[发明专利]用于交通工具接口的基于姿态的控制系统

说明书

相关申请

本申请要求于2008年6月18日提交的美国(US)专利申请No.61/073,740的优先权。

本专利申请是2006年2月8日提交的并且作为美国(US)专利申请公开US 2006/0187196A1出版的、要求2005年2月8日提交的美国专利申请No.60/651,290的优先权的美国专利申请No.11/350,697的部分继续申请。

本申请是2008年4月24日提交的美国专利申请No.12/109,263的部分继续申请。

技术领域

本发明一般来说涉及计算机系统领域，具体来说涉及用于交通工具接口的基于姿态的控制系统和方法。

背景技术

有助于人机交互的传统控制系统和用户接口具有许多不足。

引用方式并入

在本说明书中提到的每篇专利、专利申请和/或公开在相同程度上以整体引用并入本文，如同每篇单独专利、专利申请和/或公开专门和单独被指示为以引用方式并入。

附图说明

图1A是根据实施例的姿态控制系统的框图。

图1B是根据实施例的与交通工具子系统集成的姿态控制系统的框图。

图1C是根据实施例的控制器的框图。

图1D是根据实施例的用于使用姿态控制交通工具子系统的流程图。

图2是根据实施例的标记标签的示图。

图3是根据实施例的姿态符号集中的姿势的示图。

图4是根据实施例的姿态符号集中的方位的示图。

图5是根据实施例的姿态符号集中的双手组合的示图。

图6是根据实施例的姿态符号集中的方位混合的示图。

图7是根据实施例的系统操作的流程图。

图8/1和图8/2示出了根据实施例的示例命令。

具体实施方式

本文描述了用于基于姿态的子系统的控制的系统和方法。在下文具体描述的空间操作环境(SOE)的背景中提供系统和方法的实施例。包括姿态控制系统或基于姿态的控制系统的SOE可以可替代地称为空间用户界面(SUI)或空间界面(SI)。

在以下描述中，具体描述了许多特征从而提供对实施例的更全面理解。明显的是，可以在不具备这些具体细节的情况下实践所述实施例。在其他情况下，没有具体描述公知的特征。

系统

本文在空间操作环境(SOE)的背景下描述了基于姿态的控制系统的实施例。作为示例，图1A是根据实施例的空间操作环境(SOE)的框图。用户把手101和102放在相机104A-104D阵列的查看区150中。相机检测手指和手101和102的定位、方位和运动并且生成输出信号到预处理器105。预处理器105把相机输出转换成提供给系统的计算机处理单元107的姿态信号。计算机107使用输入信息生成命令来控制一个或多个屏幕上的光标并且把视频输出提供给显示器103。

尽管借助单个用户的手作为输入示出了该系统，但是也可以使用多个用户实现该实施例。另外，作为手的替代或添加，该系统可以跟踪用户身体的任何部分或多个部分，包括头、脚、腿、臂、肘、膝等等。

在所示的实施例中，使用四个相机来检测用户的手101和102的定位、方位和运动。应当理解，本实施例可以在不脱离本实施例的范围或精神的情况下使用更多(例如，六个相机、八个相机等)或更少的相机(例如，两个相机)。另外，尽管在示例实施例中对称布置所述相机，但是这种对称不是必要条件。可以使用允许用户的手的定位、方位和运动的任意数量的定位相机。

在一个实施例中，所使用的相机是能够拍摄灰度图像的运动拍摄相机。在一个实施例中，所使用的相机是Vicon生产的如Vicon MX40相机的那些相机。该相机包括相机上处理并且能够每秒1000帧地拍摄图像。运动拍摄相机能够检测和定位标志。

在所述实施例中，使用相机用于光学检测。在其他实施例中，可以使用相机或其他检测器用于电磁、静磁、RFID或其他任何适合类型的检测。

使用预处理器105生成三维空间点重构和骨点(skeletal point)标记。使用姿态转换器106把3D空间信息和标志运动信息转换成计算机处理器可以解译来在显示器上更新光标的定位、形状和动作的命令语言。在替代实施例中，可以把预处理器105和姿态转换器106组合成单个装置。

计算机107可以是如Apple、Dell或其他任何适合制造商制造的任何通用计算机。计算机107运行应用程序并且提供显示输出。另外来自鼠标或其他现有技术的输入装置的光标信息现在来自姿态系统。

与交通工具接口集成的姿态控制系统