專利名稱：移動通信終端的外部操作信號識別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種外部操作信號識別系統(tǒng)，詳細地，涉及一種移動通信終端的外部操作信號識別系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用軟件技術(shù)的開發(fā)也使得在移動通信終端中實現(xiàn)三維(3D)游戲和虛擬現(xiàn)實的3D應(yīng)用程序的開發(fā)不斷擴展。
例如，當(dāng)在移動通信終端中執(zhí)行3D應(yīng)用程序時，用戶通常使用鍵輸入裝置(例如，鍵盤或觸摸面板)來執(zhí)行操作。例如，用戶通過使用預(yù)設(shè)操作鍵沿期望的方向(例如，上/下/左/右)移動游戲中的角色。此外，用戶通過按壓預(yù)設(shè)鍵控制游戲中的角色執(zhí)行期望的動作。然而，當(dāng)使用鍵輸入裝置時，不能適當(dāng)?shù)剌斎胗糜诳刂?D角色的操作信號。例如，當(dāng)用戶使用移動通信終端玩競賽游戲時，用戶可以使用鍵盤的鍵控制角色的定向移動。然而，由于根據(jù)傳統(tǒng)鍵輸入方法來簡單地選擇期望方向的鍵，用戶難于按照期望來容易地控制角色，從而使用戶對游戲的期望的興趣降低。
近來，已經(jīng)開發(fā)并使用了運行3D應(yīng)用程序的技術(shù)，所述技術(shù)通過在移動通信終端中安裝用于感測空間運動的加速度傳感器和用于感測空間運動的方向的地磁傳感器，來識別移動通信終端的運動。
然而，根據(jù)上述方法，由于移動通信終端的3D運動只有在用戶將移動通信終端移動的情況下才能被感測到，因此，當(dāng)用戶在觀看移動通信終端的顯示狀態(tài)的同時運行3D應(yīng)用程序時，會感到不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面在于基本解決上述問題和/或缺點，并提供至少下述優(yōu)點。因此，本發(fā)明的一方面在于提供一種移動通信終端的外部操作信號識別系統(tǒng)，用于通過使用外部信號識別3D應(yīng)用操作，而不用將移動通信終端移動。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種移動通信終端的外部操作信號識別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括外部操作信號產(chǎn)生裝置，與移動通信終端分離，用于產(chǎn)生同步和操作信號；外部操作信號識別裝置，用于接收同步信號，通過至少三個操作信號感測單元來感測外部操作信號，使用接收到的同步信號和感測到的外部操作信號來產(chǎn)生與外部操作信號產(chǎn)生裝置的位置相應(yīng)的三維(3D)坐標(biāo)，并使用產(chǎn)生的3D坐標(biāo)識別外部操作信號。


通過下面結(jié)合附圖對實施例進行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特點和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的移動通信終端的外部操作信號識別系統(tǒng)的框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的移動通信終端的第一至第三操作信號感測單元和同步信號接收器的布置的透視圖；圖3A和3B示出根據(jù)本發(fā)明的圖1的移動通信終端的外部操作信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的信號波形；圖4A至4D示出根據(jù)本發(fā)明的圖1的移動通信終端的外部操作信號識別裝置產(chǎn)生的外部操作信號感測到的信號波形；圖5示出使用根據(jù)本發(fā)明的球坐標(biāo)系產(chǎn)生的3D坐標(biāo)信息；圖6示出從根據(jù)本發(fā)明的球坐標(biāo)的坐標(biāo)信息變換的笛卡兒坐標(biāo)系的坐標(biāo)信息。
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在附圖中，相同或相似的部件即使在不同的附圖中示出，也用相同的標(biāo)號表示。在下面的描述中，由于公知功能或構(gòu)造會使得在不必要的細節(jié)上導(dǎo)致本發(fā)明不清楚，因此將不再詳細描述。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的移動通信終端的外部操作信號識別系統(tǒng)的框圖；參照圖1，移動通信終端的外部操作信號識別系統(tǒng)包括外部操作信號產(chǎn)生裝置100和外部操作信號識別裝置200。
外部操作信號產(chǎn)生裝置100與移動通信終端分離，并且包括操作信號發(fā)生器110和同步信號發(fā)生器120。操作信號發(fā)生器110和同步信號發(fā)生器120同時產(chǎn)生信號。操作信號發(fā)生器110產(chǎn)生預(yù)設(shè)操作信號，而同步信號發(fā)生器120產(chǎn)生預(yù)設(shè)同步信號。
