CN101206536A - 惯性感测六轴向输入装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种惯性感测六轴向输入装置及其使用方法，其利用X、Y、Z三轴加速度计与一个陀螺仪的架构，不受操作空间限制，可在平坦表面上与空间中操作；在平面操作时(也即一般2D鼠标模式)，是以陀螺仪侦测装置的转动以补偿人手操作不自觉的偏转，克服纯加速度计坐标输入装置的技术障碍，达成自然顺手的操控感觉；在空间(3D)操作时，最多可侦测六个轴向的输入信息，也即以X、Y、Z三轴为轴心的转动量和沿X、Y、Z三轴的正负方向判别，适合应用在交互式计算机游戏的输入；也可使用X、Y两轴加速度计与陀螺仪的组合，构成适合在简报或遥控环境中使用的3D鼠标；此外，Z轴加速度计可提供侦测判断装置在平坦桌面上或手持在空间中，因而可作为2D/3D鼠标功能切换的开关讯号。

Description

惯性感测六轴向输入装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及的是一种惯性感测六轴向输入装置及其使用方法，尤指一种其利用X、Y、Z三轴加速度计与一个陀螺仪的架构，实现不受操作空间限制，可在平坦表面上操作，也可在空间中操作的输入装置。

背景技术

目前市面上虽可见综合鼠标与简报器双重功能的光标控制装置，然其控制方式仍未跳脱传统电子与机械控制模式，至于近年来被积极研发的重力式光标控制装置，则因为许多技术问题仍有待改善，故仍停留在研发阶段而未见消费性成品问世。

针对专利而言，请参阅图1所示美国专利5898421号「Gyroscopic pointer andmethod」，所述的案公开一种指示器，其是可外接电源190驱动一机械式陀螺仪110转动，所述的机械式陀螺仪110凭借一组万向轴115、120枢接在一内框架170内，所述之内框架170再凭借轴向与所述的万向轴115、120相互垂直的另一组万向轴140、145枢接在一外框架160内，当所述的装置在自由空间中操作时，凭借所述的计算机连接头180可将所述的陀螺仪110的转动量对应到显示装置的光标X、Y两轴移动量；所述的指示器由于采用纯陀螺仪输入坐标，因此只适用在自由空间，无法在平面上使用，再者，机械式陀螺仪体积庞大且误差值高。

再请参阅图2所示美国专利5825350号「Electronic pointing apparatus andmethod」，所述的案公开一种可在平面与空间中运作的指示装置100，其是在所述的指示装置100内部设有一滚球260，并在其内部的电路板452上设有陀螺仪电路，凭借一活塞270连动一杠杆472，当所述的指示装置100压制在平面上使用时(也即作为鼠标使用时)，所述的活塞270可将所述的杠杆472顶起，使所述的滚球260呈现可自由活动的释放状态，当举起所述的指示装置100时，所述的活塞270可自然拉动所述的杠杆472下降，使设置在所述的杠杆472底部的凸块506压制在所述的滚球260上，限制所述的滚球260活动，此时，即可将所述的指示装置100作为指示器使用，凭借所述的设置有陀螺仪电路的电路板452，可侦测所述的指示装置100的移动量并对应到显示装置光标；然而，由于所述的杠杆472与凸块506并无法确实压制所述的滚球260，当人手在空间中晃动所述的指示装置100时，极容易导致所述的滚球260非预期性移动或滚动，而产生不必要的移动讯号，影响坐标输入，因此，所述的种结构并未能被具体实现或应用在消费市场。

目前市面上可见与图2所示所述的指示装置类似的消费性产品，是在光学鼠标内结合陀螺仪，光学感测装置虽可免去滚球非预期性移动的问题，然而，无论为滚球或光学感测，其负责平面操作的滚球、光学感测与负责空间操作的陀螺仪电路之间彼此并无任何关联，所述的类结构仅是提供一用以收纳两种操作模式装置的共享壳体而已，不仅基本功能未扩张，反而使得整体装置的体积十分庞大，重量增加。

