專利名稱：加速度峰值及傾斜方向感知傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加速度峰值及傾斜方向感知傳感器。
根據(jù)本發(fā)明，所述傳感器具有一個(gè)絕緣材料的圓柱形外殼，外殼的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)沿圓周相互間隔開的金屬觸片，所述外殼內(nèi)容納一個(gè)導(dǎo)電球體，所述球體置于外殼內(nèi)的底座上的一個(gè)圓形凹槽上，所述底座也是導(dǎo)電體，在底座和每個(gè)金屬觸片的底部均連接有電極，這些電極引出到所述外殼的外部。
本發(fā)明的傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠耐用等特點(diǎn)，特別適合用于大批量生產(chǎn)的民用產(chǎn)品，如信息家電終端產(chǎn)品等。
圖4是類似于圖2的視圖，示出本發(fā)明傳感器的另一個(gè)實(shí)施例；圖5是本發(fā)明傳感器的工作原理圖；圖6是類似于

圖1的視圖，示出底座上沒有凹槽的情況；圖7是本發(fā)明的傳感器應(yīng)用于帶有鼠標(biāo)功能的遙控器的工作原理示意圖。
當(dāng)然，本發(fā)明的傳感器并不局限于只有四個(gè)金屬觸片，在圖4的實(shí)施例中，沿著外殼的圓周就均勻分布有八個(gè)相互間隔開的金屬觸片7。根據(jù)需要，還可設(shè)置十二個(gè)或更多的金屬觸片。在傳感器1的底座3上還可安裝信號(hào)處理整形電路(圖中未示出)，與引出的電極6、8串聯(lián)。
本發(fā)明傳感器的工作原理示于圖5。如圖所示，球體5位于底座3上一個(gè)圓形凹槽4上。當(dāng)傳感器1橫向加速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的加速度超過一個(gè)閾值a時(shí)，球體5將滾出凹槽4。a的計(jì)算公式如下a=g2rh-h2r-h]]>其中，g為重力加速度，r為球體半徑，h為球體的下陷深度，即凹槽的深度。
同樣，當(dāng)傳感器1傾斜的角度達(dá)到一個(gè)臨界值β時(shí)，球體5也將滾出凹槽4。β的計(jì)算公式如下β=arccos(1-hr)]]>臨界值β與深度h有關(guān)，改變凹槽的深度，即可獲得不同的臨界值β。
如果使h＝0，即底座3上沒有圓形凹槽，其與球體5接觸的面是一個(gè)平面，則a和β均為0。這時(shí)，傳感器1可以用于檢測(cè)傾斜方向，即成為傾斜方向的感知傳感器。圖6所示的即為這種情況。
基于這樣的原理，本發(fā)明傳感器的工作情況如下當(dāng)傳感器1以一定的加速度a運(yùn)動(dòng)或傾斜一個(gè)β角時(shí)，球體5將滾出底座3上的凹槽4，并與球體周圍的圓柱形側(cè)壁上的一個(gè)金屬觸片7發(fā)生接觸，由于球體5、金屬觸片7及底座3均為導(dǎo)電性能良好的導(dǎo)體，因此在底座3的電極6和相應(yīng)金屬觸片7的電極8之間就形成一個(gè)通路狀態(tài)，通過與外加電路的配合，就可以得到一個(gè)電接通信號(hào)。這樣，就可以獲得傳感器1的運(yùn)動(dòng)加速度或者傾斜角度是否超出預(yù)定閾值的信號(hào)。當(dāng)然，該信號(hào)可能不是一個(gè)穩(wěn)定信號(hào)，可以通過一個(gè)信號(hào)處理電路進(jìn)行后續(xù)處理。
如前所述，當(dāng)h＝0時(shí)，即底座3上沒有凹槽時(shí)，該傳感器1就成為單純的傾斜方向感知的傳感器。它可以靈敏地感知傳感器的傾斜方向。如果增加傳感器側(cè)壁上的金屬觸片7的數(shù)量，則可以細(xì)化其感知的方向的精度。
本發(fā)明的加速度峰值及傾斜方向感知傳感器可應(yīng)用于一種帶有鼠標(biāo)功能的遙控器中，可以實(shí)現(xiàn)在交互式媒體中使用的鼠標(biāo)遙控器，其工作原理示于圖7。
其中，鍵盤是指普通遙控器的鍵盤，并增加了一個(gè)確認(rèn)按扭、一個(gè)使能按鈕和一個(gè)取消按鈕。鍵盤處理是指鍵盤編碼電路等。在遙控器中安裝有本發(fā)明的加速度峰值及傾斜方向感知傳感器，當(dāng)遙控器發(fā)生傾斜時(shí)，傳感器感知到傾斜方向，并輸出相應(yīng)的信號(hào)。該信號(hào)輸送到傳感器處理模塊，處理模塊將傳來的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)整形編碼處理，使之兼容于遙控器的編碼規(guī)范，然后送到鍵盤處理電路，最后，紅外發(fā)射模塊將鍵盤處理電路送來的信號(hào)發(fā)送到電視機(jī)的機(jī)頂盒或其它的類似接收設(shè)備上，將遙控器的傾斜信號(hào)轉(zhuǎn)換成接收設(shè)備屏幕上的鼠標(biāo)的同方向移動(dòng)。這樣，使用者只需一只手便可方便地操控鼠標(biāo)遙控器，通過傾斜遙控器即能實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的全方位移動(dòng)。通過調(diào)制信號(hào)的兼容，使得在接收端可以不用改變通常的硬件設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的接收功能。
本發(fā)明并不局限于上面所描述的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行等同的更改和替換而不超出本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種加速度峰值及傾斜方向感知傳感器(1)，它具有一個(gè)絕緣材料的圓柱形外殼(2)，所述外殼的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)沿圓周相互間隔開的金屬觸片(7)，所述外殼(2)內(nèi)容納一個(gè)導(dǎo)電球體(5)，所述球體(5)置于外殼內(nèi)底座(3)上的一個(gè)圓形凹槽(4)上，所述底座也是導(dǎo)電體，在所述底座(3)和每個(gè)金屬觸片(7)的底部均連接有電極(6，8)，這些電極引出到所述外殼(2)的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器(1)還具有一個(gè)信號(hào)處理整形電路，與所述電極(6，8)串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器，其特征在于，所述外殼(2)內(nèi)的底座(3)沒有圓形凹槽(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器的應(yīng)用，所述傳感器(1)安裝在一個(gè)帶鼠標(biāo)功能的遙控器中，以便能檢測(cè)遙控器的傾斜方向，從而將遙控器的傾斜通過信號(hào)處理轉(zhuǎn)化為控制鼠標(biāo)移動(dòng)的信號(hào)；同時(shí)，一個(gè)使能按鈕控制鼠標(biāo)遙控器工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加速度峰值及傾斜方向感知傳感器(1)，它具有圓柱形的外殼(2)，外殼內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)間隔開的金屬觸片(7)，一個(gè)導(dǎo)電球體(5)置于外殼內(nèi)底座(3)上的一個(gè)圓形凹槽(4)上，底座也是導(dǎo)電體，在底座(3)和金屬觸片(7)的底部連接有電極(6，8)。該傳感器可用于帶鼠標(biāo)功能的遙控器。
文檔編號(hào)G01P15/04GK1437004SQ0210457
公開日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2002年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月8日
發(fā)明者侯衛(wèi)兵 申請(qǐng)人:侯衛(wèi)兵