KR20140138622A

KR20140138622A - 시스템의 제스처 제어를 위한 장치 및 이와 연관된 방법

Info

Publication number: KR20140138622A
Application number: KR20147022081A
Authority: KR
Inventors: 길라우메 아우제이; 시릴 소베이라
Original assignee: 모베아
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2014-12-04
Also published as: FR2985583B1; EP2801008A1; FR2985583A1; WO2013102563A1; US9874937B2; CN104246657A; US20140368429A1

Abstract

본 발명은 파지 가능 모바일 제어 요소(TC), 상기 모바일 요소의 움직임을 측정하도록 구성된 움직임 센서 조립체(EC), 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출 수단(DET)을 포함하는 시스템(SYST)의 제스처 제어를 위한 장치(DISP)에 관한 것이며, 상기 장치는 상기 시스템의 적어도 하나의 파라미터의 값의 조정 수단(REG), 및 타임 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출 수단(DET)에 의한 검출이 있을 시, 상기 조정 수단(REG)을 활성화시키도록 구성된 상기 조정 수단의 활성화/비활성화를 위한 제어 수단(CMD)를 더 포함한다.

Description

시스템의 제스처 제어를 위한 장치 및 이와 연관된 방법{DEVICE FOR GESTURAL CONTROL OF A SYSTEM, AND ASSOCIATED METHOD}

본 발명은 시스템의 제스처 제어를 위한 장치 및 이와 연관된 방법에 관한 것이다.

단일 명령어, 가령, 텔레비전, 비디오 레코더, 멀티미디어 재생기, 또는 텔레비전 디코더에 적용되는 명령어의 맥락에서, 버튼을 이용한 원격 제어가 주목을 받게 됐다. 일반적으로 적용되는 원리는 원격으로 제어되는 시스템의 기능을 원격 제어의 버튼과 연관시키는 것이다. 제어될 시스템의 기능의 개수가 증가함으로써, 동일한 비율로 원격 제어의 버튼의 개수가 증가했다.

시각적 인간 기계 명령어 인터페이스를 표시하는 특정 스크린이 이러한 성장을 제어하는 것을 가능하게 했다. 이들 스크린 상에서, 사용자는 스크린 상에 표시되는 다양한 옵션에 대한 연속 선택에 의해 점진적으로 이동하고 자신의 명령어의 선택을 검증할 수 있다. 이들 인터페이스는 사용하기 거추장스럽고 복잡하며, 전체적으로는 시스템 제어 수단 내 직관적 내비게이션을 가능하게 하지 않는다.

동시에, 데스크톱 컴퓨터 마우스에 의해 제공되는 가능성의 진보와 함께 지난 30년 동안 (가령, 스크린을 통한) 개선된 시스템 제어 원리가 개별 및 설계되었다. 후자에 의해, 적은 명령어를 이용해 이들 시스템의 많은 기능을 제어하는 것이 가능해진다.

이를 이루기 위해, 이들 데스크톱 컴퓨터 마우스는 데스크톱 상의 마우스의 움직임에 의해 제어되는 명령어의 세트를 도입했다. 이 컴퓨터 마우스 움직임은 사용자에 의해 사용되어 시스템의 상태를 가리킬 수 있는 스크린 상의 커서의 위치를 제어할 수 있고, 훨씬 감소된 수의 버튼을 이용해 이 위치의 맥락적 기능을 간단하게 활성화시킬 수 있다.

사용자의 움직임의 활용, 지금까지 테이블 상의 (따라서 2차원 공간에서) 마우스의 변위(displacement)의 맥락이 최근 들어 "에어 마우스"에 의한 공간에서의 자유 움직임의 맥락까지로 넓혀졌으며, 적용예의 맥락을 어떠한 평면 수평 지지대도 존재하지 않는 상황까지로 넓히는 것이 가능해지고, 또한 3차원 공간에 대한 움직임으로의 액세스를 가능하게 한다. 적용 상황은 다양한데, 가령, 플레인 지지부를 액세스하는 제약 없이 시스템을 제어하기를 원하는 연설자의 상황, 또는 멀티미디어 컴퓨팅 시스템을 사용하는 멀티미디어 시스템 사용자(가령, 텔레비전 시청자 또는 사진을 자신의 텔레비전 상에서 보기를 원하거나 음악을 듣기를 원하는 사용자)의 상황이 있다. 두 경우 모두, 사용자의 환경에 데스크톱 마우스의 활용을 가능하게 할 플레인 지지부(plane support)가 없다.

이전에 도입된 멀티미디어 시스템의 맥락에서, 그리고 최근까지, 인간-시스템 상호대화는 움직임 캡처 기능이 없는 원격 제어를 기반으로 했다. 앞서 기재된 바와 같이, 따라서 설계된 원격 제어는 더 많은 기능을 제공하는 멀티미디어 시스템의 제어를 위해 필요한 많은 수의 버튼이 구비되는 것으로 완성되었다. 시스템의 제어를 위해 필요한 명령어의 세트가 크며 사용자에게 많은 복잡도를 야기한다. 따라서 사용자는 각각의 명령어를 활성화하기 위해 수행될 많은 액션들을 기억해야 한다. 또한 사용자는 그가 활성화하는 버튼이 예상된 액션에 대응하는 버튼임을 자주 검증해야 함으로써, 그의 시선이 스크린과 원격 제어 사이를 자주 왕복해야 한다.

이 출원 맥락에서, 움직임 센서의 비용의 감소가 공간 내 움직임을 통한 명령어를 도입하는 것을 가능하게 했다. 공간, 즉, 3차원 내 제스처 제어를 이용하는 이들 시스템은 직감적인 제스처의 사용을 통해 버튼에 의해 트리거되는 종래의 명령어를 포함하는 상호대화를 최소까지 감소시키면서, 사용자의 인터페이스의 인간공학을 상당히 개선시킬 의도를 가진다.

시스템의 제스처 제어를 위한 이들 장치는 점점 흔해지는데, 가령, 게임 콘솔 또는 멀티미디어용 마우스 또는 원격 제어가 있다. 이들은 종종, 예를 들어, 가령, 자이로스코프를 토대로 한 스크린 상에서의 커서의 제어를 기술하는 특허 US5440326호에서처럼, 스크린 상에서 커서의 위치를 제어하기 위해 사용된다. 움직임의 측정을 이용한 원격 제어에 의해, 제스처를 인식하고 이들 제스처와 관련된 특정 액션을 런칭하거나 연속 레벨(가령, 소리의 강도, 또는 문서의 스크롤링, 비디오의 재생 속도 등)을 제어하는 것이 또한 가능하다. 그 후 사용자의 움직임이 다양한 절차에 의해 해석되어, 예상되는 것에 대응하는 움직임 신호를 처리함으로써, 사용자의 의도에 따라 적절한 때에 적절한 모드의 활성화를 필요로 할 수 있다: 이는 움직임에 의해 커서의 위치를 제어하는 모드, 제스처 인식 모드, 연속 레벨의 제어 모드를 수반할 수 있다.

예를 들어, 3개의 감도 축을 갖는 적어도 하나의 관성 또는 자기 센서가 구비된 이동 물체(mobile object)의 움직임의 회전의 실질적으로 불변인 축을 검출하기 위한 방법과 관련된 특허 출원 EP1985233A1가 공지되어 있다.

