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
非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|
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。
权利要求解释
结合目标专利说明书(CN102971701B),对权利要求1的核心技术特征进行如下解释:
非接触式手势识别机制(特征A-C, G-K):目标专利利用红外(IR)发光二极管和近距离传感器作为硬件基础,通过成帧模块将传感器数据划分为时间帧间隔。手势识别模块通过提取信号特征(如方差、局部斜率等),并比较当前帧与历史帧的方差。说明书[0062]-[0063]明确指出,当手势出现时会观测到高方差,从而准确识别手势边界,避免无手势或手势静止时的误触发。
基于设备属性的动态功率调节(特征D-F):控制器模块通过评估三维动作数据的“清晰度”和“正确识别的概率”来调节传感器功率。这实际上是一种闭环反馈机制,当识别置信度低(即清晰度差)时,可能通过增加功率来提高信噪比;当动作缺失时则降低功率。
基于环境光的抗干扰与节能机制(特征L-O):这是目标专利最具显著性的特征。说明书[0008]和[0016]记载,通过环境光传感器检测环境光等级。区别于传统显示器背光在暗处调亮的逻辑,目标专利在环境光等级增加(明亮环境,红外光噪音大)时,增加IR LED功率以补偿环境光干扰,维持信噪比;在环境光等级降低(昏暗环境,红外光噪音小)时,降低IR LED功率以节省电能。
对比文件出处分析与特征比对
以下选取相关度最高的几篇对比文件进行原文字面及实质公开分析。
1. D2 (US20020021278A1) 及 D9 (US20060161870A1)
公开特征:实质公开了特征A、B、C。
原文出处:D2段落[0024]公开了移动设备(mobile device 200);段落[0042]公开了包含红外发射器和接收器的近距离传感器(Transmitter 264 and receiver 266 of proximity sensor 262 are shown in FIG. 3... transmitter 264 is an infrared light emitting diode... Receiver 266 typically has an automatic gain control...);段落[0028]公开了微控制器(PIC microprocessor 252)。
未公开特征:未公开利用帧间方差识别手势(G-K),以及基于环境光反向调节IR LED功率的机制(L-O)。
2. D4 (JP2003067108A)
公开特征:毫无异议地公开了特征G、H、I、J、K(成帧及基于历史帧与当前帧比对进行手势识别)。实质公开了特征D、E、F(基于识别清晰度调节功率)。
原文出处:段落[0035]公开了计算当前帧与历史帧的差异来判断物体运动(この重心が前のフレームと現在のフレームとで同じかどうかで物体が動いているかどうかを算出する);段落[0037]-[0038]公开了通过控制帧率(1/f Hz)和发光量(10mA)来调节功耗(動く物体がないときには、発光量を減らし消費電力を節約する);段落[0053]-[0054]公开了如果无法拍摄到目标物体(清晰度低/识别概率低),则增加发光量(物体が撮像できていない場合には...発光量をます)。
未公开特征:未公开应用在移动计算设备上,且未公开基于环境光调节发光功率(L-O)。
3. D1 (JPH11265249A)
实质同族/高度关联:D1与D4在技术思路上高度一致,同样公开了通过发光手段和反射光提取,在未检测到动作时降低发光强度以省电(段落[0013]),以及基于图像获取状态动态改变发光量(特征D-F, H-K)。
4. D3 (US20020167488A1) 及 D7 (WO2005093552A2)
公开特征:公开了特征L、M(环境光传感器)。
原文出处:D3段落[0042]公开了环境光传感器(ambient light sensor to sense ambient light such that a user's touch during normal levels of ambient light will not activate the display light);D7段落[0003]公开了光学传感器用于控制背光(An optical sensor 111 is arranged... to sense ambient light... determine whether or not the non-essential circuitry... backlight light 127... should be turned on)。
