Dispositivo apuntador de mano (400) que comprende:

un primer sensor de rotación (502) para determinar la rotación de dicho dispositivo apuntador en torno a un primer eje y para generar una primera salida rotacional (α

y) asociada a la misma;

un segundo sensor de rotación (504) para determinar la rotación de dicho dispositivo apuntador en torno a un segundo eje y para generar una segunda salida rotacional (αz) asociada a la misma;

un acelerómetro triaxial (506) para determinar una aceleración de dicho dispositivo apuntador y dar de salida una salida de aceleración (x, y, z) asociada a la misma; y

una unidad de procesamiento (800) para recibir dichas salidas rotacionales primera y segunda y dicha salida de 10 aceleración y para:

(a) determinar una inclinación (θ) relativa a la gravedad y asociada a una orientación en la cual es sostenido dicho dispositivo apuntador de mano, en donde dicha inclinación es determinada sobre la base de la salida de aceleración,

(b) convertir dichas salidas rotacionales primera y segunda para llevarlas de un marco de referencia asociado a dicho dispositivo apuntador de mano a un marco de referencia del usuario a fin de eliminar los efectos de dicha inclinación determinada; y

(c) determinar datos asociados a coordenadas x e y que están a su vez asociadas al movimiento de un cursor de pantalla (410), estando dichos datos basados en dichas salidas rotacionales primera y segunda convertidas, en donde dicho paso de conversión hace que dicho movimiento de dicho cursor de pantalla sea independiente de dicha inclinación.

Dispositivos apuntadores en el espacio libre con compensación de inclinación y usabilidad mejorada

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere en general a los dispositivos apuntadores de mano, y más específicamente a los dispositivos apuntadores en el espacio libre y a las técnicas de compensación de inclinación y usabilidad mejorada asociadas a los mismos.

Las tecnologías asociadas a la comunicación de información han evolucionado rápidamente a lo largo de las varias últimas décadas. La televisión, la telefonía móvil, Internet y las técnicas de comunicación óptica (para mencionar tan sólo unas pocas cosas) se combinan para inundar a los consumidores con información disponible y opciones de entretenimiento. Tomando la televisión como ejemplo, las tres últimas décadas han visto la introducción del servicio de televisión por cable, del servicio de televisión por satélite, de las películas de pago por visión y del vídeo sobre demanda. Mientras que los televidentes de la década de los 60 podían típicamente recibir quizá cuatro o cinco canales de TV por aire en sus aparatos de televisión, los televidentes de hoy en día tienen la oportunidad de elegir entre cientos, miles y potencialmente millones de canales de espectáculos y de información. La tecnología de vídeo sobre demanda, que se usa en la actualidad primariamente en hoteles y sitios similares, proporciona el potencial para la selección de entretenimientos en el hogar entre miles de títulos de películas.

La capacidad tecnología para suministrar tanta información y tantos contenidos a los usuarios finales les da oportunidades y asimismo les plantea desafíos a los diseñadores de sistemas y a los proveedores de servicios. Un desafío es el de que mientras que los usuarios finales típicamente prefieren tener más posibilidades de selección que menos, esta preferencia se ve contrapesada por su deseo de que el proceso de selección sea tanto rápido como sencillo. Desgraciadamente, el desarrollo de los sistemas e interfaces por medio de los cuales los usuarios finales acceden a los artículos de los medios ha redundado en procesos de selección que no son rápidos ni sencillos. Considérese de nuevo el ejemplo de los programas de televisión. Cuando la televisión estaba en su infancia, el determinar qué programa ver era un proceso relativamente sencillo debido primariamente al pequeño número de opciones. Se consultaba una guía impresa que estaba formateada, por ejemplo, como una serie de columnas y líneas que mostraban la correspondencia entre (1) los canales de televisión cercanos, (2) los programas que se transmitían en esos canales y (3) la fecha y la hora. Se sintonizaba la televisión al canal deseado ajustando un botón sintonizador, y el televidente veía el programa seleccionado. Más adelante fueron introducidos dispositivos de mando a distancia que les permitían a los televidentes sintonizar la televisión a distancia de la misma. Esta adición a la interfaz usuario-televisión creó el fenómeno conocido como “zapping” en virtud del cual un televidente podía ver rápidamente segmentos cortos difundidos en una serie de canales para averiguar rápidamente qué programas estaban disponibles a cualquier hora determinada.

