利用光學(xué)傳感器陣列來辨別復(fù)雜姿勢的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本文描述了用于經(jīng)由包括光學(xué)傳感器陣列的電子系統(tǒng)（例如，姿勢傳感系統(tǒng)）進(jìn)行姿勢判定（例如，辨別復(fù)雜姿勢）的方法。所述方法包括：經(jīng)由光學(xué)傳感器陣列來檢測多個子姿勢（例如，由位于接近系統(tǒng)的目標(biāo)提供的簡單姿勢）。傳感器基于檢測到（例如接收到）的子姿勢來生成信號并且將信號發(fā)送到姿勢傳感系統(tǒng)的處理器。處理器處理信號以獲得與子姿勢關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，并且分析子姿勢數(shù)據(jù)以判定子姿勢是否統(tǒng)一地構(gòu)成姿勢（例如，復(fù)雜姿勢）。當(dāng)分析表明所述子姿勢統(tǒng)一地構(gòu)成復(fù)雜姿勢時，姿勢傳感系統(tǒng)檢測復(fù)雜姿勢。
【專利說明】利用光學(xué)傳感器陣列來辨別復(fù)雜姿勢的系統(tǒng)和方法
【背景技術(shù)】
[0001]姿勢傳感器是一種能夠檢測用戶的身體移動而無需用戶實際上觸摸姿勢傳感器所在的設(shè)備的人機接口設(shè)備。所檢測到的移動隨后能夠用作設(shè)備的輸入命令。在一些應(yīng)用中，設(shè)備經(jīng)編程以識別不同的非接觸手運動，諸如左到右、右到左、上到下、下到上、內(nèi)到外以及外到內(nèi)的手運動。姿勢傳感器已普遍應(yīng)用于手持式設(shè)備，諸如平板式計算設(shè)備和智能電話，以及其它便攜式設(shè)備，諸如膝上型計算機。姿勢傳感器還實現(xiàn)于檢測視頻游戲玩家的運動的視頻游戲平臺中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]此處描述了經(jīng)由包括光學(xué)傳感器陣列的電子系統(tǒng)(例如，姿勢傳感系統(tǒng))用于姿勢判定(例如，辨別復(fù)雜姿勢)的方法。所述方法包括:經(jīng)由光學(xué)傳感器陣列來檢測多個子姿勢(例如，位于接近系統(tǒng)的目標(biāo)所提供的簡單姿勢)。傳感器基于所檢測到(例如，接收到)的子姿勢來生成信號并且將信號發(fā)送到姿勢傳感系統(tǒng)的處理器。處理器處理信號以獲得與子姿勢關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，并且分析子姿勢數(shù)據(jù)以判定子姿勢是否統(tǒng)一地構(gòu)成了姿勢(例如，復(fù)雜姿勢)。當(dāng)分析表明子姿勢統(tǒng)一地構(gòu)成了復(fù)雜姿勢時，姿勢傳感系統(tǒng)檢測復(fù)雜姿勢。
[0003]該概述的提供是為了以簡化形式引入下面的詳細(xì)說明中所進(jìn)一步描述的構(gòu)思的選擇。該概述不意在鑒定權(quán)利要求主題的關(guān)鍵特征或主要特征，也不意在用作確定權(quán)利要求主題的范圍的輔助手段。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]參考附圖來描述詳細(xì)說明。在說明書和附圖中在不同的實例中使用相同的附圖標(biāo)記可表示相似或相同的項。
[0005]圖1是依照本公開的示例性實施例的光學(xué)姿勢傳感器的概念框圖。
[0006]圖2是依照本公開的示例性實施例的姿勢傳感系統(tǒng)的概念框圖。
[0007]圖3是依照本公開的示例性實施例的用于子姿勢收集和子姿勢數(shù)據(jù)處理序列的示例性流程圖。
[0008]圖4A-4D描繪了依照本公開的示例性實施例的當(dāng)分析子姿勢數(shù)據(jù)時可通過姿勢傳感系統(tǒng)實現(xiàn)的示例查找表。
[0009]圖4E描繪了依照本公開的示例性實施例的可通過姿勢傳感系統(tǒng)實現(xiàn)的示例查找表，該查找表提供能夠由傳感器接收到的子姿勢的可能組合，以及組合是否將得到由姿勢傳感系統(tǒng)解釋為復(fù)雜姿勢(例如，是否檢測到復(fù)雜姿勢)的子姿勢的組合。
[0010]圖5A描繪了依照本公開的示例性實施例的當(dāng)分析子姿勢數(shù)據(jù)時可通過姿勢傳感系統(tǒng)實現(xiàn)的示例的序列樹。
[0011]圖5B描繪了依照本公開的示例性實施例的如果由姿勢傳感系統(tǒng)接收到則可解釋為復(fù)雜姿勢(例如，夾緊姿勢或伸展姿勢)的子姿勢的有效組合。
[0012]圖6A和6B描繪了依照本公開的示例性實施例的示出經(jīng)由姿勢傳感系統(tǒng)的示例的姿勢判定過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]