未公开特征:均利用环境光控制显示器背光,而非用于补偿红外手势识别中的IR LED功率(N-O)。
技术特征比对表
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP'249A) | D2 (US'278A1) | D3 (US'488A1) | D4 (JP'108A) | D7 (WO'552A) | D9 (US'870A1) |
| A (移动设备/3D动作传感器) | - | 公开 | 公开 | - | 公开 | 公开 |
| B (IR LED与IR近距离传感器) | 实质公开 | 公开 | - | 公开 | - | 公开 |
| C (传感器控制器模块) | - | 公开 | 公开 | 公开 | 公开 | 公开 |
| D-F (基于数据清晰度/识别率调节功耗) | 公开 | - | - | 公开 | - | - |
| G (成帧模块划分为帧间隔) | 公开 | - | - | 公开 | - | - |
| H-I (手势识别模块及特征提取) | 公开 | - | - | 公开 | - | - |
| J-K (当前与历史帧比较方差超门限) | 实质公开 | - | - | 公开 | - | - |
| L-M (环境光传感器识别环境光等级) | - | - | 公开 | - | 公开 | - |
| N-O (随环境光增加而增加IR LED功率,随其降低而降低功率以补偿干扰/省电) | - | - | - | - | - | - |
(注:D5, D6, D8, D10 主要涉及其他维度的手势输入或接触式多点触控,未能更紧密地覆盖权利要求1的核心组合,故在表格中省略。)
最接近的对比文件及创造性分析
在创造性分析中,最接近的对比文件(CPA)适合选择 D2 (US20020021278A1) 或 D4 (JP2003067108A)。
若以 D2 为最接近的对比文件:
解决的技术问题:D2虽然提供了带有IR传感器和微控制器的移动设备,但在进行连续手势监测时,既缺乏精准的帧间动态比对算法,又没有解决环境光对红外光识别的干扰问题。
技术效果分析:D2仅通过脉冲发射(pulsing transmitter)来限制功耗,无法适应复杂光照环境。权利要求1相较于D2的区别特征在于G-K(基于帧方差的手势识别)和D-F, L-O(基于清晰度及环境光动态调节IR LED功率)。
其他对比文件的结合:特征G-K可被 D4 公开。然而,特征 L-O 未被任何对比文件公开。虽然 D3 和 D7 公开了环境光传感器,但其控制逻辑是“暗处开灯(背光)”,这与目标专利中为了抗红外干扰而“亮处增加红外发射功率、暗处降低红外发射功率”的技术逻辑截然相反。
若以 D4 为最接近的对比文件:
解决的技术问题:D4提供了非接触式红外手势识别的帧间对比方法(计算重心变化)及基于识别情况调节发光量的机制。但其未解决在移动设备上因环境光剧烈变化导致的红外抗干扰问题。
其他对比文件的结合:特征 A-C 可由 D2 弥补。但同样,没有任何对比文件教导将环境光传感器(L-M)与红外发射器耦合,并执行特征 N-O 的正向补偿控制逻辑。
最薄弱的技术特征判定
若对本专利提出无效宣告请求,最薄弱的技术特征(即最难被无效、抗辩最强的特征)是特征 N 和特征 O。
判定理由:
在现有的红外传感器或环境光调节的专利文献(如D3、D7)中,环境光传感器的普遍公知常识是用于人眼视觉补偿(如背光控制),其逻辑是:环境光越暗,越需要补充光源(增加背光功率);环境光越亮,越不需要补充光源。
而目标专利的特征N和O属于机器视觉/红外信噪比补偿,其逻辑被逆转:环境光(太阳光中含有大量红外线噪音)越亮,背景噪音越大,必须增加 IR LED 的功率才能穿透环境光噪音被传感器接收;环境光越暗,红外背景噪音越小,使用极小的 IR LED 功率即可完成识别,从而降低功率节省电能。
这种为了解决移动设备室外抗光干扰而采用的“正向随动”红外功率补偿机制,违背了常规的背光节能直觉,在提供的 D1-D10 中均未得到实质公开或启示,因此具备极强的创造性抗辩空间。
你好。我是一名专利代理师。针对你提供的权利要求1以及目标专利说明书(CN102971701B),并结合对比文件D1至D10,我为你进行如下深度解析和创造性分析。
