JP5738435B2 - 近接感知のための動的ｄｃオフセット決定 - Google Patents

Description

本明細書で開示する主題は、モバイルデバイスの近接感知のために使用されるDCオフセットを動的に決定することに関する。

今日、スマート携帯電話または携帯情報端末(PDA)など、モバイル製品は一般的に、特に挙げるとデジタルカメラ、衛星測位システム(SPS)機能、および/またはインターネットにワイヤレスに接続する能力を含む、様々な特徴を搭載している。そのようなモバイル製品は、一般的に、限られたバッテリー寿命を有するそのようなデバイスによって消費される全電力のうちのかなりの量を消費する液晶ディスプレイ(LCD)を使用する。したがって、そのようなLCDディスプレイを選択的に非アクティブ化することで、モバイル製品のバッテリー寿命が延長され得る。

一実装形態では、方法は、1つまたは複数の信号をモバイルデバイス上の1つまたは複数の慣性センサーから受信するステップと、モバイルデバイス上の距離センサーから受信電力信号を受信するステップと、1つまたは複数の慣性センサーから受信された1つまたは複数の信号に少なくとも部分的に基づいて、受信電力信号のDCオフセット成分を推定するステップとを含み得る。しかしながら、これは、全体を通して開示し、論じる方法の特定の例にすぎず、請求する主題は、この特定の例に制限されないことを理解されたい。

非限定的かつ非網羅的な特徴について、以下の図を参照しながら説明し、様々な図を通じて同じ参照番号は同じ部分を指す。

一実装形態による、対象物に向けられたモバイルデバイスを示す概略図である。 一実装形態による、モバイルデバイスの向き感知システムのブロック図である。 一実装形態による、DCオフセットを決定するためのプロセスのフロー図である。 別の実装形態による、DCオフセットを決定するためのプロセスのフロー図である。 一実装形態による、表面までの距離を測定するモバイルデバイスを示す概略図である。 一実装形態による、カメラを組み込んでおり、モバイルデバイスの向きを感知し、ワイヤレスネットワークと通信可能なモバイルデバイスの概略図である。

本明細書全体にわたる「一例(one example)」、「1つの特徴(one feature)」、「例(an example)」または「1つの特徴(one feature)」という言及は、特徴または例に関連して説明する特定の特徴、構造、または特性が、請求する主題の少なくとも1つの特徴または例に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたる様々な箇所において「一例では」、「例」、「1つの特徴では」または「特徴」という句が記載されている場合、必ずしもすべてが同じ特徴または例を指すわけではない。さらに、特定の特徴、構造または特性が、1つもしくは複数の例または特徴の中に組み合わされ得る。

モバイルデバイスは、照明されると、そのようなデバイスが消費する全電力のうちのかなりの部分を消費する可能性があるLCDディスプレイを使用することがある。ここでは、照明されたLCDは、たとえば、暗い中で視認するための背面照明を組み込んでも組み込まなくてもよいLCD表示情報を含み得る。モバイルデバイスが依拠する電池の寿命を延ばすために、LCDディスプレイが消費する電力を低減する技法が使用されてよい。たとえば、いくつかの実装形態では、モバイルデバイスは、ユーザがデバイスをユーザの顔または耳の比較的近くまで持ってきたかどうかを検出する内蔵型赤外線(IR)センサーを有し得る。そのような比較的近い距離において、ユーザは、携帯電話で聞きかつ/もしくは話しているか、またはデバイスをユーザの頭の近くに置くことを伴う他の活動をしているものと推定され得る。そのような場合、ユーザは、デバイスのLCDディスプレイを見ていない可能性が高く、それゆえ、そのようなディスプレイを照明することは不要であり得る。したがって、そのようなデバイスが、ユーザの顔または耳に比較的近いと判断される場合、モバイルデバイスは、電力を温存するためにそのLCDディスプレイを切ることができる。一方、ユーザが、写真を撮っている、受信呼に対応して発呼者のIDを見ている、テキストメッセージを入力もしくは読取りしている、などの場合、モバイルデバイスは、ユーザの頭から比較的(たとえば、約6インチ(15.2cm)以上)離れている可能性がある。そのような場合、モバイルデバイスにそのLCDディスプレイをオンにさせることが望ましい。一実装形態では、たとえば、モバイルデバイスがユーザの頭にどれほど近いかを検出することは、IR信号を放射し、ユーザの頭から反射したIR信号の強度をIRセンサーにおいて検出することによって実行され得る。もちろん、モバイルデバイスおよびその動作のそのような詳細は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。たとえば、IRセンサーが本明細書で引用されるが、以下で論じるように、センサーおよび/またはエミッタは、そのようなタイプのエネルギーおよび/または波長に限定されない。

一実装形態では、IRセンサーを使用する近接感知のためのモバイルデバイスによって実行される技法は、IR信号を、たとえばユーザの顔などの反射物体に放射するために、IR発光ダイオード(LED)の使用を伴うことがある。その後、IRセンサーは、対象物から反射したIR電力を測定して、受信電力信号を提供することができる。ここでは、受信電力信号の強度は、反射物体からの距離に少なくとも部分的に依存する。比較的近距離にある対象物を検出するために、IRセンサーからの受信電力信号を処理するための技法は、受信電力信号内のDCオフセット成分を減算するか、または場合によっては補正することを伴う。DCオフセットは、誤った非ゼロ信号を含み、その期間中に実際に受信される電力は、実質的にゼロである。そのようなDCオフセットは、たとえば、IR LEDからIRセンサーへの電力の内部漏れによって生じることもある。そのようなDCオフセットは、補正しない(たとえば、DCオフセットを減算しない)場合、近接測定誤差をもたらす可能性がある。DCオフセットは、個別のモバイルデバイスの間で変わり、また経時的に変わる可能性があるので、そのような補正は困難である。DCオフセットを補正することは、以下の
実際の反射IR電力=受信されたIR-DCオフセット
のように推定される実際の反射電力を決定することにつながる。

