(57)【要約】携帯型の動き検知装置のための電力節約回路及びそのような装置における電力節約方法が提供される。本開示は、センサ（４０２）によって装置（４００）の動きを検知し、その動きに応答して検知信号を出力することと、処理回路（４０４）によってセンサ（４０２）から出力された検知信号を処理することと、電力管理回路（４１８）によって処理回路（４０４）への電力を選択的に有効及び無効にすることと、センサ（４０２）からの検知信号に基づいて処理回路（４０４）への電力を有効にするよう電力管理回路（４１８）へ動き検出回路（４２０）によって信号を供給することとを提供する。動き検出回路（４２０）は、センサ（４０２）からの検知信号を微分し、微分された検知信号が信号閾値を超える場合に電力管理回路（４１８）へ電力有効化信号を供給する。
2013522954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の動きを検知し、該動きに応答して検知信号を出力するセンサと、
前記センサへ結合され、該センサから出力される前記検知信号を処理する処理回路と、
前記処理回路へ結合され、該処理回路への電力を選択的に有効及び無効にする電力管理回路と、
前記センサの出力と前記電力管理回路の入力とへ結合され、前記センサからの前記検知信号に基づいて前記処理回路への電力を有効にするよう前記電力管理回路へ信号を供給する動き検出回路と
を有する装置。
【請求項２】
前記動き検出回路は、前記センサからの前記検知信号を微分する、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記動き検出回路は、微分された前記検知信号が信号閾値を超える場合に、前記電力管理回路へ電力有効化信号を供給する、
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記電力管理回路は、所定の時間期間に動きが検出されない場合に、前記処理回路への電力を無効にする、
請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記処理回路は、所定の時間期間に動きが検出されない場合に、前記電力管理回路へ電力無効化信号を供給する、
請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記センサは、３軸モーション検知装置である、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記動き検出回路は、前記３軸のうち少なくとも１つの加速度の変化の絶対値を検出するよう構成される、
請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記動き検出回路は、前記絶対値が信号閾値を超える場合に、前記電力管理回路へ電力有効化信号を供給する、
請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記動き検出回路は、前記３軸のうち少なくとも１つの加速度の変化の絶対値を検出するよう演算増幅器微分器を有する、
請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記微分器のゲインは、信号閾値を設定するよう調整可能であり、
前記動き検出回路は、前記絶対値が前記信号閾値を超える場合に、前記電力管理回路へ電力有効化信号を供給する、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
無線式携帯型動き検知コントローラにおける電力節約方法であって、
センサによって前記コントローラの動きを検知し、該動きに応答して検知信号を出力する出力ステップと、
処理回路によって前記センサから出力された前記検知信号を処理する処理ステップと、
前記センサからの前記検知信号に基づいて前記コントローラの動きが閾量を超えているかどうかを決定する決定ステップと、
前記動きが前記閾量を超えている場合に前記処理回路への電力を有効にする電力有効化ステップと
を有する電力節約方法。
【請求項１２】
前記決定ステップは、前記センサからの前記検知信号を微分するステップを含む、
請求項１１に記載の電力節約方法。
【請求項１３】
前記決定ステップは、微分された前記検知信号が信号閾値を超えているかどうかを決定するステップを更に含む、
請求項１２に記載の電力節約方法。
【請求項１４】
所定の時間期間に動きが検出されない場合に前記処理回路への電力を無効にするステップ
を更に有する請求項１３に記載の電力節約方法。
【請求項１５】
所定の時間期間に動きが検出されない場合に前記処理回路へ電力無効化信号を供給するステップ
を更に有する請求項１３に記載の電力節約方法。
【請求項１６】
前記センサは３軸モーション検知装置である、
請求項１１に記載の電力節約方法。
【請求項１７】
前記決定ステップは、前記３軸のうち少なくとも１つの加速度の変化の絶対値を決定するステップを含む、
請求項１６に記載の電力節約方法。
【請求項１８】
前記決定ステップは、前記絶対値が信号閾値を超えているかどうかを決定するステップを更に含む、
請求項１７に記載の電力節約方法。
