TWI396117B - 用於控制游標移動的加速度計資料處理方法及游標控制裝置 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一顯示游標控制裝置,例如應用於圖形使用者介面(graphic user interface,GUI)的電腦滑鼠,尤指一種改良式游標控制裝置,使用新的加速度計資料處理方法來控制游標移動,於不同的游標移動模式中使用不同的靈敏度,可降低雜訊,穩定游標控制,以加強顯示游標的多維傾斜角度控制。
多數的傳統顯示游標控制裝置多是利用光學移動感測或是測量滾球移動,以便進行操作,如電腦滑鼠,這類裝置通常必須於平坦的表面上操作,同時要有足夠的空間供控制裝置移動,另外,操作控制裝置並不利於人體工學而時有傷害情況發生,例如傷害手部、手臂甚至身體其他部位的神經,或是導致其他更嚴重的問題,為了解決此類問題及空間限制,已發展出多種游標控制裝置,但是這些裝置仍然有其限制及使用上的困難性,說明如下。
為了要克服慣用游標控制裝置的使用限制,可使用感音滑鼠,或是將射頻(RF)訊號應用到游標控制系統,這類裝置需要對電腦另外加裝特別的訊號接收裝置,可裝在鍵
盤上或裝在顯示器周圍,這類系統價格昂貴,實行起來又顯複雜,所以無法取代傳統電腦滑鼠成為更實用的游標控制裝置。
參考其他專利,有的電腦滑鼠做成手套形狀,因此這種游標控制系統便可以離開桌面使用,也不需要在電腦上加裝訊號接收裝置,這類的游標控制裝置還有指環樣式的,使用者可將其套在手指上使用,以控制游標移動,不過使用這些游標控制裝置時,手指相對於手的移動方式在座標與游標的對應關係上完全不同,所以這類游標控制裝置的市場接受度並不好。
另外還有陀螺儀(gyroscopic)指向(pointing)裝置,該游標控制系統具有陀螺儀,利用滑鼠的指向控制游標,不過這類滑鼠體積較大而且笨重,另外,複雜的陀螺儀系統也意味著高昂的費用。
專利公開號WO 0190877揭露了使用加速度計的影像指向控制裝置,將控制裝置傾斜不同的角度來控制游標,就傾斜滑鼠至不同的角度以控制游標移動來說,要使用傳統構造的電腦滑鼠或是其他的影像顯示裝置來作此等操作,是比較困難的,而且對於底部平坦的影像指向裝置,其傾斜操作通常需要一支撐結構,因為此類裝置在懸空時比較不好控制游標,所以需要支撐結構,因此提供支撐結構給此類電腦滑鼠,可使控制游標有較佳的穩定性,不過支撐結構帶來的不方便和麻煩,限制了此類電腦滑鼠或影像指向裝置的實際應用。
因此,業界目前仍需要一種游標控制及指向系統,所提供的新穎且簡單的使用系統能與目前的控制及指向裝置相容,同時成本低廉,並可解決上述使用困難及操作限制等問題。
本發明提供一種游標控制裝置,操作具有彈性,不需要於平坦表面上移動,特別是當控制裝置懸空時也可控制指標,並可利用不同的移動方式控制游標移動,於一實施例中,不需要水平移動控制裝置,僅向右傾斜或向左傾斜該控制裝置,便可以直接使游標向右或向左移動,同樣地,控制裝置也可前後傾斜以控制游標上下移動,並不需要水平移動控制裝置,因為傾斜操作不需要將滑鼠放置於平坦表面上,便能達到節省空間的目的,同時僅需移動手腕,便能簡單又方便地進行游標控制。
本發明的另一方面提供一種游標控制裝置或指示影像的指向裝置,具有一曲形底部,如橢圓形底部,裝置使用者僅需稍微動動手部或手腕,就可以方便地朝各方向傾斜該裝置,以控制指標的移動或控制顯示影像,這類裝置要求的桌面空間或其他種支撐表面的空間很小,只要能夠支撐曲形底部的接觸區域即可。其實並不一定需要表面支撐,因為傾斜該控制裝置便可移動游標,那麼將控制裝置放在物體表面上或抬離桌面不需支撐都是可以的。
本發明的另一方面提供一種加速度感測器偵測結果的改良處理方法,該處理方法一併考慮指向裝置於桌面上或懸空時的實際移動,當有物件表面可以支撐裝置時,本方法利用不同的靈敏度處理不同角位向(angular orientation)的加速度測量結果,以補償傾斜裝置時手腕朝向不同方向的自由度差異,例如,加速度計以較高靈敏度測量垂直方向的傾斜角度,控制游標上下,而以較低靈敏度測量左右傾斜,控制游標左右移動。
