输入装置及其物件控制方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103092333 A(43)申请公布日 2013.05.08CN103092333A*CN103092333A*(21)申请号 201110351037.5(22)申请日 2011.11.01G06F 3/01(2006.01)G06F 3/0346(2013.01)(71)申请人昆盈企业股份有限公司地址中国台湾新北市三重区重新路五段492号(72)发明人廖瑞聪 吴坤雄 粘智恒 蔡建兴叶时伟 李祖楠 王裕祺(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006代理人梁挥 常大军(54) 发明名称输入装置及其物件控制方法(57) 摘要一种输入装置及其物件控制

2、方法，输入装置包括用以感测第一轴向值的移动传感器、用以感测两肢体之间的肢体距离的距离传感器以及控制器。控制器用以执行物件缩放控制方法，此方法包括：利用移动传感器感测第一轴向值；以及当第一轴向值符合启动条件时，启动缩放程序。其中缩放程序包括以下步骤：利用距离传感器感测两肢体之间的肢体距离；比较肢体距离与参考值的大小；以及依据比较结果输出缩放控制信号，以缩放物件。(51)Int.Cl.权利要求书3页 说明书6页 附图13页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书3页 说明书6页 附图13页(10)申请公布号 CN 103092333 ACN 103092333 A1/3页

3、21.一种物件控制方法，用以利用一输入装置缩放一物件，其特征在于，该物件控制方法包括：利用该输入装置的一移动传感器感测一第一轴向值；以及当该第一轴向值符合一启动条件时，启动一缩放程序，其中该缩放程序包括以下步骤：利用该输入装置的一距离传感器，感测两肢体之间的一肢体距离；比较该肢体距离与一参考值的大小；以及依据比较结果输出一缩放控制信号，以缩放该物件。2.根据权利要求1所述的物件控制方法，其特征在于，该当该第一轴向值符合该启动条件时，启动该缩放程序的步骤包括：当该第一轴向值符合该启动条件时，利用该输入装置的该移动传感器感测一第二轴向值；以及当该第二轴向值落于一第一范围时，启动一普通缩放程序，其中

4、该普通缩放程序包括以下步骤：利用该距离传感器，感测该两肢体之间的该肢体距离；比较该肢体距离与该参考值的大小；当该肢体距离大于该参考值时，输出该缩放控制信号，以放大该物件；以及当该肢体距离不大于该参考值时，输出该缩放控制信号，以缩小该物件。3.根据权利要求1所述的物件控制方法，其特征在于，该当该第一轴向值符合该启动条件时，启动该缩放程序的步骤包括：当该第一轴向值符合该启动条件时，利用该输入装置的该移动传感器感测一第二轴向值；以及当该第二轴向值落于一第二范围时，启动一持续放大程序，其中该持续放大程序包括以下步骤：利用该距离传感器，感测该两肢体之间的该肢体距离；比较该肢体距离与该参考值的大小；以及当

5、该肢体距离大于该参考值时，输出该缩放控制信号，以放大该物件。4.根据权利要求1所述的物件控制方法，其特征在于，该当该第一轴向值符合该启动条件时，启动该缩放程序的步骤包括：当该第一轴向值符合该启动条件时，利用该输入装置的该移动传感器感测一第二轴向值；以及当该第二轴向值落于一第三范围时，启动一持续缩小程序，其中该持续缩小程序包括以下步骤：利用该距离传感器，感测该两肢体之间的该肢体距离；比较该肢体距离与该参考值的大小；以及当该肢体距离不大于该参考值时，输出该缩放控制信号，以缩小该物件。5.根据权利要求1所述的物件控制方法，其特征在于，该缩放程序在该依据比较结果输出该缩放控制信号，以缩放该物件的步骤之

6、后，还包括以下步骤：利用该移动传感器感测该第一轴向值；权 利 要 求 书CN 103092333 A2/3页3当该第一轴向值符合一结束条件时，结束该缩放程序；以及当该第一轴向值不符合该结束条件时，回到该利用该输入装置的该距离传感器，感测该两肢体之间的该肢体距离的步骤。6.根据权利要求5所述的物件控制方法，其特征在于，该参考值为前次感测得到的该肢体距离。7.一种输入装置，其特征在于，包括：一移动传感器，用以感测一第一轴向值；一距离传感器，用以感测两肢体之间的一肢体距离；以及一控制器，比较该第一轴向值与一启动条件，当该第一轴向值符合该启动条件时，启动一缩放程序，其中该缩放程序包括以下步骤：利用该距

