專利名稱：用于在多維空間中選擇信息的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在二維或三維空間中選擇信息的運動感測設(shè)備，特別涉及一種用于判定所感測的運動在多維空間中是否有效的信息選擇方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于在二維或三維空間中感測用于指向或輸入信息的用戶運動的代表性設(shè)備是手提式輸入設(shè)備如個人計算機(PC)、個人數(shù)字助理(PDA)以及蜂窩電話；無線便攜式定點設(shè)備、無線便攜式鍵盤；手部運動和手勢識別設(shè)備；虛擬音樂播放設(shè)備；計算機游戲機；虛擬環(huán)境練習(xí)和訓(xùn)練設(shè)備；虛擬現(xiàn)實數(shù)據(jù)手套；機械碰撞和震動跟蹤和監(jiān)視設(shè)備；以及機器人運動信息獲取設(shè)備。
通常，為了判定使用上述設(shè)備通過用戶運動產(chǎn)生的信息是否有效，傳統(tǒng)地，使用機械開關(guān)或壓力傳感器。換言之，根據(jù)傳統(tǒng)方法，當在平面上推按或觸摸開關(guān)或傳感器時，產(chǎn)生開/關(guān)信息，并且根據(jù)該開/關(guān)信息來識別有效信息。傳統(tǒng)地，可以通過在平面上接觸來判定用于選擇信息的用戶運動是否有效，但是不能通過相同方法來判定用于在三維空間中選擇信息的用戶運動是否有效。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明的第一目的是提供一種信息選擇方法，通過該方法，可以從用于在多維空間中選擇信息的用戶運動中準確地識別用戶所選信息。
本發(fā)明的第二目的是提供一種用于在多維空間中執(zhí)行上述信息選擇方法的信息選擇設(shè)備。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，提供一種在多維空間中選擇信息的方法。該方法包括以下步驟(a)，感測用于信息選擇的用戶運動；以及(b)判定所感測的運動是否為有意信息選擇的有效運動，如果判定運動不是有效運動，則返回到步驟(a)。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，提供一種用于在多維空間中選擇信息的設(shè)備。該設(shè)備包括至少一個運動單元，由有意選擇信息的用戶移動；至少一個感測單元，用于感測運動單元的運動，并且輸出感測結(jié)果；以及至少一個有效信號檢測單元，用于根據(jù)感測結(jié)果來檢查運動單元的運動是否是有意選擇信息的有效運動，并且輸出檢查結(jié)果作為有效信號。


通過參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1是本發(fā)明的在多維空間中選擇信息的方法的流程圖；圖2是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖1的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖；圖3是本發(fā)明的圖1的步驟16的優(yōu)選實施例的流程圖；圖4是本發(fā)明的圖2的有效信號檢測單元的優(yōu)選實施例的方框圖；圖5是本發(fā)明的圖4的特征量檢測器的第一實施例的方框圖；圖6A到6C是輸入到圖5的特征量檢測器的各個部分或者從其輸出的信號的波形圖；圖7是本發(fā)明的圖4的特征量檢測器的第二實施例的方框圖；圖8A到8D是圖7的各個部分的波形圖；圖9是本發(fā)明的圖5或7的信號提取器的第一實施例的方框圖；圖10是本發(fā)明的圖5或7的信號提取器的第二實施例的方框圖；圖11是示出用于說明圖3所示的步驟74和76的第一和第二預(yù)定時間段的波形圖；圖12是當產(chǎn)生至少兩個有效運動時，本發(fā)明的信息選擇方法的第一實施例的流程圖；圖13是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖12的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖；圖14是當產(chǎn)生至少兩個有效運動時，本發(fā)明的信息選擇方法的第二實施例的流程圖；圖15是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖14的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖；圖16是當產(chǎn)生至少兩個有效運動時，本發(fā)明的信息選擇方法的第三實施例的流程圖；
圖17是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖16的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖；圖18是當產(chǎn)生至少兩個有效運動時，本發(fā)明的信息選擇方法的第四實施例的流程圖；以及圖19是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖18的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的在多維空間中選擇信息的方法以及本發(fā)明的用于執(zhí)行上述方法的信息選擇設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作。
圖1是本發(fā)明的在多維空間中選擇信息的方法的流程圖。該方法在步驟10到18包括根據(jù)用戶運動是否有效來識別有效信息。
圖2是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖1的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖。信息選擇設(shè)備包括運動單元40、感測單元42、規(guī)則化單元(regularizing unit)44、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)36、有效信號檢測單元48、運動量檢測單元50、第一比較器52以及有效信息確定單元54。
至少一個圖2所示的運動單元40由用戶移動。當用戶希望選擇信息時，也就是，當用戶指向信息或者確定信息輸入時，他/她在二維或三維空間中移動運動單元40。通常，當確定輸入所指信息時，用戶執(zhí)行點擊運動。為感測該點擊運動，例如，可以把運動單元40連至執(zhí)行點擊運動的每個手指。
在本發(fā)明的一個實施例中，運動單元40可以連至用戶的預(yù)定身體部分，例如手、手指、腳、頭、手臂或大腿。運動單元40可以是直接安裝在手上的手套式構(gòu)件(未示出)，或者可以是在不直接連至用戶預(yù)定身體部分的情況下能夠由用戶操縱的操縱構(gòu)件(未示出)。例如，作為運動單元40的操縱構(gòu)件可以以手套式木偶(glove-puppet)的形式來實現(xiàn)。
為了執(zhí)行本發(fā)明的信息選擇方法，在步驟10，至少一個感測單元42感測由希望選擇信息的用戶移動的運動單元40的運動，并且輸出運動感測結(jié)果。感測單元42可以在視覺上感測運動單元40的運動。為此，感測單元42通過監(jiān)視器(未示出)在視覺上觀察運動單元40的運動，并且輸出觀察結(jié)果作為運動單元40的運動。另外，感測單元42可以通過加速度變化、角速度變化、電阻變化、電容變化、磁場變化、磁場方向或脈沖數(shù)變化來感測運動單元40的運動量。為此，感測單元42可以實現(xiàn)為用于感測加速度和角速度變化的微電子機械系統(tǒng)(MEMS)慣性傳感器、用于感測電阻變化的可變電阻傳感器、用于感測電容變化的可變電容傳感器、用于感測磁場變化或磁場方向的磁性傳感器、或者用于感測脈沖數(shù)變化的旋轉(zhuǎn)編碼器型傳感器。在此，磁性傳感器可以實現(xiàn)為巨大磁阻(GMR)傳感器。這些傳感器的結(jié)構(gòu)和操作的例子公開于名稱為“Information Input Apparatus and Method Using Body Angle atJoint(使用關(guān)節(jié)處身體角度的信息輸入設(shè)備和方法)”的韓國專利申請No.2001-41560。
對于由至少一個感測單元42感測多個運動的情況，可以向圖2的信息選擇設(shè)備提供規(guī)則化單元44。當感測單元42僅感測一個運動時，可以不向圖2的信息選擇設(shè)備提供規(guī)則化單元44。規(guī)則化單元44規(guī)則化感測單元42的感測結(jié)果，并且將規(guī)則化結(jié)果輸出到ADC46和運動量檢測單元50。
