KR100273438B1 - 기울임 감지기 및 기울임 감지가 가능한 리모콘 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기울임 정도를 감지하는 감지기와 그 감지기를 이용한 리모콘에 관한 것으로, 리모콘에 장착되어 그 리모콘의 상측 또는 하측방향으로 기울어지는 것에 의해 내부의 도전물질이 해당 방향으로 이동되어 중간단자와 양쪽 끝 단자간의 저항값이 그에 상응되게 변화되는 성질을 갖는 기울임 감지기와; 상기 기울임 감지기의 출력전압을 근거로 리모콘이 상측 또는 하측방향으로 기울어지는 것을 감지하여 고전위 또는 저전위를 출력하는 기울어짐 감지신호 출력부와; 연동되는 두 개의 스위치접점을 각기 구비한 다수개의 버튼으로 구성되어 임의의 버튼이 눌릴 때 상기 기울어짐 감지신호 출력부에 제어신호를 출력함과 아울러 상기 감지신호 출력부의 출력신호를 스위치부측으로 전달하는 버튼부와; 다수개의 전자스위치로 구성되어 상기 버튼부로 부터 입력되는 신호에 따라 해당 스위치가 온되는 스위치부를 포함하여 구성한 것이다.

Description

기울임 감지기 및 기울임 감지가 가능한 리모콘

본 발명은 기울임 정도를 감지하는 감지기와 그 감지기를 이용한 리모콘에 관한 것으로, 특히 내부에 도전물질을 채워서 기울임 정도에 따라 저항값을 달리하는 기울임 감지기를 창안하고 그 기울임 감지기를 이용하여 음량, 채널 등의 키이신호를 출력할 수 있도록한 기울임 감지기 및 기울임 감지가 가능한 리모콘에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 의한 리모콘의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 키이매트릭스(101)상에 마련된 다수의 버튼 중에서 사용자에 의해 눌려지는 버튼을 인식하여 해당 키이값을 출력하는 키이 입력부(102)와; 상기 키이값에 상응되는 코드를 발생하는 코드 발생기(103)와; 상기 코드를 변조하고 증폭처리하여 적외선다이오드(LED)를 구동시키는 변조 및 증폭부(104)로 구성된 것으로 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

통상적으로, 텔레비젼수상기와 같은 가전기기에 적용되는 리모콘의 키이매트릭스(101)에는 다수의 버튼 예로써, 음량버튼(VOL+),(VOL-),채널버튼(CH+),(CH-),메뉴버튼(ME+),(ME-) 등이 마련되어 있으며, 사용자가 음량을 조정하거나 채널을 변경하거나 메뉴 등을 선택하고자 하는 경우 해당 버튼을 누르게 된다.

키이 입력부(102)는 상기 키이매트릭스(101)를 소정 주기로 스캔하여 상기 각종 버튼 중에서 어느 버튼이 눌려졌는지를 감지한 후 해당 키이값을 코드발생기(103)측으로 출력한다.

이에 따라 상기 코드발생기(103)는 입력된 키이값에 해당하는 코드를 발생하고, 변조 및 증폭부(104)는 그 코드가 적외선다이오드(LED)를 통해 광신호로 변환되어 본체측으로 전송될 때 보다 잘 전송되도록 변조 및 증폭하여 출력하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 리모콘에 있어서는 반드시 사용자가 조작을 원하는 버튼을 눌러야 해당 적외선코드가 발생되도록 되어 있으므로 음량이나 볼륨 등을 조정할 때 사용자는 동일한 버튼을 여러번 눌러야 하는 번거로움이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 리모콘의 상대적인 기울기를 코드로 변환하는 기울기/코드변환 기능을 추가하고, 이를 이용하여 음량이나 채널 등의 키이신호를 출력하는 리모콘을 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 리모콘의 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 기울임 감지기의 외관 개략도.

도 3은 본 발명에 의한 기울임 감지기를 이용한 리모콘의 블록도.

도 4는 도 3의 일실시 구현예를 보인 상세 회로도

도 5a~5c는 기울임 감지기의 동작예를 보인 설명도

도 6의 (a)~(e)는 도 3 각부의 파형도.

