專利名稱：使用動作變化模擬按鍵操作的方法和便攜媒體播放器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用動作變化模擬按鍵操作的方法，以及使用該 方法的便攜式媒體播放器。
背景技術(shù)：
在便攜式媒體播放器中，按鍵是一個非常重要的人機交互界面。圖1是一臺普通的媒體播放器產(chǎn)品，包括按鍵導航鍵101和功能鍵 102，導航鍵101可以在上，下，左，右四個方向按動按鍵實現(xiàn)相應(yīng)功 能，也可按住某一方向按鍵并保持，實現(xiàn)相應(yīng)按鍵REPEAT功能。如 圖表示按動導航鍵向上，或向下，可以使屏幕中顯示光標在列表中向 上或向下移動一格，如果按向上或向下按鍵并保持(PRESS&HOLD )， 可以使屏幕中的光標持續(xù)向上或向下移動直到按鍵釋放 (RELEASE)。在現(xiàn)有的便攜式媒體播放器產(chǎn)品中，輸入方式主要有BUTTON, JOYSTICK, TOUCH KEY等。播放器的面板上面除了用于人機交互 的顯示屏外，還要預(yù)留放置以上幾種按鍵的位置。為了在有限的尺寸 中可以放入基本的按鍵， 一些節(jié)省空間的五維導航鍵，TOUCH KEY, TOUCH PANEL虛擬按鍵等相繼被應(yīng)用于產(chǎn)品中。然而，隨著機器的尺寸越來越小，越來越薄，播放器的面板上擺 放顯示屏幕后就幾乎沒有位置擺放這些按鍵了 。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種使用動作變化模擬按鍵操 作的方法和便攜式媒體播放器，這樣就不用或擺放少量的按鍵在播放器上就可以模擬實現(xiàn)播放器的全部按鍵操作。為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種便攜式媒體播放器，包括傳感器，用于測量所述媒體播放器環(huán)繞其自身的縱向軸、橫向軸 和垂直于縱向軸和橫向軸所在平面的軸的轉(zhuǎn)動的角度和方向，并把所 述測量的轉(zhuǎn)動角度和方向發(fā)送到處理器；存儲器，用于向處理器提供所述測量的轉(zhuǎn)動角度和方向與所述便 攜式媒體播放器的各個操作模式之間的對應(yīng)關(guān)系；以及處理器，用于根據(jù)所述測量的轉(zhuǎn)動角度和方向與所述對應(yīng)關(guān)系執(zhí) 行至少 一個相關(guān)的操作模式。本發(fā)明一方面通過傳感器檢測出播放器的動作。使用處理器計算 和判斷這些動作是否符合設(shè)定的特定動作，模擬實現(xiàn)普通按鍵的按下PRESS,按鍵釋放RELEASE,按鍵按下并保持(PRESS & HOLD)等 控制功能。從而代替普通按鍵。進一步，上述便攜式媒體播放器還可具有以下特點，包括傳感 器有效開關(guān)按鍵，用于控制傳感器的開啟和關(guān)閉。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在該播放器上有一個或多個傳感器有效 開關(guān)按鍵。只有當有效開關(guān)按鍵按下的同時對播放器進行特定的動作 才有效。避免了當不操作播放器時如果播放器放在包里或掛在身上時， 防止誤動作引起播放器操作混亂。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，當播放器有多個傳感器有效開關(guān)按鍵 時，按下不同的傳感器有效開關(guān)時，播放器的向左，向右，向上，向 下等方向的動作操作可以分別定義為不同功能。進一步，上述便攜式媒體播放器還可具有以下特點，所述傳感器 有效開關(guān)按鍵為下述之一按鈕、撥動開關(guān)、觸摸傳感器、觸摸鍵、 觸摸板或傳感器。進一步，上述便攜式媒體播放器還可具有以下特點，所執(zhí)行的操 作包括按下、釋放、按下并保持、向上、向下、向左和向右。進一步，上述便攜式媒體播放器還可具有以下特點，所述處理器 還判斷所述轉(zhuǎn)動角度是否到達該方向上預(yù)設(shè)的閾值角度，以及在到達閾值角度時判斷所述轉(zhuǎn)動角度在其方向上持續(xù)的時間是否到達預(yù)設(shè)的 閾值時間，并根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行至少一個相關(guān)的操作。進一步，上述便攜式媒體播放器還可具有以下特點，所述處理器 用于根據(jù)傳感器啟動時的加速度數(shù)據(jù)計算得到初始位置角度，以及根據(jù)轉(zhuǎn)動時的加速度數(shù)據(jù)計算得到絕對轉(zhuǎn)動角度，并將所述絕對轉(zhuǎn)動角 度減去初始位置角度得到所述測量的轉(zhuǎn)動角度。進一步，上述便攜式媒體播放器還可具有以下特點，所述處理器 還用于在所述媒體播放器的轉(zhuǎn)動由繞所述多個軸的轉(zhuǎn)動疊加而成時， 分別計算繞每個軸的轉(zhuǎn)動角度，選擇所述轉(zhuǎn)動角度大于閾值角度的轉(zhuǎn) 動作為有效轉(zhuǎn)動，以及當有繞不止一個軸的轉(zhuǎn)動角度都大于閾值角度 時，則優(yōu)先選擇最大轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)動為有效轉(zhuǎn)動。進一步，上述便攜式媒體播放器還可具有以下特點，所述傳感器 還測量沿其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱向軸和橫向軸所在平面 的軸的平移運動。進一步，上述便攜式媒體播放器還可具有以下特點，所述處理器 根據(jù)所述測量的平移運動執(zhí)行相應(yīng)的操作。