專利名稱：感測運動的設(shè)備和方法
感測運動的設(shè)備和方法
本申請要求在2009年9月30日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10-2009-0093408號 的韓國專利申請的權(quán)益，其公開通過引用包含于此。技術(shù)領(lǐng)域
一個或多個實施例涉及一種運動感測設(shè)備和方法。
技術(shù)背景
輸入信息可以通過鍵盤等直接輸入到便攜式終端或手持式裝置。然而，最近，通過 使用各種傳感器感測用戶的運動信息，并通過分析感測的運動信息來感測對應(yīng)的裝置的輸 入信號，來輸入這樣的裝置的信息。
與諸如通過使用按鍵、鍵盤等的更多種的傳統(tǒng)輸入/輸出(I/O)方法相比，基于用 戶的運動的輸入信號的輸入更直觀，并可以連續(xù)地輸入輸入信號，從而提供高使用性。此 外，基于用戶的運動的輸入信號的輸入可以包括計算旋轉(zhuǎn)角以估計對應(yīng)的運動信息。
例如，在姿態(tài)航向基準(zhǔn)系統(tǒng)(AHRQ通過使用3軸加速度計傳感器、3軸角速度傳感 器、3軸地磁傳感器來估計旋轉(zhuǎn)角的情況下，AHRS廣泛地用作運動感測設(shè)備。
例如，通過GPS接收器接收航向信息并執(zhí)行2維QD)運動的系統(tǒng)可以使用利用3 軸加速度計傳感器和3軸角速度傳感器估計旋轉(zhuǎn)角的不包括AHRS的地磁傳感器的姿態(tài)基 準(zhǔn)系統(tǒng)(Attitude Reference system, ARS)。
進一步講，例如，僅使用3軸加速度計傳感器和3軸角速度傳感器的估計運動信息 的方法可以僅計算相對旋轉(zhuǎn)角以代替軸的絕對旋轉(zhuǎn)角，這可以造成由漂移導(dǎo)致的誤差，因 此，除了對應(yīng)的軸之外，該方法還可以廣泛地用于估計其他軸的旋轉(zhuǎn)角。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個或多個實施例的一方面，可以提供一種感測運動的設(shè)備，所述設(shè)備包括 第一角估計單元，用于使用至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器來測量對象的相對于參考坐標(biāo)系的 第一角；第二角估計單元，用于使用至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和與所述至少一個第一旋 轉(zhuǎn)角傳感器不同的至少一個2軸角速度傳感器來估計對象的相對于參考坐標(biāo)系的第二角； 第三角估計單元，用于使用至少一個第三旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個2軸角速度傳感器 來估計對象的相對于參考坐標(biāo)系的第三角。
根據(jù)一個或多個實施例的一方面，可以提供一種用戶接口方法，所述方法包括如 下步驟感測相對于參考坐標(biāo)系的終端的運動信息；基于感測的運動信息來控制終端上的 至少一個內(nèi)容的顯示。
根據(jù)一個或多個實施例的一方面，可以提供一種感測運動的方法，所述方法包括 如下步驟使用至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器來測量對象的相對于參考坐標(biāo)系的第一角；使 用至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和與所述至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器不同的至少一個2軸 角速度傳感器來估計對象的相對于參考坐標(biāo)系的第二角；使用至少一個第三旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個2軸角速度傳感器來估計對象的相對于參考坐標(biāo)系的第三角。
根據(jù)一個或多個實施例的一方面，可以提供一種感測運動的方法，所述方法包括 如下步驟利用至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器來測量對象的相對于參考坐標(biāo)系的第一角；基 于測量出的第一角、至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和包括在與所述至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感 器分開的物理傳感器裝置中的至少一個2軸角速度傳感器，估計對象的相對于參考坐標(biāo)系 的多個第二角；利用至少一個第三旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個2軸角速度傳感器來估計 多個對象的相對于參考坐標(biāo)系的第三角；基于由測量的第一角、估計的多個第二角和估計 的多個第三角表現(xiàn)的運動信息，控制移動裝置的操作。
