JP2020524856A - 電磁放射線を用いた物体検出及び動き識別 - Google Patents

Abstract

一実施形態で、１つ以上のシステムは複数の電磁放射線エミッタ及び受信機を含むことができる。各々のエミッタ及び各々の受信機はそれぞれ異なった視野に対応できる。１つ以上のシステムは照射パターンによってエミッタの内の少なくとも一部を活性化できる。１つ以上の受信機は物体から反射される電磁放射線の少なくとも一部を検出できる。１つ以上のシステムは少なくとも照射パターン及び１つ以上の受信機によって検出された電磁放射線に基づいて、少なくとも１つの受信機の視野で物体の存在又は物体の動きを追加的に検出できる。

Description

本開示は、一般に電子的物体検出に関する。

スマートデバイス及び電子システムはユーザの健康、日常の日課、活動、習慣、好みなどをモニタリングできる。該モニタリングはスマートデバイスと電子システムの相互作用によって達成できる。かかる相互作用は衛生、セキュリティ、便宜性、機能向上などといった様々な考慮すべき事柄のために非接触式である場合がある。その結果として、任意のコントローラと接触しないイン・ザ・エアハンド（ｉｎ−ｔｈｅ−ａｉｒｈａｎｄ）相互作用が、人間とスマートデバイス及び電子システムの間の効果的な相互作用を可能にするために好ましい場合がある。イン・ザ・エアハンド相互作用はユーザとデバイス又はシステムの間のより大きな相互作用空間、相互作用の間のユーザに対するより多くの自由性、タッチが不要なことによる衛生問題の除去、便宜性、個人情報保護、直観性などを提供することをはじめとした様々な長所を有し得る。イン・ザ・エア相互作用のためには効果的な物体感知及び位置把握、物体の動き追跡及び物体の動き識別が必要な場合がある。前述の作業のための従来のソリューションは主に超音波、レーザー、磁場、カメラ、ノンフォーカス光受信機及びレーダを含む様々なセンサの組み合わせを使用する。しかし、このようなソリューションは相対的に高コストで、多くの計算及び処理リソースを必要とするためエネルギー効率が相対的に低い。

複数の使用ケースにおける非接触感知に対する例示的なシナリオを示す図である。 非接触感知システムの例示的なプロトタイプを示す図である。 非接触感知システムの他の例示的なプロトタイプを示す図である。 物体を検出して動きを識別する非接触感知システムの例示的な構造を示す図である。 非接触感知システムの例示的なバックエンドフロー図である。 ローレベルロジックの動作に対する例示的な機能ブロック図である。 ハイレベルロジックの動作に対する例示的な機能ブロック図である。 アクションを決定するハイレベルロジックの例示的なフロー図である。 エネルギー分布を計算するハイレベルロジックの例示的なフロー図である。 物体の安定度を計算するハイレベルロジックの例示的なフロー図である。 電磁放射線に基づいて物体を感知するための例示的な方法を示す図である。 例示的なコンピュータシステムを示す図である。

本明細書で説明される非接触感知システムの特定の実施形態は、ユーザがイン・ザ・エアハンド相互作用を用いて非接触感知システムと相互作用することが可能にする。このような目的を達成するために、非接触感知システムは、電磁放射線（例えば、近赤外線）を用いて、低コスト及び低い計算負荷で手の動きを追跡し３次元（3 dimensional, ３Ｄ）相互作用空間で行われるジェスチャを検出することによってイン・ザ・エアハンド相互作用を感知できる。特定の実施形態において、非接触感知システムは１つ以上の赤外線ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ, LED）及び１つ以上のフォトダイオードを用いてイン・ザ・エアハンド相互作用を感知できる。結果として、その相互作用に対応して獲得されたデータはよりコンパクトかつ処理が容易となり、これによりさらに経済的になる。一部の実施形態では、データフレームが僅か数バイトの長さを含む場合があり、これによりデータを再構成して処理するための効率的な計算技術の結合されたソリューションの使用が可能になる。一部の実施形態において、非接触感知システムは、シングルコア及びセンサのセットを有するマイクロコントローラによって実行されるアルゴリズムのセットを用いてデータを分析してイン・ザ・エア相互作用に対する正確な検出を得ることができる。

本明細書で説明される非接触感知システムの特定の実施形態は、特に相対的に最小である処理及びエネルギー要件に比べて、相対的に高い感知解像度を有することができる。非接触感知システムの特定の実施形態は、小さく適応可能な形態を取ることができ、これによって応用の要求事項に応じて必要な所に内蔵されることができる。非接触感知システムの特定の実施形態は、最小の計算コストでセンサによって得られたデータをリアルタイムで処理するための効率的なアルゴリズムを含むことができ、これはイン・ザ・エア相互作用がより広い範囲のデバイス及びシステムに適用されることを可能にする。本開示がイン・ザ・エア物体及び動きを検出、追跡及び識別するための特定非接触感知システムを説明及び図示しているが、本開示はイン・ザ・エア物体及び動きを任意の適切な方式で検出、追跡及び識別するための任意の適切な非接触感知システムを考慮する。

図１は、様々な使用ケースにおける例示的な非接触感知システムを示す図である。限定ではなく一例として、非接触感知システムは、物体（例えば、手）が非接触感知システムの１つ以上のＬＥＤ又は非接触フォトダイオードの視野などの、視野内にあることを検出できる。限定ではなく他の例として、非接触感知システムは、さらに、検出された物体が存在するか及び／又は移動するか否かを推定するために確率論的（確率的）方法を使用してよい。非接触感知システムは、検出された物体の動き（例えば、ハンドジェスチャ）を識別するために１つ以上のアルゴリズムを追加的に使用することができる。結果として、ユーザからのイン・ザ・エア相互作用が検出されて識別されることができ、これは異なったアプリケーションに対する命令（例えば、ＶＲボクシングゲームに対するパンチング命令）として用いられることもできる。非接触感知システムは、簡単な構造、低コスト及び低い電力消耗を有する複数の構成要素に基づく複数の感知モジュールを含むことができる。例えば、これらの構成要素はＬＥＤ及びフォトダイオードを含むことができる。簡単かつ安価で電力効率の良い構成要素及び確率論的方法を用いて、非接触感知システムは、１つ以上の長所を持つことができる。１つの長所はバッテリ及び計算の両方に対する電力を節減することを含むことができる。他の長所は物体の発射体の飛行時間を計算する必要がないことを含み得る。他の長所はその各々の感知モジュールが１つのピクセルに対応する複数の感知モジュールが用いられることによって、カメラが不要ということを含み得る。他の長所はイン・ザ・エア物体及び動きを検出、追跡及び識別するための機械学習アルゴリズムが不要ということを含み得る。その代わりに、非接触感知システムは、相対的に簡単な数学的計算を用いることができる。本明細書で説明される非接触感知システムの特定の実施形態は、小型で、適応性があって、安価で、計算効率が良い場合がある。非接触感知システムは複数の使用ケースのために複数のデバイス及びシステムと統合されることもできる。例えば、図１に示すように、非接触感知システムは、スマートウォッチ、自動車システム、スマートフォン、公衆ディスプレイ、ラップトップ、医療機器、家電製品及び／又はスマートＴＶと統合され得る。本開示が非接触感知システムとのイン・ザ・エア相互作用及び複数の特定の使用ケースを含む特定のシナリオを示しているが、本開示は任意の適切な方式で任意の適切な非接触感知システムとのイン・ザ・エア相互作用及び任意の適切な使用ケースを含む任意の適切なシナリオを考慮する。

図２は、非接触感知システム２００の例示的なプロトタイプを示す図である。特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、複数の電磁放射線エミッタ２０２を含むことができる。限定ではなく一例として、電磁放射線は近赤外線（near infrared, ＮＩＲ）光を含むことができる。各々のエミッタ２０２は１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができ、異なった視野に対応できる。例えば、各々のエミッタ２０２は異なった視野に向けられる、又は向かわされ得る。特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、複数の電磁放射線受信機２０３を含むこともできる。各々の受信機２０３は１つ以上のフォトダイオードを含むことができ、異なった視野に対応できる。特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、命令を具現する１つ以上の非一時的記憶媒体を含むこともできる。特定の実施形態において、非接触感知システム２００は１つ以上のプロセッサを追加的に含むことができる。１つ以上のプロセッサは照射パターンによってエミッタ２０２の内の少なくとも一部を活性化するための命令を実行するように動作可能であり得る。１つ以上のプロセッサは、少なくとも照射パターンに基づいて、そして、１つ以上の受信機２０３によって受信又は検出される電磁放射線に基づいて、受信機２０３の内の少なくとも１つの対応する視野で物体の存在又は物体の動きを検出するための命令を実行するように動作可能である。

特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、複数の感知モジュール２０１を含むことができる。複数の感知モジュール２０１の各々は、複数の電磁放射線エミッタ２０２の内の１つ以上のエミッタ２０２を含むことができる。同じ感知モジュール２０１内の各々のエミッタ２０２は同じ視野又は異なった視野を有することができる。複数の感知モジュール２０１の各々は、複数の電磁放射線受信機２０３の内の１つ以上の受信機２０３を含むこともできる。複数の感知モジュール２０１の各々は、１つ以上のマイクロコントローラを含むこともできる。特定の実施形態において、複数の感知モジュール２０１の各々の１つ以上のマイクロコントローラは制御ボード２０５と通信するように構成されることができる。複数の感知モジュール２０１の各々の１つ以上のマイクロコントローラは、対応する感知モジュール２０１の１つ以上のエミッタ２０２によって放出される電磁放射線を変調するように構成されることもできる。複数の感知モジュール２０１の各々の１つ以上のマイクロコントローラは、対応する感知モジュール２０１の１つ以上のエミッタ２０２の放出電力を調節するように構成されることもできる。複数の感知モジュール２０１の各々の１つ以上のマイクロコントローラは、対応する感知モジュール２０１の１つ以上の受信機２０３によって受信される電磁放射線を処理するように構成されることもできる。本開示が感知モジュール内のセンサ、受信機及びマイクロコントローラに対する様々な態様を説明しているが、本開示は、このような構成要素が感知モジュールとは別に非接触感知システムで具現されることができ、感知モジュールがこれらの構成要素の内の一部のみを含むことができ、及び／又は感知モジュールが非接触感知システムの追加構成要素を含むことができることを考慮する。

