KR101528545B1 - 물체들을 원격으로 제어하기 위한 ａｄ－ｈｏｃ 근접도 센서 메시를 통한 제스처 인식 - Google Patents

물체들을 원격으로 제어하기 위한 ａｄ－ｈｏｃ 근접도 센서 메시를 통한 제스처 인식 Download PDF

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안토니 쥐. 페르사우드
마크 알. 스토치
아드리안 제이. 프렌티스
조지 조셉
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퀄컴 인코포레이티드
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Abstract

제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치는: 제 2 물체 상에 배치되고 레인징 정보(ranging information)를 획득하도록 구성된 하나 이상의 센서들, 및 프로세싱 시스템을 포함하고, 프로세싱 시스템은: 레인징 정보로부터 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하고, 그리고 제 1 물체를 조정하기 위한 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하도록 구성된다.

Description

물체들을 원격으로 제어하기 위한 ＡＤ－ＨＯＣ 근접도 센서 메시를 통한 제스처 인식{GESTURE RECOGNITION VIA AN AD―HOC PROXIMITY SENSOR MESH FOR REMOTELY CONTROLLING OBJECTS}
본 출원은 2011년 5월 4일자로 출원된 "GESTURE RECOGNITION VIA AN AD-HOC PROXIMITY SENSOR MESH FOR REMOTELY CONTROLLING OBJECTS"란 명칭의 미국 가특허 출원 일련 번호 제 61/482,241 호를 우선권으로 주장한다. 상술된 출원의 전체 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다.
본원에 제시된 본 발명의 특정 양상들은 일반적으로 모션 캡처에 관한 것이며, 더 상세하게, 차량들을 원격으로 제어하기 위한 ad-hoc 근접도 센서 메시를 통한 제스처 인식에 관한 것이다.
신체 추적 시스템들은 2 개의 상이한 영역들(fronts)에서 진행되고 있다. 첫째, 예를 들면, 영화 및 게임 스튜디오들에 의한 사용을 위해 높은 신뢰도로 배우, 운동 선수, 플레이어 등의 모션을 캡처할 수 있는 전문가 등급의 "모션 캡처" 시스템들이 이용 가능하다. 이러한 시스템들은 통상적으로 고가이고, 따라서 소비자 등급의 애플리케이션들에 대해 부적합하다. 둘째, 소비자 등급의 게임 제어기들은 최근에 버튼 또는 기계적 스위치들에 기초하는 것으로부터 플레이어 움직임 검출에 기초하는 것으로 진행되고 있다. 이들이 소비자 제품들이기 때문에, 기술이 훨씬 더 저가이고, 일반적으로, 물론 성능의 품질 면에서 훨씬 더 낮다. 예를 들면, Nintendo Wii® 시스템에서, 저가의 관성 센서들은 게임 플레이를 제어하는데 사용되는 손 모션을 검출할 수 있다. 이러한 형태의 게임 제어의 정확도에 대한 이슈들은 카메라-기반 모션 캡처의 사용 증가를 촉진하였다. 예를 들면, Sony PlayStation® 무브 시스템은 핸드헬드 게임 제어기 상의 구면 피처(spherical feature)를 추적하기 위한 카메라를 사용할 수 있고, 이러한 입력은 모션을 검출하기 위해 관성 센서 데이터와 결합될 수 있다. 또한, Microsoft Kinect® 시스템은 제어기를 완전히 제거할 수 있고, 카메라를 단독으로 사용하여 신체 모션을 검출하기 위해 통상적인 카메라 및 깊이 검출 카메라의 조합을 사용할 수 있다.
현재 모션 캡처 시스템들에 관련된 몇몇의 영역들이 존재한다. 첫째, 이러한 시스템들은 검출 가능한 모션들의 형태들을 제한하고 가능한 게임들 및 사용자 상호 작용들의 형태들을 제한하는 성능 이슈들이 발생된다. 예를 들면, 카메라 시스템들은, 카메라의 시야 내에 있고 물체들 또는 사람들에 의해 차단되지 않는 것들에 대해서만 작동한다. 둘째, 카메라 증강 시스템들은 고정 카메라가 장착 및 설치될 수 있는 환경 ― 가장 일반적으로 거실 또는 우리(den) ― 에서 동작하도록 제약된다. 또한, 인간의 신체 모션 캡처링을 위해 사용되는 현재 카메라 시스템들은, 이에 제한되지 않지만, 폐색(occlusion), 주파수 간섭 및 날씨/조명 조건들을 포함하는 몇몇의 제한 요인들로 인해 실외 환경들에서 효과적으로 사용될 수 없거나 스케일링 가능하지 않다. 또한, 3 차원(3D) 물체들을 조정하거나 차량들을 제어하기 위해 대형 2 차원(2D) 터치 디스플레이들의 사용은 인간의 제스처 인식의 사용 없이는 매우 효과적이고 직관적이지 않다. 따라서, 이러한 시스템들이 상업 또는 소비자 애플리케이션에서 사용되든지 간에, 신체 추적 성능에서의 개선들을 가능하게 하고 사용자가 가고자하는 어느 곳이든 이러한 시스템들이 가는 것을 가능하게 하기 위해 기술적 진보들이 요구된다. 예시적인 상업적 애플리케이션들은 다양한 환경들에서 제스처 인식을 위해 정확한 모션 캡처를 포함한다. 예시적인 소비자 애플리케이션들은, 실외들 또는 체육관 내에 있든지 간에, 하나 이상의 플레이어들 사이의 모바일 게이밍 및 스포츠 수행 추적 및 트레이닝을 포함한다. 또한, 그러한 추적 기술이 합당한 가격들 및 충분한 성능 레벨들로 이용 가능한 경우에, 부상할 수 있는 모바일 신체 추적에 대한 많은 더 잠재적인 애플리케이션들이 존재한다.
본 발명의 일 양상에서, 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치는 제 2 물체 상에 배치되고 레인징 정보(ranging information)를 획득하도록 구성된 하나 이상의 센서들, 및 프로세싱 시스템을 포함하다. 프로세싱 시스템은 레인징 정보로부터 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하고, 제 1 물체를 조정하기 위한 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치는 제 2 물체 상에 배치되고 레인징 정보를 획득하도록 구성된 하나 이상의 감지하기 위한 수단, 레인징 정보로부터 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하기 위한 수단, 및 제 1 물체를 조정하기 위한 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 방법은 제 2 물체 상에 배치되도록 구성된 하나 이상의 센서들을 통해 레인징 정보를 획득하는 단계, 레인징 정보로부터 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하는 단계, 및 제 1 물체를 조정하기 위한 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 컴퓨터 프로그램 물건이 개시되고, 컴퓨터 프로그램 물건은 기계-판독 가능 매체를 포함하고, 기계-판독 가능 매체는, 제 2 물체 상에 배치되도록 구성된 하나 이상의 센서들을 통해 레인징 정보를 획득하기 위해 실행 가능한 명령들, 레인징 정보로부터 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하기 위해 실행 가능한 명령들, 및 제 1 물체를 조정하기 위한 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하기 위해 실행 가능한 명령들을 갖는다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 원격 제어 시스템은 제 2 물체 상에 배치되고 레인징 정보를 획득하도록 구성된 하나 이상의 센서들, 적어도 하나의 안테나, 및 프로세싱 시스템을 포함한다. 프로세싱 시스템은 레인징 정보로부터 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하고, 제 1 물체를 조정하기 위한 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하고, 적어도 하나의 안테나를 통해 하나 이상의 제어 신호들을 제 1 물체로 전송하도록 구성된다.
