WO2009111945A1 - 使用动作变化模拟按键操作的方法和便携媒体播放器 - Google Patents

使用动作变化模拟按键操作的方法和便携媒体播放器 Download PDF

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WO2009111945A1
WO2009111945A1 PCT/CN2009/000254 CN2009000254W WO2009111945A1 WO 2009111945 A1 WO2009111945 A1 WO 2009111945A1 CN 2009000254 W CN2009000254 W CN 2009000254W WO 2009111945 A1 WO2009111945 A1 WO 2009111945A1
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WO
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angle
rotation
media player
sensor
player
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PCT/CN2009/000254
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廖运钦
王栋
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创新科技有限公司
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    • G11B27/10—Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Measuring tape travel
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    • G—PHYSICS
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    • H04N21/42206—User interfaces specially adapted for controlling a client device through a remote control device; Remote control devices therefor characterized by hardware details
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F2200/00—Indexing scheme relating to G06F1/04 - G06F1/32
    • G06F2200/16—Indexing scheme relating to G06F1/16 - G06F1/18
    • G06F2200/163—Indexing scheme relating to constructional details of the computer
    • G06F2200/1637—Sensing arrangement for detection of housing movement or orientation, e.g. for controlling scrolling or cursor movement on the display of an handheld computer

Definitions

  • the present invention relates to a method of simulating key operation using motion changes, and a portable media player using the method. Background technique
  • buttons are a very important human-computer interaction interface.
  • 1 is a general media player product, including a button navigation button 101 and a function button 102.
  • the navigation button 101 can be pressed in the upper, lower, left, and right directions to implement the corresponding function, or can be pressed and held.
  • the direction button is held and held to realize the corresponding button REPEAT function.
  • pressing the navigation key up, or down can make the cursor in the screen move up or down in the list. If you press the up or down button and hold (PRESS&HOLD), the cursor in the screen can be continued. Move up or down until the button is released ( RELEASE ).
  • the input methods mainly include BUTTON, JOYSTICK, TOUCH KEY, and the like.
  • the position of the above buttons is reserved.
  • some space-saving five-dimensional navigation keys, TOUCH KEY, TOUCH PANEL virtual buttons, etc. have been applied to the product.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a simulation using an action change The method of key operation and the portable media player, so that all the button operations of the player can be simulated without using a small number of buttons on the player.
  • the present invention provides a portable media player, including:
  • a sensor for measuring an angle and a direction of rotation of the media player about its own longitudinal axis, a transverse axis, and an axis perpendicular to a plane of the longitudinal axis and the transverse axis, and transmitting the measured rotation angle and direction to Processor
  • a memory for providing a processor with a correspondence between a rotational angle and direction of the measurement and respective operational modes of the portable media player
  • a processor for performing at least one associated operational mode with the corresponding relationship based on the measured rotational angle and direction.
  • the action of the player is detected by a sensor.
  • the portable media player described above may further have the following features, including: a sensor effective switch button for controlling the opening and closing of the sensor.
  • the player when the player has a plurality of sensor active switch buttons, when the different sensor effective switches are pressed, the leftward, rightward, upward, downward, and the like operations of the player can be separately defined. For different functions.
  • the portable media player may further have the following features: the sensor effective switch button is one of the following: a button, a toggle switch, a touch sensor, a touch button, a touch pad or a sensor. Further, the portable media player described above may also have the following features, including: pressing, releasing, pressing and holding, up, down, left, and right.
  • the portable media player may further have the following feature, the processor further determining whether the rotation angle reaches a preset threshold angle in the direction, and determining that the rotation angle continues in the direction when the threshold angle is reached Whether the time reaches the preset threshold time, and performs at least one related operation according to the judgment result.
  • the portable media player may further have the following feature: the processor is configured to calculate an initial position angle according to acceleration data when the sensor is activated, and calculate an absolute rotation angle according to the acceleration data when rotating, and rotate the absolute rotation The measured angle of rotation is obtained by subtracting the angle of the initial position from the angle.
  • the portable media player may further have the following feature, the processor is further configured to calculate rotation about each axis when the rotation of the media player is superimposed by rotation about the plurality of axes. Angle, the rotation of the rotation angle greater than the threshold angle is selected as the effective rotation, and when the rotation angle of more than one axis is greater than the threshold angle, the rotation of the maximum rotation angle is preferentially selected as the effective rotation.
  • the portable media player described above may also have the feature that the sensor also measures translational motion along its own longitudinal axis, transverse axis, and axis perpendicular to the plane of the longitudinal and transverse axes.
  • the portable media player described above may also have the following features, and the processor performs a corresponding operation in accordance with the measured translational motion.
  • the displayed PHOTO or TXT when the PHOTO or TXT is browsed using the player, the displayed PHOTO or TXT can be simulated by zooming down or up along the vertical player plane. And the ratio of magnification and reduction is proportional to the speed or displacement distance of the player's movement. Simulate the function of zooming in.
  • the panning operation operations in the left, right, up, and down directions can be used to visually simulate the implementation. Page turning operation of one page or next page.
  • a method of simulating a button operation using an action change for simulating a playback operation of a media player comprising the steps of:
  • At least one associated operation is performed in accordance with a predetermined correspondence between the rotational angle and direction and each of the operational modes.
  • the above method of using the motion change analog key operation may have the following features, and the operations performed include: pressing, releasing, pressing and holding, up, down, left, and right.
  • the method for using the action change analog button operation may further have the following feature: the step of measuring the rotation angle of the media player, further comprising: measuring acceleration data when the media player is started, and calculating an initial position angle according to the data, The acceleration data when the media player is rotated is measured, an absolute rotation angle is calculated based on the data, and the absolute rotation angle is subtracted from the initial position angle.
  • the method for using the action change analog button operation may further have the following feature: the step of performing the button operation according to the corresponding relationship, further comprising: determining whether the rotation angle reaches a preset threshold angle in the direction, according to the The correspondence between the judgment result and the operation mode performs at least one related operation.
  • the method for using the action change analog button operation may further have the following features, further comprising: determining, when the threshold angle is reached, determining whether the time during which the rotation angle continues in the direction reaches a preset threshold time, and according to The correspondence between the determination result and the operation mode performs at least one related operation.
  • the above method of using the motion change analog key operation may further have The following features further include: when the rotation of the media player is superimposed by rotation about the plurality of axes, respectively calculating a rotation angle around each axis, and selecting the rotation of the rotation angle to be greater than a threshold angle as The effective rotation, and when the angle of rotation of more than one axis is greater than the threshold angle, the rotation of the maximum rotation angle is preferentially turned into an effective rotation.
  • the above method of using the motion change analog key operation may further have the following features, and further comprising: measuring a translational movement of the media player along its own longitudinal axis, a transverse axis, and an axis perpendicular to a plane of the longitudinal axis and the lateral axis, and A corresponding operation is performed in accordance with the translational motion.
  • the present invention detects the movement of the player by forward, backward, leftward, rightward, clockwise, counterclockwise, vertical movement, etc. by means of sensors to simulate JOYSTICK and other key operations. And by changing the action, you can press the PRESS button to release the button, release the RELEASE, press and hold the PRESS & HOLD function. This allows you to simulate all of the player's key operations without having to place a small number of buttons on the player. And through the action of the player, the original functions are more vividly simulated, which increases the user's sense of body. By setting the effective trigger rotation angle, the misoperation of the jitter during manual operation can be effectively reduced.
  • the additional sensor effective switch button can also be added, so that the player can be adapted to the user's different hand-held angles, and the operation of the camera can be prevented from being mishandled when operating in a vehicle or the like. That is, while the machine operation is being performed, the input is valid only when the confirmation key is pressed and the effective trigger angle is reached, otherwise it is recognized as an invalid operation. Therefore, the operation functions of the traditional JOYSTICK can be completely simulated by the above different action operations.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a portable media player and its keys in the prior art.
  • Fig. 2 is a schematic diagram showing the components of the media player in the first embodiment.
  • Figure 3 is a schematic diagram of the components of the media player in the second embodiment.
  • Fig. 4 is a schematic view showing the position of the effective switch button of the sensor in the second embodiment.
  • Fig. 5 is a schematic diagram showing the composition of a processor in the third embodiment.