如果沒有提供規(guī)則化單元44，則在步驟10之后，在步驟12判定所感測的運動量是否超過預(yù)定量。如果判定所感測的運動量超過預(yù)定量，則本發(fā)明的信息選擇方法結(jié)束。然而，如果判定所感測的運動量不超過預(yù)定量，則過程進入步驟14。為執(zhí)行步驟12，可以向圖2的信息選擇設(shè)備提供運動量檢測單元50和第一比較器52。在此，如果沒有提供規(guī)則化單元44，則運動量檢測單元50從感測單元42的感測結(jié)果中檢測運動量，并且將所檢測的運動量輸出第一比較器52。相反，如果提供了規(guī)則化單元44，則運動量檢測單元50根據(jù)從規(guī)則化單元44接收的規(guī)則化結(jié)果來檢測運動量。第一比較器52比較從運動量檢測單元50接收的運動量與從外部接收的預(yù)定量，并且將比較結(jié)果輸出到有效信號檢測單元48。例如，當假定運動單元40連至各手指，并且用戶通過移動手指即彎曲或點擊手指來選擇信息時，伴隨用戶手部向前、向后、向左、向右、向上或向下的大運動的手指運動不被認為是用于選擇信息的用戶有意運動。因此，在本發(fā)明的信息選擇方法中必須不使用這種無意運動的感測結(jié)果。為此，執(zhí)行步驟12。因此，如果根據(jù)從第一比較器52接收的比較結(jié)果判定運動量超過預(yù)定量，則有效信號檢測單元48不產(chǎn)生有效信號。根據(jù)本發(fā)明，可以選擇性地提供步驟12。因此，也可以選擇性地提供運動量檢測單元50和第一比較器52。
如果判定運動量不超過預(yù)定量，則當沒有提供規(guī)則化單元44時，在步驟14，ADC46響應(yīng)從第一比較器52接收的比較結(jié)果，將從感測單元42接收的感測結(jié)果從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并且將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到有效信號檢測單元48。然而，當提供了規(guī)則化單元44時，ADC46將從規(guī)則化單元44接收的規(guī)則化結(jié)果從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并且將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到有效信號檢測單元48。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，只有當根據(jù)從第一比較器52接收的比較結(jié)果識別出所感測的運動量不超過預(yù)定量時，ADC46才將感測結(jié)果從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。然而，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，不同于圖2，ADC46可以將感測結(jié)果從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，而不管由第一比較器52執(zhí)行的比較的結(jié)果。在這種情況下，接收由第一比較器52執(zhí)行的比較的結(jié)果的有效信號檢測單元48判定從ADC46輸出的轉(zhuǎn)換結(jié)果是否用于產(chǎn)生有效信號。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以選擇性地提供步驟14和ADC46。換言之，當由感測單元42執(zhí)行的感測的結(jié)果具有模擬形式并且有效信號檢測單元48檢測數(shù)字形式的有效信號時，提供ADC46。然而，當由感測單元42執(zhí)行的感測的結(jié)果具有數(shù)字形式時，不提供ADC46。
根據(jù)本發(fā)明，不同于圖1，可以在步驟10與步驟12之間提供步驟14。例如，在步驟10之后，將感測結(jié)果從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并且過程進入步驟12。為此，不同于圖2，在感測單元42與規(guī)則化單元44之間提供ADC46，從而響應(yīng)由第一比較器52執(zhí)行的比較的結(jié)果或者與由第一比較器52執(zhí)行的比較的結(jié)果無關(guān)將感測結(jié)果從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。在此，規(guī)則化單元44規(guī)則化通過由ADC46執(zhí)行的轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的數(shù)字形式的信號，并且將規(guī)則化結(jié)果輸出到有效信號檢測單元48和運動量檢測單元50。
在步驟14之后，在步驟16判定由感測單元42感測的運動是否為有效運動，即當用戶移動運動單元時用于信息選擇的有意運動。為此，如果根據(jù)從第一比較器52接收的比較結(jié)果識別出所感測的運動量不超過預(yù)定量，則當沒有提供ADC46和規(guī)則化單元44時根據(jù)由感測單元42執(zhí)行的感測的結(jié)果、當如圖2所示提供ADC46時根據(jù)由ADC46執(zhí)行的轉(zhuǎn)換的結(jié)果、當在圖2中在感測單元42與規(guī)則化單元44之間提供ADC46時根據(jù)由規(guī)則化單元44執(zhí)行的規(guī)則化的結(jié)果、或者當在圖2中沒有提供規(guī)則化單元44時根據(jù)由ADC46執(zhí)行的轉(zhuǎn)換的結(jié)果，有效信號檢測單元48判定由用戶移動的運動單元40的運動是否為有效運動。
如果判定運動單元40的運動不是有意用于信息選擇的有效運動，則有效信號檢測單元48控制感測單元42以感測新運動。相反，如果判定運動單元40的運動是有意用于信息選擇的有效運動，則有效信號檢測單元48產(chǎn)生表示運動單元40的運動是有效運動的有效信號，并且將有效信號輸出到有效信息確定單元54。
為本發(fā)明簡潔起見，假定沒有提供規(guī)則化單元44和ADC46，將參照附圖描述圖1所示的步驟16的優(yōu)選實施例以及圖2所示的有效信號檢測單元48的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)和操作。即使提供了規(guī)則化單元44和/或ADC46，除了不是把感測結(jié)果而是把規(guī)則化結(jié)果或數(shù)字形式的信號輸入到有效信號檢測單元48之外，這些實施例的描述也將與沒有提供規(guī)則化單元44和ADC46的情況相同。
圖3是本發(fā)明的圖1的步驟16的優(yōu)選實施例16A的流程圖。步驟16的實施例16A包括在步驟70到76根據(jù)從感測結(jié)果中檢測的特征量以及所檢測特征量維持的時間段，判定所感測的運動是有效運動。
圖4是本發(fā)明的圖2的有效信號檢測單元48的優(yōu)選實施例48A的方框圖。有效信號檢測單元48的優(yōu)選實施例48A包括特征量檢測器90、規(guī)則化單元92、第二比較器94、第一計數(shù)器96、第三比較器98、有效信號產(chǎn)生器100以及第四比較器102。
在步驟70，圖4的特征量檢測器90從通過輸入端IN2接收的感測結(jié)果中提取尺寸發(fā)生變化的部分作為特征量，并且輸出所提取的特征量。如果不存在運動單元40的任何運動，則感測結(jié)果只有直流分量，從而在感測結(jié)果中沒有尺寸發(fā)生變化的部分。
如果圖2的感測單元42總是僅感測一個運動，則可以不提供規(guī)則化單元92。然而，如果感測單元42感測多個運動，則提供規(guī)則化單元92來代替圖2的規(guī)則化單元44。換言之，可以選擇性地僅提供規(guī)則化單元44和92之一。規(guī)則化單元92對在步驟70由特征量檢測器90提取的尺寸發(fā)生變化的部分進行規(guī)則化，并且將規(guī)則化結(jié)果輸出到第二比較器94。圖2和4中分別示出的規(guī)則化單元44和92的功能和操作將作詳細描述。
規(guī)則化單元44或92規(guī)則化輸入數(shù)據(jù)，并且可以實現(xiàn)為乘法器(未示出)，用于將所接收感測結(jié)果乘以權(quán)重，并且輸出相乘結(jié)果作為規(guī)則化結(jié)果。例如，在假定在拇指、食指、中指、無名指、小指的每一處都提供運動單元40的情況下，當點擊每個手指時產(chǎn)生不同運動量，從而對感測結(jié)果進行規(guī)則化以從感測結(jié)果中僅檢測尺寸發(fā)生變化的分量作為特征量。為此，與拇指運動的感測結(jié)果相乘的權(quán)重設(shè)成大于與拇指以外的其他手指例如小指的運動的感測結(jié)果相乘的權(quán)重。如上所述，權(quán)重可以經(jīng)驗性地預(yù)先確定為根據(jù)運動單元40的運動度具有不同的值。例如，預(yù)先檢查當分別點擊拇指、食指、中指、無名指、小指時所產(chǎn)生的運動的感測結(jié)果，并且分析檢查結(jié)果以為不同的手指設(shè)置不同的權(quán)重。
或者，根據(jù)本發(fā)明，可以根據(jù)每個手指彎曲的角度而與手指類型無關(guān)來設(shè)置不同的權(quán)重。例如，檢查拇指、食指、中指、無名指、小指可以彎曲的所有角度，并且分析檢查結(jié)果來為不同的角度設(shè)置不同的權(quán)重。
同時，將參照附圖描述圖4所示的特征量檢測器90的多個實施例的結(jié)構(gòu)和操作。
圖5是本發(fā)明的圖4的特征量檢測器90的第一實施例90A的方框圖。特征量檢測器90的第一實施例90A包括低通濾波器120、高通濾波器122和信號提取器124。
圖6A到6C是輸入到圖5的特征量檢測器90A的各個部分或者從其輸出的信號的波形圖。圖6A是輸入到低通濾波器120的信號的波形圖。圖6B是從低通濾波器120輸出的信號的波形圖。圖6C是從高通濾波器122輸出的信號的波形圖。
