ES2629697T3 - Sistema de retroproyección controlado por gestos - Google Patents

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Abstract

Un sistema de retroproyección controlado por gestos (1), que comprende: a. dos medios de proyección (10a, 10b), adaptados cada uno para proyectar una imagen sobre una lámina de retroproyección fijada a una superficie transparente (2); b. un módulo de procesado de imágenes para ajustar las imágenes proyectadas por cada uno de los dos medios de proyección (10a, 10b) para crear una imagen compuesta; c. medios de control de gestos (4) para permitir que uno o más usuarios (3) interactúen con la imagen compuesta usando uno o más gestos; caracterizado por que: d. los dos medios de proyección 10a, 10b están dispuestos en una disposición vertical para proporcionar una imagen compuesta en formato vertical; e. en el que el sistema comprende un bastidor, en el que el primero medio de proyección está dispuesto en la parte superior del bastidor, el segundo medio de proyección está dispuesto en la parte inferior del bastidor y al menos un componente adicional está dispuesto entre los medios de proyección primero y segundo.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de retroproyeccion controlado por gestos
1. Campo tecnico
La presente invencion se refiere, en general, a sistemas de retroproyeccion y mas especfficamente a un sistema de retroproyeccion interactivo controlado por gestos para uso, por ejemplo, en conexion con un escaparate.
2. Tecnica anterior
Se ha vuelto cada vez mas popular enriquecer escaparates, cabinas de ferias comerciales, areas de recepcion, puntos de venta (POS) y, en general, cualquier lugar donde se proporciona informacion a un usuario, con la ayuda de la tecnologfa digital.
Por ejemplo, algunas empresas han comenzado a emplear en sus tiendas sistemas interactivos de venta al por menor utilizando una combinacion de telefonos moviles y pantallas tactiles en los escaparates para permitir a los clientes comprar productos. Una vez que los clientes han establecido una conexion WiFi con el sistema, pueden poner los productos en su carro de la compra mediante la accion de arrastrar y soltar. Otros sistemas utilizan televisores convencionales / pantallas LCD para crear una combinacion de espejo virtual y escaparate que le da al cliente la oportunidad de comprar productos. El cliente puede compartir e imprimir una imagen visualizada o utilizar una aplicacion movil para compartir informacion con su dispositivo movil.
Prodisplay (
http://www.prodisplay.com/) es un sistema que utiliza retroproyeccion y una lamina de proyeccion para hacer interactivos los escaparates. Se coloca un proyector en el techo detras del escaparate. Por medio de un circuito impreso en el escaparate, el area proyectada se convierte en una pantalla tactil. El producto Magic Mirror (
http://www.magicmirror.me/) utiliza Microsoft Kinect (http: // en.wikipedia.org/wiki/Kinect), una camara digital, un televisor LCD, pantallas tactiles y CPU para crear un espejo digital de un solo componente. El cliente esta habilitado para controlar el espejo a traves de una tableta o mediante control de gestos para ver productos (por ejemplo, ropa) y hacer una foto de 360° del producto. La foto se puede compartir en Facebook usando su pantalla tactil para introducir las credenciales. Fitnect (
http://www.fitnect.hu/) utiliza los modelos de productos Kinect y tridimensionales de Microsoft para crear un probador interactivo. Las prendas que el cliente se prueba virtualmente se ponen sobre la imagen del cliente en el espejo. Fitnect ofrece esta solucion en modo horizontal y vertical con una base de datos en la nube para obtener informacion sobre el producto.
Sin embargo, estos sistemas mencionados tienen una serie de inconvenientes. Por ejemplo, los sistemas que utilizan pantallas tactiles, como tabletas, pantallas LCD o televisores, aumentan considerablemente el coste total del sistema debido al costoso hardware y tambien conllevan riesgos de seguridad, ya que las pantallas se pueden robar facilmente. Ademas, las pantallas tactiles publicas dan lugar a una reserva de germenes y son muy antihigienicas. Ademas, los sistemas que utilizan pantallas tactiles, pantallas LCD o televisores para presentar informacion tienen un tamano de visualizacion en la pantalla muy limitado, restringido a la pantalla empleada. Ademas, con dichas pantallas no es posible superponer objetos reales con medios digitales, como se podrfa desear, por ejemplo, en el caso de escaparates.
Por otra parte, los sistemas de la tecnica anterior que utilizan retroproyeccion para conseguir un area de proyeccion de tamano casi real requieren una distancia considerable entre el proyector y el area de proyeccion, de manera que resulta diffcil o incluso imposible usar dichos sistemas en casos en los que el espacio es limitado, como escaparates, cabinas de ferias comerciales o similares. Ademas, estos sistemas requieren, en general, un proyector muy potente y, por tanto, costoso para proporcionar una imagen de tamano razonable y suficientemente brillante para el caso de uso respectivo.
La publicacion de la solicitud de patente de EE. UU. US 2012/0319997 A1 se refiere a interacciones multiusuario con paredes de presentacion basadas en proyeccion. El sistema incluye una serie de tres por tres proyectores para que los usuarios puedan realizar gestos que se proyectan sobre una pared.