DCオフセット成分の決定およびその後の補正は、たとえば、モバイルデバイスの製造/製作における較正プロセスによって実行され得る。残念ながら、DCオフセットは、時間、日、週、または年などの過程の中で経時的にドリフト/変化する可能性がある。したがって、DCオフセット成分を手動で決定し、その後補正するためのプロセスが、モバイルデバイスの生存期間中に繰返し実行される可能性がある。残念ながら、おそらくはユーザが実行するそのようなプロセスは、理不尽な不便さであり得る。もちろん、DCオフセットを決定するための技法のそのような詳細は例にすぎず、請求する主題はそのように限定されない。

本明細書で説明する特定の実装形態は、自動的に、たとえばユーザ対話なしに、受信されたIR電力信号におけるDCオフセットを決定して補正する技法を使用することに関する。ここでは、DCオフセットの調整を実施することに向けられた特定の措置をユーザが開始する必要がないことを自動的に暗示している。それによって、たとえば、ユーザによるDCオフセットの手動調整および/またはモバイルデバイスの製造/製作におけるDCオフセット較正プロセスが不要となる可能性がある。

一実装形態では、DCオフセットを推定する技法は、モバイルデバイスの向きを判断することを伴い、DCオフセットが、受信されたIR信号に実質的に等しい可能性が高い条件を、特定の向きがもたらし得る。たとえば、モバイルデバイスのそのような特定の向きは、以下で説明するように、実質的に表を上にする向きを含み得る。特定の実装形態では、DCオフセットを推定するプロセスは、1つまたは複数の信号をモバイルデバイス上の1つまたは複数の慣性センサーから受信するステップと、モバイルデバイス上の距離センサーから電力信号を受信するステップと、1つまたは複数の慣性センサーから受信された1つまたは複数の信号に少なくとも部分的に基づいて、受信された電力信号のDCオフセットを推定するステップとを含み得る。以下でさらに詳細に説明するように、そのような慣性センサーは、ほんの数例を挙げると、1つまたは複数のコンパス、比重計、ジャイロスコープ、圧力センサー、加速度計、またはそれらの任意の組合せを備え得る。距離センサーは、赤外線センサーを含み得るが、請求する主題はそのように限定されない。特定の実装形態では、モバイルデバイスの向きは、そのような慣性センサーから受信された1つまたは複数の信号に少なくとも部分的に基づいて推測され得る。結果として、距離センサーの反射物体までの距離は、慣性センサー信号から決定されるモバイルデバイスの向きに少なくとも部分的に基づいて決定され得る。上述のように、デバイスの1つのそのような向きは、実質的に表を上にする向きを含み得、反射物体は、比較的遠い天井または他の頭上の表面を含み得る。本明細書では、「表を上にする」という用語は、以下でさらに詳細に説明するように、距離センサー(たとえば、エミッタ/センサーペア)を含むデバイスの面に関するモバイルデバイスの向きに言及する。もちろん、DCオフセットを決定するための技法のそのような詳細は例にすぎず、請求する主題はそのように限定されない。

一実装形態では、DCオフセットを推定する技法は、モバイルデバイスのユーザの頭からの距離を、たとえば比較的大きい距離を伴う特定のユーザ事象と関連付けることによって判断することを伴う。そのような比較的大きい距離は、DCオフセットが、受信されたIR信号に実質的に等しい条件をもたらし得る。たとえば、そのような比較的大きい距離は、以下で説明するように、ユーザが、モバイルデバイスにテキストメッセージを打ち込んでいる場合に生じる可能性がある。特定の実装形態では、DCオフセットを推定するプロセスは、電力信号をモバイルデバイス上の距離センサーから受信するステップと、特定の時点においてモバイルデバイスに対するユーザ事象を検出するステップと、ユーザ事象に応答してそのような特定の時点において、受信された電力信号のDCオフセットを推定するステップとを含み得る。そのようなユーザ事象の例は、カメラシャッターのクリック、テキストメッセージのためのユーザによる情報入力、数の計算、などを含む。そのような情報の入力は、キーパッド、スタイラス、ボイスコマンド、などのユーザインターフェースを介して実行され得る。特定の実装形態では、受信電力信号は、電力信号が受信された時刻を示すためにタイムスタンプを付けることができる。そのようなタイムスタンプを使用して、受信時刻が、ユーザ事象の特定の時間範囲内であるかどうかについて、判断がなされ得る。DCオフセットは、そのような判断の結果に少なくとも部分的に基づいて推定され得る。別の特定の実装形態では、推定されるDCオフセットの値は、1つまたは複数の慣性センサーから受信された1つまたは複数の信号に少なくとも部分的に基づいて確認され得る。もちろん、DCオフセットを決定するための技法のそのような詳細は例にすぎず、請求する主題はそのように限定されない。

一実装形態では、モバイルデバイスは、モバイルデバイスの向きを表す信号を提供する1つまたは複数の慣性センサーなどの特徴を含み得る。1つまたは複数のそのような特徴は、たとえば、上記のように、DCオフセットを推定するために使用され得る。そのようなモバイルデバイスは、たとえば、携帯電話、PDA、カメラ、またはそれらの任意の組合せを含み得る。特定の実装形態では、モバイルデバイスは、1つまたは複数の慣性センサーによってもたらされた信号に少なくとも部分的に基づいて、受信電力信号のDCオフセット成分を推定するためのDCオフセット成分マネージャを含み得る。たとえば、DCオフセット成分マネージャは、DCオフセットを決定するために、専用コンピュータアプリケーションまたは他のソフトウェアを含み得る。そのようなDCオフセット決定は、動的に、たとえばリアルタイムで実行されてよいが、請求する主題は、この点について限定されない。DCオフセット成分マネージャは、以下で詳細に説明するように、1つまたは複数の慣性センサーによってもたらされた信号に少なくとも部分的に基づいてモバイルデバイスの向きを推測し、かつ推測された向きに少なくとも部分的に基づいてモバイルデバイスの反射物体までの距離を推測することによって、DCオフセットを決定し得る。もちろん、モバイルデバイスのそのような詳細は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。

