JP7762385B2 - Game system, wireless capture device, and game control method - Google Patents
Game system, wireless capture device, and game control methodInfo
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Description
本開示は、無線装置間で通信される無線信号の伝搬路情報から、通信エリア内のユーザの動作またはコントローラの動きを検出して、ゲーム機を制御する技術に関する。 This disclosure relates to technology for controlling a game console by detecting the actions of a user or the movement of a controller within a communication area from propagation path information of wireless signals communicated between wireless devices.
ゲーム機の制御を行う方法には、ゲーム機に有線で接続されたコントローラを用いる方法、ゲーム機に無線で接続されたコントローラを用いる方法等が知られる。さらに、非特許文献1には、ゲーム機にカメラを接続し、カメラの前でユーザがジェスチャを行うことによりゲーム機の制御を行う方法が開示されている。 Known methods for controlling game consoles include using a controller connected to the game console via a wired connection, or using a controller connected to the game console wirelessly. Furthermore, Non-Patent Document 1 discloses a method for controlling a game console by connecting a camera to the game console and having the user make gestures in front of the camera.
しかし、ゲーム機に有線で接続されたコントローラを用いる方法、およびカメラの前でユーザがジェスチャを行う方法において、ユーザはゲーム機からある一定の範囲内にいる必要があり、位置の自由度が低いという課題があった。 However, with methods that use a controller connected to the game console via a wired connection, or methods in which the user makes gestures in front of the camera, the user must be within a certain range of the game console, which limits the degree of freedom in positioning.
また、ゲーム機に無線で接続されたコントローラを用いる方法では、ユーザの位置の自由度は高くなるものの、コントローラにバッテリーが必要となるという課題があった。 Furthermore, while using a controller wirelessly connected to a game console gives the user greater freedom in positioning, there is the issue that the controller requires a battery.
本開示は上述の問題を解決するためになされたものであり、ゲームを行うユーザの位置の自由度を高くすることができ、コントローラへのバッテリー搭載が不要となるゲームシステムを提供することを第一の目的とする。 This disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and its primary objective is to provide a game system that allows the user greater freedom in positioning while playing the game and eliminates the need for batteries in the controller.
更に、本開示は、ゲームを行うユーザの位置の自由度を高くすることができ、コントローラへのバッテリー搭載が不要となる無線捕捉装置を提供することを第二の目的とする。 Furthermore, a second objective of this disclosure is to provide a wireless capture device that allows the user greater freedom in positioning while playing the game and eliminates the need for a battery in the controller.
更に、本開示は、ゲームを行うユーザの位置の自由度を高くすることができ、コントローラへのバッテリー搭載が不要となるゲームの制御方法を提供することを第三の目的とする。 Furthermore, a third objective of this disclosure is to provide a game control method that allows the user playing the game greater freedom in their position and eliminates the need for a battery in the controller.
本開示の第一の態様は、無線通信を利用してユーザの動作またはコントローラの動きを検出するゲームシステムであって、
2以上のアンテナを有する第一無線装置と、
前記第一無線装置と無線通信を行う第二無線装置と、
前記無線通信の信号を捕捉し、前記無線通信のエリア内のユーザの動作またはコントローラの動きを検出する無線捕捉装置と、
前記無線捕捉装置から伝送される、ゲーム操作を示すラベルデータに基づきゲームを制御するゲーム機と、
を備え、
前記第一無線装置は、前記アンテナから既知の無線フレームを含む無線信号を送信する処理を実行するように構成され、
前記第二無線装置は、
前記既知の無線フレームから、前記第一無線装置と前記第二無線装置間の無線伝搬路の情報を計算する処理と、
前記無線伝搬路の情報を含む無線フレームを前記第一無線装置に返す処理と、
を実行するように構成され、
前記無線捕捉装置は、
前記無線伝搬路の情報を含む無線フレームを捕捉する処理と、
前記無線伝搬路の情報を抽出する処理と、
前記無線伝搬路の情報から、前記無線通信のエリア内でユーザが行ったゲーム操作、またはコントローラ操作を判定する操作判定処理と、
ユーザが行った前記ゲーム操作、または前記コントローラ操作を、ラベルデータとして前記ゲーム機に伝送する処理と、
を実行するように構成され、
前記ゲーム機は、前記無線捕捉装置から伝送された前記ラベルデータに基づき、ゲームを制御する処理を実行するように構成されることが望ましい。
A first aspect of the present disclosure is a game system that detects a user's action or a controller's movement using wireless communication, comprising:
a first wireless device having two or more antennas;
a second wireless device that wirelessly communicates with the first wireless device;
a wireless capture device that captures the wireless communication signal and detects the user's actions or the movement of the controller within the area of the wireless communication;
a game machine that controls a game based on label data indicating game operations transmitted from the wireless capture device;
Equipped with
the first wireless device is configured to perform a process of transmitting a wireless signal including a known wireless frame from the antenna;
The second wireless device
a process of calculating information of a wireless propagation path between the first wireless device and the second wireless device from the known wireless frame;
a process of returning a wireless frame including information on the wireless propagation path to the first wireless device;
configured to run
The wireless capture device
capturing a wireless frame including information about the wireless propagation path;
A process of extracting information about the wireless propagation path;
an operation determination process for determining a game operation or a controller operation performed by a user within the wireless communication area based on the information on the wireless propagation path;
a process of transmitting the game operation or the controller operation performed by the user to the game machine as label data;
configured to run
The game machine is preferably configured to execute a process for controlling a game based on the label data transmitted from the wireless capture device.
