[发明专利]用于手势跟踪和识别的基于RF的微运动跟踪

说明书

本文描述了用于基于射频(RF)的微运动跟踪的技术。这些技术使得甚至毫米规模的手部运动也得以被跟踪。为了如此，使用来自雷达系统的雷达信号，而上述雷达系统利用常规技术仅允许厘米或更大的分辨率。

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2015年04月30日提交的美国临时申请序列号No.62/155,357以及于2015年05月28日提交的美国临时申请序列号No.62/167,823的优先权，上述申请的公开通过引用全文结合于此。

背景技术

小屏幕计算设备持续增长，诸如智能电话、计算手环、戒指和手表。与许多计算设备一样，这些小屏幕设备经常使用虚拟键盘来与用户交互。然而，在一些小屏幕上，许多人发现难以通过虚拟键盘进行交互，因为它们经常导致缓慢且不准确的输入。这使得用户感到麻烦并且限制了小屏幕计算设备的可应用性。

为了解决该问题，已经开发了光学手指和手部跟踪技术，其使得能够对并非在屏幕上作出的手势进行跟踪。然而，这些光学技术是庞大、高成本或不准确的，由此限制了它们在解决小屏幕计算设备的可用性问题方面的效用。已经尝试过其它常规技术也收效甚微，包括雷达跟踪系统。这些雷达跟踪系统难以在没有大型、复杂或昂贵的雷达系统的情况下确定小的手势运动，原因在于雷达跟踪系统的分辨率受到雷达系统的硬件的约束。

发明内容

本文描述了用于基于射频(RF)的微运动跟踪的技术。这些技术使得甚至毫米规模的手部运动也得以被跟踪。为了如此，使用来自雷达系统的雷达信号，上述雷达系统利用常规技术仅允许厘米或更大的分辨率。

提供该发明内容以介绍涉及下文在具体实施方式中进一步描述的基于RF的微运动跟踪的简化概念。该发明内容并非意在标识出所请求保护主题的必要特征，也并非意在被用来确定所请求保护主题的范围。

附图说明

参考以下附图对用于基于RF的微运动跟踪的技术和设备的实施例进行描述。附图中始终使用相同的数字来指代同样的特征和组件：

图1图示了常规系统的硬件约束的分辨率。

图2图示了可以在其中实现基于RF的微运动跟踪的技术的示例环境。该环境图示了相当简单的雷达系统，用于微运动跟踪的技术能够通过该雷达系统克服诸如图1所示的那些常规雷达系统的硬件限制。

图3图示了能够通过其实现基于RF的微运动跟踪的确定的计算设备。

图4图示了图2中相当简单的雷达系统连同在所提供的雷达场内做动作的手。

图5图示了手的点的速度分布、相对速度图以及相对位移图。

图6图示了通过基于RF的微运动跟踪确定的示例手势，该示例手势具有拇指相对手指的微运动，类似于旋转传统机械手表的锯齿轮。

图7图示了通过基于RF的微运动跟踪实现手势识别的示例方法。

图8以三个子手势步骤图示了示例手势，该手势用来按压虚拟按钮。

图9以四个步骤图示了示例旋转微运动手势，该旋转微运动手势通过基于RF的微运动跟踪允许精细的运动和控制。

图10图示了体现使得能够使用基于RF的微运动跟踪的技术或者上述技术能够在其中实施的示例计算系统。

具体实施方式

概述

本文描述了实现基于RF的微运动跟踪的技术。该技术根据雷达信号跟踪毫米规模的手部运动，上述雷达信号甚至来自具有比所跟踪的毫米规模分辨率更加粗糙的硬件约束的常规分辨率的雷达系统。