Sistema y procedimiento de detección y de reconocimiento de gestos sin contacto en un espacio tridimensional.

Procedimiento de detección y de reconocimiento de gestos sin contacto, en un espacio de desplazamiento tridimensional, en el que, en un campo eléctrico próximo, que define el espacio

(10) de desplazamiento tridimensional, son detectadas (200) unas deformaciones del campo eléctrico próximo, las cuales son producidas por desplazamientos de al menos un objeto en el espacio (10) de desplazamiento tridimensional, al menos un trayecto de desplazamiento es generado (300) a partir de las deformaciones detectadas del campo eléctrico próximo, el cual se corresponde con el desplazamiento de al menos un objeto en el espacio (10) de desplazamiento tridimensional, en el que durante la generación (300) del trayecto de desplazamiento en el trayecto de desplazamiento se determina un inicio de gesto, en el que comenzando con el inicio del gesto, el gesto es extraído del trayecto de desplazamiento, caracterizado porque la extracción de al menos un gesto del trayecto de desplazamiento incluye una extracción discreta y una continua de un gesto utilizando cada una un reconocimiento de motivo para reconocer el gesto extraído, y porque para una extracción discreta, el gesto es completamente suministrado al reconocimiento de motivo tan pronto como el fin de un gesto del gesto ha sido determinado, y para la extracción continua, después de la detección del inicio del gesto el trayecto de desplazamiento es continuamente suministrado al reconocimiento de motivo, en el que la selección de la extracción discreta o continua depende de una información de contexto, en el que la información de contexto depende de la aplicación en la cual es utilizado el procedimiento.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/051914.

Solicitante: Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Friedrichshafener Strasse 3 82205 Gilching ALEMANIA.

Inventor/es: AUBAUER, ROLAND, DR., IVANOV,ARTEM, KANDZIORA,THOMAS, SCHACHT,MANFRED.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > TRATAMIENTO DE DATOS DIGITALES ELECTRICOS (computadores... > Disposiciones de entrada para la transferencia de... > G06F3/01 (Disposiciones de entrada o disposiciones combinadas de entrada y salida para la interacción entre el usuario y el computador (G06F 3/16 tiene prioridad))
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > TRATAMIENTO DE DATOS DIGITALES ELECTRICOS (computadores... > Disposiciones de entrada para la transferencia de... > G06F3/048 (Técnicas de interacción para interfases de usuario gráficas[GUIs])
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > TRATAMIENTO DE DATOS DIGITALES ELECTRICOS (computadores... > Disposiciones de entrada para la transferencia de... > G06F3/044 (mediante medios capacitivos)
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > TRATAMIENTO DE DATOS DIGITALES ELECTRICOS (computadores... > Disposiciones de entrada para la transferencia de... > G06F3/0488 (mediante una pantalla táctil o un digitalizador, p. ej.: entrada de comandos a través de gestos trazados)

PDF original: ES-2524987_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema y procedimiento de detección y de reconocimiento de gestos sin contacto en un espacio tridimensional Campo de la invención

La invención se refiere a un sistema y a un procedimiento para la detección y el reconocimiento de gestos sin contacto en un espacio de desplazamiento tridimensional, que se llevan a cabo mediante desplazamientos de al menos un objeto en el espacio de desplazamiento tridimensional.

Estado de la técnica

En la técnica anterior son conocidos procedimientos y sistemas para la detección sin contacto y el reconocimiento de gestos. Así, por ejemplo, son conocidas soluciones que se basan en procedimientos ópticos. En ellos unas imágenes son tomadas continuamente, las cuales son suministradas a un sistema de procesamiento de imágenes. El sistema de procesamiento de imágenes está diseñado de tal manera que extrae datos a partir de las imágenes tomadas, las cuales, por ejemplo, representan una mano o un dedo. A partir de los datos extraídos se determina el desplazamiento de la mano o del dedo. El desplazamiento determinado es sometido a un análisis el cual lleva a cabo un reconocimiento de los gestos y, como resultado de ello, proporciona un gesto o una información relativa al gesto reconocido. Dichos sistemas y procedimientos, sin embargo, son muy costosos y conllevan cálculos especialmente complejos y, en el caso de una iluminación diferente o defectuosa, frecuentemente derivan en problemas. Así mismo, dichos sistemas, en su mayoría están únicamente indicados para una operación fija, debido a que las unidades de toma de imágenes requeridas para este fin, como por ejemplo los sistemas de cámaras no son apropiadas para el uso de móviles.

