任何 其他无线标准或专有无线网络协议。
[0129] 图9是根据本发明的实施方式的来自输入设备的跟踪数据的图900。图9示出了 当输入设备140以快速运动被移动时报告模块的输出的不例。仅具有光学传感器的输入设 备140的输出是如线902所描绘的。具有状态空间模型模块的输入设备140的输出是如线 904所描绘的。在一些实施方式中，输出902和904描绘输入设备140的沿从左至右的运动 紧跟着从右至左的运动进行移动的运动。该图还描绘了表示其中输入设备140处于运动中 的单独时间段的第一时间段910、第二时间段912、第三时间段914、第四时间段916和第五 时间段918。
[0130] 在第一时间段910中，输入设备140在Oms处从0英寸每秒以增加的速度开始移 动。在时间150ms处，输入设备140正以100英寸每秒移动。在本发明的一些实施方式中， 贯穿第一时间段910,具有状态空间模型的输入设备904保持稳定，而来自仅具有光学传感 器的输入设备902的输出因为跟踪丢失正在发生所以开始波动并且产生不可靠的位移数 据。
[0131] 在第二时间段912中，输入设备140的速度超过100英寸每秒。在该实施方式中， 具有光学传感器的输入设备902进入跟踪丢失的时间段，在该跟踪丢失的时间段中，因为 光学传感器尝试关联图像所以引起输出来回跳动至任意位置。随着输入设备140慢下来， 具有光学传感器的输入设备902开始恢复。在该不例中，具有光学传感器的输入设备902 直到速度在大约时间250ms处接近0英寸每秒为止才完全从跟踪丢失恢复。相比之下，具 有状态空间模型的输入设备904的输出保持稳定。在第二时间段的结束，输入设备140按 照完整的从左至右的运动进行了移动。
[0132] 在第三时间段914中，输入设备140开始要按照从右至左的运动来移动。在时间 300ms处，输入设备140正沿着与初始地从时间Oms移动至250ms的方向相反的方向以100 英寸每秒移动。在本发明的一些实施方式中，贯穿第三时间段914,具有状态空间模型的输 入设备904保持稳定，而来自仅具有光学传感器的输入设备的输出因为跟踪丢失正在发生 所以开始波动。在该不例中，具有光学传感器的输入设备902直到速度在大约时间425ms 处接近〇英寸每秒为止才完全从跟踪丢失恢复，而具有状态空间t旲型的输入设备904的输 出保持稳定。
[0133] 在第四时间段916中，因为输入设备140的运动超过光学传感器的上限，所以具有 光学传感器的输入设备902再次经历跟踪丢失。随着输入设备140慢下来，具有光学传感 器的输入设备902开始恢复。在该不例中，具有光学传感器的输入设备902直到速度在大 约时间420ms处接近0英寸每秒为止才完全从跟踪丢失恢复。相比之下，具有状态空间丰旲 型的输入设备904的输出贯穿第四时间段916保持稳定。
[0134] 在第五时间段918中，在输入设备140以相对较慢的运动进行移动时，输入设备 140,即具有光学传感器的输入设备902已经从跟踪丢失恢复并且输出稳定并且接近或等 于来自具有状态空间模型的输入设备904的输出。
[0135] 本发明可以用软件或硬件或两者的组合按照控制逻辑的形式来实现。控制逻辑可 以作为适于指导信息处理设备执行本发明的实施方式所公开的步骤集合的多个指令而被 存储在信息存储介质中。基于本公开内容以及本文所提供的教示，本领域的普通技术人员 会意识到实现本发明的其他方式和/或方法。
[0136] 在实施方式中，本文所描述的任何实体可以由执行所公开的任何功能或全部功能 的计算机来体现。
[0137] 应当注意，除非明确地作出相反表示，否则对单数量词（"a"、"an"或"the"）的 任何引用均意在表示"一个或更多个"。
[0138] 还应该理解，本文所描述的示例和实施方式仅出于说明性目的并且会向本领域技 术人员建议根据本发明的各种修改或改变并且这些修改和改变会包括在本申请的精神和 范围内以及所附权利要求的范围内。因此，以上描述不应当被理解为对由权利要求限定的 本发明的范围进行限制。
【主权项】