また、第二の態様は、第一無線装置に向けて第二無線装置から送信される無線伝搬路の情報を含む無線フレームを捕捉する処理と、
前記無線伝搬路の情報を抽出する処理と、
前記無線伝搬路の情報から、前記第一無線装置と前記第二無線装置との無線通信のエリア内でユーザが行ったゲーム操作、またはコントローラ操作を判定する処理と、
ユーザが行った前記ゲーム操作、または前記コントローラ操作を、ラベルデータとして、ゲーム機に伝送する処理と、
を実行するように構成される無線捕捉装置であることが望ましい。
A second aspect of the present invention is a method for capturing a wireless frame including information about a wireless propagation path transmitted from a second wireless device to a first wireless device ;
A process of extracting information about the wireless propagation path;
determining, from the information on the wireless propagation path, a game operation or a controller operation performed by a user within an area of wireless communication between the first wireless device and the second wireless device ;
a process of transmitting the game operation or the controller operation performed by the user to the game machine as label data;
Preferably, the wireless capture device is configured to perform the following:
また、第三の態様は、無線通信を利用してユーザの動作またはコントローラの動きを検出するゲームの制御方法であって、
第一無線装置は、2以上のアンテナを有し、前記アンテナから既知の無線フレームを含む無線信号を送信する処理を実行し、
第二無線装置は、
前記第一無線装置から送信された前記既知の無線フレームから、前記第一無線装置と前記第二無線装置間の無線伝搬路の情報を計算する処理と、
前記無線伝搬路の情報を含む無線フレームを前記第一無線装置に返す処理と、
を実行し、
無線捕捉装置は、
前記無線伝搬路の情報を含む無線フレームを捕捉する処理と、
前記無線伝搬路の情報を抽出する処理と、
前記無線伝搬路の情報から、前記第一無線装置と前記第二無線装置の無線通信のエリア内でユーザが行ったゲーム操作、またはコントローラ操作を判定する処理と、
ユーザが行った前記ゲーム操作、または前記コントローラ操作を、ラベルデータとして、ゲーム機に伝送する処理と、
を実行し、
前記ゲーム機は、前記無線捕捉装置から伝送された前記ラベルデータに基づき、ゲームを制御する処理を実行することが望ましい。
A third aspect is a game control method that detects a user's action or a controller movement using wireless communication, comprising:
the first wireless device has two or more antennas and performs a process of transmitting a wireless signal including a known wireless frame from the antennas;
The second wireless device
a process of calculating information on a wireless propagation path between the first wireless device and the second wireless device from the known wireless frame transmitted from the first wireless device;
a process of returning a wireless frame including information on the wireless propagation path to the first wireless device;
Run
The wireless capture device
capturing a wireless frame including information about the wireless propagation path;
A process of extracting information about the wireless propagation path;
determining, from the information on the wireless propagation path, a game operation or a controller operation performed by a user within a wireless communication area between the first wireless device and the second wireless device;
a process of transmitting the game operation or the controller operation performed by the user to the game machine as label data;
Run
It is desirable that the game machine executes a process for controlling the game based on the label data transmitted from the wireless capture device.
本開示の第一から第三の態様によれば、ゲームを行うユーザの位置の自由度を高くすることができ、コントローラへのバッテリー搭載が不要となるゲームシステム、無線捕捉装置、及びゲームの制御方法を提供することができる。 The first to third aspects of the present disclosure provide a game system, a wireless capture device, and a game control method that allow a user playing a game with greater freedom in their position and eliminates the need for a battery in the controller.
実施の形態1
図1は、本開示の実施の形態1に係るゲームシステムの構成例である。
First Embodiment
FIG. 1 shows an example of the configuration of a game system according to the first embodiment of the present disclosure.
無線LAN AP(以下、APと称する)101は、無線LAN規格のIEEE802.11ac/axに基づく無線LAN通信を行う。AP101は2以上のアンテナ105(1)、105(2)、・・・105(n)を備える。AP101はこれらのアンテナを同時に使用して、無線LAN端末(以下、STAと称する)102との間でMIMO(Multi-Input Multi-Output)通信を行う。 The wireless LAN AP (hereinafter referred to as AP) 101 performs wireless LAN communication based on the wireless LAN standard IEEE802.11ac/ax. The AP 101 is equipped with two or more antennas 105(1), 105(2), ... 105(n). The AP 101 uses these antennas simultaneously to perform MIMO (Multi-Input Multi-Output) communication with the wireless LAN terminal (hereinafter referred to as STA) 102.
AP101は、STA102に対し既知のフレームを含む無線信号を送信する。また、AP101は、STA102から返された無線信号を、アンテナ105を介して受信する。 AP101 transmits a wireless signal containing a known frame to STA102. AP101 also receives the wireless signal returned from STA102 via antenna 105.
