DE102011075725A1

DE102011075725A1 - Verfahren zum Erkennen von Gesten

Info

Publication number: DE102011075725A1
Application number: DE201110075725
Authority: DE
Inventors: Juergen Hasch; Thomas Fritzsche
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-11-15
Also published as: EP2707744A1; WO2012152476A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Geste (18) eines Lebewesens (10), bei dem von mindestens einem Radargerät (4) unter Ausnutzung des Mikro-Doppler-Effekts ein Bewegungsablauf des Lebewesens (10) erfasst und eine Geste (18) des Lebewesens (10) erkannt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Erkennen einer Geste.
Stand der Technik
Die Detektion großmaßstäblicher Bewegungsprofile von Objekten mittels Radar ist bekannt. Diese Detektion betrifft einen zeitlichen Verlauf eines Abstands zu einem zu detektierenden Objekt sowie den Betrag und die Richtung der Geschwindigkeit des Objekts. Weiterhin sind Systeme zur Erkennung von Gesten bekannt, diese setzen optische Verfahren, bspw. unter Nutzung einer Videokamera, ein.
Die Druckschrift DE 10 2007 054 507 A1 betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Lebewesens, bei dem mittels Radarstrahlen ein Objekt erfasst wird, und bei dem Radardaten zu dem erfassten Objekt derart ausgewertet werden, dass mindestens eine Eigenschaft des Objekts klassifiziert und mit Charakteristika für mindestens ein bekanntes Lebewesen verglichen wird, so dass bestimmt wird, um welche Klasse von Lebewesen es sich bei dem Objekt handelt.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.
Mit der Erfindung ist u. a. eine Erkennung von Gesten einer Person auf Radar-Basis unter Nutzung von zeitaufgelösten Empfangsinformationen, beispielsweise des Mikro-Doppler-Effekts, möglich. Bei einer Umsetzung der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Detektion von Bewegungsabläufen und somit von Bewegungsprofilen mittels elektromagnetischer Wellen, üblicherweise durch Einsatz von Radarwelle. Weiterhin ist die Kategorisierung unterschiedlicher Bewegungsprofile in einzelne Klassen, bspw. für Bewegungsabläufe und/oder Gesten, sowie die Ausführung spezifischer Aktionen bei der Erkennung eines spezifischen Bewegungsablaufs vorgesehen.
Im Rahmen der Erfindung können elektromagnetische Wellen mit unterschiedlichen Wellenlängen verwendet werden. Dadurch kann die Länge einer Strecke quantifiziert werden, die ein Körperteil einer Person zurücklegt und die im Rahmen des Verfahrens zum Erkennen einer Geste besonders gut zu identifizieren ist. Dasselbe gilt auch für eine Geschwindigkeit, die der Körperteil bei der Bewegung aufweist. Geeignete, als Arbeitsfrequenzen verwendete Frequenzen betragen mindestens 2 GHz, maximal 900 GHz. Üblicherweise eignen sich Frequenzen f ~2.4 GHz, 3–11 GHz, 22–26 GHz, 55–65 GHz, 76–81 GHz, 122–123 GHz, 244–245 GHz, 488–490 GHz und 620–660 GHz.
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine aufeinander abgestimmte Kombination aus einem oder mehrereren Hochfrequenz-Sendern und einem oder mehrereren Hochfrequenz-Empfängern als mögliche Komponenten einer erfindungsgemäßen Anordnung unter Einsatz von Modulations- und Demodulationsverfahren sowie einer entsprechenden Signalverarbeitung verwendet, um zeitaufgelöst mindestens eine der folgenden Informationen: Mikro-Doppler-, Abstands-, Winkel-, oder Amplituden-Information für eine oder mehrere Personen als Objekte in der Nähe der erfindungsgemäßen Anordnung zu erfassen. Demnach weist die Anordnung mindestens einen Hochfrequenz-Sender und mindestens einen Hochfrequenz-Empfänger auf.