根據(jù)一個或多個實施例的一方面，可以提供一種感測運動的移動裝置，所述裝置 包括顯示器；旋轉(zhuǎn)角傳感器，包括第一旋轉(zhuǎn)角傳感器、第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和第三旋轉(zhuǎn)角傳 感器；2軸角速度傳感器，2軸角速度傳感器被包括在與包括旋轉(zhuǎn)角傳感器的一個或多個傳 感器裝置不同的單獨的物理傳感器裝置中；控制器，在使用第一旋轉(zhuǎn)角傳感器相對于參考 坐標(biāo)系進行測量的移動裝置的測量出的第一角、使用第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和2軸角速度傳感 器相對于參考坐標(biāo)系進行估計的移動裝置的估計出的多個第二角和使用第三旋轉(zhuǎn)角傳感 器和2軸角速度傳感器相對于參考坐標(biāo)系進行估計的移動裝置的估計出的多個第三角的 情況下，控制器基于由測量出的第一角、估計出的多個第二角和估計出的多個第三角限定 的感測的運動信息來控制移動裝置的操作。
實施例的其他的方面、特征和/或優(yōu)點將在下面的描述中進行一定程度地闡述， 且在一定程度上將通過描述而變得明顯，或可以通過實施本公開而獲知。


通過下面結(jié)合附圖對實施例的描述，這些和/或其他方面和優(yōu)點將變得清楚且更 易于理解，在附圖中
圖1是示出根據(jù)一個或多個實施例的運動感測設(shè)備的示圖。
圖2是示出根據(jù)一個或多個實施例的包括在運動感測設(shè)備中的元件的示圖。
圖3是示出根據(jù)一個或多個實施例的基于運動感測設(shè)備的運動的旋轉(zhuǎn)角的改變 的示圖。
圖4是示出根據(jù)一個或多個實施例的固定在目標(biāo)對象或物體上的體坐標(biāo)系和參 考坐標(biāo)系的相對旋轉(zhuǎn)的示圖。
圖5是示出根據(jù)一個或多個實施例的歐拉角(Euler angle)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)表現(xiàn)的示 圖。
圖6是示出根據(jù)一個或多個實施例的運動感測設(shè)備的構(gòu)造的框圖。
圖7是示出根據(jù)一個或多個實施例的運動感測方法的流程圖。
圖8是示出根據(jù)一個或多個實施例的用戶接口方法的流程圖。
圖9是示出根據(jù)一個或多個實施例的基于用戶接口裝置的水平運動或垂直運動 的操控的示例的示圖。
圖10是示出根據(jù)一個或多個實施例的基于終端的運動的運動信息的改變的示例 的示圖。
圖11是示出根據(jù)一個或多個實施例的基于終端的旋轉(zhuǎn)角的改變的運動信息的改變的示例的示圖。
圖12是示出根據(jù)一個或多個實施例的使用接口裝置的第一示例的示圖。
圖13是示出根據(jù)一個或多個實施例的使用接口裝置的另一實施例的示圖。
圖14是示出根據(jù)一個或多個實施例的使用接口裝置的又一實施例的示圖。
具體實施方式
現(xiàn)在，將對在附圖中示出的一個或多個實施例進行詳細(xì)說明，其中，相同的標(biāo)號始 終表示相同的元件。就此，本發(fā)明的實施例可以以不同的形式來實施，且不應(yīng)被理解為限制 于這里闡述的實施例。因此，下面僅通過參照附圖來描述實施例以說明本發(fā)明的各方面。
圖1示出根據(jù)一個或多個實施例的運動感測設(shè)備100，圖2示出根據(jù)一個或多個實 施例的包括在運動感測設(shè)備100中的元件。
盡管運動感測設(shè)備100可以應(yīng)用在各種領(lǐng)域中，但是為了方便描述，將基于將運 動感測設(shè)備應(yīng)用于便攜式裝置的實施例來描述運動感測裝置100，注意到的是，可選的應(yīng)用 是同樣可用的。
例如，根據(jù)一個或多個實施例的運動感測設(shè)備100的運動信息可以按三維(3D)以 3軸來表現(xiàn)，如圖1中所示。運動感測設(shè)備100可以使用包括在運動感測設(shè)備100中的旋轉(zhuǎn) 角傳感器200和2軸角速度傳感器300來估計運動信息的改變，如圖2中所示。
僅作為示例，根據(jù)一個或多個實施例的旋轉(zhuǎn)角傳感器可以包括諸如加速度計傳感 器的測量旋轉(zhuǎn)角的各種類型的傳感器，或可以包括各種類型的傳感器的任意組合。