【請求項１９】
前記信号閾値は調整可能である、
請求項１８に記載の電力節約方法。
【請求項２０】
装置の動きを検知し、該動きに応答して検知信号を出力する検知手段と、
前記検知手段から出力された前記検知信号を処理する処理手段と、
前記検知手段からの前記検知信号に基づいて前記装置の動きが閾量を超えているかどうかを決定する決定手段と、
前記動きが前記閾量を超えている場合に前記処理手段への電力を有効にする電力有効化手段と
を有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、携帯型の動き検知式“空中”指示装置に関し、より具体的には、そのような装置のための電力節約回路、及び加速度計を有するそのような装置における電力節約方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インタラクティブなマルチメディアセンタは、利用可能なプログラミングのチャネル数の増加と、提供される機能の量の増加とによって特徴づけられる。利用可能なチャネル数の増加は、ケーブル及び衛星のようなサービスからのプログラム利用可能性の増大に起因する。新しいタイプの機能は、インターネットによる記録、タイムシフト、及び集合を含む。利用可能なプログラミング及び機能におけるそのような増加は、通常はマウス又はキーボード、すなわち、パーソナルコンピュータの典型的な複雑なユーザインターフェースのための標準の入力装置、のためのデスクトップを有さない環境において高密度且つ複雑なユーザインターフェースをもたらす。むしろ、テレビ受像機及びマルチメディアセンタのために選択される典型的なユーザ入力装置は、矢印、キーパッド及び専用の機能ボタンを含む押しボタンを備えた１又はそれ以上の赤外線（ＩＲ）リモコンである。そのようなボタンを備えたリモコンは、チャネル及び機能の選択、並びにオンスクリーン・ナビゲーションのために利用される。しかし、現在の双方向テレビ受像機及びマルチメディアセンタは、目下、このようなインターフェースが効果的であるにはチャネル及び機能が多すぎ、より効率的なインターフェースが望まれている。
【０００３】
望ましくは、上記のシステムのためのそのようなインターフェース及びコントローラは、リモコン上の個々のボタンがより少なくて済む高密度インターフェースにおいて効率的なナビゲーション、選択及び作動を可能にし、ユーザが選択の最中にリコモンではなく画面を見ることを可能にする。
【０００４】
従来のリモコン装置の欠点を解消するよう、ボタン等による装置への入力を、装置を持つユーザの動き又はジェスチャによって生成される入力と置換する装置が開発されている。かかる装置は、装置に配置された動きに基づくセンサによりｘ、ｙ又はｚ次元において加速度を検知することによって、動きを追跡する。このように検知された動きは、インターフェースをナビゲートすること、外部装置を操作すること、ゲームシステムにおいてユーザの行動をシミュレーションすること等のための入力へ変換される。実際に、動きに基づくセンサは、とりわけ、ゲームコントローラ、移動式ハードドライブ、民生リモコン、携帯電話機、携帯型メディアプレーヤ、パーソナルデジタルアシスタントを含む様々な装置のために選択されるマン−マシン・インターフェースになりつつある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、動きを検出するために、動きに基づく選択を含む装置は、装置の位置の変化を検出するよう加速度値を断続的にサンプリングしなければならない。例えば、マイクロプロセッサに基づく装置では、マイクロプロセッサは、加速度測定を実行して連続的にサンプリングしなければならない。この動作は、装置が停止しているときでさえ、大量の電力（例えば、携帯型装置におけるバッテリ電力）を消費する。従って、そのような動きに基づくセンサを備えた装置における電力節約のための技術が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
携帯型の動き検知式“空中”指示装置のための電力節約回路、及び加速度計を有するそのような装置における電力節約方法が提供される。加速度計はほぼ常に少なくとも一方向において作動しているので、そのような加速度計を有する装置は絶えず電力を必要とする傾向がある。しかし、加速度計によって行われる検知の大部分は、その機能にとって必要又は重要でない。アナログ微分器としてオペアンプ及びダイオードの組を有する回路は、直接的な加速度計出力を処理するために使用されるマイクロプロセッサが電源オフモードに入り、必要な場合にのみ電源を入れられることを可能にするよう、加速度計センサの出力を変更するために使用される。そのような解決法は、バッテリ駆動のコントローラ（例えば、ゲームのリモコン、マルチメディアセンタのリモコン、等）がバッテリ電力を節約することを可能にすることができる。
【０００７】
本開示の一態様に従って、装置の動きを検知し、該動きに応答して検知信号を出力するセンサと、該センサから出力された前記検知信号を処理する処理回路と、該処理回路への電力を選択的に有効及び無効にする電力管理回路と、前記検知回路の出力と前記電力管理回路の入力とへ結合され、前記センサからの前記検知信号に基づいて前記処理回路への電力を有効にするよう前記電力管理回路へ信号を供給する動き検出回路とを有する装置が提供される。
