用于手势控制系统的装置及其关联方法

用于手势控制系统的装置及其关联方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于手势控制系统(SYST)的装置(DISP)，包括可抓握移动控制元件(TC)、适于测量所述移动元件运动的运动传感器组件(EC)、检测所述移动元件相对于在时间窗口上基本不变的轴的旋转和/或平移的模块(DET)，还包括调节所述系统至少一个参数的值的模块(REG)，以及控制所述调节模块的激活/去激活的模块(CMD)，用于在所述检测模块(DET)检测到所述移动元件相对于在时间窗口上基本不变的轴的旋转和/或平移时激活所述调节模块(REG)。
【专利说明】用于手势控制系统的装置及其关联方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于手势控制系统的装置以及关联方法。

【背景技术】
[0002] 在简单命令的语境中，例如应用于电视、录像机、多媒体播放机或电视解码器的那 些命令，已经涌现出利用按钮的遥控器。一般应用的原理是将被遥控系统的功能与遥控器 的按钮相关联。要控制的系统功能数量的增长导致遥控器按钮数目以相同的比例增长。
[0003] 提供视觉人机命令界面的特定屏幕已经使得能够控制这种增长。在这些屏幕上， 用户能够通过相继选择屏幕上呈现的各个选项而逐渐移动，并确认其对命令的选择。这些 界面一直使用起来难操纵且复杂，不允许在系统控制手段中总体上进行直观导航。
[0004] 并行地，在过去三十年中，与台式计算机鼠标提供的可能性的进展联合发展并设 计出高级的系统控制原理（例如经由屏幕）。后者使得能够借助于少量命令控制这些系统 的大量功能。
[0005] 为了实现这个目的，这些台式计算机鼠标特别引入了受到鼠标在桌面上的移动控 制的一组命令。这种计算机鼠标移动尤其被用户用于控制屏幕上光标的位置，其可能表示 系统状态，并能够借助于大大减少数量的按钮简单地激活这种位置的上下文功能。
[0006] 迄今为止，对用户运动的利用限于鼠标在桌子（因此即在二维空间中）上的位移 语境，最近被扩展到"空气鼠标"在空间中自由运动的语境，由此能够将应用的语境扩展到 不存在平面水平支撑的情形，还允许利用在空间中三个维度上的运动。其应用状况是多样 的，例如希望没有访问平面支撑约束控制系统（尤其是其计算机上的一件软件）的讲话者， 或者利用多媒体计算系统的多媒体系统用户（例如，电视观众或希望在其电视上观看照片 或播放音乐等的用户）。在两种情况下，用户的环境都没有平面支撑，这允许利用桌面鼠标。
[0007] 在先前介绍的多媒体系统的语境中，直到最近，人-系统交互基于运动俘获功能 被剥夺的遥控器。如前所述，这样设计的遥控器最终装备有大量按钮，这是为了控制提供更 多功能的多媒体系统所必需的。控制系统所需的该组命令很大，为用户带来很大的复杂性。 因此后者必需记住为了激活每条命令要执行的众多动作。他还必需频繁验证他激活的按钮 是对应于期望动作的那些按钮，由此使他在屏幕和遥控器之间来回注视很多次。
[0008] 运动传感器成本的下降使得能够在这种应用语境中通过空间中的运动引入命令。
[0009] 这些具有空间，即三维中手势控制的系统意图是通过利用直观的手势明显改善用 户界面的人机工程，同时将涉及按钮触发的常规命令的交互减小到最少限度。
[0010] 这些用于手势控制系统的装置正变得越来越普通，例如用于游戏控制台或多媒 体系统的鼠标或遥控器。例如，常常使用它们控制光标在屏幕上的位置，例如在专利US 5440326中，描述了基于陀螺仪控制屏幕上的光标。利用运动测量的遥控器还使得能够识别 手势并从而启动与这些手势相关的特定动作，或控制连续水平（例如，声音强度或文档的 翻卷、视频的播放速度等）。用户的运动然后必须被用于处理对应于所预期的运动信号的各 种流程所解释，由此需要根据用户意图在适当时刻激活适当的模式：这样可能需要通过运 动控制光标位置的模式、手势识别模式、控制连续水平的模式。
[0011] 例如已知专利申请EP 1985233A1涉及一种方法，用于检测装备有至少一个具有 三个灵敏度轴的惯性或磁传感器的可移动对象运动的基本不变旋转轴。
