Sistema de interfaz de usuario basado en dispositivo apuntador.

Sistema de interacción de usuario, que comprende:

- un aparato (110) eléctrico;

- un dispositivo (101, 300) apuntador portátil que puede hacerse funcionar por un usuario para apuntar a una región en el espacio;

- una cámara (102) que toma una fotografía; y

- un procesador (120) de señal digital, que puede recibir y procesar la fotografía, y que puede transmitir información de interfaz de usuario (I) derivada de la fotografía al aparato (110) eléctrico, en el que la cámara (102) está conectada al dispositivo (101, 300) apuntador de modo que en funcionamiento obtiene imágenes de la región a la que se apunta, estando el sistema caracterizado 15 porque comprende además al menos una baliza (180, 181, 182) de localización de habitación, en una habitación en la que se usa el dispositivo apuntador, que puede emitir radiación electromagnética, para su uso por el procesador (120) de señal digital con el fin de reconocer a qué parte de la habitación está apuntando el dispositivo apuntador; y

el procesador (120) de señal digital está dispuesto además para reconocer a qué parte de una habitación está apuntando el dispositivo apuntador.

Sistema de interfaz de usuario basado en dispositivo apuntador.

La invención se refiere a un sistema de interacción de usuario, que comprende:

- un aparato eléctrico;

- un dispositivo apuntador portátil que puede hacerse funcionar por un usuario para apuntar a una región en el espacio;

- una cámara que toma una fotografía; y

- un procesador de señal digital, que puede recibir y procesar la fotografía, y que puede transmitir información de interfaz de usuario derivada de la fotografía al aparato eléctrico, en el que la cámara está conectada al dispositivo apuntador de modo que en funcionamiento obtiene imágenes de la región a la que se apunta.

La invención también se refiere a un dispositivo apuntador para su uso en un sistema de interacción de usuario.

La invención también se refiere a un aparato eléctrico para su uso en el sistema de interacción de usuario mencionado anteriormente.

Un sistema de este tipo se conoce a partir del documento D1 (documento DE 10110979A1) . El documento D1 se refiere a una disposición que tiene una cámara que puede reconocer objetos tomando una fotografía de muestra de los mismos y comparando esta fotografía con una referencia. Una vez que se ha reconocido un objeto la disposición puede enviar códigos de control (tales como códigos de control remoto convencionales) a un equipo, asociado con el objeto reconocido, que va a controlarse. Puede proporcionarse retroalimentación a un usuario, mediante la disposición, con el reconocimiento de objeto (luz, audio, percepción táctil) .

El inventor entendió que es una ventaja del documento D1 que su reconocimiento de un objeto depende únicamente del objeto ya que. La capacidad del sistema del documento D1 para reconocer un objeto puede por tanto ser mala. Además, el documento D1 no menciona nada con respecto a la capacidad para detectar una dirección de apuntado del apuntador ya que como mucho puede reconocer un objeto al que está apuntando el apuntador.

También se conoce en parte un sistema de este tipo a partir del documento US-A-2001/0030668. Este documento describe un sistema de control remoto universal en el que un usuario marca una ubicación en una visualización con un dispositivo apuntador que presenta visualmente una característica reconocible, por ejemplo un puntero láser que emite un punto rojo, y una cámara toma una fotografía de la visualización y calcula a qué ubicación ha apuntado el usuario.

Entonces un aparato eléctrico, por ejemplo un ordenador o una televisión, realiza una acción que corresponde con el marcaje del usuario. Por ejemplo si se marca un icono en la visualización haciendo destellar el puntero láser dos veces, se inicia un programa informático correspondiente.

