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技術 セキュアなモバイル通信で眼信号を用いるためのシステムおよび方法

出願人 グーグルエルエルシー
発明者 パブリカバー,ネルソン・ジョージマルクグラーフ,ルイス・ジェームズ
出願日 2015年5月9日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2017-511567
公開日 2017年9月14日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2017-527036
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード ガルヴァニック 中央電源 較正ファクタ ヘルスモニタ 表面幾何学 ウェアラブルデバイス 再優先順位付け D動作
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題・解決手段

リアルタイムバイオメトリック信号および識別を用いる個人によるセキュアモバイル通信SMC)のための装置、システム、および方法が提供される。装置は、ユーザの識別が虹彩認識、ならびに/または他の生理学的および解剖学的基準に基づくウェアラブルコンピューティングデバイスを含む。バイオメトリックアイデンティティ基準は、パスワード、日付/タイムスタンプ、およびデバイス識別などの他のセキュリティベースの情報と組合わされ得る。アイデンティティ検証は、デバイスから送信される情報内に埋込まれ、および/または適切なセキュリティ手段を決定することができる。SMCは、SoS(system of systems)ソフトウェアアーキテクチャ内のネットワークデバイスとのセキュアインターフェイスを用いて、眼信号制御およびバイオメトリック識別データの送信に関連付けられるセキュリティ問題対処する。

概要

背景

背景
インターネットおよびコンピューティング通信デバイスが広く用いられることにより、情報の電子的普及が爆発的に成長してきた。しかしながら、セキュアな情報の受信者に対して検証可能な制御を行なうことは、依然として、サイバーセキュリティの分野においては重要な問題点となっている。さらに、情報の受信者は機密情報ソースになる可能性もあり、この場合、このようなソースのアイデンティティリアルタイムで知ることが、重要なセキュリティ問題になる可能性もある。この状況の一例として、オンライン購入するプロセス中に個人が入力するクレジットカード(または他のアカウント)情報のアイデンティティを知る状況が挙げられる。セキュアな情報の受信者またはソースを遠隔識別するために一般に用いられている現在の技術は、詐欺による被害を受けやすい。米国においては、個人情報盗難が毎年、約1500万の個人に影響を及ぼすとともに推定で500億ドルもの経済的影響を及ぼしている。

これらの問題を解決するために、今日、ユーザの電子署名(たとえばパスワード)の真正性が疑われている場合に、その署名データセキュリティおよび否認不可についての具体的な考えを持って、システムアーキテクチャおよび役割再考する必要がある。一般的な意味では、否認不可はアクションまたは変更を固有の個人に関連付けることを伴う。セキュアなエリアについては、例えば、キーカードアクセスシステムを実現することが望ましい場合がある。否認不可は、もしそれがさらにキーカードの共有禁止し、かつ紛失したか盗難にあったカードを直ちに報告する厳密に実施されたポリシーでない場合、侵害されるであろう。ドアを開けるアクションを誰が行なったかを他の方法で判断することは、自明に判断できない。

同様に、コンピュータアカウントについては、アカウントの個人所有者は、特に、例えば自身のアカウントのパスワードを与えることによって他人がそのアカウントを使用することを許可してはならず、これを実施するためのポリシーが実現されるべきである。これによって、アカウントの所有者は、当該アカウントによって行なわれたアクションを否認することができなくなる。

エコシステムは動的であり急速に変化しており、そこでは無線性能指数的に発展している。クラウドベースアーキテクチャは、ますます魅力的になりつつあり、手コストで入手可能になりつつある。再考を開始すべき場所は、移行性エンドアーキテクチャを念頭においた、いわゆる「データ抽象化レイヤ」の配置である。この抽象化レイヤは、移動しているデータおよび静止しているデータとして定義されるデータ移動によって区別され、データ生成データ記憶データ処理、ならびにクラウド内のサーバおよびブラウザの役割についての考慮事項を含む。

モノのインターネット(Internet of Things:IoT)に向かう第1の移行ステップは、フォグコンピューティングまたはフォグネットワーキングの登場である。これは、1つのスマートデバイス協働する多数のスマートデバイスまたはユーザに近いエッジデバイスを用いることにより、(主にクラウドデータセンタに記憶されるのではなく)相当量の処理および記憶を行い、(インターネットバックボーンを介してルーティングされるのではなく)通信を行い、4−GLTEなどのロングタームエボリューション(Long Term Evoluiton:LTE)におけるようなネットワークゲートウェイによって主に制御されるのではなく、制御、構成、測定、および管理を行なうアーキテクチャである。

フォグネットワーキングはコントロールプレーンおよびデータプレーンで構成される。例えば、データプレーン上では、フォグコンピューティングによって、コンピューティングサービスデータセンタ内のサーバとは対照的にネットワークエッジ常駐することができる。クラウドコンピューティングと比較して、フォグコンピューティングはエンドユーザとの近接およびクライアントの目的を強調することにより、優れたユーザ経験および故障した場合の冗長性がもたらされる。フォグネットワーキングは、日常的に使用されるデバイスのほとんどが互いに接続されることになるIoTをサポートする。例には、電話ウェアラブルヘルスモニタ装置、接続された車両、およびグーグルグラス(Google Glass)などのデバイスを用いる拡張現実がある。IoTの最終目標は、データのセキュアな識別、管理、および制御のために、オブジェクト同士オブジェクトと人、万物、およびネットワークの間の接続を実現することである。

上記を念頭において、ウェアラブルディスプレイデバイスは従来のコンピュータ・ヒューマンマシンインタラクションに挑むであろう。今日、コンピュータマウスジョイスティックおよび他の手動トラッキングデバイスは、ヒューマン・マシン・インタラクション(human-machine interaction:HMI)中に位置情報を指定するための広く普及しているツールである。ウェアラブルコンピューティングの出現により、例えば適切なオペレーションのために静止面を概して必要とするこのようなかさばって邪魔なデバイスは、身体に着用されるように設計された装置の携帯性とは両立しなくなっている。

ウェアラブルディスプレイデバイスは、ソニーサムスン、オキュラスカールツァイスによって製造されるようなバーチャルリアリティ(virtual reality:「VR」)ディスプレイ、グーグル(例えばGlass(登録商標))およびビュージックスによって製造されるようなヘッドマウントディスプレイ(head-mounted display:「HMD」)、マイクロソフト、ビュージックスおよびディジレンズによって製造されるような拡張現実(augmented reality:「AR」)ディスプレイ、ならびに類似のデバイスを含む。視線追跡を用いることにより、このようなディスプレイを閲覧して位置情報を指定することができる。しかし、眼はまた、通常の人間活動中に広く用いられる。

セキュリティに関する実施形態のさらなる議論において、顔、眼、または声から収集されたデータは、必要に応じて、ユーザまたはユーザグループの固有のバイオメトリックデータを構成する。これらの収集データを用いて、公開鍵および秘密鍵暗号法のシステムにおいて固有の秘密鍵を生成することができる。暗号システム情報保護、認証、およびアクセス制御のために長年にわたって広く用いられており、したがって情報セキュリティの分野では周知である。

セキュアな情報をバイオメトリック的に識別された個人と連続的に交換するための付加的な構成要素は、伝送された(すなわち送信または受信された)すべてのデータの暗号化である。データ暗号化には、電子コンピュータより前にさかのぼる長い歴史がある。データの機密性完全性、および真正性を保護するために、多数の十分に確立された方法が開発されている。ほとんどの暗号化技術は、データストリームを暗号化および/または解読するために用いられ得る1つ以上の秘密鍵またはセキュリティコードを利用する。データストリームを暗号化または解読するために用いられる鍵は、以前に送信されたデータシーケンス、デバイスの製造時に埋込まれた識別コード、および使用カウントを含む多数のソースから生成され得る。

転置置換再位置決めマスキング、変換テーブル、および/または定義済みの数列を利用する暗号化および解読方法は、当該技術において周知である。より高度な技術は、より大きいブロックの(すなわち1文字またはバイトよりも大きい)情報に適用される多数の方法を利用する。加えて、保護されたハードウェアコンポーネント内の処理ステップを含む暗号化および解読方法は、何らかの形態のメモリデバイス上に記憶されたソフトウェアを用いて実現される方法と比べて、復号化の試みから一般にさらに保護される。

フィールドプログラマブルゲートアレイ(field-programmable gate array:FPGA)および特定用途向け集積回路(application specific integrated circuit:ASIC)はコンポーネントを暗号化および解読する際に特に有用である。実際、Streicher等(米国特許第8,363,833号)およびその他には、暗号化のために用いられ得るFPGAをプログラムするために用いられるビットストリーム自体さえも暗号化されるプロセスが記載されている。セキュリティキー、およびセキュアな情報を解読する方法の両方を隠すと、指定受信者以外の人間が暗号化されたデータストリームへ有意義アクセスを行うリスクが大幅に減少する。

さらなる背景として、Bluetooth(登録商標)は1.0仕様書リリースとともに1998年に始まり、その後2000年にいわゆる1.0bと称されるものがリリースされた。これらの初期のリリースはユーザのデスクトップから配線を取除くように設計されており、これらはシリアルヘッドセットコードレスフォン、およびLAN接続についての考慮事項を含んでいた。しかし、これらの初期バージョンには問題が多く、製造メーカーは自社のプロダクトを相互使用可能にするのが困難であった。その後のリリースであるBluetooth1,1,1.2および2.0には拡張帯域幅プロファイル能力が含まれており、最終的にリリース2.1において、今で言うセキュア・シンプルペアリング(Secure Simple Pairing:SSP)を含む新たなレベルのセキュリティが含まれていた。

SSPは、2つのデバイスがディフィーヘルマン合意に基づいてリンクキーを確立することを可能にし、鍵合意を認証する4つの方法をサポートする。パスキーエントリ(Passkey Entry)方式と称されるこれらの方法のうちの1つは、1つまたは両方のデバイス上に入力されるPIN(すなわち個人識別番号)を用いる。しかし、パスキーエントリ方式は、ペアリングプロセスの最初の部分を盗聴している任意の攻撃者にこのPINをリークすることが示されている。もし、攻撃者が、成功裏に完了するペアリングプロセスを妨害することができ、ユーザが同じPINを二度用いる(または固定されたPINが用いられる)場合、攻撃者は新たに実行されるペアリングプロセスに対してマンインザミドル攻撃(man-in-the-middle attack)を展開することができる。

今日、最も高度なプロトコルでさえも直面するセキュリティリスクについて多数の論文がある。いわゆる否認不可を確実にするための新たなシステムおよび方法が必要である。「否認不可」は一般に、ある人物があることを否定できないという保証を意味する。この場合、デバイスの使用またはデバイスからの通信を確実にする能力の否定は、資格のあるユーザが始める任意の使用、通信、またはメッセージに対するそれらの署名の真正性を否定することができない。

概要

リアルタイムでバイオメトリック信号および識別を用いる個人によるセキュアなモバイル通信SMC)のための装置、システム、および方法が提供される。装置は、ユーザの識別が虹彩認識、ならびに/または他の生理学的および解剖学的基準に基づくウェアラブルコンピューティングデバイスを含む。バイオメトリックアイデンティティ基準は、パスワード、日付/タイムスタンプ、およびデバイス識別などの他のセキュリティベースの情報と組合わされ得る。アイデンティティ検証は、デバイスから送信される情報内に埋込まれ、および/または適切なセキュリティ手段を決定することができる。SMCは、SoS(system of systems)ソフトウェアアーキテクチャ内のネットワークデバイスとのセキュアインターフェイスを用いて、眼信号制御およびバイオメトリック識別データの送信に関連付けられるセキュリティ問題に対処する。

目的

IoTの最終目標は、データのセキュアな識別、管理、および制御のために、オブジェクト同士、オブジェクトと人、万物、およびネットワークの間の接続を実現することである

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

リアルタイム画像サービスのために自然な意図の眼の動きインタプリタに基づいて認知アーキテクチャを動的に進化させるためのシステムであって、1つ以上のプロセッサと、前記プロセッサのうち少なくとも1つに動作可能に連結され、ユーザの少なくとも第1の眼に向けて配置されるように構成される、少なくとも1つの構造化された照明源と、前記1つ以上のプロセッサに動作可能に連結された第1のセンサとを備え、前記センサは前記ユーザの前記少なくとも第1の眼に向けて配置されるように構成され、前記システムはさらに、複数の実行可能な命令が格納された非一時的なコンピュータ読取可能なメモリを備え、前記命令は、前記1つ以上のプロセッサによって実行されると、前記1つ以上のプロセッサに眼信号オペレーションを処理させ、前記眼信号オペレーションは、前記1つ以上のプロセッサを第1の処理モードで動作するように構成することと、前記第1の眼の第1の状態を表わす第1の眼測定データセットを前記第1のセンサから受信することと、受信した前記第1の眼測定データセットを処理することとを備え、前記処理することは前記第1の眼の予測される第2の状態を計算し、前記第2の状態は、将来の日、将来の時間、将来の間隔、将来の位置、将来のシーケンス、および将来のパターンの1つ以上で起こるように計算され、前記眼信号オペレーションはさらに、前記第1の眼の前記予測される第2の状態を計算したことに応答して、第1の実行可能な命令を前記1つ以上のプロセッサに送信することと、第2の眼測定データセットを前記第1のセンサから受信することとを備え、前記第2の眼測定データセットを処理することは前記第1の眼の第2の状態を計算し、前記眼信号オペレーションはさらに、前記第1の眼の前記第2の状態を計算したことに応答して、前記第1の眼の前記予測される第2の状態を前記第1の眼の前記第2の状態と相関付けることと、前記第1の眼の前記予測される状態を前記第1の眼の前記第2の状態と相関付け、前記相関付けの結果によって眼の前記第1および第2の状態が一致していると判断されたことに応答して、第2の実行可能な命令を前記1つ以上のプロセッサに送信することとを備える、システム。

