專利名稱：多輸入游戲控制混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及人機(jī)界面，尤其涉及處理多通道輸入郷艮蹤一個(gè)或多個(gè)控 制器的用戶操縱。
發(fā)明的背景技術(shù)計(jì)算機(jī)娛樂系統(tǒng)通常包括手持控制器、游戲控制器或其它控制器。用戶或 玩家使用控制器將命令或其它指令發(fā)送到娛樂系統(tǒng)，以控制正在玩的視頻游戲 或其它仿真。例如，控制器可被提供用戶操作的操縱器，例如操縱桿。操縱桿 的操縱變量從模擬值轉(zhuǎn)換到數(shù)字值，數(shù)字值被發(fā)送到游戲機(jī)的主機(jī)。控制器也 可被提供用戶可以操作的按f丑。
本發(fā)明是上述或其它背景信息要素的進(jìn)一步發(fā)展。
附圖的詳細(xì)說明
M考慮結(jié)合附圖的以下的詳細(xì)描述可以容易地理解本發(fā)明的教導(dǎo)，在附 圖中


圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例操作的視頻游戲系統(tǒng)的實(shí)物電路圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制造的控制器的透視亂
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可用于控制器的加速度計(jì)的三維示
意圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于混合多種控制輸入的系統(tǒng)的框圖； 圖5A是圖1的視頻游戲系統(tǒng)的一部分的框圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于跟蹤視頻游戲系統(tǒng)的控制器的方 法的流程圖5C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在視頻游戲系統(tǒng)中進(jìn)行的游戲過程中利
用位置和/或方向信息的方法的流程亂
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的視頻游戲系統(tǒng)的框圖；以及
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的視頻游戲系統(tǒng)的微處理執(zhí)行器的框圖。
具體實(shí)施例方式
盡管以下的詳細(xì)描述為了說明的目的包含許多特定的細(xì)節(jié)，本領(lǐng)域任何普 通技術(shù)人員可以理解，對(duì)下面的細(xì)節(jié)的變化或改變是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。由此， 以下所述的本發(fā)明的示例性實(shí)施例被闡明，但不缺乏普遍性，并且不影響要求 保護(hù)的發(fā)明的范圍。
這里描述的多種方法、裝置、方案和系統(tǒng)的實(shí)施例提供了對(duì)用戶對(duì)整個(gè)控 制器本體自身的移動(dòng)、動(dòng)作和/或操縱的檢測(cè)、捕獲和雖服宗。檢測(cè)到的用戶對(duì)整 個(gè)控制器體的移動(dòng)、動(dòng)作和/或操縱可以作為控制正在進(jìn)行的游戲或其它仿真的 多個(gè)方面的附加命令。檢測(cè)和跟蹤用戶對(duì)游戲控制器本體的操縱可以多種方法實(shí)現(xiàn)。例如，慣性 傳感器比如加速度計(jì)或陀螺儀，圖像捕獲單元比如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，可以用于計(jì)算 機(jī)娛樂系統(tǒng)，以檢測(cè)手持控制器本體的動(dòng)作并將其轉(zhuǎn)換為游戲中的行動(dòng)。用慣
性傳感器足毀宗控制器的例子已經(jīng)被描述，例如在美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/382,033，發(fā) 明名稱為 "SYSTEM^ METHOD, AND APPARATUS FOR THREE-DMENSIONNAL INPUT CONTROL"(代理號(hào)為SCEA06INRT1)中，
上述文件通過參考的方式并入本文。用圖像捕獲器跟蹤控制器的例子已經(jīng)被描 述，例如在美國專利申請(qǐng)?zhí)杔l/,382,034，發(fā)明名稱為"SCHEME FOR DETECTING AND TRACKING USER MANffULAHON OF A GAME CONTTIOLLER BODY"(代理號(hào)為SCEA05082US00)中，J^文件S31參考 的方式并入本文。此外，控制器和/鋼戶還可以ffi^頓麥克風(fēng)陣列或適當(dāng)?shù)?信號(hào)處理在聲學(xué)上被跟蹤。這樣的聲學(xué)跟蹤的例子已經(jīng)在美國專利申請(qǐng)?zhí)?11/381J21中被描述，其艦參考的方式并A^:文。
聲學(xué)傳感器、慣性傳感器和圖像捕獲器可以被斜蟲應(yīng)用或任意組合地^ffl ， 以檢測(cè)控制器的很多不同類型的動(dòng)作，例如上下移動(dòng)，扭曲移動(dòng)，從一邊到另 一邊的移動(dòng)，急拉移動(dòng)，棍棒式的移動(dòng)，突降移動(dòng)等等。這些動(dòng)作可以對(duì)應(yīng)于 各種不同的命令，以使得上述動(dòng)作被轉(zhuǎn)換為游戲中的行動(dòng)。檢測(cè)禾服艮蹤用戶對(duì) 游戲控制器本體的操縱可以應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)多種不同類型的游戲、仿真等，允許用 戶，例如，參與擊劍或光劍戰(zhàn)斗，用棍描繪出物品的形狀，參與多種不同類型 的體育事件，參與屏幕上的戰(zhàn)斗或其它遭遇戰(zhàn)等等。游戲程序可以被配置來跟 蹤控制器的動(dòng)作并從纟跟宗的動(dòng)作中識(shí)別某種事先記錄的姿態(tài)。 一個(gè)或多個(gè)上述 姿態(tài)的識(shí)另U離蟲發(fā)游戲狀態(tài)的改變。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，AU:述不同的源獲得的控制器路徑信息可以在姿態(tài) 識(shí)別的分析之前被混合。來自不同源(例如，聲學(xué)、慣性和圖像捕獲)的跟蹤 魏可以以提高姿態(tài)識(shí)別可能性的方式來混合。
參考圖l，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例操作的系統(tǒng)100。如圖所示，計(jì) ^m娛樂控制臺(tái)102可以f鵬到電視或其它視頻顯示器104，以顯示視頻游戲或 其它仿真的圖像。游戲或其它仿真可以被存儲(chǔ)在插入控制臺(tái)102中的DVD，CD， 閃存，USB存儲(chǔ)器或其它存儲(chǔ)媒介106中。用戶或玩家108操縱游戲控制器110 來控制視頻游戲或其它仿真。如圖2所示，游戲控制器110包括慣性傳感器112，其響應(yīng)于游戲控制器no的位置，動(dòng)作，方向或方向的改^產(chǎn)生信號(hào)。除了 慣性傳感器之外，游戲控制器110可包括傳統(tǒng)的控制輸A^置，例如操縱桿111 ， 按鈕113， Rl， Ll等。
在操作過程中，用戶108在物理上移動(dòng)控制器110。例如，控制器UO可 以被用戶108按任意方向移動(dòng)，例如上、下、到一邊、到另一邊、扭曲、滾動(dòng)、 搖動(dòng)、急拉、突降等等?？刂破?10自身的，移動(dòng)可以被攝像機(jī)114檢測(cè)和 捕獲，該攝像機(jī)114 MM按照下文所述的方式分析來自慣性傳繊112的信號(hào) 進(jìn)行S跟宗來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和捕獲。
再次參考圖1 ，系統(tǒng)100可選擇地包括攝像機(jī)或其它視頻圖像捕獲設(shè)備114， 該設(shè)備可以被定位為使得控制器110在攝像機(jī)的視場(chǎng)116范圍內(nèi)。對(duì)來自圖像 捕獲設(shè)備114的圖像的分析可以和對(duì)來自慣性傳感器112的數(shù)據(jù)的分析一起使 用。如圖2所示，控制器110可以可選擇地被配置為具有光源，例如發(fā)光二極 管(LED) 202， 204， 206， 208，以方便通過視頻分析鄉(xiāng)艮蹤。上述裝置可被 裝配到控制器110的本體中。在這里，術(shù)語"本體"意思是描述游戲控制器110 的手持部分(或佩戴部分，如果游戲控制器是可佩戴的)。
用于S跟宗控制器110的這種視頻圖像的分析已經(jīng)被公開，例如在美國專利 申請(qǐng)?zhí)?1/382,034，發(fā)明名稱為"SCHEMEFORDETECTING AND TRACKING USER MANTPULATION OF A GAME CONTROLLER BODY"(代理號(hào)為 SCEA05082US00)，上述文件ffi31參考的方式并入本文。控制臺(tái)102可包括聲 音傳繊，例如麥克風(fēng)陣列118?？刂破?10也可以包括聲音信號(hào)產(chǎn)生器210 (例 如揚(yáng)聲器)來提供聲源，使得用麥克風(fēng)陣列118和適當(dāng)?shù)穆曇粜盘?hào)處理來對(duì)控 制器110的聲音跟蹤更加便利，例如，在美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/381,724中描述的， 上述文件M參考的方式并入本文。
通常，來自慣性傳感器112的信號(hào)被用于產(chǎn)生控制器110的位置和方向數(shù) 據(jù)。上述薩可以被用于計(jì)算控制器110的移動(dòng)的許多物理方面，例如控制器 沿著任意軸的加速度和速度，控制器的傾斜，俯仰，偏航，翻滾，以及控制器 110的任何遙測(cè)點(diǎn)。在這里，遙觀嗵常是指遞巨離觀懂和報(bào)告系統(tǒng)或系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 者或操作者感興趣的信息。
對(duì)于控制器110的移動(dòng)的檢測(cè)和^5宗能力使得能夠確定控制器110是否執(zhí) 行了任何預(yù)先定義的移動(dòng)。也就是說，控制器110特定移動(dòng)模式或姿態(tài)是可以預(yù)先定義的，并且可以用作游戲或其它仿真的輸入命令。例如，控制器110的 向下跳的姿態(tài)可以定義為一*令，控制器110的扭曲姿態(tài)可以被定義為另一 仏令，控制器110的搖動(dòng)姿態(tài)又可以定義為另一傳令，等等。這樣，用戶 108物理地移動(dòng)控制器110的方式被用作控制游戲的另--個(gè)輸入，為用戶提供更 加刺激和有趣的經(jīng)歷。
M例子說明但不僅限于此，慣性傳感器112可能是一個(gè)加速度計(jì)。圖3 S31如下的形式列舉了加速度計(jì)300的一個(gè)例子 一個(gè)簡(jiǎn)單塊302在四個(gè)點(diǎn)上 與框架304彈性連接，例如M31彈簧306， 308， 310， 312。俯仰(pitch)軸和 翻滾(roll)軸(分別由X和Y軸表示)位于橫切框架的平面中。偏航(yaw) 軸Z在垂直于包含俯仰軸X和翻滾軸Y的平面的方向上?？蚣?04以任何合適 的方式裝配在控制器110上。當(dāng)框架304 (和操縱桿控制器IIO)加速和/或旋轉(zhuǎn) 時(shí)，塊302可相對(duì)框架304發(fā)生移位，彈簧306， 308， 310， 312可依賴于平移