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，使用該播放器瀏覽PHOTO或TXT時， 可以通過沿垂直播放器平面向下或向上移動可以模擬放大或縮小顯示 的PHOTO或TXT。并且放大和縮小的比例與播放器移動的速度或位 移距離成正比。模擬實現(xiàn)放大的功能。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在瀏覽電子文檔等資料時，因為使用了 動作操作替代原有的按鍵，可以使用向左，向右，向上，向下等方向 的平移動作操作形象地模擬實現(xiàn)上一頁或下一頁的翻頁操作。一種使用動作變化模擬按鍵操作的方法，用于模擬媒體播放器的 播放操作，該方法包括以下步驟測量所述媒體播放器環(huán)繞其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱向 軸和橫向軸所在平面的軸的轉(zhuǎn)動的角度和方向；以及根據(jù)預(yù)設(shè)的所述轉(zhuǎn)動角度和方向與各個操作模式之間的對應(yīng)關(guān) 系，執(zhí)行至少一個相關(guān)的操作。進一步，上述使用動作變化模擬按鍵操作的方法還可具有以下特點，執(zhí)行的操作包括按下、釋放、按下并保持、向上、向下、向左 和向右。進一步，上述使用動作變化模擬按鍵操作的方法還可具有以下特 點，測量所述媒體播放器轉(zhuǎn)動角度的步驟，還包括測量媒體播放器 啟動時的加速度數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)計算得到初始位置角度，測量媒體 播放器轉(zhuǎn)動時的加速度數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)計算得到絕對轉(zhuǎn)動角度，并 將所述絕對轉(zhuǎn)動角度減去所述初始位置角度。進一步，上述使用動作變化模擬按鍵操作的方法還可具有以下特 點，根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系模擬執(zhí)行按鍵操作的步驟，還包括判斷所述 轉(zhuǎn)動角度是否到達該方向上預(yù)設(shè)的閾值角度，根據(jù)該判斷結(jié)果與操作 模式的對應(yīng)關(guān)系執(zhí)行至少一個相關(guān)的操作。進一步，上述使用動作變化模擬按鍵操作的方法還可具有以下特 點，還包括在到達所述閾值角度時，判斷所述轉(zhuǎn)動角度在其方向上 持續(xù)的時間是否到達預(yù)設(shè)的閾值時間，并根據(jù)該判斷結(jié)果與操作模式 的對應(yīng)關(guān)系執(zhí)行至少一個相關(guān)的操作。進一步，上述使用動作變化模擬按鍵操作的方法還可具有以下特 點，還包括在所述媒體播放器的轉(zhuǎn)動由繞所述多個軸的轉(zhuǎn)動疊加而 成時，分別計算繞每個軸的轉(zhuǎn)動角度，選擇所述轉(zhuǎn)動角度大于閾值角 度的轉(zhuǎn)動作為有效轉(zhuǎn)動，以及當有繞不止一個軸的轉(zhuǎn)動角度都大于閾值角度時，則優(yōu)先選擇最大轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)動為有效轉(zhuǎn)動。進一步，上述使用動作變化模擬按鍵操作的方法還可具有以下特 點，還包括測量媒體播放器沿其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱 向軸和橫向軸所在平面的軸的平移運動，并根據(jù)所述平移運動執(zhí)行相 應(yīng)的操作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過傳感器檢測播放器的向前，向后， 向左，向右傾斜，順時針，逆時針轉(zhuǎn)動，垂直移動等不同動作的運動 變化實現(xiàn)模擬JOYSTICK和其它按鍵操作，并通過動作的變化可以 實現(xiàn)模擬按鍵的按下PRESS,釋放RELEASE,按下并保持PRESS &HOLD等功能。這樣就不用或擺放少量的按鍵在播放器上就可以^^莫擬 實現(xiàn)播放器的全部按鍵操作。并通過播放器的動作操作更形象地模擬 實現(xiàn)原來的一些功能，增加了用戶的體驗感。通過設(shè)定有效觸發(fā)轉(zhuǎn)動 角度可以有效減小手動操作時抖動的誤操作。在播放器中也可以通過 增加額外的傳感器有效開關(guān)按鍵，可以使播放器適應(yīng)用戶不同手持角 度下的使用，也可以避免因人體走動時，在交通工具上等情況下操作 時抖動誤操作。即在進行機器動作操作同時，只有按下確認鍵的同時 進行操作，并達到有效觸發(fā)角度時此次輸入才算有效，否則識別為無 效操作。因而通過以上不同動作操作可以完全模擬傳統(tǒng)JOYSTICK的 操作功能。同時還可以通過沿播放器垂直方向上下移動的動作操作模擬按 比例放大或縮小顯示的圖片或文字，并且放大和縮小的比例與播放器 移動的速度或位移距離成正比。另外因為使用了動作操作替代原有的按鍵，在瀏覽電子文檔等資 料時可以使用向左，向右，向上，向下等方向的動作形象地模擬實現(xiàn) 上一頁或下一頁的翻頁操作。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)中便攜式媒體播放器及其按鍵示意圖。圖2是第一實施例中媒體播放器的各組成部分示意圖。圖3是第二實施例中媒體播放器的各組成部分示意圖。圖4是第二實施例中傳感器有效開關(guān)按鍵位置示意圖。圖5是第三實施例中處理器組成示意圖。圖6是第三實施例中計算播放器轉(zhuǎn)動角度的示意圖。