[0014]姿勢傳感系統(tǒng)使得能夠檢測用戶的身體移動，而無需用戶實際上觸摸姿勢傳感系統(tǒng)。為了檢測身體移動(例如，姿勢)，姿勢傳感系統(tǒng)實現(xiàn)與姿勢傳感系統(tǒng)集成的光學(xué)傳感器(例如，姿勢傳感器)。光學(xué)傳感器有利于姿勢傳感系統(tǒng)識別諸如左到右、右到左、上到下、下到上、內(nèi)到外和外到內(nèi)的手運動的簡單姿勢的能力。
[0015]本文中描述了姿勢傳感系統(tǒng)(以及姿勢傳感系統(tǒng)的操作方法)，其配置為利用光學(xué)傳感器陣列來檢測復(fù)雜姿勢(例如，伸展姿勢、夾緊姿勢)，每個光學(xué)傳感器單獨地僅能夠識別簡單姿勢。用于處理和分析經(jīng)由光學(xué)傳感器陣列獲得的集體數(shù)據(jù)的架構(gòu)是通過如本文所述的姿勢傳感系統(tǒng)基于經(jīng)由傳感器陣列獲得的多個簡單姿勢辨別復(fù)雜姿勢來實現(xiàn)的。
[0016]示例的實現(xiàn)方式
[0017]圖1是依照本公開的示例性實施例的姿勢傳感設(shè)備(例如，傳感器、姿勢傳感器、光學(xué)傳感器、光學(xué)姿勢傳感器)的概念框圖。在實施例中，姿勢傳感設(shè)備100包括單個照明源，其表示為發(fā)光二極管(LED) 102。在實施例中，姿勢傳感設(shè)備100包括光傳感器(例如，分段光傳感器)104。在一些實施例中，光傳感器104配置為僅感測(例如，檢測)光的特定的一個或多個波長，諸如由照明源102發(fā)射的波長。這種配置能夠通過使用濾波器來實現(xiàn)。在實施例中，光傳感器104能夠是在功能上分割為多段的單個傳感器或者其可以是單獨的光傳感器的陣列。例如，四分段的光傳感器在功能上等同于以正方形布局布置的四個單獨的光傳感器。如本文所使用的，提到“分段”是指在單個傳感器內(nèi)的分割段或者是指在傳感器陣列中的單個傳感器。圖1顯示光傳感器104為豎著(標(biāo)記為104的上方元件)和顯示出不同的分段的平面圖(標(biāo)記為104的下方元件)。
[0018]在圖1的示例性配置中，光傳感器104包括四個分段:分段A、分段B、分段C和分段D。雖然四分段傳感器(例如，檢測器)是一種實施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，分段的數(shù)量能夠增加以提高設(shè)備100的分辨率。隨著分段數(shù)量增加，信號處理電子件變得日益復(fù)雜。在實施例中，光傳感器104的各分段彼此隔離。在實施例中，照明源(例如，LED)102接近分段式光傳感器104定位(例如，定位置)。當(dāng)移動目標(biāo)接近照明源102和光傳感器104通過時，從照明源102輸出的光反射離開移動目標(biāo)并且反射到光傳感器104。在實施例中，姿勢傳感設(shè)備100包括配置為將光聚焦到光傳感器104上的光透鏡結(jié)構(gòu)106。在實施例中，光透鏡結(jié)構(gòu)(例如，聚焦透鏡)106對從諸如做姿勢的手的移動目標(biāo)反射的光聚焦到光傳感器104上方的空間中。在實施例中，僅位于光透鏡結(jié)構(gòu)106的視野內(nèi)的光被聚焦到光傳感器104上。雖然在圖1中顯示為單個元件，但是光透鏡結(jié)構(gòu)106可以包括用于將光引導(dǎo)到光傳感器104的任意數(shù)量的透鏡和/或光兀件。在實施例中，光傳感器104的每個分段將分段信號輸出到與光傳感器104連接的控制電路108。在實施例中，控制電路108配置為對從光傳感器104接收到的分段信號進(jìn)行處理。
[0019]在實施例中，照明源102配置為被連續(xù)地或周期性地供給能量(例如，加電)以用于照亮目標(biāo)。在實施例中，從目標(biāo)反射的光感應(yīng)光傳感器104上的分段信號。在實施例中，通過控制電路108來接收并處理這些分段信號。在實施例中，經(jīng)處理的分段信號被存儲在緩沖存儲器中，所述緩沖存儲器與控制電路108集成或者分離。在實施例中，控制電路108被配置為分析存儲的信號(例如，存儲的數(shù)據(jù))并且判定是否已檢測到有效姿勢。在實施例中，還可使用存儲的數(shù)據(jù)以使光傳感器104作為接近度檢測器來工作。在實施例中，同一光傳感器104能夠與不同的信號處理電路一起使用，以使姿勢傳感設(shè)備100也用作環(huán)境光傳感器。
