用于非接触式手势识别和功率减少的方法和装置制造方法及图纸

描述了用于执行针对计算设备（例如移动计算设备）的非接触式手势识别的系统和方法。本申请中描述的用于管理计算设备的基于手势的输入机制的示例性技术包括：识别所述计算设备的与由所述基于手势的输入机制执行的手势分类的准确性相关的参数；以及基于所述计算设备的所述参数，管理所述基于手势的输入机制的至少红外（IR）发光二极管（LED）或IR近距离传感器的功率消耗等级。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于非接触式手势识别和功率减少的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求于2010年6月17日递交的、名称为“METHODS ANDAPPARATUS FORCONTACTLESS GESTURE RECOGNITION, ”、代理案号为 No. 102222P1 的美国临时专利申请 No. 61/355，923，以及于 2010 年 8 月 10 日递交的、名称为 “CONTACTLESS GESTURERECOGNITION SYSTEMUSING PROXIMITY SENSORS”的美国临时专利申请No. 61/372，177 的优先权，由此以引用的方式将它们全部并入本文以用于所有目的。
技术介绍
无线通信技术的进步已经大大增加了当前无线通信设备的多功能性。这些进步使得无线通信设备能够从简单的移动电话和寻呼机演进为能够实现多种功能(比如多媒体记录和回放、事件调度、文字处理、电子商务等等)的高尖端计算设备。因此，如今的无线通信设备的用户能够从单个便携式设备执行多种任务，这些任务在常规上需要多个设备或较大的非便携式装备。随着无线通信设备的复杂度的增加，需要更稳健和直观的机制来为这些设备提供输入。在无线通信设备的功能已经显著扩展的情况下，与这些设备相关联的尺寸限制使得与常规计算系统相关联的很多输入设备(比如键盘、麦克风等)变得不切实际。为了克服无线通信设备的形态因素限制，一些常规设备使用手势识别机制，以使得用户能够经由动作或手势向设备提供输入。常规的手势识别机制可以被分为不同的类另IJ。基于动作的手势识别系统根据用户所持有的外部控制器的运动来解释手势。基于触摸的系统对触摸板、触摸屏等上的接触点的位置进行映射，由此基于映射位置的变化来解释手势。基于视觉的手势识别系统利用摄像头和/或计算机视觉系统来识别用户做出的可视化手势。
技术实现思路
根据本
技术实现思路
的一种示例性移动计算设备包括设备外壳；传感器系统，其用于获得关于三维用户动作的数据，其中，所述传感器系统包括红外(IR)发光二极管(LED)和IR近距离传感器；手势识别模块，其通信地耦合到所述传感器系统，并且用于根据关于所述三维用户动作的所述数据来识别提供给所述设备的输入手势；以及传感器控制器模块，其通信地耦合到所述传感器系统，并且用于识别所述设备的属性，所述属性指示所述传感器系统所获得的关于所述三维用户动作的数据的清晰度以及所述手势识别模块正确识别所述输入手势的概率；以及基于所述设备的所述属性来调节所述传感器系统的所述IRLED或所述IR近距离传感器中的至少一个的功率消耗。这种移动计算设备的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。环境光传感器通信地耦合到所述传感器控制器模块，并且用于识别所述设备位于的区域的环境光等级，其中，所述传感器控制器模块还用于根据所述环境光等级来调整所述IR LED的功率水平。活动监控器模块通信地耦合到所述传感器控制器模块，并且用于确定针对所述设备的用户活动等级，其中，所述传感器控制器模块还用于根据所述用户活动等级来调节所述传感器系统的所述功率消耗。这种移动计算设备的实现可以另外或替代地包括以下特征中的一个或多个特征。所述传感器控制器模块还用于如果所述用户活动等级被确定为低于预定义的门限，则将所述传感器系统置于时隙操作模式。