根據(jù)本發(fā)明的本實施例，特征量檢測器90A的帶通濾波器126對如圖6A所示的通過輸入端IN3接收的感測結(jié)果進行帶通濾波，并且將帶通濾波結(jié)果作為特征量輸出到信號提取器124。為此，如圖5所示，帶通濾波器126可以包括低通濾波器120和高通濾波器122。低通濾波器120對圖6A所示且通過輸入端IN3輸入的感測結(jié)果進行低通濾波，并且將圖6B所示的低通濾波結(jié)果輸出到高通濾波器122。高通濾波器122對圖6B所示的低通濾波結(jié)果進行高通濾波，并且將圖6C所示的高通濾波結(jié)果作為感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化的部分輸出到信號提取器124。信號提取器124從圖6C所示的尺寸發(fā)生變化的部分中僅提取正或負分量作為特征量，并且通過輸出端OUT6輸出所提取的特征，其中，尺寸發(fā)生變化的部分是從高通濾波器122輸出的。
圖7是本發(fā)明的圖4的特征量檢測器90的第二實施例90B的方框圖。特征量檢測器90的第二實施例90B包括第一和第二濾波器140和142、差值計算器144以及信號提取器146。
根據(jù)本實施例，特征量檢測器90B的第一濾波器140對通過輸入端IN4輸入的感測結(jié)果的第一頻率分量進行濾波，并且將濾波結(jié)果輸出到差值計算器144。第二濾波器142對通過輸入端IN4輸入的感測結(jié)果的第二頻率分量進行濾波，并且將濾波結(jié)果輸出到差值計算器144。差值計算器144計算第一濾波器140的濾波結(jié)果與第二濾波器142的濾波結(jié)果之差，并且將算出的差值輸出到信號提取器146。
根據(jù)本發(fā)明，分別由第一和第二濾波器140和142濾波的第一和第二頻率分量中的每一個可以是低頻帶分量、高頻帶分量或者僅是頻帶分量。第一和第二頻率分量可以分別是低頻帶分量和高頻帶分量、低頻帶分量和頻帶分量、或者高頻道分量和頻帶分量。為本發(fā)明簡潔起見，當假定第一和第二頻率分量是低頻帶分量、第一濾波器140的截止頻率fc1為10Hz以及第二濾波器142的截止頻率fc2為4Hz時，圖7的特征量檢測器90B如下產(chǎn)生感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化的部分。
圖8A到8D是圖7的各個部分的波形圖。圖8A是輸入到第一和第二濾波器140和142的感測結(jié)果的波形圖。圖8B是第一濾波器140的低通濾波結(jié)果的波形圖。圖8C是第二濾波器142的低通濾波結(jié)果的波形圖。圖8D是從差值計算器144輸出的差值分量的波形圖。
具有10Hz的截止頻率fc1的第一濾波器140對通過輸入端IN4輸入且圖8A所示的感測結(jié)果的第一頻率分量進行低通濾波，并且將圖8B所示的濾波結(jié)果輸出到差值計算器144。具有4Hz的截止頻率fc2的第二濾波器142對通過輸入端IN4輸入且圖8A所示的感測結(jié)果的第二頻率分量進行低通濾波，并且將圖8C所示的濾波結(jié)果輸出到差值計算器144。差值計算器144計算圖8B所示的第一濾波器140的濾波結(jié)果與圖8C所示的第二濾波器142的濾波結(jié)果之差，并且將圖8D所示的所算出差值作為感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化的部分輸出到信號提取器146。信號提取器146在從差值計算器144接收的差值中僅提取正或負分量作為特征量，并且通過輸出端OUT7輸出所提取的特征量。
假設(shè)運動單元40連至手套形構(gòu)件(未示出)的拇指，并且將手套形構(gòu)件戴在手上的用戶通過向左或右移動他/她的拇指來點擊信息。在此，由于當用戶點擊拇指時拇指通常左右移動，因此有必要在點擊中僅設(shè)置一個方向有效。否則，當移動拇指進行一次點擊時，可以識別出兩次點擊。為了僅識別有效運動，圖5或7所示的信號提取器124或146從尺寸發(fā)生變化的部分中提取正或負分量作為特征量。
圖9是本發(fā)明的圖5或7的信號提取器124或146的第一實施例的方框圖。在本實施例中，信號提取器124或146實現(xiàn)為第一整流器(rectifier)160。
圖9所示的第一整流器160對感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化且通過輸入端IN5從高通濾波器122接收的部分，或者通過輸入端IN5從差值計算器144接收的差值進行整流，并且通過輸出端OUT8輸出整流結(jié)果作為特征量。因此，可以僅提取從高通濾波器122輸出的感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化的部分或者從差值計算器144輸出的差值的正分量作為特征量。
圖10是本發(fā)明的圖5或7的信號提取器124或146的第二實施例的方框圖。在本實施例中，信號提取器124或146包括第一反相器180、第二整流器182以及第二反相器184。
圖10所示的第一反相器180對對感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化且通過輸入端IN6從高通濾波器122接收的部分，或者通過輸入端IN6從差值計算器144接收的差值進行反相，并且將反相結(jié)果輸出到第二整流器182。第二整流器182對從第一反相器180接收的反相結(jié)果進行整流，并且將整流結(jié)果輸出到第二反相器184。第二反相器184對從第二整流器182接收的整流結(jié)果進行反相，并且通過輸出端OUT9輸出反相結(jié)果作為特征量。因此，可以僅提取從高通濾波器122輸出的感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化的部分或者從差值計算器144輸出的差值的負分量作為特征量。
同時，在圖3所示的步驟70之后，在步驟72判定特征量是否等于或大于預(yù)定閾值。預(yù)定閾值根據(jù)運動單元40可移動的運動范圍來預(yù)先設(shè)置。例如，當運動單元40連至用戶的每個手指時，預(yù)先獲取當點擊每個手指時所檢測的特征量的幅度，并且可以根據(jù)所獲取特征量幅度的分析結(jié)果即手指的運動度來設(shè)置預(yù)定閾值。
為了執(zhí)行步驟72，第二比較器94比較從特征量檢測器90接收的特征量與從外部接收的預(yù)定閾值，并且通過輸出端OUT2將比較結(jié)果輸出到第一計數(shù)器96和感測單元42。如果判定特征量小于預(yù)定閾值，則過程進入步驟10。為此，當根據(jù)由第二比較器94執(zhí)行的比較的結(jié)果識別出特征量小于預(yù)定閾值時，感測單元42感測運動單元40的新運動。
圖11是示出用于說明圖3所示的步驟74和76的第一和第二預(yù)定時間段T1和T2的波形圖。垂直軸表示時間，而水平軸表示幅度值。
參照圖11，如果判定特征量200的值至少等于預(yù)定閾值，則在步驟74判定特征量200是否在第一預(yù)定時間段T1內(nèi)維持為至少預(yù)定閾值。為了執(zhí)行步驟74，還可以向有效信號檢測單元48A提供第一計數(shù)器96和第三比較器98。第一計數(shù)器96響應(yīng)從第二比較器94接收的比較結(jié)果執(zhí)行計數(shù)操作，并且將計數(shù)結(jié)果輸出到第三比較器98。例如，當根據(jù)由第二比較器94執(zhí)行的比較的結(jié)果識別出特征量的值至少等于預(yù)定閾值時，第一計數(shù)器96執(zhí)行計數(shù)操作，并且當識別出特征量200小于預(yù)定閾值時，第一計數(shù)器96不執(zhí)行計數(shù)操作。然后，第三比較器98比較從第一計數(shù)器96接收的計數(shù)結(jié)果與從外部接收的第一預(yù)定時間段T1，并且通過輸出端OUT3將比較結(jié)果輸出到有效信號產(chǎn)生器100和感測單元42。
如果判定特征量200沒有在第一預(yù)定時間段T1內(nèi)維持為至少預(yù)定閾值，則過程進入步驟10。為此，如果根據(jù)由第三比較器98執(zhí)行的比較的結(jié)果判定特征量200沒有在第一預(yù)定時間段T1內(nèi)維持為至少預(yù)定閾值，則感測單元42感測運動單元40的新運動。這是因為特征量需要在至少第一預(yù)定時間段T1內(nèi)維持為至少預(yù)定閾值，從而確定用戶運動為選擇信息的有意運動。否則，用戶操作不被確定為有意有效運動。
相反，如果判定特征量200在第一預(yù)定時間段T1內(nèi)維持為至少預(yù)定閾值，則在步驟76確定所感測的運動單元40的運動為有效運動，并且過程進入步驟18。在此，第一預(yù)定時間段T1設(shè)成用戶移動運動單元40以有意選擇信息所花的最小時間。為執(zhí)行步驟76，有效信號產(chǎn)生器100響應(yīng)從第三比較器98接收的比較結(jié)果，產(chǎn)生表示運動單元40的運動是有效運動的有效信號，并且通過輸出端OUT4將有效信號輸出到有效信息確定單元54。在此，如果根據(jù)第三比較器98的比較結(jié)果判定特征量200在第一預(yù)定時間段T1內(nèi)維持為至少預(yù)定閾值，則感測單元42可以不感測運動單元40的新運動，或者可以不輸出感測結(jié)果。
可以選擇性地提供步驟74。因此，也可以選擇性地提供圖4的第一計數(shù)器96和第三比較器98。在這種情況下，有效信號產(chǎn)生器100響應(yīng)從第二比較器94接收的比較結(jié)果來產(chǎn)生有效信號。例如，如果根據(jù)從第二比較器94接收的比較結(jié)果判定特征量200的值至少等于預(yù)定閾值，則有效信號產(chǎn)生器100產(chǎn)生有效信號，如果判定特征量200小于預(yù)定閾值，則有效信號產(chǎn)生器100不產(chǎn)生有效信號。
