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TWI474001B - 以運動為基礎之裝置運作之方法、非暫態儲存裝置及系統 - Google Patents

以運動為基礎之裝置運作之方法、非暫態儲存裝置及系統 Download PDF

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TWI474001B
TWI474001B TW101117645A TW101117645A TWI474001B TW I474001 B TWI474001 B TW I474001B TW 101117645 A TW101117645 A TW 101117645A TW 101117645 A TW101117645 A TW 101117645A TW I474001 B TWI474001 B TW I474001B
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Christopher T Mullens
Gregory Novick
Ronald K Huang
William Matthew Vieta
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Description

以運動為基礎之裝置運作之方法、非暫態儲存裝置及系統
本發明大體而言係關於行動裝置之以運動為基礎之運作。
行動裝置可包括經組態以偵測行動裝置之運動之運動感測器。運動感測器可量測在二維或三維空間中行動裝置之移動及旋轉，且將加速度之一系列讀數提供為輸出。基於加速度讀數，行動裝置可判定該裝置是否在運動中。行動裝置可使用運動以控制該行動裝置之各種函式或應用程式。舉例而言，行動裝置可使用該系列讀數作為至應用程式之輸入。基於運動感測器讀數，應用程式可執行各種任務。
本發明描述以運動為基礎之裝置運作之方法、程式產品及系統。行動裝置可協調運動感測器及近接感測器之運作。行動裝置可使用運動感測器判定示意動作事件。行動裝置可使用近接感測器判定近接事件。行動裝置可使用示意動作事件及近接事件以確認彼此，且判定該行動裝置已在指定示意動作之後移動接近目標物件。在確認之後，行動裝置隨即可執行指定任務。
一般而言，在一個態樣中，以運動為基礎之裝置運作可包括接收經組態以在偵測到行動裝置已移動至接近一物件之位置之後隨即使該行動裝置執行任務之程式指令。該等 運作可包括：自行動裝置之一或多個運動感測器獲得運動讀數；基於運動讀數偵測示意動作事件，其包括判定該運動讀數指示行動裝置以一或多個指定方式朝向目標物件移動；偵測近接事件，其包括自行動裝置之近接感測器獲得近接讀數，該近接讀數指示該行動裝置經定位成接近一物件；基於示意動作事件及近接事件判定該行動裝置已移動至接近目標物件之位置；及接著作為回應而執行任務。
可實施以運動為基礎之裝置運作以達成以下優點。相比於習知行動裝置，可降低示意動作辨識或近接判定之誤判率。當行動裝置以類似於指定示意動作之方式移動時，該行動裝置可在來自近接感測器之確認之後將該移動指定為示意動作。可篩選出中斷移動。因此，舉例而言，若使用者將行動裝置自口袋移至耳朵，則直至該行動裝置到達耳朵時才需要該行動裝置啟動語音輸入功能。
另外，相比於習知行動裝置，可縮短行動裝置之回應時間。行動裝置之近接感測器可需要在近接偵測之前進行校準。行動裝置可在該行動裝置到達一物件之前基於運動感測器讀數而校準近接感測器。因此，當行動裝置到達物件時，近接感測器可已經被校準。若任務需要近接感測器輸入，則自使用者之視點，近接感測器可看來幾乎瞬間作出回應。
在隨附圖式及下文之描述中闡述以運動為基礎之裝置運作之一或多項實施之細節。以運動為基礎之裝置運作之其他特徵、態樣及優點將自描述、圖式及申請專利範圍變得 顯而易見。
 以運動為基礎之裝置運作之概述
圖1為提供例示性以運動為基礎之裝置運作之概述的圖。行動裝置100為經組態以回應於示意動作而執行任務之裝置。示意動作可包括自初始位置拾取行動裝置100且將行動裝置100置於接近臉118之使用者動作。
在所展示之實例中，行動裝置100之初始位置為台102上之面朝上位置。接著自台拾取行動裝置100，且遵循運動路徑104將行動裝置100移動至臉。行動裝置100可使用運動感測器追蹤運動路徑104。運動感測器可經組態以量測在多個軸線(例如，X、Y、Z或俯仰角(pitch)、偏轉角(yaw)、側滾角(roll))上行動裝置100之線性加速度值、角速率值或其兩者，且產生運動感測器讀數。運動感測器讀數可包括對應於運動路徑104之運動向量之時間序列。
行動裝置100可包括示意動作辨識子系統110。示意動作辨識子系統110為行動裝置100之經組態以自各種運動辨識示意動作之組件。舉例而言，可在有或無中斷(例如，在將行動裝置100置於接近耳朵之前翻轉行動裝置100以用於檢視顯示器之動作)的情況下由左手或右手快速或緩慢地執行自初始位置拾取行動裝置100且將行動裝置100置於接近臉118的示意動作。示意動作辨識子系統110可基於一或多個運動型樣自此等變化辨識示意動作。將在下文參看圖3及圖4A至圖4B來描述示意動作辨識子系統110之運作.之 其他細節。