Para el uso de móviles, son más indicados los sistemas táctiles, como por ejemplo las pantallas táctiles, dado que, para este fin, no son necesarios sistemas de reconocimiento adicionales para reconocer un desplazamiento de una mano o de un dedo. Sin embargo, los sistemas de reconocimiento táctiles bien conocidos presentan el inconveniente de que, para reconocer un desplazamiento, por un lado, es necesario un contacto, por ejemplo con la pantalla táctil y, por el otro, solo son posibles desplazamientos en dos dimensiones, esto es en la dirección X o Y sobre la superficie de entrada. Esta forma de reconocer un desplazamiento se encuentra así limitada a dos grados de libertad, de forma que los desplazamientos o los gestos que implican también la tercera dimensión (la dirección Z) no pueden ser considerados.

El documento WO 28/116642 A2 divulga un dispositivo de comunicación móvil y un dispositivo de entrada para operar el dispositivo de comunicación. El dispositivo de entrada proporciona unos medios para detectar y reconocer gestos en un espacio de desplazamiento próximo al dispositivo de entrada. Se genera un campo eléctrico próximo, el cual define el espacio de desplazamiento. Son detectadas las deformaciones del campo eléctrico próximo, las cuales se corresponden con un gesto de un objeto del campo eléctrico próximo. El gesto detectado es suministrado a un sistema de reconocimiento de motivo, el cual reconoce el gesto detectado.

A partir del documento US 26/161871 A1 es conocido un detector de proximidad dispuesto en un dispositivo de sujeción manual, el cual está adaptado para detectar un objeto separado a distancia y en íntima proximidad con el dispositivo de sujeción manual. Así mismo, se divulga un procedimiento para llevar a cabo una acción en el dispositivo de sujeción manual cuando un objeto es detectado. El dispositivo de detección de proximidad puede estar basado en tecnologías de detección que incluyan un campo eléctrico capacitivo. Los desplazamientos o gestos en el arco del campo eléctrico capacitivo detectados y las acciones aplicadas en el dispositivo de sujeción manual se llevan a cabo cuando un gesto ha sido reconocido.

Objeto de la invención

El objeto de la invención consiste, por tanto, en proporcionar un procedimiento y un sistema para la detección sin contacto y el reconocimiento de gestos, los cuales, por un lado, hagan posible una detección y un reconocimiento de gestos espaciales y, por el otro, estén también indicados para el uso en dispositivos o sistemas móviles.

Solución de acuerdo a la invención

Este objeto se consigue de acuerdo con la invención con un sistema y un procedimiento para la detección sin contacto y el reconocimiento de gestos de acuerdo con las reivindicaciones independientes.

De acuerdo con ellas, se proporciona un procedimiento para la detección sin contacto y el reconocimiento de gestos en un espacio de desplazamiento tridimensional, en el que:

- en un campo eléctrico próximo, el cual define el espacio de desplazamiento tridimensional, son reconocidas deformaciones del campo eléctrico próximo, las cuales pueden ser producidas por desplazamientos de al menos un objeto en el espacio de desplazamiento tridimensional,

- al menos un trayecto de desplazamiento es generado a partir de las deformaciones reconocidas del campo eléctrico próximo, el cual se corresponde con el desplazamiento de al menos un objeto del espacio de desplazamiento tridimensional,

- en el que durante la generación del trayecto de desplazamiento, un principio de un gesto se determina en el trayecto de desplazamiento, en el que partiendo del principio de un gesto, el gesto es extraído del trayecto de desplazamiento, en el que la extracción de al menos un gesto del trayecto de desplazamiento incluye una extracción de un gesto discreto o una extracción de un gesto continuo,

- en el que la extracción de un gesto incluye un reconocimiento de motivo para reconocer el gesto extraído, en el que el gesto discreto es completamente suministrado al reconocimiento de motivo tan pronto como un final del gesto ha sido determinado, o después de la detección del inicio del gesto el trayecto de desplazamiento es continuamente suministrado al reconocimiento de motivo.

De esta manera, es posible, por primera vez, detectar desplazamientos en un espacio tridimensional y reconocer gestos a partir de ellos, sin la necesidad de disponer unos dispositivos propios de toma de imágenes, como por ejemplo sistemas de cámaras, de forma que el procedimiento está también especialmente indicado para el uso de móviles, por ejemplo en teléfonos móviles y en consolas de videojuegos.

