KR20160148640A - 웨어러블 디바이스를 통한 레이더 기반의 제스처 인식 - Google Patents

웨어러블 디바이스를 통한 레이더 기반의 제스처 인식 Download PDF

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KR20160148640A
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Abstract

본 문서는 웨어러블 디바이스들을 통한 레이더 기반의 제스처 인식을 위한 기술들 및 디바이스들에 대해 설명한다. 이들 기술들은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스들에 공통인 작거나 사용하기 어려운 입력 인터페이스들과는 대조적으로 이러한 웨어러블 레이더 디바이스를 통해 사용하기 쉬운 입력 인터페이스를 가능하게 한다. 더욱이, 이들 기술들은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스들과의 인터페이스에 한정되지 않고, 스테레오 상의 볼륨을 제어하고, 텔레비전 상의 영화 상영을 일시 중지하거나, 데스크톱 컴퓨터 상에서 웹페이지를 선택하는 것과 같은 다양한 비-웨어러블 디바이스들을 제어할 시에 사용자를 도울 수 있다.

Description

웨어러블 디바이스를 통한 레이더 기반의 제스처 인식{RADAR-BASED GESTURE-RECOGNITION THROUGH A WEARABLE DEVICE}
우선권 출원
본 출원은 2014년 6월 3일에 출원되고, 명칭이 "Radar-Based Gesture-Recognition through a Wearable Device"인 미국 특허 가출원 제62/007,324호에 대한 35 U.S.C.§119(e)에 따른 우선권을 주장하며, 이의 개시 내용은 본 명세서에서 그 전체가 참고로 포함된다.
웨어러블(wearable) 컴퓨팅 디바이스는 작고 가벼우며, 착용하고 추적하기 쉬우며, 종종 실질적인 컴퓨팅 능력을 가짐에 따라 인기가 계속 증가하고 있다. 그러나, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스들은 일반적으로 작거나 사용하기 어려운 입력 인터페이스를 갖고 있다. 컴퓨팅 링 또는 팔찌는, 예를 들어, 사용자의 입력을 수신하는 매우 작은 터치 스크린을 사용할 수 있다. 많은 사용자가 선택할 것을 확인하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 작은 터치 스크린의 원하는 부분을 물리적으로 선택하는 것도 쉽지 않을 수 있다. 컴퓨팅 안경과 같은 다른 웨어러블 컴퓨팅 디바이스들은 작은 통합 버튼들을 사용할 수 있다. 작은 통합된 버튼들은 몇 안 되는 선택들을 제공하고, 사용자들이 버튼들과 연관된 기능들을 기억할 것을 필요로 할 수 있어서, 사용자 경험 부족을 초래할 수 있다.
이들 입력 제한들을 해결하기 위해, 사용자들은 터치 디스플레이들과 같이 비교적 큰 주변 입력 인터페이스를 가진 웨어러블 컴퓨팅 디바이스들을 보강할 수 있다. 그러나, 이러한 솔루션은 사용자에 대한 비용, 크기, 무게 및 복잡성을 증가시키는 다른 디바이스를 부가하며, 이는 결과적으로 사용자들이 웨어러블 컴퓨팅 디바이스들을 원하는 이유들의 대부분을 헛되게 한다.
본 문서는 웨어러블 디바이스들을 통한 레이더 기반의 제스처 인식을 위한 기술들 및 디바이스들에 대해 설명한다. 이들 기술들은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스들에 공통인 작거나 사용하기 어려운 입력 인터페이스들과는 대조적으로 이러한 웨어러블 레이더 디바이스를 통해 사용하기 쉬운 입력 인터페이스를 가능하게 한다. 더욱이, 이들 기술들은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스들과의 인터페이스에 한정되지 않고, 스테레오 상의 볼륨을 제어하거나, 텔레비전 상의 영화 상영을 일시 중지하거나, 데스크톱 컴퓨터 상에서 웹페이지를 선택하는 것과 같은 다양한 비-웨어러블(non-wearable) 디바이스들을 제어할 시에 사용자를 도울 수 있다.
이러한 요약은 웨어러블 디바이스를 통한 레이더 기반의 제스처 인식에 관한 단순화된 개념들을 소개하기 위해 제공되며, 이는 아래의 상세한 설명에서 추가로 설명된다. 이러한 요약은 청구된 발명의 대상(subject matter)의 본질적인 특징들을 식별하도록 의도되지 않고, 청구된 발명의 대상의 범위를 결정하는 데 사용하기 위해서도 의도되지 않는다.
레이더 기반의 제스처 인식을 위한 기술들 및 디바이스들의 실시예들은 다음의 도면들을 참조하여 설명된다. 동일한 번호들이 도면들의 전반에 걸쳐 동일한 특징들 및 구성 요소들을 참조하는 데 사용된다:
도 1은 웨어러블 디바이스들을 통한 레이더 기반의 제스처 인식이 구현될 수 있는 예시적인 환경을 도시한다.
도 2는 예시적인 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템 및 웨어러블 컴퓨팅 디바이스를 도시한다.
도 3은 도 2의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템에 의해 방출된 예시적인 3D 볼륨 레이더 필드를 도시한다.
도 4는 도 2의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템에 의해 방출된 예시적인 표면 레이더 필드를 도시한다.
도 5는 도 2의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템에 의해 방출된 다른 예시적인 표면 레이더 필드를 도시한다.
도 6은 도 2의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템에 의해 방출된 제3 예시적인 표면 레이더 필드를 도시한다.
도 7은 도 2의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템에 의해 방출된 예시적인 평면 레이더 필드를 도시한다.
도 8은 도 2의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템에 의해 방출된 예시적인 이중 평면 레이더 필드와의 제1 상호 작용을 도시한다.
도 9는 도 8의 예시적인 이중 평면 레이더 필드와의 제2 상호 작용을 도시한다.
도 10은 도 2의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템에 의해 방출된 셔츠 소매 칼라에 따르는 예시적인 레이더 필드를 도시한다.
도 11은 예시적인 원격 컴퓨팅 디바이스를 도시한다.
도 12는 웨어러블 디바이스를 통해 레이더 기반의 제스처 인식의 사용을 가능하게 하는 예시적인 방법들을 도시한다.
도 13은 애플리케이션에 대한 특정 제어들을 통한 것을 포함하는, 웨어러블 디바이스를 통한 레이더 기반의 제스처 인식의 사용을 가능하게 하는 방법들을 도시한다.
도 14는 웨어러블 디바이스를 통한 레이더 기반의 제스처 인식을 구현하거나, 웨어러블 디바이스를 통해 레이더 기반의 제스처 인식의 이용을 가능하게 하는 기술들이 구현될 수 있는 예시적인 디바이스를 도시한다.