行動裝置100可包括近接偵測子系統112。近接偵測子系統112為行動裝置100之經組態以偵測近接事件之組件。行動裝置100可使用近接事件以確認經辨識示意動作且減少誤判。誤判為行動裝置之移動被錯誤地辨識為經指定示意動作之發生。舉例而言，當自口袋取出行動裝置且將其置於桌上時，行動裝置可能錯誤地判定拾取行動裝置之示意動作被接收。藉由使用行動裝置100之一或多個其他感測器，近接偵測子系統112可在行動裝置之條件與示意動作之正常結果不一致時偵測誤判。舉例而言，行動裝置100可識別當在移動之後近接感測器未能偵測到臉118時將行動裝置100移至臉118之示意動作的錯誤辨識。行動裝置100可在近接偵測子系統112在示意動作辨識子系統110辨識示意動作之後不久或之前不久(例如，在時間116處)偵測近接事件時確認示意動作。
同樣地，行動裝置100可使用藉由示意動作辨識子系統110偵測之示意動作以確認近接事件。舉例而言，行動裝置100可在使用者將手置放成接近行動裝置100之近接感測器或將行動裝置置放成接近耳朵時偵測近接事件。基於藉由示意動作辨識子系統110判定之示意動作，行動裝置100可判定近接事件是否係藉由使用者將行動裝置100置放成接近耳朵而造成。行動裝置100可在發生將行動裝置置於接近耳朵之示意動作時大約同時地關閉顯示螢幕。因此，行動裝置100可避免在使用者僅僅將手置放成接近顯示螢 幕時關閉該顯示螢幕。
在示意動作之確認之後，行動裝置100可執行各種任務。舉例而言，行動裝置100可停用觸控螢幕輸入裝置，或啟動語音輸入裝置，或其兩者。基於經確認示意動作輸入之特性，行動裝置100可將語音輸入裝置設定成各種輸入模式。
圖2為經組態以執行以運動為基礎之運作之例示性行動裝置100的方塊圖。行動裝置100可包括運動感測器202。運動感測器202可持續監視行動裝置100之運動(包括線性加速度，或角速率，或其兩者)，且產生運動感測器讀數206。行動裝置100可包括經組態以接收運動感測器讀數206且產生經辨識示意動作220之示意動作辨識子系統110。經辨識示意動作220可包括示意動作之識別符(例如，「拾取」或「放下」)。在一些實施中，經辨識示意動作220可與時戳相關聯。時戳可指示示意動作之開始時間、示意動作之結束時間，或其間之任何時間。
行動裝置100可包括經組態以確認經辨識示意動作220之近接偵測子系統112。若經辨識示意動作220為通常引起行動裝置100與物件之間的近接之示意動作，則近接偵測子系統112可組態近接感測器222以偵測該近接。近接感測器222可包括行動裝置100之經組態以在行動裝置100與一附近物件之間無實體接觸的情況下偵測該物件之存在的組件。當近接偵測子系統112接收經辨識示意動作220時，近接偵測子系統112可將近接感測器之運作模式自被動模式 改變成主動模式。在主動模式中，近接感測器可偵測附近物件(例如，人臉118)且產生近接輸出224。近接輸出224可為二進位值(例如，「是」或「否」)，或指示行動裝置100接近物件之可能性或指示行動裝置與物件之間的距離之標度值。
基於近接輸出224，近接偵測子系統112可判定是否確認經辨識示意動作220。若近接偵測子系統112確認經辨識示意動作220，則近接偵測子系統112可通知介面226。介面226可包括系統函式或應用程式之應用程式設計介面(API)。在經由介面226接收到確認之後，系統函式或應用程式可基於經辨識示意動作220執行任務。
例示性示意動作辨識子系統之運作
圖3為說明示意動作辨識之例示性系統的方塊圖。示意動作辨識之系統可包括運動感測器202及示意動作辨識子系統110。示意動作辨識子系統110可經組態以接收及處理運動感測器讀數206。示意動作辨識子系統110可包括動態篩選子系統308。動態篩選子系統308為示意動作辨識子系統110之經組態以對運動感測器讀數206執行動態篩選之組件。動態篩選子系統308可高通篩選運動感測器讀數206中每一者。動態篩選子系統308可減少運動感測器讀數206中之運動向量之時間序列的時間維度。
在一些實施中，動態篩選子系統308可應用篩選臨限值，篩選臨限值可為加速度值或角速率值中之至少一者。若運動向量V在至少一軸線(例如，軸線X)上超過篩選臨限 值，則動態篩選子系統308可處理時間上在運動向量V之前的一系列之一或多個運動向量V1...Vi，以產生新運動向量V'來替換運動向量V1...Vi。動態篩選子系統308可藉由計算向量V1...Vi之平均值而產生運動向量V'。因此，動態篩選子系統308可創建具有時間序列中之較少項目之正規化運動感測器讀數。
另外，動態篩選子系統308可經組態以選擇運動感測器讀數206之一部分用於進一步處理。該選擇可基於滑動時間窗310而進行。運動感測器202可持續產生運動感測器讀數206。動態篩選子系統308可使用滑動窗310以選擇連續資料之區段，且基於選定區段產生正規化運動感測器讀數311。
示意動作辨識子系統110可包括運動識別子系統312。運動識別子系統312為示意動作辨識子系統110之經組態以判定正規化運動感測器讀數311是否與已知運動型樣匹配之組件。運動識別子系統312可接收正規化運動感測器讀數311，且存取運動型樣資料儲存器314。運動型樣資料儲存器314可包括儲存一或多個運動型樣316之儲存裝置。運動型樣316中每一者可包括一系列運動向量，且與界定誤差極限之影響範圍(SOI)相關聯。運動識別子系統312可比較所接收之正規化運動感測器讀數311與經儲存運動型樣316中每一者，且基於該比較辨識示意動作。