所述传感器系统的IR LED和IR近距离传感器位于所述设备外壳的至少两个正面边缘上，所述设备的所述属性包括所述设备的取向，并且所述传感器控制器模块还用于基于所述设备的所述取向，选择性地激活位于所述设备外壳的至少一个正面边缘上的IR LED和IR近距离传感器。所述设备外壳设置沿着所述设备外壳的至少一个正面边缘布置的孔，所述孔覆盖有IR透射材料，并且所述传感器系统的IR LED 或IR近距离传感器之一位于所述设备外壳所设置的所述孔中的每个孔的后面。所述传感器系统的所述IR LED和所述IR近距离传感器位于所述设备外壳的内部，并且所述传感器系统还包括上升器，所述上升器分别耦合到所述IR LED和所述IR近距离传感器，使得所述IR LED和所述IR近距离传感器由所述上升器向所述设备外壳的表面抬起。此外，这种移动计算设备的实现可以另外或替代地包括以下特征中的一个或多个特征。成帧模块，其通信地耦合到所述传感器系统，并且用于将所述传感器系统所获得的数据划分为帧间隔；以及特征提取模块，其通信地耦合到所述成帧模块和所述传感器系统，并且用于从所述传感器系统所获得的数据中提取特征，其中，所述手势识别模块通信地耦合到所述成帧模块和所述特征提取模块，并且用于基于从所述传感器系统所获得的数据中所提取的特征，识别与所述帧间隔中的相应帧间隔相对应的输入手势。所述手势识别模块还用于基于互相关、线性回归或信号统计中的至少一个来识别所述输入手势。所述传感器系统用于参照多个运动物体，获得关于所述三维用户动作的所述数据。一种根据本
技术实现思路
的、对计算设备的基于手势的输入机制进行管理的方法的示例包括识别所述计算设备的与由所述基于手势的输入机制执行的手势分类的准确性相关的参数；以及基于所述计算设备的所述参数，管理所述基于手势的输入机制的至少IR LED或IR近距离传感器的功率消耗等级。这种方法的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。所述识别包括识别与所述计算设备相关联的区域的环境光等级，并且所述管理包括根据所述环境光等级来调整所述IR LED的功率水平。所述识别包括确定经由所述基于手势的输入机制与所述计算设备的用户交互等级，并且所述管理包括比较所述用户交互等级与门限；以及如果所述用户交互等级低于所述门限，则将所述基于手势的输入机制置于功率节省模式。所述识别包括识别所述计算设备的取向，并且所述管理包括基于所述计算设备的所述取向来激活或去活所述IR LED或所述IR近距离传感器。从所述基于手势的输入机制获得传感器数据；在时间上划分所述传感器数据，从而获得相应帧间隔；从所述传感器数据中提取特征；以及基于从所述传感器数据中所提取的特征，对所述帧间隔中的相应帧间隔中表现的手势进行分类。所述分类包括基于互相关、线性回归或信号统计中的至少一个，对所述帧间隔中的所述相应帧间隔中所表现的手势进行分类。所述获得包括获得关于多个运动物体的传感器数据。根据本
技术实现思路
的另一个移动计算设备的示例包括传感器单元，用于获得关于与所述设备的用户交互的基于IR光的近距离传感器数据；手势单元，其通信地耦合到所述传感器单元，并且用于通过识别所述近距离传感器数据中表现的输入手势，对所述近距离传感器数据进行分类；以及控制器单元，其通信地耦合到所述传感器单元，并且用于识别所述设备的属性；以及基于所述设备的所述属性来管理所述传感器单元的至少一部分的功率消耗。这种移动计算设备的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。所述控制器单元还用于测量与所述设备相关联的区域处的环境光等级；以及基于所述环境光等级来调整所述传感器单元的至少一部分的所述功率消耗。所述控制器单元还用于确定与所述设备的所述用户交互的程度；以及根据与所述设备的所述用户交互的所述程度来调整所述传感器单元的至少一部分的所述功率消耗。所述控制器单元还用于当确定所述传感器单元在时间间隔内没有识别出与所述设备的用户交互时，关闭所述传感器单元。所述控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.17 US 61/355,923;2010.08.10 US 61/372,177;1.