본원에 제시된 본 발명의 위에 언급된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에 간략히 요약된 더 상세한 설명은 양상들을 참조할 수 있고, 양상들 중 일부는 첨부된 도면들에 예시된다. 그러나, 첨부된 도면들이 본 발명의 특정 통상적인 양상들만을 예시하고, 따라서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 고려되지 않아야 하는데, 이는 상세한 설명이 다른 동일하게 유효한 양상들을 허용할 수 있기 때문이라는 것이 유의되어야 한다.
도 1은 본원에 제시된 본 발명의 특정 양상들에 따른, 인간의 제스처 인식을 가능하게 하기 위한 근접도 센서들을 사용하는 ad-hoc 근접도 센서 메시의 예를 예시한 도면.
도 2는 도 1의 ad-hoc 근접도 센서 메시를 사용하여 인간의 제스처 인식을 통해 물체들의 원격 관리를 위한 시스템의 예를 예시한 도면.
도 3은 본원에 제시된 본 발명의 특정 양상들에 따른, 크레인의 제어를 위해 도 2의 물체들의 원격 제어를 위한 시스템의 사용을 예시한 블록도.
도 4는 본원에 제시된 본 발명의 특정 양상들에 따른 원격 물체 관리 동작을 예시한 흐름도.
도 5는 본원에 제시된 본 발명의 특정 양상들에 따른 BAN의 무선 디바이스에서 사용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 예시한 블록도.
도 6은 도 4에 도시된 동작들을 수행할 수 있는 예시적인 수단을 예시한 도면.
도 7은 물체들을 원격으로 제어하기 위한 ad-hoc 근접도 센서를 통해 제스처 인식을 구현하는데 사용될 수 있는 프로세싱 시스템을 사용하는 장치에 대한 하드웨어 구현의 예를 예시한 도면.
본 발명의 다양한 양상들이 첨부한 도면들을 참조하여 이후에 더 완전히 설명된다. 그러나, 본 발명은 다수의 다른 형태들로 구현될 수 있고, 본 발명 전체에 제시되는 임의의 특정한 구조 또는 기능에 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이러한 양상들은, 본 발명이 철저하고 완전해지고, 본 발명의 범위를 당업자들에게 완전하게 전달하도록 제공된다. 본원의 교시들에 기초하여, 당업자는, 본 발명의 범위가 본 발명의 임의의 다른 양상과 결합되어 구현되든지 또는 독립적으로 구현되든지, 본원에 개시된 본 발명의 임의의 양상을 커버하도록 의도됨을 인식해야 한다. 예를 들어, 본원에 제시된 양상들 중 임의의 수의 양상들을 이용하여 장치가 구현될 수 있거나, 또는 방법이 실시될 수 있다. 또한, 본 발명의 범위는, 본원에 제시된 본 발명의 다양한 양상들에 부가하여 또는 그 이외의 다른 구조, 기능, 또는 구조 및 기능을 이용하여 실시되는 그러한 장치 또는 방법을 커버하도록 의도된다. 본원에 개시된 본 발명의 임의의 양상이 청구항의 하나 이상의 엘리먼트들에 의해 구현될 수 있음을 이해해야 한다.
용어 “예시적인”은 본원에서 “예, 실례, 또는 예시로서 기능하는” 것을 의미하도록 이용된다. “예시적인” 것으로서 본원에 기재되는 임의의 양상이 다른 양상들에 비해 반드시 바람직하거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 또한, 특정 양상들이 본원에 기재되었지만, 이러한 양상들의 많은 변형들 및 치환들이 본 발명의 범위 내에 속한다. 바람직한 양상들의 일부 이득들 및 이점들이 언급되었지만, 본 발명의 범위는 특정 이득들, 용도들, 또는 목적들로 제한되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 양상들은 상이한 무선 기술들, 시스템 구성들, 네트워크들, 및 전송 프로토콜들에 널리 적용 가능하도록 의도되고, 이들 중 일부는 도면들 및 바람직한 양상들의 다음의 설명에서 예로서 예시된다. 상세한 설명 및 도면들은 제한이라기 보다는 단지 본 발명을 예시하고, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들 및 그의 동등물들에 의해 정의된다.
일 양상에서, 3D 인간의 제스처 인식을 통해 차량들 및 디바이스들의 원격 관리를 가능하게 하기 위해 근접도 센서들을 사용하는 ad-hoc 메시 표면을 사용하는 방법이 본원에 제시된다. 상기 방법은 복수의 근접도 센서들을 수평 표면 상에 배치함으로써 휴대용 근접도 센서 표면을 생성하는 것을 포함한다. 사용자는 그라운드 센서들이 시간 기간에 걸쳐 추적하는 특정 팔다리들(limbs) 상에 별개의 센서들을 착용한다. 사용자가 그들의 손들, 발들 및 신체로 상이한 제스처들을 수행함에 따라, 그라운드 센서들은 상이한 제스처들을 커맨드들로서 인식하고, 이를 대응하는 메인 제어기로 전송한다. 메인 제어기는 이러한 제스처들 및 커맨드들을 원격 차량들(예를 들면, 도면에서 건축 크레인)로 무선으로 중계하고, 이것은 사용자가 그 차량의 동작들(예를 들면, 크레인 하강(lowering)/상승(lifting), 물체들의 픽업 등)을 조정하도록 허용한다.
개시된 접근법은 모션 캡처 카메라의 사용을 요구하지 않고, 본원에 기재된 근접도 센서들이 Wi-Fi 또는 셀 폰들에 의해 사용되지 않는 고주파수 대역을 사용하기 때문에 외부 간섭에 의해 영향을 받지 않는다. 또한, 본원에 기재된 근접도 센서들은 극히 낮은 전력을 사용하고, 이것은 배터리 시스템들에서 더 긴 외부 사용을 허용한다. 1.1 Mbps에서 5 개의 채널들의 사용은 가장 데이터 집약적인 근접도 데이터에 대해 충분한 전송 레이트를 제공한다. 근접도 센서들의 메시의 사용은, 사용자들이 제스처들로서 캡처되고 커맨드들로서 이해될 수 있는 제한되지 않는 수의 모션들을 수행할 수 있는 가상의 직사각형의 기둥 영역을 생성한다.
본원에 기재된 기술들은, 직교 다중화 방식 및 단일 캐리어 전송에 기초하는 통신 시스템들을 포함하는 다양한 광대역 무선 통신 시스템들에서 사용될 수 있다. 그러한 통신 시스템들의 예들은 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템들, 단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 시스템들, 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 등을 포함한다. OFDMA 시스템은, 전체 시스템 대역폭을 다수의 직교 서브-캐리어들로 분할하는 변조 기술인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 활용한다. 이러한 서브-캐리어들은 또한 톤들(tones), 빈들(bins) 등으로 불릴 수 있다. OFDM을 통해, 각각의 서브-캐리어는 데이터와 독립적으로 변조될 수 있다. SC-FDMA 시스템은 시스템 대역폭에 걸쳐 분산된 서브-캐리어들 상에서 전송하기 위해 인터리빙된 FDMA(IFDMA), 인접한 서브-캐리어들의 블록 상에서 전송하기 위해 로컬화된 FDMA(LFDMA) 또는 인접한 서브-캐리어들의 다수의 블록들 상에서 전송하기 위해 개선된 FDMA(EFDMA)를 활용할 수 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM을 통해 주파수 도메인으로 전송되고, SC-FDMA를 통해 시간 도메인으로 전송된다. CDMA 시스템은, 다수의 사용자들이 동일한 물리적 채널을 통해 다중화되도록 허용하기 위해 각각의 전송기(즉, 사용자)에 코드가 할당되는 확산-스펙트럼 기술 및 코딩 방식을 사용할 수 있다.
