制御システムおよび関連する制御方法
この発明は出力装置の所望の出力を制御するためのシステム、装置および方法を提供する。これらのシステム、装置および方法は、複数の抵抗値の選択された１つを有する電気抵抗エレメントを、複数の電気部品を有する電気回路部分と接続することと、接続された電気回路部分と可変抵抗素子に関連する電気特性を決定することと、電気特性に基づいて制御信号を発生し、出力装置の所望の出力を制御することとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御システムおよび関連する制御方法に関し、特に位置アクチュエーター機構、電気装置のための方向制御またはナビゲーションキーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ジョイスティックまたはナビゲーションタイプキーのような、この制御システムおよび装置は、制御システムまたは装置の部材を所定方向にユーザーに移動させることにより所定の出力信号を発生することができる。それにより、発生された出力信号は、各々が移動の１つ以上の所定の方向に対応する１つ以上の所定の出力信号から選択可能である。
【０００３】
所定方向の数は通常相対的に少なく、出力信号を発生することと関連する制御システムの機械部品および電気部品に必要な物理的なスペースにより制限される。例えば、所定の出力信号の各々は、スイッチに関連するこれらの部品のような独自の機械部品および電気部品並びにスイッチを選択された方向に移動させることに相当する位置の関連するスペースまたはレンジを必要とするかもしれない。より大きな機能性を有したより小さなサイズの制御システムに対する増え続ける需要のために、低減された数の機械部品および電気部品を有し、より大きな数の所定の方向および／または所定の出力信号を有する改良された制御システムの必要性がある。
【発明の概要】
【０００４】
この発明の実施形態は、低減された数の部品とより大きな量の制御または機能性を有する、制御システムおよび関連する制御方法を提供する。
【０００５】
一実施形態において、制御システムは、各々が周知の電気特性を有する複数の電気部品を有する電気回路部分を含む。可変抵抗素子は電気回路部分に接続可能であり、複数の抵抗値を有する。さらに、入力機構は可変抵抗素子と接続可能であり、複数の入力位置を有する。入力機構は複数の入力位置の各々において動作可能であり、可変抵抗素子を、複数の抵抗値の所定の１つを電気回路部分に接続する。さらに、制御信号は、電気回路部分と可変抵抗素子との間の接続により生成可能である。制御信号は、各々が複数の入力位置の１つに対応する複数の制御信号から選択可能である。
【０００６】
他の実施形態において、信号を生成する機構は、第１のコンダクターと、変化する、第１のコンダクターから所定の間隔を有する第２のコンダクターと、第１のコンダクターと第２のコンダクターとの間に複数の相互接続位置を有する第３のコンダクターを含む。信号を生成する機構は、複数の相互接続する位置の各々において第３のコンダクターが第１のコンダクターと第２のコンダクターに接続するとき、生成可能な複数の出力信号の所定の１つを含む。
【０００７】
さらに他の実施形態において、信号を生成する機構は、第１の抵抗を有する第１の回路と、第２の抵抗を有する第２の回路と、第３の抵抗を有する第３の回路を含む。第１の回路部分、第２の回路部分および第３の回路部分の少なくとも１つは、他の２つの回路部分に対して複数の相互接続する位置の１つにおいて位置決め可能である。さらに、第１の抵抗、第２の抵抗および第３の抵抗の少なくとも１つは、複数の相互接続する位置の各々の位置に関連して変化する可変抵抗を含む。さらに、信号を生成する機構は複数の選択可能な出力信号を生成する。各出力信号は複数の相互接続する位置の１つに対応する。
【０００８】
他の実施形態において、方向制御は、複数の選択可能な方向の１つに対応する複数の位置の少なくとも１つに移動可能な本体を含む。さらに、電気回路は、各々が複数の選択可能な方向に対応する複数の出力信号を生成するように動作可能である。さらに、本体によって電気回路との接触に移動可能なコンダクターは、各々が複数の選択可能な方向の１つに対応する複数の抵抗値を有する。
【０００９】
さらに他の実施形態において、制御システムは、中心点の回りを移動可能な部材を含み、ｘ軸コンポーネントおよびｙ軸コンポーネントを有する方向性出力を選択する。システムは、円形形状を有する第１の導電性部材と、円形形状を有し第１の導電性部材内に非同心円状に位置可能な第２の導電部材を含む。方向制御はさらに、第１の導電性部材と第２の導電性部材に接続するために第１の複数の位置に位置決め可能な第１の導電性部分をさらに含む。この場合、第１の複数の位置の各々は方向出力のｘ軸コンポーネントを表す第１の信号に相当する。方向制御は、さらに円形形状を有し第１の導電性部材内に同心円状に位置決め可能な第３の導電性部材と、円形形状を有し、第３の導電性部材内に非同心円状に位置可能な第４の導電性部材を含む。さらに、第２の導電性部分は、第３の導電性部材および第４の導電性部材に接続するために第２の複数の位置において位置決め可能である。この場合、第２の複数の位置の各々は、方向出力のｙ軸コンポーネントを表す第２の信号に相当する。
【００１０】
さらなる実施形態は出力装置の所望の出力を制御する方法を含む。この方法は、複数の抵抗値の選択された１つを有する電気抵抗素子を、複数の電気部品を有する電気回路部分に接続することを含む。接続された電気回路部分に関連する電気特性と可変抵抗素子が決定される。および、出力装置の所望の出力を制御するために電気特性に基づいた制御信号が発生される。
【００１１】
他の実施形態において、方向性制御信号を発生する方法は、複数の方向の各々において変化する互いに間隔を有する第１の導電性部材と第２の導電性部材の両端に電圧を印加することを含む。第１の導電性部分は、複数の方向の選択された１つにおいて第１の導電性部材と第２の導電性部材との間に接続される。この場合、第１の導電性部分の抵抗特性は可変間隔のサイズに従って変化する。さらに、第１の導電性部材と、第１の導電性部分により接続された第２の導電性部材により形成される回路に関連する電気特性が測定される。さらに、複数の方向の選択された１つに対応する方向制御信号が発生される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の種々の実施形態は、類似した記号表示が類似のエレメントを示す、この発明を限定するためにではなく例証するために提供される添付図面ととともに以下に記載されるであろう。
【００１３】
この発明の実施形態は、複数の入力の選択された１つに基づいて可変出力を発生するためのシステムと方法を提供する。例えば、選択された入力は、電子装置上のナビゲーションキーの移動の方向と期間と関連していてもよい。さらに、例えば、ナビゲーションキーの移動は、ビジュアルディスプレイ装置のような出力装置上に発生されたグラフィックの移動または選択に相関していてもよい。さらに、例えば、出力信号を使用して電子装置の選ばれた機能性を制御してもよい。
【００１４】
図１および２を参照すると、ナビゲーションキー６４上の複数の方向１４から移動期間および／または選択方向１２（図２）を決定するためのような制御回路１０の一実施形態は、第１の可変抵抗部分を有する第１の回路１６と第２の可変抵抗部分２２を有する第２の回路２０を含み、各々が複数の抵抗値を有する。各可変抵抗部分１８、２２は、以下により詳細に説明されるように、複数の抵抗値の１つと、複数の方向の１つに関連してもよい複数の位置を有する。さらに、第１の回路１６は、一端に第１の抵抗３６を有し、他端に第２の抵抗３８を有する第１の可変抵抗部分１８を接続する、可変長および／または電気抵抗を有していてもよい、第１および第２の電気的に導電性の部材２４、２６を含む。同様に、第２の回路２０は、一端に第３の抵抗４２を有し、他端に第４の抵抗を有する第２の可変抵抗部分２２を接続する可変長および／または電気抵抗を有していてもよい、第３および第４の電気的導電性の部材２８、３０を含む。バッテリーまたは交流電源のような電源３２を作動させて、第１の電圧３４を第１の回路に印加し、第２の電圧４０を第２の回路２０に印加してもよい。電圧３４、４０は、それぞれの回路１６、２０の測定された電気特性に基づいて第１および第２の出力信号４６、４８を発生させる。それにより、出力信号４６、４８は選択された移動の期間および／またはナビゲーションキー６４の選択された方向１２のような、各可変抵抗部分１８、２２に関連した所望の入力を表す。第１および第２の出力信号は、選択された方向１２の正確な位置を決定するために電圧分割計算において利用してもよい各回路１６，２０のための検知された電圧値に関連していてもよい。複数の方向１４の各々の選択された１つは正確に決定されてもよい。なぜなら、第１および第２の可変抵抗部分１８、２２はおのおの複数の方向１４の各々に関連する固有のまたは独立した抵抗値を有するからである。
【００１５】