[0012] 当前，从一种模式过渡到另一种模式需要用户宣布其意图，常规上这是通过在遥 控器上分配用于每种意图的按钮来实现的。因此，用户仍然必须按下按钮的状况继续存在， 例如，以便从一个模式过渡到另一个模式。


【发明内容】

[0013] 本发明的目的是通过提出用户记住更简单、更直观且符合人机工程学的命令，并 进一步利用手势，从而减小需要通过按钮激活的功能数目，降低控制系统的复杂性。
[0014] 因此，根据本发明的一个方面，提出了一种用于手势控制系统的装置，该装置包括 可抓握（grippable)移动控制元件、适于测量所述移动元件的运动的运动传感器组件、检 测所述移动元件相对于在时间窗口内基本不变的轴的旋转和/或平移的模块，还包括调节 所述系统的至少一个参数的值的模块以及控制所述调节模块的激活/去激活的模块，其适 于在所述检测模块检测到所述移动元件相对于在时间窗口内基本不变的轴的旋转和/或 平移时，激活所述调节模块。
[0015] 这样的装置使得能够利用相对于轴的手势控制来方便系统的使用。实际上，该装 置因此能够根据用户的手势自动激活系统的控制模式，除了相对于轴的旋转或平移之外， 后者无需表不其意图。
[0016] 在一个实施例中，所述检测模块适于通过比较代表所述移动元件的运动的参数与 阈值，检测所述移动元件相对于基本不变的轴的旋转和/或平移。
[0017] 这个参数代表运动与单个轴相关性的测量值，例如，这个参数越大，运动与单个轴 相关性越大。如果该参数大于阈值，装置进入调节模式，如果参数低于阈值，系统进入手势 识别模式。可以预先调节这个阈值，或者可以针对用户（自动）调整。
[0018] 根据一个实施例，所述控制模块适于在所述检测模块未检测到所述移动元件相对 于时间窗口上基本不变的轴的旋转和/或平移时激活与所述调节模块不同的模块。
[0019] 在一个实施例中，与所述调节模块不同的所述模块包括手势识别模块。
[0020] 本发明的装置能够确定必须解释用户手势的模式，用户无需指示期望的模式（在 调节和手势识别之间）。例如，该系统自动在控制模式或手势识别模式之间选择，控制模式 是可以调节装置参数的模式，手势识别模式是将用户运动与手势库比较的模式。例如，用户 能够通过相对于单个轴做出运动（旋转或平移）来选择调节模式。这表示，一旦装置检测 到用户在单个轴上做出手势，该系统就过渡到调节模式。对于所有其他手势，系统使用手势 识别模式。因此，重要的是，将相对于基本不变轴的手势与其他手势区分开。
[0021] 根据一个实施例，所述检测模块适于在至少一个手势已触发用于识别手势的模块 之后修改所述阈值，所述代表参数的最大值不包括在所述阈值的百分比跨度中，典型地介 于所述阈值的40和60%之间。
[0022] 在一个实施例中，所述检测模块适于在检测到至少一个手势已激活调节模块之后 修改所述阈值，激活调节模块的持续时间小于极限持续时间。
[0023] 根据一个实施例，所述时间窗口是滑动的。
[0024] 于是，该装置以连续方式处于用户运动检测模式中。
[0025] 通常，通过简单移动执行检测操作的时间窗口，可以相对于滑动时窗应用在给定 时间窗口上执行的基本不变轴的运动检测的分析，从而提供时间连续的检测响应。
[0026] 在一个实施例中，所述检测模块适于基于代表所述运动的变量值的计算以及所述 值与阈值比较，确定所述时间窗口上明显运动的存在。
[0027] 明显运动意在表示用户通过有意识方式进行的运动，必须要通过与测量运动信号 中的噪声充分不同的幅值进行证明。根据传感器的质量（其噪声水平）并且根据为被视为 有意识的手势记录的幅值，确定阈值。
[0028] 于是，本发明使得能够避免以不合时机的方式检测相对于基本不变轴的运动，即 使用户未执行有意识的运动也是如此，由此避免产生受控系统不合时机的模式变化。
[0029] 根据一个实施例，所述检测模块适于输送表征所述检测到的旋转轴和/或平移的 参数作为输出值。
[0030] 因此能够准确地表征检测到的旋转轴和/或平移。
[0031] 例如，所述检测模块适于使用奇异值分解。