特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、１つ以上の制御モジュール２０４を含むこともできる。非接触感知システム２００は、モジュール式の設計であることができ、これは非接触感知システム２００において感知モジュール２０１の異なった物理的分布及び異なった数の感知モジュール２０１を許容することができる。モジュール式設計はより良好な非接触感知システム２００の拡張性を許容することもできる。限定ではなく一例として、非接触感知システム２００は、図２に示すように非接触感知システム２００の表面にわたって８つの感知モジュール２０１、１つの制御モジュール２０４及び１つの制御ボード２０５を含むことができる。制御モジュール２０４は制御ボード２０５の中心に位置し得る。８つの感知モジュール２０１の内の４つは制御ボード２０５のコーナーに位置することができ、特定の、予め設定された又は予め定められた角度に外部に向かって傾くことができる。残りの４つのモジュール２０１は制御ボード２０５のエッジに位置し、前方に向かうことができる。本開示が非接触感知システムの特定プロトタイプを示しているが、本開示は任意の適切な方式で非接触感知システムの任意の適切なプロトタイプを考慮する。限定ではなく一例として、図３は、非接触感知システム２００の他の例示的なプロトタイプを示す図である。非接触感知システム２００は、５つの感知モジュール２０１、１つの制御モジュール２０４及び１つの制御ボード２０５を含むことができる。４つの感知モジュール２０１が制御ボード２０５のコーナーに位置し、残りが制御ボード２０５の中央に位置し得る。

特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、異なった作業に基づいて複数の感知モジュール２０１を異なるように優先順位をつけることができる。限定ではなく一例として、制御ボード２０５のコーナーにある感知モジュール２０１のような非接触感知システムのエッジにある感知モジュールは、非接触感知システム２００が物体の動き（例えば、ハンドジェスチャ）を識別する場合、他の感知モジュール２０１より優先されることができる。限定ではなく他の例として、複数の感知モジュール２０１の各々は、非接触感知システム２００が物体の位置を決定する場合、同じ優先順位を有し得る。限定ではなく他の例として、非接触感知システム２００は、非接触感知システム２００が物体の動きを追跡する場合、前述の戦略をいずれも用いて複数の感知モジュール２０１に優先順位をつけることができる。特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、異なったパターン（例えば、照射パターン）で複数の感知モジュール２０１内のエミッタを活性化できる。限定ではなく一例として、非接触感知システム２００は、図２の例示的なプロトタイプの複数の感知モジュール２０１内のエミッタを順に活性化できる。より具体的には、一部の実施形態において、非接触感知システム２００は、一度に（例えば、同時に）１つの感知モジュール２０１内のエミッタを活性化し、１つの感知モジュール内のエミッタを活性化した後、全ての感知モジュールの全ての受信機を活性化できる。１つの感知モジュール２０１のエミッタが活性化される場合、他の感知モジュール２０１は非活性状態を維持する。非接触感知システム２００は、全ての感知モジュール２０１が活性化されるまでこのような方式で他の感知モジュール２０１内のエミッタを活性化するように進めることができる。限定ではなく他の例として、非接触感知システム２００は、図３の例示的なプロトタイプの複数の感知モジュール２０１内のエミッタを次のような方式で活性化できる。非接触感知システム２００は、まず、制御ボード２０５のコーナーにある感知モジュール２０１のエミッタを活性化した後、制御ボード２０５の中心にある感知モジュール２０１のエミッタを活性化できる。その後、非接触感知システム２００は、以前の例で示したように、全ての感知モジュール２０１のエミッタを順に活性化することもできる。本例が例示するように、非接触感知システムは、複数の異なった照射パターンを順に具現できる。本開示が様々な感知モジュールのエミッタを活性化する特定の方法を示しているが、本開示は感知モジュールを任意の適切な方式で活性化する任意の適切な方法を考慮する。

特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、異なった構成要素に対する特定パラメータで構成されることができる。限定ではなく一例として、複数の感知モジュール２０１の２つのモジュールの間の距離は特定値であり得る。例えば、該距離は２ｃｍ以下であり得る。限定ではなく他の例として、複数の感知モジュール２０１の隔離壁の高さは特定値であり得る。例えば、該高さは４ｍｍであり得る。限定ではなく他の例として、複数の感知モジュール２０１の隔離壁の材料は特定のタイプの材料であり得る。例えば、この材料は光硬化レジンＲＳ−Ｆ２−ＧＰＢＫ−０４であり得る。限定ではなく他の例として、複数の感知モジュール２０１のエミッタによって使用される電力は特定レベルにあることができる。例えば、各々の感知モジュール２０１は１２００μｓのバーストで２．６ｍＷで電磁放射線を放出できる。各々の感知モジュール２０１は１秒内に約１００ｍｓの間、活性化され得る。図２に示す非接触感知システム２００の例示的なプロトタイプは８つの感知モジュール２０１を有し得る。結果として、全ての８つの感知モジュール２０１は秒あたり約２ｍＷを消耗できる。限定ではなく他の例として、複数の感知モジュール２０１の受信機の視野は特定の範囲であり得る。例えば、視野は１５０度（すなわち、センサに垂直である方向に対して−７５゜〜＋７５゜）であり得る。エミッタが−７５゜より小さい角度で配置される場合、受信機は該エミッタの電力の半分又は半分未満を受信することができる。本開示が非接触感知システムの特定パラメータを示しているが、本開示は任意の適切な方式で非接触感知システムの任意の適切なパラメータを考慮する。

特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、５７．６ＫＨｚで放出されたＮＩＲ光を変調し、これを短いバーストで伝送することによって太陽光又は蛍光性室内光などの環境ノイズを減少させることができる。特定の実施形態において、受信機２０３のフォトダイオードは９４０ｎｍの波長感度ピーク、バンドパスフィルタ及び自動利得制御モジュールを有し得る。特定の実施形態において、受信機２０３はＮＩＲ光のエンベロープを検出し、異なったアンビエンス光を補償するために利得を動的に調整できる。特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、デジタルポテンショメータを用いて対応するマイクロコントローラを介してそれぞれの感知モジュール２０１のエミッタ２０２の各々に対する放出電力を完全に制御できる。結果として、非接触感知システム２００は、各々の感知モジュール２０１によって放射される総エネルギーを精密に管理できる。特定の実施形態において、制御ボード２０５はマイクロコントローラ、電力管理セクション及びブルートゥーストランシーバを含むことができる。制御ボード２０５は、全ての感知モジュール２０１と同期化することもできる。特定の実施形態において、制御ボード２０５は、非接触感知システム２００のための安定した電源を提供し、全ての感知モジュール２０１を調整し、受信機２０３から収集した全ての生データサンプルをクラスタ化し、さらに、受信機２０３からの生データサンプルを処理してモデル化するエンティティとの通信（例えば、ブルートゥース通信）を效果的に処理できる。

感知モジュール２０１の物理的分布はＸ及びＹ軸によって測定される２Ｄ空間での空間解像度及び非接触感知システム２００の視野に直接的な影響を及ぼすことができる。限定ではなく一例として、図２に示す感知モジュール２０１の物理的分布はＸ及びＹ軸に沿って２センチメートルの空間解像度及びＺ軸に沿って５０センチメートルの深さ範囲の解像度をサポートできる。また、非接触感知システム２００はエミッタ２０２の放出電力を調節でき、これは非接触感知システムが物体の深さを決定することを可能にする。例えば、受信機２０３はより遠い距離に位置する物体からより少なく反射されるＮＩＲ光を感知できる。本開示が非接触感知システムの特定の作動メカニズムを示しているが、本開示は任意の適切な方式で非接触感知システムの任意の適切な作動メカニズムを考慮する。

図４は、非接触感知システム２００が物体を検出する、及び／又は動きを識別する例示的な構造を示す図である。特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、ハードウェア及びソフトウェアのいずれも含むことができる。ハードウェアは１つ以上の制御モジュール２０４及び複数の感知モジュール２０１を含むことができる。ハードウェアは１つ以上のエミッタによって放出されるＮＩＲ光を感知できる。ソフトウェアはローレベルロジック（Ｌｏｗ Ｌｅｖｅｌ Ｌｏｇｉｃ）６００及びハイレベルロジック（Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ Ｌｏｇｉｃ）７００を含むことができる。ローレベルロジック６００は、制御モジュール２０４及び感知モジュール２０１のいずれも含むハードウェアを制御できる。ローレベルロジック６００は、複数の照射パターンを生成し、エミッタ２０２の放出電力を変調及び制御し、複数の受信機２０３から生データサンプルを獲得し、さらに、得られた生データサンプルに基づいて生データフレームを構成する。ハイレベルロジック７００は、生データフレームを再構成し、解析して複数のタスクのためにそれを処理できる。タスクは物体の存在を決定し、Ｘ及びＹ軸に対する物体の位置を決定し（例えば、エミッタが分布された平面に平行する平面）、物体の動き角度を決定し、さらに、Ｘ−Ｙ平面での物体の動き（例えば、ハンドジェスチャ）及びＺ軸に沿った物体の動き（例えば、プッシュアクション）を識別することを含むことができる。本開示が非接触感知システムの特定の構造を示しているが、本開示は任意の適切な方式の非接触感知システムの任意の適切な構造を考慮する。

