CN102265639A - 具有多个活动表面的遥控设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有多个活动的表面的遥控器单元。一般而言，面向上的一侧(相对于重力的方向)将是活动的和照亮的，面向下的一侧将是不活动和空的。本***还包括用于感测围绕三个轴的旋转和沿着三个轴的平移的一个或多个定向/运动传感器。传感器检测休眠期过后遥控器单元的初始移动，并感测相对于重力哪侧面向上以便允许上面的一侧的激活。传感器还检测RC单元何时被翻转或以其它方式在任何平面内相对于水平倾斜超过阈值角度。一旦翻转或倾斜超过阈值角度，则停用之前的活动侧并激活相对侧。

Description

具有多个活动表面的遥控设备

背景技术

遥控器单元用于控制很多不同类型的电子组件，包括电视机、立体声、计算机、摄像机和视频磁带记录器(VCR)。常规的遥控器单元是电池供电的设备，具有激活受控组件中的各种操作的按钮。例如，电视机的遥控器(RC)单元可包括电源按钮、上一频道和下一频道按钮、音量按钮和数字小键盘。

常规的RC单元具有各种各样的形状和尺寸，但一般可具有单个表面，也是设备的活动表面。在使用中，通常将活动表面面向上地握住，使得用户可看到各种功能按钮并选择期望的功能按钮。当用户按下按钮时，RC手持机向受控组件发射信号以引起与被按按钮相关联的动作。RC单元通常与使用IR通信传输命令信号的红外(IR)发送器一起实现。受控组件具有IR接收器以通过执行期望的功能来接收和响应命令信号。

随着受控组件的功能和复杂性的增加，常规RC单元上的按钮数量也已经增加。为了在常规RC单元上安装所有必要的按钮，这样的单元已经变得大型且笨重，并且具有挤满了功能按钮的活动表面。

此外，随着家庭中电子组件数量的增加，例如添加视频记录设备、有线电视转换器和立体声设备，用于控制所有各个组件的RC单元的数量也已经增加。每个制造商通常为每个组件提供单独的遥控器。因此，对用户来说拥有多个遥控器是常见的，每个遥控器被设计为控制特定的组件。尽管用于控制多个设备的通用遥控器单元是公知的，但这样的遥控器会遇到上述过大的尺寸和活动表面上按钮过度拥挤的问题。

常规的RC单元具有可被按下以选择给定功能的硬键，或者通常被称为触摸板的触敏小键盘。触摸板RC单元使用电容或其他电气属性的变化来标识触摸活动表面的位置。与被触位置相关联的功能然后可由RC单元在受控设备上执行。触摸板RC单元的示例在题为“Remote Commander”(远程指挥者)的美国专利第5,237,327号和第5,353,016号中示出。

在遥控器中提供运动感测也是公知的。例如，转让给本申请的所有者的、题为“Remote Control System with Handling Sensor in Remote Control Device”(在遥控设备中处理传感器的遥控***)的美国专利第6,346,891号公开了包括用于检测遥控器何时被拿起的运动传感器的遥控器。某些受控设备在其响应遥控器命令之前需要用于启动序列的时间。因此，美国专利第6,346,891号中的运动传感器在被拿起时向受控组件发出信号以初始化受控组件中的启动序列。

K.Dustin的题为“Multi-Sided Remote Control Device”(多侧遥控设备)的美国专利第6,853,308号公开了在遥控器两侧具有硬的、可按下的按钮的遥控器。但是，Dustin的两个表面上的控制一直是活动的。因此，试图启动上表面上的按钮的用户可能无意地启动了下表面上的按钮。

发明内容

本***的各个实施例一般与具有多个活动表面的遥控器(RC)单元有关。RC单元可控制一个或多个不同的受控组件，诸如例如电视机、机顶盒、计算机和其他组件和/或装置。RC单元可包括一对相对的平坦表面，每个具有LCD或LED显示器和活动时能够接收用户输入的触摸板。一般而言，(相对于重力的方向)面向上的一侧将是活动的和照亮的，面向下的一侧将是不活动的和空的。使面向上的一侧成为活动侧允许用户在其握有单元时轻松地看到和触发RC单元上的控件。常规的遥控器不得不将那些控件挤在单个表面上和/或遥控器是大型且不便使用的，本***的在多侧包括控件的RC单元可具有较小的覆盖区域并且便于使用。