Die derart gewonnenen Informationen werden dann geeignet verknüpft, um spezifische Gesten, d. h. von einem Individuum willentlich herbeigeführte, spezifische Bewegungsmuster, zu erkennen.
Je nach der Klasse der zu erkennenden Gesten ist dabei eine geeignete Auswahl und Gewichtung der o. g. Empfangsdaten, Arbeitsfrequenzen, einer Bandbreite sowie relative Positionierungen bzw. räumliche Anordnungen des mindestens einen Hochfrequenz-Senders und Hochfrequenz-Empfängers sowie der Messdauer der Modulation und der Signalauswertung zu treffen.
Demnach kann das Radar-Prinzip im Rahmen der Erfindung zur Erkennung von Gesten und/oder allgemein zur Detektion und Klassifikation von Bewegungsabläufen einer Person und demnach von Bewegungsprofilen im kleinen Maßstab eingesetzt werden.
Es ist vorgesehen, dass von mindestens einem Radargerät und demnach von mehreren räumlich verteilten Radargeräten mindestens eine elektromagnetische Welle versendet, von einer Person reflektiert und von dem mindestens einem Radargerät wieder empfangen wird. Der Bewegungsablauf der Person kann anhand einer Frequenzverschiebung, Phasenverschiebung und/oder Amplitudenveränderung zwischen der mindestens einen gesendeten und der mindestens einen empfangenen elektromagnetischen Welle erfasst werden.
Ausgehend von Daten, die aus Radar-Signalen einer zu untersuchenden Person, d. h. von Radar-Signalen mindestens eines Körperteils, bspw. Finger, Arm, Kopf, usw., bereitgestellt werden, werden dabei zunächst Bewegungsabläufe rekonstruiert und/oder erkannt und diese durch geeignete Algorithmen als Gesten identifiziert.
Unter einer Geste ist in diesem Zusammenhang ein spezifischer Bewegungsablauf zu verstehen, der sich durch seine Charakteristiken von zufälligen Bewegungsabläufen hinreichend unterscheidet. Je nach einem dabei erkannten Bewegungsablauf können von einer zu steuernden Einrichtung Aktionen und/oder Funktionen ausgeführt werden, die einer bestimmten Geste zugeordnet sind und durch die erkannte Geste befohlen werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann eine Geste als eine Serie bewusst ausgeführter spezifischer Bewegungen definiert werden, die ein bestimmtes charakteristisches Bewegungsprofil aufweisen und durch den Bewegungsablauf den Willen der Person, die die Bewegung ausführt, wiedergeben. Dabei ist vorgesehen, durch die Geste eine Information zu übermitteln und/oder eine spezifische Wirkung, ggf. eine Reaktion auf die Geste, zu erzielen.
Die dazu eingesetzten Algorithmen teilen sich auf in zwei Klassen: die erste Klasse rekonstruiert aus den Empfangsdaten, d. h. dem zeitaufgelösten Mikro-Doppler-Effekt, dem Abstand, dem Winkel, der Empfangsamplitude usw., sowie der Kenntnis der relativen Positionierung und/oder Anordnung von mindestens einem Hochfrequenz-Empfänger als Radarsensor den für die spezifischen Empfangsdaten ursächlichen Bewegungsablauf und legt diese Information geeignet ab, z. B. als zeitaufgelöste 3D-Positionsinformation.
Die zweite Klasse der Algorithmen vergleicht den so gewonnenen Bewegungsablauf mit hinterlegten Bewegungsabläufen. Die hinterlegten Bewegungsabläufe entsprechen dabei den hinterlegten Gesten. Aus dem Vergleich ermittelt ein Algorithmus der zweiten Klasse, welche der hinterlegten Bewegungsabläufe dem rekonstruierten Bewegungsablauf bzgl. einer geeigneten Metrik am nächsten kommen. Falls keine hinreichende Übereinstimmung vorliegt, wird keine Geste erkannt, andernfalls wird diejenige Geste zurückgemeldet, die die höchste Übereinstimmung aufweist.