一実施形態において、例えば、第１の可変抵抗部分１８、第２の導電性部材２６および第２の抵抗３８にかかる第１の可変電圧３５は、第１の変換機構４５により受信してもよい。アナログ/デジタル変換器(「ＡＤＣ」)のような変換機構４５は、携帯電話のようなポータブル電子装置のようなシステムの他の電子部品による入力として使用されてもよい第１の出力信号４６に第１の可変電圧３５を変換してもよい。例えば携帯電話の例において、この発明は変換機構４５として未使用のまたは使用中のモデムチップを有利に利用してもよい、それにより新しい部品を装置に追加する必要性をなくす。
【００１６】
さらに、制御回路１０は、処理装置および現実の又は仮想の制御された機構を含む制御システム５０の一部を形成してもよい。制御システム５０の適切な例は、ビジュアル出力またはディスプレイ装置、オーディオ出力装置、携帯電話、ポータブル電話、ページャー、無線双方向通信装置、パーソナルデジタルアシスタント、パーソナルコンピューター、ゲームシステム、遠隔制御システム、全地球測位システム（「ＧＰＳ」）受信機またはコントローラー、トースター温度制御、戦闘ロボット、遠隔制御された自動車または飛行機、ビデオ会議カメラ制御のための制御パネル、タッチスクリーンまたはタブレットパーソナルコンピューターのような電子マルチ方向スクローリングおよびパニング(panning)装置、調節可能なオーディオボリュームまたはディスプレイコントラスト装置、ホームシアターまたは自動車のサラウンドサウンドコントローラー、可変ズームコントローラー、および制御可能な出力を有する任意のタイプの現実のまたは仮想の機構を含む他の同様なタイプのシステムを含む。一実施形態において、例えば、制御システム５０は、第１と第２の出力信号４６、４８を受信しそれらを処理して移動期間および／または選択された方向１２を決定してもよいシグナルアナライザー５２を含む。さらに、シグナルアナライザー５２は、移動期間および／または複数の方向１４の各々のような、複数の潜在的な受信信号５３のおのおのを１つ以上の複数の制御信号５５と関連づけるプログラム、表またはデータベースを含んでいてもよい。例えば、選択された方向１２にナビゲーションキー６４を「軽く打つ」または「保持する」ことに対応した信号４６、４８のような受信された信号は各々複数の制御信号５５の異なる信号と関連していてもよい。この例において、「軽く打つこと」は、所定の期間または時間量、典型的には相対的に短い時間量とみなされる時間量だけ、選択された方向１２にナビゲーションキー６４の位置を変更することとして定義されてもよい。他方、「保持すること」は、所定の期間または「軽く打つこと」より大きな時間量だけ、選択された方向１２にナビゲーションキー６４の位置を変更することとして定義されてもよい。さらに複数の方向１４の各々においてナビゲーションキー６４の位置を変更することは、複数の制御信号５５の別個の信号と関連していてもよい。制御システム５０はさらに制御回路１０と相互作用する制御システム５０に関連して上述したこれらの装置のような制御可能な電子装置または出力機構５６を含んでいてもよい。従って、シグナルアナライザー５２は、移動の期間および／または選択された方向１２に基づいて、複数の制御信号５５から１つ以上の選択された制御信号５８を発生し、制御信号（複数の場合もある）を制御可能な装置５６に送信して装置５６の所定の出力５７を制御してもよい。例えば、所定の出力５７は発生されたグラフィック、発生された可聴音、移動、機能および任意の他のタイプの行為を含んでいてもよい。
【００１７】
少なくともいくつかの実施形態において、制御システム５０は、制御回路１０に関連する電圧、抵抗および／または電流のような電気特性、および可変抵抗部分１８、２２の位置決め／移動における小さな変化を有利に検出することができる。さらに、電源３２は、制御可能な装置５６を動作するために使用されるのと同じ電源であってもよい。抵抗器３６、３８、４２は実質的に固定の抵抗値を有し、それらは高精度抵抗器である必要はない。
【００１８】
図２-図４を参照すると、携帯電話または他のポータブル電子装置のような制御システム６０の一実施形態は、複数の方向１４のいずれか１つに移動可能なアクチュエーター機構またはナビゲーションキー６４を有する筐体を含む。複数の方向１４の各々および／または各位置において費やされた時間期間は、制御システム６０により発生されてもよい複数の出力信号の１つに相当する。アクチュエーター機構64によって生成された出力信号（複数の場合もある）はローカル装置あるいはリモート出力装置の出力を制御するために利用されてもよい。例えば、アクチュエーター機構64は、ディスプレイ装置６８上に発生されたグラフィック６６の移動を第１の位置７０から第２の位置７２に制御するために、またはディスプレイ上のオプションのリストから１つのリストを選択するためのように、制御システム６０上に配置された他の機構を局部的に制御してもよい。さらに、例えば、アクチュエーター機構６４は、別個のオーディオまたはビジュアル出力装置上のモードまたはグラフィックのように、または別個の機械的なまたは仮想の装置または画像の移動または位置を制御するためのように、筐体６２から離れて配置された他の機構を遠隔的に制御してもよい。本明細書の一実施形態において、ビジュアルディスプレイ上の画像の方向の制御として述べたが、制御システム６０は、任意のタイプの装置の任意のタイプの出力を制御するために利用してもよいことは理解されなければならない。
【００１９】
特に、図３−図５を参照すると、一実施形態において、アクチュエーター機構６４は、複数の方向１４（図２）のいずれかの方向において、第１の中心軸／点８０の回りの基板７８に対して、インテグラル(integral)または別個の幾何学的くいまたはボール部材のように傾斜を変えることができる実質的に堅い本体７４を含む。それゆえ、複数の方向１４（図２）は、アクチュエーター機構６４の上部または底部から見たとき、第１の中心軸／点８０に対して０度から３６０度にわたる円形位置を表す。さらに、回路基板７８は、導電性部材２４、２６、２８、３０のような制御回路１０（図１）のすべてまたは一部を含む。回路基板７８との不適当な接触から本体７４を離脱させるのを支援するために、弾力性のあるワッシャー、リングまたはスプリングのようなバイアス部材７９本体と相互作用するように位置し、本体７４を回路基板７８から離す力を適用してもよい。さらに、少なくとも部分的に円錐形の形状を形成してもよい、本体７４の底面は、第１および第２の導電性リング８２、８４を含む。それは、第１の中心軸／点８０の回りに中心を持つ同心円状の輪であってもよい。動作において、本体７４はユーザーにより傾けられ、選択された方向を選択するので、リングの部分８２、８４は、第１の平面にあってもよい第１のまたは「オフ」の位置から、第２の平面にあってもよい、円錐表面の一部、第２のまたは「オン」位置内の第１および第２の回路、およびそれぞれ可変的に離間された円形導電性部材２４、２６および２８、３０に沿ってそれぞれ接線方向にコンタクトするために移動される。従って、第１と第２の可変抵抗部分８７、８９は、この実施形態において、導電性部材２４、２６および２８、３０の間のそれぞれの間隔２５、２９（図４）にわたる、および本体が複数の方向１４のいずれかの選択された方向１２において「オン」位置に移動されまたは傾けられるとき、第１および第２の回路１６、２０に対し実質的に接線方向にまたはそれらの同じ平面内にあるそれぞれの導電性リング８２、８４上のエリアを含む。各導電性リング８２、８４は、複数の方向１４のいずれかにおける導電性部材２４、２６および２８、３０の間の距離または間隔２５、２９にまたがるのに十分な大きさの幅９０、９２を有する。そのようなものとして、第１および第２可変抵抗部分８７、８９各々は与えられた選択された方向１２においてそれぞれの導電性部材２４、２６、および２８、３０間の実際の距離または間隔２５、２９に相当するサイズおよび／または長さを有する。本体７４が選択された方向１２の「オン」位置に移動されるとき、第１および第２の可変抵抗部分８７、８９のサイズまたは長さは、導電性リング８２、８４の全体のセクション８３、８５（図４および図５）のサイズまたは長さの全部または任意の部分であってもよい。したがって、第1と第２可変抵抗部分８７、８９をそれぞれ形成する、各導電性リングのセグメントは、複数の方向１４の選択された１つに依存するそれぞれのリング上のサイズ／長さおよび相対位置を変化させるであろう。あるいは、第１回路および第２回路１６、２０の平面に直交する軸の周りを回転するナビゲーションキー６４の場合、リング８３、８５は各々、選択方向１２に回転されるセクション８３、８５に相当する電気的に個々の導電性のストリップまたはセグメントによって交換可能であってもよい。どんな場合も、抵抗値変化、電流または電圧、したがってシステム６０は、電圧分割を介してのように選択された位置１２を決定することができるので、可変抵抗部分８７、８９のサイズ／長さにおける分散は、制御システム６０により検知可能である。
【００２０】
