專利名稱：動作感測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動作感測系統(tǒng)，特別涉及一種動作感測手持動作感測裝置所使用的系統(tǒng)，其中該動作感測手持動作感測裝置包括二個旋轉(zhuǎn)感測器與一對應(yīng)的接收裝置，且該接收裝置用來根據(jù)該動作感測手持動作感測裝置的輸出數(shù)據(jù)來產(chǎn)生三個軸之間的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
當使用者手持一動作感測指向裝置并指向一顯示器時，該動作感測指向裝置會先行定義各旋轉(zhuǎn)軸，其中Z軸指向地面，Y軸在由該動作感測指向裝置往該顯示器延伸的方向上，且X軸在Z軸與Y軸的正交方向上。在一般指向裝置使用的系統(tǒng)中，在顯示器的XY平面上執(zhí)行移動游標的動作時，只需要該指向裝置相對于X軸與Z軸的旋轉(zhuǎn)輸出數(shù)據(jù)來輔助該運作。因此，當一般的指向裝置只需要用來指向時，僅需使用到X軸與Z軸的旋轉(zhuǎn)輸出數(shù)據(jù)。在Liberty氏所提出的美國專利案第7，239，301號中，即已揭示上述的系統(tǒng)。該專利案中揭示有一種一般的指向裝置，其包括有一加速度計，用來量測該指向裝置所承受的加速度。該指向裝置亦包括有二個旋轉(zhuǎn)感測器，用來決定該指向裝置相對于X軸與Z軸的旋轉(zhuǎn)位移。該旋轉(zhuǎn)位移會根據(jù)該加速度計所決定的加速度來進行調(diào)整。該專利案所揭示的指向裝置僅提供了其相對于X軸與Z軸的旋轉(zhuǎn)位移，且并未輸出其相對于Y軸的旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)。然而，若指向裝置需要被安裝在一游戲系統(tǒng)上時，該游戲系統(tǒng)會需要其相對于X 軸、Y軸、Z軸的旋轉(zhuǎn)位移，以適用于網(wǎng)球或高爾夫等需要檢測旋轉(zhuǎn)位移的游戲。但，一般的指向裝置無法提供對于第三軸的旋轉(zhuǎn)位移，因此需要在不增加硬件成本的前提下，還行開發(fā)出可決定相對于X軸、Y軸、Z軸的旋轉(zhuǎn)位移的動作感測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種可以無需要額外增加硬件，就能感測相對于X軸、Y軸、Z軸的旋轉(zhuǎn)位移。為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下本發(fā)明是揭示一種動作感測系統(tǒng)。該動作感測系統(tǒng)包括一動作感測裝置及一接收裝置。該動作感測裝置包括有三個正交軸。一指向方向是沿著所述正交軸的一第一軸。該動作感測裝置包括二旋轉(zhuǎn)感測器，用來檢測所述正交軸的一第二軸與所述旋轉(zhuǎn)感測器的一第一旋轉(zhuǎn)感測器之間的一非零銳夾角。該接收裝置用來根據(jù)該非零銳夾角產(chǎn)生對應(yīng)于所述正交軸的旋轉(zhuǎn)位移。本發(fā)明是揭示一種手持動作感測裝置。該手持動作感測裝置包括一三軸加速度計、二旋轉(zhuǎn)感測器、一微處理器、及一無線傳輸器。該三軸加速度計定義有該手持動作感測裝置所使用的三個正交軸。所述旋轉(zhuǎn)感測器用來檢測一銳夾角。該銳夾角是形成于該二旋轉(zhuǎn)感測器的一第一旋轉(zhuǎn)感測器所定義的一第一軸與所述正交軸的一第一正交軸之間。該微處理器耦接于該三軸加速度計以接收該三軸加速度計及所述旋轉(zhuǎn)感測器的輸出數(shù)據(jù)。該無線傳輸器耦接于該微處理器以接收該微處理器的輸出數(shù)據(jù)。本發(fā)明是揭示一種用來運作一動作感測系統(tǒng)的方法。該動作感測系統(tǒng)包括一手持裝置與一接收裝置。該手持裝置包括一無線傳輸器、一第一微處理器、一三軸加速度計、及二旋轉(zhuǎn)感測器。所述旋轉(zhuǎn)感測器的一第一旋轉(zhuǎn)感測器所定義的一第一軸是與該三軸加速度計所定義的至少一正交軸之間形成一銳夾角。