JP2018185873A - レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送 - Google Patents

レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送 Download PDF

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Abstract

【課題】 レーダシステムを介したコンピューティングデバイスのシームレスかつ直感的な制御、およびコンピューティングデバイス間でのデータ伝送を可能にすることである。【解決手段】 本明細書は、レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送のための技法およびデバイスを説明する。本技法は、レーダシステムを介したコンピューティングデバイスのシームレスかつ直感的な制御、およびコンピューティングデバイス間でのデータ伝送を可能にする。このレーダシステムは、データの伝送とジェスチャの感知との両方を行い、それによって、単一システムで多くのデバイスの制御およびそれらのデバイスを用いたデータ伝送を実行することが可能である。これによって冷蔵庫からラップトップまで多くのデバイスが制御できるだけでなく、このレーダシステムは、デバイス間での高帯域幅データ伝送も可能にする。【選択図】 図１

Description

優先権出願
[0001] 本願は、２０１４年８月７日出願の「Ｒａｄａｒ−Ｂａｓｅｄ Ｇｅｓｔｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ ａｎｄ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」という名称の米国仮特許出願第６２／０３４，５６０号に対する米国特許法第１１９（ｅ）条に基づく優先権を主張し、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0002] 自動車から家庭用電化製品まで、現代生活のほぼあらゆる面でのコンピューティングデバイスの急激な普及に伴い、ユーザは、これら多くのデバイスを制御するシームレスかつ直感的なやり方をますます望むようになってきた。このニーズにより、制御デバイスは、テレビのリモコン、ゲーミングシステムのジェスチャ感知カメラ、タブレットコンピュータのタッチスクリーン、デスクトップコンピュータのキーボード、スマートフォンの音声ベースコントローラ、または電子レンジのボタン制御パッドなどの、これらのコンピューティングデバイス向けに急激に普及している。多くの制御デバイスのこの従来の用途には費用が掛かり、ユーザが望むシームレスかつ直感的な制御を提供することができない。
[0003]コンピューティングデバイスのこの急激な普及は、オーディオ機能が制限されているスマートフォンからホームステレオシステムに曲を渡すため、またはスクリーンが小さいタブレットコンピュータから大型スクリーンのテレビにテレビ番組を渡すためなど、これらのデバイス間での通信を統合するという多くのユーザの望みも増加させている。
[0004] 本明細書は、レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送のための技法およびデバイスを説明する。本技法は、レーダシステムを介したコンピューティングデバイスのシームレスかつ直感的な制御、およびコンピューティングデバイス間でのデータ伝送を可能にする。このレーダシステムは、データの伝送とジェスチャの感知との両方を行い、それによって、単一システムで多くのデバイスの制御およびそれらのデバイスを用いたデータ伝送を実行することが可能である。これによって冷蔵庫からラップトップまで多くのデバイスが制御できるだけでなく、このレーダシステムは、デバイス間での高帯域幅データ伝送も可能にする。
[0005] 本概要は、レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送に関する簡略化された概念を紹介するために提供され、下記の発明を実施するための形態でより詳細に説明される。本概要は、請求される主題の不可欠な特徴を識別することを意図しておらず、請求される主題の範囲を決定する際に使用することも意図していない。
[0006] レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送のための技法およびデバイスの実施形態を、下記の図面を参照しながら説明する。同様の特徴および構成要素を参照するために、図面全体を通じて同じ番号が使用される。
レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送が実装可能な例示的環境を示す図である。 ウェアラブルコンピューティングデバイスのレーダシステムによって放出される、例示的なレーダ伝送を示す図である。 レーダシステムによって放出され、ユーザの指によって対話される、例示的なレーダ伝送を示す図である。 図１のレーダシステムを有する例示的なレーダ通信デバイスを示す図である。 図１のレーダシステムを有する例示の受信デバイスを示す図である。 レーダ通信デバイスからのレーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送を可能にする、例示的な方法を示す図である。 受信デバイスで実行されるレーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送を可能にする、別の例示的な方法を示す図である。 レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送を具体化するか、またはその使用を可能にする技法が実装可能な、例示のデバイスを示す図である。
[0007] 本明細書は、レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送を可能にする技法およびデバイスを説明する。これらの技法およびデバイスは、ユーザが、複数の異なる種類の制御デバイスではなく、あるレーダシステムを用いてデータの制御および伝送を実行できるようにするものであり、それによってユーザは、自分のデバイスを制御するために複数の異なるシステムではなく１つの単純なシステムを習得すれば良い。さらにこれらの技法およびデバイスは、このレーダシステムを用いたデータ伝送も可能にし、それによって、制御デバイスの数および種類を減らすことだけでなく、他のデータ伝送システムを置き換えることによっても、コストが削減される。