현재, 하나의 모드에서 또 다른 모드로의 전환은 사용자가 자신의 의도를 선언할 것을 요구하며, 종래 방식에서 이는 원격 제어에 대한 각각의 의도를 위한 버턴의 할당을 통해 구현된다. 따라서 예를 들어 하나의 모드에서 또 다른 모드로 전환할 때 사용자는 버튼을 계속 눌러야 하는 상황이 지속된다.

본 발명의 목표는 사용자가 기억하기 더 단순하고 더 직감적이며 인체공학적인 명령어를 제안하고, 또한 제스처를 이용하여 버튼에 의해 활성화되도록 요구될 기능들의 수를 감소시킴으로써 시스템의 제어의 복잡도를 낮추는 것이다.

따라서 본 발명의 하나의 양태에 따라, 시스템의 제스처 제어를 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는 파지 가능 모바일 제어 요소, 상기 모바일 요소의 움직임을 측정하도록 구성된 움직임 센서 조립체, 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대해 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출 수단을 포함하고, 상기 시스템의 적어도 하나의 파라미터의 값의 조정 수단, 및 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대해 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출 수단에 의한 검출이 있을 시 상기 조정 수단을 활성화시키도록 구성된 조정 수단의 활성화/비활성화를 제어하는 수단을 더 포함한다.

이러한 장치에 의해, 축에 대한 제스처 제어 수단에 의한 시스템의 사용이 촉진될 수 있다. 실제로, 따라서 사용자가 축에 대한 회전운동 또는 병진운동의 제스처 외의 다른 방식으로 자신의 의도를 표시할 필요 없이 상기 장치가 사용자의 제스처에 따르는 시스템의 제어 모드를 자동으로 활성화시킬 수 있다.

하나의 실시예에서, 검출 수단은 상기 모바일 요소의 움직임을 나타내는 파라미터를 임계치에 비교함으로써 실질적으로 불변인 축에 대해 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동을 검출하도록 구성된다.

이 파라미터는 측정치를 나타내며, 여기서 움직임은 단일 축에 대한 것이며, 예를 들어, 이 파라미터가 클수록, 움직임이 단일 축과 더 관련된다. 상기 파라미터가 임계치보다 큰 경우, 장치는 조정 모드로 들어가고, 상기 파라미터가 임계치 미만인 경우 상기 시스템은 제스처 인식 모드로 들어간다. 이 임계치는 사전조정되거나, 아마도(자동으로) 사용자에게 적합화될 수 있다.

하나의 실시예에 따르면, 상기 제어 수단은, 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출 수단에 의한 검출이 없을 시 상기 조정 수단과 상이한 수단을 활성화시키도록 구성된다.

하나의 실시예에서, 상기 조정 수단과 상이한 수단은 제스처 인식 수단을 포함한다.

본 발명의 장치는 사용자가 원하는 모드(조정 모드 또는 제스처 인식 모드)를 가리킬 필요 없이 사용자의 제스처가 해석되어야하는 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 제어 모드, 즉, 장치의 파라미터가 조정될 수 있는 모드, 또는 제스처 인식 모드, 즉, 사용자의 움직임이 제스처의 라이브러리와 비교되는 모드를 자동으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 단일 축에 대한 움직임(회전운동 또는 병진운동)을 만듦으로써, 조정 모드를 선택할 수 있다. 이는 장치가 사용자가 단일 축 상에 제스처를 만들었음을 검출하자마자, 시스템이 조정 모드로 변함을 의미한다. 그 밖의 다른 모든 제스처의 경우, 시스템은 제스처 인식 모드를 사용한다. 결과적으로, 실질적으로 불변인 축에 대한 제스처를 그 밖의 다른 제스처와 구별하는 것이 중요하다.

하나의 실시예에 따라, 상기 검출 수단은 적어도 하나의 제스처가 제스처를 인식하기 위한 수단을 트리거한 후 상기 임계치를 수정하도록 구성되며, 이 경우, 상기 나타내는 파라미터의 최대 값이 상기 임계치의 값의 퍼센티지의 범위, 일반적으로 상기 임계치의 40 내지 60%에 포함되지 않는다.

하나의 실시예에서, 상기 검출 수단은 조정 수단을 활성화한 적어도 하나의 제스처의 검출 후 상기 임계치를 수정하도록 구성되며, 조정 수단의 활성화의 지속시간은 한계 지속시간보다 짧다.

하나의 실시예에 따르면, 상기 시간 윈도는 슬라이딩 윈도이다.

따라서, 장치는 사용자 움직임 검출 모드에서 연속 방식이다.

일반적으로 실질적으로 불변인 축의 움직임의 검출의, 특정 시간 윈도 동안 실시된 분석이 단순히 검출 동작이 수행되는 시간 윈도를 편이(shift)시킴으로써, 슬라이딩 윈도에 대해 적용될 수 있고, 따라서 시간-연속 검출 응답이 제공될 수 있다.

하나의 실시예에서, 상기 검출 수단이 상기 움직임을 나타내는 변수의 값의 계산 및 임계치에 대한 상기 값의 비교를 기초로 하여 시간 윈도 동안 유의미한 움직임의 존재여부를 검출하도록 구성된다.

유의미한 움직임은 사용자에 의해 의도된 방식으로 수행되는 움직임을 의미하며, 이는 측정된 움직임 내 잡음과 충분히 구별되는 진폭에 의해 나타내져야 한다. 상기 임계치는 센서의 품질(이들의 잡음 레벨)의 함수 및 의도적인 것으로 고려되는 제스처에 대해 기록되는 진폭의 함수로서 결정된다.

따라서 본 발명에 의해 사용자가 의도적인 움직임을 수행하지 않았을 때라도, 실질적으로 불변인 축에 대한 움직임을 부적절한 시기에 검출하는 것이 피해질 수 있으며, 따라서 제어되는 시스템의 모드의 부적절한 변화가 생성되는 것이 피해질 수 있다.

하나의 실시예에 따르면, 상기 검출 수단은 회전운동 및/또는 병진운동의 상기 검출된 축을 특징화하는 파라미터의 값을 출력으로서 전달하도록 구성된다.

따라서 회전운동 및/또는 병진운동의 검출된 축을 실제로 특징화하는 것이 가능하다.

예를 들어, 상기 검출 수단이 특이값 분해를 이용하도록 구성된다.

따라서 증명된 방법, 가령, "Principal Component Analysis by IT Jolliffe" from Springer 및 "A User's Guide to Principal Components" (Wiley Series in Probability 및 Statistics) by J. Edward Jackson을 참조하는 특허 출원 EP1985233A1 의 방법에 따라 축을 특징화하는 것이 가능함으로써, 단일 또는 실질적으로 일정한 축을 따라 움직임이 수행되는지 여부를 추정하는 것 및 축의 파라미터의 값을 제공하고 따라서 검출하는 것이 가능할 수 있다. 검출 수단은 분석된 시간 윈도로부터 야기된 센서 측정을 기초로 하여 형성된 행렬을 특이 값 또는 아이겐 값(eigenvalue) 또는 아이겐벡터(eigenvector)로 분해하기 위한 절차를 적용하는 EP 특허의 적합화된 방법을 구현함으로써 단일 축을 검출하고 특징화하도록 구성된다.

