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CN101213774B - 3d定位装置 - Google Patents

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CN101213774B
CN101213774B CN2006800239228A CN200680023922A CN101213774B CN 101213774 B CN101213774 B CN 101213774B CN 2006800239228 A CN2006800239228 A CN 2006800239228A CN 200680023922 A CN200680023922 A CN 200680023922A CN 101213774 B CN101213774 B CN 101213774B
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丹尼尔·S·辛普金斯
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弗里德里克·格克
内加尔·莫什里
查尔斯·W·K·格里东
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Abstract

一种例如3D定位装置的遥控装置，其具有环形或弓形的外壳，以及至少一个安装于所述外壳内的传感器，所述传感器用于检测所述遥控装置的移动，所述外壳适用于当用户握持遥控装置时，使用户的手臂、手和手腕基本处于中间位置。

Description

3D定位装置
相关申请
本申请涉及2005年7月1日提交的第60/696,034号美国临时专利申请并要求其优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本发明涉及3D定位装置，以及包括3D定位装置的系统和方法。
与信息的通信相关的技术在过去的几十年里有了迅速的发展。电视、蜂窝电话、互联网和光学通信技术(这里仅列出几样)结合起来将消费者淹没在可得到的信息和娱乐选择中。以电视为例，最近30年来已经引入了有线电视服务、卫星电视服务、按次计费电影和视频点播。然而，20世纪60年代的电视观众在他们的电视机上通常只能够接收到也许是四或五个无线TV频道，今天的电视观众有机会在数以百计和潜在的数以千计的节目和信息频道中选择。目前主要在旅馆等中使用的视频点播技术提供了一种用于从数以千计的电影节目单中进行家庭娱乐选择的潜能。
为终端用户提供那么多的信息和内容的技术能力给系统设计人员和服务供应商提供了机会和挑战。一个挑战是尽管终端用户通常更愿意拥有更多的选择而不愿意选择变小，但这种喜好与他们希望的即快速又简单的选择处理所相背。不幸的是，终端用户通过其来访问媒体节目的系统和界面的发展使得选择处理既不快又不简单。再次考虑电视节目的实施方式。在电视处于初期时，确定看哪一个节目是相对简单的事情，这是因为可选择的数目较少。人们可以查阅印制的节目指南，该节目指南被格式化为例如一系列的行和列，这些行和列显示出了在(1)邻近的电视频道、(2)被传输到这些频道的节目以及(3)日期和时间之间的对应关系。通过调节调谐钮，电视被调谐到所需的频道，并且观众观看到所选择的节目。在这之后，允许观众远距离调谐电视的遥控控制装置被引入。这种对用户-电视交互的增添产生了被称为“频道冲浪”的现象，借此，观众能够迅速地观看在大量频道中广播的短片段，从而可以快速得知在任意给定的时间什么节目是可看的。