比較所接收之正規化運動感測器讀數311與經儲存運動型樣316中每一者可包括距離計算。運動識別子系統312可 包括距離計算子系統318。距離計算子系統318為運動識別子系統312之經組態以計算正規化運動感測器讀數311與運動型樣316中每一者之間的距離之組件。若正規化運動感測器讀數311與運動型樣P之間的距離係在運動型樣P之SOI之半徑內，則運動識別子系統312可識別匹配及辨識示意動作220。運動識別子系統312可將經辨識示意動作220發送至近接偵測子系統112。將在下文參看圖4A至圖4B來描述距離計算子系統318之運作之其他細節。
圖4A至圖4B為說明使運動感測器讀數匹配至運動型樣之例示性技術的圖。圖4A說明如上文參看圖3所描述之正規化運動感測器讀數311的實例資料結構。正規化運動感測器讀數311可包括一系列運動向量402。每一運動向量402可包括加速度讀數或分別針對軸線X、Y及Z之角速率ax 、ay 及az 。在一些實施中，每一運動向量402可與時間ti 相關聯，該時間界定時間序列。在一些實施中，正規化運動感測器讀數311可使用運動向量402之階來隱含地指定時間序列之時間維度。在此等實施中，可省略時間。
距離計算子系統318(如上文參看圖3所描述)可比較正規化運動感測器讀數311與運動型樣206a、206b及206c中每一者。該比較可產生匹配。若正規化運動感測器讀數311與運動型樣206a、206b及206c中之至少一者匹配，則暫定地辨識示意動作。下文中參看圖4B進一步詳細描述比較之運作。
圖4B為說明距離計算子系統318之距離計算運作的圖。 為了執行該比較，距離計算子系統318可計算正規化運動感測器讀數311與運動型樣(例如，運動型樣206a、206b或206c)之間的距離。距離計算子系統318可使用有向圖410使用動態時間歸正(dynamic time warp)技術來計算在正規化運動感測器讀數311與運動型樣之間的距離。為方便起見，正規化運動感測器讀數311將被指定為R，且運動型樣將被指定為P。R與P之間的距離將被指定為D(R,P)。
在所展示之實例中，正規化運動感測器讀數311可包括m個正規化運動感測器讀數RV(1)至RV(m)之時間序列。運動型樣可包括n個運動向量PV(1)至PV(n)之時間序列。在一些實施中，距離計算子系統318藉由使用有向圖410來計算距離D(R,P)。有向圖410可包括m×n個節點。每一節點可與一成本相關聯。可基於運動向量RV(i)與PV(j)之間的距離來判定節點(i,j)之成本。該距離可為歐幾里德(Euclidean)距離、曼哈頓(Manhattan)距離，或多維空間中之兩個向量之間的任何其他距離。
距離計算子系統318可將有向邊自節點(i,j)加至節點(i,j+1)且自節點(i,j)加至節點(i+1,j)。因此，所有節點之間的有向邊可形成一柵格，其中(在此實例中)多個路徑自節點(1,1)通向節點(m,n)。
距離計算子系統318可將源節點S及自S至節點(1,1)之有向邊以及目標節點T及自節點(m,n)至T之有向邊加至有向圖410。距離計算子系統318可判定S與T之間的最短路徑，且將該最短路徑之成本指定為R與P之間的距離D(R,P)。
在一些實施中，距離計算子系統318可對比較執行最佳化。距離計算子系統318可藉由應用比較臨限值412及414來執行最佳化。比較臨限值412及414可界定一系列向量對，距離計算子系統318執行在該系列向量對之間的距離計算。藉由應用比較臨限值412及414，距離計算子系統318可排除不可能導致匹配之彼等計算。舉例而言，正規化運動感測器讀數311之第一運動向量RV(1)與運動型樣之最後運動向量PV(n)之間的距離計算不可能導致匹配，且因此，可自計算省略其。
距離計算子系統318可比較距離D(R,P)與運動型樣P所關聯之SOI。若距離係在SOI內，則距離計算子系統318可識別匹配。可暫定地辨識示意動作。
圖5為說明行動裝置100之例示性近接偵測子系統112的方塊圖。近接偵測子系統112可經組態以確認經暫定辨識之示意動作。近接偵測子系統112可包括近接感測器控制器502。近接感測器控制器502為近接偵測子系統112之可基於如自示意動作辨識子系統110接收之經辨識示意動作220而將近接感測器222設定成各種運作模式的組件。
為了偵測出行動裝置100接近一物件，近接感測器222可發射電磁或靜電場且偵測該場之改變。為了偵測該改變，近接感測器222可比較該場之讀數與基線。基線可為當無物件處於近接感測器之可偵測鄰近時的電磁或靜電場之讀數。若讀數與基線之間的偏移滿足一臨限值，則可偵測到近接事件。
近接感測器控制器502可組態近接感測器222以在被動模式或主動模式中運作。當近接感測器222在被動模式中運作時，近接偵測子系統112可將近接事件之表示及(例如，近接事件之發生之時戳)儲存於近接事件快取記憶體504中。當經辨識示意動作220之時戳與近接事件之發生之時戳之間的時間差小於一臨限值時，近接偵測子系統112可將信號發送至介面226。當近接感測器222在主動模式中運作時，近接偵測子系統112可在近接感測器222偵測近接事件時將信號發送至介面226。
近接感測器控制器502可藉由預設將近接感測器222設定成被動模式。當近接感測器控制器502自示意動作辨識子系統110接收經辨識示意動作220時，近接感測器控制器502可將近接感測器222設定成主動模式。當近接偵測子系統112將信號發送至介面226時，近接感測器控制器502可將近接感測器222設定回被動模式。另外，當在自近接感測器222被設定成主動模式之後臨限時間已過去之後，近接感測器222未偵測到近接事件時，近接感測器控制器502可將近接感測器222設定回被動模式。
