(57)【要約】  電子装置の運動における運動パターンを識別するための手段(510)と、前記運動パターンの作用を、前記装置の制御に使用される制御運動から排除するための手段(510)と、を備えた電子装置(500)。識別ユニット(510)は、測定ユニット(508)により測定された運動情報を、メモリ(504)に記憶された制御運動と比較することにより、識別された運動パターンの作用を制御運動から排除する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置を制御する方法であって、前記装置の運動における運動パターンを識別するステップ(108)を備えた方法において、更に、
前記識別された運動パターンの作用を、前記装置の制御に使用される制御運動から排除するステップ(112)を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記装置の運動において識別される前記運動パターンは、反復運動パターンである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記運動パターンは、前記制御運動の開始前に識別される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記制御運動の開始前に検出される運動パターン及び前記制御運動中の運動パターンが前記装置において識別され、
前記制御運動の開始前に検出される運動パターンのみが前記制御運動から排除される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
装置発信事象において、その事象に関する情報が前記装置のユーザに与えられる前に所定時間周期の経過が許され、
前記時間周期中に前記運動パターンが識別される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ユーザ発信事象において、前記装置の使用開始を指示する開始インパルスがユーザから受け取られ、
前記開始インパルスを受け取った後に前記運動パターンが識別される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記装置の運動は、１つ以上の運動パラメータにより測定される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記測定された１つ以上の運動パラメータは、前記装置に前もって記憶された基準運動パターンと比較され、
前記基準運動パターンは、前記測定された１つ以上の運動パラメータと前記基準運動パターンとの間の比較が所定のスレッシュホールド状態を満足するときに識別されたとして受け容れられる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記測定された１つ以上の運動パラメータの値から自己相関関数が発生され、
前記発生された自己相関関数から反復運動パターンが識別される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記測定された１つ以上の運動パラメータは、前記装置に前もって記憶された制御運動パターンと比較され、
前記制御運動は、前記測定された１つ以上の運動パラメータと前記制御運動パターンとの間の比較が所定のスレッシュホールド状態を満足するときに識別されたとして受け容れられる、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記電子装置は移動電話である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記反復運動パターンは機械的振動である、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
装置の運動を記述する測定情報を受け取るためのソフトウェアルーチンと、
前記測定情報における運動パターンを識別するためのソフトウェアルーチンと、
その運動パターンの作用を、前記装置の制御に使用され及び前記測定情報に含まれた制御運動から排除するためのソフトウェアルーチンと、
を備えたことを特徴とするソフトウェア製品。
【請求項１４】
電子装置の運動における運動パターンを識別するための手段(510)と、
前記運動パターンの作用を、前記装置の制御に使用される制御運動から排除するための手段(510)と、
を備えたことを特徴とする電子装置。
【請求項１５】
識別されるべき前記運動パターンは、反復運動パターンである、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記識別手段は、前記制御運動の開始前に前記運動パターンを識別するように構成された、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記識別手段は、前記制御運動の開始前に検出される運動パターン及び前記制御運動中の運動パターンを識別するように構成され、そして
前記排除手段は、前記制御運動の開始前に検出される運動パターンのみを前記制御運動から排除するように構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
装置発信事象の開始を検出する手段と、
前記事象に関する情報が前記装置のユーザに与えられる前に所定の時間周期を待機する手段と、