[0020]在實施例中，當(dāng)照明源102被通電或閃爍時，如果目標(biāo)在光傳感器104上方的接近空間內(nèi)，則目標(biāo)被照亮。移動目標(biāo)在圖1中概念性地圖示為平面反射器。目標(biāo)反射由光透鏡結(jié)構(gòu)106成像到光傳感器104上。圖1的示例示出了目標(biāo)的右到左的運動。隨著目標(biāo)的邊緣移動通過成像區(qū)域的中央，目標(biāo)邊緣的聚焦圖像移動經(jīng)過光傳感器104。分段A和C首先響應(yīng)于移動圖像，隨后是分段B和D。在實施例中，控制電路108被編程以檢測該事件序列，并且識別右到左的目標(biāo)運動。類似地，能夠經(jīng)由相對的序列來識別左到右的目標(biāo)運動，并且能夠利用信號的正交組來識別上到下的目標(biāo)運動和下到上的目標(biāo)運動。通過控制電路108經(jīng)由四個分段(A至D)的總和的絕對幅值的感測來識別內(nèi)到外的目標(biāo)運動，這也是接近度測量。在一些實施例中，在光傳感器104之上實現(xiàn)濾波器以濾除具有與照明源102不同的波長的光。
[0021]圖2是依照本公開的示例性實施例的姿勢傳感系統(tǒng)200的概念框圖。在實施例中，系統(tǒng)200是電子系統(tǒng)(例如，電子設(shè)備)。例如，系統(tǒng)200可以是平板式計算設(shè)備、智能電話、手機、筆記本計算設(shè)備、膝上型計算設(shè)備或視頻游戲平臺。
[0022]在實施例中，姿勢傳感系統(tǒng)200是實現(xiàn)了多個(例如，陣列)傳感器(例如，光學(xué)傳感器、姿勢傳感器)202的多傳感器系統(tǒng)。在實施例中，在系統(tǒng)200中實現(xiàn)的每個傳感器202可以是上文所述的單個LED光學(xué)姿勢傳感器(例如，姿勢傳感器、姿勢傳感設(shè)備)100，并且進(jìn)一步描述于2012年I月17日遞交的且題為“Method For Detecting Gestures Usinga Mult1-Segment Photodiode and One or Fewer Illumination Sources，，的共同擁有且共同未決的美國專利申請公開US2012/0280904，以及2011年11月25日遞交的且題為“Optical Gesture Sensor Using a Single Illumination Source，，的共同擁有且共同未決的美國專利申請公開US2012/0280107，這些專利申請的全部內(nèi)容通過引用合并于此。在另外的實施例中，在系統(tǒng)200中實現(xiàn)的傳感器202可以是多種其它類型的光學(xué)傳感器中的任一種(例如，姿勢傳感器、姿勢傳感設(shè)備)，諸如在2012年I月17日遞交的且題為“MethodFor Detecting Gestures Using a Mult1-Segment Photodiode and One or FewerIllumination Sources”的共同擁有且共同未決的美國專利申請公開US2012/0280904，以及 2011 年 11 月 25 日遞交的且題為 “Optical Gesture Sensor Using a SingleIllumination Source”的共同擁有且共同未決的美國專利申請公開US2012/0280107中所描述的其它姿勢傳感設(shè)備中的任一種。在另外的實施例中，在本文所描述的系統(tǒng)200中實現(xiàn)的傳感器202可以是任意姿勢傳感設(shè)備(例如，姿勢傳感器、光學(xué)傳感器)。
[0023]在圖示的實施例中，通過系統(tǒng)200實現(xiàn)的多個傳感器202包括四個傳感器202。在可選的實施例中，多個傳感器202可以包括不同數(shù)量(例如，多于四個、少于四個)的傳感器202。在實施例中，多個傳感器202中所包括的每個傳感器202定位于(例如，定向于)系統(tǒng)(例如，設(shè)備)200內(nèi)或上的固定位置處。例如，傳感器202可置于接近系統(tǒng)(例如，設(shè)備)200的顯示屏的固定位置處。在實施例中，可構(gòu)思的是，通過系統(tǒng)200實現(xiàn)的傳感器202的數(shù)量可與系統(tǒng)200能夠檢測的姿勢數(shù)量直接成比例，因此能夠使用更多的傳感器202來擴展系統(tǒng)200的姿勢檢測能力。
[0024]在實施例中，系統(tǒng)200還包括處理器(例如，中央處理器)204，其與系統(tǒng)200的多個傳感器202中包括的每個傳感器連接。處理器204為系統(tǒng)200提供處理功能，并且可以包括任意數(shù)量的處理器、微控制器或其它處理系統(tǒng)以及用于存儲由系統(tǒng)200存取或生成的數(shù)據(jù)和其它信息的常駐或外部存儲器。處理器204能夠執(zhí)行實現(xiàn)本文所描述的技術(shù)的一個或多個軟件程序。處理器204不受形成材料或其中所采用的處理機理限制，并且因此，能夠經(jīng)由半導(dǎo)體和/或晶體管(例如，使用電子集成電路(IC)部件)等等來實現(xiàn)。
