1.一种指向电子设备,包括:
加速度计传感器,被配置为生成加速度信号,所述加速度信号指示作用在所述指向电子设备上的加速度;
陀螺仪传感器,被配置为生成陀螺仪信号,所述陀螺仪信号指示所述指向电子设备的旋转角速率;
传感器融合处理级,被耦合到所述加速度计传感器和所述陀螺仪传感器,被配置为基于传感器融合算法来生成取向估计量,所述取向估计量指示所述指向电子设备围绕纵轴的取向,所述传感器融合算法包括所述加速度信号和所述陀螺仪信号的联合处理;
指向确定级,被配置为:
根据所述取向估计量来实现所述陀螺仪信号的取向补偿,以确定经取向补偿的陀螺仪信号;以及
基于所述经取向补偿的陀螺仪信号,生成与所述指向电子设备的3d空间移动相对应的屏幕框架位移数据;以及
第一处理块,被配置为:
在启动之前的时间间隔期间,存储所述加速度信号的过去值;以及
在由所述指向电子设备的指向操作被启用之后启动时,取回并处理所存储的所述加速度信号的所述过去值以生成经处理的加速度数据,以由所述传感器融合处理级使用以将所述传感器融合算法初始化并且生成侧倾估计量的起始值。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述第一处理块包括被配置为存储所述加速度信号的所述过去值的硬件存储单元。
3.根据权利要求1所述的设备,其中所述第一处理块被配置为通过以下来生成所述经处理的加速度数据:
确定所存储的所述加速度信号的所述过去值的平均值;或者
实现对所存储的所述加速度信号的所述过去值的低通滤波。
4.根据权利要求1所述的设备,其中所述第一处理块被配置为:
基于对所存储的所述加速度信号的所述过去值的处理,确定所述指向电子设备的摇动状况是否正在发生;以及
使得所述传感器融合处理级基于以下来将所述传感器融合算法初始化:
所述加速度信号,如果所述摇动状况未发生;或者
所述经处理的加速度数据,如果所述摇动状况正在发生。
5.根据权利要求4所述的设备,其中所述第一处理块被配置为通过以下来确定所述摇动状况是否正在发生:
计算所述加速度信号的方差;以及
如果所计算的方差高于某个阈值,则确定所述摇动状况正在发生。
6.根据权利要求1所述的设备,还包括第二处理块,所述第二处理块被配置为:
修改被分配给所述传感器融合处理级中的所述加速度信号的权重系数的值,并且因此在生成所述侧倾估计量的所述起始值时,修改被分配给所述加速度信号的重要性。
7.根据权利要求6所述的设备,其中所述第二处理块被配置为:
基于所述加速度信号和所述陀螺仪信号两者的所述联合处理,估计与所述指向电子设备的摇动状况相关联的摇动强度;以及
根据所估计的摇动强度来修改所述权重系数的所述值。
8.根据权利要求7所述的设备,其中所述权重系数基于所估计的摇动强度相对于针对标准操作条件的默认值被增加。
9.根据权利要求8所述的设备,其中所述第二处理块被配置为:
当所估计的摇动强度高于或等于阈值时,修改所述权重系数的所述值;以及
当所估计的摇动强度低于阈值时,将所述权重系数设置为所述默认值。
10.根据权利要求8所述的设备,其中所述第二处理块被配置为在启动之后的给定时间间隔之后,将所述权重系数设置回到所述默认值。
11.根据权利要求6所述的设备,还包括过滤块,所述过滤块在所述传感器融合处理级的输出处,被配置为在启动之后的其中所述权重系数的所述值被修改的时间间隔期间,在所述侧倾估计量在所述指向确定级中被使用之前,对所述侧倾估计量进行过滤。
12.根据权利要求11所述的设备,其中所述过滤块被配置为实施所述侧倾估计量的低通滤波。
13.根据权利要求1所述的设备,还包括通信接口单元,所述通信接口单元被配置为将所述屏幕框架位移数据传输到具有显示器的主机装置,其中所述屏幕框架位移数据被配置为控制显示的元素在所述显示器的屏幕框架上的移动。
