專利名稱：激光指示器以及基于手勢(shì)的輸入設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于用戶應(yīng)用接口的基于手勢(shì)的激光指示器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)表公眾演講和向聽眾進(jìn)行演示是一項(xiàng)有壓力的任務(wù)，即使對(duì)于嫻熟的公眾演講 者來說也是如此。對(duì)于正在進(jìn)行演示的人來說非常重要的是全神貫注于聽眾從而能夠完全 有效地傳達(dá)他或她的訊息。當(dāng)演示者除了對(duì)聽眾進(jìn)行具有說服力的演說之外還需要控制例 如PowerPoint演示這樣的演示時(shí)，其壓力倍增。進(jìn)行PowerPoint演示的演示者有一個(gè)問題是在向聽眾說話的同時(shí)對(duì)演示進(jìn)行導(dǎo) 航。在很多情況下，需要兩個(gè)人進(jìn)行演示——一個(gè)人發(fā)表演講而另一個(gè)人控制演示幻燈片。 當(dāng)演示者必須在其演講內(nèi)容與使其演講內(nèi)容與屏幕上的幻燈片相匹配這二者之間進(jìn)行協(xié) 調(diào)時(shí)，就很難做到不停頓的演示。對(duì)于已經(jīng)面對(duì)人群在進(jìn)行公眾演講這種困難任務(wù)的演示者來說，多重任務(wù)更會(huì)使 其極度分心。需要這樣的一種演示系統(tǒng)，其中演示者在向聽眾說話時(shí)無(wú)需點(diǎn)擊鼠標(biāo)來改變 屏幕上的顯示圖像從而可以進(jìn)行不停頓的演示。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于演示者的工具，用于實(shí)時(shí)地在屏幕上醒目顯示位置，并使演示者能 夠僅通過手持設(shè)備來導(dǎo)航演示。將激光指示器與基于手勢(shì)的輸入系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，其被用于 向主機(jī)計(jì)算機(jī)遞送命令，從而通過使用激光指示器來醒目顯示屏幕上的內(nèi)容并且將其作為 用于基于手勢(shì)的輸入的運(yùn)動(dòng)感測(cè)器的支架，可以允許演講者進(jìn)行不停頓的演示。激光指示器包括激光器和運(yùn)動(dòng)感測(cè)器，所述運(yùn)動(dòng)感測(cè)器包括至少一個(gè)小感測(cè)器 (例如微型機(jī)電感測(cè)器MEMS)以及連接到激光指示器上的感測(cè)器的信號(hào)累積單元。所述信 號(hào)累積單元包括用于對(duì)來自運(yùn)動(dòng)感測(cè)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行封包以產(chǎn)生封包數(shù)據(jù)的邏輯。所述信號(hào) 累積單元還包括用于與主機(jī)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的通信端口，封包數(shù)據(jù)通過該通信端口被發(fā)送 到主機(jī)。所述主機(jī)計(jì)算機(jī)包括資源，該資源與信號(hào)累積單元處的處理進(jìn)行合作，用以解譯手 勢(shì)輸入數(shù)據(jù)并且生成結(jié)果輸入信號(hào)。繼而主機(jī)使用適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)生成的消息將該輸入信號(hào) 遞送到目標(biāo)系統(tǒng)。代表性的目標(biāo)系統(tǒng)包括例如商業(yè)演示軟件的程序以及軟件管理視聽設(shè)備寸。如這里所述，具有手勢(shì)輸入系統(tǒng)的激光指示器設(shè)備產(chǎn)生演示軟件所使用的命令。 描述了手勢(shì)庫(kù)，其被解譯為用于演示程序的命令，例如包括用于使演示前進(jìn)到下一頁(yè)或是 返回到上一頁(yè)的命令。這些手勢(shì)易于使用激光指示器設(shè)備來執(zhí)行，并且能夠解決與前面所 述的控制演示設(shè)備并且同時(shí)發(fā)布演講所需的熟練度相關(guān)聯(lián)的問題。運(yùn)動(dòng)感測(cè)器可以使用一個(gè)或多個(gè)被精巧地用于在一個(gè)或不止一個(gè)空間中產(chǎn)生數(shù) 據(jù)的MEMS來實(shí)現(xiàn)，其中所述空間包括至少兩個(gè)隨時(shí)間采樣的維度，包括線性空間中平移的 位移、速度和加速度以及角空間中旋轉(zhuǎn)的位移、速度和加速度。將使用來自安裝在不同位置處的多個(gè)感測(cè)器的不止一個(gè)空間中的手勢(shì)數(shù)據(jù)和/或來自安裝在單個(gè)位置的一個(gè)或多個(gè)感測(cè)器的不止一個(gè)空間中的手勢(shì)數(shù)據(jù)的多空間分析用于對(duì)手勢(shì)的分析，顯著改進(jìn)了識(shí)別系 統(tǒng)的能力，從而實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜手勢(shì)的解譯。除了下一頁(yè)或者前一頁(yè)命令，多空間分析解譯各種 激光指示器運(yùn)動(dòng)以執(zhí)行特定的動(dòng)作，例如從一側(cè)到另一側(cè)或是從上到下滾動(dòng)幻燈片、放大 頁(yè)面上的特征、在屏幕上翻頁(yè)或是醒目顯示演示的其他特征。描述了一種主機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其包括用于與用戶的信號(hào)累積單元進(jìn)行通信的接 口，以及用于解譯多個(gè)空間中的數(shù)據(jù)的資源。除了數(shù)據(jù)處理硬件，所述資源還包括手勢(shì)規(guī) 范數(shù)據(jù)庫(kù)，包括一個(gè)或多個(gè)在多個(gè)空間中的手勢(shì)的規(guī)范；以及用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)中 的規(guī)范進(jìn)行比較的程序。此外，主機(jī)中的資源包括用于構(gòu)成包括手勢(shì)數(shù)據(jù)解譯結(jié)果的消息 以及向目標(biāo)發(fā)送該消息的通信資源，其中數(shù)據(jù)在該目標(biāo)處被用作輸入命令或數(shù)據(jù)。演示者能夠使用手勢(shì)感測(cè)激光指示器來實(shí)時(shí)導(dǎo)航演示程序(即，不會(huì)由于停下來 尋找投影儀或者計(jì)算機(jī)的開關(guān)而中斷演示)，從而改進(jìn)了與聽眾的互動(dòng)性。此外，所述手勢(shì) 感測(cè)激光指示器給予了演示者對(duì)演示氛圍和節(jié)奏的更好控制。隨后的附圖和詳細(xì)描述以及權(quán)利要求提供了本發(fā)明的其他方面和優(yōu)勢(shì)。


圖1是基于手勢(shì)的人機(jī)接口的簡(jiǎn)化圖；圖2是其上設(shè)置有信號(hào)累積單元的激光指示器的簡(jiǎn)化圖；圖3是用于在此描述的人機(jī)接口系統(tǒng)的微型感測(cè)器信號(hào)累積單元的框圖；圖4是用于在此描述的人機(jī)接口系統(tǒng)的主機(jī)計(jì)算機(jī)的框圖；圖5提供了示出用于在此描述的人機(jī)接口系統(tǒng)的操作方法的流程圖；圖6是其上存儲(chǔ)有程序的機(jī)器可讀介質(zhì)的框圖，該機(jī)器可讀介質(zhì)是包括手勢(shì)感測(cè) 激光指示器的套件的一部分；圖7是激光指示器的框圖，其描繪了激光指示器在上/下和左/右方向上的移動(dòng) 以形成指示特定命令的簡(jiǎn)單手勢(shì)。