[0008] たとえば、自分のスマートフォンからステレオシステムに曲のプレイリストを伝送したいユーザについて考えてみる。彼女は自分の家の一室に、３台のレーダ感知デバイス、ステレオシステム、テレビ、および自分のアパートの冷暖房を制御するためのサーモスタットを有すると想定する。彼女は単に、自分のスマートフォンを自分のステレオシステムの方向に向け、自分のスマートフォンとステレオシステムとの間でスマートフォンからステレオシステムに向けたハンドスワイプなどの手のジェスチャを行うことができる。この技法は、この指向およびジェスチャに基づいて、彼女のスマートフォンからレーダシステムを介してステレオシステムまで、曲のプレイリストを伝送するように決定することができる。レーダシステムは、（たとえレーダフィールドがステレオシステムにデータを伝送していても）曲を一時停止するかまたはステレオシステムの音量を上げるためなどのレーダフィールド内のジェスチャを感知することによって、彼女のステレオシステムの制御を彼女に続行させることもできる。
[0009] 例示的環境
図１は、ジェスチャの感知およびデータの伝送のためにレーダシステムを使用する技法、およびこれを含む装置を具体化することが可能な、例示的環境１００を示す図である。環境１００は、レーダシステム１０４を有するレーダ通信デバイス１０２、レーダシステム１０４によって提供されるレーダ伝送１０６、およびレーダ伝送１０６を受信する受信デバイス１０８を含む。図に示されるように、ユーザ１１０は自分のレーダ通信デバイス１０２を受信デバイス１０８の方向に向ける。この方向およびレーダ伝送１０６と対話するジェスチャ（下記で説明）を用いる場合、技法は、受信デバイス１０８との通信または制御を確立する。
[0010] レーダシステム１０４は、データを伝送するように、およびジェスチャを感知するように構成される。これを実行可能にするために、レーダシステム１０４は、無線要素１１２、レーダアンテナ１１４、信号プロセッサ１１６、トランシーバ１１８、システムプロセッサ１２０、システム媒体１２２、およびシステムマネージャ１２４を含む。
[0011] 一般に、無線要素１１２はデータを伝送することが可能なレーダ伝送を提供するように構成される。無線要素１１２は、変調放射線、超広帯域放射線、および／またはサブミリメーター周波数放射線を放出するように構成可能である。無線要素１１２は、いくつかのケースでは、放射線をビームで形成するように構成され、このビームは、受信デバイス、ならびに／またはレーダアンテナ１１４および信号プロセッサ１１６が、いずれのビームが遮断されているか、したがってレーダ伝送を有するフィールド内で対話の場所を決定するのを支援する。いくつかのケースでは、無線要素１１２は、布地または他の障害物を貫通し、ヒト組織から反射するレーダを伝送するように構成される。これらの布地または障害物は、木、ガラス、プラスチック、綿、ウール、ナイロン、および同様の繊維などを含むことができるが、人物の手などのヒト組織から反射し、衣服または他の障害物を通過することができるため、それによって潜在的にジェスチャ認識を向上させる。
[0012] より詳細には、無線要素１１２は、１ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲、３ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの範囲、および、５７ＧＨｚ〜６３ＧＨｚなどのより狭帯域で、マイクロ波放射を放出するように構成可能である。この周波数領域は、２つまたはそれ以上のターゲットの場所を約２〜約２５ミリメートルの解像度まで追跡するためなどの、レーダアンテナ１１４の対話を受信するための機能に影響を与える。無線要素１１２は、無線システム１０４の他のエンティティと共に、対話の分解能を支援することが可能な比較的高速な更新レートを有するように構成可能である。
[0013] 特定の周波数を選択することによって、レーダシステム１０４は、衣服はほぼ貫通するがヒト組織はほぼ貫通しないように動作可能である。さらに、レーダアンテナ１１４または信号プロセッサ１１６は、衣服によって引き起こされるレーダフィールド内での対話と、ヒト組織によって引き起こされるレーダフィールド内での対話とを、区別するように構成可能である。このようにして、いくつかの従来の技法ではジェスチャの感知を妨げる可能性のある手袋または長袖シャツを着用している人物を、レーダシステム１０４では依然として感知することができる。
[0014] レーダアンテナ１１４は、レーダ伝送における対話を感知するように構成され、信号プロセッサ１１６は、感知された対話からジェスチャを決定するために使用可能なジェスチャデータを提供するのに十分な、感知された対話を処理するように構成される。いくつかのケースでは、対話は受信デバイスによっても、またはそれに代わって感知され、これについては以下で説明する。レーダアンテナ１１４は、放射線センサのアレイなどの１つまたは多くのセンサを含むことが可能であり、アレイ内の数は、望ましい分解能および伝送されているレーダのタイプに基づく。レーダアンテナ１１４は、２つまたはそれ以上のターゲット（たとえば指）によって引き起こされるものを含む、レーダ伝送の反射を受信するように構成され、信号プロセッサ１１６は、ジェスチャを決定するために使用可能なデータを提供するのに十分な感知された対話を処理するように構成される。
[0015] レーダ伝送およびそのレーダ伝送内のジェスチャ対話の例が図２に示され、これは、ウェアラブルコンピューティングデバイスのレーダシステム１０４によって放出されるレーダ伝送２０２を示す。この特定の例では、ウェアラブルコンピューティングデバイスはウェアラブルコンピューティングブレスレット２０４として示されているが、ウェアラブルまたはその他の任意の好適なコンピューティングデバイスが、本明細書で説明する技法を実装することができる。レーダ伝送２０２は人物の指２０６によって対話され、これによってレーダ伝送２０２内に反射（図示せず）を生じさせる。上述のように、この反射は受信され、ジェスチャが決定されるデータを提供するように処理される。
[0016] 第２の例を挙げると、本明細書ではコンピューティングデバイスの一部ではない、レーダシステム１０４によって放出されるレーダ伝送３０２（図示された伝送は先端が断ち切られている）を示す、図３について考えてみる。このレーダ伝送３０２は指３０４によって対話され、ここでもレーダ伝送３０２における反射を生じさせる。