例えば、この実施形態において、それぞれの円形導電性部材２４、２６、２８、３０をブリッジする可変抵抗部分８７、８９に関連する出力信号４６、４８は回路部品の相対的位置決めに依存して選択された方向１２のｘまたはｙ成分に関連していてもよい。例えば、図４の実施形態を参照すると、第１の回路１６の第１の導電性部材２４は第１の中心軸／点８０の回りに中心が置かれ、第２の導電性部材２６は第１の導電性部材２４に位置されるけれども、第２の中心軸／点９４の回りに中心が置かれる。第２の中心軸／点９４は第１の中心軸／点８０と平行するが離間している。それゆえ、０度円形位置９８は、第１および第２の導電性部材２４、２６、２８が最も近接して離間される位置に相当し、１８０度円形位置１００は第１および第２の導電性部材２４、２６が最も離れて離間する位置に相当するので、間隔距離２５は、角度位置に依存して変化する。従って、第１および第２の導電性部材２４、２６の間の間隔２５は、０度位置９８と１８０度位置１００との間内の任意の選択された位置は、選択された方向２のｙ成分に相関してもよい。
【００２１】
同様に第２の回路はオフセット中心を有する円形導電性部材２８、３０を含む。例えば、図４を参照して、第３の導電性部材２８は第１の中心軸／点８０の回りに中心を置いてもよく、第４の導電性部材３０は、第３の中心軸／点９６の回りの第３の導電性部材２８内に中心を置いても良い。第３の中心軸／点９６は、第１の中心軸／点８０と並列であるが、第１の中心軸／点８０から離間しており、さらに中心軸／点９４と非同軸である。このレイアウトにおいて、第３および第４の導電性部材２８、３０は第１と第２の導電性部材を含み、第１と第３の導電性部材２４、２６は、同心である。それゆえ、間隔距離２９は角度位置に依存して変化する。なぜなら、９０度円形位置１０２は、第３と第４の導電性部材２８、３０がもっと近接して離間される位置に相当し、２７０度円形位置１０４は、第３、および第４導電性部材２８、３０が最も離れて離間される位置に相当する。従って、第３および第４の導電性部材２８、３０は、９０度位置１０２と２７０度位置１０４の間のリングの周りの任意の方向に連続的に増加し、それらの間の選択された位置は、選択された方向１２のｘ成分に相関していてもよい。
【００２２】
第３および第４の導電性部材２８、３０の最も接近して離間した部分に対して±９０度の円形位置内の第１および第２の導電性部材２４、２６の最も接近して離間した部分を位置決めすることにより、本体７４上の導電性リング８２、８４の第１および第２の可変抵抗部分８７、８９によりこれらのそれぞれの導電性部材８７、８９の第１および第２の可変抵抗部分８７、８９によりこれらのそれぞれの導電性部材をブリッジすることにより、完成された第１および第２の回路１６、２０の特性を解析することにより選択された方向１２のｘ成分およびｙ成分が決定されることを可能にする。この場合、第１と第２の可変抵抗部分、導電性部材２４、２６、２８、３０および導電性リング８２、８４のすべてのセクションは、抵抗のような電気特性を前から知っている。第１と第２回路１６、２０のすべての部品は知られているので、それゆえ、第１および第２可変抵抗部分８７、８９の電気特性は、第１と第２の回路１６、２０の電気特性に対する影響を通して推定することができ、それにより選択された方向１２に相関することができる。言い換えれば、第１および第２の回路１６、２０の各々は、複数の周知の成分と、複数の方向１４の選択された１つ１２に依存して変化する抵抗値を有する可変抵抗部分を含んでいてもよい。
【００２３】
図６を参照すると、第１の回路１６の可変抵抗部分１１０はまた、少なくとも第１および第２の導電性部材２４、２６、並びに第１の可変抵抗部分８７を含むように考えてもよい。第１の回路１６の全体の長さにおける任意の変化は、回路の電気特性の変化に相当する。例えば、この例において、可変抵抗部分１１０は、ポイント１１４、１１６、第１の可変抵抗部分８７、およびポイント１２０と１２２との間に位置する第２の導電性部材２６の第２のセグメント１１８間に位置する第１の導電性部材２４の第１のセグメント１１２に相当する。点１１４および１１６は、第１の抵抗３６と第１の可変抵抗部分８７はそれぞれ第１の導電性部材２４に接続する点である。同様に、点１２０と１２２は、第１の可変抵抗部分８７と第２の抵抗３８がそれぞれ第２の導電性部材２６に接続する点である。円形導電性部材２４、２６のオフセットセンター８０、９４により、第１の回路１６に関する経路の長さは、選択された方向１２に依存して点１１４から点１２２に変化するであろう。この場合、第１の可変抵抗部分８７は導電性部材２４、２６と接続する。点１１４から点１２２への経路の長さは、第１の回路１６の全体の抵抗値に相当する。なぜなら、各第１回路成分および第１および第２の導電性部材２４、２６に関連する抵抗値は知られているからである。従って、第１、および第２の導電性部材２４、２６の構造および電気特性が知られているので、このシステムは、第１の出力４６を解析することにより、選択された方向１２の少なくともｘ成分またはｙ成分を計算する。第１の出力は、第１の回路１６の抵抗、電流、または電圧を表してもよい。第２の回路の電気特性が同様の方法で変化し、第１の出力４６と組み合わせた第２の出力４８を用いて選択された方向を決定してもよい。
【００２４】
この実施形態において、第１の回路１６は円形である２つの中心からはずれた導電性部材２４、２６を含むけれども、選択された方向および／または移動期間に関連して変化する抵抗部分を有する回路を達成する他の構成が可能であることが理解されなければならない。例えば、第１および第２の導電性リング８２、８４または第１と第２の導電性部材２４、２６の１つが、０度から３６０度まで実質的に連続的に変化する抵抗を有する構成要素を含むなら、第１および第２の導電性部材２４、２６は、同心円であるということもあり得る。他の代替案において、第１および第２の導電性部材２４、２６が両方ともオフセット円なら、選択された方向のｘおよびｙ成分の両方を測定するために、単一の回路と単一の導電性リングが必要かもしれない。この場合、第１または第２の導電性部材２４、２６の一方、または関連する導電リングは、０度から３６０度の実質的に連続的に変化する抵抗を有する構成要素を含む。
【００２５】
従って、一実施形態において、複数の抵抗値の選択された１つを有する電気抵抗エレメントを、知られた値を有していてもよい、複数の電気部品を有する電気回路部分と接続することにより、出力装置の所望の出力を制御する方法を提供する。これらのシステムと装置は、接続された電気回路部分と、抵抗エレメントに関連した選択された抵抗値に関連する電気特性を決定する。さらに、これらのシステムと装置は、電気特性に基づいて制御信号を発生し、出力装置の所望の出力を制御する。他の実施形態において、上述したシステムと装置は、制御回路に可変抵抗を適用することにより方向性制御信号を発生する方法を提供する。この場合、可変抵抗値は選択された移動期間および／または方向に関連して変化する。この方法の一実施形態において、複数の方向の各々において変化する互いの間の可変長または抵抗、および／または間隔を有する第１の導電性部材と第２の導電性部材の両端に電圧が印加される。さらに、複数の方向の選択された１つで第１の導電性部材と第２の導電性部材との間を接続するために、導電性部分が移動可能である。可変間隔のサイズまたは第１および第２導電性部分の長さ／抵抗における変数、従って選択された方向に従って、導電性部分の抵抗特性が変化する。第１の導電性部材、第２の導電性部材、および第１の導電性部分の相互接続されたセグメントにより形成された回路に関連する電気特性が測定される。電気特性は電圧、電流、または抵抗であってもよい。回路の他の電気特性は知られているので、電圧分割は選択された方向を決定することを可能にする。そして、移動期間および／または複数の方向の選択された１つに相当する方向性制御信号は、測定された電気特性に基づいて発生される。この方向性制御信号は、実際の測定された電気特性を含んでいてもよく、または測定された電気特性を処理することにより導き出してもよい。この発明の種々の実施形態が図解され記載されたけれども、この発明はこれらの実施形態のみに限定されないことは明らかであろう。多数の修正、変更、変化、置換および等価物は、請求項に記述されるように、この発明の精神および範囲から逸脱せずに当業者には明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、関連する制御システムの部分概略制御回路図および部分概略図である。
【図２】図２は制御回路に関連するナビゲーションキーのようなアクチュエーター機構を含む形態電話のような他の制御システムの概略図である。
【図３】図３は、ライン３−３に沿った、図２の制御システムの断面図であり、制御回路をアクティブにするためにアクチュエーター機構が選択された方向に押下される図である。
【図４】図４は、制御回路の可変抵抗部分を形成するコンダクターのセットの１つのバージョンの部分概略図である。
【図５】図５は図３のアクチュエーター機構の本体、およびその中に取り付けられた、例証のために陰影がつけられた導電リングの底面図である。
【図６】図６は例証の目的のために太い線で表された電気経路を有した図４の第１の回路の概略図である。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御システムおよび関連する制御方法に関し、特に位置アクチュエーター機構、電気装置のための方向制御またはナビゲーションキーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ジョイスティックまたはナビゲーションタイプキーのような、この制御システムおよび装置は、制御システムまたは装置の部材を所定方向にユーザーに移動させることにより所定の出力信号を発生することができる。それにより、発生された出力信号は、各々が移動の１つ以上の所定の方向に対応する１つ以上の所定の出力信号から選択可能である。