図1は、一実装形態による、モバイルデバイス100を示す概略図である。モバイルデバイス100は、カメラおよびカメラレンズ130、ディスプレイ120、および/またはキーパッド110を含み得る。たとえば、そのようなカメラは、ディスプレイ120においてビューファインダー画像またはキャプチャされた画像を表示し得る。モバイルデバイス100はまた、距離測定信号155を放射するトランスデューサ150と、距離測定信号の反射された一部分を検出するセンサー160とを含み得る。そのような距離測定信号155は、音響および/または電磁エネルギーを含んでよいが、請求する主題はそのように限定されない。たとえば、トランスデューサ150はIRエネルギーを放出し得、センサー160はIRセンサーを含み得る。特定の実装形態では、トランスデューサ150は、IRエネルギーを、カメラ130が面する方向と反対の、実質的に後方に放出し得る。ユーザは、モバイルデバイス100を操作している間に、そのような後方に位置している可能性が高い。概略的に、図1における対象物115が、そのようなユーザを表す。具体的には、対象物115は、たとえば、トランスデューサ150によって放射されるような距離測定信号155を反射し得る、ユーザの顔、頭、または他の体の部分を含み得る。

いくつかの実装形態では、モバイルデバイス100は、モバイルデバイスの(たとえば、表を上にした、表を下にした、直立した、などの)向きを検出するために、慣性センサー170を備え得る。慣性センサー170からの1つまたは複数の信号は、デバイス100が、たとえばセンサー160が天井または空を指すように、実質的に表を上にしているかどうかを推測するために使用され得る。天井は、センサー160から十分に離れている可能性が最も高く、それにより、センサーにおいて受信される反射電力は、無視できるものと見なされてよい。同様に、空は、センサーに対して、測定可能な電力を反射しない可能性が高い。したがって、デバイス100が実質的に表を上にしているような場合、何らかの検出された電力が、DCオフセット成分に等しいものと見なされてよい。たとえば、センサーへの反射電力がそのように実質的にゼロである場合、検出された何らかの電力は、代わりに、DCオフセット成分を含み得る。請求する主題がそのように限定されることはないが、そのようなDCオフセット成分は、センサー/エミッタ回路から残されたもの(relic)(たとえば、電子的なフィードバック、漏れなど)、または他のスプリアス信号である可能性がある。実質的に表を上にするデバイス100の向きに関連して、反射物体(たとえば、天井または空)のセンサーまでの距離を決定することに加えて、ユーザ/手のジェスチャーもまた、反射物体のセンサーまでの距離を推測するために使用され得る。特定の一実装形態では、実質的に表を上にする向きは、DCオフセットを決定するための機会を提供し得る。そのような表を上にする向きはまた、ユーザが、そのような向きの間にディスプレイを使用する可能性が高いので、そのようなディスプレイ120などのLCDディスプレイが照明されてよい状況を示し得る。特定の例では、相対的な静止(たとえば、実質的にモバイルデバイスの動きがない)期間と併せた、表を上にする事象は、ユーザが呼に応えるためにモバイル電話を手に取って、モバイルデバイスをユーザの耳に持っていく前に発呼者IDを見る場合など、モバイル電話が手に取られて、瞬間的に相対的な静止位置にあることを示している可能性がある。モバイル電話における近接センサーの較正は、この時点でトリガされてよい。別の特定の例では、比較的長い静止期間と併
せた、表を下にする事象は、モバイルデバイスがテーブルまたはデスクの上に置かれて近接センサーがカバーされている(たとえば、比較的近距離でブロックされている)可能性があることを示し得る。そのような場合、近接センサーの較正は、ゼロ距離に設定されてよい。もちろん、モバイルデバイス100のそのような詳細は例にすぎず、請求する主題はそのように限定されない。

いくつかの実装形態では、搭載カメラで写真を撮るなどのユーザアクションが、DCオフセットを決定するための機会をもたらす可能性がある。たとえば、図1に示すように、モバイルデバイス100の一面が、検出されるべき可視光を受けるカメラレンズ130を有する一方で、レンズの反対側にLCD画面を備えるディスプレイ120上に、カメラビューが設けられる。カメラレンズ130は、写真を撮られる対象物またはシーン140に向けることができる。センサー160などのIRセンサーが、モバイルデバイスの、LCD画面のカメラビューと同じ表面/端面に設置され得る。したがって、写真を撮っている間に、ユーザは、IRセンサーから約12.0インチ(30.5cm)離れてLCDカメラビュー(およびIRセンサー)に面している可能性が高い。もちろん、12.0インチは、一例にすぎず、そのような距離は、12.0インチよりも数インチ短くてもよいし、長くてもよい。請求する主題は、この点について限定されない。したがって、ユーザが写真を撮ったことに起因するカメラシャッターのクリック信号が、ユーザの顔から約12.0インチ程度離れたところのカメラビューのLCD部分をユーザが見ていることを示し得る。したがって、IRセンサーからユーザの顔までのそのような推定距離は、IRセンサーに対するDCオフセットを推定するための機会として使用され得る。上述のように、IRセンサーが、約12.0インチ程度離れているユーザの顔に向けられているような場合、検出されたIR電力は、DCオフセットに等しいものと見なされてよい。たとえば、反射されたIR電力が実質的にゼロであるべき時点で検出された何らかのIR電力は、代わりに、DCオフセットを含む可能性があり、DCオフセットは、センサー/エミッタ回路から残されたもの(たとえば、電子的なフィードバック、漏れなど)、または他のスプリアス信号である可能性がある。したがって、デバイスから約12.0インチにある対象物(たとえば、ユーザの顔)からの、予測される反射電力は、受信電力信号内のDCオフセット成分を測定および/または推定するために、受信電力信号から減算されてよい。もちろん、DCオフセットを決定するための技法のそのような詳細は例にすぎず、請求する主題はそのように限定されない。