[0017] ユーザは、レーダ伝送を遮断する手または指（またはスタイラスなどのデバイス）を用いて複雑または単純なジェスチャを実行することができる。例示のジェスチャは、現在のタッチセンサ式ディスプレイで使用可能な、スワイプ、２本指でのつまむ、広げる、タップなどの、多くのジェスチャを含む。複雑であるかまたは単純であるが３次元の他のジェスチャが可能であり、その例は、たとえば米国手話（ASL）および世界中の他の手話などの、多くの手話ジェスチャを含む。これらのうちのいくつかは、ＡＳＬでは「はい」を意味する、握り拳を上下させること；「いいえ」を意味する、開いた人差し指と中指を開いた親指に接するように動かすこと；「前進」を意味する、平らな手を一段上に動かすこと；「午後」を意味する、平らな手と角度を付けた手を上下に動かすこと；「タクシー」を意味する、握った指と開いた親指を開いた指と開いた親指へと動かすこと；「上」を意味する、人差し指をほぼ垂直方向に上に動かすこと、などを含む。これらは、レーダシステム１０４によって感知可能な多くのジェスチャのうちのほんのわずかである。
[0018] 図１に戻ると、レーダシステム１０４はトランシーバ１１８を含み得、これはいくつかのケースでは、レーダを介する以外の様式での通信を支援する。レーダシステム１０４がコンピューティングシステムと共に含まれるケースでは、トランシーバ１１８は使用されなくてもよい。上述のように、ジェスチャデータは無線要素１１２またはトランシーバ１１８を介して伝送可能である。このジェスチャデータは、受信デバイスがジェスチャを決定するのに十分な、受信デバイスによって使用可能なフォーマットで提供可能であり、そうしたケースでは、ジェスチャは、レーダシステム１０４またはレーダシステム１０４が統合されるコンピューティングデバイスによって決定されない。
[0019] レーダシステム１０４は、１つまたは複数のシステムプロセッサ１２０およびシステム媒体１２２（たとえば、１つまたは複数のコンピュータ可読ストレージ媒体）を含むことができる。システム媒体１２２は、信号プロセッサ１１６からのジェスチャデータに基づいてジェスチャを決定すること、決定されたジェスチャを、受信デバイスに関連付けられた制御入力に関連付けられた事前に構成された制御ジェスチャにマッピングすること、および、無線要素１１２またはトランシーバ１１８に、デバイスの制御を可能にするのに効果的な受信デバイスに制御入力を伝送させることを含む、様々な動作を実行することが可能な、システムマネージャ１２４を含む。これは、レーダシステム１０４を介した前述の制御が実行可能なやり方のうちの１つに過ぎない。システムマネージャ２２４の動作は、方法６００および７００の一部として、以下でより詳細に説明する。
[0020] レーダシステム１０４は、多くの異なる衣類、アクセサリ、およびコンピューティングデバイスと共に使用するか、またはこれらに埋め込むことができる。たとえば、レーダ通信デバイス１０２をより詳細に示した図４を考えてみる。レーダ通信デバイス１０２は、レーダシステム１０４、１つまたは複数のコンピュータプロセッサ４０２、ならびに、メモリ媒体およびストレージ媒体を含むコンピュータ可読媒体４０４を含む。コンピュータ可読媒体４０４上でコンピュータ可読命令として具体化されるアプリケーションおよび／またはオペレーティングシステム（図示せず）は、本明細書で説明する機能のいくつかを提供するために、プロセッサ４０２によって実行可能である。コンピュータ可読媒体４０４は、ジェスチャマネージャ４０６も含む（以下で説明する）。例示のレーダ通信デバイス１０２は、コンピューティング眼鏡４０８、コンピューティングブレスレット４１０（たとえばスマートウォッチ）、およびスマートフォン４１２などの、コンピューティングデバイスを含む。ネットワークインターフェース４１６を含むが、コンピュータプロセッサ４０２、ジェスチャマネージャ４０６、ディスプレイ４１８、および方向センサ４２０は含むかまたは含まない場合のある、レーダトランスミッタ４１４を含む、コンピューティングをほとんど有さないかまったく有さないデバイスも使用可能である。
[0021] 方向センサ４２０は、ボタン、容量センサ、レーダフィールド、およびタッチスクリーンから、レーダ通信デバイス１０２の配向または配向の変化を決定することができる配向センサまで、様々な入力様式およびデバイスを介して、ユーザの方向選択を感知することができる。さらに方向は、レーダ伝送内で行われるジェスチャまたは他の非方向選択などの、レーダ通信デバイス１０２の動きなしで感知することができる。複数のデバイスによって受信可能なレーダ伝送の場合、受信デバイスの選択は、方向を変えることなく、代わりに、所期の受信デバイスの選択を示すレーダフィールド内でのジェスチャを行うことで、実行可能である。このジェスチャは、レーダ通信デバイス１０２から受信デバイス１０８に向かう動きなど、デバイスに対して指向性であるか、または、特定のデバイスに関連付けられたジェスチャであり得る。
[0022] ボタン、容量センサ、およびタッチスクリーンは、レーダ通信デバイス１０２上のその制御に関連付けられたボタンを用いて、音量を上げるかまたは番組を一時停止するためなどの、ユーザが、受信デバイスまたは受信デバイスの制御を選択できるようにする（たとえば、音量を変えるためのレーダ通信デバイス１０２上のボタンは、受信デバイス１０８を制御するために使用可能である）。タッチスクリーンまたはパッドは、ボタンと同様であるが、縮小するためのピンチジェスチャまたは拡大するための広げるジェスチャなどのズームジェスチャも介する、視覚制御を用いて、ユーザが制御およびデバイスを選択できるようにする。カメラおよび配向センサは、ほんの一例を挙げると、レーダ通信デバイス１０２を傾ける、回転させる、近づける、遠ざける、上に動かす、左に動かす、右に動かす、および下に動かすという選択を、決定することができる。