STA102は、AP101からの無線信号を受信する。STA102は、受信した無線信号をもとに既知のフレームとの差分を計算し、圧縮されたチャネル状態情報を導出する。尚、圧縮されたチャネル状態情報(Channel State Information、CSI)とは、無線伝搬路の情報のことである。さらに、STA102は、圧縮されたCSIの情報をCompressed Beamforming Report(CBFR)フレームに格納してAP101のアンテナ105にフィードバックする。 STA102 receives a wireless signal from AP101. Based on the received wireless signal, STA102 calculates the difference from a known frame and derives compressed channel state information. Note that compressed channel state information (CSI) refers to information about the wireless propagation path. Furthermore, STA102 stores the compressed CSI information in a Compressed Beamforming Report (CBFR) frame and feeds it back to antenna 105 of AP101.
無線センシングデバイス103は、STA102からAP101へフィードバックされる無線パケットを捕捉する。さらに無線センシングデバイス103は、捕捉したパケットからIEEE802.11ac/axの方式に基づき、圧縮されたCSIを抽出する。さらに、圧縮されたCSIをもとにゲームの操作内容を解析し、操作内容を示すラベルデータをゲーム機104に出力する。 The wireless sensing device 103 captures wireless packets fed back from the STA 102 to the AP 101. Furthermore, the wireless sensing device 103 extracts compressed CSI from the captured packets based on the IEEE 802.11ac/ax standard. Furthermore, it analyzes the game operation content based on the compressed CSI and outputs label data indicating the operation content to the game console 104.
ゲーム機104は、無線センシングデバイス103から出力されたラベルデータをもとにゲームの制御を行う。 The game console 104 controls the game based on the label data output from the wireless sensing device 103.
尚、図1の例において、無線センシングデバイス103は、AP101とSTA102の中間位置に配置されているが、STA102から送信される無線パケットを捕捉できる位置であればどこに配置してもよい。 In the example shown in Figure 1, the wireless sensing device 103 is placed midway between the AP 101 and the STA 102, but it may be placed anywhere as long as it can capture wireless packets transmitted from the STA 102.
また、図1の例において、ゲーム機104には表示用ディスプレイ等が付属していてもよい。 Also, in the example of Figure 1, the game console 104 may be equipped with a display or the like.
AP101とSTA102が無線通信を行う範囲において、ユーザ106は、ジェスチャ、位置の変更、姿勢の変更等の動作、またはゲーム機104のコントローラ107のボタンの押下等を用いてゲームの操作を行う。ただし、ユーザ106がジェスチャ等によりゲームを操作する場合には、コントローラ107は使用しなくとも良い。 Within the range where AP101 and STA102 communicate wirelessly, user 106 operates the game using gestures, changes in position, changes in posture, etc., or by pressing buttons on the controller 107 of the game console 104. However, if user 106 operates the game using gestures, etc., the controller 107 does not have to be used.
AP101とSTA102の無線通信のエリア内において、ユーザ106が行った動作等は、AP101とSTA102の間で送受信される、圧縮されたCSIを用いて測定される。この圧縮されたCSIの情報を含む無線パケットを、無線センシングデバイス103が捕捉することで、ユーザ106の動作等を検出することができる。 The actions and other information performed by user 106 within the wireless communication area between AP 101 and STA 102 is measured using compressed CSI transmitted and received between AP 101 and STA 102. The wireless sensing device 103 captures wireless packets containing this compressed CSI information, enabling the actions and other information of user 106 to be detected.
図2は、本開示の実施の形態1に係る、無線センシングデバイスとゲーム機の構成例である。 Figure 2 shows an example configuration of a wireless sensing device and a game console according to embodiment 1 of the present disclosure.
無線インターフェース部110は、IEEE802.11ac/ax(Wi-Fi5/Wi-Fi6)標準仕様に従って無線フレームの送受信を行う。キャプチャ部111は、無線インターフェース部110で受信したフレームを取得し、フィルタリング部112に出力する。 The wireless interface unit 110 sends and receives wireless frames according to the IEEE 802.11ac/ax (Wi-Fi 5/Wi-Fi 6) standard specifications. The capture unit 111 acquires frames received by the wireless interface unit 110 and outputs them to the filtering unit 112.
フィルタリング部112は、キャプチャ部111で取得された無線フレームについて、所定の条件に合致したフレームのみを抽出部113に出力する。なお、所定の条件とは、たとえば送信元無線端末局が、対象とするSTA102であること、および送信先無線端末局が、対象とするAP101であること等である。また所定の条件は、無線フレームの種類が、対象のCSIを含んだフレーム、すなわちCBFRフレームであること、等もさらに含む。 The filtering unit 112 outputs to the extraction unit 113 only those wireless frames acquired by the capture unit 111 that meet predetermined conditions. The predetermined conditions include, for example, that the source wireless terminal station is the target STA 102 and that the destination wireless terminal station is the target AP 101. The predetermined conditions also include that the type of wireless frame is a frame that includes the target CSI, i.e., a CBFR frame.
抽出部113は、フィルタリング部112から出力されたCBFRフレームから、圧縮されたCSIを取り出す。前処理部114は、圧縮されたCSIを計算し、その時間変化を検出する。圧縮されたCSIに時間変化が検出された場合、前処理部114は圧縮されたCSIのデータを振り分け部115に出力する。 The extraction unit 113 extracts the compressed CSI from the CBFR frame output from the filtering unit 112. The pre-processing unit 114 calculates the compressed CSI and detects its changes over time. If a change over time is detected in the compressed CSI, the pre-processing unit 114 outputs the compressed CSI data to the allocation unit 115.
