处理来自指向设备的信号的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种指向设备以及对来自这种指向设备的信号进行处理的方法，所述设备包括底座、相对于底座可移动的致动器、以及检测器，所述检测器适于提供至少第一位置信号和第二位置信号，所述第一位置信号和第二位置信号指示致动器沿着相应的第一轴和第二轴相对于底座的位置，其中，所述信号处理方法包括以下步骤：将至少两个位置信号转换成包括幅度信号的极坐标信号；以及对极坐标信号的幅度信号进行阈值处理，以提供阈值处理后的幅度信号。在实施例中，该方法还包括对阈值处理后的幅度信号应用转换曲线以产生速度幅度信号的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括指向设备的手持设备(如，移动电话、个人数字助理(PDA)以及诸 如膝上型计算机和数字摄像机等其他移动设备)领域。
技术介绍
目前，手持设备(如，移动电话、个人数字助理(PDA)以及诸如膝上型计算机和数 字摄像机等其他移动设备)配备有诸如操纵杆之类的小型指向设备以便于实现例如菜单 选择、导航、游戏和网页浏览等动作。这些指向设备能够输出位置信号，位置信号表示致动 器相对于设备底座的位置。输出信号例如用于在显示屏幕上移动光标。当没有外力施加到致动器时，致动器自身可以偏置以返回息止位置。理想地，当致 动器处于息止位置时，设备输出指示息止位置的相应位置信号。实际上，在这种情况下位置 信号的值一般表示与息止位置接近但不完全等于息止位置的位置；位置信号中始终有一些 不可避免的噪声，这些噪声会导致这些信号所控制的光标在显示器上摇晃。此外，致动器在 息止位置时可能会在一定程度上不与息止位置重合，从而引起位置信号的偏移和相应的光 标漂移。为了解决这些问题，可以对指向设备的位置信号输出应用阈值。沿某方向的光标 移动只有当相应的位置信号大于特定阈值时才变成非零。为了消除当致动器处于息止位置 时的光标漂移和摇晃，通常将阈值设置为比噪声以及任何可能的残留偏移都大的值。这种阈值处理方法的缺点是会引起各向异性的光标移动以及指向设备的灵敏度 降低，尤其是当至少一个位置信号与关联的阈值接近时。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种信号处理方法，该信号处理方法至少减小不期望的各向 异性光标移动。本专利技术的另一目的是提高指向设备的精度。为此，本专利技术的第一方面提供了一种针对指向设备的信号处理方法，所述设备包 括底座、相对于底座可移动的致动器、以及检测器，所述检测器适于提供至少第一位置信号 和第二位置信号，所述第一位置信号和第二位置信号指示致动器沿着相应的第一轴和第二 轴相对于底座的位置，所述信号处理方法包括以下步骤-将至少两个位置信号转换成包括幅度信号的极坐标信号，以及-对幅度信号进行阈值处理，以提供阈值处理后的幅度信号。尤其是对于其中第一位置信号和第二位置信号中的至少一个的幅度具有低值的 位置信号来说，本专利技术的方法降低了由实现该方法的指向设备来控制的光标的不期望的各 向异性移动或摇晃。例如，当用户想要使用操纵杆沿着略微偏离X方向和Y方向之一的方向移动光标 时，操纵杆产生X位置信号和Y位置信号。假定Y信号刚好低于阈值，而X信号高于阈值，4则在对X信号和Y信号进行阈值处理之后，操纵杆仅输出对致动器沿X方向相对于底座的 位移加以指示的信号。这使得光标沿X方向移动，而不是沿所要求的倾斜方向移动。为了解决该问题，本专利技术的方法将两个位置信号转换成包括幅度信号和角度信号 的极坐标信号，并实质上对幅度信号进行阈值处理。如果幅度信号在阈值以下，则阈值处理 后的幅度信号为零，光标不移动。然而如果阈值处理后的幅度信号大于零，则该阈值处理后 的幅度信号与角度信号一起形成对致动器相对于底座的位置和/或倾斜的良好指示，即使 X信号和Y信号之一具有低值。在实施例中，信号处理方法还包括对阈值处理后的幅度信号应用转换曲线以产生 速度幅度信号的步骤，所述曲线优选地是指数函数或多项式函数。非线性函数意味着幅度 信号越高，光标在显示器上移动得越快。相反，幅度信号越低，光标移动得越慢。因此，在阈 值附近，光标缓慢移动，这进一步抑制了不期望的各向异性移动，尤其是当幅度信号接近该 幅度信号的关联阈值时，即，当X信号和Y信号都具有低值时。