(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスデバイス上で音声制御を起動する方法であって、
前記ワイヤレスデバイスの2つ以上の端縁部に沿って配置された複数のセンサから信号をサンプリングするステップと、
前記信号のサンプリングに基づいて前記ワイヤレスデバイスがユーザによってハンズオン状態となっているか否かを判定するステップと、
前記判定に基づいて前記ワイヤレスデバイス上の音声起動検出(VAD)アプリケーションを動作可能とするステップと
を含み、
前記サンプリングするステップは、前記複数のセンサのうち少なくとも1つをデューティサイクルで周期的に起動するステップを含み、
前記サンプリングの合間に遅延時間が挿入され、
前記サンプリングの合間の前記遅延時間は、「ハンズオフ」状態の継続時間に対応して大きくなる、方法。
【請求項２】
前記デューティサイクルは、前記センサが起動されている継続時間を定義する第1の期間と前記第1の期間の反復率を定義する第2の期間とを含み、前記デューティサイクルは、前記第1の期間の前記第2の期間に対する1未満の比率である、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記デューティサイクルは、50%以下で0%よりも大きい、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記ハンズオン状態を判定するステップは、前記サンプリングされた信号のレベルを閾値レベルと比較し、前記サンプリングされた信号が前記閾値レベルと等しいまたは前記閾値レベルを超えているときに前記ハンズオン状態を起動するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記閾値レベルは、少なくとも1つのセンサによって、非接触状態と前記ユーザの前記ワイヤレスデバイスへのハンズオン接触状態とを識別するために設定された基準レベルである、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
前記VADアプリケーションによって検出された音声を、オーディオプロセッサを使用して解釈するステップと、
前記解釈された音声に基づいてリモートサーバから信号を取得するために、前記ワイヤレスデバイスを用いて通信インターフェースと通信するステップと、
前記VADアプリケーション、前記オーディオプロセッサ、および前記通信インターフェースの動作を休止させるステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
さらに、前記休止させるステップは、前記ワイヤレスデバイスが前記「ハンズオフ」状態であることと、前記VADアプリケーションが音声を検出していないことの検出に基づく遅延時間の後実施される、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記遅延時間は所定の秒数よりも長い、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記休止させるステップは、前記VADアプリケーション、前記オーディオプロセッサ、および前記通信インターフェースの少なくとも1つを、待機状態とオフ状態のいずれかに不能化するステップを含む、請求項7に記載の方法。
【請求項１０】
サンプリングの合間の前記遅延時間は動的に可変である、請求項7に記載の方法。
【請求項１１】
ワイヤレスデバイスに含まれる音声制御装置であって、
前記ワイヤレスデバイスの2つ以上の端縁部に沿って配置された複数のセンサと、
マイクと、
前記複数のセンサの少なくとも1つからの信号をサンプリングするコントローラと、
前記コントローラに結合されたプロセッサと、
前記コントローラと前記マイクとに結合された、前記プロセッサ上で実行する音声起動検出(VAD)アプリケーションと
を備え、
前記コントローラは、前記信号をサンプリングするために、前記複数のセンサの少なくとも1つをデューティサイクルで周期的に起動し、
前記サンプリングの合間に遅延時間が挿入され、
前記サンプリングの合間の前記遅延時間は、「ハンズオフ」状態の継続時間に対応して大きくなる、装置。
【請求項１２】
デバイスに含まれる音声コマンド制御装置であって、
前記デバイスの2つ以上の端縁部に沿って配置された複数の検知するための手段と、
音を検出するための手段と、
前記複数の検知するための手段のうちの1つまたは複数から信号をサンプリングするための、前記検知するための手段に結合された、制御するための手段と、
前記サンプリングされた信号の少なくとも1つを処理するための手段と、
音声の検出および解釈のための手段と
を備え、
前記検知するための手段は、前記信号をサンプリングするために、前記複数の検知するための手段のうちの1つまたは複数をデューティサイクルで周期的に起動し、
前記サンプリングの合間に遅延時間が挿入され、
前記サンプリングの合間の前記遅延時間は、「ハンズオフ」状態の継続時間に対応して大きくなる、音声コマンド制御装置。
【請求項１３】
プロセッサが命令を実行すると、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法のステップを前記プロセッサに実行させる前記命令を含む、非一時的なコンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にワイヤレス通信システムに関する。より具体的には、本開示はユーザの接触を検知することによって、音声起動制御の電力消費を最小限にして、音声制御に影響されるシステムを起動するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス通信デバイスは小型化し、よりパワフルとなり、またより多機能化している。ユーザは携帯電話としての使用、eメールやインターネットへのアクセスのため、ますますワイヤレス通信デバイスに頼ることが多くなっている。同時に、デバイスも小型化が進んでいる。携帯電話、携帯情報端末(PDA)、ラップトップコンピュータ、他の同種のデバイスが、信頼性の高いサービスを広汎なエリアに提供している。そのようなデバイスは、移動局、ステーション、アクセス端末、ユーザ端末、加入者ユニット、ユーザ機器、そして類似の用語で呼ばれ得る。
