专利名称：带有压敏按键的遥控装置的制作方法
技术领域：
本发明中关于用于控制电子装置的遥控装置，尤其是与用于控制AV(声音影像)装置例如VCR及立体音响的遥控装置有关。
背景技术：
遥控装置被广泛地用于遥控AV装置，例如电视机、录影/放映装置以及立体声录音/播放装置。用于控制此种AV装置的遥控装置包括电源按钮、音量控制按钮、频道选择按钮以及各种其它的控制按钮。例如，当遥控装置被用于控制视频播放器时，遥控装置还应包括各种控制按钮，例如播放按钮、快进按钮和倒带按钮。
然而，这种传统遥控装置上所提供的控制按钮仅能输出表示控制按钮被按下与否的数字信号。因此，为了实现一种功能，例如在不同等级下一如常速、双倍速、四倍速-的倒带操作，则必需为该项功能提供与其功能等级一样多的控制按钮。因而遥控装置需要大量的控制按钮，对于使用者而言，操作这样的遥控装置是很繁复的。尤其是当使用单个遥控装置去控制多个电子装置时-例如控制电视机及录影/放映装置，使用该遥控装置需要非常复杂的操作。
发明概述本发明的目的是提供一种用简单的方式控制多项功能的遥控装置。
根据本发明的一个方面，为了实现上述目的，用于控制电子装置的遥控装置包括一个模拟开关，该模拟开关具有一个能够被按下去的操作元件以及一个根据施加在操作元件上的压力而输出各不同等级信号的压敏电阻器。
在根据本发明的遥控装置中，控制按钮由包括压敏元件的模拟开关形成，这样有可能根据施加于操作元件上的压力将一个按钮用于多项功能。因而有可能减少按钮的数目，而且使用者可以以更简单的方式轻易地操纵遥控装置。例如，在模拟开关被用作倒带按钮的情况下，有可能使用同一倒带按钮在不同速度下控制倒带操作，使得当倒带按钮被以一个较小的力按下时，常速倒带指令被输出，中等力量的压按产生一个双倍速的倒带指令，而强力压按产生四倍速的倒带指令。因而以更简单的方式用较少数量的控制按钮控制多种功能是可能的。
可用各种不同的方式实现压敏电阻器。例如，压敏电阻器可通过使用导电系数依据施加其上的压力而变的元件而得以实现。或者，压敏电阻器亦可以通过使用电阻器与导电元件间的接触面积依据外加压力而变的结构而得以实现。
遥控装置最好包括一个数模(A/D)转换器，用于将由模拟开关输出的模拟信号转换成数字信号。
更特别地，压敏电阻器的输出信号响应于被施加的压力而连续地变化，通过利用A/D转换器执行A/D转换，该输出信号可被归类到一个预定的电压等级上。因此，遥控装置有可能输出一个具有大量分离等级之一的数字信号。
从遥控装置输出具有大量分离等级之一的数字信号的优点是对应于被施加在操作元件上的压力的输出信号可不受噪声的影响而正确地被发送给电子装置。
遥控装置最好还包括等级校准单元，将模拟开关输出的模拟信号的上下限校正成相应的校准等级。
更特别地，可变电阻器和压敏电阻器被并联放置，可变电阻器的电阻可被调整以便压敏电阻器的输出等级被调整到正确的等级上，由此可以确保不管电阻的变化或偏差如何输出信号等级精确地对应于压力。
该等级校正单元被放置在A/D转换器的前级，因而精确地对应于外加压力的信号被输出。
遥控装置可被用以控制各种类型的电子装置。尤其是该遥控装置可被更为有利地用以控制信息读/写装置，以从记录介质上读取信息如声音或影像，或将信息写到记录介质上。
此种信息读/写装置的例子包括CD/DVD播放器-用于读取记录在光盘如激光唱盘上的数据，CD-ROM、DVD以及DVD-ROM-用作记录介质，和录影/放映装置-用于从带状记录介质如录影带上读取数据或将数据写到带状记录介质上。
使用根据本发明的遥控装置去控制此种信息读/写装置的优点在于多个功能，例如带快进操作、倒带操作以及对记录在激光唱盘上的音乐片断的跳读操作等，都能以简单的方式被实现。
当受控的电子装置是这种信息读/写装置之一时，最好将根据本发明的模拟开关放置在检索控制按钮中，以检索被记录在记录介质上的信息；或将其放置在停止按钮中，以分别停止数据从记录介质的读取操作或向记录介质的写操作。