僅作為示例，根據(jù)一個或多個實施例的旋轉(zhuǎn)角傳感器可以包括諸如加速度計傳感 器、紅外(IR)傳感器、超聲傳感器、地磁傳感器、相機、全球定位系統(tǒng)(GPQ等的測量旋轉(zhuǎn)角 的各種類型的傳感器，或者可以包括傳感器的任意組合。
雖然為了便于描述而基于加速度計傳感器來描述運動傳感器設(shè)備，但是運動傳感 器設(shè)備不限于這樣的加速度計傳感器。
圖3示出根據(jù)一個或多個實施例的基于運動感測設(shè)備的感測的運動的旋轉(zhuǎn)角的 改變。
根據(jù)一個或多個實施例的運動感測設(shè)備100可以通過估計旋轉(zhuǎn)角來確定運動信 息，這是因為隨著運動感測設(shè)備100旋轉(zhuǎn)，可以導(dǎo)致運動感測設(shè)備100以相對于水平面的傾 斜角α自由地執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動，該傾斜角連續(xù)地具有不為零的值。
運動感測設(shè)備100可以提供估計旋轉(zhuǎn)角的變換關(guān)系的方法，可以基于該旋轉(zhuǎn)角的 變換關(guān)系來確定運動信息。
圖4示出固定在目標(biāo)對象或物體上的具有、軸、yb軸、Zb軸的體坐標(biāo)系和具有I 軸、yn軸、^軸的參考坐標(biāo)系的相對旋轉(zhuǎn)，圖5示出根據(jù)一個或多個實施例的歐拉角的順序 旋轉(zhuǎn)表現(xiàn)。
根據(jù)一個或多個實施例，將通過運動感測設(shè)備100估計的旋轉(zhuǎn)角可以基于參考坐 標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)的程度和例如固定在目標(biāo)對象或物體上的體坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)的程度來估計。下 面，將基于由歐拉角限定的滾轉(zhuǎn)(roll)、俯仰(pitch)、偏航(yaw)來描述旋轉(zhuǎn)角，如圖5中 所示。圖5的示圖的排序示出這些通常理解的滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航旋轉(zhuǎn)角的描述。例如，繞示 出的從前部至后部的χ軸的旋轉(zhuǎn)被稱為滾轉(zhuǎn)，繞示出的從側(cè)部至側(cè)部的y軸的旋轉(zhuǎn)被稱為俯仰，繞示出的垂直軸ζ的旋轉(zhuǎn)被稱為偏航。因此，圖5示出飛機首先僅具有滾轉(zhuǎn)和俯仰改 變，然后僅進一步具有滾轉(zhuǎn)和偏航改變，最后進一步僅具有俯仰和偏航改變。這里，滾轉(zhuǎn)角 將被稱為角Φ，俯仰角將被稱為角θ，偏航角將被稱為角ψ。
運動感測設(shè)備100可以基于各種方法來表現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角，例如3X3方向余弦矩陣 (Direction Cosme Matrix，DCM)、歐拉角、四元數(shù)等，僅為了方便描述，將再次基于圖5中示 出的由歐拉角限定的滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航來描述旋轉(zhuǎn)角。這里，再次僅作為示例，3 X 3DCM指示 3D旋轉(zhuǎn)變換，歐拉角表示根據(jù)一系列的順序的基于3軸的旋轉(zhuǎn)，四元數(shù)表示基于旋轉(zhuǎn)方向 矢量和旋轉(zhuǎn)的大小的旋轉(zhuǎn)角。
在實施例中，當(dāng)將輸入到相機的連續(xù)坐標(biāo)系之間的差的值應(yīng)用于提取運動矢量的 圖像處理方法(例如光流法(optical flow)等)時，運動感測設(shè)備可以感測相機的上下運 動和左右運動。
圖6示出了根據(jù)一個或多個實施例的運動感測設(shè)備100的構(gòu)造。
例如，運動感測設(shè)備100可以包括第一估計單元110、第二估計單元120、第三估計 單元130。
運動感測設(shè)備100的第一估計單元110可以使用至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器來測量第一角。
具體地講，第一角估計單元110可以基于至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器的輸出信號 來測量第一角。在實施例中，基于至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器的輸出信號，第一角估計單元 110可以計算第一角，即，旋轉(zhuǎn)角中的歐拉角的滾轉(zhuǎn)角。
在這樣的示例中，當(dāng)存在用于第一角的其他旋轉(zhuǎn)角傳感器時，第一角估計單元110 可以使用該其他旋轉(zhuǎn)角傳感器來測量第一角。
