TW202119057A - 位置改善之感測器偵測 - Google Patents

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TW202119057A
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antenna
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大衛 霍爾曼
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美商塔切爾實驗室公司
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Abstract

本發明揭示一種感測系統,其具有發射天線及接收天線。該感測系統之放置經調適以改善該感測系統處理信號之能力以提供關於指尖之間的觸控、手指之捏合及物件之觸控之資訊。

Description

位置改善之感測器偵測
所揭示之設備及方法係關於感測器領域,特定言之,所揭示之設備及方法係關於手勢及人互動感測器。
本申請案主張2019年6月25日申請之美國臨時申請案第62/866,324號之權利,該案之內容以引用的方式併入本文中。本申請案包含受版權保護之材料。版權所有人不反對任何人傳真複製出現於美國專利商標局檔案或記錄中之專利揭示內容,但保留除此之外的所有版權。
本申請案考量一種實施快速多點觸控感測(FMT)晶片之改良感測系統。FMT晶片適合與頻率正交傳信技術一起使用(例如參閱美國專利第9,019,224號及第9,529,476號及美國專利第9,811,214號,該等所有專利以引用的方式併入本文中)。本文中所討論之感測器組態可與包含掃描或分時技術及/或分碼技術之其他信號技術一起使用。值得注意的是,本文中所描述及繪示之感測器亦適合結合信號注入(亦指稱信號射入)技術及設備使用。
目前所揭示之系統及方法涉及相關於及用於設計、製造及使用電容型感測器且尤其是採用基於正交傳信之一多工方案(諸如(但不限於)分頻多工(FDM)、分碼多工(CDM)或組合FDM及CDM兩種方法之一混合調變技術)之電容型感測器之原理。本文中所涉及之頻率亦可係指其他正交信號基礎。因而,本申請案以引用的方式併入申請人之先前美國專利第9,019,224號(名稱為「Low-Latency Touch Sensitive Device」)及美國專利第9,158,411號(名稱為「Fast Multi-Touch Post Processing」)。此等申請案考量可結合目前所揭示之感測器使用之FDM、CDM或FDM/CDM混合觸控感測器。在此等感測器中,在來自一列之一信號與一行及接收於該行上之結果耦合(增強)或解耦合(減弱)時感應互動。可藉由循序激勵列且在行處量測激勵信號之耦合來產生反映電容變化且因此反映接近性之一熱圖。
本申請案採用用於以下各者中所揭示之快速多點觸控感測器及其他介面中之原理:美國專利第9,933,880號、第9,019,224號、第9,529,476號、第9,811,214號、第9,804,721號、第9,710,113號及第9,158,411號。假定已熟悉此等專利內之揭示內容、概念及術語。該等專利及以引用的方式併入該等專利內之申請案之全部揭示內容以引用的方式併入本文中。本申請案亦採用用於以下各者中所揭示之快速多點觸控感測器及其他介面中之原理:美國專利申請案15/162,240、15/690,234、15/195,675、15/200,642、15/821,677、15/904,953、15/905,465、15/943,221、62/540,458、62/575,005、62/621,117、62/619,656及PCT公開案PCT/US2017/050547,假定已熟悉其等內之揭示內容、概念及術語。該等申請案及以引用的方式併入該等申請案內之申請案以引用的方式併入本文中。
