JP6725805B2 - 端末装置を制御するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、テレビジョン、照明器具、サーモスタット、ラップトップ等の端末装置用の手動制御システムに関するものである。特に、本発明は、制御される端末装置から独立した外部の取付面上の制御システムに関するものである。更に言えば、本発明は、取付面に対するジェスチャーを検知し、検知したジェスチャーに基いて端末装置用のコマンドを生成するシステムに関するものである。

電子技術の進展に伴い、出力機器ないし端末装置は、日常的に使用され、利便性と機能性を高めるために益々インタラクティブ機能と一体化されている。今やユーザーは、光、カーテン、サーモスタット等を調節するために、遠隔制御装置等の制御システム又はコントローラを用いることができる。既存の制御システムには、制御すべき特定の出力又は端末装置に専用の、かつ、関連する別個の遠隔制御装置が含まれる。遠隔制御装置は、電子装置用のマスターコントローラ、照明と室温を制御するための家具又は壁と一体化されたタッチスクリーンコンピュータタブレット等の二つ以上の端末装置と関連させることもできる。インターフェース（キーボード、マウス、タッチパッド又はタッチスクリーン）を備えたコンピュータは、スマートテクノロジーを持つ複数の端末装置用の遠隔制御装置となり得る。携帯電話もホームセキュリティカメラ、ドアロック等の端末装置の制御を可能にすることが知られている。既存の制御システムには音声認識技術も含まれる。

既存の制御システムには限界がある。各出力装置又は端末装置は、典型的には、ケーブルボックス用のコントローラ、ＤＶＤプレーヤー用のコントローラ、サウンドミキサー用のコントローラ等のそれぞれの遠隔制御装置に関連している。多数の装置を遠隔制御するためには、多数のコントローラが必要である。更に、個々のコントローラは、間違った場所又はユーザーには容易に手が届かない場所に置かれることがしばしばある。ユーザーは、コントローラを探し、あるいは、コントローラの場所を変えなければならない。加えて、音声認識技術は、しばしば、各特定ユーザーの発音とアクセントを計測するための面倒なトレーニングセッションを必要とする。更に、音声認識技術は、しばしば、バックグランドノイズが障害となり、制御システムが口頭のコマンドを認識することが困難となる。更に、音声のコマンドにより生ずる音は、他人が眠っている部屋、映画を見ている部屋等の多くの環境において邪魔物となる。

複数の端末装置と関連する、例えば、タッチスクリーンを備えたコンピュータタブレット、タッチパッドを備えたコンピュータ等の遠隔制御装置は、家具に組み込み、又は、家具と一体化することができる。スマートテーブルは、タッチベースのジェスチャーを受けることができるタッチスクリーン付きで作製されてきた。このようなタッチスクリーン又はタッチパッドを家具等の構造体の表面に組み込む場合には、遠隔制御装置を収容するために要求される設計修正のために該構造体のコストは大幅に増大し、構成要素とハードウェアのコストも同様である。更に、美学面でもしばしば影響を受ける。家具、壁及び周囲の物にタッチスクリーン、タッチパッドその他の顕著な装置を組み込むときに、外観が変わってしまう。このようなハードウェアを家具に組み込むために、メーカーはハードウェアを構造体を収納することができるように既存のデザインの修正することが求められる。

従来技術の制御システムは、テレビジョンのリモートコントローラのボタンから携帯電話のタッチスクリーンまである。専用ボタンを押すという単純なジェスチャー、及び、タッチスクリーンに対する指の動きの複雑なジェスチャーは、いずれも端末装置を制御するために用いられる。これらの手動制御システムの分野においては、種々の特許と刊行物が入手可能である。

２０１４年7月２２日、ステッドマン等に与えられたアメリカ特許第８７８８９７８号にコンピュータのジェスチャー感知インターフェースを開示している。「ピンチズーム」機能を内容とするものであり、第一インタラクションポイントと第二インタラクションポイントとが検知され、当該ポイント間の相対運動がセンサーにより検知される。タッチスクリーン、カメラ、モーションセンサー及び近接センサーを含む種々のセンサーが分野を限定するために開示されている。

２０１３年１１月７日、ベスに発行された世界知的所有権機関のＷＯ２０１３１６５３４８号公報は、表面を備えたエリアの異なる場所に配設された少なくとも三つの加速度計を備えたシステムであって、ユーザーが該表面にタップしたコマンドに対応する各々の振動データを捉えるようにしたものを開示している。処理システムが各加速度計からの振動データを受け、該振動データからコマンドとユーザーの場所を特定する。該コマンドと場所とに基く制御信号が生成される。

２０１４年８月１４日、シュパント等に発行されたアメリカ特許公報第２０１４０２２５８２４号は、柔軟なルームコントロールを開示している。制御装置は、第一の光を部屋の壁に近接するユーザーの手を含む場面に向け、該場面から反射した当該第一の光を受け、第二の光を該壁に向けて該壁に制御装置の像を映すようにしたプロジェクターを含む。プロセッサーは投影フィールド内の手の動きを検知する。