図2は、一実装形態による、モバイルデバイスの向き感知システム200のブロック図である。たとえば、そのようなモバイルデバイスは、図1に示すモバイルデバイス100と同じかまたは似ているが、請求する主題はそのように限定されない。上記で説明したように、たとえば、図1に示すディスプレイ120などのディスプレイのLCD背面光をオンにするか/オフにするかを判断するために、ユーザの顔または頭に対するモバイルデバイスの近接度を検出することが望ましい。したがって、近接検出のために、システム200は、トランスデューサ250とセンサー260とを備えるエミッタ-センサーペアを含み得る。たとえば、トランスデューサ250は、IRエネルギーなどの電磁エネルギーを放射するために、発光ダイオード(LED)またはレーザダイオードを備え得る。代替実装形態では、トランスデューサ250は、音響エネルギーを放射するためにオーディオスピーカーを備え得る。センサー260は、任意の数の電磁および/または音響エネルギー検出デバイスの中から選択され得る。そのような選択は、使用されるトランスデューサ250のタイプに少なくとも部分的に基づくことがある。たとえば、トランスデューサ250はIRエミッタを備えてよく、センサー260はIR受信機を備えてよいが、請求する主題はそのように限定されない。トランスデューサ250および/またはセンサー260は、DCオフセットマネージャ210に電子的に結合されてよい。具体的には、DCオフセットマネージャ210は、電磁および/または音響エネルギーを選択的に放射するようにトランスデューサ250を動作させ得る。センサー260によって受信された(たとえば、検出された)信号は、DCオフセットマネージャ210に供給されてよい。そのような信号は、DCオフセットマネージャ210に供給される前に、増幅、または場合によっては処理および/もしくは変換されてよいが、請求する主題はこの点について限定されない。特定の一実装形態では、DCオフセットマネージャ210は、専用コンピュータアプリケーションまたは他のソフトウェアを含み得る。別の特定の実装形態では、DCオフセットマネージャ210は、論理ゲート、ソフトウェアを実行するためのプロセッサ、および/または他の電子構成要素のような電子回路を備え得るが、請求する主題はそのように
限定されない。

頭または顔など、近隣の(反射する)対象物へのモバイルデバイス100の近接性は、たとえば、センサー260によって検出される、トランスデューサ250によって放射された電磁および/または音響エネルギーの一部分を決定することによって確認され得る。一般に、対象物に近いほど、検出される反射信号は大きくなる。反射物体が存在しないかまたはモバイルデバイスから比較的遠く離れている特定の場合、センサー260は、信号を検出しないかまたは実質的にゼロの信号を検出する。しかしながら、上述のように、そうではなく、そのような信号は、DCオフセットに起因して非ゼロであり得る。したがって、DCオフセットは、センサー260によって与えられた信号が、反射物体が比較的遠く離れているかまたは存在しない状況の間のDCオフセットに実質的に等しいと見なされる場合に決定され得る。したがって、向き感知システム200は、モバイルデバイスがその向きを決定することを可能にするための特徴および/または構成要素を含み得る。一実装形態では、DCオフセットを決定する技法は、モバイルデバイスの(たとえば、ユーザの頭または天井に対する)向きのそのような決定を伴い得る。具体的には、そのような構成要素は、1つまたは複数の慣性センサー270を備え得る。上記で説明したように、慣性センサー270のいくつかの例は、1つまたは複数の加速度計、比重計、磁力計、ジャイロスコープ、コンパス、またはそれらの任意の組合せを備え得る。慣性センサー270は、DCオフセットマネージャ210に対するモバイルデバイスの向きを表す1つまたは複数の信号を供給し得る。たとえば、慣性センサー270は、モバイルデバイスのセンサー260が目下実質的に表を上にしていることを示すために、電子信号をDCオフセットマネージャに供給し得る。そのような場合、上記で説明したように、DCオフセットマネージャ210は、センサー260によって与えられる信号がDCオフセットに実質的に等しいものと仮定することによって、DCオフセットを判断し得る。

一実装形態では、向き感知システム200は、図1に示すキーパッド110などのユーザ入力インターフェース220を備え得る。ユーザによるユーザ入力インターフェース220を介するアクションの表示が、DCオフセットマネージャ210に供給され得る。そのようなアクションは、ユーザの頭に対する、モバイルデバイスの特定の近接性および/または向きを示し得る。たとえば、ユーザがキーパッド110上で情報を入力することは、モバイルデバイスがユーザの頭の近くにはないことを示し得る。別の例では、ユーザが写真を撮るためにボタンをクリックすることが、同様に、モバイルデバイスがユーザの頭の近くにはないことを示し得る。そのような場合、センサー260によって与えられる信号が、反射物体(たとえば、ユーザの頭)が比較的遠くに離れている状況の間は、DCオフセットに実質的に等しいものと仮定することによって、DCオフセットが、DCオフセットマネージャ210によって決定され得る。もちろん、向き感知システムのそのような詳細およびDCオフセットを決定する技法は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。

