专利名称：加速度峰值及倾斜方向感知传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加速度峰值及倾斜方向感知传感器。
根据本发明，所述传感器具有一个绝缘材料的圆柱形外壳，外壳的内侧壁上设有多个沿圆周相互间隔开的金属触片，所述外壳内容纳一个导电球体，所述球体置于外壳内的底座上的一个圆形凹槽上，所述底座也是导电体，在底座和每个金属触片的底部均连接有电极，这些电极引出到所述外壳的外部。
本发明的传感器具有结构简单、成本低、可靠耐用等特点，特别适合用于大批量生产的民用产品，如信息家电终端产品等。
图4是类似于图2的视图，示出本发明传感器的另一个实施例；图5是本发明传感器的工作原理图；图6是类似于
图1的视图，示出底座上没有凹槽的情况；图7是本发明的传感器应用于带有鼠标功能的遥控器的工作原理示意图。
当然，本发明的传感器并不局限于只有四个金属触片，在图4的实施例中，沿着外壳的圆周就均匀分布有八个相互间隔开的金属触片7。根据需要，还可设置十二个或更多的金属触片。在传感器1的底座3上还可安装信号处理整形电路(图中未示出)，与引出的电极6、8串联。
本发明传感器的工作原理示于图5。如图所示，球体5位于底座3上一个圆形凹槽4上。当传感器1横向加速运动而产生的加速度超过一个阈值a时，球体5将滚出凹槽4。a的计算公式如下a=g2rh-h2r-h]]>其中，g为重力加速度，r为球体半径，h为球体的下陷深度，即凹槽的深度。
同样，当传感器1倾斜的角度达到一个临界值β时，球体5也将滚出凹槽4。β的计算公式如下β=arccos(1-hr)]]>临界值β与深度h有关，改变凹槽的深度，即可获得不同的临界值β。
如果使h＝0，即底座3上没有圆形凹槽，其与球体5接触的面是一个平面，则a和β均为0。这时，传感器1可以用于检测倾斜方向，即成为倾斜方向的感知传感器。图6所示的即为这种情况。
基于这样的原理，本发明传感器的工作情况如下当传感器1以一定的加速度a运动或倾斜一个β角时，球体5将滚出底座3上的凹槽4，并与球体周围的圆柱形侧壁上的一个金属触片7发生接触，由于球体5、金属触片7及底座3均为导电性能良好的导体，因此在底座3的电极6和相应金属触片7的电极8之间就形成一个通路状态，通过与外加电路的配合，就可以得到一个电接通信号。这样，就可以获得传感器1的运动加速度或者倾斜角度是否超出预定阈值的信号。当然，该信号可能不是一个稳定信号，可以通过一个信号处理电路进行后续处理。
如前所述，当h＝0时，即底座3上没有凹槽时，该传感器1就成为单纯的倾斜方向感知的传感器。它可以灵敏地感知传感器的倾斜方向。如果增加传感器侧壁上的金属触片7的数量，则可以细化其感知的方向的精度。
本发明的加速度峰值及倾斜方向感知传感器可应用于一种带有鼠标功能的遥控器中，可以实现在交互式媒体中使用的鼠标遥控器，其工作原理示于图7。
其中，键盘是指普通遥控器的键盘，并增加了一个确认按扭、一个使能按钮和一个取消按钮。键盘处理是指键盘编码电路等。在遥控器中安装有本发明的加速度峰值及倾斜方向感知传感器，当遥控器发生倾斜时，传感器感知到倾斜方向，并输出相应的信号。该信号输送到传感器处理模块，处理模块将传来的信号进行信号整形编码处理，使之兼容于遥控器的编码规范，然后送到键盘处理电路，最后，红外发射模块将键盘处理电路送来的信号发送到电视机的机顶盒或其它的类似接收设备上，将遥控器的倾斜信号转换成接收设备屏幕上的鼠标的同方向移动。这样，使用者只需一只手便可方便地操控鼠标遥控器，通过倾斜遥控器即能实现鼠标的全方位移动。通过调制信号的兼容，使得在接收端可以不用改变通常的硬件设备，即可实现鼠标的接收功能。
本发明并不局限于上面所描述的实施例。本领域的技术人员可以进行等同的更改和替换而不超出本发明的范围。
权利要求
1.一种加速度峰值及倾斜方向感知传感器(1)，它具有一个绝缘材料的圆柱形外壳(2)，所述外壳的内侧壁上设有多个沿圆周相互间隔开的金属触片(7)，所述外壳(2)内容纳一个导电球体(5)，所述球体(5)置于外壳内底座(3)上的一个圆形凹槽(4)上，所述底座也是导电体，在所述底座(3)和每个金属触片(7)的底部均连接有电极(6，8)，这些电极引出到所述外壳(2)的外部。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器(1)还具有一个信号处理整形电路，与所述电极(6，8)串联。
3.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述外壳(2)内的底座(3)没有圆形凹槽(4)。
4.根据权利要求3所述的传感器的应用，所述传感器(1)安装在一个带鼠标功能的遥控器中，以便能检测遥控器的倾斜方向，从而将遥控器的倾斜通过信号处理转化为控制鼠标移动的信号；同时，一个使能按钮控制鼠标遥控器工作。
全文摘要
本发明涉及一种加速度峰值及倾斜方向感知传感器(1)，它具有圆柱形的外壳(2)，外壳内侧壁上设有多个间隔开的金属触片(7)，一个导电球体(5)置于外壳内底座(3)上的一个圆形凹槽(4)上，底座也是导电体，在底座(3)和金属触片(7)的底部连接有电极(6，8)。该传感器可用于带鼠标功能的遥控器。
文档编号G01P15/04GK1437004SQ0210457
公开日2003年8月20日 申请日期2002年2月8日 优先权日2002年2月8日
发明者侯卫兵 申请人:侯卫兵