図５は、非接触感知システム２００の例示的なバック−エンドフロー図である。特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、ステップ５１０から開始できる。ステップ５１０にて、非接触感知システム２００は視野内の物体の存在に対する事前検出を行うことができる。限定ではなく一例として、非接触感知システム２００の１つの感知モジュール２０１は所定の間隔で（例えば、毎秒）ＮＩＲ光を放出して、物体の存在を検出しローレベルプロセスを開始することができる。事前検出の結果に基づいて、非接触感知システム２００は１つ以上の後続のステップを具現するか否かを決定できる。特定の実施形態において、１つ以上の後続のステップはローレベルロジック６００を具現しハイレベルロジック７００を具現することを含むことができる。ステップ５２０にて、非接触感知システム２００は、ステップ５１０にて検出された物体のタイプを識別するために初期化を行うことができる。限定ではなく一例として、物体のタイプは手、手袋又は金属を含むことができる。非接触感知システム２００は、さらに、物体のタイプに基づいてＮＩＲ光に対するエミッタ２０２の電力レベルを追加的に調整してよい。ステップ５３０にて、非接触感知システム２００はローレベルロジック６００を具現できる。ステップ５４０にて、非接触感知システム２００はハイレベルロジック７００を具現できる。本開示が非接触感知システムの特定のバック−エンドフロー図を示しているが、本開示は任意の適切な方式の非接触感知システムに対する任意の適切なバック−エンドフロー図を考慮する。

図６は、図２に示す非接触感知システム２００の例示的なプロトタイプに対応するローレベルロジック６００の動作の例示的な機能ブロック図である。特定の実施形態において、ローレベルロジック６００は非接触感知システム２００のハードウェアを制御できる。ハードウェアは制御モジュール２０４及び感知モジュール２０１のいずれも含むことができる。図６のローレベルロジック６００は異なったマイクロプロセッサで実行されるマスターロジック６０１及びスレーブロジック６０２を含むことができる。特定の実施形態において、ローレベルロジック６００はシングルマイクロコントローラユニット（microcontroller unit, ＭＣＵ）に内蔵されることができる。特定の実施形態において、ローレベルロジック６００は、カスタマイズしたシリアル通信プロトコルを含むことができる。結果として、ローレベルロジック６００の全てのモジュールの間の通信時間はしきい時間より少ない場合がある。特定の実施形態において、ローレベルロジック６００は、生データベクターのバイト検出及び同期化のための余分のチャネル及び固定されたブロードキャスト命令セットを追加的に含むことができる。本開示がローレベルロジック動作に対する特定の機能ブロック図を示しているが、本開示は任意の適切な方式でローレベルロジックの動作に対する任意の適切な機能ブロック図も考慮する。

特定の実施形態において、ローレベルロジック６００は、まず、ステップ６０３にて、互いに異なるモジュールを初期化できる。特定の実施形態において、ローレベルロジック６００は複数の照射パターンを生成できる。複数の照射パターンの内の１つ以上に基づいて、マスターロジック６０１は、ステップ６０４にて、複数の電磁放射線エミッタ２０２に対する、複数の予め定義された電力レベルから選択される電力レベルを決定できる。マスターロジック６０１は、ステップ６０８にて、対応する命令をスレーブロジック６０２に伝送できる。スレーブロジック６０２は、ステップ６０９にて、かかる命令を受信して命令を実行できる。マスターロジック６０１は、ステップ６０５にて、さらに、選択された電力レベルで電磁放射線を放出するように複数の電磁放射線エミッタ２０２に追加的に指示してよい。同様に、マスターロジック６０１は、ステップ６０８にて、対応する命令をスレーブロジック６０２に伝送できる。スレーブロジック６０２は、ステップ６０９にて、命令を受信して命令を遂行できる。限定ではなく一例として、予め定義された電力レベルは低いエネルギー、中間エネルギー及び高いエネルギーを含むことができる。各々の電力レベルは個別的ステップを決定できる。各々のステップで、ローレベルロジック６００は、次のような方式で複数のエミッタ２０２及び複数の受信機２０３を制御できる。特定の実施形態において、ローレベルロジック６００は、複数の感知モジュール２０１の各々の１つ以上のエミッタ２０２を順に活性化することによって、決定された電力レベルで電磁放射線を放出し、これによってただ１つの感知モジュール２０１のエミッタ２０２が一度に活性化されるようにする。任意の感知モジュール２０１の１つ以上のエミッタ２０２の内のいずれかが活性化された後、非接触感知システム２００は生データサンプルを感知するステップ６０６に進むことができる。マスターロジック６０１は、ステップ６０８にて、対応する命令をスレーブロジック６０２に伝送することもできる。スレーブロジック６０２は、ステップ６０９にて、命令を受信して命令を実行できる。ステップ６０６にて、非接触感知システム２００は、１つ以上のエミッタ２０２が複数の感知モジュール２０１の各々に対して活性化された後ごとに、決定された電力レベルに対応する反射された電磁放射線を、複数の受信機２０３の内の１つ以上で受信することができる。複数の受信機２０３の内の１つ以上は反射された電磁放射線が複数の受信機２０３の内の１つ以上に到達したか否かに基づいて選択されることができる。

非接触感知システム２００は、複数の感知モジュール２０１の内の１つ以上のエミッタ２０２を順に活性化し、生データサンプルを感知し、さらに、全ての感知モジュール２０１が活性化されるまで該プロセスを繰り返すことができる。例えば、該プロセスは、非接触感知システム２００が８つの感知モジュール２０１（図２に図示）を含む場合、８回繰り返すことができる。全てのエミッタ２０２が活性化された後、ローレベルロジック６００は他の電力レベルを決定し、それによって他のステップを始めることができる。ローレベルロジック６００は全ての所定の電力レベルが選択されるまで電力レベルを決定し、エミッタ２０２を活性化し、受信機２０３で反射された電磁放射線を受信するサイクルを続けることができる。例えば、サイクルは図６に示す３つの電力レベルに対応して３回繰り返され得る。特定の実施形態において、サイクルは３０Ｈｚ速度で連続的に繰り返され得る。マスターロジック６０１は、受信機２０３から受信された生データサンプルをコンパイルできる。その後、マスターロジック６０１は、ステップ６０７にて、生データサンプルをコンパイルできる。マスターロジック６０１は、さらに、コンパイルされた生データサンプルを生データベクター６１０としてハイレベルロジック７００に追加的に提供してよい。特定の実施形態において、ローレベルロジック６００は、複数のバイトを含む生データベクターを生成できる。複数のバイトの各々は複数の感知モジュール２０１の各々に対する複数の予め定義された電力レベルの各々に対応する受信電磁放射線に基づくものである。例えば、図６に示すように、ローレベルロジックは２４バイトの生データを出力でき、各バイトは電力レベルの内の１つで感知モジュールによって受信される電磁放射線の電力を示す。特定の実施形態において、感知モジュールが複数の受信機を含む場合、バイトは該当感知モジュールの受信機によって受信される電磁放射線の平均電力を示すことができる。本開示が特定の照射パターンに基づいてデータサンプルを感知する特定の方法を示しているが、本開示は任意の適切な方式で任意の適切な照射パターンに基づいてデータサンプルを感知する任意の適切な方法を考慮する。

特定の実施形態において、ローレベルロジック６００は前述とは異なった照射パターンを用いて複数のエミッタ２０２を活性化できる。限定ではなく一例として、ローレベルロジック６００は、次のように図３に示す非接触感知システム２００の例示的なプロトタイプの複数のエミッタ２０２を活性化できる。ローレベルロジック６００は、さらに、まず、制御ボード２０５のコーナーにある複数の感知モジュール２０１の各々の１つ以上のエミッタ２０２を活性化することによって、決定された電力レベルで電磁放射線を放出し、これによってコーナーにある全ての感知モジュール２０１のエミッタ２０２が同時に活性化されることを可能にする。その後、ローレベルロジック６００は、制御ボード２０５の中央にある感知モジュール２０１の１つ以上のエミッタ２０２を活性化することによって、決定された電力レベルで電磁放射線を放出できる。また、ローレベルロジック６００は、複数の感知モジュール２０１の各々の１つ以上のエミッタ２０２を順に活性化することによって、決定された電力レベルで電磁放射線を放出し、これによってただ１つの感知モジュール２０１のエミッタ２０２が一度に活性化されることを可能にする。本開示が非接触感知システムの特定プロトタイプに対してエミッタを活性化する特定の方法を示しているが、本開示は任意の適切な方式で非接触感知システムの任意の適切なプロトタイプに対するエミッタを活性化する任意の適切な方法を考慮する。

