用于全球定位系統(tǒng)(GPS)的接收機(jī)710。然而，GPS信號(hào)典型地在室內(nèi)是不可用的，所以GPS接收機(jī)可以被省略。
[0086]由于尺寸和花費(fèi)的限制，在傳感器陣列712中的傳感器可以是利用微機(jī)電(MEMS)技術(shù)的小型化裝置。來(lái)自這些傳感器的數(shù)據(jù)可能需要濾波和處理，以產(chǎn)生準(zhǔn)確的狀態(tài)估值716。可以在傳感器融合和狀態(tài)估值器714中利用各種算法。這些算法可以由自推進(jìn)裝置上的處理器執(zhí)行。
[0087]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，來(lái)自傳感器陣列712中的傳感器的信號(hào)可能由于噪聲、干擾、和便宜傳感器的有限能力而是不完美的和失真的。然而，傳感器也可以提供冗余的信息，這樣，適當(dāng)?shù)膫鞲衅魅诤虾蜖顟B(tài)估值器處理714的應(yīng)用可以提供自推進(jìn)裝置的真實(shí)狀態(tài)的適當(dāng)狀態(tài)估值716。
[0088]例如，在許多情形下，由于雜散磁場(chǎng)和附近的鐵磁性金屬而造成磁力計(jì)數(shù)據(jù)失真。傳感器融合和狀態(tài)估值器714可被配置成拒絕壞的或不可信的磁力計(jì)數(shù)據(jù)，并且在估計(jì)自推進(jìn)裝置的狀態(tài)716時(shí)依賴于其余的傳感器。在某些例子中，自推進(jìn)裝置的特定運(yùn)動(dòng)可被用來(lái)改進(jìn)為了期望用途所需的傳感器數(shù)據(jù)。在監(jiān)視磁力計(jì)數(shù)據(jù)的同時(shí)，通過(guò)整個(gè)360度的頭部掃描來(lái)旋轉(zhuǎn)自推進(jìn)裝置，對(duì)變換局部磁場(chǎng)可能是有用的。由于磁場(chǎng)在短的時(shí)間間隔內(nèi)通常是相對(duì)不變的，局部磁場(chǎng)測(cè)量是可重復(fù)的，因此是有用的，即使它是失真的。
[0089]結(jié)構(gòu)
[0090]圖8顯示包括自推進(jìn)裝置810和控制器裝置850的示例性系統(tǒng)，控制器裝置850控制自推進(jìn)裝置810并與自推進(jìn)裝置810交互。自推進(jìn)裝置810可以通過(guò)使用諸如由圖1的例子描述的硬件資源來(lái)構(gòu)建。因此，自推進(jìn)裝置810可以是諸如參照?qǐng)D2-4的例子所描述的球形物體?？刂破餮b置850可以是多功能設(shè)備，諸如移動(dòng)計(jì)算設(shè)備(例如智能電話)、平板計(jì)算機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)。替換地，控制器裝置859可以與專用于控制自推進(jìn)裝置810并與自推進(jìn)裝置810通信的專門(mén)設(shè)備對(duì)應(yīng)。
[0091]自推進(jìn)裝置810可以執(zhí)行存儲(chǔ)在程序庫(kù)820中的一個(gè)或多個(gè)程序816。在程序庫(kù)820中的各個(gè)程序816可包括用于操作裝置的指令或規(guī)則，包括對(duì)于所述裝置如何響應(yīng)于特定條件、所述裝置如何響應(yīng)于控制輸入813(例如，在控制器裝置850上輸入的用戶輸入)的指令，和/或所述裝置要實(shí)施的操作的模式(例如，受控模式，對(duì)比自主，等等)。
[0092]程序庫(kù)820還可以保存可以由多個(gè)程序共享的指令組，包括使得某些用戶輸入能夠以通常方式被解譯的指令。應(yīng)用程序接口(API)830可以在裝置810上實(shí)施，使得程序能夠訪問(wèn)裝置的功能和資源的庫(kù)。例如，API830可包括可以結(jié)合程序被用來(lái)實(shí)施運(yùn)動(dòng)控制(例如，速度或方向)、狀態(tài)轉(zhuǎn)換、傳感器裝置解譯、和/或無(wú)線通信的功能。
