專利名稱:點(diǎn)式紅外無線電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種點(diǎn)式紅外線無線電控制器,特別是涉及一種通過紅外發(fā)射器和紅外接收器的正交設(shè)置以簡化接收傳感器安裝的,并在某一固定時(shí)間,通過對指定點(diǎn)坐標(biāo)的復(fù)算,實(shí)現(xiàn)對點(diǎn)位置的精確計(jì)算的點(diǎn)式紅外無線電控制器。
如
圖1和2所示,通常,紅外無線電控制器包括一個(gè)用來發(fā)射具有固定周期的紅外信號的紅外發(fā)射器和一個(gè)通過安置在不同位置的四個(gè)接收傳感器21~21-3接收紅外信號,并根據(jù)所述四個(gè)接收傳感器21~21-3中每個(gè)傳感器接收的紅外信號間的強(qiáng)度差來計(jì)算某一指定點(diǎn)的位置,最后將一計(jì)算位置顯示于顯示屏11的接收/控制部分。
如圖3,傳統(tǒng)的紅外無線電控制器包括一個(gè)根據(jù)開關(guān)SW的開/關(guān)操作產(chǎn)生周期性脈沖的周期脈沖發(fā)生器12;一個(gè)產(chǎn)生載波信號的載波信號發(fā)生器13;一個(gè)用于放大周期脈沖和載波信號的電流放大器14;一個(gè)根據(jù)來自電流放大器14的放大信號而發(fā)射紅外光的紅外發(fā)射二極管15;設(shè)置于顯示屏邊界的,用于接收發(fā)射信號的紅外接收傳感器21~21-3;用于放大紅外接收傳感器接收的載波信號的放大器22~22-3;用于消除來自各放大器的載波信號,并檢測與輸入到紅外接收傳感器21~21-3的光強(qiáng)相對應(yīng)的電平的包絡(luò)檢波器23~23-3;用于順序地將包絡(luò)檢波器23~23-3輸出的每一電平轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的,相互順序聯(lián)接的多路轉(zhuǎn)換器24、采樣和保持電路25和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器26;通過輸入模-數(shù)轉(zhuǎn)換器26的輸出信號,用于計(jì)算顯示屏11(如圖2)當(dāng)前顯示的坐標(biāo)位置的坐標(biāo)計(jì)算器27;一個(gè)通過顯示屏11與坐標(biāo)位置的相互對應(yīng),用于在顯示屏11上顯示當(dāng)前點(diǎn)的主處理器28;和一個(gè)用于控制以上每一裝置所需的驅(qū)動定時(shí)的控制-邏輯電路部分29。
如圖1和2所示,由于傳統(tǒng)的紅外無線電控制器的紅外接收傳感器21~21-3安裝于顯示屏11的四個(gè)位置,而且紅外信號是由紅外發(fā)射器10發(fā)射到某一預(yù)定位置,因此輸入到每一個(gè)紅外接收傳感器21~21-3的光強(qiáng)是不同的。
如果開關(guān)SW接通,周期脈沖發(fā)生器12連續(xù)地產(chǎn)生周期性脈沖直至開關(guān)斷開。周期性脈沖與載波信號發(fā)生器13發(fā)出的載波信號一起輸入到電流放大器14。電流放大器14放大電流以供紅外發(fā)射二極管15向外部發(fā)射周期性脈沖和載波信號。
紅外接收傳感器21~21-3接收與紅外發(fā)射二極管15發(fā)射的紅外信號相一致的該放大的信號,隨后放大器22~22-3將在接收過程中衰減的紅外信號再次放大。
包絡(luò)檢波器23~23-3消除由放大器22~22-3放大的紅外信號中的載波信號,并根據(jù)紅外接收傳感器21~21-3所接收的紅外信號的光強(qiáng),向多路轉(zhuǎn)換器24輸出相應(yīng)電平。
多路轉(zhuǎn)換器24,采樣和保持電路25和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器26順序地將與紅外線光強(qiáng)所對應(yīng)的每一電平轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),于是計(jì)算出由座標(biāo)計(jì)算器27所標(biāo)明的顯示器11上的坐標(biāo)位置。