本***还包括用于在处于不活动状态后最初被拿起时感测RC单元的定向，以及感测RC单元的线性和旋转移动的一个或多个定向/运动传感器。这样的传感器可包括能够测量围绕三个轴的旋转和沿着三个轴的平移的加速计。传感器检测休眠期过后遥控器单元的初始移动，并感测相对于重力哪侧面向上以便允许激活上面的一侧。传感器还检测RC单元何时被翻转或以其它方式在任何平面内相对于水平倾斜超过阈值角度。一旦翻转或倾斜超过阈值角度，则停用先前的活动侧并激活相对侧。本***的美学特征在于一旦RC单元被拿起、向上转动或移动，则面向上的一侧可自动地从空切换至被照亮。

附图说明

图1是根据本***的遥控器单元与受该单元控制的组件的示例的框图。

图2是遥控器单元的顶视图。

图3是遥控器单元的底视图。

图4是遥控器单元的顶视图。

图5是遥控器单元的底视图。

图6是根据本***的各个实施例的遥控器单元的组件的框图。

图7A和7B共同呈现示出根据本***各个实施例的遥控器单元的操作的流程图。

详细描述

现将参考附图1-7B来描述本***的各个实施例，其一般与具有多个活动表面的遥控器单元有关。通过翻转或向相反表面倾斜遥控器单元来激活/停用各个表面。图1示出具有遥控器(RC)单元102的遥控***100，用于控制此处被称为受控组件的一个或多个电子组件。各个实施例中，RC单元102可控制一个或多个不同的受控组件，包括电视机106、机顶盒108、VCR/DVD播放器110、立体声112、摄像机114和计算机116。应当理解的是RC单元102可控制其他组件，诸如其他实施例中的灯、HVAC(加热、通风和空调)***和/或装置。

现在参考图2-3，RC单元102可包括位于两相对侧—RC单元的A侧和B侧—的表面。两个表面被配置为活动表面，尽管在实施例中不是同时的。一般而言，(相对于重力的方向)面向上的一侧将是活动的，而面向下的一侧将是不活动的。使面向上的一侧是活动侧提供以下优势，当用户将单元102握于他或她的手中时用户可轻松地看到和触发RC单元102上的活动控件。但是，在替换的实施例中，尽管不切实际但构想了面向下的一侧可以是活动的，而面向上的一侧是不活动的。此处使用的面向上和向下侧的描述不必然意味着RC单元位于与重力方向垂直的水平平面内。如以下解释的，尽管倾斜至超出水平平面的程度，一侧可以是向上和活动的。

图2和3分别是RC单元102的俯视图和仰视图，A侧示为面向上。如图2所示，A侧面向上时，可在A侧上显示包括各种已照亮的功能指示符区域120、122的用户界面118。每个功能指示符区域120、122具有一个或多个相关联的功能，以便当A侧活动时，如果激活功能指示符，则RC单元使受控组件执行该功能。

本***的各个实施例中，将A侧以及此后描述的B侧配置为触摸板。下面关于图6更详细地解释关于A侧和B侧上的触摸板的组件和操作的细节。但是，一般而言，A侧和B侧可以是由玻璃、塑料、普列克斯玻璃

或其他透明材料构成的面板。在其他实施例中，可替换地使用实际上不透明的材料，但无论材料的厚度如何变化，该材料都能够传输光线。这样的材料可被切割，并作为用于通过开口传输光线的光导件。面板可包括能够感测接触和接触的位置的导电线。该配置允许RC单元102具有较薄的侧面。

当A侧是活动的，用户触摸A侧上的功能指示符时，RC单元102检测触摸的位置，然后向受控组件发送信号以执行与被触功能指示符相关联的功能。在替换的实施例中，A侧和/或B侧可包括可按下的按键而不是触摸板。在这样的实施例中，当在活动表面上促动可按下的按键时，在受控组件上执行相关联的功能。