圖7是第三實施例中設(shè)備向前，向后，向左，向右轉(zhuǎn)動示意圖。圖8是笫六實施例中處理器組成示意圖。圖9是第六實施例中設(shè)備順時針，逆時針轉(zhuǎn)動的示意圖。圖10是第七實施例中使用動作變化模擬按鍵操作的方法流程圖。圖11是第八實施例中使用動作變化模擬按鍵操作的方法流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明通過傳感器檢測播放器的運動變化，由處理器對播放器的 不同運動方向，運動角度，運動加速度等動作數(shù)據(jù)進行計算和判斷，可以模擬實現(xiàn)導航鍵的單次按鍵按下PRESS,按鍵釋放RELEASE, 按鍵按下并保持(PRESS & HOLD)等動作，并將特定的動作和播放 器可以實現(xiàn)的功能對應(yīng)起來，如播放/暫停，音量加減，上一首，下一 首，這樣就使用不同的動作模擬目前普通播放器需要很多按鍵才能實 現(xiàn)的功能操作。圖2是第一實施例中便攜式媒體播放器的組成，包含傳感器 201、處理器203、存儲器204,其中，傳感器201，可以是陀螺儀或加速度傳感器或兩者的結(jié)合， 用于感應(yīng)人體運動變化的狀態(tài)和變化的幅度，包括測量所述媒體播放 器環(huán)繞其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱向軸和橫向軸所在平面的 軸的轉(zhuǎn)動的角度、方向和速度變化等數(shù)據(jù)，并把所述測量結(jié)果發(fā)送到 處理器；處理器203，負責播放器的運行控制，根據(jù)所述測量結(jié)果和所述 對應(yīng)關(guān)系執(zhí)行相應(yīng)的按鍵操作，也可以對所迷數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、計算和 判斷后，根據(jù)判斷結(jié)果與相應(yīng)的按鍵功能對應(yīng)且執(zhí)行至少一個相關(guān)的 功能，包括處理并判斷不同動作，使用特定的動作模擬執(zhí)行按鍵按 下，按鍵釋放，釋放后再按下，以及按下并保持、向上、向下、向左 和向右等；存儲器204，用于存放媒體播放器運行程序及其他數(shù)據(jù)資料，包 括閾值角度、閾值時間，所述測量結(jié)果和方向與各個按鍵之間的對應(yīng) 關(guān)系，以及處理器的判斷結(jié)果與相應(yīng)按鍵功能的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)處 理器的讀取請求向其發(fā)送所述數(shù)據(jù)；閾值角度，是在程序中設(shè)定的一個角度，在不同方向上的閾值角 度可以設(shè)定為不同；閾值時間，是在程序中設(shè)定的一個時間數(shù)值。在第二實施例中，上述便攜式媒體播放器還可以包括至少如下之一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D) 202、顯示器205、 一個或多個傳感器有 效開關(guān)按鍵206，各個部分與第一實施例中各部分的連接關(guān)系如圖3 所示，其中，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器202，用于在傳感器201輸出模擬電信號時，將 其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號傳輸給處理器203;顯示器205，是播放器的顯示屏幕，用于顯示所述處理器的處理結(jié)果；當媒體播放器用于看電子書時，可以模擬執(zhí)行向上翻頁和向下翻 頁功能，以及放大縮小等功能，顯示器可以相應(yīng)顯示上述操作。傳感器有效開關(guān)按鍵206，用于開啟和關(guān)閉傳感器，并且傳感器 有效開關(guān)按鍵還可以用于控制播放器的不同功能操作。傳感器有效開關(guān)按鍵206 (actuator)可以是按鈕(button)，撥動開 關(guān)(switch)，觸摸傳感器(touch sensor)，觸摸鍵(Touch Key),或觸摸 板(TouchPanel)或紅外感應(yīng)SENSOR等類型的按鍵。如圖4所示，播 放器中的傳感器有效開關(guān)按鍵401， 402， 403， 404可以被放置在播放 器各角上，各側(cè)邊，下表面，上表面等任意位置。播放器中的傳感器 有效開關(guān)按鍵206也可以是Touch Panel中的某一塊區(qū)域或任意區(qū)域 405。當播放器使用Touch Panel時，可以定義Touch Panel的不同區(qū) 域代表不同傳感器有效開關(guān)按鍵，當按下Touch Panel的不同區(qū)域時， 播放器的向左，向右，向上，向下等方向的動作操作也可以分別定義 為不同功能。當按下傳感器有效開關(guān)按鍵時(此開關(guān)也有可能是一個檔位撥動 開關(guān)，即撥到ON時就啟動傳感器，OFF時就關(guān)閉)，播放器進行特 定的動作可以模擬實現(xiàn)不同功能的操作(如播放，音量加減，上一首， 下一首等)。當放開傳感器有效按鍵開關(guān)(或撥動到OFF檔位)時， 播放器進行特定的動作均無效，因為傳感器未打開無法檢測動作信號。 傳感器有效開關(guān)也可以防止誤操作，即當該有效開關(guān)未開啟時，對其 進行的操作均無效。傳感器有效開關(guān)按鍵206用于與特定的功能相對應(yīng)，即按下不同的傳感器有效開關(guān)時，播放器的向左，向右，向上，向下等方向的動 作操作可以分別定義為不同功能。