JP2014209389A - Apparatus and method for conserving power for devices - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conservation circuit for a hand-held motion-sensing device and a method for conserving power in such devices.SOLUTION: The present disclosure provides: sensing motion of a device (400) by a sensor (402) and outputting a sense signal in response to the motion; processing the sense signal output of the sensor (402) by a processing circuit (404); selectively enabling and disabling power to the processing circuit (404) by a power management circuit (418); and providing a signal by a motion detection circuit (420) to the power management circuit (418) for enabling power to the processing circuit (404) based on the sense signal from the sensor (402). The motion detection circuit (420) differentiates the sense signal from the sensor (402) and provides a power enable signal to the power management circuit (418) if the differentiated sense signal exceeds a signal threshold.

Description

本開示は、概して、携帯型の動き検知式“空中”指示装置に関し、より具体的には、そのような装置のための電力節約回路、及び加速度計を有するそのような装置における電力節約方法に関する。   The present disclosure relates generally to portable motion-sensitive “airborne” indicating devices, and more particularly to power saving circuits for such devices and methods for saving power in such devices having accelerometers. .

インタラクティブなマルチメディアセンタは、利用可能なプログラミングのチャネル数の増加と、提供される機能の量の増加とによって特徴づけられる。利用可能なチャネル数の増加は、ケーブル及び衛星のようなサービスからのプログラム利用可能性の増大に起因する。新しいタイプの機能は、インターネットによる記録、タイムシフト、及び集合を含む。利用可能なプログラミング及び機能におけるそのような増加は、通常はマウス又はキーボード、すなわち、パーソナルコンピュータの典型的な複雑なユーザインターフェースのための標準の入力装置、のためのデスクトップを有さない環境において高密度且つ複雑なユーザインターフェースをもたらす。むしろ、テレビ受像機及びマルチメディアセンタのために選択される典型的なユーザ入力装置は、矢印、キーパッド及び専用の機能ボタンを含む押しボタンを備えた1又はそれ以上の赤外線(IR)リモコンである。そのようなボタンを備えたリモコンは、チャネル及び機能の選択、並びにオンスクリーン・ナビゲーションのために利用される。しかし、現在の双方向テレビ受像機及びマルチメディアセンタは、目下、このようなインターフェースが効果的であるにはチャネル及び機能が多すぎ、より効率的なインターフェースが望まれている。   An interactive multimedia center is characterized by an increase in the number of available programming channels and an increased amount of functionality provided. The increase in the number of available channels is due to increased program availability from services such as cable and satellite. New types of functionality include Internet recording, time shifting, and aggregation. Such an increase in available programming and functionality is usually high in environments that do not have a desktop for a mouse or keyboard, i.e. a standard input device for the typical complex user interface of a personal computer. Provides a dense and complex user interface. Rather, typical user input devices selected for television receivers and multimedia centers are one or more infrared (IR) remote controls with push buttons including arrows, keypads and dedicated function buttons. is there. Remote controls with such buttons are used for channel and function selection and on-screen navigation. However, current interactive television receivers and multimedia centers currently have too many channels and functions for such an interface to be effective, and a more efficient interface is desired.

望ましくは、上記のシステムのためのそのようなインターフェース及びコントローラは、リモコン上の個々のボタンがより少なくて済む高密度インターフェースにおいて効率的なナビゲーション、選択及び作動を可能にし、ユーザが選択の最中にリコモンではなく画面を見ることを可能にする。   Desirably, such an interface and controller for the above system allows for efficient navigation, selection and activation in a high density interface that requires fewer individual buttons on the remote control, while the user is in the middle of the selection. It is possible to see the screen instead of recommon.

従来のリモコン装置の欠点を解消するよう、ボタン等による装置への入力を、装置を持つユーザの動き又はジェスチャによって生成される入力と置換する装置が開発されている。かかる装置は、装置に配置された動きに基づくセンサによりx、y又はz次元において加速度を検知することによって、動きを追跡する。このように検知された動きは、インターフェースをナビゲートすること、外部装置を操作すること、ゲームシステムにおいてユーザの行動をシミュレーションすること等のための入力へ変換される。実際に、動きに基づくセンサは、とりわけ、ゲームコントローラ、移動式ハードドライブ、民生リモコン、携帯電話機、携帯型メディアプレーヤ、パーソナルデジタルアシスタントを含む様々な装置のために選択されるマン−マシン・インターフェースになりつつある。   In order to eliminate the drawbacks of the conventional remote control device, a device has been developed that replaces an input to the device by a button or the like with an input generated by a movement or gesture of a user having the device. Such devices track motion by sensing acceleration in the x, y, or z dimensions with motion-based sensors located on the device. The movement detected in this way is converted into an input for navigating the interface, operating an external device, simulating a user's action in the game system, and the like. In fact, motion-based sensors are among the man-machine interfaces selected for a variety of devices including game controllers, mobile hard drives, consumer remote controls, mobile phones, portable media players, personal digital assistants, among others. It is becoming.

しかし、動きを検出するために、動きに基づく選択を含む装置は、装置の位置の変化を検出するよう加速度値を断続的にサンプリングしなければならない。例えば、マイクロプロセッサに基づく装置では、マイクロプロセッサは、加速度測定を実行して連続的にサンプリングしなければならない。この動作は、装置が停止しているときでさえ、大量の電力(例えば、携帯型装置におけるバッテリ電力)を消費する。従って、そのような動きに基づくセンサを備えた装置における電力節約のための技術が必要とされる。   However, in order to detect motion, devices that include selection based on motion must sample the acceleration values intermittently to detect changes in the position of the device. For example, in a microprocessor-based device, the microprocessor must perform acceleration measurements and sample continuously. This operation consumes a large amount of power (eg, battery power in a portable device) even when the device is stopped. Therefore, there is a need for techniques for power saving in devices with such motion-based sensors.

携帯型の動き検知式“空中”指示装置のための電力節約回路、及び加速度計を有するそのような装置における電力節約方法が提供される。加速度計はほぼ常に少なくとも一方向において作動しているので、そのような加速度計を有する装置は絶えず電力を必要とする傾向がある。しかし、加速度計によって行われる検知の大部分は、その機能にとって必要又は重要でない。アナログ微分器としてオペアンプ及びダイオードの組を有する回路は、直接的な加速度計出力を処理するために使用されるマイクロプロセッサが電源オフモードに入り、必要な場合にのみ電源を入れられることを可能にするよう、加速度計センサの出力を変更するために使用される。そのような解決法は、バッテリ駆動のコントローラ(例えば、ゲームのリモコン、マルチメディアセンタのリモコン、等)がバッテリ電力を節約することを可能にすることができる。   A power saving circuit for a portable motion-sensitive “air” indicating device and a power saving method in such a device having an accelerometer are provided. Since accelerometers are almost always operating in at least one direction, devices with such accelerometers tend to require constant power. However, most of the sensing performed by the accelerometer is not necessary or important for its function. A circuit with an op amp and diode pair as an analog differentiator allows the microprocessor used to process the direct accelerometer output to enter power-off mode and be powered on only when needed Used to change the output of the accelerometer sensor. Such a solution may allow battery-powered controllers (eg, game remotes, multimedia center remotes, etc.) to save battery power.

本開示の一態様に従って、装置の動きを検知し、該動きに応答して検知信号を出力するセンサと、該センサから出力された前記検知信号を処理する処理回路と、該処理回路への電力を選択的に有効及び無効にする電力管理回路と、前記検知回路の出力と前記電力管理回路の入力とへ結合され、前記センサからの前記検知信号に基づいて前記処理回路への電力を有効にするよう前記電力管理回路へ信号を供給する動き検出回路とを有する装置が提供される。   According to one aspect of the present disclosure, a sensor that detects movement of an apparatus and outputs a detection signal in response to the movement, a processing circuit that processes the detection signal output from the sensor, and power to the processing circuit A power management circuit that selectively enables and disables, and an output of the detection circuit and an input of the power management circuit, and enables power to the processing circuit based on the detection signal from the sensor And a motion detection circuit for providing a signal to the power management circuit.