這里，具有光速的信號，例如紅外信號，被用作同步信號，而速度比同步信號的速度低的信號，例如超聲波信號，被用作操作信號。
外部操作信號識別裝置200可以被包括在移動通信終端中，其包括第一操作信號感測單元210、第二操作信號感測單元220、第三操作信號感測單元230、同步信號接收器240、坐標(biāo)信息發(fā)生器250和外部操作信號識別單元260。
第一至第三操作信號感測單元210、220和230以及同步信號接收器240可以布置在移動通信終端內(nèi)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的移動通信終端的第一至第三操作信號感測單元210、220和230以及同步信號接收器240的布置的透視圖。在圖2中，第一至第三操作信號感測單元210、220和230以及同步信號接收器240被布置在移動通信終端的前表面上。
參照圖2，第一至第三操作信號感測單元210、220和230以及同步信號接收器240被布置為使同步信號接收器240位于形成的3D坐標(biāo)系(x，y，z)的中心。
在本發(fā)明中，第一和第二操作信號感測單元210和220分別被布置在一個軸上，并以距離R0隔開，第三操作信號感測單元230布置在與第一和第二操作信號感測單元210和220布置在其上的所述軸垂直的軸上。同步信號接收器240布置在第一和第二操作信號感測單元210和220中間。第三操作信號感測單元230可以被布置為與第一和第二操作信號感測單元210和220布置在其上的軸隔開距離R0。
當(dāng)?shù)谝恢恋谌僮餍盘柛袦y單元210、220和230以及同步信號接收器240按照如上所述布置時，可形成3D坐標(biāo)系(x，y，z)，在所述3D坐標(biāo)系中，同步信號接收器240為原點，由第一和第二操作信號感測單元210和220形成的軸為X軸，由同步信號接收器240和第三操作信號感測單元230形成的軸為Z軸，并且與X軸和Z軸垂直的軸為Y軸。
第一至第三操作信號感測單元210、220和230按照如上所述的那樣布置，感測由外部操作信號產(chǎn)生裝置100產(chǎn)生的操作信號，并且同步信號接收器240接收由外部操作信號產(chǎn)生裝置100產(chǎn)生的同步信號。
由于由外部操作信號產(chǎn)生裝置100產(chǎn)生的同步信號像光速那樣快地被傳輸，而操作信號以低于同步信號的速度被傳輸，因此，在同步信號到達時間和操作信號到達時間之間產(chǎn)生時間差。因此，在同步信號接收器240的同步信號接收時間和第一至第三操作信號感測單元210、220和230的操作信號感測時間之間產(chǎn)生時間差。
此外，由于第一至第三操作信號感測單元210、220和230被布置在不同的位置，因此，在第一至第三操作信號感測單元210、220和230之間也產(chǎn)生操作信號感測時間差。
將在下面詳細描述同步信號接收器240的同步信號接收時間和第一至第三操作信號感測單元210、220和230的操作信號感測時間之間的時間差以及第一至第三操作信號感測單元210、220和230之間的操作信號感測時間差。
圖3A和3B示出根據(jù)本發(fā)明的外部操作信號產(chǎn)生裝置100產(chǎn)生的信號波形，圖4A至4D示出根據(jù)本發(fā)明的外部操作信號識別裝置200感測到的信號波形。
參照圖3A和3B，圖3A示出由同步信號發(fā)生器120產(chǎn)生的同步信號的波形，圖3B示出由操作信號發(fā)生器110產(chǎn)生的操作信號的波形。由于圖3A的同步信號是具有與光速相同的速度的信號，因此，同步信號以較快的速率被發(fā)送。
由于圖3B的操作信號是速度低于同步信號的速度的信號，因此，操作信號以較慢的速率被傳輸。因此，在同步信號接收器240接收圖3A的同步信號后，第一至第三操作信號感測單元210、220和230中的每個均感測到圖3B的操作信號。由于第一至第三操作信號感測單元210、220和230布置在不同的位置，因此，第一至第三操作信號感測單元210、220和230根據(jù)各自的位置在不同的時間感測到操作信號。
參照圖4A至4D，圖4A示出由外部操作信號識別裝置220的同步信號接收器240接收到的同步信號的波形。圖4B示出由第一操作信號感測單元210感測到的操作信號的波形。圖4C示出由第二操作信號感測單元220感測到的操作信號的波形。圖4D示出由第三操作信號感測單元230感測到的操作信號的波形。
坐標(biāo)信息發(fā)生器250使用同步信號接收器240的同步信號接收時間和第一至第三操作信號感測單元210、220和230的操作信號感測時間之間的時間差、以及第一至第三操作信號感測單元210、220和230之間的操作信號感測時間差，產(chǎn)生與外部操作信號產(chǎn)生裝置100的位置相應(yīng)的3D坐標(biāo)信息。
坐標(biāo)信息發(fā)生器250使用球坐標(biāo)系或柱坐標(biāo)系在球坐標(biāo)系或柱坐標(biāo)系中產(chǎn)生3D坐標(biāo)信息，并將產(chǎn)生的球坐標(biāo)系或柱坐標(biāo)系中的3D坐標(biāo)信息變換到笛卡兒坐標(biāo)系中。
