JP5812358B2 - 3次元移動空間におけるジェスチャの非接触検出および認識のためのシステムおよび方法 - Google Patents
3次元移動空間におけるジェスチャの非接触検出および認識のためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Description
−3次元移動空間を規定する電気近接場において、3次元移動空間における少なくとも1つの物体の移動によってもたらされ得る、電気近接場の変形が認識され、
−3次元移動空間における少なくとも1つの物体の移動に対応する、少なくとも1つの移動経路が、認識された電気近接場の変形から生成され、
−移動経路の生成中に、ジェスチャの開始が、移動経路内で決定され、ジェスチャの開始を発端に、ジェスチャが、移動経路から抽出される、
方法が提供される。
−変形を生じさせる物体の基準表面に対する距離
−絶対的および/または相対的電場変動
−経時的電場変動の1次および/または2次の偏差
−および/またはそれらの組み合わせ。
−基準表面に対する物体の位置
−移動空間に対する物体の配向
−物体の速度
−物体の加速度、および/または
−それらの組み合わせ。
−移動空間を規定する、電気近接場を生成する手段と、
−移動空間内の少なくとも1つの物体の移動によって生じる、電気近接場の変形を認識する手段と、
−少なくとも1つの物体の移動に対応する、認識された電気近接場の変形から少なくとも1つの移動経路を生成する手段と、
−移動経路が生成されている間に、移動経路におけるジェスチャ開始を認識する手段と、
−ジェスチャ開始を発端に、移動経路からジェスチャを抽出する手段と
を備えている、システムが提供される。
−3次元移動空間における少なくとも1つの物体の移動によってもたらされ得る、電気近接場の変形の認識と、
−少なくとも1つの物体の移動に対応する、認識された電気近接場の変形からの少なくとも1つの移動経路の生成と
を含む、方法が提供される。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
3次元移動空間におけるジェスチャの非接触検出および認識の方法であって、
前記3次元移動空間(10)を規定する電気近接場において、前記3次元移動空間(10)における少なくとも1つの物体の移動によってもたらされる前記電気近接場の変形が検出され(200)、
少なくとも1つの移動経路が、前記検出された電気近接場の変形から生成され(300)、前記変形は、前記3次元移動空間(10)における少なくとも1つの物体の移動に対応し、
前記移動経路における前記移動経路の生成(300)中に、ジェスチャ開始が決定され、前記ジェスチャ開始を発端に、前記ジェスチャが、前記移動経路から抽出される、
方法。
(項目2)
前記少なくとも1つの移動経路の生成(300)は、前記少なくとも1つの物体の少なくとも1つの物体特性を考慮し、前記少なくとも1つの物体特性は、前記電気近接場の変形から導出される、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記少なくとも1つの物体特性の導出によって、アドバンス情報が考慮され、前記アドバンス情報は、前記移動経路の生成(300)のためのステップに提供される、項目2に記載の方法。
(項目4)
前記物体特性は、前記物体の形態、前記物体のサイズ、物体の数、基準表面に対する前記物体の配向、電気材料特性、およびそれらの組み合わせを含む群のうちの少なくとも1つを含む、項目2または3に記載の方法。
(項目5)
前記移動経路の生成において、少なくとも1つの所定の変形基準を満たす電気近接場の変形のみが考慮され、前記変形基準は、変形を生じさせる前記物体の前記基準表面に対する距離、絶対的および/または相対的電場変動、経時的電場変動の1次および/または2次偏差、およびそれらの組み合わせを含む群のうちの少なくとも1つを含む、項目1から項目4のいずれかに記載の方法。
(項目6)
前記移動経路の各点は、いくつかの移動特性が割り当てられ、前記移動特性は、
−前記基準表面に対する前記物体の位置、
−前記3次元移動空間に対する前記物体の配向、
−前記物体の速度、
−前記物体の加速度、および
−それらの組み合わせ
の群のうちの少なくとも1つを含む、項目1から項目5のいずれかに記載の方法。
(項目7)
前記移動経路からの少なくとも1つのジェスチャの抽出は、離散ジェスチャの抽出および連続ジェスチャの抽出を含む、項目1から項目6のいずれかに記載の方法。
(項目8)