具體實(shí)施例方式圖1是基于在環(huán)境9中執(zhí)行的手勢(shì)的人機(jī)接口的簡(jiǎn)化圖。用戶10手持激光指示 器20，該激光指示器20上具有運(yùn)動(dòng)感測(cè)器和信號(hào)累積單元18。該激光指示器20使用無(wú)線 信號(hào)11與主機(jī)機(jī)器10進(jìn)行通信。主機(jī)機(jī)器10例如具有圖形用戶界面或顯示器的個(gè)人計(jì) 算機(jī)或其他設(shè)備，其與附接在激光指示器上的感測(cè)器系統(tǒng)進(jìn)行通信。在優(yōu)選的實(shí)施中，所述 感測(cè)器包括安裝在激光指示器20上的非常小的MEMS感測(cè)器，其有線或者無(wú)線地與信號(hào)累 積單元18連接，所述信號(hào)累積單元18對(duì)來自感測(cè)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行封包，并且使用例如藍(lán)牙或 紅外通信鏈路的通信鏈路技術(shù)利用無(wú)線信號(hào)11將封包數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)機(jī)器。如果期望，一 些實(shí)施方式還可以使用有線連接。如本發(fā)明的描述中所使用的，激光指示器被廣泛地理解為包括發(fā)射任何準(zhǔn)直的光 束或者高度匯聚可見光的指示器，光束不限于激光器產(chǎn)生的光束。而且，目前的演示通常包 括一系列畫面和幻燈片，例如由Microsoft公司出售的PowerPoint所創(chuàng)建的。每一副幻燈 片可以包括靜止圖像、動(dòng)畫或是加入視頻以啟發(fā)或是娛樂聽眾。然而，如這里所使用的，任何形式的演示都可以與本發(fā)明結(jié)合使用。 由于感測(cè)器和配套電路尺寸非常小并且重量很輕，感測(cè)器單元可以附接在或是安 裝在激光指示器之上(或之內(nèi))。激光指示器可以包括激光指示器或是類似用以輔助演示 的設(shè)備。 代表性的感測(cè)器單元包括慣性感測(cè)器和陀螺儀，其能夠感測(cè)多達(dá)6個(gè)自由度的運(yùn) 動(dòng)的，包括χ軸、y軸和ζ軸上的平移以及χ軸、y軸和ζ軸上的旋轉(zhuǎn)。通過針對(duì)平移和旋轉(zhuǎn) 二者在位移、速度和加速度空間中分解感測(cè)器數(shù)據(jù)，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行解譯。感測(cè)多個(gè)軸和運(yùn) 動(dòng)類型的多個(gè)感測(cè)器可以提供充足的信息，以便通過利用一個(gè)手勢(shì)翻動(dòng)頁(yè)面或是幻燈片、 利用另一手勢(shì)向上以及下移屏幕、控制視頻功能(例如音量、倒回、前進(jìn))來增強(qiáng)演示的質(zhì) 量以及在手勢(shì)之間進(jìn)行區(qū)分。此外，單個(gè)傳感器可以提供線性和角度二者的加速度空間、速 度空間以及位移空間中的輸入，從而給出了在現(xiàn)有技術(shù)的基于視覺的系統(tǒng)中無(wú)法在實(shí)踐中 獲得的豐富的輸入數(shù)據(jù)。出于本說明書的目的，微型機(jī)電感測(cè)器MEMS是包含足夠小且足夠輕以附接在 激光指示器上的單元的感測(cè)器類型中的任何一種，其可以被定義為第一級(jí)封裝的裸片級(jí) (die-level)組件，并且包括壓力感測(cè)器、加速計(jì)、陀螺儀、麥克風(fēng)等。典型的MEMS包括與環(huán) 境進(jìn)行交互的元件，其具有1毫米數(shù)量級(jí)的寬度或是長(zhǎng)度，并且可以與例如模數(shù)轉(zhuǎn)換器、信 號(hào)處理器以及通信端口的配套電路進(jìn)行封裝。適于這里所描述的基于手勢(shì)的激光指示器的代表性MEMS包括雙軸加速計(jì)。對(duì)于 給定的應(yīng)用，可以將兩個(gè)這種加速計(jì)感測(cè)器安裝在單個(gè)位置上以感測(cè)多個(gè)三度線性加速 度。其他適用于這里所描述的基于手勢(shì)的系統(tǒng)的代表性MEMS包括具有壓電振蕩陀螺儀的 加速計(jì)。主機(jī)機(jī)器10以及信號(hào)累積單元18包括數(shù)據(jù)處理資源，其提供對(duì)接收自位于激光 指示器上感測(cè)器的手勢(shì)數(shù)據(jù)的解譯。在某些實(shí)施方式中，信號(hào)累積單元18較之其他實(shí)施方 式而言執(zhí)行更多的解譯處理，使得主機(jī)機(jī)器10根據(jù)信號(hào)累積單元18處的互補(bǔ)處理而執(zhí)行 不同量的解譯處理。解譯后的手勢(shì)數(shù)據(jù)由主機(jī)進(jìn)行處理以產(chǎn)生特定信號(hào)。主機(jī)機(jī)器10確 定特定信號(hào)作為解譯后的手勢(shì)數(shù)據(jù)的結(jié)果，確定該特定信號(hào)的目標(biāo)，并且將所得到的信號(hào) 向該目標(biāo)發(fā)布。所述目標(biāo)可以包括由投影儀形成的顯示屏、運(yùn)行在主機(jī)機(jī)器10或是在用戶 環(huán)境中操作的其他系統(tǒng)上的計(jì)算機(jī)程序，用戶通過手勢(shì)語(yǔ)言與該目標(biāo)進(jìn)行交互。由此，手勢(shì) 數(shù)據(jù)從用戶被遞送到主機(jī)機(jī)器進(jìn)而遞送到環(huán)境，并且被用以控制環(huán)境中的投影儀屏幕，包 括將手勢(shì)語(yǔ)言轉(zhuǎn)譯成控制視聽設(shè)備的信號(hào)。主機(jī)機(jī)器10還包括充當(dāng)對(duì)用戶的反饋提供者的資源。這產(chǎn)生了交互循環(huán)，其中用 戶向主機(jī)機(jī)器提供手勢(shì)信號(hào)，主機(jī)機(jī)器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解譯并且產(chǎn)生響應(yīng)。例如，用戶通過其 上設(shè)置有具有手勢(shì)感測(cè)能力的MEMS的激光指示器做出手勢(shì)，以進(jìn)行到演示的下一張幻燈 片或是頁(yè)。信號(hào)累積單元將來自用戶的手勢(shì)數(shù)據(jù)命令解譯為“進(jìn)行到下一頁(yè)”或是“進(jìn)行到 上一頁(yè)”。所轉(zhuǎn)譯的消息繼而被無(wú)線地發(fā)送到計(jì)算機(jī)，在該處其被解譯為“進(jìn)行到下一頁(yè)”或 是“進(jìn)行到上一頁(yè)”命令并且繼而由PowerPoint或是其他類型的相似應(yīng)用來執(zhí)行，從而更 新所顯示的圖像。這允許用戶順利進(jìn)行他或她的演示而無(wú)需費(fèi)心在管理加載在計(jì)算機(jī)上的 演示的同時(shí)有效地將其消息傳達(dá)給聽眾。主機(jī)機(jī)器10可以包括映射數(shù)據(jù)庫(kù)，所述映射數(shù)據(jù)庫(kù)包括將與激光指示器一同使用的手勢(shì)規(guī)范，以及手勢(shì)到特定信號(hào)的映射。數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)定手勢(shì)可以被定義為激光指示器 從左側(cè)到右側(cè)的移動(dòng)，其可以與跳到演示中的下一張幻燈片的功能相關(guān)聯(lián)。相似的手勢(shì)可 以被預(yù)先定義為與將要由激光指示器執(zhí)行的特定功能相關(guān)聯(lián)。主機(jī)機(jī)器10可以包括提供 交互式學(xué)習(xí)過程的計(jì)算機(jī)程序，通過其在激光指示器上向用戶呈現(xiàn)特定手勢(shì)的規(guī)范，用戶 繼而可以在激光指示器上做出手勢(shì)以試圖配合所呈現(xiàn)的規(guī)范。這提供了學(xué)習(xí)循環(huán)，其中計(jì) 算機(jī)允許用戶學(xué)習(xí)手勢(shì)庫(kù)以便與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行交互。主機(jī)機(jī)器10可以包括交互式程序，用戶通過它來定義將要使用的手勢(shì)的規(guī)范。利 用激光指示器的特定手勢(shì)可以被定義成解譯為對(duì)文檔進(jìn)行醒目顯示或是強(qiáng)調(diào)某個(gè)單詞或 是進(jìn)行其他類似的演示。