和/或旋轉(zhuǎn)加速度的量和方向和/或俯仰和/或翻滾和/或偏航的角度伸長(zhǎng)或壓縮。 塊302的位移和/或彈簧306， 308， 310， 312的伸長(zhǎng)或壓縮能被感應(yīng)至lj，例如， 采用恰當(dāng)?shù)膫鞲衅?14， 316， 318， 320，然后被轉(zhuǎn)換成以已知的或可確定的方 式4繊于俯仰和/或翻滾的量加速度的信號(hào)。
存在多種不同的方式彩跟宗塊的位置和/或施加到其上的力，包括電阻應(yīng)變 計(jì)材料，光傳感器，磁傳感器，霍耳效應(yīng)裝置，壓電裝置，電容傳感器以及類 似裝置。本發(fā)明的實(shí)施例可以包括任意數(shù)量和類型或組合類型的傳感器。作為 示例，但不限于此，傳感器314， 316, 318， 320可以是方夂在塊302上方的間隙 關(guān)閉電極(gapclosingeleclrode)。當(dāng)塊的位置相對(duì)于每個(gè)電極發(fā)生變化時(shí)，塊和 每一個(gè)電極之間的電容會(huì)發(fā)生改變。每一個(gè)電極可連接到一個(gè)電路，該電路產(chǎn) 生關(guān)于塊302相對(duì)于該電極的電容(因此關(guān)于塊302相對(duì)于該電極的接近度) 的信號(hào)。此外，彈簧306， 308， 310， 312可包括電阻應(yīng)變計(jì)式傳感器，產(chǎn)生關(guān) 于彈簧壓縮或伸長(zhǎng)的信號(hào)。
在一些實(shí)施例中，框架304常平架安裝(gimbal mounted)到控制器IIO， 使得加速度計(jì)300關(guān)于俯仰和/或翻滾和/或偏航軸保持固定的方向。在上述方式 中，控制器軸X， Y， Z可以直接映射到實(shí)際空間中的相應(yīng)的軸，而不必考慮這 些控制器軸關(guān)于實(shí)際空間坐標(biāo)軸的傾斜。
如上所述，來自慣性，圖像捕獲和聲源的數(shù)據(jù)可以被分析，以產(chǎn)生跟蹤控制器110的位置和/或方向的路徑。如圖4的框圖所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施
例的系統(tǒng)400包括慣性分析器402，圖像分析器404和聲學(xué)分析器406。上述每 個(gè)分析器都從感應(yīng)的環(huán)境401中接收信號(hào)。分析器402， 404， 406可以用硬件， 軟件(或固件)或以上兩者或更多的某種結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)分析器產(chǎn)生關(guān)于感 興趣的目標(biāo)的位置和/或方向的卿宗信息。作為示例，感興趣的目標(biāo)可能是J^ 的控制器110。圖像分析器404可結(jié)合美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/382,034 (代理號(hào) SCEA05082US00)公開的方法進(jìn)行操作，形成下面的關(guān)于這些方法的場(chǎng)。慣性 分析器402可結(jié)合美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/382,033 ，發(fā)明名稱為"SYSTEM^ METHOD， AND APPARATUS FOR THREE-DIMENSIONAL INPUT CONTROL"(代理號(hào) SCEA06INRT1)公開的方法進(jìn)行操作，形成下面的關(guān)于這些方法的場(chǎng)。聲學(xué)分 析器406可采用美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/381,724公開的方法進(jìn)行操作，形成下面的 關(guān)于這些方法的場(chǎng)。
分析器402， 404或406可以被認(rèn)為是與位置和/或方向信息的不同輸AM 道相關(guān)聯(lián)的?；旌掀?08可以接收多個(gè)輸Ail道，這樣的通道可以包含描述感 應(yīng)的環(huán)境401的采樣數(shù)據(jù)，典型地是從該通道的觀察。由慣性分析器402，圖像 分析器404和聲學(xué)分析器406產(chǎn)生的位置和/或方向信息可以被耦接至混合器 408的輸入中?；旌掀?08和分析器402， 404， 406可以被游戲軟件程序410 查詢，并可以被配置用來響應(yīng)于事件中斷游戲軟件。事件可以包括姿態(tài)識(shí)別事 件，傳動(dòng)改變(gearingchange),配置改變，設(shè)置噪聲級(jí)別，設(shè)置采樣率，改變 鵬寸鏈，等等，它們的例子在下文討論。混合器408可以結(jié)合這里描述的方法 來操作，并形成下面的關(guān)于這些方法的場(chǎng)。
如上所述，來自不同輸Ail道，例如慣性傳感器，視頻圖像和/或聲學(xué)傳感 器的信號(hào)能被慣性分析器402，圖像分析器404和聲學(xué)分析器406分別分析，以 根據(jù)發(fā)明的方法在進(jìn)行視頻游戲的過程中確定控制器110的動(dòng)作和/或方向。上 述方法可以實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)在處理器可讀介質(zhì)中并在數(shù)字處理器上執(zhí)行的一系列處 理器可執(zhí)fil呈序代碼指令。例如，如圖5A所示，視頻游戲系統(tǒng)100可以包括在 控制臺(tái)102上，控制臺(tái)102具有或者由硬件或者由軟件實(shí)現(xiàn)的慣性分析器402， 圖像分析器404和聲學(xué)分析器406。作為示例，分析器402， 404， 406可以實(shí)現(xiàn) 為運(yùn)行在合適的處理器單元502上的軟j抖旨令。作為示例，處理器單元502可 以是數(shù)字處理器，例如在視頻游戲控制臺(tái)中通常使用的類型的微處理器。指令的一部分可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器506中?？蛇x的，慣性分析器402，圖像分析器404 和聲學(xué)分析器406可以采用硬件實(shí)現(xiàn)，例如作為特定用途集成電路(ASIC)。這 樣的分析器硬件可位于控制器110或控制臺(tái)102上，或可遠(yuǎn)程地位于別處。在 硬件實(shí)現(xiàn)中，分析器402， 404， 406可以是可響應(yīng)于外部信號(hào)編程的，外部信 號(hào)例如，來自于處理器502，或其它位于遠(yuǎn)程的源，例如通過USB纜線，無線 連接或在網(wǎng)絡(luò)上連接的。
慣性分析器402可以包括或執(zhí)行對(duì)慣性傳感器112產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行分析、 并利用關(guān)于控制器IIO的位置和/或方向的信息的指令。同樣的，圖像分析器404 可執(zhí)行對(duì)圖像捕獲單元114捕獲到的圖像進(jìn)行分析的指令。此外，聲學(xué)分析器 可執(zhí)行對(duì)麥克風(fēng)陣列118捕獲到的圖像進(jìn)行分析的指令。如圖5B的流程圖510 所示，上述信號(hào)和/或圖像可以被分析器402， 404， 406接收，如塊512示出的。 上述信號(hào)和/或圖像可被分析器402， 404， 406分析，以確定關(guān)于控制器10的 位置和/或方向的慣性足跟宗信息403，圖像跟蹤信息405和聲學(xué)l^宗信息407，如 塊514示出的。跟蹤信息403， 405， 407可以與一個(gè)或多個(gè)自由度有關(guān)。優(yōu)選 地六個(gè)自由度被足毀宗，以描述控制器110或其它跟蹤目標(biāo)的操縱。這種自由度 可能涉及控制器傾斜，偏航，翻滾和沿著x， y和z-軸的位置，速度或加速度。
如塊516所示，混合器408混合慣性信息403，圖像信息405和聲學(xué)信息 407，以產(chǎn)生改進(jìn)的位置和/或方向信息409。作為示例，混合器408可以基于游 戲或環(huán)境劍牛，對(duì)慣性，圖像和聲學(xué)足跟宗信息403 ， 405， 407采用不同權(quán)重， 然后取加權(quán)平均。此外，混合器408可以包含自己的混合分析器412，用來分析 組合的位置/方向信息，并且產(chǎn)生涉及其它分析器產(chǎn)生的信息的組合的，自己的 結(jié)果"混合器"信息。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，混合器408可分配分布值給來自分析器402 ， 404， 406的足跟對(duì)言息403， 405， 407。如上所述，輸入控制M的某些集合可 以被平均。然而在本實(shí)施例中，輸入控制數(shù)據(jù)在取平均之前被分配一個(gè)值，由 此來自某些分析器的輸入控制數(shù)據(jù)比來自其它的在分析上更加重要。
混合器408可以在當(dāng)前系統(tǒng)的上下文中采用很多功能，包括觀測(cè)，校正，
穩(wěn)定，推導(dǎo)，組合，路由，混合，報(bào)告，緩沖，中斷其它處理和分析。上述功 能可關(guān)于從一個(gè)或多個(gè)分析器402， 404， 406接收到的足跟宗信息403， 405， 407 來執(zhí)行。每一個(gè)分析器402， 404， 406可以接收和/或推導(dǎo)特定的S郎宗信息，而混合器408可以被實(shí)現(xiàn)為，優(yōu)化對(duì)接收到的S鵬信息403， 405， 407的使用， 并產(chǎn)生改進(jìn)的跟蹤信息409。
分析器402， 404， 406和混合器408被^^地配置為提供具有類似輸出格 式的S跟斜言息。來自任意分析器元件402， 404， 406的岳跟宗信息參數(shù)可以被映 射到分析器中的一個(gè)單獨(dú)參數(shù)。可選地，混合器408可以1131處理來自一個(gè)或 多個(gè)分析器402， 404， 406的一個(gè)或多個(gè)跟蹤信息參數(shù)，為任意分析器402， 404， 406形成跟蹤信息。混合器可組合從分析器402， 404， 406獲得的相同參數(shù)M 的卿宗信息中的兩個(gè)或多個(gè)元素，并/或執(zhí)行跨這些分析器產(chǎn)生的卿宗信息的多 個(gè)參數(shù)的函數(shù)，以建立綜合的輸出集，該輸出集具有從多1、輸Ail道產(chǎn)生的好 處。
改進(jìn)的跟蹤信息409可以在用系統(tǒng)100玩視頻游戲的過程中被應(yīng)用，如塊 518所示。在某些實(shí)施例中，游戲進(jìn)行過程中可以與用戶108做出的姿態(tài)相關(guān)地 使用位置和/或方向信息。在一些實(shí)施例中，混合器408可以和姿態(tài)識(shí)別器505 一起操作，以將游戲環(huán)境中的至少一個(gè)行動(dòng)和來自用戶的一個(gè)或多個(gè)用戶動(dòng)作 (例如，空間中對(duì)控制器的操縱)相關(guān)聯(lián)。