A pesar del hecho de que han aumentado espectacularmente el número de canales y la cantidad de contenidos visionables, a lo largo de los últimos 30 años no han variado mucho las estructuras y opciones de dispositivos de control que como interfaces de usuario están en general disponibles para televisiones. Las guías impresas son todavía el mecanismo más predominante para transmitir información de programación. El mando a distancia con una pluralidad de botones con flechas de subida y de bajada es todavía el mecanismo de selección de canales y contenidos más predominante. La reacción de quienes diseñan e implementan la interfaz usuario-TV al incremento del contenido de medios disponible ha sido una directa ampliación de los procedimientos de selección y objetos de infertaz existentes. Así, el número de líneas en las guías impresas ha sido incrementado para dar cabida a más canales. El número de botones en los dispositivos de telemando ha sido incrementado para soportar la adicional funcionalidad y manipulación de contenidos, p. ej. como se muestra en la Figura 1. Sin embargo, este enfoque ha incrementado significativamente tanto el tiempo que necesita un televidente para examinar la información disponible como la complejidad de las acciones requeridas para llevar a la práctica una selección. Defendiblemente, la incómoda naturaleza de la interfaz existente ha obstaculizado la implementación comercial de algunos servicios, como p. ej. el vídeo sobre demanda, puesto que los consumidores se resisten a nuevos servicios que añadan complejidad a una interfaz que ya consideran como demasiado lenta y compleja.

Además de los incrementos del ancho de banda y de los contenidos, el problema que constituye el cuello de botella de la interfaz de usuario está siendo exacerbado por la agregación de tecnologías. Los consumidores están reaccionando positivamente a la posibilidad de tener la opción de comprar sistemas integrados en lugar de una serie de componentes segregables. Un ejemplo de esta tendencia es la combinación de televisión/VCR/DVD en la cual se venden frecuentemente hoy en día como una unidad integrada tres componentes anteriormente independientes. Esta tendencia es probable que continúe, potencialmente con el resultado final de que los de la mayoría si no la totalidad de los dispositivos de comunicación que se encuentran actualmente en el ámbito doméstico estarán reunidos como unidad integrada, como p. ej. una unidad de televisión/VCR/DVD/acceso a Internet/radio/estéreo. Incluso quienes continúen comprando componentes independientes con toda probabilidad desearán un control sin solución de continuidad de los componentes independientes y una interacción entre los mismos. Con esta incrementada agregación llega el potencial para más complejidad en la interfaz de usuario. Por ejemplo, cuando fueron introducidas las así llamadas unidades remotas (universales) , p. ej. para combinar la funcionalidad de las unidades remotas de TV y las unidades remotas de VCR, el número de botones en estas unidades remotas universales era típicamente mayor que el número de botones en la unidad remota de TV o en la unidad remota de VCR individualmente. Esto añadió una serie de botones, y la funcionalidad hace que sea muy difícil controlar cualquier cosa que no sea los aspectos más sencillos de una TV o de una VCR (VCR = grabadora de vídeocasete) sin tener que andar buscando el botón exactamente correcto en el mando a distancia. Muchas veces, estos telemandos universales no cuentan con suficientes botones para acceder a muchos niveles de control o características singulares para ciertas televisiones. En estos casos sigue siendo necesaria la unidad remota del dispositivo original, y sigue habiendo el original jaleo de manejar una pluralidad de mandos a distancia debido a problemas de interfaz de usuario que se derivan de la complejidad de agregación. Algunas unidades remotas han abordado este problema añadiendo botones “soft” (botones “soft” = botones de función programable) que pueden ser programados con los comandos expertos. Estos botones de función programable a veces tienen visualizadores LCD acompañantes para indicar su acción. También éstos tienen el defecto de que son difíciles de usar sin apartar la mirada de la TV para mirar el mando a distancia. Aun otro defecto de estas unidades remotas es el uso de modos en un intento de reducir el número de botones. En estas unidades remotas universales “con modos” existe un botón especial para seleccionar si el mando a distancia debe comunicarse con la TV, el reproductor de DVD, la caja de televisión por cable, la VCR, etc. Esto ocasiona muchos problemas de usabilidad que incluyen el envío de órdenes al dispositivo equivocado y el que el usuario se vea obligado a mirar el mando a distancia para asegurarse de que esté en el modo correcto, y no aporta simplificación alguna a la integración de una pluralidad de dispositivos. Las más avanzadas de estas unidades remotas universales proporcionan cierta integración permitiéndole al usuario programar en el mando a distancia secuencias de órdenes para los de una pluralidad de dispositivos. Ésta es una tarea tan difícil, que muchos usuarios contratan los servicios de instaladores profesionales para que programen sus unidades remotas universales.

