CN103501866A - 用于室外游戏的邻近度和特技记录的方法和装置 - Google Patents

用于室外游戏的邻近度和特技记录的方法和装置 Download PDF

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Abstract

公开了用于运动捕捉的装置，其包括配置成支撑物体的表面；以及随同该表面布置的至少一个传感器，其中这至少一个传感器被配置成获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计该表面相对于该物体的运动时使用。还公开了用于运动捕捉的方法，其包括提供配置成支撑物体的表面；以及经由至少一个传感器获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计该表面相对于该物体的运动时使用。

Description

用于室外游戏的邻近度和特技记录的方法和装置
优先权要求
本申请要求2011年5月5日提交的、题为“METHOD AND APPARATUS OFPROXIMITY AND STUNT RECORDING FOR OUTDOOR GAMING（用于室外游戏的邻近度和特技记录的方法和装置）”的美国临时专利申请S/N.61/482,937的权益。上述申请的全体内容通过引用被包括于此。
背景技术
领域
本文中所阐述的本公开的某些方面一般涉及运动捕捉，更具体地涉及用于室外游戏的邻近度和特技记录的方法和装置。
背景
身体跟踪系统已在两个不同的前沿上进展。第一，有专业级的“运动捕捉”系统可用，其能以高保真度捕捉演员、运动员、玩家等的运动以供例如电影或游戏工作室使用。这种系统通常是高成本的，由此不适于消费者级的应用。第二，消费者级游戏控制器近来已从基于按钮或机械开关进展到基于玩家移动检测。因为这些是消费者产品，因此该技术成本低得多，并且一般而言，在性能质量上也低得多。举例而言，在
Figure BDA0000407602760000011
系统中，低成本惯性传感器能检测被用来控制游戏进行的手部运动。关于这种类型的游戏控制的准确度的问题已驱使了对基于相机的运动捕捉的使用的增加。例如，
Figure BDA0000407602760000012
移动系统能使用相机来跟踪手持游戏控制器上的球形特征部件；该输入能与惯性传感器数据相结合来检测运动。此外，
Figure BDA0000407602760000013
系统能够完全移除控制器并且能使用传统相机和深度检测相机的组合来单独利用相机来检测身体运动。
存在与当前运动捕捉系统有关的若干问题领域。第一，这些系统遭受到限制可被检测到的运动类型且限制可行的游戏和用户交互类型的性能问题。例如，相机系统仅对相机视野中、且不被物体或人阻挡的事物起作用。第二，相机扩增系统被约束为在可以搭载和安装驻定相机的环境（在客厅和书房中最常见）中进行操作。此外，用于人体运动捕捉的当前相机系统既不是可伸缩的，也不能够在室外环境中有效使用，这是因为有若干限制因素，包括但不限于，遮挡、频率干扰、以及天气/照明条件。此外，将大型二维（2D）触摸显式器用于操纵三维（3D）对象或控制交通工具的用法在不使用人类姿势识别的情况下并不是十分有效和直观的。
进一步，当前室外活动尚未使用移动技术来现代化以改善用户的游戏体验。随着下一代游戏用以上所述的新技术在客厅中发生演进，室外游戏活动可从类似添加的技术中获益。虽然对于高度聚焦的竞赛性使用情形可能已将其他传感器用于特定的运动员，但用于创建消费者级传感器以增强这些室外游戏体验的低功率且低成本的解决方案是期望的。
因此，期望有技术进步以使得能够改善身体跟踪性能并且使得这些系统能够去到用户想要去的任何地方，不论这些系统被用于商业应用还是消费者应用中。示例商业应用包括准确运动捕捉以用于各种各样环境中的姿势识别。示例消费者应用包括一个或多个玩家之间的移动游戏，以及运动性能跟踪和训练，不论是室外的还是在健身房中。此外，移动身体跟踪还有许多潜在应用，这些应用在此类跟踪技术以合理价位和充分性能等级可得的情况下可能浮现出来。
概述
在本公开的一个方面，一种用于运动捕捉的装置包括：配置成支撑物体的表面；以及随同该表面布置的至少一个传感器，其中这至少一个传感器被配置成获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计该表面相对于该物体的运动时使用。
在本公开的另一方面，一种用于运动捕捉的设备包括：用于支撑物体的装置；以及随同该用于支撑物体的装置布置的至少一个传感器装置，其中这至少一个传感器装置被配置成获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计该表面相对于该物体的运动时使用。
在本公开的又一方面，一种用于运动捕捉的方法包括：提供配置成支撑物体的表面；以及经由至少一个传感器获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计该表面相对于该物体的运动时使用。
在本公开的又一方面，一种用于运动捕捉的计算机程序产品包括具有能执行以用于以下操作的指令的机器可读介质：提供配置成支撑物体的表面；以及经由至少一个传感器获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计该表面相对于该物体的运动时使用。
在本公开的又一方面，一种用于运动捕捉的装置包括：天线；配置成支撑物体的表面；以及随同该表面布置的至少一个传感器，其中这至少一个传感器被配置成获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计该表面相对于该物体的运动时使用。