본 문서는 레이더 기반의 제스처 인식을 이용하는 기술들과, 그것을 구현하는 디바이스들에 대해 설명한다. 이들 기술들 및 디바이스들은 웨어러블 레이더 시스템을 통해 상당한 폭의 제스처들 및 이들 제스처에 대한 사용을 가능하게 할 수 있다. 웨어러블 레이더 시스템이 웨어러블 컴퓨팅 디바이스의 부분인 경우, 예를 들어, 레이더 기반의 제스처 인식은 사용자가 선택을 입력하기 위해 사용자의 오른쪽 손가락으로 사용자의 왼쪽 손의 상단을 두드리는 것과 같이 팔찌 또는 링보다 큰 표면을 통해 입력을 제공할 수 있게 한다. 여기서, 큰 표면은 국부적인 레이더 필드가 오버레이되는 사용자의 왼쪽 손의 상단이다. 웨어러블 레이더 시스템은 사용자가 원격 터치 스크린을 터치하지 않고 간단하거나 매우 복잡한 제스처를 수신하고, 게임 제어기에 대해 큰 몸체를 움직이거나, 볼륨 노브 또는 버튼을 조정하기 위해 사운드 시스템 수신기까지 걷는 것과 같이 다른 컴퓨팅 디바이스들을 제어하고 이들 디바이스들과 상호 작용하는 데 대신 사용될 수 있다.
그러나, 웨어러블 디바이스를 통해 레이더 기반의 제스처 인식의 이용을 가능하게 하는 기술들 및/또는 디바이스들이 수행될 수 있는 방법의 두 개의 예들이 있다. 본 문서는 이제 예시적인 환경 살펴본 후, 예시적인 레이더 기반의 제스처 인식 시스템들, 예시적인 방법들, 및 예시적인 컴퓨팅 시스템이 설명된다.
예시적인 환경
도 1은 레이더 기반의 제스처 인식 시스템을 이용하는 기술들과 이러한 시스템을 포함하는 장치가 구현될 수 있는 예시적인 환경(100)을 도시한다. 환경(100)은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102), 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)들, 네트워크(106), 및 원격 컴퓨팅 디바이스(108)들을 포함한다. 환경(100)은 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)을 사용하기 위한 두 개의 예시적인 디바이스들 및 방식들을 포함하고, 첫 번째의 것은 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템이 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)와 일체인 104-1에 도시되고, 두 번째의 것은 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템이 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)와 별개인 104-2에 도시된다. 이들 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-1 및 104-2)은 일반적으로 아래에 설명되고, 그 후 이들이 상세히 예시된다.
웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)는 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-1)을 포함하고, 이 경우에 이들 디바이스들은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)와 사용자의 상호 작용을 향상시키기 위해 협력한다. 예를 들어, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)는 디스플레이 및 사용자 상호 작용이 수행되는 작은 터치 스크린(110)을 포함한다. 이러한 작은 터치 스크린(110)은 입력을 선택하기 위한 사이즈로서 사용자에게 몇 가지 문제를 제시할 수 있으며, 따라서 일반적으로 사용자에 의해 요구되는 정확도는 상호 작용을 어렵게 하고 시간을 소비하게 할 수 있다. 그러나, 사용자의 손(114)의 상단과 오버레이하는 국부적인 레이더 필드(112)를 제공하는 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-1)을 고려한다. 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 사용자가 선택들을 할 수 있는 영역은 작은 터치 스크린(110)의 영역 이상으로 실질적으로 증가된다.
웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-2)은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)와 관계없이 도시된다. 여기서 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-2)은 네트워크(106)를 통해 제스처들의 인식에 응답하여 입력을 송신함으로써 원격 컴퓨팅 디바이스(108)들과 상호 작용하고, 여기서 국부적인 레이더 필드(118)와 상호 작용하는 엄지 및 중지 손가락 제스처(116)가 도시된다고 추정한다. 제스처들은 다양한 원격 컴퓨팅 디바이스(108)들 및 이들의 애플리케이션들에 매핑될 수 있으며, 이에 의해 많은 디바이스들 및 애플리케이션들의 제어를 가능하게 할 수 있다. 복잡하고 일의적인 많은 제스처들은 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)에 의해 인식될 수 있으며, 이에 의해 다수의 애플리케이션에 대해서도 정확한 및/또는 단일의 제스처 제어를 허용할 수 있다. 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)은, 컴퓨팅 디바이스와 통합되든, 컴퓨팅 능력들을 갖든 몇몇 컴퓨팅 능력을 갖든, 각각 원격 컴퓨팅 디바이스들(108)과 상호 작용하는 데 사용될 수 있다.
네트워크(106)는, 근거리 통신망(LAN), 무선 근거리 통신망(WLAN), 개인 통신망(PAN), 광역 통신망(WAN), 인트라넷, 인터넷, 피어 투 피어 네트워크, 포인트 투 포인트 네트워크, 메시 네트워크 등과 같은 많은 타입들의 무선 또는 부분 무선 통신 네트워크들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
원격 컴퓨팅 디바이스(108)들은 다양한 비제한적인 예시적 디바이스들: 서버(108-1), 스마트 폰(108-2), 랩톱(108-3), 컴퓨팅 안경(108-4)들, 텔레비전(108-5), 카메라(108-6), 태블릿(108-7), 및 데스크톱(108-8)으로 예시되지만, 다른 디바이스들은 또한 홈 오토메이션 및 제어 시스템들, 사운드 또는 오락 시스템들, 가전 제품들, 보안 시스템들, 넷북들, 및 전자 판독기들과 같이 사용될 수 있다. 원격 컴퓨팅 디바이스(108)는 웨어러블, 비-웨어러블일 수 있지만, 이동형 또는 상대적으로 부동형일 수 있다(예를 들어, 데스크톱들 및 서버들)는 것을 유의한다.
더욱 상세하게는, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)의 부분 및 그와는 별개 둘 다로서 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)을 예시하는 도 2를 고려한다. 또한, 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)은, 많은 상이한 의류들, 부속물들, 및 상술한 예시적인 원격 컴퓨팅 디바이스(108)들과 같은 컴퓨팅 디바이스들, (예를 들어, 슬리브 또는 슬리브 칼라 상의 국부적인 레이더 필드를 가진) 재킷들, 모자들, 책들, 컴퓨팅 링들, 안경들 등과 함께 사용될 수 있거나, 이들 내에 내장될 수 있다. 더욱이, 국부적인 레이더 필드는 보이지 않을 수 있고, 직물과 같은 일부 재료들을 침투하며, 이에 의해 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)이 사용되고 구현될 수 있는 방법을 추가로 확장할 수 있다. 본 명세서에 도시된 예들은 일반적으로 디바이스 당 하나의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)을 보여주지만, 다수가 사용될 수 있으며, 이에 의해 제스처의 수 및 복잡성을 증가시킬 뿐만 아니라 정확도 및 강력한 인식을 높일 수 있다. 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)는 메모리 매체 및 저장 매체를 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서(202)들 및 컴퓨터 판독 가능 매체(204)를 포함한다. 애플리케이션들 및/또는 컴퓨터 판독 가능 매체(204) 상에서 컴퓨터 판독 가능 명령어들로서 구현되는 (도시되지 않은) 운영 체제는 본 명세서에서 설명된 기능들 중 일부를 제공하는 프로세서(202)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(204)는 또한 (아래에서 설명되는) 제스처 관리자(206)를 포함한다.
컴퓨팅 디바이스(102)는 또한 유선, 무선, 또는 광학 네트워크들을 통해 데이터를 전달하기 위한 네트워크 인터페이스(208)들을 포함할 수 있다. 제한이 아니라 예로서, 네트워크 인터페이스(208)는 근거리 통신망(LAN), 무선 근거리 통신망(WLAN), 개인 통신망(PAN), 광역 통신망(WAN), 인트라넷, 인터넷, 피어 투 피어 네트워크, 포인트 투 포인트 네트워크, 메시 네트워크 등을 통해 (예를 들어, 도 1의 네트워크(106)를 통해) 데이터를 전달할 수 있다. 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)는 터치 감지될 수 있는 디스플레이(210)를 포함하지만, 이것이 요구되지는 않는다.