Die Algorithmen der zweiten Klasse können dabei – um die Erkennung von Gesten noch zuverlässiger durchzuführen – beim Vergleich des rekonstruierten Bewegungsablaufs mit den hinterlegten Bewegungsabläufen zusätzlich Informationen über den aktuellen Kontext, z. B. die zeitliche Koinzidenz mit einem anderen Ereignis, etwa einem ankommenden Anruf oder eine räumliche Korrelation, etwa das Ausführen der Geste in einem spezifischen Raumbereich, berücksichtigen.
Die Datenbasis und somit die Menge der hinterlegten Bewegungsmuster, kann dabei durch den Benutzer über ein Training bzw. durch den Bezug weiterer vorgefertigter Muster, z. B. durch das Herunterladen aus einem Datenpool, um zusätzliche Bewegungsmuster erweitert werden.
Außerdem können die Algorithmen selbst so aufgebaut sein, dass die Wahrscheinlichkeit für die richtige Erkennung von Bewegungsabläufen durch wiederholte Interaktion mit dem Benutzer, z. B. durch längere Benutzung und/oder in Form von Feedback-Loops durch den Benutzer verbessert werden, was bspw. durch Adaption interner Gewichtungen in den Algorithmen möglich ist.
Die Zuordnung der nach dem Erkennen einer spezifischen Geste von der Einrichtung ausgeführten spezifischen Aktion kann dabei entweder fest vorgegeben, oder aber vom Benutzer ebenfalls konfigurierbar sein. So kann bspw. in einem Gebäude aufgrund einer Geste in einem Raum das Licht an- bzw. ausgeschaltet werden. Bei einem Mobiltelefon kann durch eine erkannte Geste das Läuten ausgeschaltet oder der Anruf angenommen werden.
Die Verwendung elektromagnetischer Wellen geeigneter Frequenz erlaubt es dabei, entsprechende Detektoren bspw. in einem Gebäude verborgen einzubauen, z. B. hinter Keramiken, Kacheln, Kunststoffen o. ä. im Bad, um somit Schalter, z. B. Lichtschalter, oder andere Aktoren, z. B. Ventile zur Regelung von Wasser-Durchflussmengen im Bad, durch Gesten berührungslos betätigen zu können. Derartige Detektoren können jedoch auch hinter dem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Hierbei werden Frequenzen verwendet, die von den materialspezifischen Hochfrequenzeigenschaften u. a. der Dämpfung eines Mediums, das von den elektromagnetischen Wellen durchdrungen werden soll, abhängig sind.
Durch die Verwendung der oben dargelegten Gestenerkennung können darüberhinaus Fehlauslösungen von Schaltern vermieden werden, die z. B. bei einfachen kapazitiven Näherungsschaltern häufig auftreten können. Dazu werden üblicherweise bereits während der Näherungsphase der Hand und/oder des Fingers an den Schalter Informationen erfasst und mit dem eigentlichen Schalt-Kommando, z. B. Berührung der Schaltfläche, korreliert. Der Schaltvorgang wird insgesamt nur dann ausgelöst, wenn beide Informations-Anteile, d. h. das Bewegungsprofil in der Näherungsphase sowie das eigentliche Schaltkommando, zusammen passen.
Durch Auswahl geeigneter Ausleuchtungsbereiche, in der Regel mittels Sendeund Empfangscharakteristiken, der Anordnung des mindestens einen Hochfrequenz-Senders und -Empfängers und/oder eines geeigneten Auswertebereichs unter Rückgriff auf Entfernungs-, Winkel- und Amplitudeninformationen kann ein räumlich begrenzter Detektionsbereich geschaffen werden, in dem die Erkennung von Gesten aktiv ist. Üblicherweise können spezifische Aktionen bei unterschiedlichen Gesten aus der Ferne ausgelöst werden. Durch RFID-ähnliche Transponder können zusätzliche Merkmale, typischerweise Sicherheitsmerkmale, getestet werden.
