(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジェスチャを使用するアクセス制御のためのシステムを動作させる方法であって、前記システムは、少なくとも１つの伝送電極と複数の受信電極とジェスチャ感知コントローラとを含む構造を備え、
前記方法は、
前記ジェスチャ感知コントローラが、前記少なくとも１つの伝送電極から交流電場を生成することであって、前記交流電場は、物体が前記電場内に配置される場合に修正され、前記物体は、前記構造と接触せずに一連の所定のジェスチャを行う、ことと、
前記ジェスチャ感知コントローラが、前記複数の受信電極のそれぞれ１つにおいて前記交流電場を測定することと、
前記ジェスチャ感知コントローラが、前記複数の受信電極のそれぞれ１つにおける前記測定された交流電場と、デジタル信号プロセッサのメモリ内のジェスチャライブラリの所定の電場値とを比較することと、
前記ジェスチャ感知コントローラが、異物が前記複数の受信電極のうちの少なくとも１つに近接近している場合に前記測定された交流電場を比較するステップを無効にすることであって、前記近接近は、定義された閾値未満の距離を含む、ことと、
前記ジェスチャ感知コントローラが、前記複数の受信電極のそれぞれ１つにおける前記測定された交流電場と前記所定の電場値との比較から、複数のジェスチャを判定することと、
前記ジェスチャ感知コントローラが、前記判定された複数のジェスチャと予期される複数のジェスチャとを比較することであって、前記判定された複数のジェスチャが前記予期される複数のジェスチャと実質的に同一である場合に、アクセス容認コマンドを発行し、そうでなければ何もしない、ことと
を含む、方法。
【請求項２】
前記複数のジェスチャは、上の位置、下の位置、右の位置、左の位置、中の位置、外の位置、時計回りへの運動、反時計回りへの運動、上への運動、下への運動、右への運動、左への運動、中への運動、外への運動のうちのいずれか２つ以上から成る群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のジェスチャは、少なくとも１つのジェスチャ運動と、少なくとも１つのジェスチャ位置とを含む、請求項１〜２のうちの１項に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のジェスチャは、複数のジェスチャ運動または複数のジェスチャ位置を含む、請求項１〜３のうちの１項に記載の方法。
【請求項５】
前記構造は、円筒形を有し、前記構造は、少なくとも１つの円形状電極と、前記構造の湾曲した表面の周囲に配列された複数の電極とを含む、請求項１〜４のうちの１項に記載の方法。
【請求項６】
前記構造は、カバーによって視覚観察から保護され、前記カバーは、前記一連の所定のジェスチャを行う手を受容するための開口部を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ジェスチャを使用するアクセス制御のためのシステムであって、前記システムは
電気絶縁体と少なくとも１つの伝送電極と複数の受信電極とを含む構造と、
ジェスチャ感知コントローラであって、前記ジェスチャ感知コントローラは、交流電場を生成するための前記少なくとも１つの伝送電極に結合された少なくとも１つの伝送出力と、前記交流電場を受信するための前記複数の受信電極のそれぞれ１つに結合された複数の受信入力とを有し、前記ジェスチャ感知コントローラは、前記複数の受信電極のそれぞれにおいて受信された交流電場を測定することと、前記複数の受信電極のそれぞれ１つにおける前記測定された交流電場と、デジタル信号プロセッサのメモリ内のジェスチャライブラリの所定の電場値とを比較することとを行うように構成されており、異物が前記複数の受信電極のうちの少なくとも１つに近接近している場合に前記測定された交流電場を比較するステップが無効にされ、前記近接近は、定義された閾値未満の距離を含み、前記ジェスチャ感知コントローラは、前記構造と接触せずに一連の所定のジェスチャが行われるとき、前記受信された電場から複数のジェスチャを判定する、ジェスチャ感知コントローラと、
前記ジェスチャ感知コントローラによって判定される前記複数のジェスチャと予期される複数のジェスチャとを比較するための保護されたアクセス機器であって、前記判定された複数のジェスチャが前記予期される複数のジェスチャと実質的に同一である場合に、アクセス容認コマンドを発行し、そうでなければ何もしない、保護されたアクセス機器と
を備える、システム。
【請求項８】
