專利名稱：遠程操作設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及用來遠程地操作要控制的裝置(諸如電視機)的遠程操作設(shè)備，尤其涉及通過無線網(wǎng)絡(luò)來與要控制的裝置進行雙向通信的遠程操作設(shè)備。
背景技術(shù)：
當今，包括遠程控制器的遠程控制設(shè)備廣泛應(yīng)用于電視(TV)機、音頻-視頻裝置和很多其他信息處理裝置。傳統(tǒng)的遠程控制系統(tǒng)借助于紅外線進行通信。這樣的紅外通信系統(tǒng)可以以低成本來構(gòu)建，但是通信被限制為單向，并且通信區(qū)域由于紅外線的指向性而被約束。另一類型的遠程控制系統(tǒng)利用了射頻(RF)通信方案，并且通過無線網(wǎng)絡(luò)進行通信。這樣的RF遠程控制系統(tǒng)實現(xiàn)了與主機裝置進行雙向通信，并且通信區(qū)域相對地寬廣。Zigbee (紫蜂)RF4CE(以下稱為“RF4CE”)是主要限定用于消費電子(CE)產(chǎn)品的遠程控制功能的標準規(guī)格。RF4CE中的PHY/MAC (物理/介質(zhì)訪問控制)層的接口利用了 IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)802. 15. 4。IEEE 802. 15. 4限定了在與無線局域網(wǎng)(WLAN) 規(guī)格IEEE802. Ilb相同的頻帶(2. 4GHz)中的操作，并且該頻帶劃分為16個信道。日本未審查的專利申請公開第2009-267560號提出了利用由IEEE802. 15. 4限定的無線網(wǎng)絡(luò)的遠程控制系統(tǒng)，其在避免沖突的同時實現(xiàn)了遠程控制操作。此外，日本未審查的專利申請公開第2009-141786號提出了用來通過由IEEE 802. 15. 4限定的無線網(wǎng)絡(luò)來遠程地操作電子裝置的遠程操作設(shè)備。此外，該設(shè)備裝備有用于IC(集成電路)卡的讀寫器，并且該IC卡應(yīng)用于由該電子裝置執(zhí)行的處理。傳統(tǒng)的RF遠程控制器提供有包括天線的RF電路模塊，并且該模塊安裝在子板上， 該子板獨立由于其上安裝有用于執(zhí)行遠程控制操作的電路的主板。此外，IC卡讀取器電路模塊也安裝在子板上(參考日本未審查的專利申請公開第2009-141786)。當RF電路模塊安裝在子板上時，因為可以與主板相分立地開發(fā)和設(shè)計該模塊，或者可以由合適的供應(yīng)商提供該模塊，所以該遠程控制器具有優(yōu)勢。同時，劣勢在于用于配送該遠程控制器的系統(tǒng)和過程是復(fù)雜的，因為需要將子板運送到主板的生產(chǎn)線。此外，需要附加的部件(諸如用于連接主板和子板的連接件或線纜)，使得部件成本增加。此外，將子板附接到主板的附加過程增加了制造成本，并且由子板所占據(jù)的空間導(dǎo)致了該遠程控制器的變大。

發(fā)明內(nèi)容
存在對于能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)來適當?shù)嘏c要控制的裝置進行雙向通信的高性能遠程操作設(shè)備的需求。此外，存在對于具有無線通信功能的低成本高性能遠程操作設(shè)備的需求。此外，存在對于能夠具有無線通信功能和IC卡讀寫器功能兩者的低成本高性能遠程操作設(shè)備的需求。根據(jù)本公開的實施例，提供了一種遠程操作設(shè)備，其包括主板、無線通信模塊、控制電路、至少一個接地圖案和矩陣電路。具體地，主板布置在遠程操作設(shè)備的殼體中。無線通信模塊，其布置在主板的第一表面上，并且包括天線?？刂齐娐凡贾迷谥靼宓牡谝槐砻嫔希⑶彝ㄟ^無線通信來執(zhí)行遠程操作處理。接地圖案布置在主板的第二表面上。遠程操作鍵的矩陣電路布置在主板的第二表面上。