Gesten unterscheiden sich also von den in der Druckschrift DE 10 2007 054 507 A1 erwähnten Bewegungsmustern, mit denen eine Erkennung von unbewussten, arttypischen Bewegungsmustern, die z. B. für Menschen oder Katzen typisch sind, vorgesehen ist. Allerdings handelt es sich bei derartigen arttypischen Bewegungsmustern nicht um Gesten, die mit einem durch die eine Geste aktuell zu äußernden Willen des jeweiligen Lebewesens in Zusammenhang stehen.
Unter Durchführung einer Wahrscheinlichkeitsbetrachtung für Bewegungsabläufe können Gesten als qualitative Bewegungsprofile definiert werden, die gezielt und/oder geplant durchgeführt werden und deren zufälliges Auftreten in der Regel sehr unwahrscheinlich ist. Da Gesten gezielt durchgeführt werden, gelingt es überhaupt, mittels einer Geste eine Information zu übermitteln. Demnach können Gesten auch als körperliche Bewegungsprofile zur nonverbalen Kommunikation eingesetzt werden.
Im Rahmen der Erfindung können die Gesten als solche von der erfindungsgemäßen Anordnung eindeutig erkannt werden. Dabei ist für die erfindungsgemäße Anordnung erkennbar, dass durch eine Bewegung ein Wille zum Ausdruck gebracht wird. In Ausgestaltung werden für Bewegungen Wahrscheinlichkeiten darüber festgelegt, dass diese geplant sind oder nicht. Dazu ist eine Korrelation von besonderen, d. h. mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht zufällig auftretenden Bewegungsabläufen, vorgesehen.
Weiterhin kann ein spezifischer Detektionsbereich und/oder Raumbereich berücksichtigt werden. Außerdem kann eine Korrelation zu einem Kontext, z. B. einem externen Ereignis etwa dem Läuten eines Mobiltelefons im Auto als externes Ereignis oder die Annahme eines Gesprächs durch den Fahrer hergestellt werden. Zur Aufnahme des Gesprächs kann der Fahrer eine Wischbewegung und somit einen hinreichend unzufälligen Bewegungsablauf, etwa 5–15 cm vor der Mittelkonsole als spezifischen Detektionsbereich, ausführt.
Ein Maßstab für große und kleine Bewegungen wird durch eine Größe der erfassten Person gesetzt, die zu analysierende Bewegungen und/oder zu identifizierende Gesten ausführt. Bei Bewegungen im kleinen Maßstab ist üblicherweise nur ein prozentual kleiner Teil des Körpers einer Person am Bewegungsablauf beteiligt. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Bewegungen über Distanzen erfolgen, die verglichen mit der Größe der Person klein sind. Ein Beispiel für eine Bewegung im kleinen Maßstab ist bspw. eine Hin- und Herbewegung eines Fingers von links nach rechts, wobei der Finger in einem gewissen Abstand über ein als Hochfrequenz-Empfänger ausgebildetes Sensorelement streicht und dabei pro Bewegungsrichtung jeweils eine Strecke von wenigen cm zurücklegt. Eine Bewegung im großen Maßstab ist im Unterschied hierzu bspw. ein kreisförmiges Schwenken beider Arme einer Person.
Ein Einsatz der Erfindung ist im Mobilfunk-Bereich möglich, dabei können für neuartige Bedienkonzepte zur berührungslosen Betätigung von Mobiltelefonen Gesten erkannt werden. Die Erfindung kann jedoch auch in der Industrie- und Haustechnik eingesetzt werden, um sichere Schalter, ggf. unter Verwendung von RFID-ähnlichen Transpondern, bereitzustellen. Bei einem Einsatz in einem Kraftfahrzeug können ebenfalls neuartige Bedienkonzepte, z. B. für Navigations- oder Multimediaanlagen, realisiert werden.