前記構造は、実質的に平坦であり、前記少なくとも１つの伝送電極および前記複数の受信電極は、前記実質的に平坦な構造の反対面上にある、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記構造は、実質的に平坦であり、前記少なくとも１つの伝送電極および前記複数の受信電極は、前記実質的に平坦な構造の反対面に組み込まれている、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記構造は、円筒形を有し、前記構造は、少なくとも１つの円形状電極と、前記構造の湾曲した表面の周囲に配列された複数の電極とを含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記円形状電極は、伝送電極であり、前記構造の湾曲した表面の周囲に配列された前記複数の電極は、受信電極である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記構造は、絵画である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記構造は、写真である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記構造は、彫像である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記構造は、ランプである、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ジェスチャ感知コントローラは、
前記少なくとも１つの伝送出力と前記複数の受信入力とを含むアナログフロントエンドと、
その交流電場測定を判定するように前記受信された電場の値を受信するために前記アナログフロントエンドに結合されたデジタル信号プロセッサと、
ジェスチャライブラリを含むメモリであって、前記メモリは、前記デジタル信号プロセッサに結合されており、前記デジタル信号プロセッサは、前記複数のジェスチャを判定する際に前記ジェスチャライブラリを使用するように構成されている、メモリと、
前記デジタル信号プロセッサと前記保護されたアクセス機器との間に結合されている通信インターフェースと
を含む、請求項７〜１５のうちの１項に記載のシステム。
【請求項１７】
その実行中に前記複数のジェスチャの視覚を遮断するための、前記構造を覆うカバーをさらに備える、請求項７〜１５のうちの１項に記載のシステム。
【請求項１８】
エンクロージャをさらに備え、前記エンクロージャは、前記構造を含有し、かつ、その実行中に前記複数のジェスチャの視覚を遮断する、請求項７〜１５のうちの１項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記複数の受信電極は、５つの受信電極である、請求項７〜１５のうちの１項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの伝送電極は、１つの伝送電極である、請求項７〜１５のうちの１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
本開示は、具体的には、安全な環境へのアクセスのために非接触ジェスチャを使用する、アクセス制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
アクセスは、多くの方法で制限され得る。概して、いくつかのタイプの機械または電子ロックが、適切な機械キー、ロックの組み合わせ、個人識別番号（ＰＩＮ）、および同等物を有するもののみへのアクセスを制限するために使用され得る。キーおよび／または回転ホイールの組み合わせによってアクセス可能な機械ロックが、長年使用されており、電子ロック手段より前から存在する。コンピュータ、現金自動支払機、電子アクセスパネル等は、一意の組み合わせが保護しているものにアクセスしたい個人によって入力されなければならない数字および／または文字の一意の組み合わせを使用し得る。
【０００３】
しかしながら、これらのアクセス制限デバイスの全ては、これらの制限されたアクセスデバイスを安全にするはずである、キー、組み合わせ、および／またはコードを破ることができる、認可されていない個人の能力に悩まされる。例えば、キーパッドアクセスシステムは、特殊な光または化学物質を用いてのみ可視である、細かい目に見えない粉末をキーボードに振りかけることによって、侵入され得る。次いで、いったん番号が把握されると、その全ての潜在的な組み合わせを試行することは簡単なことである。また、キーパッドは、カメラおよび／または双眼鏡を用いて観察され、認可されたユーザが正しいコードを入力しているときに押される番号は、記録され得る。あまり明確ではない場所にキーパッドを置くことは、ユーザからキーパッドを見えにくくし、および／または路上強盗に遭いやすい地域でユーザの状況認識を低下させ得る。