を備え、前記識別手段は、前記時間周期中に前記運動パターンを識別するように構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置のユーザから使用開始を指示する開始インパルスを受け取るための手段を備え、前記識別手段は、前記開始インパルスを受け取った後に前記運動パターンを識別するように構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
１つ以上の運動パラメータにより前記装置の運動を測定するための手段を備えた、請求項１４に記載の装置。
【請求項２１】
前記識別手段は、
前記測定された１つ以上の運動パラメータを、前記装置に前もって記憶された基準運動パターンと比較し、
前記基準運動パターンを、前記測定された１つ以上の運動パラメータと前記基準運動パターンとの間の比較が所定のスレッシュホールド状態を満足するときに識別されたとして受け容れる、
ように構成された請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記識別手段は、
前記測定された１つ以上の運動パラメータの値から自己相関関数を発生し、
前記発生された自己相関関数から反復運動パターンを識別する、
ように構成された請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記測定された１つ以上の運動パラメータを、前記装置に前もって記憶された制御運動パターンと比較するための手段と、
前記制御運動を、前記測定された１つ以上の運動パラメータと前記制御運動パターンとの間の比較が所定のスレッシュホールド状態を満足するときに識別されたとして受け容れる手段と、
を備えた請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記電子装置は移動電話である、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動環境において移動を識別することに係り、より詳細には、その識別された移動を使用して、装置を制御することに係る。
【背景技術】
【０００２】
移動電話のような電子装置を制御する多数の異なる方法が開発されている。キーボードベースの制御と共に、これら制御方法は、例えば、音声やジェスチャーに基づいて制御を行うものも含む。従来の装置では、装置の向きの変化に関わりなく、表示のテキストを常に垂直に読み取ることができるように、表示を実施することができる。又、装置を回転することにより表示をズームすることも知られている。例えば、所与のフィンガー位置が所与のキャラクタ入力に関連するようにコンピュータのキーボードに取って代わる加速度センサに基づく解決策も利用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のアプリケーションは、装置が使用され又は識別が実行される環境又は操作状態を考慮して制御が行われるのではないという顕著な欠点がある。このため、動きに基づく本質的な擾乱ファクタが環境又は操作状態に関連した場合には、誤った認識のおそれが生じ、装置の有用性を実質的に損なうことになる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従って、本発明の目的は、装置の操作状態及び／又は環境を良好に考慮する改良された方法、及び該方法を実施するための装置を提供することである。又、本発明の目的は、電子装置を制御する方法であって、装置の運動における運動パターンを識別し、そしてその識別された運動パターンの作用を、装置の制御に使用される制御運動から排除することを含む方法にある。
【０００５】
又、本発明は、装置の運動を記述する測定情報を受け取るためのソフトウェアルーチンと、測定情報における運動パターンを識別するためのソフトウェアルーチンと、その識別された運動パターンの作用を、装置の制御に使用され及び測定情報に含まれた制御運動から排除するためのソフトウェアルーチンとを備えたソフトウェア製品にも係る。
【０００６】
又、本発明は、電子装置の運動における運動パターンを識別する手段と、その識別された運動パターンの作用を、装置の制御に使用される制御運動から排除するための手段とを備えた電子装置にも係る。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
【０００８】
本発明は、電子装置において、この装置が識別可能な運動パターンに影響され易いかどうか識別することに向けられる。識別可能な運動パターンは、電子装置が例えば機械的な振動を受けるときに電子装置に向けられることがある。ここでは、機械的な振動は、例えば、装置が列車又は自動車内にあるときに装置に向けられる反復運動を指す。又、本発明の説明に関連して、識別可能な運動パターンは、例えば、装置を持ち運ぶ個人の歩みに対応する運動パターンを指すこともある。
【０００９】
本発明によれば、運動パターンが識別され、その作用が装置制御運動から排除される。制御運動は、例えば、装置を回転したり揺動したりするジェスチャーである。又、制御運動は、例えば、装置をコツコツたたくことでもよい。
【００１０】
本発明による装置は、例えば、移動電話、ポータブルコンピュータ、又は運動識別を可能にする別の対応装置でよい。
【００１１】
本発明の方法及び装置の効果は、装置の制御に意図された制御運動を著しく良好に識別でき、且つこれら制御運動から識別された擾乱が排除されると、誤った識別をより少なくできることである。