In weiterer Ausgestaltung ist es möglich, einen Maßstab für Bewegungen genauer zu definieren. Dabei kann von prozentualen Werten hierfür ausgegangen werden. Möglicherweise ist auch ein Abstand eines Körperteils, der die Bewegung ausführt, zu mindestens einem als Hochfrequenz-Empfänger ausgebildeten Sensorelement und somit zu dem mindestens einen Radargerät zu beachten. Bei einer Erkennung der Bewegung des Fingers ist bspw. für den erwähnten Mobilfunkbereich anzunehmen, dass sich der Finger in der Nähe des mindestens einen Radargeräts befindet. Diesbezüglich ist zu berücksichtigen, dass der Finger von dem mindestens einen Radargerät erfasst wird. Dabei kann es je nach Anwendung genügen, lediglich einen Teil des Körpers, z. B. des Fingers über dem Mobilfunk-Gerät, sowie dessen Relativbewegung zum Mobilfunk-Gerät zu erfassen. In anderen Anwendungen kann es dagegen notwendig sein, sowohl den gesamten Körper als auch zusätzlich die Bewegung einzelner Körperteile zu erfassen. Sichtbereiche der Sensoranordnung sowie die Signalverarbeitung sind entsprechend anzupassen.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Anordnung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Anordnung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Anordnung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen wenigstens einer Komponente der Anordnung oder der gesamten Anordnung realisiert werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung bei Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
2 zeigt ein Flussdiagramm zu einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.
Die in 1 schematisch dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 2 umfasst mindestens ein Radargerät 4 mit mindestens einem Hochfrequenz-Sender 6 zum Aussenden elektromagnetischer Wellen als ein erstes Signal bzw. Primärsignal 8. Die ausgesendeten elektromagnetischen Wellen können von einem Objekt, bei dem es sich in 1 um eine Person 10 handelt, reflektiert und als ein zweites Signal bzw. Sekundärsignal 12 von mindestens einem Hochfrequenz-Empfänger 14 des mindestens einen Radargeräts 4 als Sensorelement der Anordnung 2 empfangen werden. Dabei sind in 1 nur ein Hochfrequenz-Sender 6 und ein Hochfrequenz-Empfänger 14 dargestellt. Mit dem mindestens einem Radargerät 14 können ein Abstand, ein Winkel und eine Geschwindigkeit der mindestens einen Person 10 ermittelt werden.
Die als Sekundärsignal 12 empfangenen, reflektierten elektromagnetischen Wellen werden von einem Erkennungsmodul 16 als weitere Komponente der erfindungsgemäßen Anordnung 2 verarbeitet.
Es ist vorgesehen, dass sich die Person 10 bewegt. Dabei führt die Person 10 Gesten 18 aus, bei denen es sich um Bewegungen der Hände der Person 10 handelt. Diese Gesten 18 sind Bewegungsabläufe, die unter Ausnutzung von zeitaufgelösten Entfernungs-, Amplituden-, Winkel-, oder Mikro-Doppler-Informationen, bspw. eine Kombination davon, erfasst werden. Der durch Gesten 18 hervorgerufene Mikro-Doppler-Effekt bewirkt, dass eine Frequenz der elektromagnetischen Wellen und somit des Sekundärsignals 12 verschoben wird. Gleichzeitig ändern sich im gezeigten Fall die Empfangsamplitude sowie ggf. Winkel und Abstandswerte, die von dem mindestens einen Radargerät 4 erkannt werden.
Für die in 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 2 ist nur ein Radargerät 4 dargestellt. In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann eine erfindungsgemäße Anordnung 2 jedoch auch mehrere räumlich verteilte Radargeräte 4 aufweisen. Diese mehreren räumlich verteilten Radargeräte 4, wobei jedes dieser Radargeräte 4 mindestens einen Hochfrequenz-Sender 6 und mindestens einen Hochfrequenz-Empfänger 14 umfasst, können im Verbund einen Bewegungsablauf der Person 10 zum Erkennen einer Geste 18 räumlich erfassen.