1. 一种输入设备，包括： 光学传感器模块，被配置成确定与所述输入设备的XY位移相关的第一组数据； 惯性传感器模块，被配置成测量所述输入设备的加速度并且确定与所述输入设备的所 述XY位移相关的第二组数据；以及 微控制器，所述微控制器耦接至所述光学传感器模块和所述惯性传感器模块，并且所 述微控制器被配置成： 接收由所述惯性传感器模块测量的所述输入设备的所述加速度的加速度数据； 使用所述加速度数据来确定所述输入设备的移动速度和位置数据；以及 当跟踪丢失被检测到时，从使用来自所述光学传感器模块的所述第一组数据跟踪所述 输入设备的所述XY位移切换至使用来自所述惯性传感器模块的所述第二组数据跟踪所述 输入设备的所述XY位移。2. 根据权利要求1所述的输入设备，其中，所述惯性传感器模块是加速度计。3. 根据权利要求1所述的输入设备，其中，从使用来自所述光学传感器模块的所述第 一组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移切换至使用来自所述惯性传感器模块的所述第 二组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移还包括：使用由状态空间模型估计的最后已知 校准点。4. 根据权利要求3所述的输入设备，其中，所述状态空间模型是扩展卡尔曼滤波器。5. 根据权利要求4所述的输入设备，其中，从使用来自所述光学传感器模块的所述第 一组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移切换至使用来自所述惯性传感器模块的所述第 二组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移基于所述输入设备的移动速度，其中，当所述输 入设备的所述移动速度在阈值速度之下时，所述扩展卡尔曼滤波器使用来自所述光学传感 器模块的所述第一组数据来校准所述惯性传感器模块。6. 根据权利要求5所述的输入设备，其中，所述跟踪丢失当所述输入设备的所述移动 速度超过所述阈值时被检测到。7. 根据权利要求6所述的输入设备，其中，所述跟踪丢失实时地被检测到。8. 根据权利要求1所述的输入设备，其中，所述跟踪丢失当所述光学传感器模块所估 计的第一移动速度与所述惯性传感器模块所估计的第二移动速度之间的差超过阈值时被 检测到。9. 一种操作输入设备的方法，所述方法包括： 通过光学传感器模块确定与所述输入设备的XY位移相关的第一组数据； 通过惯性传感器模块确定与所述输入设备的所述XY位移相关的第二组数据； 确定所述光学传感器模块的跟踪丢失是否已经发生；以及 当所述光学传感器模块的所述跟踪丢失被检测到时，从使用来自所述光学传感器模块 的所述第一组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移切换至使用来自所述惯性传感器模块 的所述第二组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移，其中，当所述跟踪丢失未发生时，通 过所述光学传感器模块跟踪所述输入设备的所述XY位移。10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述光学传感器模块的跟踪丢失当所述光学传 感器模块所估计的第一移动速度与所述惯性传感器模块所估计的第二移动速度之间的差 超过阈值时被检测到。11. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述光学传感器模块的所述跟踪丢失当所述输 入设备的移动速度超过阈值时被检测到。12. 根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述输入设备的所述移动速度还包括： 确定由所述惯性传感器模块测量的所述输入设备的所述加速度的加速度数据；以及 使用所述加速度数据来确定所述输入设备的所述移动速度和位置数据。13. 根据权利要求9所述的方法，还包括： 确定所述光学传感器模块是否已经从所述跟踪丢失恢复；以及 当所述光学传感器模块已经从所述跟踪丢失恢复时，从使用来自所述惯性传感器模块 的所述第二组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移切换至使用来自所述光学传感器模块 的所述第一组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移。