此外，當(dāng)測量的第一角的個數(shù)大于等于兩個時，第一角估計單元110可以基于角 估計算法來估計多個角之一。在實施例中，當(dāng)測量的第一角的個數(shù)大于等于兩個時，第一角 估計單元110可以基于諸如卡爾曼濾波器(Kalmanfilter)的算法來估計最佳的第一角。
在這樣的示例中，根據(jù)一個或多個實施例的運動感測設(shè)備100可以使用各種旋轉(zhuǎn) 角傳感器來計算第一角。在實施例中，僅作為示例，可以通過諸如加速度計傳感器UR傳感 器、超聲傳感器、地磁傳感器、相機、GPS等的測量旋轉(zhuǎn)角的各種類型的傳感器中的至少一種 來測量第一角。
例如，運動感測設(shè)備100的第二角估計單元120可以使用至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳 感器和與至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳感器不同的至少一個2軸角速度傳感器來估計第二角。
根據(jù)一個或多個實施例的第二角估計單元120可以基于根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角傳感器 的輸出信號計算出的第一角并基于2軸角速度傳感器的輸出信號來估計第二角。
在這樣的示例中，例如，第二角估計單元120可以使用2軸角速度傳感器和與第一 角估計單元110使用的旋轉(zhuǎn)角傳感器不同的其他的旋轉(zhuǎn)角傳感器來估計第二角。
至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器和至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳感器可以彼此相同，或者可 以彼此不同。
在實施例中，第二角估計單元120可以組合其他旋轉(zhuǎn)角傳感器的基于旋轉(zhuǎn)角傳感 器的輸出信號計算出的俯仰角、作為第一角估計單元110計算出的旋轉(zhuǎn)角、2軸角速度傳感 器300的基于2軸角速度傳感器300的輸出信號計算出的俯仰角，從而估計最終俯仰角θ，艮口，第~■角O
當(dāng)測量的第二角的個數(shù)大于等于兩個時，第二角估計單元120可以基于角估計算 法來估計多個角之一。
在一個或多個實施例中，運動感測設(shè)備100可以基于卡爾曼濾波器等來估計第二 角，以在組合俯仰角的同時適當(dāng)?shù)胤从郴谥辽僖粋€第一旋轉(zhuǎn)角傳感器的輸出信號而得到 的俯仰角的特性和基于角速度傳感器300的輸出信號而得到的俯仰角的特性。
運動感測設(shè)備100的第三角估計單元130可以使用至少一個第三旋轉(zhuǎn)角傳感器和 至少一個2軸角速度傳感器來估計第三角。
第三角估計單元130可以基于第一角、第二角和至少一個2軸角速度傳感器的輸 出信號來估計第三角。
在實施例中，第三角估計單元130可以使用作為第一角的旋轉(zhuǎn)角、作為第二角的 俯仰角、2軸角速度傳感器的輸出信號來估計并可以計算作為第三角的最終偏航角Ψ。
當(dāng)估計的第三角的個數(shù)大于等于兩個時，第三角估計單元130可以基于角估計算 法來估計多個角之一。在實施例中，當(dāng)估計的第三角的個數(shù)大于等于兩個時，可以基于諸如 卡爾曼濾波器的算法來估計最佳的第三角。
當(dāng)?shù)诙窃陬A(yù)定的閾值的范圍之外時，運動感測設(shè)備100還可以包括設(shè)置單元 140，設(shè)置單元140可以控制系統(tǒng)執(zhí)行對于第二角的估計或?qū)⒌诙窃O(shè)置為預(yù)定值。基于預(yù) 定的傾斜角和至少一個2軸角速度傳感器的輸出信號來估計第二角。
設(shè)置單元140可以檢查運動感測設(shè)備100的傾斜值α，當(dāng)偏航角的值在預(yù)定的閾 值的范圍之外時，設(shè)置單元140可以將偏航角的計算認(rèn)定為無意義的操作，并可以控制系 統(tǒng)不計算偏航角或?qū)⑵浇窃O(shè)置為預(yù)定值。這里，偏航角是基于傾斜角和2軸角速度傳感 器300的輸出信號而計算出的第三角。
在這樣的示例中，傾斜角的基本限定是當(dāng)對應(yīng)的軸的旋轉(zhuǎn)運動的可觀察性缺失時 執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)運動或當(dāng)對應(yīng)的軸的旋轉(zhuǎn)運動的可觀察性缺失時的旋轉(zhuǎn)角。此外，根據(jù)一個或 多個實施例的傾斜角可以被限定為基于第二角(即，俯仰角)的絕對值來確定。