[0032] 因此，可以根据证明的方法表征轴，例如在专利申请EP 1985233A1中例示的方 法，该申请提到两项工作，Springer 的"Principal Component Analysis by IT Jolliffe" 和 J. Edward Jackson 的"a User's Guide to Principal Components"（Wiley Series in Probability and Statistics)，使得能够在同一时间估计是否沿单个或基本恒定轴进行 运动，并提供这样检测到的轴的参数值。检测模块适于通过实施EP专利的调整方法检测并 表征单个轴，其应用流程，将基于来自被分析时间窗口的传感器测量值形成的矩阵分解成 奇异值或本征值和本征矢量。
[0033] 这种流程使得能够在相同时间检测是否已执行基本单个轴的旋转或平移并表征 这种不变轴。可以相对于传感器噪声功率调节检测准则。检测准则也可以将非人为运动考 虑在内。
[0034] 在一个实施例中，所述控制模块适于根据表征所述检测到的旋转轴和/或平移的 参数的所述值以及对应于至少一个预定义旋转轴和/或平移的定义值，将所述调节模块与 所述系统的至少一个参数相关联。
[0035] 因此，可以根据相对于预定轴的旋转和/或平移运动的实现来关联系统的调节并 使用分别与不同调节关联的预定义轴。也可以通过在控制模块中实施的决策逻辑在系统调 节和一组预定义轴或轴跨度之间实现关联。
[0036] 根据一个实施例：
[0037]-所述检测模块还适于输送代表相对于所检测到的轴的旋转和/或平移运动的幅 值的参数的值作为输出，
[0038] -所述控制模块还适于根据所述检测模块检测到的所述幅值控制对所述系统的参 数的调节强度。
[0039] 因此，能够容易地控制期望调节的强度。当然，可以连续提供参数值。
[0040] 在一个实施例中，所述运动传感器组件包括用于测量相对于至少两个轴的旋转角 度或角速度的第一模块。
[0041] 因此，可以借助于检测模块自动检测在选定时间窗口期间相对于轴执行的可抓握 移动控制元件的旋转运动，并通过可抓握组件的旋转运动控制系统的连续水平。此外，这种 旋转传感器原理在定点产品中非常广泛，定点产品例如空气鼠标或具有运动测量功能的遥 控器，因为能够以人机工程学的方式控制光标在屏幕上的位移，由此能够应用本发明而不 质疑通常采用的传感器装置。典型地，对于具有运动测量功能的遥控器而言，时间窗口的持 续时间可以约为IOOms到500ms。
[0042] 根据一个实施例，所述运动传感器组件包括用于测量相对于至少两个轴的直线位 置、直线速度或直线加速度的第二模块。
[0043] 因此，能够相对于可抓握移动控制元件的基本不变的轴检测平移运动。
[0044] 因此，可以在旋转和平移方面检测基本不变轴的运动。可以利用这两种运动以增 加具有不变轴的运动的可能组合的所检测数量，以便控制系统的大数量的模式。此外，具有 几种传感器的事实通过与来自各种传感器的单轴检测准则对比而提高了检测性能。例如， 可以使用加速度传感器的测量值来增强或更好表征旋转速度传感器对单轴旋转的检测。 [0045] 因此，如果检测必须对可抓握装置的无平移单轴旋转的标准做出响应，借助于来 自加速度计的测量值，将容易证实装置未经历相对于被检测旋转轴的任何加速。由此限制 了误检测。
[0046] 根据一个实施例，所述检测模块适于使用所述运动传感器组件提供的数据的绝对 值替代所述数据。
[0047] 使用由运动传感器组件提供的数据的绝对值而不是由运动传感器组件直接提供 的数据，使得能够通过限制未检测到的情况改善检测相对于单个轴的旋转的质量。因此， 用户能够沿单个轴执行前后运动，位移方向，即向后或向前，将不会针对单轴运动检测被考 虑。为了确定单个轴或测量沿单个轴的位移，连同其符号一起考虑测量值，而不是考虑这些 测量值的绝对值。
[0048] 在一个实施例中，所述检测模块适于基于计算每个轴的运动幅值相对于总运动幅 值的比例，检测相对于在所述时间窗口上基本不变的轴的旋转和/或平移。
[0049] 因此，可以将这些比例有用地称为归一化指示符。因此，例如，在具有两个测量轴 X和y的系统中，形成了可以表示为PX的X中的运动以及可以表示为Py的y中的运动比 例。不限制一般性，相对于范例的质量，可以提到-1和1之间的归一化比例。如果测量沿 X轴的运动的大多数比例（即ρχ接近1)，结果沿y轴几乎为零（py接近〇)，那么运动是单 轴的，可以借助于探测到的px*x+py*y?=X的比例，计算该运动。如果沿X和y的运动比 例是相同的值，那么运动沿轴px*x+py*y，ρχ和py相等。