  • Fig. 6 is a view showing the calculation of the rotation angle of the player in the third embodiment.
  • Fig. 7 is a schematic view showing the apparatus rotating forward, backward, leftward, and rightward in the third embodiment.
  • Figure 8 is a block diagram showing the composition of the processor in the sixth embodiment.
  • Figure 9 is a schematic illustration of the clockwise, counterclockwise rotation of the apparatus in the sixth embodiment.
  • Fig. 10 is a flow chart showing the method of using the motion change analog key operation in the seventh embodiment.
  • Fig. 11 is a flow chart showing the method of using the motion change analog key operation in the eighth embodiment. detailed description
  • the invention detects the movement change of the player through the sensor, and the processor calculates and judges the motion data of the different movement directions, the movement angle and the motion acceleration of the player, and can simulate the single button pressing of the navigation button to press the PRESS, and the button is released.
  • RELEASE, press and hold (PRESS & HOLD) and the specific action and the functions that the player can achieve, such as play/pause, volume addition and subtraction, previous one, next, so use Different motion simulations are currently common
  • the player requires a lot of buttons to achieve the functional operation.
  • FIG. 2 is a composition of the portable media player in the first embodiment, including a sensor 201, a processor 203, and a memory 204, wherein
  • the sensor 201 which may be a gyroscope or an acceleration sensor or a combination of the two, is used to sense the state of the human motion change and the magnitude of the change, including measuring the longitudinal axis of the media player around itself, the transverse axis, and the vertical axis. Data such as the angle, direction and speed of rotation of the axis of the plane in which the transverse axis lies, and transmits the measurement result to the processor;
  • the processor 203 is responsible for running control of the player, and performing corresponding button operations according to the measurement result and the corresponding relationship, and may also perform conversion, calculation, and judgment on the data, and corresponding to the corresponding button function according to the determination result. And performing at least one related function, including: processing and judging different actions, using a specific action simulation to perform a button press, button release, release and then press, and press and hold, up, down, left, and Wait right;
  • the memory 204 is configured to store a media player running program and other data materials, including a threshold angle, a threshold time, a correspondence between the measurement result and the direction and each button, and a judgment result of the processor and a corresponding button function. Corresponding relationship, and transmitting the data to the processor according to the read request;
  • the threshold angle is an angle set in the program, and the threshold angles in different directions can be set to be different; the threshold time is a time value set in the program.
  • the portable media player may further include at least one of: an analog to digital converter (A/D) 202, a display 205, one or more sensor active switch buttons 206, various portions and a first implementation
  • A/D analog to digital converter
  • the analog to digital converter 202 when the sensor 201 outputs an analog electrical signal, convert it to a digital signal, and transmit the digital signal to the processor 203;
  • the display 205 is a display screen of the player for displaying the processing result of the processor;
  • the media player When the media player is used to view an e-book, it can simulate the functions of page up and page down, as well as zooming in and out, and the display can display the above operations accordingly.
  • the sensor active switch button 206 is used to turn the sensor on and off, and the sensor active switch button can also be used to control different functional operations of the player.
  • the sensor effective switch button 206 can be a button, a toggle switch, a touch sensor, a touch key, or a touch panel or an infrared sensor SENSOR. button.
  • the sensor effective switch buttons 401, 402, 403, 404 in the player can be placed at various corners of the player, on the sides, the lower surface, the upper surface, and the like.
  • the sensor active switch button 206 in the player can also be a block area or any area 405 in the Touch Panel. When the player uses the Touch Panel, you can define different areas of the Touch Panel to represent different sensor effective switch buttons. When pressing different areas of the Touch Panel, the player's left, right, up, down, etc. It can also be defined as different functions.
  • this switch may also be a gear shift switch, that is, the sensor is activated when the switch is turned ON, and is turned off when OFF), and the player performs a specific action to simulate the operation of different functions (such as playing, volume addition and subtraction, previous one, next one, etc.).
  • the sensor valid button switch is released (or is turned to the OFF position)
  • the player does not perform any specific action because the sensor is not turned on and the motion signal cannot be detected.
  • the effective switch of the sensor can also prevent misoperation, that is, when the active switch is not turned on, the operation performed on it is invalid.
  • the sensor effective switch button 206 is used to correspond to a specific function, that is, when the different sensor effective switches are pressed, the action operations of the player in the left, right, up, down, etc. directions can be respectively defined as different functions.
  • button 1 can be used In order to control the volume
  • the button 2 can be used to control zooming and zooming
  • the button 3 can be used to control playback or return, etc.
  • the correspondence between the button and the function is not limited thereto.
  • the up and down rotations can increase or decrease the volume. That is to say, by using different sensors to effectively open the key, the same upward, downward, leftward, and right rotations can be performed, respectively representing the operation of different functions, so that the four directions of action are multiplexed for more functional operations.
  • control function of the effective switch button of the sensor is always valid according to the actual application function. For example, when there is a built-in game function in the player, in order to facilitate the user to quickly operate the game, the complexity of the operation is reduced, and the sensor effective switch does not need to be turned on at this time, and the acceleration sensor can directly respond to the user's motion, and the data is valid.
  • the processor is configured to process and determine different actions, and perform a button press operation using a specific motion simulation.
  • the processor further includes: a reading module 2031, a computing module 2032, and a comparison module. 2033, executing module 2034, setting module 2035, wherein
  • the reading module 2031 is configured to read acceleration data of the X, ⁇ , and ⁇ directions sensed by the sensor when the sensor is started and during the movement;
  • the calculating module 2032 is configured to calculate an initial position angle according to the acceleration data when the sensor is started, and calculate an absolute rotation angle according to the motion acceleration data, and subtract the initial rotation angle from the absolute rotation angle to obtain a relative rotation angle; As shown in Fig. 6, when the player rotates at an angle of ⁇ , the X-axis acceleration is a x , the Y-axis acceleration is a y , the Z-axis acceleration a z , and the gravitational acceleration is 1 G, and ⁇ indicates that the sensor used corresponds to 1 G gravity. The corresponding voltage value output during acceleration (can be found in the specifications of the sensor used), then the absolute rotation angle ⁇ is calculated as:
  • the comparison module 2033 is configured to learn the rotation direction according to the positive and negative values of the motion acceleration value, thereby obtaining a threshold angle set in the direction from the memory device, and determining whether the relative rotation angle is greater than the threshold angle. If yes, send the rotation direction and the relative rotation angle at this time to the setting module and the execution module; otherwise, wait for the calculation module to calculate the relative rotation angle according to the read data again;
  • the direction of rotation can be judged by the positive and negative values of a x , a z , a y read by the sensor.
  • a x , a z , a y read by the sensor.
  • the X, Y, Z axis arrangement direction and initial position of the sensor used by the player are as shown by 701 in Fig. 7,
  • the value of the a x output is a negative number
  • the value of the a x output is a positive number.
  • the Z-axis positive or negative can determine whether the player is facing down or the reverse side of the player is facing down, that is, it can be judged whether it is normally taken by the player, or when the player is lying down.
  • An execution module 2034 configured to output an output according to the comparison module, and read Taking the corresponding relationship between the action saved by the memory and the player function, performing a corresponding pressing operation, and notifying the display module to perform corresponding display;
  • the setting module 2035 is configured to save the initial position data of the player, clear the action valid flag, clear the action hold flag, clear the valid time timer, clear the initial motion direction, and clear the action of the sensor after reading the data when the sensor is started. After that, set the initial motion direction flag and the action valid flag.
  • the initial position data of the player refers to the position where the player is located when the sensor is activated, and the output position data of the sensor X, ⁇ , and ⁇ axis directions read by the reading module is stored in the setting module.
  • the position data refers to a value of a gravity acceleration component of a static gravity acceleration speed in a direction of X, ⁇ , and a ⁇ axis when the player is handheld;
  • the initial motion direction flag which is used to record the direction of motion of the active motion relative to the initial position of the player
  • the action valid flag is set when the player changes motion relative to the initial position, and this time the action change is valid, which is equivalent to the PRESS button of the analog display button.