【０００３】
所定方向の数は通常相対的に少なく、出力信号を発生することと関連する制御システムの機械部品および電気部品に必要な物理的なスペースにより制限される。例えば、所定の出力信号の各々は、スイッチに関連するこれらの部品のような独自の機械部品および電気部品並びにスイッチを選択された方向に移動させることに相当する位置の関連するスペースまたはレンジを必要とするかもしれない。より大きな機能性を有したより小さなサイズの制御システムに対する増え続ける需要のために、低減された数の機械部品および電気部品を有し、より大きな数の所定の方向および／または所定の出力信号を有する改良された制御システムの必要性がある。
【発明の概要】
【０００４】
この発明の実施形態は、低減された数の部品とより大きな量の制御または機能性を有する、制御システムおよび関連する制御方法を提供する。
【０００５】
一実施形態において、制御システムは、各々が周知の電気特性を有する複数の電気部品を有する電気回路部分を含む。可変抵抗素子は電気回路部分に接続可能であり、複数の抵抗値を有する。さらに、入力機構は可変抵抗素子と接続可能であり、複数の入力位置を有する。入力機構は複数の入力位置の各々において動作可能であり、可変抵抗素子を、複数の抵抗値の所定の１つを電気回路部分に接続する。さらに、制御信号は、電気回路部分と可変抵抗素子との間の接続により生成可能である。制御信号は、各々が複数の入力位置の１つに対応する複数の制御信号から選択可能である。
【０００６】
他の実施形態において、信号を生成する機構は、第１のコンダクターと、変化する、第１のコンダクターから所定の間隔を有する第２のコンダクターと、第１のコンダクターと第２のコンダクターとの間に複数の相互接続位置を有する第３のコンダクターを含む。信号を生成する機構は、複数の相互接続する位置の各々において第３のコンダクターが第１のコンダクターと第２のコンダクターに接続するとき、生成可能な複数の出力信号の所定の１つを含む。
【０００７】
さらに他の実施形態において、信号を生成する機構は、第１の抵抗を有する第１の回路と、第２の抵抗を有する第２の回路と、第３の抵抗を有する第３の回路を含む。第１の回路部分、第２の回路部分および第３の回路部分の少なくとも１つは、他の２つの回路部分に対して複数の相互接続する位置の１つにおいて位置決め可能である。さらに、第１の抵抗、第２の抵抗および第３の抵抗の少なくとも１つは、複数の相互接続する位置の各々の位置に関連して変化する可変抵抗を含む。さらに、信号を生成する機構は複数の選択可能な出力信号を生成する。各出力信号は複数の相互接続する位置の１つに対応する。
【０００８】
他の実施形態において、方向制御は、複数の選択可能な方向の１つに対応する複数の位置の少なくとも１つに移動可能な本体を含む。さらに、電気回路は、各々が複数の選択可能な方向に対応する複数の出力信号を生成するように動作可能である。さらに、本体によって電気回路との接触に移動可能なコンダクターは、各々が複数の選択可能な方向の１つに対応する複数の抵抗値を有する。
【０００９】
さらに他の実施形態において、制御システムは、中心点の回りを移動可能な部材を含み、ｘ軸コンポーネントおよびｙ軸コンポーネントを有する方向性出力を選択する。システムは、円形形状を有する第１の導電性部材と、円形形状を有し第１の導電性部材内に非同心円状に位置可能な第２の導電部材を含む。方向制御はさらに、第１の導電性部材と第２の導電性部材に接続するために第１の複数の位置に位置決め可能な第１の導電性部分をさらに含む。この場合、第１の複数の位置の各々は方向出力のｘ軸コンポーネントを表す第１の信号に相当する。方向制御は、さらに円形形状を有し第１の導電性部材内に同心円状に位置決め可能な第３の導電性部材と、円形形状を有し、第３の導電性部材内に非同心円状に位置可能な第４の導電性部材を含む。さらに、第２の導電性部分は、第３の導電性部材および第４の導電性部材に接続するために第２の複数の位置において位置決め可能である。この場合、第２の複数の位置の各々は、方向出力のｙ軸コンポーネントを表す第２の信号に相当する。
【００１０】
さらなる実施形態は出力装置の所望の出力を制御する方法を含む。この方法は、複数の抵抗値の選択された１つを有する電気抵抗素子を、複数の電気部品を有する電気回路部分に接続することを含む。接続された電気回路部分に関連する電気特性と可変抵抗素子が決定される。および、出力装置の所望の出力を制御するために電気特性に基づいた制御信号が発生される。
【００１１】
他の実施形態において、方向性制御信号を発生する方法は、複数の方向の各々において変化する互いに間隔を有する第１の導電性部材と第２の導電性部材の両端に電圧を印加することを含む。第１の導電性部分は、複数の方向の選択された１つにおいて第１の導電性部材と第２の導電性部材との間に接続される。この場合、第１の導電性部分の抵抗特性は可変間隔のサイズに従って変化する。さらに、第１の導電性部材と、第１の導電性部分により接続された第２の導電性部材により形成される回路に関連する電気特性が測定される。さらに、複数の方向の選択された１つに対応する方向制御信号が発生される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の種々の実施形態は、類似した記号表示が類似のエレメントを示す、この発明を限定するためにではなく例証するために提供される添付図面ととともに以下に記載されるであろう。
【００１３】
この発明の実施形態は、複数の入力の選択された１つに基づいて可変出力を発生するためのシステムと方法を提供する。例えば、選択された入力は、電子装置上のナビゲーションキーの移動の方向と期間と関連していてもよい。さらに、例えば、ナビゲーションキーの移動は、ビジュアルディスプレイ装置のような出力装置上に発生されたグラフィックの移動または選択に相関していてもよい。さらに、例えば、出力信号を使用して電子装置の選ばれた機能性を制御してもよい。
【００１４】
図１および２を参照すると、ナビゲーションキー６４上の複数の方向１４から移動期間および／または選択方向１２（図２）を決定するためのような制御回路１０の一実施形態は、第１の可変抵抗部分を有する第１の回路１６と第２の可変抵抗部分２２を有する第２の回路２０を含み、各々が複数の抵抗値を有する。各可変抵抗部分１８、２２は、以下により詳細に説明されるように、複数の抵抗値の１つと、複数の方向の１つに関連してもよい複数の位置を有する。さらに、第１の回路１６は、一端に第１の抵抗３６を有し、他端に第２の抵抗３８を有する第１の可変抵抗部分１８を接続する、可変長および／または電気抵抗を有していてもよい、第１および第２の電気的に導電性の部材２４、２６を含む。同様に、第２の回路２０は、一端に第３の抵抗４２を有し、他端に第４の抵抗を有する第２の可変抵抗部分２２を接続する可変長および／または電気抵抗を有していてもよい、第３および第４の電気的導電性の部材２８、３０を含む。バッテリーまたは交流電源のような電源３２を作動させて、第１の電圧３４を第１の回路に印加し、第２の電圧４０を第２の回路２０に印加してもよい。電圧３４、４０は、それぞれの回路１６、２０の測定された電気特性に基づいて第１および第２の出力信号４６、４８を発生させる。それにより、出力信号４６、４８は選択された移動の期間および／またはナビゲーションキー６４の選択された方向１２のような、各可変抵抗部分１８、２２に関連した所望の入力を表す。第１および第２の出力信号は、選択された方向１２の正確な位置を決定するために電圧分割計算において利用してもよい各回路１６，２０のための検知された電圧値に関連していてもよい。複数の方向１４の各々の選択された１つは正確に決定されてもよい。なぜなら、第１および第２の可変抵抗部分１８、２２はおのおの複数の方向１４の各々に関連する固有のまたは独立した抵抗値を有するからである。
【００１５】
一実施形態において、例えば、第１の可変抵抗部分１８、第２の導電性部材２６および第２の抵抗３８にかかる第１の可変電圧３５は、第１の変換機構４５により受信してもよい。アナログ/デジタル変換器(「ＡＤＣ」)のような変換機構４５は、携帯電話のようなポータブル電子装置のようなシステムの他の電子部品による入力として使用されてもよい第１の出力信号４６に第１の可変電圧３５を変換してもよい。例えば携帯電話の例において、この発明は変換機構４５として未使用のまたは使用中のモデムチップを有利に利用してもよい、それにより新しい部品を装置に追加する必要性をなくす。
【００１６】