尽管存在频道的数量和可观看的内容急剧增加的事实，但通常可得到的用于电视的用户界面、控制设备选择和架构在过去的30年里没有改变太多。印制的节目指南仍然是用于传递节目信息的最流行的机制。具有上下箭头的多按钮遥控器仍然是最流行的频道/内容选择装置。设计和实现TV用户界面的人们对可得到的媒体内容的增加的反应已经成为现存的选择处理和界面对象的直接延伸。这样，印制的节目指南中的行数被增加以容纳更多的频道。遥控装置中的按钮的数目也被增加以支持附加的功能和内容处理，例如，像图1所示的那样。然而，这种方法大大增加了观众浏览可得到信息所需的时间和执行选择所需动作的复杂度。有争议的是，现存界面的麻烦的本质阻碍了一些服务(例如视频点播)的商业应用，这是由于消费者反对给在他们看来已经是太慢和太复杂的界面再增加复杂度的新服务。
除了在带宽和内容方面增加之外，技术的集成还加剧了用户界面的瓶颈问题。消费者正在积极地做出反应要选择购买集成系统而不是大量可分离组件。这种趋势的一个实施方式是电视/VCR/DVD的组合，其中的三个组成部分以前是三个独立的组件，如今则作为一个集成单元而被频繁购买。这种趋势会延续下去，潜在的最终结果是目前在家庭中可以找到的大部分(如果不是全部的话)通信设备将会组合在一起作为集成单元，例如，电视/VCR/DVD/互联网接入/收音机/立体声单元。即便是那些继续购买分离组件的人们也会期望上述单独组件的无缝控制和这些分立组件之间的互相交互。随着这种集成度的增长，产生了使用户界面更加复杂的潜在可能。例如，在所谓的“通用”遥控单元(例如TV遥控单元和VCR遥控单元功能的组合)被提出时，这些通用遥控单元上的按钮的数目通常地多于单个TV遥控单元或VCR遥控单元上的按钮数目。如果不能准确地找到该遥控装置中的正确按钮，这些增加了数目的按钮和功能使人除了只能在控制TV或VCR的最简单的方面外很难控制其它任何事情。许多时候，这些通用的遥控装置不能提供足够的按钮以访问某些TV所特有的许多层面上的控制或特性。在这种情况下，仍然需要原始设备的遥控单元，并且由于集成的复杂度导致的用户界面问题，所以处理多遥控的最初争论仍然存在。一些遥控单元通过增加可用专家命令编制的“软”按钮解决了这个问题。这些软按钮有时具有附随的LCD显示装置来指示它们的动作。这种方式也具有缺陷，即，如果不将视线从TV转移到遥控装置，它们就难以使用。这些遥控单元的另一个缺陷是采用了多模式以试图减少按钮个数。在这些“模式化”的通用遥控单元中，存在专门的按钮来选择该遥控装置是否与TV、DVD播放器、有线机顶盒和VCR等通信。这产生了许多使用性的问题，包括发送命令到错误的装置、迫使用户通过观看遥控装置来确信其是否处于正确的模式，并且它不能给多装置的集成提供任何的简化。这些通用遥控单元的最大好处是它可通过允许用户将用于多个装置的命令次序编制到遥控装置中来提供一定的集成度。这是一个较困难的任务，以至于许多用户雇佣职业的安装人员来对他们的通用遥控单元进行程序编制。
相对新类型的遥控装置有时称为“3D定位装置”。“3D定位”一词在本文中指输入装置在例如显示器前方空中三维(或更多维)移动的能力，以及用户界面将这些动作直接转化为例如光标在显示屏上移动的用户界面命令的相应能力。在3D定位装置和另一个装置之间的数据传递可无线地或通过将3D定位装置连接于另一个装置的电线实现。因此“3D定位”不同于例如传统的计算机鼠标定位技术，所述计算机鼠标定位技术使用例如桌子表面或鼠标垫的表面作为代理表面，通过该代理表面将鼠标移动转化为计算机显示屏上的光标移动。第5,440,326号美国专利中介绍了3D定位装置的实施例。
′326专利中尤其描述了适用于作为定位装置使用、以控制计算机显示器上的光标位置的垂直陀螺仪。陀螺仪的核心处的电动机由两对相互垂直的常平架悬挂于手持式控制器装置，并由悬垂装置象征性地定向于其自旋轴。当用户操纵手持式控制器装置时，电光轴角编码器检测手持式控制器装置的方向，并且得到的电输出转化计算机可用的格式，以控制光标在计算机显示器屏幕上的移动。然而，′326专利没有考虑到3D定位装置可不同于传统遥控装置使用。
因此，期望提供一种考虑到使用情况、人机工程学、人体测量学等而设计的3D定位器。
发明内容