比如，按鍵l可以用于控制音量的大小，按鍵2可以用于控制放大縮小，按鍵3可以用于控制播放或返 回等，當然，所述按鍵與功能的對應(yīng)關(guān)系不限于此。舉例說明當在 播放音樂時，按下某一傳感器有效開關(guān)鍵時，向上和向下轉(zhuǎn)動可以切 換上一首和下一首音樂。當按下另一傳感器有效開關(guān)鍵時，向上和向 下轉(zhuǎn)動可以增大或減小音量。也就是通過使用不同的傳感器有效開關(guān) 鍵可以使同樣向上、向下、向左、向右的轉(zhuǎn)動，分別代表不同功能的 操作，使四個方向的動作復(fù)用進行更多功能操作。還有，當播放器要求的功能復(fù)雜時，通過多個傳感器有效開關(guān)的 組合實現(xiàn)不同的功能。比如，在選定某個音樂文件后，向上和向下轉(zhuǎn) 動并保持代表相應(yīng)導航鍵操作的長按，可以實現(xiàn)播放音樂的快進，快 退；向左和向右轉(zhuǎn)動并保持，可以暫停和播放正在播出的音樂。另外，也可以根據(jù)實際不同的應(yīng)用功能情況選擇是否該傳感器有 效開關(guān)按鍵的控制功能一直有效。例如當播放器中有內(nèi)置游戲功能時， 為了方便用戶玩游戲時快速操作，降低操作的復(fù)雜度，此時不需開啟 傳感器有效開關(guān)，加速度傳感器可直接響應(yīng)用戶的動作，且數(shù)據(jù)有效。在第三實施例中，所述處理器用于處理并判斷不同動作，使用特 定的動作模擬實現(xiàn)執(zhí)行按鍵按下操作，如圖5所示，進一步包括讀 取模塊2031，計算模塊2032，比較模塊2033,執(zhí)行模塊2034，設(shè)置 模塊2035，其中，讀取模塊2031，用于在傳感器啟動時以及在運動時，讀取傳感器 感應(yīng)到的X、 Y、 Z軸方向的加速度數(shù)據(jù)；計算模塊2032,用于根據(jù)傳感器啟動時的加速度數(shù)據(jù)計算得到初 始位置角度，以及根據(jù)運動加速度數(shù)據(jù)計算得到絕對轉(zhuǎn)動角度，并將 所述絕對轉(zhuǎn)動角度減去初始位置角度得到相對轉(zhuǎn)動角度；如圖6說明，當播放器轉(zhuǎn)動角度為e時，X軸加速度為ax， Y軸 加速度為ay， Z軸的加速度az,以及重力加速度為1G, AV表示所 使用的傳感器對應(yīng)1G重力加速度時輸出的相應(yīng)電壓值(從所使用的傳感器的規(guī)格書中可以查到)，則絕對轉(zhuǎn)動角度e的計算方法為e= arcsinax/ (1G X AV ); 0= arccosaz/ (1G X AV );或 0=arcsinay/ (1GXAV)。比較模塊2033，用于根據(jù)運動加速度數(shù)值正負得知轉(zhuǎn)動方向，由此從所述存儲器中獲取該方向上設(shè)定的閾值角度，判斷所述相對轉(zhuǎn)動角度是否大于所述閾值角度，如果是，將此時的轉(zhuǎn)動方向和相對轉(zhuǎn)動角度發(fā)送到設(shè)置模塊和執(zhí)行模塊，否則，等待計算模塊重新根據(jù)讀取 的數(shù)據(jù)計算相對轉(zhuǎn)動角度；轉(zhuǎn)動方向可以由傳感器讀取的ax， az, ay數(shù)值的正負進行判斷。例如假設(shè)播放器所使用傳感器的X， Y， Z軸排列方向及初始位置如圖7中701所示，則當播放器向后轉(zhuǎn)動時(如702所示)，則ay輸出的數(shù)值為正數(shù)； 當播放器向前轉(zhuǎn)動時(如703所示)，則ay輸出的數(shù)值為負數(shù)； 當播放器向左轉(zhuǎn)動時(如704所示)，則ax輸出的數(shù)值為負數(shù)； 當播放器向右轉(zhuǎn)動時(如705所示)，則ax輸出的數(shù)值為正數(shù)。 Z軸正負可以判斷播放器正面朝下還是播放器的反面朝下，也就是可以判斷是正常拿播放器看，還是躺下時拿播放器看。執(zhí)行模塊2034，用于根據(jù)所述比較模塊的輸出結(jié)果，以及讀取所述存儲器保存的動作和播放器功能的對應(yīng)關(guān)系，執(zhí)行相應(yīng)的按下操作并通知顯示模塊進行相應(yīng)顯示；設(shè)置模塊2035，用于在讀取傳感器啟動時的數(shù)據(jù)后，保存播放器初始位置數(shù)據(jù)，清除動作有效標志，清除動作保持標志，清除有效時間計時器，清除初始運動方向；以及在傳感器的動作有效后，設(shè)置初始運動方向標志以及動作有效標志。播放器初始位置數(shù)據(jù)，是指啟動傳感器時播放器所處的位置，將讀取模塊讀取的傳感器X、 Y、 Z軸方向的輸出位置數(shù)據(jù)，保存在設(shè)置模塊。所述位置數(shù)據(jù)指在手持播放器時，靜態(tài)重力加速度在X、 Y、Z軸方向的重力加速度分量值；初始運動方向標志，這個標記用來記錄此次有效的動作相對于播放器初始位置的運動方向；動作有效標志，當播放器相對初始位置有運動變化，并且此次的 動作變化有效時就設(shè)定這個標志，相當于模擬表示按鍵的按下 (PRESS)標志。在第四實施例中，所述處理器還用于處理并判斷不同動作，使用 特定的動作模擬實現(xiàn)執(zhí)行按鍵釋放操作，其中，所述比較模塊2033還用于在所述相對轉(zhuǎn)動角度有變化，且與初 始運動方向相反時，回到初始位置狀態(tài)后沒有繼續(xù)向相反方向運動， 或者即使向相反方向運動也沒有達到設(shè)定的閾值角度，此時，模擬實 現(xiàn)動作釋放操作；所述執(zhí)行模塊2034還用于根據(jù)所述比較模塊的輸出結(jié)果，執(zhí)行 釋放所述按下按鍵的操作；以及設(shè)置模塊2035還用于清除動作有效標志，清除動作保持標志， 清除有效時間計時器，清除初始運動方向。