【０００８】
他の態様において、前記動き検出回路は、前記センサからの前記検知信号を微分し、該微分された検知信号が信号閾値を超える場合に前記電力管理回路へ電力有効化信号を供給する。
【０００９】
更なる態様において、前記センサは３軸モーション検知装置であり、前記動き検出回路は、３軸のうち少なくとも１つの加速度の変化の絶対値を検出するよう構成される。前記動き検出回路は、前記絶対値信号が信号閾値を超える場合に前記電力管理回路へ電力有効化信号を供給する。
【００１０】
本開示の他の態様に従って、無線式携帯型動き検知コントローラにおける電力節約方法が提供される。当該方法は、センサによって前記コントローラの動きを検知し、該動きに応答して検知信号を出力するステップと、処理回路によって前記センサから出力された前記検知信号を処理するステップと、前記センサからの前記検知信号に基づいて前記コントローラの動きが閾値を超えているかどうかを決定するステップと、前記動きが前記閾値を超えている場合に前記処理回路への電力を有効にするステップとを有する。
【００１１】
本開示のこれらの及び他の態様、特徴及び利点は、添付の図面に関連して読まれるべき好ましい実施形態の以下の詳細な説明において記載され、明らかになるであろう。
【００１２】
図面において、同じ参照符号は、全図を通して同じ要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示に従う携帯型動き検知式リモコンを有するマルチメディアセンタのブロック図である。
【図２】本開示に従う無線式手持ち用動き検知コントローラの斜視図である。
【図３】本開示に従う複数のジェスチャを表す。
【図４】本開示に従う無線式手持ち用動き検知コントローラのブロック図である。
【図５】重力の影響による３次元座標系での静止中の加速度計の出力を表す。
【図６】本開示に従う動き検出回路のブロック図である。
【図７】本開示の実施形態に従う動き検出回路の回路図である。
【図８】本開示の他の実施形態に従う動き検出回路の回路図である。
【図９】本開示の態様に従う無線式手持ち用動き検知コントローラにおける例となる電力節約方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面は本開示の概念を説明するためのものであり、必ずしも本開示を明らかにする唯一可能な構成ではない点が理解されるべきである。
【００１５】
図中に示される要素は、様々な形態のハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせにおいて実施されてよいことが理解されるべきである。望ましくは、それらの要素は、プロセッサ、メモリ及び入出力インターフェースを含む１又はそれ以上の適切にプログラミングされた汎用の装置でハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにおいて実施される。ここで、「結合される」との表現は、直接的に接続されること、あるいは、１又はそれ以上の中間部品を介して間接的に接続されることを意味するよう定義される。そのような中間部品は、ハードウェア及びソフトウェアの両方に基づく部品を有してよい。
【００１６】
本明細書は、本開示の原理を説明する。よって、当業者であれば、ここで明示的に記載又は図示されていなくても、本開示の原理を具現し且つその適用範囲内に含まれる様々な配置を考え出すことが可能であることは明らかである。
【００１７】
ここで挙げられている全ての例及び条件付き語は、当該技術の促進に対し発明者によって寄与される概念及び本開示の原理を読む者が理解する助けとなるよう教育上の目的を意図され、そのような具体的に挙げられている例及び条件に制限されないと解されるべきである。
【００１８】
更に、本開示の原理、態様及び実施形態並びにそれらの具体例を挙げるここでの全ての記述は、構造上及び機能上等価なものを包含するよう意図される。加えて、そのような等価なものは、現在知られている同等物及び将来開発される同等物、すなわち、構造に関わらず同じ効能を実行するあらゆる開発された要素、の両方を含むよう意図される。
【００１９】
よって、例えば、当業者には明らかなように、ここで提示されるブロック図は、本開示の原理を具現する例となる回路の概念図を表す。同様に、あらゆるフローチャート、フロー図、状態遷移図、擬似コード等は、コンピュータは、読取可能な媒体において実質的に表され、よって、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されていようとなかろうと、そのようなコンピュータ又はプロセッサによって実行される様々な処理を表すことが明らかである。
【００２０】
