プレゼンス センサー (人間の近接)
次のセクションでは、上記で詳しく説明したインボックス デバイス エクスペリエンスをサポートするプレゼンス センサーなどのコンポーネントを選択する OEM のガイドラインについて詳しく説明します。 特定のデバイス エクスペリエンスに特化したガイダンスと、すべてのセンサーの一般的な要件の両方を扱います。 プレゼンス センサーは、"人間" 型の近接センサーです。 このセクションを読む前に、プレゼンス センシングのデバイス エクスペリエンスと用語を確認してください。
このセクションは、システムにプレゼンス センサー ハードウェアをインストールしようとしている OEM 向けのガイダンスを提供することを目的としています。 以下に挙げるガイドラインは、実行可能な最小センサーのセットアップを表します。 Microsoft では、ここでの標準よりも優れたハードウェアのインストールを推奨しています。
範囲、待機時間、距離、電力は Microsoft では測定しませんが、OEM と ODM は HLK 要件に従って機能を検証する必要があります。 システムが距離を報告する場合は、その精度を測定する必要があります。
すべての人間のプレゼンス センサーの重要な設計の詳細と一般的な要件
近接センサーが人間のプレゼンスをサポートする場合は、次の検出の種類をサポートする必要があります。
DEFINE_PROPERTYKEY(DEVPKEY_Sensor_HumanPresenceDetectionType,0xd4247382, 0x969d, 0x4f24, 0xbb, 0x14, 0xfb, 0x96, 0x71, 0x87, 0xb, 0xbf, 81); //[VT_UI4]
現在定義されている検出の種類を以下に示します。
| 用途の名前 | [使用法の種類] | 用途の説明 |
|---|---|---|
| 人間のプレゼンス検出の種類: ベンダーが定義した非生体認証 | SEL | ベンダー定義であるが、非生体認証の方法を使用して、(1 人以上の) プレゼンスが検出されます。 これは、センサーが以下に定義されている生体認証とは無関係の検出を使用していることを肯定的に確認するために使用されます。 これを行わないと、ホストは生体認証がデバイスによって利用されていないことを想定できません。 |
| 人間のプレゼンス検出の種類: ベンダーが定義した生体認証 | SEL | ベンダー定義の人間の生体認証の方法を使用して、(1 人以上の) プレゼンスが検出されます。 これは、以下でまだ定義されていない生体認証を利用する人間のプレゼンス センサーの汎用版です。 |
| 人間のプレゼンス検出の種類: 顔の生体認証 | SEL | 人間のプレゼンスは、(低解像度のビデオ カメラなどによる) 人間の顔のスキャンによって (Viola-Jones オブジェクト検出の使用などで) 検出されます。 顔の識別や顔属性の検出は実行されません。 このような検出は、顔の周りに境界ボックスを配置することが可能な既存のデジタル カメラと似ています。 |
| 人間のプレゼンス検出の種類: 音声の生体認証 | SEL | 人間の存在は、(マイクなどによる) 人間の音声 (定義済みのキーワード、一般的な会話、大声、拍手など) のスキャンによって検出されます。 声またはユーザーの識別や、オーディオ特性の検出は実行されません。 |
重要
すべてのプレゼンス センサーは、上記の検出の種類を正確に報告する必要があります。
カテゴリ 1 人間のプレゼンス センサーの要件
| メジャー | メトリック | 説明 |
|---|---|---|
| センサーの範囲 | 0.2m から 1.2m "注: これは、実行可能な最小範囲です。より良好な範囲のセンサーは許可されます。" | 直接測定 (上記で定義) したときに、1.2m でユーザーがウェイクをトリガーできる必要があります。 |
| センサーの待機時間 | 0.33 秒未満 | これは、カテゴリ 2 のセンサーの待機時間と同じです。 この要件は、人間のプレゼンスのファームウェア認識から、オペレーティング システムによるそのメッセージの受信までの時間を定義します。 オペレーティング システムでは、センサーからシグナルを受信した後のウェイクの待機時間が可変であることがわかっています。 |
| センサー電源 - 使用中 | 内部センサーについては 80 mW 未満。外部センサーについては、電力消費は、バスの電力制限によって決まります。すべての測定値は平均です。 | この測定値は、ウェイクおよびロックのシナリオのみに従って使用される送信機、受信機、および LED を含むセンサー サブシステム全体をカプセル化します。 |