  • the processor is further configured to process and determine different actions, and perform a button release operation using a specific motion simulation, where
  • the comparison module 2033 is further configured to: when the relative rotation angle changes, and when it is opposite to the initial movement direction, does not continue to move in the opposite direction after returning to the initial position state, or does not reach the set even if moving in the opposite direction Threshold angle, at this time, the simulation implements the action release operation;
  • the execution module 2034 is further configured to perform an operation of releasing the pressed button according to an output result of the comparison module;
  • the setting module 2035 is also used to clear the action valid flag, clear the action hold flag, clear the valid time timer, and clear the initial motion direction.
  • the processor is further configured to process and determine different actions, and use a specific action simulation to implement an operation of performing a release and then pressing, wherein
  • the comparison module 2033 is further configured to determine whether the relative rotation angle is greater than a threshold angle set in the direction when the relative rotation angle changes, and the movement direction thereof is neither the same nor opposite to the initial movement direction. Then, the newly input action operation is valid, that is, the operation of releasing the original button and pressing the new button is simulated; the comparison module is further configured to change when the relative rotation angle is changed, and the moving direction is opposite to the initial movement direction. Returning to the initial position and continuing to move in the opposite direction until the relative rotation angle is greater than the threshold angle in the direction, simulating the operation of releasing the original key and pressing the new key;
  • the execution module 2034 is further configured to perform an operation of releasing the original button and pressing a new button;
  • the setting module 2035 is further configured to clear the action valid flag, clear the action hold flag, clear the valid time timer, clear the initial motion direction, and set a new initial motion direction, set the action valid flag, and re-enable the valid time timer.
  • the processor is further configured to process and determine different actions, and perform an operation of performing a button press and hold using a specific motion simulation, and further includes: a timing module 2036, configured to: Record the hold time of the active action;
  • the comparison module 2033 is further configured to: when the relative rotation angle does not change; or when the relative rotation angle changes, and the movement direction thereof is opposite to the initial movement direction, the player has not moved to the initial position state; or The relative rotation angle changes, and the movement direction thereof is the same as the initial movement direction; or when the relative rotation angle changes, and the movement direction thereof is neither opposite nor the same as the initial movement direction, but the rotation angle is smaller than The set threshold angle; in the above four cases, it is determined whether the timing module 2036 has reached the set threshold time, and if so, the action remains valid, that is, the analog button is pressed and held, otherwise, the operation is considered invalid,
  • the reading module 2031 re-extracts sensor motion state data;
  • the execution module 2034 is further configured to perform when the action of pressing and holding is valid The row is pressed and held; and the setting module 2035 sets the action to remain valid.
  • the calculation module 2032 is further configured to calculate a relative motion angle of the multiple directions when the motion direction is a plurality of directions;
  • the comparison module 2033 is further configured to use the direction in which the relative rotation angle is greater than the threshold angle as the new motion direction.
  • the direction of the maximum rotation angle is preferentially effective. If the rotation angles of the directions are the same, the left, right, backward, and forward are preferred. Processing is sequentially performed, and the execution module 2034 and the setting module 2035 are notified.
  • the processor is also used to process and judge different actions, and to associate these specific actions with functions that the player can implement.
  • the corresponding function is set according to the function mode of the current player. That is, you can use a specific motion simulation to achieve page up and down, zoom in and out, increase or decrease the volume, return to playback, etc.
  • the reading module is further configured to read motion acceleration, displacement data, and/or direction data at the time when the action hold flag of the setting module is set, send the data to the execution module, or Data processed by the computing module and/or the comparison module is sent to the execution module;
  • the execution module is further configured to perform a function operation corresponding thereto according to the data or data combination, where the function operation includes at least one of the following: zooming in and out, increasing or decreasing the volume, turning up and down, playing stop, fast forward and rewind , analog navigation button operation in the upper (front) / lower (rear) / left / right directions.
  • the viewed picture or text content can be scaled up or down, or the function of zooming in or out according to the direction of the acceleration output by the sensor.
  • buttons of the simulation can be defined as functions representing the return button and play button, and can also represent volume up and volume down.
  • the clockwise or counterclockwise judgment method can be performed as follows.
  • the output acceleration value is positive
  • the value of the acceleration output when the X, Y, and Z axes are opposite directions is a negative value.
  • the player rotates clockwise or counterclockwise along the player If the acceleration of the Z axis does not change at this time or the rotation angle of the Z axis with respect to the set initial position state is smaller than the threshold angle, and the X and Y axes have dynamic acceleration changes, the direction of rotation can be judged according to the positive and negative values of the dynamic acceleration. It is clockwise or counterclockwise.
  • the invention uses an acceleration sensor (or a sensor combined with a gyroscope) to measure the tilt of the player, the direction of rotation, the angle, the speed change and other motion data to simulate the button press PRESS, release RELEASE and press and hold PRESS & HOLD And these specific actions are matched with the functions that the player can implement, so that the button operation function of the media player can be simulated without placing a button on the surface of the machine or placing a small number of auxiliary buttons.
  • an acceleration sensor or a sensor combined with a gyroscope
  • the present invention proposes a method of using an action change as an input analog key operation, the method being applicable to a system using an action change as an input analog key operation, the system may include:
  • the sensor, processor and memory may also further include analog to digital converters, display and sensor active key switches, and the like.
  • the method includes the following steps:
  • At least one associated operation is performed in accordance with a predetermined correspondence between the rotational angle and direction and each of the operational modes.
  • the method simulates a button press operation, as shown in FIG. 10, including the following steps:
  • Step 301 when the sensor starts to work, the acceleration data X 0 , ⁇ 0 , ⁇ will be sensed. Transmitted to the processor;
  • the sensor converts the sensed acceleration data into an electrical signal, it is converted to a digital signal by an analog to digital converter. , oh. And then transferred to the processor.
  • the sensor active switch button 206 on the player is activated to put the sensor into a normal working state. Step 302, the data is set by the processor as initial position state data, and the rotation angle ⁇ 0 at this time is calculated according to the angle calculation formula;
  • Step 303 clearing the action valid flag, clearing the action hold flag, clearing the effective time timer, and clearing the initial motion direction flag, which are defined in the software program to indicate the relevant action state;
  • Step 304 when the sensor senses the acceleration data of the motion change, the acceleration data is transmitted to the processor;
  • Step 305 the processor calculates a relative rotation angle according to the read acceleration ⁇ and knows the rotation direction according to the positive and negative of the acceleration value;
  • the absolute rotation angle ⁇ is calculated according to the angle calculation formula and then the set initial position state data ⁇ is subtracted. , to obtain the relative rotation angle of the player relative to the initial position ⁇
  • Step 306 determining whether the relative rotation angle is greater than the threshold angle set in the direction, and if so, executing step 307, otherwise, jumping to step 304;
  • Step 307 the action operation is valid, that is, the analog button press operation; Step 308, setting the action direction to the initial motion direction, setting the action valid flag, and turning on the valid time timer.
  • the motion change is used as a method of inputting an analog key operation, wherein the operation of releasing the key is performed using a specific motion simulation, the operation of pressing the release, and the operation of pressing and holding the key, Based on the seventh embodiment, as shown in FIG. 11, the following steps are also included:
  • Step 309 the motion acceleration data ⁇ 2 , ⁇ 2 , ⁇ 2 in the X, Y, and x-axis directions sensed by the sensor are again transmitted to the processor;
  • Step 310 based on the acceleration data ⁇ 2, ⁇ 2, ⁇ 2 calculates the relative rotation angle ⁇ 2, and that the rotational direction of the acceleration of positive and negative values;
  • Step 311 it is determined whether the relative rotation angle changes, that is, ⁇ 2 is determined to be inconsistent, if yes, step 312 is performed, otherwise, step 317 is performed;
  • Step 312 it is determined whether the new direction of motion is opposite to the initial direction of motion, and if so, step 315 is performed, otherwise, step 313 is performed;
  • the data stored in the internal memory of the processor may have: initial position of the player (initial position data X, Y., ⁇ saved in step 302); action valid flag; action hold flag; initial motion direction flag; The direction of rotation and the angle of rotation of the position (step 305, step 310).