図中に示される様々な要素の機能は、専用のハードウェア並びに適切なソフトウェアと共同してソフトウェアを実行可能なハードウェアの使用を通じて提供されてよい。プロセッサによって提供される場合に、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、又は複数の個別プロセッサによって提供されてよい。複数の個別プロセッサの一部は共有されてよい。更に、語「プロセッサ」又は「コントローラ」の明示的な使用は、もっぱらソフトウェアを実行可能なハードウェアに言及していると解されるべきではなく、暗に、制限なしに、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを記憶する読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び不揮発性記憶装置を含んでよい。
【００２１】
従来及び／又はカスタムの他のハードウェアも含まれてよい。同様に、図中に示されている如何なるスイッチも単に概念的である。それらの機能は、プログラムロジックの動作により、専用のロジックにより、プログラム制御及び専用のロジックの相互作用により、又は手動で、実行されてよく、特定の技術が、文脈からより具体的に理解されるように、実施者によって選択可能である。
【００２２】
特許請求の範囲において、特定の機能を実行する手段として表される如何なる要素も、例えば、ａ）その機能を実行する回路素子の組み合わせ、又はｂ）機能を実行するようソフトウェアを実行する適切な回路と組み合わせされたあらゆる形態における、従って、ファームウェア、ミクロコード等を含む、ソフトウェアを含む、その機能を実行するあらゆる方法を包含するよう意図される。特許請求の範囲によって定義される開示は、様々なげられている手段によって提供される機能が、特許請求の範囲が求めるように組み合わされてまとめられるという事実に属する。よって、そのような機能を提供することができる如何なる手段もここで示されているものと同等であると見なされる。
【００２３】
携帯型の動き検知式“空中”指示装置のための電力節約回路、及び加速度計、ジャイロスコープ等を含むがそれらに限られないセンサを備える前記装置における電力節約方法が、提供される。記載を簡単にするために、以下の議論は加速度計に焦点を当てる。しかし、他のセンサ（例えば、ジャイロスコープ）を用いる装置も本開示の教示の利益を享受し、本開示及び添付の特許請求の範囲の適用範囲内で考えられると理解されるべきである。加速度計はほぼ常に一方向において作動しているので、加速度計を有する装置は絶えず電力を必要とする傾向がある。しかし、加速度計によって行われる検知の大部分は、その機能にとって必要又は重要でない。アナログ微分器としてオペアンプ及びダイオードの組を有する回路は、直接的な加速度計出力を処理するために使用されるマイクロプロセッサが電源オフモードに入り、必要な場合にのみ電源を入れられることを可能にするよう、加速度計センサの出力を変更するために使用される。そのような解決法は、マルチメディアセンタ、ゲームシステム、コンピュータ等と共に使用されるバッテリ駆動のコントローラがバッテリ電力を節約することを可能にすることができる。
【００２４】
典型的なマルチメディアセンタが図１において表されている。マルチメディアセンタは、チューナを備えた従来のテレビ受像機であってよいビデオディスプレイ１１０と、マルチメディアコンピュータ１２０と、リモートコントローラ１３０と、リモートコントローラ用の受信器１４０と、ＬＡＮ１５０、衛星１６０、ワールドワイドウェブ（ＷＷＷ）へのインターフェース１７０及びテレビジョンケーブル入力１８０を含む複数の入力ソースとを有する。この例示において、マルチメディアコンピュータの制御下にあるステレオシステム１９０は、マルチメディアコンピュータ１２０へ接続されるよう示されている。しかし、当該技術においてよく知られているように、これらの構成要素のための代替構成は多数存在する。
【００２５】
リモートコントローラ１３０は、コンピュータ１２０のためのカーソル制御装置として使用されるよう適合された手持ち式の動き検知コントローラとして構成される。コントローラはユーザの手の動き（例えば、上下動、振り及び横転）に応答し、その後に、その動きは、比較的大きく、速く且つ正確な動きが大きく且つ疲れさせる手の動きを必要とせずに正確に定義されることを可能にする電子ディスプレイ内のオブジェクト又は状態動作に変換される。コントローラは自己完結しており（すなわち、慣性）、よって、外部ノイズ源にさらされず、何らかの特定の位置付けにおける又は何らかの所定の容量内での使用に制限されない。より具体的に、結果として得られるコントローラは、基準の装置又はソースに対して自身の位置を検出することを除いて、コントローラの動きによって定義される角度（すなわち、指示ベクトルの方向における変化）に応答し、自由空間において又は面上にある場合に、使用され得る。スティック又はフラッシュライト等の従来の指示装置とは違って、それは、他の固定位置を指し示すために位置又はベクトル情報を必要としない。むしろ、動き情報、すなわち、「振り（yaw）」、「上下動（pitch）」及び「横転（roll）」の変化が、ディスプレイ内のｘ、ｙ及びｚ座標の変化に直接変換される。それらの座標は、グラフィック表示上のカーソル位置を翻訳し、又は別なふうにグラフィックユーザインターフェースと相互作用するために、使用され得る。本開示の慣性動き検知コントローラは、以下でより詳細に記載されるように、ジャイロスコープ又は加速度計に基づくセンサから構成され得る。
