專(zhuān)利名稱(chēng)：手持式指向裝置及其指向方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手持式指向裝置，特別是涉及一種手持式指向裝 置及其指向方法。
背景技術(shù)：
以往，影像處理裝置的指向裝置，如電腦的鼠標(biāo)，在使用時(shí)必須 放在輔助平面(如桌面)上使用，且必須以一電纜線(xiàn)與電腦連接，如 此限制了使用者必須在一固定處使用，更難以通過(guò)直覺(jué)式的指向行為 來(lái)達(dá)到控制光標(biāo)位置的目的。
近年來(lái)逐漸發(fā)展出了手持式指向裝置，讓使用者不必限制在固定 處使用此指向裝置便可達(dá)到控制電腦屏幕上光標(biāo)的移動(dòng)。然而其中的 傳感器多為兩個(gè)加速度計(jì)或是加速度計(jì)與機(jī)械式陀螺儀或電容感測(cè)式 的微機(jī)電陀螺儀或光纖式陀螺儀的組合。
舉例而言，以?xún)蓚€(gè)加速度計(jì)作為傳感器的手持式指向裝置，其是 利用加速度計(jì)偵測(cè)兩個(gè)軸向與重力軸的夾角，再將加速度計(jì)的輸出訊 號(hào)處理成控制訊號(hào)并通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸方式傳至電腦等影像處理裝置。然 而在操作時(shí)，必須以?xún)A斜的方式來(lái)控制屏幕上光標(biāo)的移動(dòng)，較不符合 人體工學(xué)。
另外，機(jī)械式陀螺儀體積較大，因而并不適合作為手持式指向裝 置的傳感器。而光纖式陀螺儀也因體積大且成本高而較無(wú)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一
6種手持式指向裝置及其指向方法與改善靜態(tài)飄移的方法，以改善現(xiàn)有 技術(shù)的缺陷。
為達(dá)上述目的，根據(jù)一具體實(shí)施例，本發(fā)明提供一種手持式指向 裝置，包括第一石英壓電式陀螺儀、第二石英壓電式陀螺儀、及處理 單元。第一石英壓電式陀螺儀判斷手持式指向裝置于第一方向的旋轉(zhuǎn)， 并產(chǎn)生一第一旋轉(zhuǎn)輸出。第二石英壓電式陀螺儀判斷上述手持式指向 裝置于第二方向的旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生第二旋轉(zhuǎn)輸出。處理單元耦接第一石英 壓電式陀螺儀與第二石英壓電式陀螺儀，并依據(jù)第一旋轉(zhuǎn)輸出與第二 旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)產(chǎn)生指向輸出，且在手持式指向裝置的使用過(guò)程中，處理 單元依據(jù)第一旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)更新第一石英壓電式陀螺儀的靜態(tài)基準(zhǔn)電 壓。
為達(dá)上述目的，根據(jù)一具體實(shí)施例，本發(fā)明還提供一種手持式指 向裝置的指向方法，包括下述步驟通過(guò)石英壓電式陀螺儀判斷手持 式指向裝置于第一方向的旋轉(zhuǎn)與第二方向的旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生第一旋轉(zhuǎn)輸 出與第二旋轉(zhuǎn)輸出；依據(jù)上述第一旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)更新石英壓電式陀螺儀 于第一方向的的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓的更新靜態(tài)基準(zhǔn)電壓步驟；以及依據(jù)第
二旋轉(zhuǎn)輸出與第二旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)產(chǎn)生指向輸出。
為達(dá)上述目的，根據(jù)一具體實(shí)施例，本發(fā)明另提供一種手持式指
向裝置的消除靜態(tài)飄移的方法，包括下述步驟依據(jù)石英壓電式陀螺
儀所提供的旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)計(jì)算出目前旋轉(zhuǎn)值；依據(jù)目前旋轉(zhuǎn)值判斷是否 更新最大旋轉(zhuǎn)值與最小旋轉(zhuǎn)值；判斷手持式指向裝置是否在靜態(tài)；以 及若手持式指向裝置維持靜態(tài)大于一預(yù)設(shè)時(shí)間，則利用目前旋轉(zhuǎn)值來(lái) 更新石英壓電式陀螺儀的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，在上述手持式指向裝置的使用過(guò)程 中，上述處理單元依據(jù)第二旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)更新第二石英壓電式陀螺儀的 靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，第一石英壓電式陀螺儀包括石英本 體、驅(qū)動(dòng)電路、及檢測(cè)電路。驅(qū)動(dòng)電路耦接石英本體，且驅(qū)動(dòng)石英本 體進(jìn)行振動(dòng)。檢測(cè)電路耦接石英本體，并用以檢測(cè)石英本體的振動(dòng)以 產(chǎn)生第一旋轉(zhuǎn)輸出。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，第一石英壓電式陀螺儀耦接低通濾 波器，低通濾波器耦接放大器，放大器耦接處理單元。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，在上述更新靜態(tài)基準(zhǔn)電壓步驟中還 包括下述步驟依據(jù)第一旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)計(jì)算出目前旋轉(zhuǎn)值；依據(jù)目前旋