他の態様において、前記動き検出回路は、前記センサからの前記検知信号を微分し、該微分された検知信号が信号閾値を超える場合に前記電力管理回路へ電力有効化信号を供給する。   In another aspect, the motion detection circuit differentiates the detection signal from the sensor and supplies a power enable signal to the power management circuit when the differentiated detection signal exceeds a signal threshold.

更なる態様において、前記センサは3軸モーション検知装置であり、前記動き検出回路は、3軸のうち少なくとも1つの加速度の変化の絶対値を検出するよう構成される。前記動き検出回路は、前記絶対値信号が信号閾値を超える場合に前記電力管理回路へ電力有効化信号を供給する。   In a further aspect, the sensor is a triaxial motion detection device, and the motion detection circuit is configured to detect an absolute value of a change in acceleration of at least one of the three axes. The motion detection circuit supplies a power enable signal to the power management circuit when the absolute value signal exceeds a signal threshold.

本開示の他の態様に従って、無線式携帯型動き検知コントローラにおける電力節約方法が提供される。当該方法は、センサによって前記コントローラの動きを検知し、該動きに応答して検知信号を出力するステップと、処理回路によって前記センサから出力された前記検知信号を処理するステップと、前記センサからの前記検知信号に基づいて前記コントローラの動きが閾値を超えているかどうかを決定するステップと、前記動きが前記閾値を超えている場合に前記処理回路への電力を有効にするステップとを有する。   In accordance with another aspect of the present disclosure, a power saving method in a wireless portable motion detection controller is provided. The method detects a movement of the controller by a sensor, outputs a detection signal in response to the movement, processes the detection signal output from the sensor by a processing circuit, and outputs from the sensor Determining whether the movement of the controller exceeds a threshold based on the detection signal; and enabling power to the processing circuit if the movement exceeds the threshold.

本開示のこれらの及び他の態様、特徴及び利点は、添付の図面に関連して読まれるべき好ましい実施形態の以下の詳細な説明において記載され、明らかになるであろう。   These and other aspects, features and advantages of the present disclosure will be set forth and apparent in the following detailed description of the preferred embodiments to be read in conjunction with the accompanying drawings.

図面において、同じ参照符号は、全図を通して同じ要素を表す。   In the drawings, like reference numerals represent like elements throughout the drawings.

本開示に従う携帯型動き検知式リモコンを有するマルチメディアセンタのブロック図である。2 is a block diagram of a multimedia center having a portable motion-sensitive remote control according to the present disclosure. FIG. 本開示に従う無線式手持ち用動き検知コントローラの斜視図である。1 is a perspective view of a wireless handheld motion detection controller in accordance with the present disclosure. FIG. 本開示に従う複数のジェスチャを表す。Fig. 4 represents a plurality of gestures according to the present disclosure. 本開示に従う無線式手持ち用動き検知コントローラのブロック図である。2 is a block diagram of a wireless handheld motion detection controller in accordance with the present disclosure. FIG. 重力の影響による3次元座標系での静止中の加速度計の出力を表す。Represents the output of a stationary accelerometer in a three-dimensional coordinate system due to the influence of gravity. 本開示に従う動き検出回路のブロック図である。2 is a block diagram of a motion detection circuit according to the present disclosure. FIG. 本開示の実施形態に従う動き検出回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a motion detection circuit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の他の実施形態に従う動き検出回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a motion detection circuit according to another embodiment of the present disclosure. 本開示の態様に従う無線式手持ち用動き検知コントローラにおける例となる電力節約方法のフロー図である。FIG. 6 is a flow diagram of an example power saving method in a wireless handheld motion detection controller in accordance with aspects of the present disclosure.

図面は本開示の概念を説明するためのものであり、必ずしも本開示を明らかにする唯一可能な構成ではない点が理解されるべきである。   It should be understood that the drawings are for purposes of illustrating the concepts of the disclosure and are not necessarily the only possible configuration for clarifying the disclosure.

図中に示される要素は、様々な形態のハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせにおいて実施されてよいことが理解されるべきである。望ましくは、それらの要素は、プロセッサ、メモリ及び入出力インターフェースを含む1又はそれ以上の適切にプログラミングされた汎用の装置でハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにおいて実施される。ここで、「結合される」との表現は、直接的に接続されること、あるいは、1又はそれ以上の中間部品を介して間接的に接続されることを意味するよう定義される。そのような中間部品は、ハードウェア及びソフトウェアの両方に基づく部品を有してよい。   It should be understood that the elements shown in the figures may be implemented in various forms of hardware, software, or combinations thereof. Preferably, these elements are implemented in a combination of hardware and software on one or more appropriately programmed general purpose devices including a processor, memory and input / output interfaces. Here, the expression “coupled” is defined to mean directly connected or indirectly connected via one or more intermediate components. Such intermediate components may include components based on both hardware and software.

本明細書は、本開示の原理を説明する。よって、当業者であれば、ここで明示的に記載又は図示されていなくても、本開示の原理を具現し且つその適用範囲内に含まれる様々な配置を考え出すことが可能であることは明らかである。   This specification illustrates the principles of the present disclosure. Thus, it will be apparent to those skilled in the art that various arrangements that embody the principles of the present disclosure and that fall within the scope of the invention can be devised without being explicitly described or illustrated herein. It is.

ここで挙げられている全ての例及び条件付き語は、当該技術の促進に対し発明者によって寄与される概念及び本開示の原理を読む者が理解する助けとなるよう教育上の目的を意図され、そのような具体的に挙げられている例及び条件に制限されないと解されるべきである。   All examples and conditional words listed herein are intended for educational purposes to assist the reader in understanding the concepts contributed by the inventor to the promotion of the technology and the principles of this disclosure. It should be understood that the invention is not limited to such specific examples and conditions.

更に、本開示の原理、態様及び実施形態並びにそれらの具体例を挙げるここでの全ての記述は、構造上及び機能上等価なものを包含するよう意図される。加えて、そのような等価なものは、現在知られている同等物及び将来開発される同等物、すなわち、構造に関わらず同じ効能を実行するあらゆる開発された要素、の両方を含むよう意図される。   Moreover, all statements herein reciting principles, aspects and embodiments of the present disclosure, as well as specific examples thereof, are intended to encompass structural and functional equivalents. In addition, such equivalents are intended to include both presently known equivalents and equivalents developed in the future, i.e., any developed element that performs the same effect regardless of structure. The

よって、例えば、当業者には明らかなように、ここで提示されるブロック図は、本開示の原理を具現する例となる回路の概念図を表す。同様に、あらゆるフローチャート、フロー図、状態遷移図、擬似コード等は、コンピュータは、読取可能な媒体において実質的に表され、よって、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されていようとなかろうと、そのようなコンピュータ又はプロセッサによって実行される様々な処理を表すことが明らかである。   Thus, for example, as will be apparent to those skilled in the art, the block diagram presented here represents a conceptual diagram of an example circuit that embodies the principles of the present disclosure. Similarly, any flowcharts, flow diagrams, state transition diagrams, pseudocodes, etc., are represented by a computer in a readable medium so that whether or not the computer or processor is explicitly shown, Obviously, it represents various processes performed by such computers or processors.

図中に示される様々な要素の機能は、専用のハードウェア並びに適切なソフトウェアと共同してソフトウェアを実行可能なハードウェアの使用を通じて提供されてよい。プロセッサによって提供される場合に、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、又は複数の個別プロセッサによって提供されてよい。複数の個別プロセッサの一部は共有されてよい。更に、語「プロセッサ」又は「コントローラ」の明示的な使用は、もっぱらソフトウェアを実行可能なハードウェアに言及していると解されるべきではなく、暗に、制限なしに、デジタル信号プロセッサ(DSP)ハードウェア、ソフトウェアを記憶する読出専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、及び不揮発性記憶装置を含んでよい。   The functionality of the various elements shown in the figures may be provided through the use of dedicated hardware as well as hardware capable of executing software in conjunction with appropriate software. When provided by a processor, the functionality may be provided by a single dedicated processor, by a single shared processor, or by multiple individual processors. Some of the multiple individual processors may be shared. Furthermore, the explicit use of the word “processor” or “controller” should not be construed to refer exclusively to hardware capable of executing software, but implicitly, without limitation, a digital signal processor (DSP). ) Hardware, read only memory (ROM) storing software, random access memory (RAM), and non-volatile storage.

