KR20140033388A - 모션 캡쳐를 위한 근접도 센서 메시 - Google Patents

모션 캡쳐를 위한 근접도 센서 메시 Download PDF

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KR20140033388A
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안토니 쥐. 페르사우드
아드리안 제이. 프렌티스
조지 조셉
마크 알. 스토치
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퀄컴 인코포레이티드
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Abstract

오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면; 및 표면과 함께 배열되는 적어도 하나의 센서를 포함하는 모션 캡쳐를 위한 장치들이 개시되고, 적어도 하나의 센서는 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 범위 또는 관성 정보 중 적어도 하나를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서들과 통신하도록 구성된다. 오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면을 제공하는 단계; 및 표면과 함께 적어도 하나의 센서를 배열하는 단계를 포함하는 모션 캡쳐를 위한 방법이 또한 개시되며, 적어도 하나의 센서는 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서와 통신하도록 구성된다.

Description

모션 캡쳐를 위한 근접도 센서 메시{A PROXIMITY SENSOR MESH FOR MOTION CAPTURE}
이 출원은 2011년 5월 5일에 출원된 "A PROXIMITY SENSOR MESH FOR MOTION CAPTURE"라는 명칭의 미국 가특허 출원 번호 제61/482,699호를 우선권으로 청구한다. 전술된 출원의 전체 내용은 본원에 인용에 의해 포함된다.
여기서 설명된 본 개시내용의 특정 양상들은 일반적으로 모션 갭쳐에 관한 것이고, 더 구체적으로는, 모션 캡쳐에 대한 근접도 센서 메시(mesh)에 관한 것이다.
바디 추적 시스템들은 2가지 상이한 영역들(fronts)에 대해 진보되어 오고 있다. 먼저, 예를 들어, 영화 및 게임 스튜디오에 의해 사용하기 위해 고충실도를 가지고 배우, 육상선수, 플레이어 등의 모션을 캡쳐할 수 있는 전문가 등급의 "모션 캡쳐" 시스템들이 이용가능하다. 이들 시스템들은 통상적으로 고비용이며, 따라서, 소비자 등급의 애플리케이션들에 대해 적합하지 않다. 둘째, 소비자 등급의 게임 제어기들은 최근, 버튼 또는 기계적 스위치에 기초하는 것으로부터 플레이어 움직임 검출에 기초하는 것으로 진보되었다. 이들이 소비재들이므로, 기술은 훨씬 더 저비용이며, 일반적으로, 또한 성능 품질에 있어서 훨씬 더 낮다. 예를 들어, Nintendo Wii® 시스템에서, 저비용 관성 센서들은 게임 플레이를 제어하기 위해 사용되는 핸드 모션을 검출할 수 있다. 이러한 타입의 게임 제어의 정확성의 이슈들이 카메라-기반 모션 캡쳐의 사용의 증가를 유도하였다. 예를 들어, Sony PlayStation® Move 시스템은 핸드헬드 게임 제어기 상의 구형 피쳐를 추적하기 위해 카메라를 사용할 수 있으며, 이러한 입력은 모션을 검출하기 위해 관성 센서 데이터와 결합될 수 있다. 또한, Microsoft Kinect® 시스템은 완전히 제어기를 제거할 수 있고, 단독으로 카메라만을 이용하여 바디 모션을 검출하기 위해 통상적인 및 깊이 검출 카메라들의 결합들을 사용할 수 있다.
현재 모션 캡쳐 시스템들과 관련된 몇몇 영역들이 존재한다. 먼저, 이들 시스템들은 검출가능한 모션들의 타입을 제한하고 가능한 게임들 및 사용자 상호작용들의 타입을 제한하는 성능 이슈들을 겪는다. 예를 들어, 카메라 시스템은 오직 카메라의 뷰 필드 내에 있으며 오브젝트들 또는 사람들에 의해 차단되지 않는 것들에 대해서만 작동한다. 둘째, 카메라 증강 시스템들은 정적 카메라가 장착되고 설치될 수 있는 환경 - 가장 일반적으로는 거실 또는 밀실 - 에서 동작하도록 제약된다. 또한, 휴먼 바디 모션 캡쳐를 위해 사용되는 현재 카메라 시스템들은 폐쇄, 주파수 간섭, 및 날씨/조명 조건들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 몇몇 제한 인자들로 인해 옥외 환경에서 효율적으로 사용될 수 없으며 또한 스케일링가능하지 않다. 추가로, 3차원(3D) 오브젝트들을 조작하거나 차량들을 제어하기 위한 큰 2차원(2D) 터치 디스플레이들의 사용은 휴먼 제스쳐 인식의 사용 없이는 크게 효과적이지도 직관적이지도 않다.
따라서, 이들 시스템들이 상업 또는 소비자 애플리케이션에서 사용되든 간에, 바디 추적 성능의 개선들을 가능하게 하기 위한, 그리고 이들 시스템으로 하여금 사용자가 가기를 원하는 어느 곳이든 가게 하기 위한 기술 진보들이 요구된다. 예시적인 상업 애플리케이션들은 다양한 환경들에서의 제스쳐 인식을 위한 정확한 모션 캡쳐를 포함한다. 예시적인 소비자 애플리케이션들은 옥외에 있든 또는 체육관 내에 있든 간에, 하나 이상의 플레이어들 사이의 모바일 게임, 및 스포츠 수행 추적 및 트레이닝을 포함한다. 또한, 이러한 추적 기술이 합리적인 가격 및 충분한 성능 레벨들에서 이용가능한 경우 병합할 수 있는 모바일 바디 추적을 위한 다수의 더 잠재적인 애플리케이션들이 존재한다.
개시내용의 일 양상에서, 모션 캡쳐를 위한 장치는 오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면; 및 표면과 함께 배열되는 적어도 하나의 센서를 포함하고, 적어도 하나의 센서는 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 범위 또는 관성 정보 중 적어도 하나를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서들과 통신하도록 구성된다.
개시내용의 또다른 양상에서, 모션 캡쳐를 위한 장치는 오브젝트를 지지하기 위한 수단; 및 지지하기 위한 수단과 함께 배열되는 적어도 하나의 감지하기 위한 수단을 포함하고, 적어도 하나의 감지 수단은 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서들과 통신하도록 구성된다.
개시내용의 또다른 양상에서, 모션 캡쳐를 위한 방법은 오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면을 제공하는 단계; 및 표면과 함께 적어도 하나의 센서를 배열하는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 센서는 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서와 통신하도록 구성된다.
본 개시내용의 또다른 양상에서, 모션 캡쳐를 위한 컴퓨터 프로그램 물건은 오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면을 제공하고; 그리고 표면과 함께 적어도 하나의 센서를 배열하기 위해 실행가능한 명령들을 포함하는 기계-판독가능한 매체를 포함하고, 적어도 하나의 센서는 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서와 통신하도록 구성된다.
본 개시내용의 또다른 양상에서, 모션 캡쳐를 위한 센서 매트는 적어도 하나의 안테나; 오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면; 및 표면과 함께 배열되는 적어도 하나의 센서를 포함하고, 적어도 하나의 센서는 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서들과 통신하도록 구성된다.
여기서 설명된 개시내용의 위에서 인용된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 더욱 특정한 설명은 그 일부가 첨부 도면들에 예시되는 양상들을 참조하여 이루어질 수 있다. 그러나, 첨부된 도면들이 이 개시내용의 단지 특정 통상적 양상들만을 예시하며, 설명이 다른 동일하게 유효한 양상들에 대해서도 허용할 수 있으므로, 따라서 그 범위의 제한으로서 간주되지 않아야 한다는 점에 유의해야 한다.