  • Step 313 it is determined whether the new motion direction is the same as the set initial motion direction, and if so, step 317 is performed, otherwise, step 314 is performed;
  • Step 314 it is determined whether the rotation angle is greater than the threshold angle set in the direction, and if so, step 319 is performed, otherwise, step 317 is performed;
  • This step can be used to determine if the new direction of motion is valid.
  • the new motion direction is different from or opposite to the initially set motion direction, assuming that the initial motion direction is the forward motion indicated by 703 in FIG. 7, the opposite motion direction determined by step 312 is represented by 702. Moving backwards, if the new direction of motion is either forward of 703 or backward of 702, it refers to the direction of left or right movement indicated by 704 and 705.
  • the relative rotation angles of the plurality of directions are respectively calculated, and the direction of the relative rotation angle is larger than the threshold: the angle is taken as a new direction of motion.
  • the direction of the maximum rotation angle is preferentially valid. If the rotation angles of the directions are the same, follow the left, right, backward, forward. Priority processing.
  • Step 315 it is determined whether the initial position state is reached, if yes, go to step 316, otherwise, go to step 317;
  • Step 316 it is determined whether to continue to move in the opposite direction, if yes, go to step 322; otherwise, go to step 323; Step 317, determining whether the set threshold time is reached, and if yes, performing step 318; otherwise, ending;
  • step 318 the value of the valid time timer is read and compared with the set threshold time. If it is greater than the threshold time, step 318 is executed to indicate that the previous action is effectively started, that is, the analog button is pressed and held. If the read time is less than the threshold time, the operation ends and step 309 can be performed to continue the operation.
  • Step 318 enter the action hold state, set the action to maintain the valid flag, that is, the analog implementation button presses and holds (PRESS&HOLD), and ends;
  • the status of the current player and the effect of the action operation can also be displayed through the display.
  • the sensor effective switch button can also correspond to the player function, that is, when the switch button is valid, its corresponding function is valid. After performing this step, you can continue to step 309 to continue.
  • Step 319 indicating that the rotation angle of the new motion direction is greater than the threshold angle, that is, the new motion is valid.
  • the above is to simulate the original direction of the button release (RELEASE), while the new direction of the button press (PRESS), step 320;
  • the initial player's motion direction is forward. If the new motion direction is right or left, and the rotation angle is greater than the threshold angle, the left or right motion is valid, that is, the analog forward button is released, and pressed. Left or right button.
  • Step 320 clearing the action valid flag, clearing the action hold flag, clearing the effective time timer, and clearing the initial motion direction flag
  • Step 321 the action operation in the new direction is valid, set a new initial motion direction, set the action valid flag, and open the valid time timer, and end; then, you can jump to 309 to continue execution;
  • Step 322 it is determined whether the relative rotation angle is greater than the set threshold angle, if yes, step 319 is performed, otherwise, step 323 is performed; Step 323: Simulate the action release operation, that is, the release operation is valid, and the process ends. At this time, step 303 may also be continued.
