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KR100902532B1 - 제어 시스템 및 관련 제어 방법 - Google Patents

제어 시스템 및 관련 제어 방법 Download PDF

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KR100902532B1
KR100902532B1 KR1020067026203A KR20067026203A KR100902532B1 KR 100902532 B1 KR100902532 B1 KR 100902532B1 KR 1020067026203 A KR1020067026203 A KR 1020067026203A KR 20067026203 A KR20067026203 A KR 20067026203A KR 100902532 B1 KR100902532 B1 KR 100902532B1
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마이클 지 매튜스
케빈 쿠시노
스콧 씨 아스빌
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퀄컴 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 출력 장치의 소망의 출력을 제어하는 시스템, 장치 및 방법을 제공한다. 이들 시스템, 장치 및 방법은 복수의 전기 구성 요소를 갖는 전기 회로부를 복수의 저항값 중 선택된 하나를 갖는 전기 저항 요소와 접속하고, 접속된 전기 회로부 및 가변 저항 요소와 관련되는 전기적 특성을 결정하며, 출력 장치의 소망의 출력을 제어하기 위해 전기적 특성에 기초하여 제어 신호를 생성하는 것을 포함한다.
전기 회로부, 가변 저항 요소, 입력 메카니즘, 네비게이션 키

Description

제어 시스템 및 관련 제어 방법{CONTROL SYSTEMS AND ASSOCIATED CONTROL METHODS}
배경
본 발명은 제어 시스템 및 관련 제어 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 전자 장치를 위한 다중 위치 구동 장치 메카니즘, 지향성 제어 또는 네비게이션 키 (navigation key) 에 관한 것이다.
조이스틱 또는 네비게이션 타입 키와 같은 현재 제어 시스템 및 장치는 유저에게 주어진 방향에서 제어 시스템 또는 장치의 일부를 이동시키게 함으로써 소정의 출력 신호를 생성시킬 수 있다. 이에 의해, 생성된 출력 신호는 하나 이상의 소정의 이동 방향에 각각 대응하는 하나 이상의 소정의 출력 신호로부터 선택가능하다. 소정의 방향의 수는 통상 상대적으로 작고, 출력 신호의 생성과 연관된 제어 시스템의 기계 및 전기 구성 요소에 요구되는 물리적 공간에 의해 한정된다. 예컨대, 소정의 출력 신호 각각은 선택된 방향에서의 스위치의 이동에 대응하는 위치의 관련된 공간 또는 범위뿐만 아니라 스위치에 연관된 이들 구성 요소와 같은 자체의 기계 및 전기 구성 요소를 요구할 수도 있다. 더 큰 기능성을 갖는 더 작게 사이즈화된 제어 시스템의 항상 증가하는 수요에 의해, 저감된 수의 기계 및 전기 구성 요소를 갖고 더 많은 수의 소정의 방향 및/또는 소정의 출력 신호를 갖는 향상된 제어 시스템이 있을 필요가 있다.
요약
본 발명의 실시형태는 저감된 수의 구성 요소와 더 큰 양의 제어 또는 기능성을 갖는 제어 시스템 및 관련 제어 방법을 제공한다.
일 실시형태에 있어서, 제어 시스템은 각각 공지된 전기적 특성을 갖는 복수의 전기 구성 요소를 갖는 전기 회로부를 포함한다. 가변 저항 소자는 전기 회로부와 접속가능하고 복수의 저항값을 갖는다. 또한, 입력 메카니즘은 가변 저항 소자와 접속가능하고 복수의 입력 위치를 갖는다. 입력 메카니즘은 가변 저항 소자를 복수의 저항값 중 소정의 하나를 갖는 전기 회로부와 접속시키는 복수의 입력 위치 각각에서 동작가능하다. 또한, 제어 신호는 전기 회로부와 가변 저항 소자간의 접속에 의해 생산가능하다. 제어 신호는 복수의 입력 위치 중 하나에 각각 대응하는 복수의 제어 신호로부터 선택가능하다.
다른 실시형태에 있어서, 신호-생성 메카니즘은 제 1 컨덕터, 제 1 컨덕터로부터 변화하는 소정의 스페이싱을 갖는 제 2 컨덕터 및 제 1 컨덕터와 제 2 컨덕터간의 복수의 상호 접속 위치를 갖는 제 3 컨덕터로 이루어진다. 신호-생성 메카니즘은 제 3 컨덕터가 복수의 상호 접속 위치 각각에서 제 1 컨덕터와 제 2 컨덕터를 접속할 때 생산가능한 복수의 출력 신호 중 소정의 하나를 더 포함한다.
또 다른 실시형태에 있어서, 신호-생성 메카니즘은 제 1 저항을 갖는 제 1 회로부, 제 2 저항을 갖는 제 2 회로부, 및 제 3 저항을 갖는 제 3 회로부로 이루어진다. 제 1 회로부, 제 2 회로부 및 제 3 회로부 중 하나 이상은 다른 2개의 회로부에 대한 복수의 상호 접속 위치 중 하나에 위치 지정가능하다. 또한, 제 1 저항부, 제 2 저항부 및 제 3 저항부 중 하나 이상은 복수의 상호 접속 위치 중 각 하나에 관련하여 변화하는 가변 저항으로 이루어진다. 또한, 신호-생성 메카니즘은 복수의 상호 접속 위치 중 하나에 각각 대응하는 복수의 선택가능 출력 신호를 생성한다.
다른 실시형태에 있어서, 지향성 제어는 복수의 선택가능 방향 중 하나에 대응하는 복수의 위치 중 하나 이상으로 이동가능한 본체로 이루어진다. 또한, 전기 회로는 복수의 선택가능 방향 중 하나에 각각 대응하는 복수의 출력 신호를 생성하도록 동작가능하다. 또한, 전기 회로와 접촉하여 본체에 의해 이동가능한 컨덕터는 복수의 선택가능 방향 중 하나에 각각 대응하는 복수의 저항값을 갖는다.