這里所描述的系統(tǒng)可以使用描述空間中的感測(cè)器運(yùn)動(dòng)的感測(cè)器來實(shí)現(xiàn)，包括提供 關(guān)于多達(dá)6個(gè)自由度的手勢(shì)數(shù)據(jù)，包括由加速計(jì)提供的線性空間中的平移的3個(gè)自由度以 及由陀螺儀提供的角空間中的旋轉(zhuǎn)中的3個(gè)自由度。理論上，物體在空間中的位移同樣可 以使用加速計(jì)針對(duì)所有6個(gè)自由度來描述，或是使用陀螺儀針對(duì)所有6個(gè)自由度來描述。通 過使用由感測(cè)功能關(guān)于多達(dá)6個(gè)自由度而提供的多個(gè)空間，可以允許系統(tǒng)可靠而迅速地在 復(fù)雜手勢(shì)之間進(jìn)行區(qū)分。通過給定的手勢(shì)，在位于激光指示器上的感測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間所產(chǎn) 生的手勢(shì)數(shù)據(jù)可以由線性空間和角空間中的位移、速度和加速度進(jìn)行分析。例如，如果基于MEMS的感測(cè)器檢測(cè)到使用激光指示器做出的特定手勢(shì)，演示頁(yè)可 以向上以及下移。如果正在顯示屏上顯示視頻，則可以將特定手勢(shì)用在激光輸入設(shè)備上以 將視頻向前或是向后跳轉(zhuǎn)，或是提高或降低視頻的音量。如果用戶以時(shí)間域中近似恒定的角速度在空間中旋轉(zhuǎn)激光指示器，則該運(yùn)動(dòng)在角 速度空間中將作為固定點(diǎn)出現(xiàn)。該運(yùn)動(dòng)還將在角加速度空間中作為(0，0，0)處的固定點(diǎn)出 現(xiàn)，例如，其具有跨時(shí)間域的零角加速度。另一個(gè)例子是，如果用戶利用激光指示器以時(shí)間域中恒定的線速度在空間中繪制 直線，則該運(yùn)動(dòng)在線性速度空間中將作為固定點(diǎn)出現(xiàn)。該運(yùn)動(dòng)還將在線性加速度空間中作 為(0，0，0)處的固定點(diǎn)出現(xiàn)，例如，其具有跨時(shí)間域的零線性加速度。圖2是激光指示器21的框圖，激光指示器21上安裝有激光器23、MEMS 24和信號(hào) 累積單元22。在激光指示器21上內(nèi)置有天線25，其被耦合到信號(hào)累積單元22的無(wú)線電設(shè) 備。按鈕開關(guān)26位于激光指示器21上，其用于打開或是關(guān)閉激光器，并且被用作MEMS24 的定向標(biāo)記。信號(hào)累積單元22連接到MEMS感測(cè)器24。該信號(hào)累積單元包括用于將來自 一個(gè)或多個(gè)感測(cè)器數(shù)據(jù)(包括多個(gè)空間中的數(shù)據(jù))以及來自多個(gè)感測(cè)器的與一個(gè)或多個(gè)感 測(cè)器處感測(cè)到的手勢(shì)有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行封包從而產(chǎn)生封包數(shù)據(jù)的邏輯。所述信號(hào)累積單元還 包括用于與主機(jī)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的通信端口，封包數(shù)據(jù)通過該通信端口被發(fā)送到主機(jī)。雖 然沒有示出，但是激光指示器包括電池或是電池組。按鈕開關(guān)26可以是多模式開關(guān)，或者 可以在激光指示器上以相對(duì)于感測(cè)器的預(yù)定定向安裝附加開關(guān)，以供用戶用來啟用或者禁 用手勢(shì)檢測(cè)。例如，用戶可以在手勢(shì)開始時(shí)啟動(dòng)該開關(guān)從而將該手勢(shì)解譯為命令，并且在該 手勢(shì)結(jié)束時(shí)松開該開關(guān)。信號(hào)累積單元可以包括響應(yīng)于該開關(guān)來描述將要被用于手勢(shì)檢測(cè) 的、關(guān)于指示器運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的邏輯。圖3是安裝在激光指示器的殼體32之上或是之內(nèi)的、基于MEMS感測(cè)器的手勢(shì)感 測(cè)系統(tǒng)的框圖。激光指示器手勢(shì)感測(cè)系統(tǒng)包括耦合到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路34的MEMS感測(cè)器33?？纱娴南到y(tǒng)包括不止一個(gè)感測(cè)器。MEMS感測(cè)器單元33可以例如包括諸如加速計(jì)和陀螺 儀的慣性感測(cè)器。轉(zhuǎn)換電路34耦合到總線，微控制器單元MCU35在該總線上對(duì)多個(gè)單元、 執(zhí)行系統(tǒng)固件和協(xié)作處理之間的活動(dòng)與用于手勢(shì)導(dǎo)航的應(yīng)用邏輯進(jìn)行協(xié)調(diào)。在所描述的例 子中，總線上的其他單元包括監(jiān)視計(jì)時(shí)器36;比較器邏輯37，用于對(duì)指示手勢(shì)或者包括分 量運(yùn)動(dòng)序列的、手勢(shì)的分量運(yùn)動(dòng)的輸入數(shù)據(jù)序列與指定針對(duì)分量運(yùn)動(dòng)的已存儲(chǔ)手勢(shì)的唯一 簽名的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行比較；SRAM工作存儲(chǔ)器38，用于例如在執(zhí)行手勢(shì)時(shí)存儲(chǔ)其位移、 速度以及加速度數(shù)據(jù)；嵌入式閃存39，用于存儲(chǔ)分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序以支持自學(xué)和 校準(zhǔn)；任何需要的應(yīng)用邏輯40，操作為膠合邏輯或高速邏輯以支持除微控制器單元所提供 的之外的手勢(shì)解譯以及導(dǎo)航過程；ROM存儲(chǔ)器41，用于存儲(chǔ)指令或其他控制數(shù)據(jù)；以及輸出 設(shè)備42，用于與主機(jī)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。監(jiān)視計(jì)時(shí)器36操作用于對(duì)解譯手勢(shì)的過程設(shè)置時(shí)間 限制，以消除無(wú)效命令或者從無(wú)效命令中恢復(fù)。輸出設(shè)備42可以是模擬或是數(shù)字信道，例 如藍(lán)牙模塊、紅外模塊、W IFI模塊或能夠傳輸手勢(shì)輸入數(shù)據(jù)的其他無(wú)線或是有線鏈路。激 光器/激光器驅(qū)動(dòng)器30以及用于打開或關(guān)閉激光器的輸入按鈕31安裝在機(jī)殼32之上。圖4是被布置為這里所描述的激光指示器/手勢(shì)輸入設(shè)備系統(tǒng)的主機(jī)計(jì)算機(jī)的數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化框圖。該系統(tǒng)100包括一個(gè)或多個(gè)中央處理單元110，其被布置用于 執(zhí)行存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器101中的計(jì)算機(jī)程序、訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)102、訪問例如盤驅(qū)動(dòng)器的大型 存儲(chǔ)器106以及控制包括通信端口 103 (包括用于與如圖1所示的信號(hào)累積單元10進(jìn)行通 信的端口)，所述系統(tǒng)100還包括標(biāo)準(zhǔn)用戶輸入設(shè)備104以及顯示器105。在示例性的系統(tǒng)中，演示程序和可選的手勢(shì)分析過程使用包括實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器101中的計(jì)算機(jī)程序的邏輯的數(shù)據(jù)處理資源。