La publicacion de la solicitud de patente internacional WO 2008/012716 A2 se refiere a pantallas privadas que se distribuyen a si mismas a lo largo de un escaparate donde los usuarios miran productos situados detras de un escaparate. Se proporciona una pantalla privada para que cada usuario pueda mostrar informacion, en la que las pantallas privadas pueden proyectarse en la ventana de la tienda usando retroproyeccion. Con este fin, puede utilizarse una serie de proyectores. El tamano y la posicion de las pantallas privadas pueden ajustarse mediante gestos.
Los documentos US 2001/0020933 A1 y US 2001/0012001 A1 proporcionan mas informacion tecnologica sobre pantallas interactivas.
Ademas, « Interactive Window Displays on Vimeo» (
http://vimeo.com/59880757) describe un sistema de
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retroproyeccion con dos proyectores montados en el techo.
Por lo tanto, el problema tecnico subyacente a la presente invencion es proporcionar un sistema interactivo de presentacion de informacion que, al menos parcialmente, supere los inconvenientes explicados anteriormente de la tecnica anterior.
3. Resumen de la invencion
Este problema se resuelve de acuerdo con un aspecto de la invencion por medio de un sistema de retroproyeccion controlado por gestos como se define en la reivindicacion 1.
En consecuencia, el modo realizacion define un sistema de retroproyeccion que comprende dos o mas medios de proyeccion, preferentemente proyectores de video. En un modo preferente de realizacion, puede usarse cualquier tipo de proyector de video convencional, tal como CRT, LCD, proyectores LED o similares. Cada uno de los medios de proyeccion proyecta una imagen (que comprende imagenes estaticas y/o en movimiento, video o similar) sobre una superficie transparente a la que esta unida una lamina de retroproyeccion (en particular un escaparate). De esta manera, los datos digitales se proyectan sobre un lado trasero de la superficie transparente y se pueden ver desde un lado frontal del mismo.
Un modulo de procesado de imagenes, que se implementa en software, ajusta las imagenes individuales proyectadas por los medios de proyeccion, de manera que se crea una imagen compuesta sobre la superficie transparente. Un usuario (o una pluralidad de usuarios) que ve la imagen compuesta puede entonces interactuar con ella usando gestos.
Con este fin, el sistema comprende un medio de control de gestos que es capaz de capturar los movimientos de uno o mas usuarios (por ejemplo, mediante una camara y/o un sensor de profundidad) e interpretar estos movimientos para detectar ordenes, por ejemplo, para desplazarse a traves de una lista de informacion mostrada, girar, seleccionar y/o mover objetos virtuales proyectados sobre la superficie transparente, o similar.
Usando el control de gestos, el sistema se puede usar sin que los usuarios toquen la superficie transparente que sirve como pantalla de proyeccion, lo que da lugar a un uso comodo y, lo mas importante, muy higienico del sistema. Ademas, el uso de dos o mas medios de proyeccion tiene la ventaja de que el area de proyeccion que se puede crear sobre la superficie transparente se incrementa considerablemente sin afectar el brillo o aumentar el espacio requerido, en comparacion con los sistemas de la tecnica anterior usando solamente un proyector. De esta manera, se hace posible proporcionar proyecciones de objetos de tamano natural, en particular representaciones virtuales de un ser humano con las que pueden interactuar los usuarios. Al mismo tiempo, la distancia necesaria entre los medios de proyeccion y la superficie transparente que sirve como area de proyeccion puede mantenerse al mfnimo, y se reduce considerablemente en comparacion con los sistemas de la tecnica anterior que usan un solo proyector. Como resultado, el sistema de la presente invencion puede se puede usar en casos con capacidades espaciales muy limitadas, tales como escaparates, cabinas de ferias comerciales o similares.
De acuerdo con un aspecto de la invencion, las imagenes proyectadas por los dos medios de proyeccion se superponen y el modulo de procesado de imagenes esta adaptado para crear un gradiente de transparente a negro en las partes superpuestas de las imagenes, de modo que las imagenes pueden mezclarse la una sobre la otra para crear la imagen compuesta. En consecuencia, las imagenes individuales proyectadas por los dos o mas medios de proyeccion se solapan hasta cierto punto para evitar huecos en la imagen compuesta global y el modulo de procesado de imagenes de la invencion esta adaptado para sincronizar el area de solapamiento, de manera que se crea una imagen compuesta consistente. Esto se consigue porque cada imagen individual esta en su parte solapada superpuesta con un gradiente de transparente a negro (tengase en cuenta que el negro es el color con el que el proyector no muestra datos de imagen en la superficie de proyeccion).
Ademas, mediante la ayuda de un modulo de alineacion de proyectores, los dos medios de proyeccion pueden estar alineados y/u orientados para reducir la necesidad de ajustes en el software y el lado de senal de las imagenes. El modulo de procesado de imagenes ajusta entonces las partes solapadas de las dos o mas imagenes de manera que el area de superposicion sigue siendo nftida y homogeneamente brillante. Esto da lugar a una imagen compuesta que aparece al usuario como si fuera proyectada por un unico proyector.
En otro aspecto, el sistema comprende medios para ajustar visualmente el tamano, el brillo y/o el color de los gradientes de las imagenes para mejorar el aspecto de la imagen compuesta.
