DE112021007303T5 - Geräte zur gestenerkennung mit ultra-breitband (uwb) transceivern - Google Patents

Geräte zur gestenerkennung mit ultra-breitband (uwb) transceivern Download PDF

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Abstract

Beispielhafte Ausführungsformen beziehen sich auf Geräte zur Gestenerkennung, die Ultrabreitband (UWB)-Transceiver enthalten. Ein Beispielgerät umfasst einen ersten UWB-Transceiver, der so konfiguriert ist, dass er UWB-Signale sendet und empfängt, um mit einem zweiten UWB-Transceiver zu kommunizieren. Die UWB-Signale geben eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver an. Der zweite UWB-Transceiver entspricht einem ersten gesteuerten Gerät. Das Gerät umfasst auch einen Speicher und einen Prozessor. Der Prozessor ist so konfiguriert, dass er eine oder mehrere Gesten identifiziert, die von dem Gerät auf der Grundlage der UWB-Signale verfolgt werden. Der Prozessor ist auch so konfiguriert, dass er den ersten UWB-Transceiver veranlasst, ein UWB-Befehlssignal an den zweiten UWB-Transceiver zu senden, das auf der einen oder den mehreren identifizierten Gesten basiert. Das UWB-Befehlssignal stellt einen Befehl an das erste gesteuerte Gerät zur Verfügung.

Description

  • HINTERGRUND
  • Computergeräte (z. B. Mobiltelefone, Tablets und andere tragbare Computergeräte) sind heute mehr oder weniger allgegenwärtig. Solche Computergeräte können zur Kommunikation (z. B. über Telefonfunktionen, E-Mail-Funktionen, Textnachrichten oder soziale Medien), zur Unterhaltung (z. B. über Video- oder Audio-Streaming-Dienste oder Spiele), zum Reisen (z. B. über Karten- und Navigationsfunktionen) usw. verwendet werden.
  • In einigen Fällen können solche Computergeräte so konfiguriert sein, dass sie mit anderen Geräten kommunizieren (z. B. über das öffentliche Internet über IEEE 802.11-Standards (WIFI), über Telekommunikationskanäle oder unter Verwendung von Kurzstrecken-Kommunikationstechniken wie BLUETOOTH®). Durch die Kommunikation mit anderen Geräten können solche Computergeräte Befehle, Befehle oder Daten an die anderen Geräte übermitteln. So kann beispielsweise ein Mobiltelefon einen Benutzerbefehl an ein anderes Gerät übermitteln. Bei einigen herkömmlichen Anwendungen können solche Kommunikationstechniken zwischen dem Mobiltelefon und anderen Computergeräten jedoch langsam, umständlich, rechnerisch ineffizient oder fehleranfällig sein.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf Geräte zur Gestenerkennung, die Ultrabreitband (Ultra Wideband; UWB)-Transceiver enthalten. Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele können ein Computergerät (z. B. ein Mobiltelefon) umfassen, das zur Steuerung eines anderen Geräts (z. B. eines Fernsehgeräts, eines Lautsprechers, einer oder mehrerer Komponenten eines Autos usw.) verwendet werden kann. Das Computergerät kann einen UWB-Transceiver enthalten, der mit einem UWB-Transceiver des gesteuerten Geräts kommunizieren kann. Auf der Grundlage dieser Kommunikation kann die Orientierung und/oder Position des Computergeräts in Bezug auf das gesteuerte Gerät über die Zeit bestimmt werden. Auf der Grundlage dieser ermittelten Ausrichtung und/oder Position kann das Computergerät dann feststellen, ob eine Geste von dem Computergerät ausgeführt wurde (z. B. ein Wischen, ein Schütteln, eine Drehung usw.). Wurde eine Geste von dem Computergerät erkannt, kann das Computergerät einen Befehl an das gesteuerte Gerät senden (z. B. zum Ändern eines Kanals, zum Einstellen einer Lautstärke, zum Entriegeln einer Tür oder eines Kofferraums usw.). Dieser Befehl kann über einen UWB-Kanal oder über ein anderes Kommunikationsmedium (z. B. BLUETOOTH®) von dem Computergerät an das gesteuerte Gerät gesendet werden.
  • In einem Aspekt wird ein Gerät bereitgestellt. Das Gerät umfasst einen ersten Ultrabreitband (Ultra Wideband; UWB)-Transceiver, der zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen konfiguriert ist, um mit einem zweiten UWB-Transceiver zu kommunizieren. Die UWB-Signale geben eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver an. Der zweite UWB-Transceiver entspricht einem ersten gesteuerten Gerät. Das Gerät enthält auch einen Speicher. Der Speicher enthält Befehle. Darüber hinaus enthält das Gerät einen Prozessor, der mit dem ersten UWB-Transceiver und dem Speicher kommunikativ verbunden ist. Der Prozessor ist so konfiguriert, dass er die Befehle ausführt, um Änderungen in der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver im Laufe der Zeit auf der Grundlage der UWB-Signale zu bestimmen. Der Prozessor ist auch so konfiguriert, dass er die Befehle ausführt, um auf der Grundlage der ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver eine oder mehrere Gesten zu identifizieren, die von dem Gerät verfolgt werden. Zusätzlich ist der Prozessor so konfiguriert, dass er den ersten UWB-Transceiver veranlasst, ein UWB-Befehlssignal an den zweiten UWB-Transceiver zu senden, das auf der einen oder mehreren identifizierten Gesten basiert. Das UWB-Befehlssignal liefert einen Befehl an das erste gesteuerte Gerät.
  • In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Senden durch einen ersten Ultrabreitband (Ultra Wideband; UWB)--Transceiver eines Geräts von einem ersten UWB-Signals. Das Verfahren umfasst auch den Empfang eines zweiten UWB-Signals durch den ersten UWB-Transceiver. Das zweite UWB-Signal wurde von einem zweiten UWB-Transceiver gesendet. Der zweite UWB-Transceiver entspricht einem ersten gesteuerten Gerät. Das zweite UWB-Signal ist indikativ für eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver. Zusätzlich umfasst das Verfahren den Empfang des zweiten UWB-Signals vom ersten UWB-Transceiver durch einen Prozessor des Geräts, der in einem Speicher des Geräts gespeicherte Befehle ausführt. Ferner umfasst das Verfahren das Bestimmen von Änderungen in der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver durch den Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle auf der Grundlage des zweiten UWB-Signals ausführt. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Identifizieren einer oder mehrerer Gesten, die von dem Gerät verfolgt werden, durch den Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle ausführt, basierend auf den ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver. Weiterhin umfasst das Verfahren das Senden eines UWB-Befehlssignals durch den ersten UWB-Transceiver an den zweiten UWB-Transceiver auf der Grundlage der einen oder mehreren identifizierten Gesten. Das UWB-Befehlssignal liefert einen Befehl an das erste gesteuerte Gerät.
  • In einem weiteren Aspekt wird ein System bereitgestellt. Das System umfasst ein Mittel zum Senden eines ersten UWB-Signals durch einen ersten Ultrabreitband (UWB)-Transceiver eines Geräts. Das System umfasst auch ein Mittel zum Empfangen eines zweiten UWB-Signals durch den ersten UWB-Transceiver. Das zweite UWB-Signal wurde von einem zweiten UWB-Transceiver gesendet. Der zweite UWB-Transceiver entspricht einem ersten gesteuerten Gerät. Das zweite UWB-Signal ist indikativ für eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver. Zusätzlich enthält das System ein Mittel zum Empfangen des zweiten UWB-Signals vom ersten UWB-Transceiver durch einen Prozessor des Geräts, der in einem Speicher des Geräts gespeicherte Befehle ausführt. Ferner enthält das System ein Mittel, um durch den Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle ausführt, auf der Grundlage des zweiten UWB-Signals Änderungen in der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver zu bestimmen. Darüber hinaus umfasst das System ein Mittel, mit dem der Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle ausführt, auf der Grundlage der ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver eine oder mehrere von dem Gerät erfasste Gesten identifizieren kann. Weiterhin umfasst das System ein Mittel zum Senden eines UWB-Befehlssignals durch den ersten UWB-Transceiver an den zweiten UWB-Transceiver auf der Grundlage der einen oder mehreren identifizierten Gesten. Das UWB-Befehlssignal liefert einen Befehl an das erste gesteuerte Gerät.
  • Diese und andere Aspekte, Vorteile und Alternativen werden dem Fachmann beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung, gegebenenfalls unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, deutlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 zeigt ein Computergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel.
    • 2 zeigt ein Computersystem gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 3 ist eine Illustration eines Systems gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 4A ist eine Illustration einer Geste gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 4B ist eine Illustration einer Geste gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 4C ist eine Illustration einer Geste gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 4D ist eine Illustration einer Geste gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 5 ist ein Kommunikationsflussdiagramm eines Kommunikationsprotokolls gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 6A ist eine Illustration eines Systems gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 6B ist eine Illustration einer Disambiguierungstechnik gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 7A ist eine Illustration eines UWB-Transceivers gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 7B ist eine Illustration eines UWB-Transceivers gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 7C ist eine Illustration eines UWB-Transceivers gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 7D ist eine Illustration eines UWB-Transceivers gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 7E ist eine Illustration eines UWB-Transceivers gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 7F ist eine Illustration eines UWB-Transceivers gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 8 ist eine Illustration eines Systems gemäß Ausführungsbeispielen.
    • 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es werden hier beispielhafte Methoden und Systeme betrachtet. Jedes hier beschriebene Ausführungsbeispiel oder Merkmal ist nicht unbedingt als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsbeispielen oder Merkmalen auszulegen. Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nicht als einschränkend zu verstehen. Es versteht sich von selbst, dass bestimmte Aspekte der offengelegten Systeme und Verfahren in einer Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen angeordnet und kombiniert werden können, die hier alle in Betracht gezogen werden.
  • Darüber hinaus sind die in den Figuren gezeigten besonderen Anordnungen nicht als einschränkend zu betrachten. Es versteht sich von selbst, dass andere Ausführungsformen mehr oder weniger von jedem in einer bestimmten Figur gezeigten Element enthalten können. Ferner können einige der dargestellten Elemente kombiniert oder weggelassen werden. Darüber hinaus kann ein Ausführungsbeispiel auch Elemente enthalten, die nicht in den Figuren dargestellt sind.
  • I. Überblick
  • Hierin werden Techniken beschrieben, die von einem Computergerät (z. B. einem Mobiltelefon, einem Tablet, einer Smartwatch, einem intelligenten Armband usw.) verwendet werden können, um einen oder mehrere Befehle an ein Gerät zu senden, das von dem Computergerät gesteuert werden soll. Bei dem zu steuernden Gerät kann es sich beispielsweise um einen Fernseher, einen Lautsprecher, eine oder mehrere Komponenten eines Kraftfahrzeugs, einen Smart-Home-Hub, eine intelligente Leuchte, eine Kamera, ein Mikrofon, ein intelligentes Haushaltsgerät, ein intelligentes Schloss usw. handeln. Die von dem Computergerät an das gesteuerte Gerät gesendeten Befehle können auf einer oder mehreren von dem Computergerät identifizierten Gesten beruhen. Solche identifizierten Gesten können von dem Computergerät verfolgt worden sein (z. B. durch einen Benutzer des Computergeräts, der das Computergerät nach einem vordefinierten Muster durch die Luft bewegt). In einigen Ausführungsformen können die Befehle Befehle zum Ändern der Lautstärke des gesteuerten Geräts, zum Ein-/Ausschalten des gesteuerten Geräts, zum Ändern eines Kanals/Senders des gesteuerten Geräts, zum Sperren/Entsperren des gesteuerten Geräts und/oder zum Ändern von Einstellungen des gesteuerten Geräts (z. B. Helligkeit, Kontrast, Entzerrung usw.) enthalten.
  • Die Identifizierung der Gesten durch das Computergerät kann eine Kommunikation zwischen dem Computergerät und dem gesteuerten Gerät beinhalten. Eine solche Kommunikation kann durch die Auswahl einer bestimmten Anwendung, durch die Betätigung einer bestimmten Taste innerhalb einer Anwendung auf dem Computergerät unter Verwendung einer Benutzerschnittstelle (z. B. wenn ein Benutzer eine Taste zum Aktivieren von Gesten in einer Streaming-Anwendung auf einem Mobiltelefon auswählt) oder durch die Aktivierung einer bestimmten Funktion in einem Einstellungsmenü des Computergeräts eingeleitet werden. Wie hier beschrieben, kann das Computergerät einen ersten UWB-Transceiver enthalten. Der erste UWB-Transceiver kann mit einem zweiten UWB-Transceiver des gesteuerten Geräts kommunizieren. Die Kommunikation mit dem zweiten UWB-Transceiver kann beinhalten, dass der erste UWB-Transceiver ein erstes UWB-Signal an den zweiten Transceiver sendet. Beim Empfang des ersten UWB-Signals kann das gesteuerte Gerät (z. B. ein Kontroller des zweiten UWB-Transceivers oder ein mit dem zweiten UWB-Transceiver verbundener Prozessor) eine Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver bestimmen. Zusätzlich oder alternativ kann das gesteuerte Gerät (z. B. ein Kontroller des zweiten UWB-Transceivers oder ein mit dem zweiten UWB-Transceiver verbundener Prozessor) beim Empfang des ersten UWB-Signals einen Abstand (d. h. eine Reichweite) zwischen dem ersten UWB-Transceiver und dem zweiten UWB-Transceiver bestimmen.
