调幅键控。ASK调制的方式如下:载波在通信数据信号I或O的控制下通或断，在信号为I的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为O的状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送。那么在移动终端可以根据载波的有无还原出数字信号的I和O。所述关键还在于，载波的频率是要求小于音频信号的带宽(一般是20KHZ)，因为移动终端的音频接口只能处理音频频段的信号。较佳地，该传感器通过I2C接口或者SPI接口与该接口控制单元相连。I2C (Inter-1ntegrated Circuit)总线是由飞利浦公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。SPI (Serial Peripheral Interface-串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，可以使微控制单元(MCU)与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。本实用新型还提供了一种如上所述的扩展装置的扩展移动系统，该扩展移动系统还包括一移动终端；该移动终端包括一音频接口以及一调制解调单元；该扩展装置通过该扩展装置的该音频接口与该移动终端的音频接口相连；该移动终端的音频接口用于将该调制磁场信号发送至该调制解调单元；该调制解调单元用于将该调制磁场信号解调为该磁场信号；该移动终端用于根据该磁场信号生成方向信息；该移动终端还用于通过该调制解调单元，将该控制信号调制为该调制控制信号，并通过该移动终端的音频接口将该调制控制信号发送至该扩展装置的该音频接口。该方向信息即为在移动终端上能够显示出来的地理位置信息，例如一个指南针的图像，可以通过该方向信息可以像使用机械指南针一样直观的获得所需要的方向。[0033]较佳地，该调制解调单元包括一音频编码解码器。本实用新型的积极进步效果在于:克服了中低端手机由于不带电子指南针无法实现指南功能，或者由于结构设计问题无法放置地磁传感器的缺陷，使得中低端手机可以不受移动终端结构设计的限制在不改变结构设计的情况下通过该扩展装置实现指南针的功能，并且具有以下优点:1.本实用新型可以将不具有电子指南针的移动终端方便地扩展成具有电子指南针功能的移动终端。2.利用移动终端的已有音频接口，不需要额外的接口设备。几乎所有的移动终端都可以扩展，适合大批量标准化生产。3.传感器外置于终端外，可以避免内置电子指南针功能芯片带来的对终端设计的巨大挑战，如主板区域附近有大面铁质材料。也适合电子指南针性能较差的移动终端进行扩展取代原有的电子指南针。4.相比较其他已有的外置指南针，本实用新型可以通过移动终端使该扩展装置和移动终端内的重力传感器配合，对扩展装置的俯仰角和侧倾角进行校正，使指南针的指示不受水平状态的限制。5.相比较其他已有的外置指南针，本实用新型可以通过移动终端使装置和移动终端内的全球定位系统(GPS)配合,提高用户定位导航体验。6.本实用新型还具有成本低，体积小，便于随身携带的特点。
图1为本实用新型的实施例的扩展装置的信号流向图。图2为本实用新型的实施例的扩展移动系统的信号流向图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。如图1所示，一扩展装置包括一传感器1、一接口控制单元2以及一音频接口 3。该传感器I与该接口控制单元2相连，该接口控制单元2与该音频接口 3相连。在本实施例中，该传感器I选择地磁传感器，该地磁传感器通过数字接口 I2C或SPI与该接口控制单元2相连。该地磁传感器产生一磁场信号，并将该磁场信号发送至该接口控制单元2，该接口控制单元2包括一调制解调电路，在本实施例中该调制解调电路选择ASK调制解调电路，该ASK调制解调电路实现了该音频接口 3与该地磁传感器之间的一个桥梁作用，该地磁传感器产生该磁场信号并通过I2C或者SPI接口发送至该ASK调制解调电路，该ASK调制解调电路对该磁场信号进行ASK调制，ASK调制的方式是:由于该磁场信号是通过I2C或者SPI数字接口传输，因此该磁场信号本身为数字信号，数字信号无法通过音频接口进行传输，因此需要先对数字信号进行调制，载波在通信数字信号I或O的控制下通或断，在信号为I的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现，在信号为O的状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送。那么在移动终端就可以根据载波的有无还原出数字信号的I和O。由此可见根据数字信号中O或者I来决定模拟信号的波形，即将数字信号调制为了模拟信号，所以该磁场信号经过ASK调制之后变成了一调制磁场信号，该调制磁场信号是一种模拟信号，本领域技术人员应当明白，要使得该调制磁场信号能够通过该音频接口 3发送，则该调制磁场信号的频率和带宽必然要符合该音频接口 3的要求。该调制磁场信号由该接口控制单元2发送至该音频接口 3，该音频接口 3在本实施例中选择4段式耳机接头，该4段式耳机接头为一种非常常用的移动终端音频接头，该扩展装置通过该4段式耳机接头与一移动终端的音频接口 4相连，该移动终端的音频接口 4为与该4段式耳机接头相对应的4段式耳机接口，这样就如同耳机插入移动终端耳机接口一般，通过将该4段式耳机接头插入该4段式耳机接口，实现该扩展装置与该移动终端的连接，并且通过这样的连接方式，该调制磁场信号可以由该音频接口 3发送至该移动终端的音频接口 4。