根据本发明一个示例性实施方式，遥控装置包括环形外壳以及至少一个安装在所述环形外壳内的传感器，所述传感器用于检测所述遥控装置的移动。
根据本发明另一个示例性实施方式，遥控装置包括弓形外壳以及至少一个安装于所述弓形外壳内的传感器，所述传感器用于检测所述遥控装置的移动。
附图说明
以下附图示出了本发明示例性的实施方式，其中：
图1示出了用于娱乐系统的传统遥控单元；
图2示出了一个坐着的人握持着根据本发明的示例性实施方式的环形的3D定位装置；
图3A到3B示出了手和手腕的四个主要移动；
图4A示出了用户握持传统的具有滚轮的两按钮鼠标的侧视图；
图4B示出了用户握持根据本发明示例性实施方式的环形3D定位装置的侧视图；
图4C示出了用户握持根据本发明示例性实施方式的环形3D定位装置的俯视图；
图4D示出了如何测量最大的手柄尺寸；
图4E示出了对于不同年龄、性别和百分比的最大手柄尺寸；
图5示出了根据本发明示例性实施方式的3D定位装置和显示器；
图6A示出了根据本发明实施方式的、具有横截面尺寸变化的手柄区的3D定位装置；
图6B示出了根据本发明实施方式的、图6的3D定位装置的最小横截面；
图6C示出了根据本发明实施方式的、图6的3D定位装置的最大横截面；
图7示出了根据本发明示例性实施方式的环形3D定位装置的平衡和负重特征；
图8A到8G示出了根据本发明示例性实施方式的弓形的3D定位装置；
图9A到9G示出了根据本发明另一个示例性实施方式的弓形的3D定位装置；
图10示出了根据本发明示例性实施方式的3D定位装置的硬件架构。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行详细的说明。在不同的附图中，相同或相似的元件用同一附图标号表示。此外，以下对本发明的详细说明并不是对本发明的限制。相反，本发明的范围是由所附权利要求来限定的。
为了提供上下文以便于讨论，考虑可在其中使用根据本发明示例性实施方式的3D定位装置的示例性环境。例如，如图2所示，人可坐在(或站在)电视220前方，将3D定位装置200握持在她或他的手中。3D定位装置200可用于向在电视220上显示的用户界面提供例如命令的输入，以选择用于显示的各种媒体项。3D定位装置200可以无支持的方式使用，即，可在某个时间周期由用户将其相对于电视220移动，以指向电视上显示的各个用户界面对象。
根据本发明的某些实施方式，3D定位装置200可具有环形的外壳或主体，如图2所示以及如下文所述。3D定位装置200可具有或不具有一个或多个按钮、滚轮或其它用户可启动的控制元件，用于提供用户输入。不管3D定位装置上具有的用户可启动控制元件的数量和类型，都对装置200的移动(例如三维或更多维)进行检测，并将其提供为用户输入。例如，当3D定位装置200在不同位置之间移动时，由3D定位装置内的一个或多个传感器(未示出)检测该移动，并将其发送至电视220(或例如机顶盒的相关系统组件(未示出))。可将3D定位装置200的移动转化为显示在电视220上并用于与用户界面相互作用的光标240的移动。下面介绍通过引用并入本文的多个专利申请中的、与可用于3D定位装置200和用户界面等的各种检测技术相关的各种细节。
给出根据本发明示例性实施方式的3D定位装置的前述的一般使用之后，在3D手持式装置的开发中，应该单独地或一起地考虑大量的不同因素。例如，装置的外壳应该有利于3D定位装置在一个手中的紧握或握持，手柄应该优化为目标用户群体的人体测量的尺寸数据，装置应该可用于左手或右手，用户可启动的控制元件(如果有的话)应该位于外壳上当在空中移动装置时能启动的位置，并且当装置被握持时其重量应该是感觉平衡的。此外，根据本发明示例性实施方式，3D定位装置的外壳和/或手柄的设计应该考虑到握持装置时(例如前述的无支持应用)手腕、手和手臂的位置，而有利于装置的低疲劳操纵。下面将详细介绍根据本发明示例性实施方式的这些因素及其对3D定位装置设计的影响。
手柄