  • Nachdem das gesteuerte Gerät die Ausrichtung und/oder die Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver bestimmt hat, kann die Ausrichtung und/oder die Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver dann an das Computergerät zurückgemeldet werden. Beispielsweise kann der zweite UWB-Transceiver ein zweites UWB-Signal an den ersten UWB-Transceiver senden, wobei das zweite UWB-Signal Informationen enthält, die eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver anzeigen. In alternativen Ausführungsformen kann der zweite UWB-Transceiver des gesteuerten Geräts stattdessen auf den Empfang des ersten UWB-Signals mit einem zweiten UWB-Signal reagieren, das keine verarbeiteten Daten, sondern Rohdaten enthält (z. B. Daten bezüglich der Ankunftszeiten des ersten UWB-Signals an verschiedenen Antennen im zweiten UWB-Transceiver). Diese Rohdaten können dann vom Conputergerät (z. B. von einem Kontroller des ersten UWB-Transceivers oder einem Prozessor des Computergeräts) verarbeitet werden, um die Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver zu bestimmen. Als solche können die im zweiten UWB-Signal enthaltenen Rohdaten dennoch eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver anzeigen.
  • Das Computergerät kann eine Reihe von UWB-Signalen senden und eine entsprechende Reihe von UWB-Signalen empfangen, die die Position und/oder Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver anzeigen. Jedes der gesendeten und/oder empfangenen UWB-Signale kann z. B. einen zugehörigen Zeitstempel enthalten. Unter Verwendung der Reihe von empfangenen UWB-Signalen kann das Computergerät (z. B. ein Prozessor, der in einem Speicher dem Computergerät gespeicherte Befehle ausführt) Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver im Laufe der Zeit (z. B. auf der Grundlage der Zeitstempel) bestimmen. Auf der Grundlage dieser ermittelten Änderungen kann das Computergerät eine oder mehrere Gesten identifizieren, die vom ersten UWB-Transceiver (und in ähnlicher Weise von dem Computergerät selbst) verfolgt werden. Beispielsweise kann das Computergerät eine Wischgeste in der Luft aufzeichnen, und dementsprechend kann die Reihe der gesendeten und empfangenen UWB-Signale eine Änderung der Position und Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver anzeigen, welche die Wischgeste darstellt. Die eine oder mehrere Gesten können vom Computergerät (z. B. von einem Prozessor des Computergeräts) auf der Grundlage der empfangenen UWB-Signale identifiziert werden, indem die zeitliche Entwicklung der Ausrichtung, die zeitliche Entwicklung der Position oder die zeitliche Entwicklung sowohl der Ausrichtung als auch der Position (oder sogar der Rohsatz der empfangenen UWB-Signale selbst) mit einem Satz vordefinierter Gesten verglichen wird, die in einem Repository in einem Speicher des Computergeräts gespeichert sind. Die vordefinierten Gesten können auf Beispielgesten basieren, die zuvor von einem Benutzer auf dem Computergerät ausgeführt wurden (z. B. von dem Benutzer, der das Computergerät gerade verwendet, oder von einem anderen Benutzer), auf Beispielgesten, die zuvor von einem Benutzer auf einem ähnlichen Computergerät ausgeführt wurden (z. B. von dem Benutzer, der das Computergerät gerade verwendet, oder von einem anderen Benutzer), oder auf einem maschinell erlernten Modell, das mit markierten Trainingsdaten trainiert wurde, die UWB-Signalen und/oder Videomaterial von Benutzern entsprechen, die Gesten nachzeichnen.
  • Jede Geste kann mit einer entsprechenden gewünschten Aktion für das gesteuerte Gerät verbunden sein. Wenn es sich bei dem gesteuerten Gerät beispielsweise um einen Fernseher handelt, kann ein Wischen nach oben einer Erhöhung der Lautstärke entsprechen, ein Wischen nach unten einer Verringerung der Lautstärke, ein Schütteln einer Stummschaltung, ein Wischen nach rechts einer Verringerung des Kanals, ein Wischen nach links einer Erhöhung des Kanals, eine Drehung im Uhrzeigersinn (z. B. aus der Sicht eines Benutzers) kann einem Einschalten entsprechen, eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn (z. B. aus der Sicht eines Benutzers) kann einem Ausschalten entsprechen, eine Reihe von Zahlengesten kann einem Wechsel des Kanals zu einer bestimmten Kanalnummer entsprechen, usw. Solche entsprechenden gewünschten Aktionen können im Speicher der vordefinierten Gesten im Speicher des Computergeräts oder in einem verwandten Speicher im Speicher des Computergeräts gespeichert werden, der auf den Speicher der Gesten abgebildet ist. Das Computergerät kann die entsprechende(n) gewünschte(n) Aktion(en) auf der Grundlage der identifizierten Geste abrufen.
  • Auf der Grundlage der entsprechenden gewünschten Aktion(en) kann das Computergerät Befehle an das gesteuerte Gerät senden, um die gewünschte(n) Aktion(en) durchzuführen. Beispielsweise kann das Computergerät ein UWB-Befehlssignal vom ersten UWB-Transceiver an den zweiten UWB-Transceiver senden, das dem gesteuerten Gerät anzeigt, die gewünschte(n) Aktion(en) durchzuführen. In einigen Ausführungsformen kann der Befehl vom Computergerät an das gesteuerte Gerät über andere Kommunikationskanäle als UWB gesendet werden. Beispielsweise kann das Computergerät die gewünschte(n) Aktion(en) über BLUETOOTH®, WIFI, Infrarotsignale usw. an das gesteuerte Gerät senden.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Computergerät statt des Sendens eines oder mehrerer gewünschter Befehle an das gesteuerte Gerät (z. B. unter Verwendung eines oder mehrerer UWB-Befehlssignale) stattdessen eine oder mehrere identifizierte Gesten an das gesteuerte Gerät senden (z. B. unter Verwendung eines oder mehrerer UWB-Gesten-Signale). Auf der Grundlage der einen oder mehreren identifizierten Gesten kann das gesteuerte Gerät selbst bestimmen, welche Aktion(en), wenn überhaupt, zu ergreifen sind. Beispielsweise kann das gesteuerte Gerät einen Speicher mit einem darin gespeicherten Repository enthalten, das empfangene Gesten in Aktionen des gesteuerten Geräts umsetzt. Handelt es sich bei dem gesteuerten Gerät um einen Lautsprecher, so kann dieser beispielsweise einen Speicher enthalten, der anzeigt, dass Wischgesten (z. B. Drehungen des Computergeräts um eine Gierachse) einer gewünschten Änderung des Kanals entsprechen, während Drehgesten (z. B. Drehungen des Computergeräts um eine Rollachse) einer gewünschten Änderung der Lautstärke entsprechen. Dadurch kann die Menge der Befehle, die den Gesten entsprechen, die beispielsweise im Speicher des Computergeräts gespeichert werden, reduziert werden.
  • Wie hierin beschrieben, können UWB-Signale (z. B. unter Verwendung von UWB-Transceivem) zwischen einem Computergerät und einem gesteuerten Gerät gesendet werden, um die Ausrichtung und/oder Position des Computergeräts relativ zum gesteuerten Gerät zu bestimmen und schließlich festzustellen, ob eine oder mehrere Gesten vom ersten UWB-Transceiver/vom Computergerät verfolgt wurden. Die Verwendung von UWB-Kommunikation anstelle von Alternativen (z. B. Lidar-Überwachung, Radar-Überwachung, reine Beschleunigungsmesser usw.) kann die Genauigkeit verbessern, mit der Gesten von dem Computergerät identifiziert werden (z. B. weniger falsch-positive Gesten im Vergleich zu Radartechniken, die aus Körperbewegungen oder Bewegungen in der Umgebung resultieren), und kann die Präzision verbessern, mit der Bewegungen des Computergeräts überwacht werden können (z.B. verbesserte Präzision im Vergleich zu BLUETOOTH® Low Energy (BLE)-Techniken aufgrund der hohen Bandbreite der UWB-Signale), und/oder kann den Energiebedarf des Computergeräts zur Bestimmung von Gesten und/oder den Energiebedarf des Computergeräts und des gesteuerten Geräts zur Kommunikation von Gesten/Befehlen auf der Grundlage dieser Gesten reduzieren (z. B. im Vergleich zu anderen Kommunikationsprotokollen, die mehr Energie verbrauchen). Die UWB-basierte Gestenerkennung kann für Reichweiten von bis zu 20 Metern innerhalb einer Sichtlinie verwendet werden. Darüber hinaus kann die UWB-basierte Gestenerkennung durch Hindernisse wie Wände hindurch funktionieren (d. h., sie erfordert keine Sichtlinie). Aus diesen Gründen stellt die UWB-basierte Gestenerkennung eine Verbesserung gegenüber alternativen Gestenerkennungsmethoden dar.
  • In einigen Ausführungsformen können Gesten zusätzlich zu oder anstelle der Verwendung von gesendeten UWB-Signalen durch das Computergerät mit anderen Techniken identifiziert werden. In einigen Ausführungsformen kann das Computergerät zum Beispiel einen Beschleunigungsmesser enthalten. Die vom Beschleunigungsmesser erfassten Daten können die Daten ergänzen, die auf der Grundlage der UWB-Signalkommunikation mit dem gesteuerten Gerät empfangen werden. In einigen Ausführungsformen kann das Computergerät (z. B. ein Prozessor dem Computergerät) sowohl Beschleunigungsmesser-Daten als auch Daten verwenden, die eine Ausrichtung und Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver anzeigen und in den empfangenen UWB-Signalen enthalten sind, um eine Ausrichtung und/oder Position dem Computergerät relativ zum gesteuerten Gerät zu bestimmen.
  • II. Beispielsysteme
  • Die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen erläutern die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele. Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind beispielhaft und nicht als einschränkend zu verstehen. Daher sind die Abmessungen der Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu.
  • 1 zeigt ein Beispiel für ein Computergerät 100. Das Computergerät 100 ist in der Form eines Mobiltelefons dargestellt. Das Computergerät 100 kann jedoch alternativ auch als Desktop-Computer, Laptop, Tablet, tragbare Computergeräte (z. B. eine Uhr oder ein Armband) oder eine Fernbedienung und andere Möglichkeiten ausgeführt werden. Das Computergerät 100 kann verschiedene Elemente enthalten, wie das Gehäuse 102, die Anzeige 106, die Tasten 108 und 110, einen ersten UWB-Transceiver 114 und einen ersten BLUETOOTH® (z. B. BLE)-Transceiver 116. Das Computergerät 100 kann außerdem eine oder mehrere Kameras enthalten, wie die nach vorne gerichtete Kamera 104 und die nach hinten gerichtete Kamera 112.
  • Die nach vorne gerichtete Kamera 104 kann auf einer Seite des Gehäuses 102 positioniert sein, die im Betrieb typischerweise dem Benutzer zugewandt ist (z. B. auf derselben Seite wie die Anzeige 106). Die nach hinten gerichtete Kamera 112 kann auf einer Seite des Gehäuses 102 positioniert sein, die der nach vorne gerichteten Kamera 104 gegenüberliegt. Die Bezeichnung der Kameras als nach vorne und nach hinten gerichtet ist willkürlich, und das Computergerät 100 kann mehrere Kameras enthalten, die auf verschiedenen Seiten des Gehäuses 102 positioniert sind.
  • Die Anzeige 106 könnte eine Kathodenstrahlröhren-Anzeige (CRT), eine Leuchtdioden-Anzeige (LED), eine Flüssigkristall-Anzeige (LCD), eine Plasma-Anzeige, eine organische Leuchtdioden-Anzeige (OLED) oder jede andere in der Technik bekannte Art von Anzeige sein. In einigen Beispielen kann die Anzeige 106 als Sucher für die nach vorne gerichtete Kamera 104 und/oder die nach hinten gerichtete Kamera 112 dienen. Die Anzeige 106 kann auch Berührbildschirm-Funktionen unterstützen, die eine Interaktion mit Aspekten des Computergeräts 100 ermöglichen.
  • Der erste UWB-Transceiver 114 kann vom Computergerät 100 verwendet werden, um mit einem oder mehreren anderen Geräten zu kommunizieren (z. B. basierend auf einem oder mehreren Prozessen, die von einem Prozessor des Computergeräts 100 ausgeführt werden). In einigen Ausführungsformen kann der erste UWB-Transceiver 114 im Inneren des Computergeräts 100 untergebracht sein (z. B. nicht sichtbar von außen des in 1 dargestellten Computergeräts 100). Der erste UWB-Transceiver 114 kann eine oder mehrere Antennen enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie elektromagnetische Wellen ausstrahlen. In einigen Ausführungsformen können die vom ersten UWB-Transceiver 114 abgestrahlten elektromagnetischen Wellen im Funkbereich des elektromagnetischen Spektrums liegen. Außerdem können die vom ersten UWB-Transceiver 114 abgestrahlten elektromagnetischen Wellen eine relativ große Bandbreite haben (z. B. zwischen 475 MHz und 525 MHz). In einigen Ausführungsformen kann die Bandbreite der vom ersten UWB-Transceiver 114 abgestrahlten elektromagnetischen Wellen der von der Federal Communications Commission (FCC) vorgegebenen Definition von UWB entsprechen (z. B. übersteigt die Bandbreite den kleineren Wert von 500 MHz oder 20 % der arithmetischen Mittenfrequenz). Alternativ kann in einigen Ausführungsformen die Bandbreite der vom ersten UWB-Transceiver 114 abgestrahlten elektromagnetischen Wellen weniger als 500 MHz und weniger als 20 % der arithmetischen Mittenfrequenz betragen (d. h., die vom ersten UWB-Transceiver 114 gesendeten elektromagnetischen Wellen entsprechen möglicherweise nicht genau der FCC-Definition von UWB). Der erste UWB-Transceiver 114 kann die Kommunikation mit anderen UWB-Transceivern im Nahbereich ermöglichen und verbraucht dabei nur geringe Mengen an Energie. Daher kann die Kommunikation mit dem ersten UWB-Transceiver 114 die Batterielebensdauer des Computergeräts 100 im Vergleich zur Kommunikation mit anderen Techniken verkürzen.