이 절차에 의해, 실질적으로 단일 축의 회전운동 또는 병진운동이 수행되었는지 여부를 검출하고 이 불변 축을 특징화하는 것이 가능하다. 검출 기준은 센서의 잡음의 파워에 대해 조정될 수 있다. 검출 기준은 또한 비-의도적 움직임 을 고려할 수 있다.

하나의 실시예에서, 상기 제어 수단은 회전운동 및/또는 병진운동의 상기 검출된 축을 특징화하는 파라미터의 상기 값 및 회전운동 및/또는 병진운동의 적어도 하나의 지정 축에 대응하는 지정 값의 함수로서 시스템의 적어도 하나의 파라미터와 조정 수단을 연관시키도록 구성된다.

따라서 시스템의 조정을 지정 축에 대한 회전운동 및/또는 병진운동 움직임의 발휘하는 기능으로서 연관시키는 것 및 서로 다른 조정과 각각 연관된 지정 축을 이용하는 것이 가능하다. 제어 수단 내에서 구현되는 결정 로직을 통해 시스템의 조정과 지정 축의 세트 또는 축의 범위 간 연관관계를 도출하는 것이 또한 가능하다.

하나의 실시예에 따르면:

상기 검출 수단은 검출된 축에 대해 회전운동 및/또는 병진운동 움직임의 진폭을 나타내는 파라미터의 값을 출력으로서 전달하도록 더 구성되고,

상기 제어 수단(CMD)은 상기 검출 수단에 의해 검출된 상기 진폭의 함수로서 상기 시스템의 파라미터에 대한 조정의 강도를 제어하도록 더 구성된다.

따라서 원하는 조정의 강도를 쉽게 제어하는 것이 또한 가능하다. 물론 파라미터의 값이 연속적으로 제공될 수 있다.

하나의 실시예에서, 상기 움직임 센서 조립체가 적어도 2개의 축에 대한 회전운동의 각 또는 각 속도를 측정하기 위한 제 1 수단을 포함한다.

따라서 검출 수단을 이용해, 선택된 시간 윈도 동안 축에 대한 수행된 파지 가능 모바일 제어 요소의 회전운동 움직임을 자동으로 검출하고, 파지 가능 조립체의 회전운동 움직임을 통한 시스템의 연속 레벨을 제어하는 것이 가능하다. 이 회전운동 센서 원리는 움직임의 측정을 이용하는 포인팅 제품, 가령, 에어 마우스(Air Mouse) 또는 원격 제어기에서 매우 널리 사용되는데, 이는 인체공학적 방식으로 스크린 상의 커서의 변위를 제어하는 것이 가능하기 때문이며, 따라서 본 발명은 어려움없이 상업적으로 사용되는 센서 장치로 적용될 수 있다. 일반적으로 움직임의 측정을 갖는 원격 제어의 경우, 시간 윈도의 지속시간은 100ms 내지 500ms 수준일 수 있다.

하나의 실시예에 다르면, 상기 움직임 센서 조립체는 적어도 2개의 축에 대한 선형 위치, 선형 속도, 또는 선형 가속도를 측정하기 위한 제 2 수단을 포함한다.

따라서 파지 가능 모바일 제어 요소의 실질적으로 불변인 축에 대한 병진운동 움직임을 검출하는 것이 가능하다.

따라서 회전운동과 병진운동 모두에 대해 질적으로 불변인 축의 움직임을 검출하는 것이 가능하다. 이들 두 가지 유형의 움직임은 불변 축을 갖는 움직임의 가능한 조합의 검출 횟수를 증가시키기 위해 사용됨으로써, 많은 가능한 수의 시스템 모드를 제어할 수 있다. 덧붙여, 몇 가지 유형의 센서를 갖는 사실이 다양한 센서로부터 야기되는 단일 축 검출 기준을 대비시킴으로써 검출 성능을 높인다. 예를 들어, 회전운동 속도 센서에 의한 단일 축 회전운동의 검출을 보강 또는 더 잘 특징화하기 위해 속도 센서의 측정치를 이용하는 것이 가능하다.

따라서 검출이 파지 가능 장치의 병진운동 없는 단일 축 회전운동의 기준에 응답해야 하는 경우, 가속도계로부터 도출된 측정치를 이용해, 장치가 회전운동의 검출된 축에 대해 어떠한 가속도도 겪지 않는다고 쉽게 검증할 것이다. 따라서 오 검출이 제한된다.

하나의 실시예에 따르면, 상기 검출 수단은 상기 데이터를 대신하여 상기 움직임 센서 조립에 의해 제공되는 데이터의 절댓값을 이용하도록 구성된다.

움직임 센서 조립체에 의해 직접 제공되는 데이터가 아닌 움직임 센서 조립에 의해 제공되는 데이터의 절댓값을 사용함으로써, 검출되지 않은 경우를 제한시킴으로써, 단일 축에 대한 회전운동의 검출의 품질이 개선될 수 있다. 따라서 사용자는 단일 축을 따르는 전-후 움직임을 수행할 수 있고, 변위의 방향, 즉, 전-후는 단일 축 움직임 검출을 위해 고려되지 않을 것이다. 단일 축을 결정하기 위해 또는 상기 단일 축을 따르는 변위를 측정하기 위해, 측정치의 절댓값이 아니라, 측정치는 이들의 부호와 함께 고려된다.

하나의 실시예에서, 상기 검출 수단은 전체 움직임의 진폭에 대한 각각의 축의 움직임의 진폭의 비율의 계산을 기초로 하여 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대해 회전운동 및/또는 병진운동을 검출하도록 구성된다.

따라서 이들 비율은 유용하게도 정규화된 지시자로 참조될 수 있다. 따라서 예를 들어, 2개의 측정 축(x 및 y)를 갖는 시스템에서, x에서의 움직임의 비율(px) 및 y에서의 움직임의 비율(py)가 형성된다. 비-제한적 예를 들면, 상기 예시의 품질과 관련하여, -1과 1 사이의 정규화된 비율을 지칭하는 것이 가능하다. x 축을 따르는 움직임의 다수 비율(majority proportion)(즉, 1에 가까운 px)을 측정하고, 결과로서 y 축을 따르는 거의 0(0에 가까운 py)을 측정한 경우, 상기 움직임은 단일 축이며 검출된 비율

을 이용해 계산될 수 있다. x 및 y를 따르는 움직임의 비율이 동일한 값이 경우, 움직임이 축 px*x + py*y을 따르고 px와 py가 동일하다.

예를 들어, 비율의 상기에서 제안된 측정이 단순히 축의 진푹의 평균값의 절댓값의 합에 대한 각각의 측정 축으로부터 야기된 신호의 평균 진폭의 비를 고려함으로써 수행될 수 있는 것이 가능할 것이다.

지정된 축에 대한 움직임의 검출 동작을 수행하기 위해, 이 지정 축에 대응하는 비율의 값을 확정하고, 따라서 움직임 신호를 기초로 하여 계산된 비율이 예상된 값에 가까운지 여부를 시험하는 것이 가능하다. 예를 들어, px=1, py=0는 축 x를 따르는 단일 축 움직임에 대응한다.

실제로, 계산된 비율이 예상 값(이 예시에서, px=1, py=0)과 동일한 중앙을 갖고 검출기의 허용오차 및 신호의 잡음에 따라 달라지는 폭을 갖는 구간에 속하는지을 시험하는 것이 가능할 것이다.