圖6A至圖6B為說明組態近接感測器之時刻表的圖。圖6A說明行動裝置之近接感測器之習知運作。在時間t1(602)處，行動裝置可啟動近接感測器用於請求近接感測器輸入之任務。近接感測器可發射電磁或靜電場。在時間t2(604)處，近接感測器可獲取足夠讀數以建立基線r1，可量測相對於該基線r1之改變。獲取基線所花費的時間為(t2-t1)。 在時間606處，行動裝置移動接近一物件。電磁或靜電場改變成r2。在時間t3處，近接感測器可偵測該改變。近接感測器可判定r2與r1之間的偏移滿足近接臨限值，且可判定行動裝置已移動至物件之鄰近。因此，所感知之回應時間608為建立基線之時間(t2-t1)加近接偵測之時間(t3-t2)。
圖6B說明行動裝置之近接感測器之以運動為基礎的運作。在時間t1'(622)處，行動裝置可進入運動偵測模式。可開啟近接感測器且將其設定成在被動模式中運作。在被動模式中，近接感測器可建立基線。在時間t2'(624)處，近接感測器建立基線r1。獲取基線所花費的時間為(t2'-t1')。在時間tc(626)處，示意動作辨識子系統偵測示意動作且在此偵測之後，示意動作組態系統隨即將近接感測器設定成主動模式。隨後，在時間627處，電磁或靜電場改變成r2。在時間t3'(628)處，運動感測器可判定r2與r1之間的偏移滿足近接臨限值，且判定行動裝置已移動至接近一物件之位置。建立基線之時間(t2'-t1')可藉由行動裝置之運動所花費的時間(例如，拾取行動裝置且將該行動裝置置於接近耳朵所花費的時間)來遮蔽。因此，所感知之回應時間630可為近接偵測時間(t3'-tc)，其可比習知行動裝置之(圖6A之)所感知之回應時間608短幾百毫秒。
行動裝置之例示性以運動為基礎之運作
圖7A為說明行動裝置之例示性以運動為基礎之運作700的流程圖。行動裝置可為如上文所描述之行動裝置100。行動裝置可接收(702)經組態以在偵測到該行動裝置已移動 至接近物件之位置之後隨即使該行動裝置執行任務之程式指令。物件可包括人臉之至少一部分。程式指令可包括作業系統指令、應用程式指令，或其兩者。程式指令可經組態以使行動裝置在用於接收觸控輸入之觸控輸入模式中運作或在用於接收語音輸入之語音輸入模式中運作。
行動裝置可自該行動裝置之運動感測器獲得(704)運動讀數。當自行動裝置之運動感測器獲得運動讀數時，該行動裝置可判定近接感測器之近接基線。判定行動裝置之近接感測器之近接基線可包括將近接感測器設定成被動模式(其中近接感測器產生一或多個基線讀數)；且基於藉由在被動模式中之近接感測器所產生之基線讀數而判定近接基線。
行動裝置可判定(706)運動讀數指示行動裝置朝向物件移動。判定運動讀數指示行動裝置朝向物件移動可包括比較運動讀數與一或多個預先儲存之運動型樣，且基於該比較之結果而判定行動裝置正以示意動作朝向該物件而移動。一或多個預先儲存之運動型樣可與將行動裝置朝向物件而移動之示意動作相關聯。每一預先儲存之運動型樣可對應於示意動作之移動方式。
回應於判定運動讀數指示行動裝置朝向物件而移動，行動裝置可自行動裝置之近接感測器獲得(708)近接讀數。獲得近接讀數可包括將近接感測器自被動模式設定成主動模式，在主動模式中近接感測器產生一或多個讀數以供與近接基線比較。判定運動讀數指示行動裝置朝向物件移動包 括判定運動開始時間。在自運動開始時間之指定延遲之後發生將近接感測器自被動模式設定成主動模式。
基於運動讀數及近接讀數，行動裝置可判定(710)行動裝置已移動至接近物件之位置。判定行動裝置已移動至接近物件之位置可包括判定近接讀數滿足與近接基線之指定近接偏移。
行動裝置可根據程式指令執行(712)任務。執行任務可包括將行動裝置之輸入模式自觸控輸入模式改變成語音輸入模式。將輸入模式改變成語音輸入模式包括將行動裝置組態成接受語音命令或聽寫中之至少一者。
圖7B為說明行動裝置之例示性以運動為基礎之運作720的流程圖。行動裝置可為如上文所描述之行動裝置100。行動裝置可將近接感測器設定(722)成在被動模式中運作。
行動裝置可自行動裝置之示意動作辨識子系統接收(724)經辨識示意動作。行動裝置可在接收經辨識示意動作之前判定(726)近接感測器是否在臨限時段(例如，100毫秒)內偵測到近接事件。
若行動裝置在接收經辨識示意動作之前判定近接感測器在臨限時段內偵測到近接事件，則行動裝置可確認該近接事件。在確認之後，行動裝置隨即可執行(728)任務(例如，將輸入模式改變成語音輸入模式)。除了執行任務以外，行動裝置可將近接感測器設定(722)回被動模式。
若行動裝置在接收經辨識示意動作之前判定近接感測器未在臨限時段內偵測到近接事件，則行動裝置可將近接感 測器設定(730)成在主動模式中運作。行動裝置可在接收經辨識示意動作之後判定(732)近接感測器是否已在臨限時段(例如，100毫秒)內偵測到近接事件。若在接收經辨識示意動作之後近接感測器已在臨限時段內偵測到近接事件，則行動裝置可執行(728)任務。否則，行動裝置可將近接感測器設定(722)成在被動模式中運作。
圖7C為說明行動裝置之例示性以運動為基礎之運作740的流程圖。行動裝置可為如上文所描述之行動裝置100。行動裝置可接收(742)經組態以在偵測到該行動裝置已移動至接近一物件之位置之後隨即使該行動裝置執行任務之程式指令。