根據(jù)本公開的實施例，該遠程操作設(shè)備還包括布置在主板的第一表面上的非接觸通信模塊，并且該非接觸通信模塊包括天線。根據(jù)本公開的實施例，在該遠程操作設(shè)備中，無線通信模塊的天線包括由至少一個形成在主板的第一表面上的圖案制成的平衡型或非平衡型天線。根據(jù)本公開的實施例，在該遠程操作設(shè)備中，無線通信模塊的天線是由形成在主板的第一表面上的圖案制成的、包括兩個雙極天線元件的分集式天線。根據(jù)本公開的實施例，在該遠程操作設(shè)備中，控制電路執(zhí)行遠程操作處理以及在由包括天線的無線通信模塊進行的無線通信期間的上協(xié)議層的處理兩者。根據(jù)本公開的實施例，在該遠程操作設(shè)備中，布置在主板的第一表面上的接地圖案被限制為用于無線通信模塊的高頻電路部分的接地圖案。根據(jù)本公開的實施例，在該遠程操作設(shè)備中，主板在第二表面上包括用于遠程操作鍵的開關(guān)的碳電極圖案和阻焊層。此外，該阻焊層形成在其上形成有接地圖案和遠程操作鍵的矩陣電路的主體的第二表面上，而該碳電極圖案形成在該阻焊層上。本公開使得有可能提供具有無線通信功能的低成本高性能遠程操作設(shè)備。此外，本公開使得有可能提供具有無線通信功能和IC卡讀寫器功能兩者的低成本高性能遠程操作設(shè)備。在根據(jù)本公開的實施例的遠程操作設(shè)備中，包括天線的無線通信模塊和包括天線的非接觸通信模塊安裝在其中安裝了用于執(zhí)行遠程控制操作的電路的主板上。這使得有可能以低成本來制造遠程操作設(shè)備并且使得設(shè)備是薄的。在結(jié)合附圖閱讀本公開的以下實施例和詳細說明之后，本公開的其他特點和優(yōu)勢會變得明顯。


圖I是描繪了根據(jù)本公開的實施例的RF遠程控制系統(tǒng)的配置的示意圖；圖2是描繪了 RF遠程控制系統(tǒng)中的遠程控制器的示例性功能結(jié)構(gòu)的視圖；圖3是構(gòu)成遠程控制器且設(shè)置在主板上的、圖2中所示的電路模塊的布局的示意圖；圖4是描繪了圖3中所示的主板的表面上的電路圖案的示例性視圖；圖5是描繪了主板的相反表面上的電路圖案的示例性視圖；并且圖6是描繪了主板的斷面結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式以下將參照附圖來詳細描述本公開的實施例。根據(jù)本公開的實施例，提供了一種遠程操作設(shè)備，其包括主板、無線通信模塊、控制電路、至少一個接地圖案和矩陣電路。具體地，主板布置在遠程操作設(shè)備的殼體中。無線
4通信模塊，其布置在主板的第一表面上，并且包括天線?？刂齐娐凡贾迷谥靼宓牡谝槐砻嫔?，并且通過無線通信來執(zhí)行遠程操作處理。接地圖案布置在主板的第二表面上。遠程操作鍵的矩陣電路布置在主板的第二表面上。圖I示意性地示出了 RF遠程控制系統(tǒng)I的配置。該遠程控制系統(tǒng)I包括遠程操作設(shè)備(稱為“遠程控制器”)100和電視機200。電視機是與遠程控制器100進行無線通信的電氣裝置的示例。遠程控制器100具有由操作鍵的陣列實現(xiàn)的鍵操作功能，這些操作鍵用于按照針對電視機200的用戶操作來輸入操作信號。而且，遠程控制器100具有用于從IC卡讀取或者向IC卡寫入的讀寫器功能(未示出)。電視機200具有傳統(tǒng)電視機的功能。此外，電視機200可以具有連接到因特網(wǎng)以下載或者再現(xiàn)從服務(wù)提供商通過因特網(wǎng)提供的內(nèi)容(諸如電影、卡通、戲劇、體育或游戲) 的功能。按照RF4CE規(guī)格來進行遠程控制器100和電視機200之間的通信，包括遠程控制碼的發(fā)送。這實現(xiàn)了使用2. 4GHz頻帶中的RF信號的雙向通信。遠程控制器100中的讀寫器發(fā)出連續(xù)的波，從而以非接觸方式從IC卡讀取信息或者向IC卡寫入信息。