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明による方法の一実施形態を、図１を参照して以下に説明する。この方法の初期ステップ１０２において、所与の基準運動パターンが電子装置に記憶される。この基準運動パターンは、例えば、装置の製造に関連して工場において装置に記憶することができる。記憶された基準運動パターンは、例えば、装置が列車内にあるか又は自転車に乗った個人により持ち運ばれているという装置の操作環境を記述することができる。工場設定として装置に記憶されるパターンは、例えば、非常に多数の操作事例に基づくもので、それらから平均運動パターンを発生することができる。或いは又、装置は、列車のような所与の操作環境に対する多数の別々のパターンを含んでもよい。
【００１４】
工場設定として記憶される基準運動パターンに加えて、ユーザは、装置に希望のパターンを教示することができる。例えば、ユーザは、教示の始めと終りに所与のキーを押すことにより自分の歩みに対応する基準運動パターンを装置に教示することができる。装置は、キーストローク間にデータを記憶し、そして例えば、ある仕方で反復する加速度信号値に対してデータをサーチすることによりそれを分析する。
【００１５】
一般に、移動電話のような電子装置においては、著しいエネルギーを消費する運動測定をスイッチオフ状態に保持するのが好都合である。例えば、運動測定がアクチベートされるときの条件を装置に設定することができる。チェックされるべき条件については、２つの異なる操作状態、即ち装置発信操作状態及びユーザ発信操作状態を区別することができる。ステップ１０４に基づく装置発信の操作状態は、ユーザより前に装置が事象に気付く操作状態を指す。例えば、移動電話の場合には、装置着信コールが、装置発信事象の一例である。移動電話は、コールに先行するシグナリングに基づいて入呼びに気付き、従って、前記シグナリングの開始に基づいて装置発信事象の開始を検出することができる。取り上げることのできる装置発信事象の他の例は、例えば、移動電話に到着するショートメッセージ、或いは電子装置の例えばアラームクロック又はカレンダーアラームをトリガーするタイマーを含む。
【００１６】
ユーザ発信操作状態は、ユーザから発信する事象を指す。ユーザ発信操作状態では、装置は、例えば、所与の初期インパルスに基づいて装置の使用開始を推測することができる。ここでは、初期インパルスは、装置が使用開始を結論できるようにする機能を指す。初期インパルスの一例として、キーパッドロックの開放について述べることができる。図１は、装置発信事象の一実施形態を示すが、ステップ１０４及び１１０を除くとユーザ発信事象にも適用できる。
【００１７】
一実施形態において、装置発信状態又はユーザ発信状態の開始は、ステップ１０６に基づいて装置の運動測定を開始する。
【００１８】
運動測定に関する条件を設定してもよいが、装置の連続的な運動状態測定も実現可能である。例えば、ユーザ発信状態では、装置は、測定された運動を１つ以上のジェスチャーのスレッシュホールド値と比較することにより装置が連続的にジェスチャーを識別することに向けられるように動作してもよい。又、装置は、例えば、１０秒間のような所与の時間中にその運動をメモリにテープ記録してもよい。所与の時点でユーザがジェスチャーを遂行するかどうかについて不確実性が存在する場合には、テープ記録されたデータを復帰させて、データにおける運動パターンを識別する試みがなされてもよい。これは、識別された運動パターンをフィルタできると、前記時点で遂行されるジェスチャー識別を改善することができる。又、運動状態測定は、装置において周期的に実行することもできる。一例として述べると、例えば、移動電話とネットワークとの間で位置の決定に基づいて反復するシグナリングは、装置をアクチベートすべきとき、さもなければ、シグナリングのために、常に運動状態を測定するのを許す。
【００１９】
ステップ１０６は、電子装置における運動測定を記述する。運動は、例えば、加速度パラメータのような１つ以上の運動パラメータにより測定することができる。加速度の測定は、例えば、３つの相互に垂直な直線方向、即ち方向ｘ、ｙ、ｚにおいて行うことができる。前記直線方向における加速度の測定に加えて、例えば、磁力計又はジャイロスコープにより装置における角速度を測定することもできる。
【００２０】
ステップ１０８では、装置の運動においておそらく検出できる運動パターンを識別する試みがなされる。原理的に、運動パターンは、運動を以前に記憶され／教示された基準運動パターンと比較するか、又は測定されたデータにおけるある新たな運動パターンを識別することに向けることにより、２つの異なる仕方で識別することができる。
【００２１】
例えば、ｘ配向の直線成分とｙ配向の直線成分を別々に調査することにより、運動パターンを運動パラメータ特有に識別する試みがなされてもよい。運動パターンを識別する際に、多数の運動パラメータを全体的に一緒に調査してもよい。この場合に、加速度成分で構成される和のベクトルを、所定のスレッシュホールド値と比較することができる。三次元ベクトルの場合には、装置の配向を時々チェックし、必要に応じて、和のベクトルの方向を修正するときにそれを考慮してもよい。
【００２２】