根据本发明示例性的实施方式，3D定位装置被设计成，通过将用户的力量最大化而使与握持该装置相关联的任何应力达到最小的方式使用户紧握该3D定位装置。考虑到，可用于握持遥控装置的用户力量的百分比与用户的手、手臂和手腕的旋转角度是相关的。例如，如图3A所示，当用户的手腕旋转沿着z轴右转(尺骨侧偏)或左转(桡骨侧偏)时，他或她的手的力量相对于中间位置(neutral position)(0°)可用的力量减少。同样，当用户的手腕关于x轴相对于中间位置(0°)“向上”或“向下”旋转时，他或她的手的力量也减小(如图3B所示)。因此，为了减少与握持3D定位装置相关联的任何疲劳，可期望通过对这种装置进行设计，使用户可在尽可能接近于中间位置的位置握持该装置。
在这点上，首先考虑用户在无支持的3D应用中可如何自然地握持传统设计的计算机鼠标。这种用法的示例如图4A所示。其中，可以看到，计算机鼠标400的普通(右手握持的)手柄将用户的拇指放置于计算机鼠标400的顶部表面上的控制区域上，而其它手指在装置的下部托住计算机鼠标400。通过这种手柄，用户可使用他或她的拇指启动按钮或滚轮，而无需在计算机鼠标400上改变他或她的手柄。然而，如图4A所示，由于用户的手腕旋转角度410，因此以这种方式握持计算机鼠标400仍然会引起尺骨侧偏。所示实施例中的尺骨侧偏测量为大约15度。由传统的鼠标设计产生的尺骨侧偏的量对于传统的有支持的鼠标定位应用(例如计算机鼠标400通常搁放在书桌或桌子上)来说可能是显著的也可能不是显著的。然而，对于向可能在显示屏前方长时间三维(或更多维)地移动装置的用户提供可舒适地握持的3D定位装置来说，以上考虑(或其它考虑)是重要的。
因此，根据本发明示例性的实施方式，提供了用于3D定位装置的“电力手柄”设计，其考虑到手、手臂和手腕的位置以及其它产生疲劳和简易使用的考虑而设计。在本说明书中，“电力手柄”指通过将手腕保持在近似中间位置而使用户的总体疲劳最小化的手柄。图4B中示出了可使手、手臂和手腕处于期望位置的示例性的电力手柄。以自然的方式握持环形3D定位装置200的用户将通常以基本如图所示的方式握持装置，从而具有较低的疲劳。环形3D定位装置200的设计特征使用户用电力手柄握持3D定位装置，所述设计特征例如外壳、手柄和按钮(如果有的话)的相对尺寸、形状和/或位置。下面介绍这些特征的协同工作。因此，例如，握持环形3D定位装置200的用户将通常以这样的方式握持装置，即，他或她的手腕位置将呈现例如1°或更少的尺骨侧偏430，如图4B所示。该装置应该有助于使手腕位于接近中间位置的“正常使用”位置，即，相对于中间位置位于+8度到-4度的小范围内。该范围与引起最小疲劳的位置相关联。
与本发明某些示例性实施方式的环形外壳相关联的各种特征有利于用户用电力手柄紧握装置，所述特征例如人机工程学、人体测量学、审美学设计以及内部组件布置。对于手持式遥控装置特别重要的一个人体测量元素是手柄尺寸。可将最大手柄尺寸定义为例如可抓握并使中指接触拇指的最大的圆柱形，如图4C所示。为了确定手持式遥控装置200的适当的形状尺寸，最大和最小手柄尺寸都应该考虑。图4D中示出了对于不同年龄、性别和百分比的示例性的手柄尺寸。当确定3D定位装置200上的例如按钮、滚轮等的控制区域的位置和大小时，还可认为例如手指长度和手指宽度的附加数据是有用的。
根据本发明的各种实施方式，3D定位装置200的手柄区可具有可变的手柄尺寸，以适应手小或手大的用户。在此说明书中，交替地通过其直径或通过其周长对手柄区的厚度进行描述。应该注意到，在上下文中，由于手柄区的横截面可为圆形的、椭圆形的(卵形)或准椭圆形的，手柄区的“直径”指与手柄横截面形状的周长等价的直径。例如，根据一个示例性实施方式，手柄区的横截面可具有28mm(88mm周长)到59mm(185mm周长)之间的范围内的直径(或可选地，等价的周长)。为了适用于5％的5岁男孩，29mm的直径相当于91mm的周长。图6B和6C的横截面示出了更具体的但还是纯粹示例性的实施例，分别具有最小尺寸90mm(周长)和最大尺寸116mm(周长)的手柄区。该示例性实施例示出了可用于图4E所示的表中示出的用于成人和儿童的大多数范围的可能尺寸。然而，本领域技术人员将认识到，根据本发明的其它示例性实施方式，也可使用其它的手柄区横截面尺寸。此外，本发明不限于具有可变尺寸的手柄区。
