利用三維運動技術(shù)的家庭娛樂高級控制裝置的制造方法
【專利說明】利用三維運動技術(shù)的家庭娛樂高級控制裝置
[0001]本申請是2005年I月17日遞交的PCT國際申請PCT/IB2005/050182進(jìn)入中國國家階段的申請200580002720.0(進(jìn)入中國國家階段日期:2006年7月19日)的分案申請，并因此要求如下優(yōu)先權(quán):
[0002]2004年I月20日遞交的美國專利申請US 60/537,800。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及家庭娛樂裝置及其應(yīng)用的控制，尤其涉及一種通過使用一控制裝置來控制家庭娛樂裝置和向家庭娛樂裝置傳送數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]手持式裝置，例如遙控裝置，常用于控制消費性電子裝置，例如電視機(jī)和游戲機(jī)。隨著手持裝置和消費性電子裝置變得越來越復(fù)雜，業(yè)界已開發(fā)出新的用于將命令輸入手持裝置的技術(shù)。這些新技術(shù)中，包括了檢測手持裝置的方位以產(chǎn)生一命令的方法。例如，美國專利第4，745，402及4，796，019號，公開了一種用于控制電視上的光標(biāo)位置的方法。美國專利第6，603，420公開了一種遙控裝置，通過檢測遙控裝置移動的趨向來實現(xiàn)對諸如電視的頻道和音量的控制。
[0005]這些手持裝置保留數(shù)據(jù)的能力以及消費性電子裝置中更復(fù)雜性能的開發(fā)，已經(jīng)對如何控制這些消費性電子裝置提出了新的挑戰(zhàn)。例如，常常需要從手持裝置向消費性電子裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，反之亦然。手持裝置還應(yīng)當(dāng)提供一種自然的、有效的機(jī)制來指示將要執(zhí)行一個動作，諸如數(shù)據(jù)傳送。因此，確實需要一種改進(jìn)的手持裝置，能夠有效地產(chǎn)生命令并向消費性電子裝置發(fā)送數(shù)據(jù)或接收來自消費性電子裝置的數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明公開了一種用于產(chǎn)生命令并在一手持裝置與一基礎(chǔ)裝置(包括消費性電子裝置)之間傳送數(shù)據(jù)的裝置和方法。該手持裝置能夠檢測其自身的移動，將此移動視為一項命令，并執(zhí)行或傳送此項命令。手持裝置的移動可以包括用戶拿著該裝置時所做的手勢，例如將該手持裝置向一基礎(chǔ)裝置投擲的移動，就象用戶揮動球拍那樣。用戶產(chǎn)生的命令范圍從基本的開/關(guān)命令到復(fù)雜的過程如數(shù)據(jù)傳送均涵蓋在其中。
[0007]在一個實施例中，用戶可以訓(xùn)練該裝置學(xué)習(xí)與已有的或新的命令相關(guān)聯(lián)的新動作。例如，用戶可以做將手持裝置向一基礎(chǔ)裝置投擲的動作。手持裝置分析這項動作的組成來創(chuàng)建一個動作模型，這樣，以后對這項動作就可作唯一地識別。
【附圖說明】
[0008]參照附圖和以下詳細(xì)描述，將獲得對本發(fā)明和本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點的深入理解。
[0009]圖1示出了本發(fā)明的一種示例性手持裝置。
[0010]圖2A和圖2B是被圖1所示手持裝置視為命令的手勢的示意圖。
[0011]圖3是圖1所示手持裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖4是動作檢測子系統(tǒng)的一個示例性實施例的示意圖。
[0013]圖5是描繪圖1所示手持裝置的系統(tǒng)過程的一種示例性實現(xiàn)方式的流程圖。
[0014]圖6是描繪動作訓(xùn)練過程的一種示例性實現(xiàn)方式的流程圖。
[0015]圖7是描繪動作檢測過程的一種示例性實現(xiàn)方式的流程圖。
[0016]圖8是圖解說明一個投擲動作的動作模型的曲線圖，此動作模型是基于在三個垂直平面的各個平面上的期望加速度而建立的。
【具體實施方式】