図７は、ハイレベルロジック７００の動作に対する例示的な機能ブロック図である。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００はシングルＭＣＵに内蔵されることができる。例えば、ハイレベルロジック７００は１８０ＭＨｚ５１２ＫＢフラッシュ及び１２８ＫＢＲＡＭマイクロプロセッサでデータフレームあたり１．５ミリ秒の処理速度を達成できる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００はローレベルロジック６００から生データ（例えば、生データベクター６１０）を受信することができる。生データベクターはそれぞれが１つの電力レベルでの１つの感知モジュール２０１の受信機に対応する複数のバイトを含む。限定ではなく一例として、図２の例示的なプロトタイプに対応する生データベクター６１０は、３つの電力レベルが８つの感知モジュールと共に用いられる場合、２４バイトを含むことができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は複数のモジュールを含むことができる。限定ではなく一例として、図７に示すハイレベルロジック７００はマップマトリックス７０１及びセンサロー（sｅｎｓｏｒｓ rａｗ）７０２を含むことができる。マップマトリックス７０１のモジュールによって、ハイレベルロジック７００は生データベクター６１０に基づいて、複数の予め定義された電力レベルにそれぞれ対応する複数のデータマトリックスを生成できる。複数のデータマトリックスは感知モジュール２０１によって受信された総エネルギーを仮想物理空間にマッピングできる。例えば、それぞれのマトリックス７０３、７０４及び７０５は非接触感知システムの視野でＸ−Ｙ空間の領域を示すことができる。図７に示すように、Ｘ−Ｙ空間の領域は２８つのセル（又は区域）に分割される。それぞれの区域は物理的空間のＸ−Ｙ座標セットに対応する。マトリックス７０３、７０４及び７０５で表現された仮想物理的空間が特定の幾何学的構成で配列された２８つの長方形区域に分割されているが、本開示は非接触感知システムの視野にある空間のＸ−Ｙ領域を、任意の適切な幾何学的形状で配列される任意の適切な数の区域に分割することを考慮する。

図２の例示的なプロトタイプで引き続き説明すると、ハイレベルロジック７００は低いエネルギー、中間エネルギー及び高いエネルギーの電力レベルにそれぞれ対応する、低いエネルギーマトリックス７０３、中間エネルギーマトリックス７０４及び高いエネルギーマトリックスを含む３つのデータマトリックスを生成できる。それぞれのデータマトリックスは２８つの異なった区域に対応する２８バイトを含むことができる。特定の実施形態において、仮想の物理的空間での区域の数、区域の位置、又はその両方は用いられた感知モジュールの数及びこれらのセンサの物理的構成に依存する場合がある。該２８つの区域はそれぞれ仮想物理的空間の位置を示す。各々の感知モジュール２０１は非接触感知システム２００で固定された物理的位置を有し得る。結果として、各々の感知モジュール２０１は特定の区域又は複数の区域と関連付けられることができる。センサロー７０２のモジュールによって、ハイレベルロジック７００は、ステップ７１５にて、複数の予め定義された電力レベルの各々に対応する活性化されたエミッタ２０２の数を決定できる。図７がハイレベルロジックの動作に対する特定の機能ブロック図を示しているが、本開示は任意の適切な方式のハイレベルロジックの動作に対する任意の適切な機能ブロック図を考慮する。

特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、複数のステップに基づいて物体の位置を決定できる。物体は非接触感知システム２００の視野内でホバリングされ得る。限定ではなく一例として、複数のステップは図７に示すようにマトリックス補償７１２、位置計算７１３及び原始位置フィルタリング７１４を含むことができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は次のような方式でマトリックス補償７１２を具現できる。ハイレベルロジック７００は、まず、高いエネルギーマトリックス７０５をフィルタリングし、受信機２０３から受信された生データサンプルからノイズ情報を除去できる。限定ではなく一例として、生データサンプルは人の手及び腕の両方に関連する情報を含むことができる。しかし、腕に関連する情報は物体（例えば、手）の位置及び動きの決定に否定的な影響を及ぼし得る不規則かつノイズのある情報をもたらす場合がある。したがって、腕に関連するノイズのある情報を除去できる。腕が非接触感知システム２００の視野の底又は側面から常に現れ得るという仮定に基づいて、ハイレベルロジック７００はエネルギーが高いエネルギーマトリックス７０５の上部区域に存在する場合、高いエネルギーマトリックス７０５の下部区域からのエネルギーを減算できる。高いエネルギーマトリックス７０５の上部区域が正規化され平均化されることができ、これにより高いエネルギーマトリックス７０５の下部区域が減少し得る。本開示がデータサンプルからノイズのある情報を除去する特定の方法を示しているが、本開示は任意の適切な方式で任意の適切なデータサンプルからノイズのある情報を除去する任意の適切な方法を考慮する。

特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、高いエネルギーマトリックス７０５が補償された後に位置計算７１３を遂行できる。複数のエネルギー区域の各々は、仮想物理空間でエネルギー及び関連位置を有し得る。したがって、ハイレベルロジック７００は該当ポイントで受信されたエネルギーに基づいてＸ−Ｙ座標セットで各ポイントに加重値を附与できる。加重値が附与されたポイントにはノイズがあり得る。結果として、ハイレベルロジック７００は、複数のフィルタを具現することによって原始位置フィルタリング７０６を遂行できる。限定ではなく一例として、複数のフィルタは１つがＸ軸上の座標用で、他の１つはＹ軸上の座標用である２つのフィルタを含むことができる。限定ではなく他の例として、複数のフィルタは１つのユーロ（Ｅｕｒｏ）フィルタであり得る。１つのユーロフィルタは適応的なローパスフィルタである。これらのフィルタの長所は物体の原始位置を效果的にクリーニングすることを含むことができ、さらに、これは物体の遅い又は速い動きをいずれも補償することができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００はフィルタリングされた座標を決定された物体の位置とすることができる。本開示が特定の物体の位置を決定する特定の方法を示しているが、本開示は任意の適切な方式で任意の適切な物体の位置を決定する任意の適切な方法を考慮する。

特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、ステップ７０６にて、エネルギー分布を計算することによって各々の隣接した感知モジュール２０１によって認識されるＮＩＲ光の電力量に基づいて各区域によって受信されたエネルギー量を推定できる。該計算は複数の予め定義された電力レベルに対応する複数のエネルギー分布を招く場合がある。限定ではなく一例として、低いエネルギー、中間エネルギー、高いエネルギーの電力レベルにそれぞれ対応する低いレベルエネルギー７０７、中間レベルエネルギー７０８及び高いレベルエネルギー７０９を含む３つのエネルギー分布が獲得できる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、エネルギー分布に基づいて、ステップ７１１にて、Ｚ軸に沿った動きを決定するために、ステップ７１０にて、さらに、物体の安定度を計算してもよい。限定ではなく一例として、ハイレベルロジック７００は、ステップ７１１にて、プッシュアクションを決定するために、ステップ７１０にて、手の安定度を計算できる。例えば、１つ以上のエネルギーマトリックスの１つ以上の区域で検出されるエネルギーの時間的変化を分析することによって物体の安定度が決定され得る。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は決定された活性化エミッタ２０２の数及び決定された物体の位置に基づいて、ステップ７１６にて、Ｘ−Ｙ平面に対するアクションを決定できる。限定ではなく一例として、ステップ７１６にて、アクションを決定することはジェスチャを認識し、ジェスチャの角度を決定し、物体の位置を追跡することを含むことができる。本開示がエネルギー分布及び安定度計算に対する特定の関係を例示しているが、本開示は任意の適切な方式でエネルギー分布及び安定度計算に対する任意の適切な関係を考慮する。

図８は、アクションを決定するハイレベルロジック７００の例示的なフロー図である。限定ではなく一例として、図８に示すように動作を決定することは手追跡８０２、ジェスチャ認識８０３及び未定義のアクション８０４に分類することを含むことができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、ステップ８０１にて、活性化されたエミッタ２０２の数がしきい値より大きいか否かをまず評価できる。その基準を満たした場合、ハイレベルロジック７００は後続のステップに進むことができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、しきい値より多い数のエミッタ２０２がしきい値以上の時間の間、活性化される場合、生成されたデータマトリックス（例えば、低いエネルギーマトリックス７０３、中間エネルギーマトリックス７０４及び高いエネルギーマトリックス７０５）及び決定された活性化されたエミッタ２０２の数に基づいて物体の動きを追跡できる（例えば、手追跡）。限定ではなく一例として、しきい時間は１秒であり得る。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、しきい値より多い数のエミッタ２０２が予め定義された時間範囲内の持続期間の間、活性化される場合、生成されたデータマトリックス（例えば、低いエネルギーマトリックス７０３、中間エネルギーマトリックス７０４及び高いエネルギーマトリックス７０５）及び決定された活性化されたエミッタ２０２の数に基づいて物体の動きを識別できる（例えば、ジェスチャ認識）。限定ではなく一例として、予め定義された時間範囲は１００ミリ秒以上で１秒未満であり得る。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、しきい値より多い数のエミッタ２０２がしきい値未満の時間の間、活性化される場合、物体の動きを未定義のアクションに分類できる。限定ではなく一例として、しきい時間は１００ミリ秒であり得る。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、次のような方式で動き識別（例えば、ジェスチャ認識）を遂行できる。ハイレベルロジック７００は、まず、ステップ８０５にて、Ｘ及びＹ軸に対する全てのデータサンプルを正規化できる。次に、ハイレベルロジック７００は、ステップ８０６にて、Ｘ軸に沿った軌跡及びＹ軸に沿った軌跡を計算できる。その後、ハイレベルロジック７００は、ステップ８０７にて、アークタンジェントを用いて２座標の間の関係を示す角度を計算できる。限定ではなく一例として、角度が４５゜より小さい場合、ハイレベルロジック７００は動きを水平スワイプ８０８であると識別でき、そうでない場合、ハイレベルロジック７００は動きを垂直スワイプ８１０であると識別できる。動きが水平スワイプ８０８である場合、ハイレベルロジック７００は全てのデータポイントに最も適合したラインの方程式を探すために、ステップ８０９にて、線形回帰を具現できる。結果として、外れ値が補正されることができ、より正確なジェスチャ認識８０３が達成され得る。動きが垂直スワイプ８１０である場合、ハイレベルロジック７００は、ステップ８１１にて、第１サンプルがコンパイルされた第１ポイントとその後の全てのポイントの間の全ての角度を合算できる。ハイレベルロジック７００は、さらに、合算された角度の平均値を最終的なジェスチャの角度として計算してもよい。したがって、本明細書に説明されるように、ハイレベルロジック７００は、図７と関連付けて説明されたエネルギーマトリックスの１つ以上のエネルギー区域のエネルギーに対する時間的変化を分析することによって特定のジェスチャを決定できる。本開示がアクションを決定するハイレベルロジックの特定のフロー図を示しているが、本開示は任意の適切な方式で任意の適切なアクションを決定するハイレベルロジックの任意の適切なフロー図を考慮する。