도 1은 여기서 설명된 개시내용의 특정 양상들에 따라 휴먼 모션 검출 및 제스쳐 인식을 가능하게 하기 위해 근접도 센서들을 이용하는 근접도 센서 메시의 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 2는 도 1의 근접도 센서 메시를 사용하여 휴먼 제스쳐 인식을 통한 모션 캡쳐를 위한 시스템의 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 3은 여기서 설명된 개시내용의 특정 양상들에 따라 도 2의 게임 애플리케이션에 대한 시스템의 사용을 예시하는 블록도이다.
도 4는 여기서 설명된 개시내용의 특정 양상들에 따라 모션 캡쳐 동작을 예시하는 흐름도이다.
도 5는 여기서 설명된 개시내용의 특정 양상들에 따라 BAN의 무선 디바이스에서 이용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 예시하는 블록도이다.
도 6은 도 4에 도시된 동작들을 수행할 수 있는 예시적인 수단을 예시하는 다이어그램이다.
도 7은 근접도 센서 메시 시스템에 대해 구현될 수 있는 프로세싱 시스템을 이용하는 장치에 대한 하드웨어 구현예의 예를 예시하는 다이어그램이다.
본 개시내용의 다양한 양상들은 첨부 도면들을 참조하여 하기에 더욱 완전하게 설명된다. 그러나, 이 개시내용은 많은 상이한 형태들로 구현될 수 있고, 이 개시내용 전반에 걸쳐 제시되는 임의의 특정 구조 또는 기능에 제한되는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 오히려, 이들 양상들은 이 개시내용이 철저하고 완전하도록, 그리고 당업자에게 본 개시내용의 범위를 완전히 전달하도록 제공된다. 여기서의 교시들에 기초하여, 당업자는, 본 개시내용의 임의의 다른 양상과는 독립적으로 또는 이와 결합하여 구현되든 간에, 본 개시내용의 범위가 여기서 개시된 개시내용의 임의의 양상을 커버하도록 의도된다는 점을 이해해야 한다. 예를 들어, 여기서 설명된 임의의 개수의 양상들을 사용하여 장치가 구현될 수 있거나 방법이 실행될 수 있다. 추가로, 본 개시내용의 범위는 여기서 설명된 개시내용의 다양한 양상들에 추가하여 또는 이들이 아닌 다른 구조, 기능성 또는 구조 및 기능성을 사용하여 구현될 수 있는 이러한 장치 또는 방법을 커버하도록 의도된다. 여기서 개시된 개시내용의 임의의 양상이 청구항의 하나 이상의 엘리먼트들에 의해 구현될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
단어 "예시적인"은 여기서 "예, 경우 또는 예시로서 제공하는 것"을 의미하도록 여기서 사용된다. "예시적인" 것으로서 여기서 설명된 임의의 양상은 반드시 다른 양상들보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석되지는 않아야 한다. 또한, 특정 양상들이 여기서 설명되지만, 이들 양상들의 많은 변형들 및 치환들이 본 개시내용의 범위 내에 든다. 바람직한 양상들의 일부 이점들 및 장점들이 언급되지만, 본 개시내용의 범위가 특정 이점들, 사용들 또는 목적들에 제한되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 개시내용의 양상들은 상이한 무선 기술들, 시스템 구성들, 네트워크들 및 전송 프로토콜들에 널리 응용가능하도록 의도되며, 이들 중 일부는 바람직한 양상들의 후속하는 설명 및 도면들에서 예로서 예시된다. 상세한 설명 및 도면들은, 본 개시내용을 제한한다기보다는 단지 예시하며, 개시내용의 범위는 첨부된 청구항들 및 그 등가물들에 의해 정의된다.
차세대 게임 플랫폼이 이제 게임 역학들(mechanics) 및 설계를 개선하기 위해 휴먼 모션 및 위치를 캡쳐하기 위해 상이한 기법들을 사용한다. 게임 산업이 계속 진화함에 따라, 새로운 타입들의 인터랙티브 게임들이 대규모 시장 사이에서 점점 더 인기 있어지고 있다. 이들 타입들의 게임들 중 일부는 플레이어들이, 게임 아바타들을 제어하거나 또는 게임 역학의 일부로서 입력을 제공하기 위해 특정 제스쳐들을 수행하도록 이들의 전체 바디를 이용할 것을 요구한다. 한 가지 인기 있는 게임 장르는 EA™에 의한 Sports Active와 같은 운동 게임들이다. 현재 운동 게임들은 플레이어들이 상이한 운동들(태극권, 요가, 싯업 등)을 수행함에 따라 플레이어들의 모션을 캡쳐하기 위해 카메라-기반 기법들을 이용한다. 그러나, 가구 및 의류로 인한 폐쇄, 간섭, 모션들의 최소의 정확성 및 지속적인 카메라 재-캘리브레이션을 포함하지만 이에 제한되지 않는 몇몇 인자들은 이상적인 게임 플레이를 제공하지 않는다. 따라서, 플레이어 제스쳐 인식의 더 높은 정확성을 제공하는 한편 현재 카메라-기반 시스템들이 갖는 이슈들을 완화시키는 새로운 주변장치가 바람직하다.
또한, 많은 현재 시스템들에서, 모바일 바디 트래킹은 BAN과 연관된 바디에 장착된 관성 센서들을 사용할 수 있다. 이들 시스템들은 이들이 제한된 동적 범위를 겪고, 관성 센서들과 공통적인 추정기 드리프트들을 겪는다는 점에 있어서 제한될 수 있다. 또한, 수용가능한 바디 모션 추정은 많은 수의 센서 노드들(예를 들어, 최소 15개)을 요구할 수 있는데, 왜냐하면, 바디의 각각의 관절 부분이 완전한 배향 추정을 요구할 수 있기 때문이다. 또한, 기존의 시스템들은 산업 등급 관성 센서들의 성능, 증가하는 비용 등을 요구할 수 있다. 많은 애플리케이션들에 대해, 사용의 용이성 및 비용은 통상적으로 최고로 중요하다. 따라서, 모바일 바디 추적을 위해 요구되는 노드들의 수를 감소시키는 동시에 요구되는 정확성을 유지하기 위한 새로운 방법들을 개발하는 것이 바람직하다.
개시된 시스템은, 이 예에서 사용자가 착용한 센서들에 대한 거리들을 측정할 수 있는 근접도 센서들의 특정하게 배치된 세트를 가지는 카메라 없는 모션 캡쳐 매트 제어기인 근접도 센서 메시를 이용한다. 사용자가 게임 입력으로서 자신의 바디를 통한 모션들을 수행함에 따라, 매트는 센서들이 사용자 움직임들을 정확하게 모션캡쳐할 수 있는 가상 원통 영역을 생성한다. 여기서 설명된 시스템의 일 양상에서, 매트는 메인 센서 노드를 가지는 복수의 근접도 센서들을 포함한다. 매트의 일 양상에서, 메인 센서 노드는 복수의 근접도 센서들의 중심 근처에 배치된다. 추가로, 착용가능한 근접도 센서들은 매트에 서 있는 사용자에 의해 착용된다. 두 세트들 모두는, 모든 노드로 하여금 시간 기간에 걸쳐, 캘리브레이션에 대한 필요성 없이, 사용자에 의해 착용된 모든 노드의 위치를 결정하게 하는 포지셔닝 메시 네트워크를 생성한다. 결정의 일 양상에서, 위치들은 삼각측량법을 사용하여 결정될 수 있다. 또한, 특정 알고리즘을 사용하여, 시간 경과에 따른 센서 모션들 및 제스쳐들이 인식될 수 있다. 더 높은 정확성의 레벨로 인해, 임의의 운동 게임은 사용자가 적절하게 움직임들을 수행하고 있는지의 여부에 대해 사용자에게 통지할 수 있다. 또한 모바일 애플리케이션들과 함께 사용되도록 체육관(거실 영역의 밖)으로 매트를 가져갈 수 있다. 플레이어 센서들은 이들이 웨이트, 손목 밴드, 장갑 등과 같은 운동 보조장치들에 포함될 수 있음에 따라 플레이어들에 의해 착용될 필요는 없다. 이는 '매트 없음'인 것으로 확장될 수 있는데, 여기서 센서들은 동적으로 플레이 영역을 생성하기 위해 지면 상의 애드혹 상에 배치될 수 있다. 데이터의 프로세싱은 중심 노드, 모든 노드들 또는 게임 콘솔 중 어느 하나에서 발생할 수 있다.