如本文中且尤其是申請專利範圍內所使用,諸如第一及第二之序數術語本身不意欲隱含序列、時間或唯一性,而是用於使所主張之建構彼此區分。在內文規定之一些使用中,此等術語可隱含第一及第二係唯一的。例如,當一事件發生於一第一時間且另一事件發生於一第二時間時,不意欲隱含第一時間發生於第二時間之前、發生於第二時間之後或與第二時間同時發生。然而,當申請專利範圍中提出第二時間係在第一時間之後的進一步限制時,內文將要求將第一時間及第二時間解讀為唯一時間。類似地,在內文如此規定或允許之情況下,序數術語意欲經廣義解釋使得兩個經識別主張建構可具有相同特徵或不同特徵。因此,例如,一第一頻率及一第二頻率(無進一步限制)可為相同頻率(例如,第一頻率係10 Mhz且第二頻率係10 Mhz),或可為不同頻率(例如,第一頻率係10 Mhz且第二頻率係11 Mhz)。內文可另有規定,例如其中一第一頻率及一第二頻率被進一步限制為彼此正交頻率,在該情況中,其等不可能為相同頻率。
上文所討論之專利申請案中已揭示一快速多點觸控(FMT)感測器之某些原理。正交信號可發射至複數個發射天線(或導體)中且資訊可由附接至複數個接收天線(或導體)之接收器接收。在一實施例中,接收器在一取樣週期(τ)期間「取樣」存在於接收天線(或導體)上之信號。在一實施例中,信號(例如取樣信號)接著由一信號處理器分析以識別觸控事件(包含(例如)實際觸控、靠近觸控、懸停及進一步遠離事件,其等引起一發射天線(或導體)與接收天線(或導體)之間的一耦合變化)。在一實施例中,一或多個發射天線(或導體)可相對於一或多個接收天線(或導體)移動,且此移動引起至少一發射天線(或導體)與至少一接收天線之間的一耦合變化。在一實施例中,一或多個發射天線(或導體)相對於一或多個接收天線(或導體)固定,且所發射之一及/或若干信號與環境因數之互動引起至少一發射天線(或導體)與至少一接收天線(或導體)之間的一耦合變化。發射天線(或導體)及接收天線(或導體)可依各種組態(包含(例如)其中交叉點形成節點之一矩陣)組織,且藉由處理接收信號來偵測互動。在其中正交信號係頻率正交之一實施例中,正交頻率之間的間隔Δf至少係量測週期τ之倒數,量測週期τ等於對行導體取樣之週期。因此,在一實施例中,可使用1千赫茲之頻率間隔(Δf)在1毫秒(τ)內量測一行導體處之接收(即,Δf=1/τ)。
在一實施例中,一混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)之信號處理器經調適以判定表示發射至(或存在於)一列導體(或天線)之各頻率正交信號之至少一值。在一實施例中,混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)之信號處理器對存在於一接收天線(或導體)上之信號執行一傅立葉(Fourier)變換。在一實施例中,混合信號積體電路經調適以數位化接收信號。在一實施例中,混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)經調適以數位化存在於接收導體或天線上之信號且對數位化資訊執行一離散傅立葉變換(DFT)。在一實施例中,混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)經調適以數位化存在於接收導體或天線上之信號且對數位化資訊執行一快速傅立葉變換(FFT),FFT係一類型之離散傅立葉變換。
熟習技術者將鑑於本發明而明白,一DFT本質上將在一取樣週期(例如積分週期)期間取得之數位樣本序列(例如窗)似乎視為重複的。因此,非中心頻率(即,積分週期(其倒數界定最小頻率間隔)之倒數之非整數倍)之信號可具有將小值貢獻至其他DFT頻格中之相對標稱但非所欲結果。因此,熟習技術者亦將鑑於本發明而明白,本文中所使用之術語「正交」未受此等小貢獻「侵犯」。換言之,當術語「頻率正交」用於本文中時,若一信號對DFT頻格之實質上所有貢獻不同於另一信號對DFT頻格之實質上所有貢獻,則兩個信號被視為頻率正交。
在一實施例中,當取樣時,依至少1 MHz取樣接收信號。在一實施例中,依至少2 MHz取樣接收信號。在一實施例中,依至少4 MHz取樣接收信號。在一實施例中,依4.096 Mhz取樣接收信號。在一實施例中,依大於4 MHz取樣接收信號。為達成kHz取樣,例如,可依4.096 MHz取得4096個樣本。在此一實施例中,積分週期係1毫秒,其依據頻率間隔應大於或等於積分週期之倒數之約束提供1 KHz之一最小頻率間隔。(熟習技術者將鑑於本發明而明白,依(例如) 4 MHz取得4096個樣本將產生略長於1毫秒之一積分週期,且無法達成kHz取樣,且一最小頻率間隔係976.5625 Hz。)在一實施例中,頻率間隔等於積分週期之倒數。在此一實施例中,一頻率正交信號範圍之最大頻率應小於2 MHz。在此一實施例中,一頻率正交信號範圍之實際最大頻率應小於取樣率之約40%或約1.6 MHz。在一實施例中,一DFT (其可為一FFT)用於將數位化接收信號變換為資訊頻格,各資訊頻格反映可已由發射天線發射之一發射頻率正交信號之頻率。在一實施例中,2048個頻格對應於自1 KHz至約2 MHz之頻率。熟習技術者將鑑於本發明而明白,此等實例僅為例示性實例。取決於一系統之需要且受制於上述約束,可增大或減小取樣率,可調整積分週期,可調整頻率範圍,等等。