振り分け部115は、圧縮されたCSIのデータを、機械学習のフェーズに応じて、機械学習部116内の教師データ作成部117または判定部118に出力する。機械学習のフェーズは、ラベルデータがゲーム機104から振り分け部115に入力されているか否かで判断される。ラベルデータが入力されている場合、振り分け部115は、圧縮されたCSIの情報を教師データ作成部117に振り分ける。一方、ラベルデータが入力されていない場合は、判定部118に振り分ける。 The allocating unit 115 outputs the compressed CSI data to either the teacher data creation unit 117 or the determination unit 118 within the machine learning unit 116, depending on the machine learning phase. The machine learning phase is determined by whether or not label data has been input to the allocating unit 115 from the game console 104. If label data has been input, the allocating unit 115 allocates the compressed CSI information to the teacher data creation unit 117. On the other hand, if label data has not been input, the information is allocated to the determination unit 118.
機械学習部116は、教師データを用いた機械学習を行う。教師データ作成部117は、機械学習部116が学習フェーズにある場合は、機械学習で用いる教師データを作成する。具体的には、振り分け部115から出力された圧縮されたCSIのデータと、ゲーム機104から出力されたラベルデータとを対応させた、教師データを作成する。 The machine learning unit 116 performs machine learning using training data. When the machine learning unit 116 is in the learning phase, the training data creation unit 117 creates training data to be used in machine learning. Specifically, it creates training data by matching the compressed CSI data output from the sorting unit 115 with the label data output from the game console 104.
一方、教師データ作成部117は、機械学習部116が判定フェーズにある場合には、機械学習で使用する教師データを判定部118に提供する。 On the other hand, when the machine learning unit 116 is in the judgment phase, the teacher data creation unit 117 provides the judgment unit 118 with teacher data to be used in machine learning.
判定部118は、機械学習部116が判定フェーズにある場合に、振り分け部115から出力された圧縮されたCSIのデータに対し、機械学習による判定を行う。具体的には、教師データ作成部117から提供された圧縮されたCSIの教師データを使用し、ユーザ106が行ったゲーム操作、またはコントローラ107の操作を判定する。さらに判定部118は、判定した操作内容を示すラベルデータをゲーム機104に伝送する。 When the machine learning unit 116 is in the judgment phase, the judgment unit 118 performs machine learning judgment on the compressed CSI data output from the allocation unit 115. Specifically, it uses the compressed CSI training data provided by the training data creation unit 117 to judge the game operation or operation of the controller 107 performed by the user 106. Furthermore, the judgment unit 118 transmits label data indicating the determined operation content to the game console 104.
ゲーム機104内のセンサ結果入力部119は、無線センシングデバイス103の判定部118から出力されたラベルデータを受信するインターフェースである。センサ結果入力部119には、たとえばユーザ106の位置、ジェスチャ、姿勢、コントローラ107のボタンの押下状態、ユーザ106の指の状態などに相当するラベルデータが入力される。 The sensor result input unit 119 in the game console 104 is an interface that receives label data output from the determination unit 118 of the wireless sensing device 103. Label data corresponding to, for example, the position, gesture, and posture of the user 106, the state of buttons pressed on the controller 107, and the state of the user 106's fingers are input to the sensor result input unit 119.
コントローラ通信部120は、センサ結果入力部119から出力されたラベルデータを、ゲーム機104が有するコントローラ107の動きに変換して、ゲーム制御部121に出力する。コントローラ107の動きとは、例えば、ある特定のボタンが押された等の動きである。ゲーム制御部121は、コントローラ107の入力信号を制御するゲーム機104内のブロックである。ゲーム本体122は、通常のゲーム機である。ラベル作成部123は、教師データ作成部117において教師データを作成するためにユーザ106に行わせたい動作を、ラベルデータとして無線センシングデバイス103に出力する。 The controller communication unit 120 converts the label data output from the sensor result input unit 119 into movements of the controller 107 of the game console 104 and outputs it to the game control unit 121. The movements of the controller 107 are, for example, movements such as pressing a specific button. The game control unit 121 is a block within the game console 104 that controls the input signals of the controller 107. The game console 122 is a typical game console. The label creation unit 123 outputs, as label data, to the wireless sensing device 103 the actions that the user 106 should perform in order to create training data in the training data creation unit 117.
以上の構成により、無線センシングデバイス103は、捕捉した無線パケットから圧縮されたCSIの情報を抽出し、ユーザ106の動作等の時間変化を検出することができる。また、機械学習を用いて、ユーザ106が行ったゲーム操作、またはコントローラ107の操作を判定することができる。さらに、無線センシングデバイス103が判定した操作内容を、ラベルデータとしてゲーム機104に伝送することで、ゲーム機104はゲームを制御することができる。 With the above configuration, the wireless sensing device 103 can extract compressed CSI information from captured wireless packets and detect changes over time in the user's 106 movements, etc. Furthermore, machine learning can be used to determine the game operations or controller 107 operations performed by the user 106. Furthermore, the operation details determined by the wireless sensing device 103 can be transmitted to the game console 104 as label data, allowing the game console 104 to control the game.
図3は、本開示の実施の形態1に係る、APとSTA間における無線通信のシーケンス例である。AP101は、アンテナ105(1)、105(2)、・・・105(n)からそれぞれ既知のNDP(Null Data Packet)フレーム130(1)、130(2)、・・・130(n)を送信する。 Figure 3 shows an example sequence of wireless communication between an AP and a STA according to the first embodiment of the present disclosure. AP 101 transmits known NDP (Null Data Packet) frames 130(1), 130(2), ... 130(n) from antennas 105(1), 105(2), ... 105(n), respectively.