도 7은 본 발명의 리모콘 코드 동작표

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

301 ,401 : 기울임 감지기 302 ,402 : 키이 입력부

303 ,403 : 코드 발생기 304 ,404 : 변조 및 증폭부

405 : 기울어짐 감지신호 출력부 406 : 버튼부

407 : 스위치부 LED : 적외선다이오드

305A : 선택 버튼 305B ,406A : 채널 버튼

305C ,406B : 음량 버튼 305D : 커서 버튼

305E ,406C : 메뉴 버튼

도 2는 본 발명에 의한 기울기 감지기의 개략도로서 이에 도시한 바와 같이, 소정의 체적을 갖는 육면체의 정면부(201), 저면부(202), 배면부(203)를 도전체로 구성하고, 그들을 각각 절연시킴과 아울러 각각의 단자(t1),(t2),(t3)가 각기 접속하고, 그 육면체 내부에는 도전성 물질을 적당량 주입하여 구성하였다.

도 3은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기울기 감지기를 이용한 리모콘의 블록도

이에 도시한 바와 같이 리모콘의 기울어진 정도를 감지하는 기울임 감지기(301)와 ; 다수개의 버튼을 가지고 해당 버튼의 입력에 따른 신호를 출력하는키이 입력부(302)와 ; 상기 키이값에 상응하는 코드를 발생하는 코드 발생기(303)와: 상기 코드를 변조하고 증폭처리하여 적외선 다이오드(LED)를 구동시키는 변조 및 증폭부(304)로 구성되어 있다.

도 4는 도 3의 일실시 구현예를 보인 상세회로도로서 이에 도시한 바와 같이 리모콘에 장착되어 그 리모콘이 상측 또는 하측방향으로 기울어지는 것에 의해 내부의 도전물질이 해당 방향으로 이동되어 중간단자와 양쪽 끝 단자간의 저항값이 기울어지는 방향 및 정도에 상응되게 변화되는 성질을 갖는 가변저항형 기울임 감지기(401)와; 상기 기울임 감지기(401)의 출력전압을 근거로 리모콘이 상측 또는 하측방향으로 기울어지는 것을 감지하여 고전위 또는 저전위를 출력하는 기울어짐 감지신호 출력부(405)와; 연동되는 두 개의 스위치접점을 각기 구비한 다수개의 버튼으로 구성되어 임의의 버튼이 눌릴 때 상기 기울어짐 감지신호 출력부(405)에 제어신호를 출력함과 아울러 상기 감지신호 출력부(405)의 출력신호를 스위치부(407)측으로 전달하는 버튼부(406)와; 다수개의 전자스위치로 구성되어 상기 버튼부(406)로 부터 입력되는 신호에 따라 해당 스위치가 온되는 스위치부(407)와; 상기 스위치부(407)에 마련된 다수의 스위치 중에서 온되는 스위치를 인식하여 해당 키이값을 출력하는 키이 입력부(402)와; 상기 키이값에 상응되는 코드를 발생하는 코드 발생기(403)와; 상기 코드를 변조하고 증폭처리하여 적외선다이오드(LED)를 구동시키는 변조 및 증폭부(404)로 구성하였다.

도 5는 본 발명에 의한 기울임 감지기의 상세구조로서 도전작용을 하는 쇠구슬(502)과 ; 앞면 도전판(503)과 ; 뒷면 도전판(501) 및 밑면 도전판(504)으로 구성하였다.

이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 4~도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도3을 참조하여 본 발명에 의한 도전물질을 이용한 기울임 감지기의 기울임 감지 작용을 설명하면 다음과 같다.

기울임 감지기(301)는 소정의 체적을 갖는 육면체로 구성되어 정면부(201), 저면부(202), 배면부(203)가 도전체로 이루어지고, 이들은 상호간에 절연됨과 아울러 각각의 단자(t1),(t2),(t3)가 접속되어 있다.

