[發明專利]用傳感器進行手勢識別

有效

• 申請號: 201680023331.4
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN107645922B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 史蒂芬·麥克馬洪;埃瑪·瑪麗·米德;雷德蒙·肖爾代斯
• 申請（專利權）人: 瑞思邁傳感器技術有限公司
• 主分類號: A61B5/0507
• 分類號: A61B5/0507;A61B5/08;A61B5/11;G01S7/41;G01S13/56;G01S13/87;G01S13/88
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何沖;黃隸凡

用于運動或手勢感測的傳感器可以配置為發射射頻信號，諸如用于脈沖范圍選通感測。傳感器可以包括配置為發射脈沖的射頻發射器和配置為接收發射的射頻脈沖中的反射的射頻脈沖的接收器。所接收的脈沖可以由運動信道和/或手勢信道來處理。手勢信道可以產生用于進一步處理以用于識別一個或多個不同運動手勢的信號，諸如通過根據手勢信道的輸出信號的幅度、相位和頻率的一個或多個來計算和評估特征。感測裝置可以可選地用作用于評估用戶活動的監視器，諸如通過計數某些活動。傳感器可以通過基于一個或多個不同運動手勢的識別產生控制信號來可選地用作許多不同裝置的用戶控制接口。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年4月20日提交的美國臨時專利申請第62/150,086號的權益，其公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本技術涉及用于檢測運動物體和活體的特征的方法和裝置。更具體地，涉及諸如用射頻傳感器來感測或識別手勢或其他身體運動。

背景技術

連續波(CW)多普勒雷達運動傳感器發射連續波射頻(RF)載波，并將發送的RF與返回回波混合以產生等于由運動目標產生的多普勒頻移的差頻。這些傳感器不具有確定的范圍限制(即它們可以接收近物體和遠物體的信號，接收的信號是雷達截面積的函數)。這可能導致錯誤觸發，即運動偽影干擾。它們在近距離處也可能具有導致錯誤觸發的不希望的高靈敏度。

在Follen等人的美國專利第4,197,537號中描述了一種脈沖多普勒運動傳感器。傳輸短脈沖，并且其回波與傳輸脈沖自混合。脈沖寬度限定范圍選通區域。當發送脈沖結束時，在發送脈沖結束之后到達的混合結束和目標返回不被混合，從而被選通。

美國專利第5,963,090號公開了一種差分脈沖多普勒運動傳感器，McEwan的“差分脈沖雷達運動傳感器”交替傳輸兩個脈沖寬度。然后它從每個寬度減去多普勒響應，以產生具有相當恒定的響應對范圍的范圍選通多普勒感測區域。

脈沖雷達，諸如McEwan的美國專利第5,361,070號“超寬帶雷達運動傳感器”產生了與傳輸的脈沖寬度相關的非常窄的感測區域。一種雙脈沖多普勒雷達運動傳感器，如McEwan的美國專利第5,682,164號“脈沖零差場干擾傳感器”所述，發送第一個脈沖，并且在延遲后產生與第一脈沖的回波混合的第二脈沖。因此，范圍選通感測帶形成有限定的最小和最大范圍。UWB雷達運動傳感器的缺點是沒有將全球RF監管接受作為蓄意發射器。它們也難以在中等范圍內感測物體，并且在一些實施例中可能容易發生RF干擾。

在McEwan的美國專利第6,426,716號中描述了調制脈沖多普勒傳感器。范圍選通微波運動傳感器包括可調的最小和最大檢測范圍。該裝置包括具有相關聯的脈沖產生和延遲元件以產生發射和混合脈沖的RF振蕩器、單次發射(TX)/接收(RX)天線或一對分離的TX和RX天線以及RF接收機器，RF接收機器包括檢測器/混頻器，該檢測器/混頻器具有相關的濾波、放大和解調元件，以從混頻器和回波脈沖產生范圍選通多普勒信號。

在美國專利第7,952,515號中，McEwan公開了一種特定的全息雷達。它向全息雷達增加了范圍選通，以限制對特定下降范圍區域的響應。McEwan說，可以特別是在當將材料穿透到圖像內部圖像平面或切面時獲得更清晰、更無雜波的成像表面的雷達全息圖。范圍選通使堆疊式全息圖技術成為可能，其中多個成像表面可以沿下降范圍方向堆疊。

在美國專利申請公開第2010/0214158號中，McEwan公布了一種用于全息雷達的RF幅度采樣器。McEwan說RF幅度采樣器可以精細地解析窄帶全息脈沖雷達產生的干涉圖案。

在美國專利申請公開第214/0024917號中，Mcmahon等人描述了一種用于生理學感測的傳感器，其可配置為產生用于發射用于范圍選通感測的射頻脈沖的振蕩信號。傳感器可以包括配置為發射脈沖的射頻發射器和配置為接收發射的射頻脈沖中的反射的射頻脈沖的接收器。接收的脈沖可以被處理以檢測生理學特征，諸如運動、睡眠、呼吸和/或心跳。