轉(zhuǎn)值判斷是否更新最大旋轉(zhuǎn)值與最小旋轉(zhuǎn)值；判斷手持式指向裝置是 否在靜態(tài)；以及若手持式指向裝置維持靜態(tài)大于預(yù)設(shè)時(shí)間，則利用目 前旋轉(zhuǎn)值來(lái)更新上述靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，以上述第一旋轉(zhuǎn)輸出減去由記憶單 元中所儲(chǔ)存的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，若上述目前旋轉(zhuǎn)值大于上述最大旋 轉(zhuǎn)值，則以上述目前旋轉(zhuǎn)值更新上述最大旋轉(zhuǎn)值。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，若上述目前旋轉(zhuǎn)值小于上述最小旋 轉(zhuǎn)值，則以上述目前旋轉(zhuǎn)值更新上述最小旋轉(zhuǎn)值。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，利用上述最大旋轉(zhuǎn)值減去上述最小 旋轉(zhuǎn)值是否小于預(yù)設(shè)峰對(duì)峰值來(lái)判斷上述手持式指向裝置是否為靜 態(tài)。
本發(fā)明采用石英壓電式陀螺儀作為手持式指向裝置的傳感器，使 指向裝置的體積可縮小至手持大小，并能以自覺(jué)式的指向行為來(lái)達(dá)到
8控制影像處理裝置上光標(biāo)移動(dòng)的目的，讓使用者能在符合人體工學(xué)的 操作模式下使用操作。另外，為了保證石英壓電式陀螺儀具有更穩(wěn)定 的指向性能，在本發(fā)明的實(shí)施例中同時(shí)對(duì)其靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行了更 新處理，以解決其靜態(tài)漂移問(wèn)題。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，現(xiàn)特舉較佳實(shí)施例， 并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖l是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一手持式指向裝置的功能方塊圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的本實(shí)施例的指向輸入系統(tǒng)示意圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的石英壓電式陀螺儀的其中一個(gè)感
測(cè)單元的功能方塊圖4A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的的石英壓電式陀螺儀的其中一 個(gè)感測(cè)單元的剖面圖4B是表示圖4A中石英本體的俯視示意圖4B是圖4A中石英本體21的俯視示意圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的手持式指向裝置的功能方塊圖6是繪示陀螺儀產(chǎn)生靜態(tài)飄移的示意圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例更新一個(gè)石英壓電式陀螺儀的靜態(tài)基 準(zhǔn)電壓值的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖l是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一手持式指向裝置的功能方塊圖。 本實(shí)施例所提供的手持式指向裝置IO包括石英壓電式陀螺儀11、低通 濾波器(LPF) 12、放大器13、處理單元14、無(wú)線(xiàn)傳輸模塊15、及記 憶單元16。石英壓電式陀螺儀11耦接于低通濾波器12，低通濾波器 12耦接于放大器13，放大器13耦接于處理單元14,無(wú)線(xiàn)傳輸模塊15 耦接于處理單元14，記憶單元16耦接于處理單元14。在本實(shí)施例中，石英壓電式陀螺儀11是先耦接低通濾波器12，然
后低通濾波器12再耦接放大器13。在其它實(shí)施例中，石英壓電式陀螺 儀11亦可先耦接放大器13，放大器13再耦接低通濾波器12。