請求項2

前記眼測定データは、眼瞼データ、睫毛データ、瞳孔データ、角膜データ網膜データ虹彩データ、眼の動きデータ、眼の形状データ、注視点データ滞留データ、固定データ、サッカードデータ、および照明データ、のうち少なくとも1つを備える、請求項1に記載のシステム。

請求項3

前記プロセッサによって実行される前記眼信号オペレーションは、連続的、同時、および定期的のうち少なくとも1つである、請求項1に記載のシステム。

請求項4

前記第1の眼の前記第1の状態は、第1の視線位置である、請求項1に記載のシステム。

請求項5

前記眼測定データは、前記第1の眼の表面からの少なくとも1つの閃光の検出を含む、請求項1に記載のシステム。

請求項6

前記第1の眼の表面からの前記閃光は、ヘッドマウントデバイス取付けられた光源から生成されている、請求項5に記載のシステム。

請求項7

前記眼測定データは、眼の1つ以上の特異な特徴を含む、請求項1に記載のシステム。

請求項8

前記眼測定データは、顔特徴および虹彩データのうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。

請求項9

前記虹彩データは、公開鍵および秘密鍵を生成するためのバイオメトリック入力データとして用いられ、前記鍵は、ユーザがローカルデバイス無線接続デバイス、およびネットワーク化サーバのうち少なくとも1つにアクセスして制御するための識別、認証、および認可を提供する、請求項8に記載のシステム。

請求項10

前記システムは、1つ以上のプロセッサに動作可能に連結された第2のセンサを含み、前記第2のセンサは前記ユーザが向いている方向に配置される、請求項1に記載のシステム。

請求項11

自然な意図の眼の動きのインタプリタに基づいて動的に進化する認知アーキテクチャを用いてリアルタイムの画像制御を提供するための方法であって、電子デバイスを備え、前記電子デバイスは、1つ以上のプロセッサと、前記プロセッサのうち少なくとも1つに動作可能に連結され、ユーザの少なくとも第1の眼に向けて配置される、少なくとも1つの構造化された照明デバイスと、1つ以上のプロセッサに動作可能に連結された第1のセンサとを備え、前記第1のセンサは前記ユーザの前記少なくとも第1の眼に向けて配置され、前記電子デバイスはさらに、複数の実行可能な命令が格納された非一時的なコンピュータ読取可能なメモリを備え、前記命令は、前記1つ以上のプロセッサによって実行されると、前記1つ以上のプロセッサにオペレーションを実行させ、前記オペレーションは、前記1つ以上のプロセッサを第1の処理モードで動作するように構成することと、前記第1の眼の第1の状態を表わす第1の眼測定データセットを前記第1のセンサから受信することと、受信した前記第1の眼測定データセットを処理することとを備え、前記処理することは前記第1の眼の第2の状態を計算し、前記第2の状態は、将来の日、将来の時間、将来の間隔、将来の位置、将来のシーケンス、および将来のパターンの1つ以上で起こるように計算され、前記オペレーションはさらに、前記第1の眼の前記第2の状態を計算したことに応答して、第1の実行可能な命令を前記1つ以上のプロセッサに送信することと、第2の眼測定データセットを前記第1のセンサから受信することとを備え、前記第2の眼測定データセットを処理することは前記第1の眼の第2の状態を計算し、前記オペレーションはさらに、前記第1の眼の前記第2の状態を計算したことに応答して、前記第1の眼の前記予測される第2の状態を前記第1の眼の前記第2の状態と相関付けることと、前記第1の眼の前記予測される第2の状態を前記第1の眼の前記第2の状態と相関付け、前記相関付けの結果によって眼の前記第1および第2の状態が一致していると判断されたことに応答して、第2の実行可能な命令を前記1つ以上のプロセッサに送信することとを備える、方法。

請求項12

前記眼測定データは、眼瞼データ、睫毛データ、瞳孔データ、角膜データ、網膜データ、虹彩データ、眼の動きデータ、眼の形状データ、注視点データ、滞留データ、固定データ、サッカードデータ、および照明データ、のうち少なくとも1つを含む、請求項11に記載の方法。

請求項13

前記プロセッサによって実行される前記眼信号オペレーションは、連続的、同時、および定期的のうち少なくとも1つである、請求項11に記載の方法。

請求項14

前記第1の眼の前記第1の状態は、第1の視線である、請求項11に記載の方法。

請求項15

前記眼測定データは、前記第1の眼の表面からの少なくとも1つの閃光の検出を含む、請求項11に記載の方法。

請求項16

前記第1の眼の表面からの前記閃光は、ヘッドマウントデバイスに取付けられた光源から生成されている、請求項15に記載の方法。

請求項17

前記眼測定データは、眼の1つ以上の特異な特徴を含む、請求項11に記載の方法。

請求項18

前記眼測定データは、顔特徴および虹彩データのうち少なくとも1つを含む、請求項11に記載の方法。

請求項19

前記虹彩データは、公開鍵および秘密鍵を生成するためのバイオメトリックデータとして用いられ、前記鍵は、ローカルデバイス、接続デバイス無線デバイス、およびリモートサーバのうち少なくとも1つにアクセスして制御するための前記ユーザの識別および認証のためのものである、請求項11に記載の方法。

請求項20

前記システムは、前記1つ以上のプロセッサに動作可能に連結された第2のセンサを含み、前記第2のセンサは前記ユーザが向いている方向に配置される、請求項11に記載の方法。

技術分野

0001

発明の技術分野
本発明は、セキュア分散型インタラクティブなシステムおよびサービスのための携帯用のまたはウェアラブルバイオメトリックベースユーザ識別および認証に関する。

背景技術

0002

背景
インターネットおよびコンピューティング通信デバイスが広く用いられることにより、情報の電子的普及が爆発的に成長してきた。しかしながら、セキュアな情報の受信者に対して検証可能な制御を行なうことは、依然として、サイバーセキュリティの分野においては重要な問題点となっている。さらに、情報の受信者は機密情報ソースになる可能性もあり、この場合、このようなソースのアイデンティティリアルタイムで知ることが、重要なセキュリティ問題になる可能性もある。この状況の一例として、オンライン購入するプロセス中に個人が入力するクレジットカード(または他のアカウント)情報のアイデンティティを知る状況が挙げられる。セキュアな情報の受信者またはソースを遠隔識別するために一般に用いられている現在の技術は、詐欺による被害を受けやすい。米国においては、個人情報盗難が毎年、約1500万の個人に影響を及ぼすとともに推定で500億ドルもの経済的影響を及ぼしている。

0003

これらの問題を解決するために、今日、ユーザの電子署名(たとえばパスワード)の真正性が疑われている場合に、その署名データセキュリティおよび否認不可についての具体的な考えを持って、システムアーキテクチャおよび役割再考する必要がある。一般的な意味では、否認不可はアクションまたは変更を固有の個人に関連付けることを伴う。セキュアなエリアについては、例えば、キーカードアクセスシステムを実現することが望ましい場合がある。否認不可は、もしそれがさらにキーカードの共有禁止し、かつ紛失したか盗難にあったカードを直ちに報告する厳密に実施されたポリシーでない場合、侵害されるであろう。ドアを開けるアクションを誰が行なったかを他の方法で判断することは、自明に判断できない。

0004

同様に、コンピュータアカウントについては、アカウントの個人所有者は、特に、例えば自身のアカウントのパスワードを与えることによって他人がそのアカウントを使用することを許可してはならず、これを実施するためのポリシーが実現されるべきである。これによって、アカウントの所有者は、当該アカウントによって行なわれたアクションを否認することができなくなる。

0005

エコシステムは動的であり急速に変化しており、そこでは無線性能指数的に発展している。クラウドベースアーキテクチャは、ますます魅力的になりつつあり、手コストで入手可能になりつつある。再考を開始すべき場所は、移行性エンドアーキテクチャを念頭においた、いわゆる「データ抽象化レイヤ」の配置である。この抽象化レイヤは、移動しているデータおよび静止しているデータとして定義されるデータ移動によって区別され、データ生成データ記憶データ処理、ならびにクラウド内のサーバおよびブラウザの役割についての考慮事項を含む。

0006

モノのインターネット(Internet of Things:IoT)に向かう第1の移行ステップは、フォグコンピューティングまたはフォグネットワーキングの登場である。これは、1つのスマートデバイス協働する多数のスマートデバイスまたはユーザに近いエッジデバイスを用いることにより、(主にクラウドデータセンタに記憶されるのではなく)相当量の処理および記憶を行い、(インターネットバックボーンを介してルーティングされるのではなく)通信を行い、4−GLTEなどのロングタームエボリューション(Long Term Evoluiton:LTE)におけるようなネットワークゲートウェイによって主に制御されるのではなく、制御、構成、測定、および管理を行なうアーキテクチャである。

0007

フォグネットワーキングはコントロールプレーンおよびデータプレーンで構成される。例えば、データプレーン上では、フォグコンピューティングによって、コンピューティングサービスがデータセンタ内のサーバとは対照的にネットワークエッジ常駐することができる。クラウドコンピューティングと比較して、フォグコンピューティングはエンドユーザとの近接およびクライアントの目的を強調することにより、優れたユーザ経験および故障した場合の冗長性がもたらされる。フォグネットワーキングは、日常的に使用されるデバイスのほとんどが互いに接続されることになるIoTをサポートする。例には、電話、ウェアラブルなヘルスモニタ装置、接続された車両、およびグーグルグラス(Google Glass)などのデバイスを用いる拡張現実がある。IoTの最終目標は、データのセキュアな識別、管理、および制御のために、オブジェクト同士オブジェクトと人、万物、およびネットワークの間の接続を実現することである。

0008

上記を念頭において、ウェアラブルディスプレイデバイスは従来のコンピュータ・ヒューマンマシンインタラクションに挑むであろう。今日、コンピュータマウスジョイスティックおよび他の手動トラッキングデバイスは、ヒューマン・マシン・インタラクション(human-machine interaction:HMI)中に位置情報を指定するための広く普及しているツールである。ウェアラブルコンピューティングの出現により、例えば適切なオペレーションのために静止面を概して必要とするこのようなかさばって邪魔なデバイスは、身体に着用されるように設計された装置の携帯性とは両立しなくなっている。

0009

ウェアラブルディスプレイデバイスは、ソニーサムスン、オキュラスカールツァイスによって製造されるようなバーチャルリアリティ(virtual reality:「VR」)ディスプレイ、グーグル(例えばGlass(登録商標))およびビュージックスによって製造されるようなヘッドマウントディスプレイ(head-mounted display:「HMD」)、マイクロソフト、ビュージックスおよびディジレンズによって製造されるような拡張現実(augmented reality:「AR」)ディスプレイ、ならびに類似のデバイスを含む。視線追跡を用いることにより、このようなディスプレイを閲覧して位置情報を指定することができる。しかし、眼はまた、通常の人間活動中に広く用いられる。

0010

セキュリティに関する実施形態のさらなる議論において、顔、眼、または声から収集されたデータは、必要に応じて、ユーザまたはユーザグループの固有のバイオメトリックデータを構成する。これらの収集データを用いて、公開鍵および秘密鍵暗号法のシステムにおいて固有の秘密鍵を生成することができる。暗号システム情報保護、認証、およびアクセス制御のために長年にわたって広く用いられており、したがって情報セキュリティの分野では周知である。

0011

セキュアな情報をバイオメトリック的に識別された個人と連続的に交換するための付加的な構成要素は、伝送された(すなわち送信または受信された)すべてのデータの暗号化である。データ暗号化には、電子コンピュータより前にさかのぼる長い歴史がある。データの機密性完全性、および真正性を保護するために、多数の十分に確立された方法が開発されている。ほとんどの暗号化技術は、データストリームを暗号化および/または解読するために用いられ得る1つ以上の秘密鍵またはセキュリティコードを利用する。データストリームを暗号化または解読するために用いられる鍵は、以前に送信されたデータシーケンス、デバイスの製造時に埋込まれた識別コード、および使用カウントを含む多数のソースから生成され得る。

0012

転置置換再位置決めマスキング、変換テーブル、および/または定義済みの数列を利用する暗号化および解読方法は、当該技術において周知である。より高度な技術は、より大きいブロックの(すなわち1文字またはバイトよりも大きい)情報に適用される多数の方法を利用する。加えて、保護されたハードウェアコンポーネント内の処理ステップを含む暗号化および解読方法は、何らかの形態のメモリデバイス上に記憶されたソフトウェアを用いて実現される方法と比べて、復号化の試みから一般にさらに保護される。