IC卡可以存儲如下信息，包括用于在購買內(nèi)容時的支付的電子貨幣、 用于訪問電氣裝置的PIN(個人識別碼)號或者密碼、以及認證信息。此外，讀寫器可以從 IC卡讀取認證信息或價值信息并使用該信息。例如，用戶可以通過將IC卡放置到遠程控制器100附近，經(jīng)由讀寫器來針對可計費內(nèi)容進行支付。圖2示出了遠程控制器100的功能結(jié)構(gòu)，作為根據(jù)本公開的實施例提供的遠程操作設(shè)備的示例。該遠程控制器100包括天線101、RF收發(fā)器單元102、CPU(中央處理單元)103、存儲器104、鍵操作單元105、讀寫器106、天線107和電池/電源單元108。具體地，天線101被配置為創(chuàng)建與電視機200的無線通信。RF收發(fā)器單元102被配置為通過天線101發(fā)送或接收RF信號。讀寫器106被配置為從IC卡讀取或者向IC卡寫入。天線107 被配置為與IC卡電磁地交互。電池/電源單元108被配置為向各個模塊供電。按照使用了應(yīng)用于RFID (射頻識別)的13. 56MHz的電磁波的電磁感生方案，讀寫器106將天線107與IC卡的天線(未示出)電磁地耦合。因而，讀寫器106向IC卡發(fā)送信號或者從IC卡接收信號。具體地，遠程控制器100向天線107饋送電流，從而在遠程控制器100的信息讀取部分處生成AC(交流)磁場。隨后，一旦用戶將IC卡放置在信息讀取部分附近，則在IC卡的天線線圈中感生出AC電壓。該AC電壓在IC卡中被轉(zhuǎn)換為操作IC 卡中的IC芯片的DC (直流)電壓。當電流流過IC卡的天線時,在該天線周圍生成磁場,并且該磁場影響遠程控制器100的天線107。該通信方案符合應(yīng)用于RFID的國際標準(諸如 IS0/IEC IS 18092 (NFC IP-I))。該方案實現(xiàn)了確保在零至幾百毫米的距離處的讀寫器設(shè)備和IC卡之間的數(shù)據(jù)傳送。鍵操作單元105提供有操作鍵的陣列。這些鍵包括例如頻道選擇鍵、音量調(diào)節(jié)鍵和確定鍵，并且用戶操作這些鍵來針對電視機200輸入遠程控制碼。存儲器104包括隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。CPU 103讀取存儲器104的ROM中存儲的程序，在RAM中展開該程序，并且執(zhí)行該程序。因此，CPU 103控制遠程控制器100中的所有信號處理。要注意，CPU 103和存儲器104的功能可以在單個微計算機芯片上實現(xiàn)。RF收發(fā)器單元102通過天線101，主要以RF4CE來執(zhí)行PHY/MAC層的處理。在CPU 103的控制下，RF收發(fā)器單元102向電視機200發(fā)送用于音量調(diào)節(jié)、頻道切換等的遠程控制碼。而且，RF收發(fā)器單元102向IC卡寫入信息或者從IC卡讀取信息。即使要寫入IC卡的數(shù)據(jù)或者要從IC卡讀取的數(shù)據(jù)具有大的體積，遠程控制器100也可以通過無線通信以高速發(fā)送或者接收該數(shù)據(jù)。電池/電源單元108提供有用于驅(qū)動遠程控制器100的電池、以及用于向讀寫器 106提供電流以便從IC卡讀取信息或者向IC卡寫入信息的電源。要注意，電視機200的結(jié)構(gòu)與本公開的要點沒有直接關(guān)系，并且因此本文將省略其描述。當用戶通過使用遠程控制器100的鍵操作單元105來操作電視機200以便例如調(diào)節(jié)音量或者切換頻道時，遠程控制器100的CPU 103按照針對電視機200的用戶操作，通過 RF收發(fā)器單元102和天線101來發(fā)送遠程控制碼。當通過因特網(wǎng)購買內(nèi)容時，用戶在觀看電視機200上顯示的操作屏幕的同時，操作遠程控制器100的鍵操作單元105。通過這樣做，用戶選擇和確定要購買的內(nèi)容。