上述低通濾波器12用以對(duì)石英壓電式陀螺儀11的輸出信號(hào)進(jìn)行 低通濾波處理。上述放大器13用以對(duì)其所接收的信號(hào)放大。值得注意 的是，本實(shí)施例所提供的處理單元14更包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(圖未 示)，以將放大器13處理過(guò)的訊號(hào)先進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換。上述無(wú)線(xiàn)傳 輸模塊15用以接收處理單元14的指向輸出，并將其所接收的指向輸 出通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳送到一接收端。上述記憶單元16用以?xún)?chǔ)存基準(zhǔn)電壓 值以及手持式指向裝置的相關(guān)操作數(shù)據(jù)。
圖2顯示本實(shí)施例的指向輸入系統(tǒng)示意圖。在圖2中，手持式指 向裝置10是通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊15將手持式指向裝置10所產(chǎn)生的指向 輸出傳送到影像處理裝置40的接收端41。在本實(shí)施例中，接收端41 是通過(guò)USB接口耦接于影像處理裝置40。此外，這個(gè)影像處理裝置40 包括一顯示單元(圖未示)。由此，手持式指向裝置10所提供的指向 輸出可以被影像處理裝置40轉(zhuǎn)換為一指向位置信號(hào)，且手持式指向裝 置10可以達(dá)成控制影像處理裝置40的操作。在本實(shí)施例中，影像處 理裝置40為筆記本電腦；在其它實(shí)施例中，影像處理裝置40可為桌 上型計(jì)算機(jī)、數(shù)字電視、或影音娛樂(lè)系統(tǒng)。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，在本實(shí)施例中，石英壓電式陀螺儀11為多軸陀 螺儀，其用以感測(cè)手持式指向裝置IO關(guān)于兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)，以分別提 供第一旋轉(zhuǎn)輸出(Ropl)與第二旋轉(zhuǎn)輸出(Rop2)至低通濾波器12。 在本實(shí)施例中，石英壓電式陀螺儀11是將兩個(gè)感測(cè)單元封裝在單一個(gè) 芯片中，每一個(gè)感測(cè)單元用以感測(cè)手持式指向裝置IO關(guān)于某一個(gè)方向 的旋轉(zhuǎn)，以提供一旋轉(zhuǎn)輸出。
圖3顯示本實(shí)施例所提供的石英壓電式陀螺儀11的其中一個(gè)感測(cè)單元的功能方塊圖。上述感測(cè)單元20包括石英本體21、驅(qū)動(dòng)電路21 及檢測(cè)電路23。驅(qū)動(dòng)電路21耦接于石英本體21，用以驅(qū)動(dòng)上述石英 本體21進(jìn)行振動(dòng)。檢測(cè)電路23亦耦接于石英本體21，用以檢測(cè)上述 石英本體21的振動(dòng)并產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)輸出(例如第一旋轉(zhuǎn)輸出)。
圖4A顯示本實(shí)施例所提供的石英壓電式陀螺儀的其中一個(gè)感測(cè) 單元的剖面圖。有關(guān)圖3的說(shuō)明，請(qǐng)一并參照?qǐng)D3與圖4A。在圖4A 中，感測(cè)單元20包括收容器25、蓋體26、石英本體21、支撐基板28、 引線(xiàn)板29、及集成電路30。在本實(shí)施例中，上述集成電路30配置在 收容器25的底部，且是以面朝下的方式安裝。集成電路30包括驅(qū)動(dòng) 電路21與檢測(cè)電路23。
感測(cè)單元20利用引線(xiàn)板29支撐其中央部，引線(xiàn)板29被固定在配 置于收容器25的底部的支撐基板28上。收容器25的上部被蓋體26 密封著，以便把收容器25內(nèi)部保持為真空環(huán)境。
圖4B是圖4A中石英本體21的俯視示意圖。在本實(shí)施例中，石 英本體21具有一雙T型結(jié)構(gòu)。石英本體具有被稱(chēng)為電軸的X軸、被稱(chēng) 為機(jī)械軸的Y軸以及被稱(chēng)為光軸的Z軸。并且，石英本體21在Z軸方 向具有規(guī)定的厚度，并形成于XY平面內(nèi)。
石英本體21具有基部210、檢測(cè)振動(dòng)臂211A、 211B、連接臂212A、 212B、及驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臂213、 214。上述檢測(cè)振動(dòng)臂211A、 211B由基部 210往上下兩個(gè)方向延伸而形成。上述連接臂212A、 212B由基部210 往左右兩個(gè)方向延伸而形成。上述連接臂212A的一端與基部210連接， 而連接臂212A的另一端與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臂213連接。上述連接臂212B的 一端與基部210連接，而連接臂212B的另一端與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臂214連接。 此外，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臂213分別與檢測(cè)振動(dòng)臂211A、檢測(cè)振動(dòng)臂211B、驅(qū) 動(dòng)振動(dòng)臂214平行。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臂213、 214以及連接臂212A、 212B關(guān)于石英本體21的重心G的Y軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。