さらに、制御回路１０は、処理装置および現実の又は仮想の制御された機構を含む制御システム５０の一部を形成してもよい。制御システム５０の適切な例は、ビジュアル出力またはディスプレイ装置、オーディオ出力装置、携帯電話、ポータブル電話、ページャー、無線双方向通信装置、パーソナルデジタルアシスタント、パーソナルコンピューター、ゲームシステム、遠隔制御システム、全地球測位システム（「ＧＰＳ」）受信機またはコントローラー、トースター温度制御、戦闘ロボット、遠隔制御された自動車または飛行機、ビデオ会議カメラ制御のための制御パネル、タッチスクリーンまたはタブレットパーソナルコンピューターのような電子マルチ方向スクローリングおよびパニング(panning)装置、調節可能なオーディオボリュームまたはディスプレイコントラスト装置、ホームシアターまたは自動車のサラウンドサウンドコントローラー、可変ズームコントローラー、および制御可能な出力を有する任意のタイプの現実のまたは仮想の機構を含む他の同様なタイプのシステムを含む。一実施形態において、例えば、制御システム５０は、第１と第２の出力信号４６、４８を受信しそれらを処理して移動期間および／または選択された方向１２を決定してもよいシグナルアナライザー５２を含む。さらに、シグナルアナライザー５２は、移動期間および／または複数の方向１４の各々のような、複数の潜在的な受信信号５３のおのおのを１つ以上の複数の制御信号５５と関連づけるプログラム、表またはデータベースを含んでいてもよい。例えば、選択された方向１２にナビゲーションキー６４を「軽く打つ」または「保持する」ことに対応した信号４６、４８のような受信された信号は各々複数の制御信号５５の異なる信号と関連していてもよい。この例において、「軽く打つこと」は、所定の期間または時間量、典型的には相対的に短い時間量とみなされる時間量だけ、選択された方向１２にナビゲーションキー６４の位置を変更することとして定義されてもよい。他方、「保持すること」は、所定の期間または「軽く打つこと」より大きな時間量だけ、選択された方向１２にナビゲーションキー６４の位置を変更することとして定義されてもよい。さらに複数の方向１４の各々においてナビゲーションキー６４の位置を変更することは、複数の制御信号５５の別個の信号と関連していてもよい。制御システム５０はさらに制御回路１０と相互作用する制御システム５０に関連して上述したこれらの装置のような制御可能な電子装置または出力機構５６を含んでいてもよい。従って、シグナルアナライザー５２は、移動の期間および／または選択された方向１２に基づいて、複数の制御信号５５から１つ以上の選択された制御信号５８を発生し、制御信号（複数の場合もある）を制御可能な装置５６に送信して装置５６の所定の出力５７を制御してもよい。例えば、所定の出力５７は発生されたグラフィック、発生された可聴音、移動、機能および任意の他のタイプの行為を含んでいてもよい。
【００１７】
少なくともいくつかの実施形態において、制御システム５０は、制御回路１０に関連する電圧、抵抗および／または電流のような電気特性、および可変抵抗部分１８、２２の位置決め／移動における小さな変化を有利に検出することができる。さらに、電源３２は、制御可能な装置５６を動作するために使用されるのと同じ電源であってもよい。抵抗器３６、３８、４２は実質的に固定の抵抗値を有し、それらは高精度抵抗器である必要はない。
【００１８】
図２-図４を参照すると、携帯電話または他のポータブル電子装置のような制御システム６０の一実施形態は、複数の方向１４のいずれか１つに移動可能なアクチュエーター機構またはナビゲーションキー６４を有する筐体を含む。複数の方向１４の各々および／または各位置において費やされた時間期間は、制御システム６０により発生されてもよい複数の出力信号の１つに相当する。アクチュエーター機構64によって生成された出力信号（複数の場合もある）はローカル装置あるいはリモート出力装置の出力を制御するために利用されてもよい。例えば、アクチュエーター機構64は、ディスプレイ装置６８上に発生されたグラフィック６６の移動を第１の位置７０から第２の位置７２に制御するために、またはディスプレイ上のオプションのリストから１つのリストを選択するためのように、制御システム６０上に配置された他の機構を局部的に制御してもよい。さらに、例えば、アクチュエーター機構６４は、別個のオーディオまたはビジュアル出力装置上のモードまたはグラフィックのように、または別個の機械的なまたは仮想の装置または画像の移動または位置を制御するためのように、筐体６２から離れて配置された他の機構を遠隔的に制御してもよい。本明細書の一実施形態において、ビジュアルディスプレイ上の画像の方向の制御として述べたが、制御システム６０は、任意のタイプの装置の任意のタイプの出力を制御するために利用してもよいことは理解されなければならない。
【００１９】
特に、図３−図５を参照すると、一実施形態において、アクチュエーター機構６４は、複数の方向１４（図２）のいずれかの方向において、第１の中心軸／点８０の回りの基板７８に対して、インテグラル(integral)または別個の幾何学的くいまたはボール部材のように傾斜を変えることができる実質的に堅い本体７４を含む。それゆえ、複数の方向１４（図２）は、アクチュエーター機構６４の上部または底部から見たとき、第１の中心軸／点８０に対して０度から３６０度にわたる円形位置を表す。さらに、回路基板７８は、導電性部材２４、２６、２８、３０のような制御回路１０（図１）のすべてまたは一部を含む。回路基板７８との不適当な接触から本体７４を離脱させるのを支援するために、弾力性のあるワッシャー、リングまたはスプリングのようなバイアス部材７９本体と相互作用するように位置し、本体７４を回路基板７８から離す力を適用してもよい。さらに、少なくとも部分的に円錐形の形状を形成してもよい、本体７４の底面は、第１および第２の導電性リング８２、８４を含む。それは、第１の中心軸／点８０の回りに中心を持つ同心円状の輪であってもよい。動作において、本体７４はユーザーにより傾けられ、選択された方向を選択するので、リングの部分８２、８４は、第１の平面にあってもよい第１のまたは「オフ」の位置から、第２の平面にあってもよい、円錐表面の一部、第２のまたは「オン」位置内の第１および第２の回路、およびそれぞれ可変的に離間された円形導電性部材２４、２６および２８、３０に沿ってそれぞれ接線方向にコンタクトするために移動される。従って、第１と第２の可変抵抗部分８７、８９は、この実施形態において、導電性部材２４、２６および２８、３０の間のそれぞれの間隔２５、２９（図４）にわたる、および本体が複数の方向１４のいずれかの選択された方向１２において「オン」位置に移動されまたは傾けられるとき、第１および第２の回路１６、２０に対し実質的に接線方向にまたはそれらの同じ平面内にあるそれぞれの導電性リング８２、８４上のエリアを含む。各導電性リング８２、８４は、複数の方向１４のいずれかにおける導電性部材２４、２６および２８、３０の間の距離または間隔２５、２９にまたがるのに十分な大きさの幅９０、９２を有する。そのようなものとして、第１および第２可変抵抗部分８７、８９各々は与えられた選択された方向１２においてそれぞれの導電性部材２４、２６、および２８、３０間の実際の距離または間隔２５、２９に相当するサイズおよび／または長さを有する。本体７４が選択された方向１２の「オン」位置に移動されるとき、第１および第２の可変抵抗部分８７、８９のサイズまたは長さは、導電性リング８２、８４の全体のセクション８３、８５（図４および図５）のサイズまたは長さの全部または任意の部分であってもよい。したがって、第1と第２可変抵抗部分８７、８９をそれぞれ形成する、各導電性リングのセグメントは、複数の方向１４の選択された１つに依存するそれぞれのリング上のサイズ／長さおよび相対位置を変化させるであろう。あるいは、第１回路および第２回路１６、２０の平面に直交する軸の周りを回転するナビゲーションキー６４の場合、リング８３、８５は各々、選択方向１２に回転されるセクション８３、８５に相当する電気的に個々の導電性のストリップまたはセグメントによって交換可能であってもよい。どんな場合も、抵抗値変化、電流または電圧、したがってシステム６０は、電圧分割を介してのように選択された位置１２を決定することができるので、可変抵抗部分８７、８９のサイズ／長さにおける分散は、制御システム６０により検知可能である。
【００２０】
例えば、この実施形態において、それぞれの円形導電性部材２４、２６、２８、３０をブリッジする可変抵抗部分８７、８９に関連する出力信号４６、４８は回路部品の相対的位置決めに依存して選択された方向１２のｘまたはｙ成分に関連していてもよい。例えば、図４の実施形態を参照すると、第１の回路１６の第１の導電性部材２４は第１の中心軸／点８０の回りに中心が置かれ、第２の導電性部材２６は第１の導電性部材２４に位置されるけれども、第２の中心軸／点９４の回りに中心が置かれる。第２の中心軸／点９４は第１の中心軸／点８０と平行するが離間している。それゆえ、０度円形位置９８は、第１および第２の導電性部材２４、２６、２８が最も近接して離間される位置に相当し、１８０度円形位置１００は第１および第２の導電性部材２４、２６が最も離れて離間する位置に相当するので、間隔距離２５は、角度位置に依存して変化する。従って、第１および第２の導電性部材２４、２６の間の間隔２５は、０度位置９８と１８０度位置１００との間内の任意の選択された位置は、選択された方向２のｙ成分に相関してもよい。
【００２１】