| センサー電源 - スタンバイ | 内部センサーについては 25 mW 未満。外部センサーについては、電力消費は、バスの電力制限によって決まります。すべての測定値は平均です。 | これは電力の消耗の最大ピークです。 |
| 精度 – 距離レポート | +/- 5 cm | 45 cm (12 インチ)、75 cm (29.5 インチ)、120 cm (47.2 インチ) で測定されます。 このセンサーが距離をサポートしている場合にのみ必要です。 |
カテゴリ 2 人間のプレゼンス センサーの要件
| メジャー | メトリック | 説明 |
|---|---|---|
| センサーの範囲 | 0.2m から 1.2m "注: これは、実行可能な最小範囲です。より良好な範囲のセンサーは許可されます。" | 直接測定 (上記で定義) したときに、1.2m でユーザーがウェイクをトリガーできる必要があります。 |
| センサーの待機時間 | 0.33 秒未満 | この要件は、人間のプレゼンスのファームウェア認識から、HID ドライバーによるそのメッセージの受信までの時間を定義します。 オペレーティング システムでは、センサーからシグナルを受信した後のウェイクの待機時間が可変であることがわかっています。 |
| センサー電源 - 使用中 | 内部センサーについては 65 mW 未満。外部センサーについては、電力消費は、バスの電力制限によって決まります。すべての測定値は平均です。 | この測定値は、ウェイクおよびロックのシナリオのみに従って使用される送信機、受信機、および LED を含むセンサー サブシステム全体をカプセル化します。 |
| センサー電源 - スタンバイ | 5 mW 未満。外部センサーについては、電力消費は、バスの電力制限によって決まります。すべての測定値は平均です。 | これは、システムがモダン スタンバイ状態にあるときに、センサーの電源の消耗によって測定されます。 この測定値は、ウェイクおよびロックのシナリオのみに従って使用される送信機、受信機、およびその他のハードウェアを含むセンサー サブシステム全体をカプセル化します。 |
| 精度 – 距離レポート | +/- 5 cm | 45 cm (12 インチ)、75 cm (29.5 インチ)、120 cm (47.2 インチ) で測定されます。 このセンサーが距離をサポートしている場合にのみ必要です。 |
デバイスの統合
センサーの配置は、最適なユーザー エクスペリエンスを提供し、デバイス間で一貫した人間のプレゼンス エクスペリエンスを提供するうえできわめて重要です。
理想的な配置はデバイスのフォーム ファクターによって異なります。どの場合でも OEM はデバイスに最適な配置を決定する必要があります。 さらに、2 in 1 コンバーチブル ノート PC などのマルチ配置デバイスの場合、人間のプレゼンス センサーが正確な測定値を生成しない (つまり、センサーがユーザーと向かい合っていないか、障害物がある) 配置のときに、センサーのファームウェアがデータ フィールド isValid = false であると報告することをお勧めします。 センサーの実世界での最適な配置は、通常、ディスプレイと同じ平面 (ユーザーと向き合う) 上です。
さらに、デバイスが取ることができるさまざまな構成 (たとえば、タブレット モードとノート PC モードでのキーボードの位置) で開口レンズがふさがれたり、センサーの視野と交差したりしないようにてください。
最後に、センサーの視野がノイズの多い光源 (カメラ フラッシュ、キーボード バックライトなど) と交差しないようにします。これは、追加のノイズや不適切な読み取りをもたらす可能性があるためです。 ノイズの多い光源や電磁波と交差する視野を考慮するときは、デバイスが取ることができるさまざまな構成をすべて考慮するようにしてください。
| フォーム ファクター | 人間のプレゼンス センサーの場所と考慮事項 |
|---|---|
| Tablet | 正確な読み取りを確保するために、適切なシールドを使用して、中間ではなく、デバイスの表面の近くに人間のプレゼンス センサーを配置します。 |
| コンバーチブル | コンバーチブル スタイルのシステムについては、各自で判断してください。 |
| クラムシェル | ユーザーと向き合っているディスプレイの上のカバーに人間のプレゼンス センサーを配置します (推奨)。 |
| オールインワンまたは外部モニター | デバイスの前面 (ベゼル領域など) に人間のプレゼンス センサーを配置します (推奨)。 |