본원의 교시들은 다양한 유선 또는 무선 장치들 또는 노드들에 통합되거나 그 내부에서 구현되거나 그에 의해 수행될 수 있다. 일부 양상들에서, 본원의 교시들에 따라 구현되는 무선 노드는 신체-장착 노드, 고정 추정기 노드, 액세스 포인트, 액세스 단말 등을 포함할 수 있다. 본원에 제시된 본 발명의 특정 양상들은 신체 영역 네트워크들(BAN들)에서 구현되는 방법들을 지원할 수 있다. BAN은 모션 캡처, 의료에서 진단 목적들 등을 위해 연속적인 신체 모니터링을 위한 개념을 나타낸다.
도 1은 물체들을 원격으로 제어하는데 사용될 수 있는 ad-hoc 근접도 메시 시스템의 예를 예시한다. 무선 시스템은 무선 수신기(101)를 사용하여 무선으로 제공되는 근접도 데이터를 수신하는 수신기 콘솔(100)을 포함한다. 무선 전송기(102)에 의해 무선 수신기(101)로 전송되는 근접도 데이터는 무선 프로토콜(103)로 캡슐화되고, 매트(150)에 제공된다.
매트(150)는, 특정 구현의 요건들에 의존하여 임의의 수의 근접도 센서들일 수 있는 복수의 근접도 센서들(105 내지 108)을 포함한다. 노드들로서 또한 지칭되는 이러한 근접도 센서들 각각은 또 다른 노드와 배열될 수 있다. 매트(150)는 또한 복수의 근접도 센서들(105 내지 108) 사이의 통신들 및 무선 전송기(102)에 제공되는 근접도 데이터를 조정하기 위한 중앙 노드 조정자로서 작동하는 근접도 센서(104)를 포함한다. 본원에 제시된 본 발명의 또 다른 양상에서, 복수의 근접도 센서들(105 내지 108) 중 어느 하나는 중앙 노드 조정자로서 사용될 수 있다. 또한, 무선 전송기(102) 및 무선 수신기(101)에 의해 제공되는 기능은 근접도 센서에 의해 제공될 수 있다.
매트(150)의 일 양상에서, 복수의 근접도 센서들(105 내지 108)뿐만 아니라 근접도 센서(104) 및 무선 전송기(102)는 플라스틱 또는 폼(foam)과 같은 물질로 이루어진 기판에 장착된다. 또 다른 양상에서, 매트(150)는 복수의 센서들이 서로에 기계적으로 연결되지 않지만 그라운드 또는 임의의 다른 표면 상에 그들의 배치에 의해 "매트" 또는 "메시"를 형성한다는 점에서 가상의 매트일 수 있다. 따라서, 예를 들면, 복수의 근접도 센서들(105 내지 108) 및 근접도 센서(104)는 사용자에 의해 그라운드 상에 간단히 배치될 수 있다. 이어서, 근접도 센서들 각각은 레인징(ranging)을 사용하여 서로에 대해 그들의 위치들을 결정할 것이다.
수신기 콘솔(100)은 무선 전송기(102)로부터 데이터를 수신하고 레인징 정보를 프로세싱할 것이다. 무선 전송기(102)로부터 수신된 데이터는 또한 본원에 기재된 바와 같이 신체의 움직임들로부터 검출된 제스처 또는 움직임 정보와 같은 프로세싱된 정보를 포함할 수 있다. 추가로, 또한, 무선 전송기(102)는 본원에 기재된 바와 같이 검출된 제스처 및 움직임 정보에 기초하여 제어 및 커맨드 정보 신호들을 생성 및 전송할 수 있다.
도 2는, 이러한 예에서 매트(250)의 무선 전송기(202)에 의해 무선으로 전송되는 근접도 및 제스처 데이터를 수신하기 위한 무선 수신기(201)를 포함하는 원격 차량(200)인 물체들을 제어하는데 사용되는 매트(250)로서 예시된 매트(150) 내의 ad-hoc 근접도 센서 메시의 사용을 예시한다. 개시된 접근법의 양상에서, 사용자(202)는 복수의 근접도 센서들(203)을 착용한다. 본원에 제시된 본 발명의 양상에서, 신체 상에 착용된 복수의 근접된 센서들(203)은 BAN의 부분으로서 상호적으로 통신할 수 있다. BAN은 사용자의 움직임의 정확한 모션 캡처 및 제스처 검출을 제공하기 위해 매트(250) 상의 근접도 센서들(204-208)과 통신한다. BAN 및 매트(250)는 다양한 무선 노드들이 직교 다중화 방식 또는 단일 캐리어 전송 중 어느 하나를 사용하여 통신하는 무선 통신 시스템으로서 볼 수 있다. 각각의 신체 및 매트-장착 노드는, 사용자의 신체의 움직임과 연관된 하나 이상의 신호들을 감지(포착)하고 그 신호들을 원격 차량(200)으로 통신하는 무선 센서를 포함할 수 있다. 사용자(202)에 의해 착용된 각각의 근접도 센서 및 매트(250) 상의 각각의 근접도 센서에 대해 선형 거리 계산들이 수행된다. 계산들은 또한 시간에 걸쳐 수행된다. 일 양상에서, 본원에 기재된 무선 노드들은 CS(compressed sensing)에 따라 동작할 수 있고, 여기서 포착 레이트는 포착되는 신호의 나이키스트 레이트(Nyquist rate)보다 더 작을 수 있다.
도 3은, 사용자(202)가 복수의 근접도 센서(203)를 착용하고 원격 차량(213)으로 무선으로 전송되는 제스처들을 취하는 경우에 도 2의 시스템의 사용의 특정 예를 예시한다. 제공된 예에서, 원격 차량(213)은 건축 크레인이다. 사용자(202)는 다양한 신체 부분들의 움직임을 사용하여 원격 차량(213)의 동작을 제어할 수 있다. 원격 제어의 일 양상에서, 원격 차량(213)을 제어하기 위한 제스처들은 하나 이상의 별개의 신체 모션들로 구성될 수 있다.
도 4는 제 1 물체가 제 2 물체에 의해 제어되는 원격 물체 관리 프로세스(400)를 예시한다. (402)에서, 레인징 정보는 제 1 물체를 제어하는데 사용하기 위한 제 2 물체 상에 위치된 하나 이상의 센서들을 통해 획득된다. (404)에서, 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들은 레인징 정보로부터 결정된다. (406)에서, 제 1 물체를 조정하기 위한 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들이 생성된다.
도 5는 도 1로부터의 시스템 내에서 사용될 수 있는 무선 디바이스(무선 노드)(500)에서 사용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 예시한다. 무선 디바이스(500)는 본원에 기재된 다양한 방법들을 구현하도록 구성될 수 있는 디바이스의 예이다. 무선 디바이스(500)는 매트(150) 내의 근접도 센서(104) 및 복수의 근접도 센서들(105-108), 또는 사용자(202)에 의해 착용된 복수의 근접도 센서(203) 중 어느 하나를 구현하는데 사용될 수 있다.
