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

【發(fā)明內容】

[0006] 為此，本發(fā)明提供用戶機器接口，包括具有至少一個觸發(fā)按鈕的遠程控制器；所述 遠程控制器與具有顯示器的基站之間的通信鏈路；運動感知功能，其用于生成至少部分地 表示所述遠程控制器的運動的運動信號；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模式中處理所述運動信號，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 模式基于所述遠程控制器的運動而使能所述接口的操作，其中，所述切換決定基于對以下 的組合的評估：i)對源自所述用戶按壓/松開所述觸發(fā)按鈕的所述觸發(fā)按鈕的至少一個開 /關狀態(tài)的序列的模式的分析，以及ii)在開/關狀態(tài)的所述序列期間的至少一個時刻從所 述運動信號獲得的、表示由所述用戶所給予所述遠程控制器的運動量的函數^^。#
[0007] 本發(fā)明還提供方法和計算機程序來操作所述接口。
[0008] 當前發(fā)明并不僅涉及用戶如何能夠在遠程控制器的不同模式之間切換，而且還 提出用于優(yōu)化模式之間的轉換的解決方案。在手勢識別模式期間，光標在屏幕上凍結 (frozen)，這是因為在手勢識別期間，用戶的動作不應給予光標運動，并且為了不將用戶的 手勢限制于2D手勢。在手勢的最后，在返回到指向模式之前引入暫停以便防止遠程控制器 的指向方向與屏幕上的光標之間的未對齊（misalignment)。在多數情況下，用戶希望遠程 控制器表現得大致如同激光指向器，從而在本優(yōu)選的使用中，遠程控制器所指向的方向與 光標的位置對齊。這里所使用的"未對齊"這個用詞定義了這樣的情況：指向方向和光標位 置是不自然的或不是用戶所期望的。
[0009] 另外，在手勢模式內，本發(fā)明的遠程控制器能夠區(qū)別不同的手勢識別模式，例如區(qū) 別使用二進制標識的單軸旋轉檢測模式和分類算法。因此，使得交互對用戶來說更為簡單。
[0010] 在被轉讓給與本申請相同的受讓人的法國專利申請序列No. 12/50140中詳細說 明了該單軸旋轉模式。該模式的基本原理在于當用戶將遠程控制器沿單個軸旋轉或移位 (translate)時，系統(tǒng)進行識別。接著，這些單軸手勢可以用于以連續(xù)的方式而控制系統(tǒng)的 參數。例如，用戶可以通過改變遠程控制器的俯仰（pitch)而改變電視機的音量。一旦系 統(tǒng)識別出用戶在進行俯仰旋轉（沿單軸），則系統(tǒng)將操作對基站的音量控制，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的在屏幕上的 垂直圖形條。當用戶改變遠程控制器的俯仰時，立刻使音量相適應并且繼續(xù)在屏幕上的可 能的可視反饋。當用戶終結他的單軸手勢時，根據最后的值而設置音量。
[0011] 我們會將該單軸模式進一步稱為模擬控制模式，這是因為該模式主要用于對系統(tǒng) 參數的模擬控制，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（旋轉或移位）從而以連續(xù)的方式控制參 數。系統(tǒng)可以區(qū)別這些單軸手勢和更復雜的手勢（例如，在空中畫出符號）這個事實為系 統(tǒng)添加了人體工程學和直觀的特征，這是因為用戶不需要通過不同的菜單來控制所映射的 系統(tǒng)參數。
[0013] 即使遠程控制器被配備有運動傳感器，但是用戶還可以使用遠程控制器上的傳統(tǒng) 按鈕來與系統(tǒng)進行交互。例如，遠程控制器仍可被配備有數字鍵，從而用戶可以直接輸入所 期望的頻道的號。在該模式中，動作傳感器并不用于例如控制屏幕上的光標或用于識別手 勢。因此，我們將稱這種模式為被動模式。當處于該被動模式中時，運動傳感器中的一些或 全部可以被設置為睡眠模式以節(jié)省電力。本發(fā)明的接口使得能夠在被被動模式和諸如光標 控制或手勢識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，術語指向器、指向設備、遠程控制器、遠程控制設備將被不加 區(qū)別地使用。然而，應當理解，這并不意味著本發(fā)明限于用于電視機的經典類型的遠程控制 器。本發(fā)明還應用于具有運動感知功能并具有至少一個觸發(fā)按鈕、真實或虛擬的任何其它 種類的輸入設備，例如移動設備（例如，智能電話）。
【附圖說明】
[0015] 根據對各個實施例的描述和以下附圖，本發(fā)明將被更好地理解，并且其各個特征 和優(yōu)點將更明顯：
[0016] -圖1表示現有技術的指向設備；
[0017] -圖2表示現有技術的具有手勢識別功能的設備；
[0018] -圖3a顯示用于實現在光標控制模式和手勢識別模式之間進行切換的過程的流 程圖；
[0019] -圖3b顯示可用本發(fā)明的接口所識別的手勢的多個示例；
[0020] -圖4a和4b示出了在本發(fā)明的實施例中所解決的指向對齊問題；
[0021] -圖5顯示了圖3a的變型；
[0022] -圖6a、6b、6c、6d和6e顯示根據本發(fā)明的各個實施例的繪出了在設備的操作期間 按鈕按壓的持續(xù)時間和運動量的圖形。
【具體實施方式】
[0023] 圖1表示現有技術的指向設備。
[0024] 對被轉讓給與本申請相同的受讓人的美國專利申請序列No. 12/147811進行參 照，其中通過引用的方式將該專利申請并如本文。
[0025] 指向設備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形態(tài)，能夠在用戶的手中持有。該指向器與移動元素相關聯(lián)，該移動 元素可以是例如能夠在平面（例如，由基站控制的屏幕120或寫字板（writing surface)) 中移動的光標130?；究梢允枪潭ㄓ嬎銠C、移動計算機、平板計算機、游戲機、機頂盒等。 該移動元素的移動是由指向器的移動控制的。指向器有利地在其若干表面上被提供有按 鈕1110、1120、1130,以控制可由遠程控制器進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{牙波形和協(xié)議或用Wi-Fi波 形和協(xié)議（802. Ilg標準）來實現射頻傳輸?？赏ㄟ^紅外或通過射頻而進行傳輸。所傳輸 的信號為命令，該命令