[0023] 方向センサ４２０は、微小電気機械システム（MEMS）ベースの加速度計とも呼ばれることのある微小測定加速度計を含み得る、配向センサを含むこともできる。これらの微小測定加速度計は、タイプに応じて、適切な加速度（たとえば重力加速度）の大きさおよび方向を複数の軸でベクトル量として測定するように構成される。そのようにすることにより、微小測定加速度計は、配向、座標加速度、振動、衝撃、および落下を感知することができる。配向センサとして使用する場合、これらの微小測定加速度計は、変換における３つの自由度（X、Y、およびZ）と、３つの回転（ピッチ、ヨー、およびロール）を含む、レーダ通信デバイス１０２の６つの自由度を感知することができる。カメラを使用して、結像された対象物、または、ユーザの顔の特徴（たとえば、眼、角膜、虹彩）を追跡することなどの、見ている人に関する対象物を追跡することによって、ディスプレイを見ているユーザに対してなどの、デバイスの場所を追跡することができる（たとえば、カメラによって撮影される本を使用して、その本のカメラによってキャプチャされたイメージ内のサイズまたは場所が変化することに基づいて、３次元の表示における配向または場所を決定することができる）。
[0024] レーダ通信デバイス１０２は、レーダトランスミッタ４１４として構成される場合など、コンピュータソフトウェアをほとんどまたはまったく実装しないことがある。図示された例示のデバイスに加えて、レーダ通信デバイス１０２は、指輪、ブレスレット、あるいはブローチ、または小型のハンドヘルドリモートコントローラなどの、他の小型のウェアラブルデバイスとしても実装可能である。
[0025] 上述のように、レーダ通信デバイス１０２は、レーダシステム１０４を使用して、図１の受信デバイス１０８などの受信デバイスと通信する。より詳細には、例示の受信デバイス１０８を示す図５を考えてみる。受信デバイス１０８は、デスクトップコンピュータ１０８−１、テレビ１０８−２、タブレット１０８−３、ラップトップ１０８−４、冷蔵庫１０８−５、および電子レンジ１０８−６という、様々な非限定的な例示のデバイスで示されているが、ホームオートメーションおよびコントロールシステム、エンターテインメントシステム、オーディオシステム、他の家庭用電化製品、セキュリティシステム、ネットブック、スマートフォン、およびｅリーダーなどの、他のデバイスも使用可能である。
[0026] 受信デバイス１０８は、１つまたは複数のコンピュータプロセッサ５０２およびコンピュータ可読ストレージ媒体（ストレージ媒体）５０４を含む。ストレージ媒体５０４は、いくつかのケースでは、本明細書で説明する機能を提供するために、コンピュータプロセッサ５０２によって実行可能なコンピュータ可読命令として具体化される、アプリケーションおよび／またはオペレーティングシステム（図示せず）を含む。ストレージ媒体５０４は、受信ジェスチャマネージャ５０６（以下で説明）も含む。
[0027] 受信デバイス１０８は、ワイヤード、ワイヤレス、または光ネットワークを介してデータを通信するための、ネットワークインターフェース５０８も含むことができる。例を挙げると、限定ではなく、ネットワークインターフェース５０８は、ローカルエリアネットワーク（LAN）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（WLAN）、パーソナルエリアネットワーク（PAN）、ワイドエリアネットワーク（WAN）、イントラネット、インターネット、ピアツーピアネットワーク、２地点間ネットワーク、メッシュネットワークなどを介して、データを通信することができる。受信デバイス１０８は、必須ではないがタッチセンサ式であり得る、ディスプレイ５１０を含む。
[0028] 受信ジェスチャマネージャ５０６は、様々なデバイスまたはアプリケーション間のデータ通信を制御および／または変更するために効果的なレーダシステム１０４に関連付けられるか、あるいは受信デバイス１０８がレーダシステム１０４と通信する際に介することが可能な、アプリケーションおよびデバイスと対話することができる。
[0029] 受信デバイス１０８は、全体的または部分的に含まれることが可能な、レーダシステム１０４も含むように示されている。いくつかのケースでは、受信デバイス１０８はレーダ伝送（たとえば、他のデバイスのレーダ伝送）におけるジェスチャ対話からの反射を受け取るため、レーダ伝送のレーダフィールド内のジェスチャを感知することができる。こうしたケースでは、受信デバイス１０８は、前述のようにレーダアンテナ１１４および信号プロセッサ１１６を含む。さらに、受信デバイス１０８は、レーダを使用してデータを送受信することが可能であり、こうしたケースでは、無線要素１１２も受信デバイス１０８に含まれる。受信デバイス１０８で動作するレーダシステム１０４のこれらおよび／または他の要素に関連して、受信ジェスチャマネージャ５０６は、レーダ伝送１０６との対話に基づいてジェスチャを決定することができる。
[0030] 下記でより詳細に説明するように、レーダ伝送は、レーダ通信デバイス１０２と受信デバイス１０８との間のデータ通信（たとえば、一方向または双方向の伝送）、ならびにレーダ伝送内で行われるジェスチャの感知を、可能にすることができる。
[0031] これらおよび他の機能および構成、ならびに図１〜図５のエンティティが動作および対話するやり方が、下記でより詳細に示される。これらのエンティティは、さらに分割する、組み合わせるなどが可能である。図１の環境１００および図２〜図５の詳細な例示は、説明する技法を採用することができる多くの可能な環境およびデバイスのうちのいくつかを示している。
[0032] 例示的方法
図６および図７は、レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送を可能にする方法を示す。本明細書におけるこれらの方法および他の方法は、実行される動作を指定するブロックのセットとして示されるが、それぞれのブロックによる動作の実行について、必ずしも示された順序または組み合わせには限定されない。下記の考察の一部では図１の環境１００および図２〜図５の詳細なエンティティについて言及しており、この言及は単なる例示である。技法は、１つのデバイス上で動作している１つのエンティティまたは複数のエンティティによる実行に限定されない。
[0033] ６０２で、レーダ伝送の投影のための方向の選択が受け取られる。この選択は、上述のように、コンピューティングデバイスに関連付けられたレーダアンテナに向けてのレーダ通信デバイスのレーダ要素の物理的配向を介するものとすることができる。選択は、レーダ伝送のための方向を指示するかまたは他の方法で選択するために、図１のユーザ１１０などのユーザによって行うことができる。図１に示されるように、ユーザ１１０は、レーダ通信デバイス１０２を受信デバイス１０８の方向に向ける。この選択は、前述のようにレーダ通信デバイス１０２の配向を感知するために方向センサ４２０を介するなどの、様々な様式を介して、レーダ通信デバイス１０２によって感知することができる。