如圖5C中的流程圖520所示，控制器110的路徑可以j柳位置和/或方向 信息鄉(xiāng)艮蹤，如塊522所示。作為示例，但不限于此，路徑可包括代表控制器 的質(zhì)心關(guān)于某坐標(biāo)系的位置的點(diǎn)的集合。每個(gè)位置點(diǎn)可以由一個(gè)或多個(gè)坐標(biāo)表 示，例如在笛卡爾坐標(biāo)系中的X， Y和Z坐標(biāo)。時(shí)間可和路《ii:的^點(diǎn)相關(guān) 聯(lián)，從而可以監(jiān)視路徑的形狀和控制器沿著路徑的行進(jìn)。此外，點(diǎn)集中的每個(gè) 點(diǎn)可和代表控制器的方向的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，代表方向的數(shù)據(jù)例如，控制器關(guān)于其 質(zhì)心的一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)角。另外，路，ih的每個(gè)點(diǎn)可和控制器的質(zhì)心的速度和 加iliS的值，以及控制器關(guān)于其質(zhì)心的角旋轉(zhuǎn)的速率和角加速度相關(guān)聯(lián)。
如塊524所示，足跟宗的路徑可和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)的路徑相比較，存儲(chǔ)的路 45對(duì)應(yīng)于已知的和/或預(yù)先記錄的姿態(tài)508，姿態(tài)508和正在進(jìn)行的視頻游戲的 上下文相關(guān)。識(shí)別器505可被配置為識(shí)別用戶或處理音頻鑒定姿態(tài)等等。例如， 用戶可以M姿態(tài)被識(shí)別器505識(shí)別，并且姿態(tài)可以特定于用戶。上述特定姿 態(tài)可被記錄和包含在存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器506中的預(yù)先記錄姿態(tài)508中。記錄過程可 以選擇性地存儲(chǔ)姿態(tài)記錄過程中產(chǎn)生的聲音。感應(yīng)的環(huán)境被采樣到多通道分析 器并被處理。處理器可參考姿態(tài)模型，以基于聲音或聲學(xué)模式確定和鑒定和/或識(shí)別用戶或目標(biāo)，并達(dá)到很高的精確度和性能。
如圖5A所示，代表姿態(tài)的數(shù)據(jù)508可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器506中。姿態(tài)的
例子包括以下幾種，但不限于此，例如，投擲目標(biāo)如球，擺動(dòng)目標(biāo)如棒或高爾 夫球桿，泵手泵，開或關(guān)門或窗，轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤或其它車輛控制，武術(shù)的動(dòng)作例
如拳打，打磨移動(dòng)，上蠟除蠟(waxonwaxoff)，粉刷房屋，搖動(dòng)，顫動(dòng)(rattle)， 翻滾，橄欖球投擲(footbaJlpitch)，擰旋鈕移動(dòng)，3D MOUSE移動(dòng)，巻動(dòng)移動(dòng)， 己知姿態(tài)的移動(dòng)，任何可記錄的移動(dòng)，沿著任何向量來回移動(dòng)，即給輪胎打氣 但沿著空間中的任意方向，沿著一路徑的移動(dòng)，具有精確的停止和開始時(shí)間的 移動(dòng)，在固有噪聲水平、樣條(spline)等之內(nèi)可記錄，跟蹤和重復(fù)的任何基于 時(shí)間的用戶操縱。這些姿態(tài)中的每一種可從路徑數(shù)據(jù)被預(yù)先記錄，并存儲(chǔ)為基 于時(shí)間的模型。路徑和已存儲(chǔ)姿態(tài)的比較可以穩(wěn)定狀態(tài)的假設(shè)開始，如果路徑 偏離穩(wěn)定狀態(tài)，路徑可以ilil消除處理來與已存儲(chǔ)姿態(tài)比較。如果在±央526沒 有匹配，分析器可繼續(xù)在塊522跟蹤控制器110的路徑。如果路徑(或者路徑 的一部分)與已存儲(chǔ)姿態(tài)之間有充分的匹配，游戲狀態(tài)可被改變，如塊528所 示。游戲狀態(tài)的改變可包括但不限于，中斷，發(fā)送控制信號(hào)，改變變量等等。
這里是一個(gè)可能發(fā)生的例子。在確定控制器110已經(jīng)離開穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，路 徑分析器402， 404， 406或412足跟宇、控制器110的移動(dòng)。只要控制器110的路 徑和已存儲(chǔ)姿態(tài)模型508中定義的路徑一致，這些姿態(tài)是可能的"命中"。如果 控制器IIO的路徑(在噪聲容限設(shè)置內(nèi))偏離任何姿態(tài)模型508，這個(gè)姿態(tài)模型 被從命中列表中刪除。每個(gè)姿態(tài)參考模型包括其中記錄姿態(tài)的時(shí)間基礎(chǔ)。分析 器402， 404 ， 406，或412在洽當(dāng)?shù)臅r(shí)間索引點(diǎn)比較控制器路徑數(shù)據(jù)和已存儲(chǔ)姿 態(tài)508。穩(wěn)定狀態(tài)劍牛的發(fā)生復(fù)位時(shí)鐘。當(dāng)偏離穩(wěn)定狀態(tài)(即，當(dāng)在噪聲門限外 卿宗到移動(dòng)時(shí))，命中列表被加入所有潛在可能姿態(tài)模型。時(shí)鐘啟動(dòng)，并且控制 器的移動(dòng)與命中列表比較。再次地，比較是經(jīng)過時(shí)間的行進(jìn)。如果命中列表中 任何姿態(tài)達(dá)到該姿態(tài)的結(jié)束，那么它是一次命中。
在某些實(shí)施例中，當(dāng)某些事件發(fā)生時(shí)，混合器408和/或單個(gè)的分析器402， 404， 406， 412可通知游7劃歸。這類事件的舉例包括如下
到達(dá)零一加速度點(diǎn)中斷(X和/或Y和/或Z軸)。在某些游戲情況下當(dāng)控 制器的加 在拐折點(diǎn)變化時(shí)，分析器可通知或中斷游3劃呈序內(nèi)的進(jìn)程。例如， 用戶108可以使用控制器110控制^凍橄欖球仿真比賽中的四分衛(wèi)的游戲化身。
19分析器可ilil從來自慣性傳感器112的信號(hào)產(chǎn)生的路t效艮蹤控制器(代表搬覽 球)。控制器110的加速度的特定變化可以表示釋放嫩覽球。在此點(diǎn)，分析器可
觸發(fā)程序中另一個(gè)進(jìn)程(例如，物理仿真包) 于控制器在釋放點(diǎn)的位置， 和/或速度和/或方向仿真l^覽球的軌跡。 新姿態(tài)識(shí)別中斷
另外，分析器可被一個(gè)或多個(gè)輸入配置。這類輸入的例子包括，但不限于
設(shè)置噪聲級(jí)別(X,Y或Z軸)。噪聲級(jí)別可以是在分析用戶在游戲中手部抖 動(dòng)時(shí)的參考容限值。
設(shè)置采樣率。如在此所用，采樣率可以指分析器從慣性傳感器采樣信號(hào)的 頻繁程度。采樣率可被設(shè)置為過采樣或平均信號(hào)。
設(shè)置傳動(dòng)。如在此所用的，傳動(dòng)通常是指控制器移動(dòng)與游戲中發(fā)生的移動(dòng) 的比率。在視頻游戲控制的環(huán)境中的此類"傳動(dòng)"的例子可在美國專利申請(qǐng)?zhí)?br> 11/382,040中找到，申請(qǐng)日為2006年5月7日，(代理號(hào)SONYP058D)， ±^
文件m參考的方式并入本文。
設(shè)置映射鏈。如在此所用，鵬辨連是指姿態(tài)模型的映射。姿態(tài)模型鵬寸可
以對(duì)特定的輸Affl道進(jìn)行(例如，僅對(duì)于從慣性傳感器信號(hào)產(chǎn)生的路徑數(shù)據(jù))
或?qū)旌掀鲉卧行纬傻幕旌贤ǖ肋M(jìn)行。三個(gè)輸入通道可以由兩個(gè)或多個(gè)不同
的類似慣性分析器402的分析器提供服務(wù)。特別的，這些分析器可包括如此 所用的慣性分析器402，在美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/382,034，發(fā)明名稱為SCHEME FOR DETECTING AND TRACKING USER MANIPULATION OF A GAME CONTROLLER BODY (代理號(hào)SCEA05082US00)中所述的視頻分析器，上述 文件fflii參考的方式并入本文，在美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/381,721中所述的聲學(xué)分 析器，上述文件通過參考的方式并入本文?？梢杂糜成滏溑渲梅治銎?。映射鏈 在玩游戲過程中可以被游戲換出，如同對(duì)于分析器和對(duì)于混合器的設(shè)置也可以 被游戲換出那樣。
再次參考圖5B，塊512，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，有多種方式從慣性傳 感器112中產(chǎn)生信號(hào)。其中一些例子在此已經(jīng)描述。參考?jí)K514，有多種方式分 析在塊512中產(chǎn)生的傳感器信號(hào)，以獲得關(guān)于控制器110的位置和/或方向的跟 蹤信息。作為例子，但不限于此，跟蹤信息可單獨(dú)或以任意組合包括關(guān)于下面 的參數(shù)的信息，但不限于此?？刂破鞣较??？刂破鱥io的方向可表述為相對(duì)某參考方向的俯仰，翻滾或
偏航角(例如，以弧度)。控制器方向的改變率(例如，角速度或角加速度)也 可包含在位置和/或方向信息中。例如，其中慣性傳感器112包括陀螺儀傳感器， 控第幡方向信息可以與術(shù)卬，翻滾或偏航角成比例的一個(gè)或多個(gè)輸出值的形式 直接獲得。
控制器位置(例如，在某參考框架里的控制器110的笛卡爾坐標(biāo)X， Y，
Z)
控制器X-軸速度
控制器Y-軸鞭
控制器Z-軸速度
控制器X-軸加速度
控制器Y-軸加速度
控制器Z-軸加速度
需要注意到，關(guān)于位置，速度和加速度，位置和/或方向信息可以用笛卡爾 以外的坐標(biāo)系來表示。例如，柱坐標(biāo)或球坐標(biāo)可以用于位置，速度和加速度。 關(guān)于X， Y， Z軸的加速度信息可以直接從加速度計(jì)鄉(xiāng)傳麟中獲得，例如在 此所述的。X， Y， Z加鵬可以從某個(gè)起始時(shí)亥岍始關(guān)于時(shí)間積分，來確定X， Y， Z速度的改變。這些速度可以通過將速度改變加到在時(shí)間上的初始時(shí)刻已知 的X—， Y—， Z—速度的值來計(jì)算。X， Y， Z速度可以對(duì)時(shí)間積分來確定控制 器的X—， Y—， Z—位移。X—， Y—， Z—位置可以ffiil將位移加到初始時(shí)刻 已知的X—， Y—， Z—位置來確定。
穩(wěn)定狀態(tài)Y/N—該特定信息指示控律U器是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，其可以被定義 為任意位置，其也可以經(jīng)受改變。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，穩(wěn)定狀態(tài)位置可為， 其中控制器在大致與用戶腰部相平的高度被保持在或多或少水平的方向的位 置。
距離上次穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間通常是指關(guān)于從最后檢測(cè)到穩(wěn)定狀態(tài)(如上所述) 后經(jīng)過了多長(zhǎng)的時(shí)間期的數(shù)據(jù)。如前面提到的，該時(shí)間的確定可以按實(shí)時(shí)，處 理器周期或采樣周期來計(jì)算。距離上次穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間數(shù)據(jù)時(shí)間可肖樹于關(guān)于初 始點(diǎn)復(fù)位控制器的跟蹤，以確保游戲環(huán)境中角色或目標(biāo)映射的精輸性，是重要 的。該數(shù)據(jù)可育瀏于確定可能隨后在游戲環(huán)境中執(zhí)行的可用動(dòng)作/姿態(tài)也是重要的(排他地及包含地)。
