CN102132372B - 运动开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够与物体一起使用以检测物体在一个或多个特定方向上的运动的开关或开关机构。所述开关能够包括导电机构和两个接触件，导电机构与一个接触件保持接合，并且响应于在特定方向上的运动而选择性地与另一接触件接合。

Description

运动开关

技术领域

本发明涉及一种能够用于检测特定方向上的运动的开关。特别地，本发明涉及一种能够用于检测物体在一个或多个特定方向上的运动的开关。在一种实施方式中，该物体可以是玩具，开关可以设置在玩具中。

背景技术

许多类型的开关能够用于检测物体的运动。通常，开关连接到能够响应于开关的闭合产生输出的电子系统。在一些物体中，期望能够检测物体何时沿着特定方向而不是另外的方向运动。例如，期望的是检测物体何时沿着竖直方向而不是水平方向运动。但是，传统的开关用于检测在特定方向上的运动的能力受限。

因此，需要一种能够用于检测物体在一个或多个特定方向上的运动的开关。另外，需要一种在执行上述功能的同时结构紧凑且易于使用的开关。

发明内容

本发明涉及能够联接到物体并且用于检测物体的运动的开关或开关机构。当物体运动时，开关的部件也运动，由此促进运动的检测。根据开关的定向，能够检测在一个或多个特定方向上的运动或动作。

在一种实施方式中，开关具有导电机构和一对接触件，导电机构被设置成使得其能够接合接触件。每个接触件和导电机构或者由导电材料制成，或者具有设置在其上的导电材料层。在一种实施方式中，每个接触件能够诸如通过接线连接到电子系统。在正常的静止位置，导电机构接合接触件之一，而并不接合另一个接触件。当诸如通过使与开关联接的物体运动而运动开关时，导电机构保持与第一接触件接合，并且运动到与第二接触件接合和脱离接合。当导电机构接合两个接触件时，开关完成完整的电路，并且随着电流通过开关能够产生信号。

在一种实施方式中，导电机构包括弹性部分和接触部分。弹性部分能够支撑接触部分。当物体并且由此开关运动时，接触部分的重量引起弹性部分运动。因此，弹性部分保持与一个接触件接合，并且接触部分响应于物体和开关的运动选择性地接合另一个接触件。

在一种实施方式中，用于检测物体运动的开关包括连接到电子系统的第一接触件、连接到电子系统的第二接触件，以及导电机构，该导电机构与第一接触件接合，并且响应于物体沿着第一方向且以特定频率的运动而不是物体沿着第二方向或以比特定频率小的频率的运动与第二接触件选择性地接合。导电机构包括弹性部分和接触部分，弹性部分支撑接触部分运动。物体沿着第一方向且以特定频率的运动使得接触部分运动到与第二接触件接合和脱离接合。另外，物体在第二方向或以比特定频率小的频率的运动不会导致接触部分接合第二接触件。在一种执行方式中，弹性部分是螺旋弹簧。

在一种实施方式中，一种弹跳玩具包括：基座；支撑部，所述支撑部联接到所述基座并且能够相对于基座运动；主体，其联接到所述支撑部并且被支撑用于相对于所述基座沿着第一方向和不同于所述第一方向的第二方向运动，所述主体包括儿童能够乘坐的骑乘表面；和电子系统，其包括输出装置和运动开关，所述运动开关联接到所述主体或支撑部之一上，所述运动开关响应于所述主体沿着第一方向的运动关闭，并且不会响应于所述主体沿着所述第二方向的运动而关闭，所述输出装置响应于所述运动开关的关闭产生输出。

在替代实施方式中，运动开关包括第一接触件和第二接触件，第一接触件和第二接触件均连接到电子系统，运动开关还包括导电机构，该导电机构与第一接触件持续接合并且响应于物体在第一方向上的运动而不是物体在第二方向上的运动与第二接触件选择性地接合。在其它实施方式中，主体在第一方向上的运动使导电机构运动到与第二接触件接合和脱离接合。另外，主体部分在第二方向上的运动不会导致导电机构接合第二接触件。

在一些实施方式中，弹性部分具有固有频率特征，当主体以与弹性部分的固有频率基本相同的频率运动时，导电部分接合第二接触件。根据玩具的定向，第一方向是基本竖直方向且第二方向是基本水平方向或旋转方向。

