专利名称：机械式方向感应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及方向感应领域，尤指一种机械式方向感应装置。
背景技术：
电子产品中越来越多的用到可检测方向变化的传感装置，以增强人机交互。对于 带有显示屏的产品如手机、遥控器及数码相机，当用户转动该等产品以不同的位置，显示屏 所展示的画面会跟随变化。有些互动游戏机中，要求玩家根据屏幕中的目标运动情况而作 出不同的反应，玩家需要操纵手柄来随时控制游戏目标的运动方向。另外，对于遥控器来 说，通常的遥控器都具有特定键值的按键，如果用户选择某个按键，则遥控器输出与该按键 键值对应的信号，在用户选择按键时必须用视觉去检查每个按键的键值，对于在照明情况 不好的地方，用户很难准确的使用遥控器，所以产生根据用户手中遥控器的不同方向，遥控 器可以输出对应各方向的不同的控制信号，不需使用按键。现有的检测方向变化的传感器有电磁式方向传感器以及光电感应传感器，但是成 本较高。在一些精度要求不高但是需要减少成本的情况下，尤其是在民用领域，需要大量结 构简单且成本较低的方向感应装置。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本较低且可以感应多个方向变化的机 械式方向感应装置。本实用新型提供的一种机械式方向感应装置，其包括运动物体、用于容纳运动物 体的收容腔、均勻分布于收容腔周边可与运动物体接触的的至少两个金属触片、导线连接 各金属触片的信号输出部分，其中，信号输出部分根据运动物体与各金属触片的相对位置 输出不同的感应信号。更具体的，金属触片与收容腔结合时的截面呈正方形，金属触片分布于正方形的 四个角，每个金属触片位于最低位置时，其与运动物体接触的边界位于水平方向，金属触片 沿正方形各边方向的间隔距离大于运动物体在正方形各边上的最大投影距离。运动物体为球形，金属触片沿正方形各边方向的间隔距离大于运动物体的直径。收容腔为各角落倒角的正方形，金属触片分布于正方形的各边且各金属触片的一 条边与正方形各边重叠，每个金属触片位于最低位置时，其与运动物体接触的边界位于水 平方向，金属触片在水平方向上的间隔距离小于运动物体在水平方向上的最大投影距离。收容腔为各角落倒圆角的正方形，运动物体为球形，所述圆角半径与运动物体的 半径相同，圆角的圆弧长度小于二分之一圆周。本实用新型提供的一种机械式方向感应装置，当运动物体在收容腔内运动时，其 与金属触片接触时输出电平为1，其与金属触片分离时输出电平为0，根据各金属触片与运 动物体的接触情况有不同的电平组合，信号输出部分根据应运动物体的位置状态输出不同 的感应信号，其可以感应运动物体多个方向的变化，结构简单且成本较低。
图1是本实用新型的一个实施例即可感应四个方向变化的位置变换图。图2是图1所示的实施例中各金属触片输出信号的组合图。图3是本实用新型的另一个实施例即可感应八个方向变化的位置变换图。图4是图3所示的实施例中各金属触片输出信号的组合图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。本实用新型所涉及的一种机械式方向感应装置，其中一个实施例，如图1所示，可 感应四个方向的变化，其包括运动物体M、用于容纳运动物体M的收容腔N、均勻分布于收容 腔N周边可与运动物体M接触的的金属触片El、E2、E3、E4，用导线连接各金属触片的信号 输出部分，其中，信号输出部分根据运动物体M与各金属触片E1、E2、E3、E4相对位置输出不 同的感应信号。该实施例中，4个金属触片El、E2、E3、E4与收容腔N结合时的截面呈正方 形，金属触片E1、E2、E3、E4均呈等腰三角形，分布于正方形的四个角，每个金属触片E1、E2、 E3、E4位于最低位置时，其与运动物体M接触的边界位于水平方向，金属触片El、E2、E3、E4 沿正方形各边方向的间隔距离大于运动物体M在正方形各边上的最大投影距离。运动物体 M可以采用球形或多边形，若运动物体M为球形，金属触片El、E2、E3、E4沿正方形各边方 向的间隔距离大于运动物体M的直径。这可以保证运动物体M不会同时接触到两个金属触 片。图1示出运动物体M在四个方向上变换时的位置A、B、C、D，如处于A位置时，运动物体 M只接触到金属触片E2，金属触片E2输出电平为1，其他三个金属触片E1、E3、E4因未接触 运动物体M，均输出电平0，当该机械式方向感应装置转动90°至B位置时，运动物体M只接 触到金属触片El，金属触片El输出电平为1，其他三个金属触片E2、E3、E4均输出电平0， 依次类推得出如图2所示的运动物体M在不同位置时金属触片El、E2、E3、E4输出电平的 组合图，运动物体M在不同位置时信号输出部分输出不同的感应信号。