La generación de al menos un trayecto de desplazamiento puede tomar en consideración al menos una propiedad de objeto de al menos un objeto, derivándose la al menos una propiedad de objeto de las deformaciones del campo eléctrico próximo.

La precisión del procedimiento de acuerdo con la invención puede claramente mejorarse, porque no cada desplazamiento en el espacio de desplazamiento conduce a un trayecto de desplazamiento concebido para ser evaluado. De esta manera también se puede incrementar la velocidad de reconocimiento.

La derivación de la al menos una propiedad de objeto puede tomar en cuenta una información de avance, la cual será suministrada para la etapa de la generación del trayecto de desplazamiento. Así, el trayecto de desplazamiento puede ser más eficientemente generado, esto es, más rápidamente y con mayor precisión, dado que, por ejemplo, las imprecisiones de la medición pueden, al menos parcialmente, ser compensadas con la ayuda de la información

de avance.

Las propiedades del objeto pueden incluir una de las siguientes: la forma del objeto, el tamaño del objeto, el número de objetos, la orientación del objeto con respecto a una superficie de referencia, la propiedad material eléctrica; y una combinación de estas. De esta manera, el trayecto de desplazamiento puede ser determinado con mayor precisión.

Concretamente, el trayecto de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Procedimiento de detección y de reconocimiento de gestos sin contacto, en un espacio de desplazamiento tridimensional, en el que, en un campo eléctrico próximo, que define el espacio (1) de desplazamiento tridimensional, son detectadas (2) unas deformaciones del campo eléctrico próximo, las cuales son producidas por desplazamientos de al menos un objeto en el espacio (1) de desplazamiento tridimensional, al menos un trayecto de desplazamiento es generado (3) a partir de las deformaciones detectadas del campo eléctrico próximo, el cual se corresponde con el desplazamiento de al menos un objeto en el espacio (1) de desplazamiento tridimensional, en el que durante la generación (3) del trayecto de desplazamiento en el trayecto de desplazamiento se determina un inicio de gesto, en el que comenzando con el ¡nielo del gesto, el gesto es extraído del trayecto de desplazamiento, caracterizado porque la extracción de al menos un gesto del trayecto de desplazamiento incluye una extracción discreta y una continua de un gesto utilizando cada una un reconocimiento de motivo para reconocer el gesto extraído, y porque para una extracción discreta, el gesto es completamente suministrado al reconocimiento de motivo tan pronto como el fin de un gesto del gesto ha sido determinado, y para la extracción continua, después de la detección del inicio del gesto el trayecto de desplazamiento es continuamente suministrado al reconocimiento de motivo, en el que la selección de la extracción discreta o continua depende de una información de contexto, en el que la información de contexto depende de la aplicación en la cual es utilizado el procedimiento.

2.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la generación (3) de al menos un trayecto de desplazamiento considera al menos una propiedad de objeto del al menos un objeto, en el que la al menos una propiedad de objeto se deriva de las deformaciones del campo eléctrico próximo, en el que la propiedad de objeto incluye al menos una entre el grupo que comprende la forma del objeto, el tamaño del objeto, el número de objetos, la orientación del objeto con respecto a la superficie de referencia, la propiedad del material eléctrico, y una combinación de estas.

3.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que mediante la derivación de la al menos una propiedad de objeto, se toma en consideración una información de avance, la cual es suministrada para la etapa para la generación (3) del trayecto de desplazamiento.

4.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que en la generación del trayecto de desplazamiento solo dichas deformaciones del campo eléctrico próximo son consideradas como que satisfacen al menos un criterio de deformación predeterminado, en el que el criterio de deformación comprende al menos uno del grupo que comprende la distancia del objeto causante de la deformación con respecto a la superficie de referencia, la variación absoluta y / o relativa del campo, la primera y / o segunda derivación de la variación del campo de acuerdo con el tiempo, y una combinación de estos.

5.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que cada punto del trayecto de desplazamiento es asignado a una pluralidad de propiedades de desplazamiento, en el que la propiedad de desplazamiento comprende al menos una del grupo de:

- la posición del objeto con respecto a la superficie de referencia;

- la orientación del objeto con respecto al espacio del trayecto tridimensional;

- la velocidad del objeto;

- la aceleración del objeto; y

- una combinación de estas.