一般而言，检索操作需要快进操作、倒带操作以及跳读操作，而且希望从正常、双倍速、四倍速中选择一个期望速度，这些操作在此速度下被执行。通过将模拟开关用在控制这些操作的控制按钮中，可能在从预定的分离等级中选择期望等级控制检索速度。这样容许使用者以更简单、更自然的方式控制操作。
当模拟开关被用于停止按钮上时，在期望的模式下控制停止操作是可能的，期望模式是从多种模式-例如包括暂停模式和完全停止模式-中选择的。
附图简述
图1是一个示意图，表示了根据本发明及受控的电子装置的遥控装置的实施例；图2是一个分解轴侧图，表示了用在该遥控装置实施例中的模拟开关的实例；图3是一曲线图，说明用在根据实施例的模拟开关中的压敏电阻器的电阻对施加在压敏电阻器上的压力的依赖关系的一个示例；图4是一曲线图，说明用在根据实施例的模拟开关中的压敏电阻器的电阻对施加在压敏电阻器上的压力的依赖关系的另一个示例；图5A、5B和5C是横截面图，表示了用在该遥控装置实施例中的模拟开关的操作状态的另一例；图6是一个电路图，表示了被连接到电源线上的压敏电阻器；图7是一特性曲线图，表示了压敏电阻器的模拟电压输出作为施加在其上的压力的函数；图8是一个电路图，表示了被连接到根据实施例的模拟开关上的信号处理电路；图9是曲线，用于解释设置包括根据实施例的模拟开关的控制按钮的信号等级的一种方法；
图10是一个平面图说明了娱乐系统的概念。
优选实施例详述以下，本发明的实施例将参考相应的附图被进一步详细地说明。
图1表示了根据本发明的实施例的遥控装置1。在图1中，遥控装置被用于遥控电视机3和录影/放映设备5。遥控装置1通过应用红外线发射二极管(LED)的无线通讯系统与电视机3的录影/放映装置5通讯。为了在遥控装置1和电视机3或录影/放映装置5之间进行通讯包括红外线LED的发射装置11被设置在遥控装置1的前端，而接收装置7用于检测红外线，它被放置在电视机3的前端和录影/放映设备5的前端。遥控装置1输出的控制信号从发射装置11被发射，并被电视机3或录影/放映装置5的接收装置7所接收。电视机3和录影/放映装置5按所接收到的控制信号操作。
遥控装置1包括多个控制按钮用于控制电视机3或录影/放映装置5的操作。更特别地，控制按钮包括电源按钮12-用于开关电视机3或录影/放映装置5的电源，多个频道选择按钮13-用于选择电视机3或录影/放映装置5的频道，放映按钮14-用于命令录影/放映装置5执行放映操作，停止按钮15，快放按钮16，倒带按钮17，录像按钮18，和音量控制按钮19--用于控制设置在电视机3中的扬声器所发出的声级。
所有的这些控制按钮中，停止按钮15、快进按钮16和倒带按钮17用于控制录影/放映装置5的操作，而且它们之中每一个都用由包括压敏电阻器的模拟开关组成以便于实现多级功能。其它的各控制按钮由能够输出指定为“动作”或“不动作”的两级功能之一的数字开关组成。
具有上述的压敏电阻器的各个多级控制按钮，如图2所示，包括一个含有操作元件31的模拟开关30、一个弹性元件33和一个压敏电阻器35。
操作元件31被安装在主体1A上以便使操作元件31的头部被露在主体1A的上表面之上，并使得操作元件31在沿着操作元件31的轴线方向是可移动的。弹性元件33是由绝缘橡胶等组成的，具有弹性部分34。弹性元件33的弹性部分34的上表面支撑着操作元件31的下端。当操作单元31沿着轴线方向被压下时，弹性元件33的弹性部分34的斜侧面产生变形，弹性部分34的上平面与操作单元31一起下陷。如果施加在操作单元31上的压力被去掉，弹性部分34的斜侧面从变形形状恢复到原先的形状，并将操作单元31向上推。因而，弹性元件33作为用于将操作元件31从下压位置恢复到原位置上的偏置装置。
