专利名称：控制方法及其装置、系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据检测领域，具体地涉及一种控制方法及其装置、系统。
背景技术：
在现有技术中，在对物体的运动检测及定位方式上有采用光栅方式，如机械鼠标， 当拖动鼠标时，带动滚球转动，滚球又带动辊柱转动，装在辊柱端部的光栅信号传感器产生 的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化，再通过电脑程序的处理和转 换来控制屏幕上光标箭头的移动，这种方式最大弊端是光栅耗电大，而当使用无线方式时 弊端更为明显，另外采用光栅方式使物体的结构复杂。现有技术中还有使用双轴加速度传 感器得到的移动角度和仰角作为鼠标的X轴或Y轴的位移信息，完成鼠标的定位，但这种方 式所检测到的数据量太少，定位精度较低。综上，在现在技术中，对物体运动的检测的方式耗电量大，结构复杂，检测到的数 据量较小，以致不能精确地控制物体的运动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种控制方法及其装置、系统，可精确地检 测运动物体，从而准确地控制物体的状态、显示及运动。为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种控制方法，所述方法包括检测第一物体在连续转动中产生的变化数据，所述变化数据包括加速度分量的变 化值、旋转方向值、地磁场方向值中的任意一种或者多种；对所述变化数据进行处理并根据处理后的数据生成相应的控制指令；根据所述控制指令对所述第一物体的状态进行控制。相应地，本发明实施例还提供了一种控制装置，所述装置包括传感器，用于检测所述装置在连续转动中产生的变化数据，所述变化数据包括加 速度分量的变化值、旋转方向值、地磁场方向值中的任意一种或者多种；数据处理单元，用于对所述传感器所检测到的变化数据进行处理并根据处理后的 数据生成相应的控制指令；控制单元，用于根据所述数据处理单元所生成的控制指令对所述物体的状态进行 控制。相应地，本发明实施例还提供了 一种控制系统，所述系统包括第一物体和第二物 体；所述第一物体用于检测所述第一物体在连续转动中产生的变化数据，以及根据所 述控制指令对所述第一物体的状态进行控制，还用于将检测到的变化数据发送给所述第二 物体，所述变化数据包括加速度分量的变化值、旋转方向值、地磁场方向值中的任意一种或 者多种；所述第二物体用于对所接收到的数据进行处理并生成相应的动作指令，并根据所述动作指令控制自身的状态。在本发明实施例中，通过传感器检测到的物体在连续转动中产生的变化数据，生 成相应的控制指令，可精确地检测运动物体，降低检测的耗电量，能够准确地控制物体的状 态、显示及运动。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例中使用三维加速度传感器进行数据检测的工作原理图；图2是本发明的控制方法的第一实施例的流程示意图；图3是本发明的控制方法的第二实施例的流程示意图；图4是本发明实施例的控制系统的结构示意图；图5是本发明实施例的控制装置的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于所描述的本发明实施例中的方案，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明要求专利保护的范围。本发明实施例采用的传感器包括三维加速度传感器、陀螺仪、磁场感应器中的一 种或者多种，其中，以三维加速度传感器为例，三维是指X、Y、Z轴三个方向。可参见图1所 示的本发明实施例中使用三维加速度传感器进行数据检测的工作原理图。另外，本发明实 施例所提及的陀螺仪在物体内的应用原理如下，陀螺仪在物体转动时会产生一个数据，这 个数据有正负之分，通过检测其数据，可以方便确认其旋转方向是正旋还是反旋，以及旋转 的速度等；另外磁场感应器可以产生一个数据输出，用于检测地磁场的方向，通过检测其数 据，可以确认其与地磁场的场强方向所对应的位置。