附图简要说明
为了能详细地理解本文中阐述的本公开的上述特征所用的方式，可以参照各方面来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中解说。然而应该注意，附图仅解说了本公开的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为本描述可以允许有其他等同有效的方面。
图1是解说根据本文所阐述的公开的某些方面的利用邻近度传感器和其他传感器来实现运动捕捉的系统的示例的示图。
图2是解说根据本文所阐述的公开的某些方面的用于使用图1的系统进行邻近度和特技捕捉的滑板的第一示例的示图。
图3是解说根据本文所阐述的公开的某些方面的用于使用图1的系统进行邻近度和特技捕捉的滑板的第二示例的框图。
图4是解说根据本文所阐述的公开的某些方面的针对使用图3的滑板的滑板者的运动和特技捕捉操作的示图。
图5是解说根据本文所阐述的公开的某些方面的运动捕捉操作的流程图。
图6是解说根据本文所阐述的公开的某些方面的可被用在BAN的无线设备中的各种组件的框图。
图7是解说能够执行图5中所示各操作的示例装置的示图。
图8是解说采用处理系统的装置的硬件实现的示例的示图，该处理系统可被实现用于室外游戏的邻近度和特技记录。
详细描述
以下参照附图更全面地描述了本公开的各个方面。然而，本公开可用许多不同的形式实施并且不应解释为被限定于本公开通篇所给出的任何特定结构或功能。确切而言，提供这些方面使得本公开将是透彻和完整的，并将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域的技术人员应领会，本公开的范围旨在覆盖本文中所披露的本公开的任何方面，不论其是独立地还是与本公开的任何其他方面相组合地实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本公开的各种方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，本文中所披露的本公开的任何方面可以由权利要求的一个或多个元素来实施。
措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。此外，尽管本文中描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。
许多当前的室外活动尚未用移动技术来现代化以改善用户游戏体验。随着下一代游戏用诸如Microsoft KINECTTM，Playstation MoveTM和Wii RemoteTM之类的新技术在客厅中发生演进，室外游戏活动可从类似添加的技术中获益。虽然对于高度聚焦的竞赛性使用情形可能已将其他传感器用于特定的运动员，但用于创建消费者级传感器以增强这些室外游戏体验的低功率且低成本的解决方案会是期望的。
本文中所公开的系统是具有邻近度传感器的滑板，当滑板者在各种环境中（包括室外环境）执行技巧和特技时，这些邻近度传感器对滑板者的移动进行运动捕捉和记录。在本文中所阐述的系统的一方面，经装备的滑板除了加速计、陀螺仪和磁力计传感器以外还具有邻近度传感器，这些邻近度传感器跟踪滑板者佩戴在他/她的脚上的邻近度传感器的位置。举例而言，邻近度传感器可被整合到他们的鞋中。所捕捉的特技可被重放并与朋友共享，由此改进了室外社交游戏概念。具体而言，该系统改善了滑板场和室外环境处玩滑板的游戏体验。使用具有低功率和高传递率的邻近度传感器，数据还可以在滑板者的微乎其微的干预下被容易地记录到移动电话。
虽然以下描述利用滑板作为示例，但是应当注意，任何运动装备均可配备有本文中所描述的系统以达到类似结果。因此，本文中所提供的示例不应当被当做是限制性的。
所公开的办法不需要使用运动捕捉相机并且不受外部干扰的影响，因为本文中所描述的邻近度传感器使用不被Wi-Fi或蜂窝电话使用的高频带。此外，本文中所描述的邻近度传感器利用极低的功率，这允许对电池系统进行更长的外部使用。多个信道的使用为数据最密集的邻近度数据提供充裕的传递率。
本文中的教导可被纳入各式各样的有线或无线装置或节点中，实现在其内，或由其执行。在一些方面，根据本文中的教导实现的无线节点可包括身佩式节点、驻定估计器节点、接入点、接入终端等。本文中所阐述的公开的某些方面可支持在体域网（BAN）中实现的方法。BAN表示用于运动捕捉、医学诊断目的等的连续身体监视的概念。
图1解说了可被用于对滑板者和滑板进行位置确定和特技记录的系统的一般化示例。该无线系统包括接收机控制台100，接收机控制台100使用无线接收机101接收无线提供的邻近度数据。由无线发射机102向无线接收机101传送的该邻近度数据按无线协议103封装，并由滑板150提供。
滑板150具有特殊的集成测距传感器。如附图中所示，滑板150包括多个邻近度传感器105到108。虽然在一方面包括了四个测距传感器，每个角上一个传感器，中间传感器位于滑板者下方，但在其他实现中可有任何数目的邻近度传感器。这些邻近度传感器（也称为节点）中的每一个可与另一节点进行测距。滑板150还包括邻近度传感器104，邻近度传感器104担当节点协调器，用于协调这多个邻近度传感器105到108之间的通信以及提供给无线发射机102的邻近度数据。在本文中所阐述的本公开的另一方面，这多个邻近度传感器105到108中的任何一个可被用作中央节点协调器。此外，由无线发射机102和无线接收机101提供的功能性可由邻近度传感器提供。