前記ジェスチャの抽出のためのステップは、文脈情報が割り当てられる、項目1から項目7のいずれかに記載の方法。
(項目9)
前記文脈情報は、離散ジェスチャが抽出されるべきことを示す第1の文脈情報と、連続ジェスチャが抽出されるべきことを示す第2の文脈情報とを含む、項目8に記載の方法。
(項目10)
前記移動経路における前記移動経路の生成(300)中に、割り当てられた第1の文脈情報において、ジェスチャ終了が決定される、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記ジェスチャ開始および/または前記ジェスチャ終了は、少なくとも1つの移動特性と少なくとも1つの閾値との比較によって決定され、前記閾値超過/未達は、前記ジェスチャ開始および/またはジェスチャ終了を示す、項目6から10のいずれかに記載の方法。
(項目12)
前記閾値超過/未達は、前記閾値が、所定の持続時間の間、超過/未達である場合、前記ジェスチャ開始および/またはジェスチャ終了を示す、項目11に記載の方法。
(項目13)
いくつかの移動特性の場合、それぞれの閾値が所定の順序で超過/未達である場合に、前記それぞれの閾値超過/未達は、前記ジェスチャ開始および/またはジェスチャ終了を示す、項目11または12に記載の方法。
(項目14)
前記文脈情報は、一式の基準ジェスチャを含む第3の文脈情報を含み、前記一式の基準ジェスチャは、どのジェスチャが検出され得るかを示し、前記基準ジェスチャは、好ましくは、ジェスチャ文法に従って記述されている、項目8から13のいずれかに記載の方法。
(項目15)
前記ジェスチャの抽出は、抽出されたジェスチャを認識するためのパターン認識を含む、項目1から項目14のいずれかに記載の方法。
(項目16)
離散ジェスチャは、前記ジェスチャのジェスチャ終了が決定されるとすぐに、前記パターン認識に完全にフィードされる、項目15に記載の方法。
(項目17)
前記ジェスチャ開始の検出後、前記ジェスチャは、前記パターン認識に連続的にフィードされ、連続的にフィードされたジェスチャは、前記パターン認識によって、基準ジェスチャの部分的ジェスチャと連続的に比較され、前記基準ジェスチャから、前記連続的にフィードされたジェスチャに対応する基準ジェスチャを検出する、項目15に記載の方法。
(項目18)
前記パターン認識は、前記ジェスチャをジェスチャセグメントに分割し、前記ジェスチャセグメントを基準ジェスチャのジェスチャセグメントと比較する、項目15から17のいずれかに記載の方法。
(項目19)
前記少なくとも1つの移動経路の生成によって、補償プロセスが実行され、前記補償プロセスによって、前記3次元移動空間における前記物体の偶発的移動に対応するセグメントが、前記移動経路から排除される、項目1から項目18のいずれかに記載の方法。
(項目20)
前記移動経路の生成は、互に区別可能な1本または数本の指を伴う手の前記3次元移動空間における移動において、前記区別可能な1本の指または数本の指の指先に対応する1つまたはいくつかの移動経路を生成するように適合されている、項目1から項目19のいずれかに記載の方法。
(項目21)
複合ジェスチャが、いくつかの移動経路から抽出されたいくつかのジェスチャによって形成される、項目1から項目20のいずれかに記載の方法。
(項目22)
項目1から項目21のいずれかに記載の方法において使用するためのジェスチャの記述のための文脈自由文法。
(項目23)
3次元移動空間(10)におけるジェスチャの非接触検出および認識のためのシステムであって、
前記3次元移動空間(10)を規定する電気近接場を生成する手段と、
前記3次元移動空間(10)における少なくとも1つの物体の移動によって生じる前記電気近接場の変形を検出する手段と、
前記検出された電気近接場の変形から少なくとも1つの移動経路を生成する手段であって、前記変形は、前記少なくとも1つの物体の移動に対応する、手段と、
前記移動経路が生成されている間に、前記移動経路におけるジェスチャ開始を検出する手段と、
前記ジェスチャ開始を発端に、前記移動経路から前記ジェスチャを抽出する手段と
を備えている、システム。
(項目24)
前記電気近接場を生成する手段は、交流電場が放出され得る少なくとも1つの送信電極と、少なくとも1つの信号発生器とを含み、前記信号発生器は、前記少なくとも1つの送信電極と連結され、前記少なくとも1つの送信電極を電気交流信号で充電する、項目23に記載のシステム。
(項目25)
