專利名稱：用于裝置節(jié)電的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般地涉及手持式運動感測“空中”定點裝置，以及更具體地，涉及用于這種裝置的節(jié)電電路以及一種用于包括加速度計的這種裝置節(jié)電的方法。
背景技術(shù)：
交互式多媒體中心的特征在于越來越多的節(jié)目頻道可用，并且提供越來越多的功能。越來越多的可用頻道是因為能夠從諸如電纜和衛(wèi)星等服務(wù)獲得越來越多的節(jié)目。新功能包括記錄、時移以及與互聯(lián)網(wǎng)的集合。在典型地不具有用于鼠標(biāo)或鍵盤的桌面、用于個人計算機(jī)的典型的復(fù)雜用戶接口的標(biāo)準(zhǔn)輸入裝置的環(huán)境下，可用節(jié)目和功能上的這些增長導(dǎo)致密集而復(fù)雜的用戶接口。相反，為電視和多媒體中心選擇的典型用戶輸入裝置是一個或多個紅外線(IR)遙控器，其裝滿按鈕，包括箭頭按鈕、鍵區(qū)按鈕和專用按鈕。這些裝滿按 鈕的遙控器用于選擇頻道和功能，并且用于屏幕上導(dǎo)航。然而現(xiàn)在，現(xiàn)有交互式電視和多媒體中心針對這種類型的接口具有太多的頻道和功能而不能有效工作，從而期望更有效的接□。優(yōu)選地，上述系統(tǒng)的這種接口和控制器允許在遙控器需要更少的獨立按鈕的密集接口上進(jìn)行有效導(dǎo)航、選擇和激活，并且允許用戶在進(jìn)行選擇的同時觀看屏幕而非遙控器。為了克服常規(guī)遙控器的缺點，開發(fā)了這樣的裝置其利用通過用戶持有裝置的移動或手勢所產(chǎn)生的輸入來替代經(jīng)由按鈕等的裝置的輸入。這些裝置通過其中安置的基于運動的傳感器感測X、y或Z方向上的加速度來跟蹤移動。這些感測的移動被轉(zhuǎn)換成輸入，用于導(dǎo)航接口、操作外部裝置、在游戲系統(tǒng)中模擬用戶活動等等。事實上，基于運動的傳感器變成用于各種裝置進(jìn)行選擇的人機(jī)接口，這些裝置包括游戲控制器、移動硬盤驅(qū)動器、消費者遙控器、移動電話、便攜式媒體播放器、個人數(shù)字助理及其它。然而，為了檢測移動，包括基于運動的傳感器的裝置必須對加速度值進(jìn)行連續(xù)采樣，以檢測裝置位置的改變。例如，在基于微處理器的裝置中，微處理器必須運行且對加速度測量進(jìn)行連續(xù)采樣。該操作花費大量電力，例如便攜式裝置中的電池電力，即使在該裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時也如此。因此，在具有這種基于運動的傳感器的裝置上存在節(jié)電的需求。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種手持式運動感測“空中”定點裝置的節(jié)電電路和一種用于包括加速度計的這種裝置節(jié)電的方法。因為加速度計在至少一個方向上幾乎總是處于激活狀態(tài)，所以包括這些加速度計的裝置往往一直需要功率。然而，由加速度計進(jìn)行的許多感測是不必要的或者對于其功能而言是不重要的。包括運算放大器和一組二極管的作為模擬微分器的電路用于改變加速度計的輸出，以允許用于處理直接加速度計輸出的微處理器進(jìn)入斷電模式且僅在必要時使其上電。這種解決方案可以允許靠電池操作的控制器(例如，游戲遙控器、多媒體中心遙控器等)節(jié)省電池電力。根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種裝置，包括傳感器，用于感測裝置的移動且響應(yīng)于移動輸出感測信號；處理電路，用于處理傳感器的感測信號輸出；功率管理電路，用于選擇性地使能和禁止向處理電路供電；以及運動檢測電路，與感測電路的輸出和功率管理電路的輸入耦合，運動檢測電路用于向功率管理電路提供信號，以基于來自傳感器的感測信號使能向處理電路供電。另一方面，運動檢測電路對來自傳感器的感測信號進(jìn)行微分，以及如果微分感測信號超過信號閾值，則運動檢測電路向功率管理電路提供功率使能信號。再一方面，傳感器是3軸運動感測裝置，其中，運動檢測電路被配置為檢測3軸中至少一個軸的加速度變化的絕對值。如果絕對值信號超過信號閾值，則運動檢測電路向功率管理電路提供功率使能信號。根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種用于無線手持式運動感測控制器節(jié)電的方法，所述方法包括傳感器感測控制器的運動，并且響應(yīng)于運動輸出感測信號；處理電路處 理傳感器的感測信號輸出；基于來自傳感器的感測信號確定控制器的運動是否超過閾值； 以及當(dāng)運動超過閾值時，使能向處理電路供電。