在另一实施方式中，开关包括具有限定了内部区域的壁的容器，第一接触件位于容器的一端处，并且第二接触件位于容器的相对端处，弹性部分和导电部分位于内部区域中，导电部分能够与第二接触件选择性地接合。弹性部分限定纵向轴线，第一方向与纵向轴线基本对准。容器具有长度，弹性部分具有不受偏置长度，弹性部分的不受偏置长度大于容器的长度。当导电部分与弹性部分接合时，弹性部分被压缩，弹性部分被压缩后的长度小于容器的长度。

在另一实施方式中，一种玩具包括：主体，其包括第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，主体限定了纵向轴线，主体能够通过使用者在第一方向和第二方向上运动；和与主体相联接的运动开关，运动开关具有主轴线，运动开关的部件能够沿着主轴线运动，主轴线与主体的纵向轴线基本对准，运动开关响应于主体沿着第一方向的运动关闭，而不会响应于主体沿着第二方向的运动而关闭。主体沿着第一方向的运动是在平面内的挥动运动，并且主体沿着第二方向的运动并不沿着所述平面。

附图说明

图1A和1B示出根据本发明的开关的一种实施方式的示意性框图；

图2示出根据本发明的开关的一种替代实施方式的示意性框图；

图3示出根据本发明的用于开关的导电机构的一种实施方式的示意性框图；

图4示出根据本发明的开关的一种实施方式的前视透视图；

图5示出图4中所示的开关的一部分；

图6示出图4中所示的开关的前视透视图，其中，端部部分之一被移除；

图7示出图6中所示的开关的一些部件的视图；

图8示出根据本发明的端部部分的一种实施方式的透视图；

图9示出图8中所示的端部部分的侧视图；

图10示出图8中所示的端部部分沿着线“10-10”截取的剖视图；

图11示出根据本发明的接触件的一种实施方式的透视图；

图12示出图11所示的接触件的侧视图；

图13示出根据本发明的导电构件的一种实施方式的透视图；

图14示出图13中所示的导电构件的侧视图；

图15示出图4中所示的开关处于第一结构的侧视图；

图16示出图4中所示的开关处于第二结构的侧视图；

图17示出能够与根据本发明的开关一起使用的物体的一种实施方式的透视图；

图18示出图17中所示的物体的俯视图；

图19示出根据本发明能够与开关一起使用的物体的一种替代实施方式的俯视图；

图20示出图19中所示的物体处于两个不同位置的侧视图；

图21示出图19中所示的物体的一部分的局部内部视图；

图22示出根据本发明能够与开关一起使用的物体的一种替代实施方式的侧视图；

图23示出图22中所示的物体的开关处于第一结构；

图24示出图22中所示的物体的开关处于第二结构。

在本发明中，相同的附图标记用于标明相同的元件。

具体实施方式

本发明涉及一种能够用于检测物体在一个或多个特定方向上的运动的开关。例如，开关能够用于根据开关的定向检测物体在第一方向上而不是第二方向上的运动。开关可以包括导电机构，该导电机构响应于沿着第一方向的运动而不是沿着第二方向的运动接合接触件。在这里术语“开关”、“开关部分”和“开关机构”可以互换地使用。另外，在这里术语“接触构件”和“导电构件”可以互换地使用。

参照图1A，其示出了根据本发明的能够与诸如玩具、骑乘式装置或其它结构的物体一起使用的开关的一种示例性实施方式的示意性框图。物体10包括主体12，主体12具有与其相联接的开关或开关部分20。物体10的主体12能够沿着任何方向，诸如沿着箭头“A”的方向和沿着箭头“B”的方向运动。在一种执行方式中，箭头“A”的方向可以是竖直方向或大致竖直方向，诸如以上下方式。箭头“B”的方向可以是水平方向或大致水平方向，诸如以左右方式。在其它实施方式中，箭头“A”和“B”的方向可以根据需要是任何方向。例如，箭头“A”可以表示水平运动，箭头“B”可以表示竖直方向运动。