従来及び/又はカスタムの他のハードウェアも含まれてよい。同様に、図中に示されている如何なるスイッチも単に概念的である。それらの機能は、プログラムロジックの動作により、専用のロジックにより、プログラム制御及び専用のロジックの相互作用により、又は手動で、実行されてよく、特定の技術が、文脈からより具体的に理解されるように、実施者によって選択可能である。   Other hardware, conventional and / or custom, may also be included. Similarly, any switches shown in the figures are merely conceptual. These functions may be performed by the operation of program logic, by dedicated logic, by interaction of program control and dedicated logic, or manually, and certain techniques are more specifically understood from the context. As such, it can be selected by the practitioner.

特許請求の範囲において、特定の機能を実行する手段として表される如何なる要素も、例えば、a)その機能を実行する回路素子の組み合わせ、又はb)機能を実行するようソフトウェアを実行する適切な回路と組み合わせされたあらゆる形態における、従って、ファームウェア、ミクロコード等を含む、ソフトウェアを含む、その機能を実行するあらゆる方法を包含するよう意図される。特許請求の範囲によって定義される開示は、様々なげられている手段によって提供される機能が、特許請求の範囲が求めるように組み合わされてまとめられるという事実に属する。よって、そのような機能を提供することができる如何なる手段もここで示されているものと同等であると見なされる。   In the claims, any element represented as a means for performing a specified function may be, for example, a) a combination of circuit elements performing that function, or b) a suitable circuit executing software to perform the function. Is intended to encompass any method of performing its function, including software, including firmware, microcode, etc., in any form combined with. The disclosure, as defined by the claims, belongs to the fact that the functions provided by the various exaggerated means are combined and grouped as required by the claims. It is thus regarded that any means that can provide those functionalities are equivalent to those shown herein.

携帯型の動き検知式“空中”指示装置のための電力節約回路、及び加速度計、ジャイロスコープ等を含むがそれらに限られないセンサを備える前記装置における電力節約方法が、提供される。記載を簡単にするために、以下の議論は加速度計に焦点を当てる。しかし、他のセンサ(例えば、ジャイロスコープ)を用いる装置も本開示の教示の利益を享受し、本開示及び添付の特許請求の範囲の適用範囲内で考えられると理解されるべきである。加速度計はほぼ常に一方向において作動しているので、加速度計を有する装置は絶えず電力を必要とする傾向がある。しかし、加速度計によって行われる検知の大部分は、その機能にとって必要又は重要でない。アナログ微分器としてオペアンプ及びダイオードの組を有する回路は、直接的な加速度計出力を処理するために使用されるマイクロプロセッサが電源オフモードに入り、必要な場合にのみ電源を入れられることを可能にするよう、加速度計センサの出力を変更するために使用される。そのような解決法は、マルチメディアセンタ、ゲームシステム、コンピュータ等と共に使用されるバッテリ駆動のコントローラがバッテリ電力を節約することを可能にすることができる。   A power saving circuit for a portable motion sensitive “in-air” indicating device and a method for saving power in said device comprising sensors including but not limited to accelerometers, gyroscopes and the like is provided. For ease of description, the following discussion will focus on accelerometers. However, it should be understood that devices using other sensors (eg, gyroscopes) will also benefit from the teachings of the present disclosure and are contemplated within the scope of the present disclosure and the appended claims. Since accelerometers are almost always operating in one direction, devices with accelerometers tend to require power constantly. However, most of the sensing performed by the accelerometer is not necessary or important for its function. A circuit with an op amp and diode pair as an analog differentiator allows the microprocessor used to process the direct accelerometer output to enter power-off mode and be powered on only when needed Used to change the output of the accelerometer sensor. Such a solution can enable battery-powered controllers used with multimedia centers, gaming systems, computers, etc. to conserve battery power.

典型的なマルチメディアセンタが図1において表されている。マルチメディアセンタは、チューナを備えた従来のテレビ受像機であってよいビデオディスプレイ110と、マルチメディアコンピュータ120と、リモートコントローラ130と、リモートコントローラ用の受信器140と、LAN150、衛星160、ワールドワイドウェブ(WWW)へのインターフェース170及びテレビジョンケーブル入力180を含む複数の入力ソースとを有する。この例示において、マルチメディアコンピュータの制御下にあるステレオシステム190は、マルチメディアコンピュータ120へ接続されるよう示されている。しかし、当該技術においてよく知られているように、これらの構成要素のための代替構成は多数存在する。   A typical multimedia center is represented in FIG. The multimedia center includes a video display 110, which may be a conventional television receiver with a tuner, a multimedia computer 120, a remote controller 130, a receiver 140 for the remote controller, a LAN 150, a satellite 160, and a worldwide. A plurality of input sources including an interface 170 to the web (WWW) and a television cable input 180. In this illustration, the stereo system 190 under the control of the multimedia computer is shown connected to the multimedia computer 120. However, as is well known in the art, there are many alternative configurations for these components.

リモートコントローラ130は、コンピュータ120のためのカーソル制御装置として使用されるよう適合された手持ち式の動き検知コントローラとして構成される。コントローラはユーザの手の動き(例えば、上下動、振り及び横転)に応答し、その後に、その動きは、比較的大きく、速く且つ正確な動きが大きく且つ疲れさせる手の動きを必要とせずに正確に定義されることを可能にする電子ディスプレイ内のオブジェクト又は状態動作に変換される。コントローラは自己完結しており(すなわち、慣性)、よって、外部ノイズ源にさらされず、何らかの特定の位置付けにおける又は何らかの所定の容量内での使用に制限されない。より具体的に、結果として得られるコントローラは、基準の装置又はソースに対して自身の位置を検出することを除いて、コントローラの動きによって定義される角度(すなわち、指示ベクトルの方向における変化)に応答し、自由空間において又は面上にある場合に、使用され得る。スティック又はフラッシュライト等の従来の指示装置とは違って、それは、他の固定位置を指し示すために位置又はベクトル情報を必要としない。むしろ、動き情報、すなわち、「振り(yaw)」、「上下動(pitch)」及び「横転(roll)」の変化が、ディスプレイ内のx、y及びz座標の変化に直接変換される。それらの座標は、グラフィック表示上のカーソル位置を翻訳し、又は別なふうにグラフィックユーザインターフェースと相互作用するために、使用され得る。本開示の慣性動き検知コントローラは、以下でより詳細に記載されるように、ジャイロスコープ又は加速度計に基づくセンサから構成され得る。   Remote controller 130 is configured as a hand-held motion detection controller adapted to be used as a cursor control device for computer 120. The controller responds to the user's hand movements (eg, up and down, swing and roll), after which the movement is relatively large, fast and accurate movement is large and does not require tiring hand movements Converted to an object or state action in an electronic display that allows it to be accurately defined. The controller is self-contained (ie, inertia) and therefore is not exposed to external noise sources and is not limited to use in any particular location or within any given capacity. More specifically, the resulting controller is at an angle defined by the movement of the controller (ie, a change in the direction of the instruction vector), except for detecting its position relative to a reference device or source. Responsive and can be used when in free space or on a surface. Unlike conventional pointing devices such as sticks or flashlights, it does not require position or vector information to point to other fixed positions. Rather, changes in motion information, i.e., "yaw", "pitch" and "roll" are directly converted to changes in x, y and z coordinates in the display. These coordinates can be used to translate the cursor position on the graphic display or otherwise interact with the graphic user interface. The inertial motion detection controller of the present disclosure may be comprised of a gyroscope or accelerometer based sensor, as described in more detail below.