개시된 방식은 모션 캡쳐 카메라의 사용을 요구하지 않으며, 여기서 기술된 근접도 센서들이 Wi-Fi 또는 셀 폰들에 의해 사용되지 않는 고주파수 대역을 사용하므로 외부 간섭에 의해 영향을 받지 않는다. 또한, 여기서 기술된 근접도 센서들은 극도로 낮은 전력을 이용하는데, 이는 배터리 시스템들을 이용한 더 긴 외부 사용을 허용한다. 다수의 채널들의 사용은 가장 데이터 집약적인 근접도 데이터에 대한 충분한 전송 레이트를 제공할 수 있다. 근접도 센서들의 메시의 사용은 사용자들이 제스쳐들로서 캡쳐되며 커맨드들로서 이해될 수 있는 제한되지 않은 개수의 모션들을 수행할 수 있는 가상 원통 영역들을 생성하기 위한 것이다.
시스템은 콘솔 또는 카메라 시스템에 대한 플레이어의 거리 또는 각도에 의해 방해받지 않는다. 사용자는 오직 (영역 내의) 매트 상에서 운동들을 수행해야 하는데, 이는 운동할 시에 더욱 편안하게 함으로써 사용자 경험을 개선시킨다. 솔루션은 게임 주변장치들에 포함되거나 플레이어들에 의해 착용될 수 있는 작은 센서들을 이용한다. 이는 플레이어로 하여금, 게임 플레이에 영향을 주지 않고 정상적으로 폐쇄를 야기하는, 임의의 타입의 운동복을 착용하게 한다. 솔루션은 노드들(플레이어 팔들) 각각의 위치를 결정하기 위해 데이터를 이용한다. 이는 움직임들의 깊이 인식을 "억측"해야 하는 KINECT과 같은 시스템들과 비교해서 상이하다. 이는, 게임 플레이 시에 훨씬 더 높은 정확도 레벨 및 제스쳐 인식을 허용하는데, 이는 이러한 타입의 게임 장르에 대한 게임 역학을 개선하는 것을 보조할 수 있다.
여기서의 교시들은 다양한 유선 또는 무선 장치들, 또는 노드들에 포함되거나, 이들 내에서 구현되거나, 또는 이들에 의해 수행될 수 있다. 일부 양상들에서, 여기서의 교시들에 따라 구현되는 무선 노드는 바디-장착 노드, 정적 추정기 노드, 액세스 포인트, 액세스 단말 등을 포함할 수 있다. 여기서 설명된 개시내용의 특정 양상들은 바디 영역 네트워크(BAN)들에서 구현되는 방법들을 지원할 수 있다. BAN은 모션 캡쳐, 의료용 진단 목적 등을 위한 연속적인 바디 모니터링에 대한 개념을 나타낸다.
도 1은 휴먼 제스쳐 및 위치 결정을 위해 사용될 수 있는 애드혹 근접도 메시 시스템의 예를 예시한다. 무선 시스템은 무선 수신기(101)를 사용하여 무선으로 제공되는 근접도 데이터를 수신하는 수신기 콘솔(100)을 포함한다. 무선 수신기(101)에 무선 송신기(102)에 의해 전송되는 근접도 데이터는 무선 프로토콜(103)에 캡슐화되고, 매트(150)에 의해 제공된다.
본 개시내용의 일 양상에서, 매트(150)는 특정 통합 범위 센서들을 포함할 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 예를 들어, 매트(150)는 복수의 근접도 센서들(105 내지 108)을 포함한다. 매트(150)가 직사각형 형상을 포함하는 일 구현예에서, 서 있는 사용자 바로 아래에 있는 추가적인 제5 중간 근접도 센서(104)와 함께 각기 각각의 코너에 있는 4개의 범위 센서들이 포함되지만, 다른 구현예들에서, 임의의 개수의 근접도 센서들이 존재할 수 있다. 또한 노드들로서 참조되는 복수의 근접도 센서들(105 내지 108) 내의 각각의 근접도 센서들은 또다른 노드와의 범위를 이룰 수 있다. 중간 근접도 센서(104)는 복수의 근접도 센서들(105 내지 108) 사이의 통신들 및 무선 송신기(102)에 제공될 근접도 데이터를 조정하기 위한 중심 노드 조정기로서 기능할 수 있다. 여기서 설명된 개시내용의 또다른 양상에서, 복수의 근접도 센서들(105 내지 108) 중 임의의 하나가 중심 노드 조정기로서 사용될 수 있다. 추가로, 무선 송신기(102) 및 무선 수신기(101)에 의해 제공되는 기능성은 근접도 센서들 중 하나 이상에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 중간 근접도 센서(104)는 무선 송신기(102)와 직접 통신하고, 스스로 및 복수의 근접도 센서들(105 내지 108)에 의해 수집된 근접도 데이터를 전송할 수 있다. 또다른 방식에서, 복수의 근접도 센서들(105 내지 108) 각각 뿐만 아니라 중간 근접도 센서(104)는 직접 무선 수신기(101)와 통신할 수 있다.
매트(150)의 일 양상에서, 복수의 근접도 센서들(105 내지 108), 및 근접도 센서(104) 및 무선 송신기(102)는 플라스틱 또는 폼(foam)과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 물질로 구성된 기판 상에 배열된다. 또다른 양상에서, 매트(150)는, 복수의 센서들이 서로 기계적으로 커플링되지 않지만, 지면 또는 임의의 다른 표면 상의 이들의 배치에 의해 "매트" 또는 "메시"를 형성한다는 점에서, 가상 매트일 수 있다. 따라서, 예를 들어, 복수의 근접도 센서들(105 및 108) 및 중간 근접도 센서(104)는 사용자가 임의의 미리 결정된 패턴으로 센서들을 배열하지 않고, 단순히 사용자에 의해 지면 상에 배치될 수 있다. 이들 각각은 이후 범위를 사용하여 서로에 대한 그들의 위치들을 결정할 것이다. 여기에 포함된 설명에서, 매트(150)에 대한 참조는 또한 가상 매트를 참조할 수 있다.
