TWM547208U - 遙控器件及廣播接收器系統 - Google Patents

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TWM547208U
TWM547208U TW105214382U TW105214382U TWM547208U TW M547208 U TWM547208 U TW M547208U TW 105214382 U TW105214382 U TW 105214382U TW 105214382 U TW105214382 U TW 105214382U TW M547208 U TWM547208 U TW M547208U
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威廉Ｒ 雷姆斯
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艾科星科技公司
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Description

遙控器件及廣播接收器系統
本創作一般係關於遙控電子裝置，且更特定言之係關於用以節省遙控電子裝置之電力消耗的裝置及方法。
此申請案係與2008年3月27日申請的標題為「控制遙控電子裝置之電力狀態的系統及方法(Systems and Methods for Controlling the Power State of Remote Control Electronics)」的美國非臨時專利申請案第＿＿＿號(律師檔案號碼P2008-01-0011[190057/US])相關，其如以下所提及之全文在此係以引用方式併入。
電子器件在社會中普遍存在並可在自烤箱至機上電纜盒的一切事物中找到。隨著積體電路的激增，此等電子器件在變得越來越複雜。許多此等電子器件(尤其係消費者電子器件)包括藉由使用者遙控的能力。使用者預期能夠遙控特定電子器件之完全功能性，並因此該等遙控電子裝置亦在變得越來越複雜。因為該等遙控電子裝置通常係電池供電，故該等遙控電子裝置之此增加的複雜存在特別電力消耗問題。
因而，需要用於減少遙控電子裝置之電力消耗的裝置及方法。
揭示一種遙控器件，其能夠控制多件遠距電子器件，例如視訊轉換器接收器、遊戲控制台或一顯示螢幕。該遙控器件可(例如)藉由致動該遙控器件上之按鈕或藉由相對於所控制的電子器件空間地移動 該遙控器件來控制遠距電子器件。
此遙控器件實施電力節省特徵，其包括一電容感測器，該電容感測器將該遙控電子裝置之至少某些電力消耗元件選擇性地耦合至一電源(其可以係電池)。該電容感測器基於一使用者是否在握持該遙控器件來將該等電力消耗元件選擇性地耦合至該電源。
一具體實施例包括一器件，其進一步包括：至少一控制介面，其用於控制一電子組件；至少一電源；一或多個運動感測器，其經組態用以感測該器件之一運動；以及一電容感測器，其將該一或多個電池選擇性地耦合至該一或多個運動感測器或其他元件。
另一具體實施例包括操作一無線遙控器件的方法，其包括以下動作：產生一或多個信號，其指示該無線遙控器件的運動；將該一或多個信號發射至一或多個遠距電子器件；偵測一電容；比較該電容與一預期值；以及在該電容係在預期值之一範圍內的情況下，進入一低電力模式。
另一具體實施例包括一廣播接收器系統，其包括一視訊轉換器接收器與一遙控器件，該遙控器件進一步包括：一或多個按鈕；一或多個電池；一或多個運動感測器，其經組態用以指示相對於一螢幕之一使用者的移動；以及一電容感測器，其將該一或多個電池選擇性地耦合至該一或多個運動感測器。
100‧‧‧遙控器件
110‧‧‧按鈕
111‧‧‧外殼
115‧‧‧發射器/接收器區塊
120‧‧‧觸控板
130‧‧‧迴轉儀
140‧‧‧加速度計
150‧‧‧電容感測器
200‧‧‧遠距電子器件
210‧‧‧電視
220‧‧‧使用者選擇功能表
230‧‧‧滑動軸
310‧‧‧正電極
320‧‧‧負電極
330‧‧‧介電質材料
400‧‧‧微處理器
405‧‧‧電池
410‧‧‧感測電路
415‧‧‧開關
510‧‧‧電流源
530‧‧‧放大器
CHUMAN‧‧‧電容器
CTOTAL‧‧‧總電容
VREF‧‧‧參考電壓