  • the method can realize the four directions of the button pressing PRESS through the forward, backward, leftward, rightward or rightward movement of the player, the button releases the RELEASE, the button is pressed and remains PRESS & HOLD, up, down, Functions such as left and right, that is, the four directions of the navigation keys in Fig. 1 can be simulated.

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Description

使用动作变化模拟按键操作
的方法和便携媒体播放器 技术领域
本发明涉及一种使用动作变化模拟按键操作的方法， 以及使 用该方法的便携式媒体播放器。 背景技术
在便携式媒体播放器中，按键是一个非常重要的人机交互界 面。 图 1是一台普通的媒体播放器产品， 包括按键导航键 101和 功能键 102, 导航键 101可以在上， 下， 左， 右四个方向按动按 键实现相应功能， 也可按住某一方向按键并保持， 实现相应按键 REPEAT功能。 如图表示按动导航键向上， 或向下， 可以使屏幕 中显示光标在列表中向上或向下移动一格， 如果按向上或向下按 键并保持 （PRESS&HOLD ) ， 可以使屏幕中的光标持续向上或 向下移动直到按键释放 ( RELEASE ) 。
在现有的便携式媒体播放器产品中， 输入方式主要有 BUTTON, JOYSTICK, TOUCH KEY等。 播放器的面板上面除 了用于人机交互的显示屏外，还要预留放置以上几种按键的位置。 为了在有限的尺寸中可以放入基本的按键， 一些节省空间的五维 导航键， TOUCH KEY, TOUCH PANEL虚拟按键等相继被应用 于产品中。
然而， 随着机器的尺寸越来越小， 越来越薄， 播放器的面板 上摆放显示屏幕后就几乎没有位置摆放这些按键了。 发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种使用动作变化模拟按 键操作的方法和便携式媒体播放器， 这样就不用或摆放少量的按 键在播放器上就可以模拟实现播放器的全部按键操作。
为了解决上述问题， 本发明提出了一种便携式媒体播放器， 包括：
传感器， 用于测量所述媒体播放器环绕其自身的纵向轴、 横 向轴和垂直于纵向轴和横向轴所在平面的轴的转动的角度和方 向， 并把所述测量的转动角度和方向发送到处理器；
存储器，用于向处理器提供所述测量的转动角度和方向与所 述便携式媒体播放器的各个操作模式之间的对应关系； 以及
处理器，用于根据所述测量的转动角度和方向与所述对应关 系执行至少一个相关的操作模式。
本发明一方面通过传感器检测出播放器的动作。使用处理器 计算和判断这些动作是否符合设定的特定动作， 模拟实现普通按 键的按下 PRESS,按键释放 RELEASE,按键按下并保持 (PRESS & HOLD)等控制功能。 从而代替普通按键。
进一步， 上述便携式媒体播放器还可具有以下特点， 包括： 传感器有效开关按键， 用于控制传感器的开启和关闭。
根据本发明的另一方面，在该播放器上有一个或多个传感器 有效开关按键。 只有当有效开关按键按下的同时对播放器进行特 定的动作才有效。 避免了当不操作播放器时如果播放器放在包里 或挂在身上时， 防止误动作引起播放器操作混乱。
根据本发明的另一方面， 当播放器有多个传感器有效开关按 键时， 按下不同的传感器有效开关时， 播放器的向左， 向右， 向 上， 向下等方向的动作操作可以分别定义为不同功能。
进一步， 上述便携式媒体播放器还可具有以下特点， 所述传 感器有效开关按键为下述之一： 按钮、 拨动开关、 触摸传感器、 触摸键、 触摸板或传感器。 进一步， 上述便携式媒体播放器还可具有以下特点， 所执行 的操作包括： 按下、 释放、 按下并保持、 向上、 向下、 向左和向 右。
进一步， 上述便携式媒体播放器还可具有以下特点， 所述处 理器还判断所述转动角度是否到达该方向上预设的阈值角度， 以 及在到达阈值角度时判断所述转动角度在其方向上持续的时间是 否到达预设的阔值时间， 并根据判断结果执行至少一个相关的操 作。
进一步， 上述便携式媒体播放器还可具有以下特点， 所述处 理器用于根据传感器启动时的加速度数据计算得到初始位置角 度， 以及根据转动时的加速度数据计算得到绝对转动角度， 并将 所述绝对转动角度减去初始位置角度得到所述测量的转动角度。
进一步， 上述便携式媒体播放器还可具有以下特点， 所述处 理器还用于在所述媒体播放器的转动由绕所述多个轴的转动叠加 而成时， 分别计算绕每个轴的转动角度， 选择所述转动角度大于 阈值角度的转动作为有效转动， 以及当有绕不止一个轴的转动角 度都大于阈值角度时， 则优先选择最大转动角度的转动为有效转 动。
进一步， 上述便携式媒体播放器还可具有以下特点， 所述传 感器还测量沿其自身的纵向轴、 横向轴和垂直于纵向轴和横向轴 所在平面的轴的平移运动。
进一步， 上述便携式媒体播放器还可具有以下特点， 所述处 理器根据所述测量的平移运动执行相应的操作。
根据本发明的另一方面，使用该播放器浏览 PHOTO或 TXT 时， 可以通过沿垂直播放器平面向下或向上移动可以模拟放大或 缩小显示的 PHOTO或 TXT。并且放大和缩小的比例与播放器移 动的速度或位移距离成正比。 模拟实现放大的功能。 根据本发明的另一方面， 在浏览电子文档等资料时， 因为使 用了动作操作替代原有的按键， 可以使用向左， 向右， 向上， 向 下等方向的平移动作操作形象地模拟实现上一页或下一页的翻页 操作。
一种使用动作变化模拟按键操作的方法，用于模拟媒体播放 器的播放操作， 该方法包括以下步骤：
测量所述媒体播放器环绕其自身的纵向轴、横向轴和垂直于 纵向轴和横向轴所在平面的轴的转动的角度和方向； 以及
根据预设的所述转动角度和方向与各个操作模式之间的对 应关系， 执行至少一个相关的操作。
进一步，上述使用动作变化模拟按键操作的方法还可具有以 下特点， 执行的操作包括： 按下、 释放、 按下并保持、 向上、 向 下、 向左和向右。
进一步，上述使用动作变化模拟按键操作的方法还可具有以 下特点， 测量所述媒体播放器转动角度的步骤， 还包括： 测量媒 体播放器启动时的加速度数据， 根据该数据计算得到初始位置角 度， 测量媒体播放器转动时的加速度数据， 根据该数据计算得到 绝对转动角度， 并将所述绝对转动角度减去所述初始位置角度。
进一步，上述使用动作变化模拟按键操作的方法还可具有以 下特点， 根据所述对应关系模拟执行按键操作的步骤， 还包括： 判断所述转动角度是否到达该方向上预设的阈值角度， 根据该判 断结果与操作模式的对应关系执行至少一个相关的操作。
进一步，上述使用动作变化模拟按键操作的方法还可具有以 下特点， 还包括： 在到达所述阈值角度时， 判断所述转动角度在 其方向上持续的时间是否到达预设的阈值时间， 并根据该判断结 果与操作模式的对应关系执行至少一个相关的操作。
进一步，上述使用动作变化模拟按键操作的方法还可具有以 下特点， 还包括： 在所述媒体播放器的转动由绕所述多个轴的转 动叠加而成时， 分别计算绕每个轴的转动角度， 选择所述转动角 度大于阔值角度的转动作为有效转动， 以及当有绕不止一个轴的 转动角度都大于阔值角度时， 则优先选择最大转动角度的转动为 有效转动。
进一步，上述使用动作变化模拟按键操作的方法还可具有以 下特点， 还包括： 测量媒体播放器沿其自身的纵向轴、 横向轴和 垂直于纵向轴和横向轴所在平面的轴的平移运动， 并根据所述平 移运动执行相应的操作。
与现有技术相比， 本发明通过传感器检测播放器的向前， 向 后， 向左， 向右倾斜， 顺时针， 逆时针转动， 垂直移动等不同动 作的运动变化实现模拟 JOYSTICK 和其它按键操作， 并通过动 作的变化可以实现模拟按键的按下 PRESS, 释放 RELEASE, 按 下并保持 PRESS & HOLD 等功能。 这样就不用或摆放少量的按 鍵在播放器上就可以模拟实现播放器的全部按键操作。 并通过播 放器的动作操作更形象地模拟实现原来的一些功能， 增加了用户 的体猃感。 通过设定有效触发转动角度可以有效减小手动操作时 抖动的误操作。 在播放器中也可以通过增加额外的传感器有效开 关按键， 可以使播放器适应用户不同手持角度下的使用， 也可以 避免因人体走动时， 在交通工具上等情况下操作时抖动误操作。 即在进行机器动作操作同时， 只有按下确认键的同时进行操作， 并达到有效触发角度时此次输入才算有效，否则识别为无效操作。 因而通过以上不同动作操作可以完全模拟传统 JOYSTICK 的操 作功能。
