JP2013229009A - 操作ジェスチャー認識のためのカメラモジュール及び家電製品 - Google Patents

Abstract

【課題】操作ジェスチャー認識のためのカメラモジュールを提供する。
【解決手段】カメラモジュールは、カメラ１０１、予め規定された組の操作ジェスチャーからの操作ジェスチャーの認識のためにカメラ１０１により発生された画像データを評価する評価装置１０２（但し操作ジェスチャーは家電製品３００の操作者制御のために作用し、さらに家電製品３００は、カメラモジュール１００ａから分離された機能制御のための制御装置２００を含む）、及びカメラモジュール１００ａを制御装置２００と結合するためのインターフェース１０３ａ（但し認識された操作ジェスチャーによる情報がインターフェース１０３ａを介して制御装置２００に伝達される）を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、操作ジェスチャー認識のためのカメラモジュール及び家電製品に関する。

ＤＥ１０３６１３４１Ａ１は、ジェスチャーの非接触認識のための手段を含みかつ認識されたジェスチャーにより制御されることができる、家電製品を操作するための装置を開示する。

本発明の根底にある目的は、操作ジェスチャー認識（または操作ジェスチャーの認識）のためのカメラモジュール、及び簡単かつ費用効果的に実行可能な家電製品のジェスチャー制御を可能にする家電製品を提供することである。

本発明は、この目的を、請求項１に記載のカメラモジュール及び請求項８に記載の家電製品により達成する。

好適な実施態様は、従属請求項の主題であり、その用語は、これにより参考として明細書の内容中に組み込まれる。

操作ジェスチャー認識のためのカメラモジュールは、少なくとも一つのカメラ（例えば一つのカメラまたは二つのカメラ、例えば各場所にカメラチップ及び関連した光学素子を持つカメラ）；予め規定された組の操作ジェスチャーからの操作ジェスチャーの認識のためにカメラにより発生された画像データを評価する評価装置（例えばマイクロプロセッサーの形の評価装置）、但し操作ジェスチャーは家電製品の操作者制御のために作用する；及びカメラモジュールから分離された家電製品の制御装置へのインターフェース、但し認識された操作ジェスチャーに関する情報または認識された操作ジェスチャーによる情報が制御装置にインターフェースを介して伝えられる；を含む。カメラモジュールは好ましくは、ジェスチャー操作のための全ての要素及び機能を含み、従ってジェスチャー制御ユーザーインターフェースを形成し、それは家電製品の制御装置に結合されることができる。カメラモジュールと家電製品の制御装置との間のインターフェースまたは母線を介して、好ましくは包括的な操作データの形の単に基本的な情報が伝達される。これは制御装置が操作ジェスチャーを認識するためにいかなる計算等も実施する必要がないことを可能にする。カメラモジュール内に、多数の予め規定された操作ジェスチャーが記憶されることができる。例えば操作ジェスチャーの識別子のみによる操作ジェスチャーの認識により、操作ジェスチャーを実施する操作者の指の及び／または手のＸ−，Ｙ−及びＺ位置がインターフェースを介して伝達される。幾つかの操作ジェスチャーでは、かかる位置データの適切な相関関係は不可能である場合がある。インターフェースは直列または並列データ母線として形成されることができる。

操作ジェスチャーの一つによって、例えば多数の調理領域を持つレンジ台上面の調理領域または調理帯域が選ばれることができ、続いて別の操作ジェスチャーによって、レンジ台上面の希望の加熱容量が設定されることができる。さらに、家電製品の特別な機能が、例えばプログラム設定、プログラムパラメーター設定等の形で、選択されるかまたは作動されることができる。

カメラは、２次元（２Ｄ）カメラまたは３次元（３Ｄ）カメラ、例えばいわゆる飛行時間型カメラまたはステレオカメラであることができる。

カメラモジュールは、制御可能な発光体または制御可能な光源を含むことができ、評価装置は、発光体とカメラとを同期させる。例えば、制御可能な発光体は、赤外線発光体であることができ、最も簡単な場合、「制御可能」は、スイッチオン及びスイッチオフされるのに適合されていることを意味する。評価装置は、発光体の作動を、例えばカメラのいわゆるシャッターと同期して達成することができる。これは、カメラが画像をとる瞬間にのみ発光体が光パルスを発生するので、有利であることができる。