在第五實施例中，所述處理器還用于處理并判斷不同動作，使用 特定的動作模擬實現(xiàn)執(zhí)行釋放后再按下的操作，其中，所述比較模塊2033還用于在所述相對轉(zhuǎn)動角度有變化，且其運 動方向與初始運動方向既不相同也不相反時，判斷相對轉(zhuǎn)動角度是否 大于該方向上設(shè)定的閾值角度，如果是，則新輸入的動作操作有效， 即模擬了釋放原按鍵，又按下新按鍵的操作；所述比較模塊還用于在 所述相對轉(zhuǎn)動角度有變化，且其運動方向與初始運動方向相反時，回 到初始位置后繼續(xù)向相反方向運動，直到所述相對轉(zhuǎn)動角度大于該方 向上的閾值角度，則模擬了釋放原鍵按下新鍵的操作；所述執(zhí)行模塊2034還用于執(zhí)行釋放原按鍵，按下新按鍵的操作；所述設(shè)置模塊2035還用于清除動作有效標志，清除動作保持標 志，清除有效時間計時器，清除初始運動方向，以及設(shè)定新的初始運 動方向，設(shè)定動作有效標志和重新開啟有效時間計時器。在第六實施例中，如圖8所示，所述處理器還用于處理并判斷不同動作，使用特定的動作模擬實現(xiàn)執(zhí)行按鍵按下并保持的操作，進一步包括計時模塊2036，用于記錄有效動作的保持時間；其中，所述比較模塊2033還用于在所述相對轉(zhuǎn)動角度沒有變化；或者 在所述相對轉(zhuǎn)動角度有變化，且其運動方向與初始運動方向相反時， 播放器還沒有運動到初始位置狀態(tài)；或者在所述相對轉(zhuǎn)動角度有變化， 且其運動方向與初始運動方向相同時；或者在所述相對轉(zhuǎn)動角度有變 化，且其運動方向與初始運動方向既不相反也不相同時，但其轉(zhuǎn)動角 度小于設(shè)定的閾值角度；在上述四種情況下，判斷計時模塊2036是否 到達設(shè)定的閾值時間，如果是，則動作保持有效，即模擬按鍵按下并 保持，否則，認為所述操作無效，由所述讀取模塊2031重新提取傳感 器運動狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述執(zhí)行模塊2034還用于在按下并保持的動作有效時，執(zhí)行按 下并保持操作；以及所述設(shè)置模塊2035設(shè)定動作保持有效標志。上述第三至第六實施例中，所述計算模塊2032還用于在運動方 向是多個方向的疊加時，分別計算多個方向的相對運動角度；以及所述比較模塊2033還用于將所述相對轉(zhuǎn)動角度大于閾值角度的 方向作為新的運動方向。當有多個方向的運動角度都大于閾值角度時， 則按照如下原則處理最大轉(zhuǎn)動角度的方向優(yōu)先有效，如果各方向的 轉(zhuǎn)動角度相同時按照向左，向右，向后，向前的優(yōu)先順序進行處理， 并通知執(zhí)行模塊2034和設(shè)置模塊2035。在第六實施例的基礎(chǔ)上，即模擬實現(xiàn)按鍵按下并保持的操作時， 所述處理器還用于處理并判斷不同動作，并把這些特定的動作和播放 器可以實現(xiàn)的功能對應(yīng)起來。其中，對應(yīng)執(zhí)行什么功能是根據(jù)目前播 放器所在的功能模式有關(guān)而設(shè)定的。即可以使用特定的動作模擬實現(xiàn) 上下翻頁，放大縮小，音量增減，返回播放等操作。所述讀取模塊還用于在所述設(shè)置模塊的動作保持標志置位時，讀 取此時的運動加速度、位移數(shù)據(jù)和/或方向數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到所 述執(zhí)行模塊，或者將經(jīng)過所述計算模塊和/或所述比較模塊處理后的數(shù) 據(jù)發(fā)送到所述執(zhí)行模塊；所述執(zhí)行模塊還用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)組合，執(zhí)行與其對應(yīng)的
功能操作，所述功能操作至少包括如下之一放大縮小，音量增減， 上下翻頁，播放停止，快進快退，上(前)/下(后)/左/右四個方向 的模擬導航按鍵操作。
例如，當播放器在瀏覽圖片的模式界面下時，可以定義垂直向下 的運動動作代表顯示的圖片放大(或縮小)功能，垂直向上的運動動 作可以代表顯示的圖片縮小(或放大)功能。下面以查看圖片或文字 操作為例，說明放大縮小的執(zhí)行過程。
在使用播放器查看圖片或文字內(nèi)容時，如果沿垂直播放器平面向 下移動可以才莫擬SCALE DOWN顯示的圖片和文字，相應(yīng)地，也可以 沿垂直播放器平面向上移動模擬SCALE UP顯示的圖片和文字，并且 放大和縮小的比例與播放器移動的加速度或位移距離成正比。當沿垂 直播放器平面向上或向下移動時，Z軸上的動態(tài)加速度和運動方向可 以從加速度傳感器中讀出。并經(jīng)計算模塊處理后，由比較模塊和設(shè)定 的加速度數(shù)值進行比較，不同的加速度大小代表不同的放大或縮小比 例，運動方向?qū)?yīng)放大或縮小功能，這樣該加速度的大小與放大或縮 小的比例對應(yīng)起來，就可對查看的圖片或文字內(nèi)容進行按比例放大或 縮小，也可以根據(jù)傳感器輸出的加速度的方向?qū)?yīng)放大或縮小的功能。
另外，當播放器在看電子書模式界面下時，可以定義向左(或向 上)的運動動作執(zhí)行向上翻一頁的功能，和定義向右(或向下)的運 動動作執(zhí)行向下翻一頁的功能。而向左、向右、向上、向下的動作有 效的判斷方法與圖11中流程圖說明的判斷方法相同。