11另外，檢測(cè)振動(dòng)臂211A、 211B的表面形成有輸出電極(圖未示)， 驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臂213、 214的表面形成有驅(qū)動(dòng)電極(圖未示)。如此，便可 利用檢測(cè)振動(dòng)臂211A、 211B構(gòu)成檢測(cè)角速度的檢測(cè)振動(dòng)系統(tǒng)，利用連 接臂212A、 212B和驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臂213、 214構(gòu)成驅(qū)動(dòng)石英本體21的驅(qū)動(dòng) 振動(dòng)系統(tǒng)。由此，當(dāng)手持式指向裝置20被旋轉(zhuǎn)時(shí)，檢測(cè)振動(dòng)系統(tǒng)即可 取得手持式指向裝置20繞Z軸旋轉(zhuǎn)的角速度，再將此角速度轉(zhuǎn)換為與 其成正比的旋轉(zhuǎn)輸出，繼而經(jīng)過(guò)低通濾波、放大后，再傳送至處理單 元14進(jìn)行相關(guān)處理。
圖5顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的手持式指向裝置的功能方塊圖。本 實(shí)施例所提供的手持式指向裝置50包括石英壓電式陀螺儀51、 52、低 通濾波器53、 54、放大器55、 56、處理單元57、無(wú)線(xiàn)傳輸模塊58及 記憶單元59。石英壓電式陀螺儀51耦接于低通濾波器53，低通濾波 器53耦接于放大器55，放大器55耦接于處理單元57。石英壓電式陀 螺儀52耦接于低通濾波器54，低通濾波器54耦接于放大器56，放大 器56耦接于處理單元57。無(wú)線(xiàn)傳輸模塊58耦接于處理單元57，記憶 單元59耦接于處理單元57。在本實(shí)施例中，手持式指向裝置50的內(nèi) 部各個(gè)組件的功能與上述實(shí)施例類(lèi)似，只有石英壓電式陀螺儀51在本 實(shí)施例中是單軸石英壓電式陀螺儀，石英壓電式陀螺儀5在本實(shí)施例 中是單軸石英壓電式陀螺儀。
一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的手持式指向裝置若利用陀螺儀為空間指向的傳 感器,則其所使用的陀螺儀傳感器的輸出的中心基準(zhǔn)電壓(靜態(tài)基準(zhǔn)電
壓)會(huì)隨著時(shí)間、操作過(guò)程、或溫度而產(chǎn)生靜態(tài)飄移(Bias drift),如 圖6中的A A，區(qū)間。靜態(tài)飄移會(huì)使得手持式指向裝置指向影像處理裝 置的操作范圍會(huì)逐漸的飄移，使得手持式指向裝置無(wú)法精準(zhǔn)地控制影 像處理裝置的操作。因此，在本發(fā)明一實(shí)施例中，本發(fā)明較佳實(shí)施例 所提供的手持式指向裝置，在手持式指向裝置的使用過(guò)程中，手持式 指向裝置依據(jù)石英壓電式陀螺儀的旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)更新其靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。圖7顯示本發(fā)明一實(shí)施例更新一個(gè)石英壓電式陀螺儀的靜態(tài)基準(zhǔn) 電壓值的流程圖。圖7顯示例如更新石英壓電式陀螺儀51的靜態(tài)基準(zhǔn)
電壓值W0，在本實(shí)施例中，石英壓電式陀螺儀51用以感測(cè)手持式指 向裝置50在X軸方向的旋轉(zhuǎn)。有關(guān)圖7的說(shuō)明，敬請(qǐng)一并參照?qǐng)D5與 圖7。在本實(shí)施例中，每隔時(shí)間T，處理單元57便進(jìn)行一次判斷，以 決定是否需要更新石英壓電式陀螺儀511的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值WO。
在步驟S705中，手持式指向裝置50的電源被開(kāi)啟時(shí)，處理單元 57從記憶單元59讀取石英壓電式陀螺儀511的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值WO。
在步驟S710中，處理單元57接收到石英壓電式陀螺儀511所產(chǎn) 生的第一旋轉(zhuǎn)輸出，處理單元57并將上述第一旋轉(zhuǎn)輸出減去由記憶單 元59中所讀出的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值，以判斷目前手持式指向裝置50的 目前旋轉(zhuǎn)值。例如若第一旋轉(zhuǎn)輸出為1.9 V，由記憶單元59中所讀 出的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值為1 V，則目前旋轉(zhuǎn)值為正的0.9 V。因此，處理 單元57可判斷出手持式指向裝置50沿著X軸向上旋轉(zhuǎn)，即手持式指 向裝置50是往上指向。若第一旋轉(zhuǎn)輸出為O.l V，由記憶單元59中所 讀出的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值為1 V，則目前旋轉(zhuǎn)值為負(fù)的0.9 V。因此，處 理單元57可判斷出手持式指向裝置50沿著X軸向下旋轉(zhuǎn)，即手持式 指向裝置50是往下指向。