同様に第２の回路はオフセット中心を有する円形導電性部材２８、３０を含む。例えば、図４を参照して、第３の導電性部材２８は第１の中心軸／点８０の回りに中心を置いてもよく、第４の導電性部材３０は、第３の中心軸／点９６の回りの第３の導電性部材２８内に中心を置いても良い。第３の中心軸／点９６は、第１の中心軸／点８０と並列であるが、第１の中心軸／点８０から離間しており、さらに中心軸／点９４と非同軸である。このレイアウトにおいて、第３および第４の導電性部材２８、３０は第１と第２の導電性部材を含み、第１と第３の導電性部材２４、２６は、同心である。それゆえ、間隔距離２９は角度位置に依存して変化する。なぜなら、９０度円形位置１０２は、第３と第４の導電性部材２８、３０がもっと近接して離間される位置に相当し、２７０度円形位置１０４は、第３、および第４導電性部材２８、３０が最も離れて離間される位置に相当する。従って、第３および第４の導電性部材２８、３０は、９０度位置１０２と２７０度位置１０４の間のリングの周りの任意の方向に連続的に増加し、それらの間の選択された位置は、選択された方向１２のｘ成分に相関していてもよい。
【００２２】
第３および第４の導電性部材２８、３０の最も接近して離間した部分に対して±９０度の円形位置内の第１および第２の導電性部材２４、２６の最も接近して離間した部分を位置決めすることにより、本体７４上の導電性リング８２、８４の第１および第２の可変抵抗部分８７、８９によりこれらのそれぞれの導電性部材８７、８９の第１および第２の可変抵抗部分８７、８９によりこれらのそれぞれの導電性部材をブリッジすることにより、完成された第１および第２の回路１６、２０の特性を解析することにより選択された方向１２のｘ成分およびｙ成分が決定されることを可能にする。この場合、第１と第２の可変抵抗部分、導電性部材２４、２６、２８、３０および導電性リング８２、８４のすべてのセクションは、抵抗のような電気特性を前から知っている。第１と第２回路１６、２０のすべての部品は知られているので、それゆえ、第１および第２可変抵抗部分８７、８９の電気特性は、第１と第２の回路１６、２０の電気特性に対する影響を通して推定することができ、それにより選択された方向１２に相関することができる。言い換えれば、第１および第２の回路１６、２０の各々は、複数の周知の成分と、複数の方向１４の選択された１つ１２に依存して変化する抵抗値を有する可変抵抗部分を含んでいてもよい。
【００２３】
図６を参照すると、第１の回路１６の可変抵抗部分１１０はまた、少なくとも第１および第２の導電性部材２４、２６、並びに第１の可変抵抗部分８７を含むように考えてもよい。第１の回路１６の全体の長さにおける任意の変化は、回路の電気特性の変化に相当する。例えば、この例において、可変抵抗部分１１０は、ポイント１１４、１１６、第１の可変抵抗部分８７、およびポイント１２０と１２２との間に位置する第２の導電性部材２６の第２のセグメント１１８間に位置する第１の導電性部材２４の第１のセグメント１１２に相当する。点１１４および１１６は、第１の抵抗３６と第１の可変抵抗部分８７はそれぞれ第１の導電性部材２４に接続する点である。同様に、点１２０と１２２は、第１の可変抵抗部分８７と第２の抵抗３８がそれぞれ第２の導電性部材２６に接続する点である。円形導電性部材２４、２６のオフセットセンター８０、９４により、第１の回路１６に関する経路の長さは、選択された方向１２に依存して点１１４から点１２２に変化するであろう。この場合、第１の可変抵抗部分８７は導電性部材２４、２６と接続する。点１１４から点１２２への経路の長さは、第１の回路１６の全体の抵抗値に相当する。なぜなら、各第１回路成分および第１および第２の導電性部材２４、２６に関連する抵抗値は知られているからである。従って、第１、および第２の導電性部材２４、２６の構造および電気特性が知られているので、このシステムは、第１の出力４６を解析することにより、選択された方向１２の少なくともｘ成分またはｙ成分を計算する。第１の出力は、第１の回路１６の抵抗、電流、または電圧を表してもよい。第２の回路の電気特性が同様の方法で変化し、第１の出力４６と組み合わせた第２の出力４８を用いて選択された方向を決定してもよい。
【００２４】
この実施形態において、第１の回路１６は円形である２つの中心からはずれた導電性部材２４、２６を含むけれども、選択された方向および／または移動期間に関連して変化する抵抗部分を有する回路を達成する他の構成が可能であることが理解されなければならない。例えば、第１および第２の導電性リング８２、８４または第１と第２の導電性部材２４、２６の１つが、０度から３６０度まで実質的に連続的に変化する抵抗を有する構成要素を含むなら、第１および第２の導電性部材２４、２６は、同心円であるということもあり得る。他の代替案において、第１および第２の導電性部材２４、２６が両方ともオフセット円なら、選択された方向のｘおよびｙ成分の両方を測定するために、単一の回路と単一の導電性リングが必要かもしれない。この場合、第１または第２の導電性部材２４、２６の一方、または関連する導電リングは、０度から３６０度の実質的に連続的に変化する抵抗を有する構成要素を含む。
【００２５】
従って、一実施形態において、複数の抵抗値の選択された１つを有する電気抵抗エレメントを、知られた値を有していてもよい、複数の電気部品を有する電気回路部分と接続することにより、出力装置の所望の出力を制御する方法を提供する。これらのシステムと装置は、接続された電気回路部分と、抵抗エレメントに関連した選択された抵抗値に関連する電気特性を決定する。さらに、これらのシステムと装置は、電気特性に基づいて制御信号を発生し、出力装置の所望の出力を制御する。他の実施形態において、上述したシステムと装置は、制御回路に可変抵抗を適用することにより方向性制御信号を発生する方法を提供する。この場合、可変抵抗値は選択された移動期間および／または方向に関連して変化する。この方法の一実施形態において、複数の方向の各々において変化する互いの間の可変長または抵抗、および／または間隔を有する第１の導電性部材と第２の導電性部材の両端に電圧が印加される。さらに、複数の方向の選択された１つで第１の導電性部材と第２の導電性部材との間を接続するために、導電性部分が移動可能である。可変間隔のサイズまたは第１および第２導電性部分の長さ／抵抗における変数、従って選択された方向に従って、導電性部分の抵抗特性が変化する。第１の導電性部材、第２の導電性部材、および第１の導電性部分の相互接続されたセグメントにより形成された回路に関連する電気特性が測定される。電気特性は電圧、電流、または抵抗であってもよい。回路の他の電気特性は知られているので、電圧分割は選択された方向を決定することを可能にする。そして、移動期間および／または複数の方向の選択された１つに相当する方向性制御信号は、測定された電気特性に基づいて発生される。この方向性制御信号は、実際の測定された電気特性を含んでいてもよく、または測定された電気特性を処理することにより導き出してもよい。この発明の種々の実施形態が図解され記載されたけれども、この発明はこれらの実施形態のみに限定されないことは明らかであろう。多数の修正、変更、変化、置換および等価物は、請求項に記述されるように、この発明の精神および範囲から逸脱せずに当業者には明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、関連する制御システムの部分概略制御回路図および部分概略図である。
【図２】図２は制御回路に関連するナビゲーションキーのようなアクチュエーター機構を含む形態電話のような他の制御システムの概略図である。
【図３】図３は、ライン３−３に沿った、図２の制御システムの断面図であり、制御回路をアクティブにするためにアクチュエーター機構が選択された方向に押下される図である。
【図４】図４は、制御回路の可変抵抗部分を形成するコンダクターのセットの１つのバージョンの部分概略図である。
【図５】図５は図３のアクチュエーター機構の本体、およびその中に取り付けられた、例証のために陰影がつけられた導電リングの底面図である。
【図６】図６は例証の目的のために太い線で表された電気経路を有した図４の第１の回路の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が周知の電気特性を有する複数の電気部品を有する電気回路部分と、
前記電気回路部分と接続可能であり、複数の抵抗値を有する可変抵抗エレメントと、
前記可変抵抗エレメントと接続可能であり、複数の入力位置を有する入力機構であって、前記入力機構は、前記複数の入力位置の各々において、前記複数の抵抗値の所定の１つを用いて前記可変抵抗エレメントを前記電気回路部分に接続するように動作可能な入力機構と、
前記電気回路部分と前記可変抵抗エレメントとの間の接続により生成可能な制御信号であって、前記制御信号は、各々が前記複数の入力位置の１つに相当する複数の制御信号から選択可能である、制御信号と、
を備えた制御システム。
【請求項２】
前記入力機構は、各々が前記複数の入力位置に対応する複数の方向に移動可能なナビゲーションキーを備え、前記制御信号は、前記複数の方向の選択された１つに関連する信号を備えた、請求項１の制御システム。
【請求項３】