通過將結(jié)合附圖閱讀的對優(yōu)選實施例的以下詳細(xì)描述，來描述本公開的這些和其它方面、特征和優(yōu)點，或者這些將變得明顯。在附圖中，各個視圖的相同參考數(shù)字指示相似元件圖I是根據(jù)本公開的包括手持式運動感測遙控器的多媒體中心的框圖；圖2是根據(jù)本公開的無線無手運動感測控制器(wireless hand-lessmotion-sensing controller)的透視圖；圖3示出了根據(jù)本公開的多種手勢；圖4是根據(jù)本公開的無線無手運動感測控制器的框圖；圖5在三維坐標(biāo)系統(tǒng)中示出了加速度計靜止時由于重力的影響而導(dǎo)致的輸出；圖6是根據(jù)本公開的運動檢測電路的框圖；圖7是根據(jù)本公開實施例的運動檢測電路的示意圖；圖8是根據(jù)本公開另一實施例的運動檢測電路的不意圖；以及圖9是根據(jù)本公開的一個方面的用于無線手持式運動感測控制器上節(jié)電的示例性方法的流程圖。應(yīng)該理解，附圖是為了說明本公開的概念，而非必須是用于說明本公開的唯一可行配置。
具體實施例方式應(yīng)該理解，可以以硬件、軟件或二者組合的各種形式實現(xiàn)附圖中示出的部件。優(yōu)選地，可以在一個或多個適當(dāng)編程的通用裝置上以硬件和軟件的組合實現(xiàn)這些部件，所述適當(dāng)編程的通用裝置可以包括處理器、存儲器和輸入/輸出接口。這里，短語“耦合”被定義為表示直接相連或者通過一個或多個中間部件間接相連。這些中間部件可以包括基于硬件和軟件二者的部件。本描述說明了本公開的原理。因此，應(yīng)當(dāng)理解，盡管本文沒有明確地描述或示出，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計包括本公開原理并且落在本公開范圍內(nèi)的各種配置。本文記載的所有示例和條件語言旨在說明目的以幫助讀者理解本公開的原理和發(fā)明人為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)而貢獻(xiàn)的構(gòu)思，并且本文記載的所有示例和條件語言應(yīng)被解釋為不限于這些具體記載的示例和條件。而且，本文描述本公開原理、方面和實施例及其特定示例的所有陳述旨在包括其結(jié)構(gòu)等同物和功能等同物這二者。此外，希望這些等同物包括當(dāng)前已知等同物及未來開發(fā)的等同物，即所開發(fā)的執(zhí)行相同功能的任何部件，而不論結(jié)構(gòu)如何。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本文所示框圖代表了實現(xiàn)本公開原理的說明性電路的概念視圖。類似地，應(yīng)當(dāng)理解，任何流程圖、流程表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、偽碼等代表了實質(zhì)上在計算機(jī)可讀介質(zhì)中表示且因此由計算機(jī)或處理器執(zhí)行的各種過程，而不論這些計算機(jī)或處理器是否明顯示出?？梢酝ㄟ^使用專用硬件以及能夠結(jié)合適當(dāng)軟件執(zhí)行軟件的硬件來提供附圖所示
各種部件的功能。當(dāng)由處理器提供時，可以由單個專用處理器、單個共享處理器、或者多個獨立處理器(其中的一部分可以共享)來提供功能。此外，術(shù)語“處理器”或“控制器”的明顯使用不應(yīng)解釋為排除能夠執(zhí)行軟件的硬件，并且可以隱含地而非限制地包括數(shù)字信號處理器(“DSP”)硬件、用于存儲軟件的只讀存儲器(“ROM”)、隨機(jī)存取存儲器(“RAM”)和非易失性存儲器。還可以包括常規(guī)和/或定制的其它硬件。類似地，附圖所示任何開關(guān)只是概念性的?？梢酝ㄟ^程序邏輯的運算、專用邏輯或者程序控制與專用邏輯的交互來執(zhí)行開關(guān)功能，或者甚至手動地執(zhí)行開關(guān)功能，其中應(yīng)根據(jù)上下文更具體地理解，能夠由實現(xiàn)人選擇特定技術(shù)。