特開 2022-93813 電子デバイス及び電子デバイスの姿勢追跡方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022093813

(43)【公開日】2022-06-24

(54)【発明の名称】電子デバイス及び電子デバイスの姿勢追跡方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0346 20130101AFI20220617BHJP

   G06T 7/20 20170101ALI20220617BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0346 426

G06F3/0346 425

G06T7/20 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020206500

(22)【出願日】2020-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】518427524

【氏名又は名称】未來市股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(74)【代理人】

【識別番号】100112564

【弁理士】

【氏名又は名称】大熊 考一

(74)【代理人】

【識別番号】100163500

【弁理士】

【氏名又は名称】片桐 貞典

(74)【代理人】

【識別番号】230115598

【弁護士】

【氏名又は名称】木内 加奈子

(72)【発明者】

【氏名】許 丞佑

(72)【発明者】

【氏名】▲ホアン▼ ▲イー▼雅

【テーマコード（参考）】

5B087

5L096

【Ｆターム（参考）】

5B087AA07

5B087AC04

5B087BC05

5B087BC32

5B087BC34

5L096CA04

5L096FA09

5L096FA67

5L096FA69

5L096JA11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電子デバイス及び電子デバイスの姿勢追跡方法を提供する。
【解決手段】方法は、自由度（ＤＯＦ）上の該電子デバイスの複数の特定サンプル値を取得することと、複数の有効サンプル値を取り出して、それに応じて予測サンプル値を取得することと、ＤＯＦ上の実サンプル値を感知することと、予測サンプル値と実サンプル値との間の差が閾値よりも大きいと判定したことに応じて、実サンプル値を無効と判定して、予測サンプル値と実サンプル値との組合せに基づきＤＯＦ上の出力サンプル値を決定することと、予測サンプル値と実サンプル値との間の差が閾値よりも大きくないと判定したことに応じて、実サンプル値を有効と判定して、実サンプル値をＤＯＦ上の出力サンプル値として決定することと、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子デバイスの姿勢追跡方法であって、
自由度（ＤＯＦ）上の上記電子デバイスの複数の特定サンプル値を取得することであって、前記特定サンプル値が特定の窓内にあることと、
前記特定サンプル値から複数の有効サンプル値を取り出して、前記有効サンプル値に基づき予測サンプル値を取得することと、
前記ＤＯＦ上の前記電子デバイスの第１の実サンプル値を感知することと、
前記予測サンプル値と前記第１の実サンプル値との間の特定の差が所定の閾値よりも大きいことに応じて、前記第１の実サンプル値を無効と判定して、前記予測サンプル値と前記第１の実サンプル値との組合せに基づき前記ＤＯＦ上の出力サンプル値を決定することと、
前記予測サンプル値と前記第１の実サンプル値との間の前記特定の差が前記所定の閾値よりも大きくないことに応じて、前記第１の実サンプル値を有効と判定して、前記第１の実サンプル値を前記ＤＯＦ上の前記出力サンプル値として決定することと
を含む、
方法。

【請求項2】

電子デバイスであって、
プログラムコードを格納する、非一時的なメモリと、
前記メモリに連接され、
自由度（ＤＯＦ）上の上記電子デバイスの複数の特定サンプル値を取得することであって、前記特定サンプル値が特定の窓内にあることと、
前記特定サンプル値から複数の有効サンプル値を取り出して、前記有効サンプル値に基づき予測サンプル値を取得することと、
前記ＤＯＦ上の前記電子デバイスの第１の実サンプル値を感知することと、
前記予測サンプル値と前記第１の実サンプル値との間の特定の差が所定の閾値よりも大きいことに応じて、前記第１の実サンプル値を無効と判定して、前記予測サンプル値と前記第１の実サンプル値との組合せに基づき前記ＤＯＦ上の出力サンプル値を決定することと、
前記予測サンプル値と前記第１の実サンプル値との間の前記特定の差が前記所定の閾値よりも大きくないことに応じて、前記第１の実サンプル値を有効と判定して、前記第１の実サンプル値を前記ＤＯＦ上の前記出力サンプル値として決定することと
を実行するためプログラムコードを読み込む、プロセッサと
を含む、
電子デバイス。

【請求項3】

前記有効サンプル値に基づき前記予測サンプル値を取得するステップが、
前記有効サンプル値のｊ番目の有効サンプル値に対応する差分値を取得することであって、前記ｊ番目の有効サンプル値に対応する前記差分値が、前記有効サンプル値の前記ｊ番目の有効サンプル値と（ｊ＋１）番目の有効サンプル値との間の差であって、１≦ｊ≦Ｍ－１であり、Ｍが前記有効サンプル値の数であることと、
各前記ｊ番目の有効サンプル値に対応する前記差分値に基づき、予測差分値を取得することと、
前記予測差分値を前記有効サンプル値のＭ番目の有効サンプル値と組み合わせることを介し、前記予測サンプル値を生成することと
を含む、
請求項１に記載の方法、
又は、
前記プロセッサが、
前記有効サンプル値のｊ番目の有効サンプル値に対応する差分値を取得することであって、前記ｊ番目の有効サンプル値に対応する前記差分値が、前記有効サンプル値の前記ｊ番目の有効サンプル値と（ｊ＋１）番目の有効サンプル値との間の差であって、１≦ｊ≦Ｍ－１であり、Ｍが有効サンプル値の数であることと、
各前記ｊ番目の有効サンプル値に対応する前記差分値に基づき、予測差分値を取得することと、
前記予測差分値を前記有効サンプル値のＭ番目の有効サンプル値と組み合わせることを介し、前記予測サンプル値を生成することと
を実行するよう構成された、
請求項２に記載の電子デバイス。

