[发明专利]发射机、接收机和具有发射机和接收机之间的相对位置检测功能性的系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及诸如指示设备的发射机，其用于与其他设备进行交互，更具体地涉及发射照明场的发射机和接收照明场的接收机。

背景技术

诸如激光指示器的指示设备是以可见光波长产生能量束的发射机。其他指示设备可以使用红外(IR)波长。这些指示设备产生能量束，并且通常以脉冲形式产生。通过在特定区域上产生照明场的特定的二维或三维角度来产生能量束。照明场通常在区域中具有恒定的照度。激光指示器趋向于以较长的脉冲产生非常窄的(例如，在很小的角度上)相对高的能量束，而诸如IR指示设备的其他指示设备以较短的脉冲产生较宽的(例如，较大的角度上)相对低功率的能量束。

存在指示设备用于允许用户与设备进行交互。例如，指示设备可以用于控制图形用户界面或大型电视(TV)屏幕上的游戏。然而，指示设备可以与接收机进行交互以通过对指示设备进行定向或改变方向来执行指示功能。

此类指示设备的问题在于它们需要加速或重力传感器，用于检测设备的定向或定向的改变，并且需要无线连接，用于将该定向数据传输给诸如电视机的接收机。这些传感器和无线发射机增加了指示设备的体积、复杂度和成本。而且，接收机还必须以无线连接来实现以用于与指示设备进行通信。

但是，已经引入了装备有加速度计的手持指示设备，其中受控设备的显示器上的滚动和指示通过倾斜以及移动指示设备来实现。例如，集成了加速度计的两类设备如下。一种设备是用于在诸如电视机的固定设备上进行指示的手持遥控器。另一种设备是可以通过倾斜设备来控制的手持单独设备(比如动作控制的移动电话)。

这里的问题在于手持指示设备不能在步行时使用或不能在骑车时使用。可以在用户上配备另一个加速度计并且使该加速度计计算指示设备相对于用户的位移，这将减轻提到的问题。然而，这在技术上对于实现来说更加复杂而且很昂贵。

因此，当前指示设备和相关接收机存在问题。

发明内容

在本发明的示例性实施方式中，公开了一种方法，其包括从发射器发射能量束脉冲。所述束产生具有变化梯度的场，其中所述梯度具有基本上横切(transverse)所述束的传播方向的方向。一个或多个检测器接收所述场的一部分。对于所述一个或多个检测器中的相应一个，确定对应于由所述检测器接收的所述场的所述部分的照度级的值，其中所述场的所述值指示所述检测器和所述发射器之间的相对位置。

在另一个示例性实施方式中，一种发射机包括发射器，其适于发射能量束，所述束产生具有变化梯度的场。所述梯度具有基本上横切所述束的传播方向的方向。所述发射机进一步包括控制电路，其适于使得所述发射器在持续时间内发射所述能量束。

在另一个示例性实施方式中，一种接收机包括一个或多个检测器，其适于接收第一能量束的第一场的部分，所述第一场具有第一变化梯度，所述第一变化梯度具有基本上横切所述第一束的传播方向的第一方向。所述一个或多个检测器进一步适于接收第二能量束的第二场的部分，所述第二场具有第二变化梯度，所述第二变化梯度具有基本上横切所述第二束的传播方向的第二方向。所述接收机进一步包括检测器电路，其耦合至所述一个或多个检测器，并且所述检测器电路适于确定值，每个值对应于由所述一个或多个检测器中的相应一个所接收的所述场的部分。所述检测器电路进一步适于使用所述值来确定相应的检测器和一个或多个发射所述第一束和第二束的发射器之间的相对位置。

附图说明

当结合附图阅读时，在以下对示例性实施方式的详细描述中，本发明实施方式的前述和其他方面将变得明显，附图中：

图1-4是在指示设备和接收机之间传递的能量束的脉冲的图示；

图5是针对图1-4中的能量束的脉冲在接收机处由检测器产生的照度的值的图示；

图6-8是在指示设备和接收机之间传递的能量束的脉冲的图示；

图9是针对图6-8中的能量束的脉冲在接收机处由检测器产生的照度的值的图示；

图10是人可用以控制接收机功能的系统的示例的图示；

图11是用于确定发射机相对于检测器的位置和/或用于确定发射机相对于检测器的移动的方法的流程图；

图12是提供相对位置检测功能性的系统的框图；

图13A示出了在发射机中使用以产生具有线性强度梯度照明场的能量束脉冲的示例性IR发射器的分解图；

图13B示出了与图13A类似的另一个IR发射器的另一个视图；

图14是示例性接收机电路的框图；

图15是另一个示例性接收机电路的框图；

图16是与允许无手操作的输入系统进行交互的示例的图示；