在本文的權(quán)利要求中，表述為用于執(zhí)行特定功能的裝置的任何部件旨在包括執(zhí)行該功能的任何方式，包括例如，a)執(zhí)行該功能的電路元件的組合或者b)與用于執(zhí)行該軟件的適當(dāng)電路相結(jié)合以執(zhí)行該功能的任何形式的軟件，包括諸如固件、微代碼等。這些權(quán)利要求限定的公開在于以下事實按照權(quán)利要求所要求的方式將由各種所述裝置提供的功能結(jié)合且放在一起。因此，應(yīng)認(rèn)為，能夠提供這些功能的任何裝置與本文所示的這些裝置等同。提供了一種用于手持式運動檢測“空中”定點裝置的節(jié)電電路和一種用于為包括傳感器(包括但不限于加速度計、陀螺儀等)的這種裝置節(jié)電的方法。為了描述簡單，以下討論將集中在加速度計上。然而應(yīng)該理解，使用其它傳感器(比如陀螺儀)的裝置也受益于本公開的教導(dǎo)，并且被認(rèn)為在本公開和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。因為加速度計幾乎總是在至少一個方向是活動的，所以包括加速度計的裝置往往不斷地需要功率。然而，由加速度計進(jìn)行的許多感測是不必要的或者對于其功能而言是不重要的。包括運算放大器和一組二極管的作為模擬微分器的電路用于改變加速度計的輸出，以允許用于處理直接加速度計輸出的微處理器進(jìn)入斷電模式且僅在必要時使其上電。這種解決方案可以允許與多媒體中心、游戲系統(tǒng)、計算機(jī)等相結(jié)合使用的電池操作的控制器節(jié)省電池電力。圖I示出了典型多媒體中心。多媒體中心包括視頻顯示器110、多媒體計算機(jī)120、遙控器130、遙控器的接收器140和多個輸入源，視頻顯示器110可以是具有調(diào)諧器的常規(guī)電視，輸入源包括LAN 150、衛(wèi)星160、萬維網(wǎng)170的接口和電視電纜輸入180。在該圖中，示出了多媒體計算機(jī)控制的立體聲系統(tǒng)190，其與多媒體計算機(jī)120耦合。然而，正如本領(lǐng)域公知的那樣，對于這些部件存在許多備選結(jié)構(gòu)。遙控器130被配置為手持式運動感測控制器，適于用作計算機(jī)120的光標(biāo)控制裝置?？刂破鲗θ耸值囊苿?例如，俯仰、偏轉(zhuǎn)和滾動)進(jìn)行響應(yīng)，隨后，人手的移動被轉(zhuǎn)換電子顯示器內(nèi)的對象移動或者狀態(tài)改變，該電子顯示器允許精確定義相對大的、快速的且精確的移動，而無需大幅度而累人的手移動?？刂破魇亲允训?即慣性的)，因而不受外部噪聲源的影響，和/或，不限于在任何特定方向或者任何特定體積內(nèi)使用。更具體地，與相對于參考裝置或表面來檢測控制器的位置不同，所述控制器對由控制器的移動所限定的角度(即，沿定點向量方向的變化)進(jìn)行響應(yīng)，并且所述控制器能夠在自由空間中使用或者同時位于物體表面上使用。與諸如桿或閃光燈等傳統(tǒng)定點裝置不同，控制器不需要位置信息或向量信息來“指向”另一固定位置。相反，運動信息，即 “偏轉(zhuǎn)”、“俯仰”和“滾動”的變化，被直接轉(zhuǎn)換為顯示器內(nèi)“x”、“y”和“z”坐標(biāo)的變化。這些坐標(biāo)可以用于轉(zhuǎn)換圖形顯示器上的光標(biāo)位置，或者另外與圖像用戶接口進(jìn)行交互?？梢愿鶕?jù)基于陀螺儀的傳感器或基于加速度計的傳感器來配置本公開的慣性運動感測控制器，這將在下文進(jìn)行更詳細(xì)地描述。圖2示出了示例性手持式運動感測控制器200?？刂破?00包括拇指按鈕205，位于控制器200的頂側(cè)，由用戶拇指進(jìn)行選擇性地激活。在全文中，拇指按鈕205的激活也稱作“單擊”，通常與選定功能的激活或發(fā)起相關(guān)聯(lián)的命令?？刂破?00還包括觸發(fā)按鈕210，位于控制器200的底側(cè)，由用戶食指進(jìn)行選擇性地激活(或者“觸發(fā)”)。在全文中，觸發(fā)按鈕210的激活也稱作“觸發(fā)”，以及按下觸發(fā)時控制器200的移動(例如，俯仰、偏轉(zhuǎn)和/或滾動)稱作“觸發(fā)拖動”。觸發(fā)拖動命令通常與光標(biāo)的移動、虛擬光標(biāo)的移動、或者諸如狀態(tài)變化(即，高亮單元或帶邊框單元)等顯示器上的用戶交互位置的其它指示的移動相關(guān)聯(lián)，并且通常用于從交互顯示器在條目中導(dǎo)航以及選擇條目。手持運動感測控制的使用提供了多種類型的用戶交互。