《无线遥控影像显示系统与用于其中的控制器及处理方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无线遥控影像显示系统与用于其中的控制器及处理方法.pdf（13页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102917263 A (43)申请公布日 2013.02.06 C N 1 0 2 9 1 7 2 6 3 A *CN102917263A* (21)申请号 201110225126.5 (22)申请日 2011.08.02 H04N 21/422(2011.01) G08C 17/02(2006.01) (71)申请人奇高电子股份有限公司 地址中国台湾新竹市 (72)发明人林俊煌 张结雄 许浩铭 (74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人陈肖梅 谢丽娜 (54) 发明名称 无线遥控影像显示系统与用于其中的控制器 及处理方法 (57)。
2、 摘要 本发明提出一种无线遥控影像显示系统与用 于其中的控制器及处理方法，该无线遥控影像显 示系统包含：一影像显示屏，显示一程序产生的 画面；一光源，发出至少一光线；一控制器，通过 其移动或旋转以控制目前画面的进行，包括至少 一个影像传感器，以得到具有至少两个光点影像 的一第一图像；以及一处理器，根据该两个光点 影像于该第一图像中坐标值的差异，以得到该控 制器的主操作面相对于一基准面的角度。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书6页 附图4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 2 页 说明书 6 页 附图 4 页 1/2页 2 1.一种无线遥控影。
3、像显示系统，其特征在于，包含： 一影像显示屏，显示一程序产生的画面； 一光源，发出至少一光线； 一控制器，通过其移动或旋转以控制目前画面的进行，其包括至少一个影像传感器，以 得到具有至少两个光点影像的一第一图像；以及 一处理器，根据该两个光点影像于该第一图像中坐标值的差异，以得到该控制器的主 操作面相对于一基准面的第一角度。 2.如权利要求1所述的无线遥控影像显示系统，其中，该控制器的移动及转动会被转 换为作用于该目前画面的移动指令及旋转指令。 3.如权利要求2所述的无线遥控影像显示系统，其中，该移动指令根据该第一角度以 校正其移动方向。 4.如权利要求2所述的无线遥控影像显示系统，其中，该影。
4、像传感器会另撷取具有该 两个光点影像的一第二图像，且该处理器得到该主操作面相对于该基准面的第二角度，通 过该第一角度及该第二角度以得到该旋转指令。 5.如权利要求1所述的无线遥控影像显示系统，其中，该光源具有可分别发出一该光 线的两个发光单元，及该控制器具有一该影像传感器以接受该光线。 6.如权利要求1所述的无线遥控影像显示系统，其中，该光源具有一个发光单元，及该 控制器具有两个该影像传感器而分别接受该光线，通过叠加该两个影像传感器所撷取的两 图像以得到该第一图像。 7.如权利要求2所述的无线遥控影像显示系统，其中，该旋转指令通过一触发机制而 开始执行。 8.如权利要求2所述的无线遥控影像显示。
5、系统，其中，该旋转指令用于执行一旋转量 或旋转速度的改变。 9.一种用于无线遥控影像显示系统的控制器，接受该系统产生的至少一光线，并通过 其移动或旋转以控制该系统显示画面的进行，其特征在于，包含： 至少一个影像传感器，得到具有至少两个光点影像的一第一图像；以及 一处理器，根据该两个光点影像于该第一图像中坐标值的差异，以得到该控制器的主 操作面相对于一基准面的第一角度。 10.如权利要求9所述的用于无线遥控影像显示系统的控制器，其中，该控制器的移动 及转动会被该处理器转换为作用于该画面的移动指令及旋转指令。 11.如权利要求10所述的用于无线遥控影像显示系统的控制器，其中，该移动指令根 据该第一。