例となる手持ち式動き検知コントローラ200が図2において表されている。コントローラ200は、ユーザの親指によって選択的にアクティブにされるようにコントローラ200の上側に位置付けられた親指ボタン205を有する。本明細書の全体を通して、親指ボタン205の作動は、選択される機能の作動又は立ち上げとしばしば関連付けられるコマンドである「クリック」とも称される。コントローラ200は、ユーザの人差し指(ばね指)によって選択的にアクティブにされるようにコントローラ200の背面側に位置付けられたトリガボタン210を更に有する。本明細書の全体を通して、トリガボタン210の作動は「トリガ」とも称され、トリガが押下されている間のコントローラ200の動き(例えば、上下動、振り及び/又は横転)は「トリガドラッグ」と称される。トリガドラッグ・コマンドは、しばしば、状態の変化等の、ディスプレイ上のユーザのインタラクティブ位置(すなわち、強調表示された又は輪郭を示されたセル)のカーソル、仮想カーソル又は他のインジケーションの動きに関連付けられ、一般的にインタラクティブディスプレイにおけるナビゲーション及びインタラクティブディスプレイからのエントリ選択のために使用される。   An example handheld motion detection controller 200 is depicted in FIG. The controller 200 has a thumb button 205 positioned on the top side of the controller 200 to be selectively activated by the user's thumb. Throughout this specification, actuation of the thumb button 205 is also referred to as “click”, a command often associated with the activation or activation of a selected function. The controller 200 further includes a trigger button 210 positioned on the back side of the controller 200 to be selectively activated by the user's index finger (spring finger). Throughout this specification, the operation of the trigger button 210 is also referred to as “trigger”, and the movement of the controller 200 (eg, up / down movement, swing and / or rollover) while the trigger is pressed is referred to as “trigger drag” Called. Trigger drag commands are often associated with the movement of a cursor, virtual cursor or other indication of the user's interactive location on the display (ie, highlighted or outlined cell), such as a change in state And is generally used for navigation in interactive displays and entry selection from interactive displays.

手持ち式の動き検知コントローラの使用は、多数のタイプのユーザインタラクションを提供する。動き検知コントローラを用いる場合に、振りの変化は左右の動きにマッピングし、上下動の変化は上下の動きにマッピングし、横転の変化はコントローラの長手軸に沿った回転動作にマッピングする。これらの入力はジェスチャを定義するために使用され、言い換えると、ジェスチャは特定のコンテキストコマンドを定義する。そのようなものとして、振り及び上下動の組み合わせは、対角線のような何らかの二次元的動作を定義するために使用されてよく、振り、上下動及び横転の組み合わせは、スイングのような何らかの三次元的動作を定義するために使用されてよい。多数のジェスチャが図3において表されている。ジェスチャは、コンテキストにおいて解釈され、トリガボタン210が保持されている間(トリガドラッグ動作中)、コントローラ200の定義された動作によって特定される。   The use of a handheld motion detection controller provides many types of user interaction. When a motion detection controller is used, a change in swing is mapped to a left and right movement, a change in vertical movement is mapped to a vertical movement, and a change in rollover is mapped to a rotational movement along the longitudinal axis of the controller. These inputs are used to define a gesture, in other words, a gesture defines a specific context command. As such, a combination of swing and up / down motion may be used to define some two-dimensional motion such as a diagonal line, and a combination of swing, up / down and roll over may be any three-dimensional such as a swing. May be used to define dynamic behavior. A number of gestures are represented in FIG. Gestures are interpreted in context and identified by a defined action of the controller 200 while the trigger button 210 is held (during a trigger drag action).

バンピング(Bumping)320は、一方向、すなわち、上、下、左、又は右のいずれか1つにおける指示を示す2ストローク・ドローイングによって定義される。バンピング・ジェスチャは、コンテキストにおいて特定のコマンドと関連付けられる。例えば、時間シフト(TimeShifting)モードにおいて、左バンプジェスチャは巻き戻しを示し、右バンプジェスチャは早送りを示す。他のコンテキストでは、バンピング・ジェスチャ320は、バンプによって示される方向において特定の値を増分するよう解釈される。チェッキング(Checking)330は、チェックマークを描くこととして定義される。それは、下方向のバンプジェスチャに類似する。チェッキングは、リマインダ又はユーザタグを表すようコンテキストにおいて特定される。サークリング(Circling)340は、いずれかの方向において円を描くこととして定義される。両方の方向が区別されることが可能である。しかし、混乱を避けるよう、円は、方向にかかわらず単一のコマンドとして特定される。ドラッギング(Dragging)350は、トリガボタン210を保持している間(すなわち、トリガドラッグ中)のコントローラの角運動(上下動及び/又は振りの変化)として定義される。ドラッギング・ジェスチャ350は、ナビゲーション、速度、距離、時間シフト、巻き戻し及び早送りのために使用される。ドラッギング350は、ディスプレイ上の強調表示、輪郭表示又は選択のようなカーソル、仮想カーソル又は状態の変化を動かすために使用され得る。ドラッギング350は、いずれの方向にあってもよく、一般的に2次元におけるナビゲーションのために使用される。しかし、特定のインターフェースでは、ドラッギング・コマンドに対する応答を変更することが好まれる。例えば、一部のインターフェースでは、1つの次元又は方向における動作が、カーソルの位置又は動きの方向に依存する他の次元又は方向に対して好まれる。ノッディング(Nodding)360は、2回の素早い上下縦方向のドラッグ動作によって定義される。ノッディング360は、「了解」(肯定の返答)を示すために使用される。Xイング370は、文字「X」を描くこととして定義される。Xイング370は、「削除」又は「阻止」コマンドのために使用される。ワギング(Wagging)380は、2回の素早い左右横方向のドラッグ動作によって定義される。ワギング・ジェスチャ380は、「取り消し」(否定の返答)を示すために使用される。   Bumping 320 is defined by a two-stroke drawing that indicates an indication in one direction: up, down, left, or right. A bumping gesture is associated with a specific command in the context. For example, in the time shifting mode, the left bump gesture indicates rewind and the right bump gesture indicates fast forward. In other contexts, the bumping gesture 320 is interpreted to increment a specific value in the direction indicated by the bump. Checking 330 is defined as drawing a check mark. It is similar to a downward bump gesture. Checking is specified in the context to represent a reminder or user tag. Circling 340 is defined as drawing a circle in either direction. Both directions can be distinguished. However, to avoid confusion, the circle is identified as a single command regardless of direction. Dragging 350 is defined as the controller's angular motion (up and down motion and / or swing change) while holding the trigger button 210 (ie, during trigger dragging). The dragging gesture 350 is used for navigation, speed, distance, time shift, rewind and fast forward. Dragging 350 can be used to move a cursor, virtual cursor, or state change such as highlighting, outline display or selection on the display. The dragging 350 can be in any direction and is typically used for navigation in two dimensions. However, in certain interfaces it is preferred to change the response to dragging commands. For example, in some interfaces, movement in one dimension or direction is preferred over other dimensions or directions that depend on the cursor position or direction of movement. Nodding 360 is defined by two quick vertical and vertical drag operations. The nodding 360 is used to indicate “OK” (positive response). X-ing 370 is defined as drawing the letter “X”. X-ing 370 is used for “delete” or “block” commands. Wagging 380 is defined by two quick left and right drag operations. The wagging gesture 380 is used to indicate “cancel” (negative response).

特定の実施形態では、3次元の動きがゲームシステムと相互作用するために用いられる。コントローラ、例えば、コントローラ200は、ユーザの身体動作を模写するよう3軸において動きを検知する。例えば、検知される動きは、スローイング動作又は野球のバットのスイングを模写してよい。上記のインターフェースは例示であり、多数のタイプのインターフェースにおける本開示の教示であることが明らかである。   In certain embodiments, three-dimensional movement is used to interact with the game system. A controller, such as the controller 200, detects movement in three axes to replicate the user's body movements. For example, the detected movement may replicate a throwing action or a baseball bat swing. The above interfaces are exemplary and are clearly a teaching of the present disclosure in many types of interfaces.