【０００４】
機械的組み合わせロックは、認可されていない個人がタンブラ機構の音を聞き、それによって、ロックの組み合わせを判定することを可能にする、音がうるさいタンブラ機構を使用する。キーベースのアクセス制御機構は、ロックを「ピッキング」する、またはロックを破るために「バンプ」キーを利用する、認可されていない個人の能力に悩まされる。手および眼スキャナが、セキュリティデバイスとして使用され得るが、高価であり、機械的に複雑であることに悩まされる。ユーザの眼球の摘出または手の切断によっても侵入され得る。認可されたユーザは、手形の物理的証拠を残し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（要約）
したがって、認可されていない個人によって侵害されにくい安全な環境へのアクセスのより安全かつ私的な方法の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によると、ジェスチャを使用するアクセス制御のための方法は、少なくとも１つの伝送電極および複数の受信電極を備える、構造を提供するステップと、少なくとも１つの伝送電極から交流電場を生成するステップと、電場の中に物体を配置することによって、交流電場を修正するステップと、複数の受信電極のそれぞれ１つにおいて交流電場を測定するステップと、複数の受信電極のそれぞれ１つにおける測定された交流電場を、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のメモリ内のジェスチャライブラリの所定の電場値と比較するステップと、所定の電場値との複数の受信電極のそれぞれ１つにおける測定された交流電場の比較から、複数のジェスチャを判定するステップと、判定された複数のジェスチャを予期される複数のジェスチャと比較するステップであって、判定された複数のジェスチャが予期される複数のジェスチャと実質的に同一であり得る場合に、アクセス容認コマンドを発行し、そうでなければ何もしない、ステップとを含んでもよい。
【０００７】
本方法のさらなる実施形態によると、未確認の物体が複数の受信電極のうちの少なくとも１つに近接近し得るときに、測定された交流電場を比較するステップを無効にする。本方法のさらなる実施形態によると、複数のジェスチャは、以下：上の位置、下の位置、右の位置、左の位置、中の位置、外の位置、時計回りへの運動、反時計回りへの運動、上への運動、下への運動、右への運動、左への運動、中への運動、および外への運動のうちのいずれか２つ以上から成る群から選択されてもよい。本方法のさらなる実施形態によると、複数のジェスチャは、少なくとも１つのジェスチャ運動と、少なくとも１つのジェスチャ位置とを含んでもよい。本方法のさらなる実施形態によると、複数のジェスチャは、複数のジェスチャ運動を含んでもよい。本方法のさらなる実施形態によると、複数のジェスチャは、複数のジェスチャ位置を含んでもよい。
【０００８】
別の実施形態によると、ジェスチャを使用するアクセス制御のためのシステムは、電気絶縁体、少なくとも１つの伝送電極、および複数の受信電極を備える、構造と、交流電場を生成するための少なくとも１つの伝送電極に結合される少なくとも１つの伝送出力、および交流電場を受信するための複数の受信電極のそれぞれ１つに結合される複数の受信入力を有する、ジェスチャ感知コントローラであって、ジェスチャ感知コントローラは、複数の受信電極のそれぞれにおいて受信された交流電場を測定し、ジェスチャ感知コントローラは、受信された電場から複数のジェスチャを判定する、ジェスチャ感知コントローラと、ジェスチャ感知コントローラによって判定される複数のジェスチャを予期される複数のジェスチャと比較するための保護されたアクセス機器であって、判定された複数のジェスチャが予期される複数のジェスチャと実質的に同一であり得る場合に、アクセス容認コマンドを発行し、そうでなければ何もしない、保護されたアクセス機器とを備えてもよい。
【０００９】