【請求項4】

前記予測差分値が、各前記ｊ番目の有効サンプル値に対応する前記差分値の線形結合である、
請求項３に記載の方法、
又は、
前記予測差分値が、各前記ｊ番目の有効サンプル値に対応する前記差分値の線形結合である、
請求項３に記載の電子デバイス。

【請求項5】

各前記有効サンプル値に対応する前記差分値が重み付けを指定され、前記予測差分値が各前記有効サンプル値に対応する前記差分値の重み付けされた平均として特徴付けられた、
請求項４に記載の方法、
又は、
各前記有効サンプル値に対応する前記差分値が重み付けを指定され、前記予測差分値が各前記有効サンプル値に対応する前記差分値の重み付けされた平均として特徴付けられた、
請求項３に記載の電子デバイス。

【請求項6】

前記（ｊ＋１）番目の有効サンプル値に対応する前記差分値の前記重み付けが、前記ｊ番目の有効サンプル値に対応する前記差分値の前記重み付けよりも大きい、
請求項４に記載の方法、
又は、
前記（ｊ＋１）番目の有効サンプル値に対応する前記差分値の前記重み付けが、前記ｊ番目の有効サンプル値に対応する前記差分値の前記重み付けよりも大きい、
請求項４に記載の電子デバイス。

【請求項7】

前記特定の窓がｉ番目の時点～（ｉ＋Ｎ－１）番目の時点を含み、前記特定サンプル値がｉ番目の特定サンプル値～（ｉ＋Ｎ－１）番目の特定サンプル値を含み、前記予測サンプル値が（ｉ＋Ｎ）番目の時点に対応し、前記第１の実サンプル値が前記（ｉ＋Ｎ）番目の時点で感知される、
請求項１に記載の方法、
又は、
前記特定の窓がｉ番目の時点～（ｉ＋Ｎ－１）番目の時点を含み、前記特定サンプル値がｉ番目の特定サンプル値～（ｉ＋Ｎ－１）番目の特定サンプル値を含み、前記予測サンプル値が（ｉ＋Ｎ）番目の時点に対応し、前記第１の実サンプル値が前記（ｉ＋Ｎ）番目の時点で感知される、
請求項２に記載の電子デバイス。

【請求項8】

前記予測サンプル値が第１の重み付けを指定され、前記第１の実サンプル値が前記第１の重み付けよりも大きい第２の重み付けを指定され、前記予測サンプル値と前記第１の実サンプル値との組合せに基づき前記出力サンプル値を決定するステップが、
前記予測サンプル値と前記第１の実サンプル値との重み付けされた平均を前記（ｉ＋Ｎ）番目の時点の前記出力サンプル値として取得すること
を含む、
請求項７に記載の方法、
又は、
前記予測サンプル値が第１の重み付けを指定され、前記第１の実サンプル値が前記第１の重み付けよりも大きい第２の重み付けを指定され、前記プロセッサが、
前記予測サンプル値と前記第１の実サンプル値との重み付けされた平均を前記（ｉ＋Ｎ）番目の時点の前記出力サンプル値として取得する
よう構成された、
請求項７に記載の電子デバイス。

【請求項9】

前記第１の実サンプル値が無効であると判定したことに応じて、
前記第１の実サンプル値をバッファに格納することと、
（ｉ＋Ｎ＋１）番目の時点での第２の実サンプル値を感知して、前記第２の実サンプル値が有効であるか否かを判定することと、
前記第２の実サンプル値が有効であると判定したことに応じ、前記バッファをリセットすることと、
前記第２の実サンプル値が無効であると判定したことに応じ、前記第２の実サンプル値を前記バッファに格納することと
を更に含む、
請求項８に記載の方法、
又は、
前記第１の実サンプル値が無効であると判定したことに応じて、前記プロセッサが、
前記第１の実サンプル値をバッファに格納することと、
（ｉ＋Ｎ＋１）番目の時点での第２の実サンプル値を感知して、前記第２の実サンプル値が有効であるか否かを判定することと、
前記第２の実サンプル値が有効であると判定したことに応じ、前記バッファをリセットすることと、
前記第２の実サンプル値が無効であると判定したことに応じ、前記第２の実サンプル値を前記バッファに格納することと
を実行するよう更に構成された、
請求項８に記載の電子デバイス。

【請求項10】

前記バッファが所定の数の実サンプル値を格納したと判定したことに応じて、
前記バッファ内の前記実サンプル値を有効と再定義し、前記バッファをリセットすること
を更に含む、
請求項９に記載の方法、
又は、
前記バッファが所定の数の実サンプル値を格納したと判定したことに応じて、前記プロセッサが、前記実サンプル値を有効であると再定義し、前記バッファをリセットするよう更に構成された、
請求項９に記載の電子デバイス。