該接收裝置包括一無線接收器與一第二微處理器。該方法包括該第一微處理器由該三軸加速度計接收所感測的一加速度數(shù)據(jù)、由所述旋轉(zhuǎn)感測器接收一旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)、并輸出所接收的該加速度數(shù)據(jù)與該旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)至該無線傳輸器；該無線傳輸器傳送所接收的該加速度數(shù)據(jù)與該旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)至該無線接收器； 該無線接收器傳送所接收的該加速度數(shù)據(jù)與該旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)至該第二微處理器；及該第二微處理器根據(jù)該銳夾角產(chǎn)生對應(yīng)于該三軸加速度計所定義的三個正交軸的旋轉(zhuǎn)位移。本發(fā)明的優(yōu)點為僅需重新設(shè)置手持動作感測裝置中的雙軸回轉(zhuǎn)儀，使該雙軸回轉(zhuǎn)儀所定義的至少一軸與手持動作感測裝置的指向方向(亦即上述的Y軸)之間產(chǎn)生銳夾角，則可通過該銳夾角計算手持動作感測裝置對應(yīng)于X、Y、Z三軸的旋轉(zhuǎn)位移，以節(jié)省上述的硬件成本。


圖1為本發(fā)明所揭示的一動作感測系統(tǒng)的方塊示意圖。圖2圖示手持感測裝置相對于X軸與Z軸的旋轉(zhuǎn)位移。圖3圖示雙軸回轉(zhuǎn)儀所定義的其中一軸與手持動作感測裝置的指向方向之間的
一銳夾角。圖4為圖3所示手持動作感測裝置的方塊示意圖。圖5為圖3所示手持動作感測裝置在指出雙軸回轉(zhuǎn)儀所定義每一軸的方向時的側(cè)視示意圖。圖6與圖7為圖3所示手持動作感測裝置應(yīng)用于網(wǎng)球軟件游戲或高爾夫球軟件游戲時的簡略示意圖。


其中，附圖標記說明如下
1
10,40 11,42 12
13,14,43 16,47 18,46 20
41,45 49
動作感測系統(tǒng)手持動作感測裝置無線傳輸器無線接收器微處理器雙軸回轉(zhuǎn)儀 G感測器接收裝置表面虛線
具體實施例方式請參閱圖1。一動作感測系統(tǒng)1包括一手持動作感測裝置10與一接收裝置20，其中手持動作感測裝置10可為一無線游戲控制器。手持動作感測裝置10包括一微處理器 13、一 G感測器18、一雙軸回轉(zhuǎn)儀16、一無線傳輸器RFl和二旋轉(zhuǎn)感測器；其中G感測器18 是為一三軸加速度計，此二旋轉(zhuǎn)感測器可以是一具有兩個正交旋轉(zhuǎn)感應(yīng)軸的單個感應(yīng)器， 可以是陀螺儀，光學旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，以及磁感應(yīng)器可用來偵測旋轉(zhuǎn)動作的感應(yīng)器。接收裝置20 可為一適配器(Dongle)，并包括一微處理器14、一無線接收器12、及一連接埠(未圖示，可為一通用序列總線(Universal Serial Bus))。該連接埠可用來連接一電腦，例如一臺式電腦或一筆記型電腦。G感測器18可通過其包括的三軸加速度計來感測手持動作感測裝置10沿著X、Y、 Z三軸所承受的加速度，并輸出一模擬/數(shù)字形式表示的加速度數(shù)據(jù)。雙軸回轉(zhuǎn)儀16可感測手持動作感測裝置10沿著Χ、Υ、Ζ三軸的角速度，并輸出一模擬/數(shù)字形式表示的角速度數(shù)據(jù)。微處理器13由G感測器18及雙軸回轉(zhuǎn)儀16接收到上述輸出數(shù)據(jù)后，并假設(shè)在必要的情況下將上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為數(shù)字數(shù)據(jù)時，可用來校正該數(shù)字數(shù)據(jù)，并將校正后的該數(shù)字數(shù)據(jù)輸出至無線傳輸器11，并通過無線傳輸器11將校正后的該數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸至接收裝置20。