7、离传感器，感测该两肢体之间的该肢体距离；比较该肢体距离与一参考值的大小；以及依据比较结果输出一缩放控制信号，以缩放该物件。8.根据权利要求7所述的输入装置，其特征在于，该控制器比较该第一轴向值与该启动条件，当该第一轴向值符合该启动条件时，该控制器感测一第二轴向值，且当该第二轴向值落于一第一范围时，该控制器启动一普通缩放程序，其中该普通缩放程序包括以下步骤：利用该距离传感器，感测该两肢体之间的该肢体距离；比较该肢体距离与该参考值的大小；当该肢体距离大于该参考值时，输出该缩放控制信号，以放大该物件；以及当该肢体距离不大于该参考值时，输出该缩放控制信号，以缩小该物件。9.根据权利要求所述的输入装置，

8、其特征在于，当该第二轴向值落于一第二范围时，该控制器启动一持续放大程序，其中该持续放大程序包括以下步骤：通过该距离传感器，感测该两肢体之间的该肢体距离；比较该肢体距离与该参考值的大小；以及当该肢体距离大于该参考值时，输出该缩放控制信号，以放大该物件。10.根据权利要求8所述的输入装置，其特征在于，当该第二轴向值落于一第三范围时，该控制器启动一持续缩小程序，其中该持续缩小程序包括以下步骤：通过该距离传感器，感测该两肢体之间的该肢体距离；比较该肢体距离与该参考值的大小；以及当该肢体距离不大于该参考值时，输出该缩放控制信号，以缩小该物件。11.根据权利要求7所述的输入装置，其特征在于，该缩放程序在该

9、依据比较结果输出该缩放控制信号，以缩放该物件的步骤之后，还包括以下步骤：利用该输入装置的该移动传感器感测该第一轴向值；当该第一轴向值符合一结束条件时，结束该缩放程序；以及当该第一轴向值不符合该结束条件时，回到该感测该两肢体之间的该肢体距离的步骤。12.根据权利要求11所述的输入装置，其特征在于，该参考值为前次感测得到的该肢体距离。权 利 要 求 书CN 103092333 A3/3页413.根据权利要求7所述的输入装置，其特征在于，该移动传感器为加速度传感器或是陀螺仪；该距离传感器为霍尔传感器、红外线收发器、激光收发器或是超音波收发器。权 利 要 求 书CN 103092333 A1/6页5输

10、入装置及其物件控制方法技术领域0001 本发明涉及一种输入装置及其物件控制方法。背景技术0002 目前个人计算机或笔记型计算机的使用已经相当普及，而其应用软件也朝多元化方向发展。例如各种作业、计算或应用软件，让计算机的使用层面越来越广，使用计算机的人口也迅速提升。而计算机的输入装置种类很多，诸如鼠标、轨迹球装置、触控板、手写板或是游戏杆等。其中鼠标成为目前最普及的人机界面。鼠标可供使用者控制系统光标或是控制计算机窗口的页面卷动，但是光凭鼠标并无法缩放显示于计算机屏幕上的影像或点选物件。0003 计算机的操作系统一般会内建特殊的输入组合作为快速键以提供缩放功能。以微软的窗口操作系统为例，其中将键

11、盘的Ctrl键加上鼠标的滚轮滚动视为缩放的标准操作。使用者需要同时按压Ctrl键以及滚动滚轮才能进行缩放操作，十分不便。再加上不同操作系统甚至是各个应用程序都可能订定有不同的快速键，使用者需要记忆并熟悉各种快速键的操作，不但使用上相当麻烦，也容易造成使用者操作的混淆。发明内容0004 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种输入装置及其物件控制方法。0005 输入装置包括一移动传感器、一距离传感器以及一控制器。移动传感器用以感测一第一轴向值；距离传感器用以感测两肢体之间的一肢体距离；控制器用以执行一物件缩放控制方法。0006 物件控制方法包括：利用移动传感器感测第一轴向值；以及当第一轴向值符