상술한 바와 같이, 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)은 제스처들을 감지하기 위해 구성된다. 이것을 가능하게 하기 위해, 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)은 마이크로파 라디오 소자(212), 안테나 소자(214) 및 신호 프로세서(216)를 포함한다.
일반적으로, 마이크로파 라디오 소자(212)는 국부적인 레이더 필드를 제공하도록 구성된다. 이러한 국부적인 레이더 필드는 일반적으로 마이크로파 라디오 소자로부터 1 미터의 절반 미만과 같이 작다. 마이크로파 라디오 소자(212)는 연속적으로 변조된 방사선(modulated radiation), 초광대역 방사선 또는 서브밀리미터 주파수 방사선을 방출하도록 구성될 수 있다. 어떤 경우에, 마이크로파 라디오 소자(212)는 빔들에 방사선을 형성하도록 구성되고, 빔들은 어떤 빔들이 인터럽트되는지를 결정하고, 따라서 국부적인 레이더 필드 내의 상호 작용들의 위치들을 결정하기 위해 안테나 소자(214) 및 신호 프로세서(216)를 돕는다.
안테나 소자(214)는 국부적인 레이더 필드의 상호 작용들을 감지하도록 구성되고, 신호 프로세서(216)는 감지된 상호 작용들로부터 제스처를 결정하도록 사용 가능한 제스처 데이터를 제공하기에 충분한 국부적인 레이더 필드에서 감지된 상호 작용들을 처리하도록 구성된다. 안테나 소자(214)는 방사선 센서들의 어레이, 원하는 해상도 및 필드가 표면, 평면 또는 볼륨인지에 기초한 어레이의 수와 같은 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다.
마이크로파 라디오 소자(212)에 의해 제공된 필드는 3차원(3D) 볼륨(예를 들어, 반구형, 정육면체 또는 원통), 평면, 또는 인체 조직 또는 비-인체 객체에 적용되는 표면일 수 있다. 3D 볼륨(또는 필드, 평면, 또는 표면의 일부 실시예)의 경우에, 안테나 소자(214)는 다수의 타겟들(예를 들어, 손가락들, 움직이는 하나의 손가락, 또는 손가락 관절 또는 손바닥과 같은 손 요소들(hand elements))의 3D 볼륨의 상호 작용들을 감지하도록 구성되고, 신호 프로세서(216)는 3차원의 제스처들을 결정하도록 사용 가능한 제스처 데이터를 제공하기에 충분한 3D 볼륨에서 감지된 상호 작용들을 처리하도록 구성된다.
3D 볼륨의 예는 도 3에 도시되며, 도 3은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-1)에 의해 방출되는 3D 볼륨 레이더 필드(302)를 도시한다. 3D 볼륨 레이더 필드(302)에 의해, 사용자는 볼륨을 인터럽트하는 오른손 또는 디바이스(예를 들어, 스타일러스)로 복잡하거나 단순한 제스처를 수행할 수 있다. 예시적인 제스처들은 스와이프(swipe)들, 두 손가락 핀치 및 펼침(pinch and spread), 탭 등과 같이 현재 터치 감지 디스플레이들과 함께 사용할 수 있는 많은 제스처들을 포함한다. 복잡하거나 단순하지만 3차원인 다른 제스처들이 가능해지고, 예들은 많은 수화 제스처, 예를 들어 ASL(American Sign Language) 및 전세계 다른 수화들의 제스처들을 포함한다. 이들 중 일부는, ASL에서 "예(Yes)"를 의미하는 상하 주먹(up-and-down fist), "No(아니오)"를 의미하는 오픈 엄지에 접속하도록 이동하는 오픈 검지 및 중지(open index and middle finger moving to connect to an open thumb), "전진(Advance)"을 의미하는 단계를 상향 이동하는 편평 손(flat hand moving up a step), "오후(Afternoon)"를 의미하는 상하로 이동하는 편평 및 각진 손(flat and angled hand moving up and down), "택시(taxicab)"를 의미하는 오픈 손가락들 및 오픈 엄지로 이동하는 꽉 쥐어진 손가락들 및 오픈 엄지(clenched fingers and open thumb moving to open fingers and an open thumb), "업(up)"을 의미하는 대략 수직 방향으로 상향 이동하는 검지 손가락(index finger moving up in a roughly vertical direction) 등을 포함한다. 웹 기반의 무선 애플리케이션 상의 다른 노래, 스테레오 상에서 콤팩트 디스크 재생의 다음 노래, 또는 컴퓨터 디스플레이 또는 디지털 사진 프레임 상의 파일 또는 앨범에서의 다음 페이지 또는 이미지로 스킵하는 전진 제스처와 같은 특정 디바이스들 또는 애플리케이션들에 매핑될 수 있는 많은 제스처들 중 몇 가지가 있다.
국부적인 레이더 필드는 또한 인체 조직 또는 비-인체 객체에 적용되는 표면을 포함할 수 있다. 이 경우에, 안테나 소자(214)는 표면에서 상호 작용을 감지하도록 구성되고, 신호 프로세서(216)는 제스처를 결정하도록 사용 가능한 제스처 데이터를 제공하기에 충분한 표면에서 감지된 상호 작용을 처리하도록 구성된다.
도 1에서 예시적인 표면들은 국부적인 레이더 필드(112)에 도시되고, 도 4, 도 5, 및 도 6에서, 도 4는 도 1의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-2)에 의해 방출된 표면 레이더 필드(402)를 도시한다. 표면 레이더 필드(402)에 의해, 사용자의 손(오른손(404))은 사용자의 다른 손(왼손(406))에 탭하는 것과 같이 제스처들을 수행하기 위해 상호 작용할 수 있으며, 이에 의해 표면 레이더 필드(402)를 인터럽트할 수 있다. 예시적인 제스처들은 단일 및 다수의 손가락 스와이프(swipe), 확산, 스퀴즈, 비선형 운동 등을 포함한다. 마찬가지로, 도 5 및 도 6은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)와 함께 (오른손(504) 또는 왼손(604)에 의해 희미해진) 도 1의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-1)에 의해 각각 방출되는 표면 레이더 필드들(502 및 602)을 도시한다. 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-1)이 상주하는 손과 동일한 손(오른손(504) 또는 왼손(604))은 곡선 객체(506)(여기서는 캔(can)) 또는 (테이블 표면, 벽 등과 같이 도 6의 표면 레이더 필드(602)가 적용되는) 편평한 객체에서 제스처들을 수행하기 위해 표면 레이더 필드(502 또는 602)와 상호 작용할 수 있으며, 이에 의해 표면 레이더 필드(502 또는 602)를 인터럽트할 수 있다.
국부적인 레이더 필드는 또한 사용자가 상호 작용할 수 있는 하나 이상의 평면들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 안테나 소자(214)는 평면들 내에서 상호 작용을 감지하도록 구성되고, 신호 프로세서(216)는 제스처를 결정하도록 사용 가능한 제스처 데이터를 제공하기에 충분한 표면에서 감지된 상호 작용을 처리하도록 구성된다.