一种移动计算设备，包括 传感器系统，其用于获得关于三维用户动作的数据，所述传感器系统包括红外(IR)发光二极管(LED)和IR近距离传感器；以及 传感器控制器模块，其通信地耦合到所述传感器系统，并且用于识别所述设备的属性，所述属性指示所述传感器系统所获得的关于所述三维用户动作的数据的清晰度以及针对所述三维用户动作的正确输入手势识别的概率；以及基于所述设备的所述属性来调节所述传感器系统的所述IRLED或所述IR近距离传感器中的至少一个的功率消耗。2.如权利要求I所述的设备，还包括环境光传感器，其通信地耦合到所述传感器控制器模块，并且用于识别所述设备位于的区域的环境光等级，其中，所述传感器控制器模块还用于根据所述环境光等级来调整所述IR LED的功率水平。3.如权利要求I所述的设备，还包括活动监控器模块，其通信地耦合到所述传感器控制器模块，并且用于确定针对所述设备的用户活动等级，其中，所述传感器控制器模块还用于根据所述用户活动等级来调节所述传感器系统的所述功率消耗。4.如权利要求3所述的设备，其中，所述传感器控制器模块还用于如果所述用户活动等级被确定为低于预定义的门限，则将所述传感器系统置于时隙操作模式。5.如权利要求I所述的设备，其中，所述设备包括至少两个正面边缘，所述传感器系统的IR LED和IR近距离传感器位于所述设备的所述正面边缘中的至少两个正面边缘上，所述设备的所述属性包括所述设备的取向，并且所述传感器控制器模块还用于基于所述设备的所述取向，选择性地激活位于所述设备的所述正面边缘中的至少一个正面边缘上的IRLED和IR近距离传感器。6.如权利要求I所述的设备，其中，所述设备还包括 至少一个正面边缘；以及 沿着所述至少一个正面边缘布置的一个或多个孔； 其中，所述一个或多个孔覆盖有IR透射材料，并且所述传感器系统的IR LED或IR近距离传感器之一位于所述一个或多个孔中的每个孔的后面。7.如权利要求I所述的设备，其中，所述传感器系统还包括上升器，所述上升器分别耦合到所述IR LED和所述IR近距离传感器，使得所述IRLED和所述IR近距离传感器由所述上升器抬起。8.如权利要求I所述的设备，还包括 成帧模块，其通信地耦合到所述传感器系统，并且用于将所述传感器系统所获得的数据划分为巾贞间隔； 特征提取模块，其通信地耦合到所述成帧模块和所述传感器系统，并且用于从所述传感器系统所获得的数据中提取特征；以及 手势识别模块，其通信地耦合到所述传感器系统、所述成帧模块和所述特征提取模块，并且用于基于从所述传感器系统所获得的数据中所提取的特征来识别与所述帧间隔中的相应帧间隔相对应的输入手势。9.如权利要求8所述的设备，其中，所述手势识别模块还用于基于互相关、线性回归或信号统计中的至少一个来识别所述输入手势。10.如权利要求I所述的设备，其中，所述传感器系统用于参照多个运动物体，获得关于所述三维用户动作的所述数据。11.一种对计算设备的基于手势的输入机制进行管理的方法，所述方法包括 识别所述计算设备的与由所述基于手势的输入机制执行的手势分类的准确性相关的参数；以及 基于所述计算设备的所述参数，管理所述基于手势的输入机制的至少红外(IR)发光二极管(LED)或IR近距离传感器的功率消耗等级。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述识别包括识别与所述计算设备相关联的区域的环境光等级，并且所述管理包括根据所述环境光等级来调整所述IR LED的功率水平。13.如权利要求11所述的方法，其中，所述识别包括确定经由所述基于手势的输入机制与所述计算设备的用户交互等级，并且所述管理包括 比较所述用...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·陈，HT·程，A·拉兹丹，E·B·布勒，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：
国别省市：