또한 분석 시간 윈도 동안 센서 조립체의 각각의 축에 대해 측정된 주요 추세의 값 또는 측정된 값을 산출할 수 있게 하는 평균 값 대신 그 밖의 다른 임의의 모드의 계산을 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 중앙값, 가중 평균값, 또는 저역 통과 필터, 또는 그 밖의 다른 임의의 유사한 절차를 이용할 수 있다.

하나의 실시예에서, 상기 검출 수단은 센서 조립체의 각각의 축에 대한 평균값 및/또는 중앙값, 및 값의 구간에 대한 상기 평균값 및/또는 중앙값의 함수의 비교를 기초로 하여 실질적으로 불변인 축에 대해 회전운동 및/또는 병진운동을 검출하도록 구성된다.

상기 평균값의 함수는, 예를 들어, 전체 움직임에 대한 각각의 움직임의 비율을 지시자를 확립하기 위한 상기 평균값의 절댓값의 합에 의한 가중화(weighting)이다.

비교를 위해 사용되는 값의 구간의 중앙은 검출될 것으로 간주되는 움직임의 축의 데이터에 따라 결정된다. 구간의 폭은 단일 축 검출과 관련하여 구성된 허용오차를 통해 조정된다.

예를 들어, 상기 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 단일 축에 대한 상기 센서 조립체의 회전운동 및/또는 병진운동을 결정하도록 구성된 상기 검출 수단은:

상기 시간 윈도 동안, 각각의 축에 대해 회전운동의 각 속도 및/또는 선형 속도의 평균값 및/또는 중앙값 및/또는 저역 통과 필터링값을 계산하고,

상기 윈도 동안 축 평균값의 절댓값의 합을 계산하며,

축 평균값과 상기 축 평균값의 절댓값의 상기 합 간의 비(ration)에 의한 비율(proportion)을 계산하고,

시험의 결과로서, 상기 시험이 긍정적이면 값 1을, 그렇지 않으면 값 0을 전달하도록 구성된다.

이는 지정된 실질적으로 불변인 축의 움직임의 검출을 확립하기 위해 감소된 계산 횟수를 구현하며 제한된 컴퓨터에 적합한 단순한 수단을 제공한다.

덧붙여, 각각의 축 평균값이 축 최소 임계치보다 큰지 여부 및 각각의 축 평균값이 검출된 축에 따라 달라지는 값 구간에 속하는지 여부를 시험하는 것이 가능하다.

따라서, 움직임의 진폭이 지정 임계치보다 큰지를 시험함으로써 단일 축에 대한 움직임의 검출을 개선하기 위해 유의미한 움직임이 수행됨이 검증된다.

덧붙여, 슬라이딩 시간 윈도 동안 단일 축에 대한 상기 센서 조립체의 회전운동 및/또는 병진운동을 결정하기 위한 상기 검출 수단은 상기 시험 출력에 프로세싱을 적용하여 시간의 함수로서 단일 축 움직임의 검출을 개선할 수 있다.

시간-모순 검출이 피해진다. 이 사후-프로세싱을 여러 가지 방식으로 수행하는 것이 가능하며, 가령, 임계치에 도달할 때까지 검출의 등장을 카운팅함으로써 또는 출력의 저역 통과 필터링 또는 평균을 구함으로써 이뤄진다.

덧붙여, 상기 프로세싱을 적용하도록 구성된 상기 검출 수단은:

저역 통과 필터링을 상기 시험의 출력에 적용하는 단계,

상기 저역 통과 필터링의 출력을 최소 임계치에 비교하는 단계, 및

저역 통과 필터링의 출력이 상기 최소 임계치를 상기 조정 수단(REG)의 현재활성화 동안 적어도 1회 초과할 때 단일 축에 대한 상기 센서 조립체(EC)의 회전운동을 검출하는 단계

를 포함한다.

따라서 시간-모순 검출이 피해진다.

하나의 실시예에서, 상기 검출 수단은,

상기 윈도 동안 상기 제 1 결정 수단의 각각의 측정 축에 대해 측정의 통계적 분산을 계산하고,

각각의 축 통계적 분산이 축 최소 임계치보다 작은지 여부를 시험하도록 더 구성된다

이 실시예에서, 실질적으로 불변인 축의 회전운동 움직임의 검출이 구해지며, 파지 가능 장치의 회전운동 속도를 측정하기 위한 수단을 이용하는 것이 바람직하다. 이들 수단은 예를 들어, 적어도 2개의 측정 축을 갖는 자이로미터 센서이다. 회전운동의 실질적으로 불변인 축의 움직임의 검출을 개선하기 위해, 측정 장치에 가속도계 센서를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 따라서 센서의 가속도계 축 상에서 측정된 신호가 단일 축 회전운동 움직임에 부합함을 검증하는 것이 가능하다.

예를 들어, 특정 축에 대해 회전운동 움직임이 수행되는 경우, 그리고 사용자가 파지 가능 장치의 병진운동의 움직임을 동시에 수행하고 있지 않다고 예상되는 경우, 파지 가능 장치에 전달되는 움직임의 회전운동의 중심이 가속도계 센서와 일치하지 않을 때라도 회전운동의 축에 대응하는 가속도계 센서의 축의 신호가 거의 0이 되어야 한다.

따라서 단일 축 검출을 확정하기 위해, 회전운동의 검출된 축 상의 유의미한 가속도의 부재라는 가정이 진실임이 검증될 수 있다. 이는 이 축 상의 가속도 신호의 분산의 측정치를 통해 그리고 특정 임계치에 대한 시험을 통해 수행될 수 있다.

따라서 가속도계로부터 도출된 정보를 이용해 자이로미터의 신호에 대해 형성된 실질적으로 불변인 축의 회전운동 움직임의 검출을 개선함으로써, 이를 더 특정하게 만듦으로써 단일 축 검출이 개선된다.

따라서 오 검출이 제한된다.

또한 본 발명의 또 다른 양태에 따라, 파지 가능 모바일 제어 요소(TC) 및 상기 모바일 요소의 움직임을 측정하도록 구성되는 움직임 센서 조립체(EC)를 이용하는 시스템(SYST)의 제스처 제어 방법으로서, 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동이 검출되고(DET), 상기 시스템의 적어도 하나의 파라미터의 값이 조정되며(REG), 상기 조정 수단의 활성화/비활성화가 제어되어(CMD), 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출이 있을 시 상기 조정을 활성화시키는, 제스처 제어 방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 하나의 양태에 따르는 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 하나의 양태에 따르는 방법의 동작 단계들을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 하나의 양태에 따르는 예시적 방법을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 하나의 양태에 따라 전체 움직임의 진폭에 대한 각각의 축의 움직임의 진폭의 비율의 계산을 도시한다.
도 5a, 5b, 5c, 5d, 5e 및 5f는 본 발명의 하나의 양태에 따르는 방법의 동작의 단계들의 신호를 도시한다.
도 6a, 6b, 6c, 6d 및 6e는 본 발명의 또 다른 양태에 따르는 모바일 요소의 움직임을 나타내는 파라미터를 임계치에 비교함으로써 실질적으로 불변인 축에 대한 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출을 도시한다.
도 7은 본 발명의 하나의 양태에 따라 장치의 예시적 실시예를 개략적으로 도시하며, 여기서 결정 모듈은 지정 축에 대한 회전운동을 검출할 수 있다.