同时还可以通过沿播放器垂直方向上下移动的动作操作模 拟按比例放大或缩小显示的图片或文字， 并且放大和缩小的比例 与播放器移动的速度或位移距离成正比。 另外因为使用了动作操作替代原有的按键，在浏览电子文档 等资料时可以使用向左， 向右， 向上， 向下等方向的动作形象地 模拟实现上一页或下一页的翻页操作。 附图说明
图 1是现有技术中便携式媒体播放器及其按键示意图。 图 2是第一实施例中媒体播放器的各组成部分示意图。 图 3是第二实施例中媒体播放器的各组成部分示意图。 图 4是第二实施例中传感器有效开关按键位置示意图。 图 5是第三实施例中处理器组成示意图。
图 6是第三实施例中计算播放器转动角度的示意图。
图 7是第三实施例中设备向前， 向后， 向左， 向右转动示意 图。
图 8是第六实施例中处理器组成示意图。
图 9是第六实施例中设备顺时针， 逆时针转动的示意图。 图 10是第七实施例中使用动作变化模拟按键操作的方法流 程图。
图 11是第八实施例中使用动作变化模拟按键操作的方法流 程图。 具体实施方式
本发明通过传感器检测播放器的运动变化， 由处理器对播放 器的不同运动方向， 运动角度， 运动加速度等动作数据进行计算 和判断， 可以模拟实现导航键的单次按键按下 PRESS, 按键释放 RELEASE, 按键按下并保持（PRESS & HOLD ) 等动作， 并将 特定的动作和播放器可以实现的功能对应起来， 如播放 /暂停， 音 量加减， 上一首， 下一首， 这样就使用不同的动作模拟目前普通 播放器需要很多按键才能实现的功能操作。
图 2 是第一实施例中便携式媒体播放器的组成， 包含传感 器 201、 处理器 203、 存储器 204， 其中，
传感器 201， 可以是陀螺仪或加速度传感器或两者的结合， 用于感应人体运动变化的状态和变化的幅度， 包括测量所述媒体 播放器环绕其自身的纵向轴、 横向轴和垂直于纵向轴和横向轴所 在平面的轴的转动的角度、 方向和速度变化等数据， 并把所述测 量结果发送到处理器；
处理器 203， 负责播放器的运行控制， 根据所述测量结果和 所述对应关系执行相应的按键操作 ,也可以对所述数据进行转换、 计算和判断后， 根据判断结果与相应的按键功能对应且执行至少 一个相关的功能， 包括： 处理并判断不同动作， 使用特定的动作 模拟执行按键按下， 按键释放， 释放后再按下， 以及按下并保持、 向上、 向下、 向左和向右等；
存储器 204，用于存放媒体播放器运行程序及其他数据资料， 包括阈值角度、 阔值时间， 所述测量结果和方向与各个按键之间 的对应关系，以及处理器的判断结果与相应按键功能的对应关系， 并根据处理器的读取请求向其发送所述数据；
阈值角度， 是在程序中设定的一个角度， 在不同方向上的阈 值角度可以设定为不同； 阈值时间， 是在程序中设定的一个时间 数值。
在第二实施例中，上述便携式媒体播放器还可以包括至少如 下之一： 模拟数字转换器 （A/D ) 202、 显示器 205、 一个或多个 传感器有效开关按键 206, 各个部分与第一实施例中各部分的连 接关系如图 3所示， 其中，
模拟数字转换器 202,用于在传感器 201输出模拟电信号时， 将其转换为数字信号， 并将所述数字信号传输给处理器 203; 显示器 205, 是播放器的显示屏幕， 用于显示所述处理器的 处理结果；
当媒体播放器用于看电子书时，可以模拟执行向上翻页和向 下翻页功能， 以及放大缩小等功能， 显示器可以相应显示上述操 作。
传感器有效开关按键 206， 用于开启和关闭传感器， 并且传 感器有效开关按键还可以用于控制播放器的不同功能操作。
传感器有效开关按键 206 (actuator)可以是按钮 (button), 拨 动开关 (switch), 触摸传感器 (touch sensor), 触摸键 (Touch Key), 或触摸板 (Touch Panel)或红外感应 SENSOR等类型的按键。如图 4所示， 播放器中的传感器有效开关按键 401， 402， 403， 404可 以被放置在播放器各角上， 各侧边， 下表面， 上表面等任意位置。 播放器中的传感器有效开关按键 206也可以是 Touch Panel中的 某一块区域或任意区域 405。 当播放器使用 Touch Panel时， 可 以定义 Touch Panel的不同区域代表不同传感器有效开关按键， 当按下 Touch Panel的不同区域时， 播放器的向左， 向右， 向上， 向下等方向的动作操作也可以分别定义为不同功能。
当按下传感器有效开关按键时（此开关也有可能是一个档位 拨动开关， 即拨到 ON时就启动传感器， OFF时就关闭） ， 播放 器进行特定的动作可以模拟实现不同功能的操作 （如播放， 音量 加减， 上一首， 下一首等） 。 当放开传感器有效按键开关 （或拨 动到 OFF档位）时， 播放器进行特定的动作均无效， 因为传感器 未打开无法检测动作信号。 传感器有效开关也可以防止误操作， 即当该有效开关未开启时， 对其进行的操作均无效。
传感器有效开关按键 206用于与特定的功能相对应， 即按下 不同的传感器有效开关时， 播放器的向左， 向右， 向上， 向下等 方向的动作操作可以分别定义为不同功能。 比如， 按键 1可以用 于控制音量的大小， 按键 2可以用于控制放大缩小， 按键 3可以 用于控制播放或返回等， 当然， 所述按键与功能的对应关系不限 于此。 举例说明： 当在播放音乐时， 按下某一传感器有效开关键 时， 向上和向下转动可以切换上一首和下一首音乐。 当按下另一 传感器有效开关键时， 向上和向下转动可以增大或减小音量。 也 就是通过使用不同的传感器有效开关键可以使同样向上、 向下、 向左、 向右的转动， 分别代表不同功能的操作， 使四个方向的动 作复用进行更多功能操作。
还有， 当播放器要求的功能复杂时， 通过多个传感器有效开 关的组合实现不同的功能。 比如， 在选定某个音乐文件后， 向上 和向下转动并保持代表相应导航键操作的长按， 可以实现播放音 乐的快进， 快退； 向左和向右转动并保持， 可以暂停和播放正在 播出的音乐。
另外，也可以根据实际不同的应用功能情况选择是否该传感 器有效开关按键的控制功能一直有效。 例如当播放器中有内置游 戏功能时， 为了方便用户玩游戏时快速操作， 降低操作的复杂度， 此时不需开启传感器有效开关， 加速度传感器可直接响应用户的 动作， 且数据有效。
在第三实施例中， 所述处理器用于处理并判断不同动作， 使 用特定的动作模拟实现执行按键按下操作， 如图 5所示， 进一步 包括： 读取模块 2031 , 计算模块 2032， 比较模块 2033， 执行模 块 2034， 设置模块 2035， 其中，
读取模块 2031，用于在传感器启动时以及在运动时，读取传 感器感应到的 X、 Υ、 Ζ轴方向的加速度数据；
计算模块 2032 ,用于根据传感器启动时的加速度数据计算得 到初始位置角度， 以及根据运动加速度数据计算得到绝对转动角 度，并将所述绝对转动角度减去初始位置角度得到相对转动角度； 如图 6说明， 当播放器转动角度为 Θ时， X轴加速度为 ax, Y轴加速度为 ay， Z轴的加速度 az， 以及重力加速度为 1G, Δν 表示所使用的传感器对应 1G重力加速度时输出的相应电压值（从 所使用的传感器的规格书中可以查到） ， 则绝对转动角度 Θ的计 算方法为：
θ= arcsinax/ ( lG X AV ) ；
θ= arccosaz/ ( lG X AV ) ； 或
θ= arcsinay/ ( lG X AV ) 。
比较模块 2033， 用于根据运动加速度数值正负得知转动方 向， 由此从所述存 ^f 器中获取该方向上设定的阈值角度， 判断所 述相对转动角度是否大于所述阈值角度， 如果是， 将此时的转动 方向和相对转动角度发送到设置模块和执行模块， 否则， 等待计 算模块重新根据读取的数据计算相对转动角度；
转动方向可以由传感器读取的 ax， az, ay数值的正负进行判 断。 例如： 假设播放器所使用传感器的 X， Y, Z 轴排列方向及 初始位置如图 7中 701所示， 则
当播放器向后转动时（如 702所示）， 则 ay输出的数值为正 数；
当播放器向前转动时（如 703所示）， 则 ay输出的数值为负 数；
当播放器向左转动时 （如 704所示） ， 则 ax输出的数值为 负数；
当播放器向右转动时 （如 705所示） ， 则 ax输出的数值为 正数。
Z轴正负可以判断播放器正面朝下还是播放器的反面朝下， 也就是可以判断是正常拿播放器看， 还是躺下时拿播放器看。
执行模块 2034，用于根据所述比较模块的输出结果， 以及读 取所述存储器保存的动作和播放器功能的对应关系， 执行相应的 按下操作并通知显示模块进行相应显示；
设置模块 2035，用于在读取传感器启动时的数据后，保存播 放器初始位置数据， 清除动作有效标志， 清除动作保持标志， 清 除有效时间计时器， 清除初始运动方向； 以及在传感器的动作有 效后， 设置初始运动方向标志以及动作有效标志。
播放器初始位置数据， 是指启动传感器时播放器所处的位 置， 将读取模块读取的传感器 X、 Υ、 Ζ轴方向的输出位置数据， 保存在设置模块。 所述位置数据指在手持播放器时， 静态重力加 速度在 X、 Υ、 Ζ轴方向的重力加速度分量值；
