基于雷达的手势感测和数据传输制造技术

本文档描述了用于基于雷达的手势感测和数据传输的技术和设备。该技术通过雷达系统实现对计算设备的无缝且直观的控制以及对计算设备之间的数据传输。此雷达系统既能传输数据又能感测手势，从而借助单个系统执行对许多设备的控制和与这些设备的数据传输。这不仅能够提供对从冰箱到膝上型计算机的许多设备的控制，这种雷达系统还允许设备之间的高带宽数据传输。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权申请本申请要求于2014年8月7日提交、题为“Radar-BasedGestureSensingandDataTransmission(基于雷达的手势感测和数据传输)”的美国临时专利申请第62/034,560号的优先权，通过引用将该申请的公开内容全部合并于此。
技术介绍
随着计算设备在从汽车到家电的现代生活的近乎每个方面的激增，用户越来越多地期望无缝且直观的方式来控制这些许多设备。由于这种需要，用于这些计算设备的控制设备已经激增，例如电视遥控器、游戏系统的姿势感测相机、平板计算机的触摸屏、台式计算机的键盘、智能电话的基于音频的控制器或微波炉的按钮控制板。对许多控制设备的这种常规使用是昂贵的并且不能提供用户期望的无缝且直观的控制。计算设备的这种激增还使得许多用户越来越多地想要集成这些设备之间的通信，以例如将歌曲从具有受限的音频能力的智能电话传送到家庭立体音响系统或将电视节目从具有小屏幕的平板计算机传送到大屏幕电视。
技术实现思路
本文档描述了用于基于雷达的手势感测和数据传输的技术和设备。该技术通过雷达系统实现对计算设备无缝且直观的控制和计算设备之间的数据传输。该雷达系统既能传输数据还能感测手势，从而借助单个系统执行对许多设备的控制和与这些设备的数据传输。这不仅可提供了对从冰箱到膝上型计算机的许多设备的控制，而且该雷达系统还允许设备之间高带宽的数据传输。提供了该
技术实现思路
部分以介绍关于基于雷达的手势感测和数据传输的简化构思，这在下面具体实施方式部分中进行了进一步的描述。该
技术实现思路
部分并不旨在标识要求保护的主题的必要特征，也不旨在用于确定要求保护的主题的范围。附图说明参考以下附图来描述用于基于雷达的手势感测和数据传输的技术和设备的实施例。相同的数字在全部附图中用于指代相似的特征和部件：图1示意了在其中可实现基于雷达的手势感测和数据传输的示例环境。图2示意了由可穿戴计算设备的雷达系统发射的示例雷达传输。图3示意了雷达系统发射的且与用户的手指交互的示例雷达传输。图4示意了具有图1的雷达系统的示例雷达通信设备。图5示意了具有图1的雷达系统的示例接收设备。图6示意了使得从雷达通信设备的基于雷达的手势感测和数据传输能够实现的示例方法。图7示意了使得在接收设备处执行的基于雷达的手势感测和数据传输能够实现的另一示例方法。图8示意了体现基于雷达的手势感测和数据传输的或在其中可实现使得能够利用基于雷达的手势感测和数据传输的技术的示例设备。具体实施方式概述本文档描述了实现基于雷达的手势感测和数据传输的技术和设备。这些技术和设备使得用户能够借助雷达系统而不是多个不同种类的控制设备来控制和传输数据，从而准许用户学习一个简单的系统而不是许多不同的系统来控制他们的设备。另外，这些技术和设备还借助于该雷达系统实现数据传输，从而不仅通过减少控制设备的数量和类型还通过取代其他数据传输系统来降低成本。考虑例如希望将歌曲的播放列表从其智能电话传输到其立体音响系统的用户。假设在其家的一个房间中，其具有三个雷达敏感的设备、立体音响系统、电视和控制其寓所的制热和制冷的恒温器。其可以简单地使其智能电话指向其立体音响系统的方向，然后在其智能电话与其立体音响系统之间做手势，例如从其智能电话朝向其立体音响系统的手滑动。该技术可基于该指向和手势确定要通过雷达系统从其智能电话传输歌曲的播放列表并且传输到其立体音响系统。雷达系统还可通过感测雷达场(甚至将数据传输到立体音响系统的雷达场)中的手势使得她能够继续控制其立体音响系统，以例如暂停歌曲或调高立体音响系统的音量。示例环境图1是在其中体现使用用于手势感测和数据传输的雷达系统的技术和包括该雷达系统的装置的示例环境100的示意。环境100包括具有雷达系统104的雷达通信设备102、由雷达系统104提供的雷达传输106和接收雷达传输106的接收设备108。如示出的，用户110将其雷达通信设备102指向接收设备108的方向。借助该方向和与雷达传输106交互的手势(在下面描述)，该技术建立与接收设备108的通信或对接收设备108的控制。雷达系统104配置为传输数据和感测手势。为了实现这个，雷达系统104包括无线电元件112、雷达天线114、信号处理器116、收发器118、系统处理器120、系统介质122和系统管理器124。一般地，无线电元件112配置为提供能够传输数据的雷达传输。无线电元件112可配置为发射连续调制的辐射、超宽带辐射和/或亚毫米频率辐射。无线电元件112在一些情况下配置为形成成束的辐射，所述束辅助接收设备和/或雷达天线114和信号处理器116确定所述束中的哪些被中断，并且从而确定交互在具有雷达传输的场内的位置。在一些情况下，无线电元件112配置为传输穿透织物或其他障碍物并且从人体组织反射的雷达。这些织物或障碍物可包括木材、玻璃、塑料、棉、羊毛、尼龙和类似纤维等等，因为能克服衣物或其他障碍物，所以当从诸如人的手的人体组织反射时，由此潜在地改善手势识别。更具体地说，无线电元件112可配置为发射在1GHz到300GHz范围内、在3GHz到100GHz范围内和较窄的波段(例如57GHz到63GHz)内的微波辐射。该频率范围影响雷达天线114接收交互的能力，以例如将两个或更多个目标的位置跟踪至约二到约25毫米的分辨率。