這里，笛卡兒坐標(biāo)系是通過將Z軸添加到XY平面坐標(biāo)系中獲得的坐標(biāo)系，在笛卡兒坐標(biāo)系中，使用坐標(biāo)(X，Y，Z)來表示位置。柱坐標(biāo)系是使用從原點到通過將定義點投影到XY平面上獲得點之間的距離、由原點和通過將定義點投影到XY平面上獲得的點形成的線與X軸之間的角度、從XY平面到定義點之間的高度表示的坐標(biāo)系。球坐標(biāo)系是使用從原點到定義點的位置之間的距離、由原點和通過將定義點投影到XY平面上獲得的點形成的線與X軸之間的角度、以及由原點和定義點形成的線與Z軸之間的角度來表示的坐標(biāo)系。
圖5示出了使用根據(jù)本發(fā)明的球坐標(biāo)系產(chǎn)生的3D坐標(biāo)信息。參照圖5，坐標(biāo)信息發(fā)生器使用同步信號接收器240的同步信號接收時間和第一至第三操作信號感測單元210、220和230的操作信號感測時間之間的時間差和第一至第三操作信號感測單元210、220和230之間的操作信號感測時間差來計算外部操作信號產(chǎn)生裝置100的位置。
坐標(biāo)信息發(fā)生器250計算距離r，角度θ以及角度φ，其中，所述距離r表示從原點O至外部操作信號產(chǎn)生裝置100的位置之間的距離，所述角度θ表示由原點O和外部操作信號產(chǎn)生裝置100的位置形成的線與Z軸之間的角度，所述角度φ表示由原點O和通過將外部操作信號產(chǎn)生裝置100的位置投影到XY平面上獲得點形成的線和X軸之間的角度。
坐標(biāo)信息發(fā)生器250使用r，θ和φ在球坐標(biāo)系中產(chǎn)生3D坐標(biāo)信息P(r，θ，φ)，并將產(chǎn)生的球坐標(biāo)系中的3D坐標(biāo)信息P(r，θ，φ)變換為笛卡兒坐標(biāo)系中的3D坐標(biāo)信息。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明從球坐標(biāo)系變換的笛卡兒坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息。參照圖6，坐標(biāo)信息發(fā)生器250將球坐標(biāo)系中的3D坐標(biāo)信息P(r，θ，φ)變換為p(x，y，z)。這里，x＝rsinθcosφ，y＝rsinθsinφ，z＝rcosθ。
變換的笛卡兒坐標(biāo)系中的3D坐標(biāo)信息p(x，y，z)被輸入到外部操作信號識別單元260。
當(dāng)?shù)芽▋鹤鴺?biāo)系中的3D坐標(biāo)信息被輸入時，外部操作信號識別單元260將與笛卡兒坐標(biāo)系中的3D坐標(biāo)信息相應(yīng)的操作信號識別為移動通信終端的操作信號。
即，在根據(jù)本發(fā)明的外部操作信號識別系統(tǒng)中，通過接收和感測由外部操作信號產(chǎn)生裝置100產(chǎn)生的同步信號和操作信號，將外部操作信號產(chǎn)生裝置100的運動生成為3D坐標(biāo)，產(chǎn)生的3D坐標(biāo)被識別為移動通信終端的操作信號。
通過使用外部操作信號識別系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)外部操作信號產(chǎn)生裝置100的運動識別與字符輸入、繪圖或樂器演奏相應(yīng)的操作信號。此外，通過使用外部操作信號識別系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)外部操作信號產(chǎn)生裝置100識別不同個人的筆跡，而且可將不同個人的筆跡用作安全和認證信息。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，用戶不用直接移動移動通信終端，就能夠容易地操作3D應(yīng)用程序。此外，由于外部操作信號產(chǎn)生裝置的運動被識別為移動通信終端的操作信號，因此，與使用鍵盤或觸摸屏的傳統(tǒng)操作信號識別方法相比，使用外部操作信號產(chǎn)生裝置的外部操作信號識別方法對用戶更友好。
此外，用戶僅通過移動外部操作信號產(chǎn)生裝置，就可以執(zhí)行字符輸入、繪圖、或樂器演奏，并且外部操作信號識別系統(tǒng)可以被用作通過使用不同個人的筆跡的移動電話安全和認證。
盡管已經(jīng)參照特定優(yōu)選實施例示出和描述了本發(fā)明，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中作出各種形式和細節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一種移動通信終端的外部操作信號識別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括外部操作信號產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生同步信號和操作信號，所述外部操作信號產(chǎn)生裝置與所述移動通信終端分離；外部操作信號識別裝置，用于接收所述同步信號，通過至少三個操作信號感測單元感測外部操作信號，使用接收到的同步信號和感測到的外部操作信號來產(chǎn)生與外部操作信號產(chǎn)生裝置的位置相應(yīng)的三維坐標(biāo)，并使用產(chǎn)生的三維坐標(biāo)來識別外部操作信號。