  • Zusätzlich zum Senden und Empfangen von Daten an andere Geräte kann der erste UWB-Transceiver 114 verwendet werden, um eine Ausrichtung und eine Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zu anderen UWB-Transceivern, mit denen er kommuniziert, zu bestimmen, wie hier beschrieben. Solche Orientierungs- und Positionsinformationen können vom Computergerät 100 verwendet werden, um eine Geste zu identifizieren, die von dem ersten UWB-Transceiver 114 und/oder dem Computergerät 100 verfolgt wird. Solche identifizierten Gesten können verwendet werden, um dem Computergerät 100 Befehle zu erteilen, und/oder sie können von dem Computergerät 100 verwendet werden, um Befehle oder andere Kommunikationen zu bestimmen, die an andere Geräte zu senden sind (z. B. unter Verwendung des ersten UWB-Transceivers 114 oder einer anderen Kommunikationstechnik).
  • Der erste BLE-Transceiver 116 kann vom Computergerät 100 zur Kommunikation mit anderen BLUETOOTH®-fähigen Geräten über BLUETOOTH®-Frequenzen (z. B. zwischen 2,402 und 2,480 GHz) über relativ kurze Entfernungen (z. B. bis zu 100 m) verwendet werden. Eine solche BLUETOOTH®-Kommunikation kann z. B. nach dem Standard IEEE 802.15.1 erfolgen. In einigen Ausführungsformen kann sich der erste BLE-Transceiver 116 im Inneren des Computergeräts 100 befinden (z. B. nicht sichtbar von außen des in 1 dargestellten Computergeräts 100). In einigen Ausführungsformen kann der erste BLE-Transceiver 116 dazu verwendet werden, ein Erkennungssignal zu senden, um andere BLUETOOTH®-fähige Geräte in der Nähe des Computergeräts 100 zu erkennen. Andere BLUETOOTH®-fähige Geräte können auf das Erkennungssignal reagieren (z. B. ein Antwortsignal senden, das Identifikationsinformationen oder Informationen über ein Kommunikationsprotokoll enthält), um eine Verbindung mit dem Computergerät 100 herzustellen, so dass das Computergerät 100. Obwohl der erste BLE-Transceiver 116 hier als BLUETOOTH® Low Energy Transceiver beschrieben wird, können auch andere Arten von BLUETOOTH® Transceivern oder andere Kurzstrecken-Kommunikationsmodule anstelle von oder zusätzlich zu einem BLUETOOTH® Low Energy Transceiver verwendet werden.
  • Obwohl in 1 nicht dargestellt, kann das Computergerät 100 auch eine Trägheitsmesseinheit (Inertial Measurement Unit; IMU) enthalten. Die IMU kann sich im Inneren des Computergeräts 100 befinden (z. B. nicht sichtbar von der Außenseite des in 1 dargestellten Computergeräts 100). Die IMU kann so konfiguriert sein, dass sie eine Orientierung und/oder Bewegungsrichtung des Computergeräts 100 (z. B. relativ zu einem Gravitationsfeld der Erde) bestimmt und Informationen bezüglich der Orientierung und/oder Bewegungsrichtung des Computergeräts 100 an einen Prozessor des Computergeräts 100 liefert. Um die Ausrichtung und/oder Bewegungsrichtung des Computergeräts 100 zu bestimmen, kann die IMU einen oder mehrere Beschleunigungsmesser, ein oder mehrere Gyroskope und/oder ein oder mehrere Magnetometer umfassen. Solche Geräte können physikalische Kräfte (z. B. die Schwerkraft oder andere äußere Kräfte, die auf das Computergerät 100 einwirken, z. B. durch einen Benutzer) beispielsweise in elektrische Signale umwandeln, die von einem Prozessor des Computergeräts 100 interpretiert werden können. Ein Prozessor des Computergeräts kann die elektrischen Signale von der IMU im Laufe der Zeit verwenden, um die absolute Position und/oder Winkelausrichtung des Computergeräts 100 zu bestimmen (z. B. unter Verwendung von Koppelnavigation). Wie hierin beschrieben, können in einigen Ausführungsformen Bestimmungen, die von der IMU über die Winkelausrichtung und/oder Position des Computergeräts 100 vorgenommen werden, zusätzlich zur Kommunikation zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und anderen UWB-Transceivem verwendet werden, um eine Winkelausrichtung und/oder Position des Computergeräts 100 über die Zeit zu bestimmen.
  • Das Computergerät 100 kann auch einen Umgebungslichtsensor enthalten, der kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit die Umgebungshelligkeit einer Umgebung bestimmt, in der sich das Computergerät 100 befindet. In einigen Implementierungen kann der Umgebungslichtsensor verwendet werden, um die Anzeigehelligkeit der Anzeige 106 anzupassen. Darüber hinaus kann der Umgebungslichtsensor verwendet werden, um die Belichtungsdauer einer oder mehrerer Kameras 104 oder 112 zu bestimmen oder um bei dieser Bestimmung zu helfen.
  • 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm, das einige der Komponenten eines Beispiel-Computersystems 200 zeigt. Beispielhaft und ohne Einschränkung kann das Computersystem 200 ein Mobiltelefon (z. B. ein Smartphone), ein Computer (wie ein Desktop-, Notebook-, Tablet- oder Handheld-Computer), eine Hausautomatisierungskomponente, ein digitaler Videorekorder (DVR), ein digitales Fernsehgerät, eine Fernbedienung, ein tragbares Computergerät (z. B. eine Smartwatch oder ein intelligentes Armband), eine Spielkonsole, ein Robotergerät, ein Fahrzeug oder eine andere Art von Gerät sein. Das Computersystem 200 kann zum Beispiel Aspekte des Computergeräts 100 darstellen. Wie in 2 dargestellt, kann das Computersystem 200 eine Kommunikationsschnittstelle 202, eine Benutzerschnittstelle 204, einen Prozessor 206 und einen Datenspeicher 208 umfassen, die alle über einen Systembus, ein Netzwerk oder einen anderen Verbindungsmechanismus 210 miteinander kommunikativ verbunden sein können.
  • Die Kommunikationsschnittstelle 202 kann es dem Computersystem 200 ermöglichen, unter Verwendung analoger oder digitaler Modulation mit anderen Geräten, Zugangsnetzen und/oder Transportnetzen zu kommunizieren. So kann die Kommunikationsschnittstelle 202 die leitungsvermittelte und/oder paketvermittelte Kommunikation erleichtern, wie z. B. die Kommunikation über den normalen Telefondienst (Plain Old Telephone Service; POTS) und/oder das Internetprotokoll (IP) oder andere paketvermittelte Kommunikation. So kann die Kommunikationsschnittstelle 202 beispielsweise einen Chipsatz und eine Antenne enthalten, die für die drahtlose Kommunikation mit einem Funkzugangsnetz oder einem Zugangspunkt eingerichtet sind. Die Kommunikationsschnittstelle 202 kann auch die Form einer drahtgebundenen Schnittstelle haben oder eine solche enthalten, wie z. B. einen Ethernet-, Universal Serial Bus (USB)- oder High-Definition Multimedia Interface (HDMI)-Anschluss. Die Kommunikationsschnittstelle 202 kann auch die Form einer drahtlosen Schnittstelle haben oder eine solche enthalten, wie z. B. WIFI, BLUETOOTH®, Global Positioning System (GPS) oder eine drahtlose Weitverkehrsschnittstelle (z. B. WiMAX, 3GPP Long-Term Evolution (LTE) und/oder 3GPP 5G). Über die Kommunikationsschnittstelle 202 können jedoch auch andere Formen von Schnittstellen der physikalischen Schicht und andere Arten von standardisierten oder proprietären Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Darüber hinaus kann die Kommunikationsschnittstelle 202 mehrere physikalische Kommunikationsschnittstellen umfassen (z. B. eine WIFI-Schnittstelle, eine BLUETOOTH®-Schnittstelle, wie der erste BLE-Transceiver 116, der in 1 gezeigt und beschrieben wird, und eine drahtlose Weitverkehrsschnittstelle). In einigen Ausführungsformen kann die Kommunikationsschnittstelle 202 den ersten UWB-Transceiver 114 umfassen, der in 1 dargestellt und beschrieben ist.
  • Die Benutzerschnittstelle 204 kann so funktionieren, dass das Computersystem 200 mit einem menschlichen oder nicht-menschlichen Benutzer interagieren kann, z. B. um Eingaben von einem Benutzer zu empfangen und Ausgaben an den Benutzer zu liefern. So kann die Benutzerschnittstelle 204 Eingabekomponenten wie ein Tastenfeld, eine Tastatur, ein berührungsempfindliches Bedienfeld, eine Computermaus, einen Trackball, einen Joystick, ein Mikrofon und so weiter umfassen. Die Benutzerschnittstelle 204 kann auch eine oder mehrere Ausgabekomponenten wie einen Bildschirm umfassen, der beispielsweise mit einem berührungsempfindlichen Bedienfeld kombiniert werden kann. Der Bildschirm kann auf CRT-, LCD- und/oder LED-Technologien oder auf anderen heute bekannten oder später entwickelten Technologien basieren. Die Benutzerschnittstelle 204 kann auch so konfiguriert sein, dass sie über einen Lautsprecher, eine Lautsprecherbuchse, einen Audioausgang, ein Audioausgabegerät, einen Kopfhörer und/oder andere ähnliche Geräte akustische Signale ausgibt. Die Benutzerschnittstelle 204 kann auch so konfiguriert sein, dass sie hörbare Äußerungen, Geräusche und/oder Signale über ein Mikrofon und/oder andere ähnliche Vorrichtungen empfängt und/oder erfasst.
  • In einigen Beispielen kann die Benutzeroberfläche 204 eine Anzeige enthalten, das als Sucher für die vom Computersystem 200 unterstützten Standbild- und/oder Videokamerafunktionen dient. Darüber hinaus kann die Benutzeroberfläche 204 eine oder mehrere Tasten, Schalter, Knöpfe und/oder Wählscheiben enthalten, die die Konfiguration und Fokussierung einer Kamerafunktion und die Aufnahme von Bildern erleichtern. Es ist möglich, dass einige oder alle dieser Tasten, Schalter, Knöpfe und/oder Regler durch ein berührungsempfindliches Bedienfeld implementiert sind.
  • Der Prozessor 206 kann einen oder mehrere Allzweckprozessoren (z. B. Mikroprozessoren) und/oder einen oder mehrere Spezialprozessoren (z. B. digitale Signalprozessoren (DSPs), Grafikverarbeitungseinheiten (GPUs), Fließkommaeinheiten (FPUs), Netzwerkprozessoren oder anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs)) umfassen. In einigen Fällen können Spezialprozessoren unter anderem zur Bildverarbeitung und/oder zur Ausführung von Maschinenlern-Modellen in der Lage sein. Der Datenspeicher 208 kann einen oder mehrere flüchtige und/oder nichtflüchtige Speicher umfassen, wie etwa magnetische, optische, Flash- oder organische Speicher, und kann ganz oder teilweise in den Prozessor 206 integriert sein. Der Datenspeicher 208 kann herausnehmbare und/oder nicht herausnehmbare Komponenten enthalten.
  • Der Prozessor 206 kann in der Lage sein, ProgrammBefehle 218 (z. B. kompilierte oder nicht kompilierte Programmlogik und/oder Maschinencode) auszuführen, die im Datenspeicher 208 gespeichert sind, um die verschiedenen hier beschriebenen Funktionen auszuführen. Daher kann der Datenspeicher 208 ein nicht-transitorisches, computerlesbares Medium enthalten, auf dem ProgrammBefehle gespeichert sind, die bei Ausführung durch das Computersystem 200 das Computersystem 200 veranlassen, eines der in dieser Beschreibung und/oder den begleitenden Zeichnungen offenbarten Verfahren, Prozesse oder Operationen auszuführen. Die Ausführung von ProgrammBefehle 218 durch den Prozessor 206 kann dazu führen, dass der Prozessor 206 Daten 212 verwendet.
  • Beispielsweise können die ProgrammBefehle 218 ein Betriebssystem 222 (z. B. einen Betriebssystemkern, Gerätetreiber und/oder andere Module) und ein oder mehrere Anwendungsprogramme 220 (z. B. Kamerafunktionen, Adressbuch, E-Mail, Webbrowsing, soziale Netzwerke, Audio-zu-Text-Funktionen, Textübersetzungsfunktionen und/oder Spieleanwendungen) enthalten, die auf dem Computersystem 200 installiert sind. In ähnlicher Weise können die Daten 212 Betriebssystemdaten 216 und Anwendungsdaten 214 enthalten. Auf die Betriebssystemdaten 216 kann in erster Linie das Betriebssystem 222 zugreifen, und auf die Anwendungsdaten 214 können in erster Linie eines oder mehrere der Anwendungsprogramme 220 zugreifen. Die Anwendungsdaten 214 können in einem Dateisystem angeordnet sein, das für einen Benutzer des Computersystems 200 sichtbar oder verborgen ist.
  • Anwendungsprogramme 220 können mit dem Betriebssystem 222 über eine oder mehrere Anwendungsprogrammierschnittstellen (Application Programming Interfaces; APIs) kommunizieren. Diese APIs können beispielsweise Anwendungsprogrammen 220 das Lesen und/oder Schreiben von Anwendungsdaten 214, das Senden oder Empfangen von Informationen über die Kommunikationsschnittstelle 202, den Empfang und/oder die Anzeige von Informationen auf der Benutzerschnittstelle 204 usw. erleichtern.