同時，根據(jù)本發(fā)明，當在步驟16判定所感測運動是否有效時，由于當用戶選擇信息時可能發(fā)生不良串擾或噪聲，因此不使用在圖11的第二預(yù)定時間段T2中第一預(yù)定時間段T1以外的其他時間段內(nèi)獲得的感測結(jié)果。例如，當將運動單元40連至每個手指的用戶移動中指從而輸入所需信息時，可能一起移動無名指，這將導(dǎo)致發(fā)生串擾。為了防止發(fā)生這種串擾，可以向有效信號檢測單元48A提供第四比較器102。第四比較器102將從第一計數(shù)器96接收的計數(shù)結(jié)果與從外部接收的第二預(yù)定時間段T2進行比較，并且通過輸出端OUT5將比較結(jié)果輸出到有效信號產(chǎn)生器100和感測單元42。然后，有效信號產(chǎn)生器100響應(yīng)從第四比較器102接收的比較結(jié)果來產(chǎn)生有效信號。例如，如果根據(jù)由第四比較器102執(zhí)行的比較的結(jié)果識別出第一預(yù)定時間段T1已經(jīng)結(jié)束但第二預(yù)定時間段T2尚未結(jié)束，則即使根據(jù)第二比較器94的比較結(jié)果識別出特征量200的值至少等于預(yù)定閾值，有效信號產(chǎn)生器100也不產(chǎn)生新有效信號。根據(jù)本發(fā)明，如果根據(jù)由第四比較器102執(zhí)行的比較的結(jié)果識別出當前時間處于第二預(yù)定時間段T2中第一預(yù)定時間段T1以外的其他時間段內(nèi)，則感測單元42可以不感測運動單元40的新運動，或者可以不輸出感測結(jié)果。這是為了防止感測單元42在第二預(yù)定時間段T2中第一預(yù)定時間段T1以外的其他時間段內(nèi)不必要地執(zhí)行感測操作。根據(jù)本發(fā)明，第二預(yù)定時間段T2根據(jù)當用戶選擇信息時可能不必要地移動運動單元40的時間段來設(shè)置?；蛘?，第二預(yù)定時間段T2可以設(shè)成根據(jù)運動單元40的類型而不同。例如，當假定運動單元40連至用戶手部的各手指，并且通過移動拇指來執(zhí)行點擊運動時，第二預(yù)定時間段T2設(shè)成長于假定通過移動拇指以外的其他手指來執(zhí)行點擊操作而設(shè)置的時間段，從而防止檢測到兩個特征量。在此，由于拇指向左和右移動兩次以進行點擊運動而不同于其他手指，因此可以檢測到兩個特征量。根據(jù)本發(fā)明，可以選擇性地提供圖4所示的第四比較器102。在這種情況下，有效信號產(chǎn)生器100僅響應(yīng)從第三比較器98接收的比較結(jié)果而與第二預(yù)定時間段T2是否結(jié)束無關(guān)來產(chǎn)生有效信號。
在步驟18，圖2的有效信息確定單元54響應(yīng)從有效信號檢測單元48接收的有效信號確定通過輸入端IN1接收的信息為有效信息，并且通過輸出端OUT1輸出有效信息。例如，如果根據(jù)有效信號識別出運動單元40的運動是有效運動，則有效信息確定單元54確定由有效運動選擇且通過輸入端IN1接收的信息為有效信息，并且通過輸出端OUT1輸出所確定的信息。然而，如果根據(jù)有效信號識別出運動單元40的運動不是有效運動，則有效信息確定單元54確定由運動單元40的運動選擇且通過輸入端IN1接收的信息為無效信息。
例如，圖2所示的有效信息確定單元54可以用作公開于上述韓國專利申請No.2001-41560中的信息選擇單元。在該應(yīng)用中，有效信息確定單元54響應(yīng)從有效信號檢測單元48接收的有效信號，根據(jù)第一和/或第二位移和角度建立信息屏幕的一維位置，并且確定位于所建立的一維位置上且通過輸入端IN1接收的信息為用戶所選的有效信息，并且通過輸出端OUT1輸出所建立的有效信息。
更具體地說，有效信息確定單元54用作公開于上述韓國專利申請No.2001-41560中的信息識別器。換言之，有效信息確定單元54搜索信息屏幕上映射到用戶所指定的一維位置的信息，響應(yīng)從有效信號檢測單元48接收的有效信號，識別通過輸入端IN1接收的搜索信息作為用戶所選的有效信息，并且通過輸出端OUT1輸出所識別的有效信息?；蛘撸行畔⒋_定單元54搜索信息屏幕上映射到與根據(jù)用戶指定信息的水平和垂直位置確定的二維位置相對應(yīng)的水平和垂直坐標值的信息，響應(yīng)從有效信號檢測單元48接收的有效信號識別通過輸入端IN1接收的搜索信息作為用戶所選的有效信息，并且通過輸出端OUT1輸出所識別的有效信息。
同時，可以檢測至少兩個有效運動。例如，當在每個手指處提供運動單元40時，中指的點擊運動可能伴隨無名指的運動和小指的運動。在這種情況下，無名指和小指的無意運動必須視作無效運動。否則，當判定中指的運動是否為有效運動時，無名指和小指的運動可能充當串擾。
以下將參照附圖描述產(chǎn)生至少兩個有效運動的情況下本發(fā)明的信息選擇方法和用于執(zhí)行上述方法的本發(fā)明的信息選擇設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作。
圖12是當產(chǎn)生至少兩個有效運動時，本發(fā)明的信息選擇方法的第一實施例的流程圖。在本實施例中，信息選擇方法包括在步驟220到226使用多個有效運動中的一個運動來確定有效信息。
圖13是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖12的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖。該信息選擇設(shè)備包括第一存儲單元240、第二計數(shù)器242、第一特征量選擇器244以及有效信息確定單元246。
如果在圖1所示的步驟16判定運動單元40的運動是有效運動，則在步驟220判定是否存在至少兩個有效運動。為此，第二計數(shù)器242對通過輸入端IN8從有效信號檢測單元48接收的有效信號的數(shù)目進行計數(shù)，并且將計數(shù)結(jié)果輸出到第一特征量選擇器244和有效信息確定單元246。
如果判定存在至少兩個有效運動，則在步驟224從有效運動中選擇最大有效運動。為此，第一存儲單元240通過輸入端IN7從特征量檢測器90接收對應(yīng)于一個或多個有效運動的一個或多個特征量，并且存儲一個或多個特征量。第一特征量選擇器244響應(yīng)從第二計數(shù)器242接收的計數(shù)結(jié)果，從存儲在第一存儲單元240中的特征量中選擇最大特征量，并且將所選特征量輸出到有效信息確定單元246。例如，只有當根據(jù)從第二計數(shù)器242接收的計數(shù)結(jié)果識別出存在至少兩個有效運動時，第一特征量選擇器244才執(zhí)行步驟224。
步驟220和224可以在圖1所示的步驟16和18之間執(zhí)行。圖13所示的第一存儲單元240、第二計數(shù)器242和第一特征量選擇器244可以在圖2所示的有效信號檢測單元48和有效信息確定單元54之間提供。在這種情況下，有效信息確定單元246用作有效信息確定單元54。
在此，如果根據(jù)由第二計數(shù)器242執(zhí)行的計數(shù)的結(jié)果判定沒有至少兩個有效運動，則在步驟222，有效信息確定單元246確定由單個有效運動選擇且通過輸入端IN9接收的信息為有效信息，并且通過輸出端OUT10輸出有效信息?；蛘?，如果根據(jù)由第二計數(shù)器242執(zhí)行的計數(shù)的結(jié)果判定存在至少兩個有效運動，則在步驟224之后，在步驟226，有效信息確定單元246確定從由有效運動選擇且通過輸入端IN9接收的多條信息中由與第一特征量選擇器244所選的特征量相對應(yīng)的有效運動選擇的信息為有效信息，并且通過輸出端OUT10輸出所確定的有效信息。
圖14是當產(chǎn)生至少兩個有效運動時，本發(fā)明的信息選擇方法的第二實施例的流程圖。在本實施例中，信息選擇方法包括在步驟260到266，使用多個有效運動中的一個運動來確定有效信息。
圖15是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖14的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖。該信息選擇設(shè)備包括第二存儲單元280、第三計數(shù)器282、第一時間選擇器284以及有效信息確定單元286。
如果在圖1所示的步驟16判定運動單元40的運動是有效運動，則在步驟260判定是否存在至少兩個有效運動。為此，第三計數(shù)器282對通過輸入端IN11從有效信號檢測單元48接收的有效信號的數(shù)目進行計數(shù)，并且將計數(shù)結(jié)果輸出到第一時間選擇器284和有效信息確定單元286。
如果判定存在至少兩個有效運動，則在步驟264從有效運動中選擇首先確定的有效運動，并且過程進入步驟266。