무선 디바이스(500)는 무선 디바이스(500)의 동작을 제어하는 프로세서(504)를 포함할 수 있다. 프로세서(504)는 또한 중앙 처리 장치(CPU)로서 지칭될 수 있다. 판독-전용 메모리(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM) 양자를 포함할 수 있는 메모리(506)는 명령들 및 데이터를 프로세서(504)에 제공한다. 메모리(506)의 일부분은 또한 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM)를 포함할 수 있다. 프로세서(504)는 통상적으로 메모리(506) 내에 저장된 프로그램 명령들에 기초하여 논리 및 연산 동작들을 수행한다. 메모리(506) 내의 명령들은 본원에 기재된 방법들을 구현하도록 실행 가능할 수 있다.
무선 디바이스(500)는, 또한 무선 디바이스(500) 및 원격 위치 사이의 데이터 전송 및 수신을 허용하기 위해 전송기(510) 및 수신기(512)를 포함할 수 있는 하우징(508)을 포함할 수 있다. 전송기(510) 및 수신기(512)는 트랜시버(514)로 결합될 수 있다. 안테나(516)가 하우징(508)에 부착되고, 트랜시버(514)에 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 디바이스(500)는 또한 다수의 전송기들, 다수의 수신기들, 다수의 트랜시버들 및/또는 다수의 안테나들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
무선 디바이스(500)는 또한, 트랜시버(514)에 의해 수신된 신호들의 레벨을 검출 및 정량화하기 위한 노력에서 사용될 수 있는 신호 검출기(518)를 포함할 수 있다. 신호 검출기(518)는 총 에너지, 심볼 당 서브캐리어 당 에너지, 전력 스펙트럼 밀도 및 다른 신호들로서 이러한 신호들을 검출할 수 있다. 무선 디바이스(500)는 또한 신호들을 프로세싱하는데 사용하기 위해 디지털 신호 프로세서(DSP)(520)를 포함할 수 있다.
무선 디바이스(500)의 다양한 컴포넌트들은 버스 시스템(522)에 의해 함께 연결될 수 있고, 버스 시스템(522)은 데이터 버스 이외에 파워 버스, 제어 신호 버스, 및 상태 신호 버스를 포함할 수 있다.
많은 현재 시스템들에서, 모바일 신체 추적은 BAN과 연관된 신체에 장착된 관성 센서들을 사용할 수 있다. 이러한 시스템들은, 시스템들이 관성 센서들과 공통인 추정기 드리프트들 및 제한된 동작 범위로부터 고통을 받는다는 점에서 제한될 수 있다. 또한, 수용 가능한 신체 모션 추정은 매우 많은 수의 센서 노드들(예를 들면, 최소 15 개)을 요구할 수 있는데, 왜냐하면 신체의 각각의 연계된 부분이 완전한 배향 추정을 요구할 수 있기 때문이다. 또한, 기존의 시스템들은 산업 등급 관성 센서들의 성능을 요구할 수 있어서, 비용 등을 증가시킨다. 많은 애플리케이션들에 대해, 용이한 사용 및 비용이 통상적으로 최고로 중요하다. 따라서, 요구된 정확도를 유지하면서 모바일 신체 추적에서 요구되는 노드들의 수를 감소시키기 위한 새로운 방법을 개발하는 것이 바람직하다.
본원에 제시된 본 발명의 다양한 양상들에서, 레인징이 다양한 구현들에서 언급된다. 본원에 사용된 바와 같이, 레인징은 2 개의 근접도 센서들과 같은 2 개의 레인징 검출 설치 노드들 사이의 거리를 결정하는 감지 메커니즘이다. 범위들은, 에러들을 정정하고 관성 센서들 내의 드리프트 컴포넌트들을 추정하기 위한 능력을 제공하기 위해 관성 센서들과 같은 다른 센서들로부터의 측정들과 결합될 수 있다. 특정 양상들에 따라, 한 세트의 신체 장착 노드들은 하나 이상의 정지 그라운드 기준 노드들을 통해 검출될 수 있는 전송들을 방출할 수 있다. 기준 노드들은 알려진 위치를 가질 수 있고, 나노초의 몇 분의 1 내로 시간 동기화될 수 있다. 그러나, 정지 그라운드 기준 노드들을 사용하는 해결책들에 의존해야 하는 것은 자신의 복잡한 설정 요건들로 인해 많은 애플리케이션들에서 실행 불가할 수 있다. 따라서, 추가적인 혁신이 요구될 수 있다.
본원에 제시된 본 발명의 특정 양상들은, 시스템이 이전의 접근법들의 한계들을 극복하도록 허용하고 다양한 애플리케이션들에서 요구되는 특성들을 갖는 제품들을 가능하게 하는 다양한 메커니즘들을 지원한다.
용어 "신체"가 본원에서 사용되지만, 상세한 설명이 또한 로봇들과 같은 기계들의 포즈를 캡처하기 위해 적용될 수 있다는 것이 유의되어야 한다. 또한, 제시된 기술들은 칼들/방패들, 스케이트보드들, 라켓들/클럽들/배트들과 같이 움직이는 소도구들(props)의 포즈를 캡처하기 위해 적용될 수 있다.
본원에서 논의된 바와 같이, 본원에 기재된 관성 센서들은 가속도계들, 자이로스코프들(gyros) 또는 관성 측정 유닛들(IMU)로서 그러한 센서들을 포함한다. IMU들은 가속도계들 및 자이로스코프들 모두의 결합이다. 이러한 센서들의 동작 및 기능은 당업자들에게 친숙하다.
레인징은 2 개의 설치 노드들 사이의 거리를 결정하는 감지 메커니즘이다. 범위들은, 에러들을 정정하고 관성 센서들 내의 드리프트 컴포넌트들을 추정하기 위한 능력을 제공하기 위해 관성 센서 측정들과 함께 신체 모션 추정기에 결합될 수 있다. 특정 양상들에 따라, 한 세트의 신체 장착 노드들은 하나 이상의 정지 그라운드 기준 노드들을 통해 검출될 수 있는 전송들을 방출할 수 있다. 기준 노드들은 알려진 위치를 가질 수 있고, 나노초의 몇 분의 1 내로 시간 동기화될 수 있다. 그러나, 이전에 유의된 바와 같이, 이러한 시스템은 자신의 복잡한 설정 요건들로 인해 소비자-등급 제품들에서 실행 불가할 수 있다. 따라서, 추가적인 혁신이 요구될 수 있다.
개시된 시스템의 일 양상에서, 신체 장착 노드들과 연관된 범위 정보는 도착 시간보다는 신호 왕복 시간에 기초하여 생성될 수 있다. 이것은 범위 추정으로부터 2 개의 노드들 사이의 임의의 클록 불확실성을 제거할 수 있고, 따라서 노드들을 동기화하기 위한 요건을 제거할 수 있고, 이것은 설정을 극적으로 간소화할 수 있다. 또한, 제안된 접근법은 모든 노드들을 근본적으로 동일하게 만드는데, 왜냐하면 "동기화된 노드들" 대 "비동기화된 노드들"의 개념이 존재하지 않기 때문이다.