【００２６】
例となる手持ち式動き検知コントローラ２００が図２において表されている。コントローラ２００は、ユーザの親指によって選択的にアクティブにされるようにコントローラ２００の上側に位置付けられた親指ボタン２０５を有する。本明細書の全体を通して、親指ボタン２０５の作動は、選択される機能の作動又は立ち上げとしばしば関連付けられるコマンドである「クリック」とも称される。コントローラ２００は、ユーザの人差し指（ばね指）によって選択的にアクティブにされるようにコントローラ２００の背面側に位置付けられたトリガボタン２１０を更に有する。本明細書の全体を通して、トリガボタン２１０の作動は「トリガ」とも称され、トリガが押下されている間のコントローラ２００の動き（例えば、上下動、振り及び／又は横転）は「トリガドラッグ」と称される。トリガドラッグ・コマンドは、しばしば、状態の変化等の、ディスプレイ上のユーザのインタラクティブ位置（すなわち、強調表示された又は輪郭を示されたセル）のカーソル、仮想カーソル又は他のインジケーションの動きに関連付けられ、一般的にインタラクティブディスプレイにおけるナビゲーション及びインタラクティブディスプレイからのエントリ選択のために使用される。
【００２７】
手持ち式の動き検知コントローラの使用は、多数のタイプのユーザインタラクションを提供する。動き検知コントローラを用いる場合に、振りの変化は左右の動きにマッピングし、上下動の変化は上下の動きにマッピングし、横転の変化はコントローラの長手軸に沿った回転動作にマッピングする。これらの入力はジェスチャを定義するために使用され、言い換えると、ジェスチャは特定のコンテキストコマンドを定義する。そのようなものとして、振り及び上下動の組み合わせは、対角線のような何らかの二次元的動作を定義するために使用されてよく、振り、上下動及び横転の組み合わせは、スイングのような何らかの三次元的動作を定義するために使用されてよい。多数のジェスチャが図３において表されている。ジェスチャは、コンテキストにおいて解釈され、トリガボタン２１０が保持されている間（トリガドラッグ動作中）、コントローラ２００の定義された動作によって特定される。
【００２８】
バンピング（Bumping）３２０は、一方向、すなわち、上、下、左、又は右のいずれか１つにおける指示を示す２ストローク・ドローイングによって定義される。バンピング・ジェスチャは、コンテキストにおいて特定のコマンドと関連付けられる。例えば、時間シフト（TimeShifting）モードにおいて、左バンプジェスチャは巻き戻しを示し、右バンプジェスチャは早送りを示す。他のコンテキストでは、バンピング・ジェスチャ３２０は、バンプによって示される方向において特定の値を増分するよう解釈される。チェッキング（Checking）３３０は、チェックマークを描くこととして定義される。それは、下方向のバンプジェスチャに類似する。チェッキングは、リマインダ又はユーザタグを表すようコンテキストにおいて特定される。サークリング（Circling）３４０は、いずれかの方向において円を描くこととして定義される。両方の方向が区別されることが可能である。しかし、混乱を避けるよう、円は、方向にかかわらず単一のコマンドとして特定される。ドラッギング（Dragging）３５０は、トリガボタン２１０を保持している間（すなわち、トリガドラッグ中）のコントローラの角運動（上下動及び／又は振りの変化）として定義される。ドラッギング・ジェスチャ３５０は、ナビゲーション、速度、距離、時間シフト、巻き戻し及び早送りのために使用される。ドラッギング３５０は、ディスプレイ上の強調表示、輪郭表示又は選択のようなカーソル、仮想カーソル又は状態の変化を動かすために使用され得る。ドラッギング３５０は、いずれの方向にあってもよく、一般的に２次元におけるナビゲーションのために使用される。しかし、特定のインターフェースでは、ドラッギング・コマンドに対する応答を変更することが好まれる。例えば、一部のインターフェースでは、１つの次元又は方向における動作が、カーソルの位置又は動きの方向に依存する他の次元又は方向に対して好まれる。ノッディング（Nodding）３６０は、２回の素早い上下縦方向のドラッグ動作によって定義される。ノッディング３６０は、「了解」（肯定の返答）を示すために使用される。Ｘイング３７０は、文字「Ｘ」を描くこととして定義される。Ｘイング３７０は、「削除」又は「阻止」コマンドのために使用される。ワギング（Wagging）３８０は、２回の素早い左右横方向のドラッグ動作によって定義される。ワギング・ジェスチャ３８０は、「取り消し」（否定の返答）を示すために使用される。
【００２９】
特定の実施形態では、３次元の動きがゲームシステムと相互作用するために用いられる。コントローラ、例えば、コントローラ２００は、ユーザの身体動作を模写するよう３軸において動きを検知する。例えば、検知される動きは、スローイング動作又は野球のバットのスイングを模写してよい。上記のインターフェースは例示であり、多数のタイプのインターフェースにおける本開示の教示であることが明らかである。
【００３０】