【０００３】
ワイヤレス通信システムは、同時に複数のワイヤレス通信デバイスのための通信をサポートできる。使用時には、ワイヤレス通信デバイスはアップリンクとダウンリンクの伝送によって1つまたは複数の基地局と通信できる。基地局はアクセスポイント、ノードB、または他の類似の用語で呼ばれ得る。アップリンクすなわちリバースリンクは、ワイヤレス通信デバイスから基地局への通信リンクを指し、ダウンリンクすなわちフォワードリンクは、基地局からワイヤレス通信デバイスへの通信を指す。
【０００４】
ワイヤレス通信システムは、帯域幅や送信電力など利用可能なシステムリソースを共有することによって、複数のユーザとの通信をサポートできる複数のアクセスシステムであってよい。そのような多重アクセスシステムの例としては、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、広帯域符号分割多元接続(WCDMA(登録商標))システム、モバイル通信システム用グローバルシステム(GSM(登録商標))、GSM(登録商標)革新のための強化データレート(EDGE)システム、および直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムなどが挙げられる。
【０００５】
モバイル通信デバイスの電力消費を最小限にすることが強く望まれている。音声起動と音声コマンドは、モバイルデバイスに急速に普及しつつある特徴である。従来、音声検出システムの少なくとも一部は常時動作している場合がある。モバイルデバイスのバッテリーを長持ちさせるには、モバイルデバイスの機能をできるだけ多くオフにすることが望ましい。既存の解決手段には、音声起動検出(VAD)モジュールが常時動作している場合で、電源ボタンを手動で押して、目覚ましオーディオサブシステム(LPASS)およびアプリケーションプロセッサ(AP)が必要に応じて起動するというものがある。
【０００６】
したがって、不要時には休止させて電力を節約し、必要時には適切な検出手段によって起動させることができる音声制御プロセスの起動方法が求められている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
デバイス上で音声制御コマンドを起動する方法は、デバイス上の複数のタッチセンサから信号をサンプリングするステップと、信号のサンプリングに基づいてデバイスがユーザによってハンズオン状態となっているか否かを判定するステップと、判定に基づいてデバイス上の音声起動検出(VAD)アプリケーションを動作可能とするステップとを含む。
【０００８】
一実施形態においては、デバイス上で音声制御コマンドを起動する方法は、デバイス上の複数のタッチセンサから信号をサンプリングするステップと、信号のサンプリングに基づいてデバイスがユーザによってハンズオン状態となっているか否かを判定するステップと、判定に基づいてデバイス上の音声起動検出(VAD)アプリケーションを動作可能とするステップとを含む。
【０００９】
一実施形態においては、デバイスに含まれる音声コマンド制御装置は、デバイスの1つまたは複数の表面に配置された複数のタッチセンサと、デバイスに配置されたマイクと、センサと結合され複数のセンサの1つまたは複数から信号をサンプリングするコントローラと、コントローラに結合されたオーディオプロセッサを備えるプロセッサと、コントローラとマイクとに結合されたプロセッサ上で実行する音声起動検出(VAD)アプリケーションとを備える。
【００１０】
一実施形態においては、デバイスに含まれる音声コマンド制御装置は、デバイスの1つまたは複数の表面に配置された複数の検知手段と、デバイスに配置された音検出手段と、検知手段と結合され複数の検知手段の1つまたは複数から信号をサンプリングする制御手段と、制御手段に結合された処理手段と、制御手段と音検出手段とに反応する処理手段で作動可能な音声起動検出(VAD)アプリケーションとを備える。
【００１１】
一実施形態においては、デバイスに含まれる音声コマンド制御装置は、デバイスの1つまたは複数の表面上の複数のタッチセンサから信号をサンプリングするための手段と、信号のサンプリングに基づいてデバイスがユーザによってハンズオン状態となっているか否かを判定するための手段と、判定に基づいてデバイス上の音声起動検出(VAD)アプリケーションを動作可能とするための手段とを備える。
【００１２】
一実施形態においては、プロセッサが命令を実行すると、デバイスの1つまたは複数の表面上の複数のタッチセンサから信号をサンプリングするステップと、信号のサンプリングに基づいてデバイスがユーザによってハンズオン状態となっているか否かを判定するステップと、判定に基づいてデバイス上の音声起動検出(VAD)アプリケーションを動作可能とするステップとを含む、デバイス上で音声制御コマンドを起動する方法を、プロセッサに実行させる命令を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示のいくつかの実施形態による、ワイヤレス通信システムの1つの構成を示す図である。
【図２】本開示のいくつかの実施形態による送信可能な電子コンポーネントの例を示すブロック図である。
【図３】図３Ａは、本開示の一実施形態による、様々な位置に接触センサを有するワイヤレス通信デバイスを示す図である。図３Ｂは、本開示の一実施形態による、センサとセンサコントローラとマイクとプロセッサとの構成を示すブロック図である。
【図４】本開示の一実施形態による、音声検出および音声制御の方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照しつつ、様々な態様について説明する。以下の記述において、1つまたは複数の態様の完全な理解を与えるために、多数の具体的な詳細を説明の目的で記載する。ただし、そのような態様は具体的な詳細無しに実施され得ることは明らかであろう。
【００１５】