[0025]在實施例中，傳感器202配置為對目標(biāo)(例如，移動的手)所做的姿勢進(jìn)行感測(例如，檢測)。例如，每個傳感器202配置為感測(例如，檢測)簡單姿勢(例如，簡單的移動、簡單的三維(3D)姿勢、子姿勢)，其可包括但不限于:左到右的姿勢(例如，左到右的揮手)、右到左的姿勢、上到下的姿勢、下到上的姿勢、內(nèi)到外的姿勢、外到內(nèi)的姿勢和點擊姿勢。在實施例中，姿勢是無觸摸的，因為姿勢由傳感器202感測(例如，檢測)，而目標(biāo)(例如，姿勢的源)并不物理地接觸傳感器202。在實施例中，傳感器202進(jìn)一步配置為基于所感測(例如，檢測)到的姿勢來生成信號。在實施例中，傳感器202進(jìn)一步配置為將信號發(fā)送到處理器204。
[0026]在實施例中，處理器204被配置為接收由傳感器202發(fā)送的信號。在實施例中，處理器204配置為處理從傳感器202接收到的信號以從信號獲得姿勢數(shù)據(jù)。在實施例中，處理器204配置為統(tǒng)一地處理和分析與傳感器202陣列接收(例如，檢測)到的子姿勢對應(yīng)的信號(以及姿勢數(shù)據(jù))，以判定是否已通過傳感器202陣列感測(例如，檢測、接收)到復(fù)雜姿勢，如果是的話，通過傳感器202陣列感測到何種類型的復(fù)雜姿勢。在實施例中，復(fù)雜姿勢(例如，姿勢)是從簡單姿勢(例如，子姿勢)的組合得到的姿勢。例如，復(fù)雜姿勢可以包括但不限于擦除姿勢、夾緊姿勢、伸展姿勢、順時針旋轉(zhuǎn)姿勢、以及逆時針旋轉(zhuǎn)姿勢。在實施例中，復(fù)雜姿勢可具有與從其獲得復(fù)雜姿勢的各簡單姿勢的含義不同的含義。例如，諸如擦除姿勢的復(fù)雜姿勢可從諸如左到右姿勢、隨后是右到左姿勢的個體簡單姿勢的組合而獲得。
[0027]在實施例中，能夠經(jīng)由在處理器204上運行(例如，執(zhí)行)的軟件程序來實現(xiàn)處理器204的處理功能。在實施例中，軟件程序能夠?qū)崿F(xiàn)一個或多個算法。在實施例中，系統(tǒng)200包括存儲器206 (例如，數(shù)字存儲器)。在實施例中，存儲器206與處理器204連接(例如，通過其訪問)并且配置為用于存儲數(shù)據(jù)。存儲器206是提供存儲與系統(tǒng)200的操作關(guān)聯(lián)的諸如軟件程序和/或代碼段的各種數(shù)據(jù)、或者指示處理器204執(zhí)行此處所描述的步驟的其它數(shù)據(jù)的存儲功能的有形計算機可讀存儲介質(zhì)的示例。雖然示出了單個存儲器206，但是可以采用各種類型和組合的存儲器。存儲器206可以與處理器204集成，可以包括獨立的存儲器，或者可以為兩者的組合。存儲器206可以包括但不一定局限于:可移除和不可移除的存儲器部件，諸如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、閃速存儲器(例如，安全數(shù)字(SD)存儲器卡、微型SD存儲器卡、和/或微SD存儲器卡)、磁存儲器、光學(xué)存儲器、通用串行總線(USB)存儲器設(shè)備，等等。在實施例中，存儲器206可以包括可移除的集成電路卡(ICC)存儲器、諸如由用戶身份模塊(SM)卡、通用用戶身份模塊(USM)卡、通用集成電路卡(UICC)等等提供的存儲器。
[0028]在實施例中，存儲器206配置為用于存儲提供與系統(tǒng)200的全部傳感器202的相對位置有關(guān)的信息的數(shù)據(jù)。在實施例中，存儲器206配置為用于存儲一個或多個查找表和/或序列樹。例如，查找表和/或序列樹可以包括可由系統(tǒng)200的傳感器202檢測的預(yù)定的可能組合和/或子姿勢(例如，簡單姿勢)序列以及(如果有的話)與那些相應(yīng)的組合和/或序列關(guān)聯(lián)(例如，由其限定或指示)的對應(yīng)姿勢(例如，復(fù)雜姿勢)。處理器204配置為使用(例如，參考)查找表和/或序列樹以用于促進(jìn)系統(tǒng)200的以下能力:i)判定系統(tǒng)200是否已檢測到復(fù)雜姿勢，以及ii)如果檢測到，則限定由系統(tǒng)200檢測到的復(fù)雜姿勢的類型。
[0029]如上所述，處理器204被配置為統(tǒng)一地處理和分析與由傳感器202陣列接收(例如，檢測)到的子姿勢對應(yīng)的信號(以及姿勢數(shù)據(jù))，以判定傳感器202陣列是否已感測(例如，檢測、接收)到復(fù)雜姿勢，并且如果檢測到，則判定傳感器202的陣列已感測到何種類型的復(fù)雜姿勢。系統(tǒng)200被配置為用于以如下所討論的各種方式中的任意一種或多種來實施該處理。