前記変形を検出する手段は、前記電気近接場の少なくとも1つの受信電極と、前記少なくとも1つの受信電極に連結されている評価デバイスとを含み、前記評価デバイスは、前記受信電極に連結されている交流電場または前記受信電極において放出される交流電場の周波数、振幅および/または位相の変化を検出する、項目23または24に記載のシステム。
(項目26)
前記交流信号の周波数、振幅、および/または位相は、調節可能である、項目24または25のいずれかに記載のシステム。
−基準表面、例えば、タッチセンサ式ディスプレイの入力表面に対する指先の位置、すなわち、位置は、入力表面に対するX、Y、および/またはZ座標によって、示され得る。
−移動空間に対する指または手の配向
−指の移動の速度
−指の移動の際の加速度
−および/またはそれらの組み合わせ
ジェスチャ開始またはジェスチャ終了を決定するために、これらの移動特性のいくつかまたはそれらの組み合わせのいずれかが、使用され得る。
ジェスチャGは、ジェスチャ開始A後、ジェスチャセグメントSが続き、随意に、いくつかのさらなるジェスチャセグメントが続いてもよく、随意に、さらに、ジェスチャ終了Eが続くことから構成される。ジェスチャセグメントSは、一式のジェスチャセグメント{S1、S2、...、Sn}からのジェスチャセグメントから形成される。
−基準ジェスチャは、本発明による方法が、ジェスチャ認識に対して使用される、文脈から独立して、記述され得る。
−基準ジェスチャのジェスチャセグメントのシーケンスはまた、データベース内に記憶されてもよく、それぞれの基準ジェスチャを保存する際、文法は、維持されるであろう。データベース内に記憶される基準ジェスチャは、全体的シーケンスの観点からと、個々のジェスチャセグメントの観点からの両方において、インデックスされ得、特に、図7aおよび7bに説明される方法に関して、対応する基準ジェスチャが、データベースへの索引順アクセスによって決定され得るので、ジェスチャ認識に対して、有意な速度効果を伴う。
−基準ジェスチャは、非常に空間節約的方法において記憶され得、これは、特に、小容量のみを処理する、内蔵システムにおいて、有利である。
Claims (15)
- 3次元移動空間におけるジェスチャの非接触検出および認識のための方法であって、
前記3次元移動空間(10)を規定する電気近接場において、前記3次元移動空間(10)における少なくとも1つの物体の移動によってもたらされる前記電気近接場の変形が検出され(200)、
少なくとも1つの移動経路が、前記検出された電気近接場の変形から生成され(300)、前記変形は、前記3次元移動空間(10)における少なくとも1つの物体の移動に対応し、
前記移動経路における前記移動経路の生成(300)中に、ジェスチャ開始が決定され、前記ジェスチャ開始を発端に、前記ジェスチャが、前記移動経路から抽出され、
前記移動経路からの少なくとも1つのジェスチャの抽出は、ジェスチャの離散抽出および連続抽出を含み、各抽出は、抽出されたジェスチャを認識するためのパターン認識を使用し、
離散抽出に対して、前記ジェスチャは、前記ジェスチャのジェスチャ終了が決定されるとすぐに、前記パターン認識に完全にフィードされ、前記連続抽出に対して、前記ジェスチャ開始の検出後、前記移動経路は、前記パターン認識に連続的にフィードされ、
前記離散抽出または前記連続抽出の選択は、文脈情報に依存し、前記文脈情報は、前記方法が使用される用途に依存する、方法。 - 前記少なくとも1つの移動経路の生成(300)は、前記少なくとも1つの物体の少なくとも1つの物体特性を考慮し、前記少なくとも1つの物体特性は、前記電気近接場の変形から導出され、前記物体特性は、前記物体の形態、前記物体のサイズ、物体の数、基準表面に対する前記物体の配向、電気材料特性、およびそれらの組み合わせを含む群のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの物体特性の導出によって、アドバンス情報が考慮され、前記アドバンス情報は、前記移動経路の生成(300)のためのステップに提供される、請求項2に記載の方法。
- 前記移動経路の生成において、少なくとも1つの所定の変形基準を満たす前記電気近接場の変形のみが考慮され、前記変形基準は、変形を生じさせる前記物体の前記基準表面に対する距離、絶対的および/または相対的電場変動、経時的電場変動の1次および/または2次偏差、およびそれらの組み合わせを含む群のうちの少なくとも1つを含む、請求項2または請求項3に記載の方法。
- 前記移動経路の各点は、いくつかの移動特性が割り当てられ、前記移動特性は、
−前記基準表面に対する前記物体の位置、
−前記3次元移動空間に対する前記物体の配向、