在步驟S715中，處理單元57進(jìn)一步判斷目前旋轉(zhuǎn)值是否大于計(jì) 算靜態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi)的最大旋轉(zhuǎn)值(W一max)。若目前旋轉(zhuǎn)值大于計(jì)算 靜態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi)的最大旋轉(zhuǎn)值，則以目前旋轉(zhuǎn)值來(lái)更新計(jì)算靜態(tài)飄 移的時(shí)間內(nèi)的最大旋轉(zhuǎn)值(步驟S720)。若目前旋轉(zhuǎn)值沒(méi)有大于計(jì)算靜 態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi)的最大旋轉(zhuǎn)值，則執(zhí)行步驟S725。
例如若目前旋轉(zhuǎn)值為正的0.9V，而計(jì)算靜態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi)的最 大旋轉(zhuǎn)值(前一次最大旋轉(zhuǎn)值)為OV,則以目前旋轉(zhuǎn)值(+0.9 V)來(lái)更新計(jì)算靜態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi)的最大旋轉(zhuǎn)值(0V)(步驟S720)。
在步驟S725中，處理單元57進(jìn)一步判斷目前旋轉(zhuǎn)值是否小于計(jì) 算靜態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi)的最小旋轉(zhuǎn)值(W一min)。若目前旋轉(zhuǎn)值小于計(jì)算 靜態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi)的最小旋轉(zhuǎn)值，則以目前旋轉(zhuǎn)值來(lái)更新計(jì)算靜態(tài)飄 移的時(shí)間內(nèi)的最小旋轉(zhuǎn)值(步驟S730)。若目前旋轉(zhuǎn)值沒(méi)有小于儲(chǔ)存在 記憶單元59中的最小旋轉(zhuǎn)值，則執(zhí)行步驟S735。因此，在本實(shí)施例中， 計(jì)算靜態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi)的最大旋轉(zhuǎn)值與最小旋轉(zhuǎn)值有可能會(huì)一直被更 新。
例如若目前旋轉(zhuǎn)值為負(fù)的0.8 V，而儲(chǔ)存在記憶單元59中的最 小旋轉(zhuǎn)值(前一次最小旋轉(zhuǎn)值)為負(fù)的0.9 V，則執(zhí)行步驟S735。
值得注意的，雖然在本實(shí)施例中，步驟S715是先被執(zhí)行，接著再 執(zhí)行步驟S725。在其它實(shí)施例中，亦可先執(zhí)行步驟S725，接著再執(zhí)行 步驟S715。
在步驟S735中，處理單元57用以判斷手持式指向裝置50是否在 靜態(tài)的情況。在本實(shí)施例中，處理單元57利用計(jì)算靜態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi) 的最大旋轉(zhuǎn)值減去計(jì)算靜態(tài)飄移的時(shí)間內(nèi)的最小旋轉(zhuǎn)值，以獲得一目 前峰對(duì)峰值。繼而，處理單元57比對(duì)峰對(duì)峰值是否小于一預(yù)設(shè)峰對(duì)峰 值，其中預(yù)設(shè)峰對(duì)峰值是一個(gè)演算單元中預(yù)先設(shè)定的值。若目前峰對(duì) 峰值小于預(yù)設(shè)峰對(duì)峰值，則代表手持式指向裝置50目前是在幾乎靜止 的狀態(tài)下，繼而執(zhí)行步驟S745。例如手持式指向裝置50被放置在桌 面上，或手持式指向裝置50被使用者拿在手上不動(dòng)。若目前峰對(duì)峰值 大于預(yù)設(shè)峰對(duì)峰值，則代表手持式指向裝置50目前正被使用者操作， 且手持式指向裝置50可能被使用者大幅度地旋轉(zhuǎn)操作，繼而執(zhí)行步驟 S740。
在步驟S740中，處理單元57重置(Reset)其內(nèi)部的計(jì)數(shù)器(圖未示)與旋轉(zhuǎn)累加值。在步驟S745中，代表手持式指向裝置50目前在靜 止?fàn)顟B(tài)，所以處理單元57執(zhí)行計(jì)數(shù)值的累加(C0Umer++)，并將目前 旋轉(zhuǎn)值(W_cur)累加到旋轉(zhuǎn)累加值(W—sum=W—sum+W—cur)。例如 目前的計(jì)數(shù)值為O,旋轉(zhuǎn)累加值為O,處理單元57將計(jì)數(shù)值加1,且將 目前旋轉(zhuǎn)值(例如0.9V)累加，使得旋轉(zhuǎn)累加值等于0.9V。若下次 再執(zhí)行步驟S740，則將依上述累加值繼續(xù)累加。
