手持裝置的向前指點方向的確定制造方法及圖紙

與手持裝置有關的向前指點方向例如通過計算該裝置的旋轉(zhuǎn)中心來估算或確定。然后所得的組合后或選定后的偏置估計可用于對例如3D指點裝置中的傳感器的偏置輸出進行補償。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】手持裝置的向前指點方向的確定相關申請本申請涉及2010年6月3日提交的題為“Method of Computing aDynamic Forward Direction(計算動態(tài)向前方向的方法)”的第61/351，108號美國臨時專利申請, 并要求其優(yōu)先權，該申請的內(nèi)容通過弓I用并入本文。
技術介紹
本專利技術描述了能夠用于3D指點裝置(pointing device)以及其他類型裝置中的 向前指點方向(forward pointing direction)確定技術、系統(tǒng)、軟件以及設備。與信息通信有關的技術在過去的幾十年里有了迅速的發(fā)展。電視、蜂窩電話、互聯(lián) 網(wǎng)和光學通信技術(這里僅列出幾樣)結合起來將消費者淹沒在可得到的信息和娛樂選擇 中。以電視為例，最近30年來已經(jīng)引入了有線電視服務、衛(wèi)星電視服務、按次計費電影和視 頻點播。然而，20世紀60年代的電視觀眾在他們的電視機上通常只能夠接收到也許是四或 五個無線TV頻道，今天的電視觀眾有機會在數(shù)以百計、數(shù)以千計和潛在的數(shù)以萬計的節(jié)目 和信息頻道中選擇。目前主要在旅館等中使用的視頻點播技術提供了一種用于從數(shù)以千計 的電影節(jié)目單中進行家庭娛樂選擇的潛能。為終端用戶提供那么多的信息和內(nèi)容的技術能力給系統(tǒng)設計人員和服務供應商 提供了機會和挑戰(zhàn)。一種挑戰(zhàn)是盡管終端用戶通常更愿意擁有更多選擇而不愿意選擇變 少，但這種喜好與他們希望的既快速又簡單的選擇處理相背。不幸的是，終端用戶用來訪問 媒體節(jié)目的系統(tǒng)和界面的發(fā)展使得選擇處理既不快捷又不簡單。再次以電視節(jié)目為例。在 電視處于其初期時，確定看哪一個節(jié)目是相對簡單的事情，這是因為可選擇的數(shù)目較少。人 們可以查閱印制的節(jié)目指南，該節(jié)目指南被格式化為例如一系列的行和列，這些行和列顯 示出了在⑴鄰近的電視頻道、⑵被傳輸?shù)竭@些頻道的節(jié)目以及⑶日期和時間之間的 對應關系。通過調(diào)節(jié)調(diào)諧鈕，電視被調(diào)諧到所需的頻道，并且觀眾觀看到所選擇的節(jié)目。在 這之后，允許觀眾遠距離調(diào)諧電視的遙控裝置被引入。這種對用戶-電視交互的增添產(chǎn)生 了被稱為“頻道沖浪”的現(xiàn)象，借此，觀眾能夠迅速地觀看在大量頻道中廣播的短片段，從而 可以快速得知在任意給定的時間什么節(jié)目是可看的。盡管存在頻道的數(shù)量和可觀看的內(nèi)容急劇增加的事實，但通常可得到的用于電視 的用戶界面、控制設備選擇和架構在過去的30年里沒有改變太多。印制的節(jié)目指南仍然是 用于傳遞節(jié)目信息的最流行的機制。具有上下箭頭的多按鈕遙控器仍然是最流行的頻道/ 內(nèi)容選擇裝置。設計和實現(xiàn)TV用戶界面的人們對可得到的媒體內(nèi)容的增加的反應已經(jīng)成 為現(xiàn)存的選擇處理和界面對象的直接延伸。這樣，印制的節(jié)目指南中的行數(shù)增加以容納更 多的頻道。遙控裝置中的按鈕的數(shù)目也增加以支持附加的功能和內(nèi)容處理，例如，像圖1所 示的那樣。然而，這種方法大大增加了觀眾瀏覽可得到信息所需的時間和執(zhí)行選擇所需運 動的復雜度。有爭議的是，現(xiàn)存界面的麻煩的本質(zhì)阻礙了一些服務(例如視頻點播)的商 業(yè)應用，這是由于消費者反對給在他們看來已經(jīng)是太慢和太復雜的界面再增加復雜度的新 服務。