Ademas, el sistema de acuerdo con la invencion puede comprender ademas al menos un medio de sujecion para sujetar de forma flexible al menos uno de los dos medios de proyeccion para permitir el ajuste de la direccion de proyeccion de los medios de proyeccion y/o las dimensiones de la imagen compuesta. En consecuencia, un medio de proyeccion montado en dichos medios de sujecion puede ajustarse de manera flexible. Puede proporcionarse un modulo de alineacion del proyector para soportar el posicionamiento y/u orientacion de los medios de proyeccion sostenidos por los medios de sujecion.
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Los dos medios de proyeccion del sistema de la invencion estan dispuestos en una disposicion vertical para proporcionar una imagen compuesta en formato vertical, cuyas dimensiones son preferentemente adecuadas para visualizar una imagen de un ser humano esencialmente de tamano natural. Una disposicion de este tipo es particularmente util en casos en los que un ser humano virtual se presenta al usuario, por ejemplo, un promotor virtual en un escaparate, un recepcionista virtual en una zona de recepcion o un estand de feria o incluso una representacion virtual del usuario.
Adicionalmente o de forma alternativa, los dos medios de proyeccion pueden estar dispuestos de tal manera que la distancia requerida entre los dos medios de proyeccion y la superficie transparente se reduce al mfnimo. En consecuencia, dicha distancia puede ser significativamente menor que la altura de proyeccion, lo que es particularmente adecuado para casos de aplicacion de orientacion vertical con espacio limitado.
Los modos de realizacion del sistema de la invencion pueden comprender tambien un modulo de monitorizacion de la salud del sistema adaptado para monitorizar y/o registrar el estado del sistema y/o sus componentes, y para enviar informacion del estado a un servidor. De esta manera, se hace posible tener una vision precisa y oportuna del estado de salud del sistema para adoptar medidas correctoras de manera oportuna en caso de fallos.
En otro aspecto mas de la invencion, el sistema comprende ademas un sistema de procesado de informacion, tal como un ordenador portatil, para ejecutar una aplicacion controlada por gestos para su presentacion a uno o mas usuarios. Mediante el uso de hardware estandar de ordenador convencional como unidad de procesado principal del sistema de la invencion, se minimizan los costes globales del sistema. Al mismo tiempo, se hace posible instalar y ejecutar cualquier tipo de aplicacion dependiendo del caso de uso especffico. De forma alternativa, tambien se puede usar hardware desarrollado individualmente como sistema de procesado de informacion de la invencion.
En un aspecto adicional de la invencion, se muestra al menos una etiqueta legible por maquina creada dinamicamente en la imagen compuesta que es utilizable para entregar un proceso de interaccion a un dispositivo, preferentemente movil. Por consiguiente, la imagen compuesta no solo muestra informacion comprensible para los usuarios humanos, sino tambien una o mas etiquetas legibles por maquina que pueden ser lefdas por un dispositivo, tal como un telefono inteligente o una tableta. De esta manera, se puede transferir al dispositivo movil un proceso de interaccion que tiene lugar entre el sistema y el usuario, por ejemplo, una aplicacion para escaparates, de modo que el usuario puede, por ejemplo, realizar un proceso de pago en su dispositivo movil para comprar un producto.
En un modo ejemplar de realizacion, al menos una etiqueta legible por maquina es un codigo QR de respuesta rapida y la aplicacion permite que uno o mas usuarios realicen compras desde los escaparates. En consecuencia, en este modo de realizacion se proporciona una aplicacion para escaparates que puede presentar una imagen que comprende un presentador humano virtual y cualquier cantidad de productos virtuales con los que el usuario puede interactuar y que puede comprar utilizando las capacidades QR de su dispositivo movil.
Ademas o de forma alternativa, el sistema puede comprender una interfaz de red, en particular una interfaz inalambrica, para permitir administrar el sistema desde una ubicacion remota, tal como un servidor, y/o desde un dispositivo movil, tal como un telefono movil y/o tableta y/o mando a distancia. De esta manera, el sistema de la invencion se puede ser administrar y controlar localmente y/o de forma remota. Por ejemplo, el sistema se puede administrar y configurar en un servidor que este conectado al sistema (o incluso a multiples sistemas de la invencion) a traves de internet. Otro ejemplo es un mando a distancia operado cerca del sistema (tal vez diffcil de alcanzar), por ejemplo utilizando un mando a distancia dedicado o un telefono inteligente u otro dispositivo movil adecuado.
Ademas, el sistema puede comprender tambien una unidad de control para visualizar el estado del sistema y para seleccionar un estado de potencia y/o ajustes de sonido del sistema. La unidad de control se puede proporcionar en forma de un panel con elementos de interfaz de usuario adecuados, tales como botones, o similares. Ademas o de forma alternativa, las funcionalidades de la unidad de control se pueden proporcionar por el dispositivo movil explicado anteriormente que actua como mando a distancia.
Ciertos modos de realizacion del sistema comprenden ademas al menos una fuente de alimentacion ininterrumpida (SAI). De esta manera, se garantiza que el sistema no se apague de manera incontrolada en caso de un corte de energfa. Ademas, esto hace que el sistema, en particular los medios de proyeccion, sean resistentes a los picos de tension.