本發明的另一方面提供一種加速度感測器偵測結果的改良處理方法,其中該方法在不同的移動速度時利用不同的加速度來調整靈敏度,例如,當低速或懸空操作移動游標時,降低加速度測量處理的靈敏度,可改善游標移動的穩定性,滿足使用者的需求,當使用者以較低速移動游標或指標時,通常希望能有較高的游標穩定性。
本發明的另一方面提供一種加速度感測器偵測結果的改良處理方法,其中該方法根據二維加速度測量結果,應用高測量靈敏度及高速響應來測量相對於最後水平度的傾斜角度。另外,游標控制方法還可以利用測量控制裝置的三維移動,利用傾斜控制移動方式操作游標控制裝置或影像指向裝置。另外,為了加強控制的便利性,也可提供具有曲面的滑鼠墊,則使用者只要朝向不同方向水平移動控制裝置,便可產生傾斜移動效果。
簡言之,本發明揭露一種顯示游標控制裝置,包括低通濾波器,可濾除加速度計所產生之高於截止頻率的高頻
訊號,其中截止頻率取決於游標移動速度,游標移動速度則受顯示游標控制裝置的角位置變化率所控制。
於一實施例中,本發明另揭露一種控制顯示游標的方法,該方法包括下列步驟:接收並處理游標控制裝置內的加速度計所產生之訊號,其利用低通濾波器濾除加速度計所產生高於截止頻率的高頻訊號,並根據游標移動速度來調整截止頻率,該游標移動速度受顯示游標控制裝置的角位置變化率所控制。
藉由參酌圖式與下列相關實施例的詳細敘述,可清楚知悉本發明的目的與優點。
請參閱第一A圖到第一D圖,分別為本發明顯示指標控制裝置的立體圖、上視圖、前視圖及側視圖,其為一滑鼠100,顯示游標控制裝置具有一曲形底部110,可方便地改變滑鼠100的傾斜角度,顯示游標控制裝置包括一加速度計,可感測滑鼠100的水平度變化。顯示游標控制裝置(如電腦滑鼠)100具有一曲形底部110,或是配合具有曲面的滑鼠墊140,如果把滑鼠100或是滑鼠墊140放置於桌面,則可以方便地將滑鼠傾斜至不同的角度。一旦滑鼠移動而呈一新傾斜角度,加速度計可偵測水平度改變,並因應水平度改變,移動在使用者圖形介面裝置(如電腦螢幕)上的顯示游標。另外,顯示游標控制裝置100的設計
還兼顧下列功能。
如第一A圖到第一D圖所示,沿著Y軸稱為寬度,沿著X軸稱為長度,人類手腕在不同方向上能做的移動多少有些差異,例如,當滑鼠100放置於桌面上,手腕左右傾斜移動的自由度大於上下傾斜的自由度,為了補償此差異程度,將滑鼠100設計成具有較窄的寬度W及較長的長度L,亦即L>W,如此可以讓沿著X方向的傾斜移動比較方便。另外,加速度計設計成滑鼠100在X方向的傾斜測量靈敏度高於Y方向,可以讓使用者利用傾斜滑鼠100達到較佳的游標控制效果,因此,沿著垂直方向,如果是同樣的傾斜角度θ,相對於Y軸比起相對於X軸會產生較大的移動。
除了傳統的右鍵115-R、左鍵115-L和滾輪118等在電腦滑鼠中常見的控制部分,本發明的滑鼠100還包括兩個側邊按鍵120-1和120-2,按鍵120-1用於調整桌上/懸空操作模式,可改變滑鼠的操作模式為桌上操作模式或懸空操作模式,當懸空操作滑鼠100時,便降低游標控制靈敏度。另外可於滑鼠100底部安裝一重量感測器(未繪出)來取代按鍵120-1,滑鼠100底部的重量感測操作可用來改變操作模式為桌上操作模式或懸空操作模式。按鍵120-2可調整使用/等待模式,當按鍵120-2按下進入使用模式,便會利用滑鼠100的傾斜角度來控制游標移動,如果放開(或扳開)按鍵120-2則進入等待模式,即使移動滑鼠100也不會改變游標的位置。滑鼠100還可提供一
雙重等待情境,如果滑鼠100不動超過一定時間,為了省電,便關閉滑鼠100的電源。另外還可提供一功能,如果連續按壓左鍵115-L及右鍵115-R,則將顯示游標移到顯示裝置的中央。