| デスクトップ | デスクトップのシャーシに人間のプレゼンス センサーを配置する場合は、シャーシ上部の端近くに配置することをお勧めします。 プレゼンス センサーをモニターに含めるか、外部 USB ドングルを提供することを推奨します。 |
外部の人間のプレゼンス センサーのサポートと判別ポリシー
モニターに統合された外部の人間のプレゼンス センサーは、インボックス機能でサポートされています。 以下のセクションでは、外部の人間のプレゼンス センサーに適用される実装、要件、ポリシーについて詳しく説明します。 スタンドアロンなどの他の種類の外部センサーは、フォーム ファクターと用途の種類が多様すぎて確実にサポートできないため、完全にはサポートされていません。 ただし、このようなセンサーを明示的に禁止するものは何もありません。このようなセンサーの製造に関心があるベンダーは、sasensors@microsoft.com に連絡することをお勧めします。
実装
外部の人間のプレゼンス センサーは、内部センサーと同じように OS に公開する必要があります。ただし、DEVPKEY_Sensor_ConnectionType センサー プロパティに外部のマークを付けて、OS が外部接続を認識するようにする必要があります。 OS は、センサーに関連付けられている PLD 情報経由で、センサーが外部モニターに統合されているかどうかを判別します。 インボックス HID クラス ドライバーが使用されるように、センサーを HID デバイスとして公開することを強くお勧めします。 これで、外部センサーを動作可能にするためにユーザーがドライバーをインストールする必要がなくなります。
外部センサーとシステム間の物理的な接続は、ディスプレイ接続から独立した USB 接続である必要があります。 これは、HDMI や DisplayPort などの標準のディスプレイ接続の種類が HID をサポートしていないためです。 ディスプレイとセンサーが USB-C オルタネート モードと USB4 経由で 1 つの接続を共有できる場合がありますが、すべてのユーザーがこのようなコネクタの種類にアクセスできるわけではないため、外部センサーの唯一のコネクタとして依存しないようにする必要があります。
必要条件
外部の人間のプレゼンス センサーは、内部の人間のプレゼンス センサーと同じ要件を満たし、同じ HLK および手動テストに合格する必要があります。
異なる機能を持つセンサーの処理
異なる機能を持つ複数のプレゼンス センサーがあるとき (センサー A はウェイクオンアプローチとロックオンリーブのみをサポートし、センサー B は自動輝度調整のみをサポートするなど)、 [設定] ページが選択したセンサーの機能を反映します。 センサー A が選択されている場合は、ウェイクとロックの切り替えのみが表示されます。 センサー B が選択されている場合は、自動輝度調整の切り替えのみが表示されます。
プレゼンス センサーの既定の選択ロジック
Windows 11 22H2 より前は、最後に接続されたセンサーが既定で選択されていました。 2023 年 5 月の Windows 11 22H2 以降への更新からは、選択ロジックは以下のようになります。
ウェイクオンアプローチとロックオンリーブに関するポリシー
外部センサーは内部よりも優先され、システムに接続されると、ウェイクとロックの入力として内部を完全に置き換えます。 優先とは、外部センサーが接続されると、システムの既定のセンサーになることを意味します。 タイムアウトや検出距離などの既存のユーザー設定は、外部センサーに転送されます。
さまざまな外部センサー構成の判別ポリシーを以下に示します。
| システムに統合されたセンサーがある | システムに外部センサーがある | 判別ポリシー |
|---|---|---|
| はい | なし | システムのカバーが閉じている場合、ウェイクとロックは無効になり、機能しません。 |
| いいえ | なし | 機能が存在しないか、無効になっています。 |
| はい | Single | 外部に接続されたセンサーは、ウェイクとロックに対して既定で選択されるセンサーになります。 ユーザーが希望するセンサーを構成するオプションが、Windows 設定ユーザー インターフェイスに表示されます。 この設定は、システムで使用できるセンサーが複数あるときにのみ表示されます。 2023 年 5 月のバージョン 22H2 以降への更新からは、選択ロジックは既定のプレゼンス センサー選択ロジックに従います。 |