再如图3所示，中国台湾专利申请案号第90221010号「重力式鼠标」，其是凭借重力探测IC测量物体的位能，将位能转换为动能所产生的讯号，传输在微处理器IC计算，而微处理器IC可侦测重力探测IC运动的时间，并接收重力探测IC运动产生的加速度数值，加以运算并转换成实际的移动单位，传输在计算机主机而控制屏幕光标的走向；所述的案主要的运算手段是当所述的鼠标在空间移动时，利用两轴以上加速度计进行积分运算以控制光标移动，惟所述的种方式的最大缺失在于会产生累计误差，导致游标定位失真。

据上所述可知，如何能有一种不受操作空间限制、兼具平面/空间操作功能，可克服现有纯加速度计或纯陀螺仪坐标输入装置的坐标失真、误差大的缺失，同时可补偿人手操作不自觉转动所造成误差的坐标输入装置，是为相关业者迫切需要解决的课题。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明的主要目的在于提出一种惯性感测六轴向输入装置及其使用方法，其利用X、Y、Z三轴加速度计与一个陀螺仪的架构，不受操作空间限制，可在平坦表面上与空间中操作；在平面操作时(也即一般2D鼠标模式)，是以陀螺仪侦测装置的转动以补偿人手操作不自觉的偏转，克服纯加速度计坐标输入装置的技术障碍，达成自然顺手的操控感觉；在空间(3D)操作时，最多可侦测六个轴向的输入信息，也即以X、Y、Z三轴为轴心的转动量和沿X、Y、Z三轴的正负方向判别，适合应用在交互式计算机游戏的输入；也可使用X、Y两轴加速度计与陀螺仪的组合，构成适合在简报或遥控环境中使用的3D鼠标；此外，Z轴加速度计可提供侦测判断装置在平坦桌面上或手持在空间中，因而可作为2D/3D鼠标功能切换的开关讯号。

为达到上述目的，本发明提出一种惯性感测六轴向输入装置，其包含：

一加速度计，是用以侦测X、Y、Z三轴重力加速度；以及

一陀螺仪，是用以侦测转动量；由所述的陀螺仪经由积分角速度以计算转动角度，并计算转动瞬间的离心力与向心力，对Y轴加速度讯号进行补偿，再以补偿后的Y轴加速度讯号计算装置前后倾斜角度，并可将所述的转动角度与所述的倾斜角度对应至显示装置的坐标。

较佳的是，

所述的X轴加速度是指所述的装置左右倾斜时所产生的加速度；

所述的Y轴加速度是指所述的装置前后倾斜时所产生的加速度；

所述的Z轴加速度是指所述的装置上下移动时所产生的加速度；

所述的陀螺仪是侦测所述的装置以Z轴为轴心的转动量。

为达到上述目的，本发明更提出一种惯性感测六轴向输入装置在空间操作模式的使用方法，其包含：

记录起始时X、Y两轴加速度值(gxs，gys)，以及所述的陀螺仪的角速度值(ωzs)，并设角度初始值θp＝0；

计算目前Z轴与Y轴的倾斜角度(θz，θy)；

角度(θz，θy)对应到屏幕坐标(Mx，My)。

较佳的是，所述的计算目前Z轴与Y轴的倾斜角度(θz，θy)的步骤还包括：

计算Z轴转动角度θz；

Y轴加速度计的转动补偿；

计算所述的装置的前后倾斜角度θy。

较佳的是，所述的计算Z轴转动角度θz的步骤，是假设取样间距为Δt(约10msec)，前一次角度为θp，目前角速度值为ωz，当绝对值|ωz-ωzs|大于某临界值(用在消除小讯号噪声，例如设定临界值为0.1°)，则积分为：