[0030]在一些實施例中，系統(tǒng)200配置為:當(dāng)在系統(tǒng)200的任意傳感器(例如，傳感器1-4) 202上接收(例如，檢測)到子姿勢(例如，簡單姿勢)時，啟動倒計數(shù)定時器。例如，倒計數(shù)定時器的持續(xù)時間可小于500毫秒。倒計數(shù)定時器的啟動開始了系統(tǒng)200的數(shù)據(jù)幀，當(dāng)?shù)褂嫈?shù)定時器期滿時，數(shù)據(jù)幀結(jié)束。在數(shù)據(jù)幀期間，傳感器202能夠接收(例如，檢測)到子姿勢(例如，簡單姿勢)。在數(shù)據(jù)幀期滿之后，處理器204隨后統(tǒng)一地處理和分析與在數(shù)據(jù)幀期間由傳感器202陣列所接收(例如，檢測)到的子姿勢對應(yīng)的信號(以及姿勢數(shù)據(jù))，以判定傳感器202陣列是否已感測(例如，檢測、接收)到復(fù)雜姿勢，并且如果檢測到，則判定傳感器202的陣列已感測到何種類型的復(fù)雜姿勢。圖3示出了用于上述姿勢(例如，子姿勢)收集和姿勢數(shù)據(jù)處理序列的示例性的流程圖。
[0031]如上所述，當(dāng)處理和分析姿勢數(shù)據(jù)(例如，子姿勢數(shù)據(jù))以判定傳感器202的陣列是否已感測(例如，檢測)到復(fù)雜姿勢時，處理器204能夠訪問查找表。圖4A-4D示出了可通過圖2所示的系統(tǒng)200實現(xiàn)的查找表的示例。圖4A描繪了提供一系列子姿勢組合的表，如果由表中指定的傳感器接收到，則該子姿勢組合將定義復(fù)雜姿勢(例如，伸展姿勢)。例如，圖4A的表中的第一條目表明，如果傳感器I和2沒有接收到簡單姿勢(例如，子姿勢)，傳感器3接收到下到上的子姿勢，并且傳感器4接收到左到右的子姿勢，則這一子姿勢序列將統(tǒng)一地解釋(例如，檢測)為復(fù)雜姿勢(例如，伸展姿勢)。此外，圖4A的表中的最后條目表明，如果傳感器I接收到右到左的子姿勢，傳感器2沒有接收到子姿勢，且傳感器4接收到左到右的子姿勢，則無論傳感器3接收到何種子姿勢，子姿勢序列將統(tǒng)一地解釋(例如，檢測)為伸展姿勢。圖4B至4D描繪了提供子姿勢組合的表，如果由表中指定的傳感器接收到，則子姿勢組合將限定其它復(fù)雜姿勢，包括夾緊姿勢(圖4B)、順時針旋轉(zhuǎn)姿勢(圖4C)，以及逆時針旋轉(zhuǎn)姿勢(圖4D)。參考圖4B中所描繪的表中的第一條目，如果傳感器I和2沒有接收(例如，檢測)到子姿勢，傳感器3接收到左到右的子姿勢且傳感器4接收到右到左的子姿勢，則子姿勢序列將統(tǒng)一地解釋(例如，檢測)為復(fù)雜姿勢(例如，夾緊姿勢)。出于參考目的，圖4A-4D中所示的表中的箭頭表示由該傳感器接收到的子姿勢的運動方向，而“X”表示不重要的子姿勢，以使得無論該傳感器接收到何種子姿勢，組合仍將統(tǒng)一地解釋為復(fù)雜姿勢。此夕卜，在圖4A-4D中所示的表中，引號表明該傳感器沒有接收到姿勢。例如，在圖4A的第二條目中，傳感器I和2沒有接收到姿勢。
[0032]圖4E描繪了另一查找表，其提供了能夠由傳感器接收到的子姿勢(例如，簡單姿勢)的可能組合，以及組合是否將得到由圖2所示的系統(tǒng)200解釋為復(fù)雜姿勢的簡單姿勢組合(例如，是否將檢測到復(fù)雜姿勢)。例如，圖4E的表中的第二條目描繪了接收到的子姿勢的組合，其中傳感器I沒有接收到子姿勢，傳感器2接收到上到下的子姿勢，傳感器3接收到左到右的子姿勢，并且傳感器4接收到右到左的子姿勢。傳感器3和4所接收到的子姿勢的組合通常將解釋為夾緊姿勢。然而，因為存在另外的(例如，額外的)子姿勢(例如，由傳感器2接收到的子姿勢)，并且當(dāng)與其它接收到的子姿勢組合時，另外的子姿勢不適配(例如，匹配)限定復(fù)雜姿勢的預(yù)定子姿勢組合，所以系統(tǒng)200將這解釋(例如，處理)為系統(tǒng)200未檢測到姿勢。
[0033]如上所述，在數(shù)據(jù)幀期滿之后，處理器204統(tǒng)一地處理和分析與在數(shù)據(jù)幀期間由傳感器202陣列接收(例如，檢測)到的子姿勢對應(yīng)的信號(以及姿勢數(shù)據(jù))，以判定傳感器202的陣列是否已感測到(例如，檢測、接收)到復(fù)雜姿勢，并且如果檢測到，則判定已通過傳感器202的陣列感測到何種類型的復(fù)雜姿勢。在實施例中，如果僅接收到初始隔離的子姿勢(例如，觸發(fā)倒計數(shù)定時器的子姿勢)并且在數(shù)據(jù)幀內(nèi)任意傳感器202未接收到其它子姿勢，則系統(tǒng)200將這解釋(例如，處理)為系統(tǒng)200未檢測到姿勢。在圖4E中所示的表的第四和第五條目中描繪了該方案的示例。