如图所示，开关部分20包括接触件22和24和导电机构26。接触件22和24彼此间隔开。在一种执行方式中，导电机构26与接触件24接合，并且能够运动到与接触件22接合(如虚线所示)。随着主体12沿着箭头“A”的方向运动，在这种运动过程中，导电机构26间歇地接合接触件22。随着主体12沿着箭头“B”的方向运动，导电机构26不接合接触件22。

接触件22由导电材料制成并且具有连接部28，该连接部28能够通过接线或其它导电材料连接到电子系统。类似地，接触件24由导电材料制成并且具有连接部30，该连接部30也能够连接到接线或其它导电材料。由于导电机构26保持与接触件24接触并接合，当导电机构26接合接触件22时形成完整的电路。导电元件26与接触件22的接合关闭开关或开关部分20，并且生成指示开关20关闭的信号。

导电机构26能够沿着任何方向运动。因此，当导电机构26沿着箭头“A”的方向运动时，导电机构26运动成与接触件22接合和脱离接合，导致开关20打开和关闭。当导电机构26沿着箭头“B”的方向运动时，导电机构26不与接触件22接合，并且开关20不关闭。

参照图1B，示出了电子系统的一种示例性实施方式。电子系统32连接到连接部28和30，并且包括控制器34、输出装置36和电源38。电子系统32可以包括在图1B中未示出的另外的部件。在不同的实施方式中，输出装置36可以是能够产生视觉和/或听觉输出的任何类型的装置，诸如扬声器、换能器或者发光或照明装置。由电子系统32产生的特定输出能够响应于开关20的关闭或导电机构26与接触件22的接合而改变。

参照图2，示出了物体40的一种替代实施方式。在该实施方式中，物体40包括主体42，开关或开关部分50联接到该主体42。开关50包括带连接部62的接触件52和带连接部64的另一个接触件54。接触件52和54间隔开并且由导电材料制成或具有导电涂层。

开关50包括导电机构56，导电机构56具有弹性部分58和接触部分60。弹性部分58能够支撑接触部分60运动。在一种实施方式中，弹性部分58和接触部分60均由导电材料制成，使得当接触部分60运动到与接触件52接合时开关50“关闭”。弹性部分58能够具有弹性性能，使得其支撑接触部分60沿着任何方向运动。在一种执行方式中，弹性部分能够是被放置成与接触件54相接触的弹簧或类弹簧构件。当接触部分60沿着箭头“C”的方向运动并且接合接触件52时，电路或开关50在这种接合下关闭。但是，如果接触部分60沿着箭头“D”的方向运动，接触部分60不与接触件52接合并且开关50不关闭。

参照图3，示出了开关的一些部件的一种替代实施方式的示意性框图。开关或开关部分80包括弹性部分82和接触部分84。仅为了便于参考，图3中未示出与弹性部分82和接触部分84相接合的接触件。在该实施方式中，开关80的主体包括引导件86，该引导件86保持弹性部分82处于特定定向和位置。换句话说，引导件86能够使得接触部分84主要沿着箭头“E”的方向运动。

参照图4，示出了根据本发明的开关的一种实施方式。在该实施方式中，开关100包括主体或容器110，主体或容器110具有相对的端部112和114。在一种实施方式中，容器110是管。主体110包括壁116，该壁116形成通道、内部区域或内面积118。盖或端部部分130联接到端部112。类似地，盖或端部部分160联接到端部114。在一种实施方式中，端部部分130和160压配合在主体110的端部112和114上并且通过摩擦保持。使用者可以根据需要将端部部分130和160从主体110移开。盖130包括从其延伸的延伸部248，延伸部248可以连接到接线或导电构件。类似地，盖160包括从其延伸的延伸部208，延伸部208可以连接到接线或导电构件。

在该实施方式中，开关100包括弹性构件或部分260和导电或接触构件280。弹性构件260是支撑导电构件280运动的弹簧。特别地，导电构件280由弹性构件260支撑沿着箭头“F”的方向运动。弹性构件260具有分别靠近端部部分130和160设置的端部262和264。如图4所示，开关100包括主轴线125。在该实施方式中，主轴线125也是开关100的纵向轴线。