도 2는 매트(150)의 무선 송신기(102)에 의해 무선으로 전송되는 근접도 및 제스쳐 데이터를 수신하기 위한 무선 수신기(201)를 포함하는 게임 콘솔(200)에 휴먼 제스쳐들 및 위치 정보를 제공하기 위해 사용되는 매트(150) 내의 센서 메시의 사용을 예시한다. 개시된 방식의 일 양상에서, 사용자(202)는 복수의 근접도 센서들(203)을 착용한다. 여기서 설명된 개시내용의 양상에서, 바디에 착용된 복수의 근접도 센서(203)는 BAN의 일부분으로서 상호 통신할 수 있다. BAN은 사용자의 움직임의 정확한 모션 캡쳐 및 제스쳐 검출을 제공하기 위해, 각각 도 1의 센서들(105, 107 및 109)에 대응하는 센서들(204, 205, 및 206)과 같은 매트(150) 상의 근접도 센서들과 통신한다(도 1로부터의 다른 센서들은 도면에 대한 불필요한 복잡성을 추가하는 것을 회피하기 위해 도시되지 않았다). BAN 및 매트(150)는 다양한 무선 노드들이 직교 멀티플렉싱 방식 또는 단일 캐리어 전송 중 어느 하나를 사용하여 통신하는 무선 통신 시스템으로서 보여질 수 있다. 따라서, 각각의 바디 및 매트-장착 노드는 사용자의 바디의 움직임과 연관된 하나 이상의 신호들을 감지하고(획득하고) 게임 콘솔(200)에 신호들을 통신하기 위해 구성되는 무선 센서를 포함할 수 있다. 매트(150) 상의 센서들은 3D 공간에서 사용자의 움직임들 및 바디 위치들의 더 양호한 추정을 위해 사용된다. 일 구현예에서, 추정을 달성하기 위해, 선형 거리 계산들이 매트(150) 상의 각각의 근접도 센서 및 사용자(202)에 의해 착용되는 각각의 근접도 센서에 대해 수행될 수 있다. 도면을 참조하여, 이들 선형 거리들은 근접도 센서들(203 및 204)에 의해 계산되는 선형 거리(209); 근접도 센서들(203 및 206)에 의해 계산되는 선형 거리(210); 및 근접도 센서들(203 및 205)에 의해 계산되는 선형 거리(211)를 포함할 수 있다. 계산들은 또한 시간 경과에 따라 수행된다. 일 양상에서, 여기서 설명된 무선 노드들은 압축된 감지(CS)에 따라 동작할 수 있고, 여기서 획득 레이트는 획득된 신호의 나이키스트 레이트보다 더 작을 수 있다.
수신기 콘솔(100) 및 게임 콘솔(200)은 각각 무선 송신기(102) 및 무선 송신기(207)로부터 데이터를 수신하고, 사용자의 바디의 제스쳐 또는 움직임 정보를 추정하거나 결정하기 위해, 근접도 및/또는 관성 센서들을 포함하는 하나 이상의 센서들로부터의 정보를 프로세싱할 것이다. 무선 송신기(102) 및 무선 송신기(207)로부터 수신된 데이터는 또한, 여기서 설명된 바와 같이 사용자의 바디의 움직임들로부터 검출되는 제스쳐 또는 움직임 정보와 같은 프로세싱된 정보를 포함할 수 있다.
여기서 개시된 시스템의 일 양상에서, 다양한 센서들에 의해 수집된 정보는 사용자(202)에 대한 역학적 모델을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 모델로부터, 사용자(202)로부터의 임의의 모션이 결정될 수 있고, 그러한 모션들로부터의 제스쳐들이 이후 검출될 수 있다.
도 3은 캐쥬얼 게이머이며 자신이 능동적 라이프스타일을 가지는 경우 형상을 유지하기를 원하는 사용자에 대한 제스쳐 및 모션 검출 시스템의 사용의 예를 예시한다. 때때로, 사용자는 체육관에 도착하기에 곤란하며, 밖에서 운동하는 것은 종종 계절성 날씨 조건들이 주어지는 경우 힘들 수 있다. 도 2를 계속 참조하면, 통상적인 체육관 또는 피트니스 시설에 가는 것에 추가하여 또는 이에 대한 대안으로서, 사용자(202)는 게임 콘솔(200)과 같은 게임 콘솔에 대한 피트니스 비디오 게임을 사용할 수 있다. 새로운 게임에는, 사용자가 정상적으로 체육관에서 찾았지만 특정 특징들을 가지는, 몇몇 액세서리들이 딸려 있는데: 왜냐하면, 매트(150)와 같은 새로운 피트니스 매트가 복수의 근접도 센서들(105-108) 및 중간 근접도 센서(104), 및 전술된 무선 통신 시스템을 형성하기 위해 매트(150) 내에 위치되는 센서들과 접속하는 근접도 센서들(203)을 포함하는 가중된 장갑들(303)을 포함하기 때문이다.
여기서 개시된 시스템의 일 양상에서, 매트(150)는 또한 통합된 압력 센서를 포함한다. 또한, 가중된 장갑들(303) 각각은 다중-정도 모션 센서 및 심장 모니터를 포함할 수 있다. 사용자가 게임의 일부분으로서 제공되는 운동들 중 일부를 수행함에 따라, 매트(150) 및 가중된 장갑들(303) 상의 센서들은 게임으로 하여금, 착용된 장갑들의 무게, 점프 높이, 및 현재 심박수가 주어지는 경우, 사용자가 가하는 노력의 양을 아는 것 뿐만 아니라 사용자가 움직일 때의 모든 움직임들을 더 정확하게 식별하게 한다. 이들 액세서리들은 자동-캘리브레이팅하고, 이들은 상이한 운동들 사이에서 재조정을 수행할 수 있다. 장갑들 대신, 사용자에 의해 착용가능하거나 잡힐 수 있는 또다른 액세서리가 동일한 기능 결과들을 달성하기 위해 사용될 수 있다는 점이 명백해야 한다.
여기서 개시된 시스템의 일 양상에서, 사용자가 게임을 통한 자신의 운동을 종료함에 따라, 사용자는 매트가 무선 충전기로서 겸할 수 있음에 따라 글러브들과 같은 모든 운동 액세서리들을 재충전하기 위해 매트 상에 이들을 둘 수 있다. 나중에 일 주 동안, 사용자는 자신의 로컬 체육관에서 피트니스 수업을 받기로 결정할 수 있다. 사용자는 이후 자신의 피트니스 액티비티들 및 성과들을 계속 추적하기 위해 자신의 전화와 같은 휴대용 디바이스 상에 설치되는 모바일 클라이언트 애플리케이션을 사용할 수 있을 때 게임의 액세서리들을 취할 수 있다.
도 4는 402에서, 사용자(202)와 같은 오브젝트를 지지하도록 구성되는 매트(150)와 같은 표면이 제공되는 모션 캡쳐 프로세스(400)를 예시한다. 404에서, 중간 근접도 센서(104) 및 복수의 근접도 센서들(105 내지 108) 중 임의의 하나와 같은 적어도 하나의 센서 수단은 표면과 함께 배열되며, 적어도 하나의 센서 수단은 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 범위 및 관성 정보를 획득하기 위해, 복수의 근접도 센서(203)와 같은 하나 이상의 원격 센서 수단과 통신하도록 구성된다.
도 5는 여기서 설명된 시스템 내에서 사용될 수 있는 무선 디바이스(무선 노드)(500)에서 이용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 예시한다. 무선 디바이스(500)는 여기서 설명된 다양한 방법들을 실행하도록 구현될 수 있는 디바이스의 예이다. 무선 디바이스(500)는 매트(150) 내의 중간 근접도 센서(104) 및 복수의 근접도 센서들(105), 또는 사용자(202)에 의해 착용되는 복수의 근접도 센서(203) 중 임의의 하나를 구현하기 위해 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 참조될 수 있다. 판독 전용 메모리(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM) 모두를 포함할 수 있는 메모리(506) 또는 임의의 다른 타입의 메모리는 프로세서(504)에 명령들 및 데이터를 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 산술 연산들을 수행한다. 메모리(506) 내의 명령들은 여기서 설명된 방법들을 수행하도록 실행가능할 수 있다.