當(dāng)使用運動感測控制器時，偏轉(zhuǎn)的變化映射為左右運動，俯仰的變化映射為上下運動，以及滾動的變化映射為沿著控制器縱軸的旋轉(zhuǎn)運動。這些輸入用于定義手勢，這些手勢進(jìn)而定義特定上下文命令。因此，偏轉(zhuǎn)和俯仰二者的組合可以用于定義任何二維運動，比如對角線運動，以及偏轉(zhuǎn)、俯仰和滾動三者的組合可以定義任何三維運動，比如擺動。圖3示出了多種手勢。根據(jù)上下文來解釋手勢，并且在按住觸發(fā)按鈕210的同時(“觸發(fā)拖動”運動)由定義的控制器200的移動來識別手勢。碰撞(bumping) 320定義為指向一個方向(上、下、左或右)的兩筆劃繪制指示。在上下文中，碰撞手勢與特定的命令相關(guān)聯(lián)。例如，在時移模式中，左碰撞手勢320指示倒退，右碰撞手勢指示快進(jìn)。在另一上下文中，碰撞手勢320被解釋為沿碰撞指定的方向增加特定值。劃勾330定義為繪制勾號。其與向下碰撞手勢320類似。在指定提醒項或用戶標(biāo)簽的上下文中識別劃勾。畫圈340定義為沿任一方向繪制圓圈。兩個方向可能是不同的。然而，為了避免混淆，畫圈定義為單個命令，而不論其方向如何。拖動350定義為在按住觸發(fā)按鈕210的同時(即，“觸發(fā)拖動”)控制器的角度運動(俯仰的變化和/或偏轉(zhuǎn)的變化)。拖動手勢350用于導(dǎo)航、加速、間隔、時移、倒退和前進(jìn)。拖動350可以用于移動光標(biāo)、移動虛擬光標(biāo)，或者改變狀態(tài)，比如顯示器上的高亮、加邊框或者選擇。拖動350可以沿著任何方向，并且一般用于二維導(dǎo)航。然而，在某些接口中，優(yōu)選的是修改對拖動命令的響應(yīng)。例如，在一些接口中，根據(jù)虛擬光標(biāo)的位置或者移動方向，一個維度或一個方向中的操作相對于其它維度或方向是有利的。點頭(nodding) 360定義為兩個快速觸發(fā)拖動上下垂直移動。點頭360用于指示“是”或者“接受”。畫叉(X_ing)370定義為繪制字母“X”。畫叉370用于“刪除”或“阻止”命令。搖擺380定義為兩個觸發(fā)拖動快速前后水平移動。搖擺手勢380用于指示“否”或“取消”。在某些實施例中，采用3維運動來提供與游戲系統(tǒng)的接口。諸如控制器200的控制器將感測三個軸上的運動，以復(fù)制用戶的物理運動。例如，感測到的運動可以復(fù)制投擲運動或棒球桿的擺動。應(yīng)當(dāng)理解，上述接口是示例性的，本公開的教導(dǎo)包括多種類型的接口。參考圖4，提供根據(jù)本公開的無線無手運動感測控制器400的框圖?？刂破?00 —般地可以使用用于描述上述圖2中的控制器200的原理來操作和工作。一般而言，控制器400包括傳感器，用于感測控制器400的移動且響應(yīng)于移動輸出感測信號；處理電路404，用于處理傳感器402的感測信號輸出且基于感測信號輸出控制信號；以及收發(fā)器406，向外部系統(tǒng)的接收器(例如，圖I所示的多媒體中心的接收器140)發(fā)送控制信號。可以以各種已知硬件配置中的任一種實現(xiàn)處理電路404，已知硬件配置包括但不限于中央處理單元 (CPU)、微處理器或數(shù)字信號處理器(DSP)。存儲器408與處理電路404耦合，并且可以存儲處理電路404所需的可執(zhí)行指令和/或用于多媒體中心的各種部件的控制代碼。收發(fā)器406將在各種已知無線協(xié)議中的任一種下操作，已知無線協(xié)議包括但不限于藍(lán)牙 互連、紅外線連接、包括計算機(jī)數(shù)字信號廣播和接收(通常稱作Wi-Fi，或者電氣和電子工程協(xié)會(IEEE)標(biāo)準(zhǔn)802. ll.X(其中X指示傳輸類型))的無線傳輸連接、或者現(xiàn)有的或?qū)㈤_發(fā)的用于無線發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的任何其它類型的通信協(xié)議或系統(tǒng)。控制器400還包括各種輸入/輸出裝置，用于向控制器400添加功能。在控制器400上提供輸入裝置410，用于輸入信息和選擇性地激活功能。這種輸入裝置410可以包括拇指按鈕205、觸發(fā)按鈕210、數(shù)字鍵區(qū)和麥克風(fēng)。還可以在控制器400上或中布置輸出裝置，用于向用戶提供反饋。