例如，當用戶選擇和確定通過使用IC卡來支付內(nèi)容時，電視機200向遠程控制器 100遠程地發(fā)送用于與IC卡通信的指令。作為響應(yīng)，遠程控制器100的CPU 103接通讀寫器106，并且讀寫器106隨后通過從天線107發(fā)送電磁波來讀取IC卡中存儲的信息。CPU 103將從IC卡讀取的信息通過RF收發(fā)器單元102和天線101發(fā)送到電視機200。此外，電視機200將信息遠程地發(fā)送到遠程控制器100，從而允許CPU 103從IC卡讀取信息或者向 IC卡寫入信息。作為結(jié)果，完成了使用IC卡的支付處理。最后，CPU 103關(guān)斷讀寫器106。如上所述，遠程控制器100具有兩個通信功能，即，通過天線101和RF收發(fā)器單元 102實現(xiàn)的無線通信功能，以及通過天線107和讀寫器106實現(xiàn)的非接觸通信功能。在傳統(tǒng)遠程控制器中，包括天線的用于無線通信的電路模塊(以下稱為“無線通信模塊”)和包括天線的用于非接觸天線的電路模塊(以下稱為“非接觸通信模塊”)兩者都安裝在子板上， 該子板獨立于其上安裝有用于執(zhí)行遠程控制操作的主板。如之前提及的，這樣的子板可能是有問題的，因為子板導(dǎo)致了配送過程和系統(tǒng)的復(fù)雜性、制造和部件成本的增加、以及遠程控制器的變大。考慮到這些劣勢，本發(fā)明人提出了包括天線的無線通信模塊和包括天線的非接觸通信模塊兩者都安裝在主板上，使得總成本降低并且遠程控制器在尺寸上減小。以下，將詳細給出對遠程控制器的示例的以下描述，其中，包括天線的無線通信模塊和包括天線的非接觸通信模塊兩者都設(shè)置在用于執(zhí)行遠程控制操作的主板上。圖3示意性地示出了圖2的遠程控制器100的主板的表面A上的電路模塊101至 104、106和107的設(shè)置。此外，圖4示出了圖3中的主板的表面A上的電路圖案的示例。在該實施例中，主板是雙側(cè)主板，并且鍵操作單元105安裝在主板的相反表面B (未示出)上。 稍后將描述板結(jié)構(gòu)的細節(jié)。此外，盡管電路模塊101至104、106和107之外的各種電路部件安裝在圖4中的主板的表面A上，但是這些部件并非與本公開的要點直接相關(guān)。因此，以下將省略其詳細描述。RF收發(fā)器單元102的天線101利用了具有兩個雙極天線元件IOlA和IOlB的組合的分集式系統(tǒng)。雙極天線元件IOlA位于板表面A的短邊的邊緣上并且沿該邊緣延伸。雙極天線元件IOlB位于板表面A靠近短邊的長邊的邊緣上并且沿該邊緣延伸。雙極天線元件IOlA和IOlB分別通過將兩個導(dǎo)體連接到電源的正電極和負電極來形成。每個導(dǎo)體在長度上是所使用的波長λ的1/4。換言之，兩個導(dǎo)體的總長度等于所使用的波長的1/2。如果像在傳統(tǒng)遠程控制器中那樣，包括天線101和RF收發(fā)器單元102的無線通信模塊安裝在子板上，則難以在這樣小的區(qū)域上布置分集式天線?？商孢x地，可以使用晶片天線(chip antenna)代替分集式天線。然而，在該情況下，發(fā)送和接收的靈敏度被劣化。相反，當如圖4中所示，無線通信模塊安裝在主板上時，可以以低成本提供分集式天線。當平衡型天線線路(諸如雙極天線元件)應(yīng)用于天線101時，天線101變得高度敏感，并且使得不需要平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器(balun)。此外，分集式系統(tǒng)的使用提高了對衰落(fading)的抗性。用于處理高頻信號的電路部分的所有接地圖案形成在主板的表面B上。如果難以充分地保證用于接地圖案的面積，則優(yōu)選地形成平衡型天線圖案作為天線101。否則，如果有可能確保該面積，則優(yōu)選地形成非平衡型天線圖案作為天線101。