上次識(shí)別姿態(tài)通常是指姿態(tài)識(shí)別器505 (由硬件或軟件實(shí)現(xiàn))最后識(shí)別的 姿態(tài)。上次識(shí)別姿態(tài)的確認(rèn)可能對(duì)于以下事實(shí)重要之前的姿態(tài)可以和隨后被 識(shí)別的可能姿態(tài)或在游戲環(huán)境中發(fā)生其它動(dòng)作相關(guān)。
上次姿態(tài)識(shí)別時(shí)間
J^各輸出能被游X^呈序或軟件在任意時(shí)間采樣。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，混合器408可為來自分析器402， 404 ， 406的跟 蹤信息403， 405， 407分配分布值。如上所述，輸入控制數(shù)據(jù)的某些集合可被 取平均。然而在本實(shí)施例中，輸入控制數(shù)據(jù)在取平均之前被分配一個(gè)值，由此 來自某些分析器的輸入控制數(shù)據(jù)比來自其它的在分析上更加重要。
例如，混合器408可能需要關(guān)于加速度和穩(wěn)定狀態(tài)的足跟宗信息?；旌掀?08 然后將如上所述地接收足郎宗信息403， 405， 407。足跟斜言息可以包括關(guān)于例如如 上所述的加速度和穩(wěn)定狀態(tài)的參數(shù)。在對(duì)代表上述信息的數(shù)據(jù)取平均之前，混 合器408可以為跟蹤信息數(shù)據(jù)集403， 405， 407分配分布值。例如，從慣性分 析器402獲得的x-和y-加速度參數(shù)可以值90X加權(quán)。然而，從圖像分析器406 獲得的x-和y-加皿數(shù)據(jù)可以僅10%加權(quán)。屬于加速度參數(shù)的聲學(xué)分析器卿宗 信息407可以0%加權(quán)，也就是說該數(shù)據(jù)沒有權(quán)值。
類似地，從慣性分析器402獲得的Z-軸跟蹤信息參數(shù)可以10X加權(quán)，而圖 像分析器Z4郵跟斜言息可以90%加權(quán)。聲學(xué)分析器足跟斜言息407可再次以0Q% 4動(dòng)P權(quán)，但是來自聲學(xué)分析器406的穩(wěn)定狀態(tài)鵬宗信息可以100%加權(quán)，同時(shí)其 它分析器S跟宗信息以0%加權(quán)。
在洽當(dāng)?shù)姆植紮?quán)值被分配之后，輸入控制數(shù)據(jù)可結(jié)合權(quán)值取平均，以達(dá)到 加權(quán)平均輸入控制數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集隨后被姿態(tài)識(shí)別器505分析，并且和游戲 環(huán)境中的特定動(dòng)作相關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)的值可以由混合器408或特定游戲標(biāo)題預(yù)先定 義。上述值也可是混合器408確定出來自各分析器的數(shù)據(jù)的特定特質(zhì)，并由此 進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的結(jié)果，如下進(jìn)一步討論的。上述調(diào)整也可是建立特定數(shù)據(jù)何時(shí) 在特定環(huán)境中和/或響應(yīng)于給定游戲標(biāo)題的特殊性具有特定的值的歷史知識(shí)庫的 結(jié)果。
混合器408可以被配置為在游戲進(jìn)行中動(dòng)態(tài)操作。例如，當(dāng)混合器408接 收到各輸入控制數(shù)據(jù)時(shí)，它可以識(shí)別出，某數(shù)據(jù)一直超出可接收的范圍或數(shù)據(jù)質(zhì)量，或反映了可指示出相關(guān)輸A^置處的處理錯(cuò)誤的壞數(shù)據(jù)。
此外，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的某些條件可能改變。例如，用戶的在家游戲環(huán)境中的自然光從早上到下午可能會(huì)增強(qiáng)，弓胞圖象數(shù)據(jù)捕獲出現(xiàn)問題。此外，鄰居或家人可能隨著一天的進(jìn)行變得吵鬧，引起聲音 捕獲出現(xiàn)問題。對(duì)以的，如果用戶持續(xù)玩了幾個(gè)小時(shí)，他們的反應(yīng)可能變得不太敏捷，引起慣性數(shù)據(jù)的解釋出現(xiàn)問題。
在這些例子中，或在其中特定形式的輸入控制數(shù)據(jù)的質(zhì)量是可懷疑的任意其它例子中，混合器408可以為來自特定裝置的特定數(shù)據(jù)集動(dòng)態(tài)重新分配分布權(quán)值，使得更多或更少的重要性被賦給如上所述的特定的輸入控制數(shù)據(jù)。類似地，游戲環(huán)境可能在游戲過程中改變，其中特定游戲的需求改變，從而需要為特定的輸入控制數(shù)據(jù)重新分配權(quán)值或者需要。
類似地，混合器408能基于可由姿態(tài)識(shí)別器505產(chǎn)生的處理錯(cuò)誤或反饋數(shù)據(jù)識(shí)別出，正在傳遞給姿態(tài)識(shí)別器505的某數(shù)據(jù)正被錯(cuò)誤地處理、緩慢地處理，或完全沒有處理。響應(yīng)于該反饋或識(shí)別到這些處理困難(例如，盡管圖像分析數(shù)據(jù)在可接受的范圍內(nèi)，當(dāng)姿態(tài)識(shí)別器505進(jìn)行關(guān)聯(lián)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤)，混合器408可調(diào)整從哪個(gè)分析器，以及如果可能的話什么時(shí)候，尋求哪個(gè)輸入控制數(shù)據(jù)?；旌掀?08還可要求在輸入控制數(shù)據(jù)傳送到會(huì)再次處理數(shù)據(jù)(例如，對(duì)數(shù)據(jù)取平均)的混合器408之前，由合適的分析器對(duì)輸入控制數(shù)據(jù)進(jìn)行特定的分析和處理，從而得到更多一層的保證，使得傳送到姿態(tài)識(shí)別器505的數(shù)據(jù)將被有效和適當(dāng)?shù)靥幚怼?br> 在一些實(shí)施例中，混合器408能識(shí)別出，某 是壞的、無效的、或在特定的變量之外的，并肖&i方問特定輸入控制數(shù)據(jù)或與該數(shù)據(jù)相關(guān)的變量，使得它可替換不正確的數(shù)據(jù)，或者適當(dāng)?shù)胤治龊陀?jì)算關(guān)于必需的變量的特定數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，視頻游戲系統(tǒng)和J^類型的方法可以如圖6中描述的那樣實(shí)現(xiàn)。視頻游戲系統(tǒng)600可以包括處理器601和存儲(chǔ)器602 (比如RAM、DRAM、 ROM等等)。另外，視頻游戲系統(tǒng)600可以具有多個(gè)處理器601，如果要執(zhí)行并行處理的話。存儲(chǔ)器602包括數(shù)據(jù)和游戲程序代碼604，其可以包括如上述地配置的各部分。特別地，存儲(chǔ)器602可以包括慣性信號(hào)數(shù)據(jù)606，該慣性信號(hào)數(shù)據(jù)606可以包括上述存儲(chǔ)的控制器路徑信息。存儲(chǔ)器602也可以包含存儲(chǔ)的姿態(tài)數(shù)據(jù)608，比如代表與游戲程序604相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)姿態(tài)的數(shù)據(jù)。在處理器602上執(zhí)行的編碼的指令可以實(shí)現(xiàn)可以如上所述地配置和工作的多輸入
混合器605。
系統(tǒng)600也可以包括眾所周知的支持功能610，比如輸A/輸出(I/O)元件611，電源(P/S) 612，時(shí)鐘(CLK) 613和緩存614。設(shè)備600可以可選地包括大容量存儲(chǔ)裝置615，比如磁盤驅(qū)動(dòng)器，CD-ROM驅(qū)動(dòng)器，磁帶驅(qū)動(dòng)器等來存儲(chǔ)程序和/或數(shù)據(jù)?？刂破饕部梢钥蛇x地包括顯示單元616以及用戶接口單元618，以方便在控制器600和用戶之間交互。顯示單元616可以是顯示文本，數(shù)字，圖形符號(hào)或圖像的陰極射線管(CRT)或平板屏幕的形式。用戶接口 618可以包括鍵盤，鼠標(biāo)，操縱桿，光筆或其它裝置。另外，用戶接口 618可以包括麥克風(fēng)，攝像機(jī)或其它信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，以提供對(duì)要分析的信號(hào)的直接捕捉。處理器601 ，存儲(chǔ)器602和系統(tǒng)600的其它組件可以M如圖6所示的系統(tǒng)總線620相互交換信號(hào)(比如代碼指令和數(shù)據(jù))。
麥克風(fēng)陣列622可以MilI/0功能611耦接到系統(tǒng)600。麥克風(fēng)陣列可以包括大約2到8僧克風(fēng)，4腿地大約4個(gè)麥克風(fēng)，相鄰的麥克風(fēng)相隔的距離小于大約4厘米，優(yōu)選的在大約l到2厘米之間。伏選地，陣列622中的麥克風(fēng)是全向麥克風(fēng)?？蛇x的圖像捕獲單元623 (比如數(shù)字?jǐn)z像機(jī))可以Ml/0功能611耦接到設(shè)備600。機(jī)械地f點(diǎn)妾到攝像機(jī)的一個(gè)或多個(gè)瞄準(zhǔn)致動(dòng)器625可以通Ml/0功能611與處理器601交換信號(hào)。
如這里所用到的，術(shù)語I/O—般指向或從系統(tǒng)600傳遞數(shù)據(jù)，以及向或AA^卜圍設(shè)備傳遞數(shù)據(jù)的任何程序、操作或設(shè)備。每一次數(shù)據(jù)傳遞可以被看作從--個(gè)設(shè)備的輸出以及到另夕卜一個(gè)設(shè)備的輸入。外圍設(shè)備包括僅輸入的設(shè)備，比如鍵盤和鼠標(biāo)，僅輸出的設(shè)備，比如打印機(jī)，以及像可寫CD-ROM那樣既能輸入又能輸出的設(shè)備。術(shù)語"外圍設(shè)備"既包括外部設(shè)備，比如鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)、監(jiān)控器、麥克風(fēng)、游戲控制器、攝像機(jī)、外部壓縮驅(qū)動(dòng)器或掃描儀，也包括內(nèi)部設(shè)備，比如CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、CD-R驅(qū)動(dòng)器或內(nèi)部調(diào)制解調(diào)器或其它外圍設(shè)備，比如閃存讀/寫器，硬盤驅(qū)動(dòng)器。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，設(shè)備600可以是一個(gè)視頻游戲單元，其可以包括經(jīng)由I/0功能611通過有線(比如USB電纜)或無線方式^點(diǎn)妾到處理器的控制器630?？刂破?30可以具有模擬操縱桿控制631和傳統(tǒng)按鈕633，提供在玩視頻游戲期間常用的控制信號(hào)。這種視頻游戲可以被實(shí)現(xiàn)為來自程序604的處理器可讀數(shù)據(jù)和/或指令，其可以儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器602或其它處理器可讀媒介上，比