θz＝θp+(ωz-ωzs)×Δt

θp＝θz。

较佳的是，所述的Y轴加速度计的转动补偿的步骤，是以gr＝R×(ωz-ωzs)估算Y轴向心力，再以ga＝gr+gs计算得到补偿过的加速度值gy＝ga-gr；其中，R为人手操作所述的输入装置的旋转中心至加速度计距离，gr为向心力，ga为Y轴加速度计实际的感受力，gs为其它杂散力(噪声、移动等)。

较佳的是，所述的计算前后倾斜角度θy的步骤，所述的θy的计算是采用补偿过的Y轴加速度值gy，其计算式为：

${\mathrm{\θ}}_y={\sin }^{-1}\left(\frac{g_y-g_{\mathrm{ys}}}{g_{\mathrm{ys}}}\right)\·$

较佳的是，所述的角度(θz，θy)对应到屏幕坐标(Mx，My)的步骤，其是将计算出的Z轴转动角度θz、前后倾斜角度θy依比率放大对应至屏幕坐标(Mx，My)：

Mx＝Sx×θz，My＝Sy×θy；

其中，Sx与Sy分别为X轴、Y轴放大比率。

较佳的是，其还包括一翻页侦测，其包含：

设定一临界值thr(例如150count)；

比较X轴加速度瞬间变化讯号(gx-gxs)与临界值thr，用以判断往后或向前翻页，其中，gx为变化后的X轴加速度值，gxs为起始时X轴加速度值；

较佳的是，若(gx-gxs)＞thr，则回前一页；若(gx-gxs)＜-thr，则往后一页。

较佳的是，若(gx-gxs)＞thr，则往后一页；若(gx-gxs)＜-thr，则回前一页。

较佳的是，若(gx-gxs)位于±thr的范围内，则不动作。

较佳的是，所述的临界值thr是可依实际使用状况而调整。

较佳的是，其还包括一翻页侦测，其包含：

设定一临界值thr(例如30°)；

计算X轴倾斜角度θx；

比较θx是否大于临界值thr，用以判断往后或向前翻页。

较佳的是，若θx＞thr，则往后一页；若θx＜-thr，则回前一页。

较佳的是，若θx＞thr，则回前一页；若θx＜-thr，则往后一页。

较佳的是，若θx位于±thr的范围内，则不动作。

为达到上述目的，本发明更提出一种惯性感测六轴向输入装置切换平面操作模式与空间操作模式的方法，其包括：

记录所述的装置静置在平面上的X、Y、Z三轴加速度值(gxs，gys，gzs)与所述的陀螺仪的角速度值(ωzs)，并设定此时的操作模式为平面(2D)操作模式，角度初始值θp＝0；

双重积分Z轴目前加速度与初始加速度差Sz＝∫∫(gz-gzs)；

比较目前(gz-gzs)的双重积分值Sz与临界值thr大小；

若目前(gz-gzs)的双重积分值Sz小于临界值thr，则保持平面操作模式；

若目前(gz-gzs)的双重积分值Sz大于临界值thr，则进行空间(3D)操作模式。

较佳的是，其是在一定时间内连续多次侦测双重积分值Sz都大于临界值thr时，则切换至空间操作模式。

较佳的是，在空间操作模式过程中，若侦测所述的双重积分值Sz小于临界值thr，且连续几次目前Y轴加速度gy与初始Y轴加速度gys差的绝对值|gy-gys|在设定的范围值内或趋近在0，则进行平面操作模式。

