具有3d 指向和手勢(shì)識(shí)別功能的遠(yuǎn)程控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對(duì)具有顯示器的基站的基于運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)程控制。更具體地，其允許使用 位于所述遠(yuǎn)程控制器上的單個(gè)觸發(fā)按鈕而在多個(gè)不同控制模式之間進(jìn)行切換。
【背景技術(shù)】
[0002] 允許控制顯示器上的虛擬區(qū)的3D指向設(shè)備（其通常還被稱為"在空中"持有）在 本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。這樣的指向設(shè)備一般包括能夠測(cè)量設(shè)備在空間中的運(yùn)動(dòng)并且將用戶給 予指向設(shè)備的該運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為顯示器上的光標(biāo)的位移的多個(gè)傳感器（例如，光學(xué)傳感器、加 速計(jì)、陀螺儀、或磁力計(jì)）。這種類型的指向設(shè)備已由例如被轉(zhuǎn)讓給與本申請(qǐng)相同的受讓人 的美國(guó)專利申請(qǐng)序列No. 12/147811所公開。本專利申請(qǐng)中公開的指向設(shè)備包括加速計(jì)和 陀螺儀，但是在本領(lǐng)域中已知其它傳感器執(zhí)行相同的功能。
[0003] 這些設(shè)備中的一些還允許用戶通過使用遠(yuǎn)程控制器在空中做出手勢(shì)（例如，數(shù) 字、字母或更復(fù)雜的輸入）而輸入命令。具有這類手勢(shì)識(shí)別的設(shè)備已在例如被分配給共同 受讓人（其中的一個(gè)為本申請(qǐng)的受讓人）的美國(guó)專利申請(qǐng)序列No. 13/499175中公開。在 本專利申請(qǐng)中公開的設(shè)備使用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法來識(shí)別用戶的手勢(shì)，但是其它算法在本領(lǐng) 域中也是已知的，例如隱馬爾可夫模型。
[0004] 指向設(shè)備可以包括多個(gè)按鈕或觸發(fā)器以控制基站的功能或在指向模式和手勢(shì)識(shí) 別模式模式之間切換。這是例如由美國(guó)專利5, 598, 187所公開的事例中的一個(gè)。然而，在 該公開中，用戶需要使用多個(gè)不同按鈕，但是他們具有使用簡(jiǎn)單命令來例如在指向模式和 手勢(shì)識(shí)別模式之間進(jìn)行切換的需要?，F(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備沒有解決這個(gè)在不使用多個(gè)按鈕的情 況下，在遠(yuǎn)程控制設(shè)備的不同模式之間進(jìn)行直觀和簡(jiǎn)單的切換的問題。
[0005] 本發(fā)明通過定義在多個(gè)模式之間的切換決定的標(biāo)準(zhǔn)而提供對(duì)該問題的解決方案， 其中該標(biāo)準(zhǔn)是容易實(shí)現(xiàn)的，這是因?yàn)樗鼈兪腔趯?duì)按鈕按壓的時(shí)間分析和運(yùn)動(dòng)量分析的組 合的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為此，本發(fā)明提供用戶機(jī)器接口，包括具有至少一個(gè)觸發(fā)按鈕的遠(yuǎn)程控制器；所述 遠(yuǎn)程控制器與具有顯示器的基站之間的通信鏈路；運(yùn)動(dòng)感知功能，其用于生成至少部分地 表示所述遠(yuǎn)程控制器的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)；處理功能，其被配置為用于在所述接口的操作的 第一模式和第二模式的至少一個(gè)模式中處理所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并且用于將所述接口的所述操 作在所述第一模式和所述第二模式之間切換，所述第一模式和所述第二模式中的至少一個(gè) 模式基于所述遠(yuǎn)程控制器的運(yùn)動(dòng)而使能所述接口的操作，其中，所述切換決定基于對(duì)以下 的組合的評(píng)估：i)對(duì)源自所述用戶按壓/松開所述觸發(fā)按鈕的所述觸發(fā)按鈕的至少一個(gè)開 /關(guān)狀態(tài)的序列的模式的分析，以及ii)在開/關(guān)狀態(tài)的所述序列期間的至少一個(gè)時(shí)刻從所 述運(yùn)動(dòng)信號(hào)獲得的、表示由所述用戶所給予所述遠(yuǎn)程控制器的運(yùn)動(dòng)量的函數(shù)^^。#