本出願において、「コンポーネント」、「モジュール」、「システム」などの用語は、コンピュータ関連のエンティティを含むものとし、たとえばハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアなどがあるが、これらに限定されない。たとえばコンポーネントは、プロセッサ上で動作するプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行の脈絡、プログラムおよび/またはコンピュータを指し得るが、これらに限定されない。例として、コンピューティングデバイス上で作動するアプリケーションと当該コンピューティングデバイスの両方がコンポーネントとなり得る。1つまたは複数のコンポーネントが1つのプロセスおよび/または実行の脈絡内に存在することができ、1つのコンポーネントが1つのコンピュータ上でローカライズされ、および/または2つ以上のコンピュータ間で配信され得る。さらに、これらのコンポーネントは、様々なデータ構造が記憶された様々なコンピュータ可読媒体から実行されてもよい。これらのコンポーネントは、たとえば、ローカルシステムや配信されたシステム内の別のコンポーネントと対話している1つのコンポーネントからのデータのような1つまたは複数のデータパケットを有する信号に従って、および/または当該信号によって他のシステムを備えるインターネットなどのネットワークを通じて、ローカルプロセスおよび/またはリモートプロセスによって通信できる。
【００１６】
本明細書で使用されるように、「判定する(determine)」という用語は広範囲な動作を包含し、したがって「判定する」は計算する、演算する、処理する、取得する、調査する、参照する(たとえば、表やデータベースまたは別のデータ構造を参照する)、確認するなどの意味を含み得る。また「判定する」は、解決する、選択する、選ぶ、確定するなどの意味も含み得る。
【００１７】
「に基づく」という語句は、別段に明記されていない限り、「のみに基づく」ことを意味しない。言い換えれば、「に基づく」という語句は「のみに基づく」と「少なくとも基づく」の両方を述べるものである。
【００１８】
さらに、「または(or)」という用語は、排他的な「または(or)」ではなく包括的な「または(or)」を意味すると意図される。すなわち、別段に明記されていない限り、または文脈から明らかな場合を除き、「XはAまたはBを使用する」という語句は自然で包括的なあらゆる言い換えを意味すると意図される。すなわち、「XはAまたはBを使用する」という語句は次のいずれの場合も満たす:「XはAを使用する」、「XはBを使用する」、「XはAとBの両方を使用する」。また、本出願および添付の請求の範囲で使用されるように、「a」および「an」という不定冠詞は、別段に明記されていない限り、または文脈から単数に向けられていることが明らかな場合を除き、一般に「1つまたは複数」を意味すると解釈されるべきである。
【００１９】
本開示に関して記載される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、本明細書に記載された機能を果たすよう設計された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートもしくはトランジスタロジック、離散ハードウェアコンポーネント、もしくはこれらの任意の組合せによって、実施または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサでよいが、これに代えて、あらゆる市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえばDSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと結合した1つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実施されてもよい。
【００２０】
本開示に関して記載する方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアにおいて、プロセッサが実行するソフトウェアモジュールにおいて、またはこれらの2つの組合せによって具現化できる。ソフトウェアモジュールは、当該分野において既知のあらゆる形態の記憶媒体に存在することができる。使用できる記憶媒体のいくつかの例としては、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROMなどがある。ソフトウェアモジュールは、単一の命令または多数の命令を含むことができ、異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラム間に複数の記憶媒体を介して配信され得る。記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体から情報を読出し、かつ記憶媒体に情報を書込めるように、プロセッサと接続され得る。代替的に記憶媒体はプロセッサと一体化され得る。
【００２１】
本明細書で開示する方法は、記載された方法を達成するために1つまたは複数のステップまたは動作を含む。方法のステップおよび/または動作は、請求の範囲を逸脱することなく互換可能である。言い換えれば、ステップまたは動作の具体的な順序が明記されていない限り、特定のステップおよび/または動作の順序および/または使用は、請求の範囲を逸脱することなく変更され得る。
【００２２】
記載される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合せによって実施し得る。ソフトウェアによって実施された場合、当該機能はコンピュータ可読媒体上に1つまたは複数の命令として記憶され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータがアクセスできるものであればどのような媒体でもよい。限定ではない例として、コンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、または他の光学ディスクメモリ、磁気ディスクメモリもしくは他の磁気記憶デバイス、または命令もしくはデータ構造の形の所望のプログラムコードを保持もしくは記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の媒体を含むことができる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disk)(CD)、レーザディスク(登録商標)(disk)、光学ディスク(disc)、デジタル多目的ディスク(disk)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)、ブルーレイ(登録商標)ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は通常データを磁気的に再生し、一方ディスク(disc)はデータをレーザで光学的に再生する。
