CN1965289A - 空间交互系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制多个消费电子设备的遥控设备和计算机程序产品。遥控设备包括：用户接口和用于确定遥控设备相对于至少一个消费电子设备的取向的装置。遥控设备还包括根据所说遥控设备的取向用于自适应用户接口的装置。

Description

空间交互系统
技术领域
本发明涉及用于遥控多个消费电子设备的方法、设备、和计算机程序产品。
背景技术
随着家庭环境中越来越多的消费电子设备的使用，大量的遥控器应运而生。虽然有可编程的多功能遥控器，但是大部分这样的设备的编程和使用都相当地麻烦。而且，因为可编程的交互键在逻辑上与指定的功能并不完全对应，所以这些设备需要熟记的交互类型。比较复杂的遥控器例如Philips ProntoPro提供一个多功能遥控器，具有彩色显示屏和可编程的按钮以及建立、改变、和个性化用户接口的设施。
现有的专利申请US20030071104A1涉及到用于遥控目标(例如电气设备)的网络系统，该系统包括用于监视受控目标并且只检测特定波长范围的光的视频照相机。遥控器包括所说特定波长范围的光指针。将控制单元安排成可以处理来自视频照相机的输出信号以检测由指针指示的任何一个或多个目标。还将控制单元安排成可以接收来自遥控器的操作信号，这个操作信号与所指示的目标上进行的遥控操作相关联，并且可以按照操作信号通过网络向指示器指示的目标提供控制信号，从而使这个目标可以由遥控器遥控。在一个特定的实施例中，还附加提供一个投影仪，为受控目标显示操作面板，从而通过在操作面板上的指示来遥控所说目标。
虽然这提供了一个系统，通过简单地将遥控器指向受控目标可以选择受控目标，但是按照US20030071104A1的上述系统还存在缺点：如果让照相机同时覆盖整个家庭环境并且同时在每个受控目标附近提供显示操作面板的可能性，那么，所说的系统马上将变得复杂和相当昂贵。而且，因为照相机和投影仪在它们的设置中或多或少都是静止的，所以按照US20030071104A1的系统不是非常适合于包括非静止的受控目标的环境。
发明内容
本发明的一个目的是克服现有技术的缺点并且提供用于遥控多个消费电子设备的设备。
按照本发明，为了实现这个目的，所说遥控设备包括：用户接口、用于确定遥控设备相对于至少一个消费电子设备的取向的装置、和根据所说遥控设备的取向用于自适应用户接口的装置。
用户接口例如可以包括规则的显示屏幕、触摸屏、扬声器和/或一个或多个按键。自适应用户接口例如可以包括改变在显示屏幕上显示的图像。用于自适应用户接口的装置可以用软件和/或硬件实施。遥控设备能控制移动设备，像机器人和遥控汽车、飞机和船。可以由遥控设备控制的消费电子设备的其它例子是电视、音频接收器、音频放大器、卫星接收器、有线解码器、大地接收器、记录设备、游戏机控制台、光盘播放器等。可以实现监视的目的，于是，使用研制的图形用户接口在动态环境中为控制多个消费电子设备提供一种灵活的方式。
遥控设备进一步还可以包括根据所说遥控设备的取向识别消费电子设备中的特定的一个消费电子设备并且在所说用户接口的显示屏幕上显示对于所说特定的一个消费电子设备的控制的装置。例如，当用户使遥控设备指向电视时，遥控设备的触摸屏就可以显示频道上下按钮、静音按钮、图文电视按钮、通/断按钮、等。