[0007] 本發(fā)明還提供方法和計(jì)算機(jī)程序來操作所述接口。
[0008] 當(dāng)前發(fā)明并不僅涉及用戶如何能夠在遠(yuǎn)程控制器的不同模式之間切換，而且還 提出用于優(yōu)化模式之間的轉(zhuǎn)換的解決方案。在手勢(shì)識(shí)別模式期間，光標(biāo)在屏幕上凍結(jié) (frozen)，這是因?yàn)樵谑謩?shì)識(shí)別期間，用戶的動(dòng)作不應(yīng)給予光標(biāo)運(yùn)動(dòng)，并且為了不將用戶的 手勢(shì)限制于2D手勢(shì)。在手勢(shì)的最后，在返回到指向模式之前引入暫停以便防止遠(yuǎn)程控制器 的指向方向與屏幕上的光標(biāo)之間的未對(duì)齊（misalignment)。在多數(shù)情況下，用戶希望遠(yuǎn)程 控制器表現(xiàn)得大致如同激光指向器，從而在本優(yōu)選的使用中，遠(yuǎn)程控制器所指向的方向與 光標(biāo)的位置對(duì)齊。這里所使用的"未對(duì)齊"這個(gè)用詞定義了這樣的情況：指向方向和光標(biāo)位 置是不自然的或不是用戶所期望的。
[0009] 另外，在手勢(shì)模式內(nèi)，本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制器能夠區(qū)別不同的手勢(shì)識(shí)別模式，例如區(qū) 別使用二進(jìn)制標(biāo)識(shí)的單軸旋轉(zhuǎn)檢測(cè)模式和分類算法。因此，使得交互對(duì)用戶來說更為簡(jiǎn)單。
[0010] 在被轉(zhuǎn)讓給與本申請(qǐng)相同的受讓人的法國(guó)專利申請(qǐng)序列No. 12/50140中詳細(xì)說 明了該單軸旋轉(zhuǎn)模式。該模式的基本原理在于當(dāng)用戶將遠(yuǎn)程控制器沿單個(gè)軸旋轉(zhuǎn)或移位 (translate)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別。接著，這些單軸手勢(shì)可以用于以連續(xù)的方式而控制系統(tǒng)的 參數(shù)。例如，用戶可以通過改變遠(yuǎn)程控制器的俯仰（pitch)而改變電視機(jī)的音量。一旦系 統(tǒng)識(shí)別出用戶在進(jìn)行俯仰旋轉(zhuǎn)（沿單軸），則系統(tǒng)將操作對(duì)基站的音量控制，所述控制可以 通過在顯示器上的專用圖形而向用戶給出反饋，其可以例如為表示音量等級(jí)的在屏幕上的 垂直圖形條。當(dāng)用戶改變遠(yuǎn)程控制器的俯仰時(shí)，立刻使音量相適應(yīng)并且繼續(xù)在屏幕上的可 能的可視反饋。當(dāng)用戶終結(jié)他的單軸手勢(shì)時(shí)，根據(jù)最后的值而設(shè)置音量。
[0011] 我們會(huì)將該單軸模式進(jìn)一步稱為模擬控制模式，這是因?yàn)樵撃Ｊ街饕糜趯?duì)系統(tǒng) 參數(shù)的模擬控制，比如音頻音量或顯示亮度。
[0012] 存在許多可能性來映射可用的單軸手勢(shì)（旋轉(zhuǎn)或移位）從而以連續(xù)的方式控制參 數(shù)。系統(tǒng)可以區(qū)別這些單軸手勢(shì)和更復(fù)雜的手勢(shì)（例如，在空中畫出符號(hào)）這個(gè)事實(shí)為系 統(tǒng)添加了人體工程學(xué)和直觀的特征，這是因?yàn)橛脩舨恍枰ㄟ^不同的菜單來控制所映射的 系統(tǒng)參數(shù)。