各々が前記複数の制御信号の所定の１つに関連する複数の出力を有する出力機構をさらに備え、前記出力機構は制御信号を受信し、前記複数の出力の所定の１つを発生するように動作可能である、請求項２の制御システム。
【請求項４】
第１のコンダクターと、
前記第１のコンダクターから可変の所定の間隔を有する第２のコンダクターと、
前記第１のコンダクターと前記第２のコンダクターとの間に複数の相互接続位置を有する第３のコンダクターと、
前記複数の相互接続位置の各々において前記第３のコンダクターが前記第１のコンダクターと前記第２のコンダクターを接続するとき生成可能な複数の出力信号の所定の１つと、
を備えた信号生成機構。
【請求項５】
前記第３のコンダクターは、前記複数の相互接続位置の各位置に独立した抵抗値を有する可変抵抗部分をさらに備えた、請求項４の信号生成機構。
【請求項６】
前記複数の相互接続する位置の少なくとも１つは、前記第１のコンダクター、前記第２のコンダクター、および前記第３のコンダクターの所定の相互接続された部分により定義される複数の可変抵抗構成の１つに相当する、請求項４の信号生成機構。
【請求項７】
前記第１のコンダクター、前記第２のコンダクター、および前記第３のコンダクターの少なくとも２つは、前記第１のコンダクター、前記第２のコンダクター、および前記第３のコンダクターの残りの１つとは実質的に異なる平面に少なくとも１つの位置を有する、請求項４の信号生成機構。
【請求項８】
前記第１のコンダクターと前記第２のコンダクターは円形の形状を有する、請求項４の信号生成機構。
【請求項９】
前記第２のコンダクターは前記第１のコンダクター内に位置している、請求項８の信号生成機構。
【請求項１０】
前記第１のコンダクターと前記第２のコンダクターは異なる中心点を有する、請求項９の信号生成機構。
【請求項１１】
前記第３のコンダクターは、少なくとも部分的に円錐表面を有する第１の導電性リングの一部を備え、前記第１の導電性リングの一部は第１の平面と第２の平面間で移動可能であり、前記第１の導電性リングの一部は、前記第２の平面において前記第１のコンダクターおよび前記第２のコンダクターと接続する、請求項８の信号生成機構。
【請求項１２】
前記第１のコンダクター、前記第２のコンダクターおよび前記第３のコンダクターのうちの少なくとも２つは、前記複数の出力信号の前記所定の１つが電圧分割を介して決定可能であるように電気特性を知っていた、請求項４の信号生成機構。
【請求項１３】
さらにシグナルアナライザーと制御可能装置を備え、前記シグナルアナライザーは、前記複数の出力信号の前記所定の出力信号を受信して処理し、複数の制御信号から所定の制御信号を発生し、前記制御可能装置に関連する所定の機能を制御するように動作可能である、請求項４の信号生成機構。
【請求項１４】
前記制御可能装置は、移動可能なグラフィックを有したビジュアルディスプレイを有する無線電気装置を備え、前記所定の機能は選択された方向に前記ビジュアルディスプレイ上の移動可能なグラフィックの位置決めを備えた、請求項１３の信号生成機構。
【請求項１５】
前記複数の出力信号のうちの所定の１つは、前記複数の相互接続位置の１つにおいて前記第３のコンダクターは前記第１のコンダクターおよび前記第２のコンダクターと接続される期間に依存して変化する、請求項４の信号生成装置。
【請求項１６】
第１の抵抗を有する第１の回路部分と、
第２の抵抗を有する第２の回路部分と、
第３の抵抗を有する第３の回路部分と、
を備え、
前記第１の回路部分、前記第２の回路部分、および前記第３の回路部分の少なくとも１つは、前記他の２つの回路部分に対して複数の相互接続する位置の１つにおいて位置決め可能であり、
前記第１の抵抗、前記第２の抵抗、および前記第３の抵抗の少なくとも１つは、前記複数の相互接続位置の各位置に関連して変化する可変抵抗を備え、
各々が前記複数の相互位置の１つに対応する複数の選択可能な出力信号と、
を備えた信号生成機構。
【請求項１７】
複数の選択可能な方向の１つに相当する複数の位置の少なくとも１つに移動可能な本体と、
各々が前記複数の選択可能な方向の１つに相当する複数の出力信号を生成するように動作可能な電気回路と、
前記電気回路と接触して前記本体により移動可能なコンダクターであって、前記コンダクターは、各々が前記複数の選択可能な方向の１つに相当する複数の抵抗値を有するコンダクターと、
を備えた、方向制御機器。
【請求項１８】
前記複数の位置は第１の平面にあり、前記複数の選択可能な方向は第２の平面にある、請求項１７の方向制御機器。
【請求項１９】
ｘ軸成分およびｙ軸成分を有する方向性出力を選択するために中心点の回りを移動可能な部材と、
方向制御機器であって、
円形形状を有する第１の導電性部材と、
円形形状を有し、前記第１の導電性部材内に非同心円状に位置可能である第２の導電性部材と、
前記第１の導電性部材と前記第２の導電性部材とを接続するために第１の複数の位置において位置決め可能な第１の導電性部分であって、前記複数の位置の各々は前記方向性出力のｘ軸成分を表す第１の信号に相当する第１の導電性部分と、
円形形状を有し、前記第１の導電性部材内で同心円状に位置決め可能な第３の導電性部材と、
円形形状を有し、前記第３の導電性部材内において非同心円状に位置決め可能な第４の導電性部材と、
前記第３の導電性部材と前記第４の導電性部材を接続するために第２の複数の位置内に位置決め可能な第２の導電性部分であって、前記第２の複数の位置の各々は、前記方向性出力のｙ軸成分を表す第２の信号に相当する第２の導電性部分と、
を備えた方向制御機器と、
を備えた制御システム。
【請求項２０】
前記第１の導電性部分と前記第２の導電性部分は、それぞれ前記第１の複数の位置と前記第２の複数の位置に前記部材により移動可能である、請求項１９の制御システム。
【請求項２１】
前記第１の導電性部分と前記第２の導電性部分は、各々がそれぞれ前記第１の複数の位置の１つと前記第２の複数の位置の１つに相当する第１の複数の抵抗値と第２の複数の抵抗値をそれぞれ有する、請求項１９の制御システム。
【請求項２２】
前記第１の導電性部材、前記第２の導電性部材、および前記第１の導電性部分の１つを除いて全部が電気特性を知っており、前記第３の導電性部材、前記第４の導電性部材、および第２の導電性部分の１つを除いて全部が電気特性を知っている、請求項２１の制御システム。
【請求項２３】
中心点の回りの前記部材の移動に抵抗するために所定の弾力性を有するバイアス部材をさらに備えた、請求項１９の制御システム。
【請求項２４】
シグナルアナライザーと制御可能装置をさらに備え、前記シグナルアナライザーは、前記第１の信号と前記第２の信号を処理し、少なくとも１つの制御信号を発生し、前記制御可能装置に関連する所定の出力を制御する、請求項１９の制御システム。
【請求項２５】
前記制御可能装置は、移動可能なグラフィックを備えたビジュアルディスプレイを有する無線電気装置を備え、前記所定の出力は、選択された方向に前記ビジュアルディスプレイ上の前記移動可能なグラフィックの位置決めを備えた、請求項２４の制御システム。
【請求項２６】
出力装置の所望の出力を制御する方法において、
複数の抵抗値の選択された１つを有する電気抵抗エレメントを、複数の電気部品を有する電気回路部分に接続することと、
前記接続された電気回路部分と前記可変抵抗エレメントに関連する電気特性を決定することと、
前記電気特性に基づいて制御信号を発生し前記出力装置の前記所望の出力を制御することと、
を備えた方法。
【請求項２７】
方向性制御信号を発生する方法において、
複数の方向の各々において変化する互いの間に間隔を有する第１の導電性部材と第２の導電性部材の両端に電圧を印加することと、
複数の方向の選択された１つにおいて前記第１の導電性部材と前記第２の導電性部材との間に第１の導電性部分を接続することであって、前記第１の導電性部分の前記抵抗特性は前記可変間隔のサイズに従って変化することと、
前記第１の導電性部分により接続された前記第１の導電性部材および前記第２の導電性部材により形成される回路に関連する電気特性を測定することと、
前記複数の方向の選択された１つに相当する方向性制御信号を発生することと、
を備えた方法。
【請求項１】
各々が周知の電気特性を有する複数の電気部品を有する電気回路部分と、
前記電気回路部分と接続可能であり、複数の抵抗値を有する可変抵抗エレメントと、
前記可変抵抗エレメントと接続可能であり、複数の入力位置を有する入力機構であって、前記入力機構は、前記複数の入力位置の各々において、前記複数の抵抗値の所定の１つを用いて前記可変抵抗エレメントを前記電気回路部分に接続するように動作可能な入力機構と、
前記電気回路部分と前記可変抵抗エレメントとの間の接続により生成可能な制御信号であって、前記制御信号は、各々が前記複数の入力位置の１つに相当する複数の制御信号から選択可能である、制御信号と、
を備えた制御システム。
【請求項２】
前記入力機構は、各々が前記複数の入力位置に対応する複数の方向に移動可能なナビゲーションキーを備え、前記制御信号は、前記複数の方向の選択された１つに関連する信号を備えた、請求項１の制御システム。
【請求項３】
各々が前記複数の制御信号の所定の１つに関連する複数の出力を有する出力機構をさらに備え、前記出力機構は制御信号を受信し、前記複数の出力の所定の１つを発生するように動作可能である、請求項２の制御システム。
