[发明专利]用于增强的基于姿势的交互的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于人机交互的系统和方法，并且更具体地但不排他地涉及一种无线远程控制设备，所述无线远程控制设备用于增强的基于姿势的与交互式计算机化系统的交互。

背景技术

在人机交互领域，设备控制器作为人类用户与硬件平台之间的界面被使用了许多年。经由这些接口，用户已经能够向计算机化系统提供命令，所述计算机化系统具有用于依照这些命令来接收、处理以及执行动作的装置。设备控制器可以是有线的或者无线的，并且包括用于计算机的鼠标设备、计算机键盘、电视(TV)远程控制器、游戏控制器、PAD、虚拟现实手套等等。所有这些设备控制器系统都具有一个已知传感设备(例如，触发按钮、多向接头、惯性传感器单元等)所使用的通用规格。

此外，随着虚拟现实领域以及消费电子领域中的技术发展，已经开发出了若干使用这样的设备或者这些设备的组合的系统。特别地，对于用户现已变成强制性的是，将设备控制器携带在身上，对其进行穿戴或者操作，从而促进沉浸在虚拟现实环境中，或者从而改善与计算机化系统交互的用户体验。

例如，在专利US-A-2010/0304868中描述了用于与计算机化系统的交互的多位置三维操作控制器。所述控制器在提供直觉式界面从而与二维以及三维场景两者进行交互的同时，向各个应用和模拟提供控制，所述二维以及三维场景由于计算机程序通过游戏客户机的计算机化系统执行而产生。这样的游戏客户机可以是专用的游戏控制台，所述专用的游戏控制台能够执行本地存储的程序或者能够连接到互联网上以便用户能够与位于不同位置处的另一用户进行交互。所述控制器被配置为用于在多个位置中使用，以便提供与控制器的操控以及操作相关的灵活性。所述控制器包含具有传感器的手柄，所述传感器探测输入特征相对于手柄的移动(例如，陀螺仪、加速计、按钮、操纵杆以及轨迹球)。在一实施例中，所述控制器是手持的并且能够工作在“棒棒糖”模式下，在此模式下，只有用户手部的动作才会使用遵循IEEE802.11规范的无线协议来提供用于与相关的游戏控制台交互的无线信号。在另一实施例中，所述控制器也是手持的，但是与2D摄像头共同工作，所述摄像头追踪色球以探测姿势并且提供由游戏控制台进行处理的额外的无线信号。在又一实施例中，所述控制器可以由两只手进行操作。US-A-2010/0304868中描述的控制器的人体工程学要求用户无需用手握持控制器并且不允许自由的自然移动(尤其包括手指移动)，以实现基于姿势的交互系统中的姿势识别。

在专利US-A-2011/0269544中描述了用于与游戏控制台进行交互的手持计算机输入设备。所述设备包含主体，所述主体上形成有突出，用户手部的手指以及拇指各自占据所述突出中的一个。每个突出被配置为探测相对于用户手指中的一根或更多根手指的移动。用户的手部以及其拇指和手指的移动被游戏控制台感知，并且触觉反馈能够被提供给用户以响应传递到游戏控制台的命令。设备可以成对使用，但是需要对这些设备进行处理使得仅有一个设备适用于右手且另一设备适用于左手。从适用于用户的手部和手指的角度看，US-A-2011/0269544中描述的手持交互设备可以被认为是符合人体工程学的，但是它要求用户紧握设备来进行操作，并且不允许手部和/或手指的自由移动以实现自然的基于姿势的计算机化系统中的姿势识别。

专利US-A-2008/084385描述了计算机定点设备，所述计算机定点设备戴在手上并且无需接触表面就能够操作。位于所述计算机定点设备中的传感器对用户手部的移动进行感应并且将这些信号转换为用于主计算机的信号。所述信号能够被用于移动光标或者类似物，并且提供鼠标右击和左击以及滚轮操作。所述设备能够被激活以及去激活，使得只有预期的移动被传递到主计算机上。

Brandon Shrewsbury于2011年10月26日在英国苏格兰的敦提市发表的标题为“使用体感来提供触觉反馈(Providing Hapic Feedback Using the Kinect)”的文章中提出具有可穿戴振动触觉反馈系统的手套，所述手套使用蜂鸣电机来就体感系统的视野内的目标对用户进行警示。所述蜂鸣电机对准手指的每一节，而底端一行在手部的手掌上。

专利US-A-2007/279380描述了能够固定在手上的计算机输入设备。所述设备包括可调节束带，所述可调节束带能够缠绕在手部的手掌部分。设置有由固定有束带的手部的手指和拇指进行操作的控制按钮和一操纵杆。所述设备以无线方式或者经由固定电缆与计算机通信。