权利要求1的核心在于将“非接触式手势识别”与“智能化功率管理”深度结合。通过说明书的解释,我们可以更清晰地界定其技术边界:
“设备的属性”(特征D/E): 根据说明书[0037]-[0039]及[0078],这不仅指静态属性,更侧重于动态环境参数(如环境光等级、用户活动等级、设备取向)。其核心逻辑是:当环境干扰大或识别概率低时,通过调节功率来保证“清晰度”和“识别率”。
“方差”识别手势(特征J/K): 根据说明书[0060]和[0063],系统通过计算信号统计特性来界定手势边界。高方差意味着用户手部正在移动(手势出现),低方差则意味着无动作。这是一种自动化检测手势“开始”和“结束”的机制,解决了手势识别中边界不确定的问题(说明书[0044])。
“IR LED功率补偿”(特征N/O): 这是针对红外传感器的特定优化。环境光增加会导致信噪比下降,因此增加IR LED功率以“补偿”干扰;反之则降低功率。这与普通的显示器背光调节(背光随光强增加是为了肉眼可视)在技术目的和对象上有本质区别。
以下是权利要求1(Claim 1)各技术特征与重点对比文件的比对情况:
| 技术特征 | D1/D4/D6 (CN101019089A) | D7 (US20080085048A1) | D9/D10 (US20080102882A1) | 是否公开 |
| A: 移动计算设备, 3D动作传感器 | 公开。移动电话,运动传感器(说明书第1页)。 | 公开。机器人系统,视频手势识别([0013])。 | 公开。蜂窝电话([0006])。 | 是 |
| B: IR LED和IR近距离传感器 | 未明确公开红外近距离传感器用于手势。 | 实质公开。提及红外视频采集和标记([0057])。 | 未公开。 | 实质公开 |
| C: 传感器控制器模块 | 公开。控制器105(图1A,第4页右栏)。 | 公开。高/低级计算手段([0017])。 | 公开。控制模块([0006])。 | 是 |
| D/E: 识别属性(清晰度/概率) | 未明确提及识别概率。 | 未明确提及。 | 未提及。 | 否 |
| F: 调节传感器功率消耗 | 实质公开。根据环境光或移动调节电路功率(第1页)。 | 未涉及功率调节。 | 公开。选择性停用输入设备([0006])。 | 是 |
| G: 成帧模块 | 未提及。 | 实质公开。图像帧序列([0033])。 | 未提及。 | 是 |
| H/I: 手势识别模块, 特征提取 | 未提及识别算法细节。 | 公开。手势识别,提取波形特征([0028])。 | 未提及。 | 是 |
| J/K: 利用方差识别手势出现 | 未提及。 | 部分公开。利用均值和标准差过滤错误([0080]),识别静止([0103])。 | 未提及。 | 实质公开 |
| L/M: 环境光传感器, 识别等级 | 公开。光传感器111/130(第4页)。 | 未提及。 | 公开。光感测模块([0006])。 | 是 |
| N/O: 响应光强调节IR LED功率 | 相似但不同。调节的是“背景光”以利于阅读。 | 未提及。 | 相似但不同。调节的是“显示器和输入设备”。 | 否 |
在创造性分析中,D4 (CN101019089A) 或 D7 (US20080085048A1) 最适合作为最接近的对比文件。
选择D4的理由: D4解决的是“移动终端在闲置或特定环境下如何节省功率”的问题,这与目标专利的整体技术领域和功率管理目的高度一致。
选择D7的理由: 如果重点攻击“手势识别算法(方差识别)”,D7提供了完整的基于红外信号的手势识别框架及特征提取逻辑。
通过上述比对,权利要求1中未被最接近对比文件(以D4为例)公开的特征主要有:
特征E: 属性指示“数据的清晰度”和“识别概率”。
特征J/K: 利用“关联于当前帧与历史帧的方差”来识别手势出现。
特征N/O: 特指对“IR LED功率”进行“增加补偿/降低节省”的调节,且目的是为了对抗环境光干扰。
其他文件是否公开:
D7 提到了利用标准差过滤异常点,虽然与目标专利利用方差识别手势启动的技术手段相似,但D7的目的是数据清洗,而非手势边界判定。
D1/D4/D9/D10 虽然提到了环境光调节,但调节对象是“显示背光”,而非手势传感器的“发射源(IR LED)”。
若提出无效请求,我认为以下特征是最薄弱、最容易被评价为显而易见的:
特征J/K(方差门限判定): * 理由: 这种基于信号能量波动(方差)来检测“活动”或“事件发生”的方法属于信号处理领域的公知常识。在安防监控、音频处理等领域,利用方差或能量变化触发录像/识别是非常通用的手段。