[0034]在其它實施例中，當(dāng)處理和分析姿勢數(shù)據(jù)(例如，子姿勢數(shù)據(jù))以判定是否已通過傳感器202的陣列感測(例如，檢測)到復(fù)雜姿勢時，處理器204能夠訪問序列樹，如上所述。序列樹可以包括預(yù)定的子姿勢(例如，簡單姿勢)的序列以及與那些子姿勢序列關(guān)聯(lián)(例如，由其限定)的對應(yīng)姿勢(例如，復(fù)雜姿勢)。對于N種類型的簡單姿勢(例如，子姿勢)可供使用的情況，存在能夠被遍歷的限定姿勢序列的N個序列樹。這些N個序列樹可以是基于由系統(tǒng)200接收到的子姿勢遍歷的一組限定樹。例如，序列樹的第一節(jié)點可對應(yīng)于所接收到的第一子姿勢，序列樹的每個后續(xù)節(jié)點是能夠由一個或多個傳感器202感測(例如，檢測)到的具體姿勢(例如，簡單姿勢或復(fù)雜姿勢)。在實施例中，當(dāng)達(dá)到樹的目標(biāo)節(jié)點(例如，與限定復(fù)雜姿勢的有效的、預(yù)定的子姿勢序列中的最后一個子姿勢對應(yīng)的節(jié)點)時，系統(tǒng)200檢測到復(fù)雜姿勢。在實施例中，為效率的原因，多個序列樹能夠合并成單個樹。序列樹方法的優(yōu)點在于，其基于活動開始、活動停止的范例且也是遞歸的，這意味著其可以容易地停止和重新開始序列。
[0035]圖5A描繪了序列樹的示例，諸如上面所描述的。例如，假設(shè)使用圖2所示的系統(tǒng)200，圖5A示出了，如果傳感器3接收到左到右的子姿勢(子姿勢“3R”)且隨后傳感器4接收到右到左的子姿勢(子姿勢“4L”)，則系統(tǒng)200將該組合解釋為復(fù)雜姿勢(例如，夾緊姿勢)。此外，圖5A示出了，如果傳感器3接收到左到右的子姿勢(子姿勢“3R”)且隨后傳感器4接收到左到右的子姿勢(子姿勢“4R”)，則該組合被解釋為向右掃姿勢。此外，圖5A示出了，如果傳感器3接收到左到右的子姿勢(子姿勢“3R”)、隨后是傳感器4接收到左到右的子姿勢(子姿勢“4R”)、且隨后傳感器2接收到下到上的子姿勢(子姿勢“2U”)，則該組合被解釋為L姿勢。此外，圖5A示出了，如果傳感器4接收到左到右的子姿勢(子姿勢“4R”)且隨后傳感器3接收到右到左的子姿勢(子姿勢“3L”)，則該組合被解釋為伸展姿勢。此外，圖5A示出了系統(tǒng)200所接收到的子姿勢的一些組合如何可被判定為未限定復(fù)雜姿勢。例如，如果傳感器4接收到左到右的子姿勢(子姿勢“4R”)且傳感器2接收到下到上的子姿勢(子姿勢“2U”)，則系統(tǒng)200將該子姿勢組合解釋為未限定復(fù)雜姿勢，并且因此系統(tǒng)200將該組合處理為系統(tǒng)200未檢測到姿勢。
[0036]在一些實施例中，系統(tǒng)200能夠?qū)崿F(xiàn)其中結(jié)合倒計數(shù)定時器使用序列樹的混合方法。該混合方法將開始-停止活動范例與倒計數(shù)定時器組合以允許超時從而停止檢測，并且在既定時間量已經(jīng)期滿之后強制數(shù)據(jù)處理。在這樣的實施例中，如果僅接收到初始隔離的子姿勢(例如，觸發(fā)倒計數(shù)定時器的子姿勢)，并且在數(shù)據(jù)幀內(nèi)傳感器202中任一個未檢測到其它子姿勢，則系統(tǒng)200將這解釋為系統(tǒng)200未檢測到姿勢。然而，如果在數(shù)據(jù)幀結(jié)束時，在數(shù)據(jù)幀內(nèi)接收到的子姿勢序列中所包括的最后一個子姿勢對應(yīng)于序列樹的終止節(jié)點，則這表明已經(jīng)接收到與復(fù)雜姿勢對應(yīng)的完整的、正確的子姿勢序列并且系統(tǒng)200將檢測到復(fù)雜姿勢。圖5B示出了子姿勢的有效組合，如果接收到子姿勢的有效組合，則將被解釋為復(fù)雜姿勢，諸如夾緊姿勢或伸展姿勢。
[0037]示例性復(fù)雜姿勢判定過程
[0038]圖6A和6B描繪了依照本公開的示例性實施例的示出了經(jīng)由系統(tǒng)(例如，電子設(shè)備)進(jìn)行姿勢判定的示例過程(例如，方法)的流程圖。在實施例中，通過諸如上述系統(tǒng)200的系統(tǒng)(例如，電子設(shè)備、姿勢傳感系統(tǒng))來執(zhí)行方法600。在實施例中，方法600包括經(jīng)由系統(tǒng)的多個姿勢傳感器202檢測(例如，感測)多個子姿勢(例如，簡單姿勢)的步驟(步驟602)。例如，通過位于接近電子系統(tǒng)200的移動目標(biāo)來提供多個子姿勢。
[0039]在實施例中，方法600還包括經(jīng)由多個傳感器202生成多個信號的步驟，多個信號基于多個子姿勢(步驟604)。在實施例中，方法600還包括經(jīng)由多個傳感器202將多個信號發(fā)送到系統(tǒng)的處理器204的步驟(步驟606)。在實施例中，方法600還包括經(jīng)由處理器204處理多個信號以獲得與多個子姿勢關(guān)聯(lián)的子姿勢數(shù)據(jù)的步驟(步驟608)。例如，系統(tǒng)200的處理器204處理信號以判定傳感器202接收(例如，檢測)到哪些簡單姿勢。