무선 디바이스(500)는 또한 무선 디바이스(500) 및 원격 위치 사이의 데이터의 전송 및 수신을 허용하기 위한 송신기(510) 및 수신기(512)를 포함할 수 있는 하우징(508)을 포함할 수 있다. 송신기(510) 및 수신기(512)는 트랜시버(514)로 결합될 수 있다. 안테나(516)는 하우징(508)에 부착되고 트랜시버(514)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 무선 디바이스(500)는 또한 다수의 송신기들, 다수의 수신기들, 다수의 트랜시버들 및/또는 다수의 안테나들(미도시)을 포함할 수 있다.
무선 디바이스(500)는 또한 트랜시버(514)에 의해 수신되는 신호들의 레벨을 검출하고 정량화하기 위한 일환으로 사용될 수 있는 신호 검출기(518)를 포함할 수 있다. 신호 검출기(518)는 전체 에너지, 심볼당 서브캐리어 당 에너지, 전력 스펙트럼 밀도와 같은 신호들 및 다른 신호들을 검출할 수 있다. 무선 디바이스(500)는 또한 신호들을 프로세싱할 시에 사용하기 위한 디지털 신호 프로세서(DSP)(520)를 포함할 수 있다.
무선 디바이스(500)의 다양한 컴포넌트들은, 데이터 버스 이외에도 전력 버스, 제어 신호 버스 및 상태 신호 버스를 포함할 수 있는 버스 시스템(522)에 의해 함께 커플링될 수 있다.
여기서 설명된 개시내용의 다양한 양상들에서, 범위는 다양한 구현예들에서 참조된다. 여기서 사용되는 바와 같이, 범위는 2개의 근접도 센서들과 같은 2개의 범위 검출 구비 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, 바디 장착 노드들의 세트는 하나 이상의 정적 지면 기준 노드들을 이용하여 검출될 수 있는 전송들을 방출할 수 있다. 기준 노드들은 공지된 위치를 가질 수 있고, 나노초의 부분 내에 시간 동기화될 수 있다. 그러나, 정적 지면 기준 노드들을 이용하는 솔루션들에 의존해야 한다는 것은 그것의 복잡한 셋업 요건들로 인해 많은 애플리케이션들에 대해 현실적이지 않을 수 있다. 따라서, 추가적인 혁신들이 요구될 수 있다.
여기서 설명된 본 개시내용의 특정 양상들은 시스템으로 하여금 이전 방식들의 제한들을 극복하고 다양한 애플리케이션들에 대해 요구되는 특성들을 가지는 제품들을 가능하게 하는 다양한 메커니즘들을 지원한다.
용어 "바디"가 여기서 사용되지만, 설명은 또한 로봇들과 같은 기계들의 포즈를 캡쳐하는 것에 응용할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또한 제시된 기법들은 검/방패, 스케이트보드, 라켓/클럽/배트들과 같은, 액티비티에서의 소품들의 포즈를 캡쳐하는 것에 응용할 수 있다.
여기서 논의되는 바와 같이, 여기서 설명된 관성 센서들은, 가속계들, 자이로들 또는 관성 측정 유닛들(IMU)과 같은 센서들을 포함한다. IMU들은 가속계들 및 자이로들 모두의 결합이다. 이들 센서들의 동작 및 기능은 당업자에게 친숙하다.
범위는 2개의 구비된 노드들 사이의 거리를 결정하는 감지 메커니즘이다. 범위들은 에러들을 정정하고 관성 센서들 내의 드리프트 컴포넌트들을 추정하기 위한 능력을 제공하기 위해 바디 모션 추정기 내로 관성 센서 측정들과 결합될 수 있다. 특정 양상들에 따라, 바디 장착된 노드들의 세트는 하나 이상의 정적 지면 기준 노드들을 이용하여 검출될 수 있는 전송들을 방출할 수 있다. 기준 노드들은 공지된 위치를 가질 수 있고, 나노초의 부분 내에 시간 동기화될 수 있다. 그러나, 이전에 주지된 바와 같이, 이러한 시스템은 그것의 복잡한 셋업 요건들로 인해 소비자-등급 제품에 대해 실용적이지 않을 수 있다. 따라서, 추가적인 혁신이 요구될 수 있다.
개시된 시스템의 일 양상에서, 바디 장착된 노드들과 연관된 범위 정보는 도착 시간보다는 신호 왕복 시간에 기초하여 생성될 수 있다. 이는 범위 추정으로부터 2개의 노드들 사이의 임의의 클록 불확실성을 제거할 수 있고, 따라서 노드들을 동기화하기 위한 요건을 제거할 수 있는데, 이는 셋업을 극적으로 간략화할 수 있다. 또한, 제안된 방식은 모든 노드들을 본질적으로 동일하게 만드는데, 왜냐하면 "동기화된 노드들" 대 "동기화되지 않은 노드들"의 개념이 존재하지 않기 때문이다.
제안된 방식은 상이한 바디 착용된 노드들 사이를 포함하는, 임의의 2개 노드들 사이의 범위들을 이용할 수 있다. 이들 범위들은 관성 센서 데이터와, 그리고 바디 포즈 및 모션을 추정하기 위해 역학적 바디 모델에 의해 제공되는 제약들과 결합될 수 있다. 이전 시스템이 오직 바디 노드로부터 고정 노드까지의 범위측정을 수행하지만, 시간 동기 요건을 제거하는 것은 임의의 2개의 노드들 사이를 범위측정을 수행하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이들 추가적인 범위들은 이용가능한 추가적인 범위 데이터로 인해, 또한 바디 관련 위치의 직접 감지로 인해 모션 추적 추정기에서 매우 가치있을 수 있다. 상이한 바디들 상의 노드들 사이의 범위들은 또한 바디들 사이의 상대적 위치 및 포즈를 결정하기 위해 유용할 수 있다.
높은 정확성의 왕복 시간 범위들 및 바디 상의 그리고 바디 밖의 노드들 사이의 범위들의 사용에 의해, 관성 센서들의 수 및 품질이 감소할 수 있다. 노드들의 수를 감소시키는 것은 사용을 더욱 단순하게 할 수 있고, 관성 센서들의 요구되는 정확성을 감소시키는 것은 비용을 감소시킬 수 있다. 이들 개선점들 모두가 소비재들에 적합한 시스템을 생산할 시에 중요할 수 있다.
전술된 방법들의 다양한 동작들은 대응하는 기능들을 수행할 수 있는 임의의 적절한 수단에 의해 수행될 수 있다. 수단은 회로, 주문형 집적 회로(ASIC), 또는 프로세서를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들) 및/또는 모듈(들)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 도면들에 예시된 동작들이 존재하는 경우, 해당 동작들은 유사한 넘버링을 가지는 대응하는 상대 수단-플러스-기능 컴포넌트들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6은 모션 캡쳐를 위한 장치(600)의 예를 예시한다. 장치(600)는 오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면 수단(602); 및 표면과 함께 배열되는 적어도 하나의 센서 수단(604)을 포함하고, 적어도 하나의 센서 수단은 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서들과 통신하도록 구성된다.