此時(shí),當(dāng)前點(diǎn)通過顯示屏11與坐標(biāo)軸之間的對應(yīng),輸入到主處理器28從而顯示于顯示屏11上,控制-邏輯部分24控制以上各裝置所需的驅(qū)動定時(shí)。
但是,由于傳統(tǒng)的紅外無線電控制器必須將接收傳感器固定于顯示屏的四個(gè)特定位置,因而接收傳感器不易安裝。
同時(shí),傳統(tǒng)的紅外無線電控制器是對輸入到各接收傳感器的紅外信號的光強(qiáng)判別其中的電平差,并且在某一固定時(shí)間,對指定點(diǎn)的坐標(biāo)位置僅進(jìn)行一次計(jì)算,因此,這種坐標(biāo)位置的計(jì)算是不夠精確的。
本發(fā)明的目的是提供一種點(diǎn)式紅外無線電控制器,該控制器通過紅外發(fā)射器與紅外接收器的正交設(shè)置,簡化了接收傳感器的安裝,并且在某一固定時(shí)間,通過對某點(diǎn)坐標(biāo)值的復(fù)算,精確計(jì)算該點(diǎn)的位置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明包含一個(gè)發(fā)射裝置,用于發(fā)射具有固定周期的紅外信號,并在y-軸方向上具有作為多個(gè)信號發(fā)射器的多個(gè)紅外二極管以得到某一固定發(fā)射角度;一個(gè)接收裝置,通過安裝在顯示設(shè)備上的,沿x-軸方向與紅外二極管成正交的紅外接收傳感器接收紅外信號;一個(gè)控制裝置,根據(jù)接收裝置接收的紅外信號的強(qiáng)度差來計(jì)算某一指定點(diǎn)的坐標(biāo)位置,并將所計(jì)算的點(diǎn)顯示在顯示屏上。
所述發(fā)射裝置包括一個(gè)鍵輸入部分;一個(gè)周期脈沖發(fā)生器,用于接收鍵輸入部分的輸出信號(如光標(biāo)控制信號,選擇命令和操作命令)作為其輸入信號,并為碼識別信號和同步識別信號產(chǎn)生周期性脈沖;一個(gè)發(fā)射器,用于將周期性脈沖轉(zhuǎn)換成紅外信號,然后傳送該紅外信號給紅外二極管;一個(gè)載波信號發(fā)生器,用于將載波信號加在發(fā)射器的輸出端;和作為多個(gè)信號發(fā)生器的多個(gè)紅外二極管,用于向外部發(fā)射從發(fā)射器發(fā)出的紅外信號。
所述控制裝置包括作為多個(gè)信號再現(xiàn)器的多個(gè)包絡(luò)檢波器,用于接收從接收裝置輸出的信號,消除加在接收裝置輸出信號上的載波信號,并通過檢測包絡(luò)信號再現(xiàn)初始紅外信號;一個(gè)坐標(biāo)計(jì)算器,用來接收包絡(luò)檢波器的輸出信號作為其輸入信號,將輸出信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),并計(jì)算當(dāng)前顯示于顯示設(shè)備上某一指定點(diǎn)的坐標(biāo)位置;一個(gè)光標(biāo)控制器,根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算器所計(jì)算的坐標(biāo)值,將顯示于顯示設(shè)備上的光標(biāo)移至計(jì)算坐標(biāo)位置;一個(gè)光標(biāo)控制通訊控制器,用于將坐標(biāo)計(jì)算器所計(jì)算的光標(biāo)位置傳送給另一設(shè)備(圖中未標(biāo)出)。