  • In einigen Fällen können Anwendungsprogramme 220 kurz als „Apps“ bezeichnet werden. Außerdem können Anwendungsprogramme 220 über einen oder mehrere Online-Anwendungsstores oder Anwendungsmarkets auf das Computersystem 200 heruntergeladen werden. Anwendungsprogramme können jedoch auch auf andere Weise auf dem Computersystem 200 installiert werden, z. B. über einen Webbrowser oder über eine physische Schnittstelle (z. B. einen USB-Anschluss) am Computersystem 200.
  • 3 ist eine Illustration eines Systems 300 gemäß Ausführungsbeispielen.
  • Das System 300 umfasst ein Computergerät 100, wie in 1 gezeigt und beschrieben, und ein gesteuertes Gerät 310. Wie in 3 dargestellt, kann das Computergerät 100 ein Mobiltelefon sein. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Ausführungsformen des Computergeräts 100 möglich sind und hier in Betracht gezogen werden (z. B. eine Uhr, ein Armband, ein Tablet, eine Fernbedienung usw.). In ähnlicher Weise kann das gesteuerte Gerät 310, wie in 3 dargestellt, ein Fernseher sein. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Ausführungsformen des gesteuerten Geräts 310 möglich sind und hier in Betracht gezogen werden (z. B. ein Lautsprecher, ein Thermostat, ein Smart-Home-Hub, ein Desktop-Computer, ein Tablet, ein Küchengerät, eine Waschmaschine, ein Trockner usw.).
  • Wie dargestellt, kann das Computergerät 100 einen ersten UWB-Transceiver 114 und einen ersten BLE-Transceiver 116 umfassen. In ähnlicher Weise kann das gesteuerte Gerät 310 einen zweiten UWB-Transceiver 314 und einen zweiten BLE-Transceiver 316 enthalten. Der erste UWB-Transceiver 114 kann so konfiguriert sein, dass er UWB-Signale über eine oder mehrere Antennen sendet und empfängt. Solche UWB-Signale können elektromagnetischen Wellen im Funkspektrum (z. B. zwischen 1 GHz und 10 GHz) mit einer relativ großen Bandbreite (z. B. zwischen 475 MHz und 525 MHz) entsprechen. In ähnlicher Weise kann der erste BLE-Transceiver 116 so konfiguriert sein, dass er BLUETOOTH®-Signale sendet und empfängt. Solche BLUETOOTH®-Signale können Ultrahochfrequenz (UHF)-Funkwellen mit Frequenzen zwischen 2,402 GHz und 2,480 GHz entsprechen (z. B. mit einer geringeren Bandbreite als die UWB-Signale, die vom ersten UWB-Transceiver 114 und dem zweiten UWB-Transceiver 314 gesendet werden).
  • In einigen Ausführungsformen kann der erste UWB-Transceiver 114 ähnlich oder identisch wie der zweite UWB-Transceiver 314 konfiguriert sein. Beispielsweise können sowohl der erste UWB-Transceiver 114 als auch der zweite UWB-Transceiver 314 in der Lage sein, UWB-Signale zu senden und zu empfangen. Außerdem können der erste UWB-Transceiver 114 und der zweite UWB-Transceiver 314 UWB-Signale mit derselben Bandbreite senden. Außerdem können der erste UWB-Transceiver 114 und der zweite UWB-Transceiver 314 die gleiche Anzahl von Antennen aufweisen. In anderen Ausführungsformen können sich der erste UWB-Transceiver 114 und der zweite UWB-Transceiver 314 jedoch in einer oder mehreren Hinsichten unterscheiden (z. B. unterschiedliche Anzahl von Antennen, wie in den 7A-7F gezeigt und beschrieben). In ähnlicher Weise können der erste BLE-Transceiver 116 und der zweite BLE-Transceiver 316 ähnlich oder identisch konfiguriert sein. Beispielsweise können der erste BLE-Transceiver 116 und der zweite BLE-Transceiver 316 beide so konfiguriert sein, dass sie BLUETOOTH®-Signale senden und empfangen. In einigen Ausführungsformen können der erste BLE-Transceiver 116 und der zweite BLE-Transceiver 316 jedoch unterschiedliche Komponenten und/oder Fähigkeiten aufweisen. Zum Beispiel kann die Reichweite des ersten BLE-Transceivers 116 größer sein als die des zweiten BLE-Transceivers 316 oder der erste BLE-Transceiver 116 kann BLUETOOTH® Erkennungssignale senden, während der zweite BLE-Transceiver 316 nur auf Erkennungssignale reagieren kann.
  • Wie oben beschrieben, kann der erste BLE-Transceiver 116 so konfiguriert sein, dass er ein BLUETOOTH®-Erkennungssignal sendet. Das BLUETOOTH® Erkennungssignal kann von dem Computergerät 100 verwendet werden, um andere BLUETOOTH®-fähige Geräte in der Nähe des Computergeräts 100 zu erkennen. Ein oder mehrere BLUETOOTH®-fähige Geräte in der Nähe, wie z. B. das gesteuerte Gerät 310, das den zweiten BLE-Transceiver 316 verwendet, können auf ein BLUETOOTH®-Erkennungssignal reagieren, das vom ersten BLE-Transceiver 116 gesendet wird, um die Fähigkeit zur Verbindung anzuzeigen (z. B. zur Verbindung für BLUETOOTH®-Kommunikation oder andere Kommunikation). Im System 300 in 3 kann der erste BLE-Transceiver 116 beispielsweise ein BLUETOOTH® -Erkennungssignal senden, das vom zweiten BLE-Transceiver 316 empfangen wird. Als Reaktion auf das BLUETOOTH®-Erkennungssignal kann der zweite BLE-Transceiver 316 ein Antwortsignal an den ersten BLE-Transceiver 116 senden, um dem Computergerät anzuzeigen, dass das gesteuerte Gerät 310 zur Steuerung verfügbar ist. Danach können der erste UWB-Transceiver 114 und der zweite UWB-Transceiver 314 miteinander kommunizieren, um eine Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 zu bestimmen. Dieses Kommunikationsprotokoll wird unter Bezugnahme auf 5 gezeigt und beschrieben.
  • Obwohl die BLUETOOTH®-Kommunikation mit dem ersten BLE-Transceiver 116 und dem zweiten BLE-Transceiver 316 eine effiziente Erkennung (d. h. eine Erkennung mit geringerem Stromverbrauch) von in der Nähe befindlichen zu kontrollierenden Geräten ermöglichen kann, ist ein solcher Erkennungsprozess selbstverständlich nicht erforderlich. In einigen Ausführungsformen kann der erste UWB-Transceiver 114 mit dem Senden von UWB-Signalen an das gesteuerte Gerät 310 beginnen, ohne dass zunächst ein Kontakt über BLUETOOTH-Signale (d. h. mit geringerem Stromverbrauch) hergestellt wird. So kann in einigen Ausführungsformen das Computergerät 100 nicht den ersten BLE-Transceiver 116 und/oder das gesteuerte Gerät 310 nicht den zweiten BLE-Transceiver 316 enthalten.
  • Unabhängig davon, wie die Kommunikation zwischen dem Computergerät 100 und dem gesteuerten Gerät 310 eingeleitet wird, kann der erste UWB-Transceiver 114 mit dem zweiten UWB-Transceiver 314 kommunizieren, um eine Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 zu bestimmen. Zum Beispiel kann der erste UWB-Transceiver 114 ein erstes UWB-Signal an den zweiten UWB-Transceiver 314 senden. Daraufhin kann der zweite UWB-Transceiver 314 mit einem zweiten UWB-Signal antworten. Das zweite UWB-Signal kann die Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 anzeigen.
  • Zum Beispiel kann das zweite UWB-Signal einen zugehörigen Sendezeitstempel haben (z. B. eine Angabe, wann der zweite UWB-Transceiver 314 das zweite UWB-Signal gesendet hat), der mit einem Empfangszeitstempel verglichen werden kann (z. B. eine Angabe, wann der erste UWB-Transceiver 114 das zweite UWB-Signal empfangen hat), um die Laufzeit zu bestimmen. In einigen Beispielen kann der Sendezeitstempel und/oder der Empfangszeitstempel aufgrund der Bandbreite (z. B. zwischen 475 MHz und 525 MHz), die für das Senden des zweiten UWB-Signals verwendet wird, bis auf 1 ns oder weniger genau sein. Unter Verwendung der Lichtgeschwindigkeit zusammen mit der Laufzeit (d. h. Empfangszeitstempel minus Sendezeitstempel) kann die Entfernung zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und dem zweiten UWB-Transceiver 314 bestimmt werden (z. B. mit einer Genauigkeit zwischen 5 cm und 50 cm). In anderen Ausführungsformen kann das gesteuerte Gerät 310 (z. B. ein Prozessor des gesteuerten Geräts 310) stattdessen einen Sendezeitstempel mit einem Empfangszeitstempel eines ersten UWB-Signals (z. B. eines vom ersten UWB-Transceiver 114 gesendeten und vom zweiten UWB-Transceiver 314 empfangenen Signals) vergleichen und nicht das zweite UWB-Signal, das vom zweiten UWB-Transceiver 314 gesendet und vom ersten UWB-Transceiver 114 empfangen wurde. Auf diese Weise kann das gesteuerte Gerät 310 einen Abstand (d. h. eine Reichweite) zwischen dem Computergerät 100 und dem gesteuerten Gerät 310 bestimmen. Dieser Abstand kann dann vom zweiten UWB-Transceiver 314 an den ersten UWB-Transceiver 114 gesendet werden (z. B. als ein Entfernungswert, der als eine Reihe von Bits kodiert ist).
  • Das zweite UWB-Signal kann auch verwendet werden, um die Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 zu bestimmen (z. B. mit einer Genauigkeit von 5°). Wenn der erste UWB-Transceiver beispielsweise zwei Antennen umfasst (z. B. durch die Hälfte der mittleren Wellenlänge des zweiten UWB-Signals oder weniger getrennt), kann der Unterschied in der Ankunftszeit zwischen dem Zeitpunkt, zu dem eine erste Antenne das zweite UWB-Signal empfängt, und dem Zeitpunkt, zu dem eine zweite Antenne das zweite UWB-Signal empfängt, zusammen mit einem vorgegebenen Abstand zwischen den Antennen (z. B., basierend auf den Herstellungsspezifikationen des ersten UWB-Transceivers 114) und der Lichtgeschwindigkeit, verwendet werden, um trigonometrisch die Winkelposition (z.B. in Azimut und/oder Elevation) des zweiten UWB-Transceivers 314 relativ zu den beiden Antennen des ersten UWB-Transceivers 114 zu bestimmen. Zusätzlich kann der zweite UWB-Transceiver 314 ein zusätzliches UWB-Signal senden (z. B. von einer zusätzlichen Antenne des zweiten UWB-Transceivers 314). Wenn der zweite UWB-Transceiver 314 mehrere UWB-Antwortsignale von mehreren Antennen an verschiedenen Orten sendet, können die Antwortsignale verwendet werden, um die Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 in mehreren Winkelrichtungen (z. B. sowohl in Azimut- als auch in Elevationsrichtung) zu bestimmen. Eine solche Bestimmung der Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 kann auf der Lichtgeschwindigkeit, dem vorbestimmten Abstand zwischen den Antennen des ersten UWB-Transceivers 114 und/oder dem vorbestimmten Abstand zwischen den Antennen des zweiten UWB-Transceivers 314 basieren, von denen die verschiedenen UWB-Antwortsignale gesendet werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Prozessor (z. B. der Prozessor 206, der mit Bezug auf 2 gezeigt und beschrieben ist) des Computergeräts 100 das zweite UWB-Signal analysieren, das von dem ersten UWB-Transceiver 114 empfangen wird, um die Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zu dem zweiten UWB-Transceiver 314 zu bestimmen. Alternativ kann ein mit dem ersten UWB-Transceiver verbundener Kontroller das zweite UWB-Signal analysieren, um die Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 zu bestimmen, und dann die Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 an einen Prozessor (z. B. den Prozessor 206, der mit Bezug auf 2 gezeigt und beschrieben ist) des Computergeräts 100 senden (z. B. über einen Systembus, wie den Verbindungsmechanismus 210, der mit Bezug auf 2 gezeigt und beschrieben ist). Unabhängig davon, wie die Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 bestimmt wird, kann die Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 in einem Speicher des Computergeräts 100 gespeichert werden (z. B. mit einem zugehörigen Zeitstempel).
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Prozessor des Computergeräts 100 nach dem Empfang oder der Bestimmung der Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 eine oder mehrere geometrische Transformationen durchführen, um eine Position des gesamten Computergeräts 100 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 und/oder relativ zum gesamten gesteuerten Gerät 310 zu bestimmen. Solche Transformationen können auf einem oder mehreren dreidimensionalen Modellen des Computergeräts 100 und/oder des gesteuerten Geräts 310 basieren, die in einem Speicher des Computergeräts 100 gespeichert sind.
  • Wenn das Computergerät 100 (z. B. ein Prozessor des Computergeräts) eine Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 bestimmt (und/oder wenn es eine Ausrichtung und/oder Position des Computergeräts 100 als Ganzes relativ zum gesteuerten Gerät 310 bestimmt), kann die Ausrichtungs- und/oder Positionsinformation in einem Repository in einem Speicher des Computergeräts 100 mit einem zugehörigen Zeitstempel gespeichert werden. Beispielsweise kann ein Eintrag in dem Repository einen globalen Zeitstempel (z. B. in ms), eine Entfernung (z. B. in Metern) zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und dem zweiten UWB-Transceiver 314, einen Azimutalwinkel (z. B, in Grad) zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und dem zweiten UWB-Transceiver 314 und einen Elevationswinkel (z. B. in Grad) zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und dem zweiten UWB-Transceiver 314 umfassen.