도 1에서 예시적인 표면들은 국부적인 레이더 필드(118)에 도시되고, 도 7, 도 8, 및 도 9에서, 도 7은 도 1의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-2)에 의해 방출된 평면 레이더 필드(702)를 도시한다. 평면 레이더 필드(702)에 의해, 사용자의 손(왼손(704))은 평면을 통해 탭하는 것과 같이 제스처들을 수행함으로써 평면과 상호 작용할 수 있으며, 이에 의해 "예(Yes)"를 의미하는 상하 주먹 움직임과 같이 본 명세서에서 고려되는 다른 제스처들의 대부분을 통해 평면 레이더 필드(702)를 인터럽트할 수 있다. 이들 공통의 터치 감지 디스플레이들을 포함하는 매우 복잡하고 간단한 다른 제스처들이 사용될 수 있지만, 제스처가 터치 감지 디스플레이들로 허용되지 않는 평면을 통해 계속할 수 있기 때문에 더 많이 사용될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 손가락이 평면에 배치되는 제스처와 스퀴즈 운동과 같은 클러치 백(clutched back)은 두 개의 손가락 탭 또는 스와이프에 대한 새로운 제스처로서 해석될 수 있다.
도 8 및 도 9는 예시적인 이중 평면 레이더 필드들(802 및 804)과의 상호 작용을 도시하며, 이들은 둘 다 도 1의 (도 8에서 희미해진) 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-1) 또는 (도 9에서 희미해진) 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104-2) 중 하나 이상에 의해 방출된다. 도 8은 사용자가 다양한 제스처들을 수행할 수 있는 이중 평면 레이더 필드들 중 하나, 본 명세서에서는 필드(802)와 상호 작용하는 사용자의 오른손(806)을 도시한다. 도 9는 오른손(904)에 의해 수행된 스퀴즈 및 이동 동작(902)과의 다른 상호 작용, 본 명세서에서는 이중 평면 레이더 필드들(802 및 804)의 둘 다와의 상호 작용을 도시한다. 이것은 터치 감지 디스플레이로 허용되지 않는 많은 고려된 복잡한 제스처들 중 하나이다.
국부적인 레이더 필드들의 마지막 도시된 예를 통해, 도 1의 (희미해진) 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)에 의해 방출된 셔츠 소매 칼라(1004)에 따르는 예시적인 레이더 필드(1002)를 도시하는 도 10을 고려한다. 본 명세서에 언급된 바와 같이, 국부적인 레이더 필드는 우선적으로 직물 또는 인체 조직에 맞게 조정되도록 방출되거나 감지될 수 있다. 이 경우에, 셔츠 소매 칼라(1004)는 재료에 영향을 주는 레이더 필드(1002)이거나 간단히 어떤 일반적인 의류 재료일 수 있다. 따라서, 셔츠 소매 칼라(1004)는 (레이더 필드에 영향을 주는) 도 5 또는 도 3(볼륨)에 도시된 국부적인 레이더 필드 또는 (레이더 필드에 영향을 덜 주거나 주지 않는) 도 4, 7, 8 또는 9의 곡선 객체(506)와 유사할 수 있다.
이들 예시적 국부적인 레이더 필드에 더하여, 도 7의 평면(702), 또는 다수의 손 제스처를 더 잘 가능하게 하도록 다수의 평면 또는 표면과 시각적으로 유사한 용적 측정 팬(volumetric fan)과 같은 다른 것이 또한 고려된다. 따라서, 마이크로파 라디오 소자(212)에 의해 제공된 둘 이상의 평면들 또는 (예를 들어, 단일의 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)에서도 두 사용자의 손들에 대한) 둘 이상의 표면들은 이에 의해 매우 복잡한 다수의 손 제스처를 허용한다. 이들 다수의 손은 현재 사용중인 많은 수화들 중 하나에 대해 수백 또는 수천의 수를 제스처로 나타낸다.
도 2를 참조하면, 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)은 또한 제스처 데이터를 원격 디바이스에 송신하도록 구성된 송신 디바이스를 포함하지만, 이것은 대부분 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)이 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)와 통합되는 경우에 사용되지 않는다. 포함되는 경우, 제스처 데이터는 제스처가 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104) 또는 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)에 의해 결정되지 않는 경우에 원격 컴퓨팅 디바이스(108)가 제스처를 결정하기에 충분한 원격 컴퓨팅 디바이스(108)에 의해 사용 가능한 포맷으로 제공될 수 있다.
더욱 상세하게는, 마이크로파 라디오 소자(212)는 국부적인 레이더 필드를 제공하기 위해 1GHz 내지 300GHz 범위뿐만 아니라 3GHz 내지 100GHz 범위에서의 마이크로파 방사선을 방출하도록 구성될 수 있다. 이러한 범위는 약 2 내지 약 25mm의 해상도로 둘 이상의 타겟들의 위치를 추적하는 것과 같이 상호 작용을 감지하는 안테나 소자(214)의 능력에 영향을 미친다. 마이크로파 라디오 소자(212)는 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)의 다른 엔티티들과 함께 상호 작용의 해상도에 도움을 줄 수 있는 비교적 빠른 업데이트 속도를 갖도록 구성될 수 있다.
특정 주파수들을 선택함으로써 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)은 실질적으로 의류를 침투하도록 동작할 수 있지만, 실질적으로 인체 조직을 침투하지는 못한다. 더욱이, 안테나 소자(214) 또는 신호 프로세서(216)는 인체 조직에 의해 유발된 국부적인 레이더 필드에서의 이들 상호 작용들과 의류에 의해 유발된 국부적인 레이더 필드에서의 상호 작용들을 구별하도록 구성될 수 있다. 따라서, 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)은 마이크로파 라디오 소자(212)를 덮는 (또는 심지어 마이크로파 라디오 소자(212)를 구현하는) 재킷 또는 셔츠, 및 하나 이상의 손들(예를 들어, 제스처를 하는 오른손(404) 및 필드가 오버레이되는 왼손(406))을 덮는 장갑을 가질 수 있지만, 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)은 기능을 유지한다.
웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)은 또한 하나 이상의 시스템 프로세서(220) 및 시스템 매체(222)(예를 들어, 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체)를 포함할 수 있다. 시스템 매체(222)는 다양한 동작들을 수행할 수 있는 시스템 관리자(224)를 포함하며, 이러한 동작들은 신호 프로세서(216)로부터의 제스처 데이터에 기초하여 제스처를 결정하는 단계, 원격 디바이스(108)와 연관된 애플리케이션에 대한 제어 입력과 연관된 미리 구성된 제어 제스처에 결정된 제스처를 매핑하는 단계, 및 송수신기(218)로 하여금 애플리케이션의 제어를 가능하게 하는 데 효과적으로 원격 디바이스에 제어 입력을 송신하도록 하는 단계를 포함한다. 이것은 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)을 통해 상술한 제어가 가능하게 될 수 있는 방법 중 하나일 뿐이다. 시스템 관리자(224)의 동작들은 아래의 방법들(1200 및 1300)의 부분으로서 더욱 상세하게 제공된다.
