继5G手机热潮延烧,当前手机业最热门的话题就是折叠屏,折叠屏开合角度侦测主要实现多模式切换,不同手机屏幕夹角对应不同应用模式,常见有:
90~179˚:下半屏幕充当脚架,用于多角度自拍或类笔记本电脑操作;
180˚:完全展开,如同一般手机或平板计算机。
实际上,还支持更高级的功能,包括可实现应用程序的流畅切换、大小屏幕界面编排等。纵观手机厂商,目前采用的折叠角度侦测解决方案大致分为三种:
双加速度计(Acc);双惯性测量单元(IMU);磁传感器搭配磁铁
双加速度计解决方案在该方案中,在上屏和下屏分别安装一个加速度计,通过转换两个加速度计感知到的倾斜输出之差,得到两个加速度计之间的角度差,进一步比较手机屏幕的夹角。但与手机屏幕相比,这种方案更适合笔记本电脑的角度检测,可以避免转轴与地心垂直时,读数无相对差无效的缺陷。
双惯性测量单元解决方案惯性测量单元由陀螺仪和加速度计组成。在该方案中,惯性测量单元分别放置在上层屏幕和下层屏幕上。借助一个陀螺仪(加速度计失效时可以连续测量),可以解决双加速度计转轴平行于重力方向无法识别的问题。
但是,除了这种方案成本较高之外,重力或陀螺仪由于其类似于微弹簧的内部振动结构,使用科里奥利力原理来检测角旋转。这些精确的微结构受到冲击或振动,导致与夹紧轴相关的结构失效。一旦出现此类故障,通常需要更换零件进行修复,否则功能很难恢复。
磁传感器搭配磁铁解决方案磁传感器配磁铁的方案可以有效克服前两种方案的缺陷,是近期手机厂商积极评估的技术方案。譬如在轴承位置配置一颗磁铁,磁传感器位于下半屏幕。其工作原理是磁铁随屏幕开合有姿态变化,磁传感器传感到的磁场强度亦随之改变。由于上下盖透过铰链结构与中心机构件为对开的联动关系,只需侦测轴心机构与下盖的关系,即可换算出上下盖角度变化。
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