[0034] ６０４で、有向レーダ伝送が選択された方向にあるエンティティに投影される。これは図１に示され、ここでレーダ通信デバイス１０２は、レーダシステム１０４を介して受信デバイス１０８にレーダ伝送１０６を放出する。有向レーダ伝送が向けられるこのエンティティは、様々なデバイスを含むことができるが、コンピューティングデバイス上のアプリケーションなどの、受信デバイスの特定のアプリケーションまたは周辺デバイスとすることもできる。
[0035] より詳細には、有向レーダ伝送は有向ビーム狭帯域フィールドとすることができる。こうしたケースでは、通信が有向ビーム狭帯域フィールドの方向を介することが望ましい旨を受信デバイス１０８が決定できるため、レーダ通信デバイス１０２と受信デバイス１０８との間で通信を開始するために、レーダ伝送に対して単純なジェスチャを行うだけでよく、あるいはまったくジェスチャを行わなくてよい。レーダ伝送と対話するジェスチャ、または受信デバイス１０８へのレーダ伝送の方向（たとえば指向）は、通信の確立との関連において説明され、何らかの他の部分、本明細書ではエンティティの制御において、様々な他のアクションをトリガすることができる。したがって、これらの例示的アクションは、制御のためのエンティティおよび通信の変更に用いられるデバイスを選択することに限定されない。
[0036] ６０６で、有向レーダ伝送との対話によって生じる反射が、レーダシステム１０４のレーダアンテナ１１４などで受信される。この反射はレーダアンテナ１１４で受信することができる。反射のタイプは、周波数ならびにレーダ伝送１０６の他の特徴に依存する。したがって、有向レーダフィールドが時間分割レーダ伝送を含む場合、時間分割レーダ伝送のうちの１つがデータを伝送し、時間分割レーダ伝送のうちの他方がヒト組織からレーダを反射させることができる。このケースでは、対話によって生じる反射の受信は、時間分割レーダ伝送のうちの他方からヒト組織からの反射を受信し、それによってデータが対話からのより少ない対話と通信できるようにする。
[0037] 別の例示的なレーダ伝送１０６は有向ビームを含み、ビームのうちのいくつかは対話によって遮断され、その他は遮断されないことによって、遮断されたビームを用いてジェスチャを感知しながら、遮断されないビームによるデータ伝送を可能にする。
[0038] さらに他のケースでは、レーダ伝送は、単一タイプの伝送を有するレーダ伝送のためなどの対話によって遮断される。しかしながら、この単一タイプの伝送は、レーダシステム１０４を生成する際のコストを削減することが可能であり、なお依然としてデータ伝送およびジェスチャ感知が可能である。
[0039] ６０８で、有向レーダ伝送内で行われ、対話によって示されるジェスチャが決定される。対話に基づくジェスチャの決定は、システムマネージャ１２４および／またはジェスチャマネージャ４０６によって実行可能である。決定されるジェスチャは、遮断のように単純であるか、または複雑な複数ターゲットの移動する３次元ジェスチャとすることができる。上記で述べたより複雑なジェスチャの場合、ジェスチャマネージャ４０６は、特定のジェスチャまたは特定タイプのジェスチャを、特定のデバイスまたはアプリケーション、あるいはそれらのデバイスに関連付けられた周辺装置にマッピングすることができる。したがって、１つの特定のジェスチャを、ラップトップ１０８−４の制御またはこれとの通信にマッピングし、別のジェスチャをマイクロ波１０８−６にマッピングすることなどが可能である。
[0040] ６１０で、エンティティの制御に関する選択が、ジェスチャに基づいて決定される。上述のように、これらの選択は、スマートフォン４１２からテレビ１０８−２へのコンテンツのストリームを起動することから、冷蔵庫１０８−５から給水すること、デスクトップコンピュータ１０８−１上のページまたはイメージをめくること、テレビ１０８−２上でのメディアの再生を制御することまで、通信および様々なタイプのエンティティの制御を開始または停止することを含むことができる。
[0041] ６１２で、制御を生じさせるために効果的な選択がエンティティに渡される。この選択（たとえば制御ジェスチャ）を渡すことは、同じレーダ伝送を介することが可能であるが、これは必須ではない。たとえば、任意の好適なネットワークインターフェースを使用して、レーダ通信デバイス１０２と受信デバイス１０８との間で、選択または他の情報を通信することができる。動作６１２の後、方法６００は動作６０６に戻り、受信デバイス１０８（またはレーダ通信デバイス１０２）を制御するためにジェスチャの受信を続行することができる。
[0042] 図７は、受信デバイスの観点からの、動作を用いてレーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送を可能にする方法７００を示す。
[0043] ７０２で、有向レーダ伝送がレーダ通信デバイスから受信される。この有向レーダ伝送は、レーダ通信デバイスのレーダ要素のレーダアンテナに向けた（レーダ通信デバイス１０２のレーダシステム１０４から受信デバイス１０８のレーダアンテナ１１４への）物理的配向を介するものとすることができる。
[0044] いくつかのケースでは、有向レーダ伝送は、広帯域フィールドの中央では広帯域フィールドの周辺部とは異なる特徴を有する、広帯域フィールドである。こうしたケースでは、受信デバイス（たとえば、受信デバイス１０８のレーダシステム１０４）は、受信したレーダの特徴に基づいて、有向レーダ伝送が、方法が実行されるコンピューティングデバイスに向けて送られることを決定する。
[0045] いくつかの他のケースでは、有向レーダ伝送は有向ビーム狭帯域フィールドである。こうしたケースでは、受信デバイスの決定は、単にレーダ伝送の受信に基づくものとすることができる。
[0046] ７０４で、有向レーダ伝送との対話によって生じる反射が受信される。この対話は、レーダ伝送を妨げるかまたは妨げない可能性がある。有向レーダ伝送が時間分割レーダ伝送を含む場合、時間分割レーダ伝送のうちの１つがデータを送信し、他のレーダ伝送と同じようにヒト組織を通過するのではなく、ヒト組織からのレーダを反射するように構成された他方は、ヒト組織からの対話によって生じる反射を受信することができる。