【請求項11】

前記電子デバイスが慣性計測装置（ＩＭＵ）を含み、各前記特定サンプル値と前記第１の実サンプル値とが、前記ＤＯＦ上の第１の感知結果と前記ＤＯＦ上の第２の感知結果との少なくとも１つに基づき取得され、前記ＤＯＦ上の前記第１の感知結果が、対応する時点で前記ＩＭＵにより提供され、前記ＤＯＦ上の前記第２の感知結果が、前記対応する時点で撮像された複数のグレースケール画像に対し画像認識を実行することを介し、前記電子デバイスにより取得される、
請求項１に記載の方法、
又は、
前記電子デバイスが慣性計測装置（ＩＭＵ）を更に含み、各前記特定サンプル値と前記第１の実サンプル値とが、前記ＤＯＦ上の第１の感知結果と前記ＤＯＦ上の第２の感知結果との少なくとも１つに基づき取得され、前記ＤＯＦ上の前記第１の感知結果が、対応する時点で前記ＩＭＵにより提供され、前記ＤＯＦ上の前記第２の感知結果が、前記対応する時点で撮像された複数のグレースケール画像に対し画像認識を実行することを介し、前記電子デバイスにより取得される、
請求項２に記載の電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、姿勢追跡技術に関するものであり、特に、電子デバイス及び電子デバイスの姿勢追跡方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の方法では、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）は、その前方カメラにより撮像された画像に基づき、自身の姿勢を追跡する。しかし、ＨＭＤ前方の情景が、ランドマークが少なすぎる、又は、明るすぎる／暗すぎる場合、ＨＭＤは姿勢追跡メカニズムを適切に実行することができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上記の場合、仮想環境（例えば、仮想世界）におけるＨＭＤの位置は随時漂い、このためＨＭＤの装着者は眩暈を感じ、これはユーザ体験を悪化させる。従って、本発明は上記技術的課題を解決するために用いられる電子デバイス及び電子デバイスの姿勢追跡方法を対象とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、以下を含む電子デバイスの姿勢追跡方法を提供する。自由度（ＤＯＦ）上の電子デバイスの複数の特定サンプル値を取得することであって、特定サンプル値が特定の窓内にあることと、特定サンプル値から複数の有効サンプル値を取り出して、有効サンプル値に基づき予測サンプル値を取得することと、ＤＯＦ上の電子デバイスの第１の実サンプル値を感知することと、予測サンプル値と第１の実サンプル値との間の特定の差が所定の閾値よりも大きいと判定したことに応じて、第１の実サンプル値を無効と判定して、予測サンプル値と第１の実サンプル値との組合せに基づきＤＯＦ上の出力サンプル値を決定することと、予測サンプル値と第１の実サンプル値との間の特定の差が所定の閾値よりも大きくないと判定したことに応じて、第１の実サンプル値を有効と判定して、第１の実サンプル値をＤＯＦ上の出力サンプル値として決定すること。

【0005】

本発明は、メモリとプロセッサとを含む電子デバイスを提供する。メモリはプログラムコードを格納する。プロセッサはメモリに連接され、以下を実行するためプログラムコードを読み込む。自由度（ＤＯＦ）上の電子デバイスの複数の特定サンプル値を取得することであって、特定サンプル値が特定の窓内にあることと、特定サンプル値から複数の有効サンプル値を取り出し、有効サンプル値に基づき予測サンプル値を取得することと、ＤＯＦ上の電子デバイスの第１の実サンプル値を感知することと、予測サンプル値と第１の実サンプル値との間の特定の差が所定の閾値よりも大きいと判定したことに応じて、第１の実サンプル値を無効と判定して、予測サンプル値と第１の実サンプル値との組合せに基づきＤＯＦ上の出力サンプル値を決定することと、予測サンプル値と第１の実サンプル値との間の特定の差が所定の閾値よりも大きくないと判定したことに応じて、第１の実サンプル値を有効と判定して、第１の実サンプル値をＤＯＦ上の出力サンプル値として決定すること。

【発明の効果】

【0006】

電子デバイスの装着者は眩暈を感じる可能性が低くなり、これはユーザ体験を改善する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

本発明の更なる理解のため添付図面が含まれ、本明細書に包含され、本明細書の一部を構成する。図面は本発明の実施形態を表し、明細書と共に、本発明の原理を説明する役割を果たす。

【0008】

【図1】本発明の例示的な実施形態の１つによる電子デバイスを表すブロック図である。

【0009】

【図2】本発明の１つの実施形態による６ＤＯＦ上のサンプル値を示す。

【0010】

【図3】本発明の１つの実施形態による、電子デバイスの姿勢追跡方法のフロー図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の好ましい実施形態の詳細を述べる。実施例は添付の図面に表される。可能な限り、図面と明細書において同一の符号が同一又は類似の部材に対し用いられる。

【0012】

図１は、本発明の例示的な実施形態の１つによる電子デバイスを表すブロック図である。様々な実施形態において、電子デバイス１００は、ＨＭＤ、又は姿勢追跡を実行することのできる他の電子デバイスであってよいが、本発明はこれに限定されない。図１を参照し、電子デバイス１００は、メモリ１０１と、慣性計測装置（ＩＭＵ）１０２と、プロセッサ１０４とを含む。電子デバイス１００は、ＶＲ、ＡＲ、ＭＲ、又は他の現実シミュレーション関連技術などのＸＲに適合されてよい。

【0013】

メモリ１０１は、固定又は取り外し可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、類似のデバイス、又は上記デバイスの組合せの如何なる種類であってもよい。メモリ１０１は、プログラムコード、デバイス設定、バッファデータ、又は、（ユーザデータ、訓練データ、感情識別子、感情決定、感情構成、重み付けされた関係、線形関係、感情グループといった）永続的データを記録し、これらデータについては後に紹介する。

【0014】

ＩＭＵ１０２は、異なる時点での６ＤＯＦサンプル値を提供する。例えば、ＩＭＵ１０２は、１ミリ秒毎に６ＤＯＦサンプル値の組を提供してよいが、本発明はこれに限定されない。