ここで、NDPフレーム130は定期的に送信することを想定しているが、NDPフレーム130のデータ量は大きくないため、AP101とSTA102との間の本来の通信を阻害する可能性は低い。また、例えばWi-Fiであれば、対応周波数が複数あるため、本来の通信とは異なる周波数帯あるいは周波数チャンネルを利用してNDPフレーム130を送信することで、本来の通信への影響を回避できる。なお、Wi-Fiの対応周波数としては、2.4GHz帯、5GHz帯に加えて、今後利用が見込まれる6GHz帯の3種類がある。また、2.4GHz帯では最大3ch、5GHz帯では最大20ch、6GHz帯では最大25chを利用可能である。 Here, it is assumed that the NDP frame 130 will be transmitted periodically, but because the data volume of the NDP frame 130 is not large, it is unlikely to interfere with the original communication between the AP 101 and the STA 102. Furthermore, for example, Wi-Fi supports multiple frequencies, so by transmitting the NDP frame 130 using a frequency band or frequency channel different from the original communication, it is possible to avoid affecting the original communication. Wi-Fi supports three frequencies: the 2.4 GHz band, the 5 GHz band, and the 6 GHz band, which is expected to be used in the future. Furthermore, a maximum of 3 channels can be used in the 2.4 GHz band, a maximum of 20 channels in the 5 GHz band, and a maximum of 25 channels in the 6 GHz band.
STA102は、すべてのアンテナ105からのNDPフレーム130(1)、130(2)、・・・130(n)を受信すると、IEEE802.11ac/axで規定された手法に従い、NDPフレーム130から、圧縮されたCSIを計算する。 When STA 102 receives NDP frames 130(1), 130(2), ... 130(n) from all antennas 105, it calculates compressed CSI from the NDP frames 130 according to the method specified in IEEE 802.11ac/ax.
STA102は、計算した圧縮されたCSIの情報をCBFRフレーム131に格納し、AP101にフィードバックする。 STA102 stores the calculated compressed CSI information in a CBFR frame 131 and feeds it back to AP101.
AP101は、STA102からフィードバックされた圧縮されたCSIの情報に基づいて、それぞれのアンテナ105(1)、105(2)、・・・105(n)とSTA102との間の無線伝搬路の情報を取得する。AP101は、その情報をもとにアンテナ105の制御を行い、アンテナ105が送信する無線信号の振幅や位相を調整することで、無線通信の効率をさらに向上させる。 Based on the compressed CSI information fed back from STA102, AP101 obtains information about the wireless propagation paths between each of antennas 105(1), 105(2), ... 105(n) and STA102. AP101 controls antenna 105 based on this information, adjusting the amplitude and phase of the wireless signal transmitted by antenna 105 to further improve the efficiency of wireless communication.
このように、IEEE802.11ac/ax規格に基づくAP101とSTA102間の無線通信シーケンスを利用することで、通信エリア内のユーザの動作またはコントローラの動きを測定するのに必要な無線信号を効率よく伝送することができる。 In this way, by utilizing the wireless communication sequence between AP101 and STA102 based on the IEEE 802.11ac/ax standard, it is possible to efficiently transmit the wireless signals required to measure the movements of a user or controller within the communication area.
以上、図2及び図3を用いて説明したように、AP101とSTA102がカバーする無線通信のエリアにおいて、ユーザ106が行った動作等は、圧縮されたCSIを用いて測定される。無線センシングデバイス103が無線通信エリア内のCBFRフレーム131を捕捉し、圧縮されたCSIを抽出することにより、ユーザ106が行ったゲーム操作等を解析することができる。 As explained above using Figures 2 and 3, actions performed by user 106 in the wireless communication area covered by AP 101 and STA 102 are measured using compressed CSI. By capturing CBFR frames 131 within the wireless communication area and extracting the compressed CSI, the game operations performed by user 106 can be analyzed.
図4は、本開示の実施の形態1に係る、無線センシングデバイスが機械学習で用いる教師データを作成するためのフローチャートである。 Figure 4 is a flowchart for creating training data used by a wireless sensing device in machine learning according to embodiment 1 of the present disclosure.
まず、ユーザ106はゲーム内のチュートリアルを開始する(ステップ140)。チュートリアルは、ゲーム本編の開始前に、ゲーム内でユーザ106に操作を覚えてもらうためのモード等として行うものである。 First, the user 106 starts the in-game tutorial (step 140). The tutorial is a mode or the like that is conducted in the game to help the user 106 learn how to operate the game before the main game begins.
次に、ゲーム機104が、ユーザ106に行わせたい動作の情報を、ラベルデータとして無線センシングデバイス103に出力する(ステップ141)。さらにゲーム機104はその動作を行うようにユーザ106に指示を与える(ステップ142)。ユーザ106はステップ142の指示通りの動作を行う(ステップ143)。 Next, the game console 104 outputs information about the action that the user 106 is to perform as label data to the wireless sensing device 103 (step 141). The game console 104 then instructs the user 106 to perform that action (step 142). The user 106 then performs the action instructed in step 142 (step 143).