在一實施例中,一DFT (其可為一FFT)輸出包括用於所發射之各頻率正交信號之一頻格。在一實施例中,各DFT (其可為一FFT)頻格包括一同相(I)及正交(Q)分量。在一實施例中,將I及Q分量之平方和用作對應於該頻格之信號強度之量測。在一實施例中,將I及Q分量之平方和之平方根用作對應於該頻格之信號強度之量測。熟習技術者將鑑於本發明而明白,可將對應於一頻格之信號強度之一量測用作與活動、觸控事件等等相關之一量測。換言之,對應於一給定頻格之信號強度之量測將因接近感測器之一些活動(例如一觸控事件)而改變。
本文中所討論之感測設備使用發射及接收天線(本文中亦指稱導體、列導體、行導體、發射導體或接收導體)。然而,應暸解,發射天線或接收天線充當一發射器、一接收器或兩者取決於內文及實施例。在一實施例中,配置之所有或任何組合之發射器及接收器可操作地連接至能夠發射及接收所需信號之一單一積體電路。在一實施例中,發射器及接收器各分別可操作地連接至能夠發射及接收所需信號之一不同積體電路。在一實施例中,模式之所有或任何組合之發射器及接收器可操作地連接至各能夠發射及接收所需信號且一起共用此多IC組態所需之資訊之一積體電路群組。在一實施例中,在積體電路之容量(即,發射及接收通道之數目)及模式之要求(即,發射及接收通道之數目)容許之情況下,由一控制器使用之所有多個模式之所有發射器及接收器由一共同積體電路或其間具有通信之一積體電路群組操作。在一實施例中,當發射或接收通道之數目要求使用多個積體電路時,來自各電路之資訊組合於一分離系統中。在一實施例中,分離系統包括一GPU及用於信號處理之軟體。
在一實施例中,混合信號積體電路經調適以產生一或多個信號且經由發射器將信號發送至發射天線。在一實施例中,混合信號積體電路經調適以產生複數個頻率正交信號且將複數個頻率正交信號發送至發射天線。在一實施例中,混合信號積體電路經調適以產生複數個頻率正交信號且將複數個頻率正交信號之一或多者發送至複數個發射天線之各者。在一實施例中,頻率正交信號處於係在自DC至高達約2.5 GHz之範圍內。在一實施例中,頻率正交信號係在自DC至高達約1.6 MHz之範圍內。在一實施例中,頻率正交信號係在自50 KHz至200 KHz之範圍內。頻率正交信號之間的頻率間隔應大於或等於積分週期(即,取樣週期)之倒數。
在一實施例中,混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)經調適以判定表示由一發射天線發射之各頻率正交信號之至少一值。在一實施例中,混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)對接收信號執行一傅立葉變換。在一實施例中,混合信號積體電路經調適以數位化接收信號。在一實施例中,混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)經調適以數位化接收信號且對數位化資訊執行一離散傅立葉變換(DFT)。在一實施例中,混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)經調適以數位化接收信號且對數位化資訊執行一快速傅立葉變換(FFT)。
轉至圖1,展示闡述併入至可穿戴裝置150中之一感測系統100之一實例的一簡化圖。在圖1中,可穿戴裝置150放置於一手腕上。在一實施例中,具有信號處理能力之一混合信號積體電路包括一發射器110及一接收器120。在一實施例中,包括一發射器(或多個發射器)及一接收器(或多個接收器)之一類比前端替代混合信號積體電路用於發送及接收信號。在此一實施例中,類比前端向信號產生及信號處理電路及/或軟體提供一數位介面。在一實施例中,混合信號積體電路經調適以產生一或多個信號且經由發射器110將信號發送至發射天線130 (亦指稱一電極或導體)。在一實施例中,混合信號積體電路100經調適以產生複數個頻率正交信號且將複數個頻率正交信號發送至發射天線130。