12、合一启动条件时，启动缩放程序。其中缩放程序包括以下步骤：利用距离传感器感测两肢体之间的肢体距离；比较肢体距离与一参考值的大小；以及依据比较结果输出一缩放控制信号，以缩放物件。0007 此外，输入装置还可包括一通讯模块；通讯模块可用以以无线或有线的方式输出缩放控制信号。0008 根据一实施范例，当第一轴向值符合启动条件时，启动缩放程序的步骤可包括：当第一轴向值符合启动条件时，利用输入装置的移动传感器感测一第二轴向值；以及当第二轴向值落于一第一范围时，启动一普通缩放程序。其中普通缩放程序可包括以下步骤：利用距离传感器感测两肢体之间的肢体距离；比较肢体距离与参考值的大小；当肢体距离大于参考值时，输出

13、缩放控制信号，以放大物件；以及当肢体距离不大于参考值时，输出缩放控制信号，以缩小物件。0009 当第二轴向值落于一第二范围时，控制器可启动一持续放大程序。其中持续放大程序可包括以下步骤：利用距离传感器感测两肢体之间的肢体距离；比较肢体距离与参考值的大小；以及当肢体距离大于参考值时，输出缩放控制信号，以放大物件。说 明 书CN 103092333 A2/6页60010 而当第二轴向值落于一第三范围时，控制器可启动一持续缩小程序。其中持续缩小程序可包括以下步骤：利用距离传感器感测两肢体之间的肢体距离；比较肢体距离与参考值的大小；以及当肢体距离不大于参考值时，输出缩放控制信号，以缩小物件。0011

14、根据还一实施方式，各个缩放程序在依据比较结果输出缩放控制信号，以缩放物件的步骤之后，还可包括以下步骤：利用移动传感器感测第一轴向值；当第一轴向值符合一结束条件时，结束缩放程序；以及当第一轴向值不符合结束条件时，回到感测两肢体之间的肢体距离的步骤。0012 此外，参考值可以是一默认值或是前次感测得到的肢体距离。而移动传感器可以是加速度传感器(G-force sensor，G sensor)或是陀螺仪(gyroscope)；距离传感器可以是霍尔传感器(hall sensor)、红外线收发器、激光收发器或是超音波收发器。0013 综上所述，移动传感器能够自动检测使用者想要使用的普通缩放、持续放大以及

15、持续缩小等不同的缩放模式。且输入装置以及其物件缩放控制方法可依据距离传感器感测到的肢体距离缩放物体，以提供使用者更直觉的缩放操控方式。0014 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。附图说明0015 图1为一实施范例的输入装置的方框示意图；0016 图2为一实施范例的移动传感器的示意图；0017 图3为一实施范例的肢体距离的示意图；0018 图4A为一实施范例的距离传感器的示意图；0019 图4B为一实施范例的距离传感器的示意图；0020 图5为一实施范例的物件控制方法的流程图；0021 图6为一实施范例的启动条件的示意图；0022 图7为一实施范例的缩放程序的

16、流程图；0023 图8A为一实施范例的普通缩放程序的流程图；0024 图8B为一实施范例的持续放大程序的流程图；0025 图8C为一实施范例的持续缩小程序的流程图；0026 图9为一实施范例的物件控制方法的流程图；0027 图10A为一实施范例的第二轴向值的示意图；0028 图10B为一实施范例的第二轴向值的示意图；0029 图11为一实施范例的缩放程序的流程图；0030 图12为一实施范例的物件控制方法的流程图；0031 图13为一实施范例的普通缩放程序的流程图。0032 其中，附图标记0033 20输入装置0034 22移动传感器0035 24距离传感器0036 26控制器0037 28通

17、讯模块说 明 书CN 103092333 A3/6页70038 29磁铁0039 30计算器0040 40肢体0041 241发射单元0042 242接收单元具体实施方式0043 以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。0044 本发明提供一种输入装置及其物件缩放控制方法，以使使用者能够直觉地操控输入装置，并藉以缩放显示于一计算器的屏幕上的一物件。举例而言，物件可以是一个网页页面、窗口程序页面、影像或是在小画家等应用程序中