도 1을 참조하면, 도 11에서 상세히 도시되는 원격 컴퓨팅 디바이스(108)를 고려한다. 원격 컴퓨팅 디바이스(108)는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서들(1102) 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(저장 매체)(1104)를 포함한다. 저장 매체(1104)는 일부 경우에 본 명세서에서 설명된 기능들을 제공하는 컴퓨터 프로세서들(1102)에 의해 실행 가능한 컴퓨터 판독 가능 명령어들로서 구현되는 (도시되지 않은) 운영 체제 및/또는 애플리케이션들(1106)을 포함한다. 저장 매체(1104)는 또한, (아래에 설명되는) 원격 제스처 관리자(1108)를 포함한다.
원격 컴퓨팅 디바이스(108)는 또한 유선, 무선, 또는 광학 네트워크들을 통해 데이터를 전달하기 위한 디스플레이(1110) 및 네트워크 인터페이스들(1112)을 포함할 수 있다. 제한이 아니라 예로서, 네트워크 인터페이스(1112)는 근거리 통신망(LAN), 무선 근거리 통신망(WLAN), 개인 통신망(PAN), 광역 통신망(WAN), 인트라넷, 인터넷, 피어 투 피어 네트워크, 포인트 투 포인트 네트워크, 메시 네트워크 등을 통해 데이터를 전달할 수 있다.
원격 제스처 관리자(1108)는 애플리케이션들(1106)과, 일부 경우에 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)에 의해 수신된 제스처를 통해 애플리케이션들(1106)의 제어를 돕기 위해 효과적으로 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)과 상호 작용할 수 있다.
이들 및 다른 능력들과 구성들뿐만 아니라, 도 1-11의 엔티티들이 작용하고 상호 작용하는 방식들은 아래에 더욱 상세히 설명된다. 이들 엔티티들은 추가로 분할되고 조합될 수 있다. 도 1의 환경(100) 및 도 2-10의 상세도들은 설명된 기술들을 채용할 수 있는 많은 가능한 환경들 및 디바이스들의 일부를 도시한다.
예시적인 방법
도 12 및 도 13은 웨어러블 디바이스들을 통해 레이더 기반의 제스처 인식을 가능하게 하는 방법들을 도시한다. 이들 방법들 및 다른 방법들은 본 명세서에서 수행된 동작들을 명시하는 블록들의 세트들로서 도시되지만, 각각의 블록들에 의해 동작들을 수행하기 위해 도시된 순서 또는 조합에 반드시 한정되는 것은 아니다. 다음의 논의의 부분들에서, 도 1의 환경(100) 및 도 2-11에서 상세히 설명된 엔티티들에 대한 참조가 이루어질 수 있으며, 이에 대한 참조는 단지 예시를 위해 이루어진다. 기술들은 하나의 디바이스 상에서 동작하는 하나의 엔티티 또는 다수의 엔티티들에 의한 성능으로 제한되지 않는다.
1202에서, 국부적인 레이더 필드가 제시된다. 국부적인 레이더 필드의 이러한 제시는 제스처 관리자(206), 시스템 관리자(224), 신호 프로세서(216), 또는 원격 제스처 관리자(1108) 중 하나 이상에 의해 생성될 수 있다. 따라서, 시스템 관리자(224)는 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)의 마이크로파 라디오 소자(212)가 상술한 국부적인 레이더 필드들 중 하나를 제시(예를 들어, 투사 또는 방출)하도록 할 수 있다.
방법들(1200)은, 1204에서, 각각 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102) 또는 원격 컴퓨팅 디바이스(108)에 대한 디스플레이(210 또는 1110)에서와 같이 국부적인 레이더 필드 또는 특정 제스처들의 선택 가능한 제어 영역들을 나타내는 인터페이스를 제시할 수 있다. 사용자는 디스플레이를 살펴보고, 다양한 영역들이 다양한 입력들을 선택하는 영역을 볼 수 있다. 원격 제스처 관리자(1108)는, 예를 들어, 텔레비전(108-5)이 특정 영역들과 관계없이 볼륨을 음소거하는 엄지 및 손가락들의 빠른 팬 아웃(fan-out), 또는 언급된 국부적인 레이더 필드와 같은 다양한 선택들을 나타내는 특정 제스처들을 보여주도록 할 수 있으며, 여기서 텔레비전을 일시 정지하는 하나의 영역과 매체를 고속 전달(fast-forward)하는 다른 영역을 탭하는 것과 같은 필드의 영역들이 재생된다.
1206에서, 국부적인 레이더 필드의 상호 작용이 감지된다. 이들 상호 작용은, "예(Yes)" 선택을 나타내는 상하 주먹, 두 손가락 탭 제스처, 또는 일부 수화들에서의 의미인 바와 같이 "먹는(eat)" 엔트리를 나타내는 평면 또는 볼륨을 통해 서로에 대해 대향하는 검지, 중지, 및 엄지를 탭하는 것과 같은 두 손 제스처와 같이 상술한 많은 것을 포함한다.
감지된 상호 작용에 응답하여, 1208에서, 기술들은 감지된 상호 작용에 대응하는 위치 및/또는 실시간 움직임의 시각적 근사를 제시할 수 있다. 이것은 국부적인 레이더 필드(112)와의 상호 작용을 나타내도록 예컨대 도 1의 디스플레이(110) 상에 시각적 피드백을 제공함으로써 사용자에게 도움을 줄 수 있다.
1210에서, 국부적인 레이더 필드에서 감지된 상호 작용에 기초하여 제스처가 결정된다. 본 명세서에 언급된 바와 같이, 감지된 상호 작용은 시스템 관리자(224), 제스처 관리자(206), 또는 원격 제스처 관리자(1108)에 의해 의도된 제스처에 관해 나중에 결정하기 위한 제스처 데이터를 제공할 수 있는 신호 프로세서(216)에 의해 처리될 수 있다.
1212에서, 결정된 제스처는 애플리케이션 또는 운영 체제로 하여금 결정된 제스처에 대응하는 입력을 수신하도록 하는 데 효과적으로 애플리케이션 또는 운영 체제에 전달된다. 따라서, 사용자는 원격 디바이스 상에서 매체의 재생을 일시 정지하는 제스처를 할 수 있고, 1212에서, 재생을 일시 정지하는 데 효과적으로 제스처가 전달된다. 따라서, 일부 실시예에서, 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104) 및 이들 기술들은 텔레비전, 컴퓨터, 가전 제품 등에 대한 범용 제어기일 수 있다.
일부 경우에, 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템을 가진 웨어러블 컴퓨팅 디바이스에 방법(1200)을 적용할 때에 기술들은 또한 사용자의 왼손 또는 사용자의 왼손의 상부면과 같이 국부적인 레이더 필드가 오버레이하는 객체를 보여줌으로써 사용자에게 도움을 줄 수 있다. 그 후, 이러한 기술은 디스플레이 상에 객체에 대한 시각적 근사를 제시할 수 있다. 이를 뒤따라, 국부적인 레이더 필드에서 상호 작용을 감지하는 것에 응답하여, 기술들은, 동작(1208)과 유사하게 객체의 표면에서 감지된 상호 작용의 위치에 대응하는 객체에 대한 시각적 근사에서의 위치에서, 감지된 상호 작용을 제시한다.