２０１２年１０月４日、マシオッチ等に発行されたアメリカ特許公開公報第２０１２０２４９４１６号は、ジェスチャー識別を備えた別の投影システムを開示している。プロジェクターは、ユーザーの身体に取り付けられ、壁、テーブル等の面に投影する。空間データはセンサーアレイにより検知される。追加のレンダリング操作は、認識された身体部分の動きを追跡し、予め定められたジェスチャーを検知するために追跡された動きに検知アルゴリズムを適用し、検知された予め定められたジェスチャーに対応するコマンドを適用し、適用されたコマンドに応答して投影画像を更新する。

２０１０年１月２８日、ヴァン ロエネンに発行されたアメリカ特許公開公報第２０１０００１９９２２号は、タッピングによるインタラクティブ面の公知技術である。音の検知は、制御されるシステム又はセンサー自体においてフィルタリングされ、解釈される。表面をさする手の動きの方向は、例えば、テレビジョンの音量レベル等のパラメータを減少または増加させるコマンドとして解釈される。ユーザーの手の位置を決定することは不要である。

簡単な一組のボタン又は複雑なタッチパッドを含む従来技術の制御システムについては、遠隔制御装置の表面のタッチセンシティブ領域と非タッチ領域との間には離散境界又は区別がある。タッチセンシティブ領域は、ボタン、キーパッド、又は表面に統合されたタッチパッドの外縁により規制される。したがって、人の手と作動させた端末装置のボタン又はタッチパッドとの間に接触インタラクションが生じた瞬間にコマンドがしばしば処理される。従来技術の光検知装置については、タッチセンシティブ領域として可視光の離散境界がある。投影光が働いた時、投影光の領域内のジェスチャーのみが端末出力のコマンド用の制御システム内で処理される。

タッチセンシティブ領域と非タッチ領域との間の境界を除去し、全表面をインタラクティブゾーンとする必要がある。障害のある人にとっては、高すぎる位置にあるスイッチ又はタッチスクリーンのようなタッチセンシティブ領域には手が届かないかも知れない。神経筋の問題その他の身体的制約のある人にとっては、タッチスクリーンに正しくインタラクションするために十分なモーター制御を行うことはできないかも知れない。端末措置を制御するとき、年長者は、ボタン又はタッチスクリーンを十分に見るために助けを必要とするかも知れない。広範囲の身体的能力を持つすべてのユーザーのために、手動制御システムを改良する必要がある。

本発明の目的は、端末装置を制御するためのシステム及び装置を提供することにある。

本発明の目的は、端末装置を制御するための手動システムを提供することにある。

本発明の目的は、ジェスチャーに基くインタラクティブ制御システムを提供することにある。

本発明の別の目的は、端末装置から独立した表面に対する物理的インパクトに基くインタラクティブ制御システムを提供することにある。

本発明の別の目的は、関連する取付面を介する接触インタラクションにより端末装置を制御するシステムの実施例を提供することにある。

本発明の別の目的は、外側表面と調整し又は合わせたインタラクティブゾーンにより端末装置を制御するシステムの実施例を提供することにある。

本発明の別の目的は、センサーにより設定されたインタラクティブゾーン内の接触インタラクションとしてジェスチャーを検知するためのインタラクティブ制御システムの実施例を提供することにある。

本発明の別の目的は、取付面と関連する接触インタラクションをデータ信号として検知するように端末装置を制御するシステムの実施例を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、データ信号に基くデータパターンを決定するように端末装置を制御するシステムの実施例を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、検知されたデータパターンを端末装置のコマンドと関連するジェスチャープロファイルと一致させるように端末装置を制御するシステムの実施例を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、センサーにより検知された接触インタラクションを、検知されたデータパターンと一致させたジェスチャープロファイルに関連するコマンドに変換することにより端末装置を制御するシステムの実施例を提供することにある。

本発明の上記その他の目的と利点は、添付の明細書から明らかとなる。

本発明による制御システムの実施例は、独立した取付面を端末装置のコントローラに変えるものである。壁又はテーブル等の如く物理的に分離した取付面は、テレビジョン又は照明器具を、ユーザーがいずれの器具にも触れることなく、オンオフさせることができる。制御システムは、取付面に係合するハウジングと、該ハウジング内のセンサーと、該センサーとコミュニケーションを行うサーバーと、該サーバーとコミュニケーションを行う端末装置とを含む。該端末装置は、該取付面と関連するジェスチャーにより制御される。

ハウジングは、該ハウジングを取付面の外側、下側又は内側に配設することができるように、取付面用の係合手段を備えている。テーブル、壁等の平面の他、ベッド等の非平面も取付面となり得る。該係合手段は、ハウジングを該取付面に取り付ける取付手段と、該センサーをハウジングに接続する伝達部とを含む。一部の実施例においては、該伝達部は、ハウジング内のセンサーの減衰を小さくするようにバネ装着部を備えている。

センサーは、該センサーの範囲により規定されるインタラクティブゾーンを形成し、該インタラクティブゾーンは取付面と合わせる。該インタラクティブゾーンは、取付面と同一平面上にあり、もしくは該取付面上に被さり、又は該取付面と一体的に形成される。センサーは係合手段に対する関係で固定された位置にあるため、該インタラクティブゾーン内における該取付面との接触インタラクションはデータ信号としてセンサーにより検知される。別の実施例においては二つ以上のセンサーがある。追加のセンサーと共に、取付面上の同じ接触インタラクションを検知するための追加のインタラクティブゾーンが配設されている。追加のセンサーからの追加のデータ信号はセンサーのデータ信号と共に検知される。