在滑板150的一个方面，这多个邻近度传感器105到108、以及邻近度传感器104和无线发射机102被搭载到由适于在滑板构造应用中使用的材料（诸如塑料或木材）制成的基板。每个传感器随后将使用测距来确定它们相对于彼此的位置。这些传感器中每个传感器之间的距离也可被知晓，因为它们是在板上的预定位置上，并且可被间或更新或重新校准。
图2解说了滑板150中被用来向移动电话200提供位置和特技信息的传感器的使用，该移动电话200包括用于接收由滑板150的无线发射机102无线传送的人的位置和特技信息的无线接收机201。在所公开办法的一方面，滑板者202佩戴多个邻近度传感器203，诸如每只脚一个邻近度传感器203。在本文中所阐述的公开的一方面，佩戴在人体上的这些邻近度传感器可作为BAN的一部分互相通信。BAN分别与滑板150上的各邻近度传感器（诸如与图1的传感器105、107、和109相对应的传感器204、205、和206）通信以提供滑板者相对于滑板150的移动的准确邻近度和位置数据。BAN以及滑板者150可被视作无线通信系统，其中各种无线节点使用或者正交复用方案或者单载波传输进行通信。因此，每个身佩式和滑板搭载式节点可包括无线传感器，该无线传感器感测（捕获）与滑板者的身体的移动相关联的一个或多个信号并将这些信号传达给移动电话200。滑板150上的传感器被用于更好地估计滑板者相对于滑板150在3D空间中的移动和身体位置。为了达到该目的，可为滑板者202佩戴的每个邻近度传感器以及滑板150上的每个邻近度传感器执行计算。这些计算也随时间执行。在一方面，本文中所描述的无线节点可根据压缩感测（CS）来操作，其中捕获速率可以小于正被捕获的信号的奈奎斯特速率。
移动电话100将从无线发射机102接收数据并处理测距信息以确定滑板者202的身体相对于滑板150的移动信息。从无线发射机102接收的数据还可包含经处理的信息，诸如从滑板者202的身体相对于滑板150的移动检测到的信息，如本文中所述的。
在本文中所公开的系统的一个方面，由各种传感器收集的信息可被用来创建滑板者202的运动学模型。根据该模型，可确定来自滑板者202的运动，并且可随后从那些运动检测滑板者202所执行的特技。
现在参照图3并且还参照图4，其被用来描述滑板者400是活跃地与朋友在滑板场玩滑板的滑板爱好者的系统。该滑板者拥有若干滑板视频游戏，并且喜欢与他的朋友们比赛和尝试新的滑板特技。在本文中所提供的示例中，滑板者400从本地经销商购买了新滑板300。滑板300在滑板300的前部和后部分别包含集成的邻近度传感器301和302。当滑板者400在佩戴着多个邻近度传感器401（诸如多个邻近度传感器203）的同时滑行滑板300时，这些邻近度传感器301和302允许滑板者400跟踪滑板者400的移动和绝技。滑板300还包括节点303，节点303可包含诸如一个或多个陀螺传感器、加速计、数据存储、处理系统等的此类其他电子器件、和向这些电子器件供电的电源（诸如电池组）等。节点303可包含传送信息的无线发射机。滑板300上的各种节点和传感器之间的距离是预设置的并且可被重新校准。
在使用本文所阐述的系统的一方面，在滑行滑板300之前，滑板者400可快速地将新滑板与移动电话（诸如移动电话200）配对，以使得由节点303确定的信息可在该移动电话上存储和察看或进一步传送给另一设备或在web站点上张贴。移动电话使用节点303与滑板300进行通信。以滑板者400将滑板300带到滑板场与朋友玩滑板的情形为例。在滑板者400开始之前，滑板者400将电话配对到滑板300。当滑板者400使用滑板300在滑板场中执行技巧时，邻近度传感器301和302检测到由滑板者300执行的技巧，包括诸如高度、速度和距离之类的度量。
例如，滑板者300用滑板400在允许作出技巧的障碍物（诸如斜坡405）之上执行技巧/跳跃404。由于滑板300上的传感器，诸如节点303中包含的那些传感器，滑板300能检测到角度变化。当滑板者跳跃406时，邻近度传感器确定滑板者的鞋上的各邻近度传感器401与滑板300的各邻近度传感器402之间的距离407。邻近度传感器计算每只脚到每个滑板传感器的距离变化407。还示出了在技巧/跳跃期间如何由板上的各传感器收集每个邻近度距离408的俯视图。一旦滑板者400已从技巧/跳跃着陆，各脚部传感器就开始靠近板409。示出了在着陆期间滑板者400身上的传感器401与板上的传感器402的距离410的俯视图。
本文中所阐述的系统可检测由滑板者400执行的各式各样的移动或技巧。例如，当滑板者400正滑行时，他在滑轨上执行了Ollie动作到50-50动作再到Nose-slide动作。他非常激动他完成了这个动作。由于滑板300上的传感器，移动电话能够检测到他刚完成的移动并为他记录这些移动。此外，滑板300可以促成对社交网站或游戏服务的设置，其允许滑板者400与朋友们分享成果、将为某些动作而奖励的分数记入到在线排行榜，并且用分数兑换奖品。例如，滑板者400能够走至他的手机，并在社交网站（诸如FacebookTM）上张贴关于他刚执行的移动的消息。他还能向游戏服务记入他的组合动作，这允许他从列表中查对他刚完成的三个滑板技巧。他现在能将他的成果的通知推送给排行榜并将他的成果和移动与他的朋友们作比较。
图5解说了运动捕捉过程500，其中在502，提供配置成支撑物体的表面。在504，经由至少一个传感器获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计该表面相对于该物体的运动时使用。在506，使用测距或惯性信息中的该至少一者来估计该表面相对于该物体的运动。
图6解说了可在本文中所阐述的系统内采用的无线设备（无线节点）600中使用的各种组件。无线设备600是可被配置成实现本文中所描述的各种方法的设备的示例。无线设备600可被用来实现本文中所提及的各邻近度传感器中的任何一个，这些邻近度传感器诸如是滑板中的多个邻近度传感器，或滑板者佩戴的多个接近度传感器。