圖1A繪示依據一具體實施例之一範例性遙控器件的傾斜圖；圖1B顯示包括額外組件之遙控器件的虛線透視圖；圖1C說明具有電容感測器之遙控器件的俯視平面圖；圖2說明操作一或多個範例性遠距電子器件的遙控器件；以及圖3A繪示顯示該等電容感測器的遙控器件之斷面圖；圖3B顯示該電容感測器之示意性表示； 圖3C代表包括一覆蓋物的圖3A之遙控器件的斷面圖；圖4繪示該遙控器件的方塊圖；圖5說明一範例性偵測電路；以及圖6代表藉由該遙控器件實行之一演算法。
在不同圖式中使用相同參考符號指示類似或相同項目。
以下論述說明可減少某些電子器件中之消耗的各種具體實施例。雖然可詳細說明此等具體實施例之一或多者，但所揭示具體實施例不應係解釋為或另外用作限制本揭示內容(包括申請專利範圍)之範疇。此外，熟習此項技術者將明白以下說明具有寬廣的應用，並且任何具體實施例之論述僅意在係範例性，而不旨在暗示本揭示內容(包括申請專利範圍)之範疇係限於此等具體實施例。「控制介面」的引用應係解釋為包括但不限於按鈕、觸控板、開關及類似者。
一具體實施例採取用於減少遙控電子裝置中之電力消耗之一裝置的形式。該具體實施例可包括一遙控器件，其能夠控制多件遠距電子器件，例如一視訊轉換器接收器或一顯示螢幕。控制可藉由(例如)致動該遙控器件上之按鈕、與一觸控板接觸來行使，或可以係透過相對於所控制的電子器件空間地移動該遙控器件。例如，該遙控器件藉由相對於螢幕空間地移動該遙控器件來控制在顯示螢幕上顯示的物件及/或圖示之位置。
該具體實施例可進一步包括一電容感測器，其基於一使用者是否在握持該遙控器件來選擇性地將該遙控電子裝置之至少某些電力消耗元件操作性地耦合至一電源。可選擇性地耦合至該電源及自該電源耦合的遙控器件之範例性位置包括迴轉儀、加速度計、觸控板、資料鏈路電路等等。
圖1A繪示依據一第一具體實施例之一範例性遙控器件100的俯視 透視圖。應注意，雖然該遙控器件100係顯示為一單一手持式器件，但可具有其他實施方案。例如，可以一遠距鍵盤或多個手持式器件之形式來實施該遙控器件100。在任何情況下，該遙控器件100係藉由一或多個電池(未顯示)來供電並包括一外殼111及在該外殼111內之一或多個按鈕110。此等按鈕110允許該遙控器件100之使用者啟動與停用一或多個遠距電子器件200，如圖2所示。可以該遙控器件100控制的遠距電子器件200可以係各種電子裝置，例如視訊轉換器(STB)、TV(電視)、數位視訊記錄器(DVR)或用於橫跨任何適合的有線或無線網路接收電視節目的其他接收器。一此類STB係由EchoStar Satellite Communications製造的ViP722ksu模型。
該遙控器件100與該遠距電子器件200使用許多不同的信號類型與通信協定來通信。例如，如圖1A所示，該遙控器件100可利用射頻(RF)、紅外線(IR)、藍芽、ZigBee、EC-Net等發射器與接收器區塊115來與該等電子器件通信。範例性發射與接收協定包括IEEE 802.15.1與802.15.4。
該遙控器件100可經組態用以提供經控制的遠距電子器件之整個功能性。仍參考圖2所示之範例性具體實施例，該等電子器件200可耦合至一電視210。該等電子器件200可以許多方式(實體與電性兩者)耦合至該電視210，並且其可以係一單一單元。同樣，該等電子器件可操作性地耦合至另一器件或在一些具體實施例中根本無器件。不論其實施方案為何，該電視210及/或遠距器件200可經組態用以向使用者呈現一使用者選擇功能表220。該遙控器件100之使用者可操縱使用者選擇功能表220以選擇呈現於該電視210上的各種選項。作為一範例，如圖2所示，可使用該使用者選擇功能表220來調整一滑動軸230以便顯示可用於購買的不同電影。在一些具體實施例中，該使用者選擇功能表220可看似不僅在X與Y方向上還在Z方向上移動。該遙控器件100 可使用數個不同機構以用於控制該使用者選擇功能表220。
回頭參考圖1A，顯示一觸控板120，該遙控器件100之使用者可藉其移動該使用者選擇功能表220。替代地，如圖1B之虛線透視圖所示，該遙控器件100可包括一或多個動作感測器135(如迴轉儀130及/或加速度計140)以用於在三維上偵測該遙控器件之使用者移動，及因此該使用者選擇功能表220之使用者所需移動。不論該遙控器件100是否使用該觸控板120、該等迴轉儀130或該等加速度計140，操作此等器件可引起該遙控器件100自其內部電源供應(例如一電池)猛烈地汲取電力。在一具體實施例中，該遙控器件100包括一或多個電容感測器150，其偵測該遙控器件100是否係藉由一使用者握持並因此可促進調整高電流消耗電路之電力消耗。在一範例中，該等電容感測器150係沿使用者的手觸摸該遙控器件100的遙控器件100之周邊置放，但其可位於該遙控器件100上的任何地方。圖1C說明顯示在該遙控器件100之相對側上的電容感測器150之遙控器件100的俯視平面圖。