为了提供某些额外的上下文用于对手柄尺寸的讨论，图5中示出了根据本发明设计的示例性的环形的3D定位装置。其中，可根据例如3D定位装置500的x轴方位角(滚动(roll))、y轴高度(俯仰(pitch))和/或z轴方向(摇摆(yaw))的组合，限定3D定位装置的用户移动。此外，本发明的某些示例性实施方式还可测量3D定位装置500沿x、y和z轴的线性移动，以生成光标移动或其它的用户界面命令。尽管其它的示例性实施方式将包括其它的物理配置，但是，在图5的示例性实施方式中，3D定位装置500包括环形外壳501、两个按钮502和504以及滚轮506和手柄507。包括按钮502和504以及滚轮506的区域508在本文中称为“控制区域”508，其位于环形外壳501的外部部分上。
如参照图2根据本发明的示例性实施方式所述，应该预期到，3D定位装置500将由用户在显示器510的前方握持，并且3D定位装置500会将其运动转化为输出，以与显示在显示器510上的信息相互作用，例如在显示器510上移动光标512。例如，可由3D定位装置500使用位于环形外壳501内的一个或多个惯性传感器(未示出)检测3D定位装置500关于y轴的旋转，并将其转化为系统可用的输出，以沿着显示器510的y2轴移动光标512。同样，可由3D定位装置500检测3D定位装置500关于z轴的旋转，并将其转化为系统可用的输出，以沿着显示器510的x2轴移动光标512。应该认识到，3D定位装置500的输出可用于以不同于(或除了)光标移动之外的方式与显示器510(例如电视或计算机监控器)相互作用，例如，可控制光标淡入、音量或媒体传送(播放、暂停、快进或倒带)、在显示器的特定区域放大或缩小。光标可为可视或不可视的。同样，除了y轴和/或z轴旋转之外、或作为一种替代的选择，可使用3D定位装置600的关于其x轴检测到的旋转，向用户界面提供输入。
返回对手柄尺寸的电力手柄设计考虑，考虑图6A-6C的示例性实施方式。其中，应该注意到，手柄区，例如将由用户的手握持的3D定位装置的部分，包括形成手柄尺寸的两个元件：手柄区602以及环形外壳604上附着手柄602的部分606。根据本发明的此示例性实施方式，通过将手柄尺寸从较小手柄周长(如图6B所示)转变为较大手柄周长(如图6C所示)手柄区支持用于大范围用户的大范围的人体测量尺寸。较小手柄周长位于更接近控制区域608，以使手较小的用户能舒适地以电力手柄握持3D定位装置600，同时允许其容易地实现控制。类似地，手较大的用户将在较大周长周围的手柄区在离控制区域608较远处抓握3D定位装置600，而其较长的手指将自然地位于接近控制区域608处，以便于使用该装置。通常，用户将他或她的手放在手柄区，以使他或她的拇指可用于启动位于装置顶部的按钮。尽管本领域技术人员将认识到还可使用包括上述值的其它值，但是，根据此纯粹示例性的实施方式，对于环形手持式遥控装置600的最小的手柄区横截面(图6B)，90mm的周长相当于大约29mm的直径，以及对于最大的手柄横截面(图6C)，周长相当于大约37mm的直径。
图6A中还示出了可选的光管610，当3D装置600启动时，光管610可发光。可选的光管610在手柄602对面位于环形主体604上，并向用户提供定位“引导”。根据3D定位装置600内使用的内部电组件/传感器包(将在下文介绍的实施例)，由于装置600实现的定位功能可完全独立于装置方向，因此光管610可完全出于审美学的目的。
重量和平衡
