手持式遙控器的感測式坐標輸入方法
2023-07-29 11:39:01 1
專利名稱：手持式遙控器的感測式坐標輸入方法
技術領域：
本發明系有關於一種手持式遙控器的感測式坐標輸入方法，尤其是指一種利用三角函數方式計算遙控器的移動狀態，進而換算為相對應於電腦上的坐標，以於遙控器移動操作使用過程中，皆能立即於電腦屏幕上反應過來，而做出相對應的移動，而在其整體施行使用上更增實用功效特性的手持式遙控器的感測式坐標輸入方法創新設計者。
背景技術：
按，一般常見用來控制電腦顯示器遊標的滑鼠，其可概分為滾球型及光學型兩大類型，其操作模式均必須於一平面上滑行，藉由控制滾球位移產生機械式信號或陰影變化 感應光信號，以達到控制遊標移動的目的。而隨著科技的日新月異，該於平面上滑行的傳統滑鼠已無法滿足許多人的使用需求，使得即有各種不受操作空間限制，可於平坦表面上操作，亦可於空間中操作的遊標控制裝置被研發出來；其中，如美國專利4787051號「Inertial Mouse System」所示，其揭露一種慣性滑鼠，主要系具有一 X軸加速度計，以及感測方向與該X軸加速度計垂直且分設於該X軸加速度計兩側的Y軸加速度計，利用該Y軸加速度計的加速度差計算該慣性滑鼠的轉動量，配合該X軸加速度計感測的加速度變化，再利用硬體化演算法，將慣性滑鼠移動的曲線軌跡數位化以輸入電腦。請再參閱美國專利5898421號「Gyroscopic pointer and method」所不，其揭露一種指示器，系可外接電源驅動一機械式陀螺儀轉動，該機械式陀螺儀藉由一組萬向軸樞接於一內框架內，該內框架再藉由軸向與該萬向軸相互垂直的另一組萬向軸樞接於一外框架內，當該裝置於自由空間中操作時，藉由該電腦連接頭可將該陀螺儀的轉動量對應到顯示裝置的遊標X、Y兩軸移動量。請再參閱美國專利5825350 號 「Electronic pointing apparatus and method」所示，其揭露一種可於平面及空間中運作的指示裝置，繫於該指示裝置內部設有一滾球，並於其內部的電路板上設有陀螺儀電路，藉由一活塞連動一槓桿，當該指示裝置壓制於平面上使用時(亦即作為滑鼠使用時)，該活塞可將該槓桿頂起，使該滾球呈現可自由活動的釋放狀態，當舉起該指示裝置時，該活塞可自然拉動該槓桿下降，使設置於該槓桿底部的凸塊壓制於該滾球上，限制該滾球活動，此時，即可將該指示裝置作為指示器使用，藉由該設置有陀螺儀電路的電路板，可偵測該指示裝置的移動量並對應到顯示裝置遊標。另，請再參閱中國臺灣專利申請案號第90221010號「重力式滑鼠」所示，其系藉由重力探測IC測量物體的位能，將位能轉換為動能所產生的信號，傳輸於微處理器IC計算，而微處理器IC可偵測重力探測IC運動的時間，並接收重力探測IC運動產生的加速度數值，加以運算並轉換成實際的移動單位，傳輸於電腦主機而控制屏幕遊標的走向。然而，上述各專利案由於皆具有其無法避免的使用上的缺點，使得即又有相關人士提出公告於98年12月I日的第1317898號「慣性感測式坐標輸入方法」，其包含(a)定義基礎信號，其系偵測一 X軸加速度計、一 Y軸加速度計、一 Z軸加速度計以及一陀螺儀於靜置狀態時的加速度及角速度，並將其分別定義為基礎信號(BaseValue，BV) ； (b)偵測上下方向是否產生位移，由一 Z軸加速度計偵測上下方向的Z軸加速度是否改變；(C)若Z軸加速度無改變，則進行平面操作模式；由一 X軸加速度計以平面移動方式使用，用以偵測左右位移時的加速度變化，以及，由一 Y軸加速度計系以平面移動方式使用，用以偵測前後位移時的加速度變化；(d)若Z軸加速度改變，則進行空間操作模式；由一陀螺儀偵測左右方向的傾斜，產生角速度信號，以及，由一 Y軸加速度計偵測前後傾斜產生的加速度變化。今，發明人秉持多年該相關行業的豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有的結構再予以研究改良，提供一種手持式遙控器的感測式坐標輸入方法，以期達到更佳實用價值性的目的者。
發明內容
本發明的主要目的在提供一種手持式遙控器的感測式坐標輸入方法，其主要繫於遙控器內部的電路板上相對應呈垂直方向分別設置的加速度計(G-sensor)及陀螺儀(Gyro)，該遙控器內部電路板上的加速度計及陀螺儀會依使用者的動作進行感測，令加速度計將由Y、Z方向輸出信號值代入三角函數進行遙控器的傾斜角度值的計算，且令陀螺儀將由X、Y方向輸出信號值代入三角函數進行遙控器的旋轉大小值的計算，使得該加速度計及陀螺儀分別依已知的三角函數運算條件，即能求得遙控器於電腦屏幕上的坐標運用，求得的X及Y值進行電腦屏幕上的坐標的定位；藉此，以利用三角函數方式計算遙控器的移動狀態，進而換算為相對應於電腦上的坐標，以於遙控器移動操作使用過程中，皆能立即於電腦屏幕上反應過來，而做出相對應的移動，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。
圖I為本發明的整體外觀結構圖；圖2為本發明的架構示意圖；圖3為本發明的陀螺儀校正狀態示意圖；圖4為本發明的運算流程圖；圖5為本發明於電腦屏幕上的使用狀態示意圖。主要元件符號說明I遙控器 11電路板12加速度計13陀螺儀2電腦屏幕