接收裝置20包括的無線接收器12用來接收由無線傳輸器11傳送而來的該數(shù)字數(shù)據(jù)，并將該數(shù)字數(shù)據(jù)輸出至微處理器14。微處理器14用來根據(jù)該數(shù)字數(shù)據(jù)決定手持動作感測裝置10目前被使用者所施加的手勢或動作，并用來通過該連接埠輸出對應(yīng)的控制信號至其他裝置，例如輸出該控制信號至一電腦。為了簡化相關(guān)于本發(fā)明所揭示的動作感測系統(tǒng)1的敘述，并明確表示上列敘述并非為動作感測系統(tǒng)1的限制條件，在此是先行揭示手持動作感測裝置10所據(jù)以運作的各個方向軸，并圖示于圖2。例如手持動作感測裝置10的Z軸被設(shè)定為與水平面正交，且其Y軸被設(shè)定為沿著手持動作感測裝置10的指向方向。手持動作感測裝置10的X軸被設(shè)定為位于Y軸與Z軸的正交方向上。圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實施例中，圖2所示動作感測系統(tǒng)1中X、Y、Z三軸相對方向的簡略示意圖。首先，雙軸回轉(zhuǎn)儀16所感測二軸的其中一第一軸可與手持動作感測裝置 10的Z軸平行，亦即該第一軸也與水平面正交；且該二軸中的一第二軸是位于手持動作感測裝置10對應(yīng)的XY平面上，且該第二軸是與X軸形成一大小為α的銳夾角。通過圖3所示的架構(gòu)，手持動作感測裝置10相對于X、Y、Z等正交軸所產(chǎn)生的角速度可通過G感測器 18所感測的加速度數(shù)據(jù)與雙軸回轉(zhuǎn)儀16所感測的角速度數(shù)據(jù)計算出來。請參閱圖4，其為本發(fā)明所揭示位于一預(yù)設(shè)位置(Home Position)的一手持動作感測裝置40的簡略示意圖。如圖4所示，一微處理器43電耦接于一 G感測器46及一無線傳輸器42，且微處理器43、G感測器46、與無線傳輸器42都設(shè)置于一第一表面41上，其中第一表面41可為一印刷電路板。實施G感測器46的一三軸加速度計的三個軸可為手持動作感測裝置40所定義的三個軸。第一表面41所在的平面可平行于手持動作感測裝置40 所定義的XY平面，其中手持動作感測裝置40所使用的Z軸是與水平面正交，且其所使用的 Y軸是沿著手持動作感測裝置40的指向方向，亦即如圖4所示的虛線49所示。一雙軸回轉(zhuǎn)儀47可設(shè)置于一第二表面45上，且亦可為一印刷電路板，其中雙軸回轉(zhuǎn)儀47包括二個旋轉(zhuǎn)感測器。雙軸回轉(zhuǎn)儀47是電耦接于微處理器43。雙軸回轉(zhuǎn)儀47所使用的一第一軸是平行于手持動作感測裝置40所定義的Z軸，且其所使用的一第二軸與手持動作感測裝置40包括的G感測器46所定義的X軸是形成一大小為α的銳夾角。請參閱圖5，其為對應(yīng)于圖3所示三軸相對關(guān)系的側(cè)視圖，以圖示雙軸回轉(zhuǎn)儀47所定義的每一軸的方向，其中雙軸回轉(zhuǎn)儀47的一第一感測器所定義的軸是正交于第一表面 41，亦即正交于水平面，且雙軸回轉(zhuǎn)儀47的一第二感測器所定義的軸是與手持動作感測裝置40的指向方向形成一銳夾角。當使用者旋轉(zhuǎn)手持動作感測裝置40離開該預(yù)定位置時，微處理器43是由G感測器46與雙軸回轉(zhuǎn)儀47接收模擬數(shù)據(jù)，并將該模擬數(shù)據(jù)在需要的情況下轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，以校正該數(shù)字數(shù)據(jù)。微處理器43并輸出該數(shù)字數(shù)據(jù)至無線傳輸器42，以將該數(shù)字數(shù)據(jù)傳送至接收裝置20。接收裝置20所包括的無線接收器12用來由無線傳輸器42接收該數(shù)字數(shù)據(jù)， 并將該數(shù)字數(shù)據(jù)輸出至微處理器14。