参照图5，示出了包括壁116的开关100的一部分的放大图。如图所示，在端部部分130的内侧上是接触件240，该接触件240与接触构件280选择性地接合。接触件240包括延伸部或连接部248，该延伸部或连接部248连接到接线或其它导电构件上。接触构件280包括下方或安装部分284，该下方或安装部分284的尺寸设计成落座在弹性构件260的端部262中形成的开口内。如图所示，在顶部处且在接触件240和接触构件280之间形成有间隙285。间隙285的尺寸确定关闭开关所需的力的大小。间隙285的尺寸能够通过调节接触构件280的质量来改变。在一种执行方式中，间隙距离是大约4.2mm或0.17英寸。

参照图6，示出的开关100移除了端部部分130。接触构件280被从弹性构件260的端部262移开，由此允许弹性构件260延伸到其不受偏置的全长，如L1所示。在该实施方式中，弹性构件260的长度L1大于主体110的长度L2，主体110包括限定通道118的壁116。相应地，弹性构件260的端部262延伸穿过在主体110的端部112处的开口113。端部262形成接收面积266，接触部分280的下部284插入在该接收面积266中。图6还示出了下端部部分160，该端部部分160具有带延伸部208的接触件200。

参照图7，示出了开关100的一些部件。如图所示，弹性构件260具有限定接收面积266和268的端部262和264。也示出了端部部分130和160。端部部分160包括与其相联接的接触件200。类似地，端部部分130包括与其相联接的接触件240。

端部部分160包括靠近端部部分160的中间定位并且向上延伸的引导件190(参照图4)。引导件190包括联接到端部部分160的端部192和相对的自由端194。引导件190能够插入到形成于弹性构件260的端部264中的接收面积268。

如图7所示，接触件200包括主体202，其内边缘204限定开口206。开口206能够接收引导件190。主体202包括向外延伸超出端部部分160的延伸部208和由弹性构件260接合的接触表面209。接触件200由导电材料制成或者具有布置在其上的导电材料层。类似地，接触件240包括主体242，主体242的内边缘244限定开口246。主体242包括延伸部248和由接触构件280接合的接触表面250。因此，在使用中，弹性构件260接合端部部分160上的接触件200，接触构件280接合端部部分130上的接触件240。

参照图7-10，示出了盖或端部部分160的若干不同的视图。端部部分160包括主体162，该主体162具有外表面164和设置成面向容器110内部的内表面166。主体162具有围绕其延伸的周边168。如图10所示，凸缘170基本上围绕主体162的整个周边168延伸。边沿172基本上沿着凸缘170的长度从凸缘170向内延伸。如图8和9所示，凸缘170和边沿172具有限定槽或凹口178的端部174和176。凹口178能够接收接触件200的延伸部208。

现在描述端部部分160的特定部件，其用于将接触件200安装到端部部分160。边沿172包括围绕边沿172的长度间隔开的若干个悬垂突出部180、182和184。在各种实施方式中，在端部部分160上能够设置不同数量的突出部。如图10所示，边沿172包括内边缘186。接触件200能够被压配合到与端部部分160接合，并且接触件200的外周边能够设置在由凸缘170和边沿172形成的面积或通道中。

虽然前述说明涉及端部部分160，但除引导件190以外，端部部分130具有基本上相同的结构。端部部分130和160由诸如模制塑料的非导电材料制成，并且引导件190能够与端部部分160的其余部分一体地形成。在其它实施方式中，引导件190的尺寸和形状以及引导件190与端部部分160形成的方式能够改变。

参照图11和12，示出了根据本发明的接触件的一种实施方式。在该实施方式中，接触件200包括主体202，该主体202具有限定开

206的边缘204。主体202包括延伸部208，该延伸部208具有由边缘210在延伸部208中形成的开口212。主体202具有外表面214和由弹性构件260接触的内表面216。主体202的周边或外边缘218如图所示基本上围绕主体202延伸。沿着周边218形成有凹口220、222、224和226，凹口220、222、224和226与盖部分160上的突出部，包括突出部180、182和184对准。突出部与凹口的接合有助于接触件200保持到端部部分160。

参照图13和14，示出导电或接触构件的一种实施方式。在该实施方式中，接触构件280包括上方或接触部分282和下方或安装部分284。接触部分282包括能够接合接触件240的接触表面286。安装部分284也包括下方表面288。虽然在该实施方式中接触部分282和安装部分284为柱状，但在替代实施方式中，所述部分的形状和相对尺寸能够改变。如前所述，安装部分284能够插入到弹性构件260的上端部262中形成的接收面积266中。

