專利名稱：無線遙控影像顯示系統(tǒng)與用于其中的控制器及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線遙控影像顯示系統(tǒng)與用于其中的控制器及動(dòng)作偵測方法，特別是指一種通過影像傳感器判斷控制器的定向或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的無線遙控影像顯示系統(tǒng)與用于其中的控制器及動(dòng)作偵測方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)影像顯示系統(tǒng)如電視、錄放機(jī)等的遙控器或控制器只 能夠?qū)τ跋癫シ牌髦鳈C(jī)輸入簡單的指令，如開機(jī)、關(guān)機(jī)、頻道選擇、與音量調(diào)節(jié)等，并不具備類似鼠標(biāo)的功能，不能夠以遙控器控制屏幕上的光標(biāo)移動(dòng)、或點(diǎn)選屏幕上的某一個(gè)圖像，直接進(jìn)行選擇或其它操作。因此，所述遙控器受限于簡單的功能，并無法提供使用者上網(wǎng)或玩電子游戲。雖然無線鼠標(biāo)適于作為上網(wǎng)或玩電子游戲的遙控器，但無線鼠標(biāo)無法輸出定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的指令，故無法用于操作旋轉(zhuǎn)影像的覽圖程序或控制對象旋轉(zhuǎn)角度的電子游戲。此外，無線鼠標(biāo)多需要置于一平面上，始能有效被使用，故不適合用于多樣動(dòng)作感應(yīng)的互動(dòng)電子游戲。近來許多電子互動(dòng)游戲系統(tǒng)提供使用者游戲搖桿或遙控器，以進(jìn)行更多樣動(dòng)作感應(yīng)的電子游戲的操作，例如賽車駕駛及打高爾夫球等游戲。此類游戲搖桿可包含陀螺儀(gyro)、加速計(jì)(accelerometer)或影像傳感器(image sensor),其中陀螺儀及加速計(jì)的結(jié)合可用于偵測使用者的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作或旋轉(zhuǎn)指令，然此兩種感測元件分辨率不足而無法辨識(shí)細(xì)微或緩慢的動(dòng)作，且成本上較高，難以降低游戲搖桿的售價(jià)。目前游戲搖桿中影像傳感器可用來控制屏幕上的光標(biāo)移動(dòng)、或點(diǎn)選屏幕上的某一個(gè)圖像，直接進(jìn)行選擇或其它操作。雖然影像傳感器的分辨率較陀螺儀及加速計(jì)為佳，然而其并無法用于偵測使用者的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作或旋轉(zhuǎn)指令，例如近似模擬(quasi-analog)旋鈕的細(xì)微調(diào)整。圖IA IB標(biāo)出現(xiàn)有電子互動(dòng)游戲系統(tǒng)中游戲搖桿的使用示意圖。游戲搖桿11的影像傳感器111所擷取的圖像中利用光源13中多個(gè)光點(diǎn)131的影像進(jìn)行定向，因該多個(gè)光點(diǎn)131的影像會(huì)于所擷取的圖像中重疊而形成一個(gè)大的光點(diǎn)，故由該疊合的單光點(diǎn)無法偵測前述旋轉(zhuǎn)動(dòng)作或旋轉(zhuǎn)指令。此外，當(dāng)使用者移動(dòng)游戲搖桿11的方向和影像傳感器111的坐標(biāo)方向不一致，會(huì)因影像傳感器111坐標(biāo)未被修正而誤判游戲搖桿11的移動(dòng)方向，造成在屏幕14上的光標(biāo)141移動(dòng)方向錯(cuò)誤。如圖IA所示，游戲搖桿11被移動(dòng)的方向(如向右的箭頭)和影像傳感器111中定義的坐標(biāo)方向一致，因此光標(biāo)141由屏幕14的左邊正確地移動(dòng)至右邊。然而，當(dāng)使用者手持游戲搖桿11的方向改變時(shí)，相同的移動(dòng)方向卻得到光標(biāo)141不同的移動(dòng)方向，如圖IB所示。游戲搖桿11的主操作面112 (具有控制及點(diǎn)選按鍵113的表面)朝向右方(相較于圖IA順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)Θ角)，并如向右的箭頭方向被移動(dòng)，而此時(shí)影像傳感器111的水平坐標(biāo)(X軸)朝向地面(圖面)，因此會(huì)誤認(rèn)有沿垂直坐標(biāo)(Y軸)方向的移動(dòng)，故光標(biāo)141會(huì)由屏幕14的上方不正確地移動(dòng)至下方。