專利名稱：移動電話手機里檢測呼入的振動器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振動器裝置，用于在數(shù)字移動電話手機里采用觸覺方式提醒用戶有電話呼入，它包括給電動機供電從而啟動振動器的一個電源。
本發(fā)明更具體地涉及移動電話的技術(shù)領(lǐng)域，特別是例如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)或數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(DCS)類型的蜂窩電話，還涉及符合泛歐數(shù)字無繩電話(DECT)標準叫做無繩電話或住宅(residentials)的某些電話。本文將把這各種類型的電話叫做移動電話。本發(fā)明實際上是受益于某一類型的發(fā)射/接收模式，下文將詳細介紹。
不管是因為職業(yè)關(guān)系還是為了私人通信，越來越多的人希望在任何地方都能接聽電話。移動電話是這一問題的一種解決方案，但是在演出場所、交通工具里或者在其它公共場所，常用來提醒有電話呼入的振鈴信號是一種噪音，會打擾周圍的人。不會給周圍人帶來多少影響的光信號，例如點亮手機顯示器，也可以用來提醒有電話呼入，但這一種情況下可能會錯過接聽電話，因為電話不是總在用戶的視野里。人們注意到更多的時候同時采用了聲光信令，通過按一個鍵可以關(guān)掉振鈴模式。
為了解決以上的技術(shù)難題，有另一種信令發(fā)送模式，即觸覺型信令發(fā)送模式，它由用呼入電話啟動的振動器組成，其工作方式跟前面介紹的聲音或光信號一樣。這一振動器是在微型電機的軸上安裝一個偏心飛輪而構(gòu)成，把這一電機裝在裝置上(移動電話手機)或者手機電池的外殼上，由這一電池供電。但是，當電話放在口袋里或者裝在衣服上的皮套里時，用戶并不是總能感覺出振動。事實上，該裝置產(chǎn)生的振動很少有效果，因為這一裝置跟用戶之間基本上沒有直接的接觸，此外，仍然可能注意不到電話呼入，從而錯過接聽。
振動器裝在特制的皮套里，以避免這一裝置被劃傷、出現(xiàn)凹痕，以及由于掉落在地上所引起的其它變形，使這一技術(shù)可以得到改進。在這種情況下，如同美國專利US-A 5551079所描述的那樣，將振動器和它自己的電池跟皮套夾做在一起，固定在腰帶、褲腰或者裙腰上。當手機放在它的皮套里時，為了讓它的振動器起作用，需要在手機跟振動器之間做兩個電觸點，這樣電話呼入信息就可以傳遞給振動器和電池之間的電環(huán)路，從而使振動器工作。在這種情況下，靠近攜帶者臀部的夾子所產(chǎn)生的振動肯定有效。
但是前面討論的這兩個技術(shù)的難題是既不會錯過接聽電話又不會打擾旁人的解決方案，如同所引用的美國專利一樣，有一個缺點在設(shè)計和制作過程要保證夾子、皮套和手機之間配合好，這樣才能保證手機放入皮套時兩個電觸點能夠接觸良好。
本發(fā)明的一個目的是提供能夠發(fā)出呼叫信令，提醒使用者有電話呼入的一種振動器，用于數(shù)字移動電話，而不需要附加任何其他東西。
本發(fā)明的另一個目的是提供能夠發(fā)出呼叫信令，提醒使用者有電話呼入的一種振動器，用于移動電話，振動器旁邊的移動電話機發(fā)出無線電信號的時間足夠長時，振動器就會被電磁信號所啟動。
本發(fā)明的還一個目的是，在移動電話機的皮套夾上插入一個電話呼入振動器，當手機放在皮套里時，這一振動器對手機發(fā)出的無線電信號非常敏感。
第一段里介紹的振動器能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，從而實現(xiàn)這些目的。其特征在于它還包括一付天線，用來捕捉鄰近手機發(fā)出的載有數(shù)字信息的高頻脈沖，還有一個電路用來選擇這一低重復(fù)頻率信號，經(jīng)過放大后，啟動電動機。