在步驟S750中，處理單元57判斷手持式指向裝置50是否在靜止 裝態(tài)維持一段時(shí)間。在本實(shí)施例中，處理單元57利用一預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值來(lái) 進(jìn)行判斷。此預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值是用來(lái)辨識(shí)上述計(jì)算靜態(tài)飄移的時(shí)間。亦即， 在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值相對(duì)代表上述預(yù)設(shè)時(shí)間，若手持式指向裝 置維持靜態(tài)的計(jì)數(shù)大于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值，才更新石英壓電式陀螺儀51的靜 態(tài)基準(zhǔn)電壓。例如處理單元57執(zhí)行完步驟S745之后，處理單元57 判斷目前計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是否大于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值，若否，則處理單元57 執(zhí)行步驟S710。若處理單元57判斷目前計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù) 值，則代表手持式指向裝置50已經(jīng)在靜止?fàn)顟B(tài)一段時(shí)間，且石英壓電 式陀螺儀511已產(chǎn)生靜態(tài)飄移，因此，處理單元57執(zhí)行步驟S755，以 更新記憶單元59中的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值。
在步驟S755中，本實(shí)施例的處理單元57利用下述公式計(jì)算出新 的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值
Wstatic = Wsum/N + Wstatic—org
其中，Wstatic代表新的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值，Wsum代表旋轉(zhuǎn)累加值， N代表預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值，Wstatic—org代表目前儲(chǔ)存在記憶單元59中的靜態(tài) 基準(zhǔn)電壓值。
例如原本儲(chǔ)存在記憶單元59中的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值為1 V，旋轉(zhuǎn) 累加值為1.6 V，預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值為80，則新的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值為1.2 V， 因此若處理單元57再接收到石英壓電式陀螺儀51的第一旋轉(zhuǎn)輸出為 1.2 V,則處理單元57在步驟S710中所計(jì)算出的目前旋轉(zhuǎn)值為0 V。繼而，處理單元57執(zhí)行步驟S715與S725皆不會(huì)更新最大旋轉(zhuǎn)值與最 小旋轉(zhuǎn)值。接著，處理單元57執(zhí)行步驟S740。因此，對(duì)于石英壓電式 陀螺儀51而言，其靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值的靜態(tài)飄移已被改善，所以使得手 持式指向裝置50能夠精準(zhǔn)地控制影像處理裝置的操作。
在步驟S705中，手持式指向裝置50的電源被開(kāi)啟時(shí)，處理單元 57從記憶單元59讀取石英壓電式陀螺儀51的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值W0。
在步驟S710中，處理單元57接收到石英壓電式陀螺儀51所產(chǎn)生 的第一旋轉(zhuǎn)輸出，處理單元57并將上述第一旋轉(zhuǎn)輸出減去由記憶單元 59中所讀出的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值，以判斷目前手持式指向裝置50的目前 旋轉(zhuǎn)值。例如若第一旋轉(zhuǎn)輸出為1.9 V，由記憶單元59中所讀出的 靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值為1V,則目前旋轉(zhuǎn)值為正的0.9 V。因此，處理單元 57可判斷出手持式指向裝置50沿著X軸向上旋轉(zhuǎn)，即手持式指向裝 置50是往上指向。若第一旋轉(zhuǎn)輸出為O.l V，由記憶單元59中所讀出 的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值為1 V，則目前旋轉(zhuǎn)值為負(fù)的0.9 V。因此，處理單 元57可判斷出手持式指向裝置50沿著X軸向下旋轉(zhuǎn)，即手持式指向 裝置50是往下指向。
如上所述，圖7的流程圖適用于手持式指向裝置50的石英壓電式 陀螺儀51，在本實(shí)施例中，圖7的流程圖亦適用手持式指向裝置50的 石英壓電式陀螺儀52，在此便不再重復(fù)說(shuō)明。