接触インタラクションは、ハウジングの伝達部を介して、センサーのデータ信号を生成する。一部の実施例においては、接触インタラクションは取付面に対する単数又は複数のインパクトよりなり、データ信号は、各インパクトに対応するそれぞれ規定されたピークと、規定された各ピーク間の測定された期間と、規定された最後のピーク後の規定された期間とを有する。各接触インタラクションのデータパターンは、規定された各ピークと、規定された最後のピーク後の規定された期間、及び複数のインパクトがある場合には規定された各ピーク間の規定された各期間とにより決定される。センサーが音響センサーである場合には、データ信号は音量、強度、ピッチ、周波数、期間等のサウンドデータである。センサーが加速度計である場合には、データ信号は振幅、強度、期間等の振動データである。機械的能力、光機能及び圧電能力を備えたセンサー等の他のセンサーも制御システムに組み込むことができる。タッピング、ノッキング、スイーピング、ドラッギング等の接触インタラクションはデータ信号として検知され、以て本発明により、ユーザーの種々のジェスチャーが端末装置の活動を制御するために使用することが可能となる。二つ以上のセンサーを備えた別の実施例においては、データ信号と追加のデータ信号は、接触インタラクションのデータパターンを決定するために使用することができる。

本発明のサーバーは、センサーとコミュニケーションを行うが、ＷｉＦｉ、ブルートゥース（登録商標）、ローカルエリアネットワーク、又はその他の無線接続には限定されない。サーバーは、ルーティングモジュールと、該ルーティングモジュールに接続された処理モジュールと、該処理モジュールに接続された出力モジュールとよりなる。ルーティングモジュールはセンサーからデータ信号を受け取り、処理モジュールは、接触インタラクションのデータ信号に対応するデータパターンを決定する。二つ以上のセンサーの場合には、データパターンはあるセンサーのデータ信号に対応し、追加のデータ信号は他のセンサーに対応する。処理モジュールは、データパターンをジェスチャープロファイルと一致させる。該ジェスチャープロファイルはコマンドに関連する。一致した後、出力モジュールはコマンドを端末装置に伝達する。

端末装置は、機器、照明器具又は気候調節機であるが、その例は、テレビジョンと、サーモスタットと、コンピュータと、ソフトウエアシステムと、ゲーム機と、スマートフォンと、ソフトウエアを実行する装置と、ファンと、マットレス調節器と、目覚まし時計と、照明器具とを含む。端末装置は、受信モジュールと、コマンドに対応する端末装置の活動を開始させる手段とを備えたものであってもよい。端末装置の活動は、ランプのオンオフ、サーモスタットの温度の上げ下げ、スマートフォンの電話の応答、テーブル上のカレンダーソフトウエアのチェック、テレビジョンのチャンネルの変更等の特定の端末装置に専用のものであってもよい。サーバーとコミュニケーションを行う受信モジュールはコマンドを受け、開始させる手段はその活動を行う。開始させる手段は、スイッチその他端末装置の状態を変更させるための他の作動機構でよい。

本発明の実施例は、更に、本発明のシステムにより端末装置を制御する方法を含む。係合手段により取付面にハウジングを取り付ける。サーバーはセンサーとコミュニケーションを行うように接続され、端末装置は該サーバーとコミュニケーションを行うように接続される。接触インタラクションを生成するように取付面に物理的インパクトが行われ、センサーは該接触インタラクションをデータ信号として検知する。サーバーは、センサーからデータ信号を受け、該接触インタラクションのデータ信号に対応するデータパターンを決定する。データパターンはコマンドに関連するジェスチャープロファイルに合わせられる。コマンドは端末装置に伝達され、該端末装置は該コマンドに対応する活動を行う。取付面に対するジェスチャーは、該取付面が端末装置から独立していても、該端末装置を制御する。

図１は、本発明による制御システムの実施例の概略図である。 図２は、本発明のシステムにより端末装置を制御する方法の実施例を示す流れ図である 図３は、本発明による制御システムのハウジングとセンサーの実施例の概略図である。 図４は、図３のハウジングとセンサーの実施例の側面図である。 図５は、本発明による取付面上のハウジングの実施例の上方からの斜視図である。 図６は、本発明による取付面上に複数のセンサーを備えたハウジングの別の実施例の平面図である。 図７〜９は、本発明による制御システムのハウジングとインタラクティブゾーンと取付面を示す概略図である。

本発明の制御システムは、種々の範囲の身体能力を備えたあらゆるタイプのユーザー用の手動制御システムである。いかなる独立した取付面も端末装置用のコントローラに変換することができる。取付面と関連した単純なジェスチャーにより種々の場所における端末装置を制御することができる。専用コントローラのボタン若しくはスイッチにアクセスし、又はタッチスクリーン上の複雑なメニューを見て操作することは、もはや必要ではない。テレビジョン、サーモスタット等の器具は、該器具に物理的に触れることなく、これを起動させ又は停止させることができる。ユーザーは端末装置としての器具に物理的に到達する必要はない。壁、テーブル面等の別個の取付面は、タッチセンシティブ領域境界のないコントローラに変換される。独立した面に対する単純な物理的インタラクションが端末装置を制御することができる。