[0093]在某些實(shí)施方案中，裝置810可以通過(guò)使用無(wú)線通信端口 812來(lái)無(wú)線接收程序和編程指令。在變型例中，裝置810可以經(jīng)由其它端口，諸如擴(kuò)展端口 120(見(jiàn)圖1)，接收來(lái)自外部資源880的程序和編程指令。編程資源可以來(lái)源于:例如，提供給裝置的用戶的介質(zhì)(例如，SD卡)、可從其下載程序的網(wǎng)絡(luò)資源或網(wǎng)站、和/或從控制器裝置850經(jīng)由無(wú)線通信端口 812傳送的程序和/或指令組。在一些實(shí)施方案中，控制器裝置850可以被編程地配置成通過(guò)軟件與自推進(jìn)裝置810交互和/或控制自推進(jìn)裝置810。一旦被配置，控制器裝置850就可以把與其編程的配置一致的指令傳送到自推進(jìn)裝置810。例如，控制器裝置850可以下載用于控制自推進(jìn)裝置810或與自推進(jìn)裝置810交互的應(yīng)用程序。應(yīng)用程序可以通過(guò)使用在控制器裝置850中固有的無(wú)線通信能力，例如從網(wǎng)絡(luò)(例如，從App存儲(chǔ)庫(kù))，或從網(wǎng)站下載。由控制器裝置850下載的應(yīng)用程序可包括可被傳送到自推進(jìn)裝置810的指令組。
[0094]控制器裝置850可以執(zhí)行專門(mén)化的或以其他方式對(duì)于與自推進(jìn)裝置810通訊或交互，和/或控制自推進(jìn)裝置810特定的程序856。在變型例中，在控制器裝置850上執(zhí)行的程序856可包括也可以在控制器裝置810上執(zhí)行的配對(duì)程序816A。程序856，816A可以在共享的平臺(tái)或系統(tǒng)上執(zhí)行。例如，如下面描述的，在控制器裝置850上運(yùn)行的程序856可以與配對(duì)的運(yùn)行程序816A合作，生成用于自推進(jìn)裝置810的輸入，以及根據(jù)來(lái)自自推進(jìn)裝置810的數(shù)據(jù)信號(hào)，生成在控制器裝置850上的輸出。例如，程序856可以生成用戶接口 860，該用戶接口 860(i)促進(jìn)或指導(dǎo)用戶，以便提供作為配對(duì)的運(yùn)行程序816A的結(jié)果的、可在自推進(jìn)裝置810上解譯的輸入，導(dǎo)致來(lái)自自推進(jìn)裝置810的某些預(yù)期的結(jié)果；以及(ii)接收來(lái)自自推進(jìn)裝置810的反饋818，以至于影響由在控制器裝置850上運(yùn)行的程序856所輸出的內(nèi)容。在后者的情形下，例如，計(jì)算機(jī)生成的內(nèi)容可以根據(jù)自推進(jìn)裝置810的位置或運(yùn)動(dòng)而被改變。
[0095]更具體地，在控制器裝置850上，程序856可以提供用戶界面860，包括用于促進(jìn)和/或解譯控制器裝置上的用戶輸入。各種形式的輸入可以在控制器裝置850上被輸入，包括:例如，利用機(jī)械開(kāi)關(guān)或按鈕的用戶交互、觸摸屏輸入、音頻輸入、手勢(shì)輸入或裝置以特定方式的運(yùn)動(dòng)。
[0096]因此，程序856可被配置成利用控制器裝置850上固有的應(yīng)用程序界面，利用設(shè)備的各種資源來(lái)接收和處理輸入。許多現(xiàn)有的多功能或通用計(jì)算設(shè)備(例如，智能電話或平板電腦)可被配置成檢測(cè)各種類(lèi)別的輸入，包括觸摸屏輸入(例如，多觸摸輸入或手勢(shì)輸入)、光學(xué)輸入(例如，照相機(jī)圖像傳感輸入)、音頻輸入和裝置運(yùn)動(dòng)輸入(例如，搖動(dòng)或移動(dòng)整個(gè)裝置)。用戶界面860可包括邏輯862，用來(lái)提示用戶進(jìn)行特定種類(lèi)的輸入(例如，包括用戶應(yīng)當(dāng)把手指放置在其上的可視標(biāo)記，指令用戶或給用戶提供視覺(jué)和/或音頻提示來(lái)移動(dòng)裝置等等)，和把該輸入解譯為被傳送到自推進(jìn)裝置810的控制信息。