6、角度以校正其移动方向。 12.如权利要求10所述的用于无线遥控影像显示系统的控制器，其中，该影像传感器 会另撷取具有该两个光点影像的一第二图像，且该处理器得到该主操作面相对于该基准面 的第二角度，通过该第一角度及该第二角度以得到该旋转指令。 13.如权利要求9所述的用于无线遥控影像显示系统的控制器，其中，该控制器具有两 个该影像传感器而分别接受该光线，通过叠加该两个影像传感器所撷取的两图像以得到该 第一图像。 14.如权利要求10所述的用于无线遥控影像显示系统的控制器，其中，还包括一按键 权 利 要 求 书CN 102917263 A 2/2页 3 或一开关，用以触发该旋转指令开始执行。 15。
7、.如权利要求10所述的用于无线遥控影像显示系统的控制器，其中，该旋转指令用 于执行一旋转量或旋转速度的改变。 16.一种用于无线遥控影像显示系统的处理方法，处理该系统中被操作的控制器因移 动或旋转产生作用于一画面的动作指令，其特征在于，包含： 接受该系统产生的至少一光线； 得到具有至少两个光点影像的一第一图像；以及 根据该两个光点影像于该第一图像中坐标值的差异，以得到该控制器的主操作面相对 于一基准面的第一角度。 17.如权利要求16所述的用于无线遥控影像显示系统的处理方法，其中，还包含转换 该控制器的移动及转动为作用于该画面的移动指令及旋转指令的步骤。 18.如权利要求17所述的用于无线遥控。
8、影像显示系统的处理方法，其中，该移动指令 根据该第一角度以校正其移动方向。 19.如权利要求17所述的用于无线遥控影像显示系统的处理方法，其中，还包含撷取 具有该两个光点影像的一第二图的步骤，其中该主操作面相对于该基准面间有一第二角 度，通过该第一角度及该第二角度以得到该旋转指令。 20.如权利要求17所述的用于无线遥控影像显示系统的处理方法，其中，该旋转指令 用于执行一旋转量或旋转速度的改变，且执行该旋转指令为卷动、切换、缩放或旋转该画面 或该画面中对象，或调整配合该画面的音量或拨放速度。 权 利 要 求 书CN 102917263 A 1/6页 4 无线遥控影像显示系统与用于其中的控制器及。
9、处理方法 技术领域 0001 本发明涉及一种无线遥控影像显示系统与用于其中的控制器及动作侦测方法，特 别是指一种通过影像传感器判断控制器的定向或旋转动作的无线遥控影像显示系统与用 于其中的控制器及动作侦测方法。 背景技术 0002 传统影像显示系统如电视、录放机等的遥控器或控制器只能够对影像播放器主机 输入简单的指令，如开机、关机、频道选择、与音量调节等，并不具备类似鼠标的功能，不能 够以遥控器控制屏幕上的光标移动、或点选屏幕上的某一个图像，直接进行选择或其它操 作。因此，所述遥控器受限于简单的功能，并无法提供使用者上网或玩电子游戏。虽然无线 鼠标适于作为上网或玩电子游戏的遥控器，但无线鼠标无。
10、法输出定点旋转的指令，故无法 用于操作旋转影像的览图程序或控制对象旋转角度的电子游戏。此外，无线鼠标多需要置 于一平面上，始能有效被使用，故不适合用于多样动作感应的互动电子游戏。 0003 近来许多电子互动游戏系统提供使用者游戏摇杆或遥控器，以进行更多样动作感 应的电子游戏的操作，例如：赛车驾驶及打高尔夫球等游戏。此类游戏摇杆可包含陀螺仪 (gyro)、加速计(accelerometer)或影像传感器(image sensor)，其中陀螺仪及加速计的 结合可用于侦测使用者的旋转动作或旋转指令，然此两种感测元件分辨率不足而无法辨识 细微或缓慢的动作，且成本上较高，难以降低游戏摇杆的售价。 000。
11、4 目前游戏摇杆中影像传感器可用来控制屏幕上的光标移动、或点选屏幕上的某一 个图像，直接进行选择或其它操作。虽然影像传感器的分辨率较陀螺仪及加速计为佳，然而 其并无法用于侦测使用者的旋转动作或旋转指令，例如：近似模拟(quasi-analog)旋钮的 细微调整。 0005 图1A1B标出现有电子互动游戏系统中游戏摇杆的使用示意图。游戏摇杆11 的影像传感器111所撷取的图像中利用光源13中多个光点131的影像进行定向，因该多个 光点131的影像会于所撷取的图像中重叠而形成一个大的光点，故由该叠合的单光点无法 侦测前述旋转动作或旋转指令。此外，当使用者移动游戏摇杆11的方向和影像传感器111 的。
12、坐标方向不一致，会因影像传感器111坐标未被修正而误判游戏摇杆11的移动方向，造 成在屏幕14上的光标141移动方向错误。如图1A所示，游戏摇杆11被移动的方向(如向 右的箭头)和影像传感器111中定义的坐标方向一致，因此光标141由屏幕14的左边正确 地移动至右边。然而，当使用者手持游戏摇杆11的方向改变时，相同的移动方向却得到光 标141不同的移动方向，如图1B所示。游戏摇杆11的主操作面112(具有控制及点选按键 113的表面)朝向右方(相较于图1A顺时钟旋转角)，并如向右的箭头方向被移动，而此 时影像传感器111的水平坐标(X轴)朝向地面(图面)，因此会误认有沿垂直坐标(Y轴) 方向的。