【００２３】
ソフトウェアまたは命令はまた、伝送媒体上で送信され得る。たとえば、ソフトウェアがウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して送信される場合、これら同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は伝送媒体の定義に含まれる。
【００２４】
さらに、本明細書に記載の方法および技術を実行するためのモジュールおよび/または他の適切な手段は、モバイルデバイスおよび/または基地局によって適宜ダウンロードされ得るおよび/または他の方法で取得され得ることを理解されたい。たとえば、そのようなデバイスは、本明細書に記載の方法を実行するための手段の転送を促進するために、サーバと接続され得る。代替的には、本明細書に記載の様々な方法は、記憶手段をデバイスに接続するまたは提供すると、モバイルデバイスおよび/または基地局が当該様々な方法を取得できるように、記憶手段(たとえば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、コンパクトディスク(CD)またはフロッピー(登録商標)ディスクなどの物理的記憶媒体など)を介して提供され得る。さらに、本明細書に記載の方法および技術をデバイスに提供するための任意の適切な技術を利用し得る。
【００２５】
さらにまた、端末に関して様々な態様が本明細書において記載されており、端末は有線端末でもワイヤレス端末でもよい。端末はまた、システム、デバイス、加入者ユニット、加入者局、移動局、モバイル、モバイルデバイス、リモート局、リモート端末、アクセス端末、ユーザ端末、通信デバイス、ユーザエージェント、ユーザデバイス、またはユーザ装置(UE)と呼ぶこともできる。ワイヤレス端末は、携帯電話、衛星電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、コンピューティングデバイス、またはワイヤレスモデムに接続された他の処理デバイスなどであり得る。さらに、基地局に関して様々な態様が本明細書に記載される。基地局はワイヤレス端末と通信するために利用することができ、アクセスポイント、ノードB、またはいくつかの他の用語で呼ばれる場合もある。
【００２６】
本明細書で説明する技術は、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交FDMA(OFDMA)ネットワーク、シングルキャリアFDMA(SC-FDMA)ネットワークなどの様々なワイヤレス通信ネットワークに使用され得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は、しばしば互換的に使用される。CDMAネットワークは、ユニバーサル地上波無線アクセス(UTRA)やCDMA2000などの無線技術を実装することができる。UTRAは広帯域CDMA(W-CDMA(登録商標))を含む。CDMA2000は、IS-2000、IS-95、およびモバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))などの技術も網羅する。
【００２７】
OFDMAネットワークは、進化型UTRA(E-UTRA)、米国電気電子学会規格(IEEE)802.11、IEEE802.16、IEEE802.20、フラッシュOFDAM(登録商標)などの無線技術を実装し得る。UTRA、E-UTRA、およびGSM(登録商標)はユニバーサルモバイル通信システム(UMTS)の一部である。長期進化技術(LTE: Long Term Evolution)はE-UTRAを用いるUMTSのリリースである。UTRA、E-UTRA、GSM(登録商標)、UMTS、およびLTEは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)という名前の組織からの文書に記載されている。CDMA2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)という名前の組織からの文書に記載されている。これらの様々な無線技術と規格は当分野で既知である。明確さのために、以下では技術のいくつかの態様はLTEについて記載され、LTEの用語が以下の記載に多く用いられている。ただし、LTEの用語は例示のために用いられるものであり、本開示の範囲はLTEに限定されるものではないことを留意されたい。むしろ、本明細書に記載の技術は、パーソナルエリアネットワーク(PAN)、ボディエリアネットワーク(BAN)、ロケーション、ブルートゥース、GPS、UWB、RFIDなどのワイヤレス伝送に関連する様々なアプリケーションにおいて利用され得る。さらにそれら技術は、ケーブルモデム、光ファイバーシステムなどの有線システムにも利用され得る。
【００２８】
シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)は、シングルキャリア変調と周波数領域等化を用いるものであり、OFDMAシステムと類似の機能を持ち、全体的な複雑性においてOFDMAシステムと実質的に同等である。SC-FDMA信号はその本来のシングルキャリア構造により、低いピーク対平均電力比(PAPR)を有し得る。PAPRが低いことが送信電力の効率面でモバイル端末に非常に有利となるアップリンク通信において、SC-FDMAは使用され得る。
【００２９】