RC单元102的各侧执行的特定的功能在各实施例中可以不同。在一个实施例中，A侧可包括不同的功能区域，每个区域包括功能指示符网格。图2示出一对具有各自的功能指示符网格124和126的功能区域120和122，尽管在其他实施例中可存在更多或更少的区域。

每个指示符网格能够使得一个不同的功能在受控组件上执行。通过拖动手指划过区域中的指示符网格，每个区域120、122中的指示符可执行其对应的功能。指示符网格区域124和126可包括按照对应于用户拖动他/她的手指划过网格区域124、126的顺序点亮的LED。网格区域可用于计算拖动手指划过该区域的速度。受控组件然后以对应的速度执行功能(音量增大/降低、向左/右滚动菜单等)。在区域124或126中不同的划过(swiping)运动可导致在受控组件上执行不同的功能。此外，在各个实施例中，如果手指划过网格区域结束时保持接触，则设备将持续地发送由该划过生成的相同的命令。因此例如，在一个实施例中，用户将他或她的手指划过网格以向上改变频道，如果划过结束时保持接触，则频道将继续向上滚动直至用户将他或她的手指从用户界面移走。

在图2-3所示的实施例中，A侧是面向上和活动的，包括上述已照亮的功能指示符。A侧是活动的，B侧可以是不活动的。图3示出A侧活动时B侧的外观的实施例。具体而言，没有已照亮的功能指示符。在其他实施例中，即使B侧的功能指示符是不活动的，也可以是照亮的而不是空的。

图4-5示出RC单元102的B侧面向上且是活动的，A侧面向下且是不活动的。图4是A侧不活动时的底视图，示出没有照亮的功能指示符。在其他实施例中，即使A侧的功能指示符是不活动的，也可以是照亮的而不是空的。图5示出B侧面向上且活动时的实施例。当面向上并且活动时，用户界面128可显示在B侧上，包括各种已照亮的功能指示符130。功能指示符130可包括小键盘130a，用于例如改变电视机、机顶盒的频道，或者需要字母数字的输入的其他实例中。指示符130还可包括用于将受控组件通电和断电的开关130b。图5中B侧所示的特定的功能指示符130及其排列仅用作示例，在替换的实施例中可以不同。

A侧和B侧可共同包括用于受控设备的全部功能的控件。常规的遥控器不得不将那些控件挤在单个表面上和/或遥控器是大型且不便使用的，在多侧上包括控件的RC单元可具有较小的覆盖区域并且便于使用。尽管RC单元102的各个实施例包括两个活动的表面，但构想了在替换的实施例中RC单元包括超过两个的活动的表面。在这样的替换的实施例中，可提供以下解释的定向/运动传感器以感测哪个表面面向上，并使该表面活动而其他表面不活动。

图6是构成RC单元102的实施例的功能性组件的框图。A侧和B侧上的触摸板由用于感测分别与A侧和B侧的接触的触摸屏200a和200b构成。尽管用于触摸屏的各种技术是已知的，在一个实施例中，每个触摸屏可包括玻璃面板(或其他透明材料)，其后面或其中是用于感测接触的电路的印制导电线。线可由例如导电的透明漆构成。众所周知，电路可通过感测由接触导致的电容变化来操作以标识接触的位置。构想了其他已知的触摸屏技术。

A侧和B侧中的每一个还包括用于显示上述功能指示符的LCD 202a和202b。在A侧和B侧的每一个上还提供背光204a、204b以在一侧活动时照亮LED功能指示符。背光204a和204b能够部分地或全部地照亮上述LCD，如下所述。各个实施例中，不用LCD而用LED阵列、光导件和透明覆盖中的印刷来创建各种指示符。在以下描述中，应该理解的是在提到LCD及其相关组件之处改用LED及其相关组件。