13、移动，故光标141会由屏幕14的上方不正确地移动至下方。 0006 本发明针对以上现有技术的缺点，能有效校正游戏摇杆中影像传感器的坐标轴， 而仅利用影像传感器就能正确感测旋转动作或旋转指令。 说 明 书CN 102917263 A 2/6页 5 发明内容 0007 本发明的目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种无线遥控影像显示 系统。 0008 本发明的另一目的在于，提出一种用于无线遥控影像显示系统的控制器。 0009 本发明的再一目的在于，提出一种用于无线遥控影像显示系统的处理方法。 0010 为达成以上目的，本发明提供了一种无线遥控影像显示系统，包含：一影像显示 屏，显示一程序产生。
14、的画面；一光源，发出至少一光线；一控制器，通过其移动或旋转以控 制目前画面的进行，其包括至少一个影像传感器，以得到具有至少两个光点影像的一第一 图像；以及一处理器，根据该两个光点影像于该第一图像中坐标值的差异，以得到该控制器 的主操作面相对于一基准面的第一角度。 0011 上述无线遥控影像显示系统中，该控制器的移动及转动会被转换为作用于该目前 画面的移动指令及旋转指令。 0012 上述无线遥控影像显示系统中，该移动指令根据该第一角度以校正其移动方向。 0013 上述无线遥控影像显示系统中，该影像传感器会另撷取具有该两个光点影像的一 第二图像，且该处理器得到该主操作面相对于该基准面的第二角度，通。
15、过该第一角度及该 第二角度以得到该旋转指令。 0014 上述无线遥控影像显示系统中，该光源具有可分别发出一该光线的两个发光单 元，及该控制器具有一该影像传感器以接受该光线。 0015 上述无线遥控影像显示系统中，该光源具有一个发光单元，及该控制器具有两该 影像传感器而分别接受该光线，通过叠加该两个影像传感器所撷取的两图像以得到该第一 图像。 0016 上述无线遥控影像显示系统中，该旋转指令通过一触发机制而开始执行。 0017 上述无线遥控影像显示系统中，该旋转指令用于执行一旋转量或旋转速度的改 变。 0018 就另一观点而言，本发明提供了一种用于无线遥控影像显示系统的控制器，接受 该系统产生的。
16、至少一光线，并通过其移动或旋转以控制该系统显示画面的进行，包含：至少 一个影像传感器，得到具有至少两个光点影像的一第一图像；以及一处理器，根据该两个光 点影像于该第一图像中坐标值的差异，以得到该控制器的主操作面相对于一基准面的第一 角度。 0019 就另一观点而言，本发明提供了一种用于无线遥控影像显示系统的处理方法，处 理该系统中被操作的控制器因移动或旋转产生作用于一画面的动作指令，包含：接受该系 统产生的至少一光线；得到具有至少两个光点影像的一第一图像；以及根据该两个光点影 像于该第一图像中坐标值的差异，以得到该控制器的主操作面相对于一基准面的第一角 度。 0020 上述处理方法中，执行该旋。
17、转指令为卷动、切换、缩放或旋转该画面或该画面中对 象，或调整配合该画面的音量或拨放速度。 0021 下面通过对具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及 其所达成的功效。 说 明 书CN 102917263 A 3/6页 6 附图说明 0022 图1A1B标出现有电子互动游戏系统中游戏摇杆的使用示意图； 0023 图2标出本发明无线遥控影像显示系统的示意图； 0024 图3标出本发明无线遥控影像显示系统的另一实施例的示意图； 0025 图4标出本发明处理光点影像的示意图； 0026 图5标出本发明处理光点影像的另一实施例的示意图。 0027 图中符号说明 0028 11游戏。
18、摇杆 0029 111影像传感器 0030 112主操作面 0031 113控制及点选按键 0032 131光点 0033 14屏幕 0034 141光标 0035 20、30无线遥控影像显示系统 0036 21、21控制器 0037 211影像传感器 0038 212无线收发器 0039 213处理器 0040 22游戏主机 0041 221无线收发器 0042 23、13光源 0043 231发光单元 0044 24影像显示屏 0045 41、42光点影像 具体实施方式 0046 本发明适用于游戏主机的互动游戏程序的操作、影音播放器的影音旋转调整及其 它遥控影音系统(例如：智能电视；sma。