【請求項４】
第１のコンダクターと、
前記第１のコンダクターから可変の所定の間隔を有する第２のコンダクターと、
前記第１のコンダクターと前記第２のコンダクターとの間に複数の相互接続位置を有する第３のコンダクターと、
前記複数の相互接続位置の各々において前記第３のコンダクターが前記第１のコンダクターと前記第２のコンダクターを接続するとき生成可能な複数の出力信号の所定の１つと、
を備えた信号生成機構。
【請求項５】
前記第３のコンダクターは、前記複数の相互接続位置の各位置に独立した抵抗値を有する可変抵抗部分をさらに備えた、請求項４の信号生成機構。
【請求項６】
前記複数の相互接続する位置の少なくとも１つは、前記第１のコンダクター、前記第２のコンダクター、および前記第３のコンダクターの所定の相互接続された部分により定義される複数の可変抵抗構成の１つに相当する、請求項４の信号生成機構。
【請求項７】
前記第１のコンダクター、前記第２のコンダクター、および前記第３のコンダクターの少なくとも２つは、前記第１のコンダクター、前記第２のコンダクター、および前記第３のコンダクターの残りの１つとは実質的に異なる平面に少なくとも１つの位置を有する、請求項４の信号生成機構。
【請求項８】
前記第１のコンダクターと前記第２のコンダクターは円形の形状を有する、請求項４の信号生成機構。
【請求項９】
前記第２のコンダクターは前記第１のコンダクター内に位置している、請求項８の信号生成機構。
【請求項１０】
前記第１のコンダクターと前記第２のコンダクターは異なる中心点を有する、請求項９の信号生成機構。
【請求項１１】
前記第３のコンダクターは、少なくとも部分的に円錐表面を有する第１の導電性リングの一部を備え、前記第１の導電性リングの一部は第１の平面と第２の平面間で移動可能であり、前記第１の導電性リングの一部は、前記第２の平面において前記第１のコンダクターおよび前記第２のコンダクターと接続する、請求項８の信号生成機構。
【請求項１２】
前記第１のコンダクター、前記第２のコンダクターおよび前記第３のコンダクターのうちの少なくとも２つは、前記複数の出力信号の前記所定の１つが電圧分割を介して決定可能であるように電気特性を知っていた、請求項４の信号生成機構。
【請求項１３】
さらにシグナルアナライザーと制御可能装置を備え、前記シグナルアナライザーは、前記複数の出力信号の前記所定の出力信号を受信して処理し、複数の制御信号から所定の制御信号を発生し、前記制御可能装置に関連する所定の機能を制御するように動作可能である、請求項４の信号生成機構。
【請求項１４】
前記制御可能装置は、移動可能なグラフィックを有したビジュアルディスプレイを有する無線電気装置を備え、前記所定の機能は選択された方向に前記ビジュアルディスプレイ上の移動可能なグラフィックの位置決めを備えた、請求項１３の信号生成機構。
【請求項１５】
前記複数の出力信号のうちの所定の１つは、前記複数の相互接続位置の１つにおいて前記第３のコンダクターは前記第１のコンダクターおよび前記第２のコンダクターと接続される期間に依存して変化する、請求項４の信号生成装置。
【請求項１６】
第１の抵抗を有する第１の回路部分と、
第２の抵抗を有する第２の回路部分と、
第３の抵抗を有する第３の回路部分と、
を備え、
前記第１の回路部分、前記第２の回路部分、および前記第３の回路部分の少なくとも１つは、前記他の２つの回路部分に対して複数の相互接続する位置の１つにおいて位置決め可能であり、
前記第１の抵抗、前記第２の抵抗、および前記第３の抵抗の少なくとも１つは、前記複数の相互接続位置の各位置に関連して変化する可変抵抗を備え、
各々が前記複数の相互位置の１つに対応する複数の選択可能な出力信号と、
を備えた信号生成機構。
【請求項１７】
複数の選択可能な方向の１つに相当する複数の位置の少なくとも１つに移動可能な本体と、
各々が前記複数の選択可能な方向の１つに相当する複数の出力信号を生成するように動作可能な電気回路と、
前記電気回路と接触して前記本体により移動可能なコンダクターであって、前記コンダクターは、各々が前記複数の選択可能な方向の１つに相当する複数の抵抗値を有するコンダクターと、
を備えた、方向制御機器。
【請求項１８】
前記複数の位置は第１の平面にあり、前記複数の選択可能な方向は第２の平面にある、請求項１７の方向制御機器。
【請求項１９】
ｘ軸成分およびｙ軸成分を有する方向性出力を選択するために中心点の回りを移動可能な部材と、
方向制御機器であって、
円形形状を有する第１の導電性部材と、
円形形状を有し、前記第１の導電性部材内に非同心円状に位置可能である第２の導電性部材と、
前記第１の導電性部材と前記第２の導電性部材とを接続するために第１の複数の位置において位置決め可能な第１の導電性部分であって、前記複数の位置の各々は前記方向性出力のｘ軸成分を表す第１の信号に相当する第１の導電性部分と、
円形形状を有し、前記第１の導電性部材内で同心円状に位置決め可能な第３の導電性部材と、
円形形状を有し、前記第３の導電性部材内において非同心円状に位置決め可能な第４の導電性部材と、
前記第３の導電性部材と前記第４の導電性部材を接続するために第２の複数の位置内に位置決め可能な第２の導電性部分であって、前記第２の複数の位置の各々は、前記方向性出力のｙ軸成分を表す第２の信号に相当する第２の導電性部分と、
を備えた方向制御機器と、
を備えた制御システム。
【請求項２０】
前記第１の導電性部分と前記第２の導電性部分は、それぞれ前記第１の複数の位置と前記第２の複数の位置に前記部材により移動可能である、請求項１９の制御システム。
【請求項２１】
前記第１の導電性部分と前記第２の導電性部分は、各々がそれぞれ前記第１の複数の位置の１つと前記第２の複数の位置の１つに相当する第１の複数の抵抗値と第２の複数の抵抗値をそれぞれ有する、請求項１９の制御システム。
【請求項２２】
前記第１の導電性部材、前記第２の導電性部材、および前記第１の導電性部分の１つを除いて全部が電気特性を知っており、前記第３の導電性部材、前記第４の導電性部材、および第２の導電性部分の１つを除いて全部が電気特性を知っている、請求項２１の制御システム。
【請求項２３】
中心点の回りの前記部材の移動に抵抗するために所定の弾力性を有するバイアス部材をさらに備えた、請求項１９の制御システム。
【請求項２４】
シグナルアナライザーと制御可能装置をさらに備え、前記シグナルアナライザーは、前記第１の信号と前記第２の信号を処理し、少なくとも１つの制御信号を発生し、前記制御可能装置に関連する所定の出力を制御する、請求項１９の制御システム。
【請求項２５】
前記制御可能装置は、移動可能なグラフィックを備えたビジュアルディスプレイを有する無線電気装置を備え、前記所定の出力は、選択された方向に前記ビジュアルディスプレイ上の前記移動可能なグラフィックの位置決めを備えた、請求項２４の制御システム。
【請求項２６】
出力装置の所望の出力を制御する方法において、
複数の抵抗値の選択された１つを有する電気抵抗エレメントを、複数の電気部品を有する電気回路部分に接続することと、
前記接続された電気回路部分と前記可変抵抗エレメントに関連する電気特性を決定することと、
前記電気特性に基づいて制御信号を発生し前記出力装置の前記所望の出力を制御することと、
を備えた方法。
【請求項２７】
方向性制御信号を発生する方法において、
複数の方向の各々において変化する互いの間に間隔を有する第１の導電性部材と第２の導電性部材の両端に電圧を印加することと、
複数の方向の選択された１つにおいて前記第１の導電性部材と前記第２の導電性部材との間に第１の導電性部分を接続することであって、前記第１の導電性部分の前記抵抗特性は前記可変間隔のサイズに従って変化することと、
前記第１の導電性部分により接続された前記第１の導電性部材および前記第２の導電性部材により形成される回路に関連する電気特性を測定することと、
前記複数の方向の選択された１つに相当する方向性制御信号を発生することと、
を備えた方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２００７−５３８３３３（Ｐ２００７−５３８３３３Ａ）
【公表日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２７２２６（Ｐ２００７−５２７２２６）
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１２０６７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１１６８１２
【国際公開日】平成１７年１２月８日（２００５．１２．８）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１２０６７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１１６８１２
【国際公開日】平成１７年１２月８日（２００５．１２．８）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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