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用于手势检测的装置和计算机实现的方法、雷达系统和电子设备制造方法及图纸

技术编号:41399394 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 19:23
本公开涉及用于手势检测的装置和计算机实现的方法、雷达系统和电子设备。该装置包括:被配置为接收指示FMCW雷达传感器的一个或多个测量信号的雷达数据的接口电路装置,以及耦合到接口电路装置的处理电路装置,其被配置为:确定雷达数据的多维数组表示;根据雷达数据的多维数组表示,来确定最接近FMCW雷达传感器的人的距离;基于人的所确定的距离来定义手势检测区域,手势检测区域排他性地覆盖直到人的所确定的距离的距离,在手势检测区域中排他性地搜索人的手部移动,如果人的手部移动在手势检测区域中被检测到,则提取手部移动的一个或多个特征的时间序列,基于手部移动的一个或多个特征的时间序列来确定人的手势。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及使用雷达数据的手势检测。特别地,本公开的示例涉及用于手势检测的装置和计算机实现的方法、雷达系统和电子设备


技术介绍

1、手势感测允许建立无接触的人机交互(hmi)。基于相机或飞行时间(tof)传感器的手势感测存在隐私问题、高处理成本(即,高计算负载)、高功耗和工业设计影响。

2、常规的基于雷达的手势感测方法容易在雷达原始数据中产生噪声。此外,这些方法存在对不相关特征的过度拟合和高处理成本的问题。此外,常规的基于雷达的手势感测方法往往与雷达参数强耦合。此外,数据扩充也很困难。

3、因此,可以存在对基于雷达数据的改进的手势检测的需求。


技术实现思路

1、该要求通过独立权利要求的主题来满足。从属权利要求涉及有利的实施例。

2、根据第一方面,本公开提供了一种用于手势检测的装置。该装置包括被配置为接收指示调频连续波(fmcw)雷达传感器的一个或多个测量信号的雷达数据的接口电路装置(circuitry)。此外,该装置包括耦合到接口电路装置并且被配置为确定雷达数据的多维数组表示(multidimensional array representation)的处理电路装置。处理电路装置还被配置为根据雷达数据的多维数组表示来确定最接近fmcw雷达传感器的人的距离。此外,处理电路装置被配置为基于人的所确定的距离来定义手势检测区域。手势检测区域排他性地覆盖直到人的所确定的距离的距离。处理电路装置被配置为在手势检测区域中排他性地搜索人的手部移动。如果人的手部移动在手势检测区域中被检测到,则处理电路装置被配置为提取手部移动的一个或多个特征的时间序列。此外,处理电路装置被配置为基于手部移动的一个或多个特征的时间序列来确定人的手势。

3、根据第二方面,本公开提供了一种雷达系统,该雷达系统包括根据本公开的用于手势检测的装置。雷达系统还包括fmcw雷达传感器,该fmcw雷达传感器被配置为:将射频波发射到fmcw雷达传感器的视场中,并且基于所发射的射频波的所接收的反射,来生成雷达数据。

4、根据第三方面,本公开提供了一种电子设备,该电子设备包括根据本公开的雷达系统和控制电路装置,该控制电路装置被配置为基于所确定的手势来控制电子设备的操作。

5、根据第四方面,本公开提供了一种用于手势检测的计算机实现的方法。该方法包括接收指示fmcw雷达传感器的一个或多个测量信号的雷达数据。此外,该方法包括确定雷达数据的多维数组表示。该方法还包括根据雷达数据的多维数组表示来确定最接近fmcw雷达传感器的人的距离。此外,该方法包括基于人的所确定的距离来定义手势检测区域。手势检测区域排他性地覆盖直到人的所确定的距离的距离。此外,该方法包括在手势检测区域中排他性地搜索人的手部移动。如果人的手部移动在手势检测区域中被检测到,则该方法包括提取手部移动的一个或多个特征的时间序列。此外,该方法包括基于手部移动的一个或多个特征的时间序列来确定人的手势。