除了尺寸和形状之外，还应该考虑根据本发明示例性实施方式的3D定位装置的重量和平衡。根据本发明示例性的实施方式，将3D定位装置600的重量设计为(使其重量元件分布为)，能够通过将装置的y轴中心重心700设置于装置的地理中心附近接近手柄602的中心部分的外表面处，如图7所示，而绕食指产生扭矩。这还有利于装置的左右手使用。当用户用电力手柄握持装置时，装置的重心离他或她的手掌或手腕越近，用户感觉到的装置就越轻。例如，此实施例中占该装置大约30％重量的电池802可布置于手柄区上用户的手心将居中地搁放在中指上的区域。这种布置允许用户的手保持接近于手柄的重量，并且如果重量延伸到手掌区域外，则减少可能的扭矩和增加的力。类似地，沿着x轴，3D定位装置600的重量应该尽可能均匀地分布，以防止顶部或底部感觉很重，如果顶部或底部感觉很重，则可需要用户使用更大力量抓握以保持中间位置。根据示例性的实施方式，整个装置的重量可为6盎司或更少。
通过本文介绍的重量和平衡设计方案，环形外壳601可容易地搁放(“悬挂”)在用户的食指上，作为用户用电力手柄握持装置的一种替代选择。通过在外壳601的内侧提供凹口或凹陷可促进装置的使用，例如通过如半径数字602所示使手柄的一部分弯曲。
控制区域
如前所述，控制区域508、608包括一个或多个用户可启动的控制元件，例如按钮、滚轮(其也可为按钮)等，所述控制元件使用户除了定位由3D定位装置600内部的传感器收集的信息之外，还能够输入数据。这些控制元件可映射于基于3D定位装置600的特定应用的各种功能，例如后退、前进、选择、向上、向下、放大、缩小、滚动等。控制区域508、509内的用户可启动的控制元件应该设置于环形外壳501、604的外部部分，并且其大小应该适合于预定用户人群的手的大小的范围。这就使得控制元件布置在当装置维持在手、手腕和手臂的中间位置时，用户的拇指能自然地搁放在装置上的位置。
控制元件优选地对称布置在控制区域内，以有利于右手或左手握持的用户的操作。因此还可对控制区域内的控制元件的功能进行配置。例如，如果控制区域包括两个按钮以及滚轮，则一个按钮可与“后退”功能相关联，另一个按钮可与“选择”功能相关联。将左侧按钮502或右侧按钮504指定为与3D定位装置500通信的用户界面上的“后退”功能的这一指定是可配置的，以适应用户的偏好。例如，默认配置可规定，左侧按钮502(即，控制区域508内、右手握持的用户的拇指将自然地放置的位置，如图4C所示)与右手握持的用户最经常使用的例如“选择”功能的界面命令相关联。相反，对于左手握持的用户，默认配置可使右侧按钮504与最经常使用的界面命令相关联。优选地，在3D定位装置的正常操作中使用的全部用户可启动的控制元件对于用户都是可操作的，而无需用户重新抓握或重新布置该装置，例如，如图4C和图5所示。
可选的外壳形状
前述本发明的示例性实施方式示出了具有封闭的环形外壳或主体的3D定位装置。然而，本发明并不限于此。根据本发明其它的示例性实施方式，外壳的形状不必为封闭的，例如，其可为C形或半圆形，分别如图8A-8G和9A-9G所示，或者为矩形、三角形等。在本说明书中，“环形外壳”指完全封闭的外壳，而“弓形外壳”指具有两端的外壳。环形外壳可为圆形、椭圆形或其它任何形状。弓形外壳可为C形、半圆形、椭圆的一部分或其它任何形状。
不管外壳的形状如何，根据本发明示例性实施方式的3D定位装置将包括以下全部或部分特征，即，其它人机工程学的、人体测量的、美学的、建筑上的设计以及上文中介绍的包括环形外壳的示例性实施方式的内部组件布置。例如，如图8A-8G和9A-9G所示，3D定位装置的手柄区如上所述具有变化的厚度以适应手小和手大的用户。对于纯粹示例性的实施例，这些弓形外壳提供相当于大约30mm直径的最小手柄区横截面周长、以及相当于大约45mm直径的最大手柄区横截面周长。
内部传感器和其它组件