微處理器14用來根據(jù)所接收的該已校正數(shù)字數(shù)據(jù)及銳夾角α的大小判定手持動作感測裝置40上被使用者所施加的手勢或動作。微處理器14可用來根據(jù)手持動作感測裝置所計算出相對于該預(yù)定位置所形成的一斜角θ，來決定一手勢或一動作。使得Z軸不需如先前所述正交于水平面。該計算方法可根據(jù)以下所示公式進行A · B = A|x|B|x cos θ⑴；cos θ = A · B/ (IA | χ | B |)(2)；其中A代表G感測器46所感測到的加速度，B為水平面的正交向量上的單位向量。當斜角θ的大小為已知，微處理器14可計算手持動作感測裝置40的角速度。當手持動作感測裝置40繞著X軸、Y軸、Z軸旋轉(zhuǎn)時，該角速度可根據(jù)如下公式計算Z_rotation = Wz χ cos θ +(ffxy/sin α )χ sin θ (3)；X_rotation = -ffz χ sin θ + (ffxy/sin α )χ cos θ (4)；Y_rot￡itiori = Wxy/sin(90o _α)(5)；其中W代表角速度(Wxy為相對于XY平面的角速度，Wz為相對于Z軸的角速度)， X_rotation,Y_rotation,Z_rotation各代表相對于X軸、Y軸、Z軸的旋轉(zhuǎn)量、α代表雙軸回轉(zhuǎn)儀47與手持動作感測裝置40所定義的X軸之間所形成的銳夾角。將相對于Y軸的旋轉(zhuǎn)加入設(shè)計中可增加上述手持動作感測裝置在控制及擬真上的用途。舉例來說，當以手持動作感測裝置游玩網(wǎng)球游戲時，手持動作感測裝置40可為了使用者被擬真為網(wǎng)球球拍來使用，且手持動作感測裝置40相對于Y軸的旋轉(zhuǎn)位移可被當成使用者對網(wǎng)球球拍產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)位移量來計算，讓使用者可如圖6所示一般拍擊虛擬的網(wǎng)球。在圖6中，網(wǎng)球軟體游戲會將被拍擊的虛擬網(wǎng)球的速度及方向、及/或該虛擬網(wǎng)球的反彈距離，根據(jù)使用者對手持動作感測裝置40施加的拍擊方向(上拍或下拍)與旋轉(zhuǎn)速度來加以調(diào)整。在圖6中圖示有欲轉(zhuǎn)動手腕以轉(zhuǎn)動手持動作感測裝置所實施的虛擬網(wǎng)球球拍的使用者，以具體說明本發(fā)明在動作檢測上的概念；如圖6所示，雖然使用者實際上轉(zhuǎn)動的是手持動作感測裝置40，但在屏幕上卻等同以打網(wǎng)球的方式轉(zhuǎn)動了虛擬網(wǎng)球球拍。因為手持動作感測裝置40的轉(zhuǎn)動是繞著其本身的指向方向在進行，因此手持動作感測裝置40的轉(zhuǎn)動是對應(yīng)于上述的Y軸。在圖6所示的屏幕中，除了顯示有代表使用者所拍擊的虛擬網(wǎng)球及其軌跡外，還會顯示出使用者的虛擬對手。虛擬網(wǎng)球的軌跡在圖6中以實線表示，當在不計算手持動作感測裝置的旋轉(zhuǎn)位移的情況下，虛擬網(wǎng)球會越過了球網(wǎng)到達其被虛擬場地所反彈之處，并如圖6中虛線所示以接近直線的軌跡遠離使用者。然而，在將手持動作感測裝置相對于Y軸的旋轉(zhuǎn)位移計算進去的情況下，在虛擬網(wǎng)球上被施加的旋轉(zhuǎn)動量會使得虛擬網(wǎng)球被虛擬場地所反彈后改變方向如圖6中實線軌跡所示而穿越了虛擬對手的場地；虛擬網(wǎng)球上的旋轉(zhuǎn)位移與方向會根據(jù)手持動作感測裝置40的速度與方向來調(diào)整。圖7中還外圖示了一實施例。當使用者游玩高爾夫球游戲時，手持動作感測裝置 40可擬真為一高爾夫球棍，且手持動作感測裝置40相對于Y軸的旋轉(zhuǎn)位移是被計算以檢測使用者揮動虛擬高爾夫球棍時的旋轉(zhuǎn)位移。如圖7所示，手持動作感測裝置40可對應(yīng)于屏幕中使用者所揮動的虛擬高爾夫球棍。當使用者繞著Y軸旋轉(zhuǎn)手持動作感測裝置40時，游戲程序會根據(jù)手持動作感測裝置40的旋轉(zhuǎn)位移，對應(yīng)在屏幕上顯示虛擬的使用者的身體開始轉(zhuǎn)動并擊出虛擬高爾夫球的畫面。