さらなる実施形態によると、構造は、実質的に平坦であり得、少なくとも１つの伝送電極および複数の受信電極は、実質的に平坦な構造の反対面上にあってもよい。さらなる実施形態によると、構造は、実質的に平坦であり得、少なくとも１つの伝送電極および複数の受信電極は、実質的に平坦な構造の反対面に組み込まれてもよい。さらなる実施形態によると、構造は、画定された長さ、幅、および高さを有してもよい。さらなる実施形態によると、構造は、絵画であってもよい。さらなる実施形態によると、構造は、写真であってもよい。さらなる実施形態によると、構造は、彫像であってもよい。さらなる実施形態によると、構造は、ランプであってもよい。
【００１０】
さらなる実施形態によると、ジェスチャ感知コントローラは、少なくとも１つの伝送出力および複数の受信入力を備える、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）と、その交流電場測定を判定するように受信された電場の値を受信するためにＡＦＥに結合される、デジタル信号プロセッサと、ジェスチャライブラリを備え、デジタル信号プロセッサに結合される、メモリであって、デジタル信号プロセッサは、複数のジェスチャを判定する際にジェスチャライブラリを使用する、メモリと、デジタル信号プロセッサと保護されたアクセス機器との間に結合される、通信インターフェースとを備えてもよい。
【００１１】
さらなる実施形態によると、構造を覆うカバーが、その実行中に複数のジェスチャの視覚を遮断するために提供されてもよい。さらなる実施形態によると、エンクロージャが、構造を含有し、その実行中に複数のジェスチャの視覚を遮断するために提供されてもよい。さらなる実施形態によると、複数の受信電極は、５つの受信電極であってもよい。さらなる実施形態によると、少なくとも１つの伝送電極は、１つの伝送電極であってもよい。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
ジェスチャを使用するアクセス制御のための方法であって、前記方法は、
少なくとも１つの伝送電極と複数の受信電極とを備える構造を提供するステップと、
前記少なくとも１つの伝送電極から交流電場を生成するステップと、
前記電場の中に物体を配置することによって、前記交流電場を修正するステップと、
前記複数の受信電極のそれぞれ１つにおいて前記交流電場を測定するステップと、
前記複数の受信電極のそれぞれ１つにおける前記測定された交流電場を、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のメモリ内のジェスチャライブラリの所定の電場値と比較するステップと、
前記所定の電場値との前記複数の受信電極のそれぞれ１つにおける前記測定された交流電場の比較から、複数のジェスチャを判定するステップと、
前記判定された複数のジェスチャを予期される複数のジェスチャと比較するステップであって、前記判定された複数のジェスチャが前記予期される複数のジェスチャと実質的に同一である場合に、アクセス容認コマンドを発行し、そうでなければ何もしない、ステップと
を含む、方法。
（項目２）
未確認の物体が前記複数の受信電極のうちの少なくとも１つに近接近しているときに、前記測定された交流電場を比較するステップを無効にするステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記複数のジェスチャは、以下：上の位置、下の位置、右の位置、左の位置、中の位置、外の位置、時計回りへの運動、反時計回りへの運動、上への運動、下への運動、右への運動、左への運動、中への運動、および外への運動のうちのいずれか２つ以上から成る群から選択される、項目１または２に記載の方法。
（項目４）
前記複数のジェスチャは、少なくとも１つのジェスチャ運動と、少なくとも１つのジェスチャ位置とを含む、項目１〜３のうちの１項に記載の方法。
（項目５）
前記複数のジェスチャは、複数のジェスチャ運動を含む、項目１〜４のうちの１項に記載の方法。
（項目６）
前記複数のジェスチャは、複数のジェスチャ位置を含む、項目１〜５のうちの１項に記載の方法。
（項目７）
ジェスチャを使用するアクセス制御のためのシステムであって、前記システムは
電気絶縁体、少なくとも１つの伝送電極、および複数の受信電極を備える構造と、
交流電場を生成するための前記少なくとも１つの伝送電極に結合された少なくとも１つの伝送出力と、前記交流電場を受信するための前記複数の受信電極のそれぞれ１つに結合された複数の受信入力とを有する、ジェスチャ感知コントローラであって、前記ジェスチャ感知コントローラは、前記複数の受信電極のそれぞれにおいて受信された交流電場を測定し、前記ジェスチャ感知コントローラは、前記受信された電場から複数のジェスチャを判定する、ジェスチャ感知コントローラと、