Una desventaja del sistema conocido es que el sistema está adaptado para una visualización particular. Por ejemplo la visualización puede ser una proyección desde un proyector frontal basado en LCD en una pantalla, proyector al que está conectado un ordenador portátil. La cámara en el sistema conocido tiene una posición y ángulo de visualización tales que puede obtener imágenes de la pantalla. Después, el DSP se entrena para discriminar una zona en fotografías de la cámara, que corresponde a la ubicación de la pantalla, en la técnica anterior esto puede realizarse de una manera sencilla. En primer lugar, se captura una fotografía de la pantalla tanto con como sin iluminación con una fotografía desde el proyector. Al comparar la diferencia de esas dos fotografías, se obtiene la zona de la visualización en el espacio tal como se ve por la cámara. En segundo lugar, se deriva una transformación de perspectiva que determina la relación entre una ubicación a la que se apunta en la visualización y una ubicación en la fotografía para la proyección, en la memoria intermedia de trama del ordenador portátil. El documento conocido también describe apuntar a una visualización virtual, por ejemplo una pared, seleccionando en primer lugar manualmente las esquinas de la visualización virtual. Sin embargo, el sistema siempre se calibra para una visualización y en caso de que un usuario desee interaccionar con otra visualización, tiene que configurar el sistema de nuevo, o usar un segundo sistema.

El documento US5949351 da a conocer un sistema de interacción de usuario en el que se establecen partes que emiten luz no sólo en el aparato de control, sino también en los aparatos controlados y se establecen partes que reciben luz no sólo en los aparatos controlados, sino también en el aparato de control, permitiendo así una comunicación inalámbrica en ambas direcciones.

Un primer objeto de la invención es proporcionar un sistema de interacción de usuario de la clase descrita en el párrafo de introducción que mejore el reconocimiento en cuanto a dónde está apuntando el dispositivo apuntador portátil.

Un segundo objeto de la invención es proporcionar un sistema de interacción de usuario de la clase descrita en el párrafo de introducción en el que sea relativamente fácil interaccionar con varios aparatos eléctricos disponibles, más particularmente visualizaciones.

Un tercer objeto de la invención es proporcionar un dispositivo apuntador de la clase descrita en el párrafo de introducción que haga que una interacción con varios aparatos eléctricos disponibles sea relativamente fácil.

Un cuarto objeto de la invención es proporcionar un aparato eléctrico para su uso en el sistema de interacción de usuario mencionado anteriormente.

El primer objeto se realiza porque el sistema comprende además al menos una baliza de localización que puede emitir radiación electromagnética para su uso al procesador de señal digital y en el que el procesador de señal digital está dispuesto para reconocer a dónde está apuntando el dispositivo apuntador usando información derivada de la radiación electromagnética capturada.

El segundo objeto se realiza porque la cámara está conectada al dispositivo apuntador de modo que en funcionamiento obtiene imágenes de la región a la que se apunta. Una cámara fija sólo obtiene imágenes de una determinada región de espacio. Es posible que en el sistema de interacción de usuario conocido, el dispositivo apuntador del usuario, o el objeto al que se apunta, ni siquiera estén en el campo de visión de la cámara fija. Una ventaja principal de un dispositivo apuntador con una cámara unida, por ejemplo en el extremo frontal del dispositivo apuntador más próximo a la región a la que se apunta, es que la cámara siempre está obteniendo imágenes de la región a la que se apunta de manera sustancialmente óptima. El objeto al que se apunta es en general el aparato eléctrico al que se envía la información de interfaz de usuario, por ejemplo datos de control de aparato, pero puede ser cualquier objeto presente en la habitación en la que se encuentra el usuario, siempre que pueda reconocerse por el DSP. Entonces se identifica el aparato que va a controlarse, por ejemplo apuntando al mismo previamente.

En una realización según la reivindicación 8, la información de interfaz de usuario comprende datos de control de aparato para controlar el funcionamiento del aparato eléctrico. Puede haber muchos aparatos presentes en un salón que, por ejemplo, producen sonido. Cada uno de estos dispositivos tiene un control para aumentar o disminuir el volumen de sonido. Al apuntar la cámara del dispositivo apuntador hacia un aparato particular y realizar una orden de "subir el volumen", por ejemplo presionando un botón en el dispositivo apuntador o realizando un movimiento específico con el dispositivo apuntador, aumentará el volumen de sonido del dispositivo al que se apunta. El uso de un control remoto universal conocido puede tener como desventaja, por ejemplo, que responda un aparato que no pretendía el usuario, porque usa el mismo código de control remoto.

