非显而易见杯

专利无效挑战赛

目标专利:659用于非接触式手势识别和功率减少的方法和装置

专利公开号:CN102971701B

专利权人:高通股份有限公司

无效请求书提交日期:2026年


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非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。



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序号 权利要求内容

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; 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; 成帧模块,其用于将来自所述传感器系统的传感器数据划分为多个帧间隔; 手势识别模块,其通信地耦合到所述传感器系统和所述成帧模块,所述手势识别模块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输入手势,将关联于当前帧间隔的传感器数据与关联于历史帧间隔的传感器数据进行比较以确定所述关联于所述当前帧间隔的传感器数据与所述关联于所述历史帧间隔的传感器数据之间的方差,以及响应于所述方差超出了预定门限来识别所述输入手势的出现;以及环境光传感器,其通信地耦合到所述传感器控制器模块,并且用于识别所述移动计算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响应于所述环境光等级的增加而增加所述IR LED的功率水平以补偿所述环境光等级的所述增加,并且响应于所述环境光等级的降低而降低所述IR LED的所述功率水平以节省功率。

2

如权利要求1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。

3

如权利要求2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功率节省模式。

4

如权利要求1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IR LED和IR近距离传感器。

5

如权利要求1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。

6

如权利要求1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IR LED和所述IR近距离传感器由所述上升器抬起。

7

如权利要求1所述的设备,还包括: 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所述特征,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来识别与所述帧间隔中的相应帧间隔相对应的输入手势。

8

如权利要求7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。

9

如权利要求1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。

10

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; 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,所述管理是通过下述操作执行的:识别所述计算设备位于的区域的环境光等级,响应于所述环境光等级的增加而增加所述IR LED的功率水平以补偿所述环境光等级的所述增加,以及响应于所述环境光等级的降低而降低所述IR LED的所述功率水平以节省功率; 将传感器数据划分为多个帧间隔; 将关联于当前帧间隔的传感器数据与关联于历史帧间隔的传感器数据进行比较以确定所述关联于所述当前帧间隔的传感器数据与所述关联于所述历史帧间隔的传感器数据之间的方差;以及响应于所述方差超出了预定门限来识别所述传感器数据中输入手势的出现。

11

如权利要求10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。

12

如权利要求10所述的方法,其中,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。

13

如权利要求10所述的方法,还包括: 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。

14

如权利要求13所述的方法,其中,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。

15

如权利要求13所述的方法,其中,所述获得包括:获得关于多个运动物体的传感器数据。

16

一种移动计算设备,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红外(IR)光的近距离传感器数据; 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,所述管理是通过下述操作执行的:识别所述移动计算设备位于的区域的环境光等级,响应于所述环境光等级的增加而增加IR LED的功率水平以补偿所述环境光等级的所述增加,以及响应于所述环境光等级的降低而降低所述IR LED的所述功率水平以节省功率; 用于将所述传感器数据划分为多个帧间隔的单元; 用于将关联于当前帧间隔的传感器数据与关联于历史帧间隔的传感器数据进行比较以确定所述关联于所述当前帧间隔的传感器数据与所述关联于所述历史帧间隔的传感器数据之间的方差的单元;以及用于响应于所述方差超出了预定门限来识别输入手势的出现的单元。

17

如权利要求16所述的设备,其中,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。

18

如权利要求17所述的设备,其中,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。

19

如权利要求17所述的设备,其中,所述控制器单元还用于:如果与所述设备的所述用户交互的所述程度低于门限,则将所述传感器单元置于功率节省操作模式。

20

如权利要求16所述的设备,其中,所述传感器单元包括多个传感器元件,并且所述控制器单元还用于基于所述设备的取向来选择性地激活所述多个传感器元件中的一个或多个传感器元件。

21

一种用于移动计算的装置,包括: 用于从与移动设备相关联的红外(IR)近距离传感器获得包括三维用户动作数据的传感器数据的单元,所述IR近距离传感器测量来自IR发光二极管(LED)的光反射; 用于识别所述移动设备的属性的单元,所述属性指示所述三维用户动作数据的准确性; 用于基于所述移动设备的所述属性,调节所述IR LED和IR近距离传感器中的至少一个部分的功率使用的单元,所述调节是通过下述操作执行的:识别所述移动设备位于的区域的环境光等级,响应于所述环境光等级的增加而增加所述IR LED的功率水平以补偿所述环境光等级的所述增加,以及响应于所述环境光等级的降低而降低所述IR LED的所述功率水平以节省功率; 用于将所述传感器数据划分为多个帧间隔的单元; 用于将关联于当前帧间隔的传感器数据与关联于历史帧间隔的传感器数据进行比较以确定所述关联于所述当前帧间隔的传感器数据与所述关联于所述历史帧间隔的传感器数据之间的方差的单元;以及用于响应于所述方差超出了预定门限来识别所述传感器数据中输入手势的出现的单元。

22

如权利要求21所述的装置,其中,所述移动设备的所述属性包括与所述移动设备的用户交互的历史。

23

如权利要求21所述的装置,其中,所述移动设备的所述属性包括所述移动设备的取向。

24

如权利要求21所述的装置,还包括: 用于根据相应帧时间间隔对所述三维用户动作数据进行分组的单元; 用于从所述三维用户动作数据中提取特征的单元;以及 用于基于从所述三维用户动作数据中所提取的特征,识别所述帧时间间隔中的相应帧时间间隔内提供的输入手势的单元。