特定の実施形態において、複数の予め定義された電力レベルは非接触感知システム２００に対する複数の予め定義された深さに対応できる。結果として、ハイレベルロジック７００は受信機２０３によって受信されるエネルギーの可変性に基づいてＺ軸に沿って物体の動き（例えば、ユーザのプッシュアクション）を識別できる。限定ではなく一例として、３つの電力レベル（すなわち、低いエネルギー、中間エネルギー及び高いエネルギー）で放出されるＮＩＲ光は３つの最大感知距離、例えば１０ｃｍ、２０ｃｍ及び５０ｃｍに対応できる。該距離はＮＩＲ光を反射する物体の表面に基づいて異なる場合がある。したがって、特定の実施形態において、特定のエネルギーレベルと関連付けられた該距離は前述の初期化プロセスの結果に依存する場合がある。

一部の実施形態において、放出されるＮＩＲ光の電力と感知距離の間の相関関係はＺ軸によるアクションを決定するために有用であり得る。一部の実施形態において、次のような理由から、かかる相関関係はアクションを決定するために追加の処理又はステップを必要とする場合がある。第一、異なったエネルギーレベルに対応する異なった感知距離を交差する手は、ユーザがＺ軸に沿ってアクションを行っていることを必ずしも示すものではない。その代わりに、ユーザは単に非接触感知システム２００を介して自らの手を移動している場合もある。第二、ユーザは異なったエネルギーレベルに対応する異なった感知距離を横切ることなくプッシュアクションを行うことができる。第三、異なったエネルギーレベルに対応する異なった感知距離を横切るＺ軸に沿ったプッシュアクションのパターンはＸ及びＹ軸に沿う動きのパターンと類似する場合がある。最後に、Ｚ軸に対して受信機２０３で受信されるデータサンプルは非常にノイズが激しい場合もある。前述の問題点を少なくとも部分的に克服するために、ハイレベルロジック７００は、エネルギー分布計算７０６、安定度計算７１０及びプッシュ決定７１１を含む複数のステップに基づいてプッシュアクションを決定できる。

図９は、エネルギー分布を計算するハイレベルロジック７００の例示的なフロー図である。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、まず、マスク確率９０１を用いて中間エネルギーマトリックス７０４及び高いエネルギーマトリックス７０５をそれぞれマスキングできる。マスク確率９０１は複数の区域の各々にそれぞれ対応する複数の確率を含むことができる。限定ではなく一例として、該確率は対応する区域で検出されたエネルギーが腕の代わりに手で反射される可能性を示すことができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、その後にマスキングされた中間エネルギーマトリックス９０２及びマスキングされた高いエネルギーマトリックス９０３を個別的に処理できる。マスキングされた高いエネルギーマトリックス９０３に関して、ハイレベルロジック７００は、ステップ９０４にて、最も高いエネルギーを有する４つの領域を選択し、これらの４つの領域周囲に一領域を描くことができる。次に、ハイレベルロジック７００は、ステップ９０６以後にマスキングされた高いエネルギーマトリックス９０３に対する影響領域として定義された高いエネルギー分布マトリックス９０８を生成できる。結果として、全ての高いエネルギーが特定領域に集中され得る。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００はマスキングされた中間エネルギーマトリックス９０２を追加的に使用し、影響−領域として定義された高いエネルギー分布マトリックス９０８を補正及びスージングできる。マスキングされた中間エネルギーマトリックス９０２に関して、ハイレベルロジック７００は、まず、ステップ９０４にて、最も高い確率を有する２つの領域を選択できる。次に、ハイレベルロジック７００は、ステップ９０５にて、ガウス分布を用いて２つのもっとも高い確率で、マスキングされた中間エネルギーマトリックス９０２をマスキングできる。マスキングされた中間エネルギーマトリックス９０２に対する中間エネルギー分布マトリックス９０７がそれによって生成されることができ、２つのもっとも高い確率は２つのガウス分布のピークを表すことができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、その後にマトリックス９０７及びマトリックス９０８に基づいて適切に分布された影響領域と個別エネルギーピークを有するエネルギーのクラスタを生成できる。また、このような生成されたエネルギークラスタは低いノイズ、低いレイテンシー及び低いドリフトを有し得る。生成されたエネルギークラスタは全ての軸における手動きによるエネルギーピークを追加的に緩やかにすることができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、さらに、ステップ９０９にて、マトリックス９０８の総エネルギー及びマトリックス９０７の総エネルギーを合算でき、これが高いレベルエネルギー７０９を招く場合がある。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、ステップ９０９にて、マトリックス９０７の総エネルギーを合算することもでき、これが中間レベルエネルギー７０８を招く場合がある。本開示がエネルギー分布を計算するハイレベルロジックの特定のフロー図を示しているが、本開示は任意の適切な方式で任意の適切なエネルギー分布を計算するハイレベルロジックの任意の適切なフロー図を考慮する。

図１０は、物体の安定度を計算するハイレベルロジック７００の例示的なフロー図である。限定ではなく一例として、ハイレベルロジック７００は、ユーザの手が非常に短い時間の間安定した状態にある場合を検出できる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、例えば、１つのユーロフィルタ１００１を用いて中間レベルエネルギー７０８をフィルタリングできる。ハイレベルロジック７００は、さらに、フィルタリングされた中間レベルエネルギーをベクター化してもよいが、これがＭＬＥ（mｅｄｉｕｍ lｅｖｅｌ eｎｅｒｇｙ, MLE）１００２を招く場合がある。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、１つのユーロフィルタ１００を用いて高いレベルエネルギー７０９をフィルタリングできる。ハイレベルロジック７００は、さらに、フィルタリングされた高いレベルエネルギーをベクター化してもよいが、これがＨＬＥ（hｉｇｈ lｅｖｅｌ eｎｅｒｇｙ）１００３を招く場合がある。ハイレベルロジック７００は、ベクターＭＬＥ１００２及びベクターＨＬＥ１００３を２つの異なったリストに保存することができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、高いエネルギーマトリックス７０５をベクター化することもでき、これがベクターマトリックス１００４を招く場合がある。ハイレベルロジック７００はベクターマトリックス１００４を他のリストに保存することもできる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、ステップ１００５にて、ベクターＭＬＥ１００２、ベクターＨＬＥ１００３及びベクターマトリックス１００４を含む全てのベクター化されたマトリックスの相関関係を計算できる。計算された相関値はこれらのベクター化されたマトリックスの間の類似性レベルを示すことができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、相関値が０でない場合、動的閾値トランケーションアルゴリズム１００７の入力として該相関値を用いることができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、相関値が０である場合、動的閾値トランケーションアルゴリズム１００７の入力として乱数生成器によって生成された乱数を用いることができる。特定の実施形態において、動的閾値トランケーションアルゴリズム１００７は、物体の動きに対応するデータの標準偏差に基づいて物体の動きに関する情報がどれだけ変化しているかを示す可変性指数を生成できる。特定の実施形態において、動的閾値トランケーションアルゴリズム１００７は、さらに、可変性指数がしきい期間の間、しきい値より低い場合は物体が安定であると決定してよい。本開示が物体の安定度を計算するハイレベルロジックの特定のフロー図を示しているが、本開示は任意の適切な方式で任意の適切な物体の任意の適切な安定度を計算するハイレベルロジックの任意の適切なフロー図を考慮する。

特定の実施形態において、物体が動的閾値トランケーションアルゴリズム１００７によって安定であると決定された場合、Ｚ軸に沿った動き識別がトリガーされ得る。限定ではなく一例として、ユーザの手が安定であると決定された場合、プッシュ決定７１１がトリガーされ得る。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００はその後にエネルギーレベルを分析し、各々のエネルギーレベルのデータサンプルに対する微分を計算してデータサンプルの傾向を見出すことができる。特定の実施形態において、ハイレベルロジック７００は、さらに、中間レベルエネルギー７０８及び高いレベルエネルギー７０９の傾向に対して加重化処理を行ってよく、これによって固有値を得ることができる。固有値が負数である場合、ハイレベルロジック７００は、アクションがプッシュであると決定できる。本開示がプッシュアクションを決定する特定の方法について例示しているが、本開示は任意の適切な方式でプッシュアクションを決定する任意の適切な方法を考慮する。