該游戲程序可根據(jù)手持動作感測裝置40被旋轉(zhuǎn)的速度與旋轉(zhuǎn)量來調(diào)整虛擬網(wǎng)球被虛擬高爾夫球棍擊中的距離與飛行方向。以上所述是為本發(fā)明的較佳實施例，然而將手持動作感測裝置40進行適當且合理的變更所產(chǎn)生的其他實施例仍應(yīng)視為本發(fā)明的范疇，其中這類變更包括對微處理器43、 無線傳輸器42、G感測器46、及雙軸回轉(zhuǎn)儀47的設(shè)置位置在設(shè)計上的合理變更。在本發(fā)明的某些實施例中，雙軸回轉(zhuǎn)儀47可被直接設(shè)置于第一表面41上，且同時第二表面45可被移除。除此以外，雙軸回轉(zhuǎn)儀47相對于手持動作感測裝置40定義的Z軸所對應(yīng)定義的該第一軸可簡化計算，但對已調(diào)整的手持動作感測裝置40來說并非為必需。在本發(fā)明的一實施例中，與G感測器46形成銳夾角α的是Y軸，而非之前實施例所提及的X軸，且上述用來計算角速度與斜角用的公式亦須對應(yīng)調(diào)整。然而，在本發(fā)明的所有實施例中，皆在雙軸回轉(zhuǎn)儀47所定義的至少一軸與X、Y、Z三軸其中之一之間包括有銳夾角α，且較佳的情況是擷取雙軸回轉(zhuǎn)儀47所定義的該至少一軸與沿著手持動作感測裝置40的指向方向之間的銳夾角α。通過計算銳夾角α，可據(jù)以計算手持動作感測裝置對應(yīng)于X、Y、Z三軸的旋轉(zhuǎn)位移。總結(jié)來說，現(xiàn)有技術(shù)中僅使用二個旋轉(zhuǎn)感測器的裝置只能計算該裝置對應(yīng)于二個軸的旋轉(zhuǎn)位移，例如一雙軸回轉(zhuǎn)儀；且為了將裝置對應(yīng)于一第三軸的旋轉(zhuǎn)位移一并列入計算，需要額外在硬件上增加一第三旋轉(zhuǎn)感測器。然而在本發(fā)明中，僅需重新設(shè)置手持動作感測裝置中的雙軸回轉(zhuǎn)儀，使該雙軸回轉(zhuǎn)儀所定義的至少一軸與手持動作感測裝置的指向方向(亦即上述的Y軸)之間產(chǎn)生銳夾角，則可通過該銳夾角計算手持動作感測裝置對應(yīng)于 X、Y、Z三軸的旋轉(zhuǎn)位移，以節(jié)省上述的硬件成本。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種動作感測系統(tǒng)，包括一動作感測裝置，包括有三個正交軸，其中一指向方向是沿著所述正交軸的一第一軸， 且該動作感測裝置包括二旋轉(zhuǎn)感測器，用來檢測所述正交軸的一第二軸與所述旋轉(zhuǎn)感測器的一第一旋轉(zhuǎn)感測器之間的一非零銳夾角；及一接收裝置，用來根據(jù)該非零銳夾角產(chǎn)生對應(yīng)于所述正交軸的旋轉(zhuǎn)位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動作感測系統(tǒng)，其特征為，所述二旋轉(zhuǎn)感測器可以是一具有兩個正交旋轉(zhuǎn)感應(yīng)軸的單個感應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動作感測系統(tǒng)，其特征為，所述二旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，可以是陀螺儀，光學旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，以及磁感應(yīng)器可用來偵測旋轉(zhuǎn)動作之感應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動作感測系統(tǒng)，其特征為，該動作感測裝置還包括一三軸加速度計，該三軸加速度計包括有三個軸一一對應(yīng)并沿著該三個正交軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動作感測系統(tǒng)，其特征為，該動作感測裝置還包括一第一微處理器，該第一微處理器耦接于該三軸加速度計與該二旋轉(zhuǎn)感測器，以接收該三軸加速度計及所述旋轉(zhuǎn)感測器的輸出數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動作感測系統(tǒng)，其特征為，該動作感測系統(tǒng)還包括一傳輸器， 