在備選方案中，該邏輯可以使用本地或分 布式機(jī)器中的計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)，并且可以使用專用硬件或其他的數(shù)據(jù)處理資源來部分實(shí) 現(xiàn)。在一個(gè)代表性的手勢(shì)分析系統(tǒng)中的邏輯包括用于解譯手勢(shì)數(shù)據(jù)以及遞送承載有得自所 述解譯的信號(hào)的消息的資源，以及用于手勢(shì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)和自學(xué)過程的資源。演示過程可以是 例如PowerPoint的程序，其具有用于從其他程序和輸入設(shè)備(例如此處所描述的手勢(shì)感 測(cè)激光指示器)接受例如下一頁(yè)、上一頁(yè)、縮放、平推等命令的預(yù)定應(yīng)用程序接口。演示程 序還支持視頻剪輯或是電影，其中接受用于快進(jìn)、反轉(zhuǎn)、暫停以及提高/降低音量控制的命 令，這些命令可以使用手勢(shì)感測(cè)激光指示器來產(chǎn)生。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)102通常用于存儲(chǔ)機(jī)器可讀的手勢(shì)詞典，其包括激光指示器上的手勢(shì)的 定義以及其他數(shù)據(jù)集中庫(kù)。大規(guī)模存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)例如多個(gè)手勢(shì)詞典以及其他大型數(shù)據(jù)資 源。圖5提供了顯示系統(tǒng)的簡(jiǎn)化操作序列的流程圖，其中各個(gè)步驟可以通過感測(cè)器處 的處理器、信號(hào)累積單元中的處理器、主機(jī)計(jì)算機(jī)中的處理器或是出于所述目的而為系統(tǒng) 可獲得的處理器來執(zhí)行。該過程開始于啟動(dòng)(或初始化)MEMS以及信號(hào)累積單元。如果系 統(tǒng)成功地啟動(dòng)(即，沒有發(fā)生系統(tǒng)中止)，則可選地執(zhí)行校準(zhǔn)。如果系統(tǒng)沒有成功地啟動(dòng)，則 邏輯將進(jìn)入“重置”模式(51)。在系統(tǒng)重置之后，其等待(52)查看系統(tǒng)是否例如響應(yīng)于運(yùn) 動(dòng)的檢測(cè)而被中斷(53)。如果系統(tǒng)沒有被中斷，則其返回以重置。中斷可以響應(yīng)于由MEMS 對(duì)手勢(shì)感測(cè)激光指示器上的運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)而生成?；谶@種中斷，信號(hào)累積單元接收來自感 測(cè)器54的輸入，對(duì)該輸入進(jìn)行處理以檢查命令字節(jié)，該命令字節(jié)可以是用于演示程序的特 定命令、指示分量手勢(shì)的檢測(cè)的命令或是可以被發(fā)送到主機(jī)機(jī)器上的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)器的其他預(yù)定命令。承載有命令字節(jié)的無(wú)線信號(hào)繼而被發(fā)送到主機(jī)(55)，其根據(jù)指示消息成功接收的 傳輸控制、對(duì)命令的處理的完成或是其他因素而做出響應(yīng)，繼而邏輯更新命令狀態(tài)(56)以 將控制返回到等待狀態(tài)。 在等待狀態(tài)期間，對(duì)來自感測(cè)器的輸入進(jìn)行收集、過濾和分析，以確定是否接收到 了有效的手勢(shì)輸入信號(hào)。輸入信號(hào)可以使用機(jī)械或音頻信號(hào)來描述，或是被識(shí)別為特定手 勢(shì)命令的結(jié)果等。該輸入數(shù)據(jù)可以被進(jìn)一步格式化以用于如上所述的沿著各種線性和角度 軸的位移、速度以及加速度的解譯。繼而對(duì)得到的數(shù)據(jù)與手勢(shì)或是分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信 息進(jìn)行比較。如果發(fā)現(xiàn)匹配，則產(chǎn)生輸出命令字節(jié)并且將其作為系統(tǒng)輸出處的手勢(shì)語(yǔ)言/ 指令命令遞送到主機(jī)計(jì)算機(jī)。在對(duì)手勢(shì)或分量運(yùn)動(dòng)進(jìn)行解譯并且將其遞送到了主機(jī)系統(tǒng)之后，主機(jī)系統(tǒng)可以應(yīng) 用進(jìn)一步處理以例如針對(duì)包括分量運(yùn)動(dòng)序列的手勢(shì)來識(shí)別預(yù)期的輸入信號(hào)，或者在已經(jīng)在 信號(hào)累積單元中完全識(shí)別了手勢(shì)的情況下將消息發(fā)送到目標(biāo)過程，該目標(biāo)過程執(zhí)行由該信 號(hào)所指示的命令或是恰當(dāng)處理由該信息所指示的數(shù)據(jù)。MEMS感測(cè)器單元非常輕巧，因此可以輕易地附接在激光指示器上。該技術(shù)使得可 以通過握住激光指示器這一單個(gè)手勢(shì)在演示的頁(yè)面或幻燈片之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及控制視頻 輸出。而且，通過感測(cè)線性空間和角空間二者中的位移、速度和加速度，可以使用復(fù)雜的手 勢(shì)。該系統(tǒng)可以針對(duì)定制的用戶語(yǔ)言和命令來學(xué)習(xí)用戶定義的手勢(shì)。本系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式包括套件，其中激光指示器與存儲(chǔ)在例如DVD、CD、軟盤 或其他類似存儲(chǔ)設(shè)備的機(jī)器可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序耦合。該套件中的計(jì)算機(jī)程序通過藍(lán) 牙驅(qū)動(dòng)器以及命令譯碼器來管理與位于指示器上的信號(hào)累積單元的通信。該軟件程序可以 被上傳到計(jì)算機(jī)上，以允許計(jì)算機(jī)根據(jù)由用戶提供并且由信號(hào)累積單元解譯的特定手勢(shì)來 轉(zhuǎn)譯由位于激光指示器上的信號(hào)累積單元發(fā)送至該計(jì)算機(jī)處的消息，從而更新演示。圖6是作為包括圖2的手勢(shì)感測(cè)激光指示器的套件的一部分的其上存儲(chǔ)有程序的 機(jī)器可讀介質(zhì)的框圖。該程序被加載在主機(jī)計(jì)算機(jī)上從而允許其識(shí)別已經(jīng)存在于數(shù)據(jù)庫(kù)中 的預(yù)定手勢(shì)。該機(jī)器可讀介質(zhì)63可以是其上可以存儲(chǔ)程序的任何物理設(shè)備。這種設(shè)備包 括CD、DVD、軟盤或類似的存儲(chǔ)設(shè)備。所述機(jī)器可讀介質(zhì)63具有加載在其上的計(jì)算機(jī)程序 64，該計(jì)算機(jī)程序64允許主機(jī)計(jì)算機(jī)理解激光指示器的預(yù)定手勢(shì)并且執(zhí)行期望的功能。所述計(jì)算機(jī)程序64包括用以使得主機(jī)計(jì)算機(jī)適于運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)要求 的驅(qū)動(dòng)器。所述計(jì)算機(jī)程序64進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包括預(yù)定運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)聯(lián)的功能。 該計(jì)算機(jī)程序可以包括邏輯62，用以對(duì)其接收自激光指示器MEMS和信號(hào)累積單元的數(shù)據(jù) 與數(shù)據(jù)庫(kù)中的預(yù)定運(yùn)動(dòng)進(jìn)行比較。該程序繼而找到在該程序發(fā)現(xiàn)預(yù)定手勢(shì)與接收自激光指 示器的手勢(shì)之間的匹配時(shí)所觸發(fā)的適當(dāng)功能。當(dāng)程序發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)分量與預(yù)定手勢(shì)之間的匹配后，應(yīng)用用來解釋該封包數(shù)據(jù)的邏 輯61 (例如藍(lán)牙兼容的驅(qū)動(dòng)器)，以產(chǎn)生結(jié)果信號(hào)，并且將該信號(hào)發(fā)送到正在主機(jī)計(jì)算機(jī)上 執(zhí)行的演示程序。在手勢(shì)感測(cè)激光指示器對(duì)指示手勢(shì)分量的信號(hào)進(jìn)行封包的實(shí)施方式中， 程序64包括邏輯62，用以對(duì)來自手勢(shì)感測(cè)激光指示器的數(shù)據(jù)與針對(duì)特定手勢(shì)的簽名文件 進(jìn)行比較，并且產(chǎn)生用于演示程序的命令并將該命令發(fā)送到所述演示程序。例如，演示者可 以將激光指示器從左向右移動(dòng)，以指示他想將下一張幻燈片載入顯示屏。得到的信號(hào)將會(huì) 包括傳送到演示程序的“下一頁(yè)”命令，所述演示程序執(zhí)行下一頁(yè)過程。