為了步驟264簡潔起見，假定運動單元40連至有意選擇信息的用戶手部的各手指，并且通過移動用戶手指之一來選擇信息。在此，與有意移動的手指鄰近的至少一個手指可能無意地一起移動或者跟隨在其后移動。因此，在步驟264，根據(jù)有意移動的手指的運動所產(chǎn)生的特征量的檢測早于鄰近手指的運動所產(chǎn)生的特征量這一事實，確定哪一個手指是有意移動的。為執(zhí)行步驟264，第二存儲單元280存儲通過輸入端IN10從特征量檢測器90接收到對應(yīng)于一個和多個有效運動的一個或多個特征量的時間點(即時刻)。第一時間選擇器284響應(yīng)從第三計數(shù)器282接收的計數(shù)結(jié)果，從存儲在第二存儲單元280中的時刻中選擇最早時間，并且將所選時間輸出到有效信息確定單元286。例如，只有當根據(jù)從第三計數(shù)器282接收的計數(shù)結(jié)果識別出存在至少兩個有效運動時，第一時間選擇器284執(zhí)行步驟264。步驟260和264可以在圖1所示的步驟16和18之間執(zhí)行。圖15所示的第二存儲單元280、第三計數(shù)器282和第一時間選擇器284可以在圖2所示的有效信號檢測單元48和有效信息確定單元54之間提供。在這種情況下，有效信息確定單元286用作有效信息確定單元54。
在此，如果根據(jù)由第三計數(shù)器282執(zhí)行的計數(shù)的結(jié)果判定沒有至少兩個有效運動，則在步驟262，有效信息確定單元286確定由單個有效運動選擇且通過輸入端IN12接收的信息為有效信息，并且通過輸出端OUT11輸出所確定的有效信息。或者，如果根據(jù)由第三計數(shù)器282執(zhí)行的計數(shù)的結(jié)果判定存在至少兩個有效運動，則在步驟264之后，在步驟266，有效信息確定單元286確定從由有效運動選擇且通過輸入端IN12接收的多條信息中由首先確定的有效運動選擇的信息為有效信息，并且通過輸出端OUT11輸出所確定的有效信息，其中，首先確定的有效運動對應(yīng)于在第一時間選擇器284所選的時間產(chǎn)生的特征量。
圖16是當產(chǎn)生至少兩個有效運動時，本發(fā)明的信息選擇方法的第三實施例的流程圖。在本實施例中，信息選擇方法包括在步驟300到310使用多個有效運動中的一個運動來確定有效信息。
圖17是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖16的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖。該信息選擇設(shè)備包括第三存儲單元330、第四存儲單元332、第四計數(shù)器334、第五比較器336、第二特征量選擇器338、第二時間選擇器340以及有效信息確定單元342。
如果在圖1所示的步驟16判定運動單元40的運動是有效運動，則在步驟300判定是否存在至少兩個有效運動。為此，第四計數(shù)器334對通過輸入端IN15從有效信號檢測單元48接收的有效信號的數(shù)目進行計數(shù)，并且將計數(shù)結(jié)果輸出到第五比較器336和有效信息確定單元342。
如果判定存在至少兩個有效運動，則在步驟304判定有效運動是否是同時確定的。為此，第四存儲單元332存儲通過輸入端IN12從特征量檢測器90接收到對應(yīng)于一個或多個有效運動的一個或多個特征量的時刻。第五比較器336比較存儲在第四存儲單元332中的時刻，并且將比較結(jié)果輸出到第二特征量選擇器338、第二時間選擇器340和有效信息確定單元342。根據(jù)本發(fā)明，第五比較器336可以響應(yīng)從第四計數(shù)器334接收的計數(shù)結(jié)果執(zhí)行比較操作。例如，如果根據(jù)由第四計數(shù)器334執(zhí)行的計數(shù)的結(jié)果識別出沒有至少兩個有效運動，則第五比較器336不執(zhí)行比較操作。
如果判定有效運動不是同時確定的，則在步驟306，從有效運動中選擇首先確定的有效運動，并且過程進入步驟310。如同步驟264，根據(jù)特征量檢測器90首先檢測出與首先確定的有效運動相對應(yīng)的特征量這一事實，執(zhí)行步驟306。為執(zhí)行步驟306，第二時間選擇器340響應(yīng)從第五比較器336接收的比較結(jié)果，從存儲在第四存儲單元332中的時刻中選擇最早時刻，并且將所選時刻輸出到有效信息確定單元342。例如，只有當根據(jù)從第五比較器336接收的比較結(jié)果識別出有效運動不是同時確定的時，第二時間選擇器340才執(zhí)行步驟306。
如果判定有效運動是同時確定的，則在步驟308從有效運動中選擇最大有效運動，并且過程進入步驟310。為此，第三存儲單元330通過輸入端IN13從特征量檢測器90接收對應(yīng)于一個或多個有效運動的一個或多個特征量，并且存儲一個或多個特征量。第二特征量選擇器338響應(yīng)從第五比較器336接收的比較結(jié)果，從存儲在第三存儲單元330中的特征量中選擇最大特征量，并且將所選特征量輸出到有效信息確定單元342。例如，只有當根據(jù)從第五比較器336接收的比較結(jié)果識別出有效運動是同時確定的時，第二特征量選擇器338才執(zhí)行步驟308。
步驟300到308可以在圖1所示的步驟16和18之間執(zhí)行。圖17所示的第三和第四存儲單元330和332、第四計數(shù)器334、第五比較器336、第二特征量選擇器338以及第二時間選擇器340可以在圖2所示的有效信號檢測單元48和有效信息確定單元54之間提供。在這種情況下，有效信息確定單元342用作有效信息確定單元54。
在此，如果根據(jù)由第四計數(shù)器334執(zhí)行的計數(shù)的結(jié)果判定沒有至少兩個有效運動，則在步驟302，有效信息確定單元342確定由單個有效運動選擇且通過輸入端IN16接收的信息為有效信息，并且通過輸出端OUT12輸出所確定的有效信息?；蛘撸绻鶕?jù)由第四計數(shù)器334執(zhí)行的計數(shù)的結(jié)果判定存在至少兩個有效運動，則在步驟306或308之后，在步驟310，有效信息確定單元342響應(yīng)從第五比較器336接收的比較結(jié)果，確定從由有效運動選擇且通過輸入端IN16接收的多條信息中由與第二特征量選擇器338所選的特征量或者在第二時間選擇器340所選的時刻產(chǎn)生的特征量相對應(yīng)的有效運動選擇的信息為有效信息，并且通過輸出端OUT12輸出所確定的有效信息。
圖18是當產(chǎn)生至少兩個有效運動時，本發(fā)明的信息選擇方法的第四實施例的流程圖。在本實施例中，信息選擇方法包括在步驟300、306到310以及370使用多個有效運動中的一個運動來確定有效信息。
圖19是本發(fā)明的用于執(zhí)行圖18的方法的信息選擇設(shè)備的方框圖。該信息選擇設(shè)備包括第三存儲單元330、第四存儲單元332、第四計數(shù)器334、第六比較器360、第二特征量選擇器338、第二時間選擇器340以及有效信息確定單元342。
除了代替步驟304執(zhí)行圖18的步驟370之外，圖18的信息選擇方法與圖16相同。另外，除了代替第五比較器336使用圖19的第六比較器360之外，圖19所示的信息選擇設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作與圖17所示的信息選擇設(shè)備相同。因此，在描述圖18和19中，將省略重復(fù)部分。
不同于圖16所示的方法，在圖18所示的信息選擇方法中，如果判定存在至少兩個有效運動，則在步驟370判定有效運動量即有效運動度是否相同。如果判定有效運動量相同，則過程進入步驟306。如果判定有效運動量不相同，則過程進入步驟308。為此，圖19的第六比較器360比較從第三存儲單元330接收的特征量，并且將比較結(jié)果輸出到第二特征量選擇器338、第二時間選擇器340和有效信息確定單元342。因此，如果根據(jù)由第六比較器360執(zhí)行的比較的結(jié)果判定與有效運動相對應(yīng)的特征量相同，也就是，如果判定有效運動度相同，則第二時間選擇器340執(zhí)行步驟306。相反，如果根據(jù)由第六比較器360執(zhí)行的比較的結(jié)果判定與有效運動相對應(yīng)的特征量不相同，則第二特征量選擇器338執(zhí)行步驟308。
根據(jù)本發(fā)明，圖13、15、17或19所示的有效信息確定單元246、286或342可以識別一個或多個運動單元40中的哪一個運動單元40產(chǎn)生在步驟224、264、306或308所選的有效運動。為此，代替輸出所選特征量，第一或第二特征量選擇器244或338將用于標識產(chǎn)生與所選特征量相對應(yīng)的運動的運動單元40的唯一標識號輸出到有效信息確定單元246或342。代替輸出所選時間，第一或第二時間選擇器284或340將產(chǎn)生與在所選時間產(chǎn)生的特征量相對應(yīng)的運動的運動單元40的唯一標識號輸出到有效信息確定單元286或342。因此，有效信息確定單元246可以根據(jù)從第一特征量選擇器244接收的唯一標識號來識別哪一個運動單元40產(chǎn)生了選作有效運動的運動。類似地，有效信息確定單元286可以根據(jù)從第一時間選擇器284接收的唯一標識號來識別哪一個運動單元40產(chǎn)生了選作有效運動的運動。有效信息確定單元342可以根據(jù)從第二特征量選擇器338或第二時間選擇器340接收的唯一標識號來識別哪一個運動單元40產(chǎn)生了選作有效運動的運動。
可以向圖2所示的信息選擇設(shè)備提供單獨的通信單元(未示出)，用于轉(zhuǎn)換從有效信號檢測單元48接收的有效信號的格式，將具有轉(zhuǎn)換格式的信號轉(zhuǎn)換成無線信號，并且將無線信號以無線方式發(fā)送到有效信息確定單元54。