参照图15和16，示出了开关100的示例性构造。如图所示，开关100包括限定接收器118的容器116，其中弹性构件260和导电构件280设置在接收器118中。开关100具有基于其构造的主轴线125。在该实施方式中，主轴线125也是开关100的纵向轴线。也示出了分别具有延伸部248和208的端部部分130和160。可以理解，尽管仅为了便于参考在图15中未示出接触件，接触件240和200联接到端部部分130和160。

参照图15，导电构件280的重量导致弹性构件260压缩，由此在导电构件280的上方提供运动的空间或间隙285。如上所述，间隙285的距离确定为了使接触构件280与接触件240接合以关闭开关100所需要向容器116和接触构件280施加的力的大小。力能够通过使容器116运动来施加。

容器116以及相应的开关100能够在空间中沿着各方向的任何组合任意地运动。例如，容器116能够沿着上下方向、左右方向和前后方向的任何组合运动，其中上下方向、左右方向和前后方向的任何组合可以对应于诸如水平面以及不同的竖直平面的各种平面。另外，容器116能够在不同的旋转方向上运动。虽然所有这些运动都是可能的，但容器116能够用于检测特定方向上的运动。在一种实施方式中，待检测的期望的运动方向是沿着开关100的主轴线。

参照图15，随着容器116沿着箭头“F1”的方向运动，导电构件280起初沿着箭头“G”的方向运动，由此压缩弹性构件260。然后，参照图16，随着容器116沿着箭头“J”的方向运动，导电构件280沿着箭头“I”的方向运动。如图所示，当导电构件280沿着箭头“I”的方向在弹性构件260上运动充足距离时，导电构件280与联接到端部部分130的接触件240接合，由此关闭开关100。容器116沿着图15中箭头“F1”和“G”的方向和图16中箭头“I”和“J”的方向反复运动将导致导电构件280与接触件240反复接合以及开关100的关闭。

再次参照图15，容器116沿着箭头“H”的方向运动不会使得导电构件280沿着箭头“F1”或箭头“G”的方向运动。因此，导电构件280不会响应于容器118的这种运动接合接触件240，并且开关100不会关闭。如图15所示的开关100具有与开关100的打开位置相对应的第一构造102。另外，如图16所示的开关100具有与开关100的关闭位置相对应的第二构造104。如图所示，开关100的第一构造102及其部件与开关100的第二构造104及其部件不同。

参照图17和18，示出了可以与开关100一起使用的物体的一种实施方式。图17示出了物体的侧面立体图，图18示出了物体的俯视图。图17和18中所示的物体是骑乘式装置，其能够供儿童坐在上面并且沿着多个方向运动。在一种实施方式中，物体可以类似于动物，诸如斑马或小马。可以理解，图17和18中所示的物体仅仅是示例性的，并且物体的不同实施方式能够与根据本发明的开关一起使用。

如图17所示，物体300安装在支撑部340上，支撑部340的一端联接到物体300，另一端联接到基座330。基座330能够放置在支撑表面上，例如地面、地板等。在该实施方式中，物体300包括主体310，主体310具有能够供儿童坐乘的上部或骑乘表面312以及头部314和尾部316。

支撑部340是具有弹性性能和纵向轴线342的细长构件。在一种实施方式中，支撑部340是诸如弹簧的弹性构件。支撑部340的上端部能够相对于支撑部340的下端部运动，由此允许支撑部340相对于基座330在任何方向上挠曲和弯曲。物体300连接到支撑部340，因此物体300与支撑部340的上端部在相同的方向上运动。例如，支撑部340能够在儿童在物体300上弹跳时拉长和缩短。因此，主体310能够从初始的不受偏置位置320运动到下方位置322(虚线所示)。另外，儿童能够在物体300上前后摇动，并且主体310能够运动到前向位置324。此外，如图18所示，物体300的主体310能够侧向运动到位置326，以及绕支撑部340的纵向轴线342转动或扭转到另一位置328。