行動裝置可自該行動裝置之一或多個運動感測裝置獲得(744)運動讀數。運動感測裝置可包括加速度計、陀螺儀、磁力計、光感測器或重力計中之至少一者。
行動裝置可基於運動讀數偵測(746)示意動作事件。偵測示意動作事件可包括判定運動讀數指示行動裝置以一或多個指定方式朝向目標物件移動。
行動裝置可偵測(748)近接事件。偵測近接事件可包括自行動裝置之近接感測器獲得近接讀數。近接讀數可指示行動裝置經定位成接近物件。偵測近接事件可包括將近.接感測器設定成在被動模式中運作，在被動模式中近接感測器之觸發造成近接事件之事件通知。偵測近接事件可包括當近接感測器在被動模式中運作時偵測近接事件。
行動裝置可基於示意動作事件及近接事件而判定(750) 行動裝置已移動至接近目標物件之位置。判定行動裝置已移動至接近目標物件之位置可包括：判定在偵測示意動作事件之前在臨限時段內偵測到近接事件時，或在偵測示意動作事件之後在臨限時段內偵測到近接事件時，行動裝置已移動至接近目標物件之位置。判定行動裝置已移動至接近目標物件之位置可包括在示意動作事件之偵測之後隨即將近接感測器設定成自被動模式切換成主動模式。當在主動模式中運作時，近接感測器之觸發可造成近接事件之事件通知、顯示器之背光之關閉，或觸敏式輸入裝置之觸控輸入之關閉。
行動裝置可根據程式指令執行(752)任務。該任務可包括關閉觸敏式顯示螢幕，及將行動裝置之輸入模式在觸控輸入模式與語音輸入模式之間切換。
例示性行動裝置架構
圖8為經組態以執行以運動為基礎之運作之行動裝置之例示性架構800的方塊圖。行動裝置可包括記憶體介面802、一或多個資料處理器、影像處理器及/或處理器804，及周邊介面806。記憶體介面802、一或多個處理器804及/或周邊介面806可為獨立組件，或可整合於一或多個積體電路中。處理器804可包括一或多個應用程式處理器(AP)及一或多個基頻處理器(BP)。應用程式處理器及基頻處理器可整合於一個單處理晶片中。行動裝置100中之各種組件(例如)可藉由一或多個通信匯流排或信號線而耦接。
感測器、裝置及子系統可耦接至周邊介面806以促進多個功能性。舉例而言，運動感測器810、光感測器812及近接感測器814可耦接至周邊介面806以促進行動裝置之定向、照明及近接功能。運動感測器810可包括經組態以判定行動裝置之移動之速度及方向之改變的一或多個加速度計。位置處理器815(例如，GPS接收器)可連接至周邊介面806以提供地理定位。電子磁力計816(例如，積體電路晶片)亦可連接至周邊介面806以提供可用以判定磁北之方向的資料。因此，電子磁力計816可用作電子羅盤。重力計817可耦接至周邊介面806以促進地球之局部重力場之量測。
攝影機子系統820及光學感測器822(例如，電荷耦合裝置(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)光學感測器)可用以促進諸如記錄相片及視訊片段之攝影機功能。
可經由一或多個無線通信子系統824促進通信功能，一或多個無線通信子系統824可包括射頻接收器及傳輸器及/或光學(例如，紅外線)接收器及傳輸器。通信子系統824之特定設計及實施可取決於行動裝置意欲運作之通信網路。舉例而言，行動裝置可包括經設計成在CDMA系統、WiFiTM 或WiFiTM 網路及BluetoothTM 網路上運作之通信子系統824。特定言之，無線通信子系統824可包括代管協定以使得行動裝置可經組態為用於其他無線裝置之基地台。
音訊子系統826可耦接至揚聲器828及麥克風830以促進語音允用功能，諸如，語音辨識、語音複製、數位記錄及 電話功能。
輸入/輸出(I/O)子系統840可包括觸控螢幕控制器842及/或其他輸入控制器844。觸控螢幕控制器842可耦接至觸控螢幕846或觸控板。觸控螢幕846及觸控螢幕控制器842可(例如)使用複數個觸敏技術中之任一者以及用於判定與觸控螢幕846接觸之一或多個點之其他近接感測器陣列或其他元件來偵測接觸及移動或其中斷，觸敏技術包括(但不限於)電容性、電阻性、紅外線及表面聲波技術。
其他輸入控制器844可耦接至其他輸入/控制裝置848，其他輸入/控制裝置848諸如：一或多個按鈕、搖臂開關、拇指旋輪、紅外線埠、USB埠，及/或諸如觸控筆之指標裝置。該一或多個按鈕(未圖示)可包括用於揚聲器828及/或麥克風830之音量控制的調高/調降按鈕。
在一項實施中，按鈕之按壓歷時第一持續時間可解開觸控螢幕846之鎖定；且按鈕之按壓歷時比第一持續時間長之第二持續時間可將行動裝置100之電力接通或關斷。使用者可能能夠定製按鈕中之一或多者之功能性。觸控螢幕846可(例如)亦用以實施虛擬或軟按鈕及/或鍵盤。
在一些實施中，行動裝置100可呈現經記錄之音訊及/或視訊檔案(諸如，MP3、AAC及MPEG檔案)。在一些實施中，行動裝置100可包括MP3播放器之功能性。因此，行動裝置100可包括與iPod相容之接針連接器。亦可使用其他輸入/輸出及控制裝置。
記憶體介面802可耦接至記憶體850。記憶體850可包括 高速隨機存取記憶體及/或非揮發性記憶體，諸如，一或多個磁碟儲存裝置、一或多個光學儲存裝置，及/或快閃記憶體(例如，NAND、NOR)。記憶體850可儲存作業系統852，作業系統852諸如，Darwin、RTXC、LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS，或諸如VxWorks之嵌入式作業系統。作業系統852可包括用於處置基本系統服務且用於執行硬體相依任務之指令。在一些實施中，作業系統852可包括核心(例如，UNIX核心)。