도 13은 애플리케이션에 대한 특정 제어들을 통한 것을 포함하는, 웨어러블 디바이스를 통한 레이더 기반의 제스처 인식을 가능하게 하는 방법들(1300)을 도시한다.
1302에서, 애플리케이션이 제어될 수 있는 제어들의 세트가 결정된다. 제스처 관리자(206) 또는 시스템 관리자(224)는, 예를 들어, 사용자가 애플리케이션과 상호 작용할 수 있는 제어들을 결정하기 위해 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102) 또는 원격 컴퓨팅 디바이스들(108) 상에서 애플리케이션들과 상호 작용할 수 있다. 이와 같이 수행하는 것은 예컨대 인터페이스의 검사(예를 들어, 시각적 제어들), 공개된 API들 등을 통해 애플리케이션이 제어되는 사용자 인터페이스들을 결정하는 것을 포함할 수 있다.
1304에서, 국부적인 레이더 필드를 통해 선택 가능한 제어들의 세트 또는 서브세트가 지시된다. 이것은, 실내의 조명들을 끄기 위해 사용 가능한 제스처를 보여주는 것과 같이, 애플리케이션 및 애플리케이션이, 예를 들어, 웹 브라우저에 대한 랩톱, 또는 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102) 상에 저장되는 디바이스를 통할 수 있다.
1306에서, 국부적인 레이더 필드가 제공된다. 따라서, 시스템 관리자(224)는 마이크로파 라디오 소자(212)가 본 명세서에 설명된 다양한 국부적인 레이더 필드들 중 하나를 제시하도록 할 수 있다.
1308에서, 국부적인 레이더 필드의 상호 작용은 예컨대 안테나 소자(214)에 의해 감지된다. 이것은 본 명세서의 다른 부분에서 상세히 설명된다.
1310에서, 국부적인 레이더 필드에서 감지된 상호 작용을 통해 선택된 제어들의 세트 또는 서브세트의 제어가 결정된다. 본 명세서서 언급된 바와 같이, 이것은 제스처 데이터를 다양한 관리자들에 전달하는 신호 프로세서(216)에 의해 수행될 수 있다.
1312에서, 결정된 제어는 애플리케이션에 전달된다. 방법들(1300)은 예컨대 원격 제스처 관리자(1108)에 의해 레이더 기반의 제스처 인식 시스템으로부터 원격에 있는 디바이스 상에서 수행될 수 있다. 이 경우에, 원격 제스처 관리자(1108)는 1302에서 세트를 결정하고, 제어들을 원격 디스플레이 상에 지시하거나 웨어러블 컴퓨팅 디바이스(102)의 디스플레이(110 또는 210) 상에 지시(indication)를 생성시키며, 1306에서, 국부적인 레이더 필드가 웨어러블 레이더 기반의 제스처 인식 시스템(104)의 송수신기(218)와 통신함으로써 제공되도록 한다. 그 후, 원격 제스처 관리자(1108)는 (신호 프로세서(216)에 의해 처리될 수 있는) 상호 작용을 위한 제스처 데이터를 수신하고, 1310에서, 관련 애플리케이션에 전달하기 전에 제어가 선택된 제스처 데이터에 기초하여 결정한다.
방법들(1300)의 동작들은 예컨대 다수의 다른 애플리케이션들 및 다수의 다른 애플리케이션들이 제어될 수 있는 다른 제어들을 결정함으로써 반복될 수 있다. 그리고 나서, 방법들(1300)은 다양한 애플리케이션들을 제어하기 위해 다양한 상이한 제어를 지시할 수 있다. 일부 경우에, 기술은 일의적인 및/또는 복잡한 3차원 제어들을 결정하거나 이들을 상이한 애플리케이션들에 지정하며, 이에 의해 사용자가 이들 사이에서 제어를 스위칭하기 위해 선택하지 않고 많은 애플리케이션들을 제어하도록 허용한다.
이전의 논의는 웨어러블 디바이스들을 통해 레이더 기반의 제스처 인식에 관한 방법들을 설명한다. 이들 방법들의 양태들은 하드웨어(예를 들어, 고정된 논리 회로), 펌웨어, 소프트웨어, 수동 처리, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 이들 기술들은 추가로 분할, 조합될 수 있는 도 1-11 및 도 14에 도시된 엔티티들 중 하나 이상에서 구현될 수 있다(컴퓨팅 시스템(1400)은 아래의 도 14에서 설명된다). 따라서, 이들 도면들은 설명된 기술들을 채용할 수 있는 많은 가능한 시스템 또는 장치들 중 일부를 도시한다. 이들 도면들의 엔티티들은 일반적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 전체 디바이스들 또는 네트워크들, 또는 이들의 조합을 나타낸다.
예시적인 컴퓨팅 시스템
도 14는 웨어러블 디바이스를 통해 레이더 기반의 제스처 인식을 구현하기 위해 이전의 도 1-9를 참조하여 설명되는 바와 같이 클라이언트, 서버, 및/또는 컴퓨팅 디바이스의 임의의 타입으로 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템(1400)의 다양한 구성 요소들을 도시한다. 실시예에서, 컴퓨팅 시스템(1400)은 유선 및/또는 무선 웨어러블 디바이스, 시스템 온 칩(System-on-Chip; SoC), 및/또는 다른 타입의 디바이스 또는 이의 부분 중 하나 또는 조합으로 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1400)은 또한 디바이스가 사용자들, 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 디바이스들의 조합을 포함하는 논리 디바이스들을 나타내도록 사용자(예를 들어, 사람) 및/또는 디바이스를 동작시키는 엔티티와 연관될 수 있다.
컴퓨팅 시스템(1400)은 디바이스 데이터(1404)(예를 들어, 수신된 데이터, 수신되는 데이터, 방송을 위해 스케줄링된 데이터, 데이터의 데이터 패킷들 등)의 유선 및/또는 무선 통신을 가능하게 하는 통신 디바이스들(1402)을 포함한다. 디바이스 데이터(1404) 또는 다른 디바이스 콘텐츠는 디바이스의 구성 설정, 디바이스에 저장된 미디어 콘텐츠, 및/또는 디바이스의 사용자와 연관된 정보를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1400) 상에 저장된 미디어 콘텐츠는 임의의 타입의 오디오, 비디오, 및/또는 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1400)은, 인간의 발언들, 국부적 레이더 필드와의 상호 작용들, 사용자 선택 가능한 입력(명시적 또는 암시적), 메시지, 음악, 텔레비전 미디어 콘텐츠, 녹화된 비디오 콘텐츠와 같이 임의의 타입의 데이터, 미디어 콘텐츠, 및/또는 입력들이 수신될 수 있고, 임의의 다른 타입의 오디오, 비디오, 및/또는 이미지 데이터가 임의의 콘텐츠 및/또는 데이터 소스로부터 수신될 수 있는 하나 이상의 데이터 입력들(1406)을 포함한다.
컴퓨팅 시스템(1400)은 또한 직렬 및/또는 병렬 인터페이스, 무선 인터페이스, 임의의 타입의 네트워크 인터페이스, 모뎀, 및 임의의 다른 타입의 통신 인터페이스 중 임의의 하나 이상으로 구현될 수 있는 통신 인터페이스들(1408)을 포함한다. 통신 인터페이스들(1408)은 컴퓨팅 시스템(1400)과, 다른 전자, 컴퓨팅, 및 통신 디바이스들이 컴퓨팅 시스템(1400)과 데이터를 통신하는 통신 네트워크 사이에 접속 및/또는 통신 링크들을 제공한다.