除了前述滑鼠具有一曲形底部之外,第二A圖與第二B圖顯示另一實施例,其中滑鼠墊140具有一曲面,當使用者於滑鼠墊140上使用滑鼠100,便會產生傾斜角度使游標移動。
第三A圖顯示游標控制裝置的功能方塊圖,游標控制裝置可為電腦滑鼠100,利用兩個加速度計感測滑鼠100的角度傾斜動作而控制游標移動,游標控制裝置包含第一加速度計150-1和第二加速度計150-2,分別偵測兩個方向的加速度,例如沿著X-方向和Y-方向的加速度,偵測到的加速度訊號分別傳送給第一低通濾波器155-1和第二低通濾波器155-2,濾除某些高頻雜訊,然後將過濾的訊號傳送給第一類比數位轉換器(analog-to-digital converter,ADC)160-1和第二類比數位轉換器160-2,將類比訊號轉換成數位訊號後,輸入微處理器165,微處理器165另外可從滑鼠100的按鍵170接收輸入訊號,按鍵170可為按鍵115-R、115-L、120-1、120-2,微處理器165另外接收滾輪118及處理滾輪118動作的滾輪編碼器所產生的訊號,微處理器165進行訊號處理,此部分將於稍後說明,然後產生的訊號透過電腦介面175輸出給電腦180,因應加速度計150-1和150-2所偵測到滑鼠100的傾斜角
度改變,電腦介面175產生代表游標移動的多筆數位資料。
第三B圖顯示無線滑鼠的功能方塊圖,其架構與第三A圖的滑鼠相似,唯一的差別在於無線滑鼠包含一射頻發送器185,可將游標移動訊號傳送給具有射頻接收器190的電腦180,射頻接收器190可接收從射頻發送器185發出的訊號。
微處理器165針對從類比數位轉換器接收的數位資料執行某些處理功能,為了控制電腦180的顯示游標,執行一初始化程序,初始化多個參數,經過初始化程序之後,微處理器165如同低通濾波器一般的執行主要任務,並根據預測情況來處理數位資料,不同的預測狀況有:1)滑鼠靜止沒有移動;2)滑鼠緩慢移動;3)滑鼠中速移動;4)滑鼠快速移動。加速度計偵測滑鼠移動,數位濾波器則根據結果預測其狀況以便執行數位訊號處理功能,以達到穩定而準確的游標控制,下面將詳細說明資料濾波程序。
控制滑鼠移動的軟體程式主要分成五個部分,第一部分進行設定參數初始值的功能;程式的第二部分計算目前的角位置;程式的第三部分執行計算游標位移的功能,根據目前的角位置和10毫秒前的角位置間之角度差求得位移;程式的第四部分處理滑鼠的慢速移動;最後,程式的第五部分負責將游標移動資料輸出給電腦。
理論上,只要加速度計測得資料,便可利用測量資料計算獲得正確的滑鼠角位置,但是因為使用者在握住滑鼠時可能會搖到滑鼠,或是有很小但不規則的移動,實際上
並無法正確計算出滑鼠的角位置,經過低通濾波器過濾的測量訊號還是有剩餘雜訊,會形成干擾,使得角位置的值持續變動,所以計算出來的角位置值並不能直接應用到控制游標移動。雜訊或手部的輕微移動使得游標不停的移動,在顯示螢幕上的位置呈不規則且無法控制的變動,當控制游標由顯示螢幕上的一點快速移到相當距離外的另外一點,這種無法控制或突然改變游標位置的情形通常不太明顯,但是在低速控制游標移動時,這種無法控制的「游標飄移」現象就相當明顯,有時就算滑鼠保持在固定位置沒有移動,也會出現這種惱人的游標飄移現象。要克服這個問題可修改濾波器的若干參數,濾除加速度計測量訊號的較高頻部分,修改某些參數便可達成效果,為了簡化說明,下面例子的低通濾波器將使用較低的截止(cut-off)頻率,降低截止頻率確實可克服此問題,但是降低截止頻率會引發其他的效應,例如降低感測滑鼠移動的靈敏度,使得游標變得較為遲鈍而無法跟上滑鼠的移動,本發明加入一些控制規則來避免這個問題,如果是在控制游標慢慢移動的情況,便需要有較高的穩定性及可控性,相反地,如果是在控制游標快速移動或移動相當距離的情況,游標對滑鼠移動的反應能力比較重要,穩定性及可控性反而變得比較不重要,因此本發明的低通濾波器將根據游標移動的速度調整截止頻率,例如,如果角位置的變化速度很小,便降低截止頻率,較低的截止頻率會減少高頻訊號,並增加游標的穩定性和可控性;相反地,如果是角位置的變化