図3は、一実装形態による、DCオフセットを決定するためのプロセス300のフロー図である。たとえば、プロセス300は、1つまたは複数の信号をモバイルデバイス上の1つまたは複数の慣性センサーから受信するステップと、モバイルデバイス上の距離センサーから受信電力信号を受信するステップと、1つまたは複数の慣性センサーから受信された1つまたは複数の信号に少なくとも部分的に基づいて、受信電力信号のDCオフセット成分を推定するステップとによって、DCオフセット成分を推定する技法を含み得る。ブロック310で、たとえば、図2に示すDCオフセットマネージャ210などのDCオフセットマネージャは、モバイルデバイスの向きを示すために、1つまたは複数の慣性センサーから1つまたは複数の信号を受信し得る。そのような向きは、たとえば、重力に対するものであってよい。したがって、ブロック320で、モバイルデバイスが実質的に表を上にしているかどうかについて、判断がなされ得る。表を上にしていなければ、プロセス300は、1つまたは複数の慣性センサーによって与えられる向き情報をサンプリングするために、ブロック310に戻ることができる。しかしながら、モバイルデバイスが実質的に表を上にしているものと判断される場合、プロセス300は、ブロック330に進んでよく、そこでトランスデューサ250およびセンサー260がアクティブ化されて、上記で説明したIR信号など、近接感知信号を放射し受信する。モバイルデバイスは実質的に表を上にしているものと判断されるので、DCオフセットマネージャ210は、モバイルデバイスに比較的近くてIR信号を反射する、ユーザの頭などの実際の対象物が存在しないものと仮定し得る。そのような場合、反射IR電力が実質的にゼロである時点において検出された何らかのIR電力は、代わりに、DCオフセット成分を含み得る。したがって、ブロック340で、新しいDCオフセットは、測定された反射IR電力に実質的に等しいものと見なされてよい。そのような新しいDCオフセットは、メモリ(図6)に記憶され得る。ブロック340で決定された新しいDCオフセット値が、ブロック350で、メモリに記憶されているDCオフセットの以前に測定された値と比較され得る。そのような比較は、測定されたDCオフセット値の経時的な持続性を測定するための技法の一部
であり得る。言い換えれば、測定されたDCオフセット値は、比較的速く変化するか、またはある期間にわたって実質的に一定の値を維持する。以下で説明するように、そのような測定されたDCオフセット値は、後続の近接性計算の間に使用されるべき新しく更新されたDCオフセットとして適用されてよい。特定の実装形態では、以前に測定されたDCオフセット値より低い、新しいDCオフセット値は、(たとえば、以下で説明するブロック360で)比較的速く適用され得る。対照的に、以前に測定されたDCオフセット値より高い、新しいDCオフセット値は、特定の遅延の後で適用され得るが、請求する主題はそのように限定されない。また、ブロック350で、DCオフセットマネージャ210は、新しく決定されたDCオフセットの値が有効範囲内にあるかどうかを判断し得る。有効範囲内になければ、プロセス300は、1つまたは複数の慣性センサーによって与えられる向き情報をサンプリングするために、ブロック310に戻ることができる。しかしながら、新しく決定されたDCオフセットが有効範囲内にあれば、プロセス300は、ブロック360に進み、そこで新しく決定されたDCオフセットが、後続の近接性計算の間に使用されるべき新しく更新されたDCオフセットとして適用され得る。一方、ブロック360の後、プロセス300は、新しい、更新されたDCオフセットを決定するための別の可能な機会を求めてブロック310に戻ることができる。たとえば、そのような機会は、モバイルデバイスが再び実質的に表を上にする向きにある場合に起こり得る。いくつかの例を挙げると、そのような発生は、以前にそのように発生した後の数秒後であることもあり、または数週間後であることもある。そのような時間帯の間、DCオフセットはドリフトする可能性があり、それゆえ、新しい、更新されたDCオフセットを決定することが望まれる。いずれの場合にも、DCオフセットマネージャ210は、ユーザが努力することなく、かつ/またはユーザがそのようなプロセスに気づくことなく、自動的にプロセス300を遂行し得る。もちろん、プロセス300におけるDCオフセットを決定することのそのような詳細は例にすぎず、請求する主題はそのように限定されない。

図4は、別の実装形態による、DCオフセットを決定するためのプロセス400のフロー図である。たとえば、プロセス400は、電力信号をモバイルデバイスの距離センサーから受信するステップと、特定の時点においてモバイルデバイスに対するユーザ事象を検出するステップと、ユーザ事象に応答してそのような特定の時点において、受信された電力信号のDCオフセット成分を推定するステップとによって、DCオフセット成分を推定する技法を含み得る。ブロック410で、たとえば、図2に示すDCオフセットマネージャ210などのDCオフセットマネージャは、たとえばユーザ事象を示すために、1つまたは複数の信号をユーザ入力インターフェース220から受信し得る。そのようなユーザ事象は、ほんの数例を挙げると、カメラシャッターのクリック、テキストメッセージングのためのユーザによる情報入力、数の計算、または発呼者IDの受信を含み得る。プロセス400は、ユーザ入力インターフェース220がユーザ事象を示すまで待機し得る。そのようなユーザ事象が発生すると、上記で説明したように、DCオフセットマネージャ210は、モバイルデバイスに比較的近くてIR信号を反射する、ユーザの頭などの実際の対象物が存在しないものと仮定し得る。そのような場合、反射IR電力が実質的にゼロである時点において検出された何らかのIR電力は、代わりに、DCオフセット成分を含み得る。したがって、ブロック420で、新しいDCオフセットは、測定された反射IR電力に実質的に等しいものと見なされてよい。ブロック430で、そのような新しいDCオフセットは、メモリ(図6)に記憶され得る。ブロック420で決定された新しいDCオフセット値が、ブロック440で、メモリに記憶されているDCオフセットの以前に測定された値と比較され得る。そのような比較は、測定されたDCオフセット値の経時的な持続性を測定するための技法の一部であり得る。また、ブロック440で、DCオフセットマネージャ210は、新しく決定されたDCオフセットの値が有効範囲内にあるかどうかを判断し得る。有効範囲内にない場合、プロセス400は、後続のユーザ事象を待つために、ブロック410に戻り得る。しかしながら、新しく決定されたDCオフセットが有効範囲内にあれば、プロセス400はブロック450に進み、そこで新しく決定されたDC
オフセットが、後続の近接性計算の間に使用されるべき新しい、更新されたDCオフセットとして適用され得る。一方、ブロック450の後、プロセス400は、新しい、更新されたDCオフセットを決定するための別の可能な機会を求めてブロック410に戻ることができる。たとえば、そのような機会は、次のユーザ事象において発生することがあり、次のユーザ事象は、以前にそのように発生した後、数秒から1年程度の間で起こる可能性がある。そのような時間帯の間、DCオフセットはドリフトする可能性があり、それゆえ、新しい、更新されたDCオフセットを決定することが望まれる。いずれの場合にも、DCオフセットマネージャ210は、ユーザが努力することなく、かつ/またはユーザがそのようなプロセスに気づくことなく、自動的にプロセス400を遂行し得る。もちろん、プロセス400のそのような詳細は例にすぎず、請求する主題はそのように限定されない。