図１〜２において、制御システム１０は、取付面２２に係合するハウジング２０と、該ハウジング２０内のセンサー３０と、該センサー３０と関連するサーバー４０と、該サーバー４０と関連する端末装置５０とを含む。該サーバー４０には、制御システム１０と相互作用をするためにインターフェース９９が接続される。該インターフェース９９は、コンピュータ、ラップトップ、タブレット及びスマートフォンを含む。図1は、種々のインターフェース９９を示す。インターフェース９９は、制御システム１０の設定をユーザーに可能ならしめる。取付面２２に関連するユーザーのジェスチャーは、図５、図７〜９の端末装置５０を制御する。一部の実施例においては、インターフェース９９としての装置は端末装置５０でもある。

図３〜４において、ハウジング２０は取付面２２用の係合手段２４を備えている。図５、図７〜９は、該ハウジング２０を取付面２２の外側若しくは下側又は内側に配設し得ることを示している。ベッド等の非平面はもとより、テーブル、壁等の平面も取付面２２となり得る。図４は、ハウジング２０を取付面２２に取り付ける取付手段２６と、センサー３０をハウジング２０に接続する伝達部２８とを備えた係合手段２４の一実施例を示す。取付手段２６は、接着剤、機械的ファスナー、ネジ、あるいはハウジング２０を取付面２２に保持する他の部材とする。他の実施例においては、伝達部２８は、フレームとブラケット３８又は減衰を小さくするようなバネ装着部（図示せず。）を備えている。ハウジング２０を介しての取付面２２に対するセンサー３０の位置決めは厳格である。取付面２２のいかなる音又は振動もセンサー３０に伝達される。係合手段２４はセンサー３０を取り付け、センサー３０が取付面２２をより正確に検知するように減衰を小さくする。伝達部２８は、取付面２２からセンサー３０への音若しくは振動その他の刺激に影響を与える。

本発明の制御システム１０は、図３〜４に示すように、センサー３０を有する。ハウジング２０は、フラッシュメモリー３１とマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）３３とセンサーユニット３５とアンテナ３７と発光ダイオード３９とを有するプリント回路基板３４’よりなるセンサー３０を備えている。センサーユニット３５は加速度センサー又は音響センサーである。マイクロコントローラユニット３３とアンテナ３７は、サーバー４０とのコミュニケーションのためのＷｉＦｉ機能を有する。センサー３０のセンサーユニット３５とハウジング２０の伝達部２８との関係が示されている。センサー３０の厳格な位置は、センサー３０に対する接触インタラクションの伝達を確立する。ハウジング２０内の他の部品としては、制御システム１０用の既知の電源としてのバッテリー３６が含まれる。ハウジング２０とセンサー３０との安定した構造は、ジェスチャーを端末装置５０に対するコマンドに正確かつ効率的に変換することを可能ならしめる。

図５、図６は、センサー３０の範囲３４により定まるインタラクティブゾーン３２を形成するセンサー３０の実施例を示す。該インタラクティブゾーン３２内の取付面２２との接触インタラクションは、データ信号としてセンサー３０により検知される。図５、図６は、取付面２２に合わせたインタラクティブゾーン３２を示し、特に、該インタラクティブゾーン３２は取付面２２と同一平面上にあることを示す。取付面２２に対する接触インタラクションは、取付面２２のセンサー３０により検知される。一例として、ハウジング２０はテーブル上に載置され、テーブルトップをノックすることにより端末装置５０を制御することができる。ノック用のテーブルトップと取付面２２とは同一の構造である。

図７〜９は、インタラクティブゾーン３２を種々の位置で取付面２２に合わせた他の実施例を示す。図７、図８は、取付面２２上に同一平面上に重ねたインタラクティブゾーン３２を示す。図７は、取付面２２としての壁の背面側に配設したハウジング２０を示す。接触インタラクションは取付面２２とは反対側の壁面にあるが、該壁面に対するノッキングは取付面２２に、続いてセンサー３０に、伝達される。同様に、図８は、取付面２２としてのテーブルの下面側に配設したハウジング２０を示す。接触インタラクションは取付面２２と反対側のテーブルトップに対して行われる。テーブルトップに対するノッキングは該テーブルの底面にある取付面２２に、続いてセンサー３０に、伝達される。図９は、テーブル内に埋設される等、取付面２２と一体的に配設されたインタラクティブゾーン３２を示す。取付面２２はテーブルの内部にあり、テーブルトップは取付面２２ではない。接触インタラクションは取付面２２と関連しており、接触インタラクションは必ずしも取付面２２上に直接行われなくても、該接触インタラクションは取付面２２を介して検知される。本発明においては、センサー３０は係合手段２４に対する関係で固定された位置にあるため、接触インタラクションは該取付面２２を介してセンサー３０に伝達される。取付面２２を介しての動きと音波と振動は、該取付面２２と係合手段２４とを介して可能な限り効率的にセンサー３０に伝達される。