速度很大使得游標快速移動,便提高截止頻率,如此會增加高頻訊號部分,游標對滑鼠移動也有較快速的反應能力,調高截止頻率會帶來有較多的高頻雜訊,使得游標有不穩定的小移動,但是如果是在控制游標快速移動的情況下,便不需過於擔憂這種游標些微「飄移」的現象,因為使用者此時並不是控制游標用來指向並保持於固定位置,主要是使游標從顯示螢幕上的一個位置移動到其他位置。
於本發明的一個實施例中,在加速度計之後選擇放置一個100 Hz低通濾波器,以硬體方式濾除頻率100 Hz以上的訊號,於本發明中,更利用一特殊的軟體低通濾波器,其中截止頻率取決於滑鼠移動的速度,根據加速度計測量結果的角位向變化率調整截止頻率,軟體低通濾波器每10毫秒執行一次程式,利用加速度計的測量結果,首先求得這10毫秒內滑鼠的角位置改變,計算出滑鼠移動速度,有一種特殊的情況是當滑鼠移動非常緩慢時,滑鼠的操作可能會有幾次中斷,判斷滑鼠的移動速度不能只根據開始到結束這10毫秒間的兩點之角度差,還必須要計算數個10毫秒時間間距內的平均速度,將這些連續的角位置變動納入考慮,計算出平均滑鼠移動速度。
為了方便起見,將處理加速度計測量結果的操作分成四種狀態,分別為(1)靜止狀態,滑鼠待在一個位置沒有移動;(2)滑鼠低速移動;(3)滑鼠中速移動;以及(4)滑鼠高速移動。針對這四種狀態會使用不同的低通濾波器參數。
軟體濾波器執行計算程序,首先計算目前角位置,並
與10毫秒前的角位置比較,根據下列規則估算角位移:如果角位移小於一個預定值A,將差值視為雜訊,不需要移動游標;如果角位移大於預定值A而小於另一預定值B,將角位移乘以α值,生成游標移動值;如果角位移大於預定值B而小於另一預定值C,將角位移大於預定值B的部分乘以β值,另一部分則乘以α值,兩者相加,生成游標移動值。如此,當滑鼠移動速度逐漸增加,乘法因子會逐漸增大,以加重其權重,可增強游標對滑鼠移動的反應能力。取決於速度的低通濾波器以及計算游標移動值的累加程序都是為了相同的目的,就是以較低的靈敏度處理使用者手部的不規則輕微移動,游標對滑鼠稍微移動的反應較小,便可以增加游標在慢速移動時的穩定性,有助於使用者指向並控制游標於一固定位置,游標慢速移動時便可有較高的穩定性及可控性。相反地,如果快速移動滑鼠超過預定速度,就要提高游標對滑鼠移動的反應能力,在計算游標移動時加入較大的權重因子可以達成此功效。
上述累加方法有一使用限制,如果使用者用非常慢的速度移動滑鼠,就算滑鼠的傾斜角度已經很大,但是每10毫秒之內的角位移變動低於最小預定值A,游標會保持固定不動,所以應用一慢速移動演算規則來處理這種「微動作」狀況,執行微動作處理程序時,計算目前角位移,判斷沿著X軸方向的角位移是否小於最小預定值A,如果沿著X方向的角位移小於最小預定值A,通知游標不要移動,同時比較X軸方向的目前角位置與參考角位置,如果兩者
間的差值大於慢速移動門檻,那麼控制游標沿X軸方向移動一個像素點,重新定義參考角位置為目前角位置,上述演算規則也可應用到Y軸方向的移動,本方法的好處是方便使用者能夠使游標一次移動一個像素點的距離,那麼慢慢傾斜滑鼠也可正確控制游標慢速移動。
請參閱第四圖,第四圖為根據本發明之具體實施例示意圖,說明微處理器165所執行的控制操作,處理加速度計150-1及150-2送出的訊號並經過通訊模組(射頻接收器)190輸出給電腦,控制程序先初始化所有的操作參數,其中包括前述的軟體低通濾波器之截止頻率,初始化參數之後,計算滑鼠的目前角位置。