図5は、一実装形態による、ユーザの頭、顔、耳など、表面550の存在を検出することによって近接性および/または距離を測定するための距離センサーを含むモバイルデバイス500を示す概略図である。特定の一実装形態では、距離センサーは、亜音波または超音波の周波数を有する実質的に指向性のある音波を含む音響エネルギーを送受信することができる。代替実装形態では、距離センサーは、可視またはIRの波長を有するレーザ光など、EMエネルギーを送受信することができる。もちろん、音響およびEMエネルギーについてのそのような説明は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。EMであれ音響であれ、そのようなエネルギーは、たとえば、電圧発生器によって電力供給される1つまたは複数のトランスデューサによって生成され得る。そのようなエネルギーは、エネルギーのパルス、たとえば、開始時点と終了時点とを有する音響またはEMエネルギーの比較的短い波列を含み得る。そのようなパルスは、たとえば、複数の受信パルスを互いに識別するための手段を提供するために符号化されてよい。その後、表面から反射したエネルギーが進行して、距離センサーに戻り、そこで、受信機において、放射と受信との間に経過した時間の測定が、実行され得る。そのような経過した時間は、伝搬時間と呼ばれ得る。距離センサーによって放射および受信される音響またはEMエネルギーの速度の知識と、測定された伝搬時間とを使用して、距離センサーから、離れた表面までの距離が、決定され得る。そのような距離センサーは、たとえば、ユーザまたは室内の天井の存在またはそこまでの近接性を判断するために使用され得る。別の実装形態では、受信機は、表面から反射したエネルギーを受信し得、それにより、近接性および/または距離が、受信されたエネルギーの電力を放射されたエネルギーと比較することによって決定され得る。

モバイルデバイス500は、たとえば、デバイス500の向きを測定するために慣性センサー570を内蔵することができる。エミッタ510から放射されたエネルギーを受信すると、デバイスに対して固定され得る随意の反射器520が、エネルギー540を開口530を介して表面550に向けて誘導し得る。エミッタ510は、無指向性または指向性のエミッタを備え得る。特定の実装形態では、エミッタ510は、セラミック圧電デバイスまたはポリマー圧電フィルム(PVDF)など、超音波トランスデューサを備え得る。別の特定の実装形態では、エミッタ510は、IRまたは可視のLEDを含んでよいが、請求する主題はそのように限定されない。

専用プロセッサ508は、動きの様々な平面において角度を測定するように適合された慣性センサー570から情報を受信し得る。もちろん、デバイス500のそのような説明は一例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。一実装形態では、エネルギー540がエミッタ510から放射された時点から伝搬時間だけ遅れた後で、表面550から反射したエネルギー545を、受信機515が受信し得る。受信機515は、たとえば、マイクロフォンまたは光センサーを備え得る。そのような遅延は時間モジュール505によって測定され得、時間モジュール505は、たとえば、プロセッサ508から、エミッタにエネルギー540の放射を開始させるエミッタ510に送信された信号をモニタし得る。したがって、時間モジュール505は、エネルギー540が放射された時点とエネルギー545が受信された時点との間の時間差を測定し得る。時間モジュール505は、デジタル時間領域相関を伴うが、他の実装形態ではアナログ時間領域相関が使用されてもよい。特定の実装形態では、受信エネルギー545の欠如が、表面550が存在しないことを示し得、そのことは、前述のように、デバイスが実質的に表を上にしている場合、および/またはユーザの頭から比較的遠く離れて位置する場合であり得る。

別の実装形態では、受信機515は、表面550から反射したエネルギー545を受信し得、それにより、近接性および/または距離が、受信されたエネルギー545の電力を放射されたエネルギー540と比較することによって決定され得る。今説明したように、受信エネルギー545の欠如が、表面550が存在しないことを示し得、そのことは、デバイスが実質的に表を上にしている場合、および/またはユーザの頭から比較的遠く離れて位置する場合であり得る。もちろん、モバイルデバイスのそのような詳細は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。

図6は、一実装形態による、その向きを感知することと、ワイヤレスネットワークと通信することとが可能なモバイルデバイス600の概略図である。そのようなデバイスは、カメラ680を含み得る。特定の実装形態では、デバイス600は、たとえば、図1に示すデバイス100に類似し得る。デバイス600は、アンテナ610を介してワイヤレス通信ネットワークと通信するように適合され得る。ここで、無線トランシーバ606は、データ、ボイス、またはSMSメッセージなどのベースバンド情報をもつRFキャリア信号をRFキャリア上に変調し、そのようなベースバンド情報を取得するために、変調されたRFキャリアを復調するように適応され得る。アンテナ610は、ワイヤレス通信リンクを介して変調されたRFキャリアを送信し、ワイヤレス通信リンクを介して変調されたRFキャリアを受信するように適合され得る。

ベースバンドプロセッサ608は、中央処理装置(CPU)602からのベースバンド情報を、ワイヤレス通信リンクでの送信用にトランシーバ606に提供するように適合され得る。ここで、CPU 602は、ローカルインターフェース616から、たとえば、環境知覚データ、動きセンサーデータ、コンパスデータ、(たとえば、加速度計からの)加速度情報、他のネットワーク(たとえば、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、WiFi、ピアツーピア)への近接度を含み得る、そのようなベースバンド情報を取得し得る。そのようなベースバンド情報はまた、たとえば、デバイス600のロケーションの推定値などの位置情報、または、たとえば、擬似距離測定値など、同じものを計算する際に使用され得る情報を含み得る。チャネルデコーダ620は、ベースバンドプロセッサ608から受信したチャネルシンボルを下位ソースビット(underlying source bits)に復号するように適合され得る。一実装形態では、CPU 602は、たとえば、図2に示すDCオフセットマネージャ210などのDCオフセットマネージャを実装し得る。ローカルインターフェース616は、たとえば、図1に示すキーパッド110などのユーザインターフェースを含み得る。

メモリ604は、説明または推奨してきたプロセス、例、実装形態またはその例のうちの1つまたは複数を行うために実行可能な機械可読命令を記憶するように適合され得る。専用プロセッサを含み得るCPU 602は、そのような機械可読命令にアクセスし、それらを実行するように適応され得る。しかしながら、これらは特定の態様においてCPUによって実行され得るタスクの例にすぎず、請求する主題はこれらの点について限定されない。

一実装形態では、たとえば、上述のように、慣性センサー650は、デバイス600の動きを測定するための1つまたは複数のトランスデューサを含み得る。デバイス600のそのような動きは回転または並進を含み得る。1つまたは複数のそのような動きの測定値がメモリ604に記憶され得、それにより、記憶された測定値は、たとえば、上記で説明したように、太陽に対するデバイス600の向きを判断する際に使用するために検索され得る。