如图17和18所示，物体300能够在许多不同的方向上并且在许多不同的平面内运动。例如，物体300能够在由沿着箭头“P”的方向的前向运动和沿着箭头“O”的方向的后向运动限定的竖直平面内运动。物体300也能够沿着箭头“K”的方向向上和沿着箭头“L”的方向向下在竖直方向或基本竖直方向上运动。虽然箭头“K”和“L”的方向是沿着支撑部340的纵向轴线342，但物体300也能够沿着偏离轴线342的方向，诸如沿着箭头“M”和“N”的方向向上和向下运动。如图18所示，物体300能够在另一平面内沿着箭头“R”和“S”的方向左右侧向运动。另外，物体300能够围绕轴线342沿着方向“U”和“T”转动或扭转。虽然未示出，物体300能够同时运动和转动，由此产生复杂的运动。如能够理解的，支撑部340能够使物体300在多个方向上运动。

虽然物体可以具有多种类型和方向的运动，但期望的是可以检测物体在一个或多个特定方向上的运动。在一个例子中，期望检测物体300沿着向上方向和向下方向的运动，而不是沿着任何其它方向的运动。

通过使用开关100能够检测物体300向上和向下的运动。在图17中，示出了开关100由其主轴线或检测轴线125确定的定向用于检测物体300沿着向上和向下方向的运动。导电构件280位于弹性构件260上，使得其与物体300沿着箭头“K”和“L”的方向运动相对应地沿着箭头“Q”的方向运动。因此，物体沿着图17中箭头“M”、“N”、“O”和“P”的方向运动不会导致开关100关闭或导电构件280和与盖130相联的接触件接合。

参照图18，示出了物体300的俯视图，其中仅仅可以看到开关100的盖130。在该定向，导电构件280仅仅在朝向和远离基座330运动的情况下接合盖130的接触件。因此，开关100不会响应于物体300沿着箭头“R”、“S”、“T”或“U”的方向运动而关闭。

开关100能够位于主体310上的任何位置处，包括安装在其内部或外部。所检测的特定运动通过开关100的定向确定。在物体300的一种替代实施方式中，可以提供两个开关100。在该实施方式中，一个开关100能够如图17所示被定位成使得其轴线与箭头“K”和“L”的方向对准，由此检测在上下方向上的运动。另一个开关100能够被定位成使得其轴线与图18所示的箭头“R”和“S”的方向对准，由此检测左右方向或侧向上的运动。电子系统能够响应于由不同开关检测的不同运动产生不同的输出。例如，与物体左右运动时相比，当物体上下运动时能够产生不同的声响效果。

本发明还设想检测物体运动的另外的方法或方式。如果物体的运动实际上是振动并且在特定频率范围内，那么检测的是物体沿着特定方向的运动。在这种情况下，当以特定方式玩物体时，能够检测诸如儿童玩具的物体上下弹跳的运动。例如，儿童能够使用诸如前述弹跳物体300的物体在多个方向上运动。物体300能够使得当儿童以特定意向并且以特定能量或力气水平在物体300上弹跳时，与物体300相联的开关关闭并且能够生成一个或多个听觉和/或视觉输出。如以下更加详细的说明的，待检测的儿童特定游戏能够通过使用诸如开关100的开关来确定，该开关具有主方向或检测方向和诸如其中的弹簧的弹性或偏置构件。

在该特定的检测方法中，诸如物体300的物体以特定速度和在特定方向上的运动导致与物体相联的开关关闭并且相应地检测物体的运动。每个弹簧或弹性系统具有其固有频率，当固有频率与振动频率匹配时产生共振。开关100包括偏置构件或弹簧260，该偏置构件或弹簧260具有由弹簧260的各种特性，包括其厚度、长度和材料确定的固有频率。随着弹簧的弹性增大(诸如由于其厚度和/或材料改变)，其固有频率下降。替代地，弹簧的刚性越大，固有频率越高。替代地，向弹簧附加的诸如导电构件280的重块或质量块使得弹簧260的共振频率下降。在本发明的一种实施方式中，弹簧260的固有频率大约为3Hz。在其它实施方式中，固有频率能够改变并且能够根据希望大于或小于3Hz。用在开关100中的弹簧260能够被选择成使得其固有频率精确匹配待检测运动的物体300的固有频率。