本發(fā)明針對以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，能有效校正游戲搖桿中影像傳感器的坐標(biāo)軸，而僅利用影像傳感器就能正確感測旋轉(zhuǎn)動(dòng)作或旋轉(zhuǎn)指令。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種無線遙控影像顯示系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的在于，提出一種用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的控制器。本發(fā)明的再一目的在于，提出一種用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的處理方法。為達(dá)成以上目的，本發(fā)明提供了一種無線遙控影像顯示系統(tǒng)，包含一影像顯示屏，顯示一程序產(chǎn)生的畫面；一光源，發(fā)出至少一光線；一控制器，通過其移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)以控制目前畫面的進(jìn)行，其包括至少一個(gè)影像傳感器，以得到具有至少兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第一圖像；以及一處理器，根據(jù)該兩個(gè)光點(diǎn)影像于該第一圖像中坐標(biāo)值的差異，以得到該控制器的主操作面相對于一基準(zhǔn)面的第一角度。上述無線遙控影像顯示系統(tǒng)中，該控制器的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)被轉(zhuǎn)換為作用于該目前 畫面的移動(dòng)指令及旋轉(zhuǎn)指令。上述無線遙控影像顯示系統(tǒng)中，該移動(dòng)指令根據(jù)該第一角度以校正其移動(dòng)方向。上述無線遙控影像顯示系統(tǒng)中，該影像傳感器會(huì)另擷取具有該兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第二圖像，且該處理器得到該主操作面相對于該基準(zhǔn)面的第二角度，通過該第一角度及該第二角度以得到該旋轉(zhuǎn)指令。上述無線遙控影像顯示系統(tǒng)中，該光源具有可分別發(fā)出一該光線的兩個(gè)發(fā)光單元，及該控制器具有一該影像傳感器以接受該光線。上述無線遙控影像顯示系統(tǒng)中，該光源具有一個(gè)發(fā)光單元，及該控制器具有兩該影像傳感器而分別接受該光線，通過疊加該兩個(gè)影像傳感器所擷取的兩圖像以得到該第一圖像。上述無線遙控影像顯示系統(tǒng)中，該旋轉(zhuǎn)指令通過一觸發(fā)機(jī)制而開始執(zhí)行。上述無線遙控影像顯示系統(tǒng)中，該旋轉(zhuǎn)指令用于執(zhí)行一旋轉(zhuǎn)量或旋轉(zhuǎn)速度的改變。就另一觀點(diǎn)而言，本發(fā)明提供了一種用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的控制器，接受該系統(tǒng)產(chǎn)生的至少一光線，并通過其移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)以控制該系統(tǒng)顯示畫面的進(jìn)行，包含至少一個(gè)影像傳感器，得到具有至少兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第一圖像；以及一處理器，根據(jù)該兩個(gè)光點(diǎn)影像于該第一圖像中坐標(biāo)值的差異，以得到該控制器的主操作面相對于一基準(zhǔn)面的第一角度。就另一觀點(diǎn)而言，本發(fā)明提供了一種用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的處理方法，處理該系統(tǒng)中被操作的控制器因移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生作用于一畫面的動(dòng)作指令，包含接受該系統(tǒng)產(chǎn)生的至少一光線；得到具有至少兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第一圖像；以及根據(jù)該兩個(gè)光點(diǎn)影像于該第一圖像中坐標(biāo)值的差異，以得到該控制器的主操作面相對于一基準(zhǔn)面的第一角度。上述處理方法中，執(zhí)行該旋轉(zhuǎn)指令為卷動(dòng)、切換、縮放或旋轉(zhuǎn)該畫面或該畫面中對象，或調(diào)整配合該畫面的音量或撥放速度。下面通過對具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。