これに代えて、発光体は、カメラモジュールから分離して設けられることができ、評価装置は、発光体とカメラを、例えば関連した制御リード線により及び／またはインターフェースを介して伝達される制御信号により、同期させる。カメラモジュール上に、外部発光体の連結を可能にする専用の制御出力が設けられることができる。

一意の操作ジェスチャー識別子が、予め規定された組の操作ジェスチャーからそれぞれの操作ジェスチャーに割り当てられることができ、認識された操作ジェスチャーに一致する情報は、割り当てられた操作ジェスチャー識別子を含む。認識された操作ジェスチャーに一致する情報は、認識された操作ジェスチャーの（三次元）位置情報、例えば操作ジェスチャーを実施するユーザーの指及び／または手の座標を含むことができる。

インターフェースは、異なる制御リード線または制御ワイヤーを含むことができ、一意の制御ジェスチャー、特に厳密に一つの制御ジェスチャーが、予め規定された組の制御ジェスチャーからそれぞれの制御リード線または制御ワイヤーに割り当てられる。例えば、評価装置は、操作ジェスチャーから希望の操作機能を引き出すことができる。前記操作機能は次いで、関連した制御リード線または制御ワイヤーを介して家電製品の制御装置に信号伝達されることができる。結果として、キータッチ制御パネルが、例えば対応する操作ジェスチャーに関連した機能を作動するカメラモジュールにより置き換えられることができる。

家電製品は、家電製品の機能制御のための制御装置、及び家電製品の操作者制御のためのユーザーインターフェースを含み、ユーザーインターフェースは、上述のカメラモジュールを含むかまたはかかるカメラモジュールにより形成される。

次に、本発明は、本発明の実施態様を示す図面を参照して述べられる。この場合、各図面は、以下のもので概略的に示す。

図１は、本発明の第一実施態様による家電製品を示す。

図２は、本発明の別の実施態様による家電製品を示す。

図３は、本発明の別の実施態様による家電製品を示す。

図１は、例えばマイクロ制御器の形の制御装置２００、及びユーザーの操作ジェスチャーを認識することができるジェスチャー認識モジュールまたはカメラモジュール１００ａの形の家電製品３００の操作者制御のためのユーザーインターフェースを持つ家電製品３００（例えば電気ストーブ、洗濯機、洗濯乾燥機等の形の家電製品）を示す。

制御装置２００は、例えば作動器の好適な制御、センサの読み出し、制御ループの実現、ユーザーにより選ばれることができるプログラムシーケンスの実行等によって家電製品３００の機能制御のために作用する。

ジェスチャー認識を操作するためのカメラモジュール１００ａは、一つまたは二つの従来の２Ｄカメラ（単数または複数）または３Ｄカメラ（単数または複数）、予め規定された組の操作ジェスチャーから操作ジェスチャーを認識するためにカメラ１０１により発生された画像データを評価する評価装置１０２（例えばマイクロ制御器のまたは書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）の形の評価装置）、評価装置１０２により作動される発光体１０４、及びカメラモジュール１００ａを制御装置２００と結合するための直列インターフェース１０３ａを含み、制御装置２００は、明白に示されていない対応する直列インターフェースを含む。

インターフェース１０３ａは、例えば従来の万能非同期受信送信機（ＵＡＲＴ）インターフェースであることができる。

予め規定された組の操作ジェスチャーは、家電製品３００の操作者制御のために作用し、前記組は、次のジェスチャー：人さし指による指示、閉じた手、開いた指、こぶし、右側にまたは左側に親指を持つこぶし等を含むことができる。一意の操作ジェスチャー識別子は、予め規定された組の操作ジェスチャーから各操作ジェスチャーに割り当てられる。

実際の操作ジェスチャーに加えて、カメラモジュール１００ａは、関連した位置情報及び／または方向情報、例えば操作者の手の指が指示するＸ−座標及びＹ−座標、手のＸ−座標及びＹ−座標、及び手のＺ−座標を認識する。Ｚ−座標の決定のために、３Ｄカメラが使用されることができる。代替として、（仮）Ｚ−座標が２Ｄカメラにより手の寸法変化を評価することにより決定されることができる。手が初めてカメラにより認識されるとき、デフォルトＺ−座標が規定されることができ、それは次いで画像化により検出された手の相対的な寸法変化に応答して変化される。