[0047] ７０６で、有向レーダ伝送内で行われるジェスチャは、対話に基づいて決定される。このジェスチャはデータ接続を開始するためのものとすることが可能であり、このケースでは、レーダ通信デバイスに関連付けられたコンピューティングデバイスとの新しいデータ接続を開始するために、ハンドシェイクプロトコルが実行可能である。代替として、このジェスチャは現在のデータ接続を停止するためのものとすることが可能であり、このケースでは、データ接続はシャットダウンされる。
[0048] ７０８で、データ接続に関する選択が、ジェスチャに基づいて決定される。上述のように、これは通信を開始または停止するためのものであり得る。データ接続は、ユーザファイル、イメージ、音楽、ビデオ、ストリーミングコンテンツなどの、任意の好適なタイプのデータを通信することができる。したがって選択は、デバイス間でコンテンツ（またはメディア）のストリームを開始するため、コンテンツのストリームを終了するため、またはコンテンツのストリームの宛先として別のデバイスを選択するためのものとすることが可能である。いくつかのケースでは、データ接続またはそれによって通信されるデータの状態が決定される。たとえば、データ接続を介してメディアがストリーミングされている場合、別のデバイスでデータ接続が確立された時に、後続のメディアの再生がその地点から再開できるように、メディアの再生が停止される地点を決定することができる。
[0049] ７１０で、データ接続は選択に基づいて変更される。データ接続は、受信デバイスと、レーダ通信デバイスが統合され得るコンピューティングデバイスとの間である必要はない。したがって、レーダトランスミッタ４１４が、ユーザのタブレット１０８−３からテレビ１０８−２などの、別のデバイスとのデータをセットアップするかまたはデータを渡すためのトランスミッタとして動作している場合など、データ接続は、受信デバイスから、レーダ通信デバイスと接続されているかまたはこれに関連付けられた第３のデバイスまでとすることができる。
[0050] 動作７１０でデータ接続が行われた後、方法７００は動作７１２、７１４、および７１６へと進むことができる。７１２で、有向レーダ伝送との第２の対話によって生じた第２の反射が受信される。上記で述べたように、対話からの反射は、受信デバイス１０８のアンテナ１１２などの送信デバイスまたは受信デバイスで受信可能である。
[0051] ７１４で、有向レーダ伝送内で行われる第２のジェスチャは、第２の対話に基づいて決定される。これは、前述の方法６００で述べたものと同様に実施可能である。たとえば、受信ジェスチャマネージャ５０６は、特定のタイプまたは固有のジェスチャを決定し、（たとえば、受信デバイス１０８の特定のアプリケーションを制御するために、）これを所望の制御、デバイス機能に、および／またはエンティティにマッピングすることができる。
[0052] ７１６で、アプリケーション、オペレーティングシステム、またはデバイスを制御するために効果的な第２のジェスチャが、アプリケーション、オペレーティングシステム、またはデバイスに渡される。前述のように、渡されたジェスチャは、アプリケーション、オペレーティングシステム、またはデバイスの任意の好適な機能を制御するかまたは呼び出すことができる。たとえば、渡されたジェスチャは、デバイスによって提示されているメディアトラックの、再生の一時停止、再生の進行、または再生のスキップを行うことができる。
[0053] 図７の破線で示されるように、方法７００は、動作のいくつかの混合、いくつかの除外、およびその他の反復を実行することができる。したがって、データ接続が確立された後、他の制御を受信し、それによって（たとえば、受信デバイス１０８の同じかまたは他のエンティティを制御するために）動作７１２、７１４、および７１６を実行するか、または（たとえば、データ接続を停止するために）動作７０４、７０６、および７１０を反復することができる。
[0054] 上記の考察では、レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送に関する方法を説明した。これらの方法の態様は、ハードウェア（たとえば固定論理回路）、ファームウェア、ソフトウェア、手動処理、またはそれらの任意の組み合わせで実装可能である。これらの技法は、図１〜図５および図８に示されたエンティティ（コンピューティングシステム８００は以下の図８で説明する）のうちの１つまたは複数で具体化可能であり、これらはさらに分割する、組み合わせるなどが可能である。したがってこれらの図は、説明した技法を採用することが可能な多くの可能なシステムまたは装置のうちのいくつかを示している。これらの図のエンティティは、一般に、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、デバイス全体、またはネットワーク、あるいはそれらの組み合わせを表す。
[0055] 例示的コンピューティングシステム
図８は、レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送を実装するために前の図１〜図７を参照しながら説明したような、任意のタイプのクライアント、サーバ、および／またはコンピューティングデバイスとして実装可能な、例示的コンピューティングシステム８００の様々な構成要素を示す。実施形態において、コンピューティングシステム８００は、ワイヤードおよび／またはワイヤレスのウェアラブルデバイス、システムオンチップ（SoC）のうちの１つあるいはそれらの組み合わせとして、ならびに／あるいは、別のタイプのデバイスまたはそれらの一部として実装可能である。コンピューティングシステム８００は、デバイスが、ユーザ、ソフトウェア、ファームウェア、および／またはデバイスの組み合わせを含む論理デバイスを記述するように、デバイスを動作するユーザ（たとえば人物）および／またはエンティティに関連付けることもできる。
[0056] コンピューティングシステム８００は、デバイスデータ８０４（たとえば、受け取ったデータ、受け取っているデータ、放送予定のデータ、データのデータパケットなど）のワイヤード通信および／またはワイヤレス通信を可能にする、通信デバイス８０２を含む。デバイスデータ８０４または他のデバイスコンテンツは、デバイスの構成設定、デバイスに記憶されたメディアコンテンツ、および／またはデバイスのユーザに関連付けられた情報を含むことができる。コンピューティングシステム８００に記憶されるメディアコンテンツは、任意のタイプのオーディオ、ビデオ、および／またはイメージデータを含むことができる。コンピューティングシステム８００は、１つまたは複数のデータ入力８０６を含み、これを介して、ヒトの発話、ローカライズされたレーダフィールドとの対話、ユーザ選択可能入力（明示的または暗黙的）、メッセージ、音楽、テレビメディアコンテンツ、録画されたビデオコンテンツ、ならびに、任意のコンテンツおよび／またはデータソースから受信する任意の他のタイプのオーディオ、ビデオ、および／またはイメージデータなどの、任意のタイプのデータ、メディアコンテンツ、および／または入力を受信することができる。