多个压敏电阻器35是在薄绝缘片36上形成的，使得各个压敏电阻器35、相应的操作元件31和相应的弹性元件33的弹性部分34的上面实际上在同一垂直线上被对齐，因此施加在操作元件31上的压力通过弹性元件33的弹性部分34被加在相应的压敏电阻器35上。
例如，压敏电阻器35可能由压敏导电橡胶形成。压敏电阻器35包括电极35A和35B，它们被放置在绝缘片36上对称的位置上。电极35A和35B之间的电阻依据施加在压敏电阻器35上的力而变化。
由压敏橡胶形成的压敏电阻器35的一个实例说明如下。压敏橡胶包括含有导电颗粒如碳或金属颗粒的不导电橡胶。当压敏导电橡胶被向下的压力按压时，导电颗粒的密度增加，因而总体电阻降低。如向下的压力被去掉，压敏导电橡胶恢复到原来的形状，而且导电颗粒的密度恢复到原来的值。结果，所有阻值恢复到原始值。更特别地，当向下的力(压力)由图3中的等级1增加到等级5时，电阻按虚线所示减小，图8所示的电路中的压敏电阻器35的输出电压(即通过压敏导电橡胶的电压)增加，也就是输入到等级校正单元531上的电压增加。
图4表示了由压敏橡胶形成的压敏电阻器35的特性的另一个实例。在这个实例中，与图3中所示的特性不同，压敏电阻器35的电阻随着施加在压敏电阻器35上的由外加压力引起的压力的增加而增加。更特别地，当向下按的力从图4中的等级1增加到等级5时，电阻按着虚线所示增加，而且图8所示的电路中的压敏电阻器35的输出电压下降，也就是输入到等级校正单元531上的电压降低。这种压敏电阻器的一个实例就是可买到的如压电传感器。
图5A到5C表示了另一种可以选择的模拟开关30，它具有与图2所示不同的结构。如图5A所示，模拟开关30包括一个与操作元件31具有相同的功能的操作按钮41，与弹性元件33相似的弹性元件42，导电元件44和电阻器40。其中导电元件44和电阻器40的组合提供了与压敏电阻器35相似的功能。
导电元件44，例如，可能由弹性导电橡胶形成，以使其具有凸的形状，其中心的厚度最大。导电元件44被粘接到在弹性元件42上形成的弹性部分42a的顶部的下平面上。电阻器40被放置在内基片43上，使得电阻器40和导电元件44相互面对，以便当按钮41被按下时，导电元件44与电阻器40接触。
导电元件44依据按钮41所施加的按压力(即依据在与电阻器40接触的过程中所施加的接触压力)变形到一定的程度。结果，导电元件44和电阻器40之间的接触面积发生变化，如图5B和5C所示。当按钮41所施加的按压的力很小时，靠近导电元件44最厚部分的表面面积与电阻器40接触，如图5B所示。如果按钮41按压的力增加，导电元件44的变形部分从最厚部分开始向外扩展。结果接触面积增加。
电阻器40被连接到电源供电线上，如图6所示。更特别地，电阻器40被串接到供电源线Vcc上，因此在电极40a和40b之间被施加了电压。电阻器40可以被表示为包括固定电阻器40d和可变电阻器40e的等效电路，如图6所示。这里，可变电阻器40e对应于电阻器40上与导电元件44接触的部分，可变电阻器40e的电阻依据与导电元件44接触的面积而变化。即当导电元件44与电阻器40接触时，导电元件44提供一个供电流流经的桥。因而接触部分(可变电阻器40e)的电阻值减小。
在本实施例中，可变电阻器40e的一端被连接到电源的地线上。输出端40c被放置在电阻器40的固定电阻器40d和可变电阻器40e之间节点上，使得对应于按钮41所施加的按压力的模拟信号在输出端40c被输出。随着按钮41施加的按压力的增加，可变电阻器40e的电阻降低，因而在输出端40c上的模拟信号输出的电压等级降低。
图7表示了在包括电阻器40和导电元件44的压敏电阻器的输出端40c上的模拟信号(电压)输出的特性。当按钮41没有被完全按下时，在输出端40c的模拟信号(电压)输出具有值Vmax(图7中的点a)，该值由施加在电阻器40上的供电电压Vcc所决定。即使按钮41被按下，模拟信号的电压被保持在Vmax直到导电元件44与电阻器40开始接触，因而电阻器40的可变电阻器40e的电阻开始变化。