0013

フィールドプログラマブルゲートアレイ(field-programmable gate array:FPGA)および特定用途向け集積回路(application specific integrated circuit:ASIC)はコンポーネントを暗号化および解読する際に特に有用である。実際、Streicher等(米国特許第8,363,833号)およびその他には、暗号化のために用いられ得るFPGAをプログラムするために用いられるビットストリーム自体さえも暗号化されるプロセスが記載されている。セキュリティキー、およびセキュアな情報を解読する方法の両方を隠すと、指定受信者以外の人間が暗号化されたデータストリームへ有意義アクセスを行うリスクが大幅に減少する。

0014

さらなる背景として、Bluetooth(登録商標)は1.0仕様書リリースとともに1998年に始まり、その後2000年にいわゆる1.0bと称されるものがリリースされた。これらの初期のリリースはユーザのデスクトップから配線を取除くように設計されており、これらはシリアルヘッドセットコードレスフォン、およびLAN接続についての考慮事項を含んでいた。しかし、これらの初期バージョンには問題が多く、製造メーカーは自社のプロダクトを相互使用可能にするのが困難であった。その後のリリースであるBluetooth1,1,1.2および2.0には拡張帯域幅プロファイル能力が含まれており、最終的にリリース2.1において、今で言うセキュア・シンプルペアリング(Secure Simple Pairing:SSP)を含む新たなレベルのセキュリティが含まれていた。

0015

SSPは、2つのデバイスがディフィーヘルマン合意に基づいてリンクキーを確立することを可能にし、鍵合意を認証する4つの方法をサポートする。パスキーエントリ(Passkey Entry)方式と称されるこれらの方法のうちの1つは、1つまたは両方のデバイス上に入力されるPIN(すなわち個人識別番号)を用いる。しかし、パスキーエントリ方式は、ペアリングプロセスの最初の部分を盗聴している任意の攻撃者にこのPINをリークすることが示されている。もし、攻撃者が、成功裏に完了するペアリングプロセスを妨害することができ、ユーザが同じPINを二度用いる(または固定されたPINが用いられる)場合、攻撃者は新たに実行されるペアリングプロセスに対してマンインザミドル攻撃(man-in-the-middle attack)を展開することができる。

0016

今日、最も高度なプロトコルでさえも直面するセキュリティリスクについて多数の論文がある。いわゆる否認不可を確実にするための新たなシステムおよび方法が必要である。「否認不可」は一般に、ある人物があることを否定できないという保証を意味する。この場合、デバイスの使用またはデバイスからの通信を確実にする能力の否定は、資格のあるユーザが始める任意の使用、通信、またはメッセージに対するそれらの署名の真正性を否定することができない。

課題を解決するための手段

0017

概要
明細書および添付の特許請求の範囲の全体を読むことによって本発明を最適に理解することができるが、この概要は、本発明の新しく有用な特徴のうちのいくつかを読者に熟知させるために提供されている。当然、この概要は、本発明の特徴のすべてを完全に記載するように意図されたものではなく、本願の詳細な説明の終わり提示されている特許請求の範囲を限定するように意図されたものでもない。

0018

この開示においては、コンピューティングデバイス対話するように意図された随意の眼の動きが「眼信号」と称されている。

0019

一実施形態に従うと、少なくとも1つのイメージャ(imager)に接続された少なくとも1つのプロセッサを含むヘッドマウントデバイス(head-mounted device:HMD)のための装置、システム、および方法が提供され、イメージャのうち少なくとも1つはユーザの眼の方に向けられている。プロセッサは、実質的に連続的、同時、および/または、定期的のうち少なくとも1つの態様で、眼信号推定を判断するように構成されており、眼信号推定は、HMDに取付けられた光源から発生した眼の表面からの少なくとも1つの閃光を検出するイメージャを用いてプロセッサによって判断されるか、または、イメージャは眼の1つ以上の特異な特徴を検出し、プロセッサはさらに、ユーザの顔特徴、声または虹彩データを含むユーザのバイオメトリックデータを判断し、バイオメトリックデータは、HMD、接続デバイス無線デバイスおよびリモートサーバのうち少なくとも1つのアクセスおよび制御を目的としたユーザの識別および認証のために用いられる。

0020

別の実施形態に従うと、実質的に連続的、定期的、および/または、オンデマンドのうち少なくとも1つの態様で、ヘッドマウントデバイスを利用して虹彩認識を実行し得る装置、システム、および方法が提供される。眼信号制御の形成時のバイオメトリック認証は、ユーザ識別および/または認証がリアルタイムで必要とされる広範な用途内で用いられ得る。

0021

別の実施形態では、現金自動支払機(automated teller machine:ATM)から金を引出すこと、およびオンライン購入を行うことの少なくとも一方を目的として眼信号制御シーケンスを用いてユーザを認証するシステムおよび方法が開示される。

0022

別の実施形態は、プライベートグループまたは他のテストのうち少なくとも1つを含むオンラインアクティビティ専門家運転操舵または他の輸送などのさまざまな形式雇用についてアイデンティティ(身元)と結び付けられる能力要件準拠すること;時間を記録すること;ユーザによって口頭で提供されるかまたは読まれるインフォームドコンセントに対する承認を確認し、その後、読取時のサッカードおよび他の眼に基づくオペレーション中のアイデンティティの連続的な確認;ならびに任意の法的に拘束力のある合意の承認を確認すること、のためにユーザを認証するシステムおよび方法を開示する。

0023

別の実施形態は、識別特徴を、情報トークン(パスワード)、物理的トークンキー)、生成されたトークン(スピーチジェスチャ書込み)、ならびに指紋および声紋などの他のバイオメトリックトークンのうち少なくとも1つを含む他のセキュリティトークン組合わせるためのシステムおよび方法を開示する。

0024

別の実施形態は、以下を含む複数のシステム構成記述するシステムおよび方法を開示する。

0025

検索および一致が全体的にHMD上で行なわれる多数のユーザコードを記憶する。
・識別および一致のためにユーザコードを特定のプロセッサに送信する。

0026

・ユーザコードをクラウドに送信する。
・コンピューティングデバイスへの共通のパスワードベースのアクセスを拡張または交換する。

0027

・デバイス着用者のアイデンティティを実質的に連続的に再検証する。
別の実施形態は、虹彩の画像、または虹彩画像から局所的に生成されたirisCode(たとえば、2015年5月8日に出願された「眼信号を識別するためのシステムおよび方法、ならびに連続バイオメトリック認証(Systems and Methodsfor Discerning Eye Signals and Continuous Biometric Identification)」に記載されているような)をキャプチャし、いずれかのHMDの認証のために虹彩情報をクラウドに送信するシステムおよび方法を開示する。

0028

別の実施形態は、コンピューティングデバイスに対する共通のパスワードベースのアクセスを交換するかまたは強化するシステムおよび方法を開示する。

0029

別の実施形態は、連続的なバイオメトリック認証(CBID)アプローチ(たとえば、2015年5月8日に出願された「眼信号を識別するためのシステムおよび方法、ならびに連続バイオメトリック認証」に記載されているような)の具体的な実現を用いて、眼信号方法または「見て買う(look to buy)」と称されるプロセスを用いることによって「売り場通路で買う(buy at the aisle)」ためのシステムおよび方法を開示する。

0030

別の実施形態は、アイテムについてのコストを含む情報を(HMDまたはリモートディスプレイデバイス上に)表示するためのシステムおよび方法を開示する。

0031

別の実施形態は、ユーザの環境内で単に観察されるだけの購入用のアイテムを識別するのに用いられるオブジェクト認識のためのシステムおよび方法を開示する。

0032

別の実施形態は、HMDを装着しているユーザの真のアイデンティティを確立するシステムおよび方法を開示する。

0033

別の実施形態は、ユーザアイデンティティの不正行為および個人情報盗難を防止するシステムおよび方法を開示する。

0034

別の実施形態は、HMDを用いて、教育目的または法律上の目的のうち少なくとも1つのためにユーザを認証するシステムおよび方法を開示する。

0035

別の実施形態は、購入を認証する目的でHMDを用いるシステムおよび方法を開示し、認証された購入は、オンライン購入セキュリティおよびオフライン購入セキュリティのためのものであり、オフラインとは、小売店を含む。

0036

別の実施形態は、HMDから外方向に向けられたプロセッサに接続された第2のイメージャを含むHMDを用いるシステムおよび方法を開示し、第2のイメージャがプロセッサによって復号され得るコードを検出し、コードはバーコードおよびQR(すなわちクイックレスポンス(quick response))コードのうちの1つであり、プロセッサが復号したデータはプロダクトについての情報を表わしている。

0037

別の実施形態は、認証されたユーザがプロダクトを安全に購入することを可能にするためにプロダクトに関する情報を用いるシステムおよび方法を開示する。

0038

別の実施形態は、エンティティ(entity)と別のエンティティとが互いを見ることによって当該エンティティが別のエンティティと安全な通信チャネルを開始することを可能にするシステムおよび方法を開示し、通信チャネルのセキュリティは、通信よりも前に確立されてもよく、通信中に連続的にまたは間隔を空けて再度有効にされてもよい。

0039

別の実施形態は、或るアクションをパーティ間協調して実行させるためのセキュアプロトコルを可能にして、各々のパーティが何らかのアクションを実行し、その間それらパーティのアイデンティティをCBIDで実質的に連続的に検証させるためのシステムおよび方法を開示する。

0040

別の実施形態は、HMDデバイスのための視線追跡をサポートするシリコンチップ内の機能ブロックへのアクセスを制限することによってHMDデバイスを用いる際のセキュリティを高めるシステムおよび方法を開示する。

0041

別の実施形態は、ユーザのアイデンティティに関連付けられた1つ以上のウェアラブルデバイスによって提供される刺激を管理、調整、フィルタリング、および/または配列付けするシステムおよび方法を開示する。

0042

別の実施形態では、ユーザの目視に基づく意図を解釈することに基づいてシステムのための認知アーキテクチャを動的に進化させることを含むシステムおよび方法が提供される。自然な眼の動きがシステムによって解釈され、リアルタイムの画像サービスのために用いられる。プロセッサおよびカメラを含む照明デバイスがユーザによって装着され、カメラはユーザの眼の方に向けられている。システムは、命令が格納されたメモリを含む。命令が実行されると、システムはユーザの眼に向けられたカメラから眼測定データを受信する。このデータは眼の第1の状態を判断するために用いられ、眼の第2の状態からキャプチャされたデータと比較される。眼の第1および第2の状態が同じであるとシステムが判断した場合、さらなる命令がシステム内の少なくとも1つのプロセッサに送信される。

0043

本発明は、添付の例示的な図に関連して考慮される際に詳細な説明を参照することによってより完全に理解され得る。図においては、同様の参照番号が、図の全体にわたって同様の要素または行為を指している。ここに記載される実施形態が添付の図面において示される。

図面の簡単な説明

0044

人間の眼の正面図である。
横からの人間の眼の断面図である。
視野領域を示す眼を上から見た図である。
視野領域のサイズの例示的な近似を示す図である。
全体的なシステムアーキテクチャを示す図である。
信号オブジェクトのアーキテクチャを示す図である。
抽象化されたハードウェアを示す図である。
典型的なBluetoothアーキテクチャを示す図である。
ハードウェアインターフェイスおよびハードウェアコンポーネントを示す図である。
画像化アーキテクチャを示す図である。
バイオメトリックデータ生成を示す図である。
認知的負荷マネージャ内訳を示す図である。
認知的負荷マネージャのシステムコンポーネントを示す図である。
モバイルデバイスに接続しているHMD(ヘッドマウントデバイス)を示す図である。
クラウドに接続しているHMDを示す図である。
ホームおよび車両コントロールに接続しているHMDを示す図である。
HMDとNEST(商標)サーモスタットシステムとの間の通信を示す図である。
クラウドと通信しているHMD上のシステムアーキテクチャを示す図である。
データマネージャの内訳を示す図である。
処理能力がクラウドに移動したHMDのシステムアーキテクチャを示す図である。
モノのインターネットに向かうHMDのさらなる進化を示す図である。
リモートサーバに移動したHMDからのシステムアーキテクチャを示す図である。
すべての処理がクラウドに抜取られたHMDを示す図である。
通信中のHMDおよびリモートサーバを示す図である。
ホームコントロールシステムと通信しているHMDを示す図である。
ソーシャルメディアと通信しているHMDを示す図である。
ホームエンターテイメントシステムと通信しているHMDを示す図である。
車両エンターテイメントシステムと通信しているHMDを示す図である。
車両コントロールシステムと通信しているHMDを示す図である。
オンラインのセキュアな購入を行なうために取られるステップのフローチャートの図である。

実施例

0045

詳細な説明
以下の説明には、説明の目的で、実施形態のさまざまな局面の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細が記載されている。しかし、本明細書における装置、システムおよび方法はこれらの具体的な詳細がなくても実施可能であるということが、関連の技術分野における当業者によって理解されるであろう。本明細書における装置、システムおよび方法の範囲から逸脱することなく他の実施形態が利用されてもよく、構造的および機能的変更がなされてもよい、ということが理解されるべきである。他の例では、実施形態を曖昧にすることを回避するために、公知の構造およびデバイスはより一般的に示され、または説明されている。多くの場合、オペレーションの説明は、特にオペレーションがソフトウェアで実行される場合に、さまざまな形態を実現可能にするのに十分である。なお、開示されている実施形態を適用できるさまざまな代替的な構成、デバイスおよび技術がある。実施形態の全範囲は、以下に記載される例に限定されるものではない。