本发明实施例采用三维加速度传感器代替两轴加速度传感器，采用连续转动方式 进行数据采集，同时可以根据实际情况增加陀螺仪或地磁感应器加以补偿的方式，这样不 仅达到替代光栅降低功耗的作用，使结构变得更简单，同时能够采集更多数据，以使对物体 的控制更精确。本发明实施例涉及到的连续转动中的转动包括旋转、滚动、翻滚中的一种或者多 种。本发明实施例涉及到的物体的状态包括物体的状态、显示及物体的运动等，所涉 及的状态、显示包括但不局限于物体发光的光亮程度、颜色变化显示等。图2是本发明的控制方法的第一实施例的流程示意图，如图2所示，该方法包括S200，检测第一物体在连续转动中产生的变化数据，所述变化数据包括加速度分 量的变化值、旋转方向值、地磁场方向值中的任意一种或者多种；
在此过程中，会检测出X、Y、Z三个轴的加速度的数据，当第一物体连续转动时，三 轴的数据会由于重力加速度的原因而发生变化，以Y轴为中心的滚动为例，可参见图1所示 的三维加速度传感器的工作原理图。当第一物体静止时，X、Y、Z三个轴的数值不变。当第 一物体滚动时，X轴的加速度值开始由0变大，Z轴开始由最大变小，当X轴垂直向下时，X 轴加速度最大，Z轴加速度最小，Y轴不变，再继续滚动到X轴到水平，Z轴垂直向下时，X轴 加速度为0，Z轴加速度最大，如此循环滚动检测，可以判断滚动方向及速度，将收到的数据 处理后可以转换成平移的距离。同样方式也可以检测出第一物体连续转动时产生的旋转方 向值或地磁场方向值。S201，对所述变化数据进行处理并根据处理后的数据生成相应的控制指令；若所述变化数据为加速度分量的变化值，则S201包括将第一物体在连续转动中产生加速度分量的变化值映射成所需的三维坐标；根据 所述三维坐标的变化生成相应的控制指令；这里根据三轴数据的变化值的规律，如大小的 变化，可计算出第一物体的运动方式，如旋转、滚动、翻滚、平移等。若所述变化数据为旋转方向值，则S201包括对第一物体在连续转动中产生的旋转方向值进行处理并获得处理后的数据；根据 处理后的数据生成相应的控制指令；在这过程中，第一物体转动时会产生一个数据，这个数据有正负之分，通过检测其 数据，可以方便确认其旋转方向是正旋还是反旋，以及旋转的速度等。若所述变化数据为地磁场方向值，则S201包括对第一物体在连续转动中产生的地磁场方向值进行处理并获得处理后的数据；根 据处理后的数据生成相应的控制指令；在这过程中，第一物体在连续转动中产生一个数据输出，用于检测地磁场的方向， 通过检测其数据，可以确认其与地磁场的场强方向所对应的位置。S202，根据所述控制指令对所述第一物体的状态进行控制。该状态可包括物体的 状态、显示及物体的运动等。在本发明方法实施例中，通过传感器检测到的物体在连续转动中产生的变化数 据，生成相应的控制指令，可精确地检测运动物体，降低检测的耗电量，能够准确地控制物 体的状态、显示及运动。图3是本发明的控制方法的第二实施例的流程示意图，如图3所示，该方法包括S300，第一物体检测自身在连续转动中产生的变化数据；在此过程中，会检测出 X、Y、Z三个轴的加速度的数据，当第一物体转动时，三轴的数据会发生变化，但是第一物体 静止时，X、Y、Z三个轴的数值不变。可参见图1所示的本发明实施例的三维加速度传感器 的工作原理图。或者检测出第一物体连续转动时产生的旋转方向值或地磁场方向值。S301，第一物体将变化数据发送给第二物体；可选地，第一物体发送检测到的数据给第二物体的同时或之后，也可以对变化数 据进行处理，具体过程可参见本发明方法第一实施例中的S201。上述过程可发生在S302之 前或者同时进行，或者发生在S300之后的任意时候，在具体实施中，也可以不包括上述过程。S302，第二物体对变化数据进行处理并根据处理后的数据生成相应的控制指令；