圖IA IB標(biāo)出現(xiàn)有電子互動(dòng)游戲系統(tǒng)中游戲搖桿的使用示意圖；圖2標(biāo)出本發(fā)明無線遙控影像顯示系統(tǒng)的示意圖；圖3標(biāo)出本發(fā)明無線遙控影像顯示系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖；圖4標(biāo)出本發(fā)明處理光點(diǎn)影像的示意圖；圖5標(biāo)出本發(fā)明處理光點(diǎn)影像的另一實(shí)施例的示意圖。圖中符號(hào)說明11游戲搖桿111影像傳感器112主操作面113控制及點(diǎn)選按鍵131 光點(diǎn)14 屏幕141 光標(biāo)20、30無線遙控影像顯示系統(tǒng)21、21’ 控制器211影像傳感器212無線收發(fā)器213處理器22游戲主機(jī)221無線收發(fā)器23、13 光源231發(fā)光單元24影像顯示屏41、42光點(diǎn)影像
具體實(shí)施例方式本發(fā)明適用于游戲主機(jī)的互動(dòng)游戲程序的操作、影音播放器的影音旋轉(zhuǎn)調(diào)整及其它遙控影音系統(tǒng)(例如智能電視；smart TV)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作指令執(zhí)行，但因游戲主機(jī)為目前最常見的發(fā)光元件，故以下以游戲主機(jī)為例來加以說明。圖2標(biāo)出本發(fā)明無線遙控影像顯示系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，無線遙控影像顯示系統(tǒng)20大致上包含一控制器21、一游戲主機(jī)22、一光源23及一影像顯示屏24，其中游戲主機(jī)22執(zhí)行的電子游戲程序由影像顯示屏24放映。影像顯示屏24可能為影像顯示器、投影裝置、頭戴式顯示器或其它顯示裝置。使用者操作控制器21可驅(qū)動(dòng)電子游戲程序的執(zhí)行各種動(dòng)作指令，例如使影像顯示屏24上飛機(jī)于屏幕(XY平面)上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)控制器21被使用者進(jìn)行如前所述的操作，光源23的數(shù)個(gè)發(fā)光單元231產(chǎn)生數(shù)個(gè)紅外線會(huì)成像于控制器21的影像傳感器211內(nèi)，且處理器213通過所述紅外線所成像的至少兩個(gè)光點(diǎn)位置的連續(xù)改變而確認(rèn)旋轉(zhuǎn)指令為何。該兩個(gè)光點(diǎn)影像是成像于同一 CMOS影像感測芯片內(nèi)。本實(shí)施例中，處理器213設(shè)于控制器21中，或者其它實(shí)施例可以設(shè)于游戲主機(jī)22內(nèi)。又游戲主機(jī)22具有無線收發(fā)器221，故可以和控制器21的無線收發(fā)器212以射頻RFl及RF2 (或紅外線)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。相較于圖2，圖3中無線遙控影像顯示系統(tǒng)30使用的光源23’僅有一個(gè)發(fā)光單元231，但控制器21’有兩影像傳感器211?？梢詫⒃搩蓚€(gè)影像傳感器211所擷取的兩圖像重疊，會(huì)于重疊圖像中見到兩分開的光點(diǎn)影像，此圖像和圖2中單一影像傳感器211得到兩個(gè)發(fā)光單元231的光點(diǎn)影像相似，故以下實(shí)施例中具兩光點(diǎn)影像的一圖像可以是上述圖2或3中任一種系統(tǒng)所取得。坐標(biāo)軸柃if本發(fā)明使用兩個(gè)以上的光點(diǎn)影像，因此可以判斷出目前控制器的握持方向。且能補(bǔ)償因握持方向的改變而產(chǎn)生不同翻轉(zhuǎn)角度，如此可以避免如現(xiàn)有技術(shù)的圖IB中錯(cuò)誤移動(dòng)光標(biāo)的問題。如圖4所示，當(dāng)使用者握持控制器21或21’如圖IB中方向(主操作面由水平方向順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)Θ度)，因此兩個(gè)光點(diǎn)影像41及42在目前的XY坐標(biāo)的坐標(biāo)值有不同的Y值，即yl與y2，由此可知道目前控制器的主操作面并非水平。且根據(jù)光點(diǎn)影像41及42在目前的XY坐標(biāo)的坐標(biāo)值，就可以知道XY坐標(biāo)要逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)Θ度就可以得到影像傳感器211中定義的X’ Y’坐標(biāo)，即光點(diǎn)影像41及42要在X’ Y’坐標(biāo)的坐標(biāo)值有相同的Y值(等于yl’)。