모든 도면에서, 동일한 참조번호를 갖는 요소들은 서로 유사하다.

도 1에서 시스템(SYST), 가령, 디코더 멀티미디어 박스(BOX)로 연결된 텔레비전(TV)의 제스처 제어를 위한 장치(DISP)가 나타나며, 상기 장치(DISP)는 파지 가능 모바일 제어 요소(grippable mobile control element)(TC), 가령, 원격 제어기(remote control), 및 적어도 2개의 축에 대한 상기 모바일 요소의 움직임을 측정하기 위해 구성된 움직임 센서 조립체(EC) 를 포함한다.

상기 센서 조립체(EC)는 상기 파지 가능 모바일 제어 요소(TC)에 연결되거나 상기 모바일 요소(TC)에 고정된 부분 및 상기 시스템에 연결된 고정 기준 프레임(fixed reference frame)으로 고정된 부분을 포함하거나, 상기 시스템에 연결된 고정 기준 프레임으로 고정된 부분, 가령, 비디오 센서만 포함할 수 있다.

하나의 변형예로서, 상기 원격 제어 요소가 사용자에게 고정될 수 있는 마우스 또는 박스일 수 있다.

장치(DISP)는, 센서 조립체(EC)의 적어도 3개의 측정 순간을 포함하는 시간 윈도, 아마도, 슬라이딩 윈도에 걸쳐 하나의 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동을 검출하기 위한 검출 모듈(DET)을 더 포함한다. 덧붙여, 장치 DISP는 시스템의 적어도 하나의 파라미터의 값을 조절하기 위한 조절 모듈(REG), 및 조절 모듈(REG)의 활성화/비활성화를 제어하는데, 하나의 축에 대한 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출 모듈(DET)에 의한 검출 동안 조절 모듈(REG)을 활성화시키는 제어 모듈(CMD)을 포함한다.

검출 모듈(DET)은 상기 움직임을 나타내는 변수 및 상기 변수와 임계치의 비교의 값의 계산을 기초로 하여 시간 윈도에 걸친 유의미한 움직임의 존재여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 예시가 기재될 것이다.

덧붙여, 검출 모듈(DET)은 가령 특이값 분해(singular-value decomposition)(SVD)를 이용함으로써, 회전운동 및/또는 병진운동의 상기 검출된 축을 특징화하는 파라미터의 출력 값으로서 전달할 수 있다.

제어 모듈(CMD)은 회전운동 및/또는 병진운동의 상기 검출된 축을 특징화하는 파라미터의 상기 값, 및 회전운동 및/또는 병진운동의 적어도 하나의 지정된 축에 대응하는 지정 값의 함수로서, 조정 모듈(REG)을 시스템의 적어도 하나의 파라미터와 연관시키도록 구성될 수 있다.

검출 모듈(DET)은 회전운동 및/또는 병진운동 움직임의 진폭(amplitude)을 나타내는 파라미터의 값을 출력으로서 전달하도록 구성될 수 있으며, 상기 제어 모듈(CMD)는 상기 진폭의 함수로서 상기 시스템(SYST)의 파라미터(들)에 대한 조정의 강도 또는 상기 검출 모듈(DET)에 의해 검출된 상기 진폭을 제어하도록 구성된다.

상기 움직임 센서 조립체(EC)는 각 위치(angular position), 회전운동의 각 속도(angular speed), 또는 상기 움직임 센서 조립체(EC)의 상기 적어도 2개의 축에 대한 각 가속도(angular acceleration)를 포함할 수 있다.

마찬가지로 또는 이와 조합하여, 움직임 센서 조립체(EC)는 상기 적어도 2개의 축에 대해 선형 위치(linear position), 선형 속도(linear speed), 선형 가속도(linear acceleration)를 측정하기 위한 제 2 측정 모듈(MES2)을 포함할 수 있다.

검출 모듈(DET)는 센서 조립체(EC)의 상기 적어도 2개의 축의 각각의 축에 대한 평균, 및 임계치 내 이들 평균의 함수의 비교를 기초로 하여 하나의 축에 대한 회전운동을 검출하도록 구성된다.

도 2는 본 발명의 하나의 양태에 따르는 방법의 동작의 단계들을 개략적으로 나타낸다.

단계(21) 동안, 센서 조립체(EC)는 움직임의 측정을 제공한다. 상기 검출 모듈(DET)은, 그 후 단계(22)에서, 유의미한 움직임이 있는지 여부를 시험하고, 이 경우 단계(23)에서, 검출 모듈(DET)은 움직임의 방향을 계산하며, 선택적 단계(24)에서, 검출 모듈(DET)이 단계(23)에서 계산된 방향을 지정 축들과 비교하여, 상기 방향이 축들 중 하나에 대응하는지 여부를 검출한다. 하나의 변형예로서, 유의미한 움직임을 검출하는 단계(22)는, 예를 들어, 단계(23 및 24)와 동시에 수행될 수 있다.

도 3은 도 2의 방법의 예시적 실시예를 개략적으로 도시한다.

단계(30)에서, 3축 자이로미터(triaxial gyrometer)가 시간 윈도, 가령, 슬라이딩 윈도 동안의 측정치를 제공한다.

선택적 단계(31)는, 상기 3축 자이로미터(3G)에 의해 제공되는 측정치를 그들 각자의 절댓값으로 대체하는 단계를 포함한다.

단계(32 및 33)는 도 2의 단계(22)를 수항하며, 단계(32) 동안, 자이로미터(3G)의 각각의 측정 축 x, y 및 z에 대한 측정치의 중앙값 또는 상기 측정치의 절댓값의 중앙값, GiDA의 계산이 수행된다. 그 후 단계(33) 동안, 자이로미터(3G)의 각각의 측정 축(x, y 및 z)에 대해, 중앙값이 축 최소 임계치(GiMT)보다 큰 경우, 이들 조건이 실현되는 경우, 유의미한 움직임의 검출을 검증하고 단일 축에 대한 회전운동을 검출할 수 있게 하는 시험이 수행된다.

도 2의 선택적 단계(22)에 대응하는, 이들 선택적 단계(32 및 33)가, 일 변형예로서, 도 2의 단계(23 및 24)를 수행하는 단계(34, 35 및 36 )와 동시에, 수행될 수 있다.

단계(34) 동안, 자이로미터(3G)의 각각의 측정 축 x, y 및 z에 대한 측정치 또는 상기 측정치의 절댓값의 회전운동의 각속도 및/또는 선형 속도 GiMA의 각각의 축에 대한 평균 및/또는 중앙값 및/또는 저역 통과 필터링값의 계산이 수행된다. 그 후 단계(35) 동안 3개의 축 x, y 및 z에 대한 상기 축 평균 GiMA의 절댓값들의 합

을 계산하기 위한 계산이 수행된다.

마지막으로, 단계(36) 동안, 자이로미터(3G)의 각각의 측정 축 x, y 및 z에 대한 시험이 수행되며, 평균값 및/또는 중앙값 및/또는 저역 통과 필터링값이 합 3GMA에서 GiMA의 기여자의 퍼센티지 GiC의 각각의 측정 축 i와 관련하여 GiMA 값의 합 3GMA의 곱 3GMA×GiC을 중앙으로 갖는 값의 구간

내에 속하는지 여부를 시험한다. 이들 조건의 구현이 유의미한 움직임의 검출을 검증하고 단일 축에 대한 회전운동의 검출을 가능하게 한다.