无线设备600可包括控制无线设备600的操作的处理器604。处理器604也可被称为中央处理单元（CPU）。可包括只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）两者的存储器606向处理器604提供指令和数据。存储器606的一部分还可包括非易失性随机存取存储器（NVRAM）。处理器604通常基于存储在存储器606内的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器606中的指令可以是能执行的以实现本文所描述的方法。
无线设备600还可包括外壳608，外壳608可包括发射机610和接收机612以允许在无线设备600与远程位置之间进行数据的传送和接收。发射机610和接收机612可被组合成收发机614。天线616可被附连至外壳608且电耦合至收发机614。无线设备600还可包括（未示出）多个发射机、多个接收机、多个收发机、和/或多个天线。
无线设备600还可包括可用于力图检测和量化收发机614所接收的信号的电平的信号检测器618。信号检测器618可检测诸如总能量、每副载波每码元能量、功率谱密度之类的信号以及其它信号。无线设备600还可包括供处理信号使用的数字信号处理器（DSP）620。
无线设备600的各种组件可由总线系统622耦合在一起，除数据总线之外，总线系统622还可包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。
在许多当前系统中，移动身体跟踪可采用搭载到与BAN相关联的身体的惯性传感器。这些系统可能是受限的，因为它们遭受到受限动态范围以及为惯性传感器所常见的估计器漂移。同样，可接受的身体运动估计可能需要大量的传感器节点（例如，最少15个），因为身体的每一关节部分可能需要完整的取向估计。此外，现有系统可能需要工业级惯性传感器的性能，这增加了成本等等。对于许多应用而言，使用方便以及成本通常是最重要的。因此，期望开发用于减少移动身体跟踪所需节点的数量同时维持所需准确度的新方法。
在本文所阐述的公开的各方面，在各种实现中都提到了测距。如本文中所使用的，测距是确定两个装备了测距检测的节点（诸如两个邻近度传感器）之间的距离的感测机制。可将这些距离与来自诸如惯性传感器等其他传感器的测量相组合，以校正误差并提供估计惯性传感器中的漂移分量的能力。根据某些方面，一组身佩式节点可发出能用一个或多个驻定地面参考节点检测的传输。这些参考节点可具有已知位置，并且可以被时间同步到几分之一纳秒内。然而，对于许多应用而言，必须依赖于利用驻定地面参考节点的解决方案因其复杂的建立要求而不切实际。因此，期望进一步的创新。
本文中所阐述的公开的某些方面支持允许系统克服先前办法的局限性并实现具有各式各样应用所需的特性的产品的各种机制。
应当注意，尽管本文中使用了术语“身体”，但本说明书也可应用于捕捉诸如机器人等机器的姿势。同样，本技术可应用于捕捉活动中道具的姿势，这些道具诸如是剑/盾、滑板、球拍/高尔夫球棒/棒球球棒。
如本文所讨论的，本文中所描述的惯性传感器包括诸如加速计、陀螺仪或惯性测量单元（IMU）之类的传感器。IMU是加速计和陀螺仪两者的组合。本领域普通技术人员熟悉这些传感器的操作和运作。
测距是确定两个经装备节点之间的距离的感测机制。可将这些距离与惯性传感器测量组合成身体运动估计量，以校正误差并提供估计惯性传感器中的漂移分量的能力。根据某些方面，一组身佩式节点可发出能用一个或多个驻定地面参考节点检测的传输。参考节点可具有已知位置，并且可以被时间同步到几分之一纳秒内。然而，如先前所提及的，对于消费者级产品而言，该系统因其复杂的建立要求而不切实际。因此，期望进一步的创新。
在所公开系统的一个方面，可基于信号往返时间而非到达时间来产生与身佩式节点相关联的距离信息。这可从距离估计中消除两个节点之间的任何时钟不确定性，并且因此可移除对同步节点的需要，而这可显著地简化建立。此外，所提议的办法使得所有节点本质上相同，因为没有“经同步节点”对“未经同步节点”的概念。
所提议的办法可以利用任何两个节点之间的距离，包括不同身佩式节点之间的距离。可将这些距离与惯性传感器数据并与运动学身体模型所提供的约束进行组合以估计身体姿势和运动。先前系统仅执行从身体节点到固定节点的测距，而移除了时间同步要求可使得能够执行任何两个节点之间的测距。由于有附加的距离数据可用，并且还由于对相对于身体的位置的直接感测，所以这些附加距离在运动跟踪估计器中可以是非常有价值的。不同身体上的各节点之间的距离也可有助于确定这些身体之间的相对位置和姿势。
借助于高准确度往返时间测距以及对各身体上节点和各身体外节点之间的测距，可减少惯性传感器的数量和质量。减少节点数量可使得使用简单得多，并且降低惯性传感器的所需准确度可降低成本。在生产适用于消费者产品的系统方面，这两种改进都可能是极其重要的。
以上所描述的方法的各种操作可由能够执行相应功能的任何合适的装置来执行。这些装置可包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路（ASIC）、或处理器。一般而言，在附图中解说了操作的场合，这些操作可具有带相似编号的相应配对装置加功能组件。例如，图7解说了用于运动捕捉的设备700的示例。设备700包括用于支撑物体的装置702；随同此用于支撑物体的装置布置的至少一个传感器装置704，其中这至少一个传感器装置被配置成获得测距信息以供在估计该表面相对于物体的运动时使用；以及用于使用测距或惯性信息中的至少一者来估计该表面相对于该物体的运动的装置706。