図４を参照すると、本開示に従う手持ち式動き検知コントローラ４００のブロック図が与えられている。コントローラ４００は、概して、上記の図２におけるコントローラ２００について説明された原理により動作及び機能してよい。一般的に、コントローラ４００は、コントローラ４００の動きを検知し、動きに応答して検知信号を出力するセンサ４０２と、センサ４０２から出力された検知信号を処理し、検知信号に基づいて制御信号を出力する処理回路４０４と、制御信号を外部システムの受信器、例えば、図１に示されるマルチメディアセンタの受信器１４０へ送信するトランシーバ４０６とを有する。処理回路４０４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、又はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含むがこれらに限られない様々な既知のハードウェア構成のいずれかにおいて実施されてよい。メモリ４０８は処理回路４０４へ結合されており、処理回路４０４によって必要とされる実行可能な命令及び／又はマルチメディアセンタの様々な構成要素のための制御コードを記憶してよい。トランシーバ４０６は、ブルートゥース相互接続、赤外線相互接続、一般的にＷｉＦｉ若しくはＩＥＥＥ（The  Institute  of  Electric  and  Electronics  Engineers）標準８０２．１１．Ｘ（Ｘは伝送のタイプを表す。）と呼ばれるコンピュータデジタル信号送信及び受信を含む無線送信接続性、又は無線でデータを送信及び受信するための既存の若しくは開発されるであろうあらゆる他のタイプの通信プロトコル若しくはシステムを含むがこれらに限られない様々な既知の無線プロトコルのいずれかの下で動作する。
【００３１】
コントローラ４００は、コントローラ４００に機能を加える様々な入出力装置を更に有する。入力装置４１０は、情報を入力し且つ選択的に機能を作動させるためにコントローラ４００上に設けられる。そのような入力装置４１０は、親指ボタン２０５、トリガボタン２１０、数字キーパッド及びマイクロホンを有してよい。出力装置も、ユーザへフィードバックを提供するためにコントローラ４００の上又は中に配置されてよい。例となる出力装置は、スピーカ又はブザー等のオーディオ出力部４１２、及びコントローラ４００へ力又は振動を加えるアクチュエータ等の触覚（すなわち、タッチに基づく）フィードバック装置４１４を有してよい。
【００３２】
当然、システムバスは、上記のコントローラ４００の様々な構成要素を結合し、メモリバス又はメモリコントローラ、ペリフェラルバス、及び様々なバスアーキテクチャのいずれかを用いるローカルバス、を含む様々なタイプのバス構造のいずれかであってよい。
【００３３】
電力源（例えば、バッテリ）は、動作のために電力を要するコントローラ４００の適切な構成要素へ電力を供給するよう含まれている。電力管理回路４１８は電源４１６へ結合されており、コントローラ４００の様々な構成要素への電力を選択的に供給し又は無効にする。例えば、コントローラ４００が静止しており使用されていない場合に、電力管理回路４１８は、処理回路４０４等の、大量の電力を使用する特定の構成要素への電力を無効にし、コントローラ４００が使用中であってセンサ４０２を起動することを必要とすることを示すために必要とされる必須の構成要素へ電力を供給してよい。当然、コントローラ４００は少なくとも２つの動作モード、すなわち、電源オフモード及び電源オンモード、において動作する。電源オフモードは、コントローラが使用されておらず静止している場合に開始される。電源オフモードにおいて、不必要な構成要素は、電源４１６を節約するよう電源をオフされ又は止められる。電源オフモードは、ボタンを介して手動入力によって開始されてよく、あるいは、タイマに基づいてよい。タイマに基づく実施形態では、電力オフモードは、所定の時間期間がユーザ入力間で又は動き検出間で経過した場合に開始される。一実施形態において、処理回路４０４は、タイミング機能を実行し、接続４２４を介して電力オフモードに入るよう（電力オフモード信号又は電力無効化信号を介して）電力管理回路４１８に伝え、電力管理回路４１８は、選択的に構成要素を電源オフし又は停止する。他の実施形態では、電力管理回路４１８は、いつ電力オフモードに入るべきかを決定するようタイマ又はタイミング回路を有する。
【００３４】
電力オンモードは、コントローラの起動時、例えば、コントローラが最初にオンされた場合、及びコントローラが電力オフモードにあった後に作動する、すなわち、動きが非作動の期間後に検知された場合に、開始される。電力オンモードでは、全ての構成要素は電源４１６を介して起動又はオンされる。電源オンモードは、動きが動き検出回路４２０によって検出される場合に開始される。動き検出回路４２０は、接続４２２を介して検知信号を受信するようセンサ４２０へ結合され、更に、接続４２６を介して電源オンモードを開始するよう電力管理回路４１８へ結合される。動き検出回路４２０が、センサ４０２から受信した検知信号に基づいて、動きがコントローラ４００において起きたと決定する場合に、動き検出回路４２０は電源オンモード信号又は電力有効化信号を生成し、電源オンモード信号又は電力有効化信号を接続４２６を介して電力管理回路４１８へ送信する。次いで、電力管理回路４１８は、全ての機能を有効にするようコントローラの様々な構成要素へ電力を供給する。