同理，也可以模擬播放，暫停，回退等操作。如圖9所示，以圖 901為基準，也可以沿垂直播放器平面的線為軸順時針(如圖903 )或 逆時針(如圖902 )轉(zhuǎn)動一定角度模擬實現(xiàn)其它按鍵的功能操作。順 時針或逆時針轉(zhuǎn)動可以模擬兩個按鍵的動作，具體對應(yīng)的功能不是固 定的，可以依不同播放器的設(shè)計而定義為不同功能。例如，模擬的兩 個按鍵可以定義為代表返回鍵和播放鍵的功能，也可以代表音量增加 和音量減小功能。其中，順時針或逆時針的判斷方法，可以按照下述方式進行，當
重力加速度在X， Y， Z軸上的分量與X， Y, Z軸方向一致時輸出的 加速度數(shù)值就是正值，與X， Y， Z軸方向相反時輸出的加速度數(shù)值 就是負值。當播放器沿播放器順時針或逆時針轉(zhuǎn)動時，如果此時Z軸 的加速度不變化或Z軸相對于設(shè)定的初始位置狀態(tài)的轉(zhuǎn)動角度小于閾 值角度，而X, Y軸有動態(tài)的加速度變化，可以根據(jù)動態(tài)加速度的正 負值判斷轉(zhuǎn)動的方向是順時針或逆時針。
本發(fā)明提出的使用加速度傳感器(或與陀螺儀結(jié)合的傳感器)測 量播放器的傾斜，轉(zhuǎn)動的方向，角度，速度變化等動作數(shù)據(jù)來模擬按 鍵按下PRESS,釋放RELEASE和按下并保持PRESS & HOLD,并 把這些特定的動作和播放器可以實現(xiàn)的功能對應(yīng)起來，從而可以完全 不用在機器表面擺放按鍵或擺放少量的輔助按鍵就可以模擬完成媒體 播放器的按鍵操作功能。
相應(yīng)地，基于上述便攜式媒體播放器，本發(fā)明提出了一種使用動 作變化作為輸入模擬按鍵操作的方法，該方法可以應(yīng)用于使用動作變 化作為輸入模擬按鍵操作的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)可以包括傳感器，處 理器和存儲器，也可以進一步包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、顯示器和傳感器有效 按鍵開關(guān)等。該方法包括以下步驟
測量所迷媒體播放器環(huán)繞其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱向 軸和橫向軸所在平面的軸的轉(zhuǎn)動的角度和方向；以及
根據(jù)預(yù)設(shè)的所述轉(zhuǎn)動角度和方向與各個操作模式之間的對應(yīng)關(guān) 系，執(zhí)行至少一個相關(guān)的操作。
在第七實施例中，所述方法模擬按鍵按下的操作，如圖IO所示， 包括以下步驟
步驟301，當傳感器開始工作時，將感應(yīng)到的加速度數(shù)據(jù)Xo、 Y0、 Zo傳送給處理器；
如果傳感器將感應(yīng)到的加速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號，則經(jīng)模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號X。、 W Z。后傳輸給處理器。當所述使用動作 變化作為輸入模擬按鍵操作的系統(tǒng)中還包括有效按鍵開關(guān)時，啟動播放器上的傳感器有效開關(guān)按鍵206，使傳感器進入正常工作狀態(tài)。
步驟302，由處理器將數(shù)據(jù)設(shè)定為初始位置狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)角 度計算公式計算出此時的轉(zhuǎn)動角度00;
步驟303，清除動作有效標志、清除動作保持標志、清除有效時 間計時器、清除初始運動方向標志，這些標志是在軟件程序中定義的 用來表示相關(guān)動作狀態(tài)的；
步驟304，當傳感器感應(yīng)到運動變化的加速度數(shù)據(jù)Xn Yp Z, 時，將所述加速度數(shù)據(jù)傳送給處理器；
步驟305，由處理器根據(jù)讀取的加速度Xp Yp Z!計算相對轉(zhuǎn)動 角度A0n并根據(jù)加速度數(shù)值的正負得知轉(zhuǎn)動方向；
根據(jù)角度計算公式計算得到絕對轉(zhuǎn)動角度e,，然后減去設(shè)定的初 始位置狀態(tài)數(shù)據(jù)eQ，得到播放器相對初始位置的相對轉(zhuǎn)動角度Ae^
步驟306,判斷所述相對轉(zhuǎn)動角度A^是否大于該方向上設(shè)定的 閾值角度，如果是，執(zhí)行步驟307，否則，跳轉(zhuǎn)到步驟304;
步驟307，此次動作操作有效，即模擬按鍵按下操作；
步驟308，設(shè)定該動作方向為初始運動方向，設(shè)定動作有效標志， 并開啟有效時間計時器。
在第八實施例中，使用動作變化作為輸入模擬按鍵操作的方法， 其中，使用特定的動作模擬實現(xiàn)按鍵釋放的操作，釋放后再按下的操 作，以及按鍵按下并保持的操作，在第七實施例基礎(chǔ)上，如圖11所示， 還包括以下步驟
步驟309，再次由傳感器將感應(yīng)到的X、 Y、 Z軸方向的運動加 速度數(shù)據(jù)X2、 Y2、 Z2傳送給處理器；
步驟310，根據(jù)所述加速度數(shù)據(jù)X2、Y2、Z2計算相對轉(zhuǎn)動角度Ae2， 并根據(jù)加速度數(shù)值的正負得知轉(zhuǎn)動方向；
步驟311，判斷相對轉(zhuǎn)動角度是否發(fā)生變化，即判斷A02與Ae, 是否不一致，如果是，執(zhí)行步驟312，否則，執(zhí)行步驟317;