19、rt TV)的旋转动作指令执行，但因游戏主机为目前 最常见的发光元件，故以下以游戏主机为例来加以说明。 0047 图2标出本发明无线遥控影像显示系统的示意图。如图所示，无线遥控影像显示 系统20大致上包含一控制器21、一游戏主机22、一光源23及一影像显示屏24，其中游戏主 机22执行的电子游戏程序由影像显示屏24放映。影像显示屏24可能为影像显示器、投影 装置、头戴式显示器或其它显示装置。使用者操作控制器21可驱动电子游戏程序的执行各 种动作指令，例如：使影像显示屏24上飞机于屏幕(XY平面)上旋转。 0048 当控制器21被使用者进行如前所述的操作，光源23的数个发光单元231产生数 个红。
20、外线会成像于控制器21的影像传感器211内，且处理器213通过所述红外线所成像的 至少两个光点位置的连续改变而确认旋转指令为何。该两个光点影像是成像于同一CMOS 说 明 书CN 102917263 A 4/6页 7 影像感测芯片内。本实施例中，处理器213设于控制器21中，或者其它实施例可以设于游 戏主机22内。又游戏主机22具有无线收发器221，故可以和控制器21的无线收发器212 以射频RF1及RF2(或红外线)进行双向数据传输。 0049 相较于图2，图3中无线遥控影像显示系统30使用的光源23仅有一个发光单元 231，但控制器21有两影像传感器211。可以将该两个影像传感器211所撷。
21、取的两图像重 叠，会于重叠图像中见到两分开的光点影像，此图像和图2中单一影像传感器211得到两个 发光单元231的光点影像相似，故以下实施例中具两光点影像的一图像可以是上述图2或 3中任一种系统所取得。 0050 坐标轴校正 0051 本发明使用两个以上的光点影像，因此可以判断出目前控制器的握持方向。且能 补偿因握持方向的改变而产生不同翻转角度，如此可以避免如现有技术的图1B中错误移 动光标的问题。如图4所示，当使用者握持控制器21或21如图1B中方向(主操作面由 水平方向顺时钟旋转度)，因此两个光点影像41及42在目前的XY坐标的坐标值有不同 的Y值，即y1与y2，由此可知道目前控制器的主操。
22、作面并非水平。且根据光点影像41及42 在目前的XY坐标的坐标值，就可以知道XY坐标要逆时针旋转度就可以得到影像传感器 211中定义的XY坐标，即光点影像41及42要在XY坐标的坐标值有相同的Y值(等 于y1)。当使用者维持主操作面旋转度的使用，并同样如图1A中的操作方式欲将光标 横移，本发明可以如图4所示将XY坐标校正回XY坐标，故能得到使用者真正希望光标移 动的方向。 0052 当使用者习惯性手持主操作面旋转度操作，前述坐标轴校正的计算方法如下 说明所示，但不限于此说明的例示。光点影像41及42于XY坐标的坐标值分别为(X 1 ，Y 1 ) 及(X 2 ，Y 2 )，此处X 1 Y 2 。。
23、又光点影像41及42于目前使用的XY坐标的坐标值分别为 (X 1 ，Y 1 )及(X 2 ，Y 2 )，因此可以由下列公式得到的值及两坐标的坐标值间转换： 0053 0054 0055 0056 由上述公式可得到于校正后，XY坐标中光点影像41及42的坐标值达水平条件， 即Y 1 Y 2 。且使用者在操作时经补偿度后的光点坐标值，而达到水平校正的目的。 0057 旋转角度校正 0058 如前所述，每个使用者操作控制器21的姿势及握住方向有相当差异，因此会造成 旋转动作或旋转指令的旋转量的误判，因此本发明提供旋转角度校正的方法。当使用者以 主操作面旋转度方式手持控制器21，然后触发旋转功能，并开。
24、始顺时钟旋转”度。如 图5所示，控制器21的方向由目前XY坐标再顺时钟旋转”度，而成为X”Y”坐标。若 以X”Y”坐标相较于XY坐标的度的差异为控制器21的旋转量，显然不符使用者所欲执 行的旋转动作或旋转指令。因此，本发明会根据前述方法计算旋转功能被触发时的旋转量 说 明 书CN 102917263 A 5/6页 8 度，并将减去而得到使用者真正希望的”度的旋转动作。 0059 旋转动作或旋转指令 0060 旋转动作或旋转指令的触发机制可分为两种方式，然而本发明保护范围并不受此 例举而受限。第一种方式为：控制器21上有一按键或开关可供使用者触发旋转功能，例如： 按下确认按键就开始执行旋转动作。。