0046

眼の解剖学的構造は当該技術において周知である。この開示の目的で、関連の解剖学的構造を図示および説明する。図1および図2は、人間の眼100の解剖学的構造を全体的に示す。図1は、瞳孔145、虹彩115、強膜150、縁郭245、瞳孔/虹彩境界250、上眼瞼105、下眼瞼110、および睫毛235を示す眼100の正面図である。図2は、瞳孔145、虹彩115、網膜52、強膜150、中心窩160、水晶体165、および角膜170を示す眼100の断面図である。瞳孔145は、網膜52が受ける光を調整するために伸び縮みする眼の中心のほぼ円形の濃い部分である。虹彩115は、瞳孔145を取囲んで瞳孔145の伸縮を制御する眼100の色のついた部分である。強膜150は、虹彩115を取囲む眼100の白い領域である。強膜150は、血管および他の識別可能な標識を含む。縁郭245は、強膜150の隣の光彩115の外側端縁である。瞳孔/虹彩境界250は、瞳孔145と虹彩115とが出合う場所である。眼瞼105,110および睫毛235は、瞬きの間、眼を閉じる間、または異なる視野角同士の間に眼100の部分を取囲み、場合によっては部分的に覆うか隠す。網膜52は、水晶体165から画像を受けて当該画像を脳への信号に変換する眼100を縁取感覚膜である。中心窩160は、錐体のみを含み(桿体は含まず)、特に鋭い視覚を提供する網膜52の窪みである。水晶体165は、光の焦点を網膜52上に合わせる角膜170の後ろの眼100のほぼ球体である。角膜170は、虹彩115、瞳孔145、および水晶体165を覆う眼の澄んだ部分である。

0047

図3Aおよび図3Bは、中心窩、傍中心窩、および周辺視界を示す。中心窩領域190は、ユーザの目視ポイントから約2度外向きである。この領域の近似は、成人の腕1本分の近さで持った米国の1セント銅貨である。傍中心窩範囲195は、一般にユーザの目視ポイントから2〜10度の、中心窩領域190の外部の可視領域である。10度の傍中心窩視野の近似は、成人の腕1本分の近さで持った直径4インチの円である。周辺領域197は傍中心窩領域195の外部にあり、一般に10〜30度外側である。

0048

図4は、不揮発性フラッシュメモリ1050、D−RAMメモリ1040、ハードウェア抽象化レイヤ(hardware abstraction layer:HAL)1030、外部ハードウェアへの物理接続1235、オペレーティングシステム(OS)1025、ならびに、HMDのためのIRIS(Interface for Real-time Image Services)と称されるビジュアル・ディスアンビギュエーション・サービス(Visual Disambiguation Service:VDS)として動作し、ソフトウェア制御オブジェクトとして動作可能なHMDのためのミドルウェアサービスを取扱うソフトウェアおよび/またはファームウェア1000とともに、プロセッサ1035を含む全体的なシステムアーキテクチャを示す。ミドルウェアサービスの上には、IRISオブジェクトと第三者アプリケーションとのソフトウェア統合を容易にするソフトウェアを含むソフトウェアレイヤ1015があり、ミドルウェアサービスの上にはさらに、IEEE1149.1スタンダード・テスト・アクセスポートおよびバウンダリスキャン・アーキテクチャによってサポートされている、ジョイント・テスト・アクション・グループ(Joint Test Action Group:JTAG)を介して単一のステッピングおよびブレークポインティングなどのオペレーションを含む第三者ハードウェア統合およびデバッグのために用いられる1組のソフトウェアツール1020がある。ソフトウェアツールおよび統合レイヤの上には、アプリケーションプログラミング・インターフェイス(application programming interface:API)1010があり、続いてアプリケーション1005がある。加えて、システムは、セキュリティを高めるために公開鍵ジェネレータ1635および秘密鍵ジェネレータ1630を含む。

0049

図5は、電力マネージャ1140およびデバイスマネージャ1120と識別されるソフトウェアブロックを含む全体的なシステムアーキテクチャを示す。電力管理スキームは、アドバンスドコンフィギュレーションアンドパワー・インターフェイス(Advanced Configuration and Power Interface:ACPI)などの1つ以上のオープンスタンダードから派生する。

0050

ACPIは3つのコンポーネント、すなわち、ACPIテーブル、ACPI BIOS、およびACPIレジスタを有する。APMまたはPnP BIOSなどのその前身とは異なり、ACPIは、主な役割がACPIテーブルをシステムメモリ内にロードすることであるACPI BIOSコードにおいてその機能をほとんど実行しない。代わりに、ファームウェアACPI機能のほとんどは、ACPIテーブルに記憶されるACPI機械語(ACPI Machine Language:AML)バイトコードにおいて提供される。これらのテーブルを利用するためには、オペレーティングシステムはAMLバイトコード用のインタプリタを有する必要がある。基準AMLインタプリタ実現例は、ACPIコンポーネント・アーキテクチャ(ACPI Component Architecture:ACPICA)によって提供される。BIOS展開時間において、AMLコードはASL(ACPIソース言語)コードからコンパイルされる。今日まで、ACPI規格最新のリリースは2011年であった。

0051

ウェアラブルコンピューティングのため、将来のシステムはオペレーティングシステムおよびロバストなサポートなしで実現され得る。上述の電力管理スキームおよびACPI要素はアプリケーション制御レベルに引上げられて、電力スキームのアプリケーションおよびユーザ動的制御を与えることが必要になるであろう。以下に記載されるように、高度に抽象化された実施形態では、ACPIは分割または分散された態様で実現され得る。この現在の規格は、本明細書に開示されるHMDなどのウェアラブルコンピューティングデバイスの課題を完全に認識していないため、複数のモードにおいてHMDシステムを動作させるための付加的な考慮事項が開示される。

0052

HMDは、眼が検出されない間に展開され得る低電力動作モードを含み得る。これは典型的に、ユーザがヘッドウェアを取外したとき、またはヘッドウェアがユーザの頭上でずれたときに起こる。この機能は、システム・オンチップ(system on a chip:SOC)としてシリコン内で実現され得る。

0053

いかなる時にも、デバイスは当初のユーザによって再装着可能であるか、または新たなユーザによって装着可能である。デバイスキャリブレーション(例えば個人間の解剖学個体差を説明するために)および/またはユーザ認証の目的で、デバイスは再装着または再展開されると登録ユーザのアイデンティティを判断可能であることが望ましい。これは、新たな1組の構成/キャリブレーションパラメータをロードすること、ならびに以前のユーザと新たなユーザとの間でアイデンティティを区別すること、以前のユーザによって開始された任意の現在進行中のプログラムの出力を停止する、一時停止するおよび/または隠すことを含み得る。

0054

古い規格の下では典型的に、オペレーティングシステム電力管理(Operating System Power Management:OSPM)がACPIを起動すると、それは電力管理およびデバイス構成のすべての局面の排他的な制御を指揮する。OSPM実現例はさらにACPI互換性環境をハードウェアドライバ1197に晒し、ハードウェアドライバ1197の各々は次にシステム、デバイス、およびプロセッサ状態に影響を与え、これらは電力状態としてグローバルに管理され、これらはグローバル状態デバイス状態、プロセッサ状態、およびパフォーマンス状態を含む。

0055

電力消費は、特にデバイスが長期間着用されない場合に偏在する懸案事項である。この問題に対して一般に展開されている解決策は、電子デバイスを完全にパワーダウンする「オフ」スイッチである。しかし、特に、例えば、デバイスが頭から瞬間的に取外されただけの場合は、ヘッドセットデバイスを「パワーアップする」時間および不都合は制限的である。

0056

低電力HMDおよび眼信号制御は、以下を含む少なくとも1つの技術を用いることによってこれらの問題を予期している。

0057

・プロセッサに対するクロックレートを低下させることによってプロセッサ状態を修正する、
・処理を低電力プロセッサまたはプロセッサの一部に制限することによってパフォーマンス状態を修正する、
・低下したフレームレートで画像化することによってデバイス状態を修正する、
・カメラをオフにするか画像間で低電力モード切換えることによってグローバル状態を修正する、
照明を低下させる、
・低下した空間分解能で画像を収集および/または処理する、
アルゴリズム(特に虹彩境界の検索に関連付けられたアルゴリズム)を低空間分解モードに限定する、
・irisCode比較時にストリンジェンシー基準(stringency measures)を緩和する、ならびに
低レベル認証が起こるまでデバイス全体を「パワーアップ」しない低電力モードで動作する特定の専用ハードウェア(チップまたはSOC)を作製する。さらに、そのようなチップまたはSOCは、場合によってはパワーアップ、およびユーザの眼がディスプレイまたは他のターゲットオブジェクトを見ているとの判断がなされた後に、他の埋込まれた機能または接続もしくは無線接続デバイスへのアクセスを認証まで禁止し得る。

0058

この特定の専用ハードウェアは、回路の一部をセグメント化して極端な低電力モードで動作可能な「ハイブリッド」チップ製造の現代的な方法を利用可能である。このハイブリッド回路は「ファイアウォール」を効果的に構築し、権限のないユーザがデバイスを完全にパワーアップするか利用することを防止する。

0059

低電力HMDモードの別の用途は、低バッテリ状態が検知されたときである。すべてのグローバル機能が停止するまでデバイスを実行させる代わりに、「グレースフルデグラデーションモデルがHMDのための電力状態の新たなクラスの一部として実現される。「グレースフルデグラデーション」は、より消費電力の大きい(すなわち一般的により高度な)画像処理および他のルーチンの使用を制限することによるアルゴリズム的アプローチ、ならびに、上述の、少なくとも一部の機能を維持しつつ電力を減らす任意の数のハイブリッドおよびハードウェアアプローチを含む。プロセッサおよび重要なオペレーションのための低電力モードは、バッテリの電力が最終的になくなるまで、装置が中央電源プラグ接続されるまで、またはデバイスが誘導充電ステーションの十分近くに配置されるまで継続する。

0060

あらゆる形態のウェアラブルコンピューティングについての別の電力管理懸念事項は、より高度なアルゴリズム的視線追跡およびユーザインターフェイス技術はより高速のまたは並列中央処理装置(CPU)を利用することができるが、一般的にこれらのアプローチにはより大量の電力が必要なことである。電力消費が増えるとバッテリが大きくおよび/もしくは重くなり、ならびに/またはバッテリ同士の充電もしくは交換の間のデバイス使用時間が短くなる。

0061

より多い/速いCPUの展開の代替物または付加物は、埋込または分散処理アプローチを用いることである。これらは、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、コンプレックスプログラマブルロジック・デバイス(complex programmable logic device:CPLD)、およびシステム・オン・チップ(SoC)構成を含み得るハイブリッドデバイスを含むさまざまなハードウェアコンポーネント内で実現され得る。

0062

埋込または分散処理は、計算量が多いルーチンをオフロードすることによって、既存のCPUベースのアプローチを容易にし得る。これらのルーチンを実行する専用のハードウェアはより高速であり得(しばしば1つのみの、またはごくわずかなクロックサイクルを必要とする)、利用する電力が(しばしば1桁よりも大きい分だけ)少なくなる。分散処理はさらに、CPUを用いて(時間および電力消費制約内で)一般的に実行可能でない新たなアルゴリズム的アプローチを容易にし得る。分散処理は、反復されるおよび/または同時の計算アプリケーションビデオ画像などの大型データセット上で実行されることを必要とするアルゴリズム内で特に貴重である。これらはサブセクション分散処理において以下にさらに記載する。

0063

別の実施形態は、低電力分散処理を利用して、デバイスが頭から取外されたか否かを検出する。「瞬時オン(instant on)」能力を実現するために、デバイスは、デバイスが着用者の頭に装着されたか、または取外されたかを「検知する」必要がある。この機能を(付加的なハードウェアを追加せずに)実行する方法は、眼が視線追跡カメラ画像内に観察され得るか否かを判断することである。他の箇所で記載されるように、電力消費は、デバイスが使用されていないときに(すなわち頭から取外されたときに)、フレームレートの減少、低解像度画像化、低CPUクロックレート等によって減少し得る。

0064

低電力の眼存在測定のために、LEDを点灯させる電力を減らすことによって、点けるLEDの数を減らすことによって、および/または(減少したフレームレートで)カメラ画像を実際にサンプリングする際にのみ発光体をオンにすることによって、照明を除去または減少させることができる。実質的な電力減少は、比較的単純な眼の幾何学的形検出ルーチンを分散処理ハードウェアに埋込むことによっても達成可能である。この例は、画像(すなわち眼の画像)が焦点フィルタ内に存在しているか否かを判断するためのコンボリューションフィルタの一形態である。そのようなフィルタは、高空コントラストエッジの存在を検出するハイパス空間フィルタとして分類されることになる。そのようなエッジの欠如は、焦点ぼけ画像が一般的に存在している(すなわち、カメラの約25mmの焦点距離に位置する高コントラストオブジェクトの欠如)ときに、デバイスが頭から取外されていることを示す。別のアプローチは、白色(すなわち強膜)領域に隣接した濃い(すなわち瞳孔)領域を検出することである。焦点が合った眼が検出されると、デバイスはより高い解像度の視線追跡のために(デバイスが完全にパワーオフされていなかったと認識して)「パワーアップ」する。