初始运动方向标志，这个标记用来记录此次有效的动作相对 于播放器初始位置的运动方向；
动作有效标志， 当播放器相对初始位置有运动变化， 并且此 次的动作变化有效时就设定这个标志， 相当于模拟表示按键的按 下 （PRESS )标志。
在第四实施例中， 所述处理器还用于处理并判断不同动作， 使用特定的动作模拟实现执行按键释放操作， 其中，
所述比较模块 2033还用于在所述相对转动角度有变化， 且 与初始运动方向相反时， 回到初始位置状态后没有继续向相反方 向运动， 或者即使向相反方向运动也没有达到设定的阈值角度， 此时， 模拟实现动作释放操作；
所述执行模块 2034还用于根据所述比较模块的输出结果， 执行释放所述按下按键的操作； 以及
设置模块 2035还用于清除动作有效标志， 清除动作保持标 志， 清除有效时间计时器， 清除初始运动方向。
在第五实施例中， 所述处理器还用于处理并判断不同动作， 使用特定的动作模拟实现执行释放后再按下的操作， 其中， 所述比较模块 2033还用于在所述相对转动角度有变化， 且 其运动方向与初始运动方向既不相同也不相反时， 判断相对转动 角度是否大于该方向上设定的阈值角度， 如果是， 则新输入的动 作操作有效， 即模拟了释放原按键， 又按下新按键的操作； 所述 比较模块还用于在所述相对转动角度有变化， 且其运动方向与初 始运动方向相反时， 回到初始位置后继续向相反方向运动， 直到 所述相对转动角度大于该方向上的阈值角度， 则模拟了释放原键 按下新键的操作；
所述执行模块 2034还用于执行释放原按键， 按下新按键的 操作；
所述设置模块 2035还用于清除动作有效标志， 清除动作保 持标志， 清除有效时间计时器， 清除初始运动方向， 以及设定新 的初始运动方向，设定动作有效标志和重新开启有效时间计时器。
在第六实施例中， 如图 8所示， 所述处理器还用于处理并判 断不同动作， 使用特定的动作模拟实现执行按键按下并保持的操 作，进一步包括： 计时模块 2036，用于记录有效动作的保持时间； 其中，
所述比较模块 2033还用于在所述相对转动角度没有变化； 或者在所述相对转动角度有变化， 且其运动方向与初始运动方向 相反时， 播放器还没有运动到初始位置状态; 或者在所述相对转 动角度有变化， 且其运动方向与初始运动方向相同时； 或者在所 述相对转动角度有变化， 且其运动方向与初始运动方向既不相反 也不相同时， 但其转动角度小于设定的阈值角度； 在上述四种情 况下， 判断计时模块 2036是否到达设定的阈值时间， 如果是， 则 动作保持有效， 即模拟按键按下并保持， 否则， 认为所述操作无 效， 由所述读取模块 2031重新提取传感器运动状态数据；
所述执行模块 2034还用于在按下并保持的动作有效时， 执 行按下并保持操作；以及所述设置模块 2035设定动作保持有效标 志。
上述第三至第六实施例中， 所述计算模块 2032还用于在运 动方向是多个方向的叠加时，分别计算多个方向的相对运动角度； 以及
所述比较模块 2033还用于将所述相对转动角度大于阈值角 度的方向作为新的运动方向。 当有多个方向的运动角度都大于阈 值角度时， 则按照如下原则处理： 最大转动角度的方向优先有效， 如果各方向的转动角度相同时按照向左， 向右， 向后， 向前的优 先顺序进行处理， 并通知执行模块 2034和设置模块 2035。
在第六实施例的基础上， 即模拟实现按键按下并保持的操作 时， 所述处理器还用于处理并判断不同动作， 并把这些特定的动 作和播放器可以实现的功能对应起来。 其中， 对应执行什么功能 是根据目前播放器所在的功能模式有关而设定的。 即可以使用特 定的动作模拟实现上下翻页， 放大缩小， 音量增减， 返回播放等 操作
所述读取模块还用于在所述设置模块的动作保持标志置位 时， 读取此时的运动加速度、 位移数据和 /或方向数据， 将所述数 据发送到所述执行模块，或者将经过所述计算模块和 /或所述比较 模块处理后的数据发送到所述执行模块；
所述执行模块还用于根据所述数据或数据组合，执行与其对 应的功能操作， 所述功能操作至少包括如下之一： 放大缩小， 音 量增减， 上下翻页， 播放停止， 快进快退， 上 （前） /下 （后） / 左 /右四个方向的模拟导航按键操作。
例如， 当播放器在浏览图片的模式界面下时， 可以定义垂直 向下的运动动作代表显示的图片放大（或缩小） 功能， 垂直向上 的运动动作可以代表显示的图片缩小 （或放大） 功能。 下面以查 看图片或文字操作为例， 说明放大缩小的执行过程。
在使用播放器查看图片或文字内容时，如果沿垂直播放器平 面向下移动可以模拟 SCALE DOWN显示的图片和文字，相应地， 也可以沿垂直播放器平面向上移动模拟 SCALE UP显示的图片 和文字， 并且放大和缩小的比例与播放器移动的加速度或位移距 离成正比。 当沿垂直播放器平面向上或向下移动时， Z轴上的动 态加速度和运动方向可以从加速度传感器中读出。 并经计算模块 处理后， 由比较模块和设定的加速度数值进行比较， 不同的加速 度大小代表不同的放大或缩小比例， 运动方向对应放大或缩小功 能， 这样该加速度的大小与放大或缩小的比例对应起来， 就可对 查看的图片或文字内容进行按比例放大或缩小， 也可以根据传感 器输出的加速度的方向对应放大或缩小的功能。
另夕卜，当播放器在看电子书模式界面下时，可以定义向左（或 向上）的运动动作执行向上翻一页的功能， 和定义向右（或向下） 的运动动作执行向下翻一页的功能。 而向左、 向右、 向上、 向下 的动作有效的判断方法与图 11中流程图说明的判断方法相同。
同理， 也可以模拟播放， 暂停， 回退等操作。 如图 9所示， 以图 901为基准， 也可以沿垂直播放器平面的线为轴顺时针（如 图 903 )或逆时针（如图 902 )转动一定角度模拟实现其它按键的 功能操作。 顺时针或逆时针转动可以模拟两个按键的动作， 具体 对应的功能不是固定的， 可以依不同播放器的设计而定义为不同 功能。 例如， 模拟的两个按键可以定义为代表返回键和播放键的 功能， 也可以代表音量增加和音量减小功能。
其中，顺时针或逆时针的判断方法，可以按照下述方式进行， 当重力加速度在 X， Y, Z轴上的分量与 X， Y, Z轴方向一致时 输出的加速度数值就是正值， 与 X， Y, Z 轴方向相反时输出的 加速度数值就是负值。当播放器沿播放器顺时针或逆时针转动时， 如果此时 Z轴的加速度不变化或 Z轴相对于设定的初始位置状态 的转动角度小于阈值角度， 而 X， Y轴有动态的加速度变化， 可 以根据动态加速度的正负值判断转动的方向是顺时针或逆时针。
本发明提出的使用加速度传感器 （或与陀螺仪结合的传感 器） 测量播放器的倾斜， 转动的方向， 角度， 速度变化等动作数 据来模拟按键按下 PRESS，释放 RELEASE和按下并保持 PRESS & HOLD, 并把这些特定的动作和播放器可以实现的功能对应起 来， 从而可以完全不用在机器表面摆放按键或摆放少量的辅助按 键就可以模拟完成媒体播放器的按键操作功能。
相应地， 基于上述便携式媒体播放器， 本发明提出了一种使 用动作变化作为输入模拟按键操作的方法， 该方法可以应用于使 用动作变化作为输入模拟按键操作的系统中，所述系统可以包括： 传感器， 处理器和存储器， 也可以进一步包括模数转换器、 显示 器和传感器有效按键开关等。 该方法包括以下步骤：
测量所述媒体播放器环绕其自身的纵向轴、横向轴和垂直于 纵向轴和横向轴所在平面的轴的转动的角度和方向； 以及
根据预设的所述转动角度和方向与各个操作模式之间的对 应关系， 执行至少一个相关的操作。
在第七实施例中， 所述方法模拟按键按下的操作， 如图 10 所示， 包括以下步骤：
步骤 301，当传感器开始工作时，将感应到的加速度数据 X0、 Υ0、 Ζ。传送给处理器；
如果传感器将感应到的加速度数据转换为电信号，则经模拟 数字转换器转换为数字信号 Χ。、 Υ。、 后传输给处理器。 当所述 使用动作变化作为输入模拟按键操作的系统中还包括有效按键开 关时， 启动播放器上的传感器有效开关按键 206, 使传感器进入 正常工作状态。 步骤 302， 由处理器将数据设定为初始位置状态数据， 并根 据角度计算公式计算出此时的转动角度 θ0;
步骤 303， 清除动作有效标志、 清除动作保持标志、 清除有 效时间计时器、 清除初始运动方向标志， 这些标志是在软件程序 中定义的用来表示相关动作状态的；
步骤 304， 当传感器感应到运动变化的加速度数据 Υι, 时， 将所述加速度数据传送给处理器；
步骤 305, 由处理器根据读取的加速度 ^计算相对 转动角度 并根据加速度数值的正负得知转动方向；
根据角度计算公式计算得到绝对转动角度 θ 然后减去设定 的初始位置状态数据 θ。， 得到播放器相对初始位置的相对转动角 度 ΔΘ
步驟 306， 判断所述相对转动角度 是否大于该方向上设 定的阈值角度， 如果是， 执行步骤 307, 否则， 跳转到步驟 304;