図1は、LTEネットワークアーキテクチャ100を示す図である。LTEネットワークアーキテクチャ100は、進化型パケットシステム(EPS)100と呼ばれ得る。EPS100は、1つまたは複数のユーザ装置(UE)102、進化型UMTS地上波無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)104、進化型パケットコア(EPC)110、ホーム加入者サーバ(HSS)120、およびオペレータインターネットプロトコル(IP)サービス122を含み得る。EPSは他のアクセスネットワークと相互接続され得るが、簡潔化のためそれらのエンティティやインターフェースは図示しない。図示のようにEPSはパケット交換サービスを提供するが、本開示全体に提示されている様々な概念は、当業者には容易にわかるように、回線交換サービスを提供するネットワークにも拡張可能である。
【００３０】
E-UTRANは進化型ノードB(eNB)106および他のeNB108を含み得る。eNB106は、UE102に対してユーザプレーンおよび制御プレーンのプロトコル終端を提供する。eNB106はバックホール(たとえば、eNB間のインターフェースであるX2インターフェース。このインターフェースは主に、アクティブモードのユーザ装置(UE)の移動性をサポートするために用いられる。技術仕様書ETSI TS 136 420にX2インターフェースが記述されている)を介して、他のeNB108と接続され得る。
【００３１】
eNB106は、基地局、トランシーバ基地局、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、または他の適切な用語で呼ばれることもある。eNB106は、UE102のためにEPC110へのアクセスポイントを提供できる。UE102の例は、携帯電話、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、携帯情報端末(PDA)、衛星ラジオ、全地球測位システム、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤー(たとえば、MP3プレーヤー)、カメラ、ゲーム機、タブレット、または任意の他の同様に機能するデバイスを含む。またUE102は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、受話器、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語として呼ばれ得る。
【００３２】
eNB106は、EPC110に接続され得る。EPC110は、移動管理装置(MME)112、他のMME114、サービングゲートウェイ116、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)ゲートウェイ124、ブロードキャストマルチキャストサービスセンタ(BM-SC)126、およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ118を含むことができる。MME112は、UE102とEPC110との間のシグナリングを処理する制御ノードとして機能し得る。一般にMME112は、ベアラ管理および接続管理を提供し得る。ユーザIPパケットはすべて、サービングゲートウェイ116を通じて転送され得、サービングゲートウェイ116自体はPDNゲートウェイ118に接続され得る。PDNゲートウェイ118はUEのIPアドレス割当てと他の機能を提供し得る。PDNゲートウェイ118はオペレータIPサービス122に接続され得る。オペレータIPサービス122は、インターネット、イントラネット、IPマルチメディアサブシステム(IMS)、PSストリーミングサービス(PSS)を含み得る。BM-SC126はMBMSトラフィックのソースである。MBMSゲートウェイ124は、MBMSトラフィックをeNB106、108に分配する。
【００３３】
図2は、LTEネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク200の一例を示す図である。この例では、アクセスネットワーク200は複数のセルラー領域(セル)202に分割され得る。1つまたは複数の低電力クラスeNB208は、1つまたは複数のセル202と重なるセルラー領域210を有し得る。低電力クラスeNB208は、フェムトセル(たとえば、ホームeNB(HeNB))、ピコセル、マイクロセル、またはリモートラジオヘッド(RRH)であってよい。マクロeNB204は各々、対応するセル202に割り当てられ、セル202内のすべてのUE206のためのEPC110へアクセスポイントを提供するように構成され得る。このアクセスネットワーク200の例には集中コントローラは含まれていないが、代替的な構成においては集中コントローラを用いてもよい。eNB204は、無線ベアラ制御、アドミッション制御、モビリティ制御、スケジューリング、セキュリティ、およびサービングゲートウェイ116への接続性を含むすべての無線関連機能を担当し得る。
【００３４】
アクセスネットワーク200が用いる変調および多元接続方式は、展開されている個々の通信規格に従って異なる。たとえばLTEアプリケーションにおいては、OFDMはDLで使用され、SC-FDMAはULで使用され、周波数分割複信(FDD)と時分割複信(TDD)の両方をサポートする。次の詳細な説明から当業者は容易にわかるように、本明細書に提示した様々な概念は、LTEアプリケーションに好適である。しかし、それらの概念は、他の変調および多元接続技術を用いる他の通信規格に容易に拡張可能である。例として、これらの概念は、進化データ最適化型(EV-DO)またはウルトラモバイルブロードバンド(UMB)に拡張することができる。EV-DOおよびUMBは、CDMA2000の規格ファミリーの一部として、第3世代パートナーシッププロジェクト2(3GPP2)によって公開したエアインターフェース規格であり、移動局にブロードバンドインターネットアクセスを提供するためにCDMAを採用する。これらの概念はまた、広帯域CDMA(W-CDMA(登録商標))やたとえばTD-SCDMA、TDMAによるグローバルモバイル通信システム(GSM(登録商標))、進化型UTRA(E-UTRA)などのCDMAの他の変種を採用したUMTS地上波無線アクセス(UTRA)に、またIEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、およびOFDMAによるフラッシュOFDMに、拡張が可能である。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTEおよびGSM(登録商標)は、3GPPの組織からの文書に記述されている。CDMA2000およびUMBは、3GPP2の組織からの文書に記述されている。実際に用いられるワイヤレス通信規格および多元接続技術は、個別のアプリケーションと、システムに課された全体的な設計制約に依存する。