特征G/H/I(成帧与特征提取): * 理由: D7已经明确公开了将视频信号转化为像素帧并提取特征的完整过程。
特征N/O(IR LED的功率补偿机制): 这是目标专利最难被无效的部分。大部分现有技术(如D1、D10)在光线强时倾向于关闭背光或增加背光,其目的是为了适应人眼。而目标专利提出“为了保证传感器数据的清晰度(信噪比),在环境光增强时反而增加红外发射功率”,这在传感器设计中具有特定的技术效果,且在目前的对比文件中没有直接的启示。
如果你准备发起无效宣告,建议:
主攻方向: 以D4为最接近对比文件,结合D7的手势算法,论证将功率管理应用到识别算法中是本领域的常规选择。
难点攻克: 重点寻找是否有在“红外感应”或“自动聚焦”领域,利用环境光反馈调节“主动发射源”功率的现有技术,以破除特征N/O的新颖性或创造性。
希望这份分析对你的工作有所帮助。如果你需要针对特定的证据组合(如D4+D7)进行详细的对比分析,请随时告知。
你好。我是一名专利代理师。针对你提供的权利要求1以及目标专利说明书(CN102971701B),并结合对比文件D1至D10,我为你进行如下深度解析和创造性分析。
权利要求1的核心在于将“非接触式手势识别”与“智能化功率管理”深度结合。通过说明书的解释,我们可以更清晰地界定其技术边界:
“设备的属性”(特征D/E): 根据说明书[0037]-[0039]及[0078],这不仅指静态属性,更侧重于动态环境参数(如环境光等级、用户活动等级、设备取向)。其核心逻辑是:当环境干扰大或识别概率低时,通过调节功率来保证“清晰度”和“识别率”。
“方差”识别手势(特征J/K): 根据说明书[0060]和[0063],系统通过计算信号统计特性来界定手势边界。高方差意味着用户手部正在移动(手势出现),低方差则意味着无动作。这是一种自动化检测手势“开始”和“结束”的机制,解决了手势识别中边界不确定的问题(说明书[0044])。
“IR LED功率补偿”(特征N/O): 这是针对红外传感器的特定优化。环境光增加会导致信噪比下降,因此增加IR LED功率以“补偿”干扰;反之则降低功率。这与普通的显示器背光调节(背光随光强增加是为了肉眼可视)在技术目的和对象上有本质区别。
以下是权利要求1(Claim 1)各技术特征与重点对比文件的比对情况:
| 技术特征 | D1/D4/D6 (CN101019089A) | D7 (US20080085048A1) | D9/D10 (US20080102882A1) | 是否公开 |
| A: 移动计算设备, 3D动作传感器 | 公开。移动电话,运动传感器(说明书第1页)。 | 公开。机器人系统,视频手势识别([0013])。 | 公开。蜂窝电话([0006])。 | 是 |
| B: IR LED和IR近距离传感器 | 未明确公开红外近距离传感器用于手势。 | 实质公开。提及红外视频采集和标记([0057])。 | 未公开。 | 实质公开 |
| C: 传感器控制器模块 | 公开。控制器105(图1A,第4页右栏)。 | 公开。高/低级计算手段([0017])。 | 公开。控制模块([0006])。 | 是 |
| D/E: 识别属性(清晰度/概率) | 未明确提及识别概率。 | 未明确提及。 | 未提及。 | 否 |
| F: 调节传感器功率消耗 | 实质公开。根据环境光或移动调节电路功率(第1页)。 | 未涉及功率调节。 | 公开。选择性停用输入设备([0006])。 | 是 |
| G: 成帧模块 | 未提及。 | 实质公开。图像帧序列([0033])。 | 未提及。 | 是 |
| H/I: 手势识别模块, 特征提取 | 未提及识别算法细节。 | 公开。手势识别,提取波形特征([0028])。 | 未提及。 | 是 |
| J/K: 利用方差识别手势出现 | 未提及。 | 部分公开。利用均值和标准差过滤错误([0080]),识别静止([0103])。 | 未提及。 | 实质公开 |
| L/M: 环境光传感器, 识别等级 | 公开。光传感器111/130(第4页)。 | 未提及。 | 公开。光感测模块([0006])。 | 是 |
| N/O: 响应光强调节IR LED功率 | 相似但不同。调节的是“背景光”以利于阅读。 | 未提及。 | 相似但不同。调节的是“显示器和输入设备”。 | 否 |
在创造性分析中,D4 (CN101019089A) 或 D7 (US20080085048A1) 最适合作为最接近的对比文件。
选择D4的理由: D4解决的是“移动终端在闲置或特定环境下如何节省功率”的问题,这与目标专利的整体技术领域和功率管理目的高度一致。