25、第二种方式为：控制器21可将屏幕上光标移至一可点 选旋转指令的特定区域或图块，如此就能触发旋转动作的执行。 0061 如图5所示，假设XY坐标和X”Y”坐标的两个图像为影像传感器211撷取的一 第一画面(frame)和一第二画面，由此两个画面可以得到旋转动作的实际旋转角度。此外， 也可设定一阀值，比较实际旋转角度和阀值的大小而决定旋转动作是否有加速度产生。或 者，可以和多个阀值比较，以产生多段加速度，例如：当实际旋转角度小于30度时为一倍速 度旋转动作；大于30度且小60度时为两倍速度旋转动作；若大于60度则为三倍速度旋转 动作。上述第一画面和第二画面可以定义于一单位时间内撷取的两画面。 00。
26、62 旋转动作或旋转指令的应用例 0063 1.浏览网页 0064 a.使用者按旋转的确认按键，并搭配左右旋转动作来达成目前浏览网页的上下卷 动。 0065 b.使用者将光标移动至网页窗口内的可点选旋转指令的位置，并搭配左右旋转动 作以进行网页的上下卷动。 0066 2.浏览图片 0067 a.使用者按旋转的确认按键，并搭配左右旋转动作来旋转目前观看的照片。 0068 b.使用者将光标移至网页窗口内的可点选旋转指令的位置，并搭配左右旋转动 作，以移动上面或下面的照片至目前观看照片的位置，若再搭配加速度可达到快速跳页的 效果。 0069 c.使用者将光标移至一特定位置，并搭配左右旋转动作来达到图。
27、片放大或缩小的 功能。 0070 3.聆听音乐 0071 a.使用者按音量或旋转的确认按键，搭配左右旋转动作来调整音量大小，也可再 搭配加速度功能。 0072 b.使用者将光标移至播放软件窗口内可点选旋转指令的位置，并搭配左右旋转动 作来移动曲目，若再搭配加速度可达到快速跳取的效果。 0073 4.执行重心平衡或赛车游戏的旋转动作及旋转指令。 0074 5.观看电视 0075 a.使用者按音量或选台的确认按键，搭配左右旋转动作来调整音量大小或转台， 若再搭配加速度可达到快速音量增减与跳台效果。 0076 b.使用者将光标移至播放软件窗口内可点选旋转指令的位置，并搭配左右旋转动 作来达到调整音量。
28、大小或转台，若再搭配加速度可达到快速音量增减与跳台效果。 0077 6.观看影片 0078 a.使用者按旋转的确认按键，搭配左右旋转动作来调整播放速度，达到快转或慢 速播放效果，若再搭配加速度可增减播放速度。 说 明 书CN 102917263 A 6/6页 9 0079 b.使用者将光标移至播放软件窗口内可点选旋转指令的位置，并搭配左右旋转动 作来调整播放速度，若再搭配加速度可增减播放速度。 0080 7.浏览电子书 0081 a.使用者按旋转的确认按键，搭配左右旋转动作来达成页面上下卷动。 0082 b.使用者将光标移至浏览窗口内可点选旋转指令的位置，并搭配左右旋转动作以 上下卷动页面。 。
29、0083 c.使用者将光标移至可点选旋转指令的位置，并搭配左右旋转动作来达到浏览页 面放大或缩小的功能。 0084 以上已针对较佳实施例来说明本发明，只是以上所述，仅为使本领域技术人员易 于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域技 术人员可以思及各种等效变化。例如，旋转动作或旋转指令的触发机制，可以是硬件或软件 方式启动旋转功能；再例如，得到两个光点影像的图像，可以是多发光单元成像于一影像传 感器，或重叠两影像传感器撷取同一光源的两图像。前述旋转动作或旋转指令的应用亦不 限于已列举的多个实施例，亦可以用于执行其它特定功能，例如：调整屏幕亮度等。前述各 种校正功能可以由外部的处理器处理，亦可以由影像传感器内的处理器或控制器处理。故 在本发明的相同精神下的各种等效变化，均应包含在本发明的范围之内。 说 明 书CN 102917263 A 1/4页 10 图1A 图1B 说 明 书 附 图CN 102917263 A 10 2/4页 11 图2 说 明 书 附 图CN 102917263 A 11 3/4页 12 图3 说 明 书 附 图CN 102917263 A 12 4/4页 13 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102917263 A 13 。