0065

別の実施形態では、デバイスは、動きを判断するための加速度計または速度センサなどの微小電気機械システムMEMS)を含み得る。デバイスが着用されていないとき、デバイスは、眼の存在を断続的に検索していない超低電力モードで動作し得る。超低電力モードでは、デバイスは、例えばユーザがデバイスを持上げたときなど、デバイスの移動が検出されたときにのみ、眼の存在を検索し得る。移動が検出されると、デバイスは予め定められた間隔で(例えば2秒毎に)、またはユーザ選択によって設定された時間(例えば1分)にわたって実質的に連続的に、眼を求めてスキャンを開始し得る。デバイスが予め設定された時間間隔内に眼を検出できなかった場合、デバイスは超低電力モードで再開してもよいし、または超低電力モードを再開する前に低電力モードを繰返してもよい。眼が検出された場合、デバイスはフルパワーモードに、または検出されたユーザの選択によって設定された電力設定スキームに切換わることになる。主要なデバイス所有者(管理者)は、デバイスが使用されていないときにデバイスの電力モード設定を統治する全体的なシステム電力スキームを設定してもよい。加えて、デバイス所有者は、他のユーザが電力スキームを編集できないように電力スキームに対する変更をロックダウンしてもよい。

0066

図5は、ユーザの視線を追跡するためのモジュールである視線追跡1100、顔、スピーチおよび虹彩識別などのユーザのバイオメトリックデータを用いるユーザ識別のための眼データ1105、ユーザの視線をディスプレイと関連付けるための眼制御1100、iUi(商標)インターフェイス(眼信号制御を含むインターフェイス)1116を含む、IRISオブジェクト1000のさらなる内訳を示す。眼の動きから得られた眼信号1115を用いて、ユーザインターフェイスiUi1116と対話し、画面および画像をディスプレイ上に表示する。

0067

IRISオブジェクト1000には、一定の機能のマネージャとして動作可能な多数のソフトウェアモジュールが含まれている。これらの例として以下が挙げられるがこれらに限定されない。

0068

・ユーザがシステムに取付けられたハードウェアを、それがHMD内のイメージャであるか、取付けられた携帯電話であるか、または車両インフォテインメントシステムであるかにかかわらず、制御することを可能にするデバイスマネージャ1120。

0069

・データマネージャ/パーソナルデータ管理1125は、電子メール、メッセージ等のユーザデータのセキュアな記憶および当該データへのアクセスを可能にする。データマネージャ1125はさらに、パスワード管理ソフトウェアウェブブラウザのお気に入り、および暗号ソフトウェアの1つ以上を含み得る。高度データ管理は、例として、局所的であるかインターネットを介してアクセス可能であるかにかかわらず、仮想プライベートネットワーク(VPN)、外部プロセッサを有する端末サービスの設定および確立を含み得る。

0070

通信マネージャ1130は、あるシステムから別のシステムに情報を渡すように設計され、リモートアクセスをシステムに提供し、大量のフォーマットファイルをコンピュータ間で送信する。通信マネージャ1130はさらに、リンク管理およびデータルティングを含み得る。

0071

セキュリティマネージャ1135は、HMDおよびユーザを脅威ウイルスワームマルウェア、または遠隔ハッカー侵入から保護するために用いられるソフトウェアステップまたは基準を参照し、システムおよびそのデータが盗難にあったり危険に晒されたりすることから保護する予防制御技術を含む。

0072

・電力マネージャ1140は、ユーザの経験およびデバイスバッテリ寿命を最適化および最大化するためのデバイス電力スキームを管理する。

0073

ディスプレイマネージャ1145は2つの基本的機能、すなわち、iUi1116のモードにおいて眼が画面上のオブジェクトに対してどのように追跡されるか、およびHMD内でユーザに何が表示されるか、を有する。ディスプレイマネージャ1145はさらに、HMD内の画面のすべてまたは一部を、コンピュータ画面、車両のダッシュボード、またはTVなどのホームエンターテイメントモニタなどの外部ディスプレイ転送する能力を有する。

0074

次にセキュリティマネージャ1135についてのさらなる議論において、例えば音声映像(A/V)制御1150、スピーチ制御1155、または例えば認知的負荷制御1160(図11および図12)などのより複雑なものなどの、多数の付加的な制御が含まれ得る。

0075

HAL1030(図6)は外部ハードウェアシステムの「ホストされる」局面を含み、これは統合のために特別に開発されたIRISプラットフォーム特有のソフトウェアを一般的に含む。予期されるハードウェアは、これらに限定されないが、Bluetoothインターフェイス1170(以下に一実施形態として別個に記載する)、802.2(有線インターフェイス)802.11,802.15(WPAN−Bluetooth以外のワイヤレスパーソナル・エリア・ネットワーク)、および802.20Wi−Maxを含む任意の形態または任意の種類のTCP通信とのTCP/IPインターフェイス1175であり、これは、ネットワークおよびトランスポートソフトウェア1195ならびに有線または無線システムへの物理リンクをサポートするスタックを含む。加えて、物理リンク1235を介して外部ソフトウェアおよび/またはハードウェアドライバとインターフェイスする、ハードウェアIF1180を介する他のシステムについての考慮事項もあり、これらの物理リンクはI2C、USB、シリアル、またはプロプライエタリであり得る。

0076

一実施形態の議論において、例として、Bluetoothシステムは急速に成長しているモバイルデバイスの市場において非常に普及しているため、実施形態の非限定的な例として選択されている。例として、今日、ほぼすべての車両はいわゆるインフォテインメントシステムを有しており、これらは音楽および映像などのエンターテイメントと情報との組合せであり、当該情報はセンサからのデータとして車両の内部から、ヒータもしくはライトなどのシステムの制御から、またはインターネットを介して入手可能な情報からもたらされ得る。これらのシステムのほとんどは、有線および無線技術を用いて車両および/またはインターネットに接続する。今日、車両への無線接続は一般的に、1組の標準インターフェイスを介して確立されたBluetoothであり、これらはプロファイル1300(図9)と称され、ハンズ・フリー・プロファイル(HandsFree Profile:HFP)1187、アドバンスド・オーディオディストリビューション・プロファイル(Advanced Audio Distribution Profile:A2DP)1193、オーディオ・ビデオリソース・コントロール・プロファイル(Audio Video Resource Control Profile:AVRCP)1190等として図5にさらに示される、Bluetoothラジオの上のプロセッサ内にホストされている。

0077

今日まで、HMD600を車両内に用いて車両オペレーション915を制御し、インフォテインメントシステム910を含むことは予期されていなかった。したがって、最新のプロファイルのうち1つの組込は不可避であり、このプロファイルはヒューマン・インターフェイス・デバイス(Human Interface Device:HID)プロファイルと称され、プロファイル1210,1215,1220および1225は、アプリケーションからの情報をプロファイルを介してハードウェア抽象化全体にわたってBluetoothモジュールおよびBluetoothラジオと交換する。図6は、プロファイルへの接続、ネットワークおよびトランスポート1230、ならびにデータリンク1250およびモデム1255を含むBluetoothシステムアーキテクチャを示す。

0078

図7は、サブコンポーネントに細分されたBluetoothアーキテクチャ1205の内訳を示す。これらのプロトコルのすべての基礎となるのは、セキュア・シンプル・ペアリング(SSP)と称されるものを含むサービス・ディスカバリ・プロトコル(Service Discovery Protocol:SDP)1310と称されるBluetoothの重要な部分である。今日のSSPは、v2.1よりも上のすべてのBluetooth規格によって要求されている。セキュア・シンプル・ペアリングは公開鍵暗号法の一形態を用い、これはいわゆる「マンインザミドル」、すなわちMITM攻撃からの保護に役立ち得る。一般的に、Bluetooth HID1185仕様は、2つのデバイスを互いにペアリングおよび接合するためのセキュリティモード4を要求しており、Bluetooth HIDホストおよびBluetooth HIDデバイスの両方への物理アクセスがなければいずれのBluetooth HIDホストまたはデバイスへのペアリングまたは接合も可能であるべきでないと述べている。接合をサポートするBluetooth HIDホストおよびBluetooth HIDデバイスは、何らかの形態の不揮発性メモリを用いて128ビットのリンクキーおよび対応のBD_ADDR、ならびに各リンクキーの種類(認証された、認証されていない、または組合せ)を記憶する。HMDの場合、従来の意味ではマウスまたはキーボードがないため、複雑なアクセスは制限される。しかし、Bluetoothが公開鍵暗号法の規則を承認していなくても、Bluetoothによって予期されていないセキュアなリンクを確立する他の方法がある。

0079

別の例では、Bluetooth HIDデバイスから機密情報を受付けるBluetooth HIDホストは、「汎用デスクトップキーボード」または「汎用デスクトップキーパッド」のトップレベルアプリケーションコレクションに含まれる報告からの機密情報のみを受付けるように実現され得る。さらに、そのようなBluetooth HIDホストは、いずれかのBluetooth HIDデバイスを、「汎用デスクトップキーボード」または「汎用デスクトップキーパッド」のトップレベルアプリケーションコレクションを含むBluetooth HID報告ディスクリプタとペアリングする際にMITM保護を必要とする場合があり、これは次に以下のセットの使用コードおよびそれらの記述のいずれかを含む。

0080

IC − irisCode:バイオメトリック認証の目的で、虹彩内の後成的パターンを同等のビットパターン定量化するために、眼の画像にパターン認識技術を適用した結果。

0081

EIC − 暗号化されたIC:虹彩のオリジナル画像へと逆設計することができないように暗号化されたirisCode、または他のいずれかの虹彩ベースの派生パラメータ

0082

TEIC −ターゲットEIC:眼の画像から計算されたICとの一致が関連付けを示している識別されたEIC、およびこれによる、確実なバイオメトリック認証。

0083

CBID − 連続的なバイオメトリック認証:ヘッドセットデバイス上で実行可能であるか、またはEIC、片眼もしくは両眼の画像をリモートリモートプロセッサに送信することによって実行可能であるバイオメトリック認証の繰返しプロセス。CBIDは、一定の割合(例えば毎秒30回)または非同期的な割合(例えばデバイスが動かされるかもしくは再装着されるたびに)に行なうことができる。

0084

以下の表は、EICの送信および比較に言及しているが、場合によっては、眼の画像をICに変換し、その後EICに変換することがアルゴリズムにより可能である。このため、CBIDは、虹彩の画像、IC、EICまたは他の派生パラメータを含む情報の比較および/または交換を同等に必要とし得る。同様に、バイオメトリック比較のために用いられるデータベースは、同等に(識別を目的として)、IC、EIC、眼の画像、(眼を含む)顔の画像、虹彩の画像、いわゆる「広げられた」(すなわち、極座標表現された)虹彩画像、または他の派生したパラメータを含み得る。したがって、EICの交換または比較に言及する場合、これは、バイオメトリック認証の目的で他の派生データセットを交換または比較することも指している。

0085

1組のプログラム可能属性が新たなBluetoothプロファイルに割当てられ得る以下の表1において、これらの属性が使用され得る。

0086

0087

プログラム可能な属性の他の例には以下が含まれるがこれらに限定されない。
・家族のうちデバイスの使用が許可されたすべての個々のメンバを認識する(例えば各々のユーザに関連付けられた較正ファクタに動的に荷重する)
・公的なHMDのペイ・パー・ビュー・レンタル
・複数の汎用ヘッドセットをビジネス範囲内の従業員にとって利用可能にする
・購入を行うのに用いられるデバイスに対する制限なしにユーザが登録されていたオンライン「ストア」からオンライン購入
・ユーザおよび特定のヘッドセットがともに登録されているオンライン「ストア」からオンライン購入
・ユーザが「ノーフライ(no-fly)」リスト上にあるかどうかを判断
・従来のパスワードの機密リスト
・大規模オンラインコース内で試験受験
・かかりつけ医、専門医および患者に利用可能となる医療記録
・識別された閲覧者人口動態に基づいた構造化された広告宣伝
・ユーザに送信されたデバイスライセンス契約
・法的文書のうちすべての要素が閲覧されたことを確認
・規定および条件の変更の通知がユーザに送信されたことを確認
・法的文書に関するインフォームドコンセントの確認
パイロットによる飛行前点検
車両ドライバの識別および場合によっては事故前のドライバ注意散漫を識別
・別のユーザが別個の電子メールアクセスを提供され得る場合にユーザ識別に基づいて電子メールを検索
・CBIDユーザが著者であることを示すために発信テキストおよび電子メールに(任意に)タグ付することができる
・法的文書に電子的に「署名」
生徒および指導者の両方の存在時に行われるべき試験の監督
・会ったばかりの人々同士の間で個人情報を交換
チェックスタンドを必要としない従来型店舗で購入
・承認された人員だけに開放されているドアの遠隔制御
・ユーザ識別に基づいて建物に対するアクセスを取得または制限
自宅軟禁されている個人を追跡
カジノ出入りすることまたは別の個人と対話することが制限されている個人を追跡
・個人に対するアルコールまたは他の年齢依存性材料の合法的購入の保証
・(治療履歴にリンク可能な)ユーザ識別、「バイタル」および地理的位置を備えて自動的に911を呼出す
・CBIDに基づいて現金自動支払機と対話
・高度にセキュアな基地へのアクセスを取得
調査中の個人の履歴活動を立証
・プライベートな会話の音声/映像へのアクセスを制限
会議の音声/映像へのアクセスを参加者に制限
・プライベートな会話のデータセットのアクセスをCBID参加者に制限
・私が最後に自分の車のキーを見たのはいつ/どこであったか?
・最初に(バスケットボールまたは他の何らかのスポーツに対する)ホッケーのスコアを列挙
・成人(未成年者ではない)により家庭用サーモスタットを制御
・家庭用の玄関照明を遠隔で点灯
画像処理ならびにイメージャまたはビデオの使用についてのさらなる議論において、上述の実施形態では、単一の従来の2Dイメージャシステムが眼および顔の方に、またはシーン(scene)の方を向いて外方向に向けられた状態でHMDが実現されるシステムが予期される。しかし、代替の実施形態では、複数のイメージャが顔および眼およびシーンの方に向けられた状態でHMDが実現され、複数のイメージャが立体3Dビデオ画像を生成することについての考慮事項も予期される。立体3D画像に加えて、他の形態の3D画像生成についての考慮事項も出願人によって予期されている。今日、非接触型三次元カメラ、またはディジタイザは大きく4つのカテゴリに、すなわち、(上述のような)立体ディジタイザ、シルエットディジタイザ、タイミングディジタイザ、および投影パターンディジタイザに分けられる。基礎となる3D表面画像化技術はさらに4つの大まかなカテゴリ、すなわち、空間的位相イメージング(Spatial Phase Imaging:SPI)、三角測量、飛行時間(Time of Flight:TOF)およびコヒーレントアプローチの観点で要約され得る。