为使贵审查委员对于本发明的结构目的和功效有更进一步的了解与认同，兹配合图示详细说明如后。

附图说明

图1是现有美国专利5898421号「Gyroscopic pointer and method」的结构示意图。

图2是现有美国专利5825350号「Electronic pointing apparatus and method」的结构示意图。

图3是现有中国台湾专利申请案号第90221010号「重力式鼠标」的流程图。

图4是本发明的装置架构与轴向定义图。

图5是本发明进行空间操作模式的流程方块图。

图6是本发明计算空间倾斜角度的流程方块图。

图7是本发明进行翻页侦测的流程方块图。

图8是本发明转动时的Y轴加速度计受力俯视示意图。

图9是本发明自动切换平面与空间操作模式的流程方块图。

附图标记说明：10-输入装置；11-加速度计；12-陀螺仪；111-X轴加速度计；112-Y轴加速度计；113-Z轴加速度计；θx-X轴(左右)倾斜角度；θy-Y轴(前后)倾斜角度；θz-Z轴(转动)倾斜角度；gxs-X轴起始加速度值；gys-Y轴起始加速度值；ωzs-陀螺仪起始角速度值；Gr-向心力；Hc-人手操作所述的输入装置的旋转中心；ga-Y轴加速度计实际的感受力；gs-其它杂散力(噪声、移动等)；gy-Y轴加速度值；Mx-屏幕X轴坐标；My-屏幕Y轴坐标；R-人手操作所述的输入装置的旋转中心至加速度计距离；Sx-X轴放大比率；Sy-Y轴放大比率；Sz-双重积分值；thr-临界值；ωz-目前角速度值；θp-角度初始值；Δt-取样间距。

具体实施方式

以下将参照随附的图式来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下图式所列举的实施例仅为辅助说明，但本案的技术手段并不限于所列举图式。

请参阅图4所示，本发明所提供的惯性感测六轴向输入装置10，其主要包含一可侦测X、Y、Z三轴重力加速度的加速度计11，以及一用以侦测所述的输入装置10以Z轴为轴心的转动量的陀螺仪12；所述的Z轴加速度计113主要是侦测所述的输入装置10上下加速度变化，用以决定所述的输入装置10在平面(2D)操作模式或空间(3D)操作模式；在空间操作模式下，由所述的陀螺仪12产生的角速度讯号侦测左右方向的倾斜角度θz，由所述的Y轴加速度计112绕X轴旋转产生的重力加速度变化讯号侦测前后倾斜角度θy，且由X轴加速度计111绕Y轴旋转产生的重力加速度变化讯号侦测左右倾斜角度θx；而所述的X、Y、Z三轴加速度计可同时侦测沿X、Y与Z轴向的瞬间加速度变化，以决定所述的输入装置10运动的X、Y、Z三轴正负方向；该加速度计11所感测之重力加速度讯号以及该陀螺仪12所侦测之角速度讯号，先传送至一中央处理器进行讯号处理，再以有线或无线之方式将处理后之讯号传送至一微处理器，即可控制显示装置上之光标或画面，此部份属于习知技术，在此不予赘述。

以前述所述的惯性感测六轴向输入装置10的架构为基础，具体实施在空间操作时，其操作流程如图5所示流程50，其包括：

51：记录起始时X、Y两轴加速度值(gxs，gys)，以及所述的陀螺仪12的角速度值(ωzs)，并设角度初始值θp＝0；

52：计算目前Z轴与Y轴的倾斜角度(θz，θy)；其包括下列步骤(请同时参阅图6所示)：

521：计算Z轴转动角度θz；

假设取样间距为Δt(约10msec)，前一次角度为θp，目前角速度值为ωz，则若绝对值|ωz-ωzs|大于某临界值(用在消除小讯号噪声，例如设定临界值为0.1°)，积分如下：

θz＝θp+(ωz-ωzs)×Δt<1>

θp＝θz

522：Y轴加速度计的转动补偿；

Y轴加速度计在所述的输入装置10转动时，会产生额外的向心力，此向心力可以由所述的陀螺仪12侦测到的角速度与旋转半径计算，用以补偿Y轴加速度，降低操作的误动作。

请参阅图8所示所述的输入装置10转动时的Y轴加速度计受力俯视示意图，Hc为人手操作所述的输入装置10的旋转中心，R为Hc至加速度计距离，gr为向心力，ga为Y轴加速度计实际的感受力，gs为其它杂散力(噪声、移动等)，其关系式如下：