컴퓨팅 시스템(1400)은, 컴퓨팅 시스템(1400)의 동작을 제어하고, 웨어러블 디바이스를 통해 레이더 기반의 제스처 인식을 위한 기술들 또는 이러한 인식이 구현될 수 있는 기술들을 가능하게 하는 다양한 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 처리하는 하나 이상의 프로세서들(1410)(예를 들어, 마이크로 프로세서들, 제어기들 등 중 어느 하나)을 포함한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 컴퓨팅 시스템(1400)은 하드웨어, 펌웨어, 또는 고정 논리 회로 중 어느 하나 또는 조합으로 구현될 수 있으며, 고정 논리 회로는 일반적으로 1412에서 식별되는 처리 및 제어 회로들과 관련하여 구현된다. 도시되지 않았지만, 컴퓨팅 시스템(1400)은 디바이스 내에 다양한 구성 요소들을 결합시키는 시스템 버스 또는 데이터 전달 시스템을 포함할 수 있다. 시스템 버스는, 메모리 버스 또는 메모리 제어기, 주변 버스, 범용 직렬 버스, 및/또는 프로세서 또는 다양한 버스 아키텍처들 중 어느 하나를 이용하는 로컬 버스와 같은 다양한 버스 구조체들 중 어느 하나 또는 조합을 포함할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(1400)은 또한 (단순한 신호 송신과는 대조적으로) 지속 및/또는 비-일시적 데이터 저장을 가능하게 하는 하나 이상의 메모리 디바이스들과 같은 컴퓨터 판독 가능 매체(1414)를 포함하며, 이의 예들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 비휘발성 메모리(예를 들어, 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, EPROM, EEPROM 등 중 임의의 하나 이상), 및 디스크 저장 디바이스를 포함한다. 디스크 저장 디바이스는, 하드 디스크 드라이브, 기록 가능 및/또는 재기록 가능 콤팩트 디스크(CD), 임의의 타입의 디지털 다용도 디스크(DVD) 등과 같은 임의의 타입의 자기 또는 광학 저장 디바이스로 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1400)은 또한 대용량 저장 매체 디바이스(1416)를 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체(1414)는 디바이스 데이터(1404)뿐만 아니라 다양한 디바이스 애플리케이션들(1418) 및 컴퓨팅 시스템(1400)의 동작 양태들에 관련된 임의의 다른 타입들의 정보 및/또는 데이터를 저장하는 데이터 저장 메커니즘들을 제공한다. 예를 들어, 운영 체제(1420)는 컴퓨터 애플리케이션으로서 컴퓨터 판독 가능 매체(1414)로 유지되고, 프로세서(1410) 상에서 실행될 수 있다. 디바이스 애플리케이션들(1418)은 임의의 형태의 제어 애플리케이션, 소프트웨어 애플리케이션, 신호 처리 및 제어 모듈, 특정 디바이스에 고유한 코드, 특정 디바이스에 대한 하드웨어 추상화 계층(hardware abstraction layer) 등과 같은 디바이스 관리자를 포함할 수 있다.
디바이스 애플리케이션들(1418)은 또한 웨어러블 디바이스들을 통해 레이더 기반의 제스처 인식을 구현하기 위해 임의의 시스템 구성 요소들, 엔진들, 또는 관리자들을 포함한다. 이러한 예에서, 디바이스 애플리케이션들(1418)은 제스처 관리자(206) 및 시스템 관리자(224)를 포함한다.
결론
웨어러블 디바이스를 통해 레이더 기반의 제스처 인식을 이용하는 기술들과 이러한 제스처 인식을 포함하는 장치들의 실시예들이 특징들 및/또는 방법들에 특정한 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구항들의 대상은 특정한 특징들 또는 방법들로 반드시 제한되지는 않는 것으로 이해되어야 한다. 오히려, 특정한 특징들 및 방법들은 웨어러블 디바이스를 통해 레이더 기반의 제스처 인식의 예시적인 구현들로서 개시된다.

Claims (20)

  1. 레이더 기반의 제스처 인식 시스템으로서,
    국부적인 레이더 필드를 제공하도록 구성된 마이크로파 라디오 소자;
    상기 국부적인 레이더 필드에서 다수의 타겟들을 가진 상호 작용을 감지하도록 구성된 안테나 소자; 및
    상기 다수의 타겟들을 가진 감지된 상호 작용으로부터 제스처를 결정하도록 사용 가능한 제스처 데이터를 제공하기에 충분한 상기 국부적인 레이더 필드에서 상기 다수의 타겟들을 가진 상기 감지된 상호 작용을 처리하도록 구성된 신호 프로세서
    를 포함하는, 레이더 기반의 제스처 인식 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로파 라디오 소자는 3차원 볼륨으로 상기 국부적인 레이더 필드를 제공하고, 상기 안테나 소자는 상기 3차원 볼륨에서 상기 다수의 타겟들을 가진 상기 상호 작용을 감지하도록 구성되며, 상기 신호 프로세서는 3차원의 제스처를 결정하도록 사용 가능한 제스처 데이터를 제공하기에 충분한 상기 감지된 상호 작용을 처리하도록 구성되는, 레이더 기반의 제스처 인식 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로파 라디오 소자는 인체 조직 또는 비인체 객체에 적용되는 표면으로서 상기 국부적인 레이더 필드를 제공하고, 상기 안테나 소자는 상기 표면에서 상기 상호 작용을 감지할 수 있으며, 상기 신호 프로세서는 상기 표면에서 제스처를 결정하도록 사용 가능한 제스처 데이터를 제공하기에 충분한 상기 표면에서 감지된 상호 작용을 처리하도록 구성되는, 레이더 기반의 제스처 인식 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로파 라디오 소자는 3GHz 내지 300GHz 범위에서의 마이크로파 방사선(microwave radiation)을 방출하도록 구성되고, 상기 안테나 소자는 약 2 내지 약 25mm의 해상도로 상기 다수의 타겟들 중 둘 이상의 위치들을 추적하기 위해 방출된 마이크로파 방사선의 상기 상호 작용을 감지하도록 구성되며, 상기 위치들의 해상도는 상기 방출된 마이크로파 방사선의 3GHz 내지 300GHz 범위에 기초하는, 레이더 기반의 제스처 인식 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로파 라디오 소자는 실질적으로 의류를 침투할 수 있고, 실질적으로 인체 조직을 침투할 수 없는 마이크로파 방사선을 방출하도록 구성되고, 상기 안테나 소자 또는 신호 프로세서는 인체 조직에 의해 유발된 상기 국부적인 레이더 필드에서의 상호 작용들과, 의류에 의해 유발된 상기 국부적인 레이더 필드에서의 상호 작용들을 구별하도록 구성되는, 레이더 기반의 제스처 인식 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 컴퓨터 프로세서들; 및
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로세서들에 의한 실행에 응답하여 동작들을 수행하는 명령어들을 저장한 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
    를 포함하고, 상기 동작들은,
    상기 신호 프로세서로부터의 제공된 제스처 데이터에 기초하여 제스처를 결정하는 동작;
    원격 디바이스와 연관된 애플리케이션에 대한 제어 입력과 연관된 미리 구성된 제어 제스처에 상기 결정된 제스처를 매핑하는 동작; 및
    상기 송신 디바이스로 하여금 상기 애플리케이션의 제어를 가능하게 하는 데 효과적으로 상기 원격 디바이스에 상기 제어 입력을 송신하도록 하는 동작
    을 포함하는, 레이더 기반의 제스처 인식 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미리 구성된 제어 제스처는 다수의 복잡한 3차원의 한 손 제스처들 중 하나인, 레이더 기반의 제스처 인식 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로파 라디오 소자는 연속적으로 변조된 방사선, 초광대역 방사선, 또는 서브밀리미터 주파수 방사선을 방출하도록 구성되는, 레이더 기반의 제스처 인식 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로파 라디오 소자는 빔들의 방출된 방사선을 형성하도록 구성되고, 상기 빔들은 상기 안테나 소자 및 상기 신호 프로세서가 상기 빔들 중 어떤 것이 인터럽트되는 지를 결정할 수 있게 하는, 레이더 기반의 제스처 인식 시스템.