제안된 접근법은 상이한 신체 장착 노드들 사이를 포함하여 임의의 2 개의 노드들 사이의 범위들을 사용할 수 있다. 이러한 범위들은 신체 포즈 및 모션을 추정하기 위해 운동학적인 신체 모델에 의해 제공되는 제약들 및 관성 센서 데이터와 결합될 수 있다. 이전의 시스템이 신체 노드로부터 고정된 노드로의 레인징만을 수행하였지만, 시간 동기화 요건을 제거하는 것은 임의의 2 개의 노드들 사이의 레인징을 수행하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이러한 부가적인 범위들은 이용 가능한 부가적인 범위 데이터로 인해 및 또한 신체 상대적인 위치의 직접적인 감지로 인해 모션 추적 추정기에서 매우 가치있을 수 있다. 상이한 신체들 상의 노드들 사이의 범위들은 신체들 사이의 상대적인 위치 및 포즈를 결정하기 위해 또한 유용할 수 있다.
고정확도의 왕복 시간 범위들 및 신체 상의 노드 및 신체에서 떨어진 노드 양자 간의 범위들의 사용을 통해, 관성 센서들의 수 및 품질이 감소될 수 있다. 노드들의 수를 감소시키는 것은 사용을 훨씬 더 쉽게 만들 수 있고, 관성 센서들의 요구된 정확도를 감소시키는 것은 비용을 감소시킬 수 있다. 이러한 개선들 모두는 소비자 제품들에 대해 적절한 시스템을 생성하는데 있어서 중대할 수 있다.
위에 기재된 방법들의 다양한 동작들은 대응하는 기능들을 수행할 수 있는 임의의 적절한 수단에 의해 수행될 수 있다. 상기 수단은, 이에 제한되지 않지만, 회로, 주문형 집적 회로(ASIC) 또는 프로세서를 포함하는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들) 및/또는 모듈(들)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 도면들에 예시된 동작들이 존재하는 경우에, 그러한 동작들은 유사한 넘버링을 갖는 대응하는 상대 수단-플러스-기능 컴포넌트들을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 6은 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치(600)의 예를 예시한다. 장치(600)는 제 2 물체 상에 배치되고 레인징 정보를 획득하도록 구성된 하나 이상의 감지 수단(602); 레인징 정보로부터 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하기 위한 수단(604); 및 제 1 물체를 조정하기 위한 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하기 위한 수단(606)을 포함한다.
또한, 일반적으로, 감지 수단은 근접도 센서들(105)과 같은 하나 이상의 근접도 센서들, 관성 센서들 또는 이들의 임의의 조합들을 포함할 수 있다. 전송 수단은 도 5에 예시된 전송기(예를 들면, 전송기 유닛(510)) 및/또는 안테나(516)를 포함할 수 있다. 수신 수단은 도 5에 예시된 수신기(예를 들면, 수신기 유닛(512)) 및/또는 안테나(516)를 포함할 수 있다. 프로세싱 수단, 결정 수단 또는 사용 수단은, 도 5에 예시된 프로세서(504)와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있는 프로세싱 시스템을 포함할 수 있다.
도 7은 프로세싱 시스템(714)을 사용하는 콘솔(100)에 대한 하드웨어 구현(100')의 예를 예시한 도면이다. 장치(100')는 트랜시버(710)에 연결된 프로세싱 시스템(714)을 포함한다. 트랜시버(710)는 하나 이상의 안테나들(720)에 연결된다. 트랜시버(710)는 전송 매체를 통해 다양한 다른 장치와 통신하기 위한 수단을 제공한다. 예를 들면, 트랜시버(710)는 사용자에 의해 착용되는 것과 같은 복수의 근접도 센서들(708a-708n)과 통신할 수 있다. 프로세싱 시스템(714)은 컴퓨터-판독 가능 매체(706)에 연결된 프로세서(704)를 포함한다. 프로세서(704)는 컴퓨터-판독 가능 매체(706) 상에 저장된 소프트웨어의 실행을 포함하는 일반적인 프로세싱을 담당한다. 소프트웨어는, 프로세서(704)에 의해 실행될 때, 프로세싱 시스템(714)으로 하여금 임의의 특정 장치에 대해 이전에 설명된 다양한 기능들을 수행하게 한다. 컴퓨터-판독 가능 매체(706)는 또한 소프트웨어를 실행할 때 프로세서(704)에 의해 조정되는 데이터를 저장하기 위해 사용될 수 있다.
프로세싱 시스템(714)은 복수의 근접도 센서들(708a-708b)로부터 레인징 정보를 포착하기 위한 모듈(732)을 포함한다. 레인징 정보는 원격 차량(200)과 같은 물체를 제어하는데 사용된다. 프로세싱 시스템(714)은 레인징 정보로부터 사용자의 움직임을 결정하기 위한 모듈(734); 및 제어된 물체(752)를 조정하기 위한 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하기 위한 모듈(736)을 더 포함한다. 일 양상에서, 콘솔(100)은 제어되는 물체(752)로서 도 7에 예시된 원격 차량(200)의 부분으로서 통합될 수 있다. 상기 모듈들은 프로세서(704)에서 실행되고 컴퓨터 판독 가능 매체(706)에 상주/저장되는 소프트웨어 모듈들, 프로세서(704)에 연결된 하나 이상의 하드웨어 모듈들, 또는 이들의 몇몇의 조합일 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "결정하는" 이라는 용어는 광범위하게 다양한 동작들을 포함한다. 예를 들어, "결정하는" 은 계산, 컴퓨팅, 프로세싱, 도출, 조사, 룩업(예를 들어, 표, 데이터베이스 또는 또 다른 데이터 구조에서의 룩업), 확인 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는" 은 수신(예를 들어, 정보를 수신), 액세싱(예를 들어, 메모리의 데이터에 액세싱) 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는" 은 해결, 선정, 선택, 설정 등을 포함할 수 있다.
본원에 제시된 본 발명과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이 신호(FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 논리 디바이스(PLD), 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만 대안적으로, 프로세서는 임의의 상업적으로 이용 가능한 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합한 하나 또는 그 초과의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수 있다.
본원에 개시된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위해 하나 또는 그 초과의 단계들 또는 동작들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 동작들은 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 서로 상호교환될 수 있다. 즉, 단계들 또는 동작들의 특정 순서가 특정되지 않으면, 특정 단계들 및/또는 동작들의 순서 및/또는 사용은 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 변형될 수 있다. 본원에 제시된 본 발명과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 직접 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 당업계에 공지된 임의의 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 사용될 수 있는 저장 매체들의 일부 예들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 제거 가능 디스크, CD-ROM 등을 포함한다. 소프트웨어 모듈은 단일 명령 또는 다수의 명령들을 포함할 수 있으며, 상이한 프로그램들 중에서, 수 개의 상이한 코드 세그먼트들에 걸쳐, 그리고 다수의 저장 매체들에 걸쳐 분산될 수 있다. 저장 매체는 프로세서에 커플링될 수 있어서, 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있게 한다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서와 통합될 수 있다.