如與大容量存儲(chǔ)器615相聯(lián)系的一個(gè)。
操縱桿控制631 —般可以被配置為使得向左或向右移動(dòng)控制桿產(chǎn)生沿X軸移動(dòng)的信號(hào)，向前(上)或向后(下)移動(dòng)它產(chǎn)生沿Y軸移動(dòng)的信號(hào)。在為三維運(yùn)動(dòng)配置的操縱桿中，向左(逆時(shí)針)或向右(順時(shí)針)扭動(dòng)操縱桿可以產(chǎn)生沿Z軸移動(dòng)的信號(hào)。t^由一X、 Y和Z—通常分別被稱為翻滾、俯仰和偏航，特別是關(guān)于飛行器。
除了傳統(tǒng)的特性外，控制器630可以包括一個(gè)或多個(gè)慣性傳感器632，所述慣性傳感器632可以逝i慣性信號(hào)給處理器601提f^立置和/或方向信息。方向信息可以包括角度信息比如控制器630的俯仰、翻滾或偏航。通過例子，慣性傳自632可以包括任意數(shù)量的加速度計(jì)、陀螺儀或傾,斜傳感器和/或它們的組合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，慣性傳感器632包括傾^H專感器，適于感應(yīng)操縱桿控制器關(guān)于俯仰和翻滾軸的方向；第一加速度計(jì)，適于感應(yīng)沿著偏航軸的加速度；以及第二加速度計(jì)，適于感應(yīng)關(guān)于偏航軸的角加速度。加速度計(jì)可以被實(shí)現(xiàn)為，比如MEMS裝置，該裝置包括通過一個(gè)或多個(gè)彈簧安裝的±央，具有用于感應(yīng)塊相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)方向的位移的傳感器。來自傳感器的依賴于塊的位移的信號(hào)可以用于確定操縱桿控制器630的加速度。這種技術(shù)可以ffl31可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器602上并由處理器601執(zhí)行的游2劃呈序604中的指令來實(shí)現(xiàn)。
Mil例子，適于作為慣性傳感器632的加速度計(jì)可以是一個(gè)簡(jiǎn)爭(zhēng)塊，其彈性地在三個(gè)或四個(gè)點(diǎn)耦接到框架，比如通過彈簧。俯仰軸和翻滾軸位于與該框架相交的一個(gè)平面中，該框架被裝配到操縱桿控制器630上。當(dāng)該框架(以及操縱桿控制器630)繞著俯仰軸和翻滾軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，i始在重力的影響下位移，且彈簧將會(huì)以依賴于俯仰和/或翻滾角的方式拉長(zhǎng)或壓縮。塊的位移可以被感應(yīng)到并轉(zhuǎn)換成依賴于俯仰和/或翻滾的量的信號(hào)。關(guān)于偏航軸的角加速度或沿著偏航軸的線性加速度也可以產(chǎn)生彈簧壓縮和/或拉長(zhǎng)的特征模式或者塊的移動(dòng)，該移動(dòng)可以被感應(yīng)到并轉(zhuǎn)換成依賴于角或線性加速度的量的信號(hào)。這樣的加速度計(jì)裝置可以ffi^艮蹤塊的移動(dòng)或彈簧的壓縮和擴(kuò)張力，來測(cè)量關(guān)于偏航軸的俯仰、翻滾角加速度以及沿著偏航軸的的線性加速度。存在很多種不同的方法救艮蹤塊的位置和/或施加在它上面的力，包括電阻應(yīng)變計(jì)量材料、光傳感器、磁傳感器、霍爾效應(yīng)裝置、壓電裝置、電容性傳感器等等。另外，操縱桿控制器630可以包括一個(gè)或多個(gè)光源634，比如發(fā)光二極管(LED)。光源634可以用于將一個(gè)控制器與其它控制器區(qū)分開來。例如， 一個(gè)或多個(gè)LED可以M閃爍或保持一種LED模式編碼來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。通過舉例，5個(gè)LED可以以直線或二維的模式在操縱桿控制器630上提供。盡管直線排列LED是優(yōu)選方式，LED可以可選地，被排列成矩形的模式或弓形的模式，以在分析圖像捕獲單元623獲得的LED模式的圖像時(shí)，方便確亂ED陣列的圖像平面。此外，LED模式編碼也可以用于在玩游戲期間確定操縱桿控制器630的定位。例如，LED可以幫助識(shí)別控制器的俯仰、偏航和翻滾。這個(gè)檢測(cè)模式可以幫助在游戲中提供更好的用戶感受，比如飛行器飛行游戲等等。圖像捕獲單元623可以捕捉包含操縱桿控制器630和光源634的圖像。分析這些圖像可以確定操縱桿控制器的位置和/或方向。這些分析可以通過存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器602中并被處理器601執(zhí)行的程序代碼指令604來實(shí)現(xiàn)。為了方便圖像捕獲單元623捕獲光源634的圖像，光源634可以被放置于操縱桿控制器630的兩個(gè)或更多個(gè)不同的側(cè)面，比如前面和后面(如虛線所示)。這種放置允許圖像捕獲單元623針對(duì)取決于用戶怎樣握操縱桿控制器630的、操縱桿控制器630的不同方向，獲得光源634的圖像。
另外，光源634可以給處理器601提供遙測(cè)信號(hào)，比如，以脈沖編碼，幅度調(diào)制或頻率調(diào)制的形式。這種遙測(cè)信號(hào)可以指示操縱桿的哪些按鈕正被按下和/或這些按鈕被按到何種程度。遙測(cè)信號(hào)可以被編碼成光信號(hào)，比如，通過脈沖編碼，脈沖寬度調(diào)制，頻率調(diào)制或光強(qiáng)度(幅度)調(diào)制。處理器601可以從光信號(hào)中解碼出遙觀賠號(hào)，并響應(yīng)于解碼的遙觀賠號(hào)執(zhí)行游戲命令。遙測(cè)信號(hào)可以ffi51分析圖像捕獲單元623獲得的操縱桿控制器630的圖像而被解碼?？蛇x地，設(shè)備600可以包括單獨(dú)的光傳感器，專門用于從光源634接收遙測(cè)信號(hào)。在與計(jì)算機(jī)程序接口中結(jié)合確定亮度量使用LED，在，比如，Richard L. Marksetal.的，題為"Computer Image and Audio processing of Intensity and Input Devices forInterfacing W他A Computer Program" (Attorney Docket No.SONYP052)的，2006年5月4日申請(qǐng)的美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/429，414中被描述，其全部?jī)?nèi)容M31引用的方式被合并到這里。另外，分析包含光源634的圖像既可以被用于遙測(cè)也可以被用于確定操縱桿控制器630的位置和/或方向。這種技術(shù)可以衝過可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器602中并由處理器601執(zhí)行的程序604的指令來實(shí)現(xiàn)。
26處理器601可以利用來自慣性傳感器632的慣性信號(hào)，結(jié)合ffi)l圖像捕獲單元623檢測(cè)至啲來自光源634的光信號(hào)和/或來自麥克風(fēng)陣列622檢測(cè)到的聲音信號(hào)的聲源位置和特性信息，來推斷關(guān)于控制器630和/或它的用戶的位置和/或方向的信息。例如，"聲學(xué)雷達(dá)"聲源位置和特性可以和麥克風(fēng)陣列622結(jié)合使用，以在操縱桿控制器的移動(dòng)被獨(dú)^艮蹤(衝i慣性傳感器632和或光源634)的同時(shí)跟蹤移動(dòng)的聲音。在聲學(xué)雷,擇中，預(yù)先校準(zhǔn)的收聽區(qū)在運(yùn)行時(shí)被選擇，且來自預(yù)先校準(zhǔn)的收聽區(qū)外部的源的聲音被過濾掉。預(yù)先校準(zhǔn)的收聽區(qū)可以包括對(duì)應(yīng)于圖像捕獲單元623的聚焦容積或視場(chǎng)的收聽區(qū)。聲學(xué)雷達(dá)的例子在，Xiadong Mao的題為"METHOD AND APPARATUS FOR TARGETEDSOUND DETECTION AND CHARACTERIZATION"的，2006年5月4日提交的美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/381,724中有詳細(xì)的描述，其ffiil引用被合并到這里。向處理器601提供控制信號(hào)的不同模式的任何數(shù)量的不同組合可以和本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合使用。這種技術(shù)可以通過可儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器602中并被處理器601執(zhí)行的程序代碼指令604實(shí)現(xiàn)，且可以可選地包括，控制一個(gè)或多個(gè)處理器在運(yùn)行時(shí)選擇預(yù)先校準(zhǔn)的收聽區(qū)，并過濾掉來自預(yù)先校準(zhǔn)的收聽區(qū)以外的源的聲音的一個(gè)或多個(gè)指令。預(yù)先校準(zhǔn)的收聽區(qū)可以包括對(duì)應(yīng)于圖像捕獲單元623的聚焦容積或視場(chǎng)的收聽區(qū)。
程序604可以可選地包括一個(gè)或多個(gè)指令，來指示一個(gè)或多個(gè)處理器從麥克風(fēng)陣列622的麥克 10..髮111產(chǎn)生一個(gè)離散時(shí)間域輸入信^^ ，確定收聽扇區(qū)，并在半盲源分離中使用該收聽扇區(qū)，以選擇有限沖擊響應(yīng)濾波器系數(shù)，用
于從輸入信號(hào)Xm(t)中分離出不同的聲源。程序604也可以包括指令，來將一個(gè)
或多個(gè)分?jǐn)?shù)延遲應(yīng)用到除了來自參考麥克m的輸入信號(hào)xo(t)之外的選擇的輸
入信號(hào)Xm(t)。每個(gè)分?jǐn)?shù)延遲可以被選擇以優(yōu)化來自麥克風(fēng)陣列的離散時(shí)間域輸出信號(hào)y(t)的信噪比。分?jǐn)?shù)延遲可以被選擇使得，相對(duì)于來自陣列中其它(多個(gè))麥克風(fēng)的信號(hào)來說來自參考麥克m的信號(hào)在時(shí)間上是第一個(gè)。程序604也可以包括指令來將分?jǐn)?shù)時(shí)間延iSA引入到麥克風(fēng)陣列的輸出信號(hào)y(t)中，從而y(t+Ah(t+Afb。+x(t-l+A"b什x(t-2+A)*b2+—.+ x(t-N+A)bN，其中A在0禾口士l之間。這種技術(shù)的例子敘mdong Mao的，題為"ULTRA SMALL MICROPHONEARRAY"的，2006年5月4日提交的美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/381,729中有詳細(xì)描述，其整個(gè)公開ilil弓l用被合并到這里。程序604可以包括一個(gè)或多個(gè)指令，在執(zhí)行時(shí)使系統(tǒng)600選擇包含聲源的