[0017]圖1示出了本發(fā)明一個示例性的手持裝置300，例如依照本發(fā)明特征做了改進(jìn)的飛利浦超快遙控器(Philips Super Pronto)，以下結(jié)合圖3進(jìn)一步論述。該手持裝置300能夠檢測其自身的動作，將所檢測到的動作視為一項或多項命令，并執(zhí)行或傳送這項或這些命令。
[0018]圖2A和圖2B顯示了一個用戶能夠使用所述手持裝置300做出的手勢。例如圖2A所示，用戶作出一個將手持裝置300向一基礎(chǔ)裝置如電視機(jī)210投擲的手勢。圖2B則顯示用戶作出一個將手持裝置300向一基礎(chǔ)裝置如電視機(jī)傾倒的手勢。這些手勢和相關(guān)的動作表明用戶201想要從手持裝置300發(fā)送數(shù)據(jù)到電視機(jī)210。在此情況下，用戶應(yīng)首先定位和識別所述數(shù)據(jù)(例如一圖片或音樂)，然后向該基礎(chǔ)裝置作出所述手勢。所述數(shù)據(jù)，例如，可以通過從顯示在該手持裝置300上的一個目錄中選擇出一個項目的方式來識別。之后這些數(shù)據(jù)將被發(fā)送。另外，如果該數(shù)據(jù)是一張圖片，它可顯示在電視上(可選地)，或者，如果該數(shù)據(jù)是音樂，則它可通過揚(yáng)聲器播放(可選地)。其他的手勢包括做一個從基礎(chǔ)裝置向用戶的牽引動作。在此情況下，這個手勢指示應(yīng)將所識別的數(shù)據(jù)傳送到手持裝置300。然后將從基礎(chǔ)裝置本身或者另外的裝置(例如一服務(wù)器)處取回所述數(shù)據(jù)。由于在用戶201所在區(qū)域范圍內(nèi)存在有許多基礎(chǔ)裝置210至214，因此該手持裝置300具有識別這些基礎(chǔ)裝置210至214中哪一個應(yīng)接收到所傳送的數(shù)據(jù)的能力(這將在下文章節(jié)中詳細(xì)描述)。圖3是本發(fā)明的示例性手持裝置300的結(jié)構(gòu)示意圖。如業(yè)界所已知的，此處所討論的方法和裝置可以作為一種本身包括計算機(jī)可讀介質(zhì)的制品分發(fā)，所述介質(zhì)上實現(xiàn)有計算機(jī)可讀代碼設(shè)置。該計算機(jī)可讀程序代碼設(shè)置可連同一計算機(jī)系統(tǒng)如中央處理器301 —起操作，以執(zhí)行全部或部分步驟而完成這里論述的所述方法或構(gòu)建所述裝置。該計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可記錄介質(zhì)(例如軟盤、硬盤、光盤或存儲卡等)，亦或是傳輸式介質(zhì)(例如包含光學(xué)纖維的網(wǎng)絡(luò)、萬維網(wǎng)、電纜，或利用時分多址、碼分多址的無線信道，或者其他射頻信道)。任何一種能夠存儲適合與計算機(jī)系統(tǒng)共同使用的信息的已知或改進(jìn)介質(zhì)都可以被采用。所述計算機(jī)可讀代碼設(shè)置可以是可供計算機(jī)讀取指令和數(shù)據(jù)的任何裝置，例如磁性介質(zhì)上的磁變量或光盤表面上的高度變量。
[0019]存儲器302將配置處理器301以完成本文所公開的方法、步驟和功能。該存儲器302可以是分布式的或本機(jī)的，而處理器301可以是分布式的或單機(jī)的。存儲器302可以采用電子存儲器、磁性存儲器或光學(xué)存儲器，或者是這些或其他類型存儲裝置的任意組合。此處的術(shù)語“存儲器”應(yīng)當(dāng)作足夠?qū)挿旱慕忉屢园蓮闹凶x取信息或把信息寫入可被中央處理器301訪問的可編址空間的地址。
[0020]如圖3所示，該存儲器302包括動作模型數(shù)據(jù)庫303、系統(tǒng)過程500、動作訓(xùn)練過程600和動作檢測過程700，其中系統(tǒng)過程500、動作訓(xùn)練過程600和動作檢測過程700將分別結(jié)合圖5、圖6和圖7在下文作進(jìn)一步描述。該手持裝置300還包括動作檢測子系統(tǒng)400、射頻(RF)通信子系統(tǒng)305和紅外線檢測子系統(tǒng)(IDS) 310，其中該動作檢測子系統(tǒng)400將結(jié)合圖4作進(jìn)一步描述。