記憶體850亦可儲存用以促進與一或多個額外裝置、一或多個電腦及/或一或多個伺服器之通信之通信指令854。記憶體850可包括用以促進圖形使用者介面處理之圖形使用者介面指令856；用以促進感測器相關處理及功能之感測器處理指令858；用以促進電話相關程序及功能之電話指令860；用以促進電子訊息傳遞相關程序及功能之電子訊息傳遞指令862；用以促進網路瀏覽相關程序及功能之網路瀏覽指令864；用以促進媒體處理相關程序及功能之媒體處理指令866；用以促進全球定位系統(GPS)及導航相關程序及功能之GPS/導航指令868；用以促進攝影機相關程序及功能之攝影機指令870；用以促進磁力計校準之磁力計資料872及校準指令874。記憶體850亦可儲存其他軟體指令(未圖示)，諸如，安全性指令、用以促進網路視訊相關程序及功能之網路視訊指令，及/或用以促進網路購物相關程序及功能之網路購物指令。在一些實施中，媒體處理指令866分為用以分別促進音訊處理相關程序及功能 以及視訊處理相關程序及功能之音訊處理指令及視訊處理指令。啟動記錄及國際行動設備識別碼(IMEI)或類似硬體識別符亦可儲存於記憶體850中。記憶體850可包括運動指令876。運動指令876可為經組態以使行動裝置執行以運動為基礎之運作之電腦程式產品，以運動為基礎之運作包括示意動作辨識運作及示意動作確認運作，如參看圖1至圖7所描述。
上文經識別之指令及應用程式中之每一者可對應於用於執行上文所描述之一或多個功能的指令集。此等指令不需要實施為獨立軟體程式、程序或模組。記憶體850可包括額外指令或較少指令。此外，可在硬體中及/或在軟體中(包括在一或多個信號處理及/或特殊應用積體電路中)實施行動裝置之各種功能。
例示性運作環境
圖9為經組態以執行以運動為基礎之運作之行動裝置之例示性網路運作環境900的方塊圖。行動裝置902a及902b可(例如)在資料通信時在一或多個有線及/或無線網路910上通信。舉例而言，無線網路912(例如，蜂巢式網路)可藉由使用閘道器916而與廣域網路(WAN)914(諸如，網際網路)通信。同樣地，存取裝置918(諸如，802.11g無線存取裝置)可提供至廣域網路914之通信存取。
在一些實施中，可經由無線網路912及存取裝置918而建立語音通信與資料通信兩者。舉例而言，行動裝置902a可撥打(place)及接收電話呼叫(例如，使用網際網路語音通 訊協定(VoIP)協定)、發送及接收電子郵件訊息(例如，使用郵局協定3(POP3))，及在無線網路912、閘道器916及廣域網路914上擷取電子文件及/或串流(諸如，網頁、相片及視訊)(例如，使用傳輸控制協定/網際網路協定(TCP/IP)或使用者資料報協定(UDP))。同樣地，在一些實施中，行動裝置902b可撥打及接收電話呼叫、發送及接收電子郵件訊息，及在存取裝置918及廣域網路914上擷取電子文件。在一些實施中，行動裝置902a或902b可使用一或多個纜線而實體地連接至存取裝置918，且存取裝置918可為個人電腦。在此組態中，行動裝置902a或902b可被稱作「繫留」裝置。
行動裝置902a及902b亦可藉由其他構件建立通信。舉例而言，無線行動裝置902a可在無線網路912上與其他無線裝置(例如，其他行動裝置902a或902b、蜂巢式電話等等)通信。同樣地，行動裝置902a及902b可藉由使用一或多個通信子系統(諸如，BluetoothTM 通信裝置)而建立同級間通信920(例如，個人區域網路)。亦可實施其他通信協定及拓撲。
行動裝置902a或902b可(例如)在一或多個有線及/或無線網路上與一或多個服務930及940通信。舉例而言，一或多個運動訓練服務930可用以判定一或多個運動型樣。運動型樣服務940可將該一或多個運動型樣提供至行動裝置902a及902b以用於辨識示意動作。
行動裝置902a或902b亦可在一或多個有線及/或無線網 路上存取其他資料及內容。舉例而言，可藉由行動裝置902a或902b來存取內容發行者(諸如，新聞網站、真正簡易新聞訂閱方式(Really Simple Syndication，RSS)饋給、web網站、網誌(blog)、社交網站、開發人員網路，等等)。可藉由回應於使用者觸模(例如)Web物件而進行網路瀏覽函式或應用程式(例如，瀏覽器)之調用來提供此存取。
已描述本發明之多項實施。然而，應理解，可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下進行各種修改。舉例而言，上文所描述之每一子系統、組件或單元可包括硬體裝置、軟體指令，或其兩者。
100‧‧‧行動裝置
102‧‧‧台
104‧‧‧運動路徑
110‧‧‧示意動作辨識子系統
112‧‧‧近接偵測子系統
116‧‧‧時間
118‧‧‧人臉
202‧‧‧運動感測器
206‧‧‧運動感測器讀數
206a‧‧‧運動型樣
206b‧‧‧運動型樣
206c‧‧‧運動型樣
220‧‧‧經辨識示意動作
222‧‧‧近接感測器
224‧‧‧近接輸出
226‧‧‧介面
308‧‧‧動態篩選子系統
310‧‧‧滑動時間窗
311‧‧‧正規化運動感測器讀數
312‧‧‧運動識別子系統
314‧‧‧運動型樣資料儲存器
316‧‧‧運動型樣
318‧‧‧距離計算子系統