可使用電容感測器之替代而不脫離本揭示內容之精神與範疇。例如，在一些具體實施例中，可使用電感或電阻感測器，其藉由與使用者的身體形成一電網路來偵測使用者的身體之電性質。
同樣，可將該等電容感測器用於遠距器件上而非圖1A至1C中繪示的手持式遙控器件上。例如，代替實施於一手持式遠距中，可將該等概念應用於使用者所佩戴的頭用裝備或胸帶。
圖3A代表該遙控器件100之斷面圖，該電容感測器150係詳細顯示。在一範例中，該電容感測器150包括複數個正電極310與負電極320，例如一或多個正電極310以及一或多個負電極320。正電極310與負電極320係夾置在一介電質材料330之間。應注意，該正電極310係與該等負電極320分離出距離d 1 與d 2 。在一些具體實施例中，距離d 1 與d 2 彼此相等，不過在其他具體實施例中其可不彼此相等。圖3B顯示圖 3A之電容感測器150的總電容C TOTAL 之示意性表示，正電極310與負電極320指示正連接與負連接。該總電容C TOTAL 等於對應於距離d 1 與d 2 之C1與C2的貢獻，如等式(1)所示，其中A對應於正電極310與負電極320共同具有的表面面積而ε反映介電質材料330之介電常數。
應注意，在距離d 1 與d 2 不相等及/或在正電極310與負電極320之間的間隙中使用具有不同介電常數之不同材料的情況下，則可在如以下等式(2)所示之計算中反映分離的介電常數ε 1 與ε 2 。在此一情況下，ε 1 反映距離d 1 中的材料之介電常數，而ε 2 反映距離d 2 中的材料之介電常數。在一些具體實施例中，C TOTAL 之值係藉由改變介電質材料330之介電質厚度(即，修改距離d 1 與d 2 )來調諧。例如，可代替或除正電極310或負電極320以外實施冗餘電極，並在操作期間藉由選擇性耦入與耦出此等冗餘電極來調諧C TOTAL 之值。
仍參考圖3B，一電容器C HUMAN 示意性代表由一使用者拾起該遙控器件100所導致的電容。電容器C HUMAN 一般具有少於300pF之一值，不過在一些實施方案中，此值係小得多。應認識到，不論C HUMAN 的特定實施方案大小為何，C HUMAN 係關於相關聯於使用者握持該遙控器件100之一預期電容值。
再次參考圖3A，可以各種形式來實施該電容感測器150，包括作為在剛性電路板或撓性電路板上的迹線。不論是否在剛性或撓性電路板上或以其他方式實施該電容感測器150，可使正電極310與負電極320保持實質上平行以使得該等分離距離d 1 與d 2在該分離面積A上保持恆定。在一些具體實施例中，正電極310與負電極320係沿容納該遙控 器件100之額外電組件的電路板實施於未經使用空間中。此外，在一些具體實施例中，可藉由一覆蓋物(如一介電質材料330)來覆蓋沿該遙控器件之周邊運行的電容感測器150以保護正電極310與負電極320。該覆蓋物可以係各種材料，例如塑膠或玻璃，並且會因此修改等式(1)與(2)以反映說明覆蓋物之介電質的C TOTAL 之新值。
圖4係依據一些具體實施例的遙控器件100的方塊圖。如所示，該遙控器件包括在該外殼111內之一微處理器400，其耦合至該等按鈕110、該觸控板120、該等迴轉儀130、該等加速度計140、該發射器/接收器區塊115、該電容感測器150、電池405及感測電路410。在操作期間，該微處理器400發射與接收信號至此等系統組件並根據來自該電容感測器150之讀取來啟用其一或多者進入一低電力狀態。該低電力狀態可包括自該等電池405選擇性地解耦該觸控板120、該等迴轉儀130及/或該等加速度計140之一或多者，同時仍允許該微處理器400係耦合至該等電池405。以此方式，該微處理器400可接收關於一使用者是否在握持該遙控器件100的來自該電容感測器150之指示。