Das Sekundärsignal 12 wird von dem Erkennungsmodul 16 analysiert. Zum Erkennen der Gesten 18, wobei eine Geste 18 von einem anderen Bewegungsablauf unterschieden wird, ist vorgesehen, dass das Erkennungsmodul 16 die von der Person 10 erfassten Bewegungsabläufe mit bekannten, vordefinierten Bewegungsabläufen, die in einem Speicher 20 der Anordnung 2 gespeichert sind, vergleicht, so dass eine Identifikation der erfassten Bewegungsabläufe auf Grundlage des vorgenommenen Vergleichs als Gesten 18 möglich ist. Dabei wird eine erste Geste 18 durch einen Algorithmus erkannt. Zur Ausführung des Verfahrens werden mehrere Bewegungsabläufe vordefiniert und in dem Speicher 20 gespeichert. Dabei wird jedem vordefinierten Bewegungsablauf eine Geste 18 zugeordnet.
Weiterhin umfasst das mindestens eine Radargerät 4 ein Signalverarbeitungsmodul 15 zur Modulation 15 der als Primärsignale 8 versendeten elektromagnetischen Wellen sowie zur Demodulation der als Sekundärsignal 12 empfangenen elektromagnetischen Wellen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann zumindest eine kinematische Größe, d. h. der Abstand, die Geschwindigkeit und/oder der Winkel der erfassten Bewegung und somit des Bewegungsablaufs berücksichtigt werden. Die dynamische Bewegung kann über den Mikro-Doppler-Effekt besonders gut erfasst werden.
Als Geste 18 wird üblicherweise ein Bewegungsablauf im kleinen Maßstab erfasst und erkannt. Dabei wird eine Bewegung mindestens eines Körperteils, hier einer der Hände der Person 10 erfasst, wobei der mindestens eine Körperteil bei der Bewegung eine Strecke zurücklegt, die kleiner als die Person 10 ist. Eine Geste 18 ist als Bewegungsablauf im kleinen Maßstab definiert.
Demnach ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, zumindest die Bewegung eines Körperteils aber auch der gesamten Person 10 zu erfassen, um somit die Bewegung des Körperteils in ein maßstäbliches Verhältnis zu der Person 10 setzen zu können. Mit der Anordnung 2 kann zwischen dem bewegten Körperteil und der gesamten Person 10 je nach Anwendungsfall unterschieden werden. Falls eine Unterscheidung des gesamten Körpers von einzelnen Körperteilen erforderlich sein sollte, so kann dies z. B. durch eine hinreichend hohe räumliche Auflösung des mindestens einen als Hochfrequenz-Empfänger 14 ausgebildeten Radarsensors der Anordnung 2 erreicht werden. Typischerweise unterscheiden sich die Bewegungsmuster, die von einem bewegten Körperteil erzeugt werden können, bspw. durch Maximalgeschwindigkeit und/oder Maximalbeschleunigung, deutlich von den Mustern, die die gesamte Person 10 erzeugt.
Üblicherweise handelt es sich bei Gesten 18 um absichtlich durchgeführte Bewegungsabläufe, die einer non-verbalen Kommunikation zwischen Personen 10 dienen können. Demnach wird mit einer Geste 18 ein Wille der Person 10 zum Ausdruck gebracht. Nachdem die Geste 18 mit der Anordnung 2 identifiziert wurde, ist es somit möglich, auf Grundlage einer bestimmten Geste 18, die hier als Eingabe und/oder Befehl verstanden werden kann, eine Einrichtung 22 zu steuern, so dass diese Einrichtung 22 eine bestimmte Funktion, die durch die bestimmte Geste 18 angeregt wird, ausführt.
Die Anordnung 2 kann beabsichtigte Bewegungen von unbeabsichtigten Bewegungen durch Algorithmen unterscheiden, wodurch eine Erkennungswahrscheinlichkeit gesteigert und/oder eine Missidentifikation reduziert werden kann.
Das in 2 gezeigte Flussdiagramm ist zur Beschreibung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen.