若所述变化数据为加速度分量的变化值，则S302包括将第一物体在连续转动中产生加速度分量的变化值映射成所需的三维坐标；根据 所述三维坐标的变化生成相应的控制指令；这里根据三轴数据的变化值的规律，如大小的 变化，可计算出第一物体的运动方式，如旋转、滚动、翻滚、平移等。若所述变化数据为旋转方向值，则S302包括对第一物体在连续转动中产生的旋转方向值进行处理并获得处理后的数据；根据处理后的数据生成相应的控制指令；在这过程中，第一物体转动时会产生一个数据，这个数据有正负之分，通过检测其 数据，可以方便确认其旋转方向是正旋还是反旋，以及旋转的速度等。若所述变化数据为地磁场方向值，则S302包括对第一物体在连续转动中产生的地磁场方向值进行处理并获得处理后的数据；根 据处理后的数据生成相应的控制指令；在这过程中，第一物体在连续转动中产生一个数据输出，用于检测地磁场的方向， 通过检测其数据，可以确认其与地磁场的场强方向所对应的位置。S303，第二物体根据控制指令对自身的状态进行控制。可选地，如果在S300之后由第一物体对变化数据进行处理并根据处理后的数据 生成相应的控制指令，而代替S301的是第一物体将相应的控制指令发送给第二物体，而具 体实施中可以不包括S302，也就是第二物体不用对数据进行处理，只需要执行S303而已。在本发明方法实施例中，通过传感器检测到的物体在连续转动中产生的变化数 据，生成相应的控制指令，可精确地检测运动物体，降低检测的耗电量，能够准确地控制物 体的状态、显示及运动。图4是本发明实施例的控制系统的结构示意图，参见图4，该系统包括第一物体1 和第二物体2，所述第一物体1用于检测第一物体1在连续转动中产生的变化数据，以及根 据所述控制指令对所述第一物体1的状态进行控制，还用于将检测到的变化数据发送给所 述第二物体2，所述变化数据包括加速度分量的变化值、旋转方向值、地磁场方向值中的任 意一种或者多种；所述第二物体2用于对所接收到的数据进行处理并生成相应的动作指令，并根据 所述动作指令控制自身的状态。另外，第一物体1也可以将生成的控制指令发送给第二物体2，由第二物体2执行 相应的控制指令，这样就可以不用发送变化数据给第二物体2，第二物体2无需数据进行处理。 参见图5所示的本发明实施例的控制装置的结构示意图，所示控制装置11可以安 装于第一物体1中，如图5所示，该控制装置11包括传感器110，用于检测所述装置11在连续转动中产生加速度分量的变化数据；数据处理单元111，用于对所述传感器110所检测到的变化数据进行处理并根据 处理后的数据生成相应的控制指令；控制单元112，用于根据所述数据处理单元111所生成的控制指令对所述物体的 状态进行控制。在具体实施中，传感器110可采用三维加速度传感器、陀螺仪、磁场感应器中的一种或者多种，若采用三维加速度传感器时，三维加速度传感器会检测出X、Y、Z三个轴的加 速度的数据，当第一物体转动时，三轴的数据会发生变化，第一物体静止时，Χ、γ、ζ三个轴的 数值不变。可参见图1所示的三维加速度传感器的工作原理图。若传感器110采用陀螺仪， 则陀螺仪在物体转动时会产生一个数据，这个数据有正负之分，通过检测其数据，可以方便 确认第一物体1的旋转方向是正旋还是反旋，以及旋转的速度等；若传感器110采用磁场感 应器，则磁场感应器可以产生一个数据输出，用于检测地磁场的方向，通过检测其数据，可 以确认其与地磁场的场强方向所对应的位置。在具体实施中，数据处理单元111可采用微控制单元(Micro-Control Unit, MCU)，数据处理单元111根据三轴数据的变化值的规律，如大小的变化，可计算出第一物体 的运动方式，如旋转、滚动、翻滚、平移等，并生成相应的控制指令。具体实施中，数据处理单元111还可以进一步包括处理子单元，用于将所述装置在连续转动中产生加速度分量的变化值映射成所需的三维坐标，或者用于对所述装置在连续转动中产生的旋转方向值进行处理并获得处理后 的数据，或者用于对第一物体在连续转动中产生的地磁场方向值进行处理并获得处理后的 数据；生成子单元，用于根据处理子单元对变化数据处理后的数据生成相应的控制指令。可选地，发送单元，用于将所述传感器所检测到的变化数据发送给第二物体2以 使所述第二物体2控制自身的运动。