測定された運動パラメータが、以前に記憶された基準運動パターンと比較されるときには、所与の所定の時間周期中に比較を実行することができる。運動パラメータと基準パターンとの間の相関が、測定された時間周期中に充分に高い場合には、基準運動パターンが運動パラメータに見つかったと言うことができる。好ましい実施形態では、反復する運動パターン、即ち信号の周期性が、測定信号において自己相関関数により識別される。自己相関は、信号の値と以前の値との間の相関を指示し、即ちこのケースでは、以前に記憶された基準運動パターン又は使用コンテクストデータを運動パターンの識別に利用する必要がない。
【００２３】
新たな運動パターンの識別において、手順は、例えば、測定すべき信号、例えば、ｚ加速度信号から所与の長さの基準サンプルを取り出すというものである。信号が静止を指示する基本レベルから明確にずれるときには、サンプリングを、例えば、信号のこのような点にタイミング合わせすることができる。取り出された基準サンプルを、次いで、測定されるべきｚ信号上でスライドさせることができ、基準サンプルが、ある所定の精度で、その後の信号サンプルに対応する場合に、運動パターンが反復したという結論になる。運動パターンの反復についてスレッシュホールド条件を設定することができ、例えば、検出パターンが充分頻繁に反復すると共に、例えば、測定データに関するパターンの一致が充分顕著であることが明らかである。運動パターンが見つかると、パターンの時間ドメインにおいて長さ及び正しい位置を識別する試みを、依然、別々になすことができる。これは、初期段階において、基準サンプルが時間ドメインにおける正しい位置に必ずしもヒットせず、例えば、信号に生じる変化の中間にあったことを指す。時間ドメインにおける正しい位置及び長さが基準サンプルに対して見つかると、サンプルを使用して、測定された運動パラメータを修正することができる。
【００２４】
好ましい実施形態では、装置において、運動パターンの時間巾及び振幅が時間的にスライド変化し得ることに注意が払われる。又、運動パターンは、装置において、例えば、装置がポケットにあるときと手にあるときとで異なって見えることもある。
【００２５】
更に、所与の時点で検出される反復運動パターンの他の不規則性も装置において考慮できる。例えば、所与の時点で信号に周期性が検出されない場合でも、信号から周期性が消えたことを必ずしも意味するものではない。換言すれば、周期性の消失について、例えば、所与の時間スレッシュホールド値であるスレッシュホールド条件が設定されてもよい。このケースでは、スレッシュホールド値より長い時間周期中に周期性が検出されない場合には、消失したと結論付けることができる。
【００２６】
方法ステップ１１０では、運動パターンが測定されると、事象に関する情報が装置発信操作状態において装置のユーザに与えられる。
【００２７】
方法ステップ１１２では、１つ以上の運動パラメータに対する識別された運動パターンの作用が修正される。一実施形態では、測定された運動パターンに基づく信号が、測定された運動パラメータから直接減算されて、修正された運動パラメータ値を得る。別の実施形態によれば、一般的な運動識別に使用されるスレッシュホールド値が装置において調整される。例えば、移動電話が入呼びに応答するのを許す場合、即ちスレッシュホールド値“ｋ”の大きさの揺動ジェスチャーにより装置を制御できる場合には、スレッシュホールド値を、識別された運動パターンの間に、例えば、レベル“１．３＊ｋ”に上昇することができ、この新たなレベルは、ステップ１１４に示すように装置を制御するのに使用される。装置の制御に使用されるジェスチャーは、前もって装置に記憶されてもよいし、又はユーザ自身が、例えば、回転、揺動、傾斜、コツコツたたく、等の希望の制御ジェスチャーを装置に教示してもよい。教示又は記憶に関連して、例えば、所与の時間周期中の加速度信号値の所与のスレッシュホールド値セットが、ジェスチャーごとに発生される。その後、ジェスチャーを装置において検出し、測定される１つ以上の加速度信号が、それに対して前もって決定されたスレッシュホールド条件を満足するようにする。ここでは、スレッシュホールド条件は、例えば、所与の順序及び所与の時間中の一連の加速度成分値を指す。識別段階において、順序及び／又は時間限界は、システムが偶発的に幾つかのユーザ運動を意図せずにジェスチャーとして解釈しないことを強調すべきか、又は装置がユーザにより行われた正しいジェスチャーを誤って識別しないことを強調すべきかに基づいて、より厳密に又は漠然と解釈されてもよい。好ましい実施形態では、ユーザがジェスチャーを行っていることを装置が検出すると、装置は、そのジェスチャーに関連した周期性を別々に識別することに向けられる。このようなジェスチャー関連周期性を排除する必要はない。ジェスチャー関連周期性とは、例えば、ユーザにより行われるジェスチャーがコツコツたたくことである場合に、装置のメカニックは、しばらく、振動状態のままとなり、それ故、装置の運動においてジェスチャー関連周期的成分を見ることができるというものである。
【００２８】
好ましい実施形態では、装置は、制御運動の始めに、識別された運動パターンに生じる変化を識別することに向けられる。換言すれば、例えば、移動電話のユーザが車内にいる場合に、装置は、機械的振動を運動パターンとして受ける。コールが移動電話に入って来る場合には、装置は、ユーザにアラームを発生する前に機械的振動を測定する。アラームの瞬間に、移動電話が例えばポケットにある場合には、ユーザが装置をポケットから手へ取り出したときに、装置は、以前とは異なる加速度を瞬間的に受ける。ユーザの反応に関連した瞬間的な加速度は、無視することができる。又、車の移動により生じる機械的振動は、装置が手にあるときには、装置がポケットにあるときに見える振動とは異なる仕方で、装置において見ることができる。