中央处理单元(CPU)210实现RC单元102的软件控制的功能。在一个实施例中，CPU 210是16位或32位处理器，尽管在其他实施例中可以变化。CPU 210与同样耦合于LCD显示器202a和202b的一对LCD控制器212a和212b相耦合。CPU 210向LCD控制器212a、212b提供信号，由此取决于哪侧是活动的，可在A侧或B侧上显示功能指示符。尽管未在图2-5中示出，但还构想了CPU 210在活动的A侧或B侧上显示文本。CPU 210还耦合于触摸屏200a和200b。一旦感测到活动表面上的接触，CPU标识与被触位置(如果有)相关联的功能，向受控组件发送功能命令。RC单元102可用于控制图1所示的一个或多个受控组件106-116(或其他)。

处理器可包括能够测量和倒计时预定时间段的时钟。例如，如以下解释的，当A侧或B侧活动时，处理器倒计时预定的时间段。如果在预定的倒计时段期间未检测到运动，则活动侧可变为不活动的。

RC单元102经由无线链接与受控设备106-116进行通信，诸如IR链接或传输模拟和/或数字信号的RF(射频)链接。图6示出包括IR发送器220用于传输至受控组件的接收器(未独立示出)的IR链接。发送器220包括控制器(未示出)和红外传输光源222。发送器控制器以已知的方式控制光源222的操作以为受控组件对来自CPU 210的命令进行编码。RC单元102范围内的每个受控组件接收器接收已传输的红外信号，但是仅预期的受控组件响应于已编码的已传输的信号以执行所需要的动作。

存储器230也耦合于CPU 210。在所示的实施例中，存储器230存储控制RC单元102的基本功能的操作***软件232，例如以下讨论的用户与用户界面118、128的交互以及处理来自定位/运动传感器的反馈。操作***232也可控制其他操作***内核功能，例如诸如设置程序模块的加载和执行程序模块。存储器230也可存储与各种类型和品牌的受控组件相关联的代码集234的数据库、已存储的程序236和在程序执行期间用于临时数据存储的空闲存储器238。存储器230可被实现为读/写存储器的组合，诸如静态随机存取存储器(SRAM)和诸如电可编程的只读存储器(EPROM)的只读存储器。

本***还包括用于在处于不活动状态后刚被拿起时感测RC单元102的定向，以及感测RC单元102的线性和旋转的移动的一个或多个定向/运动传感器218。这样的传感器在本领域中是已知的，但可包括能够检测RC单元102相对于重力的定向以及RC单元的线性和旋转的移动的加速计。可使用各种加速计中的任何一个作为传感器218，但在各个实施例中，可以是能够测量围绕三个轴的旋转和沿着三个轴的平移的那个加速计。尽管称其为传感器218，但传感器218可包括多个加速计而不是单个加速计来完成这样的测量。本***可使用的加速计可以是集成到半导体芯片中的已知的微电子机械(MEMS)***。可以使用其他加速计。

如以下解释的，当RC单元102静止一段预定的时间时，单元102的两侧均变为不活动的。之后，当RC单元被抬起或其他方式移动时，传感器218最初感测单元相对于重力的定向，激活面向上的一侧(或者相比其他侧更为向上的一侧)。激活向上一侧的移动可以是平移或旋转。在RC单元102静止于其边缘时(两侧均为不活动时)，一旦抬起RC单元，操作***可等待直到单元倾斜从而使一侧比另一侧更为面向上。

此时，更为向上的一侧可被激活。

如果RC单元被翻转至相对侧，或以其他方式在任何平面内相对于水平被旋转超过阈值角度，则传感器检测该旋转并向处理器发送信号。处理器进而停用之前向上的一侧，并激活相对侧。因此，面向上的一侧是活动的，并能够经由面向上的一侧上的功能指示符接收用户输入。

在各个实施例中，用于切换活动侧的预定的阈值角度可以是130°。因此例如，若A侧是活动的，如果在任何方向上平移RC单元102，或者在任何方向上旋转RC单元102小于自水平面起的130°(在水平面内围绕垂直轴的单纯旋转将不会引起活动侧的变化)，则A侧将保持活动。但是，若A侧是活动的，并且RC单元102在任何方向上相对于水平面倾斜至130°或更大的角度，则A侧将变为不活动，B侧将变为活动的。相反当B侧是面向上的一侧且活动时，同样如此。