当导电元件44由于按钮41的进一步按压开始与电阻器40接触(图7中点b)时，电阻器40和导电元件44之间的接触面积依据按钮41施加的按压力而增加，并且电阻器40的可变电阻器40e的电阻值降低。结果，在输出端40c处的模拟信号(电压)输出降低。当导电元件44变形到最大程度时，在输出端40c上的模拟信号(电压)输出具有最小值Vmin(图7中点c)。因而，在按上述方式构造的压敏电阻器35中，电阻随着压力的增加而减少。
模拟开关30的实例参考图2和图5A至5C已被说明如上。已说明了在模拟开关30中的压敏电阻器35可能由具有如图3、4和7中所说明的各种压敏特性的元件组成。电阻的变化对应于施加在压敏电阻器35上的按压力的变化，这种电阻变化被遥控装置1提供的信号处理电路50进行电处理，如图8所示。
信号处理电路50包括上述的压敏电阻器35，一起被并接到压敏电阻器35上的两个串联可变电阻器51，以及微计算机53。压敏电阻器35的输出电压被输入到微计算机53上。其中电源供应电压Vcc被加在压敏电阻器35的一个电极35A上(对应于图6中所示的电极40a)。
微计算机53包括等级校正单元531和模数(A/D)转换器532。当使用者所执行的操作将最大压力施加到压敏电阻器35上时，压敏电阻器35输出信号，并由微计算机53检测其信号等级。微计算机53将被检测的信号等级和电源供应电压Vcc之间的范围进行划分，以相应于施加在压敏电阻器35上的压力定义了多个信号等级。更特别地，如图8所示，当最大压力被施加时微计算机53首先检测压敏电阻器35输出的电压，而且微计算机53将图3或7中的等级5(最大等级)设置成等于被检测的信号等级。微计算机53在等级5到电源供应电压Vcc范围之间内定义了信号等级1到等级4，使得当用户用较小的力压操作元件31(图5A中41)时等级1的信号被输出，并随着压力的增加输出信号的等级从等级2增加到等级5。
在执行上述的信号等级设置之前，等级校正单元531校正压敏电阻器的输出等级，即将压敏电阻器35输出的上下限校正为校准等级。在本实施例中，等级校准单元531将控制信号提供给可变电阻器51以调整可变电阻器51的电阻，从而校正了压敏电阻器35的输出等级。更特别地，压敏电阻器35的最大和最小输出等级基于可变电阻器51的最大最小值被校正，各个输出等级被定义在最大最小值之间。
由微计算机53检测的信号等级被A/D转换器532转换成数字信号。结果数字信号被输出给遥控装置1上的发射装置11。在由A/D转换器532实现的模数转换中，数字值被正确地指定到等级1到等级5的信号等级上。例如，在信号被转换成0×00到0×9f范围内的数字信号的情况下，等级1被指定在由0×00到0×1f范围上，等级2被指定在由0×20到0×3f范围上，等级3被指定在由0×40到0×5f范围上，等级4被指定在由0×60到0×7f范围上，等级5被指定在由0×80到0×9f范围上，使得数字输出信号随着输入信号从等级1增加到等级5而增加。
从遥控装置1的发射装置11发射的数字输出信号被录影/放映装置5的接收装置7所接收。包括CPU(中央处理器)的控制电路按被接收的信号将控制信号输出到录影/放映装置5的录制/放映系统上，使得使用者在遥控装置1上执行的操作被反应在录影/放映装置5的操作上。
当具有上述结构的模拟开关30的控制按钮之一被按压时，输出信号等级依据使用者施加在操作元件31(图5A中41)上的压力而变化，因此控制电路按表1中说明的信息确定对应等级的控制信号，并且给录影/放映系统提供结果控制信号。
表1
例如，如果使用者用较小的力按下倒带按钮17，在等级1或2上的数字信号被输出，录影/放映装置5在正常的倒带速度下执行倒带操作。当倒带按钮17以中等力被按下时，等级3上的数字信号被输出，因而使得录影/放映装置5在双倍速下执行倒带操作。如果倒带按钮17以更大的力被按下时，等级4上的数字信号被输出，因而导致四倍速的倒带操作。以再大的力按压倒带按钮17时结果为等级5的数字信号，这会导致八倍速的倒带操作。因而，可能仅用单一的控制按钮实现多级操作。