作為滿足GSM標準的移動電話發(fā)射900MHz的載頻，振動器裝置使用長度為8cm的天線就很合適了。而對于滿足DCS標準發(fā)射兩倍載頻即1800MHz載頻的手機，則只需要4cm長的天線。
另一方面，移動電話的發(fā)射功率很低，數(shù)量級為1到2W，為了使振動器裝置的電路既簡單又便宜，可以把它設(shè)計成只有緊靠手機時，也就是說只有幾厘米時，才能啟動。在這里確實如此，因為只有當移動電話放在皮套里才會啟動振動器。如果不是這樣，也就是說，如果檢測距離更大(大約幾十厘米的距離)，就會因為相鄰移動電話的激發(fā)而給出錯誤的信號(這很可能發(fā)生，特別是在人群里)。如同下文將介紹的那樣，選擇放大高頻壓縮數(shù)據(jù)脈沖的低重復(fù)頻率信號的電路，可以精簡為只有3個晶體三極管、3至4只二極管、1個電阻和1個電容。
本發(fā)明的振蕩器裝置最好做得小巧堅固，因為它是用硬塑料將電池(最好是1.5V的)、支持GSM技術(shù)的印刷電路板和電動機封裝起來的。
通過另一種形式，可以將天線縫在皮套的縱向邊緣上，皮套可以是硬的，但最好是軟的。
振蕩器裝置最好牢固地固定在移動電話皮套夾內(nèi)側(cè)，也就是自由側(cè)。
通過參考后面介紹的實施方案，利用非限制性實例，將對本發(fā)明的各個方面更加了解。
附圖中

圖1是本發(fā)明里振動器裝置的示意圖；圖2是適合本發(fā)明里振動器裝置的電路的示意圖；圖3A表示本發(fā)明中利用了塑料的振動器裝置；和圖3B表示牢固地固定在數(shù)字移動電話的皮套夾上的圖3A里的裝置。
圖1里的裝置用一種眾所周知的方式包括一個直流電動機2，它由電源3供電，最好是一節(jié)電壓為1.5V的電池，電動機的標稱電壓是1.2V。電動機的軸4驅(qū)動組成振動器的離心飛輪5，它按圖中箭頭6的方向旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明中的裝置1還包括跟電路8相連的一付天線，電路8由電源3供電，并與電動機2的電源端子相連。
圖1中的裝置對標為11的某種信號非常敏感，當天線檢測到這一信號時，電路8就對它進行處理，并用電源3驅(qū)動電動機2。這種信號是鄰近的GSM或DCS型數(shù)字移動電話手機發(fā)出的，跟手機的距離大約是幾厘米，典型值是7cm，GSM手機發(fā)出的信號的載頻為900MHz，DCS手機發(fā)出的信號的載頻為1800MHz；這樣根據(jù)對應(yīng)的標準，用一根銅線制成的天線7的長度分別等于8cm或4cm。假定可以壓縮數(shù)字形式的信號，在GSM系統(tǒng)里，這一移動電話用217Hz的重復(fù)頻率發(fā)射短脈沖。電路8的功能是檢測這一低重復(fù)頻率信號，當天線7收到功率足夠大的這一信號時，如圖2所示，就據(jù)此打開電動機2的電源。
在圖2里，天線7通過正向偏置的第一個二極管D1跟第一個NPN型三極管T1的基極連接。三極管T1的集電極通過電阻R跟電源3，標為P，的正極連接，在這里該電池是一節(jié)電壓Vbat為1.5V的電池，它的發(fā)射極跟電池P的負極(地)相連。T1的集電極還跟電容C的第一電極相連，而該電容的第二電極則通過第二個反向偏置的二極管D2跟地相連，并跟第二個NPN型三極管T2的基極相連。T2的發(fā)射極跟地相連，其集電極跟第三個PNP型三極管T3的基極相連。T3的發(fā)射極跟正極P連接，它的集電極則通過并聯(lián)的電機2和第三個反向偏置的二極管D3跟地相連。