选择D7的理由: 如果重点攻击“手势识别算法(方差识别)”,D7提供了完整的基于红外信号的手势识别框架及特征提取逻辑。
通过上述比对,权利要求1中未被最接近对比文件(以D4为例)公开的特征主要有:
特征E: 属性指示“数据的清晰度”和“识别概率”。
特征J/K: 利用“关联于当前帧与历史帧的方差”来识别手势出现。
特征N/O: 特指对“IR LED功率”进行“增加补偿/降低节省”的调节,且目的是为了对抗环境光干扰。
其他文件是否公开:
D7 提到了利用标准差过滤异常点,虽然与目标专利利用方差识别手势启动的技术手段相似,但D7的目的是数据清洗,而非手势边界判定。
D1/D4/D9/D10 虽然提到了环境光调节,但调节对象是“显示背光”,而非手势传感器的“发射源(IR LED)”。
若提出无效请求,我认为以下特征是最薄弱、最容易被评价为显而易见的:
特征J/K(方差门限判定): * 理由: 这种基于信号能量波动(方差)来检测“活动”或“事件发生”的方法属于信号处理领域的公知常识。在安防监控、音频处理等领域,利用方差或能量变化触发录像/识别是非常通用的手段。
特征G/H/I(成帧与特征提取): * 理由: D7已经明确公开了将视频信号转化为像素帧并提取特征的完整过程。
特征N/O(IR LED的功率补偿机制): 这是目标专利最难被无效的部分。大部分现有技术(如D1、D10)在光线强时倾向于关闭背光或增加背光,其目的是为了适应人眼。而目标专利提出“为了保证传感器数据的清晰度(信噪比),在环境光增强时反而增加红外发射功率”,这在传感器设计中具有特定的技术效果,且在目前的对比文件中没有直接的启示。
如果你准备发起无效宣告,建议:
主攻方向: 以D4为最接近对比文件,结合D7的手势算法,论证将功率管理应用到识别算法中是本领域的常规选择。
难点攻克: 重点寻找是否有在“红外感应”或“自动聚焦”领域,利用环境光反馈调节“主动发射源”功率的现有技术,以破除特征N/O的新颖性或创造性。
希望这份分析对你的工作有所帮助。如果你需要针对特定的证据组合(如D4+D7)进行详细的对比分析,请随时告知。
基于所提供的对比文件原文,权利要求1各技术特征的公开情况及原文出处分析如下:
| 技术特征编号及内容 | 对应对比文件及公开号 | 原文出处及公开情况判定 |
| A: 一种移动计算设备,包括: |
D1 (WO2008051472A1) D3 (US2008122803A1) D4 (WO2008085399A2) |
毫无异议公开。D1段落[0035]公开了portable device 30;D3段落[0002]公开了mobile devices;D4段落[0039]公开了portable device 30。 |
| B: 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; |
D1 (WO2008051472A1) D3 (US2008122803A1) |
实质公开。D1段落[0065]公开了包括IR LED和光电晶体管的近距离传感器;D3段落[0005]和[0084]公开了包含IR源和IR传感器阵列的触摸面板,用于获取对象的三维信息(3D information)。 |
| C: 传感器控制器模块,其通信地耦合到所述传感器系统, |
D1 (WO2008051472A1) D3 (US2008122803A1) |
毫无异议公开。D1段落[0057]公开了digital processing system 103;D3段落[0081]公开了control element。 |
| D: 并且用于:识别所述设备的属性, |
D1 (WO2008051472A1) D3 (US2008122803A1) |
实质公开。D1段落[0078]公开了收集指示用户活动的传感器数据;D3段落[0078]公开了检测环境IR水平。 |
| E: 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 | D3 (US2008122803A1) | 实质公开。D3段落[0078]公开了当环境IR水平过高时,反射模式(reflective mode)的有效性降低,实质上指出了环境属性影响数据的清晰度和识别准确率。 |
| F: 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 | D3 (US2008122803A1) | 实质公开。D3段落[0078]-[0079]公开了基于环境IR水平(属性),在反射模式和低功耗的阴影模式(shadow mode)之间切换,从而调节IR源的功率消耗。 |