如图1以及图2所示，扩展装置5的音频接口将该调制磁场信号发送至移动终端的音频接口 4之后，该移动终端的音频接口 4将该调制磁场信号发送至音频解码编码器6，该音频解码编码器6内置于该移动终端。该音频解码编码器6将该调制磁场信号进行解调，即将模拟信号的该调制磁场信号进行模拟/数字(A/D)转换，将该调制磁场信号解调为数字信号的该磁场信号，然后该磁场信号发送至指南针应用软件7，该指南针应用软件7为该移动终端内安装的软件，该指南针应用软件7根据该磁场信号生成需要的方向信息，在移动终端的显示界面可以显示出指南针的图像，使得用户通过该指南针的图像可以直观的了解当前的方向信息。如图1以及图2所示，该指南针应用软件7还可以发送一控制信号至该音频编码解码器6，该音频编码解码器6通过数字/模拟(D/A)转换，将数字信号的该控制信号转换为模拟信号的调制控制信号，该调制控制信号通过该移动终端音频接口 4发送至该扩展装置5的音频接口 3，该音频接口 3将该调制控制信号发送至该ASK调制解调电路，该ASK调制解调电路将该调制控制信号进行解调，解调的方式与之前所述的ASK调制解调电路的调制方式相反，经过解调之后，该调制控制信号被解调为数字信号的该控制信号，并将该控制信号经过I2C或者SPI接口发送至该传感器1，该传感器I根据该控制信号来决定是否继续产生该磁场信号，并且在该扩展装置与该移动终端相连时，该移动终端可以通过发送该控制信号至该扩展装置，根据该扩展装置是否有回应来判断该移动终端接入的是否为该扩展装置，在接入之后，该移动终端还可以通过该控制信号对该传感器I的寄存器等内部元件进行配置或者对该传感器I进行初始化。结合图1以及图2即可看出该移动终端与该扩展装置共同组成了一扩展移动系统，该扩展移动系统通过该移动终端与该扩展装置的组合，实现了对移动终端电子指南针的功能扩展。本领域技术人员应当明白，实施例中所述的ASK调制解调电路只是多种调制解调电路中的一种，4段式耳机接口也只是多种标准的音频接口中的一种，还有I2C以及SPI接口也是由传感器自带的数字接口，均仅作为实施例之用，其他的调制解调电路、音频接口以及数字接口均可以使用。所述的接口控制单元并不仅是调制解调电路，还包括相应的实现发送和接收信号的功能。虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种扩展装置，该扩展装置用于一移动终端，其特征在于，该扩展装置包括有一传感器、一接口控制单元以及一音频接口 ；该传感器与该接口控制单元相连，该接口控制单元与该音频接口相连； 该传感器用于生成一磁场信号，并将该磁场信号发送至该接口控制单元； 该接口控制单元用于将该磁场信号调制为一调制磁场信号，并将该调制磁场信号发送至该音频接口； 该音频接口用于将该调制磁场信号发送至该移动终端的音频接口； 该音频接口还用于将该移动终端的音频接口发送的一调制控制信号发送至该接口控制单元； 该接口控制单元还用于将该调制控制信号解调为一控制信号，并将该控制信号发送至该传感器； 该传感器还用于根据该控制信号生成该磁场信号或者停止生成该磁场信号。
2.如权利要求1所述的扩展装置，其特征在于，该传感器为地磁传感器。
3.如权利要求1或2所述的扩展装置，其特征在于，该移动终端的音频接口为4段式耳机接口，该音频接口为与该4段式耳机接口对应的4段式耳机接头，该4段式耳机接口与该4段式耳机接头相连。
4.如权利要求1或2所述的扩展装置，其特征在于，该接口控制单元为调制解调电路。
5.如权利要求4所述的扩展装置，其特征在于，该调制解调电路为ASK调制解调电路。
6.如权利要求1或2所述的扩展装置，其特征在于，该传感器通过I2C接口或者SPI接口与该接口控制单元相连。
7.一种包括如权利要求1所述的扩展装置的扩展移动系统，其特征在于，该扩展移动系统还包括一移动终端；该移动终端包括一音频接口以及一调制解调单元；该扩展装置通过该扩展装置的该音频接口与该移动终端的音频接口相连； 该移动终端的音频接口用于将该调制磁场信号发送至该调制解调单元； 该调制解调单元用于将该调制磁场信号解调为该磁场信号； 该移动终端用于根据该磁场信号生成方向信息； 该移动终端还用于通过该调制解调单元，将该控制信号调制为该调制控制信号，并通过该移动终端的音频接口将该调制控制信号发送至该扩展装置的该音频接口。
8.如权利要求7所述的扩展移动系统，其特征在于，该调制解调单元包括一音频编码解码器。
专利摘要本实用新型提供了一种扩展装置以及扩展移动系统，该扩展装置用于一移动终端，该扩展装置包括有一传感器、一接口控制单元以及一音频接口；该传感器用于生成一磁场信号，并将该磁场信号发送至该接口控制单元；该接口控制单元用于将该磁场信号调制为一调制磁场信号，并将该调制磁场信号发送至该音频接口；该音频接口用于将该调制磁场信号发送至该移动终端的音频接口。本实用新型还提供了一种使用该扩展装置的扩展移动系统。本实用新型克服了中低端手机不带电子指南针，或者由于结构设计问题无法放置地磁传感器的缺陷，使得中低端手机可以不受移动终端结构设计的限制在不改变结构设计的情况下通过该扩展装置实现指南针的功能。
文档编号H04M1/21GK203014937SQ201220750380
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者周林 申请人:希姆通信息技术(上海)有限公司