더 일반적인 방식으로, 검출 모듈(DET)이 상기 타임 윈도 동안 실질적으로 불변(invariant)인 축과 관련된 회전운동 및/또는 병진운동을, 전체 움직임의 진폭에 대한 각각의 축의 움직임들의 진폭의 비율의 계산을 기초로 하여, 검출하도록 구성된다.

다르게 말하자면, 이용 가능한 다양한 축 상에서, 고려되는 타임 윈도 동안의 신호의 샘플의 일반적인 의미의 평균값, 즉, 중앙값, 평균값, 저역 통과 필터링 값, 가중 평균값 등의 계산 후, 전체 움직임에서의 각각의 축의 비율을 확립하는 것이 고려된다. N개의 축 상에서의 (시간 윈도 동안) 신호들의 N개의 평균값이 이용 가능한 단계에서 시작된다. 그 후, 이들 비율을 형성하기 위해, 일반적인 의미의 이들 N개의 평균값 상에서 형성된 벡터의 놈(norm) 버전을 계산한다.

예를 들어, N=2의 경우, 축을 X 및 Y로 명명한 경우(2축 자이로미터, 2개의 축 X 및 Y에 대한 병진운동 속도의 센서의 예시), X에 대한 평균값 Mx 및 Y에 대한 평균값 My를 갖고, 우리는 벡터 V = (Mx, My)를 형성한다.

우리는 이들 비율 Mx/Norm(V) 및 My/Norm(V)을 계산한다. 즉, 벡터 V/Norm(V)를 형성하는 것이 가능할 것이다.

임의의 놈(norm)이 적합하며, 예를 들면:

- 절댓값의 합과 동일한 1 놈: Abs(Mx) + Abs(My). 그 후 -1과 1 사이에 위치하는 숫자인 Mx/ Norm(V) 및 My/Norm(V)를 갖게 된다.

- Norm(V)=

에 의해 정의되는 2 놈. 마찬가지로, V/Norm (V)의 모든 성분은 -1과 1 사이에서 변한다.

- p 놈, 무한 놈 등.

그 후, (이 비율의 벡터가 V/ Norm(V)일 수 있는 경우에서) 비율의 벡터의 끝이 예상 값을 중심으로 갖는 세그먼트에 의해 정의되는 작은 영역(또는 더 일반적으로 차원 2를 넘어가는 작은 공간)에 속하는지 여부에 대한 시험이 수행된다. 시험이 긍정적인 경우, 상기 움직임은 실질적으로 불변인 축을 가짐이 추론된다. 도 4에 2차원 예시가 설명된다. 원형, 타원형 등일 영역을 용이하게 일반화하는 것이 가능하다.

하나의 실시예에서, 단일 축에 대한 센서 조립체(EC)의 회전운동 및/또는 병진운동을 결정하기 위한 결정 모듈(DET)는 다음을 하도록 구성된다:

- 슬라이딩 윈도, 가령, 자이로미터(3G)의 3개의 축(x, y 및 z)에 대한 측정치를 나타내는 도 5a에 도시된 바와 같이 200ms의 지속시간 동안 센서 조립체(EC)에 의해 제공되는 데이터를 처리하기,

- 상기 슬라이딩 윈도 동안, 제 1 측정 모듈(MES1)의 각각의 축에 대한, 가령, 자이로미터의 측정 축 i 각각에 대한 측정치의 절댓값의 평균값 GiMA를 계산하기,

- 상기 슬라이딩 윈도 동안, 상기 축 평균 GiMA의 합

을 계산하기,

- 각각의 축 평균값 GiMA가 다양한 축 i에 대해 동일할 수 있는 축 최소 임계치 GiMT보다 큰지 여부와, 각각의 축 평균 GiMA가 각각의 측정 축 i에 대한 평균 GiMA의 합 3GMA의 곱 및 상기 합 3GMA에서 상기 축 평균 GiMA의 기여의 퍼센티지 GiC의 곱 3GMA×GiC를 중심으로 갖는 값 구간

에 속하는지 여부를 시험하기,

- 시험의 출력으로서, 모든 상기 시험이 긍정적인 경우 값 1을 전달하고, 그렇지 않은 경우 값 0을 전달하기,

- 상기 시험의 출력에 저역 통과 필터링, 가령, 차수 2 및 상대 컷오프 주파수 0025의 버터워스 필터(Butterworth filter)를 적용하기,

- 0과 1 사이, 가령, 0.85일 수 있는 최소 임계치 S1min에 저역 통과 필터링의 출력을 비교하기, 및

- 적어도 조정 모듈(regulating module)(REG)의 현재 활성화 동안 저역 통과 필터링의 출력이 최소 임계 S1min을 초과할 때 단일 축에 대해 센서 조립체(EC)의 회전운동을 검출하기.

또 다른 실시예에서, 단일 축에 대한 센서 조립체(EC)의 회전운동 및/또는 병진 운동을 결정하기 위한 결정 모듈(DET)은 다음을 하도록 구성된다:

자이로미터(3G)의 3개의 축(x, y 및 z)에 대한 측정치들을 나타내는 도 5a에 도시된 바와 같이 슬라이딩 윈도, 가령, 지속시간 200ms의 슬라이딩 윈도 동안 센서 조립체(EC)에 의해 제공된 데이터를 처리하기,

상기 슬라이딩 윈도 동안, 제 1 측정 모듈(MES1)의 각각의 축에 대한, 예를 들어 도 5c에 도시된 바와 같이 자이로미터의 각각의 측정 축 i에 대한, 절댓값의 중앙값 GiDA를 계산하기,

상기 슬라이딩 윈도 동안, 자이로미터의 측정 축 i 각각에 대해, 측정의 절댓값의 평균값 GiMA를 계산하기,

상기 슬라이딩 윈도 동안, 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 축 평균값 GiMA의 합

를 계산하기,

각각의 축 중앙값 GiDA가, 도 5c에 도시된 바와 같이 다양한 축 i에 대해 동일할 수 있는 축 최소 임계치 GiMT 보다 큰지 여부 및 각각의 축 평균값 GiMA이 각각의 측정 축 i에 대한 평균 GiMA의 합 3GMA 및 상기 합 3GMA 중 상기 축 평균 GiMA의 기여의 퍼센티지 GiC의 곱 3GMA×GiC을 중앙으로 갖는 값의 구간

에 속하는지 여부를 시험하기,

시험의 결과로서, 상기 시험이 긍정적인 경우 값 1을, 그렇지 않은 경우 값 0을 전달하기,

시험의 상기 출력에 저역 통과 필터링, 가령, 도 5f에 도시된 바와 같이, 차수 2 및 상대 컷오프 주파수 0.025의 버터워스 필터를 적용하기,

도 4f에 도시된 바와 같이, 저역 통과 필터링의 출력의 최소 임계치 S1min에 비교하기, 및

도 5f에 도시된 바와 같이, 조정 모듈(REG)의 현재 활성화 동안 상기 저역 통과 필터링의 출력이 최소 임계치 S1min을 적어도 1회 초과할 때 단일 축에 대한 상기 센서 조립체(EC)의 회전운동 및/또는 병진운동을 검출하기,

최소 임계치 S1min은 고정값이거나, 사용자가 장치의 성능을 증가시키기 위한 사용자 변수일 수 있다. 도 6a는 도 5f의 기능 버전을 나타낸다. 임계치 S1min은 다양한 모드(조정 및 제스처 인식)를 나타내는 구역을 나눈다. 신호 곡선이 임계치를 교차할 때, 상기 장치는 조정 모드에 들어가나. 이는 도 6a의 경우이다.