特定の実施形態において、非接触感知システム２００は、非接触感知システム２００の前方に半径が略５０センチメートルである３Ｄ相互作用空間を生成できる。限定ではなく一例として、非接触感知システム２００は、感知空間に入る手の位置を決定し、視野で行われたハンドジェスチャを識別できる。ハンドジェスチャは水平スワイプ、垂直スワイプ及びプッシュを含むことができる。非接触感知システム２００は、また、３Ｄ相互作用空間を異なった方法でモデリングし、感知モジュール２０１の物理的分布を変更し、感知モジュール２０１の数を変更し、及び／又は照射パターンを変更することによって他のハンドジェスチャを識別することもできる。非接触感知システム２００の長所は、少ない感覚情報、低い計算負荷及び低コストを要求することを含むことができる。結果として、非接触感知システム２００は、複数のアプリケーションのために複数のデバイス及びシステムと統合され得る。限定ではなく一例として、非接触感知システム２００は、スマートウォッチ、仮想現実ヘッドセット、フィットネストラッカー、ヘッドホン、スマートグローブなどを含むウェアラブル装置と統合され得る。限定ではなく他の例として、非接触感知システム２００は、電子ブックリーダ、タブレット、スマートフォン、デジタルカメラ、スポーツカメラ、ラップトップ、音楽システム、携帯用ゲーム装置などを含む携帯用装置と統合され得る。限定ではなく他の例として、非接触感知システム２００は、スマートＴＶ、コンピュータ、ＴＶ用リモコン、ゲームシステム用コントローラ、ＤＪミキサ、キーボードなどを含む家電製品及び装置と統合され得る。限定ではなく他の例として、イン・ザ・エア相互作用は非常に衛生的なので、非接触感知システム２００は、例えばモニタ、ベッド、医薬品供給スタンド、透析器、実験室装備などの、医療装置及び／又は滅菌環境と統合され得る。限定ではなく他の例として、非接触感知システム２００は、直観的かつ円滑な相互作用を提供するので、自動車エンターテイメントシステム、エアコンなどを制御するために自動車に統合され得る。限定ではなく他の例として、衛生的かつ直観的な相互作用によって、非接触感知システム２００は、公衆ディスプレイ、エレベータ、ＡＴＭマシン、商店ウィンドウ、チケットマシンなどを含む公共空間システムと統合され得る。限定ではなく他の例として、イン・ザ・エア相互作用は物理的痕跡を残さないので、非接触感知システム２００は、ＡＴＭマシン、文字合わせ錠、金庫、公共キーボードなどを含むユーザのセキュリティ及び個人情報を侵害する可能性のある装置と統合され得る。本開示が非接触感知システムの特定の応用を示しているが、本開示は任意の適切な方式で非接触感知システムの任意の適切な応用を考慮する。

図１１は、電磁放射線に基づいて物体を感知するための例示的な方法１１００を示す図である。ステップ１１０１にて、エミッタ２０２の内の少なくとも一部が照射パターンによって活性化され得る。例えば、照射パターンは低いエネルギーの電力レベルに基づいて生成され得る。本方法は低いエネルギーの電力レベルで電磁放射線を放出するようにこれらのエミッタ２０２に指示することによって該特定の照射パターンに基づいてエミッタ２０２の内の少なくとも一部を活性化できる。ステップ１１０２にて、本方法は少なくとも照射パターン及び１つ以上の受信機２０３によって検出された電磁放射線に基づいて、受信機２０３の内の少なくとも１つの視野で物体の存在又は物体の動きを検出でき、ここで、１つ以上の受信機２０３によって検出された電磁放射線の少なくとも一部は物体から１つ以上の受信機２０３へ反射される。例えば、物体が視野内にある場合は、エミッタ２０２が低いエネルギーの電力レベルで電磁放射線を放出した後、該電磁放射線が物体によって再度反射され得る。反射された電磁放射線は一部の受信機２０３に到達できるが、他の受信機２０３には到達しない場合があり、これは一部の受信機２０３はデータサンプルを得ることができるが、一方で、他の受信機２０３はそうでない場合もあり得ることを意味する。本方法は受信機２０３の内の一部で受信されたデータサンプルに基づいて、物体の存在又は物体の動きを検出できる。

特定の実施形態は、適切な場合、図１１の方法の内の１つ以上のステップを繰り返すことができる。本開示が特定の順序で発生するものであると図１１の方法の特定のステップを説明及び図示しているが、本開示は任意の適切な順序で発生する図１１の方法の任意の適切なステップを考慮する。また、本開示が図１１の方法の特定のステップを含む、電磁放射線に基づいて物体を感知するための例示的な方法を説明及び図示しているが、本開示は電磁放射線に基づいて物体を感知するための任意の適切な方法を考慮し、これは、適切な場合、図１１の方法のステップの内の全部又は一部を含むか、又はいずれも含まない場合もある。また、本開示が図１１の方法の特定のステップを行う特定の構成要素、デバイス又はシステムを説明及び図示しているが、本開示は図１１の方法の任意の適切なステップを行う任意の適切な構成要素、デバイス又はシステムの任意の適切な組み合わせを考慮する。

図１２は、例示的なコンピュータシステム１２００を示す図である。特定の実施形態において、１つ以上のコンピュータシステム１２００は、本明細書で説明又は図示された１つ以上の方法の１つ以上のステップを行う。特定の実施形態において、１つ以上のコンピュータシステム１２００は、本明細書で説明又は図示された機能を提供する。特定の実施形態において、１つ以上のコンピュータシステム１２００で実行されるソフトウェアは、本明細書で説明又は図示された１つ以上の方法の１つ以上のステップを行うか、または本明細書で説明又は図示された機能を提供する。特定の実施形態は１つ以上のコンピュータシステム１２００の１つ以上の部分を含む。本明細書で、コンピュータシステムに対する言及は、適切な場合、コンピュータデバイスを含むことができ、その逆の場合も同様である。また、コンピュータシステムに対する言及は、適切な場合、１つ以上のコンピュータシステムを含むことができる。

本開示は任意の適切な数のコンピュータシステム１２００を考慮する。本開示は任意の適切な物理的形態をとるコンピュータシステム１２００を考慮する。制限ではなく例として、コンピュータシステム１２００は、エンベデッドコンピュータシステム、システムオンチップ（system-on-chip, ＳＯＣ）、シングルボードコンピュータシステム（single-board computer system, ＳＢＣ）（例えば、コンピュータオンモジュール（omputer-on-module, ＣＯＭ）又はシステムオンモジュール（system-on-module, ＳＯＭ）、デスクトップコンピュータシステム、ラップトップ又はノートブックコンピュータシステム、インタラクティブキオスク、メインフレーム、コンピュータシステムのメッシュ、携帯電話、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ, pda）、サーバ、タブレットコンピュータシステム、拡張／仮想現実装置又はこれらの内の２つ以上の組み合わせであり得る。適切な場合、コンピュータシステム１２００は、１つ以上のコンピュータシステム１２００を含んでもよく；シングル型又は分散型であってもよく；複数の位置にわたって存在してもよく；複数のマシンにわたって存在してもよく；複数のデータセンターにわたって存在してもよく；又は１つ以上のネットワーク内に１つ以上のクラウド構成要素を含むことができるクラウドに常駐してよい。適切な場合、１つ以上のコンピュータシステム１２００は、実質的な空間的又は時間的制限なく本明細書で説明又は図示された１つ以上の方法の１つ以上のステップを遂行できる。限定ではなく一例として、１つ以上のコンピュータシステム１２００は、本明細書で説明又は図示された１つ以上の方法の１つ以上のステップをリアルタイムで又はバッチモードで遂行できる。１つ以上のコンピュータシステム１２００は、適切な場合、異なった時間に又は異なった位置で本明細書に説明又は図示された１つ以上の方法の１つ以上のステップを遂行できる。

特定の実施形態において、コンピュータシステム１２００は、プロセッサ１２０２、メモリ１２０４、ストレージ１２０６、入／出力（input／output）インタフェース１２０８、通信インタフェース１２１０及びバス１２１２を含む。本開示が特定の構成で特定の個数の特定の構成要素を有する特定のコンピュータシステムを説明及び図示しているが、本開示は任意の適切な構成で任意の適切な個数の任意の適切な構成要素を有する任意の適切なコンピュータシステムを考慮する。

特定の実施形態において、プロセッサ１２０２は、例えば、コンピュータプログラムを構成する命令などの命令を実行するためのハードウェアを含む。限定ではなく一例として、命令を実行するために、プロセッサ１２０２は、内部レジスタ、内部キャッシュ、メモリ１２０４又はストレージ１２０６から命令を探索（又はフェッチ）し；これをデコード及び実行した後；１つ以上の結果を内部レジスタ、内部キャッシュ、メモリ１２０４又はストレージ１２０６に記録できる。特定の実施形態において、プロセッサ１２０２は、データ、命令又はアドレスのための１つ以上の内部キャッシュを含むことができる。本開示は、適切な場合、任意の適切な数の任意の適切な内部キャッシュを含むプロセッサ１２０２を考慮する。限定ではなく一例で、プロセッサ１２０２は、１つ以上の命令キャッシュ、１つ以上のデータキャッシュ、及び１つ以上のＴＬＢ（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ ｌｏｏｋａｓｉｄｅ ｂｕｆｆｅｒ）を含むことができる。命令キャッシュ内の命令はメモリ１２０４又はストレージ１２０６内の命令のコピーであることができ、命令キャッシュはプロセッサ１２０２による命令の探索速度を上げることができる。データキャッシュ内のデータはプロセッサ１２０２で実行される命令が動作するためのメモリ１２０４又はストレージ１２０６内のデータのコピーであることができ；プロセッサ１２０２で実行される後続の命令のアクセスのための又はメモリ１２０４又はストレージ１２０６への記録のためのプロセッサ１２０２で実行された以前の命令の結果であるか；又は他の適切なデータであり得る。データキャッシュはプロセッサ１２０２による読み取り又は書き込み動作を加速化できる。ＴＬＢはプロセッサ１２０２に対する仮想アドレス変換を加速化できる。特定の実施形態において、プロセッサ１２０２は、データ、命令又はアドレスに対する１つ以上の内部レジスタを含むことができる。本開示は、適切な場合、任意の適切な数の任意の適切な内部レジスタを含むプロセッサ１２０２を考慮する。適切な場合、プロセッサ１２０２は、１つ以上の算術論理ユニット（arithmetic logic units ＡＬＵ）を含むか；マルチコアプロセッサであるか；又は１つ以上のプロセッサ１２０２を含むことができる。本開示が特定のプロセッサを説明及び図示しているが、本開示は任意の適合したプロセッサを考慮する。