【0015】

プロセッサ１０４は、メモリ１０１とＩＭＵ１０２とに連接される。プロセッサは、本発明の例示的な実施形態の手順を実行するため、メモリ１０１に格納されたプログラムコードを読み込むよう構成される。

【0016】

いくつかの実施形態において、プロセッサ１０４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号処理（ＤＳＰ）チップ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）であってよい。プロセッサ１０４の機能は、独立した電子デバイス又は集積回路（ＩＣ）により実装されてもよく、プロセッサ１０４の動作はソフトウェアにより実装されてもよい。

【0017】

本発明の概念のより好ましい理解のため、本発明の１つの実施形態による６ＤＯＦ上のサンプル値を示す図２を例として用いる。

【0018】

図２において、プロセッサ１０４は、各時点で６ＤＯＦサンプル値の組を取得してよい。例えば、時点Ｔ_ｉで、プロセッサ１０４は各６ＤＯＦ上の対応するサンプル値、例えば、Ｘ軸上のｘ_ｉ、Ｙ軸上のｙ_ｉ、Ｚ軸上のｚ_ｉ、ヨー軸上のα_ｉ、ピッチ軸上のβ_ｉ、ロール軸上のγ_ｉ、を取得してよいが、本発明はこれに限定されない。

【0019】

１つの実施形態において、各６ＤＯＦ上のサンプル値は少なくとも、対応するＤＯＦ上の第１の感知結果と、対応するＤＯＦ上の第２の感知結果とに基づき取得されてよい。

【0020】

Ｘ軸上のサンプル値ｘ_ｉを例とし、ＩＭＵ１０２が時点Ｔ_ｉでＸ軸上の第１のサンプル値を感知すると仮定し、プロセッサ１０４は第１のサンプル値を第１の感知結果として定義してよい。その間、電子デバイス１００の前方カメラ（図示せず）が時点Ｔ_ｉでグレースケール画像を撮像すると仮定し、プロセッサ１０４は、従来の姿勢追跡方法に基づき、時点Ｔ_ｉでのＸ軸上の第２のサンプル値を取得するため、グレースケール画像に対し画像認識を実行してよく、第２のサンプル値が第２の感知結果として定義されてよい。

【0021】

この場合、プロセッサ１０４は、第２の感知結果を時点Ｔ_ｉでのＸ軸上のサンプル値ｘ_ｉとするよう修正するため、第１の感知結果を用いてよい。

【0022】

もう１つの実施形態において、電子デバイス１００の前方カメラが時点Ｔ_ｉでグレースケール画像を撮像しない場合、プロセッサ１０４は、第１の感知結果（例えば、時点Ｔ_ｉでのＸ軸上の第１のサンプル値）を、時点Ｔ_ｉでのＸ軸上のサンプル値ｘ_ｉとして定義してよいが、本発明はこれに限定されない。

【0023】

Ｙ軸上のｙ_ｉをもう１つの例として、ＩＭＵ１０２が時点Ｔ_ｉでＹ軸上の第１のサンプル値を感知すると仮定し、プロセッサ１０４は第３のサンプル値を第１の感知結果として定義してよい。その間、電子デバイス１００の前方カメラが時点Ｔ_ｉでグレースケール画像を撮像すると仮定し、プロセッサ１０４は、従来の姿勢追跡方法に基づき、時点Ｔ_ｉでのＹ軸上の第４のサンプル値を取得するため、グレースケール画像に画像認識を実行してよく、第４のサンプル値が第２の感知結果として定義されてよい。

【0024】

この場合、プロセッサ１０４は、第２の感知結果を時点Ｔ_ｉでのＹ軸上のサンプル値ｙ_ｉとするよう修正するため、第１の感知結果を用いてよい。

【0025】

もう１つの実施形態において、電子デバイス１００の前方カメラが時点Ｔ_ｉでグレースケール画像を撮像しない場合、プロセッサ１０４は、第１の感知結果（例えば、時点Ｔ_ｉでのＹ軸上の第３のサンプル値）を、時点Ｔ_ｉでのＹ軸上のサンプル値ｙ_ｉとして定義してよいが、本発明はこれに限定されない。

【0026】

１つの従来の方法において、グレースケール画像を撮像する前方カメラのフレーム長がＫミリ秒であり（即ち、前方カメラがＫミリ秒毎に撮像する）、前方カメラが時点Ｔ_ｉ、Ｔ_ｉ＋Ｋでグレースケール画像を撮像すると仮定し、サンプル値ｘ_ｉとｘ_ｉ＋Ｋとの間の差がサンプル値ｘ_ｉ＋Ｋ～ｘ_{ｉ＋Ｋ－１}（即ち、サンプル値ｘ_ｉとｘ_ｉ＋Ｋとの間のＩＭＵ１０２により提供されるサンプル値）を修正するために用いられる。同様に、サンプル値ｙ_ｉとｙ_ｉ＋Ｋとの間の差がサンプル値ｙ_ｉ＋１～ｙ_{ｉ＋Ｋ－１}を修正するために用いられ、他のＤＯＦ上のサンプル値も同様である。

【0027】

この場合、電子デバイス１００（例えば、ＨＭＤ）の前方の情景が、ランドマークが少なすぎる、又は、明るすぎる／暗すぎる場合、従来の方法は電子デバイス１００が各６ＤＯＦ上の正確なサンプル値の取得を失敗させる。このため、仮想環境（例えば、仮想世界）における電子デバイス１００の位置／姿勢が随時漂い、これにより電子デバイス１００の装着者が眩暈を感じ、これはユーザ体験を悪化させる。