ハウジング２０の係合手段２４は、いかなる接触インタラクションも係合手段２４の伝達部２８を介してセンサー３０のデータ信号を生成するように該センサー３０と協同する。音又は振動としての接触インタラクションの減衰は小さい。伝達部２８は、取付面２２又はインタラクティブゾーン３２における実際のノッキング面よりも減衰が小さい。一部の実施例においては、伝達部２８はセンサー３０へのデータ信号の伝達に影響を及ぼす。取付面２２に関連するセンサー３０の剛性部分は、伝達部２８を介する接触インタラクションの減衰を小さくする。伝達部２８は、取付面２２の材料と異なる可撓性、又は取付面２２と異なるのであれば接触インタラクションの表面と異なる可撓性、を備えた射出成形フレーム等の剛性材料により構成してもよい。バネ装着部（図示せず。）を備えた実施例においては、伝達部２８のバネ装着部は、同じではないにしても、取付面２２又は接触インタラクションの表面よりも減衰が小さい。センサー３０への伝達部２８を介した接触インタラクションの伝達のためのバネ装着部を用いると音又は振動の減衰が小さくなる。例えば、伝達部２８としてのバネ装着部は、接触インタラクションの音又は振動の減衰を小さくするように、ハウジング２０を取付面２２により近く、かつ、より強く保持することができる。センサー３０のデータ信号は、センサー３０への伝達のための取付面２２に関連するハウジング２０内のセンサー３０の関係を有しないシステムに比べて、明瞭度と正確性が向上する。センサー３０は、プリント回路基板３４’の両側のハウジング２０に関連して、安定させることができる。また、プリント回路基板３４’は、該プリント回路基板３４’の周囲の複数の点で保持してもよいが、これには１２０度又は９０度の間隔で配設したブラケットが含まれる。センサー３０は、取付面２２からの搖動と振動とを防ぎ、該センサー３０が取付面２２に対し正しい関係を維持するように、所定の位置に保持される。

図２は、本発明の一実施例の流れ図であって、サーバー４０に関連してセンサー３０のデータ信号を示すものである。接触インタラクション６０は、ハウジング２０の伝達部２８を介してセンサー３０のデータ信号７０を生成する。本発明においては、接触インタラクション６０は、取付面２２に関連する単数又は複数のインパクトよりなる。図５、図６において、テーブルトップに対するノッキングは取付面２２に対するノッキングでもあるため、接触インタラクション６０は取付面２２に対する直接的なものとなる。図７〜９において、壁又はテーブルの関連面に対するノッキングは、接触インタラクション６０である。これらの実施例において、関連面に対する単数又は複数のインパクトは接触インタラクション６０であり、取付面２２に対するインパクトではない。当該インパクトは、取付面２２用の調整、対応、又は翻訳が行なわれ、該取付面２２を介してデータ信号７０としてセンサー３０に検知される。

制御システム１０の実施例において、データ信号７０は、各インパクトに対応するそれぞれ規定されたピークと、規定された各ピーク間の測定された期間と、規定された最後のピーク後の規定された期間とを有する。各ピークは、ベースライン又はバックグラウンドアクティビティからの急増により検知されるデータの明確なスパイクである。各接触インタラクション６０のデータパターン８０は、規定された各ピークと、規定された最後のピーク後の規定された期間、及び複数のインパクトがある場合には規定された各ピーク間の規定された各期間とにより決定される。図２は、単数又は複数のインパクトからなる接触インタラクション６０の場合の実施例を示す。単一のノック又は連続するノックは接触インタラクション６０となり得る。制御システム１０は、一回のタップ、３回の速いノック、２回のタップその他の連続よりなる接触インタション６０のデータパターン８０を決定する。タッピング、ノッキング、スイーピング、ドラッギング等の接触インタラクション６０は、センサー３０によりデータ信号７０として検知される。本発明により、ユーザーの種々のジェスチャーが端末装置５０の活動の制御のために利用することが可能となる。

本発明のセンサー３０は、制御システム１０の他の構成要素と同じ関係を持つ既知のセンサーでよい。該センサーは、機械式センサー、光センサー、圧電センサー、振動センサー又は他の種類のメーターでよい。一実施例におけるセンサー３０は、データ信号７０が接触インタラクション６０のサウンドデータよりなるようにした音響センサーである。該サウンドデータは、音量と強度とピッチと周波数と期間とそれらの組み合わせとの少なくとも一つでよい。別の実施例におけるセンサー３０は、データ信号７０が接触インタラクションの振動データよりなるようにした加速度計である。該振動データは、振幅と強度と期間とそれらの組み合わせとの少なくとも一つでよい。データパターン８０は、サウンドデータ又は振動データのデータ信号７０から決定することができる。

図１、図２は、センサー３０とコミュニケーションを行うサーバー４０の実施例を示す。このコミュニケーションは、無線であると有線であるとを問わない。サーバー４０とセンサー３０との間の接続は、図１に示すように、ルーター４２を含むこともあるが、ＷｉＦｉ、ブルートゥース、ローカルエリアネットワーク、又はその他の接続をも含むこともある。図１におけるサーバー４０は、ルーティングモジュール４４と、該ルーティングモジュール４４に接続された処理モジュール４６と、該処理モジュール４６に接続された出力モジュール４８とよりなる。図２によれば、ルーティングモジュール４４はセンサー３０からデータ信号７０を受け取る。該データ信号７０は、取付面２２と関連する接触インタラクション６０と対応する。処理モジュール４６は、接触インタラクション６０のデータ信号７０に対応するデータパターン８０を決定する。処理モジュール４６は、データパターン８０をジェスチャープロファイル９０と一致させる。プロファイル９０は、電源の切断、チャンネルの変更、強度の低下等のコマンドと関連している。出力モジュール４８はコマンドを端末装置５０に伝える。例えば、端末装置５０がテレビジョンである場合には、二つのノックの接触インタラクション６０はデータパターン８０を生成するデータ信号７０として検知される。データパターン８０は、チャンネルを１チャンネル上げることと関連するジェスチャープロファイル９０に合わせる。出力モジュール４８は、端末装置５０としてのテレビジョンに対し、サーバー４０を介してチャンネルを１チャンネル上げるというコマンドを伝える。車いすの高齢者は、テレビジョンの専用ボタンを見つけ出したり、スマートフォンのタッチスクリーンをいじくりまわしたりすることなく、テーブルトップを２回ノックすることによりチャンネルを変えることができる。