6.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la información de contexto incluye una primera información de contexto que indica que la extracción discreta debe ser utilizada, y una segunda información de contexto que indica que una extracción continua debe ser utilizada, en el que en una primera información de contexto asignada durante la generación (3) del trayecto de desplazamiento en el trayecto de desplazamiento, se determina un final de gesto.

7- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en el que el inicio de gesto y / o el final de gesto se determinan mediante comparaciones de al menos una propiedad de desplazamiento con al menos un valor de umbral, en el que la situación por arriba o por debajo del valor de umbral es indicativa del inicio de gesto y / o del final de gesto, en el que la situación por encima / por debajo del valor de umbral es indicativa del inicio de gesto y / o del final de gesto si el valor de umbral está por encima / por debajo de una duración predeterminada.

8.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que en el caso de diversas propiedades de desplazamiento la situación por encima / por debajo de los respectivos valores de umbral es indicativa del inicio de gesto y / o del final de gesto si los valores de umbral respectivos están por encima / por debajo en un orden predeterminado.

9.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la información de contexto incluye una tercera información de contexto que incluye un conjunto de gestos de referencia, en el que el conjunto de gestos de referencia indica qué gestos pueden ser detectados, en el que los gestos de referencia son, de modo preferente, descritos de acuerdo con una gramática de gestos.

1.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el gesto suministrado continuamente es comparado continuamente por el reconocimiento de motivo con gestos parciales de gestos de referencia, con el fin de detectar, a partir de los gestos de referencia aquellos gestos de referencia correspondientes al gesto continuamente suministrado, en el que el reconocimiento de motivo segmenta el gesto en segmentos de gesto y compara los segmentos de gesto con los segmentos de gesto del gesto de referencia.

11.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que mediante la generación de al menos un trayecto de desplazamiento se lleva a cabo un proceso de compensación, con el cual son eliminados segmentos del trayecto de desplazamiento que se corresponden con desplazamientos no intencionados del objeto en el espacio de desplazamiento tridimensional.

12.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la generación del trayecto de desplazamiento está adaptada para generar, en un desplazamiento de una mano con uno o varios dedos diferentes distinguibles entre sí en el espacio de desplazamiento tridimensional, uno o varios trayectos de desplazamiento correspondientes a las puntas de los dedos del un dedo o de los varios dedos distinguibles.

13.- Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que un gesto compuesto se forma mediante varios gestos extraídos de varios trayectos de desplazamiento.

14.- Sistema de detección y de reconocimiento de gestos sin contacto en un espacio (1) de desplazamiento tridimensional, que comprende un medio para generar un campo eléctrico próximo que define el espacio (1) de desplazamiento tridimensional, en el que el medio para la generación del campo eléctrico próximo incluye al menos un electrodo de transmisión, en el cual un campo eléctrico alterno puede ser emitido, y al menos un generador de señal, el cual está acoplado con el al menos un electrodo de transmisión, para cargar el al menos un electrodo de transmisión con una señal eléctrica alterna, un medio para detectar deformaciones del campo eléctrico próximo provocadas por desplazamientos de al menos un objeto en el espacio (1) de desplazamiento tridimensional; un medio para la generación de al menos un trayecto de desplazamiento a partir de las deformaciones detectadas del campo eléctrico próximo, que se corresponde con el desplazamiento del al menos un objeto; y un medio para detectar un inicio de gesto y un final de gesto en el trayecto de desplazamiento mientras el trayecto de desplazamiento está siendo generado; y caracterizado por un medio para extraer de forma continua el gesto a partir del trayecto de desplazamiento comenzando con el inicio de gesto si debe llevarse a cabo una extracción continua y un medio para reenviar completamente el trayecto de desplazamiento recibido entre un inicio de gesto y un final de gesto al reconocimiento de motivo si se lleva a cabo una extracción discreta, en el que la selección de la extracción discreta o continua depende de una información de contexto, en el que la información de contexto depende de una aplicación en la que es utilizado el procedimiento.

15.- Sistema de acuerdo con la reivindicación 14, en el que la frecuencia, la amplitud, y / o la fase de la señal alterna son ajustables y los medios para detectar deformaciones incluyen al menos un electrodo de recepción del campo eléctrico próximo y un dispositivo de evaluación acoplado con él, para detectar un cambio de la frecuencia, la amplitud y / o la fase de un campo eléctrico alterno acoplado en el electrodo de recepción o un campo eléctrico alterno emitido en el electrodo de recepción.