또한, 상기 육면체 내부에는 도전성 물질이 적당량 들어 있는데, 여기서, 도전성 물질이란 유체적으로 흐를 수 있는 도전물질을 일컫는 것이며, 예로써 쇠구슬이나 전기가 통하는 액체물질 등을 들 수 있다.

따라서, 기울임 감지기(301)를 단자(t3) 방향으로 기울이면 배면부(203)와 저면부(202) 사이에 유체 도전물질이 많이 모이게 되고, 상대적으로 정면부(201)와 저면부(202) 사이에는 그 도전물질이 적게 모이게 된다. 다시말해서, 상기 단자(t3)와 단자(t2) 사이에 유체 도전물질이 많이 모이게 되어 그들간의 저항값이 그만큼 줄어들고, 상대적으로 단자(t1)와 단자(t2) 사이에는 그 도전물질이 적게 모여 그들간의 저항값이 그만큼 커지게 된다.

만약, 상기 기울임 감지기(301)를 단자(t1) 방향으로 기울이면 상기와 같은 원리에 의해 상기 단자(t1)와 단자(t2) 사이에 저항값이 줄어들고, 상대적으로 단자(t3)와 단자(t2) 사이의 저항값이 커지게 된다.

결국, 상기 기울임 감지기(301)는 기울임의 정도에 따라 저항값을 달리하는 가변저항기라 할 수 있다.

상기 기울임 감지기(301)는 상기의 설명에서와 같이 기울어짐 정도에 따라 저항값을 달리하므로 단자(t1) 방향으로 기울어질수록 단자(t2)측에 출력되는 전압은 높아지고, 단자(t3) 방향으로 기울어질수록 그 단자(t2)측에 출력되는 전압은 낮아진다.

이렇게 출력되는 전압이 제1연산증폭기(OP1)를 통해 증폭된 후 직접 비교기(CP1)의 비반전입력단자에 공급되고, 전송게이트(TR), 콘덴서(C1) 및 제2연산증폭기(OP2)를 통해서는 그 비교기(CP1)의 반전입력단자에 공급된다. 상기 비교기(CP1)는 슈미트 트리거 특성을 갖는 비교기이며, 잡음을 줄이기 위한 히스테리(Histeria) 특성을 갖고 있다.

도 6의 (a)는 사용자가 리모콘을 상측방향으로 즉, 상기 기울임 감지기(301)를 단자(t1) 방향으로 점차 기울이다가 반대 방향으로 기울이고, 그 상태에서 얼마동안 멈춰 있다가 다시 계속해서 기울이다가 다시 상측방향으로 기울이는 경우 상기 제1연산증폭기(OP1)에서 출력되는 전압의 파형을 보인 것이다.

그런데, 상기 전송게이트(TR1)는 단안정멀티바이브레이터(MM1)에서 출력되는 도 5의 (d)와 같은 고전위 펄스에 의해 동작하므로 이때, 상기 제1연산증폭기(OP1)에서 출력되는 전압이 그 전송게이트(TR1)를 통해 콘덴서(C1)측으로 전달된다.

도 5의 (b)는 상기 도 6의 (a)와 같은 신호가 발생되도록 리모콘의 기울기를 조절하면서 키이매트릭스상에 마련된 버튼부(303)의 음량버튼(303A),채널버튼(303B),메뉴버튼(303C) 중 하나의 버튼을 눌렀다 놓았다 할 때 상기 콘덴서(C1)에 충전되는 전압파형을 나타낸 것이다.

또한, 도 6의 (c)는 상기 각 버튼(406A),(406B),(406C) 중 하나의 버튼을 누르다가 놓았다가 다시 누르는 것에 의해 온, 오프, 온되는 구간을 나타낸 것이다.

상기 단안정멀티바이브레이터(MM1)는 상기 음량버튼(406A),채널버튼(406B),메뉴버튼(406C) 중 하나의 버튼이 눌려져 발생되는 신호의 하강에지에서 또는 코드발생기(403)에서 출력되는 도 5의 (e)와 같은 코드신호의 하강에지에서 상기 도5의 (d)와 같은 펄스를 발생한다.