0088

空間的位相イメージングは一般的に、光が表面から発せられた際の光の分極状態に依拠してオブジェクトの形状についての情報をキャプチャする。三角測量は、2つ以上の変位した特徴、検出器、および/または発光体の場所を用いてオブジェクトの幾何学的形状を計算する。2つの重要な三角測量のサブカテゴリステレオ対応付け(stereo correspondence:STC)および立体視(stereoscopy:STO)である。ステレオ対応付けカメラは、3D幾何学的形状を用いて2つ以上のオフセット強度画像内の対応特徴を識別することによってシーン内の特徴の場所を判断し、特徴場所を計算する。立体視カメラは人間の生体系(眼、脳)に依拠して、異なる視点から取られて視聴者の眼の中に投影される2つの画像から3Dシーンの概念を作成する。最後に、コヒーレント法は、3D表面幾何学的形状を判断するために、表面を照らすおよび/または表面から発せられる電磁エネルギ内の高度の空間および/または時間コヒーレンスに依拠する。

0089

図8および図9は、2Dまたは3D実現例のいずれかについてのイメージャオブジェクトコード1415を示す。採用される技術に係わらず、実現される任意のシステムは2つの主要な要因、すなわち人間に忠実視覚化(human-fidelic visualization)(完全に現実的な表示)および視覚的知能(自動化された視覚)を考慮する必要がある。人間に忠実な視覚化は、実際にシーンを見ているのと同じように現実的な、またはほぼ現実的な人間の精神内のシーンの視覚概念を作成することができ、視覚化システムは人間に忠実である。人間の視力が3Dであるため、画像化システムは人間に忠実であるために3Dでなければならない。第2は視覚的知能であり、つまり光を検知および分析して物理的世界の状態を理解する。人間の感情、ジェスチャ、および活動の自動認識が、視覚的知能の例を表わしている。2Dビデオカメラは、映像がキャプチャされると深さ情報を捨てるため、高レベルの視覚的知能を提供するのに苦労する。深さを無視する結果、3Dシーンの2D画像は3D画像よりも劣っている。3D画像はよりよいコントラスト(異なるオブジェクト同士を区別する能力)を有する。実際のシーンの実際の映像は、コントラストおよび深さの曖昧性によって自動化システムがシーンの状態を理解することが困難である多数の状態を典型的に含む。

0090

3Dビデオカメラは2Dカメラが行なうことをすべて行なうが、直前に述べた利点を追加する。単レンズネイティブ3Dビデオは、2つの興味深い利点、すなわち人間に忠実な視覚化および向上した視覚的知能を提供することによって、今日提供されている2Dビデオに最終的に取って代わるであろうことは不可避である。3Dカメラは費用効果上がり、操作が単純になり、小型で視覚的忠実度を生成するため、ほとんどのカメラの世界的生産は3Dに移っていくと仮定することは合理的である。これを念頭において、コスト、複雑度、および忠実度の面で量販市場に到達する可能性が最も高いとして今日登場しつつある技術は、上述の広範な3D画像化カテゴリ内の空間的位相イメージングである。この技術は、4つのサブピクセルに対してマイクロ偏光レンズを実現する市販のイメージャに依拠しているため、反射光の小さな変化を迅速に判断する能力が得られ、ベクトル画素毎に方向余弦として計算し、X,YおよびZの深さの観点で三次元の値を生成し、真に単レンズネイティブ3Dビデオである。

0091

別の実施形態では、CBIDおよび眼信号制御プロセスの両方の精度が、単一カメラ以上のカメラを用いて眼を見ることによって向上し得る。複数のカメラから実質的に同時に、または順次得られた画像を用いて、1)眼の異なる領域の軸上の(すなわち表面に対して垂直な)ビューを作成し、2)眼の画像内の異なる位置にある正反射(特に閃光)を有する表面を見て、3)広い空間範囲を見る能力を維持しつつ細かい構造を見ることを可能にし、4)閃光および眼構造の多数のビューに基づいて多数の測定を行なうことによって視線追跡精度を高め、5)眼瞼および睫毛などの隠すオブジェクトの「周りを」見ることができる。

0092

分散/埋込処理が特に貴重である別のエリアは、CPUについての計算量が多いオペレーションの「オフロード(off-loading)」にある。視線追跡および虹彩識別アルゴリズム内のそのような「ハイブリッド」アプローチ(すなわちCPUと埋込処理との混合)の例には、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)、ランダムサンプル・コンセンサス(random sample consensus:RANSAC)、いわゆるスターバースト(StarBurst)特徴抽出、および三角関数を実行するサブルーチンがある。

0093

システムアーキテクチャ内には、個人および集団の安全、最適化されたパフォーマンス、および全体的な福利のために認知的負荷を管理するための方法が含まれる。一般的に、認知的負荷の概念は、一般的に状況認識に関連する戦術戦闘機プログラムおよび活動から拡張したものである。これらは次に、コックピット仕事量管理などのプログラムにおいて認知的負荷制御1160を駆動し、認知的負荷制御1160は一般的に、何らかの外部刺激相互作用する人間の精神を取扱う。

0094

認知的負荷の定義は異なる分野では若干異なり、例えば学問的な意味では、認知的負荷とは任意の時間に作業記憶に課される精神活動の総量を指すが、人間工学の文献では、それはオペレータ情報処理能力の一部、または認知的タスク要求を満たすのに必要なリソースと記載されている。各分野は認知的負荷を測定するための異なる方法を提供する。

0095

認知的負荷は本明細書において、特定のユーザが何らかの物質を理解もしくは学習するか、または何らかのタスクを完了するために必要な精神的努力または要求と見なされる。認知的負荷は、任意の時点でユーザ(すなわち新規の情報を処理するユーザの能力)および完了されているタスク(すなわち複雑度)の両方に関連する。これは、人の作業記憶の制限能力および新規の情報を処理する当該人物の能力に帰せられる。

0096

認知的負荷を測定するための従来の方法は以下を含む。
1.自己評価スケールなどの主観的な基準;
2.瞳孔拡張心拍およびガルヴァニック皮膚反応などの生理学的技術;
3.重大なエラー率およびタスク完了時間などの、タスクまたはパフォーマンスに基づく基準;ならびに
4.言語病理学(例えば障害、独り言等)などの挙動基準

0097

認知的負荷を測定するためのこれらの方法には、以下を含む多数の問題がある。
1.方法のいくつかは侵入的であり、タスクを実行する通常のフローを混乱させる;
2.方法のいくつかはユーザにとって物理的に不快である;
3.方法のいくつかはあまりにも集中的であるため、リアルタイムで実行不可能である;
4.データ品質実験室条件の外部では信頼できない可能性がある;および
5.データ品質は、ユーザのストレスレベルなどの外的要因によって影響され得る。

0098

図12は、これらの問題の多くに対処する認知的負荷マネージャ1160のためのシステムコンポーネントを示す。一実施形態において、モバイルの、ウェアラブルな、埋込まれる、消費される、または他の生理的に統合されるコンピュータは、脳への感覚入力として使用されて認知活動に影響を与え得るますます多くのデータをキャプチャし、当該データにアクセスし、当該データを解釈する、ますます高度で多様なセンサ、データ入力方法データアクセス方法、および処理能力を用いる。データは、生理学的データ1815および環境的データ1810を含む。これらのデータを用いて、ヘッドマウント装置への情報の統合、管理、および伝達のためのユーザの選択がよりよく確立される。

0099

図13図15は、HMDを別のデバイスまたはインターネットに接続するための3つの異なるシステムアーキテクチャを示す。図13は、Bluetoothなどのローカルリンクを介してユーザが携帯するモバイルデバイス710に接続するHMD600を示しており、モバイルデバイス710は、700、または今日ワールドワイドウェブとしても知られるパケットネットワークと一般的に称されるものを介して無線キャリアによって典型的に提供されるパケット交換ネットワークにリンク155を介して接続されており、次にウェブベースのサービス、データベース、または外部アプリケーション160のいずれかに接続されている。

0100

図14は、インターネット700およびサービスプロバイダ160に直接接続するためにHMDに埋込まれるか取付けられる無線送信機750を含むHMD600を示す。

0101

図15は、リンク725を介してインターネットに直接接続される無線送受信機750を含むHMD600を示しており、ローカルリンクは一般的にパケットリンクであるが、他のプロプライエタリ無線プロトコルであってもよい。この構成では、HMDは他のスマートデバイスから独立しており、本質的にHMDは常にインターネットに直接接続されている。今日、ユーザがシステムの制御および動作のためにスマートデバイス、または最近ではHMDを当該システムに接続したい場合、ユーザは単にBluetoothプロファイルを介してローカル接続を実現するであろう。ホームオーディオの場合、ユーザはオーディオ・ビデオ・トランスポート・プロファイル、オーディオ・ビデオ・リソース・コントロール・プロファイル、またはアドバンスド・オーディオ・ディストリビューション・プロファイルを用いる必要があるであろう。ユーザが車両に接続したい場合、ユーザはハンズ・フリー・プロファイルを実現する必要があるであろう。特に、ユーザが自身が制御したいシステムへのローカル接続の範囲外にいる場合、これらのシステムに接続する方法とともに、より単純で簡易なシステムが必要である。

0102

この新たな課題を解決するために、図16は、HMDが、今日「モノのインターネット」すなわちIoTとして公知の、「抽象化された」リアルタイムのサーバ−ブラウザクラウドベースアーキテクチャにおいて実現される別の実施形態を示す。任意の抽象化レイヤにとって重要なのは、何らかのデバイスまたはソフトウェア動作的もしくは戦略的複雑度を取除く能力であり、これらは企業秘密および知的財産を含む所有権の局面を含み得る。抽象化は、技術サプライヤに対する拡張されたまたは新たなビジネスモデルをサポートし得る。このアーキテクチャの良い例はNEST(商標)ラボビジネスモデルである。このモデルは「かみそり/かみそりの刃」モデルと大まかに称され得、この場合、NEST(商標)サーモスタットがかみそりであり、NEST(商標)サービスはかみそりの刃であり、または単純に述べると、このビジネスモデルはサーモスタットおよび毎月発生するサービスの販売を含む。ハードウェアおよびサービスの販売に加えて、このビジネスモデルはユーザの自宅内でのデータハーベストをサポートする。このシステムでは、サーモスタットは「学習する」目的でデータを中央サーバに供給する。

0103

NEST(商標)プロダクトにインターネットを介してアクセス可能であるとしても、ホームヒーティングシステムの制御および動作のために当該プロダクトにスマートデバイスによって直接接続することはできない。図16は、パケットネットワーク155を介してインターネット700に接続されるHMD600を示す。ユーザが自身のホームサーモスタットにアクセスするためには、ユーザはNEST(商標)サービスサーバ965上でそれらののページにアクセスする必要がある。しかし、ウェブサーバおよびブラウザの従来の役割は、新たなHTML5規格下で拡張されてきた。サーバとブラウザとの役割交代であるように見えるものがあり、ここではウェブサーバが今やスマートサーモスタットであり、このサーバは、少量のデータをブラウザ上で実行されているクラウド内の固定URLに単に供給しているに過ぎない。スマートデバイスまたはコンピュータを用いるユーザは実質的にどこからでもクラウド内のこのブラウザにアクセスして、それらのサーモスタットを読むかサーモスタットと対話することができる。この役割におけるウェブサーバを用いることは今や、複雑度およびコストが大幅に低下する、IoTの重要な基礎となる概念である。