尽管在本实施例中使用了5个信号等级，信号等级的数目可以通过图5中所示的方法被设置成任意值。而且，虽然这里使用了5个信号等级，也可能通过在包括多个等级范围上输出同样的控制信号，使用单个的包括压敏电阻器35的控制按钮去指定期望的等级数目，正如表1中所示的暂停按钮15的情况。
本实施例具有各种效果如下所示。
通过使用包括压敏电阻器35的模拟开关30而形成控制按钮15到17，可能用单个的控制按钮去确定多个功能，因而允许提供给遥控装置1的控制按钮12到19上的数目减少，并还允许遥控装置1以更简单的方式被使用。
另外，因为遥控装置1的发射装置11输出由A/D转换器532生成的数字形式信号，所以能精确地对应于操作元件31上的按压情况且不受噪声等影响的信号输出到录影/放映装置5上，因而使得录影/放映装置5能按使用者在遥控装置1上所执行的操作而正确地运行。
此外，遥控装置1具有等级校正单元531，用于将来自模拟开关30的模拟信号输出的上下限等级校正为校准等级，因而校正了压敏电阻器35的输出等级，并因此确保输出信号等级精确地对应于压力而不管电阻的改变或偏差如何。
另一个优点在于因为AV装置如录影/放映装置5被包括具有模拟开关30的控制按钮的遥控装置1所控制，AV装置的操作如快进操作和倒带操作可以在各种分离的速度等级上被控制。具有这种控制按钮的遥控装置1可以被使用者以自然的方式轻易地操作。
再一个优点是在用于遥控电视机3和录影/放映装置5的遥控装置1内，具有模拟开关30的控制按钮的使用允许遥控装置1以简单的方式被实现。另外，这种控制按钮的使用使得使用者以更简单的方式控制操作成为可能。
尽管本发明参考特定的实施例被说明，此发明并不被这种实施例所限，各种修改和变化均有可能。
例如，尽管在上述的实施例中，形成遥控装置1是为了同时控制电视机3和录影/放映装置5，本发明也可以被应用在仅用于控制这些电子装置之一的遥控装置上，或被应用在用于控制其它类型的电子装置如CD播放器或立体声唱机的遥控装置上。
在上述的实施例中，遥控装置1采用了使用红外线发射二极管的无线通讯系统。也有另一种选择，遥控装置可以通过电缆被连接到要被控制的装置上。
另外，使用光或超声波的另一种类型的无线通讯系统被用于代替使用红外线发射二极管的无线通讯系统。
被用在上述实施例中的详细的结构和形状在本发明的范围内可以被修改。
这种修改的一个具体实例是一个娱乐系统。图10表示了典型的娱乐系统的外观。通过加载记录在存储介质如CD-ROM或DVD-ROM上的游戏软件程序，娱乐系统可以被用作电视游戏机。娱乐系统也可以被用作视频播放器，用于放映存储在存储介质上的电影。
电视游戏机包括被连接到用作显示器的电视机(为表示出)上的主单元100和被连接到主单元100上的控制装置200。
主单元100包括用于读取存储在光盘上的游戏程序的磁盘驱动器101，和用于按存储在光盘上的游戏程序执行图像处理的图像处理单元。主单元100也包括用于重置正被执行的游戏程序的重置开关102，电源开关103，和用于开/关磁盘驱动器101上磁盘放置部分的盖子104的盖子开闭按钮105。
控制装置200通过从控制单元200伸出的连接电缆202被连接到主单元100。连接器203被配置在连接电缆202的一端，因此通过将连接器203安装在配置在主单元100的一个侧面上的插座106上，控制装置200可被连接到主单元100上。
第一个控制单元210和第二个控制单元220被放置在控制装置200的主单元201的上表面上。另外，第三个控制单元230和第四个控制单元240被放置在控制装置200的主单元201的一侧。