図4を参照すると、本開示に従う手持ち式動き検知コントローラ400のブロック図が与えられている。コントローラ400は、概して、上記の図2におけるコントローラ200について説明された原理により動作及び機能してよい。一般的に、コントローラ400は、コントローラ400の動きを検知し、動きに応答して検知信号を出力するセンサ402と、センサ402から出力された検知信号を処理し、検知信号に基づいて制御信号を出力する処理回路404と、制御信号を外部システムの受信器、例えば、図1に示されるマルチメディアセンタの受信器140へ送信するトランシーバ406とを有する。処理回路404は、中央演算処理装置(CPU)、マイクロプロセッサ、又はデジタル信号プロセッサ(DSP)を含むがこれらに限られない様々な既知のハードウェア構成のいずれかにおいて実施されてよい。メモリ408は処理回路404へ結合されており、処理回路404によって必要とされる実行可能な命令及び/又はマルチメディアセンタの様々な構成要素のための制御コードを記憶してよい。トランシーバ406は、ブルートゥース相互接続、赤外線相互接続、一般的にWiFi若しくはIEEE(The Institute of Electric and Electronics Engineers)標準802.11.X(Xは伝送のタイプを表す。)と呼ばれるコンピュータデジタル信号送信及び受信を含む無線送信接続性、又は無線でデータを送信及び受信するための既存の若しくは開発されるであろうあらゆる他のタイプの通信プロトコル若しくはシステムを含むがこれらに限られない様々な既知の無線プロトコルのいずれかの下で動作する。   Referring to FIG. 4, a block diagram of a handheld motion detection controller 400 according to the present disclosure is provided. Controller 400 may generally operate and function according to the principles described for controller 200 in FIG. 2 above. In general, the controller 400 detects the movement of the controller 400, outputs a detection signal in response to the movement, processes the detection signal output from the sensor 402, and outputs a control signal based on the detection signal. A processing circuit 404 for output and a transceiver 406 for transmitting control signals to a receiver of an external system, for example, the receiver 140 of the multimedia center shown in FIG. The processing circuit 404 may be implemented in any of a variety of known hardware configurations including, but not limited to, a central processing unit (CPU), a microprocessor, or a digital signal processor (DSP). Memory 408 may be coupled to processing circuit 404 and may store executable instructions required by processing circuit 404 and / or control code for various components of the multimedia center. The transceiver 406 is a Bluetooth interconnect, an infrared interconnect, generally WiFi or IEEE (The Institute of Electric and Electronics Engineers) standard 802.11. Wireless transmit connectivity, including computer digital signal transmission and reception, called X (where X represents the type of transmission), or any other type that will be or will be developed for transmitting and receiving data wirelessly It operates under any of a variety of known wireless protocols including, but not limited to, any communication protocol or system.

コントローラ400は、コントローラ400に機能を加える様々な入出力装置を更に有する。入力装置410は、情報を入力し且つ選択的に機能を作動させるためにコントローラ400上に設けられる。そのような入力装置410は、親指ボタン205、トリガボタン210、数字キーパッド及びマイクロホンを有してよい。出力装置も、ユーザへフィードバックを提供するためにコントローラ400の上又は中に配置されてよい。例となる出力装置は、スピーカ又はブザー等のオーディオ出力部412、及びコントローラ400へ力又は振動を加えるアクチュエータ等の触覚(すなわち、タッチに基づく)フィードバック装置414を有してよい。   The controller 400 further includes various input / output devices that add functions to the controller 400. An input device 410 is provided on the controller 400 for inputting information and selectively activating functions. Such an input device 410 may include a thumb button 205, a trigger button 210, a numeric keypad, and a microphone. An output device may also be placed on or in the controller 400 to provide feedback to the user. Exemplary output devices may include an audio output 412 such as a speaker or buzzer and a haptic (ie, touch based) feedback device 414 such as an actuator that applies force or vibration to the controller 400.

当然、システムバスは、上記のコントローラ400の様々な構成要素を結合し、メモリバス又はメモリコントローラ、ペリフェラルバス、及び様々なバスアーキテクチャのいずれかを用いるローカルバス、を含む様々なタイプのバス構造のいずれかであってよい。   Of course, the system bus combines the various components of the controller 400 described above and includes various types of bus structures including a memory bus or memory controller, a peripheral bus, and a local bus using any of a variety of bus architectures. It can be either.

電力源(例えば、バッテリ)は、動作のために電力を要するコントローラ400の適切な構成要素へ電力を供給するよう含まれている。電力管理回路418は電源416へ結合されており、コントローラ400の様々な構成要素への電力を選択的に供給し又は無効にする。例えば、コントローラ400が静止しており使用されていない場合に、電力管理回路418は、処理回路404等の、大量の電力を使用する特定の構成要素への電力を無効にし、コントローラ400が使用中であってセンサ402を起動することを必要とすることを示すために必要とされる必須の構成要素へ電力を供給してよい。当然、コントローラ400は少なくとも2つの動作モード、すなわち、電源オフモード及び電源オンモード、において動作する。電源オフモードは、コントローラが使用されておらず静止している場合に開始される。電源オフモードにおいて、不必要な構成要素は、電源416を節約するよう電源をオフされ又は止められる。電源オフモードは、ボタンを介して手動入力によって開始されてよく、あるいは、タイマに基づいてよい。タイマに基づく実施形態では、電力オフモードは、所定の時間期間がユーザ入力間で又は動き検出間で経過した場合に開始される。一実施形態において、処理回路404は、タイミング機能を実行し、接続424を介して電力オフモードに入るよう(電力オフモード信号又は電力無効化信号を介して)電力管理回路418に伝え、電力管理回路418は、選択的に構成要素を電源オフし又は停止する。他の実施形態では、電力管理回路418は、いつ電力オフモードに入るべきかを決定するようタイマ又はタイミング回路を有する。   A power source (eg, a battery) is included to provide power to the appropriate components of controller 400 that require power for operation. The power management circuit 418 is coupled to the power source 416 and selectively supplies or disables power to the various components of the controller 400. For example, when the controller 400 is stationary and not in use, the power management circuit 418 disables power to certain components that use large amounts of power, such as the processing circuit 404, and the controller 400 is in use. However, power may be supplied to the essential components needed to indicate that the sensor 402 needs to be activated. Of course, the controller 400 operates in at least two modes of operation: a power off mode and a power on mode. The power off mode is initiated when the controller is not in use and is stationary. In power off mode, unnecessary components are turned off or turned off to save power 416. The power off mode may be initiated by manual input via a button or may be based on a timer. In timer-based embodiments, the power off mode is initiated when a predetermined time period elapses between user inputs or between motion detections. In one embodiment, the processing circuit 404 performs a timing function and communicates to the power management circuit 418 to enter a power off mode (via a power off mode signal or a power disable signal) via connection 424 for power management. Circuit 418 selectively powers off or stops the component. In other embodiments, the power management circuit 418 includes a timer or timing circuit to determine when to enter the power off mode.

電力オンモードは、コントローラの起動時、例えば、コントローラが最初にオンされた場合、及びコントローラが電力オフモードにあった後に作動する、すなわち、動きが非作動の期間後に検知された場合に、開始される。電力オンモードでは、全ての構成要素は電源416を介して起動又はオンされる。電源オンモードは、動きが動き検出回路420によって検出される場合に開始される。動き検出回路420は、接続422を介して検知信号を受信するようセンサ420へ結合され、更に、接続426を介して電源オンモードを開始するよう電力管理回路418へ結合される。動き検出回路420が、センサ402から受信した検知信号に基づいて、動きがコントローラ400において起きたと決定する場合に、動き検出回路420は電源オンモード信号又は電力有効化信号を生成し、電源オンモード信号又は電力有効化信号を接続426を介して電力管理回路418へ送信する。次いで、電力管理回路418は、全ての機能を有効にするようコントローラの様々な構成要素へ電力を供給する。   The power-on mode starts when the controller starts up, for example, when the controller is first turned on and when it operates after it is in the power-off mode, i.e. when motion is detected after a period of inactivity. Is done. In the power on mode, all components are activated or turned on via the power supply 416. The power on mode is initiated when motion is detected by the motion detection circuit 420. Motion detection circuit 420 is coupled to sensor 420 to receive a sensing signal via connection 422 and is further coupled to power management circuit 418 to initiate a power-on mode via connection 426. When the motion detection circuit 420 determines that a motion has occurred in the controller 400 based on the detection signal received from the sensor 402, the motion detection circuit 420 generates a power on mode signal or a power enable signal, and the power on mode A signal or power enable signal is transmitted to power management circuit 418 via connection 426. The power management circuit 418 then supplies power to the various components of the controller to enable all functions.