さらに、ユーザ106の動作をAP101とSTA102間の無線信号に含まれる圧縮されたCSIを用いて測定する(ステップ144)。さらに無線センシングデバイス103が、圧縮されたCSIが格納されたCBFRフレーム131を含むパケットを捕捉する(ステップ145)。 Furthermore, the behavior of the user 106 is measured using the compressed CSI contained in the wireless signal between the AP 101 and the STA 102 (step 144). Furthermore, the wireless sensing device 103 captures a packet including a CBFR frame 131 in which the compressed CSI is stored (step 145).
無線センシングデバイス103は、圧縮されたCSIのデータを抽出する(ステップ146)。加えて、ゲーム機104からラベルデータが入力されているかの判定を行う(ステップ147)。ラベルデータが入力されていれば、抽出したCSIの情報とラベルデータとを用いて教師データを作成する(ステップ148)。最後に、ユーザ106はゲーム内のチュートリアルを終了する(ステップ149)。 The wireless sensing device 103 extracts the compressed CSI data (step 146). In addition, it determines whether label data has been input from the game console 104 (step 147). If label data has been input, training data is created using the extracted CSI information and label data (step 148). Finally, the user 106 finishes the in-game tutorial (step 149).
このように、チュートリアルとしてユーザ106にあらかじめ決められた動作等を行わせることで、その動作等に対応する圧縮されたCSIの情報と、ゲームの操作内容を示すラベルデータとを対応させた教師データを作成することができる。 In this way, by having the user 106 perform predetermined actions as a tutorial, training data can be created that matches compressed CSI information corresponding to those actions with label data indicating the game operations.
図5は、本開示の実施の形態1に係る、ユーザの動作またはコントローラの動きをもとにゲーム機がゲームを制御するまでのフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart showing how a game console controls a game based on a user's actions or controller movements according to embodiment 1 of the present disclosure.
まず、ユーザ106はゲームの本編を開始する(ステップ150)。つぎにユーザ106が任意の動作を実施する(ステップ151)。 First, the user 106 starts the main part of the game (step 150). Next, the user 106 performs an arbitrary action (step 151).
次に、ユーザ106の動作をAP101とSTA102間の無線信号に含まれる圧縮されたCSIを用いて測定する(ステップ152)。さらに無線センシングデバイス103が、圧縮されたCSIが格納されたCBFRフレーム131を含むパケットを捕捉する(ステップ153)。 Next, the behavior of the user 106 is measured using the compressed CSI contained in the wireless signal between the AP 101 and the STA 102 (step 152). Furthermore, the wireless sensing device 103 captures a packet containing a CBFR frame 131 in which the compressed CSI is stored (step 153).
無線センシングデバイス103は、圧縮されたCSIのデータを抽出する(ステップ154)。さらに、圧縮されたCSIのデータから、ユーザ106が行ったゲーム操作を機械学習により判定する(ステップ155)。さらに、判定されたゲーム操作を、ラベルデータとしてゲーム機104に伝送する(ステップ156)。ゲーム機104は、ラベルデータをもとにゲームを制御する(ステップ157)。これにより、ユーザ106はさらにステップ151を行い、ゲームを進行することができる。 The wireless sensing device 103 extracts the compressed CSI data (step 154). Furthermore, the game operations performed by the user 106 are determined from the compressed CSI data using machine learning (step 155). Furthermore, the determined game operations are transmitted to the game console 104 as label data (step 156). The game console 104 controls the game based on the label data (step 157). As a result, the user 106 can further perform step 151 and progress through the game.
このように、ユーザ106が行った任意の動作に対して、ゲーム機104はゲームの制御をすることができる。 In this way, the game console 104 can control the game in response to any action performed by the user 106.
以上説明した通り、本実施形態のゲームシステム100において、ユーザ106が行うジェスチャ等の動作、またはコントローラ107のボタンの押下等は、AP101とSTA102の無線通信により測定され、無線センシングデバイス103により解析される。したがって、AP101とSTA102の無線通信がカバーする範囲内であれば、ユーザ106はどこでもゲームを実施することが可能である。 As explained above, in the game system 100 of this embodiment, gestures and other actions performed by the user 106, or button presses on the controller 107, are measured by wireless communication between the AP 101 and the STA 102 and analyzed by the wireless sensing device 103. Therefore, the user 106 can play the game anywhere within the range covered by the wireless communication between the AP 101 and the STA 102.
加えて、本実施形態に係るゲームシステム100においては、コントローラ107を有線または無線によりゲーム機104に接続する必要がない。したがって、コントローラ107にバッテリーを搭載する必要もない。 In addition, in the game system 100 according to this embodiment, there is no need to connect the controller 107 to the game console 104 by wire or wirelessly. Therefore, there is no need to install a battery in the controller 107.
ここで、本開示において無線センシングデバイス103が行う処理は、CPUとメモリを備え、メモリにプログラムを格納したコンピュータを用いて、プログラムで実行するようにしてもよい。もしくはFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を用いて、プログラムで実行するようにしてもよい。尚、プログラムは、記憶媒体に記録して提供されてもよいし、ネットワークを通して提供されてもよい。尚、この点は以下の実施形態のすべてにおいて共通である。 In this disclosure, the processing performed by the wireless sensing device 103 may be executed by a program using a computer equipped with a CPU and memory and storing a program in the memory. Alternatively, the processing may be executed by a program using an integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array). The program may be provided by being recorded on a storage medium, or provided via a network. This point is common to all of the following embodiments.