【0028】

本発明の実施形態において、プロセッサ１０４は、上記課題を解決するため、以下に更に説明される、本発明において提供される電子デバイス１００の姿勢追跡方法を実装するため、メモリ１０１に格納されたモジュールにアクセスしてよい。

【0029】

本発明の１つの実施形態による電子デバイスの姿勢追跡方法のフロー図を示す図３を参照する。本実施形態の方法は、図１の電子デバイス１００により実行されてよく、図３の各ステップの詳細は図１と図２を伴い説明される。

【0030】

本発明の実施形態において、プロセッサ１０４は、各ＤＯＦ上のサンプル値について本発明の方法を実行してよい。理解し易いよう、以下の説明において考慮されるＤＯＦはＸ軸であると仮定し、当業者は本発明の方法が他のＤＯＦ（例えば、Ｙ軸、Ｚ軸、ヨー軸、ピッチ軸、ロール軸）に対し如何に機能するか理解できるであろう。

【0031】

大まかに言えば、考慮されるＤＯＦ（例えば、Ｘ軸）上のサンプル値について、本発明の方法は、特定の窓（その長さをＮと呼称する）に続く特定の時点に対応するもう１つのサンプル値を予測するため、特定の窓における特定サンプル値の一部を用いてよく、予測サンプル値は特定の窓に続く時点での実サンプル値と比較されるために用いられる。予測サンプル値が実サンプル値に近い場合、実サンプル値が、特定の窓に続く時点に対応する出力サンプル値として直接用いられてよい。一方、予測サンプル値が実サンプル値から逸脱している場合、実サンプル値は予測サンプル値に基づき修正され、修正された実サンプル値が特定の窓に続く時点に対応する出力サンプル値として用いられてよい。詳細な説明を以下に提供する。

【0032】

先ず、ステップＳ３１０において、プロセッサ１０４は、ＤＯＦ上の電子デバイス１００の複数の特定サンプル値を取得してよい。第１の実施形態において、考慮されるＤＯＦは図２のＸ軸であると仮定し、考慮される特定の窓は時点Ｔ_ｉ～Ｔ_{ｉ＋Ｎ－１}（即ち、特定の窓の長さはＮ）を含んでよく、プロセッサ１０４はサンプル値ｘ_ｉ～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}をＸ軸上の特定サンプルとして取得してよいが、本願はこれに限定されない。

【0033】

ステップＳ３２０において、プロセッサ１０４は、特定サンプル値（例えば、サンプル値ｘ_ｉ～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}）から複数の有効サンプル値を取り出し、有効サンプル値に基づき予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎを取得してよい。本発明の実施形態において、特定サンプル値における有効サンプル値は、時点Ｔ_ｉ＋Ｎ（即ち、特定の窓に続く時点）に対応する予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎを取得するための参考として用いられるのに適すると理解されてよい。一方、特定サンプル値のいくつかは無効なサンプル値である可能性があり、無効なサンプル値は時点Ｔ_ｉ＋Ｎに対応する予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎを取得するための参考として用いられるのに適さないと理解されてよいが、本発明はこれに限定されない。サンプル値が有効か無効かを判定するメカニズムは後述する。

【0034】

以下の説明のより好ましい理解のため、第１の実施形態において、全ての特定サンプル値（例えば、サンプル値ｘ_ｉ～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}）が有効サンプル値であると仮定するが、本発明はこれに限定されない。

【0035】

１つの実施形態において、予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎを取得する処理において、プロセッサ１０４は、有効サンプル値のｊ番目の有効サンプル値に対応する差分値を取得してよく、ｊ番目の有効サンプル値に対応する差分値は、ｊ番目の有効サンプル値と（ｊ＋１）番目の有効サンプル値との間の差であり、ここで１≦ｊ≦Ｍ－１であり、Ｍは有効サンプル値の数である。

【0036】

第１の実施形態において、全ての特定サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}）が有効であると仮定することから、ＭはＮと等しく、ｊ番目（１≦ｊ≦Ｍ－１）の有効サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｊ）に対応する差分値は差分値Δｘ_ｊであってよく、これはｘ_ｊ＋１からｘ_ｊを減算することで得られてよい。

【0037】

次に、プロセッサ１０４は、各ｊ番目の有効サンプル値に対応する差分値に基づき、予測差分値Δ^ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}を取得してよい。第１の実施形態において、プロセッサ１０４は、差分値Δｘ_ｊ（即ち、ｌ番目の有効サンプル値に対応する）～Δｘ_{ｉ＋Ｎ－２}（即ち、（Ｍ－１）番目の有効サンプル値に対応する）に基づき、予測差分値Δ^ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}を取得してよい。

【0038】

１つの実施形態において、プロセッサ１０４は、差分値Δｘ_ｉ～Δｘ_{ｉ＋Ｎ－２}に対し線形結合を実行することを介し、予測差分値Δ^ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}を取得してよい。具体的には、各差分値Δｘ_ｉ～Δｘ_{ｉ＋Ｎ－２}には重み付けが指定されてよく、予測差分値Δ^ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}は、差分値Δｘ_ｉ～Δｘ_{ｉ＋Ｎ－２}の重み付けされた平均として特徴付けられてよい。１つの実施形態において、各差分値Δｘ_ｉ～Δｘ_{ｉ＋Ｎ－２}の重み付けは、その時間指標と正の関係にある。例えば、（ｊ＋１）番目の有効サンプル値に対応する差分値の重み付けは、ｊ番目の有効サンプル値に対応する差分値の重み付けよりも大きくてよいが、本発明はこれに限定されない。