−前記物体の速度、
−前記物体の加速度、および
−それらの組み合わせ
の群のうちの少なくとも1つを含む、請求項2から請求項4のいずれかに記載の方法。 - 前記文脈情報は、離散抽出が使用されるべきことを示す第1の文脈情報と、連続抽出が使用されるべきことを示す第2の文脈情報とを含み、前記移動経路における前記移動経路の生成(300)中に、割り当てられた第1の文脈情報において、ジェスチャ終了が決定される、請求項1から請求項5のいずれかに記載の方法。
- 前記ジェスチャ開始および/または前記ジェスチャ終了は、少なくとも1つの移動特性と少なくとも1つの閾値との比較によって決定され、前記閾値超過/未達は、前記ジェスチャ開始および/または前記ジェスチャ終了を示し、前記閾値超過/未達は、前記閾値が、所定の持続時間の間、超過/未達である場合、前記ジェスチャ開始および/または前記ジェスチャ終了を示す、請求項5または請求項6に記載の方法。
- いくつかの移動特性の場合、それぞれの閾値が所定の順序で超過/未達である場合に、前記それぞれの閾値超過/未達は、前記ジェスチャ開始および/または前記ジェスチャ終了を示す、請求項7に記載の方法。
- 前記文脈情報は、一式の基準ジェスチャを含む第3の文脈情報を含み、前記一式の基準ジェスチャは、どのジェスチャが検出され得るかを示し、前記基準ジェスチャは、ジェスチャ文法に従って記述されている、請求項6から請求項8のいずれかに記載の方法。
- 前記連続的にフィードされたジェスチャは、基準ジェスチャから、前記連続的にフィードされたジェスチャに対応する基準ジェスチャを検出するために、前記パターン認識によって、前記基準ジェスチャの部分的ジェスチャと連続的に比較され、前記パターン認識は、前記ジェスチャをジェスチャセグメントに分割し、前記ジェスチャセグメントを基準ジェスチャのジェスチャセグメントと比較する、請求項1から請求項9のいずれかに記載の方法。
- 前記少なくとも1つの移動経路の生成によって、補償プロセスが実行され、前記補償プロセスによって、前記3次元移動空間における前記物体の偶発的移動に対応するセグメントが、前記移動経路から排除される、請求項1から請求項10のいずれかに記載の方法。
- 前記移動経路の生成は、1本の指または互に区別可能な数本の指を伴う手の前記3次元移動空間における移動において、前記1本の指または前記区別可能な数本の指の指先に対応する1つまたはいくつかの移動経路を生成するように適合されている、請求項1から請求項11のいずれかに記載の方法。
- 複合ジェスチャが、いくつかの移動経路から抽出されたいくつかのジェスチャによって形成される、請求項1から請求項12のいずれかに記載の方法。
- 3次元移動空間(10)におけるジェスチャの非接触検出および認識のためのシステムであって、
前記3次元移動空間(10)を規定する電気近接場を生成する手段であって、前記電気近接場を生成する手段は、交流電場が放出され得る少なくとも1つの送信電極と、少なくとも1つの信号発生器とを含み、前記信号発生器は、前記少なくとも1つの送信電極と連結され、前記少なくとも1つの送信電極を電気交流信号で充電する、手段と、
前記3次元移動空間(10)における少なくとも1つの物体の移動によって生じる前記電気近接場の変形を検出する手段と、
前記検出された電気近接場の変形から少なくとも1つの移動経路を生成する手段であって、前記変形は、前記少なくとも1つの物体の移動に対応する、手段と、
前記移動経路が生成されている間に、前記移動経路におけるジェスチャ開始およびジェスチャ終了を検出する手段と、
連続抽出が行われるべきである場合、前記ジェスチャ開始を発端に、前記移動経路から前記ジェスチャを連続的に抽出する手段と、
離散抽出が行われるべきである場合、ジェスチャ開始とジェスチャ終了と間に受信された前記移動経路をパターン認識に完全に転送する手段と
を備え、
前記離散抽出または前記連続抽出の選択は、文脈情報に依存し、前記文脈情報は、方法が使用される用途に依存する、システム。 - 前記交流信号の周波数、振幅、および/または位相は、調節可能であり、前記変形を検出する手段は、前記電気近接場の少なくとも1つの受信電極と、前記少なくとも1つの受信電極に連結されている評価デバイスとを含み、前記評価デバイスは、前記受信電極に連結されている交流電場または前記受信電極において放出される交流電場の周波数、振幅および/または位相の変化を検出する、請求項14に記載のシステム。
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