  10. 컴퓨터 구현 방법으로서,
    컴퓨팅 디바이스 상의 애플리케이션에 대해, 제어들의 세트 - 상기 제어들의 세트를 통해 상기 애플리케이션이 제어될 수 있음 - 를 결정하는 단계:
    국부적인 레이더 필드를 통해 선택 가능한 상기 제어들의 세트 또는 서브세트를 지시하는 단계;
    레이더 기반의 제스처 인식 시스템으로 하여금 상기 국부적인 레이더 필드를 제시하도록 하는 단계;
    상기 레이더 기반의 제스처 인식 시스템으로 하여금 상기 국부적인 레이더 필드에서 상호 작용을 감지하도록 하는 단계;
    상기 국부적인 레이더 필드에서 감지된 상호 작용을 통해 선택된 상기 제어들의 세트 또는 서브세트의 제어를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 제어를 상기 애플리케이션에 전달하는 단계
    를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컴퓨터 구현 방법은 상기 컴퓨팅 디바이스 상에서 수행되고, 상기 컴퓨팅 디바이스는 상기 레이더 기반의 제스처 인식 시스템으로부터 원격에 있고, 상기 제어들의 세트 또는 서브세트를 지시하는 단계는 상기 컴퓨팅 디바이스와 연관된 디스플레이 상에서 수행되며, 상기 방법은, 상기 선택된 제어를 결정하기 전에, 상기 레이더 기반의 제스처 인식 시스템으로부터 제스처 데이터를 수신하는 단계를 추가로 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 디바이스 상의 다수의 다른 애플리케이션들에 대해, 다른 제어들 - 상기 다른 제어들을 통해 상기 다수의 다른 애플리케이션들이 제어될 수 있음 - 을 결정하는 단계, 상기 국부적인 레이더 필드를 통해 선택 가능한 다른 제어들을 지시하는 단계를 추가로 포함하며, 제어들 및 다른 제어들의 상기 세트 또는 서브세트를 지시하는 단계는 이들 제어들에 대한 하나 이상의 일의적인 3차원 제스처들을 지시하는, 컴퓨터 구현 방법.
  13. 웨어러블 컴퓨팅 디바이스로서,
    제스처를 감지하도록 구성된 레이더 기반의 제스처 인식 시스템;
    하나 이상의 컴퓨터 프로세서들; 및
    상기 하나 이상의 컴퓨터 프로세서들에 의한 실행에 응답하여 동작들을 수행하는 명령어들을 저장한 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
    를 포함하고, 상기 동작들은,
    상기 레이더 기반의 제스처 인식 시스템으로 하여금 국부적인 레이더 필드를 제공하도록 하는 동작;
    상기 레이더 기반의 제스처 인식 시스템으로 하여금 상기 국부적인 레이더 필드에서 상호 작용을 감지하도록 하는 동작;
    상기 국부적인 레이더 필드에서 감지된 상호 작용에 기초하여 제스처를 결정하는 동작; 및
    상기 웨어러블 컴퓨팅 디바이스의 애플리케이션 또는 운영 체제로 하여금 상기 결정된 제스처에 대응하는 입력을 수신하도록 하는 데 효과적으로 상기 애플리케이션 또는 운영 체제에 상기 결정된 제스처를 전달하는 동작
    을 포함하는, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 웨어러블 컴퓨팅 디바이스는 디스플레이를 추가로 포함하고, 상기 동작들은 상기 디스플레이로 하여금 상기 감지된 상호 작용에 대응하는 위치의 시각적 근사를 제시하도록 하는 동작을 포함하는, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 디스플레이는 상기 국부적인 레이더 필드의 선택 가능한 제어 영역들을 보여주는 인터페이스를 제시하고, 상기 감지된 상호 작용에 대응하는 상기 위치의 시각적 근사는 상기 국부적인 레이더 필드에서 상기 상호 작용을 감지하는 동작에 응답하여 선택 가능한 제어 영역의 선택을 지시하는, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 웨어러블 컴퓨팅 디바이스는 디스플레이를 추가로 포함하고, 상기 동작들은 상기 디스플레이로 하여금 상기 감지된 상호 작용에 대응하는 움직임 및 위치들의 시각적 근사를 실시간으로 제시하도록 하는 동작을 추가로 포함하는, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 웨어러블 컴퓨팅 디바이스는 디스플레이를 추가로 포함하고, 상기 동작들은,
    상기 국부적인 레이더 필드가 오버레이하는 객체를 결정하는 동작;
    상기 객체의 시각적 근사를 상기 디스플레이 상에 제시하는 동작; 및
    상기 국부적인 레이더 필드에서 상기 상호 작용을 감지하는 것에 응답하여, 상기 객체에서 감지된 상호 작용의 위치에 대응하는 상기 객체에 대한 상기 시각적 근사에서의 위치에서 상기 감지된 상호 작용을 제시하는 동작
    을 추가로 포함하는, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 동작들은,
    상기 애플리케이션과 연관된 사용자 인터페이스에 기초하여, 상기 사용자 인터페이스에 대한 제어들의 세트 - 상기 제어들의 세트를 통해 상기 사용자 인터페이스가 입력을 수신할 수 있음 - 를 결정하는 동작;
    상기 사용자 인터페이스가 상기 레이더 기반의 제스처 인식 시스템을 통해 선택하기 위한 제어들의 세트 또는 상기 제어들의 세트의 서브세트를 강조 또는 지시할 수 있도록 효과적으로 상기 레이더 기반의 제스처 인식 시스템을 통해 선택하기 위한 제어들의 세트 또는 상기 제어들의 세트의 서브세트를 상기 사용자 인터페이스에 지시하는 동작; 및
    상기 제어들의 세트 또는 서브세트 중 하나를 선택하는 감지된 상호 작용에 응답하여, 상기 애플리케이션과 연관된 상기 사용자 인터페이스로 하여금 상기 선택된 제어의 선택을 지시하도록 하는 동작
    을 추가로 포함하는, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는 원격 디바이스 상에 표시되고, 상기 원격 디바이스는 상기 웨어러블 컴퓨팅 디바이스로부터 원격에 있는, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는 상기 웨어러블 컴퓨팅 디바이스와 연관된 디스플레이 상에 표시되는, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스.
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