【0039】

次に、プロセッサ１０４は、予測差分値Δ^ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}を有効サンプル値のＭ番目の有効サンプル値と組み合わせることを介し、予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎを生成してよい。第１の実施形態において、Ｍ番目の有効サンプル値はサンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}であってよく、故に予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎは予測差分値Δ^ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}をサンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}と組み合わせることにより取得されてよいが、本発明はこれに限定されない。

【0040】

ステップＳ３３０において予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎを取得した後、プロセッサ１０４は、ＤＯＦ上の電子デバイス１００の実サンプル値を感知してよい。第１の実施形態において、第１の実サンプル値は、時点Ｔ_ｉ＋Ｎで感知されたサンプル値ｘ_ｉ＋Ｎであってよい。

【0041】

上述したように、時点Ｔ_ｉ＋Ｎでグレースケール画像が撮像されない場合、ＤＯＦ（即ち、Ｘ軸）上の第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）は、ＩＭＵ１０２により直接提供されてよい。一方、電子デバイス１００の前方カメラが時点Ｔ_ｉ＋Ｎでグレースケール画像を撮像する場合、プロセッサ１０４は、時点Ｔ_ｉ＋ＮでのＸ軸上のサンプル値ｘ_ｉとするよう第２の感知結果を修正するため第１の感知結果を用いることにより、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）を取得してよく、その詳細はここでは繰り返さない。

【0042】

ステップＳ３４０において、プロセッサ１０４は、予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）との間の特定の差が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。

【0043】

本発明の実施形態において、所定の閾値は、第１の実サンプル値が予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎから過度に逸脱しているか否かを判定するための参考として理解されてよく、設計者の要件に基づく任意の所望の値に決定されてよい。

【0044】

１つの実施形態において、予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）との間の特定の差が所定の閾値よりも大きくない場合、第１の実サンプル値が正確に測定されたサンプル値であることを表し、故にプロセッサ１０４は、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）を有効であると判定して第１の実サンプル値をＤＯＦ上の出力サンプル値として決定するため、ステップＳ３５０を実行してよい。即ち、プロセッサ１０４は、第１の実サンプル値に基づき電子デバイス１００の姿勢を定義し、これに応じてＶＲコンテンツを描画するといった動作を実行してよいが、本発明はこれに限定されない。

【0045】

もう１つの実施形態において、予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）との間の特定の差が所定の閾値よりも大きい場合、第１の実サンプル値が不正確に測定されたサンプル値であることを表し、故にプロセッサ１０４は、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）を無効であると判定して、予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）との組合せに基づきＤＯＦ上の出力サンプル値を決定するため、ステップＳ３６０を実行してよい。即ち、プロセッサ１０４は、時点Ｔ_ｉ＋Ｎの出力サンプル値に基づき電子デバイス１００の姿勢を定義し、これに従いＶＲコンテンツを描画するといった動作を実行してよいが、本発明はこれに限定されない。

【0046】

１つの実施形態において、予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎには第１の重み付けが指定されてよく、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）には第１の重み付けよりも大きい第２の重み付けが指定されてよい。従って、プロセッサ１０４は、予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）との重み付けされた平均を、時点Ｔ_ｉ＋Ｎの出力サンプル値として取得してよい。

【0047】

もう１つの観点から、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）は、予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎに基づき、時点Ｔ_ｉ＋Ｎの出力サンプル値として修正されると理解されてよいが、本発明はこれに限定されない。

【0048】

上述したように、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）が有効であると判定された場合、第１の実サンプル値は、他の予測サンプル値を取得するための参考として用いられるのに適する。このため、考慮される特定の窓が時点Ｔ_ｉ＋１～Ｔ_ｉ＋Ｎを含むよう変わった場合、時点Ｔ_{ｉ＋Ｎ＋１}でのＤＯＦ上の出力サンプル値を取得するため図３の方法が再度実行されてよく、ここでステップＳ３１０における特定サンプル値はサンプル値ｘ_ｉ＋１～ｘ_ｉ＋Ｎである。加えて、サンプル値ｘ_ｉ＋１～ｘ_ｉ＋Ｎが有効であることから、ステップＳ３２０における有効サンプル値は特定サンプル値と同一であり、他のステップの詳細は上記教示を参照でき、ここでは繰り返さない。

【0049】

一方、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）が無効であると判定された場合、第１の実サンプル値は、他の予測サンプル値を取得するための参考として用いられるのに適さない。このため、考慮される特定の窓が時点Ｔ_ｉ＋１～Ｔ_ｉ＋Ｎを含むよう変わった場合、時点Ｔ_{ｉ＋Ｎ＋１}でのＤＯＦ上の出力サンプル値を取得するため図３の方法が再度実行されてよく、ステップＳ３１０における特定サンプル値もサンプル値ｘ_ｉ＋１～ｘ_ｉ＋Ｎである。

【0050】

しかし、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎが無効であることから、ステップＳ３２０における有効サンプル値は特定サンプル値と同一ではなく、サンプル値ｘ_ｉ＋１～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}を含むのみである。この場合、プロセッサ１０４は、有効サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋１～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}）に基づき予測サンプル値^ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}を取得してよく、その詳細は上記教示を参照でき、ここでは繰り返さない。

【0051】

１つの実施形態において、サンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}が有効であると判定された場合、サンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}は、他の予測サンプル値を取得するための参考として用いられるのに適する。このため、考慮される特定の窓が時点Ｔ_ｉ＋２～Ｔ_{ｉ＋Ｎ＋１}を含むよう変更された場合、時点Ｔ_{ｉ＋Ｎ＋２}でのＤＯＦ上の出力サンプル値を取得するため図３の方法が再度実行されてよく、ステップＳ３１０における特定サンプル値はサンプル値ｘ_ｉ＋２～ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}である。