替代地，代替微處理器400，可基於一預定電容之存在來使用一開關415(例如，一單一電晶體)關閉遙控器件100之任何部分。另一替代係一器件可具有可藉由該感測電路410控制之一啟用/停用功能。在另一替代中，在該遙控器件所需要的電力不匹配藉由該等電池405提供之電力的情況下，可經由一電壓調整器來提供至該遙控器件100之電力。因此，可將該開關415耦合至此一調整器之一啟用/停用功能而非該等電池405。在其他具體實施例中，在低電力模式期間，該微處理器400可調整該發射器/接收器區塊115與該遙控器件100控制中的器件之間的通信頻率，或替代地，在該遙控器件100與該遙控器件100控制中的器件之間通信的資訊。
圖5說明可實施為感測電路410的許多範例性偵測電路之一者。 該範例性電路410包括耦合至一電源之一電流源510，該電源在該遙控器件100的情況下係該等電池405。該電流源510透過藉由一放大器530控制之一開關520耦合至圖3B所示之電容C TOTAL 及視需要C HUMAN (當存在時)。在一些具體實施例中，該放大器530係併入該微處理器400內。該放大器530具有耦合至一參考電壓VREF之一負端子與耦合至C TOTAL (及視需要C HUMAN ，當存在時)之一正端子。該放大器530之輸出控制該開關520以提供負回授並將該放大器之正端子處的電壓保持於VREF。在一使用者在握持該遙控器件100的情況下，該電容C HUMAN 存在並且C HUMAN 係與C TOTAL 電並聯，其增加該放大器530之正節點處的電容值。增加該放大器530之正端子處的電容減小總體電壓。該放大器530藉由調節開關520以允許更多電流在C TOTAL 與C HUMAN 之組合中流動來提供負回授。此進而增加該放大器530之正端子處的電壓直至其再次等於該電壓VREF。該微處理器(圖4)亦耦合至該放大器530之輸出以監視該放大器530是否在採取行動以針對C HUMAN 的存在進行校正。該微處理器400可對此資料實行各種信號處理任務，包括決定一使用者是否在握持該遠距100，解彈跳該電路410，及/或藉由上面說明的冗餘連接來重新校準C TOTAL 。
圖6說明藉由依據一些具體實施例的遙控器件100實施之一範例性演算法600。在方塊610中，該電容感測器150決定某人是否在握持該遙控器件100。可使用圖5所示之電路410來實行方塊610中實行的動作。在方塊615中，起始一定時器。可自該微處理器400內或在別處使用專門的定時器電路來起始該定時器。每次一使用者已移動該遙控器件時可初始化此定時器。使用自方塊610測量的電容，該微處理器400接著可在決策方塊620中決定該電容是否等於或低於C TOTAL (即，使用者不在握持該遙控器件100)或大於此值(即，使用者在握持該遙控器件100)。若該電容尚未改變或仍等於C TOTAL ，則該微處理器可藉由使 該等電力密集模組之一或多者斷電來引起該遙控器件100進入一低電力模式，如方塊630所示。例如，可使該等迴轉儀130及/或加速度計140斷電。若另一方面該電容已改變並且現在超過C TOTAL (例如，已將C HUMAN 添加至標準電容)，則該微處理器可引起該遙控器件100自一低電力模式喚醒，如方塊640所示。此可包括喚醒先前在方塊630中斷電的模組之一或多者。在一具體實施例中，自該低電力模組喚醒該遙控器件100所花的時間可少於或等於100毫秒。在方塊650中，若該使用者已握持該遙控器件100達一延長的時間週期而不移動，則該微處理器可引導該感測電路進入一低電力狀態。例如，若該定時器指示該遙控器件無移動，則可每50毫秒引導該感測電路410進行斷電。
藉由該遙控器件100執行演算法600的頻率可基於該遙控器件100之操作狀態來改變。例如，若該遙控器件100係處於一低電力模式，則可比在該遙控器件100係「喚醒」的條件下更不頻繁地(基於起始定時器之值)執行演算法600。
上述僅說明本創作之原理。鑑於本文中之教導，熟習此項技術者將明白對所說明具體實施例之各種修改與變更。因而應明白，熟習此項技術者將能夠設計出許多系統、配置及方法，其雖然並未在本文中明確顯示或說明，但體現本創作之原理並因而在本創作之精神與範疇內。熟習此係技術者從以上說明及圖式將明白所顯示與說明之特定具體實施例僅用於說明目的，而並非旨在限制本創作之範疇。對特定具體實施例之細節的參考並非旨在限制本創作之範疇。
100‧‧‧遙控器件
150‧‧‧電容感測器
310‧‧‧正電極
320‧‧‧負電極
330‧‧‧介電質材料

Claims (10)