402‧‧‧運動向量
410‧‧‧有向圖
412‧‧‧比較臨限值
414‧‧‧比較臨限值
502‧‧‧近接感測器控制器
504‧‧‧近接事件快取記憶體
602‧‧‧時間t1
604‧‧‧時間t2
606‧‧‧時間
608‧‧‧所感知之回應時間
622‧‧‧時間t1'
624‧‧‧時間t2'
626‧‧‧時間tc
627‧‧‧時間
628‧‧‧時間t3'
630‧‧‧所感知之回應時間
800‧‧‧架構
802‧‧‧記憶體介面
804‧‧‧處理器
806‧‧‧周邊介面
810‧‧‧運動感測器
812‧‧‧光感測器
814‧‧‧近接感測器
815‧‧‧位置處理器
816‧‧‧電子磁力計
817‧‧‧重力計
820‧‧‧攝影機子系統
822‧‧‧光學感測器
824‧‧‧無線通信子系統
826‧‧‧音訊子系統
828‧‧‧揚聲器
830‧‧‧麥克風
840‧‧‧輸入/輸出(I/O)子系統
842‧‧‧觸控螢幕控制器
844‧‧‧輸入控制器
846‧‧‧觸控螢幕
848‧‧‧輸入/控制裝置
850‧‧‧記憶體
852‧‧‧作業系統
854‧‧‧通信指令
856‧‧‧圖形使用者介面指令
858‧‧‧感測器處理指令
860‧‧‧電話指令
862‧‧‧電子訊息傳遞指令
864‧‧‧網路瀏覽指令
866‧‧‧媒體處理指令
868‧‧‧全球定位系統(GPS)/導航指令
870‧‧‧攝影機指令
872‧‧‧磁力計資料
874‧‧‧校準指令
876‧‧‧運動指令
900‧‧‧網路運作環境
902a‧‧‧行動裝置
902b‧‧‧行動裝置
910‧‧‧有線及/或無線網路
912‧‧‧無線網路
914‧‧‧廣域網路(WAN)
916‧‧‧閘道器
918‧‧‧存取裝置
920‧‧‧同級間通信
930‧‧‧運動訓練服務
940‧‧‧運動型樣服務
圖1為提供例示性以運動為基礎之裝置運作之概述的圖。
圖2為經組態以執行以運動為基礎之運作之例示性行動裝置的方塊圖。
圖3為說明示意動作辨識之例示性系統的方塊圖。
圖4A至圖4B為說明使運動感測器讀數匹配至運動型樣之例示性技術的圖。
圖5為說明行動裝置之例示性示意動作確認子系統的方塊圖。
圖6A至圖6B為說明組態近接感測器之時刻表的圖。
圖7A至圖7C為說明行動裝置之例示性以運動為基礎之運作的流程圖。
圖8為經組態以執行以運動為基礎之運作之行動裝置之例示性架構的方塊圖。
圖9為經組態以執行以運動為基礎之運作之行動裝置之例示性網路運作環境的方塊圖。
各種圖式中之相同參考符號指示相同元件。
100‧‧‧行動裝置
110‧‧‧示意動作辨識子系統
112‧‧‧近接偵測子系統
202‧‧‧運動感測器
206‧‧‧運動感測器讀數
220‧‧‧經辨識示意動作
222‧‧‧近接感測器
224‧‧‧近接輸出
226‧‧‧介面

Claims (24)

  1. 一種以運動為基礎之裝置運作之方法，其包含：在一行動裝置進入一運動偵測模式之一時點，開啟該行動裝置之一近接(proximity)感測器且將該近接感測器設定成在一被動運作模式中運作，其中在該被動運作模式中，該行動裝置建立該近接感測器之一基線(baseline)，該基線包含一近接讀數，該近接讀數指示該近接感測器並未偵測到一物件，該基線可被該行動裝置使用以當判定該近接感測器之近接讀數滿足與該基線間之一指定偏移時判定與一物件之近接；在該行動裝置在該運動偵測模式中運作之一時點期間自該行動裝置之一或多個運動感測裝置獲得一運動讀數；在獲得該運動讀數時並於自該運動讀數辨識一示意動作之前，獲取該近接感測器之複數個用於建立該基線之讀數並自該複數個讀數建立該基線；在將該近接感測器設定至該被動運作模式之後，辨識該示意動作，其包括判定該運動讀數指示該行動裝置以一或多個指定方式朝向一目標物件移動；在辨識該示意動作之後，執行下列動作：將該近接感測器設定成在一主動運作模式中運作；判定該近接感測器在該主動運作模式中獲得之一讀數與該近接感測器在辨識該示意動作之前所判定之 該基線間之一差異滿足一臨限值；作為回應，確認該示意動作並非一誤判；接著並回應於該經確認之示意動作而執行一任務，其中建立該基線所花費之時間係藉由該行動裝置在運動中之時間來遮蔽。
  2. 如請求項1之方法，其中：執行該任務包括將該行動裝置之一輸入模式自一觸控輸入模式改變成一語音輸入模式。
  3. 如請求項2之方法，其中將該輸入模式改變成該語音輸入模式包括：將該行動裝置組態成接受一語音命令或一聽寫中之至少一者。
  4. 如請求項1之方法，其中辨識該示意動作包含：比較該運動讀數與一或多個預先儲存之運動型樣，該一或多個預先儲存之運動型樣係與將該行動裝置朝向該目標物件而移動之一示意動作相關聯，每一預先儲存之運動型樣對應於該示意動作之一移動方式；及基於該比較之結果而辨識該示意動作。
  5. 如請求項1之方法，其中當在該主動運作模式中運作時，該近接感測器之一觸發造成一近接事件之一事件通知、一顯示器之一背光之一關閉，及一觸敏輸入裝置之一觸控輸入之一關閉。
  6. 如請求項5之方法，其中確認該示意動作並非一誤判包括判定該近接感測器在該主動運作模式中獲得之該讀數係在辨識該示意動作之後之一臨限時間週期內獲得。
  7. 如請求項1之方法，其中該目標物件包括一人臉之至少一部分。
  8. 如請求項1之方法，其中該一或多個運動感測裝置包括一加速度計、一陀螺儀、一磁力計、一光感測器或一重力計中之至少一者。