Resulta ventajoso si el procesador de señal digital comprende unos medios caracterizadores de objeto para caracterizar un objeto o parte del objeto presente en la fotografía de la región obtenida por la cámara, proporcionando primeros rasgos caracterizadores de objeto a unos medios de identificación de objeto comprendidos para identificar el objeto, y medios de identificación de objeto que pueden emitir datos de identificación de objeto a partir de los cuales se construye la información de interfaz de usuario.

En el caso de que deban controlarse diferentes aparatos eléctricos, todos deben reconocerse automáticamente.... [Seguir leyendo]

1. Sistema de interacción de usuario, que comprende:

- un aparato (110) eléctrico;

- un dispositivo (101, 300) apuntador portátil que puede hacerse funcionar por un usuario para apuntar a una región en el espacio;

- una cámara (102) que toma una fotografía; y

- un procesador (120) de señal digital, que puede recibir y procesar la fotografía, y que puede transmitir información de interfaz de usuario (I) derivada de la fotografía al aparato (110) eléctrico,

en el que la cámara (102) está conectada al dispositivo (101, 300) apuntador de modo que en funcionamiento obtiene imágenes de la región a la que se apunta, estando el sistema caracterizado porque comprende además al menos una baliza (180, 181, 182) de localización de habitación, en una habitación en la que se usa el dispositivo apuntador, que puede emitir radiación electromagnética, para su uso por el procesador (120) de señal digital con el fin de reconocer a qué parte de la habitación está apuntando el dispositivo apuntador; y el procesador (120) de señal digital está dispuesto además para reconocer a qué parte de una habitación está apuntando el dispositivo apuntador.

2. Sistema de interacción de usuario según la reivindicación 1, que comprende además medios (304) de detección de movimiento para detectar un movimiento y/o para calcular una trayectoria (400, 410) de movimiento del dispositivo apuntador.

3. Sistema de interacción de usuario según la reivindicación 1, en el que el movimiento o la trayectoria (400, 410) de movimiento del dispositivo apuntador se estima basándose en fotografías sucesivas obtenidas por la cámara (102) .

4. Sistema de interacción de usuario según la reivindicación 2 ó 3, en el que la información de interfaz de usuario (I) transmitida incluye al menos una característica seleccionada del grupo que consiste en velocidad de movimiento, y dirección de movimiento del dispositivo (101) apuntador.

5. Sistema de interacción de usuario según la reivindicación 2, en el que la información de interfaz de usuario

(I) transmitida incluye al menos una característica seleccionada del grupo que consiste en trayectoria (400) de movimiento del dispositivo (101) apuntador y una firma característica derivada de la trayectoria (400) de movimiento del dispositivo (101) apuntador.

6. Sistema de interacción de usuario según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el dispositivo (101) apuntador comprende además medios de retroalimentación para proporcionar información adicional al usuario.

7. Sistema de interacción de usuario según la reivindicación 6, en el que dichos medios de retroalimentación se seleccionan del grupo que consiste en luz (312) , dispositivo (314) de producción de sonido, una visualización

(316) y medios (306) de retroalimentación de fuerza.

8. Sistema de interacción de usuario según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la información de interfaz de usuario (I) comprende datos de control de aparato (ac) para controlar el funcionamiento del aparato (110) eléctrico.

9. Dispositivo (101, 300) apuntador para su uso en un sistema de interacción de usuario según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque comprende el procesador (120) de señal digital y la cámara (102) y pudiendo el dispositivo apuntador enviar una fotografía al procesador (120) de señal digital.

10. Dispositivo (101, 300) apuntador según la reivindicación 9, que comprende un proyector (320) característico para proyectar ópticamente un patrón característico hacia una región a la que se apunta.

11. Dispositivo (101, 300) apuntador según la reivindicación 9 ó 10, que comprende un generador (309) de código de interfaz de usuario programable y un transmisor (310) inalámbrico para transmitir el código al aparato

(110) eléctrico.

12. Aparato (110) eléctrico para su uso en un sistema de interacción de usuario según la reivindicación 1, caracterizado porque están comprendidos medios de interfaz que permiten que el aparato (110) eléctrico envíe información acerca de órdenes soportadas a un dispositivo (101, 300) apuntador como en el sistema según la reivindicación 1, basándose en una llamada de "identificar órdenes soportadas" del dispositivo (101, 300) apuntador al aparato (110) eléctrico.