[0050] 例如，或在一个实施例中，通过获得来自每个测量轴的信号的平均幅值与轴幅值 平均值绝对值之和的比例，可以简单地执行上文提出的比例的测量。
[0051] 为了相对于预定轴进行运动检测操作，然后容易断定与这一预定轴对应的比例的 值，因此测试基于运动信号计算的比例是否接近预期值。范例：px = l，py = 0对应于沿轴 X的单轴运动。
[0052] 在实践中，将可以测试，例如：计算的比例属于中心等于预期值（在范例px = 1， py = 〇中）且宽度取决于检测器的公差和信号中噪声的区间。
[0053] 可以使用任何其他模式的计算替代平均值，这将能够产生基本趋势或在分析时间 窗口上相对于传感器组件的每个轴测量的信号的值。例如，利用中值、加权平均或低通滤波 器或任何其他类似流程。
[0054] 在一个实施例中，所述检测模块适于基于相对于传感器组件每个轴的平均值和/ 或中值以及所述平均值和/或中值的函数与值区间的比较，检测相对于基本不变轴的旋转 和/或平移。
[0055] 所述平均值的功能例如是由所述平均值的绝对值之和进行加权，以便确定相对于 每个的运动相对于总运动的比例的指示符。
[0056] 根据设法检测的运动的轴的数据，确定用于比较的值的区间的中心。通过相对于 单轴检测采用的公差调节区间的宽度。
[0057] 例如，适于确定所述传感器组件相对于在所述时间窗口上基本不变的单个轴的旋 转和/或平移的所述检测模块，适于：
[0058] -在所述时间窗口上计算所述旋转角速度和/或所述直线速度相对于每个轴的平 均值和/或中值和/或低通滤波；
[0059] -在所述窗口上计算所述轴向平均值的绝对值；
[0060] -通过轴向平均值和所述轴向平均值的绝对值的所述和之间的比率计算所述比 例；以及
[0061] -如果所有所述测试都是肯定的，输送值1作为测试输出，否则输送值0。
[0062] 这提供了相当不复杂的手段，实施减少次数的计算，用于确定预定基本不变轴的 运动检测，适于有限的计算机。
[0063] 此外，可以测试每个轴向平均值是否大于轴向最小阈值，以及每个轴向平均值是 否属于取决于被检测轴的值区间。
[0064] 因此，证实了已经执行了明显运动来通过测试运动幅值大于给定阈值来增强相对 单个轴的运动检测。
[0065] 此外，适于在滑动时窗上确定所述传感器组件相对于单个轴的旋转和/或平移的 所述检测模块，适于向所述测试输出应用处理，以便作为时间的函数改善单个轴的检测。 [0066] 避免了时间上矛盾的检测。可以通过几种不同方式执行这种后期处理，例如，通过 统计检测发生次数，直到达到阈值，或通过对输出进行低通滤波或求平均值。
[0067] 此外，适于应用所述处理的所述检测模块包括如下步骤：
[0068]-向所述测试输出应用低通滤波；
[0069]-将低通滤波的输出与最小阈值进行比较；以及
[0070]-在当前激活所述调节模块期间，所述低通滤波的输出超过所述最小阈值至少一 次时，检测所述传感器组件相对于单个轴的旋转。
[0071] 因此，避免了时间上矛盾的检测。
[0072] 在一个实施例中，所述检测模块还适于：
[0073] -在所述窗口上相对于所述第一确定模块的每个测量轴计算所述测量值的统计方 差；以及
[0074] -此外，测试每个轴向统计方差是否小于轴向最大阈值。
[0075] 在这一实施例中，在尝试检测基本不变轴的旋转运动时，有利的是采用测量可抓 握装置的旋转速度的模块。这些模块例如是具有至少两个测量轴的陀螺仪传感器。为了改 善基本不变旋转轴的运动检测，可能有益的是利用加速度传感器补充测量装置。因此将可 以验证在传感器的加速度轴上测量的信号是否遵循单轴旋转运动。
[0076] 例如，如果相对于给定轴执行旋转运动，且如果预计用户不会同时执行可抓握装 置的平移运动，加速度传感器对应于旋转轴的轴的信号必须几乎为零，即使在赋予可抓握 装置的运动的旋转中心不和加速度传感器一致时也如此。