기재된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어로 구현되는 경우에, 예시적인 하드웨어 구성은 무선 노드 내의 프로세싱 시스템을 포함할 수 있다. 프로세싱 시스템은 버스 아키텍처를 사용하여 구현될 수 있다. 버스는 프로세싱 시스템의 특정 애플리케이션 및 전체 설계 제약들에 의존하여 임의의 수의 상호 접속 버스들 및 브릿지들을 포함할 수 있다. 버스는 프로세서, 기계-판독 가능 매체들 및 버스 인터페이스를 포함하는 다양한 회로들을 함께 링크할 수 있다. 버스 인터페이스는, 무엇보다도, 버스를 통해 네트워크 어댑터를 프로세싱 시스템에 접속하는데 사용될 수 있다. 네트워크 어댑터는 PHY 계층의 신호 프로세싱 기능들을 구현하는데 사용될 수 있다. 사용자 단말의 경우에, 사용자 인터페이스(예를 들면, 키패드, 디스플레이, 마우스, 조이스틱 등)는 또한 버스에 접속될 수 있다. 버스는 또한 타이밍 소스들, 주변 장치들, 전압 조정기들, 전력 관리 회로들 등과 같은 다양한 다른 회로들을 링크할 수 있고, 이것은 당분야에 잘 알려져 있고 따라서 더 추가적으로 설명되지 않을 것이다.
프로세서는 기계-판독 가능 매체들 상에 저장된 소프트웨어의 실행을 포함하는 일반적인 프로세싱 및 버스를 관리하는 것을 담당할 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 범용 및/또는 특수 목적 프로세서들로 구현될 수 있다. 예들은 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, DSP 프로세서들 및 소프트웨어를 실행할 수 있는 다른 회로를 포함한다. 소프트웨어는, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 디스크립션 언어 또는 다른 용어로 지칭되든지 간에, 명령들, 데이터 또는 이들의 임의의 조합을 의미하도록 널리 해석되어야 한다. 기계-판독 가능 매체들은, 예로서, RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 레지스터들, 자기 디스크들, 광학 디스크들, 하드 드라이브들, 또는 임의의 다른 적절한 저장 매체, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 기계-판독 가능 매체들은 컴퓨터-프로그램 물건에 구현될 수 있다. 컴퓨터-프로그램 물건은 패키징 재료들을 포함할 수 있다.
하드웨어 구현에서, 기계-판독 가능 매체들은 프로세서로부터 분리된 프로세싱 시스템의 부분일 수 있다. 그러나, 당업자들이 용이하게 이해할 바와 같이, 기계-판독 가능 매체들, 또는 이들의 임의의 부분은 프로세싱 시스템 외부에 있을 수 있다. 예로서, 기계-판독 가능 매체들은 전송 라인, 데이터에 의해 변조된 반송파 및/또는 무선 노드로부터 분리된 컴퓨터 물건을 포함할 수 있고, 이들 모두는 버스 인터페이스를 통해 프로세서에 의해 액세스될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 기계-판독 가능 매체들 또는 이들의 임의의 부분은, 캐시 및/또는 일반적인 레지스터 파일들에서 흔히 있듯이 프로세서에 통합될 수 있다.
프로세싱 시스템은 프로세서 기능을 제공하는 하나 이상의 마이크로프로세서들 및 기계-판독 가능 매체들의 적어도 일부분을 제공하는 외부 메모리를 갖는 범용 프로세싱 시스템으로서 구성될 수 있고, 이들 모두는 외부 버스 아키텍처를 통해 다른 지원 회로와 함께 링크된다. 대안적으로, 프로세싱 시스템은 프로세서, 버스 인터페이스, 사용자 인터페이스(액세스 단말의 경우에), 지원 회로 및 단일 칩에 통합된 기계-판독 가능 매체들의 적어도 일부분을 갖는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 또는 하나 이상의 FPGA들(Field Programmable Gate Arrays), PLD들(Programmable Logic Devices), 제어기들, 상태 기계들, 게이티드 논리, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 임의의 다른 적절한 회로, 또는 본 발명 전체에 걸쳐 기재된 다양한 기능을 수행할 수 있는 회로들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 당업자들은, 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부여된 전체 설계 제약들에 의존하여 프로세싱 시스템에 대해 기재된 기능을 최상으로 구현하는 방법을 인식할 것이다.
기계-판독 가능 매체들은 다수의 소프트웨어 모듈들을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세싱 시스템으로 하여금 다양한 기능들을 수행하게 하는 명령들을 포함한다. 소프트웨어 모듈들은 전송 모듈 및 수신 모듈을 포함할 수 있다. 각각의 소프트웨어 모듈은 단일 저장 디바이스에 상주할 수 있거나, 다수의 저장 디바이스들에 걸쳐 분배될 수 있다. 예로서, 소프트웨어 모듈은 트리거링 이벤트가 발생할 때 하드 드라이브로부터 RAM으로 로딩될 수 있다. 소프트웨어 모듈의 실행 동안에, 프로세서는 액세스 속도를 증가시키기 위해 명령들 중 일부를 캐시로 로딩할 수 있다. 이어서, 하나 이상의 캐시 라인들은 프로세서에 의한 실행을 위해 일반 레지스터 파일로 로딩될 수 있다. 아래에 소프트웨어 모듈의 기능을 지칭할 때, 그러한 기능이 그 소프트웨어 모듈로부터의 명령들을 실행할 때 프로세서에 의해 구현된다는 것이 이해될 것이다.
소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터-판독 가능 매체 상의 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 또는 이를 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터-판독 가능 매체들은 컴퓨터 저장 매체들 및 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이동을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체들 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 사용 가능한 매체일 수 있다. 비제한적인 예로서, 그러한 컴퓨터-판독 가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 전달하거나 또는 저장하기 위해 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속 수단이 적절하게 컴퓨터-판독 가능 매체로 명명된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광 섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선(IR), 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 전송되면, 동축 케이블, 광 섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. 본원에서 사용되는 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 콤팩트 디스크(CD: compact disc), 레이저 디스크(laser disc), 광학 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(DVD: digital versatile disc), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루-레이® 디스크(Blu-ray® disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 통상적으로 데이터를 자기적으로 재생하는 반면에, 디스크(disc)들은 레이저들을 통해 데이터를 광학적으로 재생한다. 따라서, 일부 양상들에서, 컴퓨터 판독-가능 매체들은 비일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체들(예를 들면, 유형의 매체들)을 포함할 수 있다. 또한, 다른 양상들에서, 컴퓨터-판독 가능 매체들은 일시적인 컴퓨터 판독-가능 매체들(예를 들면, 신호)을 포함할 수 있다. 위의 것들의 결합들은 또한 컴퓨터-판독 가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
따라서, 특정 양상들은 본원에 제시된 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 물건을 포함할 수 있다. 예를 들면, 그러한 컴퓨터 프로그램 물건은 그 안에 저장된(및/또는 인코딩된) 명령들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있고, 명령들은 본원에 기재된 동작들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 특정 양상들에서, 컴퓨터 프로그램 물건은 패키징 재료를 포함할 수 있다.
또한, 본원에 기재된 방법들 및 기술들을 수행하기 위한 모듈들 및/또는 다른 적절한 수단이 적용 가능하면 사용자 단말 및/또는 기지국에 의해 다운로딩 및/또는 다른 방식으로 획득될 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 예를 들면, 그러한 디바이스는 본원에 기재된 방법들을 수행하기 위한 수단의 전송을 용이하게 하기 위해 서버에 연결될 수 있다. 대안적으로, 본원에 기재된 다양한 방법들은 스토리지 수단(예를 들면, RAM, ROM, 콤팩트 디스크(CD) 또는 플로피 디스크와 같은 물리적 스토리지 매체 등)을 통해 제공될 수 있어, 사용자 단말 및/또는 기지국은 스토리지 수단을 디바이스에 연결하거나 제공할 때 다양한 방법들을 획득할 수 있다. 또한, 본원에 기재된 방법들 및 기술들을 제공하기 위한 임의의 다른 적절한 기술이 활용될 수 있다.