根據第一圖到第三圖的實施例及說明,本發明揭露了如第四圖的資料處理系統200,資料處理系統200包含可控制顯示螢幕220上的游標之顯示游標控制裝置210,亦即第一圖到第三圖所說明的控制裝置,顯示游標控制裝置210還包含低通濾波器,可濾除加速度計所輸出訊號中高於截止頻率的部分訊號,其中截止頻率取決於游標移動速度,游標移動速度則由顯示游標控制裝置的角位置變化率所控制,於一實施例中,資料處理系統200可為個人電腦(第四圖),個人電腦200與顯示游標控制裝置210連接,可接收其訊號並控制游標移動。於另一實施例中,顯示游標控制裝置更包含具有曲形底部的殼體,因此可以方便地傾斜顯示游標控制裝置,改變殼體內加速度計的水平度。於另一實施例中,顯示游標裝置更包含一微處裡器,可實
現該低通濾波器。於另一實施例中,顯示游標控制裝置更包含一無線訊號發送器,將顯示游標控制訊號輸出至資料處理系統。於另一實施例中,顯示游標控制裝置的低通濾波器根據顯示游標控制裝置的角位置變化率調整截止頻率,如果角位置變化率降低,則降低截止頻率,以增加顯示游標在低速移動時的穩定性及可控性。於另一實施例中,顯示游標控制裝置的低通濾波器根據顯示游標控制裝置的角位置變化率調整截止頻率,如果角位置變化率增加,則增加截止頻率,以增加顯示游標在快速移動時的反應能力。於另一實施例中,顯示游標控制裝置更包含一微處理器,可每隔一預定時間重複執行角位置計算程式,求得該預定時間內的角位置改變,以求得該顯示游標控制裝置的角位置變化率。於另一實施例中,該微處理器可於將近10毫秒的預定時間內重複執行角位置計算程式,求得該顯示游標控制裝置的角位置改變。於另一實施例中,當最近時間間隔內的角位置變化率低於一預定值,預測該顯示游標控制裝置在慢速移動時有間歇中斷,該微處理器便求得若干個時間間隔內的平均角位置變化率。於另一實施例中,如果微處理器判斷該預定時間內的角位置改變低於雜訊門檻值,則該微處理器更產生控制顯示游標的訊號,使顯示游標於原位固定不動。於另一實施例中,該微處理器更產生控制顯示游標的訊號,使游標移動速度為顯示游標控制裝置的角速度變化速度乘以一權重因子,該權重因子對應於角位置變化率。於另一實施例中,該處理器計算對
應角位置變化率的比重因子,先將角位置變化率區分成數個速度範圍,較高的速度範圍對應較大的權重因子,將每一速度範圍內的角位置變化率乘以對應的權重因子,因此顯示游標於高速範圍時有較好的反應能力,於低速範圍時有較高的穩定性。於另一實施例中,如果微處理器判斷該預定時間內的角位置改變低於雜訊門檻值,微處理器會執行一慢速移動演算,求得在特定方向上的目前角位置和參考角位置間的差值,如果差值大於游標移動門檻值,即使目前預定時間內的角位置改變低於雜訊門檻值,微處理器也會產生訊號使顯示游標沿著該特定方向移動一個像素點的距離。於另一實施例中,微處理器於X軸方向上執行該慢速移動演算。於另一實施例中,微處理器於Y軸方向上執行該慢速移動演算。於另一實施例中,該顯示游標控制裝置更包含一殼體,構成一完全密封的外殼,基本上為防水與防塵的殼體。於另一實施例中,該顯示游標控制裝置藉由傾斜不同的角位置來控制該資料處理系統的游標移動,可於支撐表面上使用或懸空使用。於另一實施例中,該顯示游標控制裝置更包含一殼體,具有一橢圓外形,可方便傾斜至不同角位置。於另一實施例中,該顯示游標控制裝置更包含第一加速度計和第二加速度計,分別測量沿著互相垂直的第一方向與第二方向的傾斜角度,利用兩個不同的游標響應參數控制游標在該第一方向與第二方向上的移動。
雖然本發明藉由上述較佳實施例進行說明,但是並不
代表限制本發明於此實施例,熟悉此技藝相關人士藉由上述說明可據以改變及修飾,然皆不脫如附申請專利範圍的範疇及精神。
本案圖式中所包含之各元件列示如下:
100‧‧‧滑鼠
110‧‧‧曲形底部
115-R、115-L‧‧‧按鍵
118‧‧‧滾輪
120-1、120-2‧‧‧按鍵
140‧‧‧滑鼠墊
150-1、150-2‧‧‧加速度計
155-1、155-2‧‧‧低通濾波器
160-1、160-2‧‧‧類比數位轉換器
165‧‧‧微處理器
170‧‧‧按鍵
175‧‧‧電腦介面
180‧‧‧電腦
185‧‧‧射頻發送器
190‧‧‧射頻接收器
200‧‧‧資料處理系統
