編譯/VR陀螺

在蘋果公司宣布推出Vision Pro后，谷歌、高通和三星就開始緊鑼密鼓地為基于安卓的操作系統(tǒng)以及芯片和硬件構(gòu)建一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)，以便與蘋果公司的Vision Pro競(jìng)爭(zhēng)，從而避免蘋果公司在 2024 年及以后主導(dǎo)這一領(lǐng)域。該聯(lián)盟于 2023 年 1 月匆忙宣布成立。

隨后在6月底，谷歌關(guān)閉了他們的智能眼鏡團(tuán)隊(duì)，即“Iris”，以免被開發(fā)下一代XR頭顯的安卓合作伙伴視為硬件競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

雖然谷歌關(guān)閉了智能眼鏡團(tuán)隊(duì)的硬件部門，但這并不意味著他們的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)就會(huì)憑空消失。谷歌要么會(huì)把與XR/VR相關(guān)的專利賣給合作伙伴，要么就會(huì)把他們開發(fā)的概念轉(zhuǎn)化為他們尚未公布的XR/VR操作系統(tǒng)的功能，該操作系統(tǒng)將在2024年（或更晚）的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)在HMD上。

蘋果Vision Pro的殺手锏之一是使用簡(jiǎn)單的手勢(shì)來與visionOS進(jìn)行交互。內(nèi)置在頭顯底部區(qū)域的攝像頭能夠讀取特定用戶的手勢(shì)，以移動(dòng)物體、滾動(dòng)網(wǎng)頁、點(diǎn)擊圖標(biāo)打開應(yīng)用程序等。

如果智能眼鏡集成攝像頭，就會(huì)顯得過于笨重，因此谷歌的工程團(tuán)隊(duì)決定使用一種“Soli”雷達(dá)技術(shù)來幫助用戶。用戶的手勢(shì)可以被智能手表解讀，然后智能手表可以向智能眼鏡操作系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)/命令，實(shí)現(xiàn)與智能眼鏡操作系統(tǒng)的交互，如點(diǎn)擊圖標(biāo)打開應(yīng)用程序、滾動(dòng)網(wǎng)頁等。

根據(jù)檢測(cè)到的手腕肌肉運(yùn)動(dòng)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別

谷歌的專利背景資料指出，一些AR和VR系統(tǒng)將用戶的手勢(shì)解釋為與虛擬對(duì)象交互的指令。按照這種思路，一些AR和VR系統(tǒng)中使用的電磁輻射發(fā)射器和接收器可以跟蹤手、手臂、手腕或其他身體部位的運(yùn)動(dòng)，從而形成手勢(shì)。這些動(dòng)作可以在運(yùn)行AR或VR系統(tǒng)的處理器中表示為接收器在接收到來自發(fā)射器的輻射并反射到身體部位后產(chǎn)生的波形。

傳統(tǒng)AR和VR系統(tǒng)中使用的發(fā)射器包括可穿戴設(shè)備和肌電圖（EMG）設(shè)備。然而，EMG設(shè)備通常也非常笨重，校準(zhǔn)起來非常麻煩，而且可能對(duì)接觸過于敏感。此外，這些傳統(tǒng)系統(tǒng)可能會(huì)暴露用戶的個(gè)人身份信息 (PII)，并耗費(fèi)過多的系統(tǒng)功率。

與解決上述技術(shù)問題的傳統(tǒng)方法不同，谷歌專利中描述的技術(shù)方案包括使用微米分辨率雷達(dá)傳感器檢測(cè)用戶手腕內(nèi)側(cè)肌肉運(yùn)動(dòng)并對(duì)其進(jìn)行分類。

例如，AR系統(tǒng)的用戶可以在手腕上佩戴手環(huán)或智能手表。當(dāng)用戶做出手勢(shì)操縱 AR 系統(tǒng)中的虛擬對(duì)象（如HMD)所示）時(shí)，用戶手腕上的肌肉和韌帶會(huì)做出 1-3 毫米的微小運(yùn)動(dòng)。

腕帶包含一個(gè)小型雷達(dá)裝置，該裝置的芯片（如Soli芯片）上有一個(gè)電磁輻射發(fā)射器和若干個(gè)接收器（如3個(gè)）；該芯片距離手腕很近。由于發(fā)射器的電磁輻射的波長(zhǎng)較小，如毫米波，因此可以檢測(cè)到這種微小的移動(dòng)。

此外，電磁輻射以啁啾頻率調(diào)制連續(xù)波（FMCW）的形式發(fā)射，每個(gè)脈沖串約有 30 個(gè)啁啾，起始頻率約為 60 千兆赫，帶寬約為 4.5 千兆赫。這種輻射在手腕肌肉和韌帶上反射，并被芯片上的接收器接收。接收到的反射信號(hào)或信號(hào)樣本隨后被發(fā)送到處理電路進(jìn)行分類，以將手腕動(dòng)作識(shí)別為手勢(shì)。識(shí)別出手勢(shì)后，AR 系統(tǒng)就會(huì)執(zhí)行虛擬物體操縱操作，根據(jù)手勢(shì)操縱虛擬物體。

圖源：patentlyapple

谷歌專利圖 1 是一個(gè)示例場(chǎng)景圖，涉及使用腕帶檢測(cè)手腕肌肉微動(dòng)作的 AR 系統(tǒng)用戶；圖 1B 是一個(gè)示例配置圖，說明了 FMCW 雷達(dá)與人的手腕進(jìn)行交互的情況。

谷歌專利圖 2 是示意圖，說明了用于實(shí)現(xiàn)谷歌專利中所述技術(shù)解決方案的示例電子環(huán)境；圖 4 是流程圖，說明了根據(jù)該技術(shù)解決方案校準(zhǔn)麥克風(fēng)陣列的麥克風(fēng)的示例過程。

想了解更多專利詳情，請(qǐng)點(diǎn)擊此處查看谷歌這項(xiàng)發(fā)布于12月7日的專利。

來源：patentlyapple