[发明专利]遥控指向技术

说明书

技术领域

本发明通常涉及遥控指向(pointing)技术，并且特别涉及一种指向设备。

本发明还涉及一种包括指向设备的系统。

背景技术

为了使用户和互动内容之间易于互动，点击(point-and-click)操作(一般使用计算机鼠标)是很常见和普遍使用的。这些操作通常靠近屏幕来执行，并需要平坦表面或设备，而所述平坦表面或设备要么难以使用，要么非常昂贵。

另一方面，对于后仰(lean-back)的和放松的应用，例如观看视频和听音乐，常常使用遥控(RC)。还可以注意到，由于其控制的应用的复杂性日益增大，RC按钮的数目快速增大。这已经导致了部分用户对于特定应用应按哪个按钮的不满和混淆。

传统的后仰应用与具有因特网的PC应用的汇聚(convergence)使当前问题增加，因特网是后端支持的基础设施。由于后仰和PC世界这两者都具有不同的互动装置，所以因所述汇聚产生了左右为难的情况。

为了处理这个问题，开发了遥控指向技术。使用包括许多红外(IR)发光二极管(LED)的遥控手持设备和屏幕附近的光检测器，可以确定用户将所述设备相对于屏幕指向的位置。这使得用户能够做出点击操作或做出可以在所述屏幕附近被识别的手势。

具有指向设备的一些已知系统的主要缺点是结构复杂、成本高、计算要求高和/或接收装置的改造极度繁杂。一些已知系统具有的问题还有，必须将位置信息从所述手持设备发送到屏幕侧(通过有线或无线的方式)。

专利US5,949,402中公开了第一指向设备。该指向设备包括在相同方向上指向的四个LED。这些LED中的两个沿着第一轴对称放置。另外两个沿着垂直于第一轴的第二轴对称放置。透镜被用于在不同的方向引导每个LED所发射的光。屏幕附近的光检测器接收每个LED发射的光束。指向设备的指向角(pointing angle)可以通过求沿第一轴放置的LED的脉冲幅度之比以及通过求沿第二轴放置的LED的脉冲幅度之比来计算。然后，这些指向角度可以用来在显示屏幕上定位光标。

然而，使用在不同方向引导LED光的透镜使指向设备变得昂贵。它还使这种设备的结构复杂化，因为LED的位置和取向需要关于透镜的轴对齐。

专利US5,023,943中公开了第二指向设备。该指向设备包括三个具有不同辐射图案的LED。放置在中心的LED是参照LED。它没被屏蔽，并具有相对平坦的光强度分布。余下的两个LED中的第一个在第一方向上被部分屏蔽。结果，这个LED与参照LED以及余下的两个LED中的另一个相比在第一方向上具有不同的辐射图案。余下的两个LED中的另一个在垂直于第一方向的第二方向上被部分屏蔽。结果，该余下的两个LED中的另一个LED与参照LED以及余下的两个LED中的第一个相比在第二方向上具有不同的辐射图案。在接收侧上检测所述光。使用从参照LED和所述余下的两个LED中的第一个所接收的光强度之差，并使用从参照LED和所述余下的两个LED中的第二个所接收的光强度之差，来确定指向设备的指向方向。

然而，这个指向设备具有的缺点是，其线性度严重依赖于参照LED的光强度分布的平坦度。

本发明的目的是提供一种指向设备，该设备既简单又廉价，并且不具有高的结构复杂性，没有计算要求，和/或不需要对接收装置进行极度繁杂的改造。

本发明另一个目的是提供具有良好线性度的指向设备。

发明内容

本发明的这些和其他目的通过根据独立权利要求1的指向设备来实现。有益实施例由从属权利要求2-18限定。

指向设备被提供包括至少两个光源(例如LED)。该指向设备适合使用在包括用于检测该指向设备所发射的光的光检测装置(arrangement)和用于确定指向设备被指向何处的装置的系统中。指向设备的所述至少两个光源基本上沿着第一轴对称放置并指向基本相同的方向。该指向设备包括屏蔽装置，该屏蔽装置用于当指向设备远离光检测装置指向时，对光源中的一个所发射的光比对其他光源所发射的光屏蔽得更多。根据本发明，所述屏蔽装置关于所述至少两个光源基本对称地布置。所建议的设备便宜且在接收装置处仅需要单个的低成本光检测器。它允许接收侧计算在第一方向上指向设备相对光检测器的指向角。这个指向角可以转换为屏幕上在该第一方向上的位置。另外，在接收侧的计算要求低，这使得系统速度快。最后，对所述至少两个光源基本对称的屏蔽促使在接收侧信号归一化变得简单，这使得容易补偿用户距离或恶劣的光条件。