또한, 일반적으로, 감지하기 위한 수단은 근접도 센서들(105)과 같은 하나 이상의 근접도 센서들, 관성 센서들, 또는 이들의 임의의 결합들을 포함할 수 있다. 전송하기 위한 수단은 도 5에 예시된 송신기(예를 들어, 송신기 유닛(510)) 및/또는 안테나(516)를 포함할 수 있다. 수신하기 위한 수단은 도 5에 예시된 수신기(예를 들어, 수신기 유닛(512)) 및/또는 안테나(516)를 포함할 수 있다. 프로세싱하기 위한 수단, 결정하기 위한 수단, 또는 사용하기 위한 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 게임 콘솔(200) 또는 수신기 콘솔(100)에 대한 하드웨어 구현예의 예를 예시하는 다이어그램이다. 장치는 트랜시버(710)에 커플링된 프로세싱 시스템(714)을 포함한다. 트랜시버(710)는 하나 이상의 안테나들(720)에 커플링된다. 트랜시버(710)는 전송 매체를 통해 다양한 다른 장치와 통신하기 위한 수단을 제공한다. 프로세싱 시스템(714)은 컴퓨터-판독가능한 매체(706)에 커플링되는 프로세서(704)를 포함한다. 프로세서(704)는, 컴퓨터-판독가능한 매체(706) 상에 저장된 소프트웨어의 실행을 포함하는, 일반적 프로세싱을 담당한다. 소프트웨어는, 프로세서(704)에 의해 실행되는 경우, 프로세싱 시스템(714)으로 하여금 임의의 특정 장치에 대해 전술된 다양한 기능들을 수행하게 한다. 컴퓨터-판독가능한 매체(706)는 또한 소프트웨어를 실행할 시에 프로세서(704)에 의해 조작되는 데이터를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 프로세싱 시스템은 오브젝트의 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 수신하기 위해 복수의 근접도 센서들과 통신하기 위한 모듈(732), 역학적 모델을 생성하기 위한 모듈(734), 및 역학적 모델에 기초하여 사용자 제스쳐를 결정하기 위한 모듈(736)을 더 포함한다. 모듈들은, 프로세서(704)에서 실행하고, 컴퓨터 판독가능한 매체(706)에 상주하고/저장되는 소프트웨어 모듈들, 프로세서(704)에 커플링되는 하나 이상의 하드웨어 모듈들, 또는 이들의 일부 결합일 수 있다.
여기서 사용되는 바와 같이, 용어 "결정하는"은 광범위한 동작들을 포함한다. 예를 들어, "결정하는"은 계산하는, 컴퓨팅하는, 프로세싱하는, 유도하는, 조사하는, 검색하는(예를 들어, 표, 데이터베이스 또는 또다른 데이터 구조에서 검색하는), 확인하는 것 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는"은 수신하는(예를 들어, 정보를 수신하는), 액세스하는(예를 들어, 메모리 내의 데이터에 액세스하는) 것 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는"은 해결하는, 선택하는(selecting), 선정하는(choosing), 설정하는 것 등을 포함할 수 있다.
여기서 설명된 개시내용과 관련하여 기재된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이 신호(FPGA) 또는 다른 프로그램가능한 논리 디바이스(PLD), 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 여기서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합을 이용하여 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 상업적으로 이용가능한 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 공조하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다.
여기서 개시된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위한 하나 이상의 단계들 또는 동작들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 동작들은 청구항들의 범위로부터의 이탈 없이 서로 상호교환될 수 있다. 다시 말해, 단계들 또는 동작들의 특정 순서가 특정되지 않는 경우, 특정 단계들 및/또는 동작들의 순서 및/또는 사용은 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고 수정될 수 있다. 여기서 설명된 개시내용과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 직접 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이 둘의 결합에서 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 당해 기술분야에 공지된 임의의 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 사용될 수 있는 저장 매체의 일부 예들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 제거가능 디스크, CD-ROM 등을 포함한다. 소프트웨어 모듈은 단일 명령, 또는 다수의 명령들을 포함할 수 있고, 몇몇 상이한 코드 세그먼트들에 걸쳐, 상이한 프로그램들 사이에, 그리고 다수의 저장 매체에 걸쳐 분포될 수 있다. 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 커플링될 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 일체화될 수 있다.
설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합에서 구현될 수 있다. 하드웨어에서 구현되는 경우, 예시적인 하드웨어 구성은 무선 노드 내에 프로세싱 시스템을 포함할 수 있다. 프로세싱 시스템은 버스 아키텍쳐를 이용하여 구현될 수 있다. 버스는 전체 설계 제약들 및 프로세싱 시스템의 특정 애플리케이션에 따라 임의의 개수의 상호접속하는 버스들 및 브리지들을 포함할 수 있다. 버스는 프로세서, 기계-판독가능한 매체, 및 버스 인터페이스를 포함하는 다양한 회로들을 함께 링크시킬 수 있다. 버스 인터페이스는, 특히, 버스를 통해 프로세싱 시스템에 네트워크 어댑터를 접속시키기 위해 사용될 수 있다. 네트워크 어댑터는 PHY층의 신호 프로세싱 기능들을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 사용자 단말의 경우, 사용자 인터페이스(예를 들어, 키패드, 디스플레이, 마우스, 조이스틱 등)는 또한 버스에 접속될 수 있다. 버스는 또한 당해 기술분야에 공지되어 있으며 따라서 더 이상 설명되지 않을, 타이밍 소스들, 주변장치들, 전압 레귤레이터들, 전력 관리 회로 등과 같은 다양한 다른 회로들을 링크시킬 수 있다.
프로세서는, 기계-판독가능한 매체 상에 저장되는 소프트웨어의 실행을 포함하는, 버스 및 범용 프로세싱을 관리하는 역할을 할 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 범용 및/또는 특수 목적 프로세서들을 이용하여 구현될 수 있다. 예들은 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, DSP 프로세서들, 및 소프트웨어를 실행할 수 있는 다른 회로를 포함한다. 소프트웨어는 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어 또는 다른 것으로 참조되든 간에, 명령들, 데이터 또는 이들의 임의의 결합을 의미하는 것으로서 널리 해석될 것이다. 기계-판독가능한 매체는, 예를 들어, RAM(랜덤 액세스 메모리), 플래시 메모리, ROM(판독 전용 메모리), PROM(프로그램가능 판독 전용 메모리), EPROM(소거가능 프로그램가능 판독전용 메모리), EEPROM(전기적 소거가능 프로그램가능 판독 전용 메모리), 레지스터들, 자기 디스크들, 광학 디스크들, 하드 드라이브들, 또는 임의의 다른 적절한 저장 매체, 또는 이들의 임의의 결합을 포함할 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 컴퓨터-프로그램 물건에서 구현될 수 있다. 컴퓨터-프로그램 물건은 패키지물들을 포함할 수 있다.
하드웨어 구현예에서, 기계-판독가능한 매체는 프로세서로부터 분리된 프로세싱 시스템의 일부분일 수 있다. 그러나, 당업자가 용이하게 이해할 바와 같이, 기계-판독가능한 매체, 또는 이들의 임의의 부분은 프로세싱 시스템에 대해 외부에 있을 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능한 매체는 전송선, 데이터에 의해 변조된 반송파 및/또는 무선 노드로부터 분리된 컴퓨터 제품을 포함할 수 있으며, 이들 모두는 버스 인터페이스를 통해 프로세서에 의해 액세스될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 기계-판독가능한 매체, 또는 이것의 임의의 부분은 캐시 및/또는 범용 레지스터 파일들의 경우와 같이 프로세서 내로 통합될 수 있다.