所述坐標(biāo)計(jì)算器包括一個(gè)由采樣保持電路和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器組成的同步識別信號檢測器,用于接收各包絡(luò)檢測器輸出的每一包絡(luò)信號,并檢測同步識別信號;一個(gè)由將包絡(luò)檢波器輸出的包絡(luò)信號相加的加法計(jì)數(shù)器和將加法計(jì)數(shù)器相加得到的包絡(luò)信號以數(shù)字信號輸出的比較器組成的時(shí)間解釋部分,用來接收各包絡(luò)檢波器的輸出信號作為其輸入信號,并解釋時(shí)間間隔;和一個(gè)微處理器,用來接收同步識別信號檢測器輸出的同步識別信號和時(shí)間解釋部分輸出的時(shí)間間隔,并計(jì)算坐標(biāo)位置。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的無線電控制器框圖;圖2是現(xiàn)有技術(shù)安裝在監(jiān)視器上的紅外接收傳感器;圖3是現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)式紅外無線電控制器框圖;圖4所示為本發(fā)明的點(diǎn)式紅外無線電控制器;圖5A和5B所示為本發(fā)明中排成為陳列形式的紅外發(fā)射二極管;圖6A和6B是說明本發(fā)明紅外發(fā)射二極管輸出射線的分布的平面圖和側(cè)視圖;圖7是本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的點(diǎn)式紅外無線電控制器框圖;圖8A-8F為圖7中幾個(gè)部件的時(shí)序圖;圖9所示為本發(fā)明該優(yōu)選實(shí)施例安裝在監(jiān)視器上的紅外接收傳感器;圖10所示為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例安裝在監(jiān)視器上的紅外接收傳感器。
如圖4~7所示,點(diǎn)式紅外無線電控制器包括一個(gè)發(fā)射裝置30,用于發(fā)射具有固定周期的紅外信號,發(fā)射裝置具有作為多個(gè)信號發(fā)生器的多個(gè)紅外二極管31和31A,以在y軸方向形成一固定角度α;一個(gè)接收裝置40,通過在顯示設(shè)備41上與紅外二極管31和31A成正交的x軸方向安裝紅外接收傳感器42和42A,接收紅外信號;和一個(gè)控制裝置50,根據(jù)接收裝置40接收的各紅外信號間的強(qiáng)度差,計(jì)算某一給定點(diǎn)的坐標(biāo)位置,并將其顯示于顯示屏上。
發(fā)射裝置30包括一個(gè)鍵輸入部分32;一個(gè)周期脈沖發(fā)生器33,用于接收該鍵輸入部分32的輸出信號(如光標(biāo)控制信號,選擇命令和操作命令)作為其輸入信號,并為編碼識別信號A和同步識別信號B產(chǎn)生一個(gè)周期性脈沖;一個(gè)發(fā)射器34,用于將周期性脈沖轉(zhuǎn)換成紅外信號,然后將紅外信號傳送給紅外二極管31和31A;一個(gè)載波發(fā)生器35,用于在發(fā)射器34的輸出端加上載波信號;和作為多個(gè)信號發(fā)生器的多個(gè)紅外二極管31和31A,用于將發(fā)射器34輸出的紅外信號向外部發(fā)射。
接收裝置40包括紅外接收傳感器42和42A,用于接收從發(fā)射裝置30發(fā)出的紅外信號;和放大/濾波部分43和43A,用于放大在接收過程中衰減的紅外信號,并對紅外信號進(jìn)行濾波,如圖8A至8F所示。
控制裝置50包括作為多個(gè)信號再現(xiàn)器的包絡(luò)檢波器51-1和51-2,用于接收來自接收裝置40的輸出信號,并消除接收裝置40的輸出信號中的載波信號,并通過對包絡(luò)信號的檢測,再現(xiàn)初始紅外信號;一個(gè)坐標(biāo)計(jì)算器52,用于接收包絡(luò)檢波器51-1和51-2和輸出信號,將輸出信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),并計(jì)算當(dāng)前顯示于顯示設(shè)備41上的指定點(diǎn)的坐標(biāo)位置;一個(gè)光標(biāo)控制器53,根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算器52所計(jì)算的坐標(biāo)值,將顯示于顯示設(shè)備41上的光標(biāo)移至計(jì)算坐標(biāo)位置;和一個(gè)光標(biāo)控制通訊控制器54,用于向外部設(shè)備傳送坐標(biāo)計(jì)算器52所計(jì)算的坐標(biāo)位置。