特定の実施形態において、メモリ１２０４は、プロセッサ１２０２が実行する命令又はプロセッサ１２０２が動作するデータを記憶するためのメインメモリを含む。限定ではなく一例として、コンピュータシステム１２００は、ストレージ１２０６又は（例えば、他のコンピュータシステム１２００などの）他のソースからメモリ１２０４に命令を読み込むことができる。プロセッサ１２０２は、その後、メモリ１２０４から内部レジスタ又は内部キャッシュに命令を読み込むことができる。命令を実行するために、プロセッサ１２０２は内部レジスタ又は内部キャッシュから命令を探索し、これをデコードできる。命令の実行の間又はその後に、プロセッサ１２０２は１つ以上の結果（中間又は最終結果であり得る）を内部レジスタ又は内部キャッシュに記録できる。その後、プロセッサ１２０２は、かかる結果の内の１つ以上をメモリ１２０４に記録できる。特定の実施形態において、プロセッサ１２０２は１つ以上の内部レジスタ又は内部キャッシュ内の命令又は（ストレージ１２０６又は他の所とは反対の）メモリ１２０４内の命令のみを実行し、１つ以上の内部レジスタ又は内部キャッシュ内のデータ又は（ストレージ１２０６又は他の所とは反対の）メモリ１２０４内のデータに対してのみ動作する。（アドレスバス及びデータバスをそれぞれ含むことができる）１つ以上のメモリバスがプロセッサ１２０２をメモリ１２０４にカップリングできる。バス１２１２は、後述のように、１つ以上のメモリバスを含むことができる。特定の実施形態において、１つ以上のメモリ管理ユニット（memory management unit, ＭＭＵ）がプロセッサ１２０２とメモリ１２０４の間に常駐し、プロセッサ１２０２によって要求されるメモリ１２０４へのアクセスを容易にする。特定の実施形態において、メモリ１２０４はランダムアクセスメモリ（random access memory, ＲＡＭ）を含む。該ＲＡＭは揮発性メモリであることができ、適切な場合、該ＲＡＭはＤＲＡＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ）又はＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）であり得る。また、適切な場合、該ＲＡＭはシングルポート型又はマルチポート型ＲＡＭであり得る。本開示は任意の適切なＲＡＭを考慮する。メモリ１２０４は、適切な場合、１つ以上のメモリ１２０４を含むことができる。本開示
が特定メモリを説明及び図示しているが、本開示は任意の適切なメモリを考慮する。

特定の実施形態において、ストレージ１２０６は、データ又は命令のための大容量ストレージを含む。限定ではなく一例として、ストレージ１２０６は、ハードディスクドライブ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ、ＨＤＤ）、フロッピーディスクドライブ、フラッシュメモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ又は汎用シリアルバス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ、ＵＳＢ）ドライブ又はこれらの内の２つ以上の組み合わせを含むことができる。ストレージ１２０６は、適切な場合、着脱可能型又は着脱不可型（又は固定型）媒体を含むことができる。ストレージ１２０６は、適切な場合、コンピュータシステム１２００の内部又は外部に存在できる。特定の実施形態において、ストレージ１２０６は、不揮発性、ソリッドステートメモリである。特定の実施形態において、ストレージ１２０６は、読み出し専用メモリ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）を含む。適切な場合、該ＲＯＭは、マスク−プログラミングＲＯＭ、プログラマブルＲＯＭ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ、ＰＲＯＭ）、消去可能なＰＲＯＭ（ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ）、電気的に書き換え可能なＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ａｌｔｅｒａｂｌｅ ＲＯＭ、ＥＡＲＯＭ）又はフラッシュメモリ又はこれらの内の２つ以上の組み合わせであり得る。本開示は任意の適切な物理的形態をとる大容量ストレージ１２０６を考慮する。ストレージ１２０６は、適切な場合、プロセッサ１２０２とストレージ１２０６の間の通信を容易にする１つ以上のストレージ制御ユニットを含むことができる。適切な場合、ストレージ１２０６は、１つ以上のストレージ１２０６を含むことができる。本開示が特定ストレージを説明及び図示しているが、本開示は任意の適切なストレージを考慮する。

特定の実施形態において、Ｉ／Ｏインタフェース１２０８は、コンピュータシステム１２００と１つ以上のＩ／Ｏデバイスの間の通信のための１つ以上のインタフェースを提供するハードウェア、ソフトウェア又はその両方を含む。コンピュータシステム１２００は、適切な場合、これらのＩ／Ｏデバイスの内の１つ以上を含むことができる。Ｉ／Ｏデバイスの内の１つ以上は人とコンピュータシステム１２００の間の通信を可能にできる。限定ではなく一例として、Ｉ／Ｏデバイスはキーボード、キーパッド、マイクロホン、モニタ、マウス、プリンタ、スキャナ、スピーカ、スチルカメラ、スタイラス、タブレット、タッチスクリーン、トラックボール、ビデオカメラ、他の適切なＩ／Ｏデバイス又はこれらの内の２つ以上の組み合わせを含むことができる。Ｉ／Ｏデバイスは１つ以上のセンサを含むことができる。本開示は任意の適切なＩ／Ｏデバイス及びこれらのための任意の適切なＩ／Ｏインタフェース１２０８を考慮する。適切な場合、Ｉ／Ｏインタフェース１２０８はプロセッサ１２０２がこれらのＩ／Ｏデバイスの内の１つ以上を駆動できるようにする１つ以上のデバイス又はソフトウェアドライバを含むことができる。Ｉ／Ｏインタフェース１２０８は、適切な場合、１つ以上のＩ／Ｏインタフェース１２０８を含むことができる。本開示は特定のＩ／Ｏインタフェースを説明及び図示しているが、本開示は任意の適切なＩ／Ｏインタフェースを考慮する。

特定の実施形態において、通信インタフェース１２１０は、コンピュータシステム１２００と１つ以上の他のコンピュータシステム１２００又は１つ以上のネットワークの間の通信（例えば、パケットベースの通信）のための１つ以上のインタフェースを提供するハードウェア、ソフトウェア又はその両方を含む。限定ではなく一例として、通信インタフェース１２１０は、イーサネット又は他の有線ベースのネットワークと通信するためのネットワークインタフェースコントローラ（ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＮＩＣ）又はネットワークアダプタ又はＷＩ−ＦＩネットワークなどの無線ネットワークと通信するための無線ＮＩＣ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＮＩＣ、ＷＮＩＣ）又は無線アダプタを含むことができる。本開示は任意の適切なネットワーク及びこれに対する任意の適切な通信インタフェース１２１０を考慮する。限定ではなく一例として、コンピュータシステム１２００は、アドホックネットワーク、パーソナルエリアネットワーク（ｐｅｒｓｏｎａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＭＡＮ）又はインターネットの１つ以上の部分又はこれらの内の２つ以上の組み合わせと通信できる。これらのネットワークの内の１つ以上の部分が有線又は無線であり得る。一例として、コンピュータシステム１２００は、無線ＰＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＰＡＮ、ＷＰＡＮ）（例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ ＷＰＡＮ）、ＷＩ−ＦＩネットワーク、ＷＩ−ＭＡＸネットワーク、セルラー電話ネットワーク（例えば、グローバル移動通信システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ＧＳＭ）ネットワーク）、又は他の適切な無線ネットワーク又はこれらの内の２つ以上の組み合わせと通信できる。コンピュータシステム１２００は、適切な場合、これらのネットワークの内の任意のものに対する任意の適切な通信インタフェース１２１０を含むことができる。通信インタフェース１２１０は、適切な場合、１つ以上の通信インタフェース１２１０を含むことができる。本開示が特定の通信インタフェースを説明及び図示しているが、本開示は任意の適切な通信インタフェースを考慮する。

特定の実施形態において、バス１２１２は、コンピュータシステム１２００の構成要素を互いにカップリングするハードウェア、ソフトウェア又はその両方を含む。限定ではなく一例として、バス１２１２は、ＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ）又は他のグラフィックバス、ＥＩＳＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）バス、ＦＳＢ（ｆｒｏｎｔ−ｓｉｄｅ ｂｕｓ）、ＨＴ（ＨＹＰＥＲＴＲＡＮＳＰＯＲＴ）インターコネクト、ＩＳＡ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）バス、ＩＮＦＩＮＩＢＡＮＤインターコネクト、ＬＰＣ（ｌｏｗ−ｐｉｎ−ｃｏｕｎｔ）バス、メモリバス、ＭＣＡ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）バス、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バス、ＰＣＩｅ（ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ）バス、ＳＡＴＡ（ｓｅｒｉａｌ ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）バス、ＶＬＢ（Ｖｉｄｅｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｌｏｃａｌ）バス、又は他の適切なバス又はこれらの内の２つ以上の組み合わせを含むことができる。バス１２１２は、適切な場合、１つ以上のバス１２１２を含むことができる。本開示が特定バスを説明及び図示しているが、本開示は任意の適切なバス又はインターコネクトを考慮する。