具體實施例方式為令本發明所運用的技術內容、發明目的及其達成的功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭的圖式及圖號首先，請參閱圖I本發明的整體外觀結構圖及圖2本發明的架構示意圖所示 ，本發明主要繫於遙控器I內部的電路板11上分別設有加速度計(G-SenSor)12及陀螺儀(Gyro) 13，加速度計12與陀螺儀13間系相對應呈垂直方向設置，該加速度計12系由Y、Z方向輸出數位訊號值換算出該遙控器I的傾斜角度值，該陀螺儀13則系由X、Y方向輸出模擬電壓信號值，經轉換計算出該遙控器I的旋轉大小值，且該陀螺儀13在使用前，由於每個陀螺儀13的基準電壓值並不一定相同，使得需先進行校正動作，其於一定數量裝分別找出X方向的最大與最小輸出電壓信號值及Y方向的最大與最小輸出電壓信號值，再由該X方向及Y方向的最大與最小輸出電壓信號值取得中間值得到其基準電壓值(請一併參閱圖3本發明的陀螺儀校正狀態示意圖所示)。本發明在操作使用上，請再一併參閱圖4本發明的運算流程圖及圖5本發明於電腦屏幕上的使用狀態示意圖所示，當使用者於使用該遙控器I時，遙控器I內部電路板11上的加速度計12及陀螺儀13即會依使用者的動作進行感測，令加速度計12先經由濾波器進行濾波動作後，將由Y、Z方向輸出信號值代入三角函數進行遙控器I的傾斜角度值的計算，且令陀螺儀13先經由模擬/數字轉換器進行信號轉換，並經由濾波器進行濾波動作後，由X、Y方向輸出信號值代入三角函數進行遙控器I的旋轉大小值的計算，使得該加速度計12及陀螺儀13分別依已知的三角函數運算條件
I、sin(90。- Θ ) = cos θ，cos θ (90° - θ ) = sin θ ；2, sin θ從0° 90。，值在O I之間；3. sin Θ 一二象項為正值、三四象項為負值，cos Θ —四象項為正值、二三象項為負值；即能求得遙控器I於電腦屏幕2上的坐標運用X = XcyroXcos Θ +YcyroXsin Θ ；Y = XcyroXsin Θ -YcyroXcos Θ ；如此一來，即可藉由上述求得的X及Y值進行電腦屏幕2上的坐標的定位，於遙控器I操作移動使用過程中，皆能立即於電腦屏幕2上反應過來，而做出相對應的移動。藉由以上所述，本發明的元件組成與使用實施說明可知，本發明與現有結構相較的下，本發明主要系利用三角函數方式計算遙控器的移動狀態，進而換算為相對應於電腦上的坐標，以於遙控器移動操作使用過程中，皆能立即於電腦屏幕上反應過來，而做出相對應的移動，而在其整體施行使用上更增實用功效特性。然而前述的實施例或圖式並非限定本發明的產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中技術人員的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利範疇。綜上所述，本發明實施例確能達到所預期的使用功效，又其所揭露的具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法的規定與要求，爰依法提出發明專利的申請，懇請惠予審查，並賜準專利，則實感德便。
權利要求
1. 一種手持式遙控器的感測式坐標輸入方法，其特徵在於，所述的方法主要繫於遙控器內部的電路板上相對應呈垂直方向分別設置的加速度計及陀螺儀，所述的遙控器內部電路板上的加速度計及陀螺儀會依使用者的動作進行感測，令加速度計將由Y、Z方向輸出信號值代入三角函數進行遙控器的傾斜角度值的計算，且令陀螺儀將由X、Y方向輸出信號值代入三角函數進行遙控器的旋轉大小值的計算，使得所述的加速度計及陀螺儀分別依已知的三角函數運算條件 sin (90。-0)= cos 0，cos 0 (90。-0)= sin 0 ； sin 0從0° 90°，值在0 I之間； sin0 一二象項為正值、三四象項為負值，cos 0 —四象項為正值、二三象項為負值； 即能求得遙控器於電腦屏幕上的坐標運用 x = XcyroXcos 0 +YcyroXsin 0 ；Y = XcyroXsin 9 -YcyroXcos 0 ； 以藉由上述求得的X及Y值進行電腦屏幕上的坐標的定位。
全文摘要
本發明公開了一種手持式遙控器的感測式坐標輸入方法，其主要繫於遙控器內部的電路板上相對應呈垂直方向分別設置的加速度計及陀螺儀，遙控器內部電路板上的加速度計及陀螺儀會依使用者的動作進行感測，令加速度計將由Y、Z方向輸出信號值代入三角函數進行遙控器的傾斜角度值的計算，令陀螺儀將由X、Y方向輸出信號值代入三角函數進行遙控器的旋轉大小值的計算，加速度計及陀螺儀分別依已知的三角函數運算條件，求得遙控器於電腦屏幕上的坐標運用，求得的X及Y值進行電腦屏幕上的坐標的定位；利用三角函數方式計算遙控器的移動狀態，換算為相對應於電腦上的坐標，在遙控器移動操作使用過程中，立即在電腦屏幕上反應過來，做出相對應的移動者。
文檔編號G06F3/033GK102637079SQ201110036848
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月12日 優先權日2011年2月12日
發明者林忠宏 申請人:昭通科技股份有限公司