在其他实施例中，活动侧和不活动侧变化的预定的阈值角度可以大于或小于130°。例如，在其他实施例中，预定的阈值倾斜角度可以大于90°且小于170°。这些角度仅用作示例，在其他实施例中，阈值倾斜角度可在这些值以外变化。此外，应当理解的是其他动作可导致第一侧变为不活动而第二侧变为活动。例如，远程的快速旋转可导致活动侧和不活动侧相互切换。在该实施例中，围绕若干或全部轴中的任何一个，以超过阈值速度的角速度的旋转可以是切换活动/不活动侧的机制。作为实施例的替换或补充，该实施例可操作于将旋转角度作为切换活动/不活动侧的机制。

提供电源244以为RC单元102供电。电源244可以是可再充电的或单次使用的电池。电源244可替换地是太阳能，这种情况下A侧和B侧中的一个或两个还可包括用于给电源充电的太阳能电池。在其他实施例中，可从家用AC电流提供电力。

根据一个实施例图7A和7B共同构成示出RC单元102的操作的流程图。步骤300中，RC单元是静止的且未被使用超过阈值时间段，A侧和B侧均为不活动。步骤300中，RC单元102保持休眠直至RC单元102中的运动传感器218感测到移动。如果步骤300中感测到运动，则在步骤302中传感器218确定该单元相对于重力的定向。CPU 210由此信息确定哪一侧面向上，在步骤304中操作***激活那一侧。在各个实施例中，仅面向上的一侧被激活。

本***的美学特征是当RC单元102被抬起或移动时，面向上的一侧上的LED会自动照亮。因此，在步骤306中一旦移动RC单元，则RC单元休眠时为空的用户界面118或128自动地照亮。

一旦激活并照亮一侧，在步骤310中操作***确定RC单元102是否保持静止且没有用户输入一段预定的阈值时间。若是，则在步骤312中将之前活动且已照亮的一侧切换为不活动且变为空。操作***然后返回至步骤300以等待运动。在各个实施例中，静止阈值时间段可以在5和15秒之间，尽管应当理解的是在替换的实施例中该阈值时间段可以少于5秒和多于15秒。

在步骤310中，如果用于照明的超时时段尚未过期，则操作***向下跳至步骤324(图7B)以确定RC单元是否被翻转至相对侧。在步骤324中，操作***确定RC单元是否被翻转，或以其他方式倾斜超过预定的阈值角度。如上所述，如果倾斜超过了阈值角度，则在步骤328中当前活动面被停用且变暗，在步骤330中激活并部分地照亮相对侧。

在步骤334中，操作***在RC单元102的活动侧上查找功能指示符(命令的入口)的选择。如果未选择这样的功能，则操作***返回至步骤310(图7A)以查找静止阈值时间段的过期。另一方面，如果在步骤334中检测到功能指示符的选择，则在步骤338中将照明倒计时重置为其最大值。在步骤340中RC单元102还可发送信号以在上述受控组件上执行所选功能。

在上述每个实施例中，RC单元102包括至少两个活动的表面，依赖于哪一侧是面向上来切换活动的表面。在一个替换的实施例中，RC单元102可包括单个活动的表面，但该活动的表面能够显示RC单元102的两个或多个虚拟的活动侧。即，当RC单元是面向上时，可显示第一虚拟活动侧(诸如例如关于图2示出和描述的)。如果RC单元然后被迅速翻动(例如至少130°)，然后翻转，则活动的表面上的显示可变至该单元的第二虚拟活动侧(诸如例如关于图5示出和描述的)。可以理解的是关于图6示出和描述的框图可为该实施例修改为包括仅单个触摸屏和显示器。在该实施例中，传感器无需感测哪一侧是面向上的，而是单元何时被翻转。一旦翻转，CPU可在虚拟的活动的表面之间进行切换。