[0077] 因此，为了巩固单轴检测，可以验证这一假设：即被检测旋转轴上没有明显加速 度，是否为真。可以通过测量这个轴上加速度信号的方差和相对于给定阈值进行测试，来这 样做。
[0078] 因此，通过利用来自加速度计的信息使其更具体，改善单轴检测，以改善形成于陀 螺仪信号上的基本不变轴的旋转运动检测。
[0079] 因此，限制了误检测。
[0080] 根据本发明的另一方面，提出了一种利用可抓握移动控制元件（TC)和运动传感 器组件（EC)的手势控制系统（SYST)的方法，所述运动传感器组件（EC)适于测量所述移动 元件的运动，其中在时间窗口上检测（DET)所述移动元件相对于基本不变的轴的旋转和/ 或平移，调节（REG)所述系统的至少一个参数的值，以及控制（CMD)所述调节模块的激活/ 去激活，以便在检测到所述移动元件相对于在时间窗口上基本不变的轴的旋转和/或平移 时激活所述调节。

【专利附图】

【附图说明】
[0081] 通过研究以完全非限制性范例的方式描述并通过附图例示的几个实施例，本发明 将得到更好理解，附图中：
[0082]-图1示意性示出了根据本发明一个方面的装置；
[0083] -图2示意性示出了根据本发明一个方面的方法操作的步骤；
[0084] -图3示意性示出了根据本发明一个方面的示范性方法；
[0085] -图4示出了根据本发明一个方面，计算每个轴的运动幅值相对于总体运动幅值 的比例；
[0086] -图5a、5b、5c、5d、5e和5f示出了根据本发明一个方面的方法操作步骤的信号；
[0087] -图68、613、6(3、6(1和66不出了，根据本发明的一个方面，通过比较代表移动兀件运 动的参数与阈值，检测移动元件相对于基本不变轴的旋转和/或平移；以及
[0088] -图7示意性示出了根据本发明一个方面的装置的示范性实施例，其中确定模块 能够检测相对于预定轴的旋转。

【具体实施方式】
[0089] 在所有附图中，具有相同附图标记的元件都是相似的。
[0090] 在图1中示出了一种用于手势控制系统SYST的装置DISP，所述系统例如是连接到 解码器多媒体盒BOX的电视TV ;装置DISP包括可抓握移动控制元件TC，例如遥控器，以及 适于测量所述移动元件相对于至少两个轴的运动的运动传感器组件EC。
[0091] 传感器组件EC可以连接到可抓握移动控制元件TC或包括固定到移动元件TC的 部分以及处于连接到系统的固定参考系中的固定部分，或者仅有处于连接到系统的固定参 考系中的固定部分，例如视频传感器。
[0092] 作为一种变体，遥控器元件可以是鼠标或可以固定在用户上的盒。
[0093] 装置DISP还包括检测模块DET，用于检测移动元件在时间窗口上相对于轴的旋转 和/或平移，时间窗口可能是滑动时窗，包括至少三个传感器组件EC的测量时刻。此外，装 置DISP包括调节模块REG，用于调节系统至少一个参数的值，以及控制模块CMD，用于控制 调节模块REG的激活/去激活，其适于在检测模块DET检测到移动元件相对于轴的旋转和 /或平移期间激活调节模块REG。
[0094] 检测模块DET可以适于基于代表所述运动的变量值的计算以及所述值与阈值比 较，判断时间窗口内明显运动的存在。将继续描述范例。
[0095] 此外，检测模块DET可以能够例如利用奇异值分解（SVD)输送表征所述被检测旋 转轴和/或平移的参数值作为输出。
[0096] 控制模块CMD可以适于根据表征所述被检测旋转轴和/或平移的参数的所述值以 及定义的对应于至少一个预定义旋转轴和/或平移的值，将调节模块REG与系统的至少一 个参数相关联。
[0097] 检测模块DET可以适于输送代表旋转和/或平移运动幅值的参数值作为输出，控 制模块CMD适于根据检测模块DET检测的一个或多个所述幅值来控制系统SYST的参数的 调节强度。
[0098] 运动传感器组件EC能够包括第一测量模块MESl，用于测量相对于运动传感器组 件EC的所述至少两个轴的角位置、旋转角速度或角加速度。
[0099] 同样地或组合地，运动传感器组件EC能够包括第二测量模块MES2,用于测量相对 于所述至少两个轴的直线位置、直线速度或直线加速度。