預(yù)先校準(zhǔn)的收聽扇區(qū)。這些指令可以使設(shè)備確定聲源是否位于初始扇區(qū)中或位 于初始扇區(qū)的某個(gè)特定側(cè)。如果聲源不在默認(rèn)的扇區(qū)中，這些指令可以，在執(zhí) 行時(shí)，選擇默認(rèn)扇區(qū)的特定側(cè)的不同扇區(qū)。該不同扇區(qū)可以通過與最優(yōu)值最接 近的輸入信號(hào)的衰減來刻畫。這些指令可以，在執(zhí)行時(shí)，計(jì)算來自麥克風(fēng)陣列
622的輸入信號(hào)的衰減和該衰減至嘬優(yōu)值。這些指令可以，在執(zhí)行時(shí)，使設(shè)備 600為一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)確定輸入信號(hào)的衰減值，并皿擇衰減最接近最優(yōu)值的扇 區(qū)。這種技術(shù)的例子在，例如Xiadong Mao的，題為"METHODS AND APPARATUS FOR TARGETED SOUND DETECTION"的，2006年5月4日提 交的美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/381,725中描述，其公開ilil引用被合并到這里。
來自慣性傳感器632的信號(hào)可以提供跟蹤信息輸入的一部分，且圖像捕獲 單元623從跟蹤一個(gè)或多個(gè)光源634產(chǎn)生的信號(hào)可以提供鵬斜言息輸入的另一 部分。通過例子，而不是限制，這種"混合模式"信號(hào)可以用在橄欖球類型的視 頻游戲中，其中四分衛(wèi)在頭假裝向左邊移動(dòng)之后將球投擲到右邊。特別地，游 戲玩家拿著控制器630可以將他的頭轉(zhuǎn)向左邊，且在就像控制器是橄欖球--樣 將控制器向右邊揮出做出投擲動(dòng)作時(shí)發(fā)出聲音。麥克風(fēng)陣列622結(jié)合"聲學(xué)雷達(dá)" 程序代碼可以跟蹤用戶的聲音。圖像捕獲單元623可以跟蹤用戶頭部的動(dòng)作或 足艮蹤其它不需要聲音或控制器的使用的命令。傳感器632可以跟蹤操縱桿控制 器(f^橄欖球)的移動(dòng)。圖像捕獲單元623也可以跟蹤控制器630上的光源 634。用戶可以在達(dá)到操縱桿控制器630的加速度的一定量和/或方向時(shí)，或il31 按下控制器630上的一個(gè)按鈕觸發(fā)一1^命令釋放'球"。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，慣性信號(hào)，比如來自加速度計(jì)或陀螺儀，可以 用于確定控制器630的位置。特別地，來自加3Iit計(jì)的加ilit信號(hào)可以對(duì)時(shí)間 積分一次以確定速度的變化，且所M度可以對(duì)時(shí)間積分以確定位置的變化。 如果某個(gè)時(shí)刻的初始位置和速度的值是已知的，貝何以利用這些值和速度和位 置的變化來確定絕對(duì)位置。盡管可以使利用慣性傳感器的位置確定比利用圖像 捕獲單元623和光源634更快，但慣性傳感器632可能會(huì)受到一種稱為"漂移" 的誤差，其中，隨時(shí)間累積的誤差可能導(dǎo)致根據(jù)慣性信號(hào)計(jì)算的操縱桿631的 位置(虛線所示)和操縱桿控制器630的實(shí)際位置之間的差異D。本發(fā)明的實(shí)施 例允許多種方法來處理這種誤差。例如，可以M將控制器630的初始位置重新設(shè)置成等于目前計(jì)算的位置
來手動(dòng)消除漂移。用戶可以利用控制器630上的一個(gè)或多個(gè)按鈕，以觸發(fā)命令
重新設(shè)置初始位置?？蛇x地，基于圖像的漂移可以通過將當(dāng)前位置重新設(shè)置為
根據(jù)從圖像捕獲單元623獲得的作為參考的圖像來確定的一個(gè)位置來實(shí)現(xiàn)。這 種基于圖像的漂移補(bǔ)償可以手動(dòng)地實(shí)現(xiàn)，比如，當(dāng)用戶觸發(fā)操縱桿控制器630 上的一個(gè)或多個(gè)按鈕時(shí)?？蛇x地，基于圖像的漂移補(bǔ)償可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，比如， 在規(guī)則的時(shí)間間隔或響應(yīng)于游戲的進(jìn)行。這種技術(shù)可以Mil可儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器602 上并被處理器601執(zhí)行的程序代碼指令604來實(shí)現(xiàn)。
在某些實(shí)施例中可能希望補(bǔ)償慣性傳感器信號(hào)中的偽數(shù)據(jù)。例如，來自慣 性傳感器632的信號(hào)可以是過采樣的，且可以根據(jù)過采樣信號(hào)計(jì)算滑動(dòng)平均， 以消除慣性傳感器信號(hào)中的偽 。在某些情形中可能希望對(duì)信號(hào)進(jìn)行過采樣， 并從數(shù)據(jù)點(diǎn)的某個(gè)子集中丟棄高和/或低值，并根據(jù)剩余的數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算滑動(dòng)平均。 此外，其它數(shù)據(jù)采樣和處理技術(shù)可以用于調(diào)整來自慣性傳感器的信號(hào)，以消除 或降低偽數(shù)據(jù)的影響。技術(shù)的選擇可以依賴于信號(hào)的特性，要對(duì)信號(hào)執(zhí)行的計(jì) 算，玩游戲的特性或兩個(gè)或多個(gè)這些因素的組合。這種技術(shù)可以通過可儲(chǔ)存在 存儲(chǔ)器602中并被處理器601執(zhí)行的程序604的指令來實(shí)現(xiàn)。
處理器601可以如上所述，響應(yīng)于慣性信號(hào)數(shù)據(jù)606和存儲(chǔ)器602存儲(chǔ)并 取出、并由處理器模塊601執(zhí)行的程序604的程序代碼指令，執(zhí)行對(duì)慣性信號(hào) 類 606的分析。程序604的代碼部分可以遵照多種不同編程語言中的任意一 種，比如匯編、Cw， JAVA或其它語言。當(dāng)執(zhí)行比如程序代碼604的程序時(shí)， 處理器模塊601形成的通用目的計(jì)算機(jī)變成專用目的的計(jì)算機(jī)。盡管這里描述 的程序代碼604以軟件的方式實(shí)現(xiàn)并在通用目的計(jì)穀/Lh運(yùn)行，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員將會(huì)意識(shí)到，任務(wù)管理的方法也可以可選地利用硬件，比如特定用途集成 電路(ASIC)或其它硬件電路來實(shí)現(xiàn)。這樣，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的實(shí)施例的全部 或部分可以艦軟件、硬件或它們的某種組合來實(shí)現(xiàn)。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，程序代碼604可以包括一組處理器可讀指令，其實(shí) 現(xiàn)一種方法，該方法具有和圖5B中的方法510和圖5C中的方法520或它們中 的兩個(gè)或多個(gè)的某組合一樣的特性。程序代碼604 —般可以包括一個(gè)或多個(gè)指 令，其指示一個(gè)或多個(gè)處理器分析來自慣性傳麟632的信號(hào)，以產(chǎn)生位置和/ 或方向信息，并在玩視頻游戲的期間利用這^i言息。禾M^代碼604可以可選地包括處理器可執(zhí)行指令，其包括一個(gè)或多個(gè)指令，
在運(yùn)行時(shí)使圖像捕獲單元623監(jiān)控圖像捕獲單元623前面的視場(chǎng)，識(shí)別視場(chǎng)內(nèi) 的一個(gè)或多個(gè)光源634，檢測(cè)(多個(gè))光源634劃寸的光的改變；并響應(yīng)于檢測(cè) 到改變，觸發(fā)向處理器601的輸入命令。LED與圖像捕獲裝置結(jié)合j頓以觸發(fā) 游戲控制器的動(dòng)作，在例如Richard L. Marks的，2004年1月16日提交的題為 "METHOD AND APPARATUS FOR LIGHT INPUT DEVICE"的美國專利申請(qǐng)?zhí)?10/759,782中被描述，它的全部通過引用的方式被合并到這里。
程序代碼604可以可選地包括處理器可執(zhí)行指令，其包括一個(gè)或多個(gè)指令， 當(dāng)運(yùn)行時(shí)，使用慣性傳感器的信號(hào)和圖像捕獲單元從跟蹤一個(gè)或多個(gè)光源產(chǎn)生 的信號(hào)作為游戲系統(tǒng)的輸入，比如，如上面所述。程序代碼604可以可選地包 括處理器可執(zhí)行指令，其包括一個(gè)或多個(gè)指令，當(dāng)運(yùn)行時(shí)補(bǔ)償慣性傳感器632 中的漂移。
盡管本發(fā)明的實(shí)施例通過與視頻游戲控制器630的游戲相關(guān)的例子進(jìn)行了 描述，本發(fā)明的實(shí)施例，包括系統(tǒng)600可以被用于具有慣性感應(yīng)能力和無線或 其它方式的慣性傳感器信號(hào)傳送能力的，任何用戶操縱的主體，模制物體，旋 鈕、結(jié)構(gòu)等等。
通過例子，本發(fā)明的實(shí)施例可以在并行處理系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。這種并行處理系 統(tǒng)典型地包括兩個(gè)或多個(gè)處理器元件，其被配置為利用分開的處理器并行執(zhí)行 程序的部分。通過例子，而不是限制，圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一 種類型的單元處理器700。該單元處理器700可以用作圖6中的處理器601或圖 5A中的處理器502。在圖7描述的例子中，單元處理器700包括主存儲(chǔ)器702， power處理器元件(PPE) 704，以及多個(gè)協(xié)作處理器元件(SPE) 706。在圖7 描述的例子中，單元處理器700包括單個(gè)PPE704禾n八個(gè)SPE706。在這種配置 中，七個(gè)SPE706可以用于并行處理， 一個(gè)可以保留作為備份，以防其他七個(gè)中 的一個(gè)失效。單元處理器可以可選地包括多組PPE (PPE組)和多組SPE (SPE 組)。在這種情形下，在一組中的各個(gè)單元間可以共享硬件資源。但是，SPE和 PPE必須作為獨(dú)立元件對(duì)軟件出現(xiàn)。這樣，本發(fā)明的實(shí)施例不限于采用圖7中所 示的配置。
主存儲(chǔ)器702典型地包括普通目的且非易失性的存儲(chǔ)器，以及特殊目的硬 件寄存器或陣列，用于例如系統(tǒng)配置，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移同步，存儲(chǔ)器鵬寸的I/0，以及1/0子系統(tǒng)等功能。在本發(fā)明的實(shí)施例中，視頻游2劃呈序703可以駐在主存儲(chǔ)器
702中。存儲(chǔ)器702也可以包含信號(hào)數(shù)據(jù)709。視頻程序703可以包括如上參考 圖4、 5A、 5B或5C所述或它們的某種組合來配置的慣性、圖像和聲學(xué)分析器以 及混合器。程序703可以運(yùn)行砂PE上。程序703可以被分成多個(gè)信號(hào)處理任務(wù)， 以便可以在SPE和/彌PE上運(yùn)斗亍。