此外，一般而言，用于感测的装置可包括一个或多个邻近度传感器（诸如邻近度传感器105）、惯性传感器、或其任何组合。用于传送的装置可包括图6中所解说的发射机（例如，发射机单元610）和/或天线616。用于接收的装置可包括图6中示出的接收机（例如，接收机单元612）和/或天线616。用于处理的装置、用于确定的装置、或用于使用的装置可包括处理系统，该处理系统可包括一个或多个处理器，如图6中示出的处理器604。
图8是解说采用处理系统814的移动电话100或移动电话200的硬件实现的示例的图示。该装置包括耦合到收发机810的处理系统814。收发机810耦合到一个或多个天线820。收发机810提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的手段。例如，收发机810可以与多个邻近度传感器808a-808n通信，邻近度传感器808a-808n包括诸如参照图1和图2描述的由用户202佩戴的那些邻近度传感器以及滑板150上的那些邻近度传感器。处理系统814包括耦合到计算机可读介质806的处理器804。处理器804负责一般处理，包括执行存储在计算机可读介质806上的软件。该软件在由处理器804执行时使处理系统814执行上文关于任何特定装置描述的各种功能。计算机可读介质806还可被用于存储由处理器804在执行软件时操纵的数据。
处理系统进一步包括用于经由这多个邻近度传感器808a-808n中的至少一个传感器来获得测距信息以供在估计表面（诸如滑板150）相对于物体（诸如用户202）的运动时使用的传感器通信模块832；以及用于估计该表面相对于该物体的运动的运动估计模块834。所确定的该表面的估计运动可被存储在处理系统814中，诸如计算机可读介质806中。各模块可以是在处理器804中运行的软件模块、驻留/存储在计算机可读介质806中的软件模块、耦合到处理器804的一个或多个硬件模块、或其某一组合。
如本文中所使用的，术语“确定”广泛涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可包括演算、计算、处理、推导、研究、查找（例如，在表、数据库或其他数据结构中查找）、查明、及类似动作。而且，“确定”可包括接收（例如，接收信息）、访问（例如，访问存储器中的数据）、及类似动作。而且，“确定”还可包括解析、选择、选取、建立、及类似动作。
结合本文中所阐述的公开来描述的各种解说性逻辑块、模块和电路可以用通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列信号（FPGA）或其他可编程逻辑器件（PLD）、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
本文所公开的方法包括用于达成所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。结合本文所阐述的公开所描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在本领域所知的任何形式的存储介质中。可使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM等。软件模块可包括单条指令、或许多条指令，且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间、以及跨多个存储介质分布。存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。
所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果以硬件实现，则示例硬件配置可包括无线节点中的处理系统。该处理系统可以用总线架构来实现。取决于该处理系统的具体应用和整体设计约束，总线可包括任何数目的互连总线和桥接器。总线可将包括处理器、机器可读介质、以及总线接口的各种电路链接在一起。总线接口可用于尤其将网络适配器经由总线连接至处理系统。网络适配器可用于实现PHY层的信号处理功能。在用户终端的情形中，用户接口（例如，按键板、显示器、鼠标、游戏操纵杆等）也可被连接至总线。总线还可链接各种其他电路（诸如定时源、外围设备、稳压器、电源管理电路等），这些电路在本领域中是众所周知的，因此将不再赘述。
处理器可负责管理总线和一般处理，包括执行存储在机器可读介质上的软件。处理器可用一个或多个通用和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、微控制器、DSP处理器、以及其他能执行软件的电路系统。软件应当被宽泛地解释成表示指令、数据、或其任何组合，无论是被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或其他。作为示例，机器可读介质可以包括RAM（随机存取存储器）、闪存、ROM（只读存储器）、PROM（可编程只读存储器）、EPROM（可擦式可编程只读存储器）、EEPROM（电可擦式可编程只读存储器）、寄存器、磁盘、光盘、硬盘驱动器、或者任何其他合适的存储介质、或其任何组合。机器可读介质可被实施在计算机程序产品中。该计算机程序产品可以包括包装材料。
在硬件实现中，机器可读介质可以是处理系统中的与处理器分开的一部分。然而，如本领域的技术人员将容易领会到的，机器可读介质、或其任何部分可在处理系统外部。作为示例，机器可读介质可包括传输线、由数据调制的载波、和/或与无线节点分开的计算机产品，所有这些都可由处理器通过总线接口来访问。替换地或补充地，机器可读介质、或其任何部分可被集成到处理器中，诸如高速缓存和/或通用寄存器文件可能就是这种情形。