[0040]在實施例中，方法600還包括經(jīng)由處理器204分析與多個子姿勢關(guān)聯(lián)的子姿勢數(shù)據(jù)以判定多個子姿勢(例如，簡單姿勢)是否統(tǒng)一地構(gòu)成姿勢(例如，復(fù)雜姿勢)的步驟(步驟610)。例如，處理器204分析多個簡單姿勢并且判定它們是否統(tǒng)一地構(gòu)成復(fù)雜姿勢。在一些實施例中，分析步驟可以包括如下步驟:將子姿勢數(shù)據(jù)與查找表進(jìn)行比較，并且當(dāng)子姿勢數(shù)據(jù)對應(yīng)于與復(fù)雜姿勢關(guān)聯(lián)的表中的預(yù)定子姿勢組合時，將接收到的多個子姿勢分類為復(fù)雜姿勢(步驟610a)。例如，查找表可以包括與姿勢(例如，復(fù)雜姿勢)對應(yīng)的多個可能的預(yù)定子姿勢組合。在其它實施例中，分析步驟可以包括如下步驟:將子姿勢數(shù)據(jù)與序列樹進(jìn)行比較，并且當(dāng)子姿勢數(shù)據(jù)對應(yīng)于與復(fù)雜姿勢關(guān)聯(lián)的序列樹的預(yù)定子姿勢序列時，將接收到的多個子姿勢分類為復(fù)雜姿勢(步驟610b)。例如，序列樹可以表明多個可能的預(yù)定子姿勢序列對應(yīng)于姿勢(例如，復(fù)雜姿勢)。
[0041]在實施例中，當(dāng)分析與多個子姿勢關(guān)聯(lián)的子姿勢數(shù)據(jù)表明多個子姿勢統(tǒng)一地構(gòu)成姿勢時，將多個子姿勢解釋為檢測到的姿勢(步驟612)。例如，當(dāng)子姿勢數(shù)據(jù)的分析表明已經(jīng)接收到與復(fù)雜姿勢關(guān)聯(lián)(例如，限定)的子姿勢的組合和/或序列時，系統(tǒng)200檢測到復(fù)雜姿勢。
[0042]
[0043]雖然以專用于結(jié)構(gòu)特征和/或處理操作的語言描述了主題，但是應(yīng)當(dāng)理解，在隨附的權(quán)利要求中所限定的主題不一定局限于上文所描述的具體的特征或動作。相反，上文所描述的具體的特征和動作被公開為實現(xiàn)權(quán)利要求的示例形式。
【權(quán)利要求】
1.一種經(jīng)由電子系統(tǒng)進(jìn)行姿勢判定的方法，所述方法包括: 經(jīng)由所述電子系統(tǒng)的多個傳感器來檢測多個子姿勢； 經(jīng)由所述多個傳感器生成多個信號，所述多個信號基于所述多個子姿勢； 經(jīng)由所述多個傳感器將所述多個信號發(fā)送到所述系統(tǒng)的處理器； 經(jīng)由所述處理器來處理所述多個信號以獲得與所述多個子姿勢關(guān)聯(lián)的子姿勢數(shù)據(jù)；以及 經(jīng)由所述處理器來分析與所述多個子姿勢關(guān)聯(lián)的所述子姿勢數(shù)據(jù)，以判定所述多個子姿勢是否統(tǒng)一地構(gòu)成姿勢， 其中通過位于接近所述電子系統(tǒng)的移動目標(biāo)來提供所述多個子姿勢。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 當(dāng)分析與所述多個子 姿勢關(guān)聯(lián)的所述子姿勢數(shù)據(jù)表明所述多個子姿勢統(tǒng)一地構(gòu)成姿勢時，將所述多個子姿勢解釋為檢測到的姿勢。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括: 當(dāng)檢測到包括在所述多個子姿勢中的第一子姿勢時，開始所述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)幀，所述數(shù)據(jù)幀具有預(yù)定的有限持續(xù)期間。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中開始所述系統(tǒng)的所述數(shù)據(jù)幀包括啟動倒計數(shù)定時器。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中分析所述子姿勢數(shù)據(jù)是在所述數(shù)據(jù)幀期滿之后進(jìn)行的并且局限于分析與如下對應(yīng)的子姿勢數(shù)據(jù):所述第一子姿勢以及在所述數(shù)據(jù)幀期間檢測到的子姿勢。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中分析所述子姿勢數(shù)據(jù)包括: 將所述子姿勢數(shù)據(jù)與查找表進(jìn)行比較，所述查找表包括與所述姿勢對應(yīng)的預(yù)定子姿勢組合。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中分析與所述多個子姿勢關(guān)聯(lián)的所述子姿勢數(shù)據(jù)包括: 將所述子姿勢數(shù)據(jù)與序列樹進(jìn)行比較，所述序列樹表示與所述姿勢對應(yīng)的預(yù)定子姿勢序列。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括: 當(dāng)所述子姿勢數(shù)據(jù)對應(yīng)于所述表中的所述預(yù)定子姿勢組合時，將多個接收到的子姿勢分類為所述姿勢。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括: 當(dāng)所述子姿勢數(shù)據(jù)表示所述多個接收到的子姿勢對應(yīng)于所述預(yù)定子姿勢序列時，將所述多個接收到的子姿勢分類為所述姿勢。