設(shè)置單元140可以基于與第三角相關(guān)的終端的位置信息來重置第三角。
在實施例中，當(dāng)確定用戶將包括運動感測設(shè)備100的便攜式裝置移動到某一位置 以觀看便攜式裝置的屏幕時，設(shè)置單元140還可以根據(jù)使用場合或需要將作為第三角的偏 航角設(shè)置為預(yù)定值，例如0。
圖7示出根據(jù)一個或多個實施例的運動感測方法。
將參照圖7描述基于運動感測方法的估計旋轉(zhuǎn)角的方法。在這樣的示例中，基于 提供的式子計算旋轉(zhuǎn)角的方法僅作為示例，且該方法可以不限于此。另外，僅作為示例，至 少可以通過上述的運動感測設(shè)備100來執(zhí)行圖7的方法的操作。此外，與上面的相似，描述 的第一角將被稱為滾轉(zhuǎn)角Φ，描述的第二角將被稱為俯仰角θ，描述的第三角將被稱為偏 航角Ψ。
在操作710，可以使用至少一個旋轉(zhuǎn)角傳感器來計算計算第一角。
在實施例中，僅作為示例，基于至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器的輸出信號，可以通過 下面的式1和式2來計算旋轉(zhuǎn)角傳感器的俯仰角θ和作為第一角的滾轉(zhuǎn)角Φ。
式1 1權(quán)利要求
1.一種感測運動的設(shè)備，所述設(shè)備包括第一角估計單元，用于使用至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器來測量對象的相對于參考坐標(biāo) 系的第一角；第二角估計單元，用于使用至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和與所述至少一個第一旋轉(zhuǎn)角 傳感器不同的至少一個2軸角速度傳感器來估計對象的相對于參考坐標(biāo)系的第二角；第三角估計單元，用于使用至少一個第三旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個2軸角速度傳 感器來估計對象的相對于參考坐標(biāo)系的第三角。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝还烙媶卧烙嫵龆鄠€第一角時，且當(dāng)估計出 的第一角的個數(shù)大于等于兩個時，第一角估計單元基于角估計算法來估計所述估計出的第 一角中之一。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，第二角估計單元估計出多個第二角，當(dāng)估計出的第 二角的個數(shù)大于等于兩個時，第二角估計單元基于角估計算法來估計所述估計出的第二角 中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，第三角估計單元估計出多個第三角，當(dāng)估計出的第 三角的個數(shù)大于等于兩個時，第三角估計單元基于角估計算法來估計所述估計出的第三角 中之一。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器、所述至少一個第 二旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個第三角傳感器與所述至少一個2軸角速度傳感器不同，并 包括加速度計傳感器、紅外傳感器、超聲傳感器、地磁傳感器、全球定位系統(tǒng)中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，第一角估計單元基于所述至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳 感器的輸出信號來測量第一角。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，第二角估計單元基于根據(jù)所述至少一個第一旋轉(zhuǎn) 角傳感器的輸出信號進行測量的測量出的第一角并基于所述至少一個2軸角速度傳感器 的輸出信號來估計第二角。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，第三角估計單元基于根據(jù)所述至少一個第一旋轉(zhuǎn) 角傳感器的輸出信號而進行測量的測量出的第一角、估計出的第二角和所述至少一個2軸 角速度傳感器的輸出信號來估計第三角。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括設(shè)置單元，在估計出的第三角是基于預(yù)定的傾斜角和所述至少一個2軸角速度傳感器 的輸出信號被估計情況下，當(dāng)估計出的第三角在預(yù)定的閾值的范圍之外時，設(shè)置單元選擇 性地控制不估計第三角或?qū)⒐烙嫵龅牡谌侵刂脼轭A(yù)定值。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，設(shè)置單元基于與估計出的第三角相關(guān)的終端的位 置信息來重置估計出的第三角。