如上所述，運動單元40可以連至用戶的預(yù)定身體部分。在預(yù)定身體部分為手指的情況下，感測單元42感測手指關(guān)節(jié)的運動。在預(yù)定身體部分為手部的情況下，感測單元42感測手腕的運動。在預(yù)定身體部分為頸部的情況下，感測單元42感測頸部關(guān)節(jié)的運動。另外，在感測單元42感測指尖起第三關(guān)節(jié)的運動的情況下，本發(fā)明的信息選擇方法和設(shè)備可以用于識別手指如食指、中指、無名指或小指的點擊運動是否有效，因為當用戶點擊公知QWERY鍵盤上的鍵時，通常移動手指的第三關(guān)節(jié)。
例如，假定用戶通過移動裝備有感測單元42的手套形構(gòu)件來在三維空間中輸入信息，并且感測單元42由連至手指和手背的慣性傳感器組成。在此，本發(fā)明的信息選擇方法可以用于識別由手指在其關(guān)節(jié)處的運動角度指向的信息是否有效，或者用于識別用于確定輸入手指所指信息的手指點擊運動是否有效。
因此，當用戶通過在二維或三維空間中移動運動單元40來有意指向或輸入信息時，本發(fā)明的信息選擇方法和設(shè)備可以在用于感測運動單元40的運動的設(shè)備中識別運動單元40的運動是否有效。
工業(yè)適用性如上所述，考慮當通過慢速或快速移動運動單元40來選擇信息時，運動單元40的運動感測結(jié)果的尺寸變化可以大或小，本發(fā)明的用于在多維空間中選擇信息的方法和設(shè)備檢測使用具有不同截止頻率的第一和第二濾波器140和142執(zhí)行的濾波的結(jié)果之差作為尺寸發(fā)生變化的部分，從而克服將預(yù)定閾值設(shè)為單個值的困難。另外，通過使用慣性傳感器作為感測單元42，即使非常輕微的運動單元40的運動也可以準確地檢測出來，而不受重力和可能引起的偏移的影響。而且，本發(fā)明可以準確地判定用戶的二維或三維運動是否為用于選擇信息的有效運動以及至少兩個運動單元40中的哪一個運動單元40產(chǎn)生了有效運動，從而實現(xiàn)高正確識別率和高可靠性，并且允許用戶容易地選擇所需信息。
權(quán)利要求
1.一種在多維空間中選擇信息的方法，所述方法包括以下步驟(a)感測用于信息選擇的用戶運動；以及(b)判定所感測的運動是否為有意信息選擇的有效運動，如果判定運動不是有效運動，則返回到步驟(a)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟(c)，在步驟(a)之后判定所感測的運動量是否超過預(yù)定量，如果判定運動量不超過預(yù)定量，則進入步驟(b)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟在步驟(a)之后將感測結(jié)果從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并且進入步驟(b)，其中，步驟(b)包括根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果判定運動是否為有效運動。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括步驟(d)如果在步驟(b)判定運動是有效運動，則確定由有效運動所選的信息為有效信息。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(a)包括在視覺上感測運動。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，運動是三維運動。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，運動是二維運動。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，信息選擇是指指向信息。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，信息選擇表示輸入信息。
10.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，步驟(b)包括以下子步驟(b1)提取感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化的部分作為特征量；(b2)判定特征量是否為至少預(yù)定閾值，如果判定特征量小于預(yù)定閾值，則轉(zhuǎn)到步驟(a)；以及(b3)如果判定特征量為至少預(yù)定閾值，則判定運動是有效運動，并且進入步驟(d)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，步驟(b1)包括對感測結(jié)果進行帶通濾波，并且確定帶通濾波結(jié)果為特征量。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，步驟(b1)包括以下子步驟(b11)對感測結(jié)果的第一頻率分量和第二頻率分量進行濾波；以及(b12)獲得第一和第二濾波頻率分量之差，并且確定該差值為特征量。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一和第二頻率分量都是低頻帶分量。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一頻率分量是低頻帶分量，而第二頻率分量是高頻帶分量。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一頻率分量是低頻帶分量，而第二頻率分量是頻帶分量。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一頻率分量是高頻帶分量，而第二頻率分量是頻帶分量。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一和第二頻率分量都是高頻帶分量。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一和第二頻率分量都是頻帶分量。
19.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在步驟(b1)，提取感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化的部分的正分量作為特征量。
20.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在步驟(b1)，提取感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化的部分的負分量作為特征量。
21.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，步驟(b)還包括子步驟(b4)，如果判定特征量為至少預(yù)定閾值，則判定特征量是否在第一預(yù)定時間段內(nèi)保持為至少預(yù)定閾值，如果特征量沒有在第一預(yù)定時間段內(nèi)保持為至少預(yù)定閾值，則轉(zhuǎn)到步驟(a)，并且在步驟(b3)，如果判定特征量在第一預(yù)定時間段內(nèi)保持為至少預(yù)定閾值，則判定運動為有效運動。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，當在步驟(b)判定運動是否為有效運動時，不使用在第二預(yù)定時間段中第一預(yù)定時間段以外的其他時間段內(nèi)獲得的感測結(jié)果，并且第二預(yù)定時間段長于第一預(yù)定時間段。
23.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括以下步驟在步驟(a)之后對感測結(jié)果進行規(guī)則化，并且進入步驟(b)，其中，在步驟(b)，根據(jù)規(guī)則化結(jié)果判定運動是否為有效運動。
24.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，步驟(b)還包括對在步驟(b1)提取的尺寸發(fā)生變化的部分進行規(guī)則化，確定規(guī)則化結(jié)果為特征量，并且進入步驟(b2)。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，規(guī)則化結(jié)果是感測結(jié)果乘以與用戶在選擇信息時可移動的運動度相對應(yīng)的權(quán)重的結(jié)果。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，規(guī)則化結(jié)果是尺寸發(fā)生變化的部分乘以與用戶在選擇信息時可移動的運動度相對應(yīng)的權(quán)重的結(jié)果。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括以下步驟(e1)判定是否存在至少兩個有效運動；(e2)如果判定存在至少兩個有效運動，則從至少兩個有效運動中選擇最大有效運動，并且進入步驟(d)，其中，在步驟(d)，如果在步驟(e1)判定只有一個有效運動，則確定由單個有效運動選擇的信息為有效信息，或者確定從由多個有效運動選擇的信息中由在步驟(e2)所選的有效運動選擇的信息為有效信息。
28.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括以下步驟(f1)判定是否存在至少兩個有效運動；以及(f2)如果判定存在至少兩個有效運動，則從至少兩個有效運動中選擇首先確定的有效運動，并且進入步驟(d)，其中，在步驟(d)，如果在步驟(f1)判定只有一個有效運動，則確定由單個有效運動選擇的信息為有效信息，或者確定由在步驟(f2)從至少兩個有效運動中所選的有效運動選擇的信息為有效信息。