  • Durch die Analyse einer Reihe von Einträgen mit zugehörigen Zeitstempeln kann das Computergerät 100 (z. B. ein Prozessor des Computergeräts 100) in der Lage sein, eine oder mehrere Gesten (z. B. ein Streichen, eine Drehung usw.) zu identifizieren, die vom ersten UWB-Transceiver 114 / Computergerät 100 (z. B. durch einen Benutzer, der solche Gesten mit dem Computergerät 100 in der Hand ausführt) ausgeführt werden. Zum Beispiel kann der Prozessor des Computergeräts 100 Änderungen in der Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 im Laufe der Zeit bestimmen (z. B. basierend auf den Einträgen im Repository im Speicher des Computergeräts 100). In einigen Ausführungsformen kann das Computergerät 100 vor dem Versuch, eine oder mehrere Gesten zu identifizieren, eine Eingabe (z. B. eine Benutzereingabe) empfangen, die anzeigt, dass Gesten identifiziert werden sollen / Änderungen der Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 bestimmt werden sollen. Eine solche Eingabe kann eine ausgewählte Einstellung sein (z. B. eine globale Einstellung des Computergeräts 100 oder eine Einstellung innerhalb einer vom Computergerät 100 ausgeführten Anwendung).
  • Die ermittelten Änderungen der Ausrichtung und/oder Position können einer oder mehreren Gesten entsprechen. Die Identifizierung, welche Gesten, wenn überhaupt, der Reihe von Einträgen entsprechen, kann beinhalten, dass das Computergerät 100 (z. B. ein Prozessor des Computergeräts 100) die ermittelten Änderungen in der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 unter Verwendung eines maschinell erlernten Modells analysiert, das unter Verwendung von markierten Trainingsdaten trainiert wurde, die einer Vielzahl von vordefinierten Gesten entsprechen. Zusätzlich oder alternativ kann das Identifizieren, welche Gesten, wenn überhaupt, der Reihe von Einträgen entsprechen, beinhalten, dass das Computergerät 100 (z. B. ein Prozessor des Computergeräts 100) die ermittelten Änderungen in der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB- Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 mit Ausrichtungs- und Positionsdaten einer oder mehrerer gespeicherter Gesten vergleicht, die Gesten entsprechen, die zuvor von einem Benutzer des Geräts (z. B. als Kalibrierung) verfolgt wurden. Beispielsweise kann das Computergerät 100 einen Benutzer auffordern, eine Kalibrierungs-Wischgeste auszuführen, und während der Benutzer die Kalibrierungs-Wischgeste mit dem Computergerät 100 ausführt, können UWB-Signale zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und einem anderen UWB-Transceiver gesendet werden. Basierend auf diesen UWB-Signalen können die Ausrichtung und Position des Computergeräts 100 während der Kalibrierungs-Wischgeste in einem Speicher des Computergeräts 100 für einen späteren Zugriff gespeichert werden (z. B. durch einen Prozessor, wenn versucht wird, eine oder mehrere Gesten zu identifizieren).
  • Um eine ausreichende zeitliche Auflösung für die Identifizierung von Gesten zu erhalten, kann der Prozess, bei dem der erste UWB-Transceiver 114 ein erstes UWB-Signal sendet und der zweite UWB-Transceiver 314 mit einem zweiten UWB-Signal antwortet, periodisch in einem vordefinierten Zeitintervall durchgeführt werden (z. B., alle 1 ms, 2 ms, 3 ms, 4 ms, 5 ms, 6 ms, 7 ms, 8 ms, 9 ms, 10 ms, 15 ms, 20 ms, 25 ms, 30 ms, 35 ms, 40 ms, 45 ms, 50 ms, 75 ms, 100 ms, 125 ms, 150 ms, 175 ms, 200 ms, 225 ms, 250 ms, 275 ms, 300 ms, 325 ms, 350 ms, 375 ms, 400 ms, 425 ms, 450 ms, 475 ms, 500 ms, usw.). Das vordefinierte Zeitintervall kann in verschiedenen Ausführungsformen durch eine von dem Computergerät 100 ausgeführte Anwendung, auf der Grundlage des Typs des gesteuerten Geräts 310, mit dem das Computergerät 100 kommuniziert, durch einen Benutzer oder auf der Grundlage von Informationen, die das Computergerät 100 von dem zweiten UWB-Transceiver 314 oder dem zweiten BLE-Transceiver 316 empfängt, eingestellt werden. Ferner kann die Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 und/oder des Computergeräts 100 basierend auf den empfangenen zweiten UWB-Signalen in einem Speicher des Computergeräts 100 mit Zeitstempeln gespeichert werden, die dem vordefinierten Zeitintervall entsprechen (z. B., eine erste Ausrichtung und erste Position des ersten UWB-Transceivers 114 wird bei t0 = 0 ms gespeichert, eine zweite Ausrichtung und zweite Position des ersten UWB-Transceivers 114 wird bei t1 = 10 ms gespeichert, eine dritte Ausrichtung und dritte Position des ersten UWB-Transceivers 114 wird bei t2 = 20 ms gespeichert, usw.). Darüber hinaus kann es in einigen Ausführungsformen einen Löschschwellenwert geben, nach dem eine ermittelte Ausrichtung und/oder Position und der zugehörige Zeitstempel aus dem Repository im Speicher des Computergeräts 100 entfernt werden. Zum Beispiel kann ein Eintrag, der älter als 3,0 Sekunden ist, aus dem Repository im Speicher des Computergeräts 100 gelöscht werden, um Platz für weitere Einträge zu schaffen. Es versteht sich, dass 3,0 Sekunden nur als Beispiel angegeben ist und dass andere Löschschwellenwerte möglich und hierin vorgesehen sind (z. B. 0,5 Sekunden, 0,75 Sekunden, 1,0 Sekunden, 1,25 Sekunden, 1,5 Sekunden, 1,75 Sekunden, 2,0 Sekunden, 2,25 Sekunden, 2,5 Sekunden, 2,75 Sekunden, 3,25 Sekunden, 3,5 Sekunden, 3,75 Sekunden, 4,0 Sekunden, 4,25 Sekunden, 4,5 Sekunden, 4,75 Sekunden, 5,0 Sekunden usw.).
  • Zusätzlich zur Verwendung von UWB-Signalen, die zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und dem zweiten UWB-Transceiver 314 gesendet werden, um eine oder mehrere Gesten zu identifizieren, kann ein Computergerät 100 (z. B. ein Prozessor des Computergeräts 100) Daten verwenden, die von einer oder mehreren IMUs des Computergeräts 100 (z. B. einem oder mehreren Beschleunigungsmessern des Computergeräts 100) bereitgestellt werden, die so konfiguriert sind, dass sie Änderungen der Ausrichtung des Computergeräts 100 messen. Die von der einen oder den mehreren IMUs bereitgestellten Daten können die empfangenen UWB-Signale ergänzen und in Verbindung mit den empfangenen UWB-Signalen verwendet werden, wenn eine Ausrichtung des Computergeräts 100 relativ zu dem gesteuerten Gerät 310 bestimmt wird und dadurch identifiziert wird, welche Gesten, wenn überhaupt, von dem Computergerät 100 nachverfolgt worden sind.
  • Wie auch immer eine Geste identifiziert wird (z. B. allein auf der Grundlage eines oder mehrerer empfangener zweiter UWB-Signale oder auf der Grundlage einer Kombination aus einem oder mehreren empfangenen zweiten UWB-Signalen und Daten von einer oder mehreren IMUs), sobald eine Geste identifiziert wurde, kann das Computergerät 100 einen oder mehrere Befehle an das gesteuerte Gerät 310 senden. Der/die Befehl(e) kann/können dem gesteuerten Gerät 310 eine oder mehrere Befehle geben (z. B. Befehle zum Ändern eines Kanals, zum Einstellen einer Lautstärke, zum Ein- und Ausschalten usw.). Der/die vom Computergerät 100 bereitgestellte(n) Befehl(e) kann/können auf der einen oder mehreren identifizierten Gesten basieren. Beispielsweise kann eine Wischgeste einem Befehl zum Wechseln des Kanals entsprechen, während eine Drehgeste einem Befehl zum Erhöhen oder Verringern der Lautstärke entsprechen kann (z. B. eine Drehung im Uhrzeigersinn bedeutet eine Erhöhung der Lautstärke, während eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn eine Verringerung der Lautstärke bedeutet). Zusätzlich oder alternativ können die von dem Computergerät 100 bereitgestellten Befehle auf der Art des gesteuerten Geräts 310 basieren, mit dem kommuniziert wird. Eine Wischgeste kann einer Art von Befehl für ein Fernsehgerät entsprechen (z. B. einem Kanalwechsel) und einer anderen Art von Befehl für einen Lautsprecher (z. B. einer Entzerrungseinstellung).
  • Der/die Befehl(e) kann/können auf verschiedene Weise vom Computergerät 100 an das gesteuerte Gerät 310 übermittelt werden. Beispielsweise kann das Computergerät 100 vom ersten UWB-Transceiver 114 ein oder mehrere UWB-Befehlssignale an den zweiten UWB-Transceiver 314 senden. Zusätzlich oder alternativ kann der erste BLE-Transceiver 116 ein oder mehrere BLE-Befehlssignale an den zweiten BLE-Transceiver 316 senden. Andere Techniken zur Übermittlung von Befehlen sind ebenfalls möglich und werden hier in Betracht gezogen (z. B. Kommunikation über ein WIFI-Netzwerk, Kommunikation unter Verwendung von zellularen Kommunikationsprotokollen, Kommunikation über das öffentliche Internet, optische Infrarotkommunikation usw.).
  • In einigen Ausführungsformen kann das gesteuerte Gerät 310 solche Gesten identifizieren, anstatt dass das Computergerät 100 eine oder mehrere Gesten identifiziert, die vom ersten UWB-Transceiver 114 verfolgt werden. Zum Beispiel kann der zweite UWB-Transceiver 314 UWB-Signale empfangen, die vom ersten UWB-Transceiver 114 gesendet werden. Solche UWB-Signale können zugehörige Sendezeitstempel haben (die z. B. als Bits in den UWB-Signalen übermittelt werden). Wenn der zweite UWB-Transceiver 314 die UWB-Signale (z. B. an mehreren Antennen) empfängt, kann ein Dateneintrag in einem mit dem gesteuerten Gerät 310 assoziierten Speicher (z. B. einem On-Board-Speicher oder einem assoziierten Serverspeicher, wie einem Cloud-Speicher) gespeichert werden. Der Dateneintrag kann den Sendezeitstempel sowie einen oder mehrere Empfangszeitstempel enthalten (z. B. einen Empfangszeitstempel für jede Antenne des zweiten UWB-Transceivers 314). Nach dem Empfang und der Speicherung einer Reihe von Dateneinträgen kann ein Prozessor des gesteuerten Geräts 310 die Reihe von Dateneinträgen analysieren, um eine oder mehrere Gesten zu identifizieren, die von dem Computergerät 100 verfolgt wurden.
  • Der Prozessor des gesteuerten Geräts 310, der die eine oder mehrere Gesten identifiziert, kann den Prozessor des gesteuerten Geräts 310 einschließen, der die Zeitstempel der Dateneinträge analysiert, um Änderungen in der Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 über die Zeit zu bestimmen. Der Prozessor des gesteuerten Geräts 310 kann dann die zeitliche Entwicklung der Position und/oder Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 mit vordefinierten Gesten vergleichen, die in einem mit des gesteuerten Geräts 310 verbundenen Speicher gespeichert sind, um eine oder mehrere Gesten zu identifizieren, die vom ersten UWB-Transceiver 114 / von dem Computergerät 100 verfolgt werden. Solche vordefinierten Gesten können früheren Gesten entsprechen, die als von dem Computergerät 100 verfolgt identifiziert wurden, früheren Gesten, die als von anderen Computergeräten als von dem Computergerät 100 verfolgt identifiziert wurden, benutzerdefinierten Gesten oder Standardgesten.
  • Wie hierin beschrieben, kann eine Vielzahl verschiedener Gesten von dem Computergerät 100 und/oder dem gesteuerten Gerät 310 erkannt werden (z. B. ein direktionales Wischen, ein omnidirektionales Wischen, ein Schütteln, eine Drehung, ein durchgestrichener Buchstabe, eine durchgestrichene Zahl, eine durchgestrichene Form usw.). Die 4A-4D zeigen vier Beispielgesten, die mit dem Computergerät 100 ausgeführt und vom Computergerät 100 und/oder dem gesteuerten Gerät 100 erkannt werden können. 4A kann ein vertikales Schütteln darstellen (z. B. das Hin- und Herbewegen des Computergeräts 100 in y-Richtung, wie dargestellt). 4B kann ein horizontales Schütteln darstellen (z. B. das Hin- und Herbewegen des Computergeräts 100 in x-Richtung, wie dargestellt). 4C kann eine Wischbewegung darstellen (z. B. eine horizontale Wischbewegung, die einer Drehung des Computergeräts 100 um eine Gierachse, wie z. B. die z-Achse, entspricht, wie dargestellt). 4D kann eine Drehung darstellen (z. B. eine Drehung des Computergeräts 100 um eine Rollachse, wie z. B. die y-Achse, wie dargestellt). Es versteht sich, dass die 4A-4D nur als Beispiele dienen und dass auch andere Gesten möglich sind und hier in Erwägung gezogen werden.
  • 5 ist ein Kommunikationsflussdiagramm eines Kommunikationsprotokolls 500 gemäß Ausführungsbeispielen. Wie in 5 dargestellt, kann das Kommunikationsprotokoll 500 auf der Grundlage von Kommunikationen zwischen einem Computergerät (z. B. dem Computergerät 100, das mit Bezug auf die 1 und 3 dargestellt und beschrieben ist) und einem gesteuerten Gerät (z. B. dem gesteuerten Gerät 310, das mit Bezug auf 3 dargestellt und beschrieben ist) durchgeführt werden. Insbesondere kann das Kommunikationsprotokoll 500 die Kommunikation zwischen einem ersten UWB-Transceiver 114 des Computergeräts 100, einem ersten BLE-Transceiver 116 des Computergeräts 100, einem zweiten UWB-Transceiver 314 des gesteuerten Geräts 310 und einem zweiten BLE-Transceiver 316 des gesteuerten Geräts 310 umfassen. Ferner kann das in 5 dargestellte Kommunikationsprotokoll 500 ausgeführt werden, um eine oder mehrere von dem Computergerät 100 ausgeführte Gesten zu identifizieren und einen oder mehrere Befehle an das gesteuerte Gerät 310 zu senden.