[0100] 检测模块DET适于基于相对于传感器组件EC的所述至少两个轴的每个轴的平均 值，以及这些平均值的函数与阈值的比较，检测相对于轴的旋转。
[0101] 图2示意性示出了根据本发明一个方面的方法操作的步骤。
[0102] 在步骤21期间，传感器组件EC提供运动的测量值。之后，在步骤22中，检测模块 DET测试是否有明显运动，在这种情况下，在步骤23中，检测模块DET计算运动的方向，在任 选步骤24中，检测模块DET比较在步骤23中计算的方向与预定义的轴，以检测其是否对应 于它们之一。作为一种变体，例如，可以与步骤23和24并行进行检测明显运动的步骤22。
[0103] 图3示意性示出了图2的方法的示范性实施例。
[0104] 在步骤30中，三轴陀螺仪3G在时间窗口，例如滑动时窗上提供测量值。
[0105] 可以执行任选步骤31，即利用其相应的绝对值替代三轴陀螺仪3G提供的测量值。
[0106] 步骤32和33执行图2的步骤22 ;在步骤32期间，计算测量值的中值GiDA或测 量值相对于陀螺仪3G每个测量轴X、y和z的绝对值。之后在步骤33期间，测试对于陀螺 仪3G的每个测量轴X、y和z，中值GiDA是否大于轴向最小阈值GiMT，如果实现这些条件， 则证实检测到明显运动并能够检测相对于单个轴的旋转。
[0107] 作为一种变体，可以与执行图2的步骤23和24的步骤34、35并行执行对应于图 2的任选步骤22的这些任选步骤32和33。
[0108] 在步骤34期间，计算测量值的旋转角速度和/或直线速度GiMA的平均值和/或 中值和/或相对于每个轴的低通滤波，或测量值相对于陀螺仪3G每个测量轴x、y和z的绝 对值。之后，在步骤35期间执行计算，旨在计算三个轴x、y和z上所述轴向平均值GiMA的 绝对值之和

【权利要求】
1. 一种用于手势控制系统（SYST)的装置（DISP)，所述装置（DISP)包括可抓握移动控 制元件（TC)、适于测量所述移动元件的运动的运动传感器组件（EC)、检测所述移动元件相 对于在时间窗口上基本不变的轴的旋转和/或平移的模块（DET)，还包括调节所述系统的 至少一个参数的值的模块（REG)，以及控制所述调节模块的激活/去激活的模块（CMD)，其 用于在所述检测模块（DET)检测到所述移动元件相对于在时间窗口上基本不变的轴的旋 转和/或平移时激活所述调节模块（REG)。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述检测模块（DET)适于通过对代表所述移动元 件（TC)的运动的参数和阈值进行比较，来检测所述移动元件（TC)相对于基本不变的轴的 旋转和/或平移。
3. 根据权利要求1或2所述的装置，其中所述控制模块（CMD)适于在所述检测模块 (DET)未检测到所述移动元件相对于时间窗口上基本不变的轴的旋转和/或平移时激活与 所述调节模块不同的模块。
4. 根据权利要求3所述的装置，其中与所述调节模块不同的所述模块包括用于识别手 势的模块。
5. 根据权利要求4所述的装置，其中所述检测模块（DET)适于在至少一个手势已触发 用于识别手势的模块之后修改所述阈值，对其而言所述代表参数的最大值不包括在所述阈 值的百分比跨度中。
6. 根据权利要求2至5中的任一项所述的装置，其中所述检测模块（DET)适于在检测 到至少一个手势已激活所述调节模块之后修改所述阈值，所述调节模块的激活的持续时间 小于极限持续时间。
7. 根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中所述时间窗口是滑动的。
8. 根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中所述检测模块（DET)适于基于代表 所述运动的变量值的计算以及所述值与阈值的比较，来确定所述时间窗口上明显运动的存 在。
9. 根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中所述检测模块（DET)适于输送表征 所检测到的旋转轴和/或平移的参数作为输出值。
10. 根据权利要求9所述的装置，其中所述检测模块（DET)适于使用奇异值分解。