討論一些使用所得程序的演示程序的例子。使用標(biāo)準(zhǔn)MicrosoftPowerPoint演示 的用戶可以使用該項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行演示的同時(shí)在他/她的手中握有激光指示器。假設(shè)該演示 在投影儀屏幕或是其他類型的顯示屏上顯示給聽眾，則用戶可以輕松地對(duì)聽眾演說并且向 左或是向右搖動(dòng)手以移動(dòng)到下一張幻燈片。較之演示者必須與另一個(gè)人進(jìn)行溝通并使這個(gè) 人移動(dòng)幻燈片或是演示者必須打斷其演示的序列以敲擊計(jì)算機(jī)來移動(dòng)幻燈片而言，這種切 換看起來更為順暢和自然。另一個(gè)例子是這樣一種情境，其中演示者希望向聽眾展示視頻 并且希望跳過該視頻中不希望的部分。再一次，該演示者可以使用激光指示器來向演示程 序發(fā)布回退以及前進(jìn)命令，而無(wú)需敲擊計(jì)算機(jī)并且中斷演示的流程。圖7是描述了激光指示器在上/下和左/右方向上的移動(dòng)從而形成指示特定命令 的簡(jiǎn)單手勢(shì)的激光指示器的框圖。激光指示器70具有位于其上的MEMS感測(cè)器71以及按 鈕73。該按鈕73用作激光束開關(guān)以及運(yùn)動(dòng)感測(cè)器71的定向標(biāo)記。當(dāng)然，定向標(biāo)記可以通 過激光指示器70的機(jī)殼上除按鈕73之外的特征來實(shí)現(xiàn)，例如印刷的符號(hào)或是突起部件。在 本例中的激光指示器包括機(jī)殼，機(jī)殼的至少一部分74為非金屬的，從而允許無(wú)線電信號(hào)從 內(nèi)部天線發(fā)射。箭頭72描繪了激光指示器的多維度屬性，其中激光指示器可以被移動(dòng)，并 且每個(gè)運(yùn)動(dòng)可以被感測(cè)到并被信號(hào)累積單元解譯為執(zhí)行預(yù)定功能，例如移動(dòng)到演示的下一 頁(yè)、移動(dòng)到演示的上一頁(yè)、對(duì)嵌入在演示中的視頻進(jìn)行回退、對(duì)嵌入在演示中的視頻進(jìn)行快 進(jìn)、提高或降低音量(響度)。所產(chǎn)生的特定命令可以取決于演示程序的狀態(tài)。例如，當(dāng)演 示程序?qū)е禄陧?yè)面的文件(例如幻燈片集合)的顯示時(shí)，從左向右搖動(dòng)可以被解譯為下 一頁(yè)命令；當(dāng)演示程序正在顯示視頻時(shí)，該搖動(dòng)可以被解譯為快進(jìn)命令。同樣，借助于更為 廣泛的手勢(shì)庫(kù)，基于使用手勢(shì)感測(cè)激光指示器而做出的手勢(shì)可以加入更多的命令類型和序 列。在下表中提供了具有相對(duì)應(yīng)手勢(shì)的命令庫(kù)以及用于感測(cè)手勢(shì)的技術(shù)。當(dāng)然，所列 出的手勢(shì)可以映射到各種不同于該表中所列出的命令。例如，可以將手勢(shì)映射到針對(duì)包括 音頻的演示的音量提高以及音量降低命令。所有的演示命令是可編程的。演示程序命令庫(kù) 雖然參考了上述的優(yōu)選實(shí)施方式以及例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了公開，但是可以理解的 是這些例子是出于示意性的目的而不具有限制意義。可以設(shè)想對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說 能夠輕易進(jìn)行修改和合并，而這種修改和合并也在本發(fā)明的精神之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種激光指示器設(shè)備，包括激光指示器，配置用以發(fā)射光束線上的光束；附接至所述激光指示器的運(yùn)動(dòng)感測(cè)器；連接至所述運(yùn)動(dòng)感測(cè)器的信號(hào)累積單元，其包括對(duì)所述感測(cè)器處感測(cè)到的、與所述指示器的移動(dòng)有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行封包從而產(chǎn)生封包數(shù)據(jù)的邏輯；以及用于與主機(jī)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的通信接口，所述封包數(shù)據(jù)通過所述通信接口向所述主機(jī)計(jì)算機(jī)發(fā)送。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，包括附接在所述激光指示器上的不止一個(gè)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)感測(cè)器是微型機(jī)電感測(cè)器。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述通信接口包括無(wú)線鏈路。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)累積單元將來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)從模擬 形式轉(zhuǎn)譯為數(shù)字形式，并且組裝數(shù)字手勢(shì)數(shù)據(jù)的包，并且所述封包數(shù)據(jù)包括所述包。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的邏輯，所述邏輯用于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述 分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn) 動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)，以用于檢測(cè)預(yù)定手勢(shì)集合的成員，并且所述封包數(shù)據(jù)包括所述解譯數(shù) 據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，包括所述主機(jī)計(jì)算機(jī)，所述主機(jī)計(jì)算機(jī)包括演示程序以 及資源，所述演示程序接受關(guān)于在演示文件內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)航的命令，所述資源用于對(duì)封包數(shù)據(jù) 進(jìn)行解譯以識(shí)別結(jié)果信號(hào)，并且用于向所述演示程序發(fā)送所述結(jié)果信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)累積單元包括總線、微控制器單元和監(jiān)視 計(jì)時(shí)器。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)累積單元包括對(duì)輸入的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行比較 以產(chǎn)生封包數(shù)據(jù)的比較器邏輯。