在该实施方式中，如果物体300以开关100中使用的弹簧260和导电构件280确定的期望速度和期望方向运动，则发生对运动的检测。弹簧260安装在开关100中的两个接触件200和240之间。弹簧260持续接合接触件200，并且设置在弹簧260的另一端部上的导电构件280被定位成使得其能够随着弹簧260的移动端与导电构件280的振动与接触件240接合和脱离接合。

因此，当物体300沿着弹簧260的主方向或纵向方向并且以非常接近于弹簧260的固有频率的频率运动时，联接到弹簧260的导电构件280将以部分地通过导电构件280的质量和弹簧260的特性决定的频率运动。当导电构件280和弹簧260的运动频率是弹簧260的固有频率或接近该固有频率时，物体的运动频率将导致开关100关闭。结果是，根据物体300以该振动方式运动的时间长短，导电构件280一次或多次运动到与开关100的接触件240接合和脱离接合。

如果物体300的运动过快或过慢，开关100不关闭。如果物体300仅运动一次，开关100不关闭。因此，物体的运动(诸如儿童摇动或使物体运动)是在期望速度范围且以振动方式进行将导致开关100关闭并产生输出(诸如视觉输出或听觉输出)作为反馈。因此，在该实施方式中，导电构件280不接合接触件240以关闭开关100，除非物体300以适当的速度和方向且以适当的方式运动。

参照图19-21，示出了与开关100一起使用的物体的一种替代实施方式。在该实施方式中，物体是能够由使用者挥动的物体。虽然物体400被示出为球棒，在其它实施方式中，物体400可以是网球拍、高尔夫球棍、或其它能够由使用者挥动或移动的物品。

在该实施方式中，物体400包括主体410，主体410具有近端412和远端414。参照图19，示出了物体400的一种类型运动的俯视图。使用者能够将物体400从起始位置402沿着箭头“V”的方向挥动到正在挥动或已挥动位置404，该位置404指示当使用者试图用球棒击球时的挥动运动。在该运动过程中，物体的远端414运动的距离大于近端412运动的距离。

开关100能够联接到主体410的内部或外部，并且被定向成使得开关100检测物体400的期望运动。如图19所示，开关100被定向成检测物体400沿着箭头“V”的方向的挥动运动。在一个例子中，物体400可以是球棒，并且开关100用于通过响应于特定类型的挥动运动产生诸如听觉和/或视觉输出的输出或反馈来教授适当的挥动技术。如果物体400被以不期望或不正确的方式挥动，那么开关100不关闭并且不会产生响应。但是，如果物体400被以适当的方式挥动，那么开关100关闭并且产生诸如音效或音乐的输出。

开关100被定位成使得开关100的主轴线或检测轴线125与物体400的轴线415对准。在物体400处于位置402时，开关100被定向成使得如果在导电构件280上施加了适当的力，那么导电构件280能够沿着方向“W”运动并且接合盖130的接触件以关闭开关100。随着物体400沿着箭头“V”的方向运动，离心力作用在导电构件280上，由此迫使导电构件280朝向主体410的远端414并且与盖130上的接触件接合(参照物体位置404中开关100的定向和沿着箭头“X”的方向的运动)。沿着箭头“V”的适当的挥动运动，诸如水平运动能够导致导电构件280运动并且开关100关闭。

参照图20，示出了物体400的未被检测的示例性运动。在该例子中，物体400沿着箭头“Y”的方向从位置406运动到位置408。开关100被定向成使得主轴线或检测轴线125与主体410的长度对准。因此，主体410沿着箭头“Y”的方向的运动不会导致开关100的导电构件280接合与盖130相联的接触件。因此，开关100不会关闭并且无法通过电子系统产生输出。物体400能够沿着许多不同平面和方向运动，并且对在一个或多个特定方向上的运动的检测能够通过将开关100定向在期望方向来实现。

参照图21，物体400被示出为移除了一部分。主体410包括内部腔室420，开关100设置在该内部腔室420内。可以提供罩(未示出)以允许进入腔室410。开关100被定向成使得偏置构件260朝向近端412定位并且导电构件280朝向远端414定位。在不同的实施方式中，开关100联接到物体400的主体410的位置和方式能够改变。

