专利名称：手持式遥控器的感测式坐标输入方法
技术领域：
本发明系有关于一种手持式遥控器的感测式坐标输入方法，尤其是指一种利用三角函数方式计算遥控器的移动状态，进而换算为相对应于电脑上的坐标，以于遥控器移动操作使用过程中，皆能立即于电脑屏幕上反应过来，而做出相对应的移动，而在其整体施行使用上更增实用功效特性的手持式遥控器的感测式坐标输入方法创新设计者。
背景技术：
按，一般常见用来控制电脑显示器游标的滑鼠，其可概分为滚球型及光学型两大类型，其操作模式均必须于一平面上滑行，藉由控制滚球位移产生机械式信号或阴影变化 感应光信号，以达到控制游标移动的目的。而随着科技的日新月异，该于平面上滑行的传统滑鼠已无法满足许多人的使用需求，使得即有各种不受操作空间限制，可于平坦表面上操作，亦可于空间中操作的游标控制装置被研发出来；其中，如美国专利4787051号“Inertial Mouse System”所示，其揭露一种惯性滑鼠，主要系具有一 X轴加速度计，以及感测方向与该X轴加速度计垂直且分设于该X轴加速度计两侧的Y轴加速度计，利用该Y轴加速度计的加速度差计算该惯性滑鼠的转动量，配合该X轴加速度计感测的加速度变化，再利用硬体化演算法，将惯性滑鼠移动的曲线轨迹数字化以输入电脑。请再参阅美国专利5898421号“Gyroscopic pointer and method”所不，其揭露一种指示器，系可外接电源驱动一机械式陀螺仪转动，该机械式陀螺仪藉由一组万向轴枢接于一内框架内，该内框架再藉由轴向与该万向轴相互垂直的另一组万向轴枢接于一外框架内，当该装置于自由空间中操作时，藉由该电脑连接头可将该陀螺仪的转动量对应到显示装置的游标X、Y两轴移动量。请再参阅美国专利5825350 号 “Electronic pointing apparatus and method”所示，其揭露一种可于平面及空间中运作的指示装置，系于该指示装置内部设有一滚球，并于其内部的电路板上设有陀螺仪电路，藉由一活塞连动一杠杆，当该指示装置压制于平面上使用时(亦即作为滑鼠使用时)，该活塞可将该杠杆顶起，使该滚球呈现可自由活动的释放状态，当举起该指示装置时，该活塞可自然拉动该杠杆下降，使设置于该杠杆底部的凸块压制于该滚球上，限制该滚球活动，此时，即可将该指示装置作为指示器使用，藉由该设置有陀螺仪电路的电路板，可侦测该指示装置的移动量并对应到显示装置游标。另，请再参阅中国台湾专利申请案号第90221010号“重力式滑鼠”所示，其系藉由重力探测IC测量物体的位能，将位能转换为动能所产生的信号，传输于微处理器IC计算，而微处理器IC可侦测重力探测IC运动的时间，并接收重力探测IC运动产生的加速度数值，加以运算并转换成实际的移动单位，传输于电脑主机而控制屏幕游标的走向。然而，上述各专利案由于皆具有其无法避免的使用上的缺点，使得即又有相关人士提出公告于98年12月I日的第1317898号“惯性感测式坐标输入方法”，其包含(a)定义基础信号，其系侦测一 X轴加速度计、一 Y轴加速度计、一 Z轴加速度计以及一陀螺仪于静置状态时的加速度及角速度，并将其分别定义为基础信号(BaseValue，BV) ； (b)侦测上下方向是否产生位移，由一 Z轴加速度计侦测上下方向的Z轴加速度是否改变；(C)若Z轴加速度无改变，则进行平面操作模式；由一 X轴加速度计以平面移动方式使用，用以侦测左右位移时的加速度变化，以及，由一 Y轴加速度计系以平面移动方式使用，用以侦测前后位移时的加速度变化；(d)若Z轴加速度改变，则进行空间操作模式；由一陀螺仪侦测左右方向的倾斜，产生角速度信号，以及，由一 Y轴加速度计侦测前后倾斜产生的加速度变化。今，发明人秉持多年该相关行业的丰富设计开发及实际制作经验，针对现有的结构再予以研究改良，提供一种手持式遥控器的感测式坐标输入方法，以期达到更佳实用价值性的目的者。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种手持式遥控器的感测式坐标输入方法，其主要系于遥控器内部的电路板上相对应呈垂直方向分别设置的加速度计(G-sensor)及陀螺仪(Gyro)，该遥控器内部电路板上的加速度计及陀螺仪会依使用者的动作进行感测，令加速度计将由Y、Z方向输出信号值代入三角函数进行遥控器的倾斜角度值的计算，且令陀螺仪将由X、Y方向输出信号值代入三角函数进行遥控器的旋转大小值的计算，使得该加速度计及陀螺仪分别依已知的三角函数运算条件，即能求得遥控器于电脑屏幕上的坐标运用，求得的X及Y值进行电脑屏幕上的坐标的定位；藉此，以利用三角函数方式计算遥控器的移动状态，进而换算为相对应于电脑上的坐标，以于遥控器移动操作使用过程中，皆能立即于电脑屏幕上反应过来，而做出相对应的移动，而在其整体施行使用上更增实用功效特性者。
图I为本发明的整体外观结构图；图2为本发明的架构示意图；图3为本发明的陀螺仪校正状态示意图；图4为本发明的运算流程图；图5为本发明于电脑屏幕上的使用状态示意图。主要元件符号说明I遥控器 11电路板12加速度计13陀螺仪2电脑屏幕