因為天線7是跟浮動電位相連，因此它能捕獲附近的移動電話發(fā)出的脈沖電磁波11(圖1、2)。該電磁波類似于交流電，也有正和負。在天線信號的正半周，二極管D1導(dǎo)通，并使晶體管T1導(dǎo)通，這使得電容C第一極的電壓從Vbat降到零。第二極被壓到負電位，在使T1導(dǎo)通的脈沖時間段內(nèi)，電容C通過D2充電。正向脈沖結(jié)束后，T1的集電極回到電壓Vbat，電容C的第二極變到略高于零的正電壓，但還不足以打通晶體管T2。信號每經(jīng)過一次正半周，T2基極的正電壓就稍微提高一點。經(jīng)過足夠多次脈沖以后，T2就導(dǎo)通，導(dǎo)致T3也導(dǎo)通，在前后兩個正向脈沖之間，電容C通過T2的基極一發(fā)射極路徑略微放電。在這一段時間里，電機2被饋入標稱直流電壓；在每一個隨后的脈沖期間里，續(xù)流二極管D3允許電機2里的電流繼續(xù)流過，它可以跟電感充電相比擬。這樣，只要旁邊的移動電話在發(fā)射信號，而這正是有電話呼入的時候，振動器5就工作。注意到在等待模式中，移動電話也在間歇性地發(fā)射信號以更新位置，但這一900MHz(或者1800MHz)脈沖信號串的長度不足以打開晶體管T2，打開晶體管所需要的時間大約是1s，也就是200個脈沖，而且在兩個脈沖之間電容C要有足夠的時間來釋放電荷。天線7捕捉到反向脈沖時，二極管D1’的功能就是保護晶體管T1。這樣217Hz的信號就被解調(diào)，用來打開振動器5。作為一個實例，圖2的電路所選擇的元件是二極管D1、D1’、D31N4148晶體管T1BC 548C T2BC548 T3BC558電容C1μF。
電機的標稱電壓是1.2V，電池P的型號是1.5AAA，它的使用壽命是2～3年。振動器的控制電路功耗很小(大約0.5μA)。因此，可以用塑料，特別是熱固性樹脂，將該裝置封裝起來，如圖3A所示，其中只有振動器5和電機的軸4跟硬性塑料13沒有接觸，而電池3、天線7、電路14和電機2都埋在硬性塑料里。用這種方式，就得到了一個穩(wěn)固的裝置，很容易將它跟移動電話皮套夾的活動部分穩(wěn)固地連接，如圖3B所示。圖3A中的電路14最好利用SMC技術(shù)(表面安裝元件)用印刷電路板來制作?？梢詫⑻炀€縮減為一根銅線；最好將它彎成弧形，其弧度大于π。
在圖3B里，準備夾在腰帶、褲腰或裙腰上的夾子16，包括可動分枝17，用來插入腰帶或衣服的內(nèi)側(cè)。夾子上這一分枝17靠近人體的內(nèi)側(cè)包括圖3A所示的裝置，該裝置用任意已知的方法固定在這一分枝上，這樣振動器5就能夠自由地轉(zhuǎn)動。夾子的另一分枝則牢固地固定在皮套或袋子19上，或者能直接容納移動電話手機(沒有畫出)，同時夾子和手機上裝有鎖緊裝置。裝置1的天線7可以埋進塑料里，如圖3A所示。天線7也可以是活動的，如果是這樣，并且夾子跟皮套19相連，那么把本發(fā)明中這一裝置的天線沿著皮套內(nèi)的一側(cè)放置是比較好的，如圖3B中虛線21所示。
電路8(圖1)被設(shè)計成只要移動電話用最小的功率，大約1W，發(fā)射信號就能啟動振動器5。為此目的，有必要將移動電話的天線靠近振動器裝置的天線，也就是3～4cm遠。用圖3B的布局就能很好地實現(xiàn)這一點，而且這樣布局周圍的其它移動電話就不能啟動振動器。應(yīng)當指出，電路8的工作有一種滯后現(xiàn)象，也就是說，振動器啟動以后，只有當用戶為了接聽電話拿起手機，從而使這兩個裝置之間的距離達到10～15cm時，振動器裝置才會停止振動。到現(xiàn)在為止，這一現(xiàn)象還沒有帶來麻煩，因為人頭跟腰帶之間的距離肯定大于15cm。