  9. 一種儲存一電腦程式產品之非暫態儲存裝置，該電腦程式產品經組態以使一或多個行動裝置執行包含如下各者之運作：在一行動裝置進入一運動偵測模式之一時點，開啟該行動裝置之一近接感測器且將該近接感測器設定成在一被動運作模式中運作，其中在該被動運作模式中，該行動裝置建立該近接感測器之一基線，該基線包含一近接讀數，該近接讀數指示該近接感測器並未偵測到一物件，該基線可被該行動裝置使用以當判定該近接感測器之近接讀數滿足與該基線間之一指定偏移時判定與一物件之近接；在該行動裝置在該運動偵測模式中運作之一時點期間自該行動裝置之一或多個運動感測裝置獲得一運動讀數；在獲得該運動讀數時並於自該運動讀數辨識一示意動作之前，獲取該近接感測器之複數個用於建立該基線之讀數並自該複數個讀數建立該基線；在將該近接感測器設定至該被動運作模式之後，辨識該示意動作，其包括判定該運動讀數指示該行動裝置以 一或多個指定方式朝向一目標物件移動；在辨識該示意動作之後，執行下列動作：將該近接感測器設定成在一主動運作模式中運作；判定該近接感測器在該主動運作模式中獲得之一讀數與該近接感測器在辨識該示意動作之前所判定之該基線間之一差異滿足一臨限值；作為回應，確認該示意動作並非一誤判；接著並回應於該經確認之示意動作而執行一任務，其中建立該基線所花費之時間係藉由該行動裝置在運動中之時間來遮蔽。
  10. 如請求項9之非暫態儲存裝置，其中：執行該任務包括將該行動裝置之一輸入模式自一觸控輸入模式改變成一語音輸入模式。
  11. 如請求項10之非暫態儲存裝置，其中將該輸入模式改變成該語音輸入模式包括：將該行動裝置組態成接受一語音命令或一聽寫中之至少一者。
  12. 如請求項9之非暫態儲存裝置，其中辨識該示意動作包含：比較該運動讀數與一或多個預先儲存之運動型樣，該一或多個預先儲存之運動型樣係與將該行動裝置朝向該目標物件而移動之一示意動作相關聯，每一預先儲存之運動型樣對應於該示意動作之一移動方式；及基於該比較之結果而辨識該示意動作。
  13. 如請求項9之非暫態儲存裝置，其中當在該主動運作模式中運作時，該近接感測器之一觸發造成一近接事件之一事件通知、一顯示器之一背光之一關閉，及一觸敏輸入裝置之一觸控輸入之一關閉。
  14. 如請求項13之非暫態儲存裝置，其中確認該示意動作並非一誤判包括判定該近接感測器在該主動運作模式中獲得之該讀數係在辨識該示意動作之後之一臨限時間週期內獲得。
  15. 如請求項9之非暫態儲存裝置，其中該目標物件包括一人臉之至少一部分。
  16. 如請求項9之非暫態儲存裝置，其中該一或多個運動感測裝置包括一加速度計、一陀螺儀、一磁力計、一光感測器或一重力計中之至少一者。
  17. 一種以運動為基礎之裝置運作之系統，其包含：一行動裝置，該行動裝置經組態以執行包含如下各者之運作：在該行動裝置進入一運動偵測模式之一時點，開啟該行動裝置之一近接感測器且將該近接感測器設定成在一被動運作模式中運作，其中在該被動運作模式中，該行動裝置建立該近接感測器之一基線，該基線包含一近接讀數，該近接讀數指示該近接感測器並未偵測到一物件，該基線可被該行動裝置使用以當判定該近接感測器之近接讀數滿足與該基線間之一指定偏移時判定與一物件之近接； 在該行動裝置在該運動偵測模式中運作之一時點期間自該行動裝置之一或多個運動感測裝置獲得一運動讀數；在獲得該運動讀數時並於自該運動讀數辨識一示意動作之前，獲取該近接感測器之複數個用於建立該基線之讀數並自該複數個讀數建立該基線；在將該近接感測器設定至該被動運作模式之後，辨識該示意動作，其包括判定該運動讀數指示該行動裝置以一或多個指定方式朝向一目標物件移動；在辨識該示意動作之後，執行下列動作：將該近接感測器設定成在一主動運作模式中運作；判定該近接感測器在該主動運作模式中獲得之一讀數與該近接感測器在辨識該示意動作之前所判定之該基線間之一差異滿足一臨限值；作為回應，確認該示意動作並非一誤判；接著並回應於該經確認之示意動作而執行一任務，其中建立該基線所花費之時間係藉由該行動裝置在運動中之時間來遮蔽，俾使在該行動裝置進入該運動偵測模式與執行該任務之間所經過之使用者感知時間不包含建立該基線所花費之該時間。
  18. 如請求項17之系統，其中：執行該任務包括將該行動裝置之一輸入模式自一觸控輸入模式改變成一語音輸入模式。
  19. 如請求項18之系統，其中將該輸入模式改變成該語音輸入模式包括：將該行動裝置組態成接受一語音命令或一聽寫中之至少一者。
  20. 如請求項17之系統，其中辨識該示意動作包含包含：比較該運動讀數與一或多個預先儲存之運動型樣，該一或多個預先儲存之運動型樣係與將該行動裝置朝向該目標物件而移動之一示意動作相關聯，每一預先儲存之運動型樣對應於該示意動作之一移動方式；及基於該比較之結果而辨識該示意動作。
  21. 如請求項17之系統，其中當在該主動運作模式中運作時，該近接感測器之一觸發造成一近接事件之一事件通知、一顯示器之一背光之一關閉，及一觸敏輸入裝置之一觸控輸入之一關閉。
  22. 如請求項21之系統，其中確認該示意動作並非一誤判包括判定該近接感測器在該主動運作模式中獲得之該讀數係在辨識該示意動作之後之一臨限時間週期內獲得。
  23. 如請求項17之系統，其中該目標物件包括一人臉之至少一部分。
  24. 如請求項17之系統，其中該一或多個運動感測裝置包括一加速度計、一陀螺儀、一磁力計、一光感測器或一重力計中之至少一者。
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