4. Breve descripcion de los dibujos
En la siguiente descripcion detallada, los modos actualmente preferentes de realizacion de la invencion se describen ademas con referencia a las figuras siguientes:
Fig. 1: Un resumen esquematico de un sistema de retroproyeccion interactivo, una pantalla de proyeccion
y un usuario de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion;
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Figuras 2a, b: Diagramas de bloques que ilustran componentes de un sistema interactive de retroproyeccion de
acuerdo con un modo de realizacion de la invencion;
Fig. 3: Ilustraciones esquematicas de un sistema interactivo de retroproyeccion de acuerdo con un modo
de realizacion de la invencion visto desde el exterior;
Fig. 4: Un diagrama de bloques que ilustra componentes de hardware de un sistema interactivo de
retroproyeccion de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion;
Fig. 5: Un diagrama de bloques que ilustra componentes de software de un sistema interactivo de
retroproyeccion de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion;
5. Descripcion detallada de modos de realizacion preferentes
A continuacion, se describe un modo preferente de realizacion de la invencion con respecto a un sistema de retroproyeccion interactivo 1 tal como se muestra esquematicamente en la Fig. 1. Como puede verse, el sistema 1 es, en este modo de realizacion, una caja autonoma que aloja los componentes descritos en mas detalle mas adelante. Usando dos o mas proyectores (no mostrados directamente en la Fig. 1, pero indicados por medio de los haces de luz transmitidos por el sistema 1) se pueden proyectar imagenes sobre una superficie transparente 2 (tal como un escaparate, otra superficie de vidrio o una superficie de plexiglas) a la que esta unida una lamina de retroproyeccion convencional. De esta manera, un usuario 3 puede ver e interactuar con las imagenes proyectadas sobre el area de visualizacion 2.
Composicion del hardware del sistema 1
Las figuras 2a y 2b ilustran los componentes internos de un sistema interactivo de retroproyeccion de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion. En este modo de realizacion, el sistema 1 comprende un bastidor de aluminio (aunque se puede usar cualquier otro material adecuado) y una ruta de cable para una composicion limpia de los diferentes componentes. La ruta del cable se instala a lo largo del bastidor. Figuras 2a y 2b ilustran tambien los dos proyectores 10a y 10b, cuya composicion (una en la parte inferior y la otra en la parte superior del bastidor) proporcionara la maxima flexibilidad con respecto al tamano de la proyeccion. Ademas de la funcionalidad de ajuste de la proyeccion basada en software descrita mas adelante, el segundo proyector 10b esta montado en una sujecion flexible opcional 15, que proporciona la flexibilidad para ajustes manuales.
Un ordenador portatil 20 (tengase en cuenta que tambien podrfa usarse cualquier otro sistema de procesado de informacion 20, tal como una tableta, un mini PC convencional o similar) esta situado en el centro del bastidor en un cajon para proporcionar la posicion mas comoda para fines de mantenimiento. La Fig. 2a muestra el ordenador 20 en el estado guardado y la Fig. 2b muestra el ordenador 20 siendo extrafdo de la carcasa del sistema 1. El ordenador portatil 20 esta equipado preferentemente con capacidades inalambricas, tales como WiFi y/o 3G para acceso rapido a internet.
En circunstancias normales, el sistema 1 y todos los componentes internos estan provistos de electricidad por una fuente externa. El sistema 1 viene con un conector de alimentacion comercialmente disponible. Opcionalmente, una o mas unidades SAI 25 se encargan de proporcionar electricidad para los proyectores 10a y 10b en caso de corte de la corriente, asf como estabilizacion del voltaje. En una situacion de corte de la corriente, el cambio a la fuente de alimentacion interna 25 se lleva a cabo sin interrumpir el funcionamiento del sistema 1 y los medios de proyeccion 10a y 10b se desconectan de una manera controlada con la ayuda del adaptador 12 de monitorizacion de la salud de los medios de proyeccion.
Como se puede ver en las Fig. 2a y 2b, los componentes internos del sistema 1 estan dispuestos de una manera que ahorra tanto espacio como sea posible con componentes estandar, lo que tambien hace que el sistema sea particularmente transportable.
A pesar de la disposicion de ahorro de espacio, el sistema sugerido 1 asegura al mismo tiempo que la distancia de los proyectores 10a, 10b a la zona de proyeccion 2 sea lo mas pequena posible, garantizando al mismo tiempo el maximo tamano de proyeccion especialmente en la extension vertical. La distancia requerida entre los proyectores esta limitada por las caracterfsticas ffsicas de las laminas de retroproyeccion que requieren un angulo de impacto de la luz de al menos 40° para limitar el impacto sobre el brillo debido a la reflexion. Si los dos proyectores estan dispuestos con una distancia vertical de aproximadamente 70 cm entre si de modo que la caja tenga una altura de aproximadamente 100 cm y la distancia a la pantalla de proyeccion este comprendida entre 120 y 130 cm, es posible generar una altura de proyeccion de 160 cm a 180 cm, que es adecuada para mostrar las representaciones de tamano natural de seres humanos.