一実施形態において、センサ402は、x、y及びz軸におけるセンサの加速度に夫々比例する3つの個別信号を出力する3軸加速度計である。加速度計の出力は、空間において自由落下する場合を除いて常に、少なくとも1つの方向において非零の値を有する。少なくとも1つの方向におけるこの非零の値の理由は、重力定数が常に地面の方向において加速度計を引っ張っているからである。図5は、コントローラ400が静止しており、コントローラ400に配置された加速度計の上部が地面から離れた方向を指している場合の加速度計出力電圧ベクトル502を表す。Z出力は、ベクトル502によって表される連続的な不変の電圧を有し、X及びY出力は出力を有さない。ベクトルは、例えば、コントローラがテーブル又はカウチに横倒しになっている場合に、加速度計の方位に基づくいずれかの方向を向くことができる。X、Y又はZ出力の1つは常に非零の値信号を有するので、検出器は、時間の微分値に対する加速度の微分値(dA/dt)として加速度の変化を検出するよう必要とされる。   In one embodiment, sensor 402 is a three-axis accelerometer that outputs three individual signals that are proportional to the acceleration of the sensor in the x, y, and z axes, respectively. The output of the accelerometer always has a non-zero value in at least one direction, except when it falls free in space. The reason for this non-zero value in at least one direction is that the gravitational constant always pulls the accelerometer in the direction of the ground. FIG. 5 represents the accelerometer output voltage vector 502 when the controller 400 is stationary and the top of the accelerometer placed on the controller 400 points in a direction away from the ground. The Z output has a continuous invariant voltage represented by vector 502, and the X and Y outputs have no output. The vector can point in any direction based on the orientation of the accelerometer, for example when the controller is lying on a table or couch. Since one of the X, Y or Z outputs always has a non-zero value signal, the detector is required to detect the change in acceleration as a derivative of acceleration with respect to the derivative of time (dA / dt). .

図6を参照すると、動き検出回路620の実施形態のブロック図が示されている。動き検出回路620は、図4において記載される動き検出回路420と同様に動作する。動き検出回路620は、加速度の変化dA/dtの絶対値を検出するよう絶対値微分器604を有する。微分器604を用いることによって、動き検出回路620は、センサ402の方位に影響されずに、センサから出力された加速度の変化が起こる場合のみを検出する。動き検出回路620は、センサ402からの3軸入力値、すなわち、x、y及びz値を合計するよう加算器回路602を更に有する。   Referring to FIG. 6, a block diagram of an embodiment of motion detection circuit 620 is shown. The motion detection circuit 620 operates in the same manner as the motion detection circuit 420 described in FIG. The motion detection circuit 620 includes an absolute value differentiator 604 so as to detect the absolute value of the acceleration change dA / dt. By using the differentiator 604, the motion detection circuit 620 detects only when the acceleration output from the sensor changes without being affected by the orientation of the sensor 402. The motion detection circuit 620 further includes an adder circuit 602 to sum the three axis input values from the sensor 402, i.e., x, y and z values.

図7を参照すると、本開示の実施形態に従う例となる動き検出回路720の回路図が表されている。動き検出回路720は、加算器回路702及び絶対値微分器704を有する。加算器回路702は、センサ402から受け取った3軸出力の夫々についての入力、すなわち、X軸出力に係る入力706、Y軸出力に係る入力708、及びZ軸出力に係る入力710を有する。夫々の入力706、708、710は、抵抗と直列なキャパシタ、例えば、C1X及びR1X、C1Y及びR1Y、C1Z及びR1Zを有し、コモンノード712で加算される。ノード712で加算された値は、次いで微分器704へ送られる。微分器704は、演算増幅器714、第1のダイオード716、第2のダイオード718、第2の抵抗R2及び第3の抵抗R3を有する。構成部品の選択が2×R1=2×R3=R2であるように制限される場合に、ゲイン1のための出力は絶対値出力=R2×C1dA/dtであり、dA/dtは時間に対する加速度の変化である。   Referring to FIG. 7, a circuit diagram of an example motion detection circuit 720 according to an embodiment of the present disclosure is depicted. The motion detection circuit 720 includes an adder circuit 702 and an absolute value differentiator 704. The adder circuit 702 has an input for each of the three-axis outputs received from the sensor 402, that is, an input 706 for the X-axis output, an input 708 for the Y-axis output, and an input 710 for the Z-axis output. Each input 706, 708, 710 has a capacitor in series with a resistor, for example C1X and R1X, C1Y and R1Y, C1Z and R1Z, and is summed at a common node 712. The value added at node 712 is then sent to differentiator 704. The differentiator 704 includes an operational amplifier 714, a first diode 716, a second diode 718, a second resistor R2, and a third resistor R3. When the component selection is limited to 2 × R1 = 2 × R3 = R2, the output for gain 1 is absolute value output = R2 × C1 dA / dt, where dA / dt is the acceleration over time Is a change.

増幅器714のゲインの変化は、コントローラ400の電力オンモードを開始するために必要とされる加速度の変化を設定する。すなわち、増幅器714のゲインは、電力オンモード信号又は電力有効化信号が生成される前に、加速度の変化が越えるべき閾値を生じるよう調整され得る。抵抗R2は、ゲインを増大させるよう調整され得る。微分器704のゲインを設定することによって、電力オンモード信号又は電力有効化信号を起動するための入力閾値が設定され得る。   The gain change of amplifier 714 sets the change in acceleration required to initiate controller 400 power-on mode. That is, the gain of amplifier 714 can be adjusted to produce a threshold that the change in acceleration should exceed before the power on mode signal or power enable signal is generated. Resistor R2 can be adjusted to increase the gain. By setting the gain of the differentiator 704, an input threshold for activating the power on mode signal or the power enable signal can be set.

動き検出回路720を設置することは、コントローラ400が無制限に電力オフモードに入り、加速度計が所定量だけ動かされる場合、例えば、コントローラ400が持ち上げられる場合にのみ、電力をオンされることを可能にする。閾値を含めることによって、コントローラ400は、意図的でない動作で、例えば、コントローラが置かれているテーブルにユーザがぶつかった場合に、電力オンモードに入らない。電力オフモードにおいては、装置が静止している場合に電流はセンタ402又は加速度計から引き出されておらず、且つ、電流は電源416に引き込まれていないので、電力保持又は節約が達成される。更に、キャパシタ、すなわち、C1X、C1Y、C1Z、の直流(DC)は加速度計から出力を分離する。接地へのDC経路によらずに安定した電圧を保つことは、電力使用を可能な限り低くする。   Installing the motion detection circuit 720 allows the power to be turned on only when the controller 400 enters the power off mode indefinitely and the accelerometer is moved a predetermined amount, eg, when the controller 400 is lifted To. By including a threshold, the controller 400 does not enter a power-on mode in an unintended operation, for example, if the user hits a table where the controller is located. In the power off mode, power retention or saving is achieved because no current is drawn from the center 402 or accelerometer and no current is drawn to the power source 416 when the device is stationary. In addition, the capacitors, ie the direct current (DC) of C1X, C1Y, C1Z, separate the output from the accelerometer. Keeping a stable voltage independent of the DC path to ground makes power usage as low as possible.

