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1、运动控制作为控制装置的制作方法专利名称：运动控制作为控制装置的制作方法运动控制作为控制装置技术领域：本发明涉及电子装置的人机接口领域，尤其在以下方面I)涉及源于运动传感器、操作杆、按钮和摄像头的信号的转换来替代或修改来自触屏装置的信号；2)涉及提供一种用户输入到一个装置的替代技术，所述装置最初被提供或设计成接收来自另一装置的输入；以及3)涉及基于上下文标示符为存在装置以及运行于所述装置上的应用或模块进行的替代输入信号到一组传统信号和指令的转换的配置、重新配置和动态选择。背景技术：在人机交互的工业设计里，用户界面是人类与机器互动的一个场所。人机交互的目标是制造出一种用户界面，它可以简单、高效以及
2、舒适的操作机器来实现理想结果。这通常意味着一个操作员需要进行最少量的操作就可以获得理想输出，并且机器为人类最小化非理想输出。在创建实用性用户界面时适用的设计思路涉及或者包含如工程学和心理学等的学科。触摸屏是至今设计的最成功的人机界面之一，在电子产品上最常见。它们广泛应用于电脑、平板电脑和智能手机。触摸屏是一种电子视觉显示器，它可以在显示区域内检测接触点的存在和位置。这个术语通常是指用手指或手臂在一个装置的显示器上触摸。触摸屏装置同样也能感应其他无源物体，比如触针。在一些应用里，希望通过手持式运动传感控制器的使用来控制触摸屏装置，所述手持式运动传感控制器包括传感器的组合和发射器，所述传感器包括加
3、速器、陀螺仪、电子罗盘或者磁力、按钮、操作杆和麦克风，所述发射器包括发光二极管和无线通信装置。希望将触摸屏受控装置连接到大屏幕电视机上，当该触摸屏受控装置的图形输出显示在所述电视机的大屏幕上时，从舒适的沙发上就可以控制该受控装置的部分或全部功能。这样的话，与所述受控装置的理想交互方式不是所述受控装置的触摸屏，而是替代输入装置(非触摸屏)。然而，运行于所述受控装置上的模块(例如，软件组件)通常需要接收类表面触摸信号(或通常从类表面触摸信号获取而来的信号)来控制其功能。发明内容本章节总结了现有公开的一些方面，并简单的介绍一些优选实施例。本章节的简化或者省略和在摘要或者标题中的说明一样可能会避开隐藏
4、本章节、摘要和标题的目的。这些简化或者省略并非想要限定现有公开的范围。总体而言，本发明描述了使用运动传感装置(也称为控制器、运动控制器或运动传感控制器)作为输入装置或控制装置来控制现有电子装置(也称为受控装置)的技术，该现有电子装置事先配置成从一预定控制装置来获得输入。来自所述输入装置的信号与来自所述预定控制装置的信号具有不同的格式。 根据本发明的一个方面，所述受控装置被设计成响应来自触摸屏的信号或类触摸屏的信号。所述运动控制器的示例包括但不限于可被连接至大屏显示器上的智能手机和平板电脑。所述运动控制器的输入被转换成类触屏信号，该类触屏信号而后被发送至所述受控装置或者运行于所述受控装置上的应用
5、或程序，从而引起所述受控装置的行为的改变或者响应，而不需要重新设置所述受控装置上运行的应用或程序。根据本发明的另一方面，所述运动控制器内包括有多个惯性传感器，来自所述运动控制器的信号包括传感信号，所述传感信号中的部分或全部由所述运动控制器中的惯性传感器产生。这些信号被转换成一组控制信号以对所述受控装置进行控制，所述控制信号包括实质上类似于来自触摸屏装置的信号的一些信号。基于具体实现，所述控制信号可以包括所述运动控制器相对于所述受控装置的平移或角位置，以及一系列用户与所述运动控制器的交互。在一种情况下，所述控制信号还可以包括来自其它运动控制器的输出信号(其它运动控制器被同一个用户或者另一个不同的