制御システム１０における端末装置５０は、スイッチ５０’’’を有するテレビジョン、ステレオ、コーヒーマシーン等の器具である。また、端末装置５０は、ソフトウェアを実行する装置、及びサーモスタット、ファン、照明器具等のスイッチ５０’を有する光又は気候の調整器であってもよい。端末装置５０の活動は端末装置５０による。その活動は特定の端末装置５０独自のものである。ジェスチャープロファイル９０と関連するコマンドは特定の端末装置５０に関するものである。テーブルトップに対する２回のノックは、制御システム１０により、テレビジョンのチャンネルを変更するコマンド、サーモスタットの温度を下げるコマンド、あるいは、コンピュータのオンラインカレンダーソフトウエアプログラムのエントリーを行うコマンドに変えることができる。制御システム１０は、複数の端末装置５０、５０’’に使用することもできる。あるコマンドのジェスチャープロファイル９０は、特定の端末装置５０の活動に独特のものである。センサー３０からのコマンドを受けるために、二つ以上の端末装置５０をサーバー４０に接続することもできる。

図６の別の実施例は、追加のセンサー１３０を備えた制御システム１０を示すものである。ハウジング２０は、センサー３０と追加のセンサー１３０として示されている複数のセンサーを備えることができる。追加のセンサー１３０と共に、取付面２２上の同じ接触インタラクション６０を検知するための追加のインタラクティブゾーン１３２が配設されている。追加のインタラクティブゾーン１３２は、追加のセンサー１３０の追加の範囲１３４により規定される。同様に、追加のインタラクティブゾーン１３２は、センサー３０と同じ関係で取付面２２に合わせる。けだし、追加のセンサー１３０は同じハウジング２０内にあるからである。追加のセンサー１３０は、ハウジング２０の係合手段２４に関して固定された位置にあり、サーバー４０とコミュニケーションを行う。追加のインタラクティブゾーン１３２内の取付面２２と関連する接触インタラクション６０は、追加のデータ信号として追加のセンサー１３０により検知され、処理モジュール４６は、センサー３０のデータ信号７０と追加のセンサー１３０の追加のデータ信号とに対応するデータパターン８０を決定する。図６は、追加のセンサー１３０の追加のインタラクティブゾーン１３２と重複するセンサー３０のインタラクティブゾーン３２を示す。センサー３０と追加のセンサー１３０とは、二つの音響センサー若しくは二つの加速度計又はその一つずつの如く、同じであっても異なっていても差し支えない。データパターン８０は、ジェスチャープロファイル９０とのマッチングの信頼性を高めるためにより頑丈なものにしてもよい。バックグラウンド干渉と解決は、より高い一貫性を持ってフィルタリングすることができる。

本発明の実施例は、図１、図２に示す端末装置５０を制御する方法を含む。この方法は、センサー３０をハウジング２０に内設した状態で係合手段２４により取付面２２にハウジング２０を配設することを含む。センサー３０は、該センサー３０の範囲３４により規定され、取付面２２に合わせたインタラクティブゾーン３２を形成する。この方法は、更に、センサー３０とコミュニケーションを行うサーバー４０を接続し、該サーバー４０とコミュニケーションを行う端末装置５０を接続することを含む。

物理的インパクトが取付面２２と関連してインタラクティブゾーン３２内で生じ、接触インタラクション６０が生成される。接触インタラクション６０はセンサー３０によりデータ信号７０として検知される。該データ信号７０はセンサー３０からサーバー４０に送られる。一部の実施例においては、サーバー４０は、ルーティングモジュール４４と、該ルーティングモジュール４４に接続された処理モジュール４６と、該処理モジュール４６に接続された出力モジュール４８とを備えている。更に、端末装置５０は受信モジュール５２を有することもある。データ信号７０は、サーバー４０のルーティングモジュール４４で受信され、処理モジュール４６は、接触インタラクション６０のデータ信号７０に対応するデータパターン８０を決定する。データパターン８０は、処理モジュール４６によりジェスチャープロファイル９０と一致する。各ジェスチャープロファイル９０は、端末装置５０により、コマンドと関連付けらえる。該コマンドは、例えば、テレビジョンのチャンネルを変更し、あるいは、サーモスタットの温度を下げる等、特定の端末装置５０に指定される。この方法は、コマンドを、サーバー４０の出力モジュール４８により端末装置５０の受信モジュール５２に伝達することを含む。続いて、端末装置５０は、コマンドに応じて活動を行う。