프로세싱 시스템은 프로세서 기능성을 제공하는 하나 이상의 마이크로프로세서들 및 기계-판독가능한 매체의 적어도 일부분을 제공하는 외부 메모리를 가지는 범용 프로세싱 시스템으로서 구성될 수 있고, 이들 모두는 외부 버스 아키텍쳐를 통해 다른 지원 회로와 함께 링크된다. 대안적으로, 프로세싱 시스템은 프로세서, 버스 인터페이스, 액세스 단말의 경우 사용자 인터페이스, 지원 회로, 및 단일 칩으로 집적된 기계 판독가능한 매체의 적어도 일부분을 갖는 ASIC(주문형 집적 회로)을 이용하여, 또는 하나 이상의 FPGA(필드 프로그램가능 게이트 어레이)들, PLD(프로그램가능 논리 디바이스)들, 제어기들, 상태 머신들, 게이팅된 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 임의의 다른 적절한 회로, 또는 본 개시내용 전반에 걸쳐 설명된 다양한 기능성을 수행할 수 있는 회로들의 임의의 결합을 이용하여 구현될 수 있다. 당업자는 전체 시스템에 부과된 전체 설계 제약들 및 특정 애플리케이션에 따라 프로세싱 시스템에 대한 설명된 기능성을 구현하는 최상의 방법을 인지할 것이다.
기계-판독가능한 매체는 다수의 소프트웨어 모듈들을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈은, 프로세서에 의해 실행되는 경우 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 분산될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 모듈은 트리거링 이벤트가 발생하는 경우 하드 드라이브로부터 RAM 내로 로딩될 수 있다. 소프트웨어 모듈의 실행 동안, 프로세서는 액세스 속도를 증가시키기 위해 캐시 내로 명령들의 일부를 로딩할 수 있다. 하나 이상의 캐시 라인들은 이후 프로세서에 의한 실행을 위해 범용 레지스터 파일 내로 로딩될 수 있다. 하기의 소프트웨어 모듈의 기능성을 참조하는 경우, 이러한 기능성이 그 소프트웨어 모듈로부터 명령들을 실행할 시에 프로세서에 의해 구현된다는 점이 이해될 것이다.
소프트웨어에서 구현되는 경우, 기능들은 컴퓨터-판독가능한 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체는 한 장소에서 또다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 이전을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 이러한 컴퓨터-판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장소, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 전달하거나 저장하기 위해 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속수단이 컴퓨터-판독가능한 매체로 적절하게 명명된다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, 디지털 가입자 회선(DSL), 또는 적외선(IR), 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 전송되는 경우, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, DSL 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. disk 및 disc는, 여기서 사용되는 바와 같이, 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc, 광학 disc, 디지털 다목적 disc(DVD), 플로피 disk, 및 Blu-ray® disc를 포함하며, 여기서 disk들은 일반적으로 자기적으로 데이터를 재생하는 반면, disc들은 레이저들을 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 따라서, 일부 양상들에서, 컴퓨터-판독가능한 매체는 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체(예를 들어, 유형 매체)를 포함할 수 있다. 추가로, 다른 양상들에 대해, 컴퓨터-판독가능한 매체는 일시적 컴퓨터 판독가능한 매체(예를 들어, 신호)를 포함할 수 있다. 상기 항목들의 결합들이 또한 컴퓨터-판독가능한 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
따라서, 특정 양상들은 여기서 제시되는 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 물건을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터 프로그램 물건은 저장된(및/또는 인코딩된) 명령들을 가지는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함할 수 있고, 명령들은 여기서 설명되는 동작들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능할 수 있다. 특정 양상들에 대해, 컴퓨터 프로그램 물건은 패키지물을 포함할 수 있다.
또한, 여기서 설명된 방법들 및 기법들을 수행하기 위한 모듈들 및/또는 다른 적절한 수단이 적용가능한 경우 사용자 단말 및/또는 기지국에 의해 다운로드되고 그리고/또는 다른 방식으로 획득될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 이러한 디바이스는 여기서 설명된 방법들을 수행하기 위한 수단의 전송을 용이하게 하기 위해 서버에 커플링될 수 있다. 대안적으로, 여기서 기술된 다양한 방법들은 사용자 단말 및/또는 기지국이 디바이스에 저장 수단을 커플링시키거나 제공할 시에 다양한 방법들을 획득할 수 있도록, 저장 수단(예를 들어, RAM, ROM, 컴팩트 디스크(CD) 또는 플로피 디스크와 같은 물리적 저장 매체 등)을 통해 제공될 수 있다. 또한, 디바이스에 여기서 설명된 방법들 및 기법들을 제공하기 위한 임의의 다른 적절한 기법이 이용될 수 있다.
여기서 설명된 바와 같이, 여기서 설명된 개시내용에서의 무선 디바이스/노드는 무선 디바이스에 의해 전송되거나 무선 디바이스에서 수신되는 신호들에 기초하여 기능들을 수행하는 다양한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 무선 디바이스는 또한 착용가능한 무선 디바이스를 참조할 수 있다. 일부 양상들에서, 착용가능한 무선 디바이스는 무선 헤드셋 또는 무선 시계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 헤드셋은 수신기를 통해 수신되는 데이터에 기초하여 오디오 출력을 제공하도록 적응되는 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 무선 시계는 수신기를 통해 수신되는 데이터에 기초하여 표시를 제공하도록 적응되는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 무선 감지 디바이스는 송신기를 통해 전송될 데이터를 제공하도록 적응되는 센서를 포함할 수 있다.
무선 디바이스는 임의의 적절한 무선 통신 기술에 기초하거나 그렇지 않은 경우 이를 지원하는 하나 이상의 무선 통신 링크들을 통해 통신할 수 있다. 예를 들어, 일부 양상들에서, 무선 디바이스는 네트워크와 연관될 수 있다. 일부 양상들에서, 네트워크는 초광대역 기술 또는 일부 다른 적절한 기술을 사용하여 구현되는 바디 영역 네트워크(예를 들어, 60 미터 정도의 무선 커버리지 영역을 지원함) 또는 개인 영역 네트워크(예를 들어, 30 미터 정도의 무선 커버리지 영역을 지원함)를 포함할 수 있다. 일부 양상들에서, 네트워크는 로컬 영역 네트워크 또는 광역 네트워크를 포함할 수 있다. 무선 디바이스는 다양한 무선 통신 기술들, 프로토콜들, 또는 예를 들어, CDMA, TDMA, OFDM, OFDMA, WiMAX 및 Wi-Fi와 같은 표준들 중 하나 이상을 지원하거나 그렇지 않은 경우 사용할 수 있다. 유사하게, 무선 디바이스는 다양한 대응하는 변조 또는 멀티플렉싱 방식들 중 하나 이상을 지원하거나 그렇지 않은 경우 사용할 수 있다. 따라서, 무선 디바이스는 위의 또는 다른 무선 통신 기술들을 사용하여 하나 이상의 무선 통신 링크들을 통해 설정하거나 통신하기 위한 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 연관된 송신기 및 수신기 컴포넌트들(예를 들어, 송신기(510) 및 수신기(512))을 가지는 무선 트랜시버를 포함할 수 있다.
여기서의 교시들은 다양한 장치들(예를 들어, 디바이스들) 내로 포함(예를 들어, 이들에 의해 수행되거나 이들 내부에서 구현)될 수 있다. 예를 들어, 여기서 교시된 하나 이상의 양상들은 전화(예를 들어, 셀룰러 폰), 개인 데이터 보조 단말("PDA") 또는 소위 스마트폰, 엔터테인먼트 디바이스(예를 들어, 음악 및 비디오 플레이어들을 포함하는 휴대용 미디어 디바이스), 헤드셋(예를 들어, 헤드폰들, 이어피스 등), 마이크로폰, 의료용 감지 디바이스(예를 들어, 생체측정 센서, 심박수 모니터, 계보기, EKG 디바이스, 스마트 밴디지 등), 사용자 I/O 디바이스(예를 들어, 손목 시계, 원격 제어, 광 스위치, 키보드, 마우스 등), 환경 감지 디바이스(예를 들어, 타이어 압력 모니터), 의료 또는 환경 감지 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있는 모니터링 디바이스(예를 들어, 데스크톱, 모바일 컴퓨터 등), 현장 진단 디바이스, 보청기, 셋톱 박스, 또는 임의의 다른 적절한 디바이스 내로 포함될 수 있다. 모니터링 디바이스는 또한 네트워크와의 접속을 통해 상이한 감지 디바이스들로부터의 데이터에 대한 액세스를 가질 수 있다. 이들 디바이스들은 상이한 전력 및 데이터 요건들을 가질 수 있다. 일부 양상들에서, 여기서의 교시들은 저전력 애플리케이션들에서의 사용을 위해(예를 들어, 임펄스-기반 시그널링 방식 및 낮은 듀티 사이클 모드들의 사용을 통해) 적응될 수 있고, (예를 들어, 높은 대역폭 펄스들의 사용을 통해) 상대적으로 높은 데이터 레이트들을 포함하는 다양한 데이터 레이트들을 지원할 수 있다.