0104

次に図15を再考して、IoTを考慮して、ホームエンターテイメント、ホームセキュリティシステム、またはさらに言えば任意の家電製品洗濯機乾燥機冷蔵庫等)を監視、制御、および操作するためのこれらへのアクセスは異なって実現されることになる。さらに、IoTアーキテクチャを考慮すると、ヘッドマウントデバイス600はクラウド上で世界中のどこにでも位置している任意の消費者産業用、または商用デバイスに接続され得、ユーザは、眼信号をデバイスとの通信、診断、制御、および対話のためにマッピングする標準化コマンドセットと規定される眼信号を介して、含まれるディスプレイとの眼の対話によってそのデバイスを制御し得る。

0105

この新たなモデルは、例として複雑度およびコストを取除き、HMDがBluetooth、またはさらに言えば分散知能を必要とし得ないモデルである。近い将来2つのことが起こるであろうことが不可避である。第1に、訪れつつあるギガビットサービスに伴って無線帯域幅が指数的に成長し続け、第2に、IoTアーキテクチャは今日展開され続けているため、非常に急速に展開されるであろう。必要なのは、スタンドアロンのヘッドマウントシステムが急速に進化するエコシステム内でどのように戦略的に進化するかについて開示された方法およびシステムである。図17図23は、スマートヘッドマウントシステムから図23に示されるより単純なモデルへの抽象化移行モデルを示す。

0106

まず移行の最後から始めて、図23は、ローカルプロセッサ内の典型的な通信バス匹敵するかそれを凌ぐ可能性がある無線リンクである超高速パケットベースリンクによって接続されるHMD600のIoTアーキテクチャ内のクラウドベースの実現例を示す。これらのプロセッサバスはプロセッサのサブシステムとして動作し、コンピュータコンポーネント同士、またはコンピュータ同士の間のデータの転送を容易にする。典型的なバスの種類には、CPUとメモリコントローラハブとの間でデータを搬送するフロントサイドバス(front-side bus:FSB)、プロセッサ内の統合メモリコントローラとI/Oコントローラハブとの間のポイント・ツー・ポイント相互接続であるダイレクトメディア・インターフェイス(direct media interface:DMI)、およびCPUと統合メモリコントローラとの間のポイント・ツー・ポイント相互接続であるクイック・パスインターコネクト(Quick Path Interconnect:QPI)がある。他の高速バスが、プロセッサ間通信のためにSPIを含むように埋込コンピューティング業界で用いられている。現在予期されていないことは、クラウドベースのアーキテクチャおよび分散コンピューティングの下で、知能の大半が接続デバイスの外部に常駐することになることである。HTML5およびJSONは、分散コンピューティングについて最適化されたマークアップ言語の良い例である。音声、映像、およびスケーラブルベクトルグラフィックスを含むために、オペレーティングシステムは進化して、はるかに単純な「パブリッシュサブスクライブ」アクセスをおそらく用いてこれらの新たな分散アーキテクチャを達成するように動作するであろう。

0107

上記を考慮して、次にクラウド上のHMD動作に関して、HMDは、IRIS(Interface for Real-time Image Services)と称されるビジュアル・ディスアンビギュエーション・サービス(VDS)を動作させる中央集約化されたサーバ−ブラウザ800に接続されており、この動作をSIRI(Speech Interpretation and Recognition Interface)(発話解析・認識インターフェイス)が音声に対してする動作とほぼ同じであると考えてみる。IRISサービスは、ユーザの意図のリアルタイムの解釈、判断、および予測のための、眼の動きの複雑なディスアンビギュエーション(disambiguation)のためのものである。IRISは、SIRIと同様に、クラウド内で動作する。1126および1127は、上述のIRIS抽象化レイヤを表わしている。HMDはここでは、最少量のソフトウェア、特徴がより豊富で、パブリッシュ/サブスクライブメッセージングスキームを用いる限定されたオペレーティングシステムとともに、または場合によってはオペレーティングシステムなしで構成されたプロセッサとともに動作する。

0108

移行の開始時、埋込まれたIRIS(e−IRIS)1111は、組合されたリアルタイムサービスとしてFOG内で動作する多数のツールまたはユーティリティを含む。これらは、データマネージャ1125、デバイスマネージャ1120、通信マネージャ1130、電力マネージャ1140、およびセキュリティマネージャ1135aを含む。e−IRIS抽象化1127内には対応のマネージャがあり、セキュリティマネージャ1135bにおいて若干の例外がある。これは以下により詳細に述べる。

0109

図23は、ユーザをサポートするクラウドベースのバージョン内で中央集約化された眼管理ツールをさらに示す。これらは、アイトラッカー1100、セキュリティをサポートする眼データ1105、眼制御1110、眼信号1115、および眼ユーザインターフェイスのためのiUi1116を含む。これらの要素に加えて、オーディオ−ビデオマネージャ1150、スピーチマネージャ1155、認知的負荷マネージャ1160およびコンテキストマネージャ1165を含む他のリアルタイムサービスが利用可能であり、IRISに関連付けられている。これらのサービスの組合せおよびアーキテクチャがIRISを構成する。

0110

次に図17および最初の実施形態に戻って、HMD600はスマートデバイス(スマートフォンタブレット、ホームもしくはオフィスPCなど)に無線接続されるか、または802.11リンクを介してインターネットに単に接続される。サービスのすべてはHMD600プロセッサ内で動作するか、またはHMD600に関連付けられるメモリに記憶される。この実施形態は、オペレーティングシステム、マイクロプロセッサおよび/または他の論理素子とともに、スタンドアロンコンピュータとして動作することになる。第1の実施形態の第1の移行ステップでは、非リアルタイムアプリケーションのいくつかがローカルスマートフォン710、ローカルPC、または他のスマートデバイス上で実行されるアプリケーションにオフロードされる。しかし、この第1の移行実施形態は依然として、意図されるように動作するためにはHMD600内の局所的に利用可能なリソースに大きく依拠することになる。

0111

図18は、データマネージャ1125が新たな役割を担う第2の移行ステップを示す。HMD600の内外でデータを管理することに加えて、データマネージャは、JSON(Java Script(登録商標) Object Notation)、HTML4.01または5.0などのマークアップ言語を用いてデータの一部をHMD600の内外で管理するように構成される。この移行ステップの目的は、HMD600内でウェブサーバ−ブラウザ関係を実現することである。この場合、イメージャ、音声入力、またはHMD600にとって利用可能なその他のセンサによって取得されたデータの一部がクラウドに提供され、固定URLによって、ユーザのブラウザページが常駐しておりユーザのデータが集約されるクラウドベースのIRISに導かれる。この第2の移行は非リアルタイムデータアプリケーションをサポートしており、例としてHMD600はユーザによって収集および記憶されたデータを送信するために用いられる。例として、ユーザは、写真オーディオクリップビデオクリップ、または眼もしくはユーザの健康に関連する他のユーザ生理学的データをキャプチャしてもよく、これらのデータは次に記憶、集約化、または場合によっては以降の普及(以下により詳細に述べる)のためにIRISに転送される。

0112

図19図20および図21は、無線帯域幅が今やほぼリアルタイムとなった、移行における第3のステップを示す。ウェブサーバとブラウザとの関係は、クラウド内のHMD600およびIRIS800内の今やより成熟したe−IRIS1111と操作的並行して存在する。それらは、抽象化レイヤ1126および1127全体にわたってほぼリアルタイムで動作し互いに対話する。この新たな構成は今や、秘密鍵−公開鍵のセキュリティおよび実現に関してセキュリティマネージャの進化を可能にする。HMD600内に常駐しているセキュリティマネージャ1135は、2015年5月8日に出願された「眼信号を識別するためのシステムおよび方法、ならびに連続バイオメトリック認証」に開示されているように、一定のバイオメトリックスに基づいて秘密鍵および公開鍵を生成する役割を担う。顔、眼、または声から収集されたデータは、必要に応じて、ユーザまたはユーザグループの固有のバイオメトリックデータを構成する。これらの収集データを用いて、公開鍵および秘密鍵暗号法のシステムにおいて固有の秘密鍵を生成することができる。

0113

背景として、暗号システムは情報保護、認証、およびアクセス制御のために長年にわたって広く用いられている。これらの暗号システムは一般的に、対称鍵暗号システムおよび公開鍵暗号システムに分類される。対称鍵暗号システムは秘密情報を暗号化および解読するのに同じ鍵を用いるが、同じ鍵を用いることは、1)鍵が危険に晒された場合、セキュリティを保証することができない、および2)複数のユーザが存在する場合、複数の鍵が必要であり、これによってシステムコストおよびデータセキュリティが増加する、の理由で問題となり得る。公開鍵暗号システムは、1対の暗号鍵(すなわち秘密鍵および公開鍵)を用いることによってこれらの制限を克服することができる。解読のために用いられる秘密鍵は秘密のままにされるのに対して、暗号化のために用いられる公開鍵は複数のユーザに分配され得る。したがって、秘密鍵の秘密は、実際的な暗号システムにおいて高レベルのセキュリティを達成することに関して言えば大きな課題である。

0114

一例として、場合によっては他のバイオメトリックデータと組合されるユーザのirisCodeを用いて、秘密鍵−公開鍵をその後で生成する固有鍵が確立される。ユーザの固有のバイオメトリック局面から生成される公開鍵はIRIS800に送信され、図22の1135bであるユーザのブラウザのセキュリティマネージャ部分に記憶される。秘密鍵は決して記憶されないが、ユーザがセッションを開始するたびにHMD600内に生成される。ユーザがHMD600を身に着けると、図21の1129で秘密鍵が生成され、IRIS800において認証される。これは、ウェブアプリケーションにおいて、特に電子商取引において現在利用可能でない否認不可およびセキュリティのレベルを保証する。

0115

図23は、リアルタイムHMD600への移行の最後のステップを示す。インターネットは今や多産(prolific)であり、プロセッサバスを超える速度で動作する。IRIS800は事実上クラウドベースでありリアルタイムである。データはIRIS800内で収集されて集約される。IRIS800は今や、人間の眼の生理学、および一般的にユーザについての学習に基づいて上級アルゴリズムを実現しており、IRIS800内のディスアンビギュエーションはこの点まで向上する。IRIS800は今や、ユーザが何をどこで見たいまたはしたいかを予測することができる。ユーザのHMD600は商品であり、低コスト、低電力、かつ迅速に交換可能である。

0116

最後のステップは、デバイスについての知能のすべてをクラウド700へと抽象化する。今やクラウド700ベースのCBIDは実質的に連続的でありリアルタイムである。秘密鍵の生成はユーザに固有であるため、これによって任意のユーザが任意のHMD600を選択し、それをいつでも使うことができ、それを素早く身に着けるだけで、ユーザは自身の個人情報のすべてが常駐しているそれらのブラウザページを見ていることになる。ユーザのHMD600が盗難にあっても情報はセキュアである。ユーザが自身のHMD600を紛失した場合も心配しなくてもよく、新しいものを借りるか買うのみでよい。IRIS800のCBIDおよびクラウド700の局面はデバイスを新たなレベルで抽象化し、それはHMIおよびディスプレイが今日行なうのと同様にユーザを抽象化する。

0117

上述のように、NEST(商標)ホームサーモスタットモデルでは、サーモスタットはNEST(商標)サービスポータルおよびページを介してのみアクセス可能である。この実現例では、HMD600はIRIS800およびユーザのページに安全に接続される。ユーザが自身のサーモスタットにアクセスしたい場合、IRISはユーザをNEST(商標)サービスポータル965に直接かつ安全に接続する。このモデルは、ユーザが自身のアカウントにアクセスして記録を設定したい場合、またはXFINITYサービスにアクセスしたい場合はXFINITYに拡張し、IRISはユーザをXFINITYポータル970に直接接続することになる。さらに、ユーザが自身のCOZYHOMEアプリケーションにアクセスしたい場合は、再び、この場合975の適切なサーバへのリンクが安全に作られる。

0118

上述のように、IRIS800はユーザのソーシャルメディアアカウントにリンクされ、ユーザにリアルタイムアクセスを与え得る。図25は、IRIS800がユーザを自身のGoogle+アカウントに安全に接続してポスティングを見る、またはユーザがシェアしたい情報をほぼリアルタイムでポストする方法を示す。ソーシャルメディア920は、ユーザにとって利用可能なソーシャルメディアサービスを含む。

0119

次にリアルタイムのクラウドベースのIRIS800およびその拡張機能に移って、眼信号はそのユーザについて実質的に継続的に集約されて分析されることになる。このため、IRIS800は、文脈付けられた眼データ(contextualized eye data:CED)に関連付けられるアプリケーションおよびサービスのための固有のサービスおよび展開プラットフォームとなる。IRIS800は、図17におけるe−IRIS1111および図23のIRIS800の両方におけるコンテキストマネージャ1165、ならびに文脈付けられた眼データ(CED)を生成するその役割を含む。CEDは、片眼または両眼の一時的なおよび/または実質的に連続的な監視から抽出される眼データから始まる。これらの眼データは、サッカード、固定、滞留、追跡、浮遊、震動、およびマイクロサッカードなどの眼の動きを含む。眼データはさらに、瞬きおよびウィンク、斜視、瞳孔拡張、血管パターン、虹彩および瞳孔サイズ特徴位置、内部眼構造サイズ、形状、ならびに位置を含む。CEDの主要な局面は、このデータを用いて経時的な挙動変化を検出することである。