参照图22-24，示出根据本发明能够与开关一起使用的物体的一种替代实施方式。在该实施方式中，物体500类似于高尔夫球杆。物体500可以是真实的高尔夫球杆，或者替代地是模拟的高尔夫球杆。物体500包括杆身510和杆头512，杆身510和杆头512在各种实施方式中可以具有不同的形状和构造，类似于一号木杆、木杆、铁木杆、铁杆、挖起杆、推杆或其它球杆结构。

图22示出从使用者前方的角度看物体的视图。物体500能够从初始位置520沿着箭头“Z”的方向运动到后向位置522。然后，物体500沿着箭头“AA”的方向从后向位置522运动到前向位置524。物体500能够用于通过在物体500的运动准确时提供输出来教导挥动物体500的适当方式。开关100能够用于检测物体500在特定方向上的运动，并且如果开关100关闭，则产生诸如音效或音乐的输出。开关100包括端盖130和160，以及安装在弹性构件260上以运动的导电构件280。开关100能够被定向成使得期望运动的方向与开关100的主轴线或检测轴线125对准。因此，当物体500沿着期望方向运动时，开关100将关闭。

参照图23，开关100被示出为处于与物体500沿着箭头“Z”的方向从位置520运动到位置522的运动相对应的构造。随着物体500沿着所述方向运动，作用在导电构件280上的力使得导电构件280运动，从而使导电构件280沿着箭头“AB”的方向运动并且压缩弹性构件260。在该位置，导电构件280不与盖130的接触件接合，并且相应地不会产生输出。

参照图24，随着物体500沿着箭头“AA”的方向从后向位置522运动到前向位置524，弹性构件260伸展并且导电构件280沿着如图24中的箭头“AC”的方向运动。当导电构件280沿着箭头“AC”的方向运动充足距离时，导电构件280与靠近盖130的接触件接合，开关100关闭，并且通过电子系统可以产生输出。如果物体500并未在导致导电构件280沿着轴线125运动的方向上运动时，那么开关100不关闭并且不会产生输出。

开关100能够设置在棒头512中形成的腔室或接收器中。在其它实施方式中，开关100相对于杆身510和杆头512的位置能够改变。在其它实施方式中，能够设置联接到物体500的两个开关。一个开关能够设置在杆身510中，一个开关能够位于杆头512中。在该执行方式中，仅在杆身中的开关和杆头中的开关均闭合时才产生输出。另外，在之前的物体运动的任何实施方式中，物体能够包括两个或更多个开关以检测在多个方向上的运动。根据关闭的特定开关，产生的输出将改变。

在不同的实施方式中，开关的定向及其活动部件能够根据需要改变。在替代实施方式中，接触件的形状和构造能够改变。另外，接触件联接到端部部分的方式，包括所使用的凹口和突出部的数量能够改变。

虽然已经详细地且参照特定实施方式描述了本发明，本领域技术人员清楚在不脱离本发明精神和范围的情况下能够对其进行各种改变和变型。例如，可以理解，诸如这里使用的“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”、“高度”、“长度”、“宽度”、“上方”、“下方”、“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”等术语仅描述了参考依据，并不会限制本发明为任何特定定向或构造。因此，本发明意于覆盖落入本发明的权利要求范围及其等效中的变型和变化。

Claims (5)

1.一种用于检测物体运动的开关，包括：

限定了内部区域的壁的容器，

第一接触件，其连接到电子系统，所述第一接触件位于所述容器的一端；

第二接触件，其连接到所述电子系统，所述第二接触件位于与所述容器的一端相对的另一端；和

导电机构，其位于所述容器的内部区域内，所述导电机构进一步与所述第一接触件接合，并且能够响应于所述物体沿着第一方向且以特定频率的运动，而不是所述物体沿着第二方向或以比所述特定频率小的频率的运动，选择性地接合所述第二接触件。

2.根据权利要求1所述的开关，其中，所述导电机构包括弹性部分和接触部分，所述弹性部分支撑所述接触部分运动。

3.根据权利要求2所述的开关，其中，所述物体沿着所述第一方向且以所述特定频率的运动使得所述接触部分运动到与所述第二接触件接合和脱离接合。

4.根据权利要求2所述的开关，其中，所述物体沿着所述第二方向或者以比所述特定频率小的频率的运动不会导致所述接触部分接合所述第二接触件。

5.根据权利要求2所述的开关，其中，所述弹性部分是螺旋弹簧。