11.一種用戶接口方法，所述方法包括如下步驟感測相對于參考坐標(biāo)系的終端的運動信息；基于感測的運動信息來控制終端上的至少一個內(nèi)容的顯示。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，感測的運動信息包括相對于參考坐標(biāo)系的終端 的水平運動信息或終端的垂直運動信息。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中終端是感測用戶的運動的至少一個裝置；感測的運動信息是由所述至少一個裝置中的至少一個感測的相對于參考坐標(biāo)系的水 平運動信息或垂直運動信息。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，終端是手持式終端、用于用戶的頭部或眼部的佩戴式 終端、頭戴式顯示器終端中的至少一種。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，感測步驟包括如下步驟測量與運動信息對應(yīng)的終端的相對于參考坐標(biāo)系的第一角；測量與運動信息對應(yīng)的終端的相對于參考坐標(biāo)系的第二角。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中水平運動信息包括作為終端的水平運動的速度、水平運動的角速度、水平運動的距離、 水平運動的旋轉(zhuǎn)角中的至少一種的測量值的水平信息；垂直運動信息包括作為終端的垂直運動的速度、垂直運動的角速度、垂直運動的距離、 垂直運動的旋轉(zhuǎn)角中的至少一種的測量值的垂直信息。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，測量第一角的步驟包括基于通過至少一個旋轉(zhuǎn) 角傳感器和至少一個2軸角速度傳感器測量的垂直信息來估計第一角。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述至少一個旋轉(zhuǎn)角傳感器是角速度計傳感器、 頂傳感器、超聲傳感器、地磁傳感器、相機、GPS中的至少一種。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，測量第二角的步驟包括基于通過所述至少一個2軸角速度傳感器測量的水平信息和測量出的第一角來估計 第一角ο
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，第二角是基于水平信息測量的平移信息。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，第一角是基于垂直信息而測量的傾斜信息。
22.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，控制顯示的步驟包括如下步驟在終端上顯示內(nèi)容的一部分區(qū)域或整個區(qū)域；基于感測的運動信息來改變內(nèi)容的所述一部分區(qū)域或整個區(qū)域的局部可視區(qū)域。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，改變局部可視區(qū)域的步驟包括通過沿與運動信息對應(yīng)的方向連續(xù)移動在終端上顯示的內(nèi)容的所述一部分區(qū)域或整 個區(qū)域來執(zhí)行顯示。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，控制顯示的步驟還包括為了不改變所述至少一個內(nèi)容，基于感測的運動信息來保持顯示的內(nèi)容的場景。
25.—種感測運動的方法，所述方法包括如下步驟使用至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器來測量對象的相對于參考坐標(biāo)系的第一角；使用至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和與所述至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器不同的至少一 個2軸角速度傳感器來估計對象的相對于參考坐標(biāo)系的第二角；使用至少一個第三旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個2軸角速度傳感器來估計對象的相 對于參考坐標(biāo)系的第三角。