別の実施例は、接触インタラクション６０が二つ以上の物理的インパクトであり、データパターン８０が二つ以上のインパクトにより決定されるように、取付面２２に関連する複数の物理的インパクトを行うことを含む。更に別の実施例は、サーバー４０に接続された追加のセンサー１３０を有するハウジングを含む。接触インタラクションを、センサー４０でデータ信号７０として検知することと、追加のセンサー１３０で追加のデータ信号７０として検知することとを組み合わせたステップ。また、ルーティングモジュールでセンサーからのデータ信号を受信するステップは、更に、ルーティングモジュール４４で追加のセンサーからの追加のデータ信号１７０を受信することを含む。複数のセンサーにより、データパターン８０を決定するステップは、更に、データ信号７０と追加のデータ信号１７０とに対応するデータパターンを処理モジュール４６で決定するステップを含む。また、この方法は、ハウジング２０が複数のセンサー３０、１３０を有するときに、複数の物理的インパクトを行うことを含む。

本発明は、端末装置５０を制御するシステム及び方法である。ユーザーは端末装置を手動で制御するが、これは従来技術の手動制御とは異なる。従来技術のシステムは、専用の遠隔制御装置における特定の活動専用の簡単なボタンから、単純な端末装置の制御のみよりもはるかに大きな機能性を備えたタッチスクリーンまである。特に身体能力が種々に異なるユーザーにとって、アクセシビリティと複雑さにおける深刻な欠点がある。本発明は、考えられるあらゆるユーザーの種々の身体能力に対処するためにジェスチャーに基くインタラクティブ制御システムを提供するものである。この制御システムは、従来技術におけるアクセシビリティと複雑さという不利益を伴うことなく、装置を制御する独立した面に対する物理的インパクトとしてノッキング、タッピングその他のジェスチャーを可能ならしめるものである。端末装置から独立した外部の面がコントローラとなる。取付面と関連し、かつ、センサーのインタラクティブゾーン内の接触インタラクションは、端末装置による実際のパフォーマンスに変換するためのデータ信号として検知される。

本発明は、数多くの利点と用途を提供するものであると説明したが、これらの利点と用途は上記説明に限定されるものではない。本発明の実施例は図面を参照して説明されているが、このような参照は、いかなる意味においても、本発明を限定するものではない。上述の実施例と変形例は、添付の特許請求の範囲とその均等物により解釈すべきものである。

本発明の前記の開示と記述は、例示的かつ説明的なものである。例示の構造、構成及び方法は、本発明の要旨から逸脱することなく、細部を種々に変更することが可能である。

Claims (13)