發射器110導電地耦合至發射天線130,且接收器120可操作地連接至接收天線140 (本文中亦指稱導體或電極)。發射天線130支撐於穿戴於一身體部位上之可穿戴裝置150上。熟習技術者將鑑於本發明而明白,發射天線及接收天線經任意指派,且發射天線130可用於接收側上,而接收天線140可用作發射側。熟習技術者亦將鑑於本發明而明白,信號處理器、發射器及接收器可實施於分離電路上。熟習技術者將鑑於本發明而明白,發射器及接收器可支援一個以上天線。在一實施例中,採用複數個發射天線130及/或複數個接收天線140。
關於與可穿戴裝置相關聯之發射天線(或導體)及接收天線(或導體)之實施的進一步討論可見於美國專利申請案第15/926,478號、美國專利申請案第15/904,953號、美國專利申請案第16/383,090號及美國專利申請案第16/383,996號,所有上述申請案之內容以引用的方式併入本文中。
圖2係展示位於一手腕區域203接近處之一感測系統200之一實施例的一圖式。感測系統200可操作地附接至身體之一位置處,其中能夠判定關於一特定肌肉或肌肉群之活動的資訊。在圖2中,感測系統200經由使用一帶201連接至手腕區域203。在圖2所描繪之配置中,能夠偵測控制手部運動之肌肉活動。然而,應瞭解且如下文將討論,感測系統可操作地連接至身體之其他部位及/或使用除帶之外的機構可操作地連接至身體。感測系統200包括可操作地連接至一處理器(未展示)之接收天線204 (天線亦指稱導體或電極)。接收天線204位於一外殼205內。外殼205可操作地附接至束帶201。
當穿戴感測系統200時,接收天線204經調適以位於手腕區域203之皮膚之表面上方。在圖2所展示之實施例中,各接收天線204定位成在垂直於手腕區域203之表面之一方向上與手腕區域203之表面相距實質上相同距離。接收天線204可與手腕區域203之表面由外殼205形成之材料分離。在一實施例中,帶201將接收天線204與手腕區域203之表面分離。在一實施例中,除帶之外的一層材料將接收天線與皮膚表面分離。在一實施例中,一外殼將一或若干接收天線與皮膚表面分離。在一實施例中,多層材料將一或若干接收天線與皮膚表面分離。在一實施例中,一或若干接收天線放置成接近皮膚表面,無任何介入層。在一實施例中,一或若干接收天線放置於皮膚表面上。
當接收天線204遠離皮膚表面定位時,諸如汗液、皮膚化學物、紋理、生物因數等等之因數不太可能干擾量測。在一實施例中,接收天線204經調適以定位成與皮膚表面相距約2 mm。在一實施例中,接收天線204經調適以定位成與皮膚表面相距約1 mm。在一實施例中,接收天線204經調適以定位成與皮膚表面相距約3 mm。在一實施例中,接收天線204經調適以定位成與皮膚表面相距約4 mm。在一實施例中,接收天線204經調適以定位成與皮膚表面相距約5 mm。在一實施例中,一些接收天線定位成與皮膚表面相距不同距離。例如,一接收天線分組定位成與皮膚表面相距1 mm,而另一接收天線分組定位成與皮膚表面相距2 mm。在一實施例中,各接收天線定位成與皮膚表面相距不同距離。一般而言,隨著接收天線204接近或定位成接近皮膚表面,自皮膚接收之注入信號之量值增大。影響接收天線接收注入信號之其他因數係接收天線之幾何形狀及接收天線之大小。
感測系統200亦包括發射天線202 (亦指稱一導體或電極)。儘管展示一單一發射天線202,但可在感測系統200中使用一個以上發射天線。更多發射天線可提供額外信號源,其可在經量測及處理時提供關於肌肉活動之額外資訊。發射天線202經調適以將一信號注入至感測系統200之使用者中。發射天線202可操作地連接至帶201且位於使用者之足夠近處以將信號有效發射至使用者中,使得信號能夠由使用者攜載。在一實施例中,帶201將發射天線202與手腕區域203之表面分離。在一實施例中,除帶之外的一層材料將一或若干發射天線與皮膚表面分離。在一實施例中,一外殼將一或若干發射天線與皮膚表面分離。在一實施例中,多層材料將一或若干發射天線與皮膚表面分離。在一實施例中,一或若干發射天線放置於皮膚表面接近處,無任何介入層。在一實施例中,一或若干發射天線放置於皮膚表面上。發射天線與皮膚表面之距離或發射天線是否位於皮膚上可由諸如信號強度及身體化學物之因數判定。
