手持装置的向前指点方向的确定制造方法及图纸

与手持装置有关的向前指点方向例如通过计算该装置的旋转中心来估算或确定。然后所得的组合后或选定后的偏置估计可用于对例如3D指点装置中的传感器的偏置输出进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】手持装置的向前指点方向的确定相关申请本申请涉及2010年6月3日提交的题为“Method of Computing aDynamic Forward Direction(计算动态向前方向的方法)”的第61/351，108号美国临时专利申请, 并要求其优先权，该申请的内容通过弓I用并入本文。
技术介绍
本专利技术描述了能够用于3D指点装置(pointing device)以及其他类型装置中的 向前指点方向(forward pointing direction)确定技术、系统、软件以及设备。与信息通信有关的技术在过去的几十年里有了迅速的发展。电视、蜂窝电话、互联 网和光学通信技术(这里仅列出几样)结合起来将消费者淹没在可得到的信息和娱乐选择 中。以电视为例，最近30年来已经引入了有线电视服务、卫星电视服务、按次计费电影和视 频点播。然而，20世纪60年代的电视观众在他们的电视机上通常只能够接收到也许是四或 五个无线TV频道，今天的电视观众有机会在数以百计、数以千计和潜在的数以万计的节目 和信息频道中选择。目前主要在旅馆等中使用的视频点播技术提供了一种用于从数以千计 的电影节目单中进行家庭娱乐选择的潜能。为终端用户提供那么多的信息和内容的技术能力给系统设计人员和服务供应商 提供了机会和挑战。一种挑战是尽管终端用户通常更愿意拥有更多选择而不愿意选择变 少，但这种喜好与他们希望的既快速又简单的选择处理相背。不幸的是，终端用户用来访问 媒体节目的系统和界面的发展使得选择处理既不快捷又不简单。再次以电视节目为例。在 电视处于其初期时，确定看哪一个节目是相对简单的事情，这是因为可选择的数目较少。人 们可以查阅印制的节目指南，该节目指南被格式化为例如一系列的行和列，这些行和列显 示出了在⑴邻近的电视频道、⑵被传输到这些频道的节目以及⑶日期和时间之间的 对应关系。通过调节调谐钮，电视被调谐到所需的频道，并且观众观看到所选择的节目。在 这之后，允许观众远距离调谐电视的遥控装置被引入。这种对用户-电视交互的增添产生 了被称为“频道冲浪”的现象，借此，观众能够迅速地观看在大量频道中广播的短片段，从而 可以快速得知在任意给定的时间什么节目是可看的。尽管存在频道的数量和可观看的内容急剧增加的事实，但通常可得到的用于电视 的用户界面、控制设备选择和架构在过去的30年里没有改变太多。印制的节目指南仍然是 用于传递节目信息的最流行的机制。具有上下箭头的多按钮遥控器仍然是最流行的频道/ 内容选择装置。设计和实现TV用户界面的人们对可得到的媒体内容的增加的反应已经成 为现存的选择处理和界面对象的直接延伸。这样，印制的节目指南中的行数增加以容纳更 多的频道。遥控装置中的按钮的数目也增加以支持附加的功能和内容处理，例如，像图1所 示的那样。然而，这种方法大大增加了观众浏览可得到信息所需的时间和执行选择所需运 动的复杂度。有争议的是，现存界面的麻烦的本质阻碍了一些服务(例如视频点播)的商 业应用，这是由于消费者反对给在他们看来已经是太慢和太复杂的界面再增加复杂度的新 服务。除了在带宽和内容方面增加之外，技术的集成还加剧了用户界面的瓶颈问题。消 费者正在积极地做出反应要选择购买集成系统而不是大量可分离组件。这种趋势的一个实 施方式是电视/VCR/DVD的组合，其中的三个组成部分以前是三个独立的组件，如今则作为 一个集成单元而被频繁购买。这种趋势会延续下去，潜在的最终结果是目前在家庭中可以 找到的大部分而非所有通信设备将会组合在一起作为集成单元，例如，电视/VCR/DVD/互 联网接入/收音机/立体声单元。即便是那些继续购买分离组件的人们也会期望上述单独 组件的无缝控制和这些分立组件之间的互相交互。随着这种集成度的增长，产生了使用户 界面更加复杂的潜在可能。例如，在所谓的“通用”遥控单元(例如TV遥控单元和VCR遥控 单元功能的组合)被提出时，这些通用遥控单元上的按钮的数目通常地多于单个TV遥控单 元或VCR遥控单元上的按钮数目。如果不能准确地找到该遥控装置中的正确按钮，这些增 加了数目的按钮和功能使人除了只能在控制TV或VCR的最简单的方面外很难控制其它任 何事情。许多时候，这些通用的遥控装置不能提供足够的按钮以访问某些TV所特有的许多 层面上的控制或特性。在这种情况下，仍然需要原始设备的遥控单元，并且由于集成的复杂 度导致的用户界面问题，所以处理多遥控的最初争论仍然存在。一些遥控单元通过增加可 用专家命令编制的“软”按钮解决了这个问题。这些软按钮有时具有附随的LCD显示装置 来指示它们的运动。这种方式也具有缺陷，即，如果不将视线从TV转移到遥控装置，它们就 难以使用。这些遥控单元的另一个缺陷是采用了多模式以试图减少按钮个数。在这些“模 式化”的通用遥控单元中，存在专门的按钮来选择该遥控装置是否与TV、DVD播放器、有线 机顶盒和VCR等通信。这产生了许多使用性的问题，包括发送命令到错误的装置、迫使用户 通过观看遥控装置来确信其是否处于正确的模式，并且它不能给多装置的集成提供任何的 简化。