또 다른 실시형태에 있어서, 제어 시스템은 센터 포인트에 관하여 이동가능하여 x-축 성분 및 y-축 성분 갖는 지향성 출력을 선택하는 부재로 이루어진다. 시스템은 원형 형상을 갖는 제 1 도전 부재 및 원형 형상을 갖는 제 2 도전 부재로 이루어지고 제 1 도전 부재 내에서 비동심적으로 위치 지정가능한 지향성 제어를 포함한다. 지향성 제어는 또한 제 1 도전 부재와 제 2 도전 부재를 접속하기 위해 제 1 복수 위치에서 위치 지정가능한 제 1 도전부를 또한 포함하고, 상기 제 1 도전부에서 각각 제 1 복수의 위치가 지향성 출력의 x-축 성분을 나타내는 제 1 신호에 대응한다. 지향성 제어는 원형 형상을 갖고 제 1 도전 부재 내에서 동심적으로 위치 지정가능한 제 3 도전 부재와, 원형 형상을 갖고 제 3 도전 부재 내에서 비동심적으로 위치 지정가능한 제 4 도전 부재를 또한 포함한다. 또한, 제 2 도전부는 제 3 도전 부재와 제 4 도전 부재를 접속하기 위해 제 2 복수의 위치에서 위치 지정가능하고, 상기 제 2 도전부에서 각 제 2 복수의 위치가 지향성 출력의 y-축 성분을 나타내는 제 2 신호에 대응한다.
더 많은 실시형태는 출력 장치의 소망의 출력을 제어하는 방법을 포함한다. 이 방법은 복수의 전기 구성 요소를 갖는 전기 회로부와 복수의 저항값 중 선택된 하나를 갖는 전기 저항 소자를 접속하는 단계를 포함한다. 접속된 전기 회로부 및 가변 저항 소자와 관련된 전기적 특성이 결정된다. 그리고, 출력 장치의 소망의 출력을 제어하기 위해 전기적 특성에 기초하여 제어 신호가 생성된다.
다른 실시형태에 있어서, 지향성 제어 신호의 생성 방법은 복수의 방향 각각에서 변화하는 서로간에 스페이싱을 갖는 제 1 도전 부재 및 제 2 도전 부재 양단에 전압을 인가하는 단계를 포함한다. 제 1 도전부는 복수의 방향 중 선택된 하나에서 제 1 도전 부재와 제 2 도전 부재간에 접속되고, 여기에서 제 1 도전부의 저항 특성이 가변 스페이싱의 사이즈에 의해 변화한다. 또한, 제 1 도전부에 의해 접속되는 제 1 도전 부재 및 제 2 도전 부재에 의해 형성되는 회로와 관련된 전기적 특성이 측정된다. 또한, 복수의 방향 중 선택된 하나에 대응하는 지향성 제어 신호가 생성된다.
도면의 간단한 설명
이하, 본 발명의 다양한 실시형태를 본 발명을 예시하고 한정하지 않게 제공되는 첨부 도면과 관련하여 설명할 것이고, 여기서 유사한 명칭은 유사한 소자를 나타낸다.
도 1은 관련 제어 시스템의 부분 개략 제어 회로도 및 부분 개략도이다.
도 2는 제어 회로와 관련된 네비게이션 키와 같은 구동 장치 메카니즘을 통합하는 모바일 폰과 같은 다른 제어 시스템의 개략도이다.
도 3은 제어 회로를 활성화시키도록 구동 장치 메카니즘이 선택 방향으로 눌려진, 도 2의 라인 3-3을 따른 제어 시스템의 횡단면도이다.
도 4는 제어 회로의 가변 저항부를 형성하는 컨덕터 세트의 하나의 버전의 부분 개략도이다.
도 5는 도 3의 구동 장치 메카니즘 본체와 그 내부에 설치된 설명을 목적으로 음영 처리된 도전성 링의 저면도이다
도 6은 설명을 목적으로 굵은 선으로 나타내어진 전기 선로를 갖는 도 4의 제 1 회로의 개략도이다.
상세한 설명
본 발명의 실시형태는 복수의 입력 중 선택된 하나에 기초하여 가변 출력 신호를 생성하는 시스템 및 방법을 제공한다. 선택된 입력은, 예컨대, 전자 장치상의 네비게이션 키 이동의 방향 및 기간과 관련될 수도 있다. 또한, 예컨대, 네비게이션 키의 이동은 화상 디스플레이 유닛과 같은 출력 장치상에 생성된 그래픽의 이동 또는 선택과 상호 관련될 수도 있다. 또한, 출력 신호는, 예컨대, 전자 장치의 선택된 기능성을 제어하는데 이용될 수도 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 네비게이션 키 (64) 상의 복수의 방향 (14) 으로부터 이동 기간 및/또는 선택된 방향 (12; 도 2) 의 결정 등을 위한 제어 회로 (10) 의 일 실시형태는 각각이 복수의 저항값을 갖는 제 1 가변 저항부 (18) 를 갖는 제 1 회로 (16) 및 제 2 가변 저항부 (22) 를 갖는 제 2 회로 (20) 를 포함한다. 각 가변 저항부 (18, 22) 는 하기에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 복수의 저항값 중 하나와 복수의 방향 (14) 중 하나와 관련될 수도 있는 복수의 위치를 갖는다. 또한, 제 1 회로 (16) 는 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 를 포함하고, 이것은 가변의 길이 및/또는 전기 저항을 가질 수 있고, 이것은 일 단상의 제 1 저항 (36) 및 대향 단에서의 제 2 저항 (38) 과 제 1 가변 저항부 (18) 를 접속한다. 유사하게, 제 2 회로 (20) 는 가변의 길이 및/또는 전기 저항을 가질 수도 있는 제 3 및 제 4 도전 부재 (28, 30) 를 포함하고, 이것은 일 단상에 제 3 저항 (42) 및 대향단상에 제 4 저항 (44) 과 제 2 가변 저항부 (22) 를 접속한다. 배터리 또는 교류원과 같은 전력원 (32) 은 제 1 회로 (16) 에 제 1 전압 (34) 및 제 2 회로 (20) 에 제 2 전압 (40) 을 인가하기 위해 동작될 수도 있다. 전압 (34, 40) 은 각각의 회로 (16, 20) 의 측정된 전기적 특성에 기초하여 제 1 및 제 2 출력 신호 (46, 48) 의 생성을 발생시킨다. 이에 의해, 출력 신호 (46, 48) 는 네비게이션 키 (64) 의 선택된 이동 기간 및/또는 선택된 방향 (12) 과 같은 각 가변 저항부(18, 22)의 위치와 관련된 소망의 입력을 나타낸다. 제 1 및 제 2 출력 신호 (46, 48) 는, 예컨대, 선택 방향 (12) 의 정확한 위치를 결정하기 위한 전압 분할 계산에 이용될 수도 있는 각 회로 (16, 20) 에 대한 감지 전압값과 관련될 수도 있다. 각 복수의 방향 (14) 중 선택된 하나는 제 1 및 제 2 가변 저항부 (18, 22) 각각이 복수의 방향 (14) 각각과 관련된 유일한 또는 독립된 저항값을 가지므 로 정확하게 결정될 수도 있다.