綜上所述，本發(fā)明采較佳實(shí)施例用石英壓電式陀螺儀作為手持式 指向裝置的傳感器，使指向裝置的體積大小可縮小至手持大小，并能 以自覺(jué)式的指向行為來(lái)達(dá)到控制影像處理裝置上光標(biāo)移動(dòng)的目的，讓 使用者能在符合人體工學(xué)的操作模式下使用操作。另外，為了保證石 英壓電式陀螺儀具有更穩(wěn)定的指向性能，在本發(fā)明的實(shí)施例中同時(shí)對(duì) 其靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行了更新處理，以解決其靜態(tài)漂移問(wèn)題。
16雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍 內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求 書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種手持式指向裝置，其特征在于，包括第一石英壓電式陀螺儀，用以判斷上述手持式指向裝置關(guān)于第一方向的旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生一第一旋轉(zhuǎn)輸出；第二石英壓電式陀螺儀，用以判斷上述手持式指向裝置關(guān)于第二方向的旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生第二旋轉(zhuǎn)輸出；以及處理單元，耦接上述第一石英壓電式陀螺儀與上述第二石英壓電式陀螺儀，并依據(jù)上述第一旋轉(zhuǎn)輸出與上述第二旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)產(chǎn)生指向輸出，在使用上述手持式指向裝置時(shí)，上述處理單元依據(jù)上述第一旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)更新上述第一石英壓電式陀螺儀的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手持式指向裝置，其特征在于，在上述 手持式指向裝置的使用過(guò)程中，上述處理單元依據(jù)上述第二旋轉(zhuǎn)輸出 來(lái)更新上述第二石英壓電式陀螺儀的一靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手持式指向裝置，其特征在于，上述第 一石英壓電式陀螺儀包括石英本體；驅(qū)動(dòng)電路，耦接上述石英本體，且驅(qū)動(dòng)上述石英本體進(jìn)行振動(dòng)；以及檢測(cè)電路，耦接上述石英本體，用以檢測(cè)上述石英本體的振動(dòng)并 產(chǎn)生上述第一旋轉(zhuǎn)輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手持式指向裝置，其特征在于，上述第 一石英壓電式陀螺儀耦接低通濾波器，上述低通濾波器耦接放大器， 上述放大器耦接上述處理單元。
5. —種手持式指向裝置的指向方法，其特征在于，包括 通過(guò)石英壓電式陀螺儀判斷上述手持式指向裝置關(guān)于第一方向的旋轉(zhuǎn)與第二方向的旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生第一旋轉(zhuǎn)輸出與第二旋轉(zhuǎn)輸出；依據(jù)上述第一旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)更新上述石英壓電式陀螺儀關(guān)于上述第一方向的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓的更新靜態(tài)基準(zhǔn)電壓步驟；以及依據(jù)上述第一旋轉(zhuǎn)輸出與上述第二旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)產(chǎn)生指向輸出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的指向方法，其特征在于，還包括依據(jù) 上述第二旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)更新上述石英壓電式陀螺儀關(guān)于上述第二方向的 靜態(tài)基準(zhǔn)電壓的更新靜態(tài)基準(zhǔn)電壓步驟。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的指向方法，其特征在于，在上述更新靜 態(tài)基準(zhǔn)電壓步驟中還包括下述步驟依據(jù)上述第一旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)計(jì)算出關(guān)于上述第一旋轉(zhuǎn)輸出的目前旋轉(zhuǎn)值；依據(jù)上述目前旋轉(zhuǎn)值判斷是否更新最大旋轉(zhuǎn)值與最小旋轉(zhuǎn)值； 判斷上述手持式指向裝置是否在靜態(tài)；及若上述手持式指向裝置維持靜態(tài)大于一預(yù)設(shè)時(shí)間，則利用上述目 前旋轉(zhuǎn)值來(lái)更新上述靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的指向方法，其特征在于，以上述第一旋 