도 6b는 신호가 최소 임계치 S1min 이하로 유지되는 곡선을 도시한다. 곡선의 끝 부분의 포인트 R은 사용자가 자신의 움직임의 끝에서 버튼을 놓는 순간을 나타낸다. 값 Prox가 곡선의 최대치로서 정의되고 최소 임계치 S1min까지 곡선의 가장 가까운 거리를 나타낸다. 이 예시에서, 값 Prox는 최소 임계치 S1min의 값의 약 50%이며, 이는 바람직하고 최적인 영역이다. 신호가 최소 임계치 S1min를 초과하지 않을 때, 장치는 제스처 인식 모드로 들어가고 사용자 제스처를 제스처 라이브러리와 비교한다.

도 6c는 신호가 또한 최소 임계치 S1min보다 낮게 유지되지만 이에 접근하는 경우를 도시한다. 값 Prox는 최소 임계 값 S1min의 100%에 가깝다. 다시 말하자면, 장치는 제스처 인식 모드로 들어가고 사용자의 제스처를 제스처 라이브러리의 제스처와 비교한다. 그러나 곡선 및 최소 임계치 S1min의 근접도가 오 검출(false detection)의 높은 확률이 존재함을 의미하는데, 즉, 원하는 모드는 제스처 인식 모드이지만 장치가 조정 모드로 들어갈 수 있다. 오검출의 확률을 감소시키기 위해, 최소 임계치 S1min이 값 S2까지로 증가되어, 값 Prox가 새로운 임계치 값 S2의 50%에 가까워질 수 있다.

도 6d는 도 6c와 반대인 상황을 도시한다. 이 경우, 신호는 실제로 임계치 S1min 및 S2 이하로 유지되고 값 Prox는 매우 낮다. 이는 최소 임계치 S1min이 너무 큰 값으로 조절됐을 가능성이 있음을 의미한다. 따라서, 사용자는 자신이 조정 모드로 들어가기를 원하기 때문에 움직임을 수행할 수 있지만, 조정 모드로 쉽게 들어가기엔 최소 임계치 S1min이 너무 높을 수 있다. 따라서 신호를 나타내는 곡선이 실제로 임계치를 초과하지 않고 장치가 원하는 대로 조정 모드가 아니라 제스처 인식 모드를 사용한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 최소 임계치 S1min은 값 S3까지로 감소되어, 값 Prox는 다시 새로운 임계치 값 S3의 50%까지 접근할 수 있다.

도 6c 및 6d에 도시된 바와 같이, 임계치의 구성은 값 Prox가 지나치게 높거나 지나치게 낮은 1회 이벤트(one-off event)가 발생하자마자 이뤄질 수 있다. 그렇지 않으면, 장치는 최소 임계치 S1min을 몇 번의 잘못된 이벤트 후에야 구성할 수 있다. 임계치에 적용되는 변화량이 장치의 원하는 반응을 획득하기 위해 조절될 수 있다.

도 6e는 장치의 적절한 검출율을 증가시키기 위해 최소 임계치 S1min이 구성되는 또 다른 상황을 도시한다. 이 경우, 전송되는 신호의 곡선이 최소 임계치 S1min을 초과한다. 따라서, 장치는 조정 모드에 들어가고, 사용자에게 시각적 피드백이 프롬프트된다. 이제, 이 상황에서, 사용자의 의도가 제스처 인식 기능을 활성화시키는 것이었다고 가정된다. 사용자는 그가 자신의 의도가 아니었음에도 조정 모드로 들어갔음을 인지하기 때문에, 사용자가 시각적 피드백을 보자마자, 그는 (순간 R에서) 버튼을 놓아서, 자신의 제스처를 종료할 수 있다. 따라서 이 이벤트는 조정 모드의 오 검출을 나타낸다. 사용자가 버튼을 빠르게 놓았기 때문에, 조정 모드의 지속시간 Δt가 꽤 짧다(약 500ms). 이러한 지속시간에 대한 시험을 이용해, 시스템이 높은 확률로, 조정 모드로 들어가야 한다는 결정이 오 검출인지 여부를 검증할 수 있다. 지속시간 Δ을 시간 지연 임계치(time lag threshold)에 비교함으로써, 제어 모드의 잘못된 실행이 검출된다. 지속시간이 시간 지연 임계치보다 짧은 경우, 조정 도는 제스처 간의 사용자의 의도를 검출하기 위한 임계치가 구성될 것이다. 이 경우, 임계치 S1min이 너무 낮고, 장치가 임계치를 S1min에서 S2로 증가시켜 장래의 오 검출을 피할 수 있다.

도 6c 및 6d의 상황에서 임계치의 구성이 1회 이벤트가 발생하자마자 또는 복수의 오 검출 후에야, 이뤄질 수 있다.

덧붙이자면, 지금까지 기재된 2개의 실시예의 경우, 움직임 센서 조립체(EC)의 제 2 측정 모듈(MES2)이 적어도 2개의 측정 축을 갖는 가속도계를 포함할 수 있다. 기재된 예시에서, 가속도계가 3개의 측정 축을 가진다.

이 경우, 단일 축에 대해 센서 조립체(EC)의 회전운동 및/또는 병진운동을 결정하기 위한 결정 모듈(DET)은 추가로 다음을 하도록 구성된다:

슬라이딩 윈도 동안 가속도계의 각각의 측정 축 i에 대한 측정치의 통계적 분산(statistical variance)(AiV)을 계산하기, 및

각각의 축의 통계적 분산(AiV)이 예를 들어 각각의 축에 대해 동일할 수 있는 축의 최대 임계치(AiMV)보다 작은지 여부를 시험하기.

이들 추가 시험에 의해 장치의 정확도가 개선될 수 있다.

결정 모듈(DET)이 적어도 하나의 지정 축에 대해 센서 조립체(EC)의 적어도 하나의 회전운동 및/또는 병진운동을 검출하도록 구성된다.

따라서, 지정 축에 대한 회전운동 및/또는 병진운동을 검출하고, 결정 모듈(DET)의 출력으로서 처리될 데이터의 양을 제한하는 것이 가능하다.

가능한 실시예의 전체 조립체에서, 센서 조립체(EC)는 제어 요소 내에 배치되지만, 결정 모듈(DET), 제어 모듈(CMD), 및 조정 모듈(REG)은 파지 가능 모바일 제어 요소(TC) 외부에서, 시스템(SYST)과 인터페이싱하는 요소, 가령, 멀티미디어 디코더 내에 또는 시스템(SYST) 내에 직접 배치될 수 있다.

도 7은 본 발명의 하나의 양태에 따라 장치의 예시적 실시예를 개략적으로 도시하며, 여기서 결정 모듈(DET)이 회전운동, 비-제한적 예를 들면, 지정 축에 대한 3개의 회전운동을 검출할 수 있다.

