通过手持式指向设备进行数据处理的3D控制制造技术

一种手持式指向设备，提供相对于其主轴具有方向特征的辐射。该辐射由处于不同位置的至少两个检测器来检测。这能够确定主轴的方向和沿着其主轴的设备移位从而用于在监视器的屏幕上呈现的物体的３Ｄ控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括手持式指向设备的数据处理系统，该手持式指 向设备提供具有方向特征的辐射以用于根据该方向特征产生对系统的输 入。本专利技术还涉及一种通过该指向设备进行数据处理的用户控制的方法。
技术介绍
美国专利5， 949， 402公开了一种在特定空间结构中的具有四个LED (发光二极管)的指向设备。指向设备上的透镜将由每个特定LED发射 的光沿着特定方向折射，该特定方向不同于其它LED的光祐:折射的方向。 光检测器接收由指向设备发出的光束。设备的指向角度(即设备相对于 接收器的相对方向)可釆用LED的脉沖幅度的比率来计算。随后这些指 向角度可被用于在显示屏幕上指向光标。美国专利5， 023， 943公开了一种具有不同辐射模式的三个LED的指向 设备。中间位置的LED是基准LED。其未被遮蔽并且具有相对平坦的光强 度轮廓。剩余的两个LED的第一个在第一方向上被部分遮蔽。因此，该 LED具有在该第一方向上的辐射模式，该模式不同于基准LED和剩余的两 个LED中第二个的模式。第二个LED在垂直于第一方向的笫二方向上被 部分遮蔽。因此，该第二 LED具有在第二方向上的辐射模式，该模式不 同于基准LED和第一个LED的模式。接收来自指向设备的光的接收器基 于从基准LED和第一 LED接收的光强度差异以及从基准LED和第二 LED 接收的光强度差异来确定指向设备的方向。美国专利5, 627， 565公开了一种空间坐标检测设备，其中提供用于检 测从光源发出的光的检测部件，从而允许检测发光部件和检测部件之间 的相对角度并因而允许将检测设备应用到输入装置中。检测部件设有具 有分成四份的光传感部分的光传感元件。在发光部件中，可区别的光从 两个光源发出。因此发出的光通过孔径被调节并且作为独立的、正方形的光斑施加到光传感元件的光敏感表面上。通过计算分成四分的光传感部分之间的检测输出的差异，可以确定正方形光斑的中心。发光部件和检测部件相对于z轴的相对旋转角度可通过计算连接两个中心的线的X-Y正交坐标上的倾角来确定。发光部件和检测部件可分别置于手持操作构件和固定装置上，反之也可行。还可以确定在Z轴方向上的发光部件和检测部件之间的距离L。该信息用于防止操作者感到在操作构件离屏幕很近的情况下与其远离屏幕的情况下在操作触感上存在差异。即如果光标仗基于操作构件在x和y方向上的倾角在屏幕上移动，那么在操作构件离屏幕很近的位置在x方向上倾斜的情况与操作构件在离屏幕足够远的位置在x方向上以相同角度倾斜的情况之间，光标的位移不会有差异。因此，当操作构件在远离屏幕的位置倾斜时，会产生一种光标在屏幕上运动不够的感觉。从这个角度来说，如果通过增加发光部件和检测部件之间的距离L的方式来进行校正，则光标在屏幕上的移动距离会变得相对于操作构件在x或y方向上的倾斜要更长，而考虑到已计算的距离L，那么可以补偿操作构件靠近屏幕的情况与其远离屏幕的情况之间的操作触感上的差异。
技术实现思路
已知的系统根据指向设备相对于监视器屏幕的方向来实现二维用户输入，从而控制屏幕上的光标位置。已知的系统不能实现由于指向设备沿着其主轴移位，即设备基本上朝向或远离屏幕的移位而引起的用户输入，从而控制呈现在监视器屏幕上的物体在除了屏幕平面内自由度之外的自由度。因此本专利技术提供了一种数据处理系统，包括手持式指向设备，其用于提供相对于设备的主轴具有方向特征的辐射模式；用于检测辐射的检测装置；以及连接到检测装置的计算装置。计算装置基于指向设备的可能位置的第一曲线和指向设备的其它可能位置的第二曲线来确定表示指向设备沿其主轴移位的指示，并且使用该指示作为用户输入用于数据处理的用户控制。基于检测的辐射的方向特征，可确定指向设备的方向。在没有进一步信息时，设备的位置不能被确定为对应于落在曲线上的该方向的可能位置。在与其主轴平行的方向上移动指向设备会产生新的位置上的一条或多条其它的曲线。