이하, 상기의 설명을 참조하여 도 6의 (e)와 같은 상승용(+) 적외선코드와 하강용(-) 적외선코드의 출력과정을 설명한다.

상기 키이매트릭스상에 마련된 음량버튼(406A), 채널버튼(406B), 메뉴버튼(406C) 중 하나의 버튼을 누르면, 예로써, 음량버튼(406A)을 누르면 이의 연동 접점(a1,b1),(a2,b2)이 단락되고, 그 단락된 접점(a2,b2)을 통해 상기 단안정멀티바이브레이터(MM1)에 하강에지신호가 공급된다.

따라서, 상기 단안정멀티바이브레이터(MM1)에서 도 6의 (d)와 같은 하나의 고전위 펄스가 출력되고, 이에 의해 상기 전송게이트(TR1)가 온되어 이때, 상기 제1연산증폭기(OP1)의 출력신호가 그 전송게이트(TR1)를 통해 콘덴서(C1)에 충전된다.

이때, 사용자가 리모콘을 상측방향으로 더욱 기울이면 상기의 설명에서와 같이 단자(t2)에서 출력되는 전압이 상승되므로 노드(N1)의 전압이 상기 콘덴서(C1)의 충전전압보다 높아지게 되고, 이로 인하여 상기 비교기(CP1)에서 소정시간동안 고전위가 출력된다.

상기 비교기(CP1)에서 출력되는 전압은 상기 눌려진 음량버튼(406A)의 접점(a1,b1)을 통해 스위치부(406)의 전자스위치(SW1),(SW4)의 게이트에 각기 공급되지만, 그 전자스위치(SW1)는 게이트에 정(+)의 전압이 공급될 때 단락되고, 전자스위치(SW4)는 부(-)의 전압이 공급될 때 단락되므로 이때, 전자스위치(SW1)만 단락된다.

즉, 상기 스위치부(407)를 구성하는 음량상승용 스위치(SW1), 채널상승용 스위치(SW2), 메뉴용 스위치(SW3)는 게이트에 정의 전압이 공급될 때 단락되는 전자스위치이며, 음량하강용 스위치(SW4), 채널하강용 스위치(SW5), 메뉴용 스위치(SW6)는 게이트에 부의 전압이 공급될 때 단락되는 전자스위치이다.

따라서, 키이 입력부(402)는 상기 음량상승용 스위치(SW1)가 단락된 것을 감지한 후 해당 키이값을 코드발생기(403)측으로 출력하고, 그 코드발생기(403)는 입력된 키이값에 해당하는 코드를 발생하며, 변조 및 증폭부(404)는 그 코드를 변조 및 증폭하여 적외선다이오드(LED)측으로 출력하게 되므로 그 적외선다이오드(LED)를 통해 도6 (e)와 같이 첫 번째의 음량상승용 적외선코드가 전송된다.

이와 같이 첫 번째 음량상승용 적외선코드가 본체측으로 전송되면 그 적외선코드의 하강에지에 의해 상기 단안정멀티바이브레이터(MM1)에서 다시 도 5의 (d)와 같은 하나의 고전위 펄스가 출력되고, 이에 상기 전송게이트(TR1)가 다시 온되므로 이때, 상기 콘덴서(C1)에 새로운 전압이 충전되며, 계속해서 상기 음량버튼(406A)을 누르고 리모콘을 상측방향으로 더욱 기울이면 상기와 같은 과정을 통해 두 번째의 음량상승용 적외선코드가 전송된다. 계속해서 리모콘을 더욱 기울이면 세 번째, 네 번째의 음량상승용 적외선코드가 전송된다.