18、被选取的选取物件等。0045 请先参考图1，其为一实施范例的输入装置的方框示意图。输入装置20包括一移动传感器22、一距离传感器24以及一控制器26。0046 其中移动传感器22可以是加速度传感器(G-force sensor)或是陀螺仪(gyroscope)，其可感测输入装置20的加速度或角速度并据以输出一信号值作为一第一轴向值。请参照图2，其为一实施范例的移动传感器的示意图。于图2的实施范例中的移动传感器22为三轴加速度传感器，其可分别感测到在X轴、Y轴以及Z轴上的加速度并据以输出的信号值，并将其分别作为第一轴向值、一第二轴向值以及一第三轴向值。然而输入装置20可采用多轴的加速度传感器或陀

19、螺仪，也可以采用多个单轴的加速度传感器或陀螺仪以进行移动感测，在此并不对其限制。0047 距离传感器24是用以感测使用者的两肢体之间的一肢体距离。其中所述的两肢体例如可以是指使用者同一只手的食指与拇指、使用者两手的食指或是使用者的两手掌。距离传感器24则可感测使用者同一只手的食指与拇指(如图3)、使用者两手的食指或是使用者的两手掌之间的距离。虽然以下实施范例均以使用者同一只手的食指与拇指为例，但并不限于此。0048 距离传感器24可以是霍尔传感器(hall sensor)、红外线收发器、激光收发器或是超音波收发器。请参照图4A以及图4B，其分别为不同实施范例的距离传感器的示意图以及肢体距离的示

20、意图。于图4A的实施范例中的距离传感器24是为霍尔传感器。输入装置20可被实作成包覆使用者单手的食指以及拇指的指套。霍尔传感器(距离传感器24)可以被配置在戒指形的主体上，在拇指部分的指套上则可配置一磁铁29；但距离传感器24与磁铁29也可以分别配置在使用者身上不同的肢体部分。由于霍尔传感器依据感测到的磁力强弱所输出的电压值大致上跟霍尔传感器与磁铁29之间的距离成反比，因此输入装置20能够藉此测出两肢体40(食指与拇指)之间的距离D1，并将其作为肢体距离。0049 于图4B的实施范例中的距离传感器24为红外线收发器。距离传感器24可包括一发射单元241以及一接收单元242，且发射单元241以及

21、接收单元242可相邻配置。举例而言，发射单元241可以是发出红外线的发光二极管，接收单元242则为将光转换成电信号的光敏晶体管，且两者都配置于使用者食指上。发射单元241可被设定成朝向拇指发出说 明 书CN 103092333 A4/6页8红外线，而接收单元242接收被拇指所反射的红外线，并依据接收的红外线的强度输出电压以表示肢体距离。此外，发射单元241也可发出激光或超音波以测量肢体距离。简单来说，发射单元241以及接收单元242可配置于同一肢体40上，发射单元241并朝向另一肢体40发出红外线、激光或是超音波。0050 控制器26是用以执行物件缩放控制方法。请参照图5，其为一实施范例的物件

22、缩放控制方法的流程图。0051 控制器26首先利用输入装置20的移动传感器22感测第一轴向值(步骤S110)；换句话说，控制器26可以去读取移动传感器22输出的第一轴向值。控制器26接着比较第一轴向值与一启动条件，以判断第一轴向值是否符合启动条件(步骤S120)。当第一轴向值符合启动条件时，控制器26便启动一缩放程序。0052 启动条件例如可以是使用者举起输入装置，使输入装置与使用者胸口之间的连线与水平线之间的夹角大于一起始预设角度或是使用者快速甩动输入装置一次等条件。0053 以图6为例，假设移动传感器22将图2中X轴输出的信号值作为第一轴向值时，控制器26可根据读取到的第一轴向值作为目前输