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，包括所述激光指示器上的定向標(biāo)記。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述激光指示器包括機(jī)殼，所述機(jī)殼的至少一個(gè)部 分是非金屬的，從而允許無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而基于 所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù)指示 檢測(cè)到對(duì)預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的從左 向右搖動(dòng)，所述從左向右搖動(dòng)由相對(duì)于光束線從左向右的、超過閾值速度和閾值加速度之 一或二者的運(yùn)動(dòng)來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述從左到右搖動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示 程序的命令，以便移動(dòng)到所述演示程序中的下一頁(yè)。
13.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的從 右向左搖動(dòng)，所述從右向左搖動(dòng)由相對(duì)于光束線從右向左、超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的運(yùn)動(dòng)來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述從右向左搖動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示 程序的命令，以便移動(dòng)到所述演示程序中的上一頁(yè)。
14.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的緩 慢前移，所述緩慢前移由與光束線平行并且在相同方向上的、超過第一閾值速度和第一閾 值加速度之一或二者并且低于第二閾值速度和第二閾值加速度之一或二者的運(yùn)動(dòng)來定義， 并且包括將指示檢測(cè)到所述緩慢前移的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令，以便在所述演示 程序中的當(dāng)前頁(yè)上進(jìn)行放大。
15.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的緩 慢后移，所述緩慢后移由與光束線平行并且在相反方向上的、超過第一閾值速度和第一閾 值加速度之一或二者并且低于第二閾值速度和第二閾值加速度之一或二者的運(yùn)動(dòng)來定義， 并且包括將指示檢測(cè)到所述緩慢后移的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令，以便在所述演示 程序中的當(dāng)前頁(yè)上進(jìn)行縮小。
16.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的緩 慢上移，所述緩慢上移由與光束線正交的、超過第一閾值速度和第一閾值加速度之一或二 者并且低于第二閾值速度和第二閾值加速度之一或二者的向上運(yùn)動(dòng)來定義，并且包括將指 示檢測(cè)到所述緩慢上移的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令。
17.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的緩 慢下移，所述緩慢下移由與光束線正交的、超過第一閾值速度和第一閾值加速度之一或二 者并且低于第二閾值速度和第二閾值加速度之一或二者的向下運(yùn)動(dòng)來定義，并且包括將指 示檢測(cè)到所述緩慢下移的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令。
18.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的兩 次從左向右搖動(dòng)，所述兩次從左向右搖動(dòng)由預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的、包括來自相對(duì)于光束線的 從左向右的兩次移動(dòng)并且所述兩次移動(dòng)都超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的運(yùn)動(dòng) 序列來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述從左到右的兩次搖動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令。
19.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的兩 次從右向左搖動(dòng)，所述兩次從右向左搖動(dòng)由預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的、包括來自相對(duì)于光束線從 右向左的兩次移動(dòng)并且所述兩次移動(dòng)都超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的運(yùn)動(dòng)序 列來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述從右到左的兩次搖動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的 命令。
20.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的順 時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，所述順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)由相對(duì)于光束線順時(shí)針的、具有與光束線正交的半徑 的、并且超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的移動(dòng)來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所 述順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令。
21.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的逆 時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，所述逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)由相對(duì)于光束線逆時(shí)針的、具有與光束線正交的半徑 的、并且超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的移動(dòng)來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所 述逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令。