Dabei wird in einem ersten Schritt 30 von mindestens einem Radargerät 4 ein Primärsignal in Richtung einer sich bewegenden Person 10 gesendet. Weiterhin werden elektromagnetische Wellen von der sich bewegenden Person 10 als Sekundärsignale reflektiert und in einem zweiten Schritt 32 von dem mindestens einen Radargerät 4 empfangen. Aufgrund der Bewegungen und somit aufgrund der von der Person 10 durchgeführten Bewegungsabläufe kann es für die elektromagnetischen Wellen des Sekundärsignals zu einer Frequenzverschiebung kommen. Diese Frequenzverschiebung, die durch die Bewegungsabläufe der Person 10 verursacht wird, wird von dem mindestens einen Radargerät 4 in einem dritten Schritt 34 als Mikro-Doppler-Signal identifiziert, wobei neben dem Mikro-Doppler-Effekt im Allgemeinen sämtliche von dem mindestens einen Radargerät 4 ermittelten Informationen berücksichtigt werden. In einem weiteren vierten Schritt wird der über das Mikro-Doppler-Signal erfasste Bewegungsablauf mit weiteren Bewegungsabläufen, deren Schemata in einem Speicher gespeichert sind, verglichen. Dabei ist vorgesehen, dass einige der gespeicherten Bewegungsabläufe Gesten 18 zugeordnet sind. Falls es sich bei dem von der Person 10 durchgeführten Bewegungsablauf um eine Geste 18 handelt, kann diese Geste 18 in einem abschließenden fünften Schritt 38 identifiziert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007054507 A1 [0003, 0024]

Claims

Verfahren zum Erkennen von Gesten (18) einer Person (10), bei dem von mindestens einem Radargerät (4) unter Ausnutzung des Mikro-Doppler-Effekts ein Bewegungsablauf der Person (10) erfasst und eine Geste (18) der Person (10) erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Bewegungsablauf anhand einer Frequenzverschiebung, Phasenverschiebung oder Amplitudenveränderung mindestens einer von dem mindestens einen Radargerät (4) gesendeten, von der Person (10) reflektierten und von dem mindestens einen Radargerät (4) wieder empfangenen elektromagnetischen Welle erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zumindest eine kinematische Größe einer erfassten Bewegung berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem als Geste (18) ein Bewegungsablauf im kleinen Maßstab erfasst und erkannt wird, wobei eine Geste (18) als Bewegung mindestens eines Körperteils der Person (10) definiert ist, bei der der mindestens eine Körperteil eine Strecke zurücklegt, die kleiner als die Person (10) ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Geste (18) durch mindestens einen Algorithmus erkannt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem mehrere Bewegungsabläufe vordefiniert werden, wobei jedem vordefinierten Bewegungsablauf eine Geste (18) zugeordnet wird, wobei ein erfasster Bewegungsablauf der Person (10) mit mindestens einem vordefinierten Bewegungsablauf verglichen wird, und wobei die Geste (18) auf Grundlage eines Vergleichs der Bewegungsabläufe erkannt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem aufgrund einer erkannten Geste (18) ein Steuerbefehl bereitgestellt wird.
Anordnung zum Erkennen von Gesten (18) einer Person (10), die ein Erkennungsmodul (16) aufweist, das mit mindestens einem Radargerät (4) zusammenwirkt, das unter Ausnutzung des Mikro-Doppler-Effekts einen Bewegungsablauf der Person (10) erfasst und eine Geste (18) der Person (10) erkennt.
Anordnung nach Anspruch 8, die das mindestens eine Radargerät (4) aufweist, das mindestens einen Hochfrequenz-Sender (6) zum Senden elektromagnetischer Wellen, mindestens einen Hochfrequenz-Empfänger (14) zum Empfangen elektromagnetischer Wellen sowie ein Signalverarbeitungsmodul (15) zur Modulation und Demodulation von Signalen aufweist.
Anordnung nach Anspruch 9, die mehrere räumlich verteilte Radargeräte (4) aufweist.