一実装形態では、画像キャプチャデバイス680は、たとえば、光センサーの電荷結合素子(CCD)アレイまたはCMOSアレイ、集束光学素子、ビューファインダー、あるいはCPU 602およびメモリ604と通信するためのインターフェース電子回路を含むカメラを備え得る。ディスプレイデバイス685は、いくつかの実装形態では、ユーザ対話のための手段を提供するためにタッチセンシティブであり得るLCDを備え得る。ディスプレイデバイス685は、画像キャプチャデバイス680のためのビューファインダーとして動作し得るが、請求する主題はそのように限定されない。画像、DCオフセット、または他の情報が、メモリ604に記憶され得る。デバイス600は、たとえば、図2に示すトランスデューサ250およびセンサー260など、エミッタ-センサーペアを備える距離センサー683を含み得る。もちろん、デバイス600のそのような詳細は例にすぎず、請求する主題はそのように限定されない。

本明細書で説明された方法は、特定の特徴または例による適用例に応じて、様々な手段によって実装され得る。たとえば、そのような方法は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合せで実施できる。ハードウェア実装では、たとえば、処理ユニットは、1つもしくは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタルシグナルプロセシングデバイス(DSPD)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するように設計された他のデバイスユニット、またはこれらの組合せの中で実装され得る。

ファームウェアまたはソフトウェア実装の場合、方法は、本明細書で説明する機能を実行するモジュール(たとえば、プロシージャ、関数など)を用いて実装され得る。本明細書で説明する方法を実施する際に、命令を有形に具現化する任意の機械可読媒体を使用してもよい。たとえば、ソフトウェアコードは、メモリ、たとえば移動局のメモリに記憶され、プロセッサによって実行され得る。メモリは、プロセッサの内部またはプロセッサの外部に実装され得る。本明細書で使用する「メモリ」という用語は、任意のタイプの長期、短期、揮発性、不揮発性または他のメモリを指し、特定のタイプのメモリまたは特定の数のメモリまたはメモリが格納される特定のタイプの媒体に限定されない。

特定の実施形態を説明したが、請求する主題は、特定の実施形態または実装形態の範囲に限定されないことも、当然理解されよう。たとえば、一実施形態は、前述のように、デバイスまたはデバイスの組合せの上に実装されるなど、ハードウェア内にあってよい。同様に、請求する主題はこの点について限定されないが、一実施形態は、たとえば、上述のように、1つまたは複数の記憶媒体など、1つまたは複数の物品を備え得、記憶媒体は、たとえば、特定のもしくは特別な目的のシステムもしくは装置によって実行される場合に、たとえば前述の実施形態のうちの1つなど、実行されている、請求する主題による方法の一実施形態をもたらし得る命令を、その記憶媒体上に記憶されている。可能性のある一例として、特定のまたは特別な目的のコンピューティングプラットフォームは、1つまたは複数の処理ユニットもしくはプロセッサ、ディスプレイ、キーボードもしくはマウスなどの1つまたは複数の入出力デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリなどの1つまたは複数のメモリ、またはハードドライブを含み得るが、やはり、請求する主題はこの例に対する範囲に限定されない。

前述の説明では、請求する主題の様々な態様が説明された。説明のために、具体的な数、システム、または構成が、請求する主題の完全な理解を与えるために記載された。しかし、請求する主題がこれらの具体的な詳細なしに実行され得ることは、本開示の利益を有する当業者には明らかであろう。他の例では、当業者が理解するであろう特徴は、請求する主題を不明瞭にしないために、省略されるかまたは簡素化されている。いくつかの特徴が本明細書で例示または説明されたが、今や、当業者は、多くの改変、代替、変更、または等価物に想到し得る。それゆえ、添付の特許請求の範囲は、請求する主題の真の趣旨の中に入るように、すべてのそのような改変または変更を包含することが意図されていることを理解されたい。

100 モバイルデバイス
110 キーパッド
115 対象物
120 ディスプレイ
130 カメラレンズ
140 シーン
150 トランスデューサ
160 センサー
170 慣性センサー
200 向き感知システム
210 DCオフセットマネージャ
220 ユーザ入力インターフェース
250 トランスデューサ
260 センサー
270 慣性センサー
300 プロセス
500 モバイルデバイス
508 専用プロセッサ
510 エミッタ
515 受信機
520 反射器
530 開口
540 エネルギー
545 エネルギー
550 表面
570 慣性センサー
600 モバイルデバイス
602 中央処理装置(CPU)
604 メモリ
606 トランシーバ
608 ベースバンドプロセッサ
610 アンテナ
616 ローカルインターフェース
620 チャネルデコーダ
650 慣性センサー
680 カメラ、画像キャプチャデバイス
683 距離センサー
685 ディスプレイデバイス

Claims (30)