具体实施例方式为令本发明所运用的技术内容、发明目的及其达成的功效有更完整且清楚的揭露，兹于下详细说明之，并请一并参阅所揭的图式及图号首先，请参阅图I本发明的整体外观结构图及图2本发明的架构示意图所示 ，本发明主要系于遥控器I内部的电路板11上分别设有加速度计(G-SenSor)12及陀螺仪(Gyro) 13，加速度计12与陀螺仪13间系相对应呈垂直方向设置，该加速度计12系由Y、Z方向输出数字信号值换算出该遥控器I的倾斜角度值，该陀螺仪13则系由X、Y方向输出模拟电压信号值，经转换计算出该遥控器I的旋转大小值，且该陀螺仪13在使用前，由于每个陀螺仪13的基准电压值并不一定相同，使得需先进行校正动作，其于一定数量装分别找出X方向的最大与最小输出电压信号值及Y方向的最大与最小输出电压信号值，再由该X方向及Y方向的最大与最小输出电压信号值取得中间值得到其基准电压值(请一并参阅图3本发明的陀螺仪校正状态示意图所示)。本发明在操作使用上，请再一并参阅图4本发明的运算流程图及图5本发明于电脑屏幕上的使用状态示意图所示，当使用者于使用该遥控器I时，遥控器I内部电路板11上的加速度计12及陀螺仪13即会依使用者的动作进行感测，令加速度计12先经由滤波器进行滤波动作后，将由Y、Z方向输出信号值代入三角函数进行遥控器I的倾斜角度值的计算，且令陀螺仪13先经由模拟/数字转换器进行信号转换，并经由滤波器进行滤波动作后，由X、Y方向输出信号值代入三角函数进行遥控器I的旋转大小值的计算，使得该加速度计12及陀螺仪13分别依已知的三角函数运算条件
I、sin(90。- Θ ) = cos θ，cos θ (90° - θ ) = sin θ ；2, sin θ从0° 90。，值在O I之间；3. sin Θ 一二象项为正值、三四象项为负值，cos Θ —四象项为正值、二三象项为负值；即能求得遥控器I于电脑屏幕2上的坐标运用X = XcyroXcos Θ +YcyroXsin Θ ；Y = XcyroXsin Θ -YcyroXcos Θ ；如此一来，即可藉由上述求得的X及Y值进行电脑屏幕2上的坐标的定位，于遥控器I操作移动使用过程中，皆能立即于电脑屏幕2上反应过来，而做出相对应的移动。藉由以上所述，本发明的元件组成与使用实施说明可知，本发明与现有结构相较的下，本发明主要系利用三角函数方式计算遥控器的移动状态，进而换算为相对应于电脑上的坐标，以于遥控器移动操作使用过程中，皆能立即于电脑屏幕上反应过来，而做出相对应的移动，而在其整体施行使用上更增实用功效特性。然而前述的实施例或图式并非限定本发明的产品结构或使用方式，任何所属技术领域中技术人员的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。综上所述，本发明实施例确能达到所预期的使用功效，又其所揭露的具体构造，不仅未曾见诸于同类产品中，亦未曾公开于申请前，诚已完全符合专利法的规定与要求，爰依法提出发明专利的申请，恳请惠予审查，并赐准专利，则实感德便。
权利要求
1. 一种手持式遥控器的感测式坐标输入方法，其特征在于，所述的方法主要系于遥控器内部的电路板上相对应呈垂直方向分别设置的加速度计及陀螺仪，所述的遥控器内部电路板上的加速度计及陀螺仪会依使用者的动作进行感测，令加速度计将由Y、Z方向输出信号值代入三角函数进行遥控器的倾斜角度值的计算，且令陀螺仪将由X、Y方向输出信号值代入三角函数进行遥控器的旋转大小值的计算，使得所述的加速度计及陀螺仪分别依已知的三角函数运算条件 sin (90。-0)= cos 0，cos 0 (90。-0)= sin 0 ； sin 0从0° 90°，值在0 I之间； sin0 一二象项为正值、三四象项为负值，cos 0 —四象项为正值、二三象项为负值； 即能求得遥控器于电脑屏幕上的坐标运用 x = XcyroXcos 0 +YcyroXsin 0 ；Y = XcyroXsin 9 -YcyroXcos 0 ； 以藉由上述求得的X及Y值进行电脑屏幕上的坐标的定位。
全文摘要
本发明公开了一种手持式遥控器的感测式坐标输入方法，其主要系于遥控器内部的电路板上相对应呈垂直方向分别设置的加速度计及陀螺仪，遥控器内部电路板上的加速度计及陀螺仪会依使用者的动作进行感测，令加速度计将由Y、Z方向输出信号值代入三角函数进行遥控器的倾斜角度值的计算，令陀螺仪将由X、Y方向输出信号值代入三角函数进行遥控器的旋转大小值的计算，加速度计及陀螺仪分别依已知的三角函数运算条件，求得遥控器于电脑屏幕上的坐标运用，求得的X及Y值进行电脑屏幕上的坐标的定位；利用三角函数方式计算遥控器的移动状态，换算为相对应于电脑上的坐标，在遥控器移动操作使用过程中，立即在电脑屏幕上反应过来，做出相对应的移动者。
文档编号G06F3/033GK102637079SQ201110036848
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者林忠宏 申请人:昭通科技股份有限公司