gr＝R×(ωz-ωzs)2<2-1>

ga＝gr+gs<2-2>

因此，可以<2-1>式估算向心力，再以<2-2>式计算得到补偿过的加速度值gy如下：

gy＝ga-gr<3>

523：装置前后倾斜角度θy；

所述的θy的计算是采用补偿过的Y轴加速度值gy，其计算如下：

${\mathrm{\&theta;}}_y={\sin }^{-1}\left(\frac{g_y-g_{\mathrm{ys}}}{g_{\mathrm{ys}}}\right)---<4>$

本步骤显示，本发明凭借所述的陀螺仪12侦测所述的输入装置10的转动，以补偿人手操作不自觉的偏转，因此可克服传统纯加速度计坐标输入装置的技术障碍，达成自然顺手的操控感觉，并可达到作标准确定位的目的。

53：角度(θz，θy)对应到屏幕坐标(Mx，My)；将步骤521、523计算出的Z轴转动角度θz、前后倾斜角度θy依比率放大对应的屏幕X、Y轴坐标(Mx，My)；

Mx＝Sx×θz，My＝Sy×θy<5>

其中，Sx与Sy分别为X轴、Y轴的放大比率，视实际显示屏幕尺寸而可调整。

54：翻页侦测；除上述坐标定位的外，当实施在空间操作时，可利用X轴加速度讯号的瞬间变化，定义为屏幕画面翻页，其流程如图7所示：首先，

541：设定一临界值thr；所述的临界值thr是可依实际使用状况而可调整，一般约为150(count)；

542：比较X轴加速度瞬间变化讯号(gx-gxs)，其中，gx为变化后的X轴加速度值，gxs为起始时X轴加速度值；

543：若(gx-gxs)＞thr，则回前一页；

544：若(gx-gxs)＜-thr，则往后一页；

当然，也可设定若(gx-gxs)＞thr，则往后一页，而若(gx-gxs)＜-thr，则回前一页；然无论设定为何，当(gx-gxs)位于±thr的范围内时，则判定为操作者不自觉的晃动，不进行任何页面切换。。

除凭借上述加速度变化判断翻页的外，也可先凭借X轴加速度计感测并计算出左右倾斜角度θx(其计算方式类似在步骤523计算前后倾斜角度θy的方法)，再与设定的角度临界值比较进行翻页判断，同样地，先设定一临界值thr(例如30°)；而后再比较X轴倾斜角度θx与所述的临界值thr，若θx＞thr，则往后一页；若θx＜-thr，则回前一页；或可设定θx＞thr则回前一页，而θx＜-thr则往后一页，当θx位于±thr的范围内时，则不动作。

再以图4所示所述的惯性感测六轴向输入装置10的架构为基础，具体实现可自动切换在平面或空间中操作的使用方法如图9所示流程80，其包括：

81：起始状况下，请同时参阅图4，当所述的输入装置10静置在平面上，此时记录X、Y、Z三轴加速度值(gxs，gys，gzs)与所述的陀螺仪12的角速度值(ωzs)，并设定此时的操作模式为平面(2D)操作模式，角度初始值θp＝0。

82：双重积分Z轴目前加速度与初始加速度差Sz＝∫∫(gz-gzs)(代表位移)；

83：比较目前(gz-gzs)的双重积分值Sz与临界值thr大小；

84：若目前(gz-gzs)的双重积分值Sz小于临界值thr，则保持在平面操作模式下；

85：若目前(gz-gzs)的双重积分值Sz大于临界值thr，则表示所述的输入装置10已被拿离初始所置放的平面，故设定操作模式转为空间(3D)操作模式，即可进行图5至图7所示的屏幕指针、翻页等简报应用；而为避免操作者可能的误动作，可设定本步骤为连续多次侦测，也即，在一定时间内连续侦测目前(gy-gys)的双重积分值Sz都大于临界值thr时，表示所述的输入装置10确实被拿起，此时方才切换至空间操作模式。