La Fig. 3 ilustra un sistema interactivo de retroproyeccion 1 de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion visto desde el exterior. En consecuencia, el bastidor de soporte esta oculto bajo una cubierta que oculta todos los componentes no relevantes para el usuario y proporciona al usuario las caracterfsticas relevantes para el caso de
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uso. Como puede verse en la vista frontal ilustrada en la parte izquierda de la Fig. 3, la cubierta comprende un orificio de proyeccion para cada proyector 10a, 10b. En la parte superior de la cubierta se instalan uno o mas altavoces y uno o mas ventiladores. El uno o mas ventiladores estan a cargo del ajuste de temperatura para el sistema 1 cuando esta cerrado y estan equipados con un sensor de temperatura. De esta manera se proporciona un sistema de autorefrigeracion 1 que, junto con la fuente de alimentacion de emergencia opcional (vease anteriormente), da como resultado un sistema completamente autonomo que evita de forma fiable problemas de hardware inesperados y/o perdida de datos en caso de cortes del suministro electrico.
La vista posterior ilustrada en la parte derecha de la Fig. 3 ilustra una unidad de control 30 que proporciona preferentemente los siguientes medios de ajuste: boton de encendido, ajuste de sonido y LED de control y de encendido. La unidad 30 de control puede proporcionar ademas soporte plug-and-play para dispositivos de terceros (por ejemplo, USB externo, audio externo).
La cubierta del presente sistema 1 esta fabricada preferentemente de material de madera. En ciertos modos de realizacion, la cubierta es blanca y puede configurarse de acuerdo con el diseno corporativo del cliente.
Vision general de componentes de hardware
La Fig. 4 ilustra componentes de hardware de un sistema interactivo de retroproyeccion de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion. Muestra los componentes de hardware del sistema 1 incluyendo sus conexiones como se describe a continuacion. Se apreciara que la presente invencion esta dirigida a modos de realizacion que comprenden todos o solo un subconjunto de los siguientes componentes.
Medios de control de gestos (4): detectan gestos del usuario (3) y envfan esta informacion al modulo conector (24).
Altavoces (34): emiten el sonido de la aplicacion al usuario (3).
Controles de sonido (36): permiten al personal de mantenimiento ajustar el volumen y el tono que se reproduciran a traves de los altavoces (34).
Mando a distancia (27): permite controlar la potencia, el sonido y el estado, asf como la configuracion y el control del flujo de aplicaciones a una distancia cercana (hasta 100) del sistema de procesado de informacion (20).
Dispositivos de proyeccion (10a, 10b): proyectan una parte de la imagen compuesta a la superficie transparente (2) con una minima correccion trapezoidal de la imagen.
Divisor de senales de imagen (11): divide una imagen global en imagenes parciales sin solapamientos y envia estas a los medios de proyeccion (10a, 10b).
Adaptador de monitorizacion de la salud de los medios de proyeccion (12): supervisa el estado de los medios de proyeccion (10a, 10b), incluyendo componentes con vida util limitada tales como bombillas, y permite un apagado controlado de los medios de proyeccion (10a, 10b).
SAI (25): estabiliza la tension de salida y almacena energia para suministrar energia a los componentes en el caso de un corte de corriente.
Unidad de control 30
Unidad de control (30): combina medios para controlar la potencia, el sonido y la refrigeracion, asf como la retroalimentacion de estado. Comprende las siguientes partes:
Amplificador de sonido (31): amplifica la senal de sonido del controlador de sonido (21) y la reproduce a traves de los altavoces (34).
Indicador de estado (32): indica el estado general del sistema (1).
Interruptor de encendido (33): permite desconectar el sistema (1) del modo de espera o enviarlo al modo de espera.
Ventilador (35): enfria el sistema (1) basandose en la temperatura actual medida por un sensor de temperatura integrado.
Sistema de procesado de informacion 20
Sistema de procesado de informacion (20): procesa los gestos detectados, ejecuta la aplicacion y controla la
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comunicacion con el servidor central (5). Comprende las siguientes partes:
Controlador de sonido (21): procesa los sonidos de la aplicacion y de notificacion y los envfa al amplificador de sonido (31).
Modulo de conexion de red (22): coordina la comunicacion bidireccional con el servidor central (5) mediante protocolos de red inalambrica o cableada.
Modulo de graficos (23): procesa las imagenes visuales de la aplicacion y de notificaciones y las envfa como una sola imagen al divisor de senales de imagen (11).
Modulo conector (24): adapta los componentes como conmutadores e indicadores y los medios de control de gestos (4) al sistema de procesado de informacion (20).
Receptor de senal remota (26): recibe las senales del mando a distancia (27) para su procesado desde el sistema de procesado de informacion (20).
Servidor central 5
Servidor central (5): proporciona un acceso centralizado al sistema (1) o a multiples sistemas (1) a traves de SDCUDAS (900).
Modulo de conexion de red (51): coordina la comunicacion bidireccional con el sistema de procesado de informacion (20) utilizando protocolos de red inalambrica o cableada.