M)l例子，PPE 704可以是具有關(guān)聯(lián)的高速緩存L1和L2的64 ^PowerPC 處理器單元(PPU)。 PPE704是普通目的處理單元，其^i方問系統(tǒng)管理資源(例 如，比如存儲(chǔ)器保護(hù)表)。硬件資源可以明確地映射到如PPE所看到的實(shí)地址空 間。從而，PPE可以利用合適的有效地址值直接尋址這些資源中的任何一個(gè)。PPE 704的一個(gè)主要功能是為單元處理器700中的SPE706管理和分配任務(wù)。
盡管圖7中僅僅示出了一個(gè)PPE，某些單元處理器的實(shí)現(xiàn)，比如單元寬帶引 擎架構(gòu)(CBEA)，單元處理器700可以具有組織為多個(gè)其中可以有多于一個(gè)PPE 的PPE組的多個(gè)PPE。這些PPE組可以共享對(duì)主存儲(chǔ)器702的訪問。此外單元處 理器700可以包括兩個(gè)或多個(gè)SPE組。這些SPE組也可以共享對(duì)主存儲(chǔ)器702的 訪問。這些配置在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
^hSPE 706包括一個(gè)協(xié)同處理器單元(SPU)及其自己的本地存儲(chǔ)區(qū)抓S。 本地存儲(chǔ)LS可以包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的分開的區(qū)域，每個(gè)與特定的SPU 相關(guān)聯(lián)。每個(gè)SPU可以被配置為僅執(zhí)行來自其自己的相關(guān)聯(lián)的本地存儲(chǔ)區(qū)域的 指令(包括婁鄉(xiāng)加載和 存儲(chǔ)操作)。在這種配置中，本地存儲(chǔ)LS和系統(tǒng)700 的其他部分之間的數(shù)據(jù)傳輸可以M從內(nèi)存流量控制器(MFC)發(fā)布直接存儲(chǔ) 器存取(DMA)命令來執(zhí)行，以向或從(單個(gè)的SPE)的本地存儲(chǔ)區(qū)i或傳輸數(shù) 據(jù)。SPU是沒舒PE 704復(fù)雜的計(jì)算單元，在于它們不執(zhí)行任何系統(tǒng)管理功能。 SPU—般具有單指令，多數(shù)據(jù)(SMD)能力并典型地處理數(shù)據(jù)以及初始化任何 需要的數(shù)據(jù)傳輸(服從于PPE設(shè)立的訪問屬性)，以執(zhí)行給它們分配的任務(wù)。SPU 的目的是使能需要更高計(jì)算單元密度的應(yīng)用并能夠有效地利用提供的指令組。 系統(tǒng)中由PPE 704管理的大量SPE允許在大的應(yīng)用范圍中成本有效的處理。
旨SPE706可以包括一個(gè)專用的內(nèi)存流量控制器(MFC)，其包括關(guān)聯(lián)的 存儲(chǔ)器管理單元，育巨夠保存和處理存儲(chǔ)器保護(hù)和訪問許可信息。MFC提供了用 于在單元處理器的主存儲(chǔ)器和SPE的本地存儲(chǔ)之間數(shù)據(jù)傳輸，保護(hù)，以及同步的 主要方法。MFC命令描述了要執(zhí)行的傳輸。用于傳輸數(shù)據(jù)的命令有時(shí)被稱為MFC直接存儲(chǔ)器存取(DMA)命令(^MFCDMA命令)。
^hMFC可以同時(shí)支持多個(gè)DMA傳輸并能夠維持和處理多個(gè)MFC命令。每 個(gè)MFC DMA數(shù)據(jù)傳輸命令請(qǐng)求可以包括本地存儲(chǔ)地址(LS A)和有效地址(EA ) 兩者。本地存儲(chǔ)地址可以直接尋址僅與其相關(guān)聯(lián)的SPE的本地存儲(chǔ)區(qū)域。有效地 址可以具有更普遍的應(yīng)用，比如，它育^多引用主存儲(chǔ)器，包括所有的SPE本地存 儲(chǔ)區(qū)域，如果它們被映射到了實(shí)際地址空間中。
為了方便SPE 706之間的通信禾口/或SPE706禾口PPE704之間的通信，SPE 706 和PPE 704可以包括與信令事件相關(guān)的信號(hào)通知寄存器。PPE 704和SPE 706可 以通過星形拓?fù)漶罱樱渲蠵PE704作為路由器向SPE706發(fā)送消息。可選地， SPE 706和PPE 704可以具有被稱為信箱的單向信號(hào)通知寄存器。信箱可以 被SPE 706用于主機(jī)操作系統(tǒng)(OS)同步。
單元處理器700可以包括輸A/輸出(I/O)功能708，單元處理器700可以 Mi^f俞A/輸出功能708與外圍設(shè)備，比如麥克風(fēng)陣列712和可選的圖像捕獲 單元713和游戲控制器730進(jìn)行^5。游戲控制器單元可以包括慣性傳感器732， 和光源734。另外元件互連總線710可以連接上面列出的各種組件。每個(gè)SPE和 PPE都能夠通過總線接口單7flBIU訪問總線710。單元處理器700也可以包括典 型地在處理器中可見的兩個(gè)控制器存儲(chǔ)器接口控制器MIC，其控制總線710 和主存儲(chǔ)器702之間的數(shù)據(jù)流，以及總線接口控制器BIC，其控制I/O 708和總 線710之間的數(shù)據(jù)流。盡管對(duì)于不同的應(yīng)用來說，對(duì)于MIC、 BIC、 BIU和總線 710的需求可能有較大的變化，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將熟悉它們的功能和電路來實(shí) 現(xiàn)它們。
單元處理器700也可以包括內(nèi)部中斷控制器nc。 nc組件管理提交給pPE的 中斷的優(yōu)先級(jí)。nc允許來自單元處理器700的其它組件的中斷被處理而不使用 主系統(tǒng)中斷控制器。nc可以被看作第二層次的控制器。主系統(tǒng)中斷控制器可以 處理從外部發(fā)起到單元處理器的中斷。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，某些計(jì)算，比如上述分?jǐn)?shù)延遲，可以使用PPE 704 和/或一個(gè)或多個(gè)SPE 706并纟fi也執(zhí)行。每個(gè)分?jǐn)?shù)延遲計(jì)算可以作為不同的SPE 706可以在其變得可用時(shí)執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)與蟲的任務(wù)運(yùn)行。
盡管上面是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)完整描述，可能使用不同的替代、修 改和等價(jià)物。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)參考上述描述來確定，作為代替，應(yīng)該
32參考所附權(quán)利要求，以及它們的所有范圍的等價(jià)物來確定。這里描述的任何特 征，無論是否是優(yōu)選的，都可以與這里描述的任何其它特征相組合，無論其是 否優(yōu)選的。在后面的權(quán)利要求中，不定冠詞"一"指冠詞后面的項(xiàng)目的一個(gè)或多 個(gè)的數(shù)量，除非有另外的明確陳述。除非在給定權(quán)利要求中明確使用措辭"用 于...的裝置"謝亍限定，否則，所附權(quán)利要求不應(yīng)當(dāng)被解釋為包括裝置加功能的 限定。
權(quán)利要求
1、一種用于分析游戲控制輸入數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括圖像分析器，配置為接收和分析來自圖像捕獲裝置的輸入數(shù)據(jù)，輸入控制數(shù)據(jù)；慣性分析器，配置為接收和分析來自慣性傳感器的輸入數(shù)據(jù)；聲學(xué)分析器，配置為接收和分析來自聲學(xué)接收器的輸入數(shù)據(jù)；以及混合器，配置為接收來自慣性分析器、圖像分析器和聲學(xué)分析器中的一個(gè)或多個(gè)的經(jīng)過分析的輸入數(shù)據(jù)，以及基于從慣性分析器、圖像分析器和聲學(xué)分析器中的一個(gè)或多個(gè)接收的信息產(chǎn)生跟蹤信息。
2、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括姿態(tài)識(shí)別器，該姿態(tài)識(shí)別器配置為基 于上淑艮蹤信息來關(guān)聯(lián)在游戲環(huán)境中的至少一個(gè)動(dòng)作與一個(gè)或多個(gè)用戶動(dòng)作。
3、 如權(quán)禾腰求l所述的系統(tǒng)，還包括游戲控制器，其中游戲控制器包括至 少一個(gè)可操作地耦接到ilia慣性分析器的慣性傳感器，禾B/或一個(gè)或多個(gè)配置為 提供一個(gè)或多個(gè)光信號(hào)的光源，禾口/或一個(gè)或多個(gè)聲學(xué)信號(hào)產(chǎn)生器。
4、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中上述至少一個(gè)慣性傳皿包括加速度計(jì) 或陀螺儀中的至少一個(gè)。
5、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括耦接到圖像分析器的圖像捕獲單元。
6、 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述圖像捕獲裝置包括攝像機(jī)。
7、 如權(quán)禾腰求l所述的系統(tǒng)，還包括可操作地f鵬到聲學(xué)分析器單元的麥 克風(fēng)陣列。
8、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中混合器還配置為對(duì)混合器從慣性分析器、 圖像分析器和聲學(xué)分析器中的一個(gè)或多個(gè)接收到的經(jīng)過分析的輸入數(shù)據(jù)分配一 個(gè)或多個(gè)分布值。
9、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所淑艮蹤信息包括用戶可操縱物體的位 置和/或方向信息。
10、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中位置和/或方向信息包括指示用戶可操 縱物體的仰俯、偏航和翻滾中的至少一個(gè)的信息。
11、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中位置和/或方向信息包括指示關(guān)于一個(gè) 或多個(gè)坐標(biāo)的位置的信息。
12、 如權(quán)禾腰求9所述的系統(tǒng)，其中位置禾B域方向信息包括指示關(guān)于一個(gè) 或多個(gè)坐標(biāo)的速度的信息。
13、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中位置和/或方向信息包括指示關(guān)于一個(gè) 或多個(gè)坐標(biāo)的加速度的信息。
14、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中用戶可操縱物體是用于視頻游戲系統(tǒng) 的控制器。
15、 一種分析游戲控制輸入數(shù)據(jù)的方法，包括從一個(gè)或多個(gè)輸入裝置中接收輸入控制數(shù)據(jù)，所述輸入控制數(shù)據(jù)與一個(gè)或 多個(gè)用戶動(dòng)作相關(guān)聯(lián)-,為接收到的輸入控制數(shù)據(jù)分配分布值；基于分配給接收到的輸入控制數(shù)據(jù)的分布值，識(shí)別與一個(gè)或多個(gè)用戶動(dòng)作 相關(guān)聯(lián)的，在游戲環(huán)境中的至少一個(gè)動(dòng)作； 以及在游戲環(huán)境中，執(zhí)行上述至少一個(gè)動(dòng)作。
16、 一種機(jī)器可讀介質(zhì)，在其上包含用于分析游戲控制輸入數(shù)據(jù)的指令， 所述指令包括從一個(gè)或多個(gè)輸入裝置中接收輸入控制數(shù)據(jù)，所述輸入控制數(shù)據(jù)與一個(gè)或 多個(gè)用戶動(dòng)作相關(guān)聯(lián)；為接收到的輸入控制數(shù)據(jù)分配分布值；基于分配給接收到的輸入控制數(shù)據(jù)的分布值，識(shí)別與一個(gè)或多個(gè)用戶動(dòng)作 相關(guān)聯(lián)的，在游戲環(huán)境中的至少一個(gè)動(dòng)作； 以及在游戲環(huán)境中，執(zhí)行上,少一個(gè)動(dòng)作。
17、 一種用于跟蹤環(huán)境中的用戶操縱的系統(tǒng)，包括第一分析器，可操作M31第一輸入通道接收第一輸AS道信息，第一輸 Ail道信息代表環(huán)境中的用戶操縱，該第一分析器進(jìn)一步可操作來分析第一輸 Ail道信息，以產(chǎn)生第一輸出信息，用于在游戲程序的執(zhí)行中由游戲程序顯示 用戶操縱。
18、 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，還包括第二分析器，可操作來從第二輸AM道接收第二輸AM道信息，第二輸入通道信息代表環(huán)境中的用戶操縱，該第二分析器進(jìn)一步可操作來分析第二通道 信息，以產(chǎn)生第二輸出信息，用于在游微呈頓行中由游7劃呈序顯示用戶操縱; 以及可編程混合器，可操作來從第一輸出信息中選擇關(guān)于用戶操縱的第一方面 的信息，從第二輸出信息中選擇關(guān)于用戶操縱的第二方面的信息，以及基于選 擇的第一輸出信息和選擇的第二輸出信息產(chǎn)生混合輸出信息，以提供給游^f呈 序。
19、 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括第三分析器，可操作來從第三輸入通道中接收第三輸AiI道信息，第三輸 Affi道信息代表環(huán)境中的用戶操縱，該第三分析器進(jìn)一步可操作來分析第三通 道信息，以產(chǎn)生第三輸出信息，用于在游概呈序的執(zhí)行中由游戲程序顯示用戶 操縱，其中可編程混合器可操作來從第三輸出信息中選擇關(guān)于用戶操縱的第三 方面的信息，以及基于選擇的第一輸出信息、選擇的第二輸出信息和選擇的第 三輸出信息中的齡產(chǎn)生混合輸出信息，以提供給游概呈序。
20、 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中第一輸AM道信息包括可使用第一類 型傳自獲得的信息，第二輸Affi道信息包括可使用第二類型傳感器獲得的信 息，第二鄉(xiāng)傳繊與第一類型傳感器不同。
21、 如權(quán)禾腰求20所述的系統(tǒng)，其中第一輸AiI道信息包括可ffiM手持 控制器的操縱獲得的信息。
22、 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中第一輸Ail道信息包括可M^跟宗用 戶身體的至少一部分的運(yùn)動(dòng)而獲得的信息。
23、 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中第一分析器包括慣性分析器，第一輸 Ail道信息包括可由慣性傳感器獲得的慣性信息。
24、 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中慣性傳，包括加速度計(jì)或陀螺儀中 的至少一個(gè)。
25、 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中第二分析器包括視頻分析器，第二輸入通道信息包括指示可從圖像捕獲裝置獲得的圖像中的用戶可移動(dòng)物體的位置的乂士白 H、J1曰忌。
26、 如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中圖像捕獲裝置包括攝像機(jī)。
27、 如權(quán)禾腰求24所述的系統(tǒng)，其中第二分析器包括聲學(xué)分析器，第二輸Am道信息包括可fflai用聲學(xué)拾取裝置轉(zhuǎn)換用戶可操縱聲源獲得的信息。
28、 如權(quán)禾腰求27所述的系統(tǒng)，其中所述聲學(xué)拾取裝置包括麥克風(fēng)。
29、 如權(quán)禾腰求27所述的系統(tǒng)，其中第二輸Affi道信息包括可fflil轉(zhuǎn)換環(huán) 境中的聲音獲得的信息。
30、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中第二輸AM道信息包括指示環(huán)境中的 聲音的位置的信息。
31、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中第二輸Ail道信息包括指示環(huán)境中的 信標(biāo)的位置的信息。
32、 如權(quán)禾腰求27所述的系統(tǒng)，其中第二輸AiI道信息包括指示環(huán)境中的 用戶可移動(dòng)信標(biāo)的位置的信息。
33、 如權(quán)利要求17至26或權(quán)利要求29中的任意一個(gè)所述的系統(tǒng)，其中第 一分析器包括慣性分析器且第一輸入通道信息包括可由慣性傳感器獲得的慣性 信息，第二分析器包括視頻分析器且第二輸AiI道信息包括指示可從圖像捕獲 裝置獲得的圖像中用戶可移動(dòng)物體的位置的信息，以及第三分析器包括聲學(xué)分 析器且第三輸入通道信息包括可通過用聲學(xué)拾取裝置轉(zhuǎn)換用戶可操縱聲源獲得 的信息。
34、 如權(quán)禾腰求33所述的系統(tǒng)，其中第二輸Affl道信息包括指示環(huán)境中用 戶可操縱聲源的位置的信息。
35、 如權(quán)利要求17， 18， 33或34所述的系統(tǒng)，其中第一輸AM道信息， 第二輸入通道信息或第三輸入通道信息中的至少一些代表環(huán)境中用戶可操縱物 體的加速度。
36、 如權(quán)利要求17， 18， 33， 34或35所述的系統(tǒng)，其中第一輸AM道信 息，第二輸Affi道信息或第三輸Ail道信息中的至少一些代表環(huán)境中用戶可操 縱物體的速度。
37、 如權(quán)利要求17， 18， 33， 34或35所述的系統(tǒng)，其中第一輸入通道信 息，第二輸Affl道信息或第三輸Affi道信息中的至少一些代表環(huán)境中用戶可操 縱物體的方向。
38、 如權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中用戶可操縱物體的方向包括指示俯仰、 偏航和翻滾中的至少一個(gè)的信息。
39、 如權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中用戶可操縱物體的方向包括指示俯仰、偏航和翻滾的信息。
40、 如權(quán)利要求17， 18或權(quán)利要求33至39中任意一個(gè)所述的系統(tǒng)，其中 第一輸入通道信息，第二輸入通道信息或第三輸AS道信息中的至少一些代表 在由至少兩個(gè)正交軸定義的坐標(biāo)空間中用戶可操縱物體的位置。
41、 如權(quán)禾腰求40所述的系統(tǒng)，其中所述至少一些信息代表在由至少三個(gè)正交軸定義的坐標(biāo)空間中的用戶可操縱物體的位置。
42、 如權(quán)利要求18或權(quán)利要求33至41中的任意一個(gè)所述的系統(tǒng)，其中可 編程混合器可操作來僅從第一輸出信息中選擇關(guān)于用戶操縱的第一方面的信 息，并且僅從第二輸出信息中選擇關(guān)于用戶操縱的第二方面的信息。
43、 如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其中可編程混合器可操作來部分從第一輸 出信息，部分從第二輸出信息中選擇關(guān)于用戶操縱的第一方面的信息。
44、 如權(quán)利要求18或權(quán)利要求33至41中的任意一個(gè)所述的系統(tǒng)，其中可編程混合器可操作M3i平均關(guān)于第一方面的第一輸出信息和關(guān)于第一方面的第二輸出信息，產(chǎn)生關(guān)于用戶操縱的第一方面的輸出信息。
45、 如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中第一輸出信息和第二輸出信息被分配 不同的權(quán)重，且混合器可操作來將所述平均執(zhí)行為根據(jù)不同的權(quán)重的加權(quán)平均。
46、 如權(quán)利要求17或18所述的系統(tǒng)，其中以下至少一個(gè)第一分析器可 操作來存儲(chǔ)姿態(tài)的模型，并且分析一段時(shí)間間隔上的第一輸入通道信息，以當(dāng) 用戶操縱與模型匹配時(shí)檢觀倒姿態(tài)，以及在檢測(cè)到姿態(tài)時(shí)產(chǎn)生信號(hào)。
47、 如權(quán)利要求17， 18^t又利要求33至41中的任意一個(gè)所述的系統(tǒng)，其 中分析器或混合器中的至少一個(gè)可操作來基于對(duì)輸入通道信息的分析識(shí)別用 戶。
48、 如權(quán)利要求17， 18或權(quán)利要求33至41中的任意一個(gè)或權(quán)利要求47 所述的系統(tǒng)，其中分析器或混合器中的至少一個(gè)可操作來基于對(duì)輸入通道信息 的分析來鑒定用戶。
49、 如權(quán)利要求17， 18或權(quán)利要求33至41中的任意一個(gè)^^又利要求47 所述的系統(tǒng)，其中分析器或混合器中的至少一個(gè)可操作來響應(yīng)于識(shí)別用戶而鑒 定用戶。
50、 如權(quán)利要求17， 18或權(quán)利要求33至41， 47或48中的任意一個(gè)所述 的系統(tǒng)，其中分析器或混合器中的至少一個(gè)可操作來分析輸入通道信息，以區(qū)分第一用戶和第二用戶的用戶操縱。
51、 如權(quán)利要求17， 18或權(quán)利要求33至41， 47或48中的任意一個(gè)所述 的系統(tǒng)，其中分析器或混合器中的至少一個(gè)可操作來分析輸入通道j言息以產(chǎn)生 輸出信息，以包含第一子通道輸出信息和可與第一輸出信息分離的第二子通道 輸出信息，第一子通道輸出信息用于向游戲程序指示第一用戶的用戶操縱，第 二子通道輸出信息用于向游戲程序指示第二用戶的用戶操縱。
52、 如權(quán)利要求46至51中的任意一個(gè)所述的系統(tǒng)，其中輸Ail道信息包 括可從圖像捕獲裝置中獲得的圖像輸Ail道信息。
53、 如權(quán)利要求46至51中的任意一個(gè)所述的系統(tǒng)，其中輸AM道信息包 括可從加速度計(jì)或陀螺儀中至少一個(gè)選擇的慣性傳感器中獲得的慣性傳感信
54、 如權(quán)利要求46至51中的任意一個(gè)所述的系統(tǒng)，其中輸Affl道信息包 括可從聲學(xué)轉(zhuǎn)換裝置中獲得的聲學(xué)輸AM道信息。
全文摘要
公開了分析游戲控制輸入數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。還公開了包含用于分析游戲控制輸入數(shù)據(jù)的指令的機(jī)器可讀媒介。
文檔編號(hào)G10L21/02GK101479782SQ200780016094
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月4日
發(fā)明者G·M·扎列夫斯基, R·L·馬克斯, 茅曉東 申請(qǐng)人:美國索尼電腦娛樂公司