处理系统可以被配置为通用处理系统，该通用处理系统具有一个或多个提供处理器功能性的微处理器和提供机器可读介质中的至少一部分的外部存储器，它们都通过外部总线架构与其他支持电路系统链接在一起。替换地，处理系统可以用带有集成在单块芯片中的处理器、总线接口、用户接口（在接入终端情形中）、支持电路系统、和至少一部分机器可读介质的ASIC（专用集成电路）来实现，或者用一个或多个FPGA（现场可编程门阵列）、PLD（可编程逻辑器件）、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、或者任何其他合适的电路系统、或者能执行本公开通篇所描述的各种功能性的电路的任何组合来实现。取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束，本领域技术人员将认识到如何最佳地实现关于处理系统所描述的功能。
机器可读介质可包括数个软件模块。这些软件模块包括当由处理器执行时使处理系统执行各种功能的指令。这些软件模块可包括传送模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。作为示例，当触发事件发生时，可以从硬件驱动器中将软件模块加载到RAM中。在软件模块执行期间，处理器可以将一些指令载入到高速缓存中以提高存取速度。随后可将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以供处理器执行。在以下谈及软件模块的功能性时，将理解此类功能性是在处理器执行来自该软件模块的指令时由该处理器来实现的。
如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线（DSL）、或无线技术（诸如红外（IR）、无线电、以及微波）从web站点、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或无线技术（诸如红外、无线电、以及微波）就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘（disk）和碟（disc）包括压缩碟（CD）、激光碟、光碟、数字多用碟（DVD）、软盘、
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，其中盘（disk）常常磁性地再现数据，而碟（disc）用激光来光学地再现数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可包括非瞬态计算机可读介质（例如，有形介质）。另外，对于其他方面，计算机可读介质可包括瞬态计算机可读介质（例如，信号）。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
因而，某些方面可包括用于执行本文中介绍的操作的计算机程序产品。例如，此类计算机程序产品可包括其上存储（和/或编码）有指令的计算机可读介质，这些指令能由一个或多个处理器执行以执行本文中所描述的操作。对于某些方面，计算机程序产品可包括包装材料。
此外，应当领会，用于执行本文中所描述的方法和技术的模块和/或其他恰适装置能由用户终端和/或基站在适用的场合下载和/或以其他方式获得。例如，此类设备能被耦合至服务器以促成用于执行本文中所描述的方法的装置的转移。替换地，本文中所描述的各种方法能经由存储装置（例如，RAM、ROM、诸如压缩碟（CD）或软盘之类的物理存储介质等）来提供，以使得一旦将该存储装置耦合到或提供给用户终端和/或基站，该设备就能获得各种方法。此外，能利用适于向设备提供本文中所描述的方法和技术的任何其他合适的技术。
如本文所描述的，本文所阐述的公开中的无线设备/节点可包括基于由该无线设备传送或在该无线设备处接收的信号执行功能的各种组件。无线设备还可被称为可佩戴式无线设备。在一些方面，可佩戴式无线设备可包括无线头戴式送受话器或无线手表。例如，无线头戴式送受话器可包括适配成基于经由接收机接收到的数据提供音频输出的换能器。无线手表可包括适配成基于经由接收机接收到的数据提供指示的用户接口。无线感测设备可包括适配成提供要经由发射机发射的数据的传感器。
无线设备可经由一条或多条无线通信链路通信，这些无线通信链路基于任何合适的无线通信技术或以其他方式支持任何合适的无线通信技术。例如，在一些方面，无线设备可与网络相关联。在一些方面，网络可包括使用超宽带技术或某种其他合适的技术实现的个域网（例如，支持30米数量级的无线覆盖区域）或体域网（例如，支持70米数量级的无线覆盖区域）。在一些方面，网络可包括局域网或广域网。无线设备可支持或以其他方式使用各种无线通信技术、协议、或标准（诸如举例而言CDMA、TDMA、OFDM、OFDMA、WiMAX和Wi-Fi）中的一种或多种。类似地，无线设备可支持或以其他方式使用各种相对应的调制或复用方案中的一种或多种。无线设备由此可包括合适组件（例如，空中接口）来使用以上或其他无线通信技术建立一条或多条无线通信链路并经由这一条或多条无线通信链路来通信。例如，设备可包括具有相关联的发射机和接收机组件（例如，发射机610和接收机612）的无线收发机，这些发射机和接收机组件可包括促成无线介质上的通信的各种组件（例如，信号发生器和信号处理器）。