22.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的兩 次順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，所述兩次順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)由預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的、包括相對(duì)于光束線為 順時(shí)針的、具有與光束線正交的半徑、并且超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的兩個(gè) 移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)序列來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述兩次順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用 于演示程序的命令。
23.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)累積單元包括存儲(chǔ)有分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的 存儲(chǔ)器；以及適于對(duì)來自所述感測(cè)器的數(shù)據(jù)與所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而 基于所述分量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)或多個(gè)分量運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)的邏輯，所述解譯數(shù)據(jù) 指示檢測(cè)到預(yù)定手勢(shì)集合的成員，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的兩 次逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，所述兩次逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)由預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的、包括相對(duì)于光束線為 逆時(shí)針的、具有與光束線正交的半徑、并且超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的兩個(gè) 移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)序列來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述兩次逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯成為 用于演示程序的命令。
24.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括以相對(duì)于感測(cè)器的預(yù)定定位安裝在激光指示器上 的開關(guān)，以及響應(yīng)于所述開關(guān)來描述將被用于手勢(shì)檢測(cè)的、與指示器的移動(dòng)有關(guān)的數(shù)據(jù)的 邏輯。
25.一種激光指示器系統(tǒng)，包括手持指示器上的激光器，配置用于發(fā)射光束線上的光束；附接至指示器的運(yùn)動(dòng)感測(cè)器；連接至所述運(yùn)動(dòng)感測(cè)器的信號(hào)累積單元，提供表示所述指示器的相對(duì)位置的數(shù)據(jù)；信號(hào)累積單元，包括用于對(duì)所述感測(cè)器處感測(cè)到的、與指示器的移動(dòng)有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行 封包從而產(chǎn)生封包數(shù)據(jù)的邏輯；用以與主機(jī)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的通信接口，所述封包數(shù)據(jù)通過所述通信接口向主機(jī)計(jì)算 機(jī)發(fā)送；以及存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，包括通過通信接口支持通信的可執(zhí)行程序。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)程序包括藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)其程序和命令譯碼 器程序。
27.一種用于控制在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的演示程序的方法，包括使用安裝在激光指示器上的運(yùn)動(dòng)感測(cè)器，產(chǎn)生表示所述激光指示器的運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，所 述激光指示器配置用于發(fā)射在光束線上的光束；處理所述數(shù)據(jù)，檢測(cè)與預(yù)定手勢(shì)集合的成員相匹配的手勢(shì)；響應(yīng)于檢測(cè)到所述預(yù)定手勢(shì)集合的成員，編輯消息并且將所述消息從所述指示器向主 機(jī)計(jì)算機(jī)發(fā)送；以及響應(yīng)于所述消息，控制運(yùn)行于所述主機(jī)計(jì)算機(jī)上的演示程序。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述感測(cè)器包括MEMS感測(cè)器。
29.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述處理包括將表示運(yùn)動(dòng)的所述數(shù)據(jù)與分量運(yùn)動(dòng) 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)，并且所述封包的輸出包括所述解譯數(shù)據(jù)。
30.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 從左向右搖動(dòng)，所述從左向右搖動(dòng)由相對(duì)于光束線從左向右的、超過閾值速度和閾值加速 度之一或二者的運(yùn)動(dòng)來定義，并且包括將所述從左到右搖動(dòng)的數(shù)據(jù)指示檢測(cè)轉(zhuǎn)譯為用于演 示程序的命令，以便移動(dòng)到所述演示程序中的下一頁(yè)。
31.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 從右向左搖動(dòng)，所述從右向左搖動(dòng)由相對(duì)于光束線從右向左、超過閾值速度和閾值加速度 之一或二者的運(yùn)動(dòng)來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述從右向左搖動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演 示程序的命令，以便移動(dòng)到所述演示程序中的上一頁(yè)。
32.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 緩慢前移，所述緩慢前移由與光束線平行并且在相同方向上的、超過第一閾值速度和第一 閾值加速度之一或二者并且低于第二閾值速度和第二閾值加速度之一或二者的運(yùn)動(dòng)來定 義，并且包括將指示檢測(cè)到所述緩慢前移的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令，以便在所述 演示程序中的當(dāng)前頁(yè)上進(jìn)行放大。
33.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 緩慢后移，所述緩慢后移由與光束線平行并且在相反方向上的、超過第一閾值速度和第一閾值加速度之一或二者并且低于第二閾值速度和第二閾值加速度之一或二者的運(yùn)動(dòng)來定 義，并且包括將指示檢測(cè)到所述緩慢后移的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令，以便在所述 演示程序中的當(dāng)前頁(yè)上進(jìn)行縮小。