14. 一种输入设备，包括： 光学传感器模块，被配置成获得与所述输入设备的XY位移相关的第一组数据； 惯性传感器模块，被配置成测量所述输入设备的加速度并且获得与所述输入设备的所 述XY位移相关的第二组数据；以及 陀螺仪，被配置成测量所述输入设备的旋转速率，其中，所测量的旋转速率用于修改所 述输入设备的所述加速度数据；以及 微控制器，所述微控制器耦接至所述光学传感器模块和所述惯性传感器模块，并且所 述微控制器被配置成： 接收所述输入设备的经修改的加速度数据； 使用经修改的加速度数据确定所述输入设备的移动速度和位置数据；以及 当跟踪丢失被检测到时，从使用来自所述光学传感器模块的所述第一组数据跟踪所述 输入设备的所述XY位移切换至使用来自所述惯性传感器模块的所述第二组数据跟踪所述 输入设备的所述XY位移。15. 根据权利要求14所述的输入设备，其中，修改所述输入设备的加速度数据包括：抵 消所述输入设备的经测量的旋转速率。16. 根据权利要求14所述的输入设备，其中，所述跟踪丢失当所述光学传感器模块所 估计的第一移动速度与所述惯性传感器模块所估计的第二移动速度之间的差超过阈值时 被检测到。17. 根据权利要求14所述的输入设备，其中，所述跟踪丢失当所述输入设备的移动速 度超过阈值时被检测到。18. 根据权利要求14所述的输入设备，其中，所述微控制器被配置成：当所述输入设备 处于运动中时，使用由所述陀螺仪测量的所述输入设备的所述旋转速率来持续地更新所述 输入设备的方向。19. 一种操作输入设备的方法，所述方法包括： 通过光学传感器模块确定与所述输入设备的XY位移相关的第一组数据； 通过惯性传感器模块确定与所述输入设备的所述XY位移相关的第二组数据； 通过陀螺仪确定所述输入设备的旋转速率； 使用所述输入设备的所述旋转速率来修改与所述输入设备的所述XY位移相关的所述 第二组数据； 确定所述光学传感器模块的跟踪丢失是否已经发生；以及 当所述光学传感器模块的所述跟踪丢失被检测到时，从使用所述光学传感器模块跟踪 所述输入设备的所述XY位移切换至使用所述惯性传感器模块跟踪所述输入设备的所述XY 位移，其中，当所述跟踪丢失未发生时，通过所述光学传感器模块跟踪所述输入设备的所述 XY位移。20. 根据权利要求19所述的方法，其中，所述光学传感器模块的跟踪丢失当所述光学 传感器模块所估计的第一移动速度与所述惯性传感器模块所估计的第二移动速度之间的 差超过阈值时被检测到。21. 根据权利要求19所述的方法，其中，所述光学传感器模块的跟踪丢失当所述输入 设备的移动速度超过阈值时被检测到。22. 根据权利要求21所述的方法，其中，确定所述输入设备的所述移动速度还包括： 确定由所述惯性传感器模块测量的所述输入设备的所述加速度的加速度数据；以及 使用所述加速度数据来确定所述输入设备的所述移动速度和位置数据。23. 根据权利要求19所述的方法，还包括： 确定所述光学传感器模块是否已经从所述跟踪丢失恢复；以及 当所述光学传感器模块已经从所述跟踪丢失恢复时，从使用来自所述惯性传感器模块 的所述第二组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移切换至使用来自所述光学传感器模块 的所述第一组数据跟踪所述输入设备的所述XY位移。
【专利摘要】本发明涉及输入设备以及操作输入设备的方法。本发明的实施方式涉及被配置成与计算设备一起使用的输入设备。本发明涉及被配置成具有多个传感器的输入设备，所述多个传感器被配置成确定输入设备的位移和位置。对输入设备的跟踪可以基于输入设备的移动速度或基于输入设备检测到跟踪的丢失已经发生来从光学传感器被切换至惯性传感器。在一些实施方式中，陀螺仪可以被配置成修改来自惯性传感器模块的数据以对当输入设备被旋转时生成的虚构加速度进行校正。
【IPC分类】G06F3/0346
【公开号】CN104915023
【申请号】CN201510040928
【发明人】阿拉什·萨拉里恩, 尼古拉斯·肖万
【申请人】罗技欧洲公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年1月27日
【公告号】US20150211839