坐標(biāo)計(jì)算器52包括一個(gè)由采樣和保持電路52A-1和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器52A-2組成的同步識別信號檢測器52A,用于接收包絡(luò)檢波器51-1和51-2輸出的包絡(luò)信號,并檢測同步識別信號B;一個(gè)由加法計(jì)數(shù)器52B-1和比較器52B-2組成的時(shí)間解釋部分52B,用于接收包絡(luò)檢波器的輸出信號,并解釋時(shí)間間隔;和一個(gè)微處理器52C,用于接收同步識別信號檢測器52A輸出的同步識別信號和時(shí)間解釋部分52B輸出的時(shí)間間隔,并計(jì)算坐標(biāo)位置。
另外,圖中標(biāo)號為44的部件是一線性驅(qū)動器。
點(diǎn)式紅外無線電控制器的操作如下所述對于發(fā)射裝置30,當(dāng)通過鍵輸入部分32,各種鍵信號(如光標(biāo)控制信號,選擇命令和操作命令)作用于周期脈沖發(fā)生器33時(shí),該周期脈沖發(fā)生器33產(chǎn)生如圖8A所示的碼識別信號A和周期性脈沖信號,并將其傳送給發(fā)射器34。另外,如圖8B所示,周期脈沖發(fā)生器33進(jìn)一步根據(jù)光標(biāo)控制信號產(chǎn)生同步識別信號B。
發(fā)射器34將來自載波信號發(fā)生器35的載波信號和來自周期脈沖產(chǎn)生器33的周期脈沖予以混合,并將該混合信號轉(zhuǎn)換為紅外信號。從而,如圖5A、5B所示,紅外二極管31和31A從發(fā)射裝置30向外部發(fā)射出紅外光信號。此時(shí),從兩紅外二極管向外發(fā)射的紅外線的分布情況如圖6A和6B所示。
在接收裝置40中,保持固定間距的,安裝在顯示設(shè)備41下部X-軸方向的紅外接收傳感器42和42A接收發(fā)射裝置30輸出的紅外信號,并將紅外信號作用于放大/濾波部分43和43A。此時(shí),放大/濾波部分43和43A放大在接收過程中衰減的紅外信號,對紅外信號進(jìn)行濾波,然后將紅外信號施加于控制部分50。
于是,如圖8D和8E所示,在控制裝置50中,當(dāng)作為信號再現(xiàn)器51的包絡(luò)檢測器51-1和51-2檢測被去除載波信號的包絡(luò)信號時(shí),該包絡(luò)檢測器再現(xiàn)初始紅外信號,并再現(xiàn)將初始紅外信號輸出給坐標(biāo)計(jì)算器52。坐標(biāo)計(jì)算器52接收包絡(luò)檢測器51-1和51-2的輸出信號,將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),并計(jì)算當(dāng)前顯示于顯示設(shè)備41上指定點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
在坐標(biāo)計(jì)算器52中,時(shí)間解釋部分52B所包括的加法計(jì)數(shù)器52B-1將包絡(luò)檢波器51-1和51-2再現(xiàn)的紅外信號相加,作用于比較器52B-2,并再現(xiàn)成如圖8C所示的初始數(shù)字信號。為解釋時(shí)間間隔,初始數(shù)字信號施加于微處理器52C。微處理器52C解釋時(shí)間間隔從而實(shí)現(xiàn)碼識別。
這樣,在沒有光標(biāo)移動命令的情況下,常規(guī)操作得以實(shí)現(xiàn)。然而,當(dāng)本發(fā)明控制器被輸入另一光標(biāo)移動命令時(shí),在坐標(biāo)計(jì)算器52中,同步識別信號檢測器52A內(nèi)裝設(shè)的采樣和保持電路52A-1和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器52A-2從包絡(luò)檢波器51-1和51-2輸出的包絡(luò)信號中檢測同步識別信號B,如圖8A所示,并將此信號B作用于微處理器52C。