0120

CEDは経時的な眼データと他のクラスのデータとの相関であり、ユーザに対する有意義な予測、測定、分析、解釈、および影響についての関係を抽出する。例として、データIRIS800の3つのクラスは集約された生データ、意味データ、および喚起データを有することになる。

0121

生データは、HMD600内にあるか、または人物の上もしくは内部に存在しているかにかかわらず、いずれかのセンサによってキャプチャされたデータを含む。今日、スポーツまたは健康で用いられる多くの新たなウェアラブルセンサがあり、これらの新たなシステムはすべて無線能力を有する。IRIS800は個人からこの生データを取出し、それを眼データと相関付け得る。例として、運動GSR(ガルヴァニック皮膚反応)、体温、心拍および心拍変動(HRV)、EOG眼電図)、EEG脳電図)、EKG心電図)、体温、顔面筋の動きおよび皮膚の動き、内臓器官または生態系状態およびパフォーマンス、匂い、音声、さまざまな電磁放射可視光、IR、UV、および他の電磁周波数)についてのシーンおよび画像、位置(GPSおよび他のビーコンセンサ)、時間モニタリングトラッキングなどがあるが、これらに限定されない。

0122

意味データは、ユーザが「何を、いつ、どこで、およびどのように」何かを「行なっている」、ならびにユーザが誰と何かを行なっているかの解釈または意味を含む。「行なっている」は、仕事遊び食事、運動、読書、および多数の他の活動であり得る。これらのデータは、ユーザの活動の文脈でセンサデータを解釈することによって構築される。

0123

喚起データは、視覚、触角嗅覚味覚聴覚、脳、または他の感覚器官に対する意識的もしくは無意識的な個別反応、または意図的な刺激に対する生物学的反応から抽出される。

0124

今日まで、「視線追跡」に関連付けられるデータのキャプチャは、特定のテストについて限られた期間(分で測定される)にわたって、ユーザの眼の方に向けられたディスプレイの前に位置している高価な静止型の「遠隔」視線追跡デバイス、または特定のテストについて限られた人為的環境において限られた期間にわたってユーザ上に配置される、眼鏡としてパッケージ化される場合もある、高価な専用のウェアラブルな視線追跡デバイスを用いて主に可能とされてきた。

0125

視線追跡データは、周囲IR光を実質的にフィルタリングまたは遮蔽しなければ高赤外線屋外)環境で良好に技術的に機能できないため、主に屋内でキャプチャされており、眼データキャプチャの実用性、幅、および質を低下させている。したがって、多種多様な「自然な」使用の場合にわたる高品質の、環境的に多様な、大量のデータは、費用、限定された携帯性、制約された形状因子、高電力要件、高計算要件、限定された環境ロバスト性、ならびに視線追跡技術およびデバイスの専用の「データキャプチャ」ユーティリティのために制限されてきた。キャプチャされたデータに対する初期の調査では、人間の健康、認知、および挙動に対する顕著な洞察力の見込みが示されているが、そのようなデータの一般的なキャプチャは、短期間わたる特定のテストおよび環境に大きく制約されてきた。

0126

IRIS統合HMDの第1世代は、広範な日常動作において何百万もの人々によって装着され得る。開示される移行計画では、これらのデータはまず履歴データとして、次にほぼリアルタイムで、そして最終的にリアルタイムで、IRISによって収集され得る。この移行が起こった場合、当該移行は、キャプチャされる眼データの量、質、および文脈付けを桁違いに増加させ得る。IRISは次に、データを、個人および集団健康認知および挙動などの、広範囲の他の個人的な集約データに相関付ける能力を有し得る。IRISは次に集約化データを用いて、自己定量化、自己改善、および自己実現に関する開始点として、個人の健康、認知および挙動と相関付けられる眼データへの洞察を提供し得る。

0127

IRISは、新たな習慣を身に付ける我々の可能性、プロダクトを取得する際の我々の興味、または新たな政治家投票する我々の可能性などの将来の挙動を露呈および予測することになる大規模データセットからパターンを抽出するためのアプリケーションをサポートすることになる。例として、IRISの文脈付けられた眼データによって与えられることになる測定および予測の種類を以下に列挙する。これらは以下を含むがこれらに限定されない。

0128

・測定
眠気および疲労の測定
病状および傾向の測定
・薬、食品、または他の食料への反応の測定
・短期、中期、および長期の健康の傾向の測定
・読む速度、集中、興味、流暢さ、語彙、不明箇所の測定
・知識、理解、および技能の測定
・刺激に対する感情状態および反応の測定
・人、場所、および物に対する興味および感情反応の測定
・人、場所、および物との認識および親密度の測定
・集中および認知的負荷の測定
・特定の、かつ一般的なタスクのパフォーマンスの向上の測定
・IRISの有効性および満足度の測定
・予測
・病状または病気の開始の予測
発作またはパニック障害などの特定の健康事象の発生の予測
体重増加または減少の予測
・健康の全体的な改善の予測
・新たな習慣または悪習慣を身に付ける可能性の予測
・タスクまたは試みに成功する可能性の予測
自動車事故の予測
運動技能改善率の予測
・新たなプロダクトの市場での成功の予測
・特定の株または株式市場の上昇または下降の予測
政治的結果、政治的安定性および政治不安の予測
・学習、仕事、遊び、理解、社会化創造性エネルギ、集中、態度動機、および今日我々を人間とする、かつ人間性および我々の種の向上および進化を駆り立てるすべてのものに影響を与える
IRISアプリケーションおよびツールは、集約される眼データを文脈付けることによってHMDのユーザに良い影響を与える。IRIS技術は多くの次元においてユーザのパフォーマンスを高め、ユーザの人間同士の対話および人間と機械との対話を向上させることになる。

0129

これらのいずれについても重要な共通の局面は、リアルタイムのセキュアな抽象化としてのIRISの役割である。図26図28はユーザの情報へのセキュアなアクセスのための他のポータルを示しており、ここでも共通の要素はIRIS800である。さらに、IRISに記憶される秘密鍵はユーザのためのパスワードと関連していることができ、これはウェブに対するユーザの対話を大きく単純化し、セキュアなトランザクションを含む。

0130

他の実施形態に従うと、オンラインショッピング時のセキュリティおよび利便性を向上させるシステムおよび方法が提供される。図29は、ユーザが自身の公開鍵をアカウント情報にリンクさせる、一度だけ起こる必要があるセットアッププロセスを動作させるユーザを示す。セキュリティを高めるため、アカウントを担当している銀行または他の金融機関は、他の形式のターゲット(すなわち意図された)ユーザアイデンティティを検証し、サービスとして連携プロセスを提供し得る。リンクされると、オンライン購入選択およびトランザクションが、自身のHMDを着けたユーザによって一見すると即時に行なわれ得る。

0131

セキュアなショッピングについての別の実施形態においては、デバイス着用者のアイデンティティをリアルタイムで知ることにより、会計明細を、選択および購入された各々のアイテムと電子的に交換することが可能となる。これにより、各々のトランザクションまたはトランザクションのグループについてのパスワード、セキュリティ関連質問またはアカウント情報を繰返し入力する必要がなくなる。結果として、このような即時購入システムにより、いわゆるオンライン・ショッピング「カート」に関連するプロセスがなくなる。なぜなら、アカウント情報を入力する目的でアイテムをクラスタ化することがもはや必要ではなくなるからである。単に顧客利便性のためだけに、オンラインショッピングセッション中に購入されたアイテムのグループをクラスタとして処理することができるか、または購入者のために集計することができる。

0132

別の実施形態に従うと、いわゆる「ブリック・アンド・モルタル(従来型の店舗)」の小売店において買い物をする際のセキュリティおよびストリームラインを向上させるためのシステムおよび方法が提供される。この場合、デバイス着用者の環境を観察するヘッドウェアデバイス上に取付けられたカメラは、購入するかどうか関心を持たれる可能性のあるオブジェクトを識別するために用いることができる。識別は、一般に購入可能なアイテムに取付けられているバーコードまたはクイックレスポンス(すなわちQ−R)コードに基づき得る。このようなオブジェクト識別では、当該技術において周知の画像処理方法を用いる。

0133

提案された購入価格を含むアイテムについての情報は小売店に関連付けられた処理ユニットによって生成され得る。この情報は、次いで、近くのモニタ上に、またはデバイス着用者に関連付けられたヘッドマウントディスプレイ上に表示させることができる。顧客が所与のアイテムを購入することを欲する場合、顧客はCBIDベースのトランザクションを開始することができる。このようなトランザクションは、店舗の至る所で繰返し実行することができる。次いで、搬送されたアイテムとトランザクション記録とが一致すると、顧客がアイテムを店舗から検証可能に取出すことが可能になるだろう。CBIDベースの小売り購入では、チェックスタンドまたはレジの必要性がなくなる。多くの状況において、購入プロセス中に情報を自動的にリアルタイムで表示することにより、店員が見込みのある顧客を補佐する必要性も少なくなる。

0134

これらのデバイスはさらに、視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚(味の感覚)、平衡バランス感覚)、直接神経、間接(無線)神経(神経およびシナプス脳波刺激)、化学生物活性、ならびにマルチモーダル入力感覚を刺激する、ますます高度で多様なデータ出力方法を統合している。

0135

体の刺激の増加、および関連付けられた脳への情報の伝達の向上は、微妙かつ深遠な態様で脳活動に影響し得る。脳へのより多くの、多様な、かつ高速な多数の形態の入力の伝達に起因する認知的刺激は、人間のパフォーマンスに良い影響を与え得る。しかし、認知的過負荷または不適切な刺激は、パフォーマンスに悪影響を与え、健康を害し、安全上の問題を提起し、さらには死に至らせ得る。

0136

モバイルの、ウェアラブルな、埋込まれる、消費される、および他の生理的に統合されるコンピュータが普及するにつれて、身体および脳への刺激およびデータの流れを管理する解決策が必要である。個人は既に、技術的に刺激された状況において、さまざまな形態の認知的管理を適用している。いくつかの方法は純粋に手動であるが、知的なソフトウェアベースの管理のための方法も登場しつつある。例えば、増加した高インパクトの認知活動の期間中に聴覚刺激を低下させることは一般に行なわれている。困難な渋滞で運転のストレスが高まる時、または運転手が道に迷ってナビゲートしている時に、自動車の運転手がラジオの音量下げる場合を考えてみる。ラジオの聴覚刺激によって提供される意識的または無意識的に聞くことに向けられる注意は、視覚処理などの脳の他の領域への入力を減少させる。携帯電話で話すなどの同時のマルチモーダリティは、運転の視覚タスクに影響を及ぼす。

0137

高認知的負荷の期間中に身体活動を低下させることは、一般に行なわれている自己管理の別の形態である。「話しながらの歩行(walking while talking:WWT)」に関する調査では、歩行者が話す際の歩行ペースと速度との相関が示されている。一般的に、高認知を必要とする会話に従事している歩行者は、典型的に歩行ペースが落ちる。

0138

電子的刺激に関連付けられる認知的負荷管理の最近の形態は、電子メール、テキスト、および他のオンライン形態の割込みを一時的に不能にするアプリケーションを含む。しかし、これらのアプリケーションの形態は非常に単純である。

0139

このアプローチによって、ユーザのカスタマイゼーションおよび優先順位付けを、履歴コンテキスト、パフォーマンス、バイオメトリック、および他のデータが蓄積および分析されて活動および選択のユーザプロファイルが一般的に形成されるにつれて、経時的に向上させることができる。これらはさらに、刺激(延期、停止、配列決定再優先順位付けペーシングなど)を動的に管理するためのさまざまな方法および技術を提供し、リスク制御された、またはパフォーマンスが向上したグループ活動について多数の個人にわたって刺激集約化および管理をサポートする。

0140

別の実施形態は、1165としてのコンテキスト認識コンピューティングである。モバイルコンピューティングパラダイムにおいては、アプリケーションが、ユーザの場所、時刻近隣のユーザおよびデバイス、ユーザ活動などのコンテキスト情報発見して活用し、コンテキストおよび変化するコンテキストに適合するアプリケーションの収集および普及を特定的にサポートすることが有利であろう。

0141

便宜上、動作は、さまざまな相互接続された機能的ブロックまたは別個のソフトウェアモジュールとして記載される。しかしながら、これは必要とは限らず、これらの機能的ブロックまたはモジュールが、不明瞭境界で、単一のロジックデバイス、プログラムまたは動作に同等に集約される場合もあり得る。いかなる場合も、機能的ブロックおよびソフトウェアモジュールまたは記載された特徴は、単独で、または、ハードウェアもしくはソフトウェアのいずれかにおける他の動作と組合わせて実現することができる。

0142

本発明の原理を、その実施形態において説明および例示してきたが、本発明の構成および詳細がこのような原理から逸脱することなく変更され得ることが明らかになるはずである。添付の特許請求の範囲内に収まるすべての変更例および変形例に対して主張がなされる。

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