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（映维网Nweon 2022年09月27日）众所周知，Meta不时在集中肉体开发用于AR的肌电图腕带设备，从而辅佐完成首席执行官马克·扎克伯格的元宇宙愿景。实践上，这家公司曾多次强调腕带是AR交互的未来，而团队希望最终能够构建出具有足够温馨外形参数，能够穿一整天，并且足够节能，能够长时间运用的肌电图腕带设备。 延伸阅读：Meta：超低摩擦输入，“腕带”是AR交互的未来 现依据一份名为“Hand gesture recognition based on detected wrist muscular movements”的专利申请，正在积极发力AR增强理想的谷歌同样在研讨相关的肌电图腕带。 与大多数厂商相似，谷歌同样在探求能够将伎俩神经信号转换为数字命令的肌电图腕带，并将其作为AR交互的方式。实践上，具有Pixel Watch智能手表的谷歌在腕带设备方面曾经有了一定的技术积聚。 关于AR交互，谷歌处置这个技术难题的计划包含运用微米分辨率雷达传感器来检测和分类用户伎俩的伎俩内肌肉运动。谷歌的构思是：AR系统的用户能够穿戴伎俩佩戴相关的肌电图腕带。当用户用手操作AR系统中的虚拟对象时，用户伎俩的肌肉和韧带会呈现1-3毫米左右的奇妙动作。 其中，所述腕带包含微米分辨率的雷达传感器，并搭载一个发射器和多个电磁（EM）辐射接纳器（例如三个）。作为阐明，EM辐射是一种小波长，例如毫米波，所以能够检测到上述1-3毫米的奇妙运动。另外，EM辐射以啁FMCW调频连续波的方式发射，每一脉冲约30 chirp，起始频率约为60 GHz，带宽约为4.5 GHz。这种辐射会反射腕部肌肉和韧带，并由腕带芯片的接纳器接纳。然后，能够将接纳到的反射信号或信号样本发送四处置电路中止分类，以将伎俩运动辨认为手势。AR系统辨认出手势后就能够执行虚拟对象支配操作，从而允许用户经过手势支配虚拟对象。 谷歌指出，上述技术处置计划的一个技术优势有三个：体积小，能够带来温馨的AR或VR体验；能够维护隐私，由于奇妙伎俩运动产生的信号不包含任何PII；功率十分低，例如1-3毫瓦。
图1A是示出了一个示例场景。其中，用户100正在穿戴智能眼镜方式的头戴式显现器102，并运用腕带110和移动设备130与头显102显现的虚拟对象交互。移动设备130能够配合腕带110一同检测用户100的手势120，从而执行与虚拟对象交互的控制。手势示例包含但不限于拇指或其他手指悬空滑动、手在特定方向的移动、手指之间的抓捏压戳操作等等。 移动设备130运用腕带生成的信号检测手势120，以响应用户伎俩在构成手势120时的移动。为了生成信号，腕带内嵌发射天线114。发射天线114产生并向用户伎俩发射电磁辐射脉冲。辐射会反射各种对象，包含皮肤/腕带界面和各种腕部肌肉和韧带，从而构成反射电磁辐射。接纳天线112随后接纳反射的电磁辐射，并将接纳到的辐射样本发送到移动设备130的处置电路。 在一个实施例中，处置电路能够嵌入腕带110中，所以不需求触及智能手机。
图1B阐明了FMCW雷达160与伎俩交互的示例配置15。如图所示，我们能够看到神经152、腕韧带154、腕管156和正中神经158。雷达160对应于图1A中的发射天线和接纳天线112和114。 FMCW雷达160以指定速率（例如，30 Hz）将脉冲传输到伎俩。当用户不移动以构成手势时，从上述伎俩器官152、154、156和158反射的信号基本坚持在原位，雷达中的接纳天线不会接纳到反射信号的任何显著变更。 但是，当用户开端挪入手以构成手势时，伎俩器官152、154、156和158会细微移动。当辐射波长足够小时，反射辐射能够提供足够的运动分辨率，以便经过处置电路中止检测。需求留意的是，接纳天线接纳的反射信号能够包含皮肤/腕带接口反射的信号或伎俩内的多次反射信号。 因而在一个实施例中，从发射天线114发射的辐射包含毫米波（mmWave）信号。毫米波辐射的频率约为50 GHz至90 GHz。毫米波辐射的一个优点是雷达相位分辨率与工作中心频率成正比。缘由之一是向下混合正弦信号的相位包络会重复每半个波长。换句话，假如信号的空间表示由s（R）给出，其中s是复信号振幅，R是沿传播方向的位置，则以下关系成立：
其中A是辐射的波长，arg表示复信号振幅的参数或相位。 例如在发射辐射的中心频率为60 GHz的状况下，phase-wrapping位移为2.5 mm。每次辐射突发包含指定数量（例如30）的chirp，亦即辐射频率在开端频率和终了频率之间增加30个周期。关于中等采样计划，每chirp可能有128个采样。在这种状况下，相位分辨距离（即辐射可分辨的腕部肌肉运动的大小）等于phase-wrapping位移与每次chirp的样本数之比，约为0.019 mm。这足以在用户构成手势时检测到奇妙的腕部运动。 关于运用mmWave辐射检测手势构成过程中的伎俩运动，另一个优点是外形参数不具侵入性，亦即足够轻巧。假如有足够的精确度，腕带中的电路不需求变得粗笨或发作显著变更。另外，接纳天线和发射天线所在的芯片能够躲藏在硅酮或任何传统频带资料中，而不会显著降低信噪比（SNR）。 运用毫米波辐射的另一个优点是其功率相对较低。运用发射天线中小于10 mW的功率，能够完成足够的信噪比和手势辨认精度。在一个实施例中，发射天线运用1-3 mW的功率。 另外，mmWave频域已用于更为通用的无线通讯。因而，频带内的接纳和发送技术足够稳健和成熟。mmWave技术配置得足够灵活，能够检测腕部肌肉运动；同时，毫米波的波长足够大，能够避免过多的噪点。不只只是这样，信号保真度能够坚持不变，以便辨认与噪点相对的腕部运动。
图1C是mmWave雷达示例的示例图。这种片上雷达的示例是Soli C芯片。如图1C所示，芯片190之上的毫米波雷达包含发射（Tx）天线194和三个接纳（Rx）天线192（1、2、3）。 在一个实施例中，能够有三个以上的Rx天线（例如，四个、五个等）。由于Rx天线192（1-3）布置在芯片190的不同位置，所以Rx天线172（1-3）接纳的辐射以不同角度入射。社区曾经证明，三根天线在辨认手势时具有足够的精确性。 在一个实施例中，芯片190嵌入由PPG资料制成的腕带中。这种资料为芯片提供了机械支撑，使其能够有效地固定在伎俩左近，但远离伎俩。在一个实施例中，进一步的绝缘（如双面胶带）能够确保腕带和伎俩之间的低压接触。芯片190的尺寸使得芯片190能够嵌入腕带；在一个实施例中，尺寸能够约为6.5 mm长x 5.0 mm宽x 0.8 mm厚。 相关专利：Google Patent | Hand gesture recognition based on detected wrist muscular movements 名为“Hand gesture recognition based on detected wrist muscular movements”的谷歌专利申请最初在2021年3月提交，并在日前由美国专利商标局发布。 |
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