通过将对极坐标幅度信号进行阈值处理与使用特定的非线性转换函数应用速度 转换相结合，使得指向设备的精度显著提高，这是因为两种方法以互补的方式提高了指向 设备的精度。在实施例中，信号处理方法还包括将速度幅度信号和角度信号转换成直角坐标系 中的X速度信号和y速度信号的步骤。由于配备有指向设备的许多设备都使用直角坐标系， 所以该步骤使得对速度信号的进一步处理更方便。在实施例中，信号处理方法还包括以下步骤-将阈值处理后的幅度信号和角度信号转换成阈值处理后的位置信号，-对每个阈值处理后的位置信号应用转换曲线以产生相应的速度信号，所述曲线 优选地是正交函数或多项式函数。在该实施例中，可以对每个阈值转换后的位置信号独立 地应用不同的转换曲线，例如有光标移动的显示器的长宽比。在实施例中，信号处理方法的阈值处理步骤包括如果幅度信号在预定的阈值以 下，则输出具有零值的位置信号，否则对每个位置信号应用速度转换曲线以产生速度信号。 通过对原始位置信号应用速度转换曲线，可以省略将极坐标转换回原始位置坐标系的步马聚O在实施例中，信息处理方法包括以下步骤-当致动器处于息止位置时检测并存储偏移信号，-检测位置信号并从位置信号中减去所存储的偏移信号。小型指向设备的致动器通常向息止位置偏置，在息止位置处，由检测器提供的位 置信号应当为零，但这并不是因为例如致动器的失配、检测器的磨损和/或故障。通过从进 一步测量得到的位置信号中减去偏移信号，可以对偏移进行校正，以产生一种偏移校正方 法。在实施例或第二方面中，本专利技术提供了一种针对指向设备的信号处理方法，所述 设备包括检测器，所述检测器包括多个检测单元，所述多个检测单元能够提供多个相应的 检测单元信号以及包括检测单元信号幅度之和的共模信号，所述方法包括确定共模信号在 时间上的导数的步骤以及以下步骤之一或两者-当导数上升到指示点击动作的预定点击阈值时，产生第一输出信号，-当导数下降到指示松开动作的预定松开阈值时，产生第二输出信号。该方法可以具体应用于源自光学操纵杆的共模信号，例如如美国专利6，326，948 所公开的。在指向设备的使用期间，共模信号可以由于信号漂移而发生变化，所述信号漂移 例如是由于检测器单元的温度变化和/或信号噪声引起的。此外，当用户例如通过长时间 向下按压致动器来改变共模信号的值时，该用户可以逐渐且偶尔地使用更大或更小的力来 向下按压致动器，从而不期望地改变了共模信号。因此，这种共模信号的值不适合检测点击 动作。通过使用共模信号的导数，可以检测共模信号随时间的突然变化。当基于共模信号 的导数确定了点击动作和松开动作时，可以提高指向设备的感知精度。由于点击动作和松 开动作的持续时间可能有差别，例如，根据移动致动器返回到它的息止位置的弹力，所以点 击阈值和松开阈值的绝对值可以被单独限定。本专利技术的实施例或第三方面提供了一种针对指向设备的信号处理方法，所述设备 包括检测器，所述检测器适于提供至少第一位置信号和第二位置信号，所述第一位置信号 和第二位置信号指示致动器沿着相应的第一轴和第二轴相对于底座的位置，所述检测器还 包括多个检测单元，所述多个检测单元能够提供多个相应的检测单元信号以及包括检测单 元信号幅度之和的共模信号，其中共模信号指示致动器沿第三轴的位置，所述第三轴实质 上与第一轴和第二轴垂直，所述共模信号优选地用作对缩放等级的指示。结合确定点击信号和松开信号的方法，该方法可以为用户提供一种直观的缩放功 能。例如，用户可以将光标移动到点，点击以选择该点，以及在保持致动器仍处于点击位置 的同时，缓慢地对致动器施加更大或更小的力以放大和缩小。还可以在保持致动器仍处于 点击位置的同时来回移动光标，例如以来回移动地图本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种针对指向设备的信号处理方法，所述指向设备包括底座、相对于底座可移动的致动器、以及检测器，所述检测器适于提供至少第一位置信号和第二位置信号，所述第一位置信号和第二位置信号指示致动器沿着相应的第一轴和第二轴相对于底座的位置，其中，所述信号处理方法包括以下步骤：－将至少两个位置信号转换成包括幅度信号的极坐标信号，以及－对极坐标信号的幅度信号进行阈值处理，以提供阈值处理后的幅度信号。

【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：金·范乐，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL