CN102566749A - 用于控制便携式电子设备的输出设备的方法和装置 - Google Patents

Abstract

根据在说明书中描述的实施例，提供了用于控制便携式电子设备的输出设备的方法和装置，便携式电子设备包括处理器、第一运动传感器、第二运动传感器和输出设备。该方法包括：在处理器处从第一运动传感器接收第一运动数据，第一运动数据表示外部对象相对于便携式电子设备的移动；在处理器处从第二运动传感器接收第二运动数据，第二运动数据表示便携式电子设备的移动；在处理器处基于第一运动数据和第二运动数据产生第三运动数据，第三运动数据表示外部对象的移动；以及基于第三运动数据控制输出设备。

Description

用于控制便携式电子设备的输出设备的方法和装置

技术领域

本说明书总体涉及便携式电子设备，具体涉及用于控制便携式电子设备的输出设备的方法、系统和装置。

背景技术

当便携式电子设备和其他计算设备变得更加强大时，这种设备所提供的功能也继续扩展和改进着。具体地，计算能力的继续增加使得这种设备可以执行与其用户和环境的更大范围的交互。具体地，运动捕捉和运动跟踪技术之前已经在例如电影摄像术中得到了使用，然而这可能需要大量的计算资源。便携式电子设备日益增加的能力使得这种设备可以基于类似的技术来执行交互。

发明内容

说明书的一方面提供了一种控制便携式电子设备的输出设备的方法，便携式电子设备包括处理器、第一运动传感器、第二运动传感器和输出设备，该方法包括：在处理器处从第一运动传感器接收第一运动数据，第一运动数据表示外部对象相对于便携式电子设备的移动；在处理器处从第二运动传感器接收第二运动数据，第二运动数据表示便携式电子设备的移动；在处理器处基于第一运动数据和第二运动数据产生第三运动数据，第三运动数据表示外部对象的移动；以及基于第三运动数据控制输出设备。还可以提供用于存储由处理器执行的计算机可读指令的计算机可读存储介质，该计算机可读指令实现了该方法。

说明书的另一方面提供了一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括：输出设备；第一运动传感器，用于产生表示外部对象相对于便携式电子设备的移动的第一运动数据；第二运动传感器，用于产生表示便携式电子设备的移动的第二运动数据；存储器，用于保存第一运动数据和第二运动数据；以及处理器，与第一运动传感器、第二运动传感器以及存储器互连，该处理器被配置为接收第一运动数据和第二运动数据；该处理器还被配置为基于第一运动数据和第二运动数据产生第三运动数据，第三运动数据表示外部对象的移动；该处理器还被配置为基于第三运动数据控制输出设备。

附图说明

参考以下图对实施例进行了描述，在图中：

图1描绘了根据非限制性实施例的便携式电子设备和外部对象的示意图；

图2描绘了根据非限制性实施例的图1的便携式电子设备的各种组件的示意性框图；

图3描绘了根据非限制性实施例的对图1的便携式电子设备的输出设备进行控制的方法；

图4描绘了示出根据非限制性实施例的图1的便携式电子设备和外部对象的移动的示意图；

图5a描绘了根据非限制性实施例的由图1的便携式电子设备的显示设备显示的表示；

图5b描绘了根据非限制性实施例的由图1的便携式电子设备的显示设备显示的另一表示；

图6a描绘了根据另一非限制性实施例的由图1的便携式电子设备的显示设备显示的另一表示；

图6b描绘了根据另一非限制性实施例的由图1的便携式电子设备的显示设备显示的又一表示；以及

图7描绘了根据另一非限制性实施例的对图1的便携式电子设备的输出设备进行控制的方法。

具体实施方式

现在参考图1，对便携式电子设备20进行描述。在本实施例中，便携式电子设备20基于手持无线通信设备的计算环境和功能。然而，将理解，便携式电子设备20不限于手持无线通信设备。其他便携式电子设备也是可以的，例如个人数字助理(“PDA”)、蜂窝电话、智能手机、膝上型计算机、多媒体播放器等。一般地，可以将便携式电子设备20配置为经由链路28与网络24通信。在本实施例中，便携式电子设备20与网络24之间的链路28可以基于核心移动网络基础设施(例如，全球移动台通信系统(“GSM”)；码分多址接入(“CDMA”)；CDMA 2000；3G；4G)。链路28还可以基于无线局域网(“WLAN”)基础设施，例如电气和电子工程师协会(“IEEE”)802.11标准(及其变型)、蓝牙等，或者其混合技术。注意，在便携式电子设备20的示例性变型中，链路28还可以是至网络24的有线连接。在另一示例性变型中，链路28可以是包括上述的无线和有线链路的复合链路。

图1中还描绘了外部对象32。现在将显而易见的是，外部对象32在便携式电子设备20的“外部”，因为其可以独立于便携式电子设备20在三维空间中移动。在本实施例中，外部对象32可以是便携式电子设备20的用户的头部，然而将意识到，对本领域技术人员来说，还将会想到各种其他外部对象。

在其他组件中，便携式电子设备20包括输出设备，例如显示设备36。通常，将便携式电子设备20配置为根据外部对象32的移动来控制至少一个输出设备(例如，显示设备36)，下面将对此进行更详细的描述。

现在参考图2，示意性的框图更详细地示出了便携式电子设备20。将理解，图2中的结构仅是示例性的，并且设想了可用于无线语音(例如，电话)和无线数据(例如，电子邮件、web浏览、文本)通信二者的设备。便携式电子设备20基于包括处理器40在内的微型计算机。便携式电子设备20还包括存储器44，存储器44可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器(“RAM”)。存储器44还可以包括非易失性存储器，例如只读存储器(“ROM”)、电可擦可编程只读存储器(“EEPROM”)、闪存等。将意识到，存储器44还可以包括易失性和非易失性存储器的适当组合。

如之前所述，便携式电子设备20还包括用于经由链路28与网络24通信的通信接口48。便携式电子设备20还包括例如用于接收输入数据的键区52(例如，以按键选择的形式)。现在将显而易见的是，便携式电子设备20还可以包括附加的输入设备(未示出)，例如一个或多个麦克风、与显示设备36的至少一部分集成的触摸屏、轨迹球等。便携式电子设备20还包括各种输出设备。在便携式电子设备20的输出设备中有显示设备36和扬声器56。现在将显而易见的是，扬声器56还可以是两个或更多扬声器的阵列。还可以设想其他输出设备，例如用于震动输出的电动机(未示出)。便携式电子设备20的各种组件经由通信总线(未示出)与处理器40进行互连。

如在图2中看出的，在便携式电子设备20的输入设备中有第一运动传感器60和第二运动传感器64。第一运动传感器60产生表示外部对象32相对于便携式电子设备20的移动的第一运动数据。现在将显而易见的是可以通过各种方式产生第一运动数据。简单地参考图1，在本非限制性实施例中，外部对象32装备有至少两个光源，例如发光二极管(LED)66。其他光源也是可设想的，例如白炽光源或者有机发光二极管(“OLED”)。在一些实施例中，可以将至少一个LED 66耦接到与便携式电子设备20相关联的耳机(未示出)。在本实施例中，LED 66可以是红外LED，然而对于本领域技术人员来说，还将会想到各种备选，包括可见光以及电磁频谱的其他区域。

返回图2，第一运动传感器60可以通过从LED 66接收光来产生第一运动数据。现在将显而易见的是，第一运动传感器60可以是例如数字摄像机。注意到，在此使用的术语“产生”还倾向于描述第一运动传感器60在运动数据的产生中进行协助而不仅是负责这种产生的实施例。例如，第一运动传感器60可以捕捉一个或多个图像，以用于由处理器40处理。然后，处理器40可以基于捕捉到的图像内的LED 66的表示来确定外部对象32相对于便携式电子设备20的位置改变(即，移动)。