本文中的教示可被纳入各种装置（例如，设备）中（例如，在装置内实现或由装置执行）。例如，本文中所教示的一个或多个方面可被纳入到电话（例如，蜂窝电话）、个人数据助理（“PDA”）或所谓的智能电话、娱乐设备（例如，便携式媒体设备，包括音乐和视频播放器）、头戴式送受话器（例如，头戴式受话器、耳机等）、话筒、医疗感测设备（例如，生物测定传感器、心率监视器、计步器、EKG设备、智能绷带等）、用户I/O设备（例如，手表、遥控器、照明开关、键盘、鼠标等）、环境感测设备（例如，轮胎气压监视器）、可接收来自医疗或环境感测设备的数据的监视设备（例如，台式计算机、移动计算机等）、护理点设备、助听器、机顶盒、或任何其他合适设备中。监视设备还可经由与网络的连接来访问来自不同感测设备的数据。
这些设备可具有不同功率和数据需求。在一些方面中，本文中的教示可适配成用在低功率应用中（例如，通过使用基于脉冲的信令方案和低占空比模式），并且可支持各种数据率，包括相对高的数据率（例如，通过使用高带宽脉冲）。
在一些方面，无线设备可包括通信系统的接入设备（例如，接入点）。此类接入设备可提供例如经由有线或无线通信链路至另一网络（例如广域网，诸如因特网或蜂窝网络）的连通性。因此，接入设备可使得另一设备（例如，无线站）能接入该其他网络或实现某一其他功能性。此外应领会，这两个设备中的一者或两者可以是便携式的，或者在一些情形中为相对非便携式的。另外，应当明白，无线设备还可以能够按非无线的方式（例如，经由有线连接）经由恰适的通信接口传送和/或接收信息。
提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。对这些方面的各种改动将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示出的各方面，而是应被授予与权利要求的语言相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述并非旨在表示“有且仅有一个”（除非特别如此声明）而是“一个或多个”。除非特别另外声明，否则术语“一些/某个”指的是一个或多个。引述一列项目中的“至少一个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖：a；b；c；a和b；a和c；b和c；以及a、b和c。本公开通篇描述的各种方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众——无论这样的公开是否在权利要求书中被显式地叙述。权利要求的任何要素都不应当在35U.S.C.§112第六款的规定下来解释——除非该要素是使用措辞“用于……的装置”来明确叙述的或者在方法权利要求情形中该要素是使用措辞“用于……的步骤”来叙述的。

Claims (45)

1.一种用于运动捕捉的装置，包括：
表面，其配置成支撑物体；以及
随同所述表面布置的至少一个传感器，其中所述至少一个传感器配置成获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计所述表面相对于所述物体的运动时使用。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括处理系统，其配置成基于测距或惯性信息中的所述至少一者来估计所述表面的运动。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器进一步配置成与随同所述物体布置的一个或多个远程传感器通信以获得测距或惯性信息中的所述至少一者。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器包括陀螺传感器、压力传感器、测距传感器、磁力计、或加速计。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述表面包括滑板。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物体包括人体的至少一部分。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测距或惯性信息中的所述至少一者包括在估计所述物体的运动以用于运动学模型中时使用的测距数据。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述物体的运动学模型是相对于所述表面确定的。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器之一包括配置成与远程装置进行测距或惯性信息中的所述至少一者的通信的收发机。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括，配置成与远程装置进行测距或惯性信息中的所述至少一者的通信的收发机。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括，用于存储测距或惯性信息中的所述至少一者的存储器。
12.一种用于运动捕捉的设备，包括：
用于支撑物体的装置；以及
随同所述用于支撑物体的装置布置的至少一个传感器装置，其中所述至少一个传感器装置被配置成获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计所述表面相对于所述物体的运动时使用。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，进一步包括，用于基于测距或惯性信息中的所述至少一者来估计所述表面的运动的装置。
14.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述至少一个传感器装置进一步配置成与随同所述物体布置的一个或多个远程传感器装置通信以获得测距或惯性信息中的所述至少一者。