具体实施中，如果第一物体1只是根据所生成的控制 指令对自身的运动进行控制，则无需包括发送单元。发送单元还可以用于将数据处理单元111处理后而生成的控制指令发送给第二 物体2，以使第二物体2直接根据所接收到的控制指令对自身的状态进行控制。发送单元的 发送形式可包括有线或无线传输。另外，第二物体2可包括接收单元，用于接收第一物体1所发送的变化数据或者控制指令；数据处理单元，用于对变化数据进行处理并生成相应的动作指令。而当接收单元 所接收的是控制指令时，则第二物体2无需包括数据处理单元。控制单元，用于数据处理单元所生成的动作指令或者所由接收单元所接收的控制 指令对第二物体2的状态进行控制。在本发明实施例中，第一物体1与第2物体的数据传输可通过有线或无线进行传送。在本发明系统、装置实施例中，通过传感器检测到的物体在连续转动中产生的变 化数据，生成相应的控制指令，可精确地检测运动物体，降低检测的耗电量，能够准确地控 制物体的状态、显示及运动。本发明所提供的方法、装置或系统可以应用于变色球，将图5所示的控制装置安 装在球体中，并且带有电池和发光管，儿童在玩球时，控制装置在球体连续滚动时将检测到 的变化数据进行处理，会根据滚动速度产生不同的三维坐标，而根据三维坐标的变化产生 不同的灯光控制指令，该控制指令可控制灯光的亮度，因而安装本发明实施例的控制装置 的变色球，可根据球体的滚动速度发出不同的亮度，滚动的速度加快过程中，亮度由暗变亮。当球体慢下来时，球体灯光由亮变暗，采用这种方式吸引儿童从事锻炼。本发明所提供的方法、装置或系统可以应用于游戏设备中，所涉及的工作原理如上述方法、装置及系统实施例中所述，这里不再赘述，在实体的骰子中内置本发明实施例的 控制装置，滚动实体骰子，内置传感器检测到骰子最后停止状态，由微控制单元计算后得知 向上面数字，通过无线控制方式将所得数字传输到游戏机接收器，从而使游戏机控制游戏 进程。另外，还可以应用在电脑外设中，如将传感器安装在机械鼠标的小球中，如同机械 鼠滚动小球的方式，将小球内的传感器采集的滚动数据转化成坐标数据，通过无线方式发 射到电脑接收器端来控制光标的移动，它比传统机械鼠标相比不怕球体上的污迹，制作也 更简单，而且耗电低，这种方式比旧有的采用移动加速度传感器的方式采集的数据更精确。另外，还可以应用于安防设备中，比如将一个小球画上赤道和纬线坐标，通过转动 无线小球，沿赤道左转几圈，右转几圈来开启被控密码锁，这样使用更安全更可靠。还可以用左转、右转、上转、下转小球等方式来遥控电视，作为遥控器。在本发明实施例中，通过传感器检测到的物体在连续转动中产生的变化数据，生 成相应的控制指令，可精确地检测运动物体，降低检测的耗电量，能够准确地控制物体的状 态、显示及运动。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助 软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解， 本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使 得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例 或者实施例的某些部分所述的方法。以上所揭露的仅为本发明实施例的较佳实施例而已，当然不能以此来限定要求专 利保护的范围，因此依本发明实施例所作的等同变化，仍属权利要求所涵盖的范围。
权利要求