210‧‧‧顯示游標控制裝置
220‧‧‧顯示螢幕
本案得藉由下列圖式及說明,俾得一更深入之了解:第一A圖到第一D圖分別為本發明的顯示游標控制裝置(即滑鼠)的立體圖、上視圖、前視圖及側視圖。
第二A圖與二B圖為具有曲面的滑鼠墊之示意圖,使用者水平移動滑鼠,可產生一傾斜角度,來移動游標或顯示影像指向裝置。
第三A圖與第三B圖為功能方塊圖,說明本發明的游標控制裝置或影像指向裝置及其內的加速度計。
第四圖為根據本發明之示意圖,其中的資料處理系統(如個人電腦)包含一顯示螢幕,其游標受第一圖到第三圖的顯示游標控制裝置所控制。
100‧‧‧滑鼠
118‧‧‧滾輪
150-1、150-2‧‧‧加速度計
155-1、155-2‧‧‧低通濾波器
160-1、160-2‧‧‧類比數位轉換器
165‧‧‧微處理器
170‧‧‧按鍵
175‧‧‧電腦介面
180‧‧‧電腦
Claims (20)
- 一種資料處理系統,包含一顯示游標控制裝置,其中該顯示游標控制裝置包含:一硬體低通濾波器,用於接收該顯示游標控制裝置內的一加速度計所產生之訊號,並濾除該訊號中高於一第一截止頻率的高頻訊號,且將過濾後的訊號傳送至一類比數位轉換器並轉換成一數位訊號,並將轉換後的該數位訊號傳送至一微處理器中;其中,該微處理器具有一軟體低通濾波器,該軟體低通濾波器具有低於該第一截止頻率的一第二截止頻率,該微處理器於該顯示游標控制裝置的角位置變化率低於一角速度之中速度範圍時便啟動該軟體低通濾波器,該微處理器還利用複數個一預定時間間隔內的該數位訊號並依據該第二截止頻率去計算複數個該預定時間間隔內的一平均角速度,以便利用該平均角速度去控制一顯示游標;以及該微處理器於該顯示游標控制裝置的角位置變化率高於該角速度之中速度範圍時還進一步關閉該軟體低通濾波器。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,更包含:一個人電腦,與該顯示游標控制裝置連接,接收其訊號以控制該游標移動。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,其中該顯示游標控制裝置更包含:一殼體,具有一曲形底部,可方便地傾斜該顯示游標 控制裝置,改變該殼體內的一加速度計之水平度。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,其中該顯示游標控制裝置更包含:該微處理器,以執行該軟體低通濾波器的功能。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,其中該顯示游標控制裝置更包含:一無線發送器,用於傳送顯示游標控制訊號給該資料處理系統。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,其中該第二截止頻率大約係100 Hz的頻率值。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,其中該顯示游標控制裝置更包含:該微處理器,每隔一預定時間重複執行一角位置計算程式,求得該預定時間內的該角位置改變,以求得該顯示游標控制裝置的角位置變化率。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,其中該顯示游標控制裝置更包含:一殼體,構成一完全密封的外殼,基本上為一防水及防塵殼體。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,其中該顯示游標控制裝置藉由傾斜不同的角位置,來控制該資料處理系統的該顯示游標移動,可於支撐表面上使用或懸空使用。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,其中該 顯示游標控制裝置更包含:一殼體,具有一橢圓外形,可方便傾斜至不同角位置。