[請求項で使用する用語との対応関係の説明]
本実施形態において説明された、無線LAN AP101を第一無線装置と名付ける。同様に、無線LAN端末102を第二無線装置と名付ける。さらに、無線センシングデバイス103を、無線捕捉装置と名付ける。
[Explanation of the correspondence with terms used in claims]
In this embodiment, the wireless LAN AP 101 is referred to as a first wireless device. Similarly, the wireless LAN terminal 102 is referred to as a second wireless device. Furthermore, the wireless sensing device 103 is referred to as a wireless capture device.
実施の形態2
図6は、本開示の実施の形態2に係るゲームシステムの構成例である。ゲームシステム200は、実施の形態1のゲームシステムと共通の構成であるが、STAが複数存在する。
Embodiment 2
6 shows an example of the configuration of a game system according to embodiment 2 of the present disclosure. A game system 200 has a configuration in common with the game system according to embodiment 1, but includes a plurality of STAs.
図6の例では、無線通信により複数のユーザ106(1)、106(2)、106(3)の動作等を測定できるように、複数のSTA202(1),202(2)を設置する。尚、図6の例ではSTAは2台であるが、数が多いほど好ましい。 In the example of Figure 6, multiple STAs 202(1) and 202(2) are installed so that the behavior of multiple users 106(1), 106(2), and 106(3) can be measured via wireless communication. Note that while there are two STAs in the example of Figure 6, the more STAs there are, the better.
このように複数のSTA202を配置することで、無線のカバーエリアを広げることができる。それにより、複数のユーザ106による同時のゲーム操作、またはユーザ106の歩行と停止などを組み込んだ、よりダイナミックな動作によるゲーム操作が可能となる。 By deploying multiple STAs 202 in this way, the wireless coverage area can be expanded. This allows multiple users 106 to play the game simultaneously, or allows for more dynamic game play that incorporates users 106 walking and stopping.
実施の形態3
図7は、本開示の実施の形態3に係るゲームシステムの構成例である。ゲームシステム300は、実施の形態2の構成例に、障害物308が加わった構成を有する。障害物308は、複数のユーザ106(1)、106(2)同士で互いの動作が見えないように配置されている。
Embodiment 3
7 shows an example configuration of a game system according to a third embodiment of the present disclosure. The game system 300 has a configuration in which an obstacle 308 is added to the example configuration of the second embodiment. The obstacle 308 is positioned so that the actions of multiple users 106(1) and 106(2) are not visible to each other.
複数の無線LAN端末202(1)、202(2)を、障害物308を挟んだ位置にそれぞれ配置することで、障害物308の両側に存在するユーザ106(1)、106(2)の動作をそれぞれ測定することができる。これにより、ユーザ106が互いの動作を開示しないような状態でゲームを操作するような利用の仕方が可能となる。 By placing multiple wireless LAN terminals 202(1) and 202(2) on either side of an obstacle 308, it is possible to measure the movements of users 106(1) and 106(2) on either side of the obstacle 308. This allows users 106 to operate the game without disclosing each other's movements.
100・・・ゲームシステム;101・・・無線LAN AP;102・・・無線LAN端末;103・・・無線センシングデバイス;104・・・ゲーム機;105・・・アンテナ;106・・・ユーザ;107・・・コントローラ;110・・・無線インターフェース部;111・・・キャプチャ部;112・・・フィルタリング部;113・・・抽出部;114・・・前処理部;115・・・振り分け部;116・・・機械学習部;117・・・教師データ作成部;118・・・判定部;119・・・センサ結果入力部;120・・・コントローラ通信部;121・・・ゲーム制御部;122・・・ゲーム本体;123・・・ラベル作成部;130・・・NDPフレーム;131・・・CBFRフレーム;200・・・ゲームシステム;202・・・無線LAN端末;300・・・ゲームシステム;308・・・障害物 100: Game system; 101: Wireless LAN AP; 102: Wireless LAN terminal; 103: Wireless sensing device; 104: Game console; 105: Antenna; 106: User; 107: Controller; 110: Wireless interface unit; 111: Capture unit; 112: Filtering unit; 113: Extraction unit; 114: Preprocessing unit; 115: Allocation unit; 116: Machine learning unit; 117: Training data creation unit; 118: Determination unit; 119: Sensor result input unit; 120: Controller communication unit; 121: Game control unit; 122: Game console; 123: Label creation unit; 130: NDP frame; 131: CBFR frame; 200: Game system; 202: Wireless LAN terminal; 300: Game system; 308: Obstacle
Claims (7)
2以上のアンテナを有する第一無線装置と、
前記第一無線装置と無線通信を行う第二無線装置と、
前記無線通信の信号を捕捉し、前記無線通信のエリア内のユーザの動作またはコントローラの動きを検出する無線捕捉装置と、
前記無線捕捉装置から伝送される、ゲーム操作を示すラベルデータに基づきゲームを制御するゲーム機と、
を備え、
前記第一無線装置は、前記アンテナから既知の無線フレームを含む無線信号を送信する処理を実行するように構成され、
前記第二無線装置は、
前記既知の無線フレームから、前記第一無線装置と前記第二無線装置間の無線伝搬路の情報を計算する処理と、
前記無線伝搬路の情報を含む無線フレームを前記第一無線装置に返す処理と、
を実行するように構成され、
前記無線捕捉装置は、
前記無線伝搬路の情報を含む無線フレームを捕捉する処理と、
前記無線伝搬路の情報を抽出する処理と、
前記無線伝搬路の情報から、前記無線通信のエリア内でユーザが行ったゲーム操作、またはコントローラ操作を判定する操作判定処理と、
ユーザが行った前記ゲーム操作、または前記コントローラ操作を、ラベルデータとして前記ゲーム機に伝送する処理と、
を実行するように構成され、
前記ゲーム機は、前記無線捕捉装置から伝送された前記ラベルデータに基づき、ゲームを制御する処理を実行するように構成されるゲームシステム。 A game system that detects a user's actions or a controller's movements using wireless communication,
a first wireless device having two or more antennas;
a second wireless device that wirelessly communicates with the first wireless device;
a wireless capture device that captures the wireless communication signal and detects the user's actions or the movement of the controller within the area of the wireless communication;
a game machine that controls a game based on label data indicating game operations transmitted from the wireless capture device;