【００３５】
一実施形態において、センサ４０２は、ｘ、ｙ及びｚ軸におけるセンサの加速度に夫々比例する３つの個別信号を出力する３軸加速度計である。加速度計の出力は、空間において自由落下する場合を除いて常に、少なくとも１つの方向において非零の値を有する。少なくとも１つの方向におけるこの非零の値の理由は、重力定数が常に地面の方向において加速度計を引っ張っているからである。図５は、コントローラ４００が静止しており、コントローラ４００に配置された加速度計の上部が地面から離れた方向を指している場合の加速度計出力電圧ベクトル５０２を表す。Ｚ出力は、ベクトル５０２によって表される連続的な不変の電圧を有し、Ｘ及びＹ出力は出力を有さない。ベクトルは、例えば、コントローラがテーブル又はカウチに横倒しになっている場合に、加速度計の方位に基づくいずれかの方向を向くことができる。Ｘ、Ｙ又はＺ出力の１つは常に非零の値信号を有するので、検出器は、時間の微分値に対する加速度の微分値（ｄＡ／ｄｔ）として加速度の変化を検出するよう必要とされる。
【００３６】
図６を参照すると、動き検出回路６２０の実施形態のブロック図が示されている。動き検出回路６２０は、図４において記載される動き検出回路４２０と同様に動作する。動き検出回路６２０は、加速度の変化ｄＡ／ｄｔの絶対値を検出するよう絶対値微分器６０４を有する。微分器６０４を用いることによって、動き検出回路６２０は、センサ４０２の方位に影響されずに、センサから出力された加速度の変化が起こる場合のみを検出する。動き検出回路６２０は、センサ４０２からの３軸入力値、すなわち、ｘ、ｙ及びｚ値を合計するよう加算器回路６０２を更に有する。
【００３７】
図７を参照すると、本開示の実施形態に従う例となる動き検出回路７２０の回路図が表されている。動き検出回路７２０は、加算器回路７０２及び絶対値微分器７０４を有する。加算器回路７０２は、センサ４０２から受け取った３軸出力の夫々についての入力、すなわち、Ｘ軸出力に係る入力７０６、Ｙ軸出力に係る入力７０８、及びＺ軸出力に係る入力７１０を有する。夫々の入力７０６、７０８、７１０は、抵抗と直列なキャパシタ、例えば、Ｃ１Ｘ及びＲ１Ｘ、Ｃ１Ｙ及びＲ１Ｙ、Ｃ１Ｚ及びＲ１Ｚを有し、コモンノード７１２で加算される。ノード７１２で加算された値は、次いで微分器７０４へ送られる。微分器７０４は、演算増幅器７１４、第１のダイオード７１６、第２のダイオード７１８、第２の抵抗Ｒ２及び第３の抵抗Ｒ３を有する。構成部品の選択が２×Ｒ１＝２×Ｒ３＝Ｒ２であるように制限される場合に、ゲイン１のための出力は絶対値出力＝Ｒ２×Ｃ１ｄＡ／ｄｔであり、ｄＡ／ｄｔは時間に対する加速度の変化である。
【００３８】
増幅器７１４のゲインの変化は、コントローラ４００の電力オンモードを開始するために必要とされる加速度の変化を設定する。すなわち、増幅器７１４のゲインは、電力オンモード信号又は電力有効化信号が生成される前に、加速度の変化が越えるべき閾値を生じるよう調整され得る。抵抗Ｒ２は、ゲインを増大させるよう調整され得る。微分器７０４のゲインを設定することによって、電力オンモード信号又は電力有効化信号を起動するための入力閾値が設定され得る。
【００３９】
動き検出回路７２０を設置することは、コントローラ４００が無制限に電力オフモードに入り、加速度計が所定量だけ動かされる場合、例えば、コントローラ４００が持ち上げられる場合にのみ、電力をオンされることを可能にする。閾値を含めることによって、コントローラ４００は、意図的でない動作で、例えば、コントローラが置かれているテーブルにユーザがぶつかった場合に、電力オンモードに入らない。電力オフモードにおいては、装置が静止している場合に電流はセンタ４０２又は加速度計から引き出されておらず、且つ、電流は電源４１６に引き込まれていないので、電力保持又は節約が達成される。更に、キャパシタ、すなわち、Ｃ１Ｘ、Ｃ１Ｙ、Ｃ１Ｚ、の直流（ＤＣ）は加速度計から出力を分離する。接地へのＤＣ経路によらずに安定した電圧を保つことは、電力使用を可能な限り低くする。
【００４０】
図８を参照すると、本開示の他の実施形態に従う例となる動き検出回路８２０の回路図が表されている。機能上、図８の動き検出回路８２０は、図７の動き検出回路７２０と同様に動作する。この実施形態では、絶対値微分値８０４は、夫々の軸入力について設けられる。図はＸ入力軸の微分器８０４についてしか示されていないが、当然に、Ｙ及びＺ軸入力についての微分器も同じである。次いで、夫々の微分器８０４の出力は加算器回路８０２へ送られる。加算器回路８０２は、本実施形態では、ＯＲゲート８２２であってよい。
【００４１】
当然、図４におけるセンサ４０２は、ジャイロスコープに基づくセンサのような他の既知の３軸動き検知装置であってよい。上記の実施形態は、加速度に基づくように絶対値微分出力を記載するが、動き検知装置の他の出力パラメータは、速度、位置、角速度等が用いられてよい。更に、図２及び図４において記載されるコントローラ装置は、テレビ受像機及びセットトップボックス以外のメディア装置、例えば、ゲーム機、コンピュータ、プレゼンテーション用コンソールと共に使用されてよい。