Vista general de la arquitectura del software
La Fig. 5 ilustra componentes de software de un sistema interactivo de retroproyeccion de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion. Muestra los componentes de software del sistema 1, incluyendo sus conexiones. Adicionalmente, la Fig. 5 destaca la arquitectura de la aplicacion basada en componentes y las capacidades de extension resultantes. Se apreciara que la presente invencion esta dirigida a modos de realizacion que comprenden todos o solo un subconjunto de los siguientes componentes.
Como puede verse en la seccion mas a la izquierda de la Fig. 5, la interfaz de usuario de este modo de realizacion del sistema 1 esta formada por dos o mas proyectores 10a, 10b y unos medios de control de gestos 4, por ejemplo, el dispositivo Kinect de Microsoft, del sistema 1. Los medios de control de gestos 4 comprenden ademas un controlador de software, por ejemplo, un controlador Kinect proporcionado por Microsoft. De esta manera, el sistema 1 hace uso de las capacidades de control de gestos como una interfaz humana, por ejemplo, las de Microsoft Kinect y su Kinect SDK de codigo abierto en combinacion Microsoft's.NET Framework y XNA Framework.
A continuacion, se explicaran los componentes de software mas importantes de los modos de realizacion del sistema 1 ilustrado en la seccion central de la Fig. 5. Se apreciara que los modos de realizacion de la invencion pueden comprender cualquier combinacion o subcombinacion de estos componentes.
Controladores de dispositivos 119
Controladores de dispositivos (119): opera y controla los medios de proyeccion (10a, 10b) y los medios de control de gestos (4). Comprende las siguientes partes:
Controlador de los medios de control de gestos (100): representa una interfaz programatica para la monitorizacion y funcionamiento de los medios de control de gestos.
Sensor SDK (101): proporciona acceso a las funciones de los medios de control de gestos. Las funciones devuelven el estado de los sensores del dispositivo, ajustan automaticamente el angulo del sensor, aumentan la precision en la deteccion y el enfoque en un usuario particular, transfieren los datos del entorno: flujo de imagen fotograma a fotograma en color de alta frecuencia, flujo de imagen fotograma a fotograma en profundidad de alta frecuencia, representacion del usuario como esqueleto.
Biblioteca de vision computerizada (102): realiza el procesado de las imagenes en color para detectar movimiento en el material visual y filtrar gestos innecesarios.
Controlador de los medios de proyeccion (500): proporciona una interfaz programatica a las funciones de los medios de proyeccion (10a, 10b).
Motor de renderizado (501): genera la imagen mostrada al usuario en la pantalla utilizando las funciones de los medios de proyeccion (10a, 10b).
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Controlador de renderizado de proyeccion multiple (502): ajusta automaticamente y sincroniza la salida de imagen mediante multiples medios de proyeccion. Permite evitar el efecto de duplicacion de la intensidad de luz en las areas donde se solapan varios flujos de luz diferentes de diferentes fuentes (proyectores) - se calcula y despliega un gradiente personalizado.
Sistema de procesado de informacion 20
Sistema de procesado de informacion (20): procesa los gestos detectados, ejecuta la aplicacion y controla la comunicacion con el servidor central (5). Comprende las siguientes partes:
Monitorizacion de la salud del sistema (115): monitoriza los eventos internos que ocurren durante el funcionamiento del sistema de procesado de informacion (20) y de los controladores del dispositivo (119).
Servicio de monitorizacion de fallos (116): monitoriza los errores del sistema de procesado de informacion (20) y mitiga los resultados de un fallo del sistema.
Servicio de monitorizacion de los medios de proyeccion (117): monitoriza el estado de los medios de proyeccion (10a, 10b) permitiendo una reaccion rapida en caso de averfa en el hardware.
Controlador de potencia de los medios de proyeccion (118): controla automaticamente la alimentacion de los medios de proyeccion (10a, 10b) evitando que se danen.
Procesado de interaccion (200): procesa el material visual y otros materiales rastreados por los medios de control de gestos (4).
Rastreo activo de usuarios (201): busca y enfoca automaticamente a un usuario activo (3). El componente se utiliza para interactuar con el usuario elegido (3) para guiarlo al lugar optimo frente al VIP. Este metodo aumenta la precision de todo el sistema y permite un mejor reconocimiento de los gestos del usuario y el esqueleto del usuario.
Rastreo de esqueletos y manos (202): detecta la mano activa del usuario, con la que el usuario (3) interactua con el sistema (1). Identifica el estado de la mano del usuario, por ejemplo, si el usuario aprieta el puno. Calcula de forma adaptativa las coordenadas para la mano del usuario. Si es necesario, predice la siguiente posicion inmediata de la mano del usuario, de modo que el sistema (1) no pierda la mano del usuario y el flujo de navegacion se mantenga fluido.
Logica de aplicacion (300): define el proceso de interaccion y proporciona una base para la retroalimentacion del sistema sobre las acciones del usuario.
Configuracion de flujo de trabajo (301): define la logica de las interacciones del sistema y un conjunto de todos los estados posibles del sistema (1), incluyendo un conjunto de todos los estados posibles de la representacion visual del sistema (1).
Controlador de flujo de trabajo (302): define un conjunto de eventos e interacciones basadosen la etapa actual del flujo de trabajo y las acciones del consumidor.