圖2中展示遠離接收天線204定位之發射天線202,然而,應瞭解,發射天線202可定位成與各自接收天線202相距各種距離。發射天線202與一接收天線204之接近性會影響由接收天線204接收之信號之量測。亦應瞭解,在一些實施例中,發射天線及接收天線之作用可切換或交替,其中發射天線用作接收天線且接收天線用作發射天線。
圖2中展示向感測系統200之一使用者注入一信號之一發射天線202。在一實施例中,一個以上發射天線向一使用者注入信號。在一實施例中,一個以上發射天線向一使用者注入信號,其中各發射天線注入與向使用者發射之各其他信號正交之一信號。在一實施例中,一個發射天線向一使用者注入一個以上信號,其中向使用者發射之各信號相對於向使用者發射之各其他信號正交。可藉由使用更多發射信號來獲得關於經量測之位置的可能更多資訊。
儘管發射天線202經展示為位於帶201上,但應瞭解,發射天線202未必位於帶201上或未必接近帶201。在一實施例中,一或若干發射天線位於定位於身體其他部位上之一可穿戴裝置上。在一實施例中,一或若干發射天線位於使用者另一隻手接近處。在一實施例中,一或若干發射天線位於由使用者穿戴之一環上。在一實施例中,一或若干發射天線位於戴在頭上之護目鏡或眼鏡上。在一實施例中,一或若干發射天線位於由使用者穿戴之一件衣服中。在一實施例中,一或若干發射天線位於由使用者攜載之一標誌上。
在一實施例中,一或若干發射天線位於環境內且信號在使用者接近發射天線時發射至使用者。在一實施例中,一或若干發射天線位於使用者所坐之一椅子上。在一實施例中,一或若干發射天線位於使用者所站之地板上。在一實施例中,一或若干發射天線位於一車輛內。
圖2中闡述幾何形狀,使得存在一個發射天線202及複數個接收天線204。在一實施例中,可交換或交替發射天線及接收天線之作用。在一實施例中,一或若干接收天線經切換以執行一或若干發射天線之作用,且一或若干發射天線經切換以執行一或若干接收天線之作用。可藉由交替天線之作用來獲得額外及不同資訊。
儘管圖1及圖2中所展示及描述之實施例已能夠判定及區分手指之移動及位置,但關於諸如捏合及判定指尖何時碰到之觸控事件,要注意關於感測系統判定某些觸控事件之能力之各種成功率。然而,感測系統相對於手腕區域之放置已能夠改善感測系統區分此等事件類型之能力。可藉由將感測系統放置於其中能夠判定關於手腕之移動及手腕區域內所反映之手指之移動之改善資料之一位置上來偵測此等事件。可藉由使某些事件與手腕區域內所判定之活動相關來辨別諸如觸控、捏合及物件觸控之事件。此外,可經由使用機器學習來改善觸控事件之能力,因為更多相關事件歸因於系統之使用。
圖3展示由一感測系統300判定之一捏合。一捏合係將手指按壓在一起。發射及接收天線位於外殼305內。發射及接收天線放置於手腕區域接近處。手腕區域內之骨骼、肌腱、靜脈、動脈等等之身體結構之移動及位置能夠用於判定手指之運動且判定其他手部相關行為。圖3展示由手偵測及判定之食指與拇指之間的一捏合。圖4展示由感測系統判定之食指與拇指之間的一觸控。一觸控係食指及拇指接觸,無後續壓力。
圖5展示一人之前臂中之肌肉組織之一圖式。在與手及手指之特定移動相關之某些區域中放置接收天線及發射天線容許較佳地判別期望被判定之活動。改良肌肉活動與一特定移動及位置之相關性。將一接收電極定位於接近肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動之一區域(其與希望被辨別之手之位置或運動相關)改良判定所尋找之位置或運動之能力。
歸因於手腕區域之內部結構之不同移動,圖3及圖4所展示之觸控與捏合之間的差異能夠經由感測系統判定。已判定將發射天線及接收天線放置於接近管控捏合及觸控活動之肌肉之手腕區域之頂部部分(即,圖中所展示之放置感測系統之區域)上可有效偵測可與捏合及指尖觸控相關之手腕區域內之內部移動。
另外,將感測系統放置成與判定手部其他活動之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關亦促進此等判定。圖6展示由感測系統判定之一台面之一觸控。圖7展示由感測系統判定之一棒球之一觸控。在兩種情形中,觸控事件係由手指與一物件表面之接觸及觸控事件對手腕區域內之下層身體結構引發之影響判定。