第二运动传感器64产生表示便携式电子设备20在三维空间中的移动的第二运动数据。在本非限制性实施例中，第二运动传感器64可以是便携式电子设备20中的三轴加速计(3-axis accelerometer)。如上关于第一运动传感器60讨论的，将意识到，第二运动传感器64“产生”第二运动数据还可以涉及处理器40协同便携式电子设备20的其他组件。

将意识到，第一和第二运动传感器60和64不限于上述的运动传感器类型。在其他实施例中，第一运动传感器60可以是能够产生对外部对象32相对于便携式电子设备20的移动进行表示的运动数据的任何适合的运动传感器。第二运动传感器64可以是能够产生对便携式电子设备20的移动进行表示的运动数据的任何适合的运动传感器。例如，第一和第二运动传感器60和64可以包括加速计、GPS、光敏组件等的任何适合的组合。将意识到，在第一运动传感器60包括一个或多个加速计的实施例(未示出)中，该一个或多个加速计可以固定到外部对象32，以及可以向第一运动传感器60发送加速度数据。例如，第一运动传感器60可以与通信接口48集成，或者可以是被配置为从该一个或多个加速计接收加速度数据的单独的通信接口。

便携式电子设备20还包括跟踪应用68。跟踪应用68包括由处理器40执行的编程指令。在本实施例中，跟踪应用68可以保存在便携式电子设备的存储器44中。然而，要理解，在其他实施例中，跟踪应用68可以保存在任何的各种计算机可读存储介质中，包括但不限于可拆卸式碟，诸如光盘(“CD”)和数字视频盘(“DVD”)之类的光学介质、硬驱动碟、USB驱动等。

处理器40可以执行跟踪应用68的编程指令，根据需要适当地使用存储器44。当由处理器40执行时，跟踪应用68将处理器40配置为基于外部对象32的移动对便携式电子设备20的至少一个输出设备进行控制。更具体地，跟踪应用68将处理器40配置为基于上述的第一和第二运动数据产生第三运动数据。第三运动数据表示外部对象32的移动。然后，经由对跟踪应用68的执行，将处理器40配置为基于第三运动数据来控制至少一个输出设备。

现在参考图3，示出了描述控制便携式电子设备20的输出设备的方法(统称为300)的流程图。应该理解，方法300可以由处理器40在执行跟踪应用68的同时执行。

方法300在框305处以在处理器40处接收第一运动数据开始。如上所述，第一运动数据表示外部对象32相对于便携式电子设备20的移动。本领域技术人员将意识到，第一运动数据可以包括外部对象32的当前位置的指示，和/或可以包括外部对象32在预定时间段上的位置改变的指示。在其他实施例中，本领域技术人员还将会想到其他类型的运动数据(例如，速度、加速度数据等)。将意识到，由于处理器40可以参与到第一运动数据的产生中，因而处理器40在框305处“接收”第一运动数据在于：从第一运动传感器60接收到足够的信息，以用于处理器40完成第一运动数据的产生。可以将接收到的第一运动数据存储在存储器44中。

接下来，在框310，在处理器40处接收第二运动数据。第二运动数据表示便携式电子设备20(典型地，关于地表)的移动，并因此可以包括便携式电子设备20在预定的时间段上的速度、加速度和方向信息中的任何信息(或其组合)。如上所述，将意识到，框310可以涉及从第二运动传感器64接收充足的信息，以完成第二运动数据的产生。可以将接收到的第二运动数据存储在存储器44中。现在将显而易见的是，方法300的框305和310实质上可以同时执行，从而允许在处理器40处接收到de第一和第二运动数据涉及实质上同一段时间。

在框305和310处的第一运动数据和第二运动数据的接收之后，方法300进行到框315。在框315处，跟踪应用68将处理器40配置为基于接收到的第一运动数据和第二运动数据产生第三运动数据。在处理器40处产生的第三运动数据表示外部对象32的移动，该移动实质上独立于便携式电子设备20的移动。常规上可以将第三运动数据认为是外部对象32关于便携式电子设备20的移动，就仿佛便携式电子设备20是静止的。