1. 取付面２２用の係合手段２４を有するハウジング２０を備え、
   該ハウジング２０にはセンサー３０を内設し、該センサー３０は該センサー３０の範囲３４により定まるインタラクティブゾーン３２を形成し、該センサー３０は加速度計であり、該インタラクティブゾーン３２は該取付面２２と合わせると共に前記ハウジングの周囲の外側の該取付面２２上に重ね、該センサー３０は該係合手段２４に対する関係で固定された位置にあり、該インタラクティブゾーン３２内の該取付面２２と関連する接触インタラクション６０は該センサー３０によりデータ信号７０として検知され、該接触インタラクション６０は該取付面に対するインパクトよりなり、該データ信号は該接触インタラクションの振動データよりなり、
   該センサー３０とコミュニケーションを行うサーバー４０を備え、該サーバーは、ルーティングモジュール４４と、該ルーティングモジュール４４に接続された処理モジュール４６と、該処理モジュール４６に接続された出力モジュール４８とを有し、該ルーティングモジュール４４は該センサー３０からデータ信号７０を受け取り、該処理モジュール４６は接触インタラクション６０のデータ信号７０に対応するデータパターン８０を決定すると共に該データパターン８０をジェスチャープロファイル９０と一致させ、該ジェスチャープロファイル９０はコマンドと関連させ、
   端末装置５０を備え、該端末装置５０は受信モジュール５２と該コマンドに対応する該端末装置５０の活動を開始させる手段とを有し、該端末装置５０は該サーバー４０とコミュニケーションを行い、該出力モジュール４８は該コマンドを該受信モジュール５２に伝達し、
   前記ハウジングの係合手段は、該ハウジングを前記取付面に取り付ける取付手段と、前記センサーを該ハウジングの取付手段に接続すると共に取付面に対するセンサーの位置を厳格ならしめるように該取付面と異なる可撓性を有する剛性材料よりなる伝達部とを備え、前記接触インタラクションは該伝達部を介して該センサーのデータ信号を生成するようにした制御システム１０。
2. 前記センサー３０のインタラクティブゾーン３２は前記取付面２２に合わせ、該インタラクティブゾーン３２は該取付面２２と同一平面上にあるようにした請求項１に記載の制御システム１０。
3. 前記伝達部２８は、前記接触インタラクション６０の減衰を小さくするようにバネ装着部を備えている請求項１に記載の制御システム１０。
4. 前記接触インタラクション６０は前記取付面２２に対するインパクトよりなり、前記データ信号７０は、各インパクトに対応するそれぞれ規定されたピークと、規定された最後のピーク後の規定された期間とを有し、前記データパターン８０は、規定された各ピークと、当該規定された最後のピーク後の当該規定された期間とを有する請求項１に記載の制御システム１０。
5. 前記接触インタラクション６０は取付面２２に対する複数のインパクトよりなり、前記データ信号７０は、各インパクトに対応するそれぞれ規定されたピークと、規定された各ピーク間の測定された期間と、規定された最後のピーク後の規定された期間とを有し、前記データパターン８０は、規定された各ピークと、測定された各期間と、当該規定された最後のピーク後の当該規定された期間とよりなる請求項１に記載の制御システム１０。
6. 更に、前記ハウジング２０内に追加のセンサー１３０を備え、当該追加のセンサー１３０は当該追加のセンサー１３０の追加の範囲１３４により規定される追加のインタラクティブゾーン１３２を形成し、当該追加のインタラクティブゾーン１３２は前記取付面２２に合わせ、当該追加のセンサー１３０は前記係合手段２４に関して固定された位置にあり、前記サーバー４０は当該追加のセンサー１３０とコミュニケーションを行い、
   当該追加のインタラクティブゾーン１３２内の取付面２２と関連する前記接触インタラクション６０は、追加のデータ信号１７０として当該追加のセンサー１３０により検知され、
   前記処理モジュール４６は、前記センサー３０のデータ信号７０と前期追加のセンサー１３０の追加のデータ信号１７０とに対応するデータパターン８０を決定するようにした請求項１に記載の制御システム１１０。
7. 前記センサー３０のインタラクティブゾーン３２は前記追加のセンサー１３０の追加のインタラクティブゾーン1３２と重複するようにした請求項６に記載の制御システム１１０。
8. 前記端末装置５０は、テレビジョンと、サーモスタットと、コンピュータと、ソフトウエアシステムと、ゲーム機と、ファンと、マットレス調節器と、目覚まし時計と、照明器具とよりなる群から選択した一つの装置である請求項１に記載の制御システム１０。
9. 更に、追加の端末装置を有し、当該追加の端末装置は追加の受信モジュールと追加のコマンドに対応して当該追加の端末装置の活動を開始させるための追加の手段とを備え、当該追加の端末装置は前記サーバーとコミュニケーションを行い、前記出力モジュールは当該追加のコマンドを当該追加の受信モジュールに伝達するようにした請求項１に記載の制御システム１０。
10. 係合手段２４によりハウジング２０を取付面２２に取り付け、該ハウジング２０は該ハウジング２０に内設されたセンサー３０を有し、該センサーは加速度計であり、該センサー３０は該センサー３０の範囲３４により規定されるインタラクティブゾーン３２を形成
    し、該インタラクティブゾーン３２は該取付面２２と合わせると共に前記ハウジングの周囲の外側の該取付面２２上に重ね、
    該センサー３０は該係合手段２４に関して固定された位置にあり、
    前記ハウジングの係合手段は、該ハウジングを前記取付面に取り付ける取付手段と、
    前記センサーを該ハウジングの取付手段に接続すると共に取付面に対するセン
    サーの位置を厳格ならしめるように該取付面と異なる可撓性を有する剛性材料より
    なる伝達部とを備え、
    該センサー３０とコミュニケーションを行うサーバー４０を接続し、該サーバー４０はルーティングモジュール４４と、該ルーティングモジュール４４に接続された処理モジュール４６と、該処理モジュール４６に接続された出力モジュール４８とを備え、
    該サーバー４０とコミュニケーションを行う端末装置５０を接続し、該端末装置５０は受信モジュール５２を有し、
    接触インタラクション６０を生成するように取付面２２に物理的インパクトを与え、
    前記センサー３０に該接触インタラクション６０をデータ信号７０として検知させ、前記データ信号は前記接触インタラクションの振動データであり、該接触インタラクションは前記伝達部を介して前記センサーのデータ信号を生成し、
    前記サーバー４０のルーティングモジュール４４に該センサー３０からのデータ信号７０を受信させ、
    該接触インタラクション６０のデータ信号７０に対応するデータパターン８０を前記処理モジュール４６に決定させ、
    該データパターン８０を該処理モジュール４６によりジェスチャープロファイル９０と一致させ、該ジェスチャープロファイル９０はコマンドと関連付けられ、
    該サーバー４０の出力モジュール４８により該コマンドを端末装置５０の受信モジュール５２に伝達させ、該コマンドは該端末装置５０の活動に対応し、
    該端末装置５０に該活動を行わせる、
    以上のステップを有する端末装置５０を制御する方法。
11. 前記取付面２２に物理的インパクトを与えるステップは、該取付面２２に複数の物理的インパクトを与え、前記接触インタラクション６０は二つ以上の物理的インパクトに関連することを含む請求項１０に記載の端末装置５０を制御する方法。
12. 前記ハウジング２０は更に追加のセンサー１３０を備え、当該追加のセンサー１３０は前記サーバー４０に接続され、
    前記センサー３０に前記接触インタラクション６０をデータ信号７０として検知させるステップは、更に、当該追加のセンサー１３０により該接触インタラクション６０を追加のデータ信号１７０として検知させることを含み、
    前記ルーティングモジュール４４に前記センサー３０からのデータ信号７０を受信させるステップは、更に、該ルーティングモジュール４４に当該追加のセンサー１３０からの当該追加のデータ信号１７０を受信させることを含み、
    前記データパターン８０を決定するステップは、更に、前記データ信号７０と当該追加のデータ信号１７０とに対応するデータパターン８０を前記処理モジュール４６に決定させることを含む請求項１０に記載の端末装置５０を制御する方法。
13. 前記取付面２２に物理的インパクトを与えるステップは、更に、該取付面２２に複数の物理的インパクトを与えることを含み、前記接触インタラクション６０は二つ以上の物理的インパクトに関連するようにした請求項１２に記載の端末装置５０を制御する方法。

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