示例性輸出裝置可以包括諸如揚聲器或蜂鳴器等音頻輸出412和諸如用于向控制器400施力或施加振動的激勵器等觸覺(即，基于觸摸的)反饋裝置414。應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)總線將上述控制器400的各個部件耦合在一起，并且可以是數(shù)種類型的總線結(jié)構(gòu)中的任何一種，總線結(jié)構(gòu)包括存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線和使用各種總線體系結(jié)構(gòu)中任一種的本地總線?？刂破?00包括例如電池的電源416，以向控制器400的需要電力操作的適當(dāng)部件供電。功率管理電路418與電源416耦合，并且選擇性地向控制器400的各種部件供電或者禁止供電。例如，當(dāng)控制器400靜止且未使用時，功率管理電路418可以禁止向諸如處理電路404的用電量大的特定部件供電，而向諸如傳感器402的需要指示控制器400在使用中并且需要上電的必要部件供電。應(yīng)當(dāng)理解，控制器400將工作在至少兩種模式中斷電模式和上電模式。當(dāng)控制器未使用且靜止時將啟動斷電模式。在斷電模式中，將對非必要部件斷電或關(guān)斷非必要部件，以節(jié)省電源416?？梢酝ㄟ^經(jīng)由按鈕的手動輸入來啟動斷電模式，或者可以基于定時器來啟動斷電模式。在基于定時器的實施例中，如果在用戶輸入之間或者在檢測到的運動之間，過去了預(yù)定的時間段，則啟動斷電模式。在一個實施例中，處理電路404將執(zhí)行定時功能且經(jīng)由連接424 (通過斷電模式信號或功率禁用信號)向功率管理電路418發(fā)送信號，以進(jìn)入斷電模式，其中，功率管理電路418將選擇性地對部件斷電或者選擇性地關(guān)斷部件。在另一實施例中，功率管理電路418包括定時器或定時電路，用于確定何時進(jìn)入斷電模式。在控制器啟動時，例如當(dāng)最初開啟控制器時，以及當(dāng)處于斷電模式之后控制器激活時，即在處于不活動狀態(tài)一段時間之后感測到運動時，啟動上電模式。在上電模式中，將通過電源416為所有部件上電或者開啟所有部件。當(dāng)運動檢測電路420感測到運動時,啟動上電模式。運動檢測電路420經(jīng)由連接422與傳感器420耦合，以接收感測信號，并且運動檢測電路420還經(jīng)由連接426與功率管理電路418耦合，以啟動上電模式。當(dāng)運動檢測電路420基于從傳感器402接收的感測信號確定在控制器400中發(fā)生運動時，運動檢測電路420產(chǎn)生上電模式信號或功率使能信號，并且經(jīng)由連接426向功率管理電路418發(fā)送上電模式信號(功率使能信號)。然后，功率管理電路418向控制器的各個部件供電，以使能全部功能。在一個實施例中，傳感器402是3軸加速度計，其輸出與傳感器的X軸、y軸和z軸 上的加速度分別成比例的三個獨立信號。除了在空間中自由下落時之外，加速度計的輸出總是在至少一個方向上是非零值。在至少一個方向上具有非零值的原因在于重力常數(shù)總是向地面的方向吸引加速度計。圖5示出了當(dāng)控制器400靜止且控制器400中布置的加速度計的頂部遠(yuǎn)離地面時的加速度計輸出電壓矢量502。Z輸出具有由矢量502表示的連續(xù)不變電壓，而X輸出和Y輸出沒有輸出。基于加速計的方位，例如當(dāng)控制器側(cè)面放置在桌上或床上時，矢量可以指向任一方向。因為X輸出、Y輸出或Z輸出中的一個將總是具有非零值信號，所以需要檢測器檢測加速度的變化，即△時間內(nèi)的△加速度，dA/dt。參考圖6，示出了運動檢測電路620的實施例的框圖。運動檢測電路620按照與圖4描述的運動檢測電路420相似的方式操作。運動檢測電路620包括絕對值微分器604，用于檢測加速度變化的絕對值，dA/dt。通過采用微分器604，運動檢測電路620不受傳感器402的方位的影響，僅當(dāng)從傳感器輸出的加速度發(fā)生變化時，才進(jìn)行檢測。運動檢測電路620還包括加法器電路602，用于對來自傳感器402的三軸輸入值(即，x值、y值、z值)求和。參考圖7，示出了根據(jù)本公開實施例的示例性運動檢測電路720的示意圖。運動檢測電路720包括加法器電路702和絕對值微分器704。對于從傳感器402接收的3個軸輸出中的每一個輸出，加法器電路702具有一個輸入，即，對于X軸輸入的輸入706、對于Y軸輸入的輸入708、和對于Z軸輸入的輸入710。