除了在帶寬和內(nèi)容方面增加之外，技術的集成還加劇了用戶界面的瓶頸問題。消 費者正在積極地做出反應要選擇購買集成系統(tǒng)而不是大量可分離組件。這種趨勢的一個實 施方式是電視/VCR/DVD的組合，其中的三個組成部分以前是三個獨立的組件，如今則作為 一個集成單元而被頻繁購買。這種趨勢會延續(xù)下去，潛在的最終結果是目前在家庭中可以 找到的大部分而非所有通信設備將會組合在一起作為集成單元，例如，電視/VCR/DVD/互 聯(lián)網(wǎng)接入/收音機/立體聲單元。即便是那些繼續(xù)購買分離組件的人們也會期望上述單獨 組件的無縫控制和這些分立組件之間的互相交互。隨著這種集成度的增長，產(chǎn)生了使用戶 界面更加復雜的潛在可能。例如，在所謂的“通用”遙控單元(例如TV遙控單元和VCR遙控 單元功能的組合)被提出時，這些通用遙控單元上的按鈕的數(shù)目通常地多于單個TV遙控單 元或VCR遙控單元上的按鈕數(shù)目。如果不能準確地找到該遙控裝置中的正確按鈕，這些增 加了數(shù)目的按鈕和功能使人除了只能在控制TV或VCR的最簡單的方面外很難控制其它任 何事情。許多時候，這些通用的遙控裝置不能提供足夠的按鈕以訪問某些TV所特有的許多 層面上的控制或特性。在這種情況下，仍然需要原始設備的遙控單元，并且由于集成的復雜 度導致的用戶界面問題，所以處理多遙控的最初爭論仍然存在。一些遙控單元通過增加可 用專家命令編制的“軟”按鈕解決了這個問題。這些軟按鈕有時具有附隨的LCD顯示裝置 來指示它們的運動。這種方式也具有缺陷，即，如果不將視線從TV轉(zhuǎn)移到遙控裝置，它們就 難以使用。這些遙控單元的另一個缺陷是采用了多模式以試圖減少按鈕個數(shù)。在這些“模 式化”的通用遙控單元中，存在專門的按鈕來選擇該遙控裝置是否與TV、DVD播放器、有線 機頂盒和VCR等通信。這產(chǎn)生了許多使用性的問題，包括發(fā)送命令到錯誤的裝置、迫使用戶 通過觀看遙控裝置來確信其是否處于正確的模式，并且它不能給多裝置的集成提供任何的 簡化。這些通用遙控單元的最大好處是它可通過允許用戶將用于多個設備的命令序列編寫 到遙控裝置中來提供一定的集成度。這是一個較困難的任務，以至于許多用戶雇傭職業(yè)的 安裝人員來對他們的通用遙控單元進行程序編寫。人們還做出了一些嘗試來使終端用戶與媒體系統(tǒng)之間的屏幕界面現(xiàn)代化。然而， 上述嘗試除了其它缺點以外，通常具有不能容易地在媒體節(jié)目的大集合與媒體節(jié)目的小集 合之間調(diào)整比例的問題。例如，依賴于節(jié)目列表的界面可以很好地為媒體節(jié)目的小集合工 作，但是對于瀏覽媒體節(jié)目的大集合卻是冗長乏味的。與媒體節(jié)目的大集合所用的列表界 面相比，依賴于分等級的導航(例如樹結構)的界面可具有更快的遍歷速度，但是不適于媒 體節(jié)目的小集合。另外，用戶趨向于對不得不在樹結構中經(jīng)過三層或更多層的選擇處理失 去興趣。對于所有的這些情況，目前的遙控單元通過迫使用戶反復地按上按鈕和下按鈕來 遍歷上述列表或分級結構以更冗長乏味地進行這些選擇處理。在可以使用選擇跳過控制 時(例如上翻頁和下翻頁)，用戶經(jīng)常不得不看該遙控裝置以找到這些特殊的按鈕，或不得 不經(jīng)過訓練以知道它們恰好存在。因此，在題為“A Control Framework with a Zoomable GraphicalUser Interface for Organizing, Selecting and Launching Media Items (用 于組織、選擇并啟動媒體節(jié)目的具有可縮放圖形用戶界面的控制架構)”的第10/768，432 號美國專利申請中已經(jīng)提出了一種組織架構、技術和系統(tǒng)，其簡化用戶與媒體系統(tǒng)之間的 控制和屏幕界面、并加快選擇過程、而同時允許服務提供商通過便利地向用戶供應大量媒 體節(jié)目和新的服務來利用對終端用戶設備增加的可用帶寬的益處，該申請的內(nèi)容通過引用 并入本文。