本明細書で、コンピュータ可読な非一時的記憶媒体又は媒体らは１つ以上の半導体ベース又は他の集積回路（ＩＣ）（例えば、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＣ））、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）、ＨＨＤ（ｈｙｂｒｉｄ ｈａｒｄ ｄｒｉｖｅ）、光ディスク、ＯＤＤ（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）、光磁気ディスク、光磁気ドライブ、フロッピーディスク、ＦＤＤ（ｆｌｏｐｐｙ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）、磁気テープ、ＳＳＤ（ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅ）、ＲＡＭ−ドライブ、ＳＥＣＵＲＥ ＤＩＧＩＴＡＬカード又はドライブ、任意の他の適切なコンピュータ可読な非一時的記憶媒体又は、適切な場合、これらの内の２つ以上の任意の適切な組み合わせを含むことができる。コンピュータ可読な非一時的記憶媒体は、適切な場合、揮発性、不揮発性、又は揮発性と不揮発性の組み合わせであり得る。

本明細書で、「又は」は明確に特に示されない、又は文脈により特に示されない限り、排他的ではなく包括的なものである。したがって、本明細書で、「Ａ又はＢ」は明確に特に示されない、又は文脈により特に示されない限り「Ａ、Ｂ又はその両方」を意味する。また、「及び」は 明確に特に示されない、又は文脈により特に示されない限り、共同的及び個別的なものである。したがって、本明細書で、「Ａ及びＢ」は明確に特に示されない、又は文脈により特に示されない限り、共同的に又は個別的に、「Ａ及びＢ」を意味する。

本明細書で、「自動的に」及びその派生語は明確に特に示されない、又は文脈により特に示されない限り、「人間の介入なしで」を意味する。

本開示の範囲は当業者が理解できる本明細書で説明又は図示された例示的な実施形態らに対する全ての変更、代替、変形、改造及び修正を含む。本開示の範囲は本明細書で説明又は図示された例示的な実施形態らに制限されない。また、本開示がここで特定の構成要素、要素、特徴、機能、動作又はステップを含むものとして各々の実施形態を説明及び図示しているが、これらの実施形態の内の任意のものは当業者が理解できる本明細書のどこかで説明又は図示された任意の構成要素、要素、特徴、機能、動作又はステップの任意の組み合わせ又は置換を含むことができる。また、添付の請求範囲で、特定の機能を遂行するように適応、配列、可能、構成、イネーブル、作動又は動作可能な装置、システム、又は装置もしくはシステムの構成要素に対する言及は、該当の装置、システム又は構成要素がそのように適応、配列、可能、構成、イネーブル、動作又は作動可能であれば、特定の機能が活性化されたか、ターンオンされたか、又はロック解除されたかにかかわらず、該当の装置、システム、構成要素を含む。また、本開示が特定の長所を提供するものとして特定の実施形態を説明又は図示しているが、特定の実施形態はこれらの長所を提供しないか、その一部又は全部を提供することもできる。

２００ 非接触感知システム
２０１ 感知モジュール
２０２ 電磁放射線エミッタ
２０３ 電磁放射線受信機
２０４ 制御モジュール
２０５ 制御ボード

Claims (15)

1. 複数の電磁放射線エミッタであって、各々のエミッタは異なった視野に対応する、エミッタ；
   複数の電磁放射線受信機であって、各々の受信機は異なった視野に対応する、前記受信機；及び
   命令を具現する１つ以上の非一時的記憶媒体と、１つ以上のプロセッサであって、
   照射パターンによって、前記複数のエミッタの内の少なくとも一部を活性化し；かつ
   少なくとも前記照射パターン及び１つ以上の受信機によって検出された電磁放射線に基づいて、前記複数の受信機の内の少なくとも１つの視野で物体の存在又は前記物体の動きを検出するように、前記命令を実行するよう動作可能であり、前記１つ以上の受信機によって検出された前記電磁放射線の少なくとも一部は前記物体から前記１つ以上の受信機に反射される、１つ以上のプロセッサ
   を含む装置。
2. 前記１つ以上のプロセッサは、前記命令を実行して前記物体の位置を決定するか、前記命令を実行して前記物体の動きを追跡するか、前記命令を実行して前記物体の動きを識別するか、又は前記命令を実行して複数の照射パターンを生成するようにさらに構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記電磁放射線は、近赤外線を含む、請求項１に記載の装置。
4. 各々のエミッタは、１つ以上の発光ダイオード（light-emitting diode, ＬＥＤ）を含む、請求項１に記載の装置。
5. 各々の受信機は、１つ以上のフォトダイオードを含む、請求項１に記載の装置。
6. 前記照射パターンによって、前記複数のエミッタの内の少なくとも一部を活性化することは、
   複数の予め定義された電力レベルから電力レベルを選択し；かつ
   前記選択された電力レベルで電磁放射線を放出するように前記複数の電磁放射線エミッタに指示することを含む、請求項１に記載の装置。
7. 前記複数の予め定義された電力レベルは、前記装置に対する複数の予め定義された深さに対応する、請求項６に記載の装置。
8. 複数の感知モジュールをさらに含み、前記複数の感知モジュールの各々は、
   前記複数の電磁放射線エミッタの内の１つ以上のエミッタであって、感知モジュール内の各々 のエミッタは同じ視野を有する、前記１つ以上のエミッタ；
   前記複数の電磁放射線受信機の内の１つ以上の受信機；及び
   １つ以上のマイクロコントローラ
   を含む、請求項１に記載の装置。
9. 前記１つ以上のマイクロコントローラは、
   前記１つ以上のプロセッサと通信し；
   対応する感知モジュールの前記１つ以上のエミッタによって放出される前記電磁放射線を変調し；
   対応する感知モジュールの前記１つ以上のエミッタの放出電力を調節し；かつ
   対応する感知モジュールの前記１つ以上の受信機によって受信される前記電磁放射線を処理するように構成される請求項８に記載の装置。
10. 前記１つ以上のプロセッサは、
    前記複数の電磁放射線エミッタに対する電力レベルを決定し、前記決定された電力レベルは複数の予め定義された電力レベルから選択され、；
    １つの感知モジュールの前記エミッタが一度に活性化されるように、前記決定された電力レベルで電磁放射線を放出するように前記複数の感知モジュールの各々の前記１つ以上のエミッタを順に活性化し；また
    任意の感知モジュールの前記１つ以上のエミッタの内のいずれかが活性化された後、
    前記１つ以上のエミッタが前記複数の感知モジュールの各々に対して活性化された後ごとに前記決定された電力レベルに対応する反射された電磁放射線を前記複数の受信機の内の１つ以上の受信機で受信するようにさらに構成され、前記複数の受信機の内の前記１つ以上の受信機は、前記反射された電磁放射線が前記複数の受信機の内の前記１つ以上の受信機に到達したか否かに基づいて選択される、請求項８に記載の装置。
11. 前記１つ以上のプロセッサは、
    複数のバイトを含むデータベクターを生成し、前記複数のバイトの各々は、前記複数の感知モジュールの各々に対する前記複数の予め定義された電力レベルの各々に対応する受信電磁放射線に基づき；
    前記生成されたデータベクターに基づいて、前記複数の予め定義された電力レベルにそれぞれ対応する複数のデータマトリックスを生成し；かつ
    前記複数の予め定義された電力レベルの各々にそれぞれ対応する活性化されたエミッタの数を決定するようにさらに構成される、請求項１０に記載の装置。
12. 前記１つ以上のプロセッサは、
    前記命令を実行し、前記生成されたデータマトリックス及び前記決定された活性化されたエミッタの数に基づいて前記物体の位置を決定するか、又は
    前記命令を実行し、しきい値より多い数のエミッタがしきい値より多い時間の間、活性化された場合、前記生成されたデータマトリックス及び前記決定された活性化されたエミッタの数に基づいて前記物体の動きを追跡するか、又は
    前記命令を実行し、しきい値より多い数のエミッタが予め決められた時間範囲内の持続期間の間、活性化された場合、前記生成されたデータマトリックス及び前記決定された活性化されたエミッタの数に基づいて物体の動きを識別するようにさらに構成される、請求項１１に記載の装置。
13. １つ以上のプロセッサによって実行される場合に、前記１つ以上のプロセッサが動作を行うようにする命令を具現する１つ以上の非一時的コンピュータ可読な記憶媒体であって、前記動作は、
    照射パターンによって、複数の電磁放射線エミッタの内の少なくとも一部を活性化する動作であって、各々のエミッタは異なった視野に対応する、動作；及び
    少なくとも前記照射パターン及び複数の電磁放射線受信機の内の１つ以上の受信機によって受信された電磁放射線に基づいて、前記１つ以上の受信機の視野で物体の存在又は前記物体の動きを検出する動作であって、前記受信機の各々は異なった視野に対応する、動作
    を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
14. 前記動作は、複数の照射パターンを生成する動作をさらに含む、請求項１３に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
15. 照射パターンによって、複数の電磁放射線エミッタの内の少なくとも一部を活性化するステップであって、各々のエミッタは異なった視野に対応する、ステップ；及び
    少なくとも前記照射パターン及び複数の電磁放射線受信機の内の１つ以上の受信機によって受信された電磁放射線に基づいて、前記１つ以上の受信機の視野で物体の存在又は前記物体の動きを検出するステップであって、前記受信機の各々は異なった視野に対応する、ステップ
    を含む方法。

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