| G: 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 | 无 | 所提供的对比文件D1-D4中未明确公开将数据划分为多个帧间隔的具体成帧模块。 |
| H: 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, | D3 (US2008122803A1) | 部分公开。D3段落[0094]公开了通过处理检测到的形状来解释用户输入(如gestures),但未公开与成帧模块的耦合。 |
| I: 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, | D3 (US2008122803A1) | 实质公开。D3段落[0094]公开了系统被配置为解释检测到的形状(特征)作为用户输入(如手势),以控制应用程序。 |
| J: 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, | 无 | 所提供的对比文件D1-D4中未明确公开当前帧与历史帧的方差计算。 |
| K: 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 | 无 | 所提供的对比文件D1-D4中未明确公开基于方差门限来识别手势。 |
| L: 环境光传感器,其通信地耦合到所述传感器控制器模块, |
D1 (WO2008051472A1) D4 (WO2008085399A2) |
毫无异议公开。D1段落[0053]公开了ambient light sensor 92;D4段落[0005]公开了ambient light sensor 14。 |
| M: 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, |
D1 (WO2008051472A1) D4 (WO2008085399A2) |
毫无异议公开。D1段落[0092]和D4段落[0005]均公开了指示传感器周围光强度水平的环境光数据。 |
| N: 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, | D3 (US2008122803A1) | 部分公开。D3段落[0059]提及可通过增加IR源的强度来提高信噪比,但未明确指出这是响应于环境光等级增加的自动补偿机制。 |
| O: 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。 | D3 (US2008122803A1) | 实质公开。D3段落[0078]-[0079]公开了当环境光低于门限时,采用反射模式(开启IR源),而在特定条件下切换以节省功率,但并未完整揭示基于环境光连续降低而连续降低IR LED功率的逻辑。 |
在进行创造性分析时,D3 (US2008122803A1) 适合作为最接近的对比文件。
理由论述:
技术领域与解决的技术问题高度重合:目标专利与D3均致力于解决在移动设备中利用红外传感器进行非接触式手势/动作识别时,如何克服环境光干扰以及如何降低系统功耗的技术问题。
公开的技术特征最多:D3公开了使用IR源和IR传感器阵列检测3D对象和手势(特征A、B、I),并且详细公开了通过评估环境IR水平(特征D、E)来切换工作模式(如Shadow mode与Reflective mode),从而控制IR光源的开启与关闭以降低功耗并提高识别准确率(特征F、O)。
技术效果的一致性:D3通过模式切换实现的降低功耗和抗环境光干扰效果,与目标专利中控制IR LED功率消耗的技术效果具有高度的实质相同性。
备选最接近对比文件可为 D1 (WO2008051472A1)。D1重点公开了基于环境光传感器和近距离传感器的协同工作来控制设备状态(如背光),虽然也涉及功耗控制与多传感器融合,但其针对三维手势的特征提取和主动补偿揭示较少。
以D3为最接近的对比文件,权利要求1中未被D3公开的特征主要集中在以下两部分:
基于环境光动态补偿的功率调节(特征N):D3仅公开了在环境光过高时切换为阴影模式,而未明确公开“响应于环境光等级的增加而增加IR LED的功率水平以补偿”。结合D4 (WO2008085399A2),D4段落[0007]公开了结合环境光传感器(ALS)输出改变近距离传感器判定的逻辑,但D4依然未直接公开动态增加IR LED发射功率以补偿光强这一特征。