[0021]該射頻通信子系統(tǒng)305通過一種公知的方式提供手持裝置300與一個或多個基礎(chǔ)裝置210至214之間的通信。例如，該射頻通信子系統(tǒng)305可利用無線通信的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)或其任何擴(kuò)展。紅外線檢測子系統(tǒng)310以定向的方式發(fā)出紅外光，從而以信號通知基礎(chǔ)裝置210-214它應(yīng)執(zhí)行正由手持裝置300發(fā)送的命令。僅只是那些檢測到紅外線信號的基礎(chǔ)裝置210-214會執(zhí)行所發(fā)送的命令。所述命令是通過射頻通信子系統(tǒng)305以一種公知的方式向基礎(chǔ)裝置210-214傳送的。在一個替代實施例中，可通過以公知的方式調(diào)制紅外信號(例如利用紅外線爆發(fā)器(IR Blaster)標(biāo)準(zhǔn))來傳送該命令。
[0022]圖4示出了動作檢測子系統(tǒng)400的一個示例性實施例。該動作檢測子系統(tǒng)包含X軸加速計傳感器410、Y軸加速計傳感器411、Ζ軸加速計傳感器412以及相應(yīng)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器415、416和417。加速計傳感器410、411和412分別檢測該手持裝置300沿X軸、Y軸和Z軸的加速度。所述加速計傳感器410、411和412可以采用例如利用采自加利福尼亞州聯(lián)合市的尼克特金(NECTokin)公司生產(chǎn)的商用三維運動傳感器。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器415,416和417分別將加速計傳感器410、411和412檢測到的(多個)加速度轉(zhuǎn)換為可被中央處理器301讀取的數(shù)字形式。在替代實施例中，其他組件，包括壓敏電阻元件、傾角傳感器及磁方向傳感器等，均可用于測定該手持裝置300的位置、運動的方向和/或速度。
[0023]圖5示出了系統(tǒng)過程500的一個示例性實施例。系統(tǒng)過程500最初在等待將在步驟505輸入的命令，如果在步驟505中用戶輸入一個訓(xùn)練命令，則系統(tǒng)過程500執(zhí)行步驟510，其中調(diào)用動作訓(xùn)練過程600。如果在步驟505中用戶做了一個表明命令的手勢或動作，則系統(tǒng)過程將執(zhí)行步驟515，其中調(diào)用動作檢測過程700。當(dāng)所述調(diào)用的程序600、700完成時，系統(tǒng)過程500返回到步驟505以等待新命令的輸入。
[0024]圖6示出了動作訓(xùn)練過程600的一個示例性實施例。動作訓(xùn)練過程600學(xué)習(xí)用戶所示范的新的手勢和動作，用以識別已存在的或新的命令。例如，用戶201可能希望訓(xùn)練手持裝置300檢測一個投擲動作例如將手持裝置300向電視機(jī)210投擲的動作。用戶首先按壓手持裝置300上的一個開關(guān)，以表明將會作出一個新的手勢(可選擇地，用戶可訓(xùn)練該手持裝置300將某個動作視為欲執(zhí)行訓(xùn)練程序的一個表示)。動作訓(xùn)練過程600最初在等待將被一個或多個加速計傳感器410、411和412所檢測的動作(步驟601)，之后，通過周期性地對讀取自模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器415、416和417的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和存儲，記錄被傳感器410、411和412所檢測到的該項動作(步驟605)。每次在采樣步驟605中讀取一組樣本后，將進(jìn)行一項測試以確定在一個特定的時間周期內(nèi)是否沒有動作被檢測到，這意味著該手勢或動作已經(jīng)完成(步驟608)。如果在步驟608中還有動作被檢測到，則重復(fù)步驟605以讀取該下一組樣本；否則，動作訓(xùn)練過程600將在步驟610中創(chuàng)建并存儲捕獲的該動作模型。此動作模型是以一種公知的方式創(chuàng)建的，例如，下列出版物即記載了對動作和手勢進(jìn)行分析、比較和建模的方法:
[0025]Ho-Sub Yoo