无线电元件112可与雷达系统104的其他实体一起配置为具有相对快的更新率，这可有助于交互的分辨率。通过选择特定频率，雷达系统104可进行操作以基本上穿透衣物而基本上不穿透人体组织。另外，雷达天线114或信号处理器116可配置为区分在雷达场中由衣物导致的交互和在雷达场中由人体组织导致的那些交互。这样，穿戴可能干扰借助一些常规技术感测手势的手套或长袖衫的人依然可以借助雷达系统104来进行感测。雷达天线114配置为感测雷达传输中的交互，并且信号处理器116配置为处理感测的交互，所述感测的交互足以提供可用于从感测的交互中确定手势的手势数据。在一些情况下，交互也可由接收设备来感测或者替代地由接收设备来感测，这稍后在下面进行描述。雷达天线114可包括一个或多个传感器，例如辐射传感器阵列，所述阵列中的数量基于期望的分辨率和被传输的雷达的类型或多种类型。雷达天线114配置为接收雷达传输的反射(包括由两个或更多个目标(例如，手指)导致的那些反射)，并且信号处理器116配置为处理足以提供可用于确定手势的数据的感测的交互。雷达传输和在该雷达传输内的手势交互的示例示意于图2中，图2示出了由可穿戴计算设备的雷达系统104发射的雷达传输202。在该特定示例中，将可穿戴计算设备示意为可穿戴计算手环(bracelet)204，但是任何合适的可穿戴或其它形式的计算设备都可实现本文描述的技术。通过人的手指206与雷达传输202交互，这在雷达传输202中导致反射(未示出)。如指出的，可接收并处理该反射以提供根据其来确定手势的数据。借助第二示例，考虑图3，其示意了由雷达系统104发射的雷达传输302(传输被示出为截短的)，在此处雷达系统104不是计算设备的一部分。该雷达传输302示出为与手指304交互，这再次在雷达传输302中导致反射。借助中断雷达传输的手或手指(或如同手写笔的设备)，用户可执行复杂或简单的手势。示例手势包括可与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机实现的方法，包括：通过雷达通信设备的一个或多个方向传感器接收对用于投射雷达传输的方向的选择；通过所述雷达通信设备的雷达系统的无线电元件在所选择的方向上投射定向的雷达传输，所述定向的雷达传输从所述雷达通信设备传输数据；在所述雷达通信设备的天线处接收由与所述定向的雷达传输进行的交互导致的反射；确定所述交互指示在所述定向的雷达传输内做出的手势；基于所述手势确定关于对实体的控制的选择；以及将所述选择传送到实体，所述选择起作用以导致所述控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.07 US 62/034,5601.一种计算机实现的方法，包括：通过雷达通信设备的一个或多个方向传感器接收对用于投射雷达传输的方向的选择；通过所述雷达通信设备的雷达系统的无线电元件在所选择的方向上投射定向的雷达传输，所述定向的雷达传输从所述雷达通信设备传输数据；在所述雷达通信设备的天线处接收由与所述定向的雷达传输进行的交互导致的反射；确定所述交互指示在所述定向的雷达传输内做出的手势；基于所述手势确定关于对实体的控制的选择；以及将所述选择传送到实体，所述选择起作用以导致所述控制。2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，通过包括在所述一个或多个方向传感器内的取向传感器来接收对所述方向的选择。3.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述实体是所述雷达传输被选择为要被定向到的设备。4.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述选择是为了控制所述实体与所述雷达通信设备之间的数据传输。5.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述定向的雷达场包括时分的雷达传输，所述时分的雷达传输中的第一个传输数据并且所述时分的雷达传输中的第二个配置为从人体组织反射雷达，并且其中，接收由所述交互导致的反射接收来自人体组织的和来自所述时分的雷达传输中的第二个的反射。6.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，确定所述交互指示所述手势确定所述手势属于特定类型，并且所述选择基于所述特定类型来确定。7.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，确定所述交互指示所述手势确定所述手势是人体组织对所述定向的雷达传输的简单中断。8.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述定向的雷达传输是定向束的狭场。9.一种计算机实现的方法，包括：在雷达系统的雷达天线处从雷达通信设备接收定向的雷达传输；在所述雷达系统的雷达天线处接收由与所述定向的雷达传输进行的交互导致的反射；在与所述雷达系统关联的计算系统处确定所述交互指示在所述定向的雷达传输内做出的手势；在所述计算系统处并基于所述手势确定关于数据连接的选择；以及基于所述选择更改所述数据连接。10.如权利要求9所述的计算机实现的方法，其中，所述选择是为了开始所述数据连接，并且更改所述数据连接执行握手协议，以开始与另外的计算设备的新的数据连接，所述另外的计算设备与所述雷达通信设备关联。11.如权利要求9所述的计算机实现的方法，其中，所述选...

【专利技术属性】
技术研发人员：I波普列夫，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国;US