这些通用遥控单元的最大好处是它可通过允许用户将用于多个设备的命令序列编写 到遥控装置中来提供一定的集成度。这是一个较困难的任务，以至于许多用户雇佣职业的 安装人员来对他们的通用遥控单元进行程序编写。人们还做出了一些尝试来使终端用户与媒体系统之间的屏幕界面现代化。然而， 上述尝试除了其它缺点以外，通常具有不能容易地在媒体节目的大集合与媒体节目的小集 合之间调整比例的问题。例如，依赖于节目列表的界面可以很好地为媒体节目的小集合工 作，但是对于浏览媒体节目的大集合却是冗长乏味的。与媒体节目的大集合所用的列表界 面相比，依赖于分等级的导航(例如树结构)的界面可具有更快的遍历速度，但是不适于媒 体节目的小集合。另外，用户趋向于对不得不在树结构中经过三层或更多层的选择处理失 去兴趣。对于所有的这些情况，目前的遥控单元通过迫使用户反复地按上按钮和下按钮来 遍历上述列表或分级结构以更冗长乏味地进行这些选择处理。在可以使用选择跳过控制 时(例如上翻页和下翻页)，用户经常不得不看该遥控装置以找到这些特殊的按钮，或不得 不经过训练以知道它们恰好存在。因此，在题为“A Control Framework with a Zoomable GraphicalUser Interface for Organizing, Selecting and Launching Media Items (用 于组织、选择并启动媒体节目的具有可缩放图形用户界面的控制架构)”的第10/768，432 号美国专利申请中已经提出了一种组织架构、技术和系统，其简化用户与媒体系统之间的 控制和屏幕界面、并加快选择过程、而同时允许服务提供商通过便利地向用户供应大量媒 体节目和新的服务来利用对终端用户设备增加的可用带宽的益处，该申请的内容通过引用 并入本文。本文特别感兴趣的是可用于与这种架构、以及其他应用和系统交互的遥控装置。 如上述并入的申请中所提到的，各种不同类型的遥控装置可用于这种架构，例如包括轨迹 球、“鼠标”型指点装置、光笔等。能够与这种架构(以及其他应用)一起使用的其他类别 的遥控装置是3D指点装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.03 US 61/351,1081.一种装置，包括加速计，用于感应所述装置的加速度并输出与所述装置的加速度相关的至少一个加速度输出；至少一个传感器，用于感应所述装置的旋转并输出与所述装置的旋转相关的至少一个角速度输出；以及处理单元，用于对所述加速度输出和所述至少一个角速度输出进行处理以确定所述装置的向前指点方向。2.如权利要求1所述的装置，其中，确定所述装置的所述向前指点方向是基于使用处理后的输出和万有引力常数对所述装置的旋转中心进行的计算。3.如权利要求2所述的装置，其中，所述计算使用基于所述角速度输出的角速度矩阵；基于所述角速度输出的角加速度矩阵；用于相对于地球参照系来定义所述装置的参照系的基于所述角速度矩阵和所述角加速度矩阵的方向余弦矩阵；以及基于所述加速度输出的线性加速度。4.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理包括将原始传感器数据转换为国际体系 (SI)单位数据。5.如权利要求4所述的装置，其中，所述国际体系单位数据被滤波以去除不期望的传感器特性，所述不期望的传感器特性包括可变偏置偏移、横轴效应、尺度变化、非线性特性、 温度效应和老化效应中的至少一种。6.如权利要求5所述的装置，还包括与所述处理单元可通信地连接的射频(RF)发射器。7.如权利要求6所述的装置，其中，所述射频发射器被配置为将向前方向计算结果发送至主机。8.如权利要求6所述的装置，其中，所述射频发射器被配置为将滤波后的数据发送至主机以供所述主机使用，从而基于使用所述滤波后数据和万有弓I力常数对所述装置的旋转中心的计算来确定所述装置的向前方向。9.一种用于确定装置的向前指点方向的方法，所述方法包括收集所述装置运动时与所述装置的加速度和旋转相关的数据；以及基于所收集的数据来确定所述装置的所述向前指点方向。10.如权利要求9所述的方法，还包括将所述数据滤波以除去不期望的传感器特性。11.如权利要求10所述的方法，其中，所述不期望的传感器特性包括可变偏置偏移、横轴效应、尺度变化、非线性特性、温度效应和老化效应中的至少一种。12.如权利要求9所述的方法，其中，所述确定的步骤还包括计算所述装置的旋转中心,其中所述计算能够表示为为主体参照系中与所述装置相关的角加速度矩阵，bQ2为所述主体参照系中与所述装置相关的角速度矩阵的平方，前上标b为所述主体参照系中与所述装置相关的线性加速度，Bl为相对于用户参照系定义所述主体参照系的方向余弦矩阵，ug为与所述用户参照系相关的地球万有引力常数。13.如权利要求12所述的方法，其中，所述能够表示为14.如权利要求12所述的方法，其中，所述bQ2能够表示为15.如权利要求12所述的方法，其中，对所述装置的旋转中心向量的多次计算被组合以优化所述旋转中心向量的计算。16.如权利要求15所述的方法,其中，所述组合包括低通滤波、Kalman滤波和Bayesian 滤波中的至少一种。17...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·G·利伯蒂，布赖恩·A·库克，
申请(专利权)人：希尔克瑞斯特实验室公司，
类型：
国别省市：