[0097]在某些實(shí)施方案中，在控制器裝置850上生成的輸入可被解譯為命令，然后把它傳送到自推進(jìn)裝置810。在其它實(shí)施方案中，在控制器裝置850上進(jìn)行的輸入可以被在自推進(jìn)裝置810上的編程資源解譯為命令。通過(guò)以命令的形式解譯用戶輸入，自推進(jìn)裝置810可以智能的和可配置的方式響應(yīng)于用戶輸入。例如，自推進(jìn)裝置810可以以非定向的方式解譯本來(lái)是定向的用戶輸入。例如，用戶可以輸入與方向?qū)?yīng)的手勢(shì)輸入，以便讓自推進(jìn)裝置810以不同于用戶輸入中固有的方向的方式運(yùn)動(dòng)。例如，用戶可以輸入向左的手勢(shì)，裝置可以(根據(jù)運(yùn)行程序816A)把它解譯為停止、旋轉(zhuǎn)、回家、或改變照明輸出等等的命令。
[0098]用戶界面860也可以包括輸出邏輯864，用于解譯從自推進(jìn)裝置810接收的數(shù)據(jù)。這樣，自推進(jìn)裝置810可以傳送諸如狀態(tài)信息和/或位置信息(例如，諸如在裝置運(yùn)動(dòng)之后)的信息到控制器裝置850。在一個(gè)實(shí)施方案中，從自推進(jìn)裝置810到控制器裝置850的通信可以是對(duì)在控制器裝置850上的用戶輸入的解譯得到的命令的響應(yīng)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，從自推進(jìn)裝置810的通信可以具有由于裝置在一段持續(xù)時(shí)間內(nèi)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的連續(xù)的反饋的形式。在變型例中，加到設(shè)備850的輸出可以對(duì)應(yīng)于具有各種可能的形式因子中的一個(gè)形式因子的控制器裝置。程序856可以把界面配置成以圖形方式提供游戲內(nèi)容和/或不同的用戶界面范例，用于控制自推進(jìn)裝置810。程序856可以運(yùn)行來(lái)直接影響在這些實(shí)施方案中根據(jù)自推進(jìn)裝置810的運(yùn)動(dòng)、位置、或狀態(tài)而生成的內(nèi)容。
[0099]在運(yùn)行時(shí)，自推進(jìn)裝置810可以通過(guò)使用存儲(chǔ)在其程序庫(kù)820中的一個(gè)或多個(gè)程序指令組而實(shí)施編程的運(yùn)行時(shí)間816A。程序運(yùn)行時(shí)間816A可以對(duì)應(yīng)于，例如，由用戶選擇的程序，或通過(guò)缺省的或響應(yīng)于某些其它條件或觸發(fā)條件而運(yùn)行的一個(gè)程序。在其它功能中，程序運(yùn)行時(shí)間816A可以執(zhí)行利用裝置功能和/或資源的一組程序特定的指令，以便:
(i)解譯來(lái)自控制器裝置850的控制輸入；(ii)根據(jù)輸入的解譯結(jié)果，控制和/或闡述裝置運(yùn)動(dòng)；和/或(iii)把信息從自推進(jìn)裝置810傳送到控制器裝置850。
[0100]程序運(yùn)行時(shí)間816A可以實(shí)施驅(qū)動(dòng)控制邏輯831，包括傳感器控制邏輯821和輸入控制邏輯823。傳感器控制邏輯821可以解譯裝置傳感器輸入811，用于控制自推進(jìn)裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或組件的速度、方向或其它運(yùn)動(dòng)。傳感器輸入811可以與諸如由自推進(jìn)裝置810的加速度計(jì)、磁力計(jì)和/或陀螺儀提供的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)。傳感器數(shù)據(jù)還可以包括在裝置上得到的其它信息，這些信息關(guān)于裝置的運(yùn)動(dòng)、位置、狀態(tài)或運(yùn)行條件，包括GPS數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)等等。