本發(fā)明的這一裝置還可以用于無繩電話，或者叫做住宅(residentials)，只要它們是數(shù)字的，而且采用的發(fā)射標準跟前面的類似，例如泛歐數(shù)字無繩電話標準。但考慮到無繩電話手機跟座機非常近，因此手機的發(fā)射功率非常低，大約為0.5W。為了維持前面介紹的打開和關(guān)閉振動器所需要的距離，要求電路中的二極管和三極管更加靈敏，跟參考圖2介紹的相比，要有更低的導(dǎo)通電壓。
如上所述，本發(fā)明的裝置足以用于5000次電話呼入，它的預(yù)期壽命將達到幾年，可以跟移動電話的工作壽命相比。
權(quán)利要求
1.一種振動器裝置，用在數(shù)字移動電話手機上，用觸覺方式提醒用戶有電話呼入，包括一個電源給驅(qū)動振動器的電機供電，其特征在于它還包括一付天線，用來捕捉鄰近手機發(fā)出的載有該手機數(shù)字信息的高頻脈沖信號，還包括一個電路，它能選出所述發(fā)射脈沖中的低重復(fù)頻率脈沖信號，這一低重復(fù)頻率信號經(jīng)放大后，用來啟動所述電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的振動器裝置，用于GSM標準(或者DCS標準)移動電話，其特征在于包括一付8cm長的天線(或者4cm長)，其特征還在于該裝置牢固地安裝在移動電話手機皮套的固定夾上，夾在攜帶者的腰部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的振動器裝置，其特征在于所述電路中天線和電機之間有第一個正向偏置的二極管D1，在電源和地之間串聯(lián)有電阻R和NPN型三極管T1的集電極-發(fā)射極路徑，三極管T1的基極跟D1的負極相連，還有一個電容C、第二個二極管D2、第二個NPN型三極管T2，電源跟地之間串聯(lián)的第三個PNP型三極管的發(fā)射極-集電極路徑和振蕩器的電機還包括叫做續(xù)流二極管的二極管D3，電容C的一端跟T1的集電極相連，另一端跟D2的負極和T3的基極相連，其中D2的正極跟地相連，T2的集電極跟T3的基極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的振動器裝置，其特征在于它是用硬塑料如熱固性樹脂封裝起來的，其中封裝了一節(jié)電池、按照SMC技術(shù)安裝所述電路的一塊印刷電路板和所述電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4的振動器裝置，其特征在于它還包括移動電話皮套夾的可動分枝和天線，這一夾子用來將皮套固定在腰帶或腰部的衣服上，夾子的自由分枝牢固地插在腰帶或衣服的內(nèi)側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的振動器裝置，其特征在于所述天線是沿皮套的一側(cè)鋪設(shè)的。
全文摘要
用在數(shù)字移動電話手機(沒有畫出)里通知用戶有電話呼入的一個振動器裝置(1),包括給驅(qū)動振動器(5)的電機供電的電源(3)。根據(jù)本發(fā)明,這一裝置還包括一副天線(7),用來捕捉鄰近手機發(fā)出的載有手機數(shù)字信息的高頻脈沖(11),還包括一個電路(8),它能選擇所述脈沖(11)里的低重復(fù)頻率信號,經(jīng)過放大以后,這一低重復(fù)頻率信號能夠驅(qū)動電機(2)。
文檔編號H04M1/00GK1253462SQ99123608
公開日2000年5月17日 申請日期1999年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月30日
發(fā)明者D·赫羅因, J·奎雷 申請人:皇家菲利浦電子有限公司