[發明專利]用于可穿戴電極傳感器系統的自動校準的方法和裝置

在審

• 申請號: 201980090473.6
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN113423341A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 亞歷山大·巴拉尚;丹尼爾·韋特莫爾
• 申請（專利權）人: 臉譜科技有限責任公司
• 主分類號: A61B5/24
• 分類號: A61B5/24;A61B5/389;G06F3/01
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 姜曉霞;楊明釗

用于校準被配置為穿戴在用戶的手腕或前臂上的可穿戴設備的位置和/或取向的方法和系統。該方法包括：使用布置在可穿戴設備上的多個傳感器感測來自用戶的多個神經肌肉信號；提供該多個神經肌肉信號和/或從該多個神經肌肉信號導出的信號作為一個或更多個訓練過的自動校準模型的輸入；至少部分地基于該一個或更多個訓練過的自動校準模型的輸出，確定可穿戴設備在用戶上的當前位置和/或取向；以及至少部分地基于可穿戴設備在用戶上的當前位置和/或取向以及多個神經肌肉信號來生成控制信號。

相關申請

本申請根據35 U.S.C.§119(e)要求于2018年11月27日提交的、標題為“METHODSAND APPARATUS FOR AUTOCALIBRATION OF A WEARABLE SURFACE EMG SENSOR SYSTEM”的美國臨時申請62/771,957的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

背景

一些檢測用戶生成的信號的智能可穿戴設備可以被用戶穿戴在身體上的各種取向和位置。針對這些類型的設備的一個常見問題是，如果可穿戴設備被穿戴在設備未針對性能進行優化的位置或取向上，則信號檢測可能會受到負面影響。

概述

一些實施例涉及一種用于校準被配置為穿戴在用戶的手腕或前臂上的可穿戴設備的位置和/或取向的系統。所述系統包括布置在所述可穿戴設備上的多個傳感器和至少一個計算機處理器，其中所述多個傳感器被配置為連續感測來自所述用戶的多個神經肌肉信號。所述至少一個計算機處理器被編程為：提供所述多個神經肌肉信號和/或從所述多個神經肌肉信號導出的信號作為一個或更多個訓練過的自動校準模型的輸入；至少部分地基于所述一個或更多個訓練過的自動校準模型的輸出，確定所述可穿戴設備在所述用戶上的當前位置和/或取向；以及至少部分地基于所述可穿戴設備在所述用戶上的當前位置和/或取向以及所述多個神經肌肉信號來生成控制信號。

在一方面，至少一個計算機處理器被編程為確定可穿戴設備在用戶上的當前位置和/或取向，而無需用戶在感測多個神經肌肉信號期間執行特定姿勢或手勢。

在另一方面，至少一個計算機處理器被編程為在將處理過的神經肌肉信號提供給一個或更多個自動校準模型之前處理感測到的多個神經肌肉信號。

在另一方面，至少一個被編程的處理器被進一步編程為：至少部分地基于可穿戴設備的當前位置和/或取向以及多個神經肌肉信號生成校準的神經肌肉信號，并且生成控制信號包括至少部分地基于校準的神經肌肉信號生成控制信號。

在另一方面，至少一個被編程的處理器被進一步編程為：至少部分地基于可穿戴設備的當前位置和/或取向來選擇或修改一個或更多個推理模型；以及提供多個神經肌肉信號作為所選擇或修改的一個或更多個推理模型的輸入，并且其中生成控制信號還至少部分地基于所選擇或修改的一個或更多個推理模型的輸出。

在另一方面，用于確定可穿戴設備在用戶上的當前位置和/或取向的一個或更多個自動校準模型包括神經網絡。

在另一方面，神經網絡是LSTM神經網絡。

在另一方面，LSTM神經網絡包括至少一個池化層。

在另一方面，至少一個池化層包括最大池化層。

在另一方面，至少一個池化層提供±1個傳感器位置的旋轉不變性。

在另一方面，一個或更多個自動校準模型被訓練以基于從多個用戶獲取的神經肌肉信號識別可穿戴設備的取向和/或定位。

在另一方面，當多個用戶中的每一個用戶執行多個手勢和/或姿勢、同時可穿戴設備以多種不同配置被定向和/或定位在該用戶的前臂和/或手腕上時，獲取從多個用戶獲取的神經肌肉信號。

在另一方面，多個神經肌肉傳感器包括多個肌電圖(EMG)傳感器。