简单地参考图4，示出了便携式电子设备20和外部对象32。具体地，示出了便携式电子设备20和外部对象32在实质上相同的时间段上的移动。参考标记20’和32’分别指示了便携式电子设备20和外部对象32的先前位置(以虚线示出)。以实线示出便携式电子设备20和外部对象32的当前位置。从图中可以看出，便携式电子设备20和外部对象32都已在相同的方向(即，在页面上“向下”)移动。然而，便携式电子设备20比外部对象32通过了更大的距离。从而，由“F”指示的第一运动数据示出了外部对象32相对于便携式电子设备20的移动在页面上是“向上”的。第二运动数据“S”示出了便携式电子设备20的移动。第三运动数据“T”示出了外部对象32的独立于便携式电子设备20的移动的“实际”移动。

返回图3，因此，在框315处，处理器40可以通过例如将第一运动数据和第二运动数据之一减去第一运动数据和第二运动数据中的另一个减去来产生第三运动数据。减法不仅可以包括找到标量差，而且还包括矢量的减法，例如，如果第一和第二运动数据包括幅度和方向信息。框315的执行还可以包括执行各种类型的滤波、噪声和/或抖动移除等，这是本领域技术人员将会想到的。例如，处理器40在第三运动数据的产生期间，可以移除、削弱或加强指示特定方向上或者特定频率处的移动的数据。

在完成框315后，进行到框320，然后，处理器40可以基于在框315处产生的第三运动数据来控制便携式电子设备20的至少一个输出设备。

在当前的示例性实施例中，在框320处，跟踪应用68可以将处理器40配置为基于第三运动数据来控制显示设备76。返回图2，显示设备36可以包括电路72，电路72用于生成由显示设备36显示的表示(统称为76)。表示76可以基于由处理器40产生并存储在存储器44中的表示数据。将理解，显示设备36可以包括平板(例如，LCD、等离子等)和/或CRT显示器的任何适当的组合。电路72可以包括用于对平板和/或CRT显示器进行控制的电路的任何适当的组合。例如，电路72可以包括显示器缓存、晶体管、电子束控制器、LCD单元、等离子单元、荧光材料等。总的来说，处理器40可以控制显示设备36来显示表示76。

图5a中示出了示例性的表示76。表示76是对例如便携式电子设备20的存储器44中保存的图像的一部分的表示。

在框320处，处理器40可以基于第三运动数据，利用更多种方式控制显示设备36。例如，跟踪应用68可以将处理器40配置为控制显示设备36起到窗口或者图片框的作用。现在参考图5b，由显示设备36显示已更新的表示76a。在表示76b中，图5a中示出的图像部分位于更接近显示设备36的底部之处，而向着显示设备36的顶部方向，图像的之前未看到的部分已变得可见。在当前的示例性实施例中，处理器40可以响应于图4中示出的外部对象32的移动，使显示设备36显示这种已更新的表示。在图4中，示出了外部对象32在页面上向下移动。从而，就像通过窗口框从外部对象32的位置处所看到的，图5b的表示76a表示同样向下移动的图像。

将意识到，可以实现上述基于第三运动数据的对显示设备36的控制，以例如补偿外部对象32的快速的不平稳的移动。在一些实施例中，可以通过连续更新的表示76来实质上反映这种移动，以使得从外部对象32的视角看，表示76表现为实质上是静态的。

现在将显而易见的是，处理器40可以在执行跟踪应用68时，通过各种方式控制显示设备36。例如，在一些实施例中，处理器40可以使显示设备36放大或者缩小显示。在这种实施例中，指示外部对象32在特定方向上的移动的第三运动数据可以使显示器36显示已更新的表示，该已更新的表示仅示出先前表示的一部分，但是是以更大的幅度示出的，下面参考图6a和6b来进行讨论。