Equipped with
the first wireless device is configured to perform a process of transmitting a wireless signal including a known wireless frame from the antenna;
The second wireless device
a process of calculating information of a wireless propagation path between the first wireless device and the second wireless device from the known wireless frame;
a process of returning a wireless frame including information on the wireless propagation path to the first wireless device;
configured to run
The wireless capture device
capturing a wireless frame including information about the wireless propagation path;
A process of extracting information about the wireless propagation path;
an operation determination process for determining a game operation or a controller operation performed by a user within the wireless communication area based on the information on the wireless propagation path;
a process of transmitting the game operation or the controller operation performed by the user to the game machine as label data;
configured to run
The gaming system is configured such that the gaming machine executes a process for controlling a game based on the label data transmitted from the wireless capturing device.
ユーザに動作を指示する処理と、
ユーザに指示した前記動作を示すラベルデータを前記無線捕捉装置に送信する処理と、
を実行するように構成され、
前記無線捕捉装置は、前記ゲーム機から前記ラベルデータが入力されている場合には、前記無線伝搬路の情報と前記ラベルデータとを対応させた教師データを作成する処理を実行するように構成される請求項1に記載のゲームシステム。 The game machine includes:
A process of instructing a user to perform an action;
a process of transmitting label data indicating the operation instructed by the user to the wireless capture device;
configured to run
2. The game system according to claim 1, wherein the wireless capturing device is configured to, when the label data is input from the game machine, execute a process of creating training data that corresponds information about the wireless propagation path with the label data.
前記無線伝搬路の情報を抽出する処理と、
前記無線伝搬路の情報から、前記第一無線装置と前記第二無線装置との無線通信のエリア内でユーザが行ったゲーム操作、またはコントローラ操作を判定する処理と、
ユーザが行った前記ゲーム操作、または前記コントローラ操作を、ラベルデータとして、ゲーム機に伝送する処理と、
を実行するように構成される無線捕捉装置。 capturing a wireless frame including information about a wireless propagation path transmitted from a second wireless device to a first wireless device ;
A process of extracting information about the wireless propagation path;
determining, from the information on the wireless propagation path, a game operation or a controller operation performed by a user within an area of wireless communication between the first wireless device and the second wireless device ;
a process of transmitting the game operation or the controller operation performed by the user to the game machine as label data;
2. A wireless capture device configured to perform the steps of:
第一無線装置は、2以上のアンテナを有し、前記アンテナから既知の無線フレームを含む無線信号を送信する処理を実行し、
第二無線装置は、
前記第一無線装置から送信された前記既知の無線フレームから、前記第一無線装置と前記第二無線装置間の無線伝搬路の情報を計算する処理と、
前記無線伝搬路の情報を含む無線フレームを前記第一無線装置に返す処理と、
を実行し、
無線捕捉装置は、
前記無線伝搬路の情報を含む無線フレームを捕捉する処理と、
前記無線伝搬路の情報を抽出する処理と、
前記無線伝搬路の情報から、前記第一無線装置と前記第二無線装置の無線通信のエリア内でユーザが行ったゲーム操作、またはコントローラ操作を判定する処理と、
ユーザが行った前記ゲーム操作、または前記コントローラ操作を、ラベルデータとして、ゲーム機に伝送する処理と、
を実行し、
前記ゲーム機は、前記無線捕捉装置から伝送された前記ラベルデータに基づき、ゲームを制御する処理を実行するゲームの制御方法。 A game control method for detecting a user's action or a controller's movement using wireless communication, comprising:
the first wireless device has two or more antennas and performs a process of transmitting a wireless signal including a known wireless frame from the antennas;
The second wireless device
a process of calculating information on a wireless propagation path between the first wireless device and the second wireless device from the known wireless frame transmitted from the first wireless device;
a process of returning a wireless frame including information on the wireless propagation path to the first wireless device;
Run
The wireless capture device
capturing a wireless frame including information about the wireless propagation path;
A process of extracting information about the wireless propagation path;
determining, from the information on the wireless propagation path, a game operation or a controller operation performed by a user within a wireless communication area between the first wireless device and the second wireless device;
a process of transmitting the game operation or the controller operation performed by the user to the game machine as label data;
Run
The game machine executes a process for controlling the game based on the label data transmitted from the wireless capture device.
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