  • In Schritt 502 kann das Kommunikationsprotokoll 500 beinhalten, dass der erste BLE-Transceiver 116 des Computergeräts 100 ein BLE-Erkennungssignal sendet. In einigen Ausführungsformen kann das Senden des BLE-Erkennungssignals dazu führen, dass der erste BLE-Transceiver 116 ein erstes BLE-Signal an den zweiten BLE-Transceiver 316 des gesteuerten Geräts 310 sendet.
  • In Schritt 504 kann das Kommunikationsprotokoll 500 beinhalten, dass der zweite BLE-Transceiver 316 des gesteuerten Geräts 310 auf das BLE-Erkennungssignal antwortet. In einigen Ausführungsformen kann der zweite BLE-Transceiver 316 das gesendete BLE-Erkennungssignal empfangen und dann, basierend auf dem BLE-Erkennungssignal, ein zweites BLE-Signal als Antwort an den ersten BLE-Transceiver 116 senden. Das zweite BLE-Signal kann verwendet werden, um das gesteuerte Gerät 310 zu erkennen (z. B. kann es dem Computergerät 100 Informationen über die Kommunikation mit dem zweiten UWB-Transceiver 314 liefern).
  • In Schritt 506 kann das Kommunikationsprotokoll 500 das Einschalten des ersten UWB-Transceivers 114 durch das Computergerät 100 beinhalten. Der erste UWB-Transceiver 114 kann von dem Computergerät 100 eingeschaltet werden, zum Beispiel als Reaktion darauf, dass das Computergerät 100 feststellt, dass das gesteuerte Gerät 310 zur Steuerung verfügbar ist, basierend auf dem zweiten BLE-Signal, das von dem zweiten BLE-Transceiver 316 gesendet wird.
  • In Schritt 508 kann das Kommunikationsprotokoll 500 beinhalten, dass der erste UWB-Transceiver 114 des Computergeräts 100 ein erstes UWB-Signal an den zweiten UWB-Transceiver 314 des gesteuerten Geräts 310 sendet.
  • In Schritt 510 kann das Kommunikationsprotokoll 500 beinhalten, dass der zweite UWB-Transceiver 314 des gesteuerten Geräts 310 ein zweites UWB-Signal an den ersten UWB-Transceiver 114 des Computergeräts 100 sendet. Das zweite UWB-Signal kann verwendet werden, um die Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 zu bestimmen.
  • In Schritt 512 kann das Kommunikationsprotokoll 500 beinhalten, dass das Computergerät 100 (z.B. ein Prozessor des Computergeräts 100 oder ein Kontroller des ersten UWB-TRansceivers 114) eine Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zu dem zweiten UWB-Transceiver 314 auf der Grundlage des in Schritt 510 gesendeten empfangenen zweiten UWB-Signals bestimmt.
  • In Schritt 514 kann das Kommunikationsprotokoll 500 das Computergerät 100 (z. B. einen Prozessor des Computergeräts 100) einschließen, das eine Geste zumindest teilweise auf der Grundlage der bestimmten Ausrichtung und Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 identifiziert. Die Geste kann auch auf der Grundlage früherer ermittelter Ausrichtungen und/oder Positionen des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 identifiziert werden (z. B. auf der Grundlage von Änderungen der Ausrichtung und Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314, die im Laufe der Zeit ermittelt wurden), wie hier beschrieben.
  • In Schritt 516 kann das Kommunikationsprotokoll 500 beinhalten, dass der erste UWB-Transceiver 114 des Computergeräts 100 ein UWB-Befehlssignal an den zweiten UWB-Transceiver 314 des gesteuerten Geräts 310 sendet. Das UWB-Befehlssignal kann auf der in Schritt 514 des Kommunikationsprotokolls 500 identifizierten Geste basieren.
  • 6A ist eine Illustration eines Systems 600 gemäß Ausführungsbeispielen. Wie das in 3 dargestellte System 300 kann das System 600 in 6A ein Computergerät (z. B. das in 1 dargestellte und beschriebene Computergerät 100) und ein gesteuertes Gerät 310 umfassen. Im Gegensatz zum System 300 von 3 kann das System 600 von 6A jedoch auch ein zusätzliches gesteuertes Gerät 610 enthalten. Das zusätzliche gesteuerte Gerät 610 kann einen dritten UWB-Transceiver 614 umfassen. Obwohl in 6A nicht dargestellt, kann das zusätzliche gesteuerte Gerät 610 in einigen Ausführungsformen einen dritten BLE-Transceiver enthalten. Der dritte UWB-Transceiver 614 kann in einigen Ausführungsformen der gleiche sein wie der erste UWB-Transceiver 114 und/oder der zweite UWB-Transceiver 314. Zusätzlich oder alternativ kann sich der dritte UWB-Transceiver 614 von dem ersten UWB-Transceiver 114 und/oder dem zweiten UWB-Transceiver 314 unterscheiden (z. B. kann er mit einer anderen Bandbreite oder Leistung arbeiten oder eine andere Anzahl von Antennen haben). Das in 6A dargestellte zusätzliche gesteuerte Gerät 610 ist ein Lautsprecher (z. B. ein Smart Speaker). Es versteht sich, dass andere zusätzliche gesteuerte Geräte möglich sind und hier in Erwägung gezogen werden. In einigen Ausführungsformen kann das zusätzliche gesteuerte Gerät 610 mit dem gesteuerten Gerät 310 verbunden sein (z. B. um Ton abzuspielen, der dem entspricht, was auf dem Fernsehgerät angezeigt wird). Alternativ kann der Betrieb des zusätzlichen gesteuerten Geräts 610 unabhängig von/unverbunden mit dem gesteuerten Gerät 310 sein.
  • Im System 600 können UWB-Signale zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und dem zweiten UWB-Transceiver 314 gesendet werden, um eine oder mehrere Gesten zu bestimmen, die vom ersten UWB-Transceiver 114 und/oder dem Computergerät 100 verfolgt werden. In ähnlicher Weise können UWB-Signale zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und dem dritten UWB-Transceiver 614 gesendet werden, um eine oder mehrere Gesten zu bestimmen, die vom ersten UWB-Transceiver 114 und/oder Computergerät 100 verfolgt werden. Da sich das gesteuerte Gerät 310 und das zusätzliche gesteuerte Gerät 610 jedoch in unmittelbarer Nähe zueinander befinden, kann es schwierig sein, festzustellen, ob eine vom Computergerät 100 ausgeführte Geste dazu gedacht war, einen Befehl an das gesteuerte Gerät 310 oder an das zusätzliche gesteuerte Gerät 610 zu übermitteln. Wenn eine Geste von dem Computergerät 100 identifiziert wird, kann daher eine Disambiguierungstechnik eingesetzt werden, um festzustellen, für welche der gesteuerten Vorrichtungen 310, 610 die Geste bestimmt war. Mehrere Disambiguierungstechniken sind möglich und werden hier in Erwägung gezogen.
  • In einigen Ausführungsformen entsprechen nur bestimmte Arten von Gesten bestimmten Arten von gesteuerten Geräten. So kann beispielsweise eine Wischgeste nur zur Übermittlung von Befehlen an ein Fernsehgerät verwendet werden, während eine Drehgeste nur zur Übermittlung von Befehlen an einen Lautsprecher verwendet werden kann. Wenn eine Geste identifiziert wird, die einen Befehl für verschiedene Arten von gesteuerten Geräten liefern könnte (z. B. entspricht eine Schüttelgeste einem Befehl für einen Fernseher und einem Befehl für einen Lautsprecher) und/oder wenn zwei Instanzen desselben Typs von gesteuertem Gerät vorhanden sind (z. B. wenn zwei Fernseher nahe beieinander stehen), können zusätzliche oder alternative Disambiguierungstechniken eingesetzt werden.
  • 6B zeigt eine zusätzliche oder alternative Disambiguierungstechnik, die verwendet werden könnte. Wie dargestellt, kann ein Pop-up-Fenster 650 (z. B. innerhalb einer Anwendung, die vom Computergerät 100 ausgeführt wird) einem Benutzer auf der Anzeige 106 Auswahloptionen anbieten. Zum Beispiel eine erste Option 652, die dem gesteuerten Gerät 310 entspricht (z. B. im System 600 von 6A entspricht dies einem „Fernseher“) und eine zweite Option 654, die dem zusätzlichen gesteuerten Gerät 610 entspricht (z. B. im System 600 von 6A entspricht dies einem „Lautsprecher“). Wie dargestellt, können die Optionen 652, 654 im Pop-up-Fenster 650 als Schaltflächen dargestellt werden. Eine Schaltfläche kann betätigt werden (z. B. durch einen Benutzer, der mit einem Touchscreen interagiert), um eine Eingabe zu machen, mit der ausgewählt wird, für welches der gesteuerten Geräte 310, 610 eine vorherige und/oder zukünftige Geste vorgesehen ist. Basierend auf der Auswahl der ersten Option 652 oder der zweiten Option 654 kann eine Geste auf eine bestimmte Art und Weise identifiziert werden, die auf dem Typ des gesteuerten Geräts basiert (z. B, eine Geste, die ungefähr einem Wischen entspricht, wäre sonst identifiziert worden, aber da Wischen nicht für den Typ des ausgewählten gesteuerten Geräts gilt, interpretiert das Computergerät 100 das Wischen als eine andere Art von Geste), ein mit einer identifizierten Geste verbundener Befehl kann auf der Grundlage des Typs des gesteuerten Geräts bestimmt werden und/oder ein UWB-Befehlssignal kann auf der Grundlage des Typs des gesteuerten Geräts gesendet werden (z. B. kann das UWB-Befehlssignal eine bestimmte Verschlüsselung enthalten, so dass nur das gesteuerte Gerät des vorgesehenen Empfängers das UWB-Befehlssignal interpretieren kann).
  • In alternativen Ausführungsformen kann die Auswahl zwischen zwei oder mehr gesteuerten Geräten auch auf andere Weise erfolgen (z. B. durch die Auswahl von Schaltflächen in einem Pop-up-Fenster). So kann z. B. eine Einstellung in einer Anwendung vorgenommen werden, eine E-Mail kann vom Benutzer übermittelt werden, eine Textnachricht kann vom Benutzer übermittelt werden, usw.
  • In noch anderen Ausführungsformen kann die Disambiguierung auf andere Weise erfolgen. Zum Beispiel kann ein Speicher des Computergeräts 100 eine Liste von Prioritäten enthalten, die sich auf mögliche gesteuerte Geräte beziehen, mit denen das Computergerät 100 kommunizieren könnte. In solchen Ausführungsformen, wenn zwei gesteuerte Geräte 310, 610 sich in der Nähe voneinander befinden und eine Geste identifiziert wird, die einem Befehl entsprechen könnte, der an eines der beiden gesteuerten Geräte 310, 610 ausgegeben werden soll, kann das Computergerät eindeutig bestimmen, für welches Gerät die Geste bestimmt ist, indem es ermittelt, welches der gesteuerten Geräte 310, 610 eine höhere Priorität hat. Das Computergerät 100 kann dann einen Befehl auf der Grundlage der Geste bestimmen, der auf dem gesteuerten Gerät 310, 610 mit der höheren Priorität basiert, und ein UWB-Befehlssignal an das gesteuerte Gerät 310, 610 mit der höheren Priorität auf der Grundlage des bestimmten Befehls senden. In einigen Ausführungsformen kann eine Prioritätsliste für gesteuerte Geräte von einem Benutzer des Computergeräts 100 eingestellt werden. Alternativ kann die Prioritätsliste der gesteuerten Geräte auf dem Gerätetyp basieren (z. B. haben alle Fernsehgeräte Vorrang vor allen Lautsprechern, die Vorrang vor allen Thermostaten haben usw.).
  • Wie oben beschrieben, können der erste UWB-Transceiver 114 und der zweite UWB-Transceiver 314 identisch oder unterschiedlich sein. Wie ebenfalls oben beschrieben, kann einer der Unterschiede zwischen den Geräten in der Anzahl und/oder Position der Antennen in den jeweiligen Transceivern bestehen. In den 7A-7F sind unterschiedliche Antennenanordnungen für den ersten UWB-Transceiver 114 und den zweiten UWB-Transceiver 314 dargestellt. Der erste UWB-Transceiver 114 in 7A kann so konfiguriert sein, dass er mit dem zweiten UWB-Transceiver 314 in 7B kommuniziert, der erste UWB-Transceiver 114 in 7C kann so konfiguriert sein, dass er mit dem zweiten UWB-Transceiver 314 in 7D kommuniziert, und der erste UWB-Transceiver 114 in 7E kann so konfiguriert sein, dass er mit dem zweiten UWB-Transceiver 314 in 7F kommuniziert. Es versteht sich, dass die 7A-7F nur als Beispiel dienen und dass auch andere Antennenanordnungen möglich sind und hier in Betracht gezogen werden. Um Orientierungsinformationen auf der Grundlage der UWB-Signale zu erhalten, kann mindestens einer der beiden UWB-Transceiver 114, 314 mit zwei oder mehr Antennen ausgestattet sein.