儘管上文討論與各種身體部位一起使用之可穿戴裝置,但一般技術者可鑑於本發明使用上文相對於各種實施例所討論之原理來將上文所討論之感測系統進一步實施至將受益於建立聯繫之其他可穿戴裝置中。
在一實施例中,感測系統實施於放置於腳踝上之一可穿戴裝置中。將感測系統之發射天線及接收天線放置成與判定腳部活動之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關提供腳部活動之改善量測。在一實施例中,感測系統實施於放置於手臂上之一可穿戴裝置中。將感測系統之發射天線及接收天線放置成與判定手臂相關聯活動之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關提供手臂活動之改善量測。在一實施例中,感測系統實施於放置於胸部上之一感測裝置中。將感測系統之發射天線及接收天線放置成與判定胸部相關聯活動(例如呼吸、心率等等)之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關提供相關聯胸部活動之改善量測。在一實施例中,壓力適應性感測器系統實施於放置於腿部上之一可穿戴裝置中。將感測系統之發射天線及接收天線放置成與判定腿部相關聯活動之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關提供腿部活動之改善量測。在一實施例中,感測系統實施於放置於頭部上之一可穿戴裝置中。將感測系統之發射天線及接收天線放置成與判定頭部相關聯活動之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關提供面部活動及頭部運動之改善量測。在一實施例中,感測系統實施於放置於頸部上之一可穿戴裝置中。將感測系統之發射天線及接收天線放置成與判定頸部相關聯活動之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關提供發聲、呼吸及其他相關聯活動之改善量測。在一實施例中,壓力適應性感測系統實施於放置於腰部上之一可穿戴裝置中。將感測系統之發射天線及接收天線放置成與判定腰部相關聯活動之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關提供移動及其他相關聯活動之改善判定。在一實施例中,感測系統實施於放置於手部上之一可穿戴裝置中。將感測系統之發射天線及接收天線放置成與判定手部相關聯活動之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關提供精細手部運動之改善判定。在一實施例中,感測系統實施於放置於腳部上之一可穿戴裝置中。將感測系統之發射天線及接收天線放置成與判定腳部相關聯活動之肌肉組織、骨骼、肌腱及/或韌帶活動相關提供精細腳部移動之改善判定。
本發明之一態樣係一種感測系統。該感測系統包括:一外殼,其中該外殼經調適以放置成接近一身體部位;至少一發射天線,其可操作地位於外殼內,其中該發射天線經調適以發射至少一信號;至少一接收天線,其經調適以接收該至少一信號,其中該接收天線可操作地位於外殼內;一處理器,其經調適以處理由該至少一接收天線接收之信號之量測,其中經處理量測用於判定接近該身體部位之移動;且其中該外殼之放置將該至少一發射天線或該至少一接收天線定位於其中經處理量測提供關於肌肉組織、骨骼、肌腱及韌帶之至少一者之資訊之一位置中,其中該資訊部分用於判定接近該身體部位之該移動。
本發明之另一態樣係一種用於感測一身體部位之移動之方法。該方法包括:將一外殼放置成接近一身體部位,其中該外殼內可操作地定位:至少一發射天線,其經調適以發射信號;至少一接收天線,其經調適以接收信號;及一處理器,其經調適以處理由該至少一接收天線接收之信號之量測,其中經處理量測用於判定接近該身體部位之移動;且其中該外殼之放置將該至少一發射天線或該至少一接收天線定位於其中經處理量測提供關於肌肉組織、骨骼、肌腱及韌帶之至少一者之資訊之一位置中,其中該資訊部分用於判定接近該身體部位之該移動;在該至少一接收天線處接收至少一信號;處理該至少一接收信號;及使用該經處理至少一接收信號來判定該身體部位之移動。
儘管已參考本發明之一較佳實施例來特別展示及描述本發明,但熟習技術者應暸解,可在不背離本發明之精神及範疇之情況下在形式及細節上對本發明作出各種改變。