实际上，指向设备将位于屏幕平面所限定的半个空间的相对较小的扇区内。使用该假设能够计算位移并且使用该数量作为用户输入。注意到，英文中的术语"曲线"覆盖以平滑、连续方式从直线偏离的线的概念，以及以平滑连续方式从平面偏离的表面的概念。本专利技术还涉及一种装置，其包括检测装置，其用于检测来自手持式指向设备的辐射，该辐射具有相对于指向设备主轴的方向特征的辐射模式；以及连接到检测装置的计算装置。该计算装置可被操作为基于指向设备的可能位置的第一曲线和指向设备的其它可能位置的第二曲线来确定表示指向设备沿其主轴位移的指示；并且使用该指示作为用户输入用于数据处理的用户控制。这种装置是可以与提供具有方向特征的辐射的指向设备单独开发的商业实体。本专利技术还涉及计算装置，其具有用于接收表示来自手持式指向设备的辐射的信息的输入端，其中辐射具有相对于指向设备的主轴具有方向特征的辐射模式，以及一输出端。该计算装置还可被操作为基于指向设备的可能位置的第一曲线和指向设备的其它可能位置的第二曲线来确定表示指向设备沿其主轴位移的指示；以及在输出端提供表示用于数据处理的用户控制的用户输入的指示。该计算装置是可独立于检测装置和指向设备来商业开发的实体，例如作为售后市场而加入。该计算装置可实现为电子设备，该电子设备安装在例如PC、机顶盒或电视机、或专业信息处理系统上以用于方便用户与例如呈现在监视器上的虚拟物体之间的交互。该计算装置还可实现为软件，例如可下载到PC上的软件。其它特征在从属权利要求中讨论。为了完整性，提及到以下公开文献并将其通过引用合并于此美国专利7,102， 616公开了一种手持式遥控设备，其允许用户选择显示屏幕上的光标的位置和运动，或者通过在三维空间旋转或平移输入设备来选择其它可选择功能。从第一位置的固定信标发出信号并且由第二位置的遥控设备接收。遥控设备在两个非平行轴上检测信号的入射方向和遥控设备的选择轴之间的角度位移的分量。光学结构比如圆柱透镜被用于将信号的部分投射到检测器上从而测量角度位移。对应于检测的角度位移的信息被传输到控制盒，该控制盒响应于传输的信息控制显示屏幕上光标的位置和运动。在这里，所述遥控器是检测器并且必须具有随其携带的数据处理工具来产生数据，于是该数据净皮传输到系统的固定部分作为用户输入。美国专利6, 724， 368 (飞利浦电子有限公司)公开了一种用于控制监视器屏幕上光标运动的系统和方法。该系统具有至少一个遥控单元，其具有用于遥控监视器屏幕上的光标运动方向的多个按键。该系统还具有至少一个发光元件，其用于发射指示由遥控单元产生的信号的光；光检测器，其用于提取从遥控单元依次传输的光运动；以及控制单元，其用于对应于从遥控单元提取的光运动来显示光标在监视器屏幕上的运动位置。该系统适用于阻止光标随着遥控单元的按键释放产生的位置移动。如果从遥控单元传输的光线运动朝相反方向改变，那么光标在监视器屏幕上的移动也可被阻止。附图说明通过示例并参考附图进一步详细解释本专利技术，其中图l是本专利技术的数据处理系统的示图2是示出确定本专利技术的系统中指向设备的方向的示图3和4是示出确定本专利技术的系统中指向设备沿着其主轴的位移的示图5是用于图3和4的情况中的数学公式表；在所有附图中，相似或对应的特征通过相同的附图标记来表示。具体实施例方式图1是本专利技术中的系统10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据处理系统（１００）包括：　手持式指向设备（１０２），用于提供辐射模式，该辐射模式具有相对于设备的主轴（１１２）的方向特征（１０４）；　检测装置（１０６，１０８），用于检测辐射；　计算装置（１１１），连接到检测装置并且可操作为：　基于指向设备的可能位置的第一曲线（１１４）和指向设备的其它可能位置的第二曲线（１１６）来确定表示指向设备沿其主轴移位的指示，并且　使用该指示作为用户输入用于数据处理的用户控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J尼斯勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]