前記ジェスチャ感知コントローラによって判定される前記複数のジェスチャを予期される複数のジェスチャと比較するための保護されたアクセス機器であって、前記判定された複数のジェスチャが前記予期される複数のジェスチャと実質的に同一である場合に、アクセス容認コマンドを発行し、そうでなければ何もしない、保護されたアクセス機器と
を備える、システム。
（項目８）
前記構造は、実質的に平坦であり、前記少なくとも１つの伝送電極および前記複数の受信電極は、前記実質的に平坦な構造の反対面上にある、項目７に記載のシステム。
（項目９）
前記構造は、実質的に平坦であり、前記少なくとも１つの伝送電極および前記複数の受信電極は、前記実質的に平坦な構造の反対面に組み込まれている、項目７または８に記載のシステム。
（項目１０）
前記構造は、画定された長さ、幅、および高さを有する、項目７〜９のうちの１項に記載のシステム。
（項目１１）
前記構造は、絵画である、項目９に記載のシステム。
（項目１２）
前記構造は、写真である、項目９に記載のシステム。
（項目１３）
前記構造は、彫像である、項目１０に記載のシステム。
（項目１４）
前記構造は、ランプである、項目１０に記載のシステム。
（項目１５）
前記ジェスチャ感知コントローラは、
前記少なくとも１つの伝送出力と前記複数の受信入力とを備えるアナログフロントエンド（ＡＦＥ）と、
その交流電場測定を判定するように前記受信された電場の値を受信するために前記ＡＦＥに結合されたデジタル信号プロセッサと、
ジェスチャライブラリを備え、前記デジタル信号プロセッサに結合されている、メモリであって、前記デジタル信号プロセッサは、前記複数のジェスチャを判定する際に前記ジェスチャライブラリを使用する、メモリと、
前記デジタル信号プロセッサと前記保護されたアクセス機器との間に結合された通信インターフェースと
を備える、項目７〜１４のうちの１項に記載のシステム。
（項目１６）
その実行中に前記複数のジェスチャの視覚を遮断するための、前記構造を覆うカバーをさらに備える、項目７〜１５のうちの１項に記載のシステム。
（項目１７）
前記構造を含有し、その実行中に前記複数のジェスチャの視覚を遮断する、エンクロージャをさらに備える、項目７〜１６のうちの１項に記載のシステム。
（項目１８）
前記複数の受信電極は、５つの受信電極である、項目７〜１７のうちの１項に記載のシステム。
（項目１９）
前記少なくとも１つの伝送電極は、１つの伝送電極である、項目７〜１８のうちの１項に記載のシステム。
【００１２】
本開示のより完全な理解が、添付図面と併せて解釈される以下の説明を参照することによって獲得され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本開示の本教示による、歪曲されていない電場の等電位線の概略グラフを図示する。
【図２】図２は、本開示の本教示による、歪曲した電場の等電位線の概略グラフを図示する。
【図３】図３は、本開示の具体的な例示的実施形態による、ジェスチャ感知電極に接続されたジェスチャ感知コントローラおよび保護されたアクセス機器の概略ブロック図を図示する。
【図４】図４は、本開示の具体的な例示的実施形態による、フレーム形状電極を有するジェスチャ感知パネルの概略平面および立面図である。
【図５】図５は、本開示の本教示による、図４に示されるジェスチャ感知パネルおよび起こり得る手のジェスチャ運動の概略平面図を図示する。
【図６】図６は、本開示の別の具体的な例示的実施形態による、円形状電極を有し、視覚遮蔽の内側に位置する、ジェスチャ感知構造の概略図を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示は、種々の修正および代替的形態の影響を受けやすいが、その具体的な例示的実施形態が図面に示されており、本明細書で詳細に説明される。しかしながら、具体的な例示的実施形態の本明細書の説明は、本開示を本明細書に開示される特定の形態に限定することを意図せず、対照的に、本開示は、添付の請求項によって定義されるような全ての修正および均等物を網羅するものであることを理解されたい。
【００１５】
（詳細な説明）