【００３５】
eNB204は、MIMO技術をサポートする複数のアンテナを有し得る。MIMO技術の利用は、eNB204が空間領域を活用し、空間多重化、ビームフォーミング、および伝送ダイバーシティをサポートすることを可能とし得る。空間多重化は、いろいろなデータストリームを同じ周波数で同時に送信するのに利用され得る。データストリームはデータレートを上げるために単一のUE206に送信し得、あるいはシステム全体の容量を増大させるために複数のUE206に送信し得る。これは、各データストリームを空間的にプリコーディングし(すなわち、振幅と位相のスケーリングを適用し)、次いで空間的にプリコードされた各ストリームをDLにおいて複数の送信アンテナを通じて送信することによって達成し得る。空間的にプリコードされたデータストリームは、それぞれ異なった空間シグネチャとともにUE206(複数可)に到着し、それによってUE206(複数可)の各々は、当該UE206に向けられた1つまたは複数のデータストリームを回復できる。ULにおいては、各UE206が空間的にプリコードされたデータストリームを送信し、それによってeNB204は空間的にプリコードされた各データストリームのソースを識別できる。
【００３６】
そのようなULおよびDL動作すべてのためにUE206が必要とする電力は、UE206が移動型で外部電力にすぐには接続できない場合、バッテリーまたは他の電源を消耗させる電力全体の有意な要素となり得る。動作可能時間を延長するために電力を温存するための手段が、非常に有益である。
【００３７】
電力制御によって、再充電の間のUEの動作可能性を延長するためにバッテリー電源のより長期にわたる温存が可能となる。したがって、選択されたセンサの状態によって追加のプロセスが必要であることが確認された場合のみ、音声コマンドなどのユーザ制御によるプロセスを開始することによって、電力消費を低減する必要がある。
【００３８】
タッチ検知などの接触検知法を、音声検出や、様々な通信デバイスへの音声コマンドの実装などのプロセスを起動するために用いることができる。そのようなデバイスとしては、スマートフォンやタブレットコンピュータなどのワイヤレスモバイルデバイスが挙げられる。音声コマンド起動は、デバイスが携帯型であってバッテリー電源に依存している場合に、実装され得る。音声コマンドの例として、電話番号の発語による音声ダイヤリングやマイクへのアドレスブックの入力があり、これらは呼び出しを開始するものとして認識され、またはスマートフォンへの口頭照会でリモートサーバのデータベースの検索を行う。
【００３９】
一実施形態において、図3Aに示すように、ユーザの手がデバイスに接触したことを検知するために、デバイスの二つ以上の端縁部にセンサが設けられ得る。センサは容量型、抵抗型、熱電型、圧電センサ、温度勾配センサなどであり得る。たとえば、圧電センサは圧縮されると過渡電圧信号を発生し、電圧はサンプリング回路によって検出されて、使用時にのみ電力を必要とする他のプロセスを開始する。他の種類のセンサは、接触によって引き起こされる、異なる形態の電気的または磁気的刺激に依存するものがあるが、その目的は概して共通しており、たとえば、プロセスを開始するために検出され得る電圧を誘起することである。少なくとも二つの端縁部/表面で接触が検出されると、その状態を「ハンズオン」と呼び、そうでない状態を「ハンズオフ」と呼ぶ。たとえば、スマートフォンがその一方側が離れて置かれている場合、生成される信号は、ユーザによって「ハンズオン」構成で握られていないと解釈され得る。しかしながら、検出は少なくとも二つの端縁部および/または表面からの信号に限定されるものではなく、一箇所での接触で充分であり得る。
【００４０】
一実施形態においては、センサ(複数可)は好ましくは低デューティサイクル(たとえば50%未満、より好ましくは1%またはそれ未満、ただし0%より大きい)で、周期的にサンプリングされ得る。センサはユーザの存在(すなわちユーザがデバイスを手に持っているとき)を検知するために短い時間間隔でサンプリングされ得、使用はセンサ信号レベルと閾値信号レベルとの比較によって判定される。センサ信号が閾値の最低要件を満たす場合、1つまたは複数のプロセスを起動するための動作が行われ得る。コントローラが電流および電圧を供給して1つまたは複数のセンサが駆動され得る。コントローラは、センサ信号を検出し、センサ信号レベルと閾値信号レベルとを比較し、1つは音声検出であり得る1つまたは複数のアプリケーションプロセスを開始するために出力信号を発するように適応された回路に電力を供給し得る。音声検出はマイクを通じて行われ得る。他のプロセスはさらに、音声認識、音声検出が始まった後発行される音声コマンドに基づく他のプロセスの分析と起動(たとえばデバイスに記憶されたアプリケーションの開始と実行)を含み得る。
【００４１】
一実施形態においては、コントローラは、通信を含む、ワイヤレス通信デバイスの複数またはすべての機能とプロセスを制御するように適応された単一のプロセッサであり得る。一実施形態においては、コントローラは、他の時間には、センサを休止させておいて、たとえば電源無しまたは微小電力状態でセンサとそれに対応する動作可能な回路を低デューティサイクルで起動しまた問い合わせをすることに特化した最小限の機能性を備えた低レベル制御デバイスである。コントローラは、メインプロセッサまたは他のいくつかのプロセッサと接続されてもよく、プロセッサの1つまたは複数は様々なプロセスの開始を担うことができ、そのプロセスは、音声検出、音声パターン認識、および音声パターン認識に基づく様々なアプリケーションのコマンド生成を含むがこれらに限定されない。このように、コントローラは機能性と動作要求、たとえばセンサの作動やセンサから生成されるセンサ信号レベルの計測と比較のレベルが低いので、処理要求と能力の高さゆえエネルギー消費の多いハイレベルプロセッサに比べて所要電力が低い。したがって、コントローラは、低デューティサイクルで、かつ低レベルの瞬間的および/または平均電力で、より高いプロセッサ電力消費が必要なプロセスを起動するか否かを決定するように適応されている。