29.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括以下步驟(g1)判定是否存在至少兩個有效運動；以及(g2)如果判定存在至少兩個有效運動，則判定有效運動是否是同時確定的；(g3)如果判定有效運動是同時確定的，則從至少兩個有效運動中選擇最大有效運動，并且進入步驟(d)；以及(g4)如果判定有效運動不是同時確定的，則從至少兩個有效運動中選擇首先確定的有效運動，并且進入步驟(d)，其中，在步驟(d)，如果在步驟(g1)判定只有一個有效運動，則確定由單個有效運動選擇的信息為有效信息，或者確定從由至少兩個有效運動選擇的信息中由在步驟(g3)或(g4)所選的有效運動選擇的信息為有效信息。
30.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括以下步驟(h1)判定是否存在至少兩個有效運動；以及(h2)如果判定存在至少兩個有效運動，則判定有效運動量是否相同；(h3)如果判定有效運動不相同，則從至少兩個有效運動中選擇最大有效運動，并且進入步驟(d)；以及(h4)如果判定有效運動相同，從至少兩個有效運動中選擇首先確定的有效運動，并且進入步驟(d)，其中，在步驟(d)，如果在步驟(h1)判定只有一個有效運動，則確定由單個有效運動選擇的信息為有效信息，或者確定從由至少兩個有效運動選擇的信息中由在步驟(h3)或(h4)所選的有效運動選擇的信息為有效信息。
31.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，當選擇信息時用戶移動預(yù)定身體部分。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，預(yù)定身體部分為至少一只手。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，權(quán)重隨著手指類型而不同。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，權(quán)重隨著手指彎曲角度而不同。
35.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，運動對應(yīng)于手指的第三關(guān)節(jié)。
36.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，步驟(c)包括在步驟(a)之后，確定所感測的預(yù)定身體部分向上、向下、向左、向右、向前或向后運動的量是否超過預(yù)定量，如果判定所感測的運動量不超過預(yù)定量，則進入步驟(b)。
37.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，預(yù)定閾值根據(jù)預(yù)定身體部分可移動的移動度來設(shè)置。
38.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，當選擇信息時，用戶移動預(yù)定身體部分，并且第二預(yù)定時間段根據(jù)預(yù)定身體部分的類型來設(shè)置。
39.一種用于在多維空間中選擇信息的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個運動單元，由有意選擇信息的用戶移動；至少一個感測單元，用于感測運動單元的運動，并且輸出感測結(jié)果；以及至少一個有效信號檢測單元，用于根據(jù)感測結(jié)果來檢查運動單元的運動是否是有意選擇信息的有效運動，并且輸出檢查結(jié)果作為有效信號。
40.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，還包括運動量檢測單元，用于從感測結(jié)果中檢測運動量；以及第一比較器，用于比較從運動量檢測單元接收的運動量與預(yù)定量，并且輸出比較結(jié)果，其中，有效信號檢測單元響應(yīng)由第一比較器執(zhí)行的比較的結(jié)果，檢查運動單元的運動是否為有效運動。
41.如權(quán)利要求40所述的設(shè)備，還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將感測結(jié)果從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并且將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到有效信號檢測單元，其中，有效信號檢測單元根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果檢查運動單元的運動是否為有效運動。
42.如權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器響應(yīng)由第一比較器執(zhí)行的比較的結(jié)果，將感測結(jié)果從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。
43.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，還包括有效信息確定單元，用于響應(yīng)從有效信號檢測單元接收的有效信號，確定由運動選擇的信息為有效信息。
44.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，感測單元在視覺上感測運動
45.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，運動單元在三維空間中由用戶移動。
46.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，運動單元在二維空間中由用戶移動。
47.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，信息選擇是指指向信息。
48.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，信息選擇表示輸入信息
49.如權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其中，有效信號檢測單元包括特征量檢測器，用于提取從感測單元輸入的感測結(jié)果中尺寸發(fā)生變化的部分作為特征量，并且輸出所提取的特征量；第二比較器，用于比較從特征量檢測器接收的特征量與預(yù)定閾值，并且輸出比較結(jié)果；以及有效信號產(chǎn)生器，用于響應(yīng)從第二比較器接收的比較結(jié)果，產(chǎn)生有效信號，其中，感測單元響應(yīng)從第二比較器接收的比較結(jié)果，感測運動單元的運動。
50.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其中，特征量檢測器包括帶通濾波器，用于對感測結(jié)果進行帶通濾波，并且輸出帶通濾波結(jié)果作為特征量。
51.如權(quán)利要求50所述的設(shè)備，其中，特征量檢測器包括第一濾波器，用于對感測結(jié)果的第一頻率分量進行濾波，并且輸出濾波結(jié)果；第二濾波器，用于對感測結(jié)果的第二頻率分量進行濾波，并且輸出濾波結(jié)果；以及差值計算器，用于計算從第一濾波器接收的濾波結(jié)果與從第二濾波器接收的濾波結(jié)果之差，并且輸出該差值為特征量。
52.如權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其中，第一和第二頻率分量都是低頻帶分量。
53.如權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其中，第一頻率分量是低頻帶分量，而第二頻率分量是高頻帶分量。
54.如權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其中，第一頻率分量是低頻帶分量，而第二頻率分量是頻帶分量。
55.如權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其中，第一頻率分量是高頻帶分量，而第二頻率分量是頻帶分量。
56.如權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其中，第一和第二頻率分量都是高頻帶分量。
57.如權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其中，第一和第二頻率分量都是頻帶分量。
58.如權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其中，特征量檢測器還包括信號提取器，用于僅提取從差值計算器接收的差值的正分量，并且輸出所提取的正分量作為特征量。
59.如權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其中，信號提取器包括第一整流器，用于整流從差值計算器接收的差值，并且輸出整流結(jié)果作為特征量。
60.如權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其中，特征量檢測器還包括信號提取器，用于僅提取從差值計算器接收的差值的負分量，并且輸出所提取的負分量作為特征量。