- 如申請專利範圍第1項所述的資料處理系統,其中該顯示游標控制裝置更包含:第一加速度計及第二加速度計,分別測量沿著互相垂直的第一方向及第二方向上的傾斜角度,其中利用兩個不同的游標應答參數分別測量在該第一方向及該第二方向上的傾斜角度,控制該顯示游標於該第一方向及該第二方向的移動。
- 一種顯示游標控制方法,包括下列步驟:接收並處理一游標控制裝置內的加速度計所產生的訊號;利用一硬體低通濾波器濾除該加速度計所產生之訊號中高於一第一截止頻率的高頻訊號,且將過濾後的訊號傳送至一類比數位轉換器並轉換成一數位訊號,並將轉換後的該數位訊號傳送至一微處理器中;以及執行該微處理器內的一軟體低通濾波器,該軟體低通濾波器具有低於該第一截止頻率的一第二截止頻率,當該顯示游標控制裝置的角位置變化率低於一角速度之中速度範圍時,該微處理器便啟動該軟體低通濾波器,該微處理器還利用複數個一預定時間間隔內的該數位訊號並依據該第二截止頻率去計算複數個該預定時間間隔內的一平均角速度,以便利用該平均角速度去控制一顯示游標,當該顯示游標控制裝置的角位置變化率高於該角速度之中速度範圍時,該微處理器還中止該平均角速度的計算程序。
- 一種資料處理系統,包含一顯示游標控制裝置,其中該顯示游標控制裝置包含:一硬體低通濾波器,用於接收該顯示游標控制裝置內的一加速度計所產生之訊號,並濾除該訊號中高於一第一截止頻率的高頻訊號,且將過濾後的訊號傳送至一類比數位轉換器並轉換成一數位訊號,並將轉換後的該數位訊號傳送至一微處理器中;其中,該微處理器具有一軟體低通濾波器,該軟體低通濾波器具有低於該第一截止頻率的一第二截止頻率,該微處理器於該顯示游標控制裝置的角位置變化率低於一角速度之中速度範圍時便啟動該軟體低通濾波器,該微處理器還利用複數個一預定時間間隔內的該數位訊號並依據該第二截止頻率去計算複數個該預定時間間隔內的一平均角速度,以便利用該平均角速度去控制一顯示游標;該微處理器,每隔該預定時間重複執行一角位置計算程式,求得該預定時間內的該角位置改變,以求得該顯示游標控制裝置的角位置變化率;以及該微處理器於該顯示游標控制裝置的角位置變化率高於該角速度之中速度範圍時還中止該平均角速度的計算程序。
- 如申請專利範圍第13項所述的資料處理系統,其中如果該微處理器求得該預定時間間隔內的角位置改變低於一雜訊門檻值,則產生一訊號控制該顯示游標於原位固定不動。
- 如申請專利範圍第14項所述的資料處理系統,其中如果該微處理器求得於該預定時間內的該角位置改變低於該雜訊門檻值,則該微處理器更執行一慢速移動演算,求得沿著一預定方向的目前角位置與一參考角位置間之差值,如果該差值大於一游標移動門檻值,即使該預定時間內的該角位置改變低於該雜訊門檻值,該微處理器仍產生一訊號控制該顯示游標沿著該預定方向移動一個像素點的距離。
- 如申請專利範圍第15項所述的資料處理系統,其中該微處理器於X軸方向上進行該慢速移動演算。
- 如申請專利範圍第15項所述的資料處理系統,其中該微處理器於Y軸方向上進行該慢速移動演算。
- 如申請專利範圍第13項所述的資料處理系統,其中該微處理器產生一訊號控制該顯示游標的移動速度,該移動速度為該顯示游標控制裝置的該角位置變化率乘上一權重因子,該權重因子則對應於該角位置變化率。
- 如申請專利範圍第18項所述的資料處理系統,其中該微處理器計算對應該角位置變化率的該權重因子,首先將角位置變化率區分成複數個速度範圍,較高速度範圍對應較大的權重因子,將速度範圍內的角位置變化率乘上對應的權重因子,則該顯示游標於一較高速範圍中有較好的反應能力,於一較低速範圍中有較高的穩定性。
- 如申請專利範圍第13項所述的資料處理系統,其中該預定時間約為10毫秒,該微處理器每隔該預定時間重複執行該角位置計算程式,以求得該顯示游標控制裝置的角位置改變。
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