10.一種用于姿勢判定的計算機實現(xiàn)方法，所述計算機實現(xiàn)方法包括: 檢測多個子姿勢； 基于檢測到的所述多個子姿勢生成多個信號； 使處理器處理所述多個信號以獲得與所述多個子姿勢關(guān)聯(lián)的子姿勢數(shù)據(jù)； 使所述處理器分析與所述多個子姿勢關(guān)聯(lián)的所述子姿勢數(shù)據(jù)以判定所述多個子姿勢是否統(tǒng)一地構(gòu)成姿勢；以及當(dāng)分析與所述多個子姿勢關(guān)聯(lián)的所述子姿勢數(shù)據(jù)表明所述多個子姿勢統(tǒng)一地構(gòu)成所述姿勢時，檢測所述姿勢， 其中，通過位于接近所述電子系統(tǒng)的移動目標(biāo)來提供所述多個子姿勢。
11.如權(quán)利要求10所述的計算機實現(xiàn)方法，其中所述子姿勢具有第一復(fù)雜度級別，并且所述姿勢具有大于所述第一復(fù)雜度級別的第二復(fù)雜度級別。
12.如權(quán)利要求10所述的計算機實現(xiàn)方法，還包括: 當(dāng)檢測到所述多個子姿勢中包括的第一子姿勢時，開始數(shù)據(jù)幀，所述數(shù)據(jù)幀具有預(yù)定的有限持續(xù)期間。
13.如權(quán)利要求12所述的計算機實現(xiàn)方法，其中開始所述數(shù)據(jù)幀包括啟動倒計數(shù)定時器。
14.如權(quán)利要求12所述的計算機 實現(xiàn)方法，其中分析所述子姿勢數(shù)據(jù)是在所述數(shù)據(jù)幀期滿之后進(jìn)行的并且局限于分析與如下對應(yīng)的所述子姿勢數(shù)據(jù):所述第一子姿勢和在所述數(shù)據(jù)幀期間檢測到的子姿勢。
15.如權(quán)利要求10所述的計算機實現(xiàn)方法，其中分析所述子姿勢數(shù)據(jù)包括: 將所述子姿勢數(shù)據(jù)與查找表進(jìn)行比較，所述查找表包括與所述姿勢對應(yīng)的預(yù)定子姿勢組合。
16.如權(quán)利要求10所述的計算機實現(xiàn)方法，其中分析與所述多個子姿勢關(guān)聯(lián)的所述子姿勢數(shù)據(jù)包括: 將所述子姿勢數(shù)據(jù)與序列樹進(jìn)行比較，所述序列樹表示與所述姿勢對應(yīng)的預(yù)定子姿勢序列。
17.如權(quán)利要求16所述的計算機實現(xiàn)方法，還包括: 當(dāng)所述子姿勢數(shù)據(jù)對應(yīng)于所述表中的所述預(yù)定子姿勢組合時，將多個接收到的子姿勢分類為所述姿勢。
18.如權(quán)利要求17所述的計算機實現(xiàn)方法，還包括: 當(dāng)所述子姿勢數(shù)據(jù)表明所述多個接收到的子姿勢對應(yīng)于所述預(yù)定子姿勢序列時，將所述多個接收到的子姿勢分類為所述姿勢。
19.一種電子系統(tǒng),包括: 多個傳感器，所述多個傳感器配置為檢測通過位于接近所述系統(tǒng)的移動目標(biāo)提供的多個子姿勢，所述多個傳感器配置為基于所述多個子姿勢來生成并發(fā)送多個信號； 處理器，所述處理器與所述多個傳感器連接并且配置為接收由所述多個傳感器發(fā)送的所述多個信號；以及 存儲器，所述存儲器與所述處理器通信地耦合，所述存儲器上存儲有計算機可執(zhí)行指令，所述計算機可執(zhí)行指令配置為由所述處理器執(zhí)行以便:處理所述多個信號以獲得與所述多個子姿勢關(guān)聯(lián)的子姿勢數(shù)據(jù)；分析與所述多個子姿勢關(guān)聯(lián)的所述子姿勢數(shù)據(jù)以判定所述多個子姿勢是否統(tǒng)一地構(gòu)成姿勢；以及當(dāng)所述子姿勢數(shù)據(jù)的分析表明多個子姿勢統(tǒng)一地構(gòu)成所述姿勢時，檢測所述姿勢。
20.如權(quán)利要求19所述的電子系統(tǒng)，其中所述多個傳感器是光學(xué)傳感器。
【文檔編號】G06K9/00GK103927001SQ201410015452
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月14日
【發(fā)明者】I·K·維格曼 申請人:馬克西姆綜合產(chǎn)品公司