15.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述至少一个传感器装置包括陀螺传感器，压力传感器，测距传感器，磁力计，或加速计。
16.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述用于支撑物体的装置包括滑板。
17.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述物体包括人体的至少一部分。
18.如权利要求12所述的设备，其特征在于，测距或惯性信息中的所述至少一者包括在估计所述物体的运动以用于运动学模型中时使用的测距数据。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述物体的运动学模型是相对于所述表面确定的。
20.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述至少一个传感器装置之一包括配置成与远程装置进行测距或惯性信息中的所述至少一者的通信的收发机。
21.如权利要求12所述的设备，其特征在于，进一步包括，配置成与远程装置进行测距或惯性信息中的所述至少一者的通信的收发机。
22.如权利要求12所述的设备，其特征在于，进一步包括，用于存储测距或惯性信息中的所述至少一者的存储器装置。
23.一种用于运动捕捉的方法，包括：
提供配置成支撑物体的表面；以及
经由至少一个传感器获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计所述表面相对于所述物体的运动时使用。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，进一步包括，基于测距或惯性信息中的所述至少一者来估计所述表面的运动。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，进一步包括，与随同所述物体布置的一个或多个远程传感器通信以获得测距或惯性信息中的所述至少一者。
26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述至少一个传感器包括陀螺传感器，压力传感器，测距传感器，磁力计，或加速计。
27.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述表面包括滑板。
28.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述物体包括人体的至少一部分。
29.如权利要求23所述的方法，其特征在于，测距或惯性信息中的所述至少一者包括在估计所述物体的运动以用于运动学模型中时使用的测距数据。
30.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述物体的运动学模型是相对于所述表面确定的。
31.如权利要求23所述的方法，其特征在于，进一步包括，与远程装置进行测距或惯性信息中的所述至少一者的通信。
32.如权利要求23所述的方法，其特征在于，进一步包括，收发机被配置成与远程装置进行测距或惯性信息中的所述至少一者的通信。
33.如权利要求23所述的方法，其特征在于，进一步包括，存储测距或惯性信息中的所述至少一者。
34.一种用于运动捕捉的计算机程序产品，包括：
包括指令的机器可读介质，所述指令能执行以用于：
提供配置成支撑物体的表面；以及
经由至少一个传感器获得测距或惯性信息中的至少一者以供在估计所述表面相对于所述物体的运动时使用。
35.如权利要求34所述的计算机程序产品，其特征在于，所述机器可读介质进一步包括，能执行以用于基于测距或惯性信息中的所述至少一者来估计所述表面的运动的指令。
36.如权利要求34所述的计算机程序产品，其特征在于，所述机器可读介质进一步包括，能执行以用于与随同所述物体布置的一个或多个远程传感器通信以获得测距或惯性信息中的所述至少一者的指令。
37.如权利要求34所述的计算机程序产品，其特征在于，所述至少一个传感器包括陀螺传感器，压力传感器，测距传感器，磁力计，或加速计。
38.如权利要求34所述的计算机程序产品，其特征在于，所述表面包括滑板。
39.如权利要求34所述的计算机程序产品，其特征在于，所述物体包括人体的至少一部分。
40.如权利要求34所述的计算机程序产品，其特征在于，测距或惯性信息中的所述至少一者包括在估计所述物体的运动以用于运动学模型中时使用的测距数据。
41.如权利要求40所述的计算机程序产品，其特征在于，所述物体的运动学模型是相对于所述表面确定的。
42.如权利要求34所述的计算机程序产品，其特征在于，所述机器可读介质进一步包括，能执行以用于与远程装置进行测距或惯性信息中的所述至少一者的通信的指令。
43.如权利要求34所述的计算机程序产品，其特征在于，所述机器可读介质进一步包括，能执行以用于与远程装置进行测距或惯性信息中的所述至少一者的通信的指令。
44.如权利要求34所述的计算机程序产品，其特征在于，所述机器可读介质进一步包括，能执行以用于存储测距或惯性信息中的所述至少一者的指令。
45.一种用于运动捕捉的滑板，包括：
天线；
表面，其配置成支撑物体；以及
随同所述表面布置的至少一个传感器，其中所述至少一个传感器被配置成获得并传送测距或惯性信息中的至少一者以供在估计所述表面相对于所述物体的运动时使用。
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