일 실시형태에 있어서, 예컨대, 제 1 가변 저항부 (18), 제 2 도전 부재 (26) 및 제 2 저항 (38) 을 거치는 제 1 가변 전압 (35) 은 제 1 변환 메카니즘 (45) 에 의해 수신될 수도 있다. 아날로그-디지털 컨버터 ("ADC") 와 같은 변환 메카니즘 (45) 은 모바일 폰 등의 휴대 전자 장치와 같은 시스템의 다른 전자 구성 요소에 의한 입력으로서 이용될 수도 있는 제 1 출력 신호 (46) 로 제 1 가변 전압 (35) 을 변환할 수도 있다. 모바일 폰의 예에 있어서, 예컨대, 본 발명은 변환 메카니즘 (45) 으로서 사용되지 않거나 충분히 이용되지 않는 모뎀 칩을 바람직하게 이용할 수도 있어서, 장치에 새 구성 요소를 추가할 필요를 제거한다.
또한, 제어 회로 (10) 는 프로세싱 장치 및 실제의 또는 가상의 제어 메카니즘을 포함하는 제어 시스템 (50) 의 일부를 형성할 수도 있다. 제어 시스템 (50) 의 적합한 예는 시각 출력 또는 디스플레이 장치, 오디오 출력 장치, 모바일 폰, 휴대폰, 무선 호출기, 무선 양방향 통신 장치, 개인 휴대 정보 단말기, 개인용 컴퓨터, 게임 시스템, 리모컨 시스템, 글로벌 위치 지정 시스템 ("GPS") 수신기 또는 제어기, 토스터 온도 제어, 배틀 봇 (battle bot), 원격 제어 자동차 또는 비행기, 카메라 제어 비디오 컨퍼런싱을 위한 제어 패널, 터치 스크린 또는 태블릿 개인용 컴퓨터 등을 위한 전자 다중 지향성 스크롤링 및 패닝 장치, 조정가능 오디오 볼륨 또는 디스플레이 콘트라스트 장치, 홈시어터 또는 자동차 서라운드 음향 제어기, 가변 줌 제어기, 및 제어가능 출력을 갖는 임의의 타입의 실제 또는 가상 메카니즘을 구비한 다른 유사 타입의 시스템을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 예컨대, 제어 시스템 (50) 은 제 1 및 제 2 출력 신호 (46, 48) 를 수신하고 그들을 처리하여 이동 기간 및/또는 선택된 방향 (12) 을 결정할 수도 있는 신호 분석기 (52) 를 포함한다. 또한, 신호 분석기 (52) 는 복수의 제어 신호 (55) 중 하나 이상과, 이동 기간 및/또는 복수의 방향 (14) 각각과 같은 복수의 잠재적 수신 신호 (53) 각각을 관련시키는 프로그램, 테이블 또는 데이터베이스 (54) 를 포함할 수도 있다. 예컨대, 선택 방향 (12) 에서의 "탭핑" 또는 "홀딩" 네비게이션 키 (64) 에 대응하는 신호 (46, 48) 와 같은 수신 신호는 복수의 제어 신호 (55) 중 다른 하나와 각각 관련될 수도 있다. 이 예에 있어서, "탭핑"은 상대적으로 짧은 시간량으로 통상적으로 고려되는 소정의 기간 또는 시간량 동안 선택 방향 (12) 에서의 네비게이션 키 (64) 의 위치의 변화로서 정의될 수도 있다. 한편, "홀딩"은 "탭핑"보다 큰 소정의 기간 또는 시간량 동안 선택 방향 (12) 에서의 네비게이션 키 (64) 의 위치의 변화로서 정의될 수도 있다. 또한, 복수의 방향 (14) 각각에서의 네비게이션 키 (64) 의 위치의 변화는 복수의 제어 신호 (55) 중 분리된 하나와 관련될 수도 있다. 제어 시스템 (50) 은 제어 회로 (10) 와 상호 작용하는, 제어 시스템 (50) 에 대하여 상기 언급한 장치들과 같은 제어가능 전자 장치 또는 출력 메카니즘 (56) 을 또한 포함할 수도 있다. 따라서, 신호 분석기 (52) 는 이동 기간 및/또는 선택 방향 (12) 에 기초하여 복수의 제어 신호 (55) 로부터 하나 이상의 선택된 제어 신호 (58) 를 생성하고, 제어가능 장치 (56) 에 제어 신호(들) 를 전송하여 장치 (56) 의 소정의 출력 (57) 을 제어할 수도 있다. 예컨대, 소정의 출력 (57) 은 생성된 그래픽, 생성된 가청 음 향, 이동, 기능, 및 임의의 다른 타입의 제어가능 작용을 포함할 수 있다.