本開示の本教示によると、監視する入力点と接触することなく、アクセスのために位置／動きの正しい組み合わせを入力するように、認可されたユーザの身体の一部、例えば、手の位置および／または動きの一意の組み合わせを入力するために、ジェスチャが使用されてもよい。例えば、認可されたユーザは、位置／動き検出器を覆って自分の手を配置し、保護機構、例えば、ドアロック、現金支払機、金庫室のドア、車両のドア、コンピュータプログラム等をロック解除するように、一連の動き／ジェスチャを実行してもよい。これらのジェスチャは、相対的な手の動きの組み合わせであってもよいため、手の絶対的な位置付けは必要ではなく、相対運動の正しい組み合わせのみが必要であり得る。本特徴は、視覚フィードバックの必要性を排除するが、ロック解除／アクセス動作を支援するために使用されてもよい。
【００１６】
認可されたユーザが入力点機構に触れる必要がないため、セキュリティ組み合わせの物理的証拠が残されない。入力点機構内の可動部品の欠如は、盗聴付属器がアクセスコードを発見することを防止する。コード化された位置／動きを視覚的に傍受することが防止され得るように、視覚遮蔽が入力点機構を覆って配置されてもよい。例えば、手が挿入され、必要なジェスチャ位置／動きを行う前に視界から遮蔽され得る、位置／動き検出器を含有するエンクロージャである。時計回りおよび反時計回りの回転運動ジェスチャが、保護機構をロック解除するように、従来のタンブラロック組み合わせのシミュレーションを可能にするために使用されてもよい。一連の上、下、右、左、中、および／または外への運動が、同様に、保護機構をロック解除するために使用されてもよい。キーが使用されないため、ピッキングまたはバンプ攻撃は実行可能ではなく、異物が保護機構に近接近している場合に、そのような物体の存在がアクセスを妨げ得る。
【００１７】
本安全なアクセスジェスチャを行うために、本開示の本教示によると、３次元（３Ｄ）センサ技術は、電場（Ｅ−ｆｉｅｌｄ）内の物体の場所および動きを感知するために電場を利用する。本３Ｄセンサ技術は、例えば、限定されないが、自由空間内のユーザの手または指の運動の検出、追跡、および分類による、新しいユーザインターフェースアプリケーションを有効にする。電場は、電荷によって生成され、電荷を帯びている物体の表面の周囲で３次元的に伝搬する。直流（ＤＣ）電圧を電極に印加することは、定電場をもたらす。交流（ＡＣ）電圧を印加することは、電荷、したがって、電場を経時的に変動させ、したがって、ＡＣ励起が使用される。電荷が周波数ｆとともに正弦波を変動させるとき、結果として生じる電磁波は、波長λ＝ｃ／ｆによって特徴付けられ、ｃが、波動伝搬速度、すなわち、真空内で光の速度である。波長λが電極幾何学形状よりはるかに大きい場合において、磁気成分は、実質的にゼロであり、いかなる波動伝搬も起こらない。結果として、人体の部分、例えば、指、手等の電場内の伝導性物体を感知するために使用されることができる、準静的電気近接場となる。
【００１８】
無線周波伝送機は、約４４〜約１１５キロヘルツ（ｋＨｚ）の範囲内の周波数を生成してもよい。例えば、限定されないが、約３キロメートルの波長を有する、約１００ｋＨｚである。典型的には、１４×１４センチメートル未満の電極幾何学形状を用いると、本波長は、比較してはるかに大きい。個人の手または指が電場に侵入する場合、電場は歪曲される。力線は、人体自体の伝導度に起因して、手に引かれ、接地に短絡される。３次元電場は、局所的に減少する。受信される様々な信号から電場歪曲の起点（３次元場所）を測定することによって、異なる位置における電場変動を検出するために、複数の受信機（Ｒｘ）電極が使用されてもよい。本情報は、位置を計算し、動きを追跡し、物体の動きパターン（ジェスチャ）を分類するために使用されてもよい。
【００１９】
ここで図面を参照すると、具体的な例示的実施形態の詳細が、概略的に図示されている。図面中の類似要素は、類似番号によって表され、同様の要素は、異なる小文字の添字を伴う類似番号によって表されるであろう。
【００２０】
図１および２を参照すると、本開示の本教示による、歪曲されていない電場（図１）および歪曲した電場（図２）の等電位線の概略グラフが描写されている。最高電場強度は、伝送電極１０２と受信電極１０４との間のプレートの中にあるが、電場の大部分はまた、漂遊電場にも含有され得る。伝送電極１０２および受信電極１０４は、接地板１０６に近接し、かつ平行に位置してもよい。図２は、電場への身体（手および指）１０８の接地部分の影響を示す。手および指１０８の近接性は、等電位線の圧縮（変形）を引き起こし、測定ならびに定量化されることができる、より低い電位に受信電極信号レベルを偏移させる。
【００２１】