【0052】

しかし、サンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}が無効であることから、ステップＳ３２０における有効サンプル値はサンプル値ｘ_ｉ＋２～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}とｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}（即ち、無効とされたサンプル値ｘ_ｉ＋Ｎは含まれない）とを含む。この場合、プロセッサ１０４は、有効サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋２～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}とｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}）に基づき予測サンプル値^ｘ_{ｉ＋Ｎ＋２}を取得してよく、その詳細は上記教示を参照でき、ここでは繰り返さない。

【0053】

一方、サンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}もサンプル値ｘ_ｉ＋Ｎと同様に無効であると判定された場合、サンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}は他の予測サンプル値を取得するための参考として用いられるのに適さない。このため、考慮される特定の窓が時点Ｔ_ｉ＋２～Ｔ_{ｉ＋Ｎ＋１}を含むよう変わった場合、時点Ｔ_{ｉ＋Ｎ＋2}でのＤＯＦ上の出力サンプル値を取得するため図３の方法が再度実行されてよく、ステップＳ３１０における特定サンプル値はサンプル値ｘ_ｉ＋２～ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}である。

【0054】

しかし、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎとｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}が無効であることから、ステップＳ３２０における有効サンプル値はサンプル値ｘ_ｉ＋２～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}（即ち、無効とされたサンプル値ｘ_ｉ＋Ｎとｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}は含まれない）を含む。この場合、プロセッサ１０４は、有効サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋２～ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}）に基づき予測サンプル値^ｘ_{ｉ＋Ｎ＋２}を取得してよく、その詳細は上記教示を参照でき、ここでは繰り返さない。

【0055】

上記に基づき理解できるように、本発明の方法は、従来の方法とは異なる方法において、考慮される時点でのＤＯＦ上の出力サンプル値を取得してよい。より具体的には、本発明の方法は、感知された実サンプル値が、対応する予測サンプル値から過度に逸脱しているか否かを判定し、実サンプル値を出力サンプル値に適応的に修正してよい。更に、感知された実サンプル値が無効であると判定された場合、感知された実サンプル値は、他の予測サンプル値を取得するための参考として用いられないが、本発明はこれに限定されない。

【0056】

従って、仮想環境（例えば、仮想世界）における電子デバイス１００の位置は随時漂うことはなく、これにより電子デバイス１００の装着者が眩暈を感じる可能性が低くなり、これはユーザ体験を改善できる。

【0057】

いくつかの実施形態において、たとえ予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）との間の特定の差が所定の閾値より大きくても、第１の実サンプル値が不正確に測定されたサンプル値のはずであることを意味しない。例えば、電子デバイス１００（例えば、ＨＭＤ）が時点Ｔ_ｉ＋Ｎで突然に移動した場合、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）が予測サンプル値^ｘ_ｉ＋Ｎから大きく逸脱することを引き起こす。即ち、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）は電子デバイス１００の移動を正確に特徴付けており、故に第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）はこの場合有効であると判定されるべきである。

【0058】

サンプル値を不適切に無効であると判定することを防ぐため、本発明は更に以下のメカニズムを提供する。大まかに言えば、以下のメカニズムにおいて、プロセッサ１０４は、所定の数の連続した実サンプル値が無効であるか否かを判定する。もし無効であれば、これら連続した実サンプル値が、対応する予測サンプル値から大きく逸脱していることを表し、不正確に測定されたのではなく、電子デバイス１００の突然の移動の結果でありうる。このため、プロセッサ１０４は、これら連続した実サンプル値を有効であると再判定してよく、これによりこれら連続した実サンプル値は他の予測サンプル値を取得する参考として用いられるのに適する。

【0059】

具体的には、１つの実施形態において、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ）が無効であると判定されたことに応じて、プロセッサ１０４は更に、第１の実サンプル値をバッファに格納する。

【0060】

次に、プロセッサ１０４は、時点Ｔ_{ｉ＋Ｎ＋１}で第２の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}）を感知して、第２の実サンプル値が有効であるか否かを判定してよい。第２の実サンプル値を感知することと第２の実サンプル値が有効であるか否かを判定することの詳細は上記教示を参照でき、ここでは繰り返さない。

【0061】

１つの実施形態において、第２の実サンプル値が有効であると判定されたことに応じて、これは第１の実サンプル値が不正確に測定された値である、即ち、第１の実サンプル値は電子デバイス１００の突然の移動の結果によるものではないことを表す。このため、プロセッサ１０４はバッファをリセットしてよい。即ち、プロセッサ１０４はバッファを消去してよい。

【0062】

一方、第２の実サンプル値が第１の実サンプル値と同様に無効であると判定されたことに応じ、これは第１の実サンプル値と第２の実サンプル値とが恐らく電子デバイス１００の突然の移動の結果によることを表す。このため、プロセッサ１０４は第２の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ＋１}）をバッファに格納してよい。

【0063】

１つの実施形態において、プロセッサ１０４は、バッファが所定の数（例えば、５）の実サンプル値を格納したか否かを判定する。格納した場合、バッファ内の全ての実サンプル値が不正確に測定されたものでなく、電子デバイス１００の突然の移動の結果であることを表す。このため、プロセッサ１０４はバッファ内の実サンプル値を有効と再定義し、バッファをリセットしてよい。