図8を参照すると、本開示の他の実施形態に従う例となる動き検出回路820の回路図が表されている。機能上、図8の動き検出回路820は、図7の動き検出回路720と同様に動作する。この実施形態では、絶対値微分値804は、夫々の軸入力について設けられる。図はX入力軸の微分器804についてしか示されていないが、当然に、Y及びZ軸入力についての微分器も同じである。次いで、夫々の微分器804の出力は加算器回路802へ送られる。加算器回路802は、本実施形態では、ORゲート822であってよい。   Referring to FIG. 8, a circuit diagram of an exemplary motion detection circuit 820 according to another embodiment of the present disclosure is shown. Functionally, the motion detection circuit 820 of FIG. 8 operates in the same manner as the motion detection circuit 720 of FIG. In this embodiment, an absolute differential value 804 is provided for each axis input. Although the figure only shows the differentiator 804 for the X input axis, of course, the differentiator for the Y and Z axis inputs is the same. The output of each differentiator 804 is then sent to an adder circuit 802. The adder circuit 802 may be an OR gate 822 in this embodiment.

当然、図4におけるセンサ402は、ジャイロスコープに基づくセンサのような他の既知の3軸動き検知装置であってよい。上記の実施形態は、加速度に基づくように絶対値微分出力を記載するが、動き検知装置の他の出力パラメータは、速度、位置、角速度等が用いられてよい。更に、図2及び図4において記載されるコントローラ装置は、テレビ受像機及びセットトップボックス以外のメディア装置、例えば、ゲーム機、コンピュータ、プレゼンテーション用コンソールと共に使用されてよい。   Of course, the sensor 402 in FIG. 4 may be other known three-axis motion sensing devices such as a gyroscope-based sensor. Although the above embodiment describes the absolute value differential output based on acceleration, velocity, position, angular velocity, etc. may be used as other output parameters of the motion detection device. In addition, the controller device described in FIGS. 2 and 4 may be used with media devices other than television receivers and set-top boxes, such as game consoles, computers, and presentation consoles.

図9を参照すると、本開示の一実施形態に従う、無線式手持ち用動き検知コントローラにおいて電力を節約する例となる方法のフロー図が与えられている。フロー図のステップは、主としてコントローラ400に関して記載されるが、図6〜8に示される実施形態を含む他の実施形態に等しく適用可能であってよい。最初にステップ902で、コントローラ400は、オン・オフスイッチを操作すること又は電源(例えば、バッテリ)をコントローラ400に設置することにより、電源をオンされる。コントローラ400の電源がオンされると、コントローラ400は電力オンモードに入り、電力は電力管理回路418を介して供給される。ステップ904で、タイマは、コントローラ400に対する少なくとも2つのユーザ入力の間の、又は動き検出回路420によって検出される少なくとも2つの動きの間の時間期間を測定し始める。上述されるように、タイマは、処理回路404又は電力管理回路418の部分であってよい。   Referring to FIG. 9, a flow diagram of an example method for saving power in a wireless handheld motion detection controller is provided, in accordance with an embodiment of the present disclosure. The steps of the flow diagram are described primarily with respect to the controller 400, but may be equally applicable to other embodiments, including the embodiments shown in FIGS. First, in step 902, the controller 400 is turned on by operating an on / off switch or installing a power source (eg, a battery) in the controller 400. When the power source of the controller 400 is turned on, the controller 400 enters a power on mode, and power is supplied via the power management circuit 418. In step 904, the timer begins to measure a time period between at least two user inputs to the controller 400 or between at least two movements detected by the movement detection circuit 420. As described above, the timer may be part of the processing circuit 404 or the power management circuit 418.

次に、ステップ906で、処理回路404は、何らかの動きが検出されるかどうか、すなわち、処理回路404がセンサ402から何らかの検知信号を受信したかどうかを決定する。処理回路404が検知信号を受信した場合は、処理回路404は、ステップ908で、動きを処理し、且つ/あるいは、信号をトランシーバ406へ送信する。次いで、方法は、タイマを再始動するようステップ904へ戻る。このように、タイマは、動きが処理されるたびにリセットされる。ステップ906で動きが検出されない場合は、方法はステップ910に進み、タイマが所定の時間期間を越えたかどうかを決定する。時間期間はアプリケーション又はユーザ制御に依存して変化するが、通常は10秒から10分の範囲であってよい。タイマが所定の時間期間を越えなかった場合は、方法はステップ912で待機し、ステップ906へ戻る。   Next, at step 906, the processing circuit 404 determines whether any movement is detected, that is, whether the processing circuit 404 has received any detection signal from the sensor 402. If processing circuit 404 receives the detection signal, processing circuit 404 processes the motion and / or transmits the signal to transceiver 406 at step 908. The method then returns to step 904 to restart the timer. In this way, the timer is reset each time motion is processed. If no motion is detected at step 906, the method proceeds to step 910 to determine if the timer has exceeded a predetermined time period. The time period varies depending on the application or user control, but can usually range from 10 seconds to 10 minutes. If the timer has not exceeded the predetermined time period, the method waits at step 912 and returns to step 906.

動きが検出されなかった後、タイマがステップ910で所定の時間期間を越えた場合は、コントローラ400はステップ914で電力オフモードに入る。電力オフモードにおいて、不必要な構成要素(例えば、処理回路404)は、電源416を節約するよう電源をオフされ又は停止される。一実施形態において、処理回路404はタイミング機能を実行し、電力管理回路418へ電力オフモードに入るよう伝える。このとき、電力管理回路418は、選択的に構成要素を電源オフし又は停止する。他の実施形態では、電力管理回路418は、いつ電力オフモードに入り、選択的に構成要素を電源オフし又は停止すべきかを決定するよう、タイマ又はタイミング回路を有する。   If no timer is exceeded at step 910 after no motion is detected, the controller 400 enters a power off mode at step 914. In the power off mode, unnecessary components (eg, processing circuitry 404) are powered off or shut down to conserve power source 416. In one embodiment, the processing circuit 404 performs a timing function and tells the power management circuit 418 to enter a power off mode. At this time, the power management circuit 418 selectively turns off or stops the components. In other embodiments, the power management circuit 418 includes a timer or timing circuit to determine when to enter the power off mode and selectively power off or stop the component.

コントローラ400が静止している間、特定の構成要素のみが電力を有する(例えば、少なくともセンサ402及び動き検出回路420)。処理回路404等の他の構成要素をオフすることによって、電力は節約される。選択された構成要素へのみ供給される電力により、動き検出回路420は、ステップ916で、所定閾値を上回る動きが起こったかどうかを決定するよう、センサの夫々の出力、例えば、加速度計の3軸出力をモニタする。上述されたように、動き検出回路420は、所定閾値を超えるいずれか1つの軸における微分動作があったときに電力オンモード信号を生成する。ステップ916で動きが検出されると、コントローラ400は、ステップ918で電力オンモードに入る。ここで、動き検出回路420は、電力オンモード信号を電力管理回路418へ送信する。電力管理回路418は、その後に、全機能のためにコントローラ400の必要な構成要素へ電力を供給する。更に、動きが検出されると、方法はステップ904へ戻る。   While the controller 400 is stationary, only certain components have power (eg, at least sensor 402 and motion detection circuit 420). By turning off other components, such as processing circuit 404, power is saved. With power supplied only to the selected component, the motion detection circuit 420 determines, in step 916, the respective output of the sensor, eg, the three axes of the accelerometer, to determine if a motion that exceeds a predetermined threshold has occurred. Monitor the output. As described above, the motion detection circuit 420 generates a power-on mode signal when there is a differential operation in any one axis exceeding a predetermined threshold. If motion is detected at step 916, the controller 400 enters a power on mode at step 918. Here, the motion detection circuit 420 transmits a power on mode signal to the power management circuit 418. The power management circuit 418 then supplies power to the necessary components of the controller 400 for all functions. Further, if motion is detected, the method returns to step 904.

本開示の他の実施形態では、コントローラ400のようなコントローラは、電力管理回路を除く図4に示された全ての構成要素を有する。この実施形態では、処理回路404がタイミング機能を実行し、電力オフモードに入るときに自身の電源をオフし、又は自身を最低電力消費状態に置く。動き検出回路420は、接続428を介して処理回路404へ結合され、動き検出時に、電力オンモード信号、例えば、割り込みを処理回路404へ送信する。全ての他の構成要素及び機能は上記の構成要素と同じであり、従って、その詳述は繰り返されない。   In other embodiments of the present disclosure, a controller, such as controller 400, has all the components shown in FIG. 4 except for power management circuitry. In this embodiment, the processing circuit 404 performs the timing function and turns off its power when it enters the power off mode, or puts itself in the lowest power consumption state. Motion detection circuit 420 is coupled to processing circuit 404 via connection 428 and transmits a power on mode signal, eg, an interrupt, to processing circuit 404 upon motion detection. All other components and functions are the same as those described above, and therefore the details will not be repeated.