Pantallas visibles con etiquetas legibles por maquina (303): genera contenido multimedia y visualiza el estado actual del flujo de trabajo.
Recopilacion de datos (400): procesa y recopila los datos recibidos durante las interacciones.
Procesado de datos (401): recibe los datos del controlador de flujo de trabajo y los guarda en un almacenamiento interno de datos.
Sincronizacion de datos (402): prepara los datos de interaccion del consumidor recopilados para transferirlos a SDCUDAS (900).
Graficos (600): modulo destinado a realizar la configuracion de la imagen mostrada por los medios de proyeccion (10a, 10b).
Controlador de mezcla del motor (601): calibra los medios de proyeccion (10a, 10b).
Controlador de correccion del gradiente (602): ajusta el gradiente de la imagen. El gradiente se aplica sobre las partes apropiadas de las pantallas visibles y las imagenes finales se transfieren a los proyectores particulares a traves del motor de renderizado (501).
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Controlador de alineacion de la cuadrfcula (603): muestra una cuadrfcula en cada medio de proyeccion (10) que permite al personal de mantenimiento ajustar uno o mas medios de sujecion flexibles (15) de manera eficiente para lograr una imagen compuesta perfecta.
Distribucion de software (700): busca actualizaciones del sistema de procesado de informacion (20) y preconfigura automaticamente una restauracion y un reinicio de la aplicacion en caso de fallo del sistema.
Controlador de actualizacion y restauracion (701): comprueba la presencia de actualizaciones del sistema de procesado de informacion (20), ejecuta la actualizacion del sistema y la restauracion cuando es necesario.
Controlador de sincronizacion de auditorfas (702): rastrea los errores del sistema y los registra. Cuando se dispone de una conexion segura a SDCUDAS (900), estos datos se sincronizaran con SDCUDAS (900) a traves de la interfaz SDCUDAS (703).
Interfaz SDCUDAS (703): establece una conexion segura con SDCUDAS (900).
Servidor central 5
Servidor central (5): proporciona un acceso centralizado al sistema (1) o a multiples sistemas (1) a traves de SDCUDAS (900).
SDCUDAS (900): Sistema de Distribucion / Control / Actualizacion / Recopilacion de Datos y Analisis del Software. Comprende las siguientes partes:
Modulo de distribucion de software (901): establece una conexion con el sistema de procesado de informacion (20), permitiendo enviar actualizaciones de la aplicacion.
Modulo de actualizacion de control (902): notifica al sistema de procesado de informacion (20) que hay actualizaciones disponibles.
Modulo de recopilacion de datos (903): recopila y procesa datos procedentes del sistema de procesado de informacion (20). Los datos se almacenan en la base de datos SDCUDAS.
Modulo de analisis (904): proporciona un analisis avanzado de los datos recopilados de los consumidores, tales como el comportamiento y las preferencias del usuario, para recuperar una base de segmentacion de los consumidores.
Resumen y ejemplos de casos de uso
Como se explica en el presente documento, la presente invencion proporciona un sistema 1 que consolida componentes de hardware para conseguir una solucion todo en uno para la retroproyeccion controlada por gestos. El sistema 1 (preferentemente proporcionado en forma de una «caja») esta disenado de la manera mas transportable y mas compacta. El diseno tambien asegura que se consigue la mayor area de proyeccion vertical posible al tiempo que se mantiene al mfnimo la distancia entre la «caja» y la pantalla de proyeccion. Los componentes de hardware individuales se armonizan perfectamente entre si a traves de los componentes de software divulgados en el presente documento.
En modos preferentes de realizacion, el sistema 1 comprende una caja compacta para una disposicion optima de los componentes. El hardware consolidado esta soportado por varios componentes de software. La «caja» se desarrolla de tal forma que los componentes de hardware y software estan perfectamente equilibrados y adaptados entre si. El sistema 1 utiliza la tecnologfa de retroproyeccion y el procesado de imagenes para combinar los bordes de dos o mas proyectores para crear una imagen a tamano real en orientacion vertical. El modulo de procesado de imagenes se puede utilizar con casi todos los tipos de proyectores convencionales. La aplicacion principal se proyecta en una lamina especial de retroproyeccion y se controla mediante el control de gestos mediante un dispositivo de deteccion de gestos como Kinect de Microsoft. El concepto principal de la aplicacion depende del caso de uso (vease a continuacion) y es facilmente cambiable y/o extensible por medio de interfaces. La invencion tambien proporciona una caracterfstica de mantenimiento para fines de soporte remoto, monitorizacion, gestion de incidentes y/o despliegue. Por lo tanto, la informacion de estado se envfa a un servidor central que proporciona un acceso unificado para todo tipo de control, mantenimiento, actualizacion o configuracion de todos los dispositivos distribuidos globalmente. Ademas, el servidor central ofrece posibilidades para analizar y procesar datos estadfsticos recuperados desde los dispositivos en una aplicacion de inteligencia empresarial.
La presentacion de un promotor virtual de tamano natural es uno de los puntos fuertes de la invencion, asf como la capacidad de proporcionar informacion de diferentes tipos a su entorno circundante.