몇몇 이상의 실시형태에 있어서, 바람직하게는, 제어 시스템 (50) 은 제어 회로 (10) 및 가변 저항부 (18, 22) 의 위치 지정/이동과 관련되는 전압, 저항 및/또는 전류와 같은 전기적 특성에서의 작은 변화를 검출할 수 있다. 또한, 전력원 (32) 은 제어가능 장치 (56) 를 동작시키는데 이용되는 동일한 전력원일 수도 있다. 저항 (36, 38, 42 및 44) 은 실질적으로 고정 저항값을 갖고, 고정밀 저항일 필요는 없다.
도 2-4를 참조하면, 모바일 폰 또는 다른 휴대 전자 장치와 같은 제어 시스템 (60) 의 일 실시형태는 구동 장치 메카니즘을 갖는 하우징 (62) 또는 복수의 방향 (14) 중 임의의 하나의 방향으로 이동가능한 네비게이션 키 (64) 를 포함한다. 복수의 방향 (14) 각각 및/또는 각 위치에서 소비되는 시간 기간은 제어 시스템 (60) 에 의해 생성될 수도 있는 복수의 출력 신호 중 하나에 대응한다. 구동 장치 메카니즘 (64) 에 의해 생성되는 출력 신호(들) 는 로컬 또는 원격 출력 장치의 출력을 제어하는데 이용될 수도 있다. 예컨대, 구동 장치 메카니즘 (64) 은 제 1 위치 (70) 로부터 제 2 위치 (72) 로의 디스플레이 장치 (68) 상의 생성된 그래픽 (66) 의 이동을 제어하거나, 디스플레이상의 옵션의 리스트로부터 옵션을 선택하는 것과 같은 제어 시스템 (60) 상에 위치하는 다른 메카니즘을 로컬하게 제어할 수도 있다. 또한, 예컨대, 구동 장치 메카니즘 (64) 은 분리된 오디오 또는 시각 출력 장치상의 모드 또는 그래픽, 또는 분리된 기계적 또는 가상의 장치 또는 이미지의 이동 또는 위치 지정을 제어하는 것과 같은 하우징 (62) 으로부터 분리되 어 위치하는 다른 메카니즘을 원격으로 제어할 수도 있다. 시각 디스플레이상의 이미지에 대한 지향성 제어로서 일 실시형태에서 여기에 논의되었으나, 제어 시스템 (60) 은 임의의 타입의 장치상의 임의의 타입의 출력을 제어하는데 이용될 수도 있다고 이해되어야 한다.
도 3-5를 구체적으로 참조하면, 일 실시형태에 있어서, 구동 장치 메카니즘 (64) 은 복수의 방향 (14; 도 2) 중 어느 하나에서 일체 또는 개별 기하학적 페그 (geometric peg) 또는 볼 부재 (76) 상에서와 같이, 제 1 중심 축/포인트 (80) 에 대한 회로 보드 (78) 에 대하여, 기울임가능한 실질적인 강체 (rigid body; 74) 를 포함한다. 따라서, 복수의 방향 (14; 도 2) 은 구동 장치 메카니즘 (64) 의 정상 또는 저면으로부터 볼 때 제 1 중심 축/포인트 (80) 에 대하여 0°내지 360°의 범위에 있는 원형의 위치를 나타낸다. 또한, 회로 보드 (78) 는 도전 부재 (24, 26, 28, 30) 와 같은 제어 회로 (10; 도 1) 의 모두 또는 일부를 포함한다. 회로 보드 (78) 와의 바람직하지 못한 접촉으로부터 강체 (74) 를 제거하기 위해, 탄성 와셔 (resilient washer), 링 또는 스프링과 같은 바이어싱 부재 (79) 는 강체 (74) 와 상호 작용하여 회로 보드 (78) 로부터 이격하여 강체 (74) 를 이동시키는 힘을 인가하도록 위치될 수도 있다. 또한, 적어도 부분적으로 원뿔 형상을 형성할 수도 있는 강체 (74) 의 저면은 제 1 중심 축/포인트 (80) 를 중앙에 둔 동심 링일 수도 있는 제 1 및 제 2 도전성 링 (82, 84) 을 포함한다. 동작시에, 강체 (74) 가 선택 방향 (12) 을 선택하기 위해 유저에 의해 기울어지기 때문에, 링의 부분 (82, 84) 은 제 2 또는 "온" 위치에서 제 1 및 제 2 회로 (16, 20) 를 원뿔 표면의 일부를 따라 각각 접선 방향으로 접촉시키고, 제 2 평면에 있을 수도 있는 가변-이격된 원형 도전 부재 (24, 26 및 28, 30) 를 각각 브리지화하기 위해 제 1 평면에 있을 수도 있는 제 1 또는 "오프" 위치로부터 이동된다. 따라서, 제 1 및 제 2 가변 저항부 (87, 89) 는 이 실시형태에 있어서, 도전 부재 (24, 26 및 28, 30) 사이에 각각의 스페이싱 (25, 29) 을 스팬 (span) 하고, 복수의 방향 (14) 중 임의의 선택 방향 (12) 에서 강체 (74) 가 "온" 위치로 이동되거나 기울어질 때 제 1 및 제 2 회로 (16, 20) 에 실질적으로 접촉하거나, 이들과 동일한 평면에 있는 각각의 도전성 링 (82, 84) 상의 영역을 포함한다. 각 도전성 링 (82, 84) 은 임의의 복수의 방향 (14) 에서 도전 부재 (24, 26 및 28, 30) 사이의 각각의 거리 또는 스페이싱 (25, 29) 을 스팬하는데 충분히 큰 폭 (90, 92) 을 갖는다. 