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，測量第一角的步驟包括測量多個第一角，當(dāng)測量 出的第一角的個數(shù)大于等于兩個時，基于角估計算法來估計所述估計出的第一角中之一。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，估計第二角的步驟包括估計多個第二角，當(dāng)估計出的第二角的個數(shù)大于等于兩個時，估計第二角的步驟基于角估計算法來估計所述估計出 的第二角中之一。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，估計第三角的步驟包括估計多個第三角，當(dāng)估計 出的第三角的個數(shù)大于等于兩個時，估計第三角的步驟基于角估計算法來估計所述估計出 的第三角中之一。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器、所述至少一個 第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個第三角傳感器與所述至少一個2軸角速度傳感器不同， 并包括加速度計傳感器、頂傳感器、超聲傳感器、地磁傳感器、GPS中的至少一種。
30.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，測量第一角的步驟基于所述至少一個第一旋轉(zhuǎn) 角傳感器的輸出信號來測量第一角。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，估計第二角的步驟基于根據(jù)所述至少一個第一 旋轉(zhuǎn)角傳感器的輸出信號進行測量的測量出的第一角并基于所述至少一個2軸角速度傳 感器的輸出信號來估計第二角。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，估計第三角的步驟基于根據(jù)所述至少一個第一 旋轉(zhuǎn)角傳感器的輸出信號進行測量的第一角、估計出的第二角和所述至少一個2軸角速度 傳感器的輸出信號來估計第三角。
33.如權(quán)利要求25所述的方法，所述方法還包括如下步驟在基于預(yù)定的傾斜角和所述至少一個2軸角速度傳感器的輸出信號進行估計的估計 出的第三角的情況下，當(dāng)估計出的第三角在預(yù)定的閾值的范圍之外時，控制選擇性地不估 計第三角，或?qū)⒐烙嫵龅牡谌侵刂脼轭A(yù)定值。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，所述方法還包括如下步驟基于與估計出的第三角相關(guān)的終端的位置信息重置估計出的第三角。
35.一種感測運動的方法，所述方法包括如下步驟利用至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器來測量對象的相對于參考坐標(biāo)系的第一角；基于測量出的第一角、至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和包括在與所述至少一個第一旋轉(zhuǎn) 角傳感器分開的物理傳感器裝置中的至少一個2軸角速度傳感器，估計對象的相對于參考 坐標(biāo)系的多個第二角；利用至少一個第三旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個2軸角速度傳感器來估計對象的相 對于參考坐標(biāo)系的多個第三角；基于由測量的第一角、估計的多個第二角和估計的多個第三角表現(xiàn)的運動信息，控制 移動裝置的操作。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，測量第一角的步驟包括基于通過所述至少一個 第一旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個2軸角速度傳感器測量的垂直信息來估計對象的第一
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，測量出的第一角是滾轉(zhuǎn)角，估計出的多個第二角 是俯仰角，估計出的多個第三角是偏航角。
38.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器、至少一個第二 旋轉(zhuǎn)角傳感器和至少一個第三旋轉(zhuǎn)角傳感器包括在能夠感測沿三個分別的軸的運動的單 個旋轉(zhuǎn)傳感器裝置中。
39.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，旋轉(zhuǎn)傳感器裝置和2軸角速度傳感器包括在作為 對象的移動裝置中。