用于确定遥控设备相对于至少一个消费电子设备的取向的装置能确定遥控设备的位置和参考取向以及所说至少一个消费电子设备的位置。用于确定所说取向的装置例如可以包括一个接收器，用于从至少一个消费电子设备接收所说至少一个消费电子设备的位置。消费电子设备或者在消费电子设备附近的附加设备可以配备GPS(全球定位系统)接收器和无线发射器，GPS接收器用于确定所说设备的位置，无线发射器例如有红外或射频发射器，用于将所说设备的位置发送到遥控设备。如果不使用GPS，消费电子设备或者在消费电子设备附近的附加设备能从其它的参考点(例如本地定位的信标)接收信号，以便对于所说设备的位置进行三角化处理。遥控设备还能通过三角化处理确定它的位置。遥控设备还可以包括一个指南针，用于确定磁的参考基准，或者能相对于本地定位的信标确定参考基准。
遥控设备进一步还可以包括根据所说遥控设备的取向在所说用户接口的显示屏幕上编泽和显示多个消费电子设备的交互式图的装置。这个装置可使用户例如绘出在遥控设备的显示屏幕的中间和他希望控制的消费电子设备之间的一个假想线，从而他可以迅速地在交互式图上定位这个消费电子设备的表示，例如文本标志或图像。
交互式图进而可以基于至少一个消费电子设备的位置。这使用户在多个消费电子设备出现在这个假想线上或者出现在假想线的附近的条件下能够迅速地在假想线上精确定位这个消费电子设备。位置可以是二维的或者是三维的。交互式图也可以是二维的或者是三维的。至少一个消费电子设备可以由所说的这个至少一个消费电子设备的图像来表示。图像例如可以是图形或者照片。这就使用户可以控制消费电子设备而不必知道它的标志。
所说遥控设备进一步还可以包括：在所说交互式图上的初始位置显示中间内容项目的图形表示的装置、向特定的消费电子设备的图形表示给出模拟移动一个中间内容项目的所说图形表示的装置、和将所说中间内容项目的物理表示引向所说特定的消费电子设备的装置。这例如使用户能够迅速地复制中间内容项目而不必首先选择消费电子设备。
所说遥控设备进一步还可以包括：在所说显示屏幕上显示用户接口以便当所说中间内容项目被所说特定的消费电子设备接纳时可以控制所说特定的消费电子设备。有益地，用户接口只需要包括对于控制所说中间内容项目的复制有用的控制，例如，当播放音乐文件时，不需要显示任何图像中图像按钮。
所说遥控设备进一步还可以包括：当所说中间内容项目被所说消费电子设备拒绝的时候向所说起始位置返回所说中间内容项目的所说图形表示的装置。这使用户能够迅速地发现某个消费电子设备是否可用于复制所选的中间内容项目。
在本发明的下一个方面，计算机程序允许可编程的设备作为本发明的遥控设备起作用。可以将包括计算机程序的计算机程序产品直接装入所说可编程设备的内部存储器内。计算机程序产品可以存储在计算机可读存储介质上。
这里参照引用的WO0124387描述了一种可编程的遥控单元，所说遥控单元能够启动从单元外部的存储设备中的控制配置的初始检索。所说遥控单元包括：用于存储检索的控制配置的存储器；用于显示代表所说控制配置的图标的显示器；和用于根据显示的图标输入一个选择方案的触摸屏。这个存储设备是消费电子设备的一个组成部分。通过在仪器本身内存储或备份特定仪器的控制配置，使遥控单元成为可通用编程的单元。
这里参照引用的US6563430描述了一种与位置有关的用户控制接口。设备场境控制参数与位置有关联，对于其中正在操作的设备的设备场境定制用户控制接口。用户控制接口包括设备场境敏感信息的显示和经过所说接口的对应的设备场境敏感的用户命令的通信。通过使用任何可获得技术都可确定所说位置，例如直接输入、红外传感器、用于相对定位的有效标记、以及诸如LORAN和GPS之类的常用绝对定位设备。所说设备最好与提供设备场境敏感的控制信息的远程信息源进行通信。远程信息源可以是家庭网络服务器、因特网服务器、公用服务网络、或者另外的通信网络。