본원에 기재된 바와 같이, 본원에 제시된 본 발명에서 무선 디바이스/노드는 무선 디바이스에 의해 전송되거나 무선 디바이스에서 수신되는 신호들에 기초하여 기능들을 수행하는 다양한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 무선 디바이스는 또한 착용 가능한 무선 디바이스를 지칭할 수 있다. 일부 양상들에서, 착용 가능한 무선 디바이스는 무선 헤드셋 또는 무선 시계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선 헤드셋은 수신기를 통해 수신된 데이터에 기초하여 오디오 출력을 제공하도록 구성된 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 무선 시계는 수신기를 통해 수신된 데이터에 기초하여 표시를 제공하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 무선 감지 디바이스는 전송기를 통해 전송될 데이터를 제공하도록 구성된 센서를 포함할 수 있다.
무선 디바이스는 임의의 적절한 무선 통신 기술에 기초하거나 또는 그렇지 않으면 이러한 무선 통신 기술을 지원하는 하나 이상의 무선 통신 링크들을 통해 통신할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 양상들에서, 무선 디바이스는 네트워크와 연관될 수 있다. 몇몇 양상들에서, 네트워크는 울트라-광대역 기술 또는 몇몇의 다른 적절한 기술을 사용하여 구현되는 개인 영역 네트워크(예를 들면, 30 미터 정도의 무선 커버리지 영역을 지원함) 또는 신체 영역 네트워크(예를 들면, 60 미터 정도의 무선 커버리지 영역을 지원함)를 포함할 수 있다. 일부 양상들에서, 네트워크는 로컬 영역 네트워크 또는 광역 네트워크를 포함할 수 있다. 무선 디바이스는 예를 들어, CDMA, TDMA, OFDM, OFDMA, WiMAX, 및 Wi-Fi와 같은 다양한 무선 통신 기술들, 프로토콜들 또는 표준들 중 하나 이상을 지원할 수 있거나 또는 그렇지 않으면 사용할 수 있다. 유사하게, 무선 디바이스는 다양한 대응하는 변조 또는 다중화 방식들 중 하나 이상을 지원할 수 있거나 또는 그렇지 않으면 사용할 수 있다. 따라서, 무선 디바이스는 위의 또는 다른 무선 통신 기술들을 이용하여 하나 이상의 무선 통신 링크들을 설정하고 이러한 무선 통신 링크들을 통해 통신하기 위해 적절한 컴포넌트들(예를 들어, 에어 인터페이스들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스는 무선 매체를 통한 통신을 용이하게 하는 다양한 컴포넌트들(예를 들어, 신호 생성기들 및 신호 프로세서들)을 포함할 수 있는 관련된 전송기 및 수신기 컴포넌트들(예를 들면, 전송기(510) 및 수신기(512))을 가지는 무선 트랜시버를 포함할 수 있다.
본원의 교시들은 다양한 장치들(예를 들면, 디바이스들)에 통합(예를 들면, 다양한 장치들 내에서 구현되거나 이에 의해 수행)될 수 있다. 예를 들면, 본원에 교시된 하나 이상의 양상들은 폰(예를 들면, 셀룰러 폰), PDA(personal data assistant) 또는 소위 스마트 폰, 엔터테인먼트 디바이스(예를 들면, 음악 및 비디오 플레이어들을 포함하는 휴대용 미디어 디바이스), 헤드셋(예를 들면, 헤드폰들, 이어피스 등), 마이크로폰, 의료 감지 디바이스(예를 들면, 생체 인식 센서, 심박수 모니터, 계보기(pedometer), EKG 디바이스, 스마트 밴디지 등), 사용자 I/O 디바이스(예를 들면, 시계, 원격 제어, 광 스위치, 키보드, 마우스 등), 환경 감지 디바이스(예를 들면, 타이어 압력 모니터), 의료 또는 환경 감지 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있는 모니터링 디바이스(예를 들면, 데스크톱, 모바일 컴퓨터 등), 포인트-오브 케어(point-of-care) 디바이스, 보청기, 셋-톱 박스 또는 임의의 다른 적절한 디바이스에 통합될 수 있다. 모니터링 디바이스는 또한 네트워크와의 접속을 통해 상이한 감지 디바이스들로부터 데이터에 액세스할 수 있다. 이러한 디바이스들은 상이한 전력 및 데이터 요건들을 가질 수 있다. 일부 양상들에서, 본원의 교시들은 저전력 애플리케이션들에서 (예를 들면, 임펄스-기반 시그널링 방식 및 낮은 듀티 사이클 모드들의 사용을 통해) 사용하도록 구성될 수 있고, (예를 들면, 고대역폭 펄스들의 사용을 통해) 비교적 높은 데이터 레이트들을 포함하는 다양한 데이터 레이트들을 지원할 수 있다.
일부 양상들에서, 무선 디바이스는 통신 시스템에 대한 액세스 디바이스(예를 들면, 액세스 포인트)를 포함할 수 있다. 그러한 액세스 디바이스는, 예를 들면, 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 또 다른 네트워크(예를 들면, 인터넷 또는 셀룰러 네트워크와 같은 광역 네트워크)에 대한 접속을 제공할 수 있다. 따라서, 액세스 디바이스는 다른 디바이스(예를 들면, 무선 스테이션)가 다른 네트워크 또는 몇몇의 다른 기능을 액세스하는 것을 가능하게 할 수 있다. 또한, 디바이스들 중 하나 또는 모두가 휴대용일 수 있거나 일부 경우들에서 비교적 비휴대용일 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 또한, 무선 디바이스가 또한 적절한 통신 인터페이스를 통해 (예를 들면, 유선 접속을 통해) 비무선 방식으로 정보를 전송 및/또는 수신할 수 있을 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
이전의 설명은 임의의 당업자가 본원에 설명된 다양한 양상들을 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 양상들에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이고, 본원에 정의된 일반적인 원리들이 다른 양상들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본원에 제시된 양상들로 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 청구항들의 언어에 일치하는 최광의 범주를 따르는 것이며, 단수형으로 엘리먼트에 대한 참조는, 특정하여 그렇게 언급되지 않으면 "하나 및 오직 하나"를 의미하는 것으로 의도되지 않고, 오히려, "하나 또는 그 초과"를 의미하는 것으로 의도된다. 특정하여 달리 언급되지 않으면, 용어 "일부"는 하나 또는 그 초과를 지칭한다. 항목들의 리스트 "중 적어도 하나"를 지칭하는 문구는 단일 멤버들을 포함해서 그 항목들의 임의의 조합을 지칭한다. 예로서, "a, b 또는 c 중 적어도 하나"는, a; b; c; a 및 b; a 및 c; b 및 c; 및 a, b 및 c를 커버하도록 의도된다. 당업자들에게 공지되어 있거나 추후 공지되는, 본 개시에 걸쳐 설명된 다양한 양상들의 엘리먼트들에 대한 모든 기능적 및 구조적 균등물들은 인용에 의해 본원에 명시적으로 포함되고 청구항들에 의해 포함되는 것으로 의도된다. 아울러, 본 명세서에 개시된 어떤 것도, 이러한 개시가 청구항들에 명시적으로 인용되는지 여부와 무관하게 대중에 전용되는 것으로 의도되지 않는다. 엘리먼트가 "위한 수단" 문구를 이용하여 명시적으로 언급되지 않거나, 방법 청구항의 경우에, 엘리먼트가 "위한 단계" 문구를 이용하여 언급되지 않는 한, 어떠한 청구항 엘리먼트도 35 U.S.C.§112, 6번째 문단의 조항 하에서 해석되어서는 안 된다.