40.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，控制移動裝置的操作的步驟包括在圖像的顯示 部分基于運動信息而改變的情況下，基于運動信息來改變移動裝置上的顯示，從而所述顯 示包括僅顯示整個圖像的一部分。
41.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，控制移動裝置的操作的步驟包括在顯示的用戶 可選菜單項基于運動信息而改變的情況下，基于運動信息來改變移動裝置上的顯示，從而 所述顯示包括顯示不同的用戶可選菜單項。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中，通過用戶輸入裝置來選擇顯示的用戶可選菜單項。
43.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，控制移動裝置的操作的步驟包括在移動裝置基 于運動信息而接收不同的經(jīng)渲染的圖像的情況下，顯示提供到移動裝置的經(jīng)渲染的圖像， 直到另一經(jīng)渲染的圖像被提供到移動裝置，并在移動裝置接收到時顯示所述另一經(jīng)渲染的 圖像。
44.一種感測運動的移動裝置，所述裝置包括顯不器；旋轉(zhuǎn)角傳感器，包括第一旋轉(zhuǎn)角傳感器、第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和第三旋轉(zhuǎn)角傳感器；2軸角速度傳感器，2軸角速度傳感器被包括在與包括旋轉(zhuǎn)角傳感器的一個或多個傳 感器裝置不同的單獨的物理傳感器裝置中；控制器，在使用第一旋轉(zhuǎn)角傳感器相對于參考坐標(biāo)系進行測量的移動裝置的測量出的 第一角、使用第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和2軸角速度傳感器相對于參考坐標(biāo)系進行估計的移動裝 置的估計出的多個第二角和使用第三旋轉(zhuǎn)角傳感器和2軸角速度傳感器相對于參考坐標(biāo) 系進行估計的移動裝置的估計出的多個第三角的情況下，控制器基于由測量出的第一角、 估計出的多個第二角和估計出的多個第三角限定的感測的運動信息來控制移動裝置的操 作。
45.如權(quán)利要求44所述的移動裝置，其中，控制器被構(gòu)造為基于通過第一旋轉(zhuǎn)角傳感 器和2軸角速度傳感器測量的垂直信息來估計移動裝置的第一角。
46.如權(quán)利要求44所述的移動裝置，其中，測量出的第一角是滾轉(zhuǎn)角，估計出的多個第 二角是俯仰角，估計出的多個第三角是偏航角。
47.如權(quán)利要求44所述的移動裝置，其中，旋轉(zhuǎn)角傳感器是能夠感測沿三個軸的運動 的單個旋轉(zhuǎn)傳感器。
48.如權(quán)利要求44所述的移動裝置，其中，控制器被構(gòu)造為在圖像的顯示部分基于運 動信息而改變的情況下，基于運動信息來改變移動裝置的顯示器上的顯示，從而所述顯示 包括僅顯示整個圖像的一部分。
49.如權(quán)利要求44所述的移動裝置，其中，控制器被構(gòu)造為在顯示的用戶可選菜單項 基于運動信息而改變的情況下，基于運動信息來改變移動裝置的顯示器上的顯示，從而所 述顯示包括顯示不同的用戶可選菜單項。
50.如權(quán)利要求49所述的移動裝置，其中，通過用戶輸入裝置來選擇顯示的用戶可選 菜單項。
51.如權(quán)利要求44所述的移動裝置，其中，控制器被構(gòu)造為在移動裝置基于運動信息 而接收不同的經(jīng)渲染的圖像的情況下，在顯示器上顯示提供到移動裝置的經(jīng)渲染的圖像， 直到另一經(jīng)渲染的圖像被提供到移動裝置，并在移動裝置接收到時在顯示器上顯示所述另 一經(jīng)渲染的圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種感測運動的設(shè)備和方法。提供了運動感測設(shè)備，其使用至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器來測量第一角，使用至少一個第二旋轉(zhuǎn)角傳感器和與所述至少一個第一旋轉(zhuǎn)角傳感器不同的至少一個2軸角速度傳感器來估計第二角，使用至少一個第三旋轉(zhuǎn)角傳感器和所述至少一個2軸角速度傳感器來估計第三角。
文檔編號G06F3/033GK102033628SQ20101050246
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者方遠(yuǎn)喆, 李寶藍 申請人:三星電子株式會社