【００４２】
図3Aに示すように、センサ310を内蔵するスマートフォンセット300は、たとえば、スマートフォンなどのモバイルデバイス320の端縁部に沿って配置することができる(図示しないが上部または下部の位置でもよい)。「ハンズオン」状態を検出するように適応され得るセンサ310は、圧電素子、焦電素子、容量素子、熱電素子、圧電抵抗検知素子などを備え得る。
【００４３】
たとえば圧電抵抗センサは、感圧の分野で周知のホイートストンブリッジを含みうる。ブリッジの抵抗器の1つは膜抵抗器であり、その抵抗値は圧力または膜の変形に反応し、他の抵抗器が抵抗値において「均衡している」ときに、「ブリッジ」抵抗器はごく微量の電流の流れを呈する、またはまったく電流の流れを呈さない。センシング抵抗器の変化によってブリッジ抵抗器に電流が発生し、誘起された電圧低下は抵抗器膜にかかる圧力の大きさである。膜抵抗器にかかる接触圧力を検出するためにホイートストンブリッジに接続された回路は低デューティサイクルで電力が供給されてもよく(すなわち、当該回路は大部分の時間は電流が供給されない)、したがって電流が流れない。同様に、ユーザの指からの熱接触によってセンシング素子の抵抗が変化したときに抵抗の変化を検知するために熱抵抗型ホイートストンブリッジを使用することができる。
【００４４】
代替的に、圧電センサは、モバイルデバイス320を使用しているユーザによる圧迫接触があったときに、電圧インパルスを生成し得る圧電トランスデューサ素子を含み得る。音声検出および音声起動制御用の回路の電力を増加させるために、電圧インパルス(増幅可能)を検出し得る。同様の精神から、様々な検知方式を適切な回路と組み合わせ、低デューティサイクルモードで動作させて、動作電力の温存のためにモバイルデバイスの「ハンズオン」または「ハンズオフ」状態を検知し得る。
【００４５】
ユーザがモバイルデバイス320と「ハンズオン」接触していることをセンサ310が検知すると、マイク350を介して受信する音声コマンドに応答する1つまたは複数のアプリケーションが起動され得る。
【００４６】
図3Bを参照すると、センサ310がユーザの存在を検知したとき、マイク350によって検出された音声コマンドに応答するプロセスがコントローラ330によって開始され得る。コントローラ330はセンサ310とマイク350に接続され、コントローラ330から受信した信号に基づいて音声コマンドを解釈するプロセッサ340上で実行される、音声起動検出(VAD)および解釈のためのアプリケーションを開始し得る。代替的に、オーディオプロセッサを備え得るプロセッサ340は、音声コマンドを解釈してモバイルデバイス320に応答命令を返すように適応されたリモートサーバにアクセスするために、ワイヤレスであり得る通信インターフェースに接続してもよい。
【００４７】
コントローラ330は、「ハンズオン」状態が存在するか否か、すなわちセンサ310にユーザが接触しているか否かを判定するために、センサ310を周期的または断続的にサンプリングしてもよい。センサ310および関連する回路を動作させるために電力を印加しているサンプリングのデューティサイクルは、典型的には50%から1%未満(ただし0%より大きい)の範囲で変動する。プロセッサ340上で実行されるべく起動されたアプリケーションは、リモートリソースへのアクセスが試みられている場合、音声コマンドの解釈に基づいてデバイス320をクラウドに接続し得る。音声起動検出(VAD)プロセスは、処理されたコマンドにより結果として機能が完了した場合、および/またはコントローラ330によってデバイス320をサンプリングし、「ハンズオフ」状態であるとわかった場合に、不能化または休止され得る。
【００４８】
一実施形態において、図4は音声検出と制御の方法400を示す。方法400は、デバイス320上の1つまたは複数のタッチセンサからの信号をサンプリングするステップ(プロセスブロック410)を含む。次いで信号に基づいてデバイスが「ハンズオン」状態であるか否かが判定される(判定ブロック420)。信号がデバイス320の「ハンズオン」状態を示している場合、音声起動検出アプリケーションが動作可能とされる(プロセスブロック430)。そうでない場合、方法はプロセスブロック410に戻ることによって継続し、デバイス320が「ハンズオフ」状態である場合はセンサ310からの信号のサンプリングを継続する。このときサンプリングの間に適応的な(すなわち可変の)遅延が挿入され得る(プロセスブロック490)。音声が検知されると(判定ブロック440)、方法400は、オーディオプロセッサに音声コマンドの解釈を可能とさせることにより継続する(プロセスブロック450)。そうでない場合、適応遅延プロセスブロック490を介してプロセスブロック410に戻ることによって、方法はセンサ310のサンプリングを継続する。判定ブロック450でプロセッサ340が動作可能とされた場合、解釈された音声コマンドに基づいて有効なコマンドを取得して(プロセスブロック470)、ユーザデバイス320上のアプリケーションに送るために、必要であればプロセッサ340のリモートクラウドサーバとの通信を選択的に可能とし得る(プロセスブロック460)。プロセッサ340によるVADの動作とクラウドサーバとの通信は、遅延時間の後少なくとも一回の無音声状態が検知され、デバイスが「ハンズオフ」状態であるとわかった場合に停止または休止し得る(プロセスブロック480)。判定ブロック420、440、およびプロセスブロック460、480のステップに引き続いて、方法はプロセスブロック410に戻ってセンサのサンプリングを行う。そこでセンサのサンプリングレートの有効なデューティサイクルを決定するために適応遅延が挿入されてもよい。代替的に、ユーザデバイス320上のアプリケーションが、クラウドベースのサーバに接続せずに内部でコマンド命令を生成し、プロセッサ340上のアプリケーション内で命令を直接実行し、プロセスブロック450からプロセスブロック480へと進んでもよい。