步骤 307， 此次动作操作有效， 即模拟按键按下操作； 步驟 308， 设定该动作方向为初始运动方向， 设定动作有效 标志， 并开启有效时间计时器。
在第八实施例中，使用动作变化作为输入模拟按键操作的方 法， 其中， 使用特定的动作模拟实现按键释放的操作， 释放后再 按下的操作， 以及按键按下并保持的操作，在第七实施例基础上， 如图 11所示， 还包括以下步骤：
步驟 309， 再次由传感器将感应到的 X、 Y、 Ζ轴方向的运 动加速度数据 Χ2、 Υ2、 Ζ2传送给处理器；
步骤 310， 根据所述加速度数据 Χ2、 Υ2、 Ζ2计算相对转动角 度 Δθ2， 并根据加速度数值的正负得知转动方向；
步骤 311， 判断相对转动角度是否发生变化， 即判断 Δθ2与 是否不一致， 如果是， 执行步骤 312， 否则， 执行步骤 317; 步骤 312， 判断新的运动方向与初始运动方向是否相反， 如 果是， 执行步骤 315， 否则， 执行步骤 313;
在处理器的内部存储器中保存的数据可以有：播放器初始位 置（步骤 302中保存的初始位置数据 X。、 Y。、 Ζο ) ； 动作有效标 志； 动作保持标志； 初始运动方向标志； 相对初始位置的转动方 向和转动角度（步骤 305, 步骤 310 ) 。
步骤 313， 判断新的动作方向与设定的初始运动方向是否相 同， 如果是， 执行步骤 317， 否则， 执行步骤 314;
步驟 314，判断转动角度是否大于该方向上设定的阈值角度， 如果是， 执行步骤 319， 否则， 执行步骤 317;
该步骤中包括两种情况，一种是新的运动方向与初始设定的 运动方向既不同也不相反， 另一种是运动方向为回到初始位置后 继续向相反方向运动， 此时， 均可以通过该步驟来判断新运动方 向是否有效。 对于新的运动方向与初始设定的运动方向既不同也 不相反时，假设初始运动方向为图 7中 703所表示的向前运动时， 则步骤 312所判断的相反运动方向为 702所表示的向后运动， 如 果新的运动方向即不是 703的向前也不是 702的向后，则是指 704 和 705中所表示的向左或向右运动方向。
当有同时多个方向的倾斜或转动时，分别计算多个方向的相 对转动角度， 将所述相对转动角度大于阈^:角度的方向作为新的 运动方向。 当有多个方向的运动角度都大于阔值角度时， 则按照 如下原则处理： 最大转动角度的方向优先有效， 如果各方向的转 动角度相同时按照向左， 向右， 向后， 向前的优先顺序进行处理。
步骤 315， 判断是否到达初始位置状态， 如果是， 执行步骤 316, 否则， 执行步骤 317;
步骤 316， 判断是否继续向相反方向运动， 如果是， 执行步 骤 322; 否则， 执行步骤 323; 步骤 317， 判断是否到达设定的阔值时间， 如果是， 执行步 骤 318; 否则， 结束；
在该步骤中，读取有效时间计时器的数值并与设定的阈值时 间比较， 如果大于阈值时间， 则执行步骤 318， 表示之前动作保 持有效启动， 即模拟按键按下并保持。 如果读取的时间小于阈值 时间， 则此次操作结束， 可以执行步驟 309继续操作。
步骤 318, 进入动作保持状态， 设定动作保持有效标志， 即 模拟实现按键按下并保持（PRESS&HOLD ) ， 结束；
当不同方向的动作操作和某些播放器的功能连接起来的时 候，还可以通过显示器显示当前播放器的状态和动作操作的效果。 另外， 也可以将传感器有效开关按键与播放器功能对应， 即当所 述开关按键有效时， 其对应的功能才有效。 在执行完该步骤后， 可以继续执行步骤 309继续操作。
步骤 319， 表示新运动方向的转动角度大于阔值角度， 即表 示新的运动有效。 以上即模拟实现原来方向的按键释放 ( RELEASE ) ， 同时新的方向的按键按下 （PRESS ) , 执行步 骤 320；
假设初始播放器的运动方向向前，如果新的运动方向向右或 向左， 且转动角度大于阔值角度， 则向左或向右的运动有效， 即 模拟向前的按键释放， 并按下向左或向右的按键。
步骤 320， 清除动作有效标志、 清除动作保持标志、 清除有 效时间计时器、 清除初始运动方向标志；
步骤 321，新方向的动作操作有效，设定新的初始运动方向， 设定动作有效标志， 并开启有效时间计时器， 结束； 然后， 可以 跳转到 309继续执行；
步骤 322, 判断相对转动角度是否大于设定的阈值角度， 如 果是， 执行步骤 319， 否则， 执行步骤 323; 步骤 323， 模拟动作释放操作， 即释放操作有效， 结束， 此 时， 也可以继续执行步骤 303。
本方法可以通过播放器向前、 向后、 向左、 向右倾斜或转动 动作模拟实现四个方向的按键按下 PRESS，按鍵释放 RELEASE， 按键按下并保持 PRESS & HOLD、 向上、 向下、 向左和向右等 功能， 即可以模拟图 1中导航键的四个方向的操作。

Claims

1. 一种便携式媒体播放器， 包括：
传感器， 用于测量所述媒体播放器环绕其自身的纵向轴、 横 向轴和垂直于纵向轴和横向轴所在平面的轴的转动的角度和方 向， 并把所述测量的转动角度和方向发送到处理器；
存储器，用于向处理器提供所述测量的转动角度和方向与所 述便携式媒体播放器的各个操作模式之间的对应关系； 以及
处理器，用于根据所述测量的转动角度和方向与所述对应关 系执行至少一个相关的操作模式。
2. 如权利要求 1所述便携式媒体播放器， 还包括：
传感器有效开关按键， 用于控制传感器的开启和关闭。
3. 如权利要求 2 所述便携式媒体播放器， 所述传感器有效 开关按键为下述之一： 按钮、 拨动开关、 触摸传感器、 触摸键、 触摸板、 或传感器。
4. 如权利要求 1所述便携式媒体播放器， 执行的操作包括： 按下、 幹放、 按下并保持、 向上、 向下、 向左和向右。
5. 如权利要求 1 所述便携式媒体播放器， 所述处理器还判 断所述转动角度是否到达该方向上预设的阈值角度， 以及在到达 阈值角度时判断所述转动角度在其方向上持续的时间是否到达预 设的阈值时间， 并根据判断结果执行至少一个相关的操作。
6. 如权利要求 5 所述便携式媒体播放器， 所述处理器用于 根据传感器启动时的加速度数据计算得到初始位置角度， 以及根 据转动时的加速度数据计算得到绝对转动角度， 并将所述绝对转 动角度减去初始位置角度得到所述测量的转动角度。
7. 如权利要求 1 所述便携式媒体播放器， 所述处理器还用 于在所述媒体播放器的转动由绕所述多个轴的转动叠加而成时， 分别计算绕每个轴的转动角度， 选择所述转动角度大于阔值角度 的转动作为有效转动， 以及当有绕不止一个轴的转动角度都大于 阈值角度时， 则优先选择最大转动角度的转动为有效转动。
8. 如权利要求 1 所述便携式媒体播放器， 所述传感器还测 量沿其自身的纵向轴、 横向轴和垂直于纵向轴和横向轴所在平面 的轴的平移运动。
9. 如权利要求 8 所述便携式媒体播放器， 所述处理器根据 所述测量的平移运动执行相应的操作。
10. —种使用动作变化进行操作的方法， 用于媒体播放器的 操作， 该方法包括以下步骤：
测量所述媒体播放器环绕其自身的纵向轴、横向轴和垂直于 纵向轴和横向轴所在平面的轴的转动的角度和方向； 以及
根据预设的所述转动角度和方向与各个操作模式之间的对 应关系， 执行至少一个相关的操作。
11. 如权利要求 10 所述使用动作变化进行操作的方法， 执 行的操作包括： 按下、 幹放、 按下并保持、 向上、 向下、 向左和 向右。
12. 如权利要求 10 所述使用动作变化进行操作的方法， 测 量所述媒体播放器转动角度的步骤， 还包括：
测量媒体播放器启动时的加速度数据，根据该数据计算得到 初始位置角度， 测量媒体播放器转动时的加速度数据， 根据该数 据计算得到绝对转动角度， 并将所述绝对转动角度减去所述初始 位置角度。
13. 如权利要求 10 所述使用动作变化进行操作的方法， 根 据所述对应关系执行操作的步驟， 还包括： 判断所述转动角度是 否到达该方向上预设的阔值角度， 根据该判断结果与操作模式的 对应关系执行至少一个相关的操作。
14. 如权利要求 13 所述使用动作变化进行操作的方法， 还 包括： 在到达所述阈值角度时， 判断所述转动角度在其方向上持 续的时间是否到达预设的阈值时间， 并根据该判断结果与操作模 式的对应关系执行至少一个相关的操作。
15. 如权利要求 10 所述使用动作变化进行操作的方法， 还 包括： 在所述媒体播放器的转动由绕所述多个轴的转动叠加而成 时， 分别计算绕每个轴的转动角度， 选择所述转动角度大于阈值 角度的转动作为有效转动， 以及当有绕不止一个轴的转动角度都 大于阔值角度时, 则优先选择最大转动角度的转动为有效转动。
16. 如权利要求 10 所述使用动作变化进行操作的方法， 还 包括： 测量媒体播放器沿其自身的纵向轴、 横向轴和垂直于纵向 轴和横向轴所在平面的轴的平移运动， 并根据所述平移运动执行 相应的操作。
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