本開示の本教示によると、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄのジェスチャ技術（ＧｅｓｔＩＣ（登録商標））の関連背景文書は、例えば、「ＭＧＣ３１３０  ＧｅｓｔＩＣ（登録商標）Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｑｕｉｃｋ  Ｓｔａｒｔ  Ｇｕｉｄｅ」、「ＧｅｓｔＩＣ（登録商標）Ｄｅｓｉｇｎ  Ｇｕｉｄｅ：  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｅｓｉｇｎ  ＭＧＣ３１３０」、ならびにＭｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製のＭＧＣ３１３０デバイス用の関連製品データシートおよびアプリケーションノートでｗｗｗ．ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ．ｃｏｍにおいてより完全に説明されるように、そこで参照される全ての他のＭＧＣ３１３０文書であるが、それらに限定されず、全てあらゆる目的で参照することによって本明細書に組み込まれる。ＧｅｓｔＩＣ（登録商標）は、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｄｅｌａｗａｒｅ，  Ｌｅｇａｌ  Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，  ２３５５  Ｗｅｓｔ  Ｃｈａｎｄｌｅｒ  Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ，  Ｃｈａｎｄｌｅｒ，  Ａｒｉｚｏｎａ  ８５２２４−６１９９）の登録商標である。
【００２２】
図３を参照すると、本開示の具体的な例示的実施形態による、ジェスチャ感知電極に接続されたジェスチャ感知コントローラおよび保護されたアクセス機器の概略ブロック図が描写されている。電場（Ｅ−ｆｉｅｌｄ）ベースの３次元（３Ｄ）追跡およびジェスチャ感知コントローラ３２０は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）３１０と、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）またはデジタル信号コントローラ（ＤＳＣ）３１２と、オペレーティングプログラムおよびジェスチャライブラリを含有するメモリ３１４と、通信インターフェース３１６とを備えてもよい。通信インターフェース３１６は、ジェスチャ感知コントローラを保護されたアクセス機器３１８にインターフェースしてもよい。ＡＦＥ３１０は、少なくとも１つの伝送電極１０２および複数の受信電極１０４（ジェスチャセンサ）に結合されてもよい。ＡＦＥ３１０は、フェムトファラッド（１ｆＦ＝１０１５ファラッド）範囲内の容量変化に対応する、伝送された電場の歪曲を検出することが可能である、非常に敏感な受信チャネルを備えてもよい。電場を伝送および受信するために、電極１０２ならびに１０４は、それぞれ、ＡＦＥ３１０の伝送および受信チャネルに接続される必要がある。電極１０４の配列は、電場（Ｅ−ｆｉｅｌｄ）歪曲の重心を判定することを可能にし、それによって、例えば、電場検出空間内のユーザの手または指の本歪曲の原因を追跡する。電場ベースの３Ｄ追跡およびジェスチャ感知コントローラ３１２は、例えば、本願の出願人であるＭｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製のＭＧＣ３１３０  ３Ｄジェスチャ感知コントローラであってもよいが、それに限定されない。
【００２３】
図４を参照すると、本開示の具体的な例示的実施形態による、フレーム形状電極を有するジェスチャ感知パネルの概略平面および立面図が描写されている。概して、番号４００によって表される、ジェスチャ感知パネルは、少なくとも１つの伝送電極１０２と、複数の受信電極（ジェスチャセンサ）１０４と、少なくとも１つの伝送電極１０２と複数の受信電極（ジェスチャセンサ）１０４との間の電気絶縁体４１０と、接地板１０６とを備えてもよい。ジェスチャ感知パネル４００は、図１に示されるように、ジェスチャ感知パネル４００の周囲に電場を引き起こし得る、ジェスチャ感知コントローラ３２０に結合されてもよく、物体が電場に挿入されるときに、電場歪曲は、図２に示されるように表されてもよい。
【００２４】