61.如權(quán)利要求60所述的設(shè)備，其中，信號提取器包括第一反相器，用于反相從差值計算器接收的差值，并且輸出反相結(jié)果；第二整流器，用于整流從第一反相器接收的反相結(jié)果，并且輸出整流結(jié)果；以及第二反相器，用于反相從第二整流器接收的整流結(jié)果，并且輸出反相結(jié)果作為特征量。
62.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其中，有效信號檢測單元還包括第一計數(shù)器，用于響應(yīng)從第二比較器接收的比較結(jié)果，執(zhí)行計數(shù)操作；以及第三比較器，用于比較從第一計數(shù)器接收的計數(shù)結(jié)果與第一預(yù)定時間段，并且輸出比較結(jié)果，其中，有效信號產(chǎn)生器響應(yīng)從第三比較器接收的比較結(jié)果來產(chǎn)生有效信號，并且感測單元響應(yīng)從第三比較器接收的比較結(jié)果來感測運動。
63.如權(quán)利要求62所述的設(shè)備，其中，有效信號檢測單元還包括第四比較器，用于比較從第一計數(shù)器接收的計數(shù)結(jié)果與第二預(yù)定時間段，并且輸出比較結(jié)果，第二預(yù)定時間段長于第一預(yù)定時間段。
64.如權(quán)利要求63所述的設(shè)備，其中，有效信號產(chǎn)生器響應(yīng)從第四比較器接收的比較結(jié)果來產(chǎn)生有效信號。
65.如權(quán)利要求63所述的設(shè)備，其中，感測單元響應(yīng)從第四比較器接收的比較結(jié)果來感測運動。
66.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，還包括規(guī)則化單元，用于對從感測單元接收的感測結(jié)果進行規(guī)則化，并且將規(guī)則化結(jié)果輸出到有效信號檢測單元，其中，有效信號檢測單元根據(jù)從規(guī)則化單元接收的規(guī)則化結(jié)果來產(chǎn)生有效信號。
67.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，其中，規(guī)則化單元包括乘法器，用于將感測結(jié)果乘以權(quán)重，并且輸出相乘結(jié)果作為規(guī)則化結(jié)果，權(quán)重根據(jù)運動單元可移動的運動度來設(shè)置。
68.如權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其中，有效信號檢測單元還包括規(guī)則化單元，用于對由特征量檢測器提取的尺寸發(fā)生變化的部分進行規(guī)則化，并且將規(guī)則化結(jié)果作為特征量輸出到第二比較器。
69.如權(quán)利要求68所述的設(shè)備，其中，規(guī)則化單元包括乘法器，用于將由特征量檢測器提取的尺寸發(fā)生變化的部分乘以權(quán)重，并且將相乘結(jié)果作為規(guī)則化結(jié)果輸出到第二比較器，權(quán)重根據(jù)運動單元可移動的運動度來設(shè)置。
70.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，還包括第一存儲單元，用于從特征量檢測器接收對應(yīng)于一個或多個有效運動的一個或多個特征量，并且存儲一個或多個特征量；第二計數(shù)器，用于對從有效信號檢測單元產(chǎn)生的一個或多個有效信號的數(shù)目進行計數(shù)；以及第一特征量選擇器，用于響應(yīng)從第二計數(shù)器接收的計數(shù)結(jié)果，從存儲在第一存儲單元中的一個或多個特征量中選擇最大特征量，其中，響應(yīng)從第二計數(shù)器接收的計數(shù)結(jié)果，有效信息確定單元確定由單個有效運動選擇的信息、或者從由兩個或更多有效運動選擇的多條信息中由對應(yīng)于所選特征量的有效運動選擇的信息，作為有效信息。
71.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，還包括第二存儲單元，用于存儲從特征量檢測器產(chǎn)生對應(yīng)于一個或多個有效運動的一個或多個特征量的一個或多個時刻；第三計數(shù)器，用于對從有效信號檢測單元產(chǎn)生的一個或多個有效信號的數(shù)目進行計數(shù)；以及第一時間選擇器，用于響應(yīng)從第三計數(shù)器接收的計數(shù)結(jié)果，從存儲在第二存儲單元中的一個或多個時間中選擇最早時間，并且輸出所選時間，其中，響應(yīng)從第三計數(shù)器接收的計數(shù)結(jié)果，有效信息確定單元確定由單個有效運動選擇的信息、或者從由兩個或更多有效運動選擇的多條信息中由與在所選時刻產(chǎn)生的所選特征量相對應(yīng)的有效運動選擇的信息，作為有效信息。
72.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，還包括第三存儲單元，用于從有效信號檢測單元接收對應(yīng)于一個或多個有效運動的一個或多個特征量，并且存儲一個或多個特征量；第四存儲單元，用于存儲從有效信號檢測單元產(chǎn)生對應(yīng)于一個或多個有效運動的一個或多個特征量的一個或多個時刻；第四計數(shù)器，用于對從有效信號檢測單元產(chǎn)生的一個或多個有效信號的數(shù)目進行計數(shù)；第五比較器，用于比較存儲在第四存儲單元中的一個或多個時間，并且輸出比較結(jié)果；第二特征量選擇器，用于響應(yīng)從第五比較器接收的比較結(jié)果，從存儲在第三存儲單元中的一個或多個特征量中選擇最大特征量；以及第二時間選擇器，用于響應(yīng)從第五比較器接收的比較結(jié)果，從存儲在第四存儲單元中的一個或多個時刻中選擇最早時刻，并且輸出所選時間，其中，有效信息確定單元響應(yīng)從第四計數(shù)器接收的計數(shù)結(jié)果，確定由單個有效運動選擇的信息為有效信息，或者從由兩個或更多有效運動選擇的多條信息中，響應(yīng)從第五比較器接收的比較結(jié)果，確定由與第二特征量選擇器所選的特征量或者第二時間選擇器所選的時刻相對應(yīng)的有效運動選擇的信息為有效信息。
73.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，還包括第三存儲單元，用于從有效信號檢測單元接收對應(yīng)于一個或多個有效運動的一個或多個特征量，并且存儲一個或多個特征量；第四存儲單元，用于存儲從有效信號檢測單元產(chǎn)生對應(yīng)于一個或多個有效運動的一個或多個特征量的一個或多個時刻；第四計數(shù)器，用于對從有效信號檢測單元產(chǎn)生的一個或多個有效信號的數(shù)目進行計數(shù)；第五比較器，用于比較存儲在第三存儲單元中的一個或多個特征量，并且輸出比較結(jié)果；第二特征量選擇器，用于響應(yīng)從第五比較器接收的比較結(jié)果，從存儲在第三存儲單元中的一個或多個特征量中選擇最大特征量；以及第二時間選擇器，用于響應(yīng)從第五比較器接收的比較結(jié)果，從存儲在第四存儲單元中的一個或多個時刻中選擇最早時刻，并且輸出所選時間，其中，有效信息確定單元響應(yīng)從第四計數(shù)器接收的計數(shù)結(jié)果，確定由單個有效運動選擇的信息為有效信息，或者從由兩個或更多有效運動選擇的多條信息中，響應(yīng)從第五比較器接收的比較結(jié)果確定由與第二特征量選擇器所選的特征量或者第二時間選擇器所選的時間相對應(yīng)的有效運動選擇的信息為有效信息。
74.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，運動單元連至用戶的預(yù)定身體部分，并且由用戶移動。
75.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，用戶通過移動運動單元來指向信息。
76.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，用戶通過移動運動單元來確定信息輸入。
77.如權(quán)利要求74所述的設(shè)備，其中，預(yù)定身體部分為至少一只手。
78.如權(quán)利要求77所述的設(shè)備，其中，運動對應(yīng)于手指的第三關(guān)節(jié)。
全文摘要
提供了用于在多維空間中選擇信息的方法和設(shè)備。該方法包括以下步驟感測有意選擇信息的用戶的運動；以及判定所感測的運動是否為有意用于信息選擇的有效運動，如果判定運動不是有效運動，則返回到感測步驟。從而，可以克服將預(yù)定閾值設(shè)為單個值的困難。另外，即使非常輕微的運動也可以在不受重力和偏移的影響下準確地檢測出來。而且，可以準確地判定用戶的二維或三維運動是否為用于選擇信息的有效運動以及至少兩個運動單元中的哪一個運動單元產(chǎn)生了有效運動，從而可以實現(xiàn)高信息正確識別率和高可靠性，并且允許用戶輕松地選擇信息。
文檔編號G06F3/033GK1554044SQ02817714
公開日2004年12月8日 申請日期2002年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月24日
發(fā)明者樸太植, 李相國, 李光云 申請人:三星電子株式會社