步驟312,判斷新的運動方向與初始運動方向是否相反，如果是， 執(zhí)行步驟315,否則，執(zhí)行步驟313;在處理器的內(nèi)部存儲器中保存的數(shù)據(jù)可以有播放器初始位置 (步驟302中保存的初始位置數(shù)據(jù)x。、 Y。、 Zo);動作有效標志；動 作保持標志；初始運動方向標志；相對初始位置的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角 度(步驟305，步驟310)。
步驟313，判斷新的動作方向與設(shè)定的初始運動方向是否相同， 如果是，執(zhí)行步驟317，否則，執(zhí)行步驟314;
步驟314，判斷轉(zhuǎn)動角度是否大于該方向上設(shè)定的閾值角度，如 果是，執(zhí)行步驟319,否則，執(zhí)行步驟317;
該步驟中包括兩種情況， 一種是新的運動方向與初始設(shè)定的運動 方向既不同也不相反，另一種是運動方向為回到初始位置后繼續(xù)向相 反方向運動，此時，均可以通過該步驟來判斷新運動方向是否有效。 對于新的運動方向與初始i殳定的運動方向既不同也不相反時，假i殳初 始運動方向為圖7中703所表示的向前運動時，則步驟312所判斷的 相反運動方向為702所表示的向后運動，如果新的運動方向即不是703 的向前也不是702的向后，則是指704和705中所表示的向左或向右 運動方向。
當有同時多個方向的傾斜或轉(zhuǎn)動時，分別計算多個方向的相對轉(zhuǎn) 動角度，將所述相對轉(zhuǎn)動角度大于閾值角度的方向作為新的運動方向。 當有多個方向的運動角度都大于閾值角度時，則按照如下原則處理 最大轉(zhuǎn)動角度的方向優(yōu)先有效，如果各方向的轉(zhuǎn)動角度相同時按照向 左，向右，向后，向前的優(yōu)先順序進行處理。
步驟315，判斷是否到達初始位置狀態(tài)，如果是，執(zhí)行步驟316， 否則，執(zhí)行步驟317;
步驟316，判斷是否繼續(xù)向相反方向運動，如果是，執(zhí)行步驟322; 否則，執(zhí)行步驟323;
步驟317，判斷是否到達設(shè)定的閾值時間，如果是，執(zhí)行步驟318; 否則，結(jié)束；
在該步驟中，讀取有效時間計時器的數(shù)值并與設(shè)定的閾值時間比 較，如果大于閾值時間，則執(zhí)行步驟318，表示之前動作保持有效啟動，即模擬按鍵按下并保持。如果讀取的時間小于閾值時間，則此次
操作結(jié)束，可以執(zhí)行步驟309繼續(xù)操作。
步驟318，進入動作保持狀態(tài)，設(shè)定動作保持有效標志，即模擬 實現(xiàn)按鍵按下并保持(PRESS&HOLD)，結(jié)束；
當不同方向的動作操作和某些播放器的功能連接起來的時候，還 可以通過顯示器顯示當前播放器的狀態(tài)和動作操作的效果。另外，也 可以將傳感器有效開關(guān)按鍵與播放器功能對應(yīng)，即當所述開關(guān)按鍵有 效時，其對應(yīng)的功能才有效。在執(zhí)行完該步驟后，可以繼續(xù)執(zhí)行步驟 309繼續(xù)操作。
步驟319，表示新運動方向的轉(zhuǎn)動角度大于閾值角度，即表示新 的運動有效。以上即模擬實現(xiàn)原來方向的按鍵釋放(RELEASE)， 同時新的方向的按鍵按下(PRESS)，執(zhí)行步驟320;
假設(shè)初始播放器的運動方向向前，如果新的運動方向向右或向 左，且轉(zhuǎn)動角度大于閾值角度，則向左或向右的運動有效，即模擬向 前的按鍵釋放，并按下向左或向右的按鍵。
步驟320，清除動作有效標志、清除動作保持標志、清除有效時 間計時器、清除初始運動方向標志；
步驟321，新方向的動作操作有效，設(shè)定新的初始運動方向，設(shè) 定動作有效標志，并開啟有效時間計時器，結(jié)束；然后，可以跳轉(zhuǎn)到 309繼續(xù)執(zhí)行；
步驟322，判斷相對轉(zhuǎn)動角度是否大于設(shè)定的閾值角度，如果是， 執(zhí)行步驟319，否則，執(zhí)行步驟323;
步驟323,模擬動作釋放操作，即釋放操作有效，結(jié)束，此時， 也可以繼續(xù)執(zhí)行步驟303。
本方法可以通過播放器向前、向后、向左、向右傾斜或轉(zhuǎn)動動作 模擬實現(xiàn)四個方向的按鍵按下PRESS,按鍵釋放RELEASE，按鍵按 下并保持PRESS & HOLD、向上、向下、向左和向右等功能，即可 以模擬圖1中導航鍵的四個方向的操作。
權(quán)利要求
1. 一種便攜式媒體播放器，包括傳感器，用于測量所述媒體播放器環(huán)繞其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱向軸和橫向軸所在平面的軸的轉(zhuǎn)動的角度和方向，并把所述測量的轉(zhuǎn)動角度和方向發(fā)送到處理器；存儲器，用于向處理器提供所述測量的轉(zhuǎn)動角度和方向與所述便攜式媒體播放器的各個操作模式之間的對應(yīng)關(guān)系；以及處理器，用于根據(jù)所述測量的轉(zhuǎn)動角度和方向與所述對應(yīng)關(guān)系執(zhí)行至少一個相關(guān)的操作模式。
2. 如權(quán)利要求l所述便攜式媒體播放器，還包括 傳感器有效開關(guān)按鍵，用于控制傳感器的開啟和關(guān)閉。
3. 如權(quán)利要求2所述便攜式媒體播放器，所述傳感器有效開關(guān) 按鍵為下述之一按鈕、撥動開關(guān)、觸摸傳感器、觸摸鍵、觸摸板、 或傳感器。
4. 如權(quán)利要求1所述便攜式媒體播放器，執(zhí)行的操作包括按 下、釋放、按下并保持、向上、向下、向左和向右。