이와 같이, 제 1 및 제 2 가변 저항부 (87, 89) 는 주어진 선택 방향 (12) 에서의 각각의 도전 부재 (24, 26 및 28, 30) 사이의 실제 거리 또는 스페이싱 (25, 29) 에 대응하는 사이즈 및/또는 길이를 각각 갖는다. 제 1 및 제 2 가변 저항부 (87, 89) 의 사이즈 또는 길이는 강체 (74) 가 선택 방향 (12) 에서 "온" 위치로 이동할 때 도전성 링 (82, 84) 의 전체 부분 (83, 85; 도 4 및 5) 의 사이즈 또는 길이의 모두 또는 어떤 부분일 수도 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 가변 저항부 (87, 89) 를 각각 형성하는 각 도전성 링 (87, 89) 의 세그먼트는 복수의 방향 (14) 중 선택된 하나 (12) 에 따라 각 링상의 사이즈/길이 및 상대적 위치에서 변화할 것이다. 대안으로, 제 1 및 제 2 회로 (16, 20) 의 평면과 수직인 축에 대하여 회전 가능한 네비게이션 키 (64) 에 대해, 링 (82, 84) 은 각각 선 택 방향 (12) 으로 회전되는 부분 (83, 85) 에 대응하는 개별 도전성 스트립 (strip) 또는 세그먼트에 의해 대체될 수 있다. 어떤 경우에서도, 가변 저항부 (87, 89) 의 사이즈/길이의 변화는 저항, 전류 또는 전압에서의 변화로서 제어 시스템 (60) 에 의해 검출가능하고, 따라서 시스템 (60) 은 전압 분할을 통해서 등으로 선택된 위치 (12) 를 결정할 수 있다.
예컨대, 이 실시형태에 있어서, 각각의 원형 도전 부재 (24, 26, 28, 30) 를 브리징하는 가변 저항부 (87, 89) 와 관련된 출력 신호 (46, 48) 는 원형 구성 요소의 상대적 위치 지정에 따라 선택된 방향 (12) 의 x- 또는 y-성분와 관련될 수 있다. 예컨대, 도 4의 실시형태를 참조하면, 제 1 회로 (16) 의 제 1 도전 부재 (24) 는 제 1 중심 축/포인트 (80) 에 대하여 중앙 위치되고, 반면에 제 2 도전 부재 (26) 는 제 1 도전 부재 (24) 내에 위치하지만, 제 1 중심 축/포인트 (80) 에 병렬지만 제 1 중심 축/포인트 (80) 로부터 이격 스페이싱되는 제 2 중심 축/포인트 (94) 에 대해 중앙 위치된다. 따라서, 스페이싱 거리 (25) 는 0°원형 위치 (98) 가 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 가 가장 근접하게 스페이싱되는 위치에 대응하는 반면에, 180°원형 위치 (100) 가 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 가 가장 멀리 스페이싱되는 위치에 대응하기 때문에 각 (angular) 위치에 의존하여 변화한다. 따라서, 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 사이의 스페이싱 (25) 은 0°위치 (98) 와 180°위치 (100) 사이에서 링 주위의 임의의 방향으로 연속적으로 증가하고, 그 사이의 임의의 선택 위치도 선택 방향 (12) 의 y-성분과 상관될 수도 있다.
유사하게, 제 2 회로 (20) 는 오프셋 중심 (offset center) 을 갖는 원형 도전 부재 (28, 30) 를 포함한다. 예컨대, 도 4를 참조하면, 제 3 도전 부재 (28) 는 제 1 중심 축/포인트 (80) 를 중심으로 할 수도 있고, 제 4 도전 부재 (30) 는 제 1 중심 축/포인트 (80) 와 병렬이지만 제 1 중심 축/포인트 (80) 로부터 이격 스페이싱되고 추가로 중심 축/포인트 (94) 와 비동축인 제 3 중심 축/포인트 (96) 를 제 3 도전 부재(28) 내에서 중심으로 할 수 있다. 이러한 레이아웃 (layout) 에 있어서, 제 3 및 제 4 도전 부재 (28, 30) 는 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 를 포함하고 제 1 및 제 3 도전 부재 (24, 28) 는 동축이다. 따라서, 스페이싱 거리 (29) 는 90°원형 위치 (102) 가 제 3 및 제 4 도전 부재 (28, 30) 가 가장 근접하게 스페이싱된 위치에 대응하고, 반면에 270°원형 위치 (104) 가 제 3 및 제 4 도전 부재 (28, 30) 가 가장 멀리 스페이싱된 위치에 대응하기 때문에 각 위치에 의존하여 변화한다. 따라서, 제 3 및 제 4 도전 부재 (28, 30) 사이의 스페이싱 (29) 은 90°위치 (102) 와 270°위치 (104) 사이에서 링 주위의 임의의 방향으로 연속적으로 증가하고, 그 사이의 어떤 선택된 위치도 선택 방향 (12) 의 x-성분에 상관될 수도 있다.