图10示出了位于环形外壳601或图8A-9G的弓形外壳的内侧的电路的高层示例性硬件架构。其中，处理器1000与3D定位装置600的其它元件通信，包括滚轮1002、测试/编程连接器1004、发光二极管(LED)1006、开关矩阵1008、红外发光二极管(IR LED)和光探测器1010、传感器1012以及收发器1016。滚轮1002是可选的输入组件，其使用户能通过顺时针或逆时针旋转滚轮1002向界面提供输入。测试/编程连接器1004向处理器提供编程和调试界面。LED1006在例如按下按钮时向用户提供视觉反馈。开关矩阵1008接收输入，例如指示3D定位装置800上的按钮已压下或松开的指示，然后将该输入传送给处理器1000。可提供可选的IR LED和光探测器1010，其使示例性的3D定位装置能发送IR码并能从其它遥控装置获得IR码。传感器1012向处理器1000提供例如如上所述关于3D定位装置的y轴或z轴的读数。收发器1016用于向3D定位装置600发送信息，或将信息从3D定位装置600发送至例如系统控制器或与计算机相关联的处理器。收发器1016可为无线收发器，例如根据如蓝牙标准或用于短程无线通信或红外收发器的其它RF技术操作。作为一种选择，3D定位装置600可通过电线连接与系统通信。注意到，该架构是纯粹示例性的，且本文描述的和请求保护的3D定位装置可使用不同的架构和不同的传感器来形，例如，如磁力计的非惯性传感器。
对于感兴趣的读者，可在分别题为“用于去除3D定位装置的无意识移动的方法和装置(Methods and Devices for RemovingUnintentional Movement in 3D Pointing Devices)”、“具有倾斜补偿和改良的可用性的3D定位装置(3D Pointing Devices with TiltCompensation and Improved Usability)”、“用于基于颤动识别用户的方法和装置(Methods and Devices for Identifying Users Based onTremor)”和“3D定位装置和方法(3D Pointing Devices and Methods)”的第11/119,987、11/119,719、11/119,688和11/119,663号美国专利申请中得到与3D定位装置600的示例性内部功能相关联的示例性硬件或软件的更多详细资料，以上专利申请的全部内容通过引用并入本文。
此外，根据本发明示例性实施方式的3D定位装置可与可缩放图形用户界面结合使用。感兴趣的读者可在2004年1月30日提交的题为“用于组织、选择和启动媒体项的、具有可缩放图形用户界面的控制架构(A Control Framework with a Zoomable Graphical User Interfacefor Organizing，Selecting and Launching Media Items)”的第10/768,432号美国专利申请中得到关于可缩放图形用户界面的更多信息，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
以上所述的示例性实施方式趋向于对本发明的各方面进行说明，而不是限制性的。因此本发明在详细的实施上能具有多种变体，这些变体可由本领域技术人员从本文的说明中得出。如下文的权利要求所述，认为全部这些变体和修改都在本发明的范围和精神内。除非明确说明，否则本发明的说明书中使用的元素、动作、或指示都不应被解释为对本发明是决定的或本质的。同样，本文使用的“一个”趋向于包括一个或多个项目。

Claims (26)

1.一种遥控装置，包括：
环形外壳；
至少一个惯性传感器，其安装于所述环形外壳内，用于检测所述遥控装置的移动；
手柄，其附着于所述环形外壳的一部分的内侧；以及
控制区域，其位于所述环形外壳的外部部分，所述控制区域包括至少一个用户可启动的控制元件；
其中，所述手柄和所述环形外壳的所述一部分共同构成手柄区，所述手柄区具有多于一个的预定周长和多于一个的预定直径；其中，较小的预定周长和预定直径被设置成越接近所述控制区域，较大的预定周长和预定直径被设置成越远离所述控制区域，其中，所述直径表示与所述手柄的横截面形状的周长等价的直径。