这里参照引用的WO0123994描述了一种手持遥控器，它具有一个无线调制解调器，用于向因特网上的服务器发送识别符。这个服务器具有关联识别符与URL(统一资源定位符)的一个查找表。URL规定了在因特网上另一个机器上的CGI(计算机图形接口)程序。这个机器通过执行CGI程序控制设备。
附图说明
在附图中，几个视图的相同参考数字代表类似的元件：
图1表示按照本发明的设备的操作原理；
图2表示在控制的范围内消费电子设备的图形表示的交互式图。
从参照附图的下面的详细描述中，本发明的其它目的和特征都是显而易见的。然而，要说明的是，附图的设计只是为了说明，而不是为了限定本发明，为了限定本发明，应该参照所附的权利要求书。进一步还要说明的是，附图不一定是按比例绘出的，除非另有说明，只是期望这些附图在概念上能够说明下面将要描述的结构和程序。
具体实施方式
图1示意地表示用于遥控多个消费电子设备4、5、6的一个设备。这个设备包括具有显示屏幕2的手持遥控器1。遥控器1还设有用于用户交互的装置，这个装置例如可以包括与遥控器1的显示屏幕2集成在一起以提供触摸屏功能的装置和/或可编程的功能键3。此外，遥控器具有方向性，使用户可以对准并引导它沿一定方向。
所说的设备进一步还可以包括用于编泽来自遥控器1的控制范围内的消费电子设备4、5、6的以及来自遥控器1的实时的三维定位和取向信息的装置。为此，要向期望由所述设备的遥控器1控制的消费电子设备4、5、6提供实时的三维定位和取向信息。为了进行定位，例如可以使用本地室内超声系统。通过使用数字指南针或者更加复杂的三维传感技术可以确定取向。然后，可以将消费电子设备4、5、6安排成可以向手持遥控器1通信它们的位置和取向。以此方式，手持遥控器1可以建立在遥控器1的控制范围内的消费电子设备4、5、6的最新的三维空间模型。
此外，提供用于确定遥控器1相对于消费电子设备4、5、6的位置和方向的装置。还要提供用于使用定位和取向信息来识别遥控器1指示的并且大体上朝向它的任何一个消费电子设备4、5、6的装置，例如，在由虚线箭头10指示的方向，箭头10指向消费电子设备5，如图1所示。当已经识别出一个消费电子设备，如消费电子设备5，激励用于在显示屏幕2上显示用户接口的装置，从而可以控制已识别的消费电子设备4、5、6。
在一个附加的实施例中，所述设备进一步还包括用于解释定位和取向信息的装置、用于编泽和在显示屏幕2上选择性地显示控制范围内消费电子设备的图形表示的交互式图的装置，如图2所示。
在下一个实施例中，所述设备包括用于在显示屏幕2上显示物理结构的图的装置，这个物理结构的图可以与交互式图重叠并且容纳消费电子设备4、5、6，例如消费电子设备4、5、6所位于的房间的墙壁、天花板、地板。此外，提供装置以使遥控器1能够在由这些物理结构确定边界的空间(如房间)之间进行区分。可以看出，例如可以使用这个区分信息来选择适当的通信模型，以便可以控制全部或部分由物理结构挡住的消费电子设备。
还是如图2所示，在下一个实施例中，所述设备包括用于在交互式图上的初始位置显示中间内容项目11的图形表示的装置。还要提供沿由虚线箭头12指示的路径朝向特定消费电子设备的图形表示(例如朝向消费电子设备6的图形表示)给出模拟移动中间内容项目11的图形表示的装置，如图2所示。
安排向特定消费电子设备4、5、6引导中间内容项目11的物理表示的装置，以便对他们给出这样一种模拟移动的时候该装置被驱动。进而，提供在显示屏幕2上显示用户接口的装置，以便当消费电子设备4、5、6接收所说中间内容项目11的时候能够控制特定的消费电子设备4、5、6，还要提供消费电子设备4、5、6拒绝所说中间内容项目11时向初始位置返回中间内容项目11的图形表示的装置。
在下一个实施例中，用于用户交互的装置包括与遥控器1的显示屏幕2集成在一起的用于提供触摸屏功能性的装置。
