[发明专利]用于通过使用基于移动的信号和输入控制机器的方法和设备

说明书

技术领域

本发明一般涉及人机界面，特别是涉及用于基于感测的移动输入控制机器的方法和设备。

背景技术

常常可通过使用适当的人机界面有利地远程执行诸如工业或重型机器、移动吊车、混凝土泵、滑移式车辆、材料装卸机器、流体装卸或抽吸机器、农业机器、遥测系统、装载拖运倾卸机器、绞车、救援车、拖车、自推进移动平台或采矿设备等的机器的操作。期望这种界面对于执行需要的机器操作是节约成本、可靠并且足够简单但高效的。

一种类型的经济的工业遥控方案包含用于开动遥控机器的不同方面的多个机械拨动开关或按钮。但是，由于只能在开和关位置上操作开关或按钮，因此这种类型的方案仅提供每个机器方面的开/关控制。

另一种类型的遥控方案包含控制手柄上的触发器输入。在这种方法中，在沿一般连续的范围将触发器输入开动到期望的位置的同时用一只手激活开关或按钮。则选择的控制信号的大小于与触发器偏转量成比例。但是，这种类型的方案需要两手操作，这会是十分麻烦的并且会妨碍工人同时用一只手操作遥控器并用另一只手执行另一任务。另外，触发器一次只能被用于提供一个输入。作为触发器的替代或补充，可以使用诸如手动遥控杆或操纵杆的其它类型的输入。但是，这些方案一般是昂贵、复杂并且易于机械磨损的，并且仍需要两手操作。

到目前为止还没有被广泛应用于控制诸如工业设备的机器的控制的一类用户输入装置是诸如手持装置或可佩带装置等的移动感测用户输入装置。这些装置一般应用于关于与计算机相关联的集成或外部视频显示的导航或者提供移动电话、数字照相机或游戏装置的用户界面。例如，输入装置通过空间的平移或旋转运动被转换成用于通过视频显示导航的信号。

例如，美国专利No.518181公开了感测源自三维内的运动的六度移动的手持计算机鼠标。鼠标包括用于感测线性平移和角度旋转的三个加速计和三个角速率传感器。鼠标还可包括用于向计算机提供特殊的命令信号的多个按钮，这些命令信号诸如将零基准点复位或即使在按压按钮时出现运动也使鼠标的位置和姿态属性保持恒定。但是，该应用只针对计算机控制。

作为另一例子，美国专利No.7280096公开了包括一体化显示并通过加速计、照相机、陀螺仪和/或测距仪响应于三维移动输入的移动控制手持装置。移动输可以用于导航计算机应用。还可例如通过按压特定的键在诸如基于移动的模式和手势识别模式的多个输入模式之间切换该装置。另外，为了在有限量的物理空间中的虚拟桌面内实现更大的运动，可通过另一输入键启用装置的移动感度的选择性脱离和重新接合。但是，对于至少一些类型的机器控制，这种方法是不合适的。

因此，需要用于基于不受到现有技术中的一种或更多种限制的感测的移动输入控制机器的方法和设备。

提供该背景信息是为了使得申请人认为的已知信息可能与本发明相关。无意并且也不应解释为，任何前面的信息针对本发明构成现有技术。

发明内容

本发明的目的是，提供用于基于感测的移动输入控制机器的方法和设备。根据本发明的一个方面，提供一种用于基于感测的输入控制机器的设备，机器响应于用于控制其相应的多个方面的多个机器控制信号，该设备包括：输入模块，该输入模块包含：可由综合用户输入操作以从包含待机状态和多个操作状态的多个潜在状态选择输入状态的选择输入界面；和被配置为根据基于移动的输入产生一个或多个基于移动的信号的一个或多个移动传感器；和与输入模块和机器操作性地耦接的处理和控制模块，该处理和控制模块被配置为：当选择的输入状态是一个或多个操作状态中的一个时，确定一个或多个基于移动的信号与多个机器控制信号中的一个或多个之间的映射，该映射是至少部分地基于选择的输入状态被确定的；并且，至少部分地基于所述映射和所述一个或多个基于移动的信号提供用于控制机器的一个或多个机器控制信号。