平衡型天線系統(tǒng)提供有較大的天線元件，但是有可能制作在小的接地面積上。同時，非平衡型天線系統(tǒng)實現(xiàn)了減小天線元件的尺寸，但是包括了更大的接地面積。在該實施例中，有可能保證用于主板的表面 A上的天線元件的面積，但是難以確保其表面B上的寬廣的接地面積?？紤]到該因素，利用了平衡型天線系統(tǒng)。RF收發(fā)器單元102主要以RF4CE來執(zhí)行PHY/MAC層的處理，并且CPU 103執(zhí)行通信協(xié)議中比MAC層更高的層的處理。當像在傳統(tǒng)遠程控制器中那樣，包括天線101和RF收發(fā)器單元102的無線通信模塊安裝在子板上時，用于執(zhí)行比MAC層更高的層的處理的電路模塊安裝在該子板上。相反，當如圖3和4中所示，無線通信模塊安裝在主板上時，CPU 103 或者實現(xiàn)CPU 103和存儲器104的功能的單個微計算機芯片執(zhí)行遠程控制操作和通信協(xié)議中比MAC層更高的層的操作兩者。這實現(xiàn)了電路的成本降低。讀寫器106的天線107包括通過以螺旋形狀形成傳導(dǎo)性圖案來提供的環(huán)狀天線。 此外，該天線在主板的中心附近形成。當像在傳統(tǒng)的遠程控制器中那樣，非接觸通信模塊安裝在子板上時，其上具有環(huán)狀天線的子板在傳統(tǒng)上位于遠程控制器100的殼體附近。這使得有可能在殼體的表面上的卡信息讀取部分處強化AC磁場，并且在該情況下，一圈天線足以用于該功能。相反，當如圖3和4中所示，非接觸通信模塊安裝在主板上時，天線107遠離殼體的表面上的卡信息讀取部分放置。因此，為了在卡信息讀取部分處生成具有足夠強度的AC磁場，天線107變得需要具有約六圈。如上所述，無線通信模塊和非接觸通信模塊兩者安裝在主板的表面A上。在該情況下，表面A的安裝密度變高。這導(dǎo)致了布線(wiring)和配線(routing)設(shè)計的復(fù)雜性。 因此，用于處理高頻信號的電路部分的所有接地圖案形成在與主板的表面A相反的表面B 上，以便保留表面A上的安裝面積。此外，鍵操作單元105的鍵矩陣電路也安裝在表面B上。圖5示出了形成在主板的表面B上的電路圖案的示例。在表面B上，安裝有鍵操作單元105的鍵矩陣電路、處理高頻信號的電路部分的接地圖案、以及開關(guān)的碳電極圖案。 在圖5中示出的示例中，按照鍵的設(shè)置來在最上層上規(guī)則地設(shè)置碳電極圖案。如參照圖3和4所述，無線通信模塊中的天線101和RF收發(fā)器單元102、實現(xiàn)CPU103和存儲器104的功能的單個微計算機芯片、非接觸通信模塊中的讀寫器106和天線 107、以及其他電路部件安裝在主板的表面A上。同時，鍵操作單元105的鍵矩陣電路、用于處理高頻信號的電路部分的接地圖案、 以及開關(guān)的碳電極圖案形成在主板的表面B上。此外，占據(jù)大的面積的其他圖案可以形成在表面B上。表面B上的接地圖案可以被限制為用于處理高頻信號的電路部分的接地圖案。 因此，減小了主板的面積并且實現(xiàn)了主板的雙層結(jié)構(gòu)。圖6示意性地示出了主板的斷面結(jié)構(gòu)。為了在表面B上實現(xiàn)高安裝密度，通過以下步驟來制造板。首先，在表面B上形成接地圖案和鍵矩陣電路。隨后，在其上層疊阻焊層。最后，在其上形成鍵操作單元105中的開關(guān)的碳電極圖案(參照圖5)。通過具有高安裝密度的表面B，可以充分地確保其上要安裝電路部件的表面A上的面積，并且增加了天線的布局的靈活性。在圖4中所示的示例中，形成占據(jù)了大的面積的雙極或者平衡型天線元件IOlA和101B，以構(gòu)成用于無線通信的分集式天線系統(tǒng)?？商孢x地，可以形成非平衡型天線元件(諸如逆F型天線元件)。此外，非接觸通信模塊中的環(huán)狀天線107的螺旋圖案也形成在主板的表面A上。已經(jīng)描述了本公開的實施例。然而，本公開不限于上述實施例。