[发明专利]用于交互式表面的指向装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种指向装置，特别地涉及一种用于交互式桌面系统的指向装置。该指向装置包括允许由用户操纵到不同位置的握持部。

本发明还涉及一种包括交互式表面和这种指向装置的交互式系统。

最后，本发明涉及确定这种指向装置的握持部的位置的方法。

背景技术

在交互式桌面系统上的有形物体(tangible object)是向这种系统提供输入的已知装置。举例而言，在来自巴塞罗那Pompeu FabraUniversity，Music Technology Group的Reactable(http://mtg.upf.edu/reactable/)上，使用各种有形物体大小来识别不同的声音发生器/修改器，且这些有形物体的方位用于控制输入参数(例如，对最终结果的贡献量)。通过桌下方的计算机视觉进行跟踪。对于Reactable而言，仅物体的身份、位置和方位是输入参数，这些输入参数可被操纵用于用户与系统进行交互的目的。

来自MIT的SenseTable是这样的实例：其中，在交互式表面上形成输入方法的物体也在这些物体本身上具有第二输入方法。SenseTable的物体在顶部具有拨盘控制器(dial controller)，其中拨盘控制器的状态加之物体的位置被机电地跟踪。还已知其它输入装置，诸如在WO2006/082547A2中所述的输入装置：即，带有可触发的子部件的有形物体(例如，触摸敏感区域)。这些物体与交互式桌面的通信被描述为通过电极接触、电荷(电容触摸屏)、无线RF或IR光来进行。

这些已知的有形物体特别适合于提供有形物体与交互式系统的交互作用。物体本身以及其位置和其方位可用作交互式系统的输入。拨盘控制器或者可触发子部件可提供与物体相关的额外功能。但是，这些有形物体对于提供一般指向装置的功能而言并非很有用。诸如操纵杆，鼠标和轨迹球的指向装置是熟知的。诸如触摸垫、图形输入板或光笔这样的替代指向装置也是已知的。这些指向装置允许用户将空间(例如，连续的和多维的)数据输入到计算机。指向装置例如可用于通过图形用户界面(GUI)来移动光标。这些指向装置也可用于与交互式表面组合，例如，通过将指向装置插入到用于操作交互式显示器的计算机内。这些指向装置可为有线的或无线的，但总是需要某种额外能源来允许与该系统通信。

WO2006/103676A2描述了一种使用交互式表面上的有形物体来提供指向装置的某种功能的一种方式。在WO2006/103676A2中，提供很大的交互式表面。在交互式表面上的用户或物体可充当指向装置。公开了两种技术。首先，显示器矩形可映射到交互式表面上的相对应区域上。然后将用户在映射区域上的位置与显示器上的位置相对应。这非常类似于图形输入板的使用。其次，用户相对于均衡点的位置可用于指示方向。这种技术非常类似于使用操纵杆。如果操纵杆的顶部移动到其中心位置左边，那么光标将移动到左边。当操纵杆顶部回到其中心位置时，光标停止移动。由于WO2006/103676A2仅使用用户或物体在交互式表面上的位置的操纵来提供特殊数据，其所公开的系统非常适合于例如玩需要快速且精确操纵指向装置的游戏。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种用于交互式表面上的指向装置，该指向装置允许快速且精确的操纵但不需要用于与系统通信的额外能源。

根据本发明的第一方面，通过提供用于交互式表面上的指向装置来实现这个目的，该指向装置包括：握持部，其允许由用户操纵到不同位置；以及可变形部分，其具有与交互式表面接触的接触表面，该握持部耦接到可变形部分，以使得将握持部操纵到不同位置之一致使接触表面在交互式表面上的覆盖区(footprint)的形状对应于握持部的相应位置。

正如同一般操纵杆，用户将握持部操纵到不同位置以提供方向命令。根据本发明，用户的操纵使接触表面在交互式表面上的覆盖区改变形状。然后，能检测覆盖区的交互式系统从覆盖区形状来推断指向装置的当前位置和用户的方向命令。当握持部处于中性位置(neutralposition)时，覆盖区具有相对应的中性形状。可变形部分耦接到握持部。当可变形部分与交互式表面接触时，改变握持部的位置将导致可变形部分的不同形状和在接触表面上的不同覆盖区。覆盖区形状由于用户所施加的机械力来改变且覆盖区代表握持部的位置。改变的覆盖区形状由交互式表面进行解释以例如在屏幕上沿确定方向且以确定速度来移动光标。根据本发明的指向装置无需能源向交互式系统提供方向命令。不需要有线或无线通信单元来与交互式系统通信。