各個輸入706、708、710都包括與電阻器串聯(lián)的電容器，例如ClX和R1X、ClY和R1Y、ClZ和RlZ,并且在公共節(jié)點712處對輸入706、708、710進(jìn)行求和。然后，將節(jié)點712處求和得到的值傳送至微分器704。微分器704包括運算放大器714、第一二極管716、第二二極管718、第二電阻器R2和第三電阻器R3。如果部件選擇的限制為2*R1 = 2*R3 = R2，則單位增益的輸出是絕對值輸出=R2XCldA/dt，其中dA/dt是加速度相對于時間的變化。改變放大器714的增益，以設(shè)置啟動控制器400的上電模式所需的加速度變化。換句話說，可以調(diào)節(jié)放大器714的增益，以產(chǎn)生在產(chǎn)生上電模式信號(功率使能信號)之前加速度變化所必須超過的閾值。可以調(diào)節(jié)電阻器R2，以增大增益。通過設(shè)置微分器704的增益，可以設(shè)置用于啟動上電模式信號(功率使能信號)的輸入閾值。合適的運動檢測電路704將允許控制器400不確定地進(jìn)入斷電模式，并且僅當(dāng)加速度計移動預(yù)定量時(例如，當(dāng)控制器400加速時)，控制器400才上電。通過包括閾值，控制器400將不會由于不期望的移動(例如，當(dāng)用戶碰撞控制器所處的桌子時)而進(jìn)入上電模式。在斷電模式中，因為當(dāng)裝置靜止時沒有從傳感器402或加速度器汲取電流且并沒有電流被汲取到電源416中，所以實現(xiàn)了節(jié)電或省電。此外，電容器，即C1X、C1Y、C1Z，將直流電流(DC)與來自加速度計的輸出相隔離。保持穩(wěn)定電壓而沒有接地的DC路徑，將使得用電量盡可能小。參考圖8,示出了根據(jù)本公開實施例的示例性運動檢測電路820的示意圖。圖8的運動檢測電路820在功能上按照與圖7的運動檢測電路720相類似的方式操作。在該實施例中，為各個軸輸入分別提供絕對值微分器804。盡管僅示出了 X輸入軸的微分器804的示意圖，但是應(yīng)當(dāng)理解，Y軸輸入的微分器和Z軸輸入的微分器是相同的。然后，將每個微分器804的輸出傳送至加法器電路802，在該實施例中，加法器電路802是OR門822。應(yīng)當(dāng)理解，圖4中的傳感器402可以是其它已知3軸運動感測裝置，比如基于陀螺儀的傳感器。盡管上述實施例描述了基于加速度的絕對值微分輸出，但是可以采用運動感 測裝置的其它輸出參數(shù)，如速度、位置、角速度等等。此外，圖2和圖4中描述的控制器裝置可以結(jié)合除了電視和機(jī)頂盒之外的媒體裝置進(jìn)行使用，如游戲控制臺、計算機(jī)或者展示控制臺。參考圖9，提供了一種根據(jù)本公開的一個實施例的用于無線無手運動感測控制器上的節(jié)電的示例性方法的流程圖。將主要針對控制器400來描述流程圖的步驟，但是流程圖的步驟可以同等地應(yīng)用于其它實施例，包括圖6-8所示的實施例。首先，在步驟902中，通過操作通/斷開關(guān)或者使用控制器400中的電源(例如，電池)來使控制器400上電。當(dāng)控制器400上電時，控制器400將進(jìn)入上電模式，并且將通過功率管理電路418供電。在步驟418中，定時器將啟動，用于測量至控制器400的至少兩個用戶輸入之間的時間段或者由運動檢測電路420檢測的至少兩個檢測到的運動之間的時間段。如上所述，定時器可以是處理電路404的一部分，或者是功率管理電路418的一部分。 接下來，在步驟906中，處理電路404將確定是否檢測到任何運動，即，其是否從傳感器402接收到任何感測信號。如果處理電路404已經(jīng)接收到感測信號，則在步驟908中，處理電路404將處理運動和/或向收發(fā)器406發(fā)送信號。然后，所述方法返回步驟904，以重啟定時器。按照這種方式，每次處理運動后都重置定時器。如果在步驟906中檢測不到運動，則所述方法繼續(xù)，在步驟910中，所述方法確定是否定時器已經(jīng)超過預(yù)定時間段。時間段根據(jù)應(yīng)用或用戶控制而改變，但是典型地，時間段的范圍可以在10秒至10分鐘之間。如果定時器沒有超過預(yù)定時間段，則在步驟912中，所述方法將等待，并且返回步驟906。如果在已經(jīng)檢測不到運動之后，在步驟910中，定時器超過預(yù)定時間段，則在步驟914中，控制器400將進(jìn)入斷電模式。