【００４９】
スマートフォンなどのモバイルデバイスのバッテリー電源を温存するために、デューティサイクルは好ましくは50%以下であり得る。より好ましくは、デューティサイクルは、たとえば図4に示すようなサンプリングと音声起動の方法400に対して、電力消費要件をできるだけ一層低減するために、0%よりも大きく10%未満とするのがよい。デューティサイクルは、省エネルギーと「ハンズオン」を検出する適度なサンプリングとのバランスを考慮して選択し得る。センサに長時間「ハンズオン」接触がない場合、スマートフォンの不使用期間の延長に対応して適応遅延を大きくしてもよい。
【００５０】
モバイルデバイス320の「ハンズオン」状態の判定は、様々な方法で行うことができる。たとえばサンプリングされたとき、センサ信号は、たとえば動作中のアンプを比較器として使用して、回路内でノイズと信号を識別するための値で基準点として設定された閾値レベルと比較し得る、電圧出力レベルであり得る。オーディオプロセッサを動作可能としコマンドを解釈するためには、検知信号は基準と合致するか、または上回らねばならない。容量ベースのセンサは、導体であるユーザの体(たとえば指先)の接触による静電界の変化を、容量の変化として検出することができる。繰り返すが、容量の変化は、接触されていないセンサのバックグラウンドレベルからユーザの接触による検知信号を識別する信号(たとえばアナログ電圧またはデジタル値として)を生成するために、回路内で変換される。「ハンズオン」状態と音声検出の組合せは、回路、VADを含むがそれに限定されない関連ソフトウェア、および1つまたは複数のプロセッサ340を低電力(アイドリング)状態またはオフ状態からオン状態へと起動する論理条件を提供し、それによってオーディオ処理、口頭によるコマンドの解釈、およびコマンドを取得するための(任意の)クラウド通信が可能となる。
【００５１】
センサ310を使用することは、「ハンズオン」状態を確立して音声検出を可能とする手段として、音声検出を起動するために電源ボタンを押すよりも容易であることが理解されよう。音声信号が検出されていなければ、電力を消費するオーディオおよび/またはA/D回路のいかなる部分も、動作状態を維持する必要がない。その結果、バッテリー電源の節約と、一回の充電によるデバイス動作寿命の延長が可能となる。
【００５２】
開示したプロセスのステップの具体的な順序または階層は、例示的なアプローチの説明であることを理解されたい。プロセスのステップの具体的な順序または階層は、設計上の優先事項に基づき組み換え可能である。添付の方法クレームでは様々なステップの要素をサンプルの順序で提示しているが、提示された具体的な順序や階層に限定することを意図したものではない。
【００５３】
上記の説明は、当業者が本明細書に記載した様々な態様を実施できるように提供される。これらの態様の様々な変更が当業者に容易に明白であり、本明細書に定義された一般的な原理は他の態様にも適用され得る。したがって、特許請求の範囲は本明細書に示された態様に限定されることを意図するものではなく、請求する文言に整合するすべての範囲を許容する。単数表現による要素の引用は、特にその旨の明記のない限り「唯一」を意図するものではなく、「1つまたは複数」を意味することを意図する。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は1つまたは複数を指す。当業者に既知または後で知ることになる、本開示の全体にわたって記載された様々な態様の要素のすべての、構造的および、機能的均等物は、引用によって本明細書に明示的に取り込まれており、かつ特許請求の範囲に包含されることが意図される。さらに、本明細書に開示されるいかなる部分も、当該開示が特許請求の範囲に明示的に記載されているか否かを問わず、公に供することを意図されていない。特許請求の範囲のいかなる要素も、「ための手段」という語句を明示的に用いて記載されていない限り、ミーンズプラスファンクション(means plus function)と解釈されるべきではない。
【００５４】
特許請求の範囲は、上記の詳細な構成や部材に限定されないことを理解されたい。本明細書に記載のシステム、方法、および装置の配置、動作、および詳細における様々な改変、変更、および変形は、特許請求の範囲を逸脱することなく行われ得る。
【符号の説明】
【００５５】
100  LTEネットワークアーキテクチャ、進化型パケットシステム(EPS)
102、206  ユーザ装置(UE)
104  進化型UMTS地上波無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)
106  進化型ノードB(eNB)
108  他のeNB
100  進化型パケットシステム
110  進化型パケットコア(EPC)
112  移動管理装置(MME)
114  他のMME
116  サービングゲートウェイ
118  パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ
120  ホーム加入者サーバ(HSS)
122  オペレータインターネットプロトコル(IP)サービス
124  マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)ゲートウェイ
126  ブロードキャストマルチキャストサービスセンタ(BM-SC)
200  アクセスネットワーク
202  セルラー領域(セル)
204  マクロeNB
208  低電力クラスeNB
210  セルラー領域
300  スマートフォンセット
310  センサ
320  モバイルデバイス
330  コントローラ
340  プロセッサ
350  マイク
360  通信インターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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