6、根据第五方面,本公开提供了一种非暂态机器可读介质,该非暂态机器可读介质上存储有程序,该程序具有程序代码,当该程序在处理器或可编程硬件上执行时,该程序代码用于执行根据本公开的用于手势检测的方法。

7、根据第六方面,本公开提供了一种程序,该程序具有程序代码,当该程序在处理器或可编程硬件上执行时,该程序代码用于执行根据本公开的用于手势检测的方法。

8、在手势检测区域中排他性地搜索人的手部移动以及提取手部移动的一个或多个特征的时间序列允许提供允许仅关注相关数据的物理测量(与常规方法相比减少处理占用空间(例如,计算和存储器消耗)),以及雷达参数不可知的手势感测。此外,物理测量可以允许数据扩充(augmentation)、合成数据生成和数据检查。

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【技术保护点】

1.一种用于手势检测的装置(100),包括:

2.根据权利要求1所述的装置(100),其中所述雷达数据(101)的所述多维数组表示是所述雷达数据(101)的距离-多普勒表示(500),并且其中所述处理电路装置(120)被配置为使用以下步骤来确定最接近所述FMCW雷达传感器(130)的所述人的所述距离:

3.根据权利要求1所述的装置(100),其中所述雷达数据(101)的所述多维数组表示是所述雷达数据(101)中的距离-角度表示,并且其中所述处理电路装置(120)被配置为使用以下步骤来确定最接近所述FMCW雷达传感器(130)的所述人的所述距离:

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:

5.根据权利要求4所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:在所述第二子距离(820)中选择所具有的幅度高于第二幅度阈值的条目作为表示所述人的所述手部移动的条目。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:

>7.根据权利要求6所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:在所述第二子距离(920)中选择所具有的幅度高于第二幅度阈值的条目作为表示所述人的所述手部移动的条目。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:

9.根据权利要求8所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:基于最接近所述FMCW雷达传感器(130)的所述人的连续地确定的所述距离,来动态地更新所述手势检测区域(600)的距离和大小中的至少一者。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:基于所述人的所确定的所述距离,来确定所述手势检测区域(600)的大小。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的装置(100),其中所述手势检测区域(600)的大小是预定义的并且独立于所述人的所确定的所述距离。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:使用经训练的机器学习模型来确定所述人的所述手势,所述经训练的机器学习模型被配置为接收所述手部移动的所述一个或多个特征的所述时间序列作为输入,并且所述经训练的机器学习模型被配置为基于所述手部移动的所述一个或多个特征的输入的时间序列来输出所述人的所述手势。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置(100),其中所述手部移动的所述一个或多个特征排他性地是描述所述手部移动的相应物理量。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:使用移动目标指示处理抑制所述雷达的所述多维数组表示中的静态目标,来确定所述雷达数据(101)的所述多维数组表示。

15.一种计算机实现的方法,用于手势检测,所述方法包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种用于手势检测的装置(100),包括:

2.根据权利要求1所述的装置(100),其中所述雷达数据(101)的所述多维数组表示是所述雷达数据(101)的距离-多普勒表示(500),并且其中所述处理电路装置(120)被配置为使用以下步骤来确定最接近所述fmcw雷达传感器(130)的所述人的所述距离:

3.根据权利要求1所述的装置(100),其中所述雷达数据(101)的所述多维数组表示是所述雷达数据(101)中的距离-角度表示,并且其中所述处理电路装置(120)被配置为使用以下步骤来确定最接近所述fmcw雷达传感器(130)的所述人的所述距离:

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:

5.根据权利要求4所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:在所述第二子距离(820)中选择所具有的幅度高于第二幅度阈值的条目作为表示所述人的所述手部移动的条目。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:

7.根据权利要求6所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:在所述第二子距离(920)中选择所具有的幅度高于第二幅度阈值的条目作为表示所述人的所述手部移动的条目。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(100),其中所述处理电路装置(120)被配置为:

9.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·施特罗贝尔S·舍恩费尔特T·施塔德尔迈尔I·帕弗洛夫
申请(专利权)人:英飞凌科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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