图6a示出了由显示设备36产生的另一表示76b，而图6b示出了又一表示76c。现在将是显而易见的是，在表示76b中，以降低的缩放等级来显示来自图5a和5b的图像(亦即，图像更小，并从而有更大部分的图像是可见的)，而在表示76c中，以增加的缩放等级来显示图像。处理器40可以响应于第三运动数据来运用这种对显示设备36的控制，如图4中所示的，第三运动数据指示外部对象32已在页面上向右移动，该向右移动使得外部对象32更加远离便携式电子设备20。从而，将显示设备36控制为起到窗口或图片框的作用，当观察者从该窗口或图片框移开时，通过从该窗口或图片框可以看到较少部分的场景。

现在也将变得显而易见的是，执行跟踪应用68的处理器40可以控制其他输出设备或者输出设备的任何组合。在一些实施例中，处理器40可以基于第三运动数据控制扬声器56。例如，与上述缩放特征相类似，如果第三运动数据指示外部对象32在特定方向上的移动，则可以调高或调低扬声器56的音量。作为另一示例，在一些实施例(未示出)中，扬声器56可以具有定向能力。例如，扬声器56可以是扬声器的阵列或者是可移动的扬声器。可以基于第三运动数据来控制这种定向输出设备的输出，以例如向外部对象32发射音频输出。

现在参考图7，使出了描述根据另一非限制性实施例的对便携式电子设备20的输出设备进行控制的方法(统称为700)的流程图。

方法700的框705至715分别与以上讨论的方法300的框305至315类似。然而，在框725处，方法700的执行与方法300的执行的不同之处在于确定第三运动数据是否低于预定阈值。将要理解，这种阈值可以基于在特定时间段中行进的特定速度、加速度、距离或其组合。本领域技术人员将会想到各种阈值。如果在框725处，处理器40确定第三运动数据没有落在阈值之下(即，外部对象32移动得“太少”)，方法700进行到框730，在框730处，处理器40基于第一和第二运动数据中的至少一个来控制输出设备。换言之，如果检测到外部对象32的很小的移动或者没有检测到移动，则可以由执行跟踪应用68的处理器40基于便携式电子设备20自身的移动来控制便携式电子设备20的输出设备。

在步骤730处，可以通过与上述方式类似的方式(例如，“窗口”功能、缩放、音量调节)来控制便携式电子设备20的输出设备。控制输出设备还可以包括控制除显示器之外的输出设备。例如，控制输出设备可以包括在向打印机发送图像以进行打印时，调节图像以减少模糊。输出设备控制的附加示例将是本领域技术人员可想到的。

另一方面，如果在框725处确定第三运动数据没有落在预定阈值之下，则方法700进行到框735，在框735处，可以将处理器40配置为如上关于方法300的框320所描述的对便携式电子设备20的输出设备进行控制。

根据本实施例的以上描述，特定的好处现在将是显而易见的。具体地，如上所述，可以将便携式电子设备20的处理器40配置为区分便携式电子设备20和外部对象32的移动，从而允许对便携式电子设备20的输出设备的更广范围的控制选择。本领域技术人员也将会想到其他好处。

本领域技术人员将意识到，在一些实施例中，可以使用预编程的硬件或固件单元(例如，专用集成电路(ASIC)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等)或者其他相关的组件来实现跟踪应用68的功能。在其他实施例中，可以使用计算装置(未示出)来获得便携式电子设备20的功能，该计算装置访问存储了针对于计算装置的操作的计算机可读编程指令的代码存储器(未示出)。可以将计算机可读编程指令存储在介质上，介质是固定的、有形的以及计算装置的组件直接可读的(例如，可拆卸的碟、CD-ROM、ROM、固定盘、USB驱动)。备选地，计算机可读编程指令可以远程存储到这些组件，但是能够经由调制解调器或其他连接到网络(包括但不限于因特网)的通信接口通过传输介质上发送到这些组件。传输介质可以是非无线介质(例如，光或者模拟通信线路)或者无线介质(例如，微波、红外、自由空间的光或其他传输方案)或其组合。