일부 양상들에서, 무선 디바이스는 통신 시스템에 대한 액세스 디바이스(예를 들어, 액세스 포인트)를 포함할 수 있다. 이러한 액세스 디바이스는, 예를 들어, 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 또다른 네트워크(예를 들어, 인터넷과 같은 광역 네트워크 또는 셀룰러 네트워크)에 대한 접속성을 제공할 수 있다. 따라서, 액세스 디바이스는 또다른 디바이스(예를 들어, 무선 스테이션)로 하여금 다른 네트워크 또는 일부 다른 기능성에 액세스하게 할 수 있다. 추가로, 디바이스들 중 하나 또는 둘 모두가 휴대용일 수 있거나, 일부 경우들에서 상대적으로 비-휴대용일 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 또한, 무선 디바이스가 또한 적절한 통신 인터페이스를 통해 비-무선 방식으로(예를 들어, 유선 접속을 통해) 정보를 전송하고 그리고/또는 수신할 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
이전 설명은 임의의 당업자로 하여금 여기서 설명된 다양한 양상들을 구현하게 하기 위해 제공된다. 이들 양상들에 대한 다양한 수정들은 당업자에게 쉽게 자명할 것이며, 여기서 정의된 포괄적 원리들이 다른 양상들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들이 여기서 도시된 양상들에 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 청구항들의 언어에 부합하는 전체 범위에 따라야 하며, 여기서, 단수로의 엘리먼트에 대한 참조는 구체적으로 그렇게 언급되지 않는 한 "오직 하나"를 의미하도록 의도되는 것이 아니라 오히려 "하나 이상"을 의미하도록 의도된다. 구체적으로 달리 언급되지 않는 한, 용어 "일부"는 하나 이상을 참조한다. 항목들의 리스트 중 "적어도 하나"를 참조하는 구문은 단일 멤버들을 포함하여 그 항목들의 임의의 결합을 참조한다. 일 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. 당업자에게 공지되어 있거나 추후 공지될 본 개시내용 전반에 걸쳐 설명된 다양한 양상들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물들은 참조로 여기에 명시적으로 포함되며, 청구항들에 의해 포함되도록 의도된다. 또한, 여기서 개시된 어떠한 것도, 이러한 개시내용이 청구항들에 명시적으로 인용되는지의 여부와는 무관하게 공중에 전용되도록 의도되지 않는다. 엘리먼트가 구문 "~하기 위한 수단"을 사용하여 명시적으로 인용되거나 또는 방법 청구항의 경우 엘리먼트가 구문 "~하기 위한 단계"를 사용하여 인용되지 않는 한, 35 U.S.C.§112, 제6 문단 조항 하에서, 어떠한 청구항 엘리먼트도 해석되지 않아야 한다.

Claims (33)

  1. 모션 캡쳐를 위한 장치로서,
    오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면; 및
    상기 표면과 함께 배열되는 적어도 하나의 센서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 범위(ranging) 또는 관성(inertial) 정보 중 적어도 하나를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서들과 통신하도록 구성되는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 범위 정보는 거리 및 시간 정보를 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표면은 매트(mat)를 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서 중 하나는 원격 장치와 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 통신하도록 구성되는 트랜시버를 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    원격 장치와 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 통신하도록 구성되는 트랜시버를 더 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 오브젝트는 휴먼 바디의 적어도 일부분을 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보로부터 상기 오브젝트의 모션을 추정하도록 구성되는 프로세싱 시스템을 더 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표면은 휴대가능한, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  9. 모션 캡쳐를 위한 장치로서,
    오브젝트를 지지하기 위한 수단; 및
    상기 지지하기 위한 수단과 함께 배열되는 적어도 하나의 감지하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 감지 수단은 상기 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서들과 통신하도록 구성되는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 범위 정보는 거리 및 시간 정보를 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 지지하기 위한 수단은 매트를 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 수단 중 하나는 원격 장치와 상기 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 통신하도록 구성되는 트랜시버 수단을 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    원격 장치와 상기 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 통신하도록 구성되는 트랜시버 수단을 더 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 오브젝트는 휴먼 바디의 적어도 일부분을 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 역학적 모델에서 사용하기 위한 상기 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보로부터 상기 오브젝트의 모션을 추정하도록 구성되는 프로세싱 수단을 더 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    표면은 휴대가능한, 모션 캡쳐를 위한 장치.
  17. 모션 캡쳐를 위한 방법으로서,
    오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면을 제공하는 단계; 및
    상기 표면과 함께 적어도 하나의 센서를 배열하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서와 통신하도록 구성되는, 모션 캡쳐를 위한 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 범위 정보는 거리 및 시간 정보를 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 표면은 매트를 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서 중 하나 내의 트랜시버를 통해 원격 장치와 상기 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 통신하는 단계를 더 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    트랜시버를 통해 원격 장치와 상기 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 통신하는 단계를 더 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 오브젝트는 휴먼 바디의 적어도 일부분을 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 역학적 모델에서 사용하기 위한 상기 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보로부터 상기 오브젝트의 모션을 추정하는 단계를 더 포함하는, 모션 캡쳐를 위한 방법.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 표면은 휴대가능한, 모션 캡쳐를 위한 방법.
  25. 기계-판독가능한 매체를 포함하는 모션 캡쳐를 위한 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    상기 기계-판독가능한 매체는:
    오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면을 제공하고; 그리고
    상기 표면과 함께 적어도 하나의 센서를 배열하기 위해 실행가능한 명령들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서와 통신하도록 구성되는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 범위 정보는 거리 및 시간 정보를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 표면은 매트를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 기계-판독가능한 매체는 상기 적어도 하나의 센서 중 하나 내의 트랜시버를 통해 원격 장치와 상기 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 통신하기 위한 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  29. 제25항에 있어서,
    상기 기계-판독가능한 매체는 트랜시버를 통해 원격 장치와 상기 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 통신하기 위한 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  30. 제25항에 있어서,
    상기 오브젝트는 휴먼 바디의 적어도 일부분을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 기계-판독가능한 매체는 상기 역학적 모델에서 사용하기 위해 상기 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보로부터 상기 오브젝트의 모션을 추정하기 위한 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  32. 제25항에 있어서,
    상기 표면은 휴대가능한, 컴퓨터 프로그램 물건.
  33. 모션 캡쳐를 위한 센서 매트로서,
    적어도 하나의 안테나;
    오브젝트를 지지하도록 구성되는 표면; 및
    상기 표면과 함께 배열되는 적어도 하나의 센서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 오브젝트의 역학적 모델에서 사용하기 위한 적어도 하나의 범위 또는 관성 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 원격 센서들과 통신하도록 구성되는, 모션 캡쳐를 위한 센서 매트.
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