23、入装置20与使用者胸口之间的连线与水平线之间的夹角1。当此夹角1大于起始预设角度(例如45度)时，便启动缩放程序。0054 又假设启动条件为使用者快速甩动输入装置一次。若移动传感器22为加速度传感器，当控制器26在短时间(例如一秒)之内读取到大于一加速度默认值且方向相反的加速度时，便可判定使用者做出快速上下甩动输入装置一次的动作。而若移动传感器22为陀螺仪，当控制器26在短时间(例如一秒)之内感测到大于一变化默认值且方向相反的角速度变化时，也可判定使用者做出快速上下甩动输入装置一次的动作。0055 当第一轴向值符合启动条件时，控制器26启动缩放程序，并进入一缩放模式。请参照图7，其为一实施范例

24、的缩放程序的流程图。0056 执行缩放程序时，控制器26首先利用输入装置20的距离传感器24，感测两肢体40之间的肢体距离(步骤131)。接着控制器26比较肢体距离与一参考值的大小(步骤132)；再依据比较结果输出一缩放控制信号，以缩放物件(步骤133)。换句话说，缩放程序可依据使用者的两肢体40之间的肢体距离缩放物件。此外，输入装置20还可包括一通讯模块28，通讯模块28可以以无线或有线的方式输出缩放控制信号给计算器30。0057 其中控制器26可以将内存的一默认值作为参考值，也可以纪录前次感测得到的肢体距离，并将前次感测得到的肢体距离作为目前的参考值。在各缩放程序中，还可包括一将肢体距离储

25、存为参考值的步骤。根据一实施范例，在步骤S132之前可以连续感测两次肢体距离，并将第一次感测到的肢体距离作为参考值。步骤S132则比较第二次感测得到的肢体距离以及第一次感测得到的肢体距离。而下述的各实施范例中均以采用前一次的肢体距离作为参考值。0058 根据不同的实施范例，缩放程序可实作为一普通缩放程序、一持续放大程序或是一持续缩小程序。这些缩放程序分别对应到一普通缩放模式、一持续放大模式或是一持续缩小模式。0059 请参照图8A、图8B以及图8C，其分别为一实施范例的普通缩放程序、持续放大程序以及持续缩小程序的流程图。说 明 书CN 103092333 A5/6页90060 在普通缩放程序中

26、，控制器26利用距离传感器24，感测两肢体40之间的肢体距离(步骤141)。接着比较肢体距离与参考值的大小(步骤142)，以判断肢体距离是否大于参考值(步骤143)。当肢体距离不大参考值时，控制器26可输出缩放控制信号，以缩小物件(步骤S144)。反之，当肢体距离大于参考值时，控制器26可输出缩放控制信号，以放大物件(步骤S145)。因此当采用前一次的肢体距离作为参考值时，使用者只要拉远或拉近两肢体40间的肢体距离，便能将物件放大或缩小。0061 在持续放大程序中，控制器26利用距离传感器24，感测两肢体40之间的肢体距离(步骤151)。接着比较肢体距离与参考值的大小(步骤152)，以判断肢体

27、距离是否大于参考值(步骤153)。当肢体距离大于参考值时，控制器26可输出缩放控制信号，以放大物件(步骤S154)。而当肢体距离不大于参考值时，控制器26可不进行任何处理。根据另一实施范例，当肢体距离不大于参考值时，可重新回到感测肢体距离的步骤S151。如此一来，在持续放大模式中仅能将物体放大而不会将物体缩小。因此例如当同一只手的食指以及拇指之间的肢体距离已经难以再拉开时，使用者可先靠拢两指再重新拉开两指的肢体距离。且在使用者靠拢两指的过程中，物件并不会被缩小。0062 在持续缩小程序中，控制器26利用距离传感器24，感测两肢体40之间的肢体距离(步骤161)。接着比较肢体距离与参考值的大小(

28、步骤162)，以判断肢体距离是否大于参考值(步骤163)。当肢体距离不大于参考值时，控制器26可输出缩放控制信号，以缩小物件(步骤S154)。而当肢体距离大于参考值时，控制器26可不进行任何处理。与持续放大模式相反，在持续缩小模式的中仅能将物体缩小而不会将物体放大。因此即使当使用者的食指与拇指已经相接触，也能够先拉开肢体距离后再慢慢缩短距离以缩小物件。0063 上述的普通缩放程序、持续放大程序以及持续缩小程序也可同时实作于单一实施范例之中。请参照图9，其为一实施范例的物件缩放控制方法的流程图。于此实施范例之中，在步骤S120之后，控制器26还利用输入装置20的移动传感器22感测一第二轴向值(步