86：在空间操作模式过程中，当侦测所述的双重积分值Sz小于临界值thr，且连续几次目前Y轴加速度gy与初始Y轴加速度gys差的绝对值|gy-gys|很小(在设定的范围值内或趋近在0)时，表示所述的输入装置10已被放回平面，此时，即可设定操作模式为平面操作模式，再返回步骤81。

综上所述，本发明所提供的惯性感测六轴向输入装置及其使用方法，其利用X、Y、Z三轴加速度计与一个陀螺仪的架构，不受操作空间限制，可在平坦表面上与空间中操作；在平面操作时(也即一般2D鼠标模式)，是以陀螺仪侦测装置的转动以补偿人手操作不自觉的偏转，克服纯加速度计坐标输入装置的技术障碍，达成自然顺手的操控感觉；在空间(3D)操作时，最多可侦测六个轴向的输入信息，也即以X、Y、Z三轴为轴心的转动量和沿X、Y、Z三轴的正负方向判别，适合应用在交互式计算机游戏的输入；也可使用X、Y两轴加速度计与陀螺仪的组合，构成适合在简报或遥控环境中使用的3D鼠标；此外，Z轴加速度计可提供侦测判断装置在平坦桌面上或手持在空间中，因而可作为2D/3D鼠标功能切换的开关讯号。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (24)

1.一种惯性感测六轴向输入装置，系用以感测重力加速度讯号以及角速度讯号，且传送至一中央处理器进行讯号处理，再以有线或无线之方式将处理后之讯号传送至一微处理器，以控制显示装置上之光标或画面，其特征在于：其包含：一加速度计，是用以侦测X、Y、Z三轴加速度；以及一陀螺仪，是用以侦测转动量；由所述的陀螺仪经由积分角速度以计算转动角度，并计算转动瞬间的离心力与向心力，对Y轴加速度讯号进行补偿，再以补偿后的Y轴加速度讯号计算装置前后倾斜角度，并可将所述的转动角度与所述的倾斜角度对应至显示装置的坐标。

2.如权利要求1所述的惯性感测六轴向输入装置，其特征在于：

所述的X轴加速度是指所述的装置左右倾斜时所产生的加速度；

所述的Y轴加速度是指所述的装置前后倾斜时所产生的加速度；

所述的Z轴加速度是指所述的装置上下移动时所产生的加速度。

3.如权利要求1所述的惯性感测六轴向输入装置，其特征在于：所述的陀螺仪是侦测所述的装置以Z轴为轴心的转动量。

4.一种惯性感测六轴向输入装置在空间操作模式的使用方法，其特征在于：其包含：

记录起始时X、Y两轴加速度值(gxs，gys)，以及所述的陀螺仪的角速度值(ωzs)，并设角度初始值θp＝0；

计算目前Z轴与Y轴的倾斜角度(θz，θy)；

角度(θz，θy)对应到屏幕坐标(Mx，My)。

5.如权利要求4所述的使用方法，其特征在于：所述的计算目前Z轴与Y轴的倾斜角度(θz，θy)的步骤还包括：

计算Z轴转动角度θz；

对Y轴加速度计进行转动补偿；

计算所述的装置的前后倾斜角度θy。

6.如权利要求5所述的使用方法，其特征在于：所述的计算Z轴转动角度θz的步骤，取样间距为Δt，前一次角度为θp，目前角速度值为ωz，当绝对值|ωz-ωzs|大于某临界值，则积分为：

θz＝θp+(ωz-ωzs)×Δt

θp＝θz。

7.如权利要求5所述的使用方法，其特征在于：所述的Y轴加速度计的转动补偿的步骤，是以gr＝R×(ωz-ωzs)估算Y轴向心力，再以ga＝gr+gs计算得到补偿过的加速度值gy＝ga-gr；其中，R为人手操作所述的输入装置的旋转中心至加速度计距离，gr为向心力，ga为Y轴加速度计实际的感受力，gs为其它杂散力。