14.一种电子系统,包括:
指向电子设备,包括:
加速度计传感器,被配置为生成加速度信号,所述加速度信号指示作用在所述指向电子设备上的加速度;
陀螺仪传感器,被配置为生成陀螺仪信号,所述陀螺仪信号指示所述指向电子设备的旋转角速率;
传感器融合处理级,被耦合到所述加速度计传感器和所述陀螺仪传感器,被配置为基于传感器融合算法来生成取向估计量,所述取向估计量指示所述指向电子设备围绕纵轴的取向,所述传感器融合算法包括所述加速度信号和所述陀螺仪信号的联合处理;
指向确定级,被配置为:
根据所述取向估计量来实现所述陀螺仪信号的取向补偿,以确定经取向补偿的陀螺仪信号;以及
基于所述经取向补偿的陀螺仪信号,生成与所述指向电子设备的3d空间移动相对应的屏幕框架位移数据;
第一处理块,被配置为:
在启动之前的时间间隔期间,存储所述加速度信号的过去值;以及
在启动时,在由所述指向电子设备的指向操作被启用之后,取回并处理所存储的所述加速度信号的所述过去值以生成经处理的加速度数据,以由所述传感器融合处理级使用,以将所述传感器融合算法初始化并且生成侧倾估计量的起始值;以及
第一通信接口单元,被配置为传输所述屏幕框架位移数据;以及
主机装置,被耦合到所述指向电子设备并且包括:
第二通信接口,被配置为:
与所述指向电子设备通信;以及
接收所述屏幕框架位移数据;
显示器,限定屏幕框架;以及
主控制器,被配置为根据由所述第二通信接口接收的所述屏幕框架位移数据,控制显示的元素在所述显示器的所述屏幕框架上的移动。
15.一种用于基于指向电子设备的3d空间移动来生成屏幕框架位移数据的方法,所述方法包括:
基于传感器融合算法,生成取向估计量,所述取向估计量指示所述指向电子设备围绕纵轴的取向,所述传感器融合算法包括对加速度信号和陀螺仪信号的联合处理,所述加速度信号指示作用在所述指向电子设备上的加速度,所述陀螺仪信号指示所述指向电子设备的旋转角速率;
根据所述取向估计量来实现所述陀螺仪信号的取向补偿,以确定经取向补偿的陀螺仪信号;
基于所述经取向补偿的陀螺仪信号,生成与所述指向电子设备的所述3d空间移动相对应的所述屏幕框架位移数据;
在启动之前的时间间隔期间,存储所述加速度信号的过去值;以及
在由所述指向电子设备的指向操作被启用之后启动时,取回并处理所存储的所述加速度信号的所述过去值以生成经处理的加速度数据,以用于将所述传感器融合算法初始化并且生成侧倾估计量的起始值。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括:通过修改被分配给所述传感器融合算法中的所述加速度信号的权重系数的值并且因此修改被分配给在生成所述侧倾估计量的所述起始值时的所述加速度信号的重要性,在启动之后紧接的时间间隔内提高初始取向估计误差的恢复速度。
17.根据权利要求16所述的方法,其中修改所述权重系数的所述值包括:基于所估计的摇动强度,相对于针对标准操作条件的默认值而增加所述权重系数,以便允许更快速地恢复所述初始取向估计误差。
18.根据权利要求17所述的方法,其中修改所述权重系数的所述值包括:在启动之后的给定时间间隔之后,将所述权重系数设置回到所述默认值。
19.根据权利要求15所述的方法,其中所述经处理的加速度数据通过以下来生成:
确定所存储的所述加速度信号的所述过去值的平均值;或者
对所存储的所述加速度信号的所述过去值实施低通滤波。
20.根据权利要求15所述的方法,还包括:
基于对所存储的所述加速度信号的所述过去值的处理,确定所述指向电子设备的摇动状况是否正在发生;以及
基于以下来将所述传感器融合算法初始化:
所述加速度信号,如果所述摇动状况未发生;或者
所述经处理的加速度数据,如果所述摇动状况正在发生。