Como ejemplo, el sistema puede actuar como un sistema de informacion de producto virtual (PIM), que puede proporcionar informacion de marketing, formacion y/o comercial a diferentes clientes potenciales. Tambien se puede colocar en recepciones o vestfbulos para comunicarse con visitantes potenciales.
5 En el caso de un area de proyeccion con una lamina transparente, el sistema crea un efecto holografico. Este metodo enriquece considerablemente la experiencia del usuario cuando, por ejemplo, se utiliza en conexion con un escaparate. Ademas, la invencion se puede usar para fines de escaparates junto con extensiones de compra disponibles (por ejemplo, capacidades de codigos moviles y/o QR) que permitiran a un cliente llevar a cabo procesos de compra legalmente vinculantes desde el escaparate. Sin esta extension, todavfa se puede utilizar para aumentar 10 el compromiso del cliente y la frecuencia de los visitantes/compradores de la tienda simplemente colocandolo en el escaparate y atrayendo clientes potenciales o transeuntes. En comparacion con un sistema electronico tradicional tal como las pantallas tactiles o televisores, la invencion puede tener varias ventajas tecnicas tales como metricas de ahorro de espacio, uso higienico y/o ahorros en produccion y mantenimiento.
15 Una de las caracterfsticas principales del sistema de la invencion es su arquitectura del sistema basada en componentes tanto para hardware como para software. Da a la invencion la capacidad de servir para una amplia variedad de diferentes casos de uso. El contenido puede cambiarse facilmente y personalizarse con el software suministrado.

Claims (10)

  1. 1.
    10
    15
    20
  2. 2.
    25
  3. 3.
  4. 4.
    30
  5. 5.
    35
  6. 6.
    40
  7. 7.
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  8. 8.
    50 9.
  9. 10.
    55
  10. 11.
    60
    REIVINDICACIONES
    Un sistema de retroproyeccion controlado por gestos (1), que comprende:
    a. dos medios de proyeccion (10a, 10b), adaptados cada uno para proyectar una imagen sobre una lamina de retroproyeccion fijada a una superficie transparente (2);
    b. un modulo de procesado de imagenes para ajustar las imagenes proyectadas por cada uno de los dos medios de proyeccion (10a, 10b) para crear una imagen compuesta;
    c. medios de control de gestos (4) para permitir que uno o mas usuarios (3) interaction con la imagen compuesta usando uno o mas gestos;
    caracterizado por que:
    d. los dos medios de proyeccion 10a, 10b estan dispuestos en una disposicion vertical para proporcionar una imagen compuesta en formato vertical;
    e. en el que el sistema comprende un bastidor, en el que el primero medio de proyeccion esta dispuesto en la parte superior del bastidor, el segundo medio de proyeccion esta dispuesto en la parte inferior del bastidor y al menos un componente adicional esta dispuesto entre los medios de proyeccion primero y segundo.
    El sistema (1) de la reivindicacion 1, en el que las imagenes proyectadas por los dos medios de proyeccion (10a, 10b) se solapan y en el que el modulo de procesado de imagenes esta adaptado para crear un gradiente de transparente a negro en las partes solapadas de las imagenes, de modo que las imagenes se pueden combinar entre si para crear la imagen compuesta.
    El sistema (1) de la reivindicacion anterior, que comprende ademas medios para ajustar visualmente el tamano, brillo y/o color de los gradientes de las imagenes para mejorar el aspecto de la imagen compuesta.
    El sistema (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas al menos un medio de sujecion (15) para sujetar de forma flexible al menos uno de los dos medios de proyeccion (10a, 10b) para permitir el ajuste de la direccion de proyeccion de los medios de proyeccion y/o las dimensiones de la imagen compuesta.
    El sistema (1) de la reivindicacion anterior, que comprende ademas un modulo de alineacion del proyector para soportar el posicionamiento y/o la orientacion de los medios de proyeccion (10a, 10b) mantenidos por los medios de sujecion (15).
    El sistema (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un modulo (115) de monitorizacion del estado del sistema adaptado para monitorizar y/o registrar el estado del sistema (1) y/o sus componentes y para enviar informacion de estado a un servidor (5).
    El sistema (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un sistema de procesado de informacion (20), tal como un ordenador portatil, para ejecutar una aplicacion para su presentacion a uno o mas usuarios (3).
    El sistema (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una etiqueta legible por maquina creada dinamicamente se muestra en la imagen compuesta que se puede utilizar para transmitir un proceso de interaccion a un dispositivo movil.
    El sistema (1) de las reivindicaciones anteriores 7 y 8, en el que al menos una etiqueta legible por maquina es un codigo QR de respuesta rapida, y en la que la aplicacion permite que uno o mas usuarios (3) realicen compras desde un escaparate.
    El sistema (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una interfaz de red para permitir la administracion del sistema (1) desde una ubicacion remota, tal como un servidor, y/o desde un dispositivo movil, tal como un telefono movil y/o tableta y/o mando a distancia.
    Sistema (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una unidad de control (30) para visualizar el estado del sistema (1) y para seleccionar un estado de potencia y/o ajuste de sonido del sistema (1).
    El sistema (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas al menos una fuente de alimentacion ininterrumpida, SAI (25), para compensar picos de tension y para permitir un apagado controlado en caso de cortes de electricidad.
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