[發明專利]輸入裝置、控制系統、手持裝置和校準方法

無效

• 申請號: 200910146410.6
• 申請日: 2009-06-02
• 公開（公告）號: CN101598981A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 山本一幸
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: G06F3/033
• 分類號: G06F3/033;G06F3/038
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余 剛;吳孟秋

相關申請的交叉參考

本發明包含于2008年6月2日向日本專利局提交的日本優先 專利申請JP?2008-144253和于2008年12月15日向日本專利局提 交的日本優先專利申請JP?2008-332415的主題，其全部內容結合于 此作為參考。

技術領域

本發明涉及用于操作例如GUI(圖形用戶界面)的3維操作輸 入裝置、控制系統、手持裝置和校準方法。

背景技術

指向裝置(尤其是鼠標和觸墊)被用作廣泛用在PC(個人計 算機)中的GUI的控制器。并不僅僅作為相關技術中的PC的HI (人機界面)，GUI現在正開始被用作起居室等中所用的AV設備和 游戲設備(例如，具有電視機作為圖像介質)的界面。提出了用戶 能夠進行3維操作的各種指向裝置作為用于這種類型的GUI的控制 器(例如，見日本專利申請公開第2001-56743號和日本專利申請公 開第Hei?10-301704號；以下分別稱為專利文獻1和2)。

專利文獻1披露了包括兩個軸的角速度陀螺儀(即，兩個角速 度傳感器)的輸入裝置。例如，當用戶手持輸入裝置并使其垂直和 水平擺動時，角速度傳感器檢測到相對于兩個正交軸的角速度，并 根據角速度來生成命令信號作為由顯示裝置所顯示的光標等的位 置信息。將命令信號傳送至控制裝置，并且控制裝置控制顯示以使 光標響應于命令信號而在畫面上移動。

專利文獻2披露了筆型輸入裝置，其包括三個(三軸)加速度 傳感器和三個(三軸)角速度傳感器(陀螺儀)。該筆型輸入裝置 通過基于三個加速度傳感器和三個角速度傳感器獲得的信號執行 各種操作來計算其移動方向和移動距離。

順便提及，專利文獻1和2的輸入裝置并不直接檢測位移，而 使用通過對角速度、加速度等進行時間微分后獲得的位移大小來檢 測慣性量的角速度傳感器和加速度傳感器。角速度傳感器和加速度 傳感器均輸出與輸入裝置的移動相對應的、相對于基準電位的電位 波動來作為檢測信號。基于所輸出的檢測信號，生成包括(例如) 位置、移動量和移動速度的命令信號。

同時，因為上述慣性傳感器基于相對于基準電位的電位波動來 檢測輸入裝置的移動操作，所以當基準電位偏離時，引起了不管輸 入裝置是否停止光標都以恒定速度或恒定加速度移動的不利。例 如，基準電位的偏離由壓電設備和模擬電路設備的溫度特性引起。

為了消除由基準電位的偏離而引起的光標的無意識移動，需要 周期性或非周期性地校正基準電位。例如，美國專利第5,825,350 號(以下稱為專利文獻3)披露了當陀螺傳感器的輸出等于或小于 預定閾值時校正陀螺傳感器的基準電位的技術。

發明內容

在專利文獻3中披露的校準方法中，只要在輸入裝置的操作期 間滿足特定條件就開始校準。因此，存在以下情況：當用戶正沿一 個方向以基本恒定的速度緩慢移動輸入裝置時，以此時陀螺傳感器 的輸出值作為基準來執行基準電位的校正。在這種情況下，即使輸 入裝置的移動停止，光標自身仍沿與這個方向相反的方向移動，這 是不利的。

同時，可以通過嚴格設定用于作為開始校準的基準的傳感器輸 出的閾值來解決上述問題。然而，如果嚴格設定閾值，就會擔心由 于環境中的噪聲和微小振動而重新引起即使輸入裝置實際上并未 操作或處于靜態卻仍無法將操作模式轉變為校準模式的麻煩。

鑒于上述情況，需要能夠適當地校準傳感器的輸入裝置、控制 系統、手持裝置和校準方法。

根據本發明的實施例，提供了一種輸入裝置，包括外殼、輸出 裝置、處理裝置、判定裝置和校準裝置。

輸出裝置包括基準電位，并輸出與外殼移動相對應的、相對于 基準電位的電位波動作為檢測信號。

處理裝置基于輸出裝置的輸出值來執行用于生成用于控制畫 面的控制命令的處理。

判定裝置判定輸入裝置的操作狀態。

當判定裝置判定輸入裝置正在移動時，校準裝置執行校準模 式，作為用于通過獲得在數據獲得周期(輸出值的采樣周期)的輸 出值并基于所獲得的輸出值計算基準電位的校正值來校正基準電 位的處理。