前面的对本发明的***的详细描述只是为了说明和描述。它不是详尽的公开或将本发明的***限于所公开的准确的形式。鉴于上述教导，许多修改和变型都是可能的。所描述的实施例只是为了最好地说明本发明的***的原理以及其实际应用，从而使精通本技术的其他人在各种实施例中最佳地利用本发明的***，适合于特定用途的各种修改也是可以的。本发明的***的范围由所附的权利要求进行定义。

Claims (15)

1.一种用于控制受控组件的遥控器单元，遥控器包括：

能够处于活动状态的两侧或多侧，两个或多个活动侧包括：

能够接收用于控制所述受控组件的用户输入的第一侧；以及

相对于第一侧、能够接收用于控制所述受控组件的用户输入的第二侧；

其中在给定的时间，遥控器单元的第一和第二侧中仅有一个是活动的。

2.如权利要求1所述的遥控器单元，其特征在于，当第一侧面向上且移动遥控器时，第一侧是活动的，第二侧是不活动的；第二侧面向上且移动遥控器时，第二侧是活动的，第一侧是不活动的。

3.如权利要求2所述的遥控器单元，其特征在于，当所述遥控器保持静止一段预定的时间时，所述第一侧和所述第二侧是不活动的。

4.如权利要求2或3所述的遥控器单元，其特征在于，当遥控器从第一侧面向上的方向被翻转时，所述第一侧从活动变为不活动，所述第二侧从不活动变为活动。

5.如权利要求1或4所述的遥控器单元，其特征在于，还包括一包含多个功能指示符区域的用户界面，其中跨多个功能指示符区域的不同的功能指示符区域的划过接触在受控组件上执行不同的功能。

6.如权利要求1或5所述的遥控器单元，其特征在于，还包括在第一侧和第二侧上的触摸屏，其中一旦移动，面向上的一侧上的触摸屏被照亮，没有面向上的一侧上的触摸屏是暗的。

7.如权利要求1或6所述的遥控器单元，其特征在于，当遥控器以超过预定的角速度的角速度转动时，第一侧从活动变为不活动，第二侧从不活动变为活动。

8.如权利要求1或7所述的遥控器单元，其特征在于，受控组件是电视机、机顶盒、VCR/DVD播放器、立体声、摄像机、计算机、灯、HVAC***和家用电器中的一个或多个。

9.一种用于控制受控组件的遥控器单元，遥控器包括：

第一侧，在活动时能够接收用于控制所述受控组件的用户输入；

与第一侧间隔开的第二侧，在活动时能够接收用于控制所述受控组件的用户输入；

传感器，用于确定哪侧相对于重力的方向是面向上的，当第一侧转至面向上时第一侧激活且至少部分地照亮，当第一侧转至面向上时第二侧停用且变暗，当第二侧转至面向上时第一侧停用且变暗，且当第二侧转至面向上时第二侧激活且至少部分地照亮；

第一侧上的第一用户界面，用于在第一侧为活动时接收用户输入，所述第一用户界面包括多个功能指示符区域，其中跨多个功能指示符区域的不同的功能指示符区域的划过接触在受控组件上执行不同的功能；以及

第二侧上的第二用户界面，用于在第二侧活动时接收用户输入，第二用户界面具有字母数字小键盘。

10.如权利要求9所述的遥控器单元，其特征在于，当是活动的并且正在接收用户输入时，第一侧或第二侧照亮。

11.如权利要求10所述的遥控器单元，其特征在于，当遥控器单元静止一段预定的时间时，第一侧和第二侧均停用且变暗。

12.如权利要求9或11所述的遥控器单元，其特征在于，其中跨多个功能指示符区域的相同功能指示符区域的不同的划过接触运动在受控组件上执行不同的功能。

13.如权利要求9或12所述的遥控器单元，其特征在于，还包括处理器，当遥控器单元保持静止一段预定的时间时，所述处理器停用活动侧。

14.如权利要求13所述的遥控器单元，其特征在于，一旦被激活并且在激活之后接收用户输入之前，活动侧被照亮。

15.如权利要求14所述的遥控器单元，其特征在于，当活动侧静止且在一段预定时间未接收任何用户输入时，活动侧变暗。

Images