[0013] 即使遠(yuǎn)程控制器被配備有運(yùn)動(dòng)傳感器，但是用戶還可以使用遠(yuǎn)程控制器上的傳統(tǒng) 按鈕來與系統(tǒng)進(jìn)行交互。例如，遠(yuǎn)程控制器仍可被配備有數(shù)字鍵，從而用戶可以直接輸入所 期望的頻道的號(hào)。在該模式中，動(dòng)作傳感器并不用于例如控制屏幕上的光標(biāo)或用于識(shí)別手 勢(shì)。因此，我們將稱這種模式為被動(dòng)模式。當(dāng)處于該被動(dòng)模式中時(shí)，運(yùn)動(dòng)傳感器中的一些或 全部可以被設(shè)置為睡眠模式以節(jié)省電力。本發(fā)明的接口使得能夠在被被動(dòng)模式和諸如光標(biāo) 控制或手勢(shì)識(shí)別的任何其它模式之間的容易的切換。
[0014] 在本發(fā)明的描述中，術(shù)語指向器、指向設(shè)備、遠(yuǎn)程控制器、遠(yuǎn)程控制設(shè)備將被不加 區(qū)別地使用。然而，應(yīng)當(dāng)理解，這并不意味著本發(fā)明限于用于電視機(jī)的經(jīng)典類型的遠(yuǎn)程控制 器。本發(fā)明還應(yīng)用于具有運(yùn)動(dòng)感知功能并具有至少一個(gè)觸發(fā)按鈕、真實(shí)或虛擬的任何其它 種類的輸入設(shè)備，例如移動(dòng)設(shè)備（例如，智能電話）。
【附圖說明】
[0015] 根據(jù)對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述和以下附圖，本發(fā)明將被更好地理解，并且其各個(gè)特征 和優(yōu)點(diǎn)將更明顯：
[0016] -圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的指向設(shè)備；
[0017] -圖2表示現(xiàn)有技術(shù)的具有手勢(shì)識(shí)別功能的設(shè)備；
[0018] -圖3a顯示用于實(shí)現(xiàn)在光標(biāo)控制模式和手勢(shì)識(shí)別模式之間進(jìn)行切換的過程的流 程圖；
[0019] -圖3b顯示可用本發(fā)明的接口所識(shí)別的手勢(shì)的多個(gè)示例；
[0020] -圖4a和4b示出了在本發(fā)明的實(shí)施例中所解決的指向?qū)R問題；
[0021] -圖5顯示了圖3a的變型；
[0022] -圖6a、6b、6c、6d和6e顯示根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的繪出了在設(shè)備的操作期間 按鈕按壓的持續(xù)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)量的圖形。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的指向設(shè)備。
[0024] 對(duì)被轉(zhuǎn)讓給與本申請(qǐng)相同的受讓人的美國(guó)專利申請(qǐng)序列No. 12/147811進(jìn)行參 照，其中通過引用的方式將該專利申請(qǐng)并如本文。
[0025] 指向設(shè)備110或指向器（pointer)有利地具有電視遙控器的形態(tài)和形狀，也就是 說其具有人體工程學(xué)形態(tài)，能夠在用戶的手中持有。該指向器與移動(dòng)元素相關(guān)聯(lián)，該移動(dòng) 元素可以是例如能夠在平面（例如，由基站控制的屏幕120或?qū)懽职澹╳riting surface)) 中移動(dòng)的光標(biāo)130。基站可以是固定計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、機(jī)頂盒等。 該移動(dòng)元素的移動(dòng)是由指向器的移動(dòng)控制的。指向器有利地在其若干表面上被提供有按 鈕1110、1120、1130,以控制可由遠(yuǎn)程控制器進(jìn)行訪問的基站的功能。指向器包括電源和到 基站的、到要被控制的物體（未示出）的傳輸信道?？梢杂盟{(lán)牙波形和協(xié)議或用Wi-Fi波 形和協(xié)議（802. Ilg標(biāo)準(zhǔn)）來實(shí)現(xiàn)射頻傳輸?？赏ㄟ^紅外或通過射頻而進(jìn)行傳輸。所傳輸 的信號(hào)為命令，該命令