使用具有显示屏幕2的手持遥控器1以及用于用户交互并具有方向性的装置遥控多个消费电子设备4、5、6的方法包括如下步骤：向消费电子设备4、5、6和遥控器1提供实时的三维定位和取向信息；确保向遥控器1通信在遥控器1的控制范围内的来自消费电子设备4、5、6的定位和取向信息；将遥控器1指向多个消费电子设备4、5、6之一；使用定位和取向信息识别通过指向操作所指示的一个消费电子设备；在显示屏幕2上显示一个用户接口以便可以控制已识别的一个消费电子设备。
使用上述方法，用户就就可以“调谐”到一个消费电子设备。如果使手持遥控器1朝向这个消费电子设备，就要在手持遥控器1的显示屏幕2上显示这个设备的图形用户接口控制器，如按钮和滑块，于是为这个消费电子设备的交互式控制建立起一个链接。
在下一个实施例中，所说方法进一步还包括如下步骤：解释定位和取信息；编泽并且向显示屏幕2选择性地显示在控制范围内消费电子设备4、5、6的图形表示的交互式图，如图2所示。
在下一个实施例中，所说方法进一步还包括如下步骤：在显示屏幕2上显示物理结构的图，这个物理结构的图与交互式图重叠，并且物理结构的图容纳了消费电子设备4、5、6，例如消费电子设备4、5、6所位于的房间的墙壁、天花板、地板；和在由这些物理结构确定边界的空间(如房间)之间进行区分。可以设想进一步的步骤，例如，使用这个区分信息例如选择适当的通信模式，从而可以控制由这些物理结构全部或部分地挡住的消费电子设备。
在下一个实施例中，所说方法进一步还包括如下步骤：在交互式图上的初始位置显示中间内容项目11的图形表示；向一个特定的消费电子设备4、5、6的图形表示给出模拟移动中间内容项目11的图形表示；将中间内容项目的物理表示引向这个特定的消费电子设备4、5、6；在显示屏幕2上显示一个用户接口(未示出)，以便当这个中间内容项目被这个特定的消费电子设备4、5、6接受时可以控制这个特定的消费电子设备；当特定的消费电子设备拒绝这个中间内容项目11时，使中间内容项目11的图形表示返回到初始位置，如图2所示的位置。
增加最后提到的这几个方法步骤可以产生这样的一种用户交互类型：内容项目11是从显示屏幕2上沿消费电子设备4、5、6的方向“掷出”的。如果在内容项目11的路径上存在某个消费电子设备4、5、6，内容项目11就会被消费电子设备4、5、6“接住”并且被接受和播放，例如视频削波或音乐播放表。如果接受了内容项目11，则中间控制(例如开始和停止视频回放)将可以在手持遥控器1的显示屏幕2上进行访问。如果没有碰到任何一个消费电子设备4、5、6，内容项目11就会返回到显示屏幕2，就像一个飞旋标返回到投掷它的人那里一样。为了启动这个动作，用户例如可以在显示屏幕2(如触摸屏)上拖住中间内容项目11的图形表示，向中间内容项目11的图形表示给出速度和方向。然后，使用这个速度和方向来确定当用户释放这个目标时的虚拟路径。
可以想像，上述方法可以借助于计算机程序来实现，将计算机程序存储在计算机可读存储介质上，计算机程序当在数字计算机上运行时适合于实现上述方法。
还可以想像，上述方法可以借助于计算机程序产品来实现，将计算机程序产品直接装入数字计算机的内存内，计算机程序产品包括当程序在计算机上运行时适合于实现上述方法的计算机程序。
如以上所述，本发明涉及使用具有显示屏幕2的手持遥控器1以及用于用户交互的并且具有方向性质的装置遥控多个消费电子设备4、5、6的方法、设备、和计算机程序产品。经过知道在控制范围内相对于消费电子设备4、5、6的位置和方向的遥控器1，可以自动地识别一个消费电子设备，并且在响应指向特定设备的遥控时，可以在遥控器1的显示屏幕2上显示进行控制的合适的图形用户接口。