在該實施例中，遠程控制器應(yīng)用于包括受控對象(即，主機裝置)的遠程控制系統(tǒng)中的遠程操作設(shè)備。然而， 該遠程控制器可以應(yīng)用于各種進行雙向通信的無線通信系統(tǒng)中的任何類型的遠程操作設(shè)備。此外，在該實施例中，遠程控制系統(tǒng)按照RF4CE規(guī)格進行通信。然而，應(yīng)該注意，遠程控制系統(tǒng)的通信方案不需要特定的標準化規(guī)格。本公開包含與2011年I月12日在日本專利局提交的日本在先專利申請JP 2011-004271中公開的主題內(nèi)容相關(guān)的主題內(nèi)容，該在先專利申請的全部內(nèi)容通過引用合并于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以取決于設(shè)計需求和其他因素而存在各種修改、組合、子組合和替換，只要它們在所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
1.一種遠程操作設(shè)備,其包括主板，其容納在所述遠程操作設(shè)備的殼體中；無線通信模塊，其布置在所述主板的第一表面上，所述無線通信模塊包括天線；控制電路，其布置在所述主板的所述第一表面上，所述控制電路通過無線通信來執(zhí)行遠程操作處理；至少一個接地圖案，其布置在所述主板的第二表面上；以及遠程操作鍵的矩陣電路，其布置在所述主板的所述第二表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遠程操作設(shè)備，其還包括非接觸通信模塊，其布置在所述主板的所述第一表面上，所述非接觸通信模塊包括天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遠程操作設(shè)備，其中，所述無線通信模塊的所述天線包括由至少一個形成在所述主板的所述第一表面上的圖案制成的平衡型或非平衡型天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遠程操作設(shè)備，其中，所述無線通信模塊的所述天線是由形成在所述主板的所述第一表面上的圖案制成的、包括兩個雙極天線元件的分集式天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遠程操作設(shè)備，其中，所述控制電路執(zhí)行所述遠程操作處理以及在由包括所述天線的所述無線通信模塊進行的所述無線通信期間的上協(xié)議層的處理兩者。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遠程操作設(shè)備，其中，布置在所述主板的所述第二表面上的所述接地圖案被限制為用于所述無線通信模塊的高頻電路部分的接地圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遠程操作設(shè)備，其中，所述主板在所述第二表面上包括用于所述遠程操作鍵的開關(guān)的碳電極圖案和阻焊層，并且其中，所述阻焊層形成在其上形成有所述接地圖案和所述遠程操作鍵的所述矩陣電路的主體的所述第二表面上，并且所述碳電極圖案形成在所述阻焊層上。
全文摘要
本公開涉及用來遠程地操作要控制的裝置的遠程操作設(shè)備。該遠程操作設(shè)備包括主板，其容納在所述遠程操作設(shè)備的殼體中；無線通信模塊，其布置在主板的第一表面上并且包括天線；控制電路，其布置在主板的第一表面上并且通過無線通信來執(zhí)行遠程操作處理；至少一個接地圖案，其布置在主板的第二表面上；以及遠程操作鍵的矩陣電路，其布置在主板的第二表面上。
文檔編號H04N21/422GK102592421SQ201210001718
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者堀沢勝三 申請人:索尼公司