以上为可感应四个方向变化的一个实施例，下面介绍可感应八个方向变化的另一 实施例。如图3所示，收容腔N'为各角落倒角的正方形，金属触片El'、E2'、E3'、E4' 分布于正方形的各条边，且各金属触片El'、E2'、E3'、E4'的一条边与正方形各边重叠， 每个金属触片El'、E2'、E3'、E4'位于最低位置时，其与运动物体M'接触的边界位于 水平方向，金属触片El'、E2'、E3'、E4'在水平方向上的间隔距离小于运动物体M'在 水平方向上的最大投影距离，保证运动物体M'落在两个金属触片之间时能够同时接触到 两个金属触片，收容腔N'的各角落可以倒C角或圆角。本实施例中收容腔N'为各角落 倒圆角的正方形，运动物体M'为球形，圆角半径与运动物体M'的半径相同，圆角的圆弧 长度小于二分之一圆周。图3示出运动物体M在八个方向上变换时的位置A'、B'、C'、 D'、E'、F'、G'、H'，如处于A'位置时，运动物体M'只接触到金属触片E2'，金属触片 E2'输出电平为1，其他三个金属触片El'、E3'、E4'因未接触运动物体M，均输出电平0， 当该机械式方向感应装置转动45°至B'位置时，运动物体M'同时接触到金属触片El'、 E2'，金属触片El'、E2'输出电平为1，其他两个金属触片E3'、E4'均输出电平0，依次类推得出如图4所示的运动物体M'在不同位置时金属触片El'、E2'、E3'、E4'输出电 平的组合图，运动物体M'在八个不同位置时信号输出部分输出不同的感应信号。感应信号可传送至安装有本实用新型的电子产品的感应信号处理模块，经感应信 号处理模块处理后输出对应的控制信号，该控制信号由电子产品自身执行如表现为屏幕的 跟随变化等，控制信号也可以发送至其它接收设备上执行，例如安装有本实用新型机械式 方向感应装置的遥控器，当转动遥控器时，机械式方向感应装置输出不同的感应信号，感应 信号对应不同的遥控控制信号如更换频道、音量调节等。本实用新型的机械式方向感应装置可变换金属触片El、E2、E3、E4与收容腔N的 形状及相对位置，以及金属触片El、E2、E3、E4的数量，从而使其可以感应两个以上方向的变化。本实用新型的机械式方向感应装置，结构简单，同样可以感应运动物体多个方向 的变化，成本较低。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型。凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 权利要求的保护范围之内。
权利要求一种机械式方向感应装置，其特征在于，其包括运动物体、用于容纳运动物体的收容腔、均匀分布于收容腔周边可与运动物体接触的的至少两个金属触片、导线连接各金属触片的信号输出部分。
2.如权利要求1所述的机械式方向感应装置，其特征在于，金属触片与收容腔结合时 的截面呈正方形，金属触片分布于正方形的四个角，每个金属触片位于最低位置时，其与运 动物体接触的边界位于水平方向，金属触片沿正方形各边方向的间隔距离大于运动物体在 正方形各边上的最大投影距离。
3.如权利要求2所述的机械式方向感应装置，其特征在于，运动物体为球形，金属触片 金属触片沿正方形各边方向的间隔距离大于运动物体的直径。
4.如权利要求1所述的机械式方向感应装置，其特征在于，收容腔为各角落倒角的正 方形，金属触片分布于正方形的各边，且各金属触片的一条边与正方形各边重叠，每个金属 触片位于最低位置时，其与运动物体接触的边界位于水平方向，金属触片在水平方向上的 间隔距离小于运动物体在水平方向上的最大投影距离。
5.如权利要求4所述的机械式方向感应装置，其特征在于，收容腔为各角落倒圆角的 正方形，运动物体为球形，圆角半径与运动物体的半径相同，圆角的圆弧长度小于二分之一 圆周。
专利摘要本实用新型提供了一种机械式方向感应装置，其包括运动物体、用于容纳运动物体的收容腔、均匀分布于收容腔周边可与运动物体接触的至少两个金属触片、导线连接各金属触片的信号输出部分，其中，信号输出部分根据运动物体与各金属触片的相对位置输出不同的感应信号，其可以感应运动物体多个方向的变化，结构简单且成本较低。
文档编号G01D5/02GK201716031SQ20092026136
公开日2011年1月19日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者朱晓明 申请人:Tcl集团股份有限公司