當(dāng)使用者維持主操作面旋轉(zhuǎn)Θ度的使用，并同樣如圖IA中的操作方式欲將光標(biāo)橫移，本發(fā)明可以如圖4所示將XY坐標(biāo)校正回X’Y’坐標(biāo)，故能得到使用者真正希望光標(biāo)移動(dòng)的方向。當(dāng)使用者習(xí)慣性手持主操作面旋轉(zhuǎn)Θ度操作，前述坐標(biāo)軸校正的計(jì)算方法如下說明所示，但不限于此說明的例示。光點(diǎn)影像41及42于XY坐標(biāo)的坐標(biāo)值分別為(X1, Y1)及(X2，Y2)，此處X1關(guān)\。又光點(diǎn)影像41及42于目前使用的V Y’坐標(biāo)的坐標(biāo)值分別為(X/，Y/ )及(Χ2’，Υ2’)，因此可以由下列公式得到Θ的值及兩坐標(biāo)的坐標(biāo)值間轉(zhuǎn)換
權(quán)利要求
1.一種無線遙控影像顯示系統(tǒng)，其特征在于，包含 一影像顯示屏，顯示一程序產(chǎn)生的畫面； 一光源，發(fā)出至少一光線； 一控制器，通過其移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)以控制目前畫面的進(jìn)行，其包括至少一個(gè)影像傳感器，以得到具有至少兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第一圖像；以及 一處理器，根據(jù)該兩個(gè)光點(diǎn)影像于該第一圖像中坐標(biāo)值的差異，以得到該控制器的主操作面相對于一基準(zhǔn)面的第一角度。
2.如權(quán)利要求I所述的無線遙控影像顯示系統(tǒng)，其中，該控制器的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)被轉(zhuǎn)換為作用于該目前畫面的移動(dòng)指令及旋轉(zhuǎn)指令。
3.如權(quán)利要求2所述的無線遙控影像顯示系統(tǒng)，其中，該移動(dòng)指令根據(jù)該第一角度以校正其移動(dòng)方向。
4.如權(quán)利要求2所述的無線遙控影像顯示系統(tǒng)，其中，該影像傳感器會(huì)另擷取具有該兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第二圖像，且該處理器得到該主操作面相對于該基準(zhǔn)面的第二角度，通過該第一角度及該第二角度以得到該旋轉(zhuǎn)指令。
5.如權(quán)利要求I所述的無線遙控影像顯示系統(tǒng)，其中，該光源具有可分別發(fā)出一該光線的兩個(gè)發(fā)光單元，及該控制器具有一該影像傳感器以接受該光線。
6.如權(quán)利要求I所述的無線遙控影像顯示系統(tǒng)，其中，該光源具有一個(gè)發(fā)光單元，及該控制器具有兩個(gè)該影像傳感器而分別接受該光線，通過疊加該兩個(gè)影像傳感器所擷取的兩圖像以得到該第一圖像。
7.如權(quán)利要求2所述的無線遙控影像顯示系統(tǒng)，其中，該旋轉(zhuǎn)指令通過一觸發(fā)機(jī)制而開始執(zhí)行。
8.如權(quán)利要求2所述的無線遙控影像顯示系統(tǒng)，其中，該旋轉(zhuǎn)指令用于執(zhí)行一旋轉(zhuǎn)量或旋轉(zhuǎn)速度的改變。
9.一種用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的控制器，接受該系統(tǒng)產(chǎn)生的至少一光線，并通過其移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)以控制該系統(tǒng)顯示畫面的進(jìn)行，其特征在于，包含 至少一個(gè)影像傳感器，得到具有至少兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第一圖像；以及 一處理器，根據(jù)該兩個(gè)光點(diǎn)影像于該第一圖像中坐標(biāo)值的差異，以得到該控制器的主操作面相對于一基準(zhǔn)面的第一角度。
10.如權(quán)利要求9所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的控制器，其中，該控制器的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)被該處理器轉(zhuǎn)換為作用于該畫面的移動(dòng)指令及旋轉(zhuǎn)指令。