이후, 상기 음량버튼(406A)을 누르고 있는 상태에서 상기와 반대방향즉, 적외선다이오드(LED)가 설치된 반대방향으로 리모콘을 기울이면 상기 제1연산증폭기(OP1)에서 출력되는 전압이 도 5의 (a)와 같이 점차 낮아지므로 노드(N1)의 전압이 노드(N2)의 전압보다 낮게 되고, 이로 인하여 상기 비교기(CP1)에서 부(-)의 전압이 출력되고, 이는 상기 음량버튼(406A)의 접점(a1,b1)을 통해 상기 전자스위치(SW1),(SW4)의 게이트에 공급되지만 이때에는 상기와 반대로 전자스위치(SW4)만 단락된다. 따라서, 상기 키이 입력부(402)가 이를 인지하게 되므로 상기의 경로를 통해 첫 번째 음량하강용 적외선코드가 전송된다. 계속해서 리모콘을 더욱 기울이면 상기와 같은 과정을 통해 두 번째의 음량하강용 적외선코드가 전송된다.

이후, 상기 음량버튼(406A)을 놓으면 상기 적외선코드의 전송이 중지되고, 다시 그 음량버튼(406A)을 누르고 하측방향으로 기울이면 음량하강용 적외선코드가 전송되며, 상측방향으로 기울이면 음량상승용 적외선코드가 전송된다.

결국, 음량버튼(406A), 채널버튼(406B), 메뉴버튼(406C) 중 임의의 버튼을 누르고 리모콘을 하측방향으로 기울이면 하강용 적외선코드가 전송되고, 상측방향으로 기울이면 상승용 적외선코드가 전송된다. 그리고, 두 번째의 적외선코드는 이전의 적외선코드가 송출될때에 비하여 기울기의 변화가 있을때만 전송된다. 이후에 연속적으로 전송되는 적외선코드도 마찬가지로 이전의 기울기에 비하여 변화가 있을때만 전송된다.

한편 도 5a~5c 를 참조하여 상기 기울임 감지기의 작용을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

(가)와 같이 기울임 감지기를 아래방향으로 기울이면 쇠구슬(502)에 의해 앞면 도전판(503)과 밑면 도전판(504)이 도통된다. 반대로 (다)와 같이 위 방향으로 기울이면 쇠구슬에 의해 뒷면 도전판(501)과 밑면 도전판(504)이 도통되고 (나)와 같이 수평상태로 되면 도전판이 쇠구슬에 의해 접속되지 않으므로 어느 도전판끼리도 도통되지 않는다.

즉 도 2에서 기울임 감지기(301)의 앞면 도전판(503)단자와 뒷면 도전판(501)단자는 키이 입력부(302)에 연결 되어있고 밑면 도전판(504)단자는 접지되어 있다.

따라서 키이 입력부(302)는 기울임 감지기(301)로부터 들어오는 입력중 어느것이

접지와 도통하는지 판단하여 리모콘의 상하 지시 방향 정보를 얻을수 있다.

도 7은 본발명에 따라 리모콘 코드 동작을 나타내는 표로서 도3의 키이 입력부(302)는 키이가 눌러져 있는 동안 해당 리모콘 코드를 반복 송출하고 키이가 다시

놓아질때는 눌러진 키이에 해당하는 종료코드가 송출 되도록 한다. 채널키와 커서

키이에 대해서는 리모콘의 기울어진 방향에 따라 각각 세 종류의 코드를 송출한다.

예를 들어 리모콘이 위로 향한 상태에서 채널 키이를 누르고 천천히 아래로 향하게 한 다음 키이를 놓으면 "채널+" ,"채널+" ,"채널0" ,"채널0" ,"채널-" ,"채널-" ,"채널종료" 코드가 차례로 송출된다.

채널 키이 대신 음량 키이를 누르고 동일한 조작을 하면 "음량조절" , "음량조절" "음량조절" . "음량조절" , "음량조절" ,"음량조절" , "음량종료" 코드가 차례로