[0057] コンピューティングシステム８００は通信インターフェース８０８も含み、これは、シリアルインターフェースおよび／またはパラレルインターフェース、ワイヤレスインターフェース、任意のタイプのネットワークインターフェース、モデムのうちの任意の１つまたは複数として、ならびに任意の他のタイプの通信インターフェースとして、実装可能である。通信インターフェース８０８は、コンピューティングシステム８００と通信ネットワークとの間に接続および／または通信リンクを提供し、これによって他の電子デバイス、コンピューティングデバイス、および通信デバイスはコンピューティングシステム８００とデータを通信する。
[0058] コンピューティングシステム８００は１つまたは複数のプロセッサ８１０（たとえば、マイクロプロセッサ、コントローラなどのうちのいずれか）を含み、これが、コンピューティングシステム８００の動作を制御するため、およびレーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送のための技法、またはその中に具体化することが可能な技法を実行可能にするために、様々なコンピュータ実行可能命令を処理する。代替または追加として、コンピューティングシステム８００は、一般に８１２で識別される処理回路および制御回路と共に実装される、ハードウェア、ファームウェア、または固定論理回路のうちのいずれか１つまたは組み合わせを用いて、実装可能である。図には示されていないが、コンピューティングシステム８００は、デバイス内の様々な構成要素を結合するシステムバスまたはデータ転送システムを含むことができる。システムバスは、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、ユニバーサルシリアルバス、および／または、様々なバスアーキテクチャのうちのいずれかを利用するプロセッサまたはローカルバスなどの、異なるバス構造のうちのいずれか１つまたは組み合わせを含むことができる。
[0059] コンピューティングシステム８００は、永続的および／または非一時的なデータストレージを可能にする（すなわち、単なる信号伝送とは対照的な）１つまたは複数のメモリデバイスなどの、コンピュータ可読媒体８１４も含み、その例は、ランダムアクセスメモリ（RAM）、不揮発性メモリ（たとえば、読み取り専用メモリ（ROM）、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROMなどのうちの任意の１つまたは複数）、およびディスクストレージデバイスを含む。ディスクストレージデバイスは、ハードディスクドライブ、記録可能および／または書き換え可能コンパクトディスク（CD）、任意のタイプのデジタル多用途ディスク（DVD）などの、任意のタイプの磁気または光のストレージデバイスとして実装可能である。コンピューティングシステム８００は、大容量ストレージ媒体デバイス８１６、および、上記の図１で示したレーダシステム１０４の要素または構成要素の各々のうちの１つまたはそれ以上あるいは複数を含む、レーダシステム１０４も含むことができる。
[0060] コンピュータ可読媒体８１４は、デバイスデータ８０４、ならびに様々なデバイスアプリケーション８１８、および、コンピューティングシステム８００の動作態様に関する任意の他のタイプの情報および／またはデータを記憶するための、データストレージメカニズムを提供する。たとえばオペレーティングシステム８２０は、コンピュータ可読媒体８１４と共にコンピュータアプリケーションとして維持されること、およびプロセッサ８１０上で実行されることが可能である。デバイスアプリケーション８１８は、任意の形の制御アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、信号処理および制御モジュール、特定デバイスに固有のコード、特定デバイスのためのハードウェア抽象化層などの、デバイスマネージャを含むことができる。
[0061] デバイスアプリケーション８１８は、レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送を実装するためのシステム構成要素、エンティティ、またはマネージャも含む。この例では、デバイスアプリケーション８１８は、ジェスチャマネージャ４０６または受信ジェスチャマネージャ５０６およびシステムマネージャ１２４を含む。
[0062] 結論
レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送を使用する技法、およびこれを含む装置の実施形態を、特徴および／または方法に特有の言い回しで説明してきたが、添付の特許請求の範囲の主題は、説明した特定の特徴または方法に限定されないことを理解されよう。むしろ、特定の特徴および方法は、レーダベースのジェスチャ感知およびデータ伝送の例示的実装として開示されている。

Claims (20)

  1. レーダ通信デバイスの１つまたは複数の方向センサを介して、レーダ伝送の投影のための方向の選択を受信すること、
    前記レーダ通信デバイスのレーダシステムの無線要素を介して、有向レーダ伝送を前記選択された方向に投影することであって、前記有向レーダ伝送はレーダ通信デバイスからのデータを伝送する、投影すること、
    前記レーダ通信デバイスのアンテナで、前記有向レーダ伝送との対話によって生じる反射を受信すること、
    前記対話が、前記有向レーダ伝送内で行われたジェスチャを示すものと決定すること、
    前記ジェスチャに基づいて、エンティティの制御に関する選択を決定すること、および、
    前記制御を生じさせるために効果的な前記選択を、前記エンティティに渡すこと、
    を含む、コンピュータ実装方法。
  2. 前記方向の前記選択は、前記１つまたは複数の方向センサに含まれる配向センサを介して受信される、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