図５を参照すると、本開示の本教示による、図４に示されるジェスチャ感知パネルおよび起こり得る手のジェスチャ運動の概略平面図が描写されている。ＡＦＥ３１０は、複数の受信電極（ジェスチャセンサ）１０４から電場信号を受信し、ＤＳＰ３１２は、種々のジェスチャ入力を判定するように、これらの電場信号を処理する。したがって、手１０８の異なる運動、例えば、手１０８の右、左、上、下、中（近づく）、外（遠ざかる）への運動、時計回り、および反時計回りの回転が検出され、認識されてもよい。ある順序で、これらの手の運動のうちのいずれか１つ以上を使用することによって、その順次組み合わせが、安全なシステムにアクセスする（ロック解除する）ために使用されてもよい。ジェスチャ感知パネル４００との物理的接触が要求または所望されないため、物理的証拠がユーザによって残されない。ジェスチャの組み合わせが、複数のセキュリティ組み合わせを作成するために使用されてもよい。手１０８のジェスチャが、コンピュータとともに使用するための２または３次元「エア」マウスを模倣し得る、および／またはジェスチャ感知パネル４００が、コンピュータディスプレイと一体的であり得ることが考慮され、本開示の範囲内である。それによって、より従来的な２次元タッチスクリーン動作に加えて、３Ｄジェスチャ入力を可能にする。
【００２５】
図６を参照すると、本開示の別の具体的な例示的実施形態による、円形状電極を有し、視覚遮蔽の内側に位置する、ジェスチャ感知構造の概略図が描写されている。概して、数字６１２によって表される、ジェスチャ感知構造は、少なくとも１つの伝送電極６０２と、複数の受信電極（ジェスチャセンサ）６０４と、少なくとも１つの伝送電極６０２と複数の受信電極（ジェスチャセンサ）６０４との間の電気絶縁体（図示せず）とを備えてもよい。ジェスチャ感知構造６１２は、図１に示されるように、ジェスチャ感知構造６１２の周囲に電場を引き起こし得る、ジェスチャ感知コントローラ３２０に結合されてもよく、物体が電場に挿入されるときに、電場歪曲は、図２に示されるように表されてもよい。さらに、ジェスチャ感知構造６１２は、手１０８によるコード化ロック解除機能を果たすために必要とされるジェスチャ運動へのいかなる可視性も遮断する、カバーまたはチャンバ６１４の内側に封入されてもよい。カバーまたはチャンバ６１４は、アクセス（ロック解除）手順中に、手１０８のジェスチャ運動の観察、例えば、双眼鏡、カメラ等を効果的に妨げる。
【００２６】
ジェスチャ感知構造６１２は、形状またはサイズが限定されず、電場を生成して受信するために、その上および／またはその中に電極がある限り、任意の３次元的に成形された物体を備えてもよい。本３次元物体は、芸術作品、例えば、彫像、絵画、写真、ポスター等、電化製品、例えば、ランプ、トースタ、缶切り、化粧鏡、ラジオ、テレビ、ステレオ、ゲームボックス、およびそのリモートコントローラ等に見せ掛けさえしてもよい。
【００２７】
複数の受信電極（ジェスチャセンサ）６０４および少なくとも１つの伝送電極６０２は、木材、ゴリラガラス、プラスチック等の背後にあってもよい、または組み込まれてもよい。眼と手の協調が必要とされないため、ジェスチャ感知構造６１２、随意に、カバーまたはチャンバ６１４は、例えば、限定されないが、腰の高さに搭載され、それによって、詮索の眼の見えないところにあってもよい。付加的測定基準、例えば、運動変化のタイミングが、ジェスチャ組み合わせのセキュリティを増加させるために使用されてもよい。セキュリティ組み合わせは、遠隔で変更されてもよい。任意のジェスチャ活動が、遠隔で監視されてもよく、それに応じて、認可されていないアクセスの試行が対処されてもよい。
【００２８】
したがって、ジェスチャ感知構造６１２を覆う、および／またはその周囲の手１０８の異なる運動、例えば、手１０８の右、左、上、下、中（近づく）、外（遠ざかる）への運動、時計回り、および反時計回りの回転が検出され、認識されてもよい。ある順序で、これらの手の運動のうちのいずれか１つ以上を使用することによって、その順次組み合わせが、安全なシステムにアクセスする（ロック解除する）ために使用されてもよい。
【００２９】
本開示の実施形態が、描写され、説明され、本開示の例示的実施形態を参照することによって定義されているが、そのような参照は、本開示への制限を示唆せず、そのような制限は、推論されるものではない。開示される主題は、本開示の利益を有する当業者に想起されるであろうように、形態および機能の大幅な修正、変更、ならびに均等物が可能である。本開示の描写および説明される実施形態は、実施例にすぎず、本開示の範囲に包括的ではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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