34.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 緩慢上移，所述緩慢上移由與光束線正交的、超過第一閾值速度和第一閾值加速度之一或 二者并且低于第二閾值速度和第二閾值加速度之一或二者的向上運(yùn)動(dòng)來定義，并且包括將 指示檢測(cè)到所述緩慢上移的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令。
35.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 緩慢下移，所述緩慢下移由與光束線正交的、超過第一閾值速度和第一閾值加速度之一或 二者并且低于第二閾值速度和第二閾值加速度之一或二者的向下運(yùn)動(dòng)來定義，并且包括將 指示檢測(cè)到所述緩慢下移的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令。
36.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 兩次從左向右搖動(dòng)，所述兩次從左向右搖動(dòng)由預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的、包括來自相對(duì)于光束線 的從左向右的兩次移動(dòng)并且所述兩次移動(dòng)都超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的運(yùn) 動(dòng)序列來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述從左到右的兩次搖動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程 序的命令。
37.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 兩次從右向左搖動(dòng)，所述兩次從右向左搖動(dòng)由預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的、包括來自相對(duì)于光束線 從右向左的兩次移動(dòng)并且所述兩次移動(dòng)都超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的運(yùn)動(dòng) 序列來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述從右到左的兩次搖動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序 的命令。
38.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，所述順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)由相對(duì)于光束線順時(shí)針的、具有與光束線正交的半 徑的、并且超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的移動(dòng)來定義，并且包括將指示檢測(cè)到 所述順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令。
39.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，所述逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)由相對(duì)于光束線逆時(shí)針的、具有與光束線正交的半 徑的、并且超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的移動(dòng)來定義，并且包括將指示檢測(cè)到 所述逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令。
40.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 兩次順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，所述兩次順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)由預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的、包括相對(duì)于光束線 為順時(shí)針的、具有與光束線正交的半徑、并且超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的兩 個(gè)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)序列來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述兩次順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為 用于演示程序的命令。
41.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定手勢(shì)集合的一個(gè)成員包括激光指示器的 兩次逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，所述兩次逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)由預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的、包括相對(duì)于光束線 為逆時(shí)針的、具有與光束線正交的半徑、并且超過閾值速度和閾值加速度之一或二者的兩 個(gè)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)序列來定義，并且包括將指示檢測(cè)到所述兩次逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯成 為用于演示程序的命令。
42.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述結(jié)果信號(hào)被轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令，以 便從演示中的一個(gè)點(diǎn)跳到下一個(gè)點(diǎn)。
43.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述結(jié)果信號(hào)被轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令，以 便控制演示程序中的視頻功能。
44.如權(quán)利要求27所示的方法，其中所述結(jié)果信號(hào)被轉(zhuǎn)譯為用于演示程序的命令，以 便控制演示程序中的音頻響度功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光指示器和基于手勢(shì)的輸入設(shè)備。將激光指示器與基于手勢(shì)的輸入系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，使用激光指示器來對(duì)屏幕上的內(nèi)容進(jìn)行醒目顯示并且將其作為運(yùn)動(dòng)感測(cè)器的支架，從而允許演示者進(jìn)行不停頓的演示，所述運(yùn)動(dòng)感測(cè)器包括至少一個(gè)小型感測(cè)器，例如微型機(jī)電感測(cè)器MEMS，其被用作向主機(jī)計(jì)算機(jī)遞送命令的輸入設(shè)備。
文檔編號(hào)G06F3/01GK101887306SQ20101018098
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者吳中明, 孫駿恭 申請(qǐng)人:合發(fā)微系統(tǒng)科技股份有限公司