本领域技术人员将意识到，还有可能用来实现实施例的更多备选实现和修改，并且以上的实现和示例仅是对一个或多个实施例的示意。因此，范围仅由在此所附的权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种控制便携式电子设备的输出设备的方法，所述便携式电子设备包括处理器、第一运动传感器、第二运动传感器和输出设备，所述方法包括：

在所述处理器处从所述第一运动传感器接收第一运动数据，所述第一运动数据表示外部对象相对于所述便携式电子设备的移动；

在所述处理器处从所述第二运动传感器接收第二运动数据，所述第二运动数据表示所述便携式电子设备的移动；

在所述处理器处基于所述第一运动数据和所述第二运动数据产生第三运动数据，所述第三运动数据表示所述外部对象的移动；以及

基于所述第三运动数据控制所述输出设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，产生所述第三运动数据包括：用所述第一运动数据和所述第二运动数据中的一个减去所述第一运动数据和所述第二运动数据中的另一个。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述输出设备包括显示设备，以及控制所述显示设备包括：基于所述第三运动数据，更新所述显示设备所生成的表示。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述输出设备包括扬声器，以及控制所述扬声器包括基于所述第三运动数据改变所述扬声器的音量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，控制包括：

确定所述第三运动数据是否表示低于预定阈值的移动；以及

当确定是肯定的时，基于所述第一运动数据和所述第二运动数据之一控制所述输出设备，以及当确定是否定的时，基于所述第三运动数据控制所述输出设备。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，产生第三运动数据包括执行滤波和噪声消除中的至少一项。

7.一种便携式电子设备，包括：

输出设备；

第一运动传感器，用于产生表示外部对象相对于所述便携式电子设备的移动的第一运动数据；

第二运动传感器，用于产生表示所述便携式电子设备的移动的第二运动数据；

存储器，用于保存所述第一运动数据和所述第二运动数据；以及

处理器，与所述第一运动传感器、所述第二运动传感器以及所述存储器互连，所述处理器被配置为接收所述第一运动数据和所述第二运动数据；所述处理器还被配置为基于所述第一运动数据和所述第二运动数据产生第三运动数据，所述第三运动数据表示所述外部对象的移动；所述处理器还被配置为基于所述第三运动数据控制所述输出设备。

8.根据权利要求7所述的便携式电子设备，所述处理器还被配置为：通过用所述第一运动数据和所述第二运动数据中的一个减去所述第一运动数据和所述第二运动数据中的另一个，产生所述第三运动数据。

9.根据权利要求7或8所述的便携式电子设备，其中，所述输出设备包括显示设备；所述处理器还被配置为：控制所述显示器基于所述第三运动数据更新所述显示设备生成的表示。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的便携式电子设备，其中，所述输出设备包括扬声器；所述处理器还被配置为控制所述扬声器基于所述第三运动数据来改变所述扬声器的音量。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的便携式电子设备，所述处理器还被配置为：确定所述第三运动数据是否表示低于预定阈值的移动；以及当确定是肯定的时，基于所述第一运动数据和所述第二运动数据之一控制所述输出设备；以及当确定是否定的时，基于所述第三运动数据控制所述输出设备。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的便携式电子设备，所述处理器还被配置为：在产生所述第三运动数据期间，执行滤波和噪声消除中的至少一项。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的便携式电子设备，其中，所述第一运动传感器包括数字摄像机，所述数字摄像机用于接收来自固定于所述外部对象的至少一个发光二极管的光。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的便携式电子设备，其中，所述第二运动传感器包括加速计。

15.一种用于存储由处理器执行的计算机可读指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读指令实现以下步骤：

在处理器处从第一运动传感器接收第一运动数据，所述第一运动数据表示外部对象相对于便携式电子设备的移动；

在所述处理器处从第二运动传感器接收第二运动数据，所述第二运动数据表示所述便携式电子设备的移动；

在所述处理器处基于所述第一运动数据和所述第二运动数据产生第三运动数据，所述第三运动数据表示所述外部对象的移动；以及

基于所述第三运动数据控制输出设备。

Images