| いいえ | Single | 外部に接続されたセンサーは、ウェイクとロックに対して既定で選択されるセンサーになります。 ユーザーが希望するセンサーを構成するオプションが、Windows 設定ユーザー インターフェイスに表示されます。 この設定は、システムで使用できるセンサーが複数あるときにのみ表示されます。 2023 年 5 月のバージョン 22H2 以降への更新からは、選択ロジックは既定のプレゼンス センサー選択ロジックに従います。 |
| はい | 複数 | 同じユーザー オプションがユーザー インターフェイスに表示されます。 ユーザーが別のオプションを選択するまでは、システムに最後に接続されたセンサーが既定のセンサーになります。 2023 年 5 月のバージョン 22H2 以降への更新からは、選択ロジックは既定のプレゼンス センサー選択ロジックに従います。 |
| いいえ | 複数 | 同じユーザー オプションがユーザー インターフェイスに表示されます。 ユーザーが別のオプションを選択するまでは、システムに最後に接続されたセンサーが既定のセンサーになります。 2023 年 5 月のバージョン 22H2 以降への更新からは、選択ロジックは既定のプレゼンス センサー選択ロジックに従います。 |
ヒント
モニターに統合されたセンサーが使用可能かどうかを判断するときに、モニターの向きは考慮されません。このような場合でも、センサーは通常どおりに動作できると想定されています。
仮想の人間のプレゼンス センサー
人間のプレゼンス センサーは、物理デバイスによってサポートされている必要があります。 言い換えると、仮のソフトウェア デバイスを、ウェイク、ロック、または自動輝度調整を制御するためのプロキシとして公開しないようにする必要があります。 この機能は、物理的なシナリオでの使用のみを意図しています。 この要件の意図は、プレゼンス センサーが物理環境を検出および参照して、ユーザーのプレゼンス シグナルを判別する必要があるということです。 仮想 HID センサーを実装できるのは、それらがマイクや他のユーザー入力などの他のセンサーからのデータを集計し、かつ OS 上のアプリケーションからイメージまたはオーディオメタデータにアクセスできないオフロードされたシリコン (NPU、MCU など) で実行されている場合です。 カメラの場合、仮想プレゼンス センサーでは、OS でイメージ メタデータを使用または処理しないでください。 OS 上でイメージまたはメタデータを使用する仮想センサーを実装する OEM および IHV は、このような実装のプライバシーに関するすべての法的責任を負います。
このホワイトペーパーのプレゼンス センサーの電力要件は、物理センサーを対象にしています。 他のサブシステムの一部を実行する仮想化されたセンサーの場合、電源要件は、実行されているサブシステムから継承されます。 たとえば、モダン スタンバイ システムで実行され、オフロードされたオーディオ サブシステムで実行されている仮想プレゼンス センサーは、「モダン スタンバイ プラットフォームに対するオーディオ サブシステムの電源管理」に記載されている要件に従う必要があります
カメラのプライバシー シャッターとキル スイッチとの相互作用
画像のメタデータが OS に送信されない限り、プライバシー シャッターは人間のプレゼンス センサーに干渉しないものと想定されています。 Windows Hello (IR カメラ) または一般的な RGB カメラで同じ物理センサーを使用する場合は、推論が OS に送信され、画像のメタデータ (顔の署名を含む) は送信されない、ISP から独立した物理パス経由 (別個の NPU 経由など) で人間のプレゼンス センサーを公開することをお勧めします。 カメラのキル スイッチは ISP ファームウェアで動作する必要があるため、物理的に独立したパスを使用して、キル スイッチが人間のプレゼンス機能に干渉しないようにします。 共有センサーに独立した物理パスを使用しない場合、カメラの HLK ガイダンスは、プライバシー シャッターが RGB と IR センサーの両方で動作することを示します。これが人間のプレゼンス機能に干渉して、ユーザー エクスペリエンスが低下することがあります。Windows は、人間のプレゼンスがブロックされていることをユーザーに通知しないためです。 現在、人間のプレゼンスと ISP の間に共有パスを設定することはお勧めしません。 ただし、これが必要な場合、ISP は (バッテリー節約のために) HPD 検出を停止し、HPD センサーが使用できないと報告します。