  3. 前記エンティティは、前記レーダ伝送が向けられるように選択されたデバイスである、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
  4. 前記選択は、前記エンティティと前記レーダ通信デバイスとの間のデータ伝送を制御するためのものである、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
  5. 有向レーダフィールドは時間分割レーダ伝送を含み、前記時間分割レーダ伝送のうちの第１が前記データを伝送し、前記時間分割レーダ伝送のうちの第２がヒト組織からレーダを反射させるように構成され、前記対話によって生じる前記反射を受信することは、前記反射をヒト組織からおよび前記時間分割レーダ伝送の前記第２から受信する、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
  6. 前記対話が前記ジェスチャを示すものと決定することは、前記ジェスチャが特定タイプのものであることを決定し、前記選択を決定することは前記特定タイプに基づく、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
  7. 前記対話が前記ジェスチャを示すものと決定することは、前記ジェスチャが前記有向レーダ伝送のヒト組織による単純な遮断であることを決定する、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
  8. 前記有向レーダ伝送は有向ビーム狭帯域フィールドである、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
  9. レーダシステムのレーダアンテナで、レーダ通信デバイスから有向レーダ伝送を受信すること、
    前記レーダシステムの前記レーダアンテナで、前記有向レーダ伝送との対話によって生じる反射を受信すること、
    前記レーダシステムに関連付けられたコンピューティングシステムで、前記対話が前記有向レーダ伝送内で行われるジェスチャを示すものと決定すること、
    前記コンピューティングシステムで、前記ジェスチャに基づいて、データ接続に関する選択を決定すること、および、
    前記選択に基づいて、前記データ接続を変更すること、
    を含む、コンピュータ実装方法。
  10. 前記選択は前記データ接続を開始するためのものであり、前記データ接続を変更することは、前記レーダ通信デバイスに関連付けられた別のコンピューティングデバイスとの新しいデータ接続を開始するためにハンドシェイクプロトコルを実行する、請求項９に記載のコンピュータ実装方法。
  11. 前記選択は前記データ接続を停止するためのものであり、前記データ接続を変更することは前記データ接続を停止する、請求項９に記載のコンピュータ実装方法。
  12. 前記有向レーダ伝送は、前記レーダ通信デバイスのレーダ要素の物理的配向によって、前記コンピューティングデバイスに関連付けられた前記レーダアンテナ方向に向けられる、請求項９に記載のコンピュータ実装方法。
  13. 前記有向レーダ伝送は、広帯域フィールドの中央では前記広帯域フィールドの周辺部とは異なる特徴を有する広帯域フィールドであり、前記有向レーダ伝送は、受信したレーダの特徴に基づいて、前記方法が実行されるコンピューティングデバイスに向けて送られることを決定することをさらに含む、請求項１２に記載のコンピュータ実装方法。
  14. 前記有向レーダ伝送は有向ビーム狭帯域フィールドであり、前記有向レーダ伝送は、前記レーダ通信デバイスからのレーダの受信に基づいて、前記方法が実行されるコンピューティングデバイスに向けられることを決定することをさらに含む、請求項１２に記載のコンピュータ実装方法。
  15. 有向レーダフィールドは時間分割レーダ伝送を含み、前記時間分割レーダ伝送のうちの第１がデータを送信し、前記時間分割レーダ伝送のうちの第２がヒト組織からレーダを反射させるように構成され、前記対話によって生じる前記反射を受信することは、前記反射をヒト組織からおよび前記時間分割レーダ伝送の前記第２から受信する、請求項９に記載のコンピュータ実装方法。
  16. 前記対話が前記ジェスチャを示すものと決定することは、前記ジェスチャが特定タイプのものであることを決定し、前記選択を決定することは前記特定タイプに基づく、請求項９に記載のコンピュータ実装方法。
  17. 前記データ接続は、前記レーダ通信デバイスに接続されるかまたは関連付けられた第三者デバイスへのものである、請求項９に記載のコンピュータ実装方法。
  18. 前記有向レーダ伝送との第２の対話によって生じる第２の反射を受信すること、
    前記第２の対話が、前記有向レーダ伝送内で行われる第２のジェスチャを示すものと決定すること、および、
    アプリケーション、オペレーティングシステム、またはデバイスの制御に効果的な前記第２のジェスチャを、前記アプリケーション、前記オペレーティングシステム、または前記デバイスに渡すこと、
    をさらに含む、請求項９に記載のコンピュータ実装方法。
  19. データの伝送およびヒト組織との対話が可能なレーダ伝送を提供するように構成された無線要素と、
    前記レーダ伝送における前記ヒト組織との対話からの反射を受信するように構成されたレーダアンテナと、
    前記受信した反射のジェスチャを決定するために使用可能なジェスチャデータを決定するのに十分な、前記レーダ伝送における前記受信した反射を処理するように構成される、信号プロセッサと、
    前記ジェスチャを決定するように、および、レーダシステムとコンピューティングデバイスとの間のデータ通信を変更させるように構成されたシステムマネージャであって、前記変更は前記決定されたジェスチャに基づく、システムマネージャと、
    を備える、レーダシステム。
  20. 前記レーダシステムは、別のコンピューティングデバイスと動作可能に結合され、前記データ通信はコンテンツストリーミングを含み、前記データ通信の前記変更は、
    前記コンピューティングデバイスと他のコンピューティングデバイスとの間でコンテンツのストリームを起動すること、または、
    前記コンピューティングデバイスと前記他のコンピューティングデバイスとの間の前記コンテンツのストリームを停止すること、
    のうちの１つを含む、請求項１９に記載のレーダシステム。
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