100:感测系统 110:發射器 120:接收器 130:發射天線 140:接收天線 150:可穿戴裝置 200:感測系統 201:帶 202:發射天線 203:手腕區域 204:接收天線 205:外殼 300:感測系統 305:外殼
將自附圖所繪示之實施例之以下更具體描述明白本發明之上述及其他目的、特徵及優點,其中元件符號係指所有各種視圖中之相同部分。圖式未必按比例繪製,而是將重點放在繪示所揭示之實施例之原理。
圖1展示一感測系統之一圖式。
圖2係經調適以判定活動之一感測系統之另一圖式。
圖3展示由一感測系統判定之一捏合。
圖4展示由感測系統判定之指尖之一觸控。
圖5係繪示手臂之肌肉組織的一圖式。
圖6展示由感測系統判定之一台面之一觸控。
圖7展示由感測系統判定之一棒球之一觸控。
200:感測系統
201:帶
202:發射天線
203:手腕區域
204:接收天線
205:外殼

Claims (20)

  1. 一種感測系統,其包括: 一外殼,其中該外殼經調適以放置成接近一身體部位; 至少一發射天線,其可操作地位於該外殼內,其中該發射天線經調適以發射至少一信號; 至少一接收天線,其經調適以接收該至少一信號,其中該接收天線可操作地位於該外殼內; 一處理器,其經調適以處理由該至少一接收天線接收之信號之量測,其中經處理量測用於判定接近該身體部位之移動;且 其中該外殼之放置將該至少一發射天線或該至少一接收天線定位於其中經處理量測提供關於肌肉組織、骨骼、肌腱及韌帶之至少一者之資訊之一位置中,其中該資訊部分用於判定接近該身體部位之該移動。
  2. 如請求項1之感測系統,其中該身體部位係一手腕。
  3. 如請求項2之感測系統,其中接近該身體部位之該移動係一捏合移動。
  4. 如請求項3之感測系統,其中接近該身體之該移動係選自一觸控或該捏合移動之一者。
  5. 如請求項1之感測系統,其中將該至少一信號注入至該身體部位中。
  6. 如請求項1之感測系統,其中該至少一接收天線係複數個接收天線之一者。
  7. 如請求項1之感測系統,其中該至少一發射天線發射複數個信號,各發射信號在一時間間隔期間與各其他發射信號正交。
  8. 如請求項7之感測系統,其中各信號在一時間間隔期間與各其他發射信號頻率正交。
  9. 如請求項1之感測系統,其中使用一快速傅立葉變換(Fast Fourier Transorm)處理該至少一接收信號。
  10. 如請求項1之感測系統,其中該移動提供關於身體之一部位與該身體之另一部位接觸或該身體之該部位與一物件接觸之資訊。
  11. 一種用於感測一身體部位之移動之方法,其包括: 將一外殼放置成接近一身體部位,其中該外殼內可操作地定位:至少一發射天線,其經調適以發射信號;至少一接收天線,其經調適以接收信號;及一處理器,其經調適以處理由該至少一接收天線接收之信號之量測,其中經處理量測用於判定接近該身體部位之移動;其中該外殼之放置將該至少一發射天線或該至少一接收天線定位於其中經處理量測提供關於肌肉組織、骨骼、肌腱及韌帶之至少一者之資訊之一位置中,其中該資訊部分用於判定接近該身體部位之該移動; 在該至少一接收天線處接收至少一信號; 處理該至少一接收信號;及 使用該經處理至少一接收信號判定該身體部位之移動。
  12. 如請求項11之方法,其中該身體部位係一手腕。
  13. 如請求項12之方法,其中接近該身體部位之該移動係一捏合移動。
  14. 如請求項13之方法,其中接近該身體之該移動係選自一觸控或該捏合移動之一者。
  15. 如請求項11之方法,其中將該至少一信號注入至該身體部位中。
  16. 如請求項11之方法,其中該至少一接收天線係複數個接收天線之一者。
  17. 如請求項11之方法,其中該至少一發射天線發射複數個信號,各發射信號在一時間間隔期間與各其他發射信號正交。
  18. 如請求項17之方法,其中各信號在一時間間隔期間與各其他發射信號頻率正交。
  19. 如請求項11之方法,其中使用一快速傅立葉變換處理該至少一接收信號。
  20. 如請求項11之方法,其中該移動提供關於身體之一部位與該身體之另一部位接觸或該身體之該部位與一物件接觸之資訊。
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