8.如权利要求5所述的使用方法，其特征在于：所述的计算前后倾斜角度θy的步骤，所述的θy的计算是采用补偿过的Y轴加速度值gy，其计算式为：

${\mathrm{\&theta;}}_y=\mathrm{si}{n}^{-1}\left(\frac{g_y-g_{\mathrm{ys}}}{g_{\mathrm{ys}}}\right).$

9.如权利要求4所述的使用方法，其特征在于：所述的角度(θz，θy)对应到屏幕坐标(Mx，My)的步骤，其是将计算出的Z轴转动角度θz、前后倾斜角度θy依比率放大对应至屏幕坐标(Mx，My)：

Mx＝Sx×θz，My＝Sy×θy；

其中，Sx与Sy为X轴与Y轴的放大比率。

10.如权利要求9所述的使用方法，其特征在于：所述的X轴与Y轴的放大比率Sx与Sy是可调整的。

11.如权利要求5所述的使用方法，其特征在于：其还包括一翻页侦测，其包含：

设定一临界值thr；

比较X轴加速度瞬间变化讯号(gx-gxs)与临界值thr，用以判断往后或向前翻页，其中，gx为变化后的X轴加速度值，gxs为起始时X轴加速度值

12.如权利要求11所述的使用方法，其特征在于：

若(gx-gxs)＞thr，则回前一页；

若(gx-gxs)＜-thr，则往后一页。

13.如权利要求12所述的使用方法，其特征在于：

若(gx-gxs)位于±thr的范围内，则不动作。

14.如权利要求11所述的使用方法，其特征在于：

若(gx-gxs)＞thr，则往后一页；

若(gx-gxs)＜-thr，则回前一页。

15.如权利要求14所述的使用方法，其特征在于：若(gx-gxs)位于±thr的范围内，则不动作。

16.如权利要求11所述的使用方法，其特征在于：所述的临界值thr是依实际使用状况而调整。

17.如权利要求5所述的使用方法，其特征在于：其还包括一翻页侦测，其包含：

设定一临界值thr；

计算X轴倾斜角度θx；

比较θx是否大于临界值thr，用以判断往后或向前翻页。

18.如权利要求17所述的使用方法，其特征在于：

若θx＞thr，则往后一页；

若如θx＜-thr，则回前一页。

19.如权利要求18所述的使用方法，其特征在于：

若θx位于±thr的范围内，则不动作。

20.如权利要求17所述的使用方法，其特征在于：

若θx＞thr，则回前一页；

若θx＜-thr，则往后一页。

21.如权利要求20所述的使用方法，其特征在于：若θx位于±thr的范围内，则不动作。

22.一种惯性感测六轴向输入装置切换平面操作模式与空间操作模式的方法，其特征在于：其包括：

记录所述的装置静置在平面上的X、Y、Z三轴加速度值(g_xs，gys，gzs)与所述的陀螺仪的角速度值(ωzs)，并设定此时的操作模式为平面(2D)操作模式，角度初始值θp＝0；

双重积分Z轴目前加速度与初始加速度差Sz＝∫∫(gz-gzs)；

比较目前(gz-gzs)的双重积分值Sz与临界值thr大小；

若目前(gz-gzs)的双重积分值Sz小于临界值thr，则保持平面操作模式；

若目前(gz-gzs)的双重积分值Sz大于临界值thr，则进行空间操作模式。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于：若在一定时间内连续多次侦测双重积分值Sz都大于临界值thr，则切换至空间操作模式。

24.如权利要求22项所述的方法，其特征在于：在空间操作模式过程中，若侦测所述的双重积分值Sz小于临界值thr，且连续几次目前Y轴加速度gy与初始Y轴加速度gys差的绝对值|gy-gys|在设定的范围值内或趋近在0，则进行平面操作模式。

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