  • 7A zeigt eine Antennenanordnung für den ersten UWB-Transceiver 114, die drei Antennen umfasst. 7B zeigt eine Antennenanordnung für den zweiten UWB-Transceiver 314, die eine einzelne Antenne umfasst. In einigen Ausführungsformen können die drei Antennen des ersten UWB-Transceivers 114 verwendet werden, um die Position und/oder Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 auf der Grundlage eines einzelnen, vom zweiten UWB-Transceiver 314 gesendeten UWB-Signals zu triangulieren.
  • 7C zeigt eine Antennenanordnung für den ersten UWB-Transceiver 114, die zwei Antennenpaare umfasst: ein erstes Antennenpaar, das zur Bestimmung der Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 in Azimutrichtung verwendet werden kann, und ein zweites Antennenpaar, das zur Bestimmung der Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 in Elevation verwendet werden kann. 7D zeigt eine Antennenanordnung für den zweiten UWB-Transceiver 314, die eine einzelne Antenne umfasst.
  • 7E zeigt eine Antennenanordnung für den ersten UWB-Transceiver 114, die eine einzelne Antenne umfasst. 7F zeigt eine Antennenanordnung für den zweiten UWB-Transceiver 314, die drei Antennen umfasst. In einigen Ausführungsformen können die drei Antennen des zweiten UWB-Transceivers 314 verwendet werden, um die Position und/oder Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 314 auf der Grundlage eines einzelnen, vom ersten UWB-Transceiver 114 gesendeten UWB-Signals zu triangulieren.
  • Wie oben beschrieben, können in einigen Systemen (z. B. in dem in 6A gezeigten und beschriebenen System 600) mehrere gesteuerte Geräte in unmittelbarer Nähe zueinander vorhanden sein. Zusätzlich oder alternativ kann es ein einziges gesteuertes Gerät geben, das mehrere UWB-Transceiver enthält. 8 zeigt zum Beispiel ein System 800, das ein Computergerät (z. B. das in 1 gezeigte und beschriebene Computergerät 100) und ein gesteuertes Gerät 810 umfasst. Wie dargestellt, kann das Computergerät 100 den ersten UWB-Transceiver 114 und den ersten BLE-Transceiver 116 enthalten. Wie ebenfalls dargestellt, kann das gesteuerte Gerät 810 einen zweiten UWB-Transceiver 812 und einen dritten UWB-Transceiver 814 enthalten. Aufgrund der Größe des gesteuerten Geräts 810 können zwei UWB-Transceiver 812, 814 enthalten sein, so dass zwei UWB-Transceiver 812, 814 an verschiedenen Stellen des gesteuerten Geräts 810 angeordnet sind und so, dass verschiedene Teile des gesteuerten Geräts 810 von dem Computergerät 100 gesteuert werden können. Beispielsweise kann der erste UWB-Transceiver 114 UWB-Signale sowohl an den bzw. vom zweiten UWB-Transceiver 812 als auch an den bzw. vom dritten UWB-Transceiver 814 senden und empfangen, um eine Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 812 bzw. zum dritten UWB-Transceiver 814 zu bestimmen. Eine solche Kommunikation zur Bestimmung der Ausrichtung und/oder Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 812 und zum dritten UWB-Transceiver 814 kann beispielsweise ähnlich wie die oben unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Techniken durchgeführt werden.
  • Ebenfalls wie oben beschrieben, kann das Computergerät 100 (z. B. ein Prozessor des Computergeräts) eine oder mehrere Gesten identifizieren, die vom Computergerät 100 verfolgt werden. Dann kann der erste UWB-Transceiver 114 auf der Grundlage der einen oder mehreren Gesten ein UWB-Befehlssignal entweder an den zweiten UWB-Transceiver 812 oder den dritten UWB-Transceiver 814 senden. In einigen Ausführungsformen kann das Senden eines UWB-Befehlssignals an einen der UWB-Transceiver 812, 814 der Verwendung eines Modulationsschemas oder eines anderen Kodierungsschemas entsprechen, das für den jeweiligen UWB-Transceiver, mit dem der erste UWB-Transceiver 114 zu kommunizieren versucht, einzigartig ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Senden eines UWB-Befehlssignals an einen der UWB-Transceiver 812, 814 darin bestehen, einen Code oder ein Passwort in das UWB-Befehlssignal einzuschließen, der/das für den gegebenen UWB-Transceiver, mit dem der erste UWB-Transceiver 114 zu kommunizieren versucht, einzigartig ist.
  • Nach der Identifizierung der einen oder mehreren Gesten kann das Computergerät 100 (z. B., ein Prozessor des Computergeräts 100) bestimmen, ob ein UWB-Befehlssignal an den zweiten UWB-Transceiver 812 oder den dritten UWB-Transceiver 814 zu senden ist basierend auf dem Abstand zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und dem zweiten UWB-Transceiver 812, basierend auf dem Abstand zwischen dem ersten UWB-Transceiver 114 und dem dritten UWB-Transceiver 814, basierend auf der Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 812, basierend auf der Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum dritten UWB-Transceiver 814 oder basierend auf der ausgeführten Geste (z. B.., Wischen, Schütteln, Drehen, etc.). In einigen Ausführungsformen kann die Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 812 mit der Position des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum dritten UWB-Transceiver 814 verglichen werden, um festzustellen, ob der erste UWB-Transceiver 114 näher am zweiten UWB-Transceiver 812 oder am dritten UWB-Transceiver 814 ist. In ähnlicher Weise kann in einigen Ausführungsformen die Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum zweiten UWB-Transceiver 812 mit der Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers 114 relativ zum dritten UWB-Transceiver 814 verglichen werden, um festzustellen, ob das erste UWB-Transceiver 114 auf den zweiten UWB-Transceiver 812 oder den dritten UWB-Transceiver 814 ausgerichtet ist.
  • Befindet sich das Computergerät 100 beispielsweise näher am zweiten UWB-Transceiver 812 als am dritten UWB-Transceiver 814 (z. B. näher an der Fahrzeugtür als an der hinteren Stoßstange des Fahrzeugs bei Verwendung des in 8 dargestellten Systems 800) und/oder ist die Ausrichtung des Computergeräts 100/des ersten UWB-Transceivers 114 so, dass das Computergerät beim Ausführen der Geste eher auf den zweiten UWB-Transceiver 812 als auf den dritten UWB-Transceiver 814 gerichtet ist (z. B., wenn die Geste ausgeführt wird (z. B. ist das Computergerät 100 auf die Autotür und nicht auf die hintere Stoßstange des Autos gerichtet, wobei das in 8 dargestellte System 800 verwendet wird), kann der erste UWB-Transceiver 114 das UWB-Befehlssignal an den zweiten UWB-Transceiver 812 und nicht an den dritten UWB-Transceiver 814 senden. Das UWB-Befehlssignal kann dem gesteuerten Gerät 810 anzeigen, dass es eine Autotür entriegeln soll (z. B. im Gegensatz zum Öffnen eines Kofferraums). Zusätzlich können Disambiguierungstechniken (z. B. die mit Bezug auf 6B gezeigten und beschriebenen Disambiguierungstechniken) von dem Computergerät 100 eingesetzt werden, um zu bestimmen, an welchen UWB-Transceiver ein UWB-Befehlssignal zu senden ist, wenn unklar ist, ob eine von dem Computergerät 100 verfolgte Geste für den zweiten UWB-Transceiver 812 oder den dritten UWB-Transceiver 814 bestimmt ist.
  • Wie oben erwähnt, kann der Befehl auch über andere Kommunikationskanäle (z. B. WIFI, öffentliches Internet usw.) an das gesteuerte Gerät 810 gesendet werden. Beispielsweise kann das Computergerät 100 auf der Grundlage der identifizierten Geste einen Befehl an das gesteuerte Gerät 810 senden, eine Autotür über BLUETOOTH® zu entriegeln (z. B. in Ausführungsformen, in denen das gesteuerte Gerät 810 einen BLE-Transceiver enthält). Obwohl ein Auto als Beispiel für ein gesteuertes Gerät 810 in dem System 800 von 8 verwendet wird, sind auch andere Arten von gesteuerten Geräten mit mehreren UWB-Transceivern möglich und werden hier in Erwägung gezogen. Gesteuerte Geräte können mehrere UWB-Transceiver enthalten, wenn das gesteuerte Gerät groß ist (z. B. eine Längenabmessung hat, die größer ist als die effektive Kommunikationsdistanz von UWB-Signalen) oder wenn das gesteuerte Gerät verschiedene Funktionalitäten an verschiedenen Positionen des gesteuerten Geräts hat (z. B. eine Autotür, die ver-/entriegelt oder ein Fenster herunterkurbeln kann, und ein Kofferraum, der ver-/entriegelt oder geöffnet werden kann).
  • III. Beispiel-Prozesse
  • 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 900 gemäß Ausführungsbeispielen. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 900 von der in 1 gezeigten und beschriebenen Computergerät 100 durchgeführt werden.
  • In Block 902 kann das Verfahren 900 ein Senden eines ersten UWB-Signals durch einen ersten Ultrabreitband (Ultra Wideband; UWB)-Transceiver eines Geräts umfassen.
  • In Block 904 kann das Verfahren 900 ein Empfangen eines zweiten UWB-Signals durch den ersten UWB-Transceiver umfassen, wobei das zweite UWB-Signal von einem zweiten UWB-Transceiver gesendet wurde, wobei der zweite UWB-Transceiver einer ersten gesteuerten Vorrichtung entspricht und wobei das zweite UWB-Signal eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver anzeigt.
  • In Block 906 kann das Verfahren 900 ein Empfangen des zweiten UWB-Signals vom ersten UWB-Transceiver durch einen Prozessor des Geräts umfassen, der in einem Speicher des Geräts gespeicherte Befehle ausführt.
  • In Block 908 kann das Verfahren 900 beinhalten, dass der Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle ausführt, auf der Grundlage des zweiten UWB-Signals Änderungen in der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver bestimmt.
  • In Block 910 kann das Verfahren 900 beinhalten, dass der Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle ausführt, auf der Grundlage der ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver eine oder mehrere Gesten identifiziert, die von dem Gerät verfolgt werden.
  • In Block 912 kann das Verfahren 900 ein Senden eines UWB-Befehlssignals durch den ersten UWB-Transceiver an den zweiten UWB-Transceiver auf der Grundlage der einen oder mehreren identifizierten Gesten umfassen, wobei das UWB-Befehlssignal einen Befehl an die erste gesteuerte Vorrichtung liefert.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 900 auch ein Senden eines ersten BLE-Signals durch einen ersten BLE-Transceiver des Geräts umfassen. Zusätzlich kann das Verfahren 900 ein Empfangen eines zweiten BLE-Signals durch den ersten BLE-Transceiver umfassen, wobei das zweite BLE-Signal von einem zweiten BLE-Transceiver gesendet wurde, wobei der zweite BLE-Transceiver dem ersten gesteuerten Gerät entspricht und wobei das zweite BLE-Signal zum Erkennen des ersten gesteuerten Geräts verwendet werden kann. Ferner kann das Verfahren 900 ein Empfangen des zweiten BLE-Signals vom ersten BLE-Transceiver durch den Prozessor umfassen, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle ausführt. Zusätzlich kann das Verfahren 900 beinhalten, dass der Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle basierend auf dem empfangenen zweiten BLE-Signal ausführt, den ersten UWB-Transceiver des Geräts veranlasst, das erste UWB-Signal zu senden.
  • IV. Schlussfolgerung
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die in dieser Anmeldung beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt, die als Illustrationen verschiedener Aspekte gedacht sind. Viele Modifikationen und Variationen können vorgenommen werden, ohne von ihrem Geist und Anwendungsbereich abzuweichen, wie es für den Fachmann offensichtlich ist. Funktionell äquivalente Verfahren und Vorrichtungen innerhalb des Anwendungsbereichs der Offenbarung, zusätzlich zu den hier aufgezählten, werden für den Fachmann aus den vorstehenden Beschreibungen ersichtlich sein. Solche Modifikationen und Variationen sollen in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
  • In der obigen detaillierten Beschreibung werden verschiedene Merkmale und Funktionen der offengelegten Systeme, Geräte und Verfahren unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. In den Figuren bezeichnen ähnliche Symbole in der Regel ähnliche Komponenten, sofern der Kontext nichts anderes vorschreibt. Die hier und in den Figuren beschriebenen Beispielausführungen sind nicht als Einschränkung zu verstehen. Andere Ausführungsformen können verwendet werden, und andere Änderungen können vorgenommen werden, ohne dass der Umfang des hier vorgestellten Themas verlassen wird. Es versteht sich von selbst, dass die Aspekte der vorliegenden Offenbarung, wie sie hier allgemein beschrieben und in den Figuren dargestellt sind, in einer Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen angeordnet, ersetzt, kombiniert, getrennt und gestaltet werden können, die hier alle ausdrücklich in Betracht gezogen werden.
  • In Bezug auf alle oder einige der Nachrichtenflussdiagramme, Szenarien und Flussdiagramme in den Figuren und wie hierin erörtert, kann jeder Schritt, Block, Vorgang und/oder jede Kommunikation eine Verarbeitung von Informationen und/oder ein Senden von Informationen in Übereinstimmung mit den Beispielausführungen darstellen. Alternative Ausführungsformen sind in den Anwendungsbereich dieser Beispielausführungen eingeschlossen. In diesen alternativen Ausführungsformen können beispielsweise Vorgänge, die als Schritte, Blöcke, Sendungen, Kommunikationen, Anfragen, Antworten und/oder Nachrichten beschrieben werden, in einer anderen als der gezeigten oder besprochenen Reihenfolge ausgeführt werden, einschließlich im Wesentlichen gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge, je nach der beteiligten Funktionalität. Darüber hinaus können mehr oder weniger Blöcke und/oder Operationen mit jedem der hier erörterten Nachrichtenflussdiagramme, Szenarien und Flussdiagramme verwendet werden, und diese Nachrichtenflussdiagramme, Szenarien und Flussdiagramme können miteinander kombiniert werden, teilweise oder ganz.