2.如权利要求1所述的遥控装置，其中，当用户握持所述遥控装置时，所述环形外壳适用于使所述用户的手臂、手和手腕基本位于中间位置。
3.如权利要求1所述的遥控装置，其中，所述直径具有28mm到59mm范围的大小。
4.如权利要求1所述的遥控装置，其中，所述预定直径具有最小值为12mm的半径。
5.如权利要求1所述的遥控装置，其中，所述预定周长沿着所述手柄区的至少一部分变化。
6.如权利要求5所述的遥控装置，其中，所述预定周长从87-100mm范围内的最小周长到115-150mm范围内的最大周长变化。
7.如权利要求6所述的遥控装置，其中，所述最小周长为90mm，所述最大周长为130mm。
8.如权利要求1所述的遥控装置，其中，所述手柄区具有形状为圆形、椭圆形或准椭圆形的横截面区域。
9.如权利要求1所述的遥控装置，其中所述至少一个用户可启动的控制元件包括两个按钮以及滚轮。
10.如权利要求1所述的遥控装置，其中所述环形外壳的所述外部部分位于接近于所述遥控装置的手柄部分。
11.如权利要求10所述的遥控装置，其中，当所述用户通过所述手柄部分握持所述遥控装置时，所述环形外壳的所述外部部分相对于所述遥控装置的所述手柄部分的位置使用户的手指能自然地搁放在接近所述至少一个用户可启动的控制元件处。
12.如权利要求1所述的遥控装置，其中所述遥控装置的元件分布在所述环形外壳的周围，以使所述遥控装置的重力的中心接近于所述遥控装置的手柄区。
13.如权利要求1所述的遥控装置，其中所述遥控装置是3D定位装置。
14.一种遥控装置，包括：
弓形外壳；至少一个惯性传感器，其安装于所述弓形外壳内，用于检测所述遥控装置的移动；
手柄，其附着于所述弓形外壳的一部分的内侧；以及
控制区域，其位于所述弓形外壳的外部部分，所述控制区域包括至少一个用户可启动的控制元件；
其中，所述手柄和所述弓形外壳的所述一部分共同构成手柄区，所述手柄区具有多于一个的预定周长和多于一个的预定直径；其中，较小的预定周长和预定直径被设置成越接近所述控制区域，较大的预定周长和预定直径被设置成越远离所述控制区域，其中，所述直径表示与所述手柄的横截面形状的周长等价的直径。
15.如权利要求14所述的遥控装置，其中，当用户握持所述遥控装置时，所述弓形外壳适用于使所述用户的手臂、手和手腕基本位于中间位置。
16.如权利要求14所述的遥控装置，其中，所述直径具有28mm到59mm范围内的大小。
17.如权利要求14所述的遥控装置，其中，所述预定直径具有最小值为12mm的半径。
18.如权利要求14所述的遥控装置，其中，所述预定周长沿着所述手柄区的至少一部分变化。
19.如权利要求18所述的遥控装置，其中，所述预定周长从87-100mm范围内的最小周长变化到115-150mm范围内的最大周长。
20.如权利要求19所述的遥控装置，其中，所述最小周长为90mm，所述最大周长为130mm。
21.如权利要求14所述的遥控装置，其中，所述手柄区具有形状为圆形、椭圆形或准椭圆形的横截面区域。
22.如权利要求14所述的遥控装置，其中所述至少一个用户可启动的控制元件包括两个按钮以及滚轮。
23.如权利要求14所述的遥控装置，其中所述弓形外壳的所述外部部分位于接近于所述遥控装置的手柄部分。
24.如权利要求23所述的遥控装置，其中，当所述用户通过所述手柄部分握持所述遥控装置时，所述弓形外壳的所述外部部分相对于所述遥控装置的所述手柄部分的位置使用户的手指能自然地搁放在接近所述至少一个用户可启动的控制元件处。
25.如权利要求14所述的遥控装置，其中所述遥控装置的元件分布在所述弓形外壳的周围，以使所述遥控装置的重力的中心接近于所述遥控装置的手柄区。
26.如权利要求14所述的遥控装置，其中所述遥控装置是3D定位装置。
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