耦接于該第一微處理器以接收該第一微處理器的輸出數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動作感測系統(tǒng)，其特征為，該接收裝置包括一接收器，耦接于一第二微處理器以接收該第二微處理器的輸出數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動作感測系統(tǒng)，其特征為，該接收裝置是為一通用序列總線適配器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動作感測系統(tǒng)，其特征為，該傳輸器為一無線傳輸器，且該接收器為一無線接收器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動作感測系統(tǒng)，其特征為，所述旋轉(zhuǎn)感測器的一第二旋轉(zhuǎn)感測器是與所述正交軸的一第三軸平行。
11.一種手持動作感測裝置，包括一三軸加速度計，并定義有該手持動作感測裝置所使用的三個正交軸；二旋轉(zhuǎn)感測器，用來檢測一銳夾角，其中該銳夾角是形成于該二旋轉(zhuǎn)感測器的一第一旋轉(zhuǎn)感測器所定義的一第一軸與所述正交軸的一第一正交軸之間；一微處理器，耦接于該三軸加速度計以接收該三軸加速度計及所述旋轉(zhuǎn)感測器的輸出數(shù)據(jù)；及一無線傳輸器，耦接于該微處理器以接收該微處理器的輸出數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的動作感測裝置，其特征為，所述二旋轉(zhuǎn)感測器可以是一具有兩個正交旋轉(zhuǎn)感應(yīng)軸的單個感應(yīng)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的動作感測裝置，其特征為，所述二旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，可以是陀螺儀，光學旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，以及磁感應(yīng)器可用來偵測旋轉(zhuǎn)動作之感應(yīng)器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的手持動作感測裝置，其特征為，所述正交軸的一第二正交軸是沿著該手持動作感測裝置的一指向方向。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的手持動作感測裝置，其特征為，所述正交軸的一第三正交軸是與所述旋轉(zhuǎn)感測器的一第二旋轉(zhuǎn)感測器所定義的一第二軸平行。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的手持動作感測裝置，其特征為，該第一正交軸是位于該手持動作感測裝置的一指向方向上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的手持動作感測裝置，其特征為，所述正交軸的一第二正交軸是與所述旋轉(zhuǎn)感測器的一第二旋轉(zhuǎn)感測器所定義的一第二軸平行。