25

如权利要求24所述的装置,其中 所述用于识别输入手势的单元还包括用于基于互相关、线性回归或信号统计中的至少一个来识别所述输入手势的单元。


对比文件列表

编号 名称

权利要求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; 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; 成帧模块,其用于将来自所述传感器系统的传感器数据划分为多个帧间隔; 手势识别模块,其通信地耦合到所述传感器系统和所述成帧模块,所述手势识别模块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输入手势,将关联于当前帧间隔的传感器数据与关联于历史帧间隔的传感器数据进行比较以确定所述关联于所述当前帧间隔的传感器数据与所述关联于所述历史帧间隔的传感器数据之间的方差,以及响应于所述方差超出了预定门限来识别所述输入手势的出现;以及环境光传感器,其通信地耦合到所述传感器控制器模块,并且用于识别所述移动计算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响应于所述环境光等级的增加而增加所述IR LED的功率水平以补偿所述环境光等级的所述增加,并且响应于所述环境光等级的降低而降低所述IR LED的所述功率水平以节省功率。


权利要求2

如权利要求1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。


权利要求3

如权利要求2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功率节省模式。


权利要求4

如权利要求1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IR LED和IR近距离传感器。


权利要求5

如权利要求1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。


权利要求6

如权利要求1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IR LED和所述IR近距离传感器由所述上升器抬起。


权利要求7

如权利要求1所述的设备,还包括: 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所述特征,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来识别与所述帧间隔中的相应帧间隔相对应的输入手势。


权利要求8

如权利要求7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。


权利要求9

如权利要求1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。


权利要求10

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; 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,所述管理是通过下述操作执行的:识别所述计算设备位于的区域的环境光等级,响应于所述环境光等级的增加而增加所述IR LED的功率水平以补偿所述环境光等级的所述增加,以及响应于所述环境光等级的降低而降低所述IR LED的所述功率水平以节省功率; 将传感器数据划分为多个帧间隔; 将关联于当前帧间隔的传感器数据与关联于历史帧间隔的传感器数据进行比较以确定所述关联于所述当前帧间隔的传感器数据与所述关联于所述历史帧间隔的传感器数据之间的方差;以及响应于所述方差超出了预定门限来识别所述传感器数据中输入手势的出现。


权利要求11

如权利要求10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。


权利要求12

如权利要求10所述的方法,其中,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。


权利要求13

如权利要求10所述的方法,还包括: 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。


权利要求14

如权利要求13所述的方法,其中,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。


权利要求15

如权利要求13所述的方法,其中,所述获得包括:获得关于多个运动物体的传感器数据。


权利要求16

一种移动计算设备,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红外(IR)光的近距离传感器数据; 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,所述管理是通过下述操作执行的:识别所述移动计算设备位于的区域的环境光等级,响应于所述环境光等级的增加而增加IR LED的功率水平以补偿所述环境光等级的所述增加,以及响应于所述环境光等级的降低而降低所述IR LED的所述功率水平以节省功率; 用于将所述传感器数据划分为多个帧间隔的单元; 用于将关联于当前帧间隔的传感器数据与关联于历史帧间隔的传感器数据进行比较以确定所述关联于所述当前帧间隔的传感器数据与所述关联于所述历史帧间隔的传感器数据之间的方差的单元;以及用于响应于所述方差超出了预定门限来识别输入手势的出现的单元。


权利要求17

如权利要求16所述的设备,其中,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。


权利要求18

如权利要求17所述的设备,其中,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。


权利要求19

如权利要求17所述的设备,其中,所述控制器单元还用于:如果与所述设备的所述用户交互的所述程度低于门限,则将所述传感器单元置于功率节省操作模式。


权利要求20

如权利要求16所述的设备,其中,所述传感器单元包括多个传感器元件,并且所述控制器单元还用于基于所述设备的取向来选择性地激活所述多个传感器元件中的一个或多个传感器元件。


权利要求21

一种用于移动计算的装置,包括: 用于从与移动设备相关联的红外(IR)近距离传感器获得包括三维用户动作数据的传感器数据的单元,所述IR近距离传感器测量来自IR发光二极管(LED)的光反射; 用于识别所述移动设备的属性的单元,所述属性指示所述三维用户动作数据的准确性; 用于基于所述移动设备的所述属性,调节所述IR LED和IR近距离传感器中的至少一个部分的功率使用的单元,所述调节是通过下述操作执行的:识别所述移动设备位于的区域的环境光等级,响应于所述环境光等级的增加而增加所述IR LED的功率水平以补偿所述环境光等级的所述增加,以及响应于所述环境光等级的降低而降低所述IR LED的所述功率水平以节省功率; 用于将所述传感器数据划分为多个帧间隔的单元; 用于将关联于当前帧间隔的传感器数据与关联于历史帧间隔的传感器数据进行比较以确定所述关联于所述当前帧间隔的传感器数据与所述关联于所述历史帧间隔的传感器数据之间的方差的单元;以及用于响应于所述方差超出了预定门限来识别所述传感器数据中输入手势的出现的单元。


权利要求22

如权利要求21所述的装置,其中,所述移动设备的所述属性包括与所述移动设备的用户交互的历史。


权利要求23

如权利要求21所述的装置,其中,所述移动设备的所述属性包括所述移动设备的取向。


权利要求24

如权利要求21所述的装置,还包括: 用于根据相应帧时间间隔对所述三维用户动作数据进行分组的单元; 用于从所述三维用户动作数据中提取特征的单元;以及 用于基于从所述三维用户动作数据中所提取的特征,识别所述帧时间间隔中的相应帧时间间隔内提供的输入手势的单元。


权利要求25

如权利要求24所述的装置,其中 所述用于识别输入手势的单元还包括用于基于互相关、线性回归或信号统计中的至少一个来识别所述输入手势的单元。


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