1. モバイルデバイス上の1つまたは複数の慣性センサーから1つまたは複数の信号を受信するステップと、
   前記モバイルデバイス上の距離センサーから受信電力信号を受信するステップと、
   前記1つまたは複数の慣性センサーから受信された前記1つまたは複数の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記モバイルデバイスの向きを推測するステップと、
   前記推測された向きに少なくとも部分的に基づいて、前記距離センサーの反射物体までの距離を推測するステップと、
   前記1つまたは複数の慣性センサーから受信された前記1つまたは複数の信号の少なくとも一部分と、前記推測された距離とに基づいて、前記受信電力信号のDCオフセット成分を推定するステップとを含み、
   前記DCオフセット成分は、実際の電力信号を供給するために、前記受信した受信電力信号から減算されるためのものである、方法。
2. 前記推測された向きが表を上にする向きを含み、前記反射物体が室内の天井を含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記DCオフセット成分が、実質的に前記受信電力信号からなると推定される、請求項1に記載の方法。
4. 前記1つまたは複数の慣性センサーが、コンパス、比重計、ジャイロスコープ、圧力センサー、および/または加速度計を備える、請求項1に記載の方法。
5. 前記距離センサーが赤外線センサーを備える、請求項1に記載の方法。
6. 前記距離センサーの前記反射物体までの前記距離に少なくとも部分的に基づいて、LCDディスプレイを非活性化するかどうかを判断するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
7. モバイルデバイスの向きを表す信号を供給する1つまたは複数の慣性センサーと、
   受信電力信号を供給する距離センサーと、
   前記1つまたは複数の慣性センサーによって供給される前記信号に少なくとも部分的に基づいて、前記モバイルデバイスの向きを推測し、
   前記推測された向きに少なくとも部分的に基づいて、前記距離センサーの反射物体までの距離を推測し、
   前記1つまたは複数の慣性センサーによって供給される前記信号の少なくとも一部分と、前記推測した距離とに基づいて、前記受信電力信号のDCオフセット成分を推定するためのDCオフセット成分マネージャとを備え、
   前記DCオフセット成分は、実際の電力信号を供給するために、前記受信した受信電力信号から減算されるためのものである、モバイルデバイス。
8. 前記推測された向きが表を上にする向きを含み、前記反射物体が室内の天井を含む、請求項7に記載のモバイルデバイス。
9. 前記DCオフセット成分が、実質的に前記受信電力信号からなると推定される、請求項7に記載のモバイルデバイス。
10. 前記1つまたは複数の慣性センサーが、コンパス、比重計、ジャイロスコープ、圧力センサー、および/または加速度計を備える、請求項7に記載のモバイルデバイス。
11. 前記距離センサーが赤外線センサーを備える、請求項7に記載のモバイルデバイス。
12. 前記距離センサーが、電磁信号、オーディオ信号、ソナー信号、またはそれらの任意の組合せを使用する、請求項7に記載のモバイルデバイス。
13. 前記モバイルデバイスが、携帯電話、PDA、カメラ、またはそれらの任意の組合せを備える、請求項7に記載のモバイルデバイス。
14. モバイルデバイス上の1つまたは複数の慣性センサーから1つまたは複数の信号を受信するための手段と、
    前記モバイルデバイス上の距離センサーから受信電力信号を受信するための手段と、
    前記1つまたは複数の慣性センサーから受信された前記1つまたは複数の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記モバイルデバイスの向きを推測するための手段と、
    前記推測された向きに少なくとも部分的に基づいて、前記距離センサーの反射物体までの距離を推測するための手段と、
    前記1つまたは複数の慣性センサーから受信された前記1つまたは複数の信号の少なくとも一部分と、前記推測された距離とに基づいて、前記受信電力信号のDCオフセット成分を推定するための手段とを含み、
    前記DCオフセット成分は、実際の電力信号を供給するために、前記受信した受信電力信号から減算されるためのものである、装置。
15. 前記推測された向きが表を上にする向きを含み、前記反射物体が室内の天井を含む、請求項14に記載の装置。
16. 前記DCオフセット成分が、実質的に前記受信電力信号からなると推定される、請求項14に記載の装置。
17. 前記1つまたは複数の慣性センサーが、コンパス、比重計、ジャイロスコープ、圧力センサー、および/または加速度計を備える、請求項14に記載の装置。
18. 前記距離センサーが赤外線センサーを備える、請求項14に記載の装置。
19. モバイルデバイスの向きを表す信号を供給する1つまたは複数の慣性センサーと、
    受信電力信号を供給する距離センサーと、
    前記1つまたは複数の慣性センサーによって供給される前記信号に少なくとも部分的に基づいて、前記モバイルデバイスの向きを推測し、
    前記推測された向きに少なくとも部分的に基づいて、前記距離センサーの反射物体までの距離を推測し、
    前記1つまたは複数の慣性センサーによって供給される前記信号の少なくとも一部分と、前記推測された距離とに基づいて、前記受信電力信号のDCオフセット成分を推定するように適合された専用コンピューティングデバイスとを備え、
    前記DCオフセット成分は、実際の電力信号を供給するために、前記受信した受信電力信号から減算されるためのものである、モバイルデバイス。
20. 前記推測された向きが表を上にする向きを含み、前記反射物体が室内の天井を含む、請求項19に記載のモバイルデバイス。
21. 前記DCオフセット成分が、実質的に、前記受信電力信号であると推定される、請求項19に記載のモバイルデバイス。
22. 前記1つまたは複数の慣性センサーが、コンパス、比重計、ジャイロスコープ、圧力センサー、および/または加速度計を備える、請求項19に記載のモバイルデバイス。
23. 前記距離センサーが赤外線センサーを備える、請求項19に記載のモバイルデバイス。
24. 前記距離センサーが、電磁信号、オーディオ信号、ソナー信号、またはそれらの任意の組合せを使用する、請求項19に記載のモバイルデバイス。
25. 前記モバイルデバイスが、携帯電話、PDA、カメラ、またはそれらの任意の組合せを備える、請求項19に記載のモバイルデバイス。
26. モバイルデバイス上の1つまたは複数の慣性センサーから1つまたは複数の信号を受信し、
    前記モバイルデバイス上の距離センサーから受信電力信号を受信し、
    前記1つまたは複数の慣性センサーによって供給される前記信号に少なくとも部分的に基づいて、前記モバイルデバイスの向きを推測し、
    前記推測された向きに少なくとも部分的に基づいて、前記距離センサーの反射物体までの距離を推測し、
    前記1つまたは複数の慣性センサーから受信された前記1つまたは複数の信号の少なくとも一部分と、前記推測された距離とに基づいて、前記受信電力信号のDCオフセット成分を推定し、
    前記DCオフセット成分は、実際の電力信号を供給するために、前記受信した受信電力信号から減算されるためのものである、
    ために専用コンピューティングデバイスによって実行可能な機械可読命令を記録したコンピュータ可読記録媒体。
27. 推測された向きが表を上にする向きを含み、反射物体が室内の天井を含む、請求項26に記載のコンピュータ可読記録媒体。
28. 前記DCオフセット成分が、実質的に、前記受信電力信号であると推定される、請求項26に記載のコンピュータ可読記録媒体。
29. 前記1つまたは複数の慣性センサーが、コンパス、比重計、ジャイロスコープ、圧力センサー、および/または加速度計を備える、請求項26に記載のコンピュータ可読記録媒体。
30. 前記距離センサーが赤外線センサーを備える、請求項26に記載のコンピュータ可読記録媒体。

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