11.如權(quán)利要求10所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的控制器，其中，該移動(dòng)指令根據(jù)該第一角度以校正其移動(dòng)方向。
12.如權(quán)利要求10所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的控制器，其中，該影像傳感器會(huì)另擷取具有該兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第二圖像，且該處理器得到該主操作面相對于該基準(zhǔn)面的第二角度，通過該第一角度及該第二角度以得到該旋轉(zhuǎn)指令。
13.如權(quán)利要求9所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的控制器，其中，該控制器具有兩個(gè)該影像傳感器而分別接受該光線，通過疊加該兩個(gè)影像傳感器所擷取的兩圖像以得到該第一圖像。
14.如權(quán)利要求10所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的控制器，其中，還包括一按鍵或一開關(guān)，用以觸發(fā)該旋轉(zhuǎn)指令開始執(zhí)行。
15.如權(quán)利要求10所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的控制器，其中，該旋轉(zhuǎn)指令用于執(zhí)行一旋轉(zhuǎn)量或旋轉(zhuǎn)速度的改變。
16.一種用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的處理方法，處理該系統(tǒng)中被操作的控制器因移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生作用于一畫面的動(dòng)作指令，其特征在于，包含 接受該系統(tǒng)產(chǎn)生的至少一光線； 得到具有至少兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第一圖像；以及 根據(jù)該兩個(gè)光點(diǎn)影像于該第一圖像中坐標(biāo)值的差異，以得到該控制器的主操作面相對于一基準(zhǔn)面的第一角度。
17.如權(quán)利要求16所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的處理方法，其中，還包含轉(zhuǎn)換該控制器的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)為作用于該畫面的移動(dòng)指令及旋轉(zhuǎn)指令的步驟。
18.如權(quán)利要求17所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的處理方法，其中，該移動(dòng)指令根據(jù)該第一角度以校正其移動(dòng)方向。
19.如權(quán)利要求17所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的處理方法，其中，還包含擷取具有該兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第二圖的步驟，其中該主操作面相對于該基準(zhǔn)面間有一第二角度，通過該第一角度及該第二角度以得到該旋轉(zhuǎn)指令。
20.如權(quán)利要求17所述的用于無線遙控影像顯示系統(tǒng)的處理方法，其中，該旋轉(zhuǎn)指令用于執(zhí)行一旋轉(zhuǎn)量或旋轉(zhuǎn)速度的改變，且執(zhí)行該旋轉(zhuǎn)指令為卷動(dòng)、切換、縮放或旋轉(zhuǎn)該畫面或該畫面中對象，或調(diào)整配合該畫面的音量或撥放速度。
全文摘要
本發(fā)明提出一種無線遙控影像顯示系統(tǒng)與用于其中的控制器及處理方法，該無線遙控影像顯示系統(tǒng)包含一影像顯示屏，顯示一程序產(chǎn)生的畫面；一光源，發(fā)出至少一光線；一控制器，通過其移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)以控制目前畫面的進(jìn)行，包括至少一個(gè)影像傳感器，以得到具有至少兩個(gè)光點(diǎn)影像的一第一圖像；以及一處理器，根據(jù)該兩個(gè)光點(diǎn)影像于該第一圖像中坐標(biāo)值的差異，以得到該控制器的主操作面相對于一基準(zhǔn)面的角度。
文檔編號(hào)H04N21/422GK102917263SQ20111022512
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者林俊煌, 張結(jié)雄, 許浩銘 申請人:奇高電子股份有限公司