当电视游戏机被用作DVD播放机时，压缩的影像或声音信息如存储在磁盘放置单元上放置的DVD(数字影碟或数字通用磁盘)上的电影数据被解压(扩展)，电影被放映。当这种数据从DVD上被读取时，就会要求如播放、搜索、跳过和暂停等的操作。用于这种操作的控制按钮可能被指定给，例如开始按钮252，第二个控制单元220的控制按钮221，和第三、第四单元230、240上的控制按钮。更具体地，开始按钮252可以被用作播放按钮，第三个控制单元230可以被用作跳读按钮，第四个控制单元240可被用作搜索按钮，第二个控制单元220上被标为“X”的控制按钮221可以被用作停止按钮。
这些控制按钮可以被形成相似于模拟开关30的结构，使得输出电压被施加在控制按钮上的压力所引起的电阻变化所改变，以致切换了被指定给按钮的控制功能。例如，当停止按钮被以强力按压时，产生彻底的停止命令，而当以弱力按压时产生暂停命令。当第三、第四控制单元230、240的控制按钮被以强力按压时，分别产生双速的跳读和检索命令。另一方面，对这些控制按钮的弱力按压产生常速的跳读和检索命令。
因此，电视游戏机的主单元100可被用作DVD播放机，控制装置200可被用作电缆连接的遥控装置，用于控制DVD播放机。在这种情况下，如果遥控装置被操作，那么控制信号被发射到DVD播放器上，DVD播放器按接收到的控制信号操作。控制装置200通过使用红外线等的无线通讯系统被连接到DVD播放器上，正如图1所示系统。
如上所述，在本发明中，因为遥控装置的控制按钮由包括压敏电阻器的模拟开关形成，可能依据施加在操作元件上的压力将单个的按钮用于多项功能。因此，可能减少按钮数量，使用者可能以更简单的方式轻易地控制电子装置。
权利要求
1．用于控制电子装置的遥控装置，包括模拟开关，该模拟开关具有能够被按压下去的操作元件和用于根据施加在所说操作单元上的压力而输出各等级信号的压敏电阻器。
2．按权利要求1中的遥控装置，它还应包括模数转换器，用于将所说模拟开关的模拟信号输出转换成数字信号。
3．按权利要求1中的遥控装置，它还应包括等级校正单元，用于将从模拟开关的模拟信号输出的上下限等级校正成相应的校准等级。
4．按权利要求1中的遥控装置，其中该压敏电阻器的导电特性依施加的压力而变。
5．按权利要求1中的遥控装置，其中该压敏电阻器包括电阻器和导电单元，它们之间的接触面积依所施加的压力而变。
6．按权利要求1、2、3任意之一中的遥控装置，其中该电子装置是信息读/写装置，用于实现至少读写操作之一-即分别从记录介质读取信息或将信息写到记录介质上，其中该信息至少是声音信息和图像信息之一。
7．按权利要求6中的遥控装置，其中该模拟开关被放置在检索控制按钮中，用于检索记录在该记录介质上的信息。
8．按权利要求6中的遥控装置，其中该模拟开关被放置在停止按钮中，分别用于停止从记录介质上读取信息的操作和向记录介质写信息的操作之一。
9．被控制装置所控制的娱乐仪器，其中该控制装置包括模拟开关，模拟开关具有能被按压的操作元件和依据施加在操作元件上的压力而输出各等级信号的压敏电阻器。
全文摘要
本发明的目的是提供一种容许各种操作并防止复杂操作的遥控装置。用于遥控AV(声音影像)装置的遥控装置包括由一操作元件(31或41)及一压敏电阻器(35)组成的模拟开关(30),该压敏电阻器将依据施加在操作元件(31或41)上的压力输出各种不同等级的信号。通过将模拟开关(30)用在遥控装置的控制按钮上,可以实现根据施加在控制按钮(31或41)上的压力输出各种不同等级的信号。这样可容许单一控制按钮被用作多项功能。因此,有可能减少按钮数目,而且使用者可以以更为简单的方式轻易地操作遥控装置。
文档编号H01H13/785GK1321289SQ00801936
公开日2001年11月7日 申请日期2000年9月8日 优先权日1999年9月10日
发明者尾形裕树, 田川和乡, 中泽宏之 申请人:索尼电脑娱乐公司