제 3 및 제 4 도전 부재 (28, 30) 의 가장 근접하게 스페이싱된 부분에 대하여 원형 위치 (±90°) 에서 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 의 가장 근접하게 스페이싱된 부분을 위치 지정함으로써, 강체 (74) 상의 도전성 링 (82, 84) 의 제 1 및 제 2 가변 저항부 (87, 89) 에 의한 이들 각각의 도전 부재의 브리징은 선택 방향 (12) 의 x- 및 y-성분이 완성된 제 1 및 제 2 회로 (16, 20) 의 특성을 분석 함으로써 결정될 수 있게 한다. 이러한 경우에서, 제 1 및 제 2 가변 저항부 (87, 89), 도전 부재 (24, 26, 28, 30) 및 도전성 링 (82, 84) 의 모든 부분은 저항과 같은 공지된 전기적 특성을 갖는다. 제 1 및 제 2 회로 (16, 20) 의 모든 구성 요소가 공지되어 있기 때문에, 제 1 및 제 2 가변 저항부 (87, 89) 의 전기적 특성은 이로써 제 1 및 제 2 회로 (16, 20) 의 전기적 특성에 대한 그들의 효과를 통해 저감될 수 있고 이로써 선택 방향 (12) 에 대해 상관된다. 다시 말해, 제 1 및 제 2 회로 (16, 20) 각각은 복수의 공지된 구성 요소 및 복수의 방향 (14) 중 선택된 하나 (12) 에 따라 변화하는 저항값을 갖는 가변 저항부를 포함할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 제 1 회로 (16) 의 가변 저항부 (110) 는 제 1 회로 (16) 의 전체 길이에서의 임의의 변화가 회로의 전기적 특성에서의 변화에 대응하기 때문에, 제 1 가변 저항부 (87) 뿐만 아니라, 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 의 적어도 일부를 포함하는 것으로 또한 고려될 수도 있다. 예컨대, 이 예에 있어서, 가변 저항부 (110) 는 포인트들 (114 및 116) 사이에 있는 제 1 도전 부재 (24) 의 제 1 세그먼트 (112), 제 1 가변 저항부 (87), 및 포인트들 (120 및 122) 사이에 있는 제 2 도전 부재 (26) 의 제 2 세그먼트 (118) 에 대응한다. 포인트 (114 및 116) 는 제 1 저항 (36) 및 제 1 가변 저항부 (87) 가 각각 제 1 도전 부재 (24) 에 접속하는 포인트이다. 유사하게, 포인트 (120 및 122) 는 제 1 가변 저항부 (87) 및 제 2 저항 (38) 이 각각 제 2 도전 부재 (26) 에 접속하는 포인트이다. 원형 도전 부재 (24) 의 오프셋 중심 (80, 94) 으로 인해, 제 1 회 로상의 경로의 길이는 제 1 가변 저항부 (87) 가 도전 부재 (24, 26) 에 접속하는 선택 방향 (12) 에 따라 포인트 (114) 로부터 포인트 (122) 로 변화할 것이다. 각 제 1 회로 구성 요소 및 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 의 각 섹션과 관련된 저항값이 공지되어 있기 때문에, 포인트 (114) 로부터 포인트 (122) 까지의 경로의 길이는 제 1 회로 (16) 의 전체 저항값에 대응한다. 따라서, 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 의 구조 및 전기적 특성이 공지되어 있기 때문에, 이 시스템은 제 1 회로(16)의 저항, 전류 또는 전압을 나타낼 수도 있는 제 1 출력 (46) 을 분석함으로써 선택 방향 (12) 의 적어도 x- 또는 y-성분을 계산한다. 제 2 회로 (20) 의 전기적 특성은 유사한 방식으로 변화하고, 제 1 출력 (46) 과 결합하는 제 2 출력은 선택 방향을 결정하는데 이용될 수도 있다.
이 실시형태에서 제 1 회로 (16) 는 원형인 2개의 오프-중심 도전 부재 (24, 26) 를 포함하지만, 선택 방향 및/또는 이동 기간에 관하여 변화하는 저항부를 갖는 회로를 달성하는 다른 구성이 가능하다. 예컨대, 제 1 및 제 2 도전성 링 (82, 84) 또는 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 중 하나가 실질적으로 0 내지 360도까지 연속적으로 변화하는 저항을 갖는 재료를 포함하는 경우에, 제 1 및 제 2 도전 부재 (24, 26) 는 동축의 원일 수 있다. 다른 대안에 있어서, 제 1 제 2 도전 부재 (24, 26) 모두가 제 1 또는 제 2 도전 부재 (24, 26) 또는 관련된 도전성 링 중 하나가 실질적으로 0 내지 360도까지 연속적으로 변화하는 저항을 갖는 재료를 포함하는 오프셋 원인 경우에, 단일 회로 및 단일 도전성 링만이 선택 방향의 x- 및 y-성분 모두를 측정하는데 요구될 수도 있다.
따라서, 일 실시형태에 있어서, 상술한 시스템 및 장치는 복수의 저항값 중 선택된 하나를 갖는 전기 저항 요소를 공지된 값을 가질 수도 있는 복수의 전기적 구성 요소를 갖는 전기 회로부와 접속함으로써 출력 장치의 소망의 출력을 제어하는 방법을 제공한다. 이들 시스템 및 장치는 접속된 전기 회로부 및 가변 저항 구성 요소와 관련된 전기적 특성을 결정하고, 이것은 저항 구성 요소와 관련되는 선택된 저항값에 관한 것이다. 또한, 이들 시스템 및 장치는 출력 장치의 소망의 출력을 제어하기 위해 전기적 특성에 기초하여 제어 신호를 생성한다. 다른 실시형태에 있어서, 상술한 시스템 및 장치는 가변 저항값이 선택된 이동 기간 및/또는 방향과 관련하여 변화하는 제어 회로에 가변 저항을 적용함으로써 지향성 제어 신호를 생성시키는 방법을 제공한다. 이러한 방법의 일 실시형태에 있어서, 전압은 가변의 길이 또는 저항 및/또는 복수의 방향 각각에서 변화하는 서로간의 스페이싱을 갖는 제 1 도전 부재 및 제 2 도전 부재 양단에 인가된다. 또한, 도전부는 복수의 방향 중 선택된 하나에서 제 1 도전 부재와 제 2 도전 부재간을 접속시키도록 이동가능하다. 