송출되고 다른 예로서 리모콘이 아래로 향한 상태에서 커서 키이를 누르고 좀 빠르게 위로 향하게 한다음 키이를 놓으면 "커서-" ,"커서0" ,"커서+" ,"커서 종료"코드가 차례로 송출된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 체적을 갖는 물체의 내부에 도전물질을 적당량 채워 그 물체의 기울임에 따라 그에 상응되는 저항값을 갖는 기울임 감지기를 창안하여 각종 기기의 기울기 정도를 간단하게 정량적으로 측정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기와 같은 기울임 감지기를 리모콘에 적용하여 채널, 음량 등을 조정할 때 보다 간단하게 조정할 수 있는 효과가 있다. 또한 상기와 같은 기울임 감지기를 피씨에 적용하여 GUI(Graphic User Interface)를 제공하는 멀티미디어 제품에서 메뉴를 드래깅(Dragging)할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 소정의 체적을 갖는 물체의 정면부, 저면부, 배면부를 도전체로 구성하여 그들을 각각 절연시킴과 아울러 이들에 각각의 단자를 각기 접속하고, 내부에 유체적으로 흐를 수 있는 도전물질을 적당량 주입하여 그 물체의 기울임 정도에 따라 해당 방향으로 도전물질이 이동되어 상기 단자간의 저항값이 그에 상응되게 변화되도록 구성한 것을 특징으로 하는 기울임 감지기.
2. 키이매트릭스상에서 설치된 다수의 스위치 중에서 온되는 스위치를 감지하여 해당 적외선코드를 본체측으로 출력하는 리모콘에 있어서, 상기 리모콘에 장착되어 그 리모콘의 상측 또는 하측방향으로 기울어지는 것에 의해 내부의 도전물질이 해당 방향으로 이동되어 중간단자와 양쪽 끝 단자간의 저항값이 그에 상응되게 변화되는 성질을 갖는 기울임 감지기와; 상기 기울임 감지기의 출력전압을 근거로 리모콘이 상측 또는 하측방향으로 기울어지는 정도를 감지하여 고전위 또는 저전위를 출력하는 기울어짐 감지신호 출력부와; 연동되는 두 개의 스위치접점을 각기 구비한 다수개의 버튼으로 구성되어 임의의 버튼이 눌릴 때 상기 기울어짐 감지신호 출력부에 제어신호를 출력함과 아울러 상기 감지신호 출력부의 출력신호를 스위치부측으로 전달하는 버튼부와; 다수개의 전자스위치로 구성되어 상기 버튼부로 부터 입력되는 신호에 따라 해당 스위치가 온되는 스위치부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 기울임 감지가 가능한 리모콘.
3. 제 1항에 있어서, 기울임 감지기는 서로 다른 세면에 각각 일정 크기의 도전판을 구성하고 구슬형태의 도전물질을 상기 도전판 사이에 구성한 것을 특징으로 하는 기울임 감지가 가능한 리모콘
4. 제2항에 있어서, 기울어짐 감지신호 출력부는 상기 기울임 감지기의 출력전압을 처리하는데 적당한 레벨로 증폭하는 제1연산증폭기와; 적외선코드 또는 상기 버튼부에서 출력되는 신호의 하강에지가 검출될 때 소정 시간동안 고전위를 출력하는 멀티바이브레이터와; 상기 멀티바이브레이터에서 고전위가 출력될 때 상기 연산증폭기의 출력신호를 콘덴서측으로 전달하는 전송게이트와; 상기 콘덴서에 충전된 전압을 적당한 레벨로 증폭하는 연산증폭기와; 상기 제1,2연산증폭기의 출력전압을 비교하여 고전위 또는 저전위를 출력하는 비교기로 구성한 것을 특징으로 하는 기울임 감지가 가능한 리모콘.
5. 제2항에 있어서, 버튼부는 각 버튼마다 쌍으로 된 스위치접점을 구비하여 해당 버튼이 눌릴 때 하나의 스위치접점을 통해서는 상기 기울어짐 감지신호 출력부에 에지신호를 공급하고, 다른 하나의 스위치접점을 통해서는 그 기울어짐 감지신호 출력부의 출력신호를 상기 스위치부에 전달하도록 구성한 것을 특징으로 하는 기울임 감지가 가능한 리모콘.
6. 제1항에 있어서, 스위치부는 음량, 채널, 메뉴용 전자스위치를 각각 쌍으로 구비하여 상기 버튼부에서 눌려지는 버튼과 상기 기울어짐 감지신호 출력부의 출력신호에 의해 하나의 전자스위치가 단락되도록 구성한 것을 특징으로 하는 기울임 감지가 가능한 리모콘.