在斷電模式中,將對非必要部件(例如,處理電路404)斷電或關(guān)斷非必要部件，以節(jié)省電源416。在一個實施例中，處理電路404將執(zhí)行定時功能，并且向功率管理電路418發(fā)送信號，以進(jìn)入斷電模式，其中，功率管理電路418將選擇性地對部件斷電或關(guān)斷部件。在另一實施例中，功率管理電路418包括定時器或定時電路，用于確定何時進(jìn)入斷電模式且選擇性地對部件斷電或關(guān)斷部件。當(dāng)控制器靜止時，僅特定部件有電，例如至少傳感器402和運動檢測電路420有電。通過關(guān)斷諸如處理電路的其它部件，能夠節(jié)電。在步驟916中，在僅向選擇部分供電的情形下，運動檢測電路420將監(jiān)測傳感器的各個輸出，例如加速度計的3軸輸出，以確定是否已經(jīng)發(fā)生預(yù)定閾值以上的運動。如上所述，運動檢測電路420將在任一軸上的微分運動超過預(yù)定閾值時產(chǎn)生上電模式信號。一旦在步驟916中已經(jīng)檢測到運動，則在步驟918中，控制器400將進(jìn)入上電模式。這里，運動檢測電路420將向功率管理電路418發(fā)送上電模式信號，隨后，功率管理電路418將為了全功能而向控制器400的必要部件供電。而且，一旦檢測到運動，則所述方法將回到步驟904。在本公開的另一實施例中，諸如控制器400的控制器可以包括除功率管理電路之外的圖4所示的所有部件。在該實施例中，處理電路404將執(zhí)行定時功能，并且在進(jìn)入斷電模式時將自己斷電或者將自己置于最小功耗狀態(tài)。運動檢測電路420將經(jīng)由連接428與處理電路404相連，并且在檢測到運動時向處理電路404發(fā)送上電模式信號，例如中斷。所有其它部件和功能與上述部件和功能相似，因此將不重復(fù)其細(xì)節(jié)。盡管本文已經(jīng)詳細(xì)地示出和描述了包含本公開教導(dǎo)的實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地設(shè)計仍然包含這些教導(dǎo)的許多其它變型實施例。已經(jīng)描述了手持式運動感測·“空中”定點裝置的節(jié)電電路的優(yōu)選實施例和用于包括加速度計的這種裝置上的節(jié)電的方法的優(yōu)選實施例(這些實施例旨在說明，而非限制)，但是應(yīng)注意，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基于上述教導(dǎo)進(jìn)行修改和改變。因此，應(yīng)理解，可以對本公開的特定實施例進(jìn)行改變，這些改變落在由所附權(quán)利要求所述的本公開的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裝置(400)，包括 傳感器(402)，感測裝置(400)的移動且響應(yīng)于移動輸出感測信號； 處理電路(404)，與傳感器(402)耦合，處理電路(404)處理傳感器(402)的感測信號輸出； 功率管理電路(418)，與處理電路(404)耦合，功率管理電路(418)選擇性地使能和禁止向處理電路(404)供電；以及 運動檢測電路(420)，與傳感器(402)的輸出和功率管理電路(418)的輸入耦合，運動檢測電路(420)向功率管理電路(418)提供信號，以基于來自傳感器(402)的感測信號使能向處理電路(404)供電。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置(400)，其中，運動檢測電路(420)對來自傳感器(402)的感測信號進(jìn)行微分。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置(400)，其中，如果微分感測信號超過信號閾值，則運動檢測電路(420)向功率管理電路(418)提供功率使能信號。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置(400)，其中，如果在預(yù)定時間段檢測不到運動，則功率管理電路(418)禁止向處理電路(404)供電。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置(400)，其中，如果在預(yù)定時間段檢測不到運動，則處理電路(404)向功率管理電路(418)提供功率禁用信號。