6、用户使用)。本发明可以被实现为一种方法、一种装置中的部分或预定装置上运行的软件模组。根据一个实施例，本发明实现为一种用于受控装置的基于运动的控制的系统，所述系统包括包含多个传感器的运动传感装置，所述传感器响应于所述运动传感装置的运动而产生传感信号，所述传感信号足够在六个自由度估算所述运动传感装置的位置和方向；至少一个应用，预先设置成响应于来自触屏装置的触屏输入信号；一个处理单元，设置成通过将来自所述运动传感装置的第一组信号转换为部分第二组信号来帮助所述运动传感装置控制在受控装置上的所述至少一个应用，第二组信号包括一些与来自所述触屏装置的触屏输入信号实质类似的信号，其中第一组信号包括所述传感信号
7、。根据另一个实施例，本发明实现为一种用于受控装置的基于运动的控制的方法，其包括接收在运动传感装置上的多个传感器的第一组传感信号，所述传感信号足够在六个自由度估算所述运动传感装置的位置和方向；接收第二传感器的第二组传感信号，第二传感器提供一个固定参考系；根据第一组信号和第二组信号确定所述运动传感装置相对于所述固定参考系的指向位置；从转换中产生一组控制信号用来控制受控装置，其中所述转换被设置成将至少部分控制信号转换得与来自预定装置的输入信号实质类似，所述预定装置用来控制所述受控装置。本发明的目标、优势和好处之一是可以使一个替代装置(例如运动控制器)控制一个受控装置，该受控装置最初被设计成和预定装置
8、(例如触摸屏装置)一起工作。本公开的其他目标，优点和优势通过接下来的优选实施例结合附图的具体说明将变得更加明显。结合接下来的说明、所附权利要求、参考附图，本发明的这些和其他特征、方面和优点将更容易理解。图I示出根据本发明的一个实施例的一种配置的各种组件，在该配置中示出了一个运动控制器、一个显示器和一个或多个表面触摸装置。图2示出两个表面触摸输入装置的例子。图3示出本发明的一种不同的组件连接方法的备选实施例。图4示出本发明的另一种不同的组件连接方法的备选实施例。图5仍然示出本发明的另一种组件子集的备选实施例。图6为流程图来说明本发明的信号流程；以及图7示出一个激发范例来说明为什么同样的输入信号可
9、能需要基于上下文进行转换。图8示出了一种功能性结构。图9示出了一种控制装置(比如，运动传感装置)如何与受控装置相互作用的流程或者方法。图10示出了一种示范性的投影图。具体实施方式本发明的具体说明陈述了很多在以下方面过程、步骤、逻辑模块、流程以及其他直接或间接类似数据流程装置运算的符号表示。所属领域的技术人员使用此处的这些进程说明和表示向所属领域的其他技术人员有效的介绍他们的工作实质。大量具体细节被阐述以此来提供对本发明的透彻理解。然而，对于所属领域的技术人员在没有这些具体细节时也可以很容易地实施本发明。在其他情况下，熟知的方法，过程，组件以及电路图没有被具体描述，以避开本发明的不必要的非重点方
10、面。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指针对实施例所描述的可包含于本发明至少一个实现例中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本发明的限制。在接下来的说明中很多地方以运动传感器为参考。此处的运动传感器包括但并不仅限于加速器、陀螺仪和电子罗盘(磁力仪)、或者多个运动传感器的组合。一个(用户)输入装置作为控制装置，它允许用户交互式的控制另一个装置的功能。一些控制装置的普通例子包括鼠标、键盘、操
11、作杆、触摸感应表面、运动控制器(比如Wii Remote 运动控制器，Play Station控制器和空中鼠标)以及电视遥控器。无源传感器，比如摄像机和麦克风，也是所述用户输入装置的例子。作为用户活动的结果，信号从所述用户输入装置发送到一个受控装置从而引起所述受控装置行为的转变。有许多受控装置的例子，常见的包括视频游戏系统、电视机、数码录像机(DVRs)、DVD播放器、磁带式录像机、个人电脑、手提电脑、平板电脑、家庭音响系统、蜂窝电话、智能手机、个人音乐播放器、图形显示器和图形投影系统。一般来说，这些受控装置上运行模块(比如软件组件)，该运行于所述受控装置上的模块接收所述输入装置的信号，或间接