相應(yīng)地,當(dāng)微處理器52C通過解釋同步識別信號B的相對差異,分別計(jì)算x-軸和y-軸的坐標(biāo)值,并將兩坐標(biāo)值施加于光標(biāo)控制器53時(shí),該光標(biāo)控制器53將顯示于顯示設(shè)備41上的光標(biāo)移至所計(jì)算的x-軸和y-軸坐標(biāo)值的對應(yīng)位置上。
此外,為了從微處理器52C向外部設(shè)備傳送x-軸和y-軸坐標(biāo)值,光標(biāo)控制通訊控制器54通過線性驅(qū)動器44,將坐標(biāo)值從微處理器52C傳送至外部設(shè)備。
參照圖8F,發(fā)射裝置30和接收裝置40具有四種輸出信號模式,即a、b、c、d區(qū)四種輸出信號模式。
首先,在a區(qū),發(fā)射裝置的y軸顯示于顯示屏的中部,接收裝置的x-軸顯示于顯示屏左部,該情況下,紅外二極管31和31A的輸出信號被同等地顯示于接收裝置40上。
第二,在b區(qū),發(fā)射裝置的y-軸顯示于顯示屏中部,接收裝置的x-軸顯示于顯示屏右部,該情況下x-軸的方向與a區(qū)情況下x-軸的方向相反。
第三,在c區(qū),接收裝置的x-軸顯示于顯示屏的中部,發(fā)射裝置的y-軸顯示于顯示屏的上部,具體來說,由于紅外接收傳感器42和42A接收的紅外信號同等顯示于同一視點(diǎn),發(fā)射裝置指示在x-軸方向上的中點(diǎn);由于紅外發(fā)射二極管31和31A不同等地顯示于接收裝置,發(fā)射裝置的y-軸顯示于顯示屏的上部。
最后,在d區(qū),接收裝置的x-軸顯示于顯示屏的中部,發(fā)射裝置的y-軸顯示于顯示屏的下部,此時(shí)y-軸的方向與c區(qū)情況中y-軸的方向相反。
參照圖9,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,在點(diǎn)式紅外無線電控制器中,將紅外二極管31和31A設(shè)置于發(fā)射具有固定周期紅外信號的發(fā)射裝置的x-軸方向以得到一固定角度。用于接收紅外信號的接收裝置40中裝設(shè)著具有固定間距的紅外接收傳感器42和42A,該傳感器42和42A安裝于顯示設(shè)備41y-軸方向的上部和下部。用來計(jì)算某點(diǎn)的坐標(biāo)位置的方法與前面所提到的方法相反。
參照圖10,根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例,在點(diǎn)式紅外無線電控制器中,將紅外接收傳感器42和42A裝設(shè)在附加的傳感器安裝設(shè)備55上,而不是安裝在顯示設(shè)備41上,該控制器通過外部接收器56與其他設(shè)備(未畫出)相聯(lián)接,從而構(gòu)成諸如匹配器類的設(shè)備。
如上所述,本發(fā)明通過將紅外發(fā)射器和紅外接收器彼此正交安置,簡化了接收傳感器的安裝,并通過在某一固定時(shí)間對某點(diǎn)坐標(biāo)值的復(fù)算,精確計(jì)算了該點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
權(quán)利要求
1.一種點(diǎn)式紅外無線電控制器,包括一發(fā)射裝置,用于發(fā)射具有固定周期的紅外信號,并為得到某一固定角度,在y-軸方向上具有作為多個(gè)信號發(fā)生器的多個(gè)紅外二極管;一接收裝置,通過在顯示設(shè)備x-軸方向上,與所述多個(gè)紅外二極管成正交設(shè)置的多個(gè)紅外接收傳感器,接收所述紅外信號;一控制裝置,根據(jù)所述接收裝置接收的所述各紅外信號的強(qiáng)度差異,計(jì)算某一指定點(diǎn)的坐標(biāo)位置,并將一計(jì)算的點(diǎn)顯示在顯示屏上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述點(diǎn)式紅外無線控制器,其中所述發(fā)射裝置包括一鍵輸入部分;一周期脈沖發(fā)生器,用于接收所述鍵輸入部分的鍵信號,并為碼識別信號和同步識別信號產(chǎn)生一個(gè)周期性脈沖;一發(fā)射器,用于將所述周期性脈沖轉(zhuǎn)換成所述紅外信號,并將所述紅外信號傳遞給所述紅外二極管;一載波發(fā)生器,用于將載波信號加在所述發(fā)射器的輸出端;作為多個(gè)信號發(fā)生器的多個(gè)紅外二極管,用于從所述發(fā)射器向外部發(fā)射所述紅外信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述點(diǎn)式紅外無線電控制器,其中所述鍵信號是指光標(biāo)控制信號,選擇命令和操作命令中的任何一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述點(diǎn)式紅外無線電控制器,其中所述控制裝置包括作為多個(gè)信號再現(xiàn)器的多個(gè)包絡(luò)檢波器,用于接收所述接收裝置的各輸出信號,消除所述接收裝置輸出信號中的所述載波信號,并通過檢測包絡(luò)信號再現(xiàn)初始紅外信號;一坐標(biāo)計(jì)算器,用于接收所述各包絡(luò)檢波器的輸出信號,將所述各輸出信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),并計(jì)算當(dāng)前正顯示于顯示設(shè)備上某一指定點(diǎn)的坐標(biāo)位置;一光標(biāo)控制器,根據(jù)所述坐標(biāo)計(jì)算器計(jì)算的坐標(biāo)值,將顯示于所述顯示設(shè)備上的光標(biāo)移至計(jì)算的坐標(biāo)位置;一光標(biāo)控制通訊控制器,用于將所述坐標(biāo)計(jì)算器計(jì)算的坐標(biāo)位置傳遞給外部設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述點(diǎn)式紅外無線電控制器,其中所述坐標(biāo)計(jì)算器包括一同步識別信號檢測器,包括采樣和保持電路和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器,用于接收所述各包絡(luò)檢波器輸出的每一包絡(luò)信號,并檢測同步識別信號;一時(shí)間解釋部分,包括加法計(jì)數(shù)器和比較器,用于接收所述各包絡(luò)檢波器的輸出信號,并解釋時(shí)間間隔;一微處理器,用于接收所述同步識別信號檢測器輸出的同步識別信號,和接收所述時(shí)間解釋部分輸出的時(shí)間間隔,并計(jì)算所述坐標(biāo)位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述點(diǎn)式紅外無線電控制器,其中所述時(shí)間解釋部分包括一加法計(jì)數(shù)器,用于將所述各包絡(luò)檢波器輸出的所述各包絡(luò)信號相加;一比較器,用于將被所述加法計(jì)數(shù)器相加的各包絡(luò)信號以一數(shù)字信號形式輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述點(diǎn)式紅外無線電控制器,其中所述接收裝置和所述發(fā)射裝置以可拆卸方式安裝于所述顯示設(shè)備上。
全文摘要
一種點(diǎn)式紅外無線電控制器,包括一發(fā)射裝置,發(fā)射具有固定周期的紅外信號,并為得到某一固定角度,在y軸方向上具有多個(gè)紅外二極管;一接收裝置,通過與紅外二極管成正交設(shè)置于顯示設(shè)備x-軸方向的紅外接收傳感器接收紅外信號;和一控制設(shè)備,根據(jù)接收的紅外信號間的強(qiáng)度差,計(jì)算并顯示某一點(diǎn)的坐標(biāo)位置。本發(fā)明簡化了接收傳感器的安裝,并能對坐標(biāo)位置進(jìn)行精確計(jì)算。
文檔編號G06F3/038GK1145501SQ96103959
公開日1997年3月19日 申請日期1996年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月6日
發(fā)明者金貞烈 申請人:Lg電子株式會社