程序816A可以實(shí)施參數(shù)、規(guī)則或指令，用于把傳感器輸入811解譯為驅(qū)動(dòng)組件控制參數(shù)825。輸入控制邏輯823可以解譯從控制器裝置850接收的控制輸入813。在某些實(shí)施方案中，邏輯823可以在輸出由輸入813確定的驅(qū)動(dòng)組件控制參數(shù)825時(shí)把輸入解譯為命令。輸入驅(qū)動(dòng)邏輯823也可以是程序特定的，這樣，控制輸入813和/或它的解譯結(jié)果對(duì)于運(yùn)行程序816A是特定的。驅(qū)動(dòng)組件控制邏輯可以使用如通過(guò)傳感器/輸入控制邏輯821，823而生成的參數(shù)，以便實(shí)施驅(qū)動(dòng)組件控制。
[0101 ] 在變型例中，傳感器/輸入控制邏輯821，823可被用來(lái)控制自推進(jìn)裝置810的其它方面。在變型例中，傳感器/輸入控制邏輯821，823可以執(zhí)行運(yùn)行程序816A指令，以生成狀態(tài)輸出827，該狀態(tài)輸出可以響應(yīng)于某些條件，諸如用戶輸入或裝置運(yùn)行條件(例如，裝置將要停止)，來(lái)控制裝置的狀態(tài)。例如，照明輸出(例如，LED顯示器輸出)、音頻輸出、或裝置運(yùn)行狀態(tài)(例如，運(yùn)行的模式和/或功率狀態(tài))會(huì)受到狀態(tài)輸出827影響。
[0102]另外，運(yùn)行程序816A可以生成在控制器裝置850上運(yùn)行的、用于自推進(jìn)裝置856的輸出界面826。輸出界面826可以生成包括反饋818的數(shù)據(jù)。例如，輸出界面826可以生成基于位置、運(yùn)動(dòng)(例如，速度、旋轉(zhuǎn))、狀態(tài)(輸出裝置的狀態(tài))和/或取向信息(例如，裝置相對(duì)于初始參考系的位置和取向)的數(shù)據(jù)。輸出界面826還可以生成例如識(shí)別與運(yùn)行程序816A相關(guān)的事件的數(shù)據(jù)。例如，輸出界面826可以識(shí)別諸如裝置在其運(yùn)動(dòng)中被打斷或以其他方式遇到中斷事件那樣的事件。輸出界面826還可以根據(jù)例如運(yùn)行時(shí)間程序816A的指令來(lái)生成程序特定的輸出。例如，運(yùn)行時(shí)間程序816A可能要求另一個(gè)程序所不需要的傳感器讀數(shù)。輸出界面826可以實(shí)施用于與通過(guò)實(shí)施運(yùn)行時(shí)間程序816A而執(zhí)行的其它操作相關(guān)聯(lián)地得到傳感器讀數(shù)的指令。
[0103]而且，自推進(jìn)裝置810可以在相對(duì)于控制器裝置850多個(gè)模式下可運(yùn)行的。在控制模式下，自推進(jìn)裝置810的運(yùn)動(dòng)和/或狀態(tài)方面可以通過(guò)經(jīng)由從控制器裝置850傳送的控制信號(hào)的控制輸入810而被控制。在某些實(shí)施方案中，自推進(jìn)裝置810可以與控制器裝置850配對(duì)，從而影響控制器裝置850上的操作以便控制或反饋。自推進(jìn)裝置810還可以在自主模式下可運(yùn)行，其中響應(yīng)于例如傳感器輸入811，在裝置上編程地生成控制參數(shù)825，而不需要控制輸入813。而且，自推進(jìn)裝置810可以連同控制器裝置850 —起在“觸摸與驅(qū)動(dòng)”模式下運(yùn)行，其中用戶可以觸摸自推進(jìn)裝置810的視頻流上的選定位置，自推進(jìn)裝置810可以自主地操控到對(duì)應(yīng)的位置。再者，在變型例中，自推進(jìn)裝置810可以起到用于控制器裝置850或用于另一個(gè)自推進(jìn)裝置810的控制器的作用。例如，裝置可以運(yùn)動(dòng)而影響控制器裝置850的狀態(tài)。裝置可以在一個(gè)運(yùn)行會(huì)話期間在多個(gè)模式