物理シャッターはすべて、CT_PRIVACY_CONTROL (UVC デバイスの場合) またはKSPROPERTY_CAMERACONTROL_PRIVACY (AVStream または DMFT ドライバーを使用する場合) 経由で OS にその状態を報告することを強くお勧めします。 詳細については、カメラのプライバシー シャッター通知に関するページを参照してください。
カメラのプライバシー シャッター、キル スイッチ、LED の機能の詳細については、カメラのプライバシー コントロールに関するページを参照してください。
カメラのプライバシー LED との対話
Microsoft では、画像のメタデータが OS に送信されない場合は、カメラのプライバシー LED をオフにしたままにでき、そうすることを想定しています。 人間のプレゼンス センサーが顔または画像データを OS に物理的に送信できないことが必要です。 これは、専用バスや、カメラ ISP やセンサー内のヒューズから物理的に独立したパスなどの、これらに限らない、さまざまなメカニズムを使用して実現できます。 カメラのプライバシー LED の機能の詳細については、カメラのプライバシー コントロールに関するセクションを参照してください。
実装ガイド
このセクションの読者 (プレゼンス センサー ドライバーの開発を予定しているユーザー) は、「センサー ドライバー設計ガイド」について理解を深める必要があります。
ハードウェアでは、人間のプレゼンス センサーは、 が に設定された "SensorType_Proximity" として実装されます。DEVPKEY_Sensor_ProximityTypeProximityType_HumanProximity = 1
センサーが生体認証を利用している場合は、"SensorCategory_Biometric" に含めることができます。
デバイスのバス接続
デバイス バス接続に関する HLK (下記参照) のテスト以外には、ハード要件はありません。 ただし、可能な場合は、Windows 11 で利用できるインボックス ドライバーを活用することをシステム ビルダーにお勧めします。 たとえば、I2C 用のインボックス HID ドライバーと、HID ベースのデバイス用のインボックス センサー ドライバーがあります。 これには、Microsoft が Windows 11でインボックス ドライバーを保守するという利点があります。
電源管理
このセクションでは、人間のプレゼンス センサーの電源管理の基本的な概要について説明します。 詳細については、「センサーの電源管理」を参照してください。
ヒント
プレゼンス センサーは、モダン スタンバイ システムで機能するように設計されています。 2023 年 5 月の Windows 11 バージョン 22H2 以降への更新で、モダン スタンバイ システム以外のウェイクオンアプローチのサポートが追加されました。
HIDUSB 実装の追加要件
「HID over USB デバイスのセレクティブ サスペンド」の記事では、セレクティブ サスペンド機能を有効にするために、OEM または IHV INF でインボックス INPUT.INF を参照する方法の例を示しています。 OEM および IHV はそれぞれの INF でも同様のことができますが、上記のセクションを参照して、Wake-on-Touch を有効にしてください。
この INF を簡素化するために、OEM および IHV で、代わりに拡張 INF を作成することも検討できます。 「拡張 INF ファイルの使用」ドキュメントを参照してください。
デバイスに人間のプレゼンス センサー コレクション、人間以外のプレゼンス コレクションを含む複数の HID コレクションがある場合、センサー ファームウェアは、人間の近接コレクションからのウェイクのみをサポートする必要があります。 人間以外のプレゼンス コレクションがウェイクをシグナル通知する場合があっても、デバイスは D0 に戻り、電力を消耗します。
プロトコルの実装 (アーキテクチャの概要)
このセクションには、人間のプレゼンス センサーを OS に報告するために必要なドライバーの実装の詳細が必要です。 技術的には、これは生体認証センサー カテゴリの近接の種類センサーに対して人間の近接検出の種類を実装することによって行われます。
機能が実行されているときにセンサーからのデータがスタックの上流にどのように移動するかを以下の図に示します。 外部モニターは、"HID" というラベルが付いた図を使用します。
| ドライバーの種類/センサー機能 | 距離対応 HW (+/- 5cm) | 距離に依存しない HW |
|---|---|---|