【００２９】
図２、３及び４は、図１を参照して述べたジェスチャー及び運動パターンの識別段階を示す。簡単化のために、これらの図は、測定されるべき信号２００、３００、４００を単一平面Ｙ信号成分として示すが、実際には、測定／比較されるべき信号は、多数の成分で構成される和のベクトルでもよい。図２に示す例では、個人が歩いていると考えることができ、従って、周期的に反復する運動パターンがＹ信号成分２００において形成され、信号ピーク２００Ａ及び２００Ｂを含む。個人の歩みを記述する運動パターン２０２は、装置に記憶されるか、又は前もって装置に教示される。運動パターン２０２は、測定された信号２００上を時間軸に沿ってスライドされ、そしてポイント２０２’において、運動パターン２０２に記憶されたデータ及び測定された信号ピーク２００Ｂは、個人の歩みを表わすために、装置において、測定された信号２００が合同と解釈するに充分であることが観察される。測定の最初の瞬間に、装置は、個人が歩いていることを必ずしも知らず、このため、測定された信号は、装置において、異なる操作状態を記述する多数の運動パターンと比較されねばならないことが明らかである。
【００３０】
図３は、運動識別を使用する電子装置におけるエラー識別問題を示す。スレッシュホールド値３０２が装置において指定され、そして装置における振幅がその値を越える信号は、装置の所定の機能を開始するジェスチャーとして解釈されると仮定する。図３のケースでは、歩みにより生じる信号ピーク３００Ａは、機能を開始するジャスチャートして誤って解釈される。しかしながら、ユーザが意図するジェスチャーは、測定されるべき信号のポイント３００Ｂでのみ実行され、このポイントにおいて、ユーザにより意図されるジェスチャーは、歩み信号ピークに加算される。
【００３１】
図４は、図３の信号から、歩みにより生じる反復運動パターンをフィルタしたものを示す。スレッシュホールド値４０２を越えると共に、ユーザにより行われる実際のジェスチャーを記述する信号ピーク４００Ｂは、残りの測定信号４００において容易に検出することができる。
【００３２】
図５は、一実施形態に基づく電子装置５００を示す。この装置５００は、例えば、汎用プロセッサにおけるソフトウェアにより実施できる制御ユニット５０２を備えている。制御ユニットのタスクは、装置の操作を整合することである。例えば、制御ユニット５０２は、装置のメモリユニット５０４と通信する。運動パターン及び／又はジェスチャーは、例えば、工場設定としてメモリに記憶することもできるし、又はユーザにより教示することもできる。又、装置は、ユーザインターフェイス５０６を備えてもよい。例えば、移動電話の場合には、ユーザインターフェイスは、キーボード、ディスプレイ、マイクロホン及びスピーカを備えてもよい。キーボード及びディスプレイは、例えば、メニューにより装置の操作を制御するように使用できる。移動電話では、例えば、ユーザがキーボード及びディスプレイによりメニューから教示機能を選択し、そしてキーボードにより教示の開始及び終了時間を選択することにより、所与のジェスチャーを教示することができる。当然、装置は、キーボードで制御できるだけでなく、例えば、音声やジェスチャーでも制御できる。
【００３３】
又、図５の電子装置は、例えば、１つ以上の線加速度センサ及び／又は１つ以上の角加速度センサにより実施できる加速度測定ユニット５０８も備えている。更に、装置は、測定ユニット５０８により測定されたデータにおける所与の運動パターンを識別することに向けられる識別ユニット５１０を備えてもよい。この識別ユニットは、測定されたデータを、メモリ５０４に記憶された基準パターンと比較するか、或いは以前に記憶された基準パターンで運動パターンを識別することに向けることにより、運動パターンを識別することに向けられる。
【００３４】
更に、識別ユニット５１０は、測定ユニットにより測定された運動情報を、メモリに記憶されたジェスチャーのような制御運動と比較することができる。識別ユニットは、識別された運動パターンの作用を制御運動から排除し、従って、制御運動の識別を促進することができる。
【００３５】
本発明は、例えば、プロセッサに記憶できるソフトウェアにより電子装置において実施することができる。この場合に、ソフトウェアは、本発明による方法の方法ステップを実行するための１つ以上のソフトウェアルーチンを含む。又、本発明は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は個別論理コンポーネントで実施することもできる。
【００３６】
当業者であれば、技術の進歩と共に、本発明の基本的な考え方を種々の仕方で実施できることが明らかであろう。従って、本発明及びその実施形態は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲内で変更し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の方法の一実施形態を示す図である。
【図２】一実施形態に基づく移動パターンの識別を示す図である。
【図３】一実施形態に基づく移動パターンの識別を示す図である。
【図４】既知の移動パターンからフィルタされた測定信号を示す図である。
【図５】一実施形態に基づく電子装置のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2008503816.tif 000009
2008503816.tif 000010