本開示の教示を組み込む実施形態がここで詳細に図示及び記載されてきたが、当業者であれば、それらの教示を依然として組み込み多くの他の変形された実施形態に容易に想到可能である。携帯型の動き検知“空中”指示装置のための電力節約回路、及び加速度計を備えたそのような装置において電力を節約する方法の好ましい実施形態(例示であって、限定ではない。)について記載してきたが、改良及び変形が上記の教示に照らして当業者によって行われ得ることが知られている。従って、変更が開示されている特定の実施形態において行われてよいことが理解されるべきであり、そのような変更は添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の適用範囲内にある。   While embodiments incorporating the teachings of this disclosure have been shown and described in detail herein, those skilled in the art can still readily conceive of many other modified embodiments that incorporate those teachings. A preferred embodiment (exemplary, but not limiting) of a power saving circuit for a portable motion sensing “airborne” indicating device and a method of saving power in such a device with an accelerometer is described. However, it is known that modifications and variations can be made by those skilled in the art in light of the above teachings. Accordingly, it is to be understood that changes may be made in the particular embodiments disclosed, and such changes are within the scope of the disclosure as defined by the appended claims.

Claims (14)

装置の動きを該装置によるユーザ入力の部分として検知し、該動きに応答して、複数の軸方向の夫々における動きを示す複数の信号を含む検知信号を出力するセンサと、
前記センサの出力へ結合され、前記検知信号を受信し、前記複数の軸方向の夫々における前記複数の信号の加算値を求め、該加算値の変化の絶対値が閾値を超える場合に電力管理回路へ有効化信号を供給する動き検出回路と、
前記動き検出回路へ結合され、該動き検出回路から前記有効化信号を受信した後に前記装置内の回路への電力を有効にする前記電力管理回路と、
前記センサ及び前記電力管理回路へ結合される処理回路と
を有し、
前記処理回路は、前記電力管理回路によって前記処理回路への電力が有効にされた後に、前記ユーザ入力の結果としてのコマンドを決定するよう前記センサから出力された前記検知信号を処理する、
装置。
A sensor that detects movement of the device as a part of user input by the device and outputs a detection signal including a plurality of signals indicating movement in each of a plurality of axial directions in response to the movement;
A power management circuit coupled to the output of the sensor, receiving the detection signal, obtaining an added value of the plurality of signals in each of the plurality of axial directions, and an absolute value of a change in the added value exceeding a threshold value; A motion detection circuit for supplying an activation signal to
The power management circuit coupled to the motion detection circuit and enabling power to circuitry in the apparatus after receiving the enable signal from the motion detection circuit;
A processing circuit coupled to the sensor and the power management circuit,
The processing circuit processes the detection signal output from the sensor to determine a command as a result of the user input after power to the processing circuit is enabled by the power management circuit.
apparatus.
前記動き検出回路は、前記センサからの前記検知信号を微分する、
請求項1に記載の装置。
The motion detection circuit differentiates the detection signal from the sensor;
The apparatus of claim 1.
前記電力管理回路は、所定の時間期間に動きが検出されない場合に、前記処理回路への電力を無効にする、
請求項1に記載の装置。
The power management circuit disables power to the processing circuit when no motion is detected in a predetermined time period;
The apparatus of claim 1.
前記センサは、3軸モーション検知装置である、
請求項1に記載の装置。
The sensor is a three-axis motion detector.
The apparatus of claim 1.
前記動き検出回路は、前記3軸のうち少なくとも1つの加速度の変化の絶対値を検出するよう構成される、
請求項4に記載の装置。
The motion detection circuit is configured to detect an absolute value of a change in at least one of the three axes;
The apparatus according to claim 4.
前記動き検出回路は、前記3軸のうち少なくとも1つの加速度の変化の絶対値を検出するよう演算増幅器微分器を有する、
請求項5に記載の装置。
The motion detection circuit includes an operational amplifier differentiator to detect an absolute value of a change in acceleration of at least one of the three axes.
The apparatus according to claim 5.
前記微分器のゲインは、信号閾値を設定するよう調整可能である、
請求項6に記載の装置。
The gain of the differentiator is adjustable to set a signal threshold;
The apparatus according to claim 6.
無線式携帯型動き検知コントローラにおける電力節約方法であって、
センサによって前記コントローラの動きを該コントローラによるユーザ入力の部分として検知し、該動きに応答して、複数の軸方向における動きを示す複数の信号を含む検知信号を出力するステップと、
前記複数の軸方向の夫々における前記複数の信号の加算値の変化の絶対値を求めるステップと、
前記絶対値が閾値を超えるかどうかを決定するステップと、
前記絶対値が前記閾値を超える場合に、前記検知信号を更に処理するために、処理回路への電力を有効にするステップと、
前記ユーザ入力の結果としてのコマンドを決定するよう、前記動きに応答して、前記処理回路によって前記検知信号を処理するステップと
を有する電力節約方法。
A power saving method in a wireless portable motion detection controller,
Detecting a movement of the controller by a sensor as a part of a user input by the controller, and outputting a detection signal including a plurality of signals indicating movement in a plurality of axial directions in response to the movement;
Obtaining an absolute value of a change in an added value of the plurality of signals in each of the plurality of axial directions;
Determining whether the absolute value exceeds a threshold;
Enabling power to a processing circuit to further process the detection signal when the absolute value exceeds the threshold;
Processing the sensed signal by the processing circuit in response to the movement to determine a command as a result of the user input.
前記決定するステップは、前記センサからの前記検知信号を微分するステップを含む、
請求項8に記載の電力節約方法。
The step of determining includes differentiating the detection signal from the sensor;
The power saving method according to claim 8.
所定の時間期間に動きが検出されない場合に前記処理回路への電力を無効にするステップ
を更に有する請求項8に記載の電力節約方法。
The power saving method of claim 8, further comprising disabling power to the processing circuit if no motion is detected for a predetermined time period.
前記センサは3軸モーション検知装置である、
請求項8に記載の電力節約方法。
The sensor is a three-axis motion detection device.
The power saving method according to claim 8.
前記決定するステップは、前記3軸のうち少なくとも1つの加速度の変化の絶対値を決定するステップを含む、
請求項11に記載の電力節約方法。
The step of determining includes determining an absolute value of a change in acceleration of at least one of the three axes;
The power saving method according to claim 11.
前記閾値は調整可能である、
請求項8に記載の電力節約方法。
The threshold is adjustable;
The power saving method according to claim 8.
センサによって前記コントローラの動きを該コントローラによるユーザ入力の部分として検知し、該動きに応答して、複数の軸方向における動きを示す複数の信号を含む検知信号を出力する手段と、
前記複数の軸方向の夫々における前記複数の信号の加算値の変化の絶対値を求める手段と、
前記絶対値が閾値を超えるかどうかを決定する手段と、
前記絶対値が前記閾値を超える場合に、前記検知信号を更に処理するために、処理回路への電力を有効にする手段と、
前記ユーザ入力の結果としてのコマンドを決定するよう、前記動きに応答して、前記処理回路によって前記検知信号を処理する手段と
を有する装置。
Means for detecting movement of the controller by means of a sensor as part of a user input by the controller, and in response to the movement, outputting a detection signal including a plurality of signals indicating movement in a plurality of axial directions;
Means for obtaining an absolute value of a change in an added value of the plurality of signals in each of the plurality of axial directions;
Means for determining whether the absolute value exceeds a threshold;
Means for enabling power to a processing circuit to further process the detection signal when the absolute value exceeds the threshold;
Means for processing the detection signal by the processing circuit in response to the movement to determine a command as a result of the user input.
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