6.如權(quán)利要求I所述的裝置(400)，其中，傳感器(402)是3軸運動感測裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置(400)，其中，運動檢測電路(420)被配置為檢測3軸中至少一個軸的加速度變化的絕對值。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置(400)，其中，如果絕對值信號超過信號閾值，則運動檢測電路(420)向功率管理電路(418)提供功率使能信號。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置(400)，其中，運動檢測電路(420)包括運算放大微分器(604)，用于檢測3軸中至少一個軸的加速度變化的絕對值。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置(400)，其中，微分器(604)的增益是可調(diào)節(jié)的，用于設(shè)置信號閾值，以及其中，如果絕對值信號超過信號閾值，則運動檢測電路(420)向功率管理電路(418)提供功率使能信號。
11.一種用于無線手持式運動感測控制器(400)節(jié)電的方法，所述方法包括 傳感器感測控制器的運動，并且響應(yīng)于運動輸出感測信號(906)； 處理電路處理傳感器的感測信號輸出(908)； 基于來自傳感器的感測信號確定控制器的運動是否超過閾值量(916);以及 當(dāng)運動超過閾值量時，使能向處理電路供電(918)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，確定步驟包括對來自傳感器的感測信號進(jìn)行微分(916)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，確定步驟還包括確定是否微分感測信號超過信號閾值(918)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括如果在預(yù)定時間段檢測不到運動，則禁止向處理電路供電(910)。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括如果在預(yù)定時間段檢測不到運動，則向處理電路提供功率禁用信號(910)。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，傳感器是3軸運動感測裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，確定步驟包括確定3軸中至少一個軸的加速度變化的絕對值(916)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，確定步驟還包括確定是否絕對值信號超過信號閾值(918)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，信號閾值是可調(diào)節(jié)的。
20.一種裝置,包括 用于感測裝置的運動且響應(yīng)于運動輸出感測信號的裝置(402)； 用于處理感測裝置(402)的感測信號輸出的裝置(404)； 用于基于來自感測裝置(402)的感測信號確定控制器的運動是否超過閾值量的裝置(420);以及 用于當(dāng)運動超過閾值量時使能向處理裝置(404)供電的裝置(418)。
全文摘要
提供了一種手持式運動感測裝置的節(jié)電電路和一種用于這種裝置節(jié)電的方法。本公開提供了以下步驟傳感器(402)感測裝置(400)的運動且響應(yīng)于運動輸出感測信號，處理電路(404)處理傳感器(402)的感測信號輸出，功率管理電路(418)選擇性地使能和禁止向處理電路(404)供電，以及運動檢測電路(420)向功率管理電路(418)提供信號，以基于來自傳感器(420)的感測信號使能向處理電路(404)供電。運動檢測電路(420)對來自傳感器(402)的感測信號進(jìn)行微分，以及如果微分感測信號超過信號閾值，則運動檢測電路(420)向功率管理電路(418)提供功率使能信號。
文檔編號H04N5/63GK102792681SQ201080065313
公開日2012年11月21日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者羅納德·道格拉斯·約翰遜 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司