이 예시적 실시예에서, 결정 모듈(DET)은 각자의 지정된 단일 축에 대한 회전운동을 결정하기 위한 3개의 결정 요소(AU_R1, AU_R2, 및 AU_R3)를 포함한다.

조정 모듈(REG)은 결정 요소(AU_R1, AU_R2, 및 AU_R3)에 의해 검출된 회전운동의 3개의 축에 대해 회전운동의 각을 각각 추정하기 위한 3개의 추정 요소(EST_A1, EST_A2, 및 EST_A3)를 포함한다.

Claims

시스템(SYST)의 제스처 제어(gestural control)를 위한 장치(DISP)로서, 상기 장치(DISP)는 파지 가능 모바일 제어 요소(grippable mobile control element)(TC), 상기 모바일 요소의 움직임을 측정하도록 구성된 움직임 센서 조립체(EC), 시간 윈도(time window) 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출 수단(DET)을 포함하고,
상기 시스템의 적어도 하나의 파라미터의 값의 조정 수단(REG), 및 타임 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출 수단(DET)에 의한 검출이 있을 시, 상기 조정 수단(REG)을 활성화시키도록 구성된 상기 조정 수단의 활성화/비활성화를 위한 제어 수단(CMD)를 더 포함하는, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은 상기 모바일 요소(TC)의 움직임을 나타내는 파라미터를 임계치에 비교함으로써 실질적으로 불변인 축에 대해 상기 모바일 요소(TC)의 회전운동 및/또는 병진운동을 검출하도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 수단(CMD)은 상기 검출 수단(DET)에 의한, 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출이 없을 때 상기 조정 수단과 상이한 수단을 활성화시키도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제3항에 있어서, 상기 조정 수단과 상이한 수단은 제스처를 인식(recognize)하기 위한 수단을 포함하는, 제스처 제어를 위한 장치.
제4항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은, 상기 나타내는 파라미터의 최대 값이 상기 임계치의 값의 퍼센티지의 범위 내에 포함되지 않은 때 적어도 하나의 제스처가 제스처를 인식하기 위한 수단을 트리거(trigger)한 후, 상기 임계치를 수정하도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은 적어도 하나의 제스처의 검출이 조정 수단을 활성화시킨 후 상기 임계치를 수정하도록 구성되며, 상기 조정 수단의 활성화 지속시간은 한계 지속시간보다 짧은, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시간 윈도는 슬라이딩인, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은 움직임을 나타내는 변수의 값의 계산 및 임계치에 대한 상기 값의 비교를 기초로 하여 상기 시간 윈도 동안 유의미한 움직임의 존재 여부를 결정하도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은 회전운동 및/또는 병진운동의 상기 검출된 축을 특징화하는 파라미터의 값을 출력으로서 전달하도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제9항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)이 특이값 분해(singular-value decomposition)를 이용하도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제어 수단(CMD)은 회전운동 및/또는 병진운동의 상기 검출된 축을 특징화하는 파라미터의 상기 값, 및 회전운동 및/또는 병진운동의 적어도 하나의 지정 축에 대응하는 지정 값의 함수로서, 조정 수단(REG)을 시스템의 적어도 하나의 파라미터와 연관시키도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제11항에 있어서,
상기 검출 수단(DET)은 검출된 축에 대해 회전운동 및/또는 병진운동 움직임의 진폭을 나타내는 파라미터의 값을 출력으로서 전달하도록 더 구성되고,
상기 제어 수단(CMD)은 상기 검출 수단에 의해 검출된 상기 진폭의 함수로서 상기 시스템의 파라미터에 대한 조정의 강도를 제어하도록 더 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 움직임 센서 조립체(EC)는 적어도 2개의 축에 대한 회전운동의 각 위치, 각 속도, 또는 각 가속도의 측정을 위한 제 1 측정 수단(MES1)을 포함하는, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 움직임 센서 조립체(EC)는 적어도 2개의 축에 대한 선형 위치, 선형 속도, 또는 선형 가속도의 측정을 위한 제 2 측정 수단(MES2)을 포함하는, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은 상기 데이터를 대신하여 상기 움직임 센서 조립체(ED)에 의해 제공되는 데이터의 절댓값을 이용하도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 회전운동 및/또는 병진운동을, 전체 움직임의 진폭에 대한 각각의 축의 움직임의 진폭의 비율의 계산을 기초로 하여, 검출하도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제16항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)이 센서 조립체의 각각의 축에 대한 평균값 및/또는 중앙값, 및 값의 구간에 대한 상기 평균값 및/또는 중앙값의 함수의 비교를 기초로 하여 하나의 축에 대한 회전운동 및/또는 병진운동을 검출하도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항과 조합하여 제8항 및 제14항에 있어서, 상기 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 단일 축에 대한 상기 센서 조립체(EC)의 회전운동 및/또는 병진운동을 결정하도록 구성된 상기 검출 수단(DET)은
상기 시간 윈도 동안, 각각의 축에 대해 회전운동의 각 속도 및/또는 선형 속도의 평균값 및/또는 중앙값 및/또는 저역 통과 필터링값을 계산하고,
상기 윈도 동안 축 평균값의 절댓값의 합을 계산하며,
축 평균값과 상기 축 평균값의 절댓값의 상기 합 간의 비(ration)에 의한 비율(proportion)을 계산하고,
시험의 결과로서, 상기 시험이 긍정적이면 값 1을, 그렇지 않으면 값 0을 전달하도록 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제18항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은, 각각의 축 평균값이 축 최소 임계치보다 큰지 여부, 및 각각의 축 평균값이 검출된 축에 따라 달라지는 값 구간에 속하는지 여부를 시험하도록 더 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은, 단일 축 움직임의 검출을 시간의 함수로서 개선하기 위해 상기 시험 출력에 프로세싱을 적용하도록 더 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
제20항에 있어서, 상기 프로세싱은
저역 통과 필터링을 상기 시험의 출력에 적용하는 단계,
상기 저역 통과 필터링의 출력을 최소 임계치에 비교하는 단계, 및
저역 통과 필터링의 출력이 상기 최소 임계치를 상기 조정 수단(REG)의 현재활성화 동안 적어도 1회 초과할 때 단일 축에 대한 상기 센서 조립체(EC)의 회전운동을 검출하는 단계
를 포함하는, 제스처 제어를 위한 장치.
제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 수단(DET)은,
상기 윈도 동안 상기 제 1 결정 수단의 각각의 측정 축에 대해 측정의 통계적 분산을 계산하고,
각각의 축 통계적 분산이 축 최소 임계치보다 작은지 여부를 시험하도록 더 구성되는, 제스처 제어를 위한 장치.
파지 가능 모바일 제어 요소(TC) 및 상기 모바일 요소의 움직임을 측정하도록 구성되는 움직임 센서 조립체(EC)를 이용하는 시스템(SYST)의 제스처 제어 방법으로서, 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동이 검출되고(DET), 상기 시스템의 적어도 하나의 파라미터의 값이 조정되며(REG), 상기 조정 수단의 활성화/비활성화가 제어되어(CMD), 시간 윈도 동안 실질적으로 불변인 축에 대한 상기 모바일 요소의 회전운동 및/또는 병진운동의 검출이 있을 시 상기 조정을 활성화시키는, 제스처 제어 방법.