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，移動通信終端根據(jù)外部操作信號識別結(jié)果來執(zhí)行應(yīng)用程序。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，外部操作信號產(chǎn)生裝置包括同步信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述同步信號；操作信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述操作信號，所述操作信號的傳輸速率低于所述同步信號的傳輸速率。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述外部操作信號識別裝置包括同步信號接收器，用于接收來自外部操作信號產(chǎn)生裝置的所述同步信號；至少三個操作信號感測單元，所述操作信號感測單元被布置在移動通信終端上的不同位置，并感測由外部操作信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的操作信號；三維坐標(biāo)信息發(fā)生器，用于通過使用接收到的同步信號和感測到的操作信號來產(chǎn)生與外部操作信號產(chǎn)生裝置的位置相應(yīng)的三維坐標(biāo)；外部操作信號識別單元，用于使用產(chǎn)生的三維坐標(biāo)識別外部操作信號。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，三維坐標(biāo)信息發(fā)生器使用同步信號接收器的同步信號接收時間和所述至少三個操作信號感測系統(tǒng)的操作信號感測時間之間的時間差、以及所述至少三個操作信號感測單元之間的操作信號感測時間差，來計算外部操作信號產(chǎn)生裝置的位置。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，三維坐標(biāo)信息為球坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息、柱坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息、笛卡兒坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息三者中的至少一個。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，三維坐標(biāo)信息發(fā)生器產(chǎn)生與外部操作信號產(chǎn)生裝置的位置相應(yīng)的球坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息，并將產(chǎn)生的球坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息變換為笛卡兒坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的系統(tǒng)，其中，以光速傳輸所述同步信號，所述操作信號的具有比所述同步信號的傳輸速率低傳輸速率。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述同步信號是紅外信號。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述操作信號是超聲波信號。
11.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述同步信號接收器和所述至少三個操作信號感測單元被布置在所述移動通信終端的前表面上。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述至少三個操作信號感測單元以三角形的形狀布置，并且同步信號接收器被布置在由所述至少三個操作信號感測單元中的其中兩個形成的軸上。
全文摘要
提供了一種移動通信終端的外部操作信號識別系統(tǒng)，包括外部操作信號產(chǎn)生裝置，與所述移動通信終端分離，用于產(chǎn)生同步信號和操作信號；外部操作信號識別裝置，用于接收所述同步信號，通過至少三個操作信號感測單元感測外部操作信號，使用接收到的同步信號和感測到的外部操作信號來產(chǎn)生與外部操作信號產(chǎn)生裝置的位置相應(yīng)的三維(3D)坐標(biāo)，并使用產(chǎn)生的3D坐標(biāo)來識別外部操作信號。因此，用戶不用直接移動所述移動通信終端，就能容易地操作3D應(yīng)用程序。
文檔編號G06F3/033GK1960395SQ20061014314
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者邊俊豪, 金旻奭 申請人:三星電子株式會社