11. 根据权利要求9或10所述的装置，其中所述控制模块（CMD)适于根据表征所检测 到的旋转轴和/或平移的参数的所述值以及对应于至少一个预定义旋转轴和/或平移的定 义值，将所述调节模块（REG)与所述系统的至少一个参数相关联。
12. 根据权利要求11所述的装置，其中： -所述检测模块（DET)还适于输送代表相对于所检测到的轴的旋转和/或平移运动的 幅值的参数的值作为输出， -所述控制模块（CMD)还适于根据所述检测模块检测到的一个或多个所述幅值来控制 对所述系统的参数的调节强度。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中所述运动传感器组件（EC)包括测 量相对于至少两个轴的角位置、旋转角速度或角加速度的第一模块（MES1)。
14. 根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中所述运动传感器组件（EC)包括测 量相对于至少两个轴的直线位置、直线速度或直线加速度的第二模块（MES2)。
15. 根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中所述检测模块（DET)适于使用由 所述运动传感器组件（EC)提供的数据的绝对值替代所述数据。
16. 根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中所述检测模块（DET)适于基于对 每个轴的运动幅值相对于总体运动幅值的比例的计算，来检测相对于在所述时间窗口上基 本不变的轴的旋转和/或平移。
17. 根据权利要求16所述的装置，其中所述检测模块（DET)适于基于相对于所述传感 器组件的每个轴的平均值和/或中值以及所述平均值和/或中值的函数与值区间的比较， 来检测相对于轴的旋转和/或平移。
18. 根据前述权利要求中的任一项并且结合权利要求8和13所述的装置，其中适于确 定所述传感器组件（EC)相对于在所述时间窗口上基本不变的单个轴的旋转和/或平移的 所述检测模块（DET)，适于： -在所述时间窗口上计算所述旋转角速度和/或所述直线速度相对于每个轴的平均值 和/或中值和/或低通滤波； -在所述窗口上计算轴向平均值的绝对值之和； -通过所述轴向平均值和所述轴向平均值的绝对值的所述和之间的比率来计算所述比 例；以及 -如果所有所述测试都是肯定的，则输送值1作为测试的输出，否则输送值〇。
19. 根据权利要求18所述的装置，其中所述检测模块（DET)还适于测试每个轴向平均 值是否大于轴向最小阈值，以及每个轴向平均值是否属于取决于被检测轴的值区间。
20. 根据权利要求18或19所述的装置，其中所述检测模块（DET)还适于向所述测试输 出应用处理，以便根据时间来改善单轴运动的检测。
21. 根据权利要求20所述的装置，其中所述处理包括如下步骤： -向所述测试输出应用低通滤波； -将所述低通滤波的输出与最小阈值进行比较；以及 -在当前激活所述调节模块（REG)期间，所述低通滤波的输出超过所述最小阈值至少 一次时，检测所述传感器组件（EC)相对于单个轴的旋转。
22. 根据权利要求17到21中的任一项所述的装置，其中所述检测模块（DET)还适于： -在所述窗口上相对于所述第一确定模块的每个测量轴计算所述测量值的统计方差； 以及 -此外，测试每个轴向统计方差是否小于轴向最大阈值。
23. -种利用可抓握移动控制元件（TC)和运动传感器组件（EC)的手势控制系统 (SYST)的方法，所述运动传感器组件（EC)适于测量所述移动元件的运动，其中在时间窗口 上检测（DET)所述移动元件相对于基本不变的轴的旋转和/或平移，调节（REG)所述系统 的至少一个参数的值，以及控制（CMD)所述调节模块的激活/去激活，以便在检测到所述移 动元件相对于在时间窗口上基本不变的轴的旋转和/或平移时激活所述调节。
【文档编号】G06F3/01GK104246657SQ201280071103
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2012年1月6日
【发明者】G·奥热, C·苏贝尔拉特 申请人:莫韦公司