도전부의 저항 특성은 가변 스페이싱의 사이즈 또는 제 1 및 제 2 도전부의 길이/저항의 변동에 따라 변화하고, 따라서 선택 방향에 따라 변화한다. 제 1 도전 부재, 제 2 도전 부재 및 제 1 도전부의 상호 접속된 세그먼트에 의해 형성되는 회로와 관련된 전기적 특성이 측정된다. 전기적 특성은 전압, 전류 또는 저항일 수도 있고, 이를 통해 전압 분할은 회로의 다른 전기적 특성이 공지되어 있으므로 선택 방향이 결정되게 한다. 그리고, 이동 기간 및/또는 복수의 방향 중 선택된 하나에 대응하는 지향성 제어 신호는 측정된 전 기적 특성에 기초하여 생성된다. 이러한 지향성 제어 신호는 실제의 측정된 전기적 특성을 포함할 수도 있거나, 측정된 전기적 특성을 처리함으로써 유도될 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시형태가 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 이들 실시형태에만 한정되지 않는다는 것은 명백하다. 다수의 변형, 변경, 변화, 대체 및 동등한 것이 청구항에 설명된 바와 같은 본 발명의 사상과 범위로부터의 일탈 없이 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (27)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 컨덕터;
    상기 제 1 컨덕터로부터 변화하는, 소정의 스페이싱을 갖는 제 2 컨덕터;
    상기 제 1 컨덕터와 상기 제 2 컨덕터간의 복수의 상호 접속 위치를 갖는 제 3 컨덕터; 및
    상기 제 3 컨덕터가 상기 복수의 상호 접속 위치 각각에서 상기 제 1 컨덕터 및 상기 제 2 컨덕터를 접속할 때 생성가능한 복수의 출력 신호 중 소정의 출력 신호를 포함하고,
    상기 복수의 상호 접속 위치 중 선택된 하나에서의 상기 제 1 컨덕터와의 접속점은, 상기 제 2 컨덕터의 대응하는 접속점이 변할 때, 따라서 변하고,
    상기 제 1 컨덕터 및 상기 제 2 컨덕터는 원형 형상을 가지고 다른 중심 포인트를 가지며, 상기 제 2 컨덕터는 상기 제 1 컨덕터 내에 위치하는, 신호-생성 메카니즘.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 컨덕터는 상기 복수의 상호 접속 위치 중 각 하나에서 독립 저항값을 갖는 가변 저항부를 더 포함하는, 신호-생성 메카니즘.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 상호 접속 위치 중 하나 이상은 상기 제 1 컨덕터, 상기 제 2 컨덕터 및 상기 제 3 컨덕터의 소정의 상호 접속 부분에 의해 정의되는 복수의 가변 저항 구성 중 하나에 대응하는, 신호-생성 메카니즘.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 컨덕터, 상기 제 2 컨덕터 및 상기 제 3 컨덕터 중 2개 이상은 상기 제 1 컨덕터, 상기 제 2 컨덕터 및 상기 제 3 컨덕터 중 나머지 하나와는 실질적으로 다른 평면에서 하나 이상의 위치를 갖는, 신호-생성 메카니즘.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 컨덕터;
    상기 제 1 컨덕터로부터 변화하는, 소정의 스페이싱을 갖는 제 2 컨덕터;
    상기 제 1 컨덕터와 상기 제 2 컨덕터간의 복수의 상호 접속 위치를 갖는 제 3 컨덕터; 및
    상기 제 3 컨덕터가 상기 복수의 상호 접속 위치 각각에서 상기 제 1 컨덕터 및 상기 제 2 컨덕터를 접속할 때 생성가능한 복수의 출력 신호 중 소정의 출력 신호를 포함하고,
    상기 제 1 컨덕터 및 상기 제 2 컨덕터는 원형 형상을 가지고 다른 중심 포인트를 가지며, 상기 제 2 컨덕터는 상기 제 1 컨덕터 내에 위치하는, 신호-생성 메카니즘.
  11. 제 1 컨덕터;
    상기 제 1 컨덕터로부터 변화하는, 소정의 스페이싱을 갖는 제 2 컨덕터;
    상기 제 1 컨덕터와 상기 제 2 컨덕터간의 복수의 상호 접속 위치를 갖는 제 3 컨덕터; 및
    상기 제 3 컨덕터가 상기 복수의 상호 접속 위치 각각에서 상기 제 1 컨덕터 및 상기 제 2 컨덕터를 접속할 때 생성가능한 복수의 출력 신호 중 소정의 출력 신호를 포함하고,
    상기 제 1 컨덕터 및 상기 제 2 컨덕터는 윈형 형상을 갖고,
    상기 제 3 컨덕터는 적어도 부분적으로 원뿔형 표면을 갖는 제 1 도전성 링의 일부를 포함하고,
    상기 제 1 도전성 링의 일부는 제 1 평면과 제 2 평면간에 이동가능하고,
    상기 제 1 도전성 링의 일부는 상기 제 2 평면에서 상기 제 1 컨덕터 및 상기 제 2 컨덕터를 접속하는, 신호-생성 메카니즘.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 컨덕터, 상기 제 2 컨덕터 및 상기 제 3 컨덕터 중 2개 이상은 기지의 전기적 특성을 가져서, 상기 복수의 출력 신호 중 소정의 하나가 전압 분할을 통하여 결정가능한, 신호-생성 메카니즘.
  13. 제 4 항에 있어서,
    신호 분석기 및 제어가능 장치를 더 포함하고,
    상기 신호 분석기는 상기 복수의 출력 신호의 소정의 출력 신호를 수신 및 처리하고, 상기 제어가능 장치와 관련된 소정의 기능을 제어하기 위해 복수의 제어 신호로부터 소정의 제어 신호를 생성하도록 동작가능한, 신호-생성 메카니즘
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어가능 장치는 이동가능 그래픽에 의한 시각 디스플레이를 갖는 무선 전기 장치를 포함하고,
    상기 소정의 기능은 선택 방향에서 상기 시각 디스플레이상에 상기 이동가능 그래픽의 위치 지정을 포함하는, 신호-생성 메카니즘.