12、处理或转换来自所述输入装置的信号。这些软件组件包括应用、游戏、操作系统、驱动、固件、内核、用户界面(APIs)等等。这些软件组件被配置成倾听并响应特定类型的信号。大体上，这些信号可能被归类成以下几种I) 一类输入装置的代表，例如a.源于类鼠标装置(例如电脑鼠标)的类鼠标信号(mouse-like signals)；b.源于“类键盘”装置(例如远端键盘或者屏幕键盘)的“类键盘”信号(keyboard-like signals);以及c.源于“类表面触摸”装置(例如触摸平板电脑)的“类表面触摸”信号(touch-surface-1 ike signals)。更广泛的，这些装置以类型归类并且被设计成
13、倾听并响应特定类型的信号。这样的话，一个装置，例如轨迹球，通过执行通信协议(例如USBS I. I)被用来代替鼠标，通过该通信协议可以表示出这个装置是“类鼠标”并且随后提供“类鼠标”的按键按压和位置信号的改变。2)高级信号，或表示特定类型的控制请求或者控制事件的信号的代表，例如a. “下一张幻灯片请求”；b. “往上滚动请求”；c. “放大请求”。作为用户活动的结果，信号从所述用户输入装置发送到一个受控装置从而引起所述受控装置行为的转变。一般来说，这些抽象信号作为一种方便的工具提供给应用程序员，这样他们就不需要考虑过多的各种各样的可能性的输入装置。这样的话，通过执行软件组件(例如“驱动”)，将
14、提供新类别的(先验未知)输入信号的新替代输入装置(alternativeinput devices)的信号映射至所述软件组件期望的“倾听”信号。以这种方式，操作系统制造商或者API开发商会制定规则来写入和安装软件组件，这些软件组件的输出从可想到的源接收到的信号，并且随后使用这些信号控制现有的应用。然而，这些现有模式并没有以一种令人满意的方式解决我们的问题。应用经常被写成倾听一种特定类型(比如类表面触摸)的信号。比如安卓操作系统，有许多的应用为它而开发。现在，大多数安卓装置使用触摸屏作为用户输入的主要模式，并且安卓装置上的应用和其他软件组件经常被明确的写成“倾听”类表面触摸信号。如果有人希望使用
15、一种新的非类表面触摸输入装置，例如运动传感装置或控制器，控制所述受控装置的所有表面触摸功能，那么有一些实际问题必须解决许多软件组件被写成“倾听”和响应特定的类表面触摸信号。类似的，软件组件可能被写成“倾听”高级信号，例如“放大”或者“往下滚动”信号，这些信号间接的由另外的软件组件产生(例如操作系统、驱动、APIs等等)，这些另外的软件组件期望或者倾听类表面触摸信号。可接受的和期望的类型的输入可以通过各种手段进入存在软件组件中，所述手段包括a、自己的设计；b、通过编译器的使用；或，通过依靠一个或者多个另外的软件组件(例如驱动、操作系统、APIs)。这些输入装置可能不是“类表面触摸”装置或者不能容
16、易提供类“表面触摸”信号。特别地，根据一个实施例，输入装置中没有一个传感器直接或者明显地提供类表面触摸信号。它们替代类表面触摸输入装置的应用和使用不是那么容易的执行或者想到。本发明的一方面涉及来自所述输入装置的传感信号到类表面触摸信号的转换。类表面触摸信号包含表示在一个2D(2维)表面上的2D坐标的信息。在一个实施例中，发明人利用输入装置直接指向展示在图形显示器上的项目或条目并且估计指向位置(即所述输入装置的主轴和所述图形显示器的交叉点)。这种指向位置的估算可以被称为“Drift-free，(无漂移)“down-the-barreI，(管猫准)指向。Drift-free down-the-barreI指向信号是一种“类表面触摸”信号的合适源，因为用户可以直接将手持装置的位置和方向与显示器的方向和位置关联起来，而不需要图形反馈(例如图形鼠标指针、十字光标或者光标)。本发明的一些目标、优势和好处包括a，对于类鼠标装置，由于鼠标装置提供在2D平面上的线速度的测量但是不能提供在2D平面的绝对位置，因此鼠标不能提供down