5，如權(quán)利要求1所述便攜式媒體播放器，所述處理器還判斷所 述轉(zhuǎn)動角度是否到達該方向上預(yù)設(shè)的閾值角度，以及在到達閾值角度 時判斷所述轉(zhuǎn)動角度在其方向上持續(xù)的時間是否到達預(yù)設(shè)的閾值時 間，并根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行至少一個相關(guān)的操作。
6. 如權(quán)利要求5所述便攜式媒體播放器，所述處理器用于根據(jù) 傳感器啟動時的加速度數(shù)據(jù)計算得到初始位置角度，以及根據(jù)轉(zhuǎn)動時 的加速度數(shù)據(jù)計算得到絕對轉(zhuǎn)動角度，并將所述絕對轉(zhuǎn)動角度減去初 始位置角度得到所述測量的轉(zhuǎn)動角度。
7. 如權(quán)利要求1所述便攜式媒體播放器，所述處理器還用于在 所述媒體播放器的轉(zhuǎn)動由繞所述多個軸的轉(zhuǎn)動疊加而成時，分別計算 繞每個軸的轉(zhuǎn)動角度，選擇所述轉(zhuǎn)動角度大于閾值角度的轉(zhuǎn)動作為有 效轉(zhuǎn)動，以及當有繞不止一個軸的轉(zhuǎn)動角度都大于閾值角度時，則優(yōu)先選擇最大轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)動為有效轉(zhuǎn)動。
8. 如權(quán)利要求l所述便攜式媒體播放器，所述傳感器還測量沿 其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱向軸和橫向軸所在平面的軸的平 移運動。
9. 如權(quán)利要求8所述便攜式媒體播放器，所述處理器根據(jù)所述 測量的平移運動執(zhí)行相應(yīng)的操作。
10. —種使用動作變化進行操作的方法，用于媒體播放器的操作， 該方法包括以下步驟測量所述媒體播放器環(huán)繞其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱向 軸和橫向軸所在平面的軸的轉(zhuǎn)動的角度和方向；以及根據(jù)預(yù)設(shè)的所述轉(zhuǎn)動角度和方向與各個操作模式之間的對應(yīng)關(guān) 系，執(zhí)行至少一個相關(guān)的操作。
11. 如權(quán)利要求10所述使用動作變化進行操作的方法，執(zhí)行的操 作包括按下、釋放、按下并保持、向上、向下、向左和向右。
12. 如權(quán)利要求10所述使用動作變化進行操作的方法，測量所述 媒體播放器轉(zhuǎn)動角度的步驟，還包括測量媒體播放器啟動時的加速度數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)計算得到初始 位置角度，測量媒體播放器轉(zhuǎn)動時的加速度數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)計算得 到絕對轉(zhuǎn)動角度，并將所述絕對轉(zhuǎn)動角度減去所述初始位置角度。
13. 如權(quán)利要求10所迷使用動作變化進行操作的方法，根據(jù)所述 對應(yīng)關(guān)系執(zhí)行操作的步驟，還包括判斷所述轉(zhuǎn)動角度是否到達該方 向上預(yù)設(shè)的閾值角度，根據(jù)該判斷結(jié)果與操作模式的對應(yīng)關(guān)系執(zhí)行至 少一個相關(guān)的操作。
14. 如權(quán)利要求13所述使用動作變化進行操作的方法，還包括 在到達所述閾值角度時，判斷所述轉(zhuǎn)動角度在其方向上持續(xù)的時間是 否到達預(yù)設(shè)的閾值時間，并根據(jù)該判斷結(jié)果與操作模式的對應(yīng)關(guān)系執(zhí) 行至少一個相關(guān)的操作。
15. 如權(quán)利要求10所述使用動作變化進行操作的方法，還包括 在所述媒體播放器的轉(zhuǎn)動由繞所述多個軸的轉(zhuǎn)動疊加而成時，分別計算繞每個軸的轉(zhuǎn)動角度，選擇所述轉(zhuǎn)動角度大于閾值角度的轉(zhuǎn)動作為 有效轉(zhuǎn)動，以及當有繞不止一個軸的轉(zhuǎn)動角度都大于閾值角度時，則 優(yōu)先選擇最大轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)動為有效轉(zhuǎn)動。
16.如權(quán)利要求10所述使用動作變化進行操作的方法，還包括: 測量媒體播放器沿其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱向軸和橫向軸 所在平面的軸的平移運動，并根據(jù)所述平移運動執(zhí)行相應(yīng)的操作。
全文摘要
一種使用動作變化模擬按鍵操作的方法和便攜媒體播放器，包括傳感器，用于測量所述媒體播放器環(huán)繞其自身的縱向軸、橫向軸和垂直于縱向軸和橫向軸所在平面的軸的轉(zhuǎn)動的角度和方向，并把所述測量的轉(zhuǎn)動角度和方向發(fā)送到處理器；存儲器，用于向處理器提供所述測量的轉(zhuǎn)動角度和方向與所述便攜式媒體播放器的各個操作模式之間的對應(yīng)關(guān)系；以及處理器，用于根據(jù)所述測量的轉(zhuǎn)動角度和方向與所述對應(yīng)關(guān)系執(zhí)行至少一個相關(guān)的操作模式。本發(fā)明不用或擺放少量的按鍵在播放器上就可以模擬實現(xiàn)播放器的全部按鍵操作。
文檔編號H04N5/44GK101533649SQ200810085268
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者廖運欽, 棟 王 申請人:創(chuàng)新科技有限公司