También se han hecho algunos intentos para modernizar la interfaz de pantalla entre los usuarios finales... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo apuntador de mano (400) que comprende: un primer sensor de rotación (502) para determinar la rotación de dicho dispositivo apuntador en torno a un primer eje y para generar una primera salida rotacional (αy) asociada a la misma;

un segundo sensor de rotación (504) para determinar la rotación de dicho dispositivo apuntador en torno a un segundo eje y para generar una segunda salida rotacional (αz) asociada a la misma; un acelerómetro triaxial (506) para determinar una aceleración de dicho dispositivo apuntador y dar de salida una salida de aceleración (x, y, z) asociada a la misma; y una unidad de procesamiento (800) para recibir dichas salidas rotacionales primera y segunda y dicha salida de aceleración y para:

(a) determinar una inclinación (θ) relativa a la gravedad y asociada a una orientación en la cual es sostenido dicho dispositivo apuntador de mano, en donde dicha inclinación es determinada sobre la base de la salida de aceleración,

(b) convertir dichas salidas rotacionales primera y segunda para llevarlas de un marco de referencia asociado a dicho dispositivo apuntador de mano a un marco de referencia del usuario a fin de eliminar los efectos de dicha inclinación determinada; y

(c) determinar datos asociados a coordenadas x e y que están a su vez asociadas al movimiento de un cursor de pantalla (410) , estando dichos datos basados en dichas salidas rotacionales primera y segunda convertidas, en donde dicho paso de conversión hace que dicho movimiento de dicho cursor de pantalla sea independiente de dicha inclinación.

2. El dispositivo apuntador de mano de la reivindicación 1, en donde dicho marco de referencia del usuario está asociado a una pantalla de televisión.

3. El dispositivo apuntador de mano de la reivindicación 1, en donde dicho paso de conversión comprende adicionalmente el paso de: rotar dichas salidas rotacionales primera y segunda para así trasladarlas a dicho marco de referencia del usuario calculando:

en donde θ es dicha inclinación determinada, αy es dicha salida rotacional primera y αz es dicha salida rotacional segunda.

4. Método que es para hacer funcionar a un dispositivo apuntador en el espacio libre (400) y comprende los pasos de:

determinar, usando un acelerómetro triaxial (506) , una inclinación θ relativa a la gravedad y asociada a una orientación en la que es sostenido dicho dispositivo apuntador en el espacio libre; detectar, usando sensores de rotación primero y segundo (502, 504) , el movimiento de rotación (αy, αz) de dicho dispositivo apuntador en el espacio libre en torno a un primer eje y a un segundo eje respectivamente; y transformar dicho movimiento detectado para así llevarlo de un marco de referencia del cuerpo asociado a dicho dispositivo apuntador en el espacio libre a un marco de referencia inercial; en donde la transformación incluye el paso de compensar dicho movimiento rotacional detectado para corregir el movimiento rotacional detectado para dicha inclinación determinada.

5. El método de la reivindicación 4, en donde dicho paso de compensar dicho movimiento rotacional detectado para corregir para dicha inclinación comprende el paso de: rotar las salidas rotacionales primera y segunda de dichos sensores de rotación primero y segundo para llevarlas a dicho marco de referencia inercial calculando:

en donde θ es dicha inclinación determinada, αy es dicha primera salida rotacional y αz es dicha segunda salida rotacional.

6. El método de la reivindicación 4, que comprende además el paso de: aportar como entrada a una interfaz de usuario información asociada a dicho movimiento detectado compensado.