进一步还可以想像，可以对上述的遥控器1进行安排，使其可以借助于适合遥控应用的任何当前的或者未来的通信技术与消费电子设备4、5、6进行通信，例如红外光通信技术、射频通信技术，如蓝牙通信技术、无线局域网(WLAN)通信技术。此外，可以使用设备发现机制在指定的时间间隔扫描(无线)环境，以便检测和编泽在控制范围内有关消费电子设备4、5、6的信息。实现设备发现的典型技术是蓝牙(BluetoothTM)设备扫描和在WiFi网络上的通用即插即用(Universal Plug & Play)(UPnP)。
虽然已经表示、描述、和说明了本发明的应用到优选实施例的新颍的基本特征，然而显然，在本领域的普通技术人员还可以省略、替换、或改变以前描述的设备的形式和细节，并且可以改变它们的操作，而不会偏离本发明的范围。例如，显然明确地说明的是，以基本上相同的方式实现基本上相同的功能并且得到相同的结果的这些元件和/或方法步骤的任何组合都在本发明的范围之内。而且，应当说明的是，结合本发明的任何公开的形式或实施例表示和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤都可以作为设计选择的一般性的要素加入到任何其它的公开的或描述的或建议的形式或实施例中。因此应该理解，本发明只由所附的权利要求书的范围进行限制，在权利要求书中任何参考符号都不被认为是对于权利要求的范围的限制。

Claims (11)

1、一种用于控制多个消费电子设备的遥控设备，所说设备包括：
用户接口；
用于确定遥控设备相对于至少一个消费电子设备的取向的装置；和
根据所说遥控设备的取向用于自适应用户接口的装置。
2、权利要求1的遥控设备，其特征在于：所说遥控设备进一步还包括根据所说遥控设备的取向识别消费电子设备中的特定的一个消费电子设备并且在所说用户接口的显示屏幕上显示对于所说特定的一个消费电子设备的控制的装置。
3、权利要求1的遥控设备，其特征在于：用于确定遥控设备相对于至少一个消费电子设备的取向的装置能确定遥控设备的位置和参考取向以及所说至少一个消费电子设备的位置。
4、权利要求1的遥控设备，其特征在于：遥控设备进一步还包括根据所说遥控设备的取向在所说用户接口的显示屏幕上编泽和显示多个消费电子设备的交互式图的装置。
5、权利要求4的遥控设备，其特征在于：交互式图进而基于至少一个消费电子设备的位置。
6、权利要求4的遥控设备，其特征在于：至少一个消费电子设备可以由所说的至少一个消费电子设备的图像来表示。
7、权利要求4的遥控设备，其特征在于：所说遥控设备进一步还包括：
在所说交互式图上的初始位置显示中间内容项目的图形表示的装置；
向特定的消费电子设备的图形表示给出模拟移动一个中间内容项目的所说图形表示的装置；和
将所说中间内容项目的物理表示引向所说特定的消费电子设备的装置。
8、权利要求7的遥控设备，其特征在于：所说遥控设备进一步还包括：在所说显示屏幕上显示用户接口以便当所说中间内容项目被所说特定的消费电子设备接受时控制所说特定的消费电子设备的装置。
9、权利要求7的遥控设备，其特征在于：所说遥控设备进一步还包括：当所说中间内容项目被所说消费电子设备拒绝的时候将所说中间内容项目的所说图形表示返回到所说起始位置的装置。
10、一种计算机程序，该计算机程序存储在计算机可读存储介质上，以使可编程的设备起权利要求1的遥控设备的作用。
11、一种计算机程序产品，将计算机程序产品直接装入可编程设备的内部存储器内并且包括计算机程序，计算机程序使可编程的设备起权利要求1的遥控设备的作用。
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