本文特別感興趣的是可用于與這種架構、以及其他應用和系統(tǒng)交互的遙控裝置。 如上述并入的申請中所提到的，各種不同類型的遙控裝置可用于這種架構，例如包括軌跡 球、“鼠標”型指點裝置、光筆等。能夠與這種架構(以及其他應用)一起使用的其他類別 的遙控裝置是3D指點裝置。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.06.03 US 61/351,1081.一種裝置，包括加速計，用于感應所述裝置的加速度并輸出與所述裝置的加速度相關的至少一個加速度輸出；至少一個傳感器，用于感應所述裝置的旋轉(zhuǎn)并輸出與所述裝置的旋轉(zhuǎn)相關的至少一個角速度輸出；以及處理單元，用于對所述加速度輸出和所述至少一個角速度輸出進行處理以確定所述裝置的向前指點方向。2.如權利要求1所述的裝置，其中，確定所述裝置的所述向前指點方向是基于使用處理后的輸出和萬有引力常數(shù)對所述裝置的旋轉(zhuǎn)中心進行的計算。3.如權利要求2所述的裝置，其中，所述計算使用基于所述角速度輸出的角速度矩陣；基于所述角速度輸出的角加速度矩陣；用于相對于地球參照系來定義所述裝置的參照系的基于所述角速度矩陣和所述角加速度矩陣的方向余弦矩陣；以及基于所述加速度輸出的線性加速度。4.如權利要求1所述的裝置，其中，所述處理包括將原始傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為國際體系 (SI)單位數(shù)據(jù)。5.如權利要求4所述的裝置，其中，所述國際體系單位數(shù)據(jù)被濾波以去除不期望的傳感器特性，所述不期望的傳感器特性包括可變偏置偏移、橫軸效應、尺度變化、非線性特性、 溫度效應和老化效應中的至少一種。6.如權利要求5所述的裝置，還包括與所述處理單元可通信地連接的射頻(RF)發(fā)射器。7.如權利要求6所述的裝置，其中，所述射頻發(fā)射器被配置為將向前方向計算結果發(fā)送至主機。8.如權利要求6所述的裝置，其中，所述射頻發(fā)射器被配置為將濾波后的數(shù)據(jù)發(fā)送至主機以供所述主機使用，從而基于使用所述濾波后數(shù)據(jù)和萬有弓I力常數(shù)對所述裝置的旋轉(zhuǎn)中心的計算來確定所述裝置的向前方向。9.一種用于確定裝置的向前指點方向的方法，所述方法包括收集所述裝置運動時與所述裝置的加速度和旋轉(zhuǎn)相關的數(shù)據(jù)；以及基于所收集的數(shù)據(jù)來確定所述裝置的所述向前指點方向。10.如權利要求9所述的方法，還包括將所述數(shù)據(jù)濾波以除去不期望的傳感器特性。11.如權利要求10所述的方法，其中，所述不期望的傳感器特性包括可變偏置偏移、橫軸效應、尺度變化、非線性特性、溫度效應和老化效應中的至少一種。12.如權利要求9所述的方法，其中，所述確定的步驟還包括計算所述裝置的旋轉(zhuǎn)中心,其中所述計算能夠表示為為主體參照系中與所述裝置相關的角加速度矩陣，bQ2為所述主體參照系中與所述裝置相關的角速度矩陣的平方，前上標b為所述主體參照系中與所述裝置相關的線性加速度，Bl為相對于用戶參照系定義所述主體參照系的方向余弦矩陣，ug為與所述用戶參照系相關的地球萬有引力常數(shù)。13.如權利要求12所述的方法，其中，所述能夠表示為14.如權利要求12所述的方法，其中，所述bQ2能夠表示為15.如權利要求12所述的方法，其中，對所述裝置的旋轉(zhuǎn)中心向量的多次計算被組合以優(yōu)化所述旋轉(zhuǎn)中心向量的計算。16.如權利要求15所述的方法,其中，所述組合包括低通濾波、Kalman濾波和Bayesian 濾波中的至少一種。17...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：馬修·G·利伯蒂，布賴恩·A·庫克，
申請(專利權)人：希爾克瑞斯特實驗室公司，
類型：
國別省市：