【００４２】
図９を参照すると、本開示の一実施形態に従う、無線式手持ち用動き検知コントローラにおいて電力を節約する例となる方法のフロー図が与えられている。フロー図のステップは、主としてコントローラ４００に関して記載されるが、図６〜８に示される実施形態を含む他の実施形態に等しく適用可能であってよい。最初にステップ９０２で、コントローラ４００は、オン・オフスイッチを操作すること又は電源（例えば、バッテリ）をコントローラ４００に設置することにより、電源をオンされる。コントローラ４００の電源がオンされると、コントローラ４００は電力オンモードに入り、電力は電力管理回路４１８を介して供給される。ステップ９０４で、タイマは、コントローラ４００に対する少なくとも２つのユーザ入力の間の、又は動き検出回路４２０によって検出される少なくとも２つの動きの間の時間期間を測定し始める。上述されるように、タイマは、処理回路４０４又は電力管理回路４１８の部分であってよい。
【００４３】
次に、ステップ９０６で、処理回路４０４は、何らかの動きが検出されるかどうか、すなわち、処理回路４０４がセンサ４０２から何らかの検知信号を受信したかどうかを決定する。処理回路４０４が検知信号を受信した場合は、処理回路４０４は、ステップ９０８で、動きを処理し、且つ／あるいは、信号をトランシーバ４０６へ送信する。次いで、方法は、タイマを再始動するようステップ９０４へ戻る。このように、タイマは、動きが処理されるたびにリセットされる。ステップ９０６で動きが検出されない場合は、方法はステップ９１０に進み、タイマが所定の時間期間を越えたかどうかを決定する。時間期間はアプリケーション又はユーザ制御に依存して変化するが、通常は１０秒から１０分の範囲であってよい。タイマが所定の時間期間を越えなかった場合は、方法はステップ９１２で待機し、ステップ９０６へ戻る。
【００４４】
動きが検出されなかった後、タイマがステップ９１０で所定の時間期間を越えた場合は、コントローラ４００はステップ９１４で電力オフモードに入る。電力オフモードにおいて、不必要な構成要素（例えば、処理回路４０４）は、電源４１６を節約するよう電源をオフされ又は停止される。一実施形態において、処理回路４０４はタイミング機能を実行し、電力管理回路４１８へ電力オフモードに入るよう伝える。このとき、電力管理回路４１８は、選択的に構成要素を電源オフし又は停止する。他の実施形態では、電力管理回路４１８は、いつ電力オフモードに入り、選択的に構成要素を電源オフし又は停止すべきかを決定するよう、タイマ又はタイミング回路を有する。
【００４５】
コントローラ４００が静止している間、特定の構成要素のみが電力を有する（例えば、少なくともセンサ４０２及び動き検出回路４２０）。処理回路４０４等の他の構成要素をオフすることによって、電力は節約される。選択された構成要素へのみ供給される電力により、動き検出回路４２０は、ステップ９１６で、所定閾値を上回る動きが起こったかどうかを決定するよう、センサの夫々の出力、例えば、加速度計の３軸出力をモニタする。上述されたように、動き検出回路４２０は、所定閾値を超えるいずれか１つの軸における微分動作があったときに電力オンモード信号を生成する。ステップ９１６で動きが検出されると、コントローラ４００は、ステップ９１８で電力オンモードに入る。ここで、動き検出回路４２０は、電力オンモード信号を電力管理回路４１８へ送信する。電力管理回路４１８は、その後に、全機能のためにコントローラ４００の必要な構成要素へ電力を供給する。更に、動きが検出されると、方法はステップ９０４へ戻る。
【００４６】
本開示の他の実施形態では、コントローラ４００のようなコントローラは、電力管理回路を除く図４に示された全ての構成要素を有する。この実施形態では、処理回路４０４がタイミング機能を実行し、電力オフモードに入るときに自身の電源をオフし、又は自身を最低電力消費状態に置く。動き検出回路４２０は、接続４２８を介して処理回路４０４へ結合され、動き検出時に、電力オンモード信号、例えば、割り込みを処理回路４０４へ送信する。全ての他の構成要素及び機能は上記の構成要素と同じであり、従って、その詳述は繰り返されない。
【００４７】
本開示の教示を組み込む実施形態がここで詳細に図示及び記載されてきたが、当業者であれば、それらの教示を依然として組み込み多くの他の変形された実施形態に容易に想到可能である。携帯型の動き検知“空中”指示装置のための電力節約回路、及び加速度計を備えたそのような装置において電力を節約する方法の好ましい実施形態（例示であって、限定ではない。）について記載してきたが、改良及び変形が上記の教示に照らして当業者によって行われ得ることが知られている。従って、変更が開示されている特定の実施形態において行われてよいことが理解されるべきであり、そのような変更は添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の適用範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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