  15. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 출력 신호 중 소정의 하나는 상기 제 3 컨덕터가 상기 복수의 상호 접속 위치 중 하나에서 상기 제 1 컨덕터 및 상기 제 2 컨덕터를 접속하고 있는 시간의 기간에 따라 변화하는, 신호-생성 메카니즘.
  16. 삭제
  17. 복수의 선택가능 방향 중 하나에 대응하는 복수의 위치 중 하나 이상으로 이동가능한 본체;
    상기 복수의 선택가능 방향 중 하나에 각각 대응하는 복수의 출력 신호를 생성하도록 동작가능한 전기 회로; 및
    상기 본체 상에 형성되어 있고, 상기 본체에 의해 상기 전기 회로와 접촉하여 이동가능하며, 상기 복수의 선택가능 방향 중 하나에 각각 대응하는 복수의 저항값을 갖는 복수의 컨덕터를 포함하고,
    상기 복수의 컨던터는 제 1 컨덕터 및 제 2 컨덕터를 포함하고,
    상기 제 1 컨덕터 및 상기 제 2 컨덕터는 원형 형상을 가지고 다른 중심 포인트를 가지며, 상기 제 2 컨덕터는 상기 제 1 컨덕터 내에 위치하는, 지향성 제어 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 본체와 상기 복수의 컨덕터가 접속되는 복수의 위치는 제 1 평면에 있고,
    상기 복수의 선택가능 방향에 대응하는 상기 복수의 컨덕터의 복수의 위치는 제 2 평면에 있는, 지향성 제어 시스템.
  19. x-축 성분 및 y-축 성분을 갖는 지향성 출력을 선택하기 위해 중심 포인트에 대하여 이동가능한 부재; 및
    지향성 제어를 포함하며;
    상기 지향성 제어는,
    원형 형상을 갖는 제 1 도전 부재 (conductig member);
    원형 형상을 갖고 상기 제 1 도전 부재 내에 비동심적으로 위치 지정가능한 제 2 도전 부재 (conductig member);
    상기 제 1 도전 부재 및 상기 제 2 도전 부재를 접속하기 위해 제 1 복수의 위치에서 위치 지정가능한 제 1 도전부로서, 상기 제 1 복수의 위치 각각은 상기 지향성 출력의 x-축 성분을 나타내는 제 1 신호에 대응하는, 상기 제 1 도전부 (conducting portion);
    원형 형상을 갖고 상기 제 1 도전 부재 내에서 동심적으로 위치 지정가능한 제 3 도전 부재;
    원형 형상을 갖고 상기 제 3 도전 부재 내에서 비동심적으로 위치 지정가능한 제 4 도전 부재; 및
    상기 제 3 도전 부재 및 상기 제 4 도전 부재를 접속하기 위해 제 2 복수의 위치에서 위치 지정가능한 제 2 도전부로서, 상기 제 2 복수의 위치 각각은 상기 지향성 출력의 y-축 성분을 나타내는 제 2 신호에 대응하는, 상기 제 2 도전부를 포함하는, 제어 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부 및 제 2 도전부는 상기 제 1 복수의 위치 및 상기 제 2 복수의 위치로 각각 부재에 의해 이동가능한, 제어 시스템.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부는 상기 제 1 복수의 위치 중 하나와 상기 제 2 복수의 위치 중 하나에 각각 대응하는 제 1 복수의 저항값과 제 2 복수의 저항값을 각각 갖는, 제어 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 도전 부재, 상기 제 2 도전 부재, 및 상기 제 1 도전부 중 하나를 제외한 모두는 기지의 전기적 특성을 갖고,
    상기 제 3 도전 부재, 상기 제 4 도전 부재, 및 상기 제 2 도전부 중 하나를 제외한 모두는 기지의 전기적 특성을 갖는, 제어 시스템.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 중심 포인트에 대한 부재의 이동에 저항하기 위해 소정의 탄성을 갖는 바이어싱 부재를 더 포함하는, 제어 시스템.
  24. 제 19 항에 있어서,
    신호 분석기 및 제어가능 장치를 더 포함하고,
    상기 신호 분석기는 제 1 신호 및 제 2 신호를 처리하고 상기 제어가능 장치와 관련된 소정의 출력을 제어하기 위해 하나 이상의 제어 신호를 생성하는, 제어 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제어가능 장치는 이동가능 그래픽에 의한 시각 디스플레이를 갖는 무선 전기 장치를 포함하고,
    상기 소정의 출력은 선택 방향에서 상기 시각 디스플레이상에 상기 이동가능 그래픽의 위치 지정을 포함하는, 제어 시스템.
  26. 삭제
  27. 복수의 방향 각각에서 변화하는 서로간에 스페이싱을 갖는 제 1 도전 부재 및 제 2 도전 부재 양단에 전압을 인가하는 단계;
    복수의 방향 중 선택된 하나에서 상기 제 1 도전 부재와 상기 제 2 도전 부재간에 제 1 도전부를 접속하는 단계로서, 상기 제 1 도전부의 저항 특성은 가변 스페이싱의 사이즈에 의해 변화하는, 상기 접속 단계;
    상기 1 도전부에 의해 접속되는 상기 제 1 도전 부재 및 상기 제 2 도전 부재에 의해 형성되는 회로와 관련된 전기적 특성을 측정하는 단계; 및
    상기 복수의 방향 중 선택된 하나에 대응하는 지향성 제어 신호를 생성시키는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 상호 접속 위치 중 선택된 하나에서의 상기 제 1 도전 부재와의 접속점은, 상기 제 2 도전 부재와의 대응하는 접속점이 변할 때, 따라서 변하고,
    상기 제 1 도전 부재 및 상기 제 2 도전 부재는 원형 형상을 가지고 다른 중심 포인트를 가지며, 상기 제 2 도전 부재는 상기 제 1 도전 부재 내에 위치하는, 지향성 제어 신호를 생성시키는 방법.
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