18.一種用來運作一動作感測系統(tǒng)的方法，該動作感測系統(tǒng)包括一手持裝置與一接收裝置，該手持裝置包括一無線傳輸器、一第一微處理器、一三軸加速度計、及二旋轉(zhuǎn)感測器， 所述旋轉(zhuǎn)感測器的一第一旋轉(zhuǎn)感測器所定義的一第一軸是與該三軸加速度計所定義的至少一正交軸之間形成一銳夾角，該接收裝置包括一無線接收器與一第二微處理器，該方法包括該第一微處理器由該三軸加速度計接收所感測的一加速度數(shù)據(jù)、由所述旋轉(zhuǎn)感測器接收一旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)、并輸出所接收的該加速度數(shù)據(jù)與該旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)至該無線傳輸器；該無線傳輸器傳送所接收的該加速度數(shù)據(jù)與該旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)至該無線接收器； 該無線接收器傳送所接收的該加速度數(shù)據(jù)與該旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)至該第二微處理器；及該第二微處理器根據(jù)該銳夾角產(chǎn)生對應(yīng)于該三軸加速度計所定義的三個正交軸的旋轉(zhuǎn)位移。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征為，所述二旋轉(zhuǎn)感測器可以是一具有兩個正交旋轉(zhuǎn)感應(yīng)軸的單個感應(yīng)器。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征為，所述二旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，可以是陀螺儀， 光學旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，以及磁感應(yīng)器可用來偵測旋轉(zhuǎn)動作之感應(yīng)器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征為，還包括該第二微處理器計算該手持裝置的一斜角θ。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征為，還包括 根據(jù)以下公式計算該斜角θ A · B = A|x|B|x cos θ ； cos θ = A · B/ (A I χ IB I)；其中A代表所感測到的該加速度數(shù)據(jù)，且B代表一水平面的正交向量上的一單位向量。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征為，還包括該第二微處理器計算該手持裝置對應(yīng)于該三個正交軸的三個角速度。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征為，還包括 根據(jù)如下公式計算該手持裝置對應(yīng)于所述角速度Z_rotation = Wz χ cos θ+(Wxy/sinα)χ sin θ ； X_rotation = -ffz χ sin θ+(Wxy/sinα)χ cos θ ； Y_rotation = Wxy/sin(90° -α)； 其中W是指角速度，α是指該銳夾角，θ是指斜角θ。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征為，還包括根據(jù)所述角速度輸出多個游戲控制信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動作感測系統(tǒng)，包括手持裝置與接收裝置。手持裝置包括微處理器、G感測器(亦即三軸加速度計)、單一雙軸回轉(zhuǎn)儀、及無線傳輸器。接收裝置可為一適配器，并包括一微處理器及一無線接收器。雙軸回轉(zhuǎn)儀所定義的第一軸平行于手持裝置定義的Z軸，且雙軸回轉(zhuǎn)儀所定義的第二軸與手持裝置定義的X軸之間產(chǎn)生銳夾角α。銳夾角α使接收裝置包括的微處理器可據(jù)以計算相對于手持裝置定義的三正交軸的旋轉(zhuǎn)位移數(shù)據(jù)。
文檔編號G06F3/01GK102262437SQ20111013714
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者劉順男, 葉舟, 呂英閣, 謝清霖 申請人:英屬維京群島商速位互動股份有限公司