  1. 一種遙控(remote control)器件，其包含：一外殼(housing)；一控制介面，在該外殼內，該控制介面能夠控制一電子組件；一電源(power source)，在該外殼內；一微處理器，在該外殼內，該微控制器晶片耦合至該電源；一運動(motion)感測器，在該外殼內，該運動感測器耦合至該電源並偵測該外殼之運動；一電容感測器，在該外殼內，該電容感測器感測一使用者何時正握持(holding)該外殼，該電容感測器包含一放大器(amplifier)，該放大器具有耦合至一第一電容的一第一輸入及耦合至一參考電壓的一第二輸入，當該使用者握持該外殼時，該電容感測器將一人體電容(human capacitance)與該第一電容並聯電耦合，該放大器將指示是否一使用者正握持該外殼之一信號輸出至該微處理器；及一開關，在該外殼內，並位於該微處理器之外，當該使用者正握持該外殼時，該開關將該電源電耦合至該運動感測器，當該電容感測器感測到該使用者未握持該外殼時，該開關將電力(power)完全地自該電源與該運動感測器解耦，其中該微處理器經組態以當該電容感測器感測到該使用者未握持該外殼時調整該器件及由該器件所控制的一第二器件之間的一通信頻率。
  2. 如請求項1之遙控器件，其中該運動感測器係選自由以下器件組成之該群組：一加速度計、一迴轉儀(gyroscope)及一觸控板。
  3. 如請求項1之遙控器件，其進一步包含一或多個發射器/接收器區塊，其中該電容感測器將該電源選擇性地耦合至該一或多個發射器/接收器區塊。
  4. 如請求項1之遙控器件，其中在該外殼由該使用者握持之後的一預定時間週期(period of time)內，該開關將該電源耦合至該運動感測器。
  5. 如請求項1之遙控器件，其進一步包含一印刷電路板(PCB)，其中該電容感測器包含該PCB上之迹線(traces)。
  6. 如請求項5之遙控器件，其中PCB在該等迹線之間利用至少兩種不同介電材料。
  7. 如請求項5之遙控器件，其進一步包含一外殼，其中該電容感測器係位於沿該外殼之周邊。
  8. 如請求項1之遙控器件，其中該器件進一步包含一螢幕，並且該使用者的該器件之移動對應於移動該螢幕上的一或多個使用者選擇器件。
  9. 一種廣播接收器系統，其包含：一視訊轉換器接收器(set-top box receiver)；一遙控器件，其與該視訊轉換器接收器通信並包含：一外殼；一按鈕；一發射器；一電池；一微處理器，在該外殼內，該微控制器晶片耦合至該電池；一運動感測器，耦合至該電池，該運動感測器經組態以指示經由一使用者相對於一螢幕之該遙控器件之一移動；以及 一電容感測器，在該外殼內，該電容感測器感測一使用者何時握持該外殼，該電容感測器具有：一正電極；一第一負電極，由一第一介電材料與該正電極分離；一第二負電極，由一第二介電材料與該正電極分離；及一覆蓋物(overlay)覆蓋該正電極、該第一負電極及該第二負電極之至少一部分；及一開關，在該外殼內，位於該微處理器之外，當該使用者正握持該外殼時，該開關將該電池電耦合至該運動感測器；當該電容感測器感測到該使用者未握持該外殼時，該開關完全地將電力自該電池與該運動感測器解耦，其中該微處理器經組態以，當該電容感測器感測到該使用者未握持該外殼時，調整該發射器的一通信頻率。
  10. 一種遙控器件，其包含：一外殼；一控制介面，在該外殼內，該控制介面能夠控制一電子組件；一電源，在該外殼內；一微處理器，在該外殼內，該微控制器晶片耦合至該電源；一加速度計，在該外殼內，耦合至該電源，該加速度計偵測該外殼之運動；一電容感測器，在該外殼內，該電容感測器包含一放大器，該放大器具有耦合至一第一電容的一第一輸入及耦合至一參考電壓的一第二輸入，當該使用者正握持該外殼時該電容感測器將一人體電容與該第一電容並聯地電耦合，該放大器將指示是否一使用者正握持該外殼之一信號輸出至該微處理器；及 一開關，在該外殼內，並位於該微處理器之外，當該使用者正握持該外殼時，該開關將該電源電耦合至該加速度計，當該電容感測器感測到該使用者未握持該外殼時，該開關將電力完全地自該電源與該加速度計解耦，其中該微處理器經組態以當該電容感測器感測到該使用者未握持該外殼時調整該器件與由該器件所控制的一第二器件之間的一通信頻率。
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