一种控制方法，其特征在于，所述方法包括检测第一物体在连续转动中产生的变化数据，所述变化数据包括加速度分量的变化值、旋转方向值、地磁场方向值中的任意一种或者多种；对所述变化数据进行处理并根据处理后的数据生成相应的控制指令；根据所述控制指令对所述第一物体的状态进行控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述变化数据为加速度分量的变化值，则对所述变化数据进行处理并根据处理后的 数据产生相应的控制指令，包括将第一物体在连续转动中产生加速度分量的变化值映射成所需的三维坐标；根据所述 三维坐标的变化生成相应的控制指令；若所述变化数据为旋转方向值，则对所述变化数据进行处理并根据处理后的数据产生 相应的控制指令，包括对第一物体在连续转动中产生的旋转方向值进行处理并获得处理后的数据；根据处理 后的数据生成相应的控制指令；若所述变化数据为地磁场方向值，则对所述变化数据进行处理并根据处理后的数据产 生相应的控制指令，包括对第一物体在连续转动中产生的地磁场方向值进行处理并获得处理后的数据；根据处 理后的数据生成相应的控制指令。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 将所述变化数据发送给第二物体以使所述第二物体控制自身的状态。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述状态包括物体的状态、显示、物体运动 的任意一种或者多种。
5.一种控制装置，其特征在于，所述装置包括传感器，用于检测所述装置在连续转动中产生的变化数据，所述变化数据包括加速度 分量的变化值、旋转方向值、地磁场方向值中的任意一种或者多种；数据处理单元，用于对所述传感器所检测到的变化数据进行处理并根据处理后的数据 生成相应的控制指令；控制单元，用于根据所述数据处理单元所生成的控制指令对所述物体的状态进行控制。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据处理单元包括处理子单元，用于将所述装置在连续转动中产生加速度分量的变化值映射成所需的 三维坐标，或者用于对所述装置在连续转动中产生的旋转方向值进行处理并获得处理后的 数据，或者用于对第一物体在连续转动中产生的地磁场方向值进行处理并获得处理后的数 据；生成子单元，用于根据处理子单元对变化数据处理后的数据生成相应的控制指令。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括发送单元，用于将所述传感器所检测到的变化数据发送给第二物体以使所述第二物体 控制自身的状态。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传感器包括三维加速度传感器、陀螺仪、磁场感应器中的一种或者多种。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述状态包括物体的状态、显示、物体的运 动的任意一种或者多种。
10.一种控制系统，其特征在于，所述系统包括第一物体和第二物体；所述第一物体用于检测所述第一物体在连续转动中产生的变化数据，以及根据所述 控制指令对所述第一物体的状态进行控制，还用于将检测到的变化数据发送给所述第二物 体，所述变化数据包括加速度分量的变化值、旋转方向值、地磁场方向值中的任意一种或者 多种；所述第二物体用于对所接收到的数据进行处理并生成相应的动作指令，并根据所述动 作指令控制自身的状态。
全文摘要
本发明实施例公开了控制方法及其装置、系统，其中，该方法包括检测第一物体在连续转动中产生的变化数据，所述变化数据包括加速度分量的变化值、旋转方向值、地磁场方向值中的任意一种或者多种；对所述变化数据进行处理并根据处理后的数据生成相应的控制指令；根据所述控制指令对所述第一物体的状态进行控制。该方法还可以包括将所述变化数据发送给第二物体以使所述第二物体控制自身的状态；上述连续转动中的转动包括旋转、滚动、翻滚中的一种或者多种。在本发明实施例中，通过传感器检测到的物体在连续转动中产生的变化数据，生成相应的控制指令，可精确地检测运动物体，降低检测的耗电量，能够准确地控制物体的状态、显示及运动。
文档编号G06F3/038GK101799725SQ20091010533
公开日2010年8月11日 申请日期2009年2月11日 优先权日2009年2月11日
发明者罗富强 申请人:罗富强