轉(zhuǎn)輸出更新減去由記憶單元中所儲(chǔ)存的上述靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的指向方法，其特征在于，若上述目前旋 轉(zhuǎn)值大于上述最大旋轉(zhuǎn)值，則以上述目前旋轉(zhuǎn)值更新上述最大旋轉(zhuǎn)值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的指向方法，其特征在于，若上述目前 旋轉(zhuǎn)值小于上述最小旋轉(zhuǎn)值，則以上述目前旋轉(zhuǎn)值更新上述最小旋轉(zhuǎn) 值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的指向方法，其特征在于，利用上述最大 旋轉(zhuǎn)值減去上述最小旋轉(zhuǎn)值是否小于預(yù)設(shè)峰對(duì)峰值來(lái)判斷上述手持式指向裝置是否為靜態(tài)。
12. —種手持式指向裝置的消除靜態(tài)飄移的方法，其特征在于，包括依據(jù)石英壓電式陀螺儀所提供的旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)計(jì)算出目前旋轉(zhuǎn)值； 依據(jù)上述目前旋轉(zhuǎn)值判斷是否更新最大旋轉(zhuǎn)值與最小旋轉(zhuǎn)值； 判斷上述手持式指向裝置是否在靜態(tài)；以及若上述手持式指向裝置維持靜態(tài)大于一預(yù)設(shè)時(shí)間，則利用上述目 前旋轉(zhuǎn)值來(lái)更新上述石英壓電式陀螺儀的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。
13. 報(bào)據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，以上述第一旋轉(zhuǎn) 輸出更新減去由上述手持式指向裝置的記憶單元中所儲(chǔ)存的靜態(tài)基準(zhǔn) 電壓。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，若上述目前旋轉(zhuǎn) 值大于上述最大旋轉(zhuǎn)值，則以上述目前旋轉(zhuǎn)值更新上述最大旋轉(zhuǎn)值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，若上述目前旋轉(zhuǎn) 值小于上述最小旋轉(zhuǎn)值，則以上述目前旋轉(zhuǎn)值更新上述最小旋轉(zhuǎn)值。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，利用上述最大旋 轉(zhuǎn)值減去上述最小旋轉(zhuǎn)值是否小于預(yù)設(shè)峰對(duì)峰值來(lái)判斷上述手持式指 向裝置是否為靜態(tài)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，依據(jù)下述方程式 來(lái)更新上述石英壓電式陀螺儀的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓Wstatic = Wsum/N + Wstatic一org其中Wstatk代表新的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值，Wsum代表旋轉(zhuǎn)累加值， N代表預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值，Wstatic—org代表目前儲(chǔ)存在上述手持式指向裝置 的記憶單元中的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，上述預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值 相對(duì)代表上述預(yù)設(shè)時(shí)間，若上述手持式指向裝置維持靜態(tài)的計(jì)數(shù)大于 上述預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值，才更新上述石英壓電式陀螺儀的靜態(tài)基準(zhǔn)電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手持式指向裝置及其指向方法與改善靜態(tài)飄移的方法。手持式指向裝置包括第一石英壓電式陀螺儀、第二石英壓電式陀螺儀及處理單元，處理單元分別耦接第一石英壓電式陀螺儀與第二石英壓電式陀螺儀。石英壓電式陀螺儀用以檢測(cè)手持式指向裝置的旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生第一旋轉(zhuǎn)輸出與第二旋轉(zhuǎn)輸出，處理單元用以依據(jù)第一旋轉(zhuǎn)輸出與第二旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)產(chǎn)生指向信號(hào)。
文檔編號(hào)G01C19/56GK101504574SQ20081000486
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者何岳昇, 郭宏昇 申請(qǐng)人:華碩電腦股份有限公司