  • Ein Schritt, Block oder Vorgang, der eine Informationsverarbeitung darstellt, kann einer Schaltung entsprechen, die so konfiguriert werden kann, dass sie die spezifischen logischen Funktionen einer hier beschriebenen Methode oder Technik ausführt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Schritt oder Block, der eine Verarbeitung von Informationen darstellt, einem Modul, einem Segment oder einem Teil des Programmcodes (einschließlich zugehöriger Daten) entsprechen. Der Programmcode kann eine oder mehrere Befehle enthalten, die von einem Prozessor ausgeführt werden können, um bestimmte logische Operationen oder Aktionen in dem Verfahren oder der Technik zu implementieren. Der Programmcode und/oder die zugehörigen Daten können auf jeder Art von computerlesbarem Medium gespeichert werden, z. B. auf einem Speichergerät einschließlich RAM, einem Diskettenlaufwerk, einem Festkörperlaufwerk oder einem anderen Speichermedium.
  • Darüber hinaus kann ein Schritt, Block oder Vorgang, der eine oder mehrere Informationsübertragungen darstellt, Informationsübertragungen zwischen Software- und/oder Hardwaremodulen in demselben physischen Gerät entsprechen. Andere Informationsübertragungen können jedoch zwischen Softwaremodulen und/oder Hardwaremodulen in verschiedenen physischen Geräten stattfinden.
  • Die in den Figuren gezeigten besonderen Anordnungen sind nicht als einschränkend zu betrachten. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen mehr oder weniger von jedem in einer bestimmten Figur gezeigten Element enthalten können. Ferner können einige der dargestellten Elemente kombiniert oder weggelassen werden. Darüber hinaus kann ein Ausführungsbeispiel auch Elemente enthalten, die nicht in den Figuren dargestellt sind.
  • Obwohl hier verschiedene Aspekte und Ausführungsformen offengelegt wurden, werden andere Aspekte und Ausführungsformen für den Fachmann offensichtlich sein. Die verschiedenen Aspekte und Ausführungsformen, die hier offenbart werden, dienen der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend zu verstehen, wobei der wahre Umfang durch die folgenden Ansprüche angegeben wird.

Claims (20)

  1. Ein Gerät, das folgendes aufweist: einen ersten Ultrabreitband (UWB)-Transceiver, der so konfiguriert ist, dass er UWB-Signale sendet und empfängt, um mit einem zweiten UWB-Transceiver zu kommunizieren, wobei die UWB-Signale eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver anzeigen, und wobei der zweite UWB-Transceiver einem ersten gesteuerten Gerät entspricht; einen Speicher, wobei der Speicher Befehle enthält; und einen Prozessor, der kommunikativ mit dem ersten UWB-Transceiver und dem Speicher verbunden ist, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt zum: Bestimmen von Änderungen in der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver im Laufe der Zeit auf der Grundlage der UWB-Signale; Identifizieren auf der Grundlage der ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver von einer oder mehreren Gesten, die vom Gerät verfolgt werden; und Veranlassen des ersten UWB-Transceivers, ein UWB-Befehlssignal an den zweiten UWB-Transceiver auf der Grundlage der einen oder mehreren identifizierten Gesten zu senden, wobei das UWB-Befehlssignal einen Befehl an das erste gesteuerte Gerät zur Verfügung stellt.
  2. Das Gerät nach Anspruch 1, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt, um die eine oder mehreren Gesten, die von dem Gerät verfolgt werden, zu identifizieren, indem er die ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver unter Verwendung eines maschinell erlernten Modells analysiert, und wobei das maschinell erlernte Modell unter Verwendung von markierten Trainingsdaten trainiert wurde, die einer Vielzahl von vordefinierten Gesten entsprechen.
  3. Das Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt, um die eine oder die mehreren von dem Gerät ausgeführten Gesten zu identifizieren, indem er die ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver mit Ausrichtungs- und Positionsdaten einer oder mehrerer gespeicherter Gesten vergleicht, und wobei die eine oder die mehreren gespeicherten Gesten Gesten entsprechen, die zuvor von einem Benutzer des Geräts ausgeführt wurden.
  4. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die eine oder die mehreren Gesten ein gerichtetes Wischen, ein omnidirektionales Wischen, ein Schütteln, eine Drehung, einen durchgestrichenen Buchstaben, eine durchgestrichene Zahl oder eine durchgestrichene Form umfassen.
  5. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner eine Trägheitsmesseinheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie Änderungen der Winkelausrichtung des Geräts misst, wobei der Prozessor kommunikativ mit der Trägheitsmesseinheit gekoppelt ist, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt, um Änderungen der Winkelausrichtung des Geräts im Laufe der Zeit auf der Grundlage der von der Trägheitsmesseinheit gemessenen Änderungen der Winkelausrichtung zu bestimmen, und wobei die eine oder die mehreren von dem Gerät verfolgten Gesten auf der Grundlage der bestimmten Änderungen der Winkelausrichtung des Geräts identifiziert werden.
  6. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1-5, wobei das Gerät eine Uhr, ein Armband, ein Mobiltelefon, ein Tablet oder eine Fernbedienung ist.
  7. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste gesteuerte Gerät einen Lautsprecher, ein Fernsehgerät, einen Thermostat, einen Smart-Home-Hub, einen Desktop-Computer, ein Tablet, ein Küchengerät, eine Waschmaschine oder einen Trockner umfasst.
  8. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1-7, wobei der erste UWB-Transceiver auch zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen konfiguriert ist, um mit einem dritten UWB-Transceiver zu kommunizieren, wobei die UWB-Signale, die zwischen dem ersten UWB-Transceiver und dem dritten UWB-Transceiver gesendet werden, eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum dritten UWB-Transceiver anzeigen, wobei der dritte UWB-Transceiver einem zweiten gesteuerten Gerät entspricht, wobei sich das zweite gesteuerte Gerät in der Nähe des ersten gesteuerten Geräts befindet, und wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt, zum: Bestimmen von Änderungen in der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum dritten UWB-Transceiver im Laufe der Zeit auf der Grundlage der UWB-Signale; Identifizieren auf der Grundlage der ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers im Verhältnis zum dritten UWB-Transceiver von einer oder mehreren Gesten, die von dem Gerät verfolgt werden; Erkennen, ob die eine oder die mehreren von dem Gerät verfolgten Gesten für das erste gesteuerte Gerät oder Gerät bestimmt sind; und Veranlassen des ersten UWB-Transceivers, ein UWB-Befehlssignal an den dritten UWB-Transceiver auf der Grundlage der einen oder mehreren identifizierten Gesten zu senden, wobei das UWB-Befehlssignal einen Befehl an die zweite gesteuerte Vorrichtung zur Verfügung stellt.
  9. Das Gerät nach Anspruch 8, das ferner eine Anzeige umfasst, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt, um zu erkennen, ob die eine oder die mehreren Gesten, die von dem Gerät verfolgt werden, für das erste gesteuerte Gerät oder das zweite gesteuerte Gerät bestimmt sind, durch: Anzeigen eines Hinweises auf der Anzeige, dass eine Auswahl zwischen dem ersten gesteuerten Gerät und dem zweiten gesteuerten Gerät getroffen werden soll; und Empfangen einer Auswahl des ersten gesteuerten Geräts oder des zweiten gesteuerten Geräts als Eingabe.
  10. Das Gerät nach Anspruch 8, wobei der Speicher ferner eine Liste von Prioritäten umfasst, die sich auf Geräte beziehen, die von dem Gerät gesteuert werden sollen, und wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt, um zu erkennen, ob die eine oder die mehreren Gesten, die von dem Gerät verfolgt werden, für das erste gesteuerte Gerät oder das zweite gesteuerte Gerät bestimmt sind, durch: Abrufen der Liste der Prioritäten, die sich auf die von dem Gerät zu steuernden Geräte beziehen; und Auswahl zwischen dem ersten gesteuerten Gerät und dem zweiten gesteuerten Gerät, wobei das Gerät mit der höheren Priorität in der Prioritätenliste ausgewählt wird.
  11. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner einen ersten BLUETOOTH-Low-Energy (BLE)-Transceiver umfasst, der so konfiguriert ist, dass er mit einem zweiten BLE-Transceiver des ersten gesteuerten Geräts kommuniziert, um das erste gesteuerte Gerät zu erkennen, wobei der Prozessor kommunikativ mit dem ersten BLE-Transceiver gekoppelt ist und wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt, um den ersten UWB-Transceiver einzuschalten, wenn das erste gesteuerte Gerät erkannt wird.
  12. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der erste UWB-Transceiver drei Antennen und der zweite UWB-Transceiver eine Antenne umfasst.
  13. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der erste UWB-Transceiver ein erstes Antennenpaar und ein zweites Antennenpaar umfasst, wobei der zweite UWB-Transceiver eine Antenne umfasst, wobei das erste Antennenpaar so konfiguriert ist, dass es die Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers in Bezug auf den zweiten UWB-Transceiver in Azimutrichtung bestimmt, und wobei das zweite Antennenpaar so konfiguriert ist, dass es die Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers in Bezug auf den zweiten UWB-Transceiver in Elevation bestimmt.
  14. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der erste UWB-Transceiver eine Antenne umfasst und der zweite UWB-Transceiver drei Antennen umfasst.
  15. Das Gerät nach Anspruch 1, wobei der erste UWB-Transceiver ferner so konfiguriert ist, dass er UWB-Signale sendet und empfängt, um mit einem dritten UWB-Transceiver zu kommunizieren, wobei die UWB-Signale eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum dritten UWB-Transceiver anzeigen, wobei der dritte UWB-Transceiver dem ersten gesteuerten Gerät entspricht, wobei der zweite UWB-Transceiver und der dritte UWB-Transceiver an verschiedenen Stellen innerhalb des ersten gesteuerten Geräts angeordnet sind, und wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt, zum: Bestimmen von Änderungen in der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum dritten UWB-Transceiver über die Zeit auf der Grundlage der empfangenen UWB-Signale; Identifizieren auf der Grundlage der ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum dritten UWB-Transceiver der einen oder den mehreren Gesten, die von dem Gerät verfolgt werden; und Veranlassen des ersten UWB-Transceivers, ein UWB-Befehlssignal an den dritten UWB-Transceiver zu senden, basierend auf der einen oder den mehreren Gesten, die von dem Gerät verfolgt werden, wobei das UWB-Befehlssignal an den zweiten UWB-Transceiver oder den dritten UWB-Transceiver gesendet wird, basierend auf einem beabsichtigten Befehl.
  16. Das Gerät nach Anspruch 15, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Befehle ausführt, um den beabsichtigten Befehl zu bestimmen, durch: Vergleichen der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver mit der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum dritten UWB-Transceiver, um zu bestimmen, ob der erste UWB-Transceiver näher am zweiten UWB-Transceiver oder am dritten UWB-Transceiver ist; oder Vergleichen der Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver mit der Ausrichtung des ersten UWB-Transceivers relativ zum dritten UWB-Transceiver, um zu bestimmen, ob der erste UWB-Transceiver auf den zweiten UWB-Transceiver oder den dritten UWB-Transceiver gerichtet ist.
  17. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1-16, wobei die Bandbreite der UWB-Signale zwischen 475 MHz und 525 MHz liegt.
  18. Ein Verfahren, das Folgendes umfasst: Senden durch einen ersten Ultrabreitband (UWB)-Transceiver eines Geräts von einem ersten UWB-Signal; Empfangen eines zweiten UWB-Signals durch den ersten UWB-Transceiver, wobei das zweite UWB-Signal von einem zweiten UWB-Transceiver gesendet wurde, wobei der zweite UWB-Transceiver einem ersten gesteuerten Gerät entspricht und wobei das zweite UWB-Signal eine Orientierung und eine Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver angibt; Empfangen des zweiten UWB-Signals vom ersten UWB-Transceiver durch einen Prozessor des Geräts, der in einem Speicher des Geräts gespeicherte Befehle ausführt; Bestimmen von Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver durch den Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle ausführt, basierend auf dem zweiten UWB-Signal; Identifizieren einer oder mehrerer Gesten, die von dem Gerät verfolgt werden, durch den Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle ausführt, basierend auf den ermittelten Änderungen der Ausrichtung oder der Position des ersten UWB-Transceivers relativ zum zweiten UWB-Transceiver; und Senden eines UWB-Befehlssignals durch den ersten UWB-Transceiver an den zweiten UWB-Transceiver auf der Grundlage der einen oder mehreren identifizierten Gesten, wobei das UWB-Befehlssignal einen Befehl an die erste gesteuerte Vorrichtung zur Verfügung stellt.
  19. Das Verfahren nach Anspruch 18, das ferner umfasst: Senden eines ersten BLE-Signals durch einen ersten BLUETOOTH Low Energy (BLE) Transceiver des Geräts; Empfangen eines zweiten BLE-Signals durch den ersten BLE-Transceiver, wobei das zweite BLE-Signal von einem zweiten BLE-Transceiver gesendet wurde, wobei der zweite BLE-Transceiver dem ersten gesteuerten Gerät entspricht und wobei das zweite BLE-Signal zum Erkennen des ersten gesteuerten Geräts verwendbar ist; Empfangen des zweiten BLE-Signals vom ersten BLE-Transceiver durch den Prozessor, der die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle ausführt; und Veranlassen des ersten UWB-Transceivers des Geräts, das erste UWB-Signal zu senden, indem der Prozessor die im Speicher des Geräts gespeicherten Befehle auf der Grundlage des empfangenen zweiten BLE-Signals ausführt.
  20. Nichttransitorisches, computerlesbares Medium, auf dem Befehle gespeichert sind, die von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden können, um das Verfahren nach Anspruch 18 oder Anspruch 19 durchzuführen.
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