29、骤S122)，再判断第二轴向值所在范围(步骤S124)。0064 请配合参照图10A以及图10B，其分别为不同实施范例的第二轴向值的示意图。例如移动传感器22可将图2中Y轴输出的信号值作为第二轴向值，并代表目前使用者前臂与垂直线之间的夹角2。输入装置20可预先设定当使用者将前臂向右摆动的夹角2超过20度时(如图10A所示)的第二轴向值为一第一范围；当使用者将前臂向左摆动的夹角2超过20度时(如图10B所示)的第二轴向值为一第二范围；将第一范围以及第二范围以外的值域作为第三范围。当第二轴向值落于第一、二或三范围时，控制器26分别启动普通缩放程序(步骤S140)、启动持续放大程序(步骤S150)或

30、是启动持续缩小程序(步骤S160)。0065 此外，缩放程序可重复地被执行。请参照图11，其为一实施范例的缩放程序的流程图。在输出控制缩放控制信号之后，控制器26可利用移动传感器22再次感测第一轴向值(步骤S134)，并判断第一轴向值是否符合一结束条件(步骤S135)。结束条件例如可以是使用者放下输入装置，使输入装置与使用者胸口之间的连线与水平线之间的夹角小于一结束预设角度。则当夹角1小于结束预设角度(例如30度)时，便结束程序。反之，只要夹角1不小于结束预设角度，就回到步骤S131继续重复感测肢体距离并据以缩放物件。说 明 书CN 103092333 A6/6页100066 上述重复执行缩放

31、程序的做法也可实作于物件缩放控制方法的主程序，如图12所述。每执行一次普通缩放程序、持续放大程序或是持续缩小程序之后，控制器26可利用移动传感器22再次感测第一轴向值(步骤S170)，并判断第一轴向值是否符合结束条件(步骤S180)。当第一轴向值不符合结束条件时，就可回到步骤S122判断使用者是否有移动输入装置20进而启动对应的缩放程序。0067 根据一实施范例，在普通缩放程序、持续放大程序或是持续缩小程序之中可分别判断是否需要重复执行，或是需要启动其它的缩放程序。请参照图13，其为一实施范例的普通缩放程序的流程图。当控制器26输出缩放控制信号之后，还可利用移动传感器22再次感测第一轴向值(步

32、骤S146)，并判断第一轴向值是否符合结束条件(步骤S147)。当第一轴向值不符合结束条件时，控制器26再利用移动传感器22感测第二轴向值(步骤S148)，并判断第二轴向值是否仍然落于第一范围(步骤S149)。若第二轴向值仍然落在第一范围之中，可继续维持普通缩放模式，并回到步骤S141以继续依据肢体距离缩放物件。但若第二轴向值是落于第二范围或第三范围，则控制器26结束普通缩放程序(意即跳出普通缩放模式)；且控制器26可依据目前第二轴向值所落于的范围决定启动持续放大程序或持续缩小程序。0068 类似地，在持续放大程序以及持续缩小程序之中也可有类似步骤S146到步骤S149的判断步骤，以确定使用者

33、是否想要结束或任一缩放模式。0069 综上所述，移动传感器能够自动检测使用者想要使用的缩放模式，且控制器可依据距离传感器感测到的肢体距离缩放物体。一般人在谈话或生活的习惯上常以食指与拇指之间的肢体距离或是两手掌之间的肢体距离来形容大小，而缩放程序依据此肢体距离缩放物件。因此本发明提供全新的输入装置以及其物件缩放控制方法，其能够提供使用者简单、快速且直觉的缩放操控方式。如此一来，使用者不需要记忆各种操作系统或是应用程序内建的缩放快速键，也能够依生活习惯中与他人沟通的手势进行计算器的物件缩放操作。0070 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。说 明 书CN 103092333 A10