| HID: ヒューマン インターフェイス デバイス | HID ベースの距離対応データ フロー (推奨) | HID ベースの距離に依存しないデータ フロー |
| CLX: Windows センサー クラス拡張機能 | CLX ベースの距離対応データ フロー | CLX ベースの距離に依存しないデータ フロー |
HID ベースの距離対応データ フロー (推奨)
CLX ベースの距離対応データ フロー
HID ベースの距離に依存しないデータ フロー
CLX ベースの距離に依存しないデータ フロー
データ フローの概要
- ユーザーが、設定 UI 経由でウェイクまたはロック設定を変更し、Windows センサー サービスに通信します。
- Windows センサー サービスが、通常の操作またはモダン スタンバイ中に、ウェイクとロックを監視するために人間のプレゼンス センサーを開始します。
- 人間のプレゼンス センサーが、人間の存在と検出距離を含み、有効である新しいサンプルを生成します。
- システムがモダン スタンバイ状態の場合に、新しい人間のプレゼンス サンプルが、構成された検出範囲内の人間を報告すると、Windows センサー サービスがウェイク シグナルを Windows 電源スタックに送信します。 逆に、システムが正常に動作している場合に、人間が報告されないか、構成された検出範囲外に存在すると、Windows センサー サービスが、タイムアウト シグナルを Windows 電源スタックに送信します。
人間のプレゼンス シグナル
次のシグナルを通知します。
- ユーザーの存在シグナル – センサーが人間の存在データ フィールドを true に設定してデータ サンプルを報告したときに発生します。 システムが attention をサポートしている場合、この状態では attention が engaged/true に設定されます。
- ユーザーの存在が関与していないシグナル – センサーが、人間の存在データ フィールドを true に設定してデータ サンプルを報告し、attention が unengaged または false に設定されたときに、attention をサポートするシステムで発生します。
- ユーザーの存在がないシグナル – センサーが人間の存在データ フィールドを false に設定してデータ サンプルを報告したときに発生します。
- ユーザー不明シグナル – 人間のプレゼンスが不明なときにシグナル通知されます。 これは、センサーが誤って削除された場合、またはセンサーが有効なサンプルをまだ報告していない場合に発生する可能性があります。
必要な HID 記述子と最上位のコレクション
実装されている場合は HID ベースのアーキテクチャのいずれかを使用して、プレゼンス情報を公開するためのデータ フィールドについて次のセクションで説明します。
HID 経由でデバイスを公開する方法の詳細については、センサー HID の使用に関する記事を参照してください。
人間のプレゼンス – 存在 (ウェイクとロック)
| 使用 ID | 説明 |
|---|---|
| 0x04B1 HID_USAGE_SENSOR_DATA_BIOMETRIC_HUMAN_PRESENCE | プレゼンスを示すブール値を公開するための使用。 人間のプレゼンスを示すには、この値を "1" に設定します。 人間のプレゼンスがないことを示すには、この値を "0" に設定します。 |
| 0x04B2 HID_USAGE_SENSOR_DATA_BIOMETRIC_HUMAN_PROXIMITY_RANGE | 入力レポートに距離値を公開するために使用されます。既定の単位はメートルですが、このドキュメントのサンプル レポート記述子は、デバイスがミリメートルを報告する方法を示しています。 これは、今後の Windows 更新プログラムでオプションのフィールドになります。 |
注意
ミリメートルのレポートは、+/- 5000mm 以内の精度である必要があります。 報告されるのは、連続するか、5000mm 未満の増分 (つまり、2000mm、7000mm、.) の連続しない範囲です。これは、今後の Windows 更新プログラムでオプションのフィールドになります。
検証ガイド - 最小要件とテスト: Windows ハードウェア認定プログラム (WHCP)
ハードウェアを互換性のあるものとして認定するための最小テストと要件については、「Windows ハードウェア互換性プログラムの仕様とポリシー」の Hardware Lab Kit (HLK) テストに関する記事で概説されています。