【0064】

例えば、所定の数が５であり、バッファに格納された４つの実サンプル値（例えば、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ～ｘ_{ｉ＋Ｎ＋３}）が存在すると仮定する。この場合、プロセッサ１０４がサンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ＋４}が無効であると更に判定し、サンプル値ｘ_{ｉ＋Ｎ＋４}をバッファに格納した場合、プロセッサ１０４は、バッファ内の実サンプル値（即ち、サンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ～ｘ_{ｉ＋Ｎ＋４}）が不正確に測定されたものでなく、電子デバイス１００の突然の移動の結果であると判定してよい。このため、プロセッサ１０４はサンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ～ｘ_{ｉ＋Ｎ＋４}を有効であると再定義してよく、これによりサンプル値ｘ_ｉ＋Ｎ～ｘ_{ｉ＋Ｎ＋４}は他の予測サンプル値を取得するための参考として用いられるのに適するが、本発明はこれに限定されない。

【0065】

上述したように、上記教示が考慮されるＤＯＦとしてＸ軸に関して紹介されているとはいえ、当業者は該方法が他のＤＯＦに如何に適用されるか理解できるはずである。

【0066】

例えば、Ｙ軸が考慮すべきＤＯＦであると仮定する第２の実施形態において、プロセッサ１０４は、特定の窓におけるサンプル値ｙ_ｉ～ｙ_{ｉ＋Ｎ－１}をＹ軸上の特定サンプルとして取得してよいが、本発明はこれに限定されない。

【0067】

次に、プロセッサ１０４は、特定サンプル値（例えば、サンプル値ｙ_ｉ～ｙ_{ｉ＋Ｎ－１}）から複数の有効サンプル値を取り出して、有効サンプル値に基づき予測サンプル値^ｙ_ｉ＋Ｎを取得してよい。予測サンプル値を取得した後、プロセッサ１０４は、ＤＯＦ上の電子デバイス１００の第１の実サンプル値（サンプル値ｙ_ｉ＋Ｎとして呼称される）を感知してよい。第２の実施形態において、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｙ_ｉ＋Ｎ）は時点Ｔ_ｉ＋Ｎで感知されてよい。

【0068】

その後、プロセッサ１０４は、予測サンプル値^ｙ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｙ_ｉ＋Ｎ）との間の特定の差が所定の閾値よりも大きいか否かを判定してよい。

【0069】

予測サンプル値^ｙ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｙ_ｉ＋Ｎ）との間の特定の差が所定の閾値よりも大きくない場合、プロセッサ１０４は、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｙ_ｉ＋Ｎ）を有効と判定して、第１の実サンプル値をＤＯＦ上の出力サンプル値として決定してよい。

【0070】

一方、予測サンプル値^ｙ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｙ_ｉ＋Ｎ）との間の特定の差が所定の閾値よりも大きい場合、プロセッサ１０４は、第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｙ_ｉ＋Ｎ）を無効と判定し、予測サンプル値^ｙ_ｉ＋Ｎと第１の実サンプル値（即ち、サンプル値ｙ_ｉ＋Ｎ）との組合せに基づきＤＯＦ上の出力サンプル値を決定してよい。

【0071】

同様に、他のＤＯＦ（例えば、Ｚ軸、ヨー軸、ピッチ軸、ロール軸）について、プロセッサ１０４は、時点Ｔ_ｉ＋Ｎでの各ＤＯＦの出力サンプル値を取得してよい。この場合、プロセッサ１０４は、時点Ｔ_ｉ＋Ｎでの各ＤＯＦの出力サンプル値に基づき、時点Ｔ_ｉ＋Ｎでの電子デバイス１００の姿勢を判定してよい。

【0072】

まとめると、本発明の実施形態は、従来の方法とは異なる方法において、考慮される時点でのＤＯＦ上の出力サンプル値を取得してよい。より具体的には、本発明の実施形態は、感知された実サンプル値が、対応する予測サンプル値から過度に逸脱しているか否かを判定し、実サンプル値を出力サンプル値として適応的に修正してよい。更に、感知された実サンプル値が無効であると判定された場合、感知された実サンプル値は他の予測サンプル値を取得するための参考として用いられないが、本発明はこれに限定されない。

【0073】

従って、仮想環境（例えば、仮想世界）における電子デバイスの位置が随時漂うことがなく、これによりユーザが眩暈を感じる可能性が低くなり、これはユーザ体験を改善できる。

【0074】

当業者にとって、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明の構造に様々な改変と変形を行うことができることは明らかであろう。上記を鑑み、本発明は、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内にあるという条件で、本発明の改変及び変形を網羅することを意図している。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明の実施形態は、ＨＭＤといった、姿勢追跡機構を有する電子デバイスに応用することができる。

【符号の説明】

【0076】

１００：電子デバイス
１０１：メモリ
１０２：ＩＭＵ
１０４：プロセッサ
Ｓ３１０～Ｓ３６０：ステップ
ｘ_ｉ～ｘ_{ｉ＋Ｎ＋２}、ｙ_ｉ～ｙ_ｉ＋Ｎ、ｚ_ｉ～ｚ_{ｉ＋Ｎ－２}、α_ｉ、β_ｉ、γ_ｉ：サンプル値
^ｘ_ｉ＋Ｎ、^ｘ_{ｉ＋Ｎ＋２}：予測サンプル値
Δｘ_ｉ～Δｘ_{ｉ＋Ｎ－２}：差分値
Δ^ｘ_{ｉ＋Ｎ－１}：予測差分値
Ｔ_ｉ～Ｔ_{ｉ＋Ｎ＋２}：時点

【図1】

【図2】

【図3】

【外国語明細書】