Claims (25)

  1. 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치로서,
    제 1 레인징 정보(ranging information)를 획득하도록 구성된 제 1 복수의 센서들,
    상기 제 1 복수의 센서들과 통신하는 제 2 복수의 센서들 ― 상기 제 2 복수의 센서들은 상기 제 2 물체 상에 배치되고 제 2 레인징 정보를 획득하도록 구성됨 ― , 및
    프로세싱 시스템을 포함하고, 상기 프로세싱 시스템은,
    상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하고, 그리고
    상기 제 1 물체를 조정하기 위한, 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하도록 구성되고,
    상기 제 1 복수의 센서들은 평평한 표면 상에 위치되고, 상기 제 2 복수의 센서들은 신체 영역 네트워크의 부분을 형성하고,
    상기 프로세싱 시스템은 상기 제 1 레인징 정보 및 상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 하나 이상의 움직임들을 결정하도록 추가로 구성되는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템에 의해 생성된 상기 하나 이상의 제어 신호들은 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 따르는 상기 제 1 물체의 적어도 하나의 움직임을 발생시키도록 구성되는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 움직임들은 하나 이상의 제스처들을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제어 신호들을 상기 제 1 물체로 전송하도록 구성된 전송기를 더 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 물체는 인간의 신체의 부분을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  7. 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치로서,
    제 1 레인징 정보를 획득하도록 구성된 제 1 복수의 감지하기 위한 수단,
    상기 제 1 복수의 감지하기 위한 수단과 통신하는 제 2 복수의 감지하기 위한 수단 ― 상기 제 2 복수의 감지하기 위한 수단은 상기 제 2 물체 상에 배치되고 제 2 레인징 정보를 획득하도록 구성됨 ― ,
    상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하기 위한 수단,
    상기 제 1 물체를 조정하기 위한, 상기 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 레인징 정보 및 상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 하나 이상의 움직임들을 결정하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 제 1 복수의 감지하기 위한 수단은 평평한 표면 상에 위치되고, 상기 제 2 복수의 감지하기 위한 수단은 신체 영역 네트워크의 부분을 형성하는,
    을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제어 신호들을 생성하기 위한 수단은 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 따르는 상기 제 1 물체의 적어도 하나의 움직임을 발생시키도록 구성되는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 움직임들은 하나 이상의 제스처들을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제어 신호들을 상기 제 1 물체로 전송하도록 구성된 전송기 수단을 더 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 물체는 인간의 신체의 부분을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 장치.
  13. 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 방법으로서,
    제 1 복수의 센서들을 통해 제 1 레인징 정보를 획득하는 단계,
    상기 제 2 물체 상에 배치되도록 구성된 제 2 복수의 센서들을 통해 제 2 레인징 정보를 획득하는 단계 ― 상기 제 2 복수의 센서들은 상기 제 1 복수의 센서들과 통신하도록 추가로 구성됨 ― ,
    상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하는 단계, 및
    상기 제 1 물체를 조정하기 위한, 상기 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 복수의 센서들은 평평한 표면 상에 위치되고, 상기 제 2 복수의 센서들은 신체 영역 네트워크의 부분을 형성하고,
    상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하는 단계는 상기 제 1 레인징 정보 및 상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 하나 이상의 움직임들을 결정하는 단계를 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 방법.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서,
    프로세싱 시스템에 의해 생성된 상기 하나 이상의 제어 신호들을 통해 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 따르는 상기 제 1 물체의 적어도 하나의 움직임을 발생시키는 단계를 더 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 움직임들은 하나 이상의 제스처들을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    전송기를 통해 상기 하나 이상의 제어 신호들을 상기 제 1 물체로 전송하는 단계를 더 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 물체는 인간의 신체의 부분을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 방법.
  19. 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 기계-판독 가능 매체로서,
    제 1 복수의 센서들을 통해 제 1 레인징 정보를 획득하고,
    상기 제 2 물체 상에 배치되도록 구성된 제 2 복수의 센서들을 통해 제 2 레인징 정보를 획득하며 ― 상기 제 2 복수의 센서들은 상기 제 1 복수의 센서들과 통신함 ―,
    상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하고, 그리고
    상기 제 1 물체를 조정하기 위한, 상기 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하기 위해 실행 가능한 명령들을 포함하고,
    상기 제 1 복수의 센서들은 평평한 표면 상에 위치되고, 상기 제 2 복수의 센서들은 신체 영역 네트워크의 부분을 형성하고,
    상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하는 것은, 상기 제 1 레인징 정보 및 상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 하나 이상의 움직임들을 결정하는 것을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 기계-판독 가능 매체.
  20. 삭제
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 기계-판독 가능 매체는 프로세싱 시스템에 의해 생성된 상기 하나 이상의 제어 신호들을 통해 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 따르는 상기 제 1 물체의 적어도 하나의 움직임을 발생시키기 위해 실행 가능한 명령들을 더 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 기계-판독 가능 매체.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 움직임들은 하나 이상의 제스처들을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 기계-판독 가능 매체.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 기계-판독 가능 매체는 전송기를 통해 상기 하나 이상의 제어 신호들을 상기 제 1 물체로 전송하기 위해 실행 가능한 명령들을 더 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 기계-판독 가능 매체.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 물체는 인간의 신체의 부분을 포함하는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 기계-판독 가능 매체.
  25. 제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 원격 제어 시스템으로서,
    제 1 레인징 정보를 획득하도록 구성된 제 1 복수의 센서들,
    상기 제 1 복수의 센서들과 통신하는 제 2 복수의 센서들 ― 상기 제 2 복수의 센서들은 상기 제 2 물체 상에 배치되고 제 2 레인징 정보를 획득하도록 구성됨 ― ,
    적어도 하나의 안테나, 및
    프로세싱 시스템을 포함하고, 상기 프로세싱 시스템은,
    상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 제 2 물체의 하나 이상의 움직임들을 결정하고,
    상기 제 1 물체를 조정하기 위한, 하나 이상의 움직임들에 관련된 하나 이상의 제어 신호들을 생성하고, 그리고
    상기 적어도 하나의 안테나를 통해 상기 하나 이상의 제어 신호들을 상기 제 1 물체로 전송하도록 구성되고,
    상기 제 1 복수의 센서들은 평평한 표면 상에 위치되고, 상기 제 2 복수의 센서들은 신체 영역 네트워크의 부분을 형성하고,
    상기 프로세싱 시스템은 상기 제 1 레인징 정보 및 상기 제 2 레인징 정보로부터 상기 하나 이상의 움직임들을 결정하도록 추가로 구성되는,
    제 2 물체에 의한 제 1 물체의 원격 동작을 위한 원격 제어 시스템.
KR1020137032105A 2011-05-04 2012-03-02 물체들을 원격으로 제어하기 위한 ａｄ－ｈｏｃ 근접도 센서 메시를 통한 제스처 인식 KR101528545B1 (ko)

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US13/274,526 2011-10-17
US13/274,526 US8831794B2 (en) 2011-05-04 2011-10-17 Gesture recognition via an ad-hoc proximity sensor mesh for remotely controlling objects
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