操作ジェスチャーをカメラモジュール１００ａが認識すると、関連した操作ジェスチャー識別子並びに関連した位置情報は、必要な場合には制御装置２００にインターフェース１０３ａを介して伝達される。制御装置２００は、状況に応じて、例えばそのジェスチャーに関連した家電製品３００の機能を開始することにより、調理領域を選択することにより、希望の値を変えることにより、追加的に伝達された位置情報に関して操作ジェスチャーを対応して実施する。

図２は、本発明の別の実施態様による家電製品１００ｂを示す。この実施態様では、カメラモジュール１００ｂに対して外部に、制御可能な発光体１０５が設けられている。この発光体は、特にそのために設けられた制御リード線または制御ワイヤーを介してカメラ１０１と同期され、評価装置１０２は、同期された態様でカメラ１０１と外部発光体１０５を作動する。

図３は、本発明の別の実施態様による家電製品１００ｃを示す。前記実施態様では、インターフェース１０３ｂは、ｎ個の制御リード線または制御ワイヤー１０３ｂ＿１〜１０３ｂ＿ｎを含み、各それぞれの制御リード線または制御ワイヤーに対して厳密に一つの操作ジェスチャーが、予め規定された組の等しくｎ個の操作ジェスチャーから割り当てられる。この場合、評価装置１０２が操作ジェスチャーからかつ関連した動きから希望の操作機能を識別する。次いで操作機能が、関連した一つの制御リード線または制御ワイヤー１０３ｂ＿１〜１０３ｂ＿ｎを通して制御装置２００に信号伝達される。結果として、例えばキータッチ制御パネルが、対応する操作ジェスチャーの場合に関連した操作キーを「押す」カメラモジュール１００ｃにより置き換えられることができる。

カメラモジュールのモジュラー構成のため、ジェスチャー認識は少ない努力で様々な制御器に連結されることができる。ジェスチャー認識モジュールまたはカメラモジュールは、既にカメラにより送出された画像データの完全な評価を実施し、続く制御は、より費用効果的な低性能のプロセッサを用いて実現されることができ、または存在する制御器は、何ら変化なしにジェスチャー制御器を追加されることができる。

Claims (8)

1. ジェスチャー認識を操作するためのカメラモジュール（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）であって、
   − カメラ（１０１）、
   − 予め規定された組の操作ジェスチャーからの操作ジェスチャーの認識のためにカメラ（１０１）により発生された画像データを評価する評価装置（１０２）、但し操作ジェスチャーは家電製品（３００）の操作者制御のために作用し、さらに家電製品（３００）は、カメラモジュール（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）から分離された機能制御のための制御装置（２００）を含む、及び
   − カメラモジュール（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）を制御装置（２００）と結合するためのインターフェース（１０３ａ，１０３ｂ）、但し認識された操作ジェスチャーによる情報がインターフェース（１０３ａ，１０３ｂ）を介して制御装置（２００）に伝達される、
   を含むことを特徴とするカメラモジュール。
2. カメラが２Ｄカメラまたは３Ｄカメラであることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
3. カメラモジュールが、制御可能な発光体（１０４）を含み、評価装置が、発光体とカメラとを同期させることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
4. 評価装置が、カメラと、カメラモジュールに対して外部に設けられた制御可能な発光体（１０５）とを同期させることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
5. 一意の操作ジェスチャー識別子が、予め規定された組の操作ジェスチャーからそれぞれの操作ジェスチャーに割り当てられ、情報が、割り当てられた操作ジェスチャー識別子を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカメラモジュール。
6. 情報が、認識された操作ジェスチャーの位置情報を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカメラモジュール。
7. インターフェース（１０３ｂ）が、異なる制御リード線（１０３ｂ＿１〜１０３ｂ＿ｎ）を含み、各それぞれの制御リード線に対して予め規定された組の操作ジェスチャーから操作ジェスチャーが割り当てられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカメラモジュール。
8. 家電製品（３００）であって、
   − 家電製品（３００）の機能制御のための制御装置（２００）、及び
   − 家電製品の操作者制御のためのユーザーインターフェース、
   を含むものにおいて、
   − ユーザーインターフェースが、請求項１〜７のいずれかに記載のカメラモジュール（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）を含む、
   ことを特徴とする家電製品。
   
   

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