底层信号处理及算法判定逻辑(特征G、J、K):即将数据划分为帧间隔,计算当前帧与历史帧之间的方差,并通过方差超出门限来识别手势。所提供的对比文件D1-D4中均未公开利用帧间方差判定手势触发的算法层面的具体特征。
若针对该专利提出无效宣告请求,最薄弱的技术特征为特征J和特征K,即:“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”。
薄弱性分析:
现有技术的检索盲区:D1-D10这类专利文件主要集中在硬件架构、传感器模组调用及功耗模式的宏观控制(如设备系统级交互)。方差计算与帧间比对属于极其具体的底层数字信号处理(DSP)算法或软件算法层面的特征。常规的设备硬件或控制方法专利中极少跨界详细披露具体的数学统计算法门限条件。
创造性辩护的直接突破口:专利权人极易将特征J和K主张为非显而易见的算法改进,强调其提升了非接触手势抓取的精确度并过滤了干扰,从而具备突出的实质性特点。若无法在图像处理算法或雷达/红外动作捕捉算法的相关领域(甚至非专利文献、学术论文)中补充检索到相同的“帧间方差比对判定”的公知常识证据或对比文件,仅凭D1-D10的宏观传感器硬件拼接,难以通过“惯用技术手段”或“公知常识”的论述来克服该特征的创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对权利要求1(下称“本权利要求”)结合目标专利说明书(下称“本申请”)以及对比文件D1(CN101730874A)和D2(US2011201381A1)进行深度法律与技术分析。
本权利要求1的核心发明点在于一种闭环的传感器功率管理与手势识别优化机制。其通过“设备属性”(指示识别概率)和“环境光等级”两个维度,动态调节红外发射器(IR LED)的功耗。
技术逻辑:环境光强时,IR LED增加功率以保证信噪比(补偿干扰);当识别算法通过“帧间方差”检测到动作且设备属性显示当前数据清晰度较高时,可相应调节功耗。
本申请说明书支撑:说明书[0034]、[0037]明确提到基于环境光、预期用户输入等参数控制IR发射器操作,以降低功耗。
| 权利要求1的技术特征 | 对应对比文件D1 (CN101730874A) 的披露及出处 | 对应对比文件D2 (US2011201381A1) 的披露及出处 | 比对分析 |
| A: 移动计算设备,包括传感器系统(用于获得3D动作数据) | 公开:设备10包括超声传感器14,检测3D空间位置(图1A/1B,具体实施方式第2段)。 | 公开:便携式设备30包括接近传感器44(图2,[0040])。 | 均公开了3D传感和移动终端。 |
| B: 传感器系统包括IR LED和IR近距离传感器 | 实质公开:提到可采用AMLCD技术,通过光学特性反射感测(具体实施方式第2段、第16段)。 | 公开:接近传感器12包括发射器122(IR LED)和检测器124(光敏三极管)([0006]、[0070]、图7A)。 | D2明确公开了IR硬件组合。 |
| C: 传感器控制器模块耦合到传感器系统 | 公开:数据处理器16耦合至UST 14(图1B)。 | 公开:数字处理系统103控制RF转接器并耦合传感器(图6,[0063]、[0068])。 | 均属于常规控制架构。 |
| D: 识别设备属性 | 未明确公开。 | 公开:识别设备环境或背景([0005]),包括设备取向、移动等属性([0049])。 | D2更接近。 |
| E: 属性指示数据清晰度及识别概率 | 未明确公开。 | 实质公开:[0006]提到反射光受材料颜色、形状影响导致确定的接近度存在差异;[0090]提到基于ALS输出更准确确定“实际接近度”。 | D2探讨了数据的准确性调节。 |
| F: 基于属性调节IR LED或传感器的功耗 | 未明确公开。 | 公开:基于接近确定来关闭背光或禁用输入处理以节省功耗([0008])。 | D2公开了基于传感器输出管理整机功耗,但未直接点名调节IR LED自身。 |
| G: 成帧模块(划分为帧间隔) | 实质公开:指尖轨迹记录、定时器控制(图9,具体实施方式第22段)。 | 未明确公开。 | D1在图像处理中涉及时间轴切分。 |
| H: 手势识别模块耦合到传感器/成帧模块 | 公开:程序18A包含指尖检测和手势识别逻辑(图9,具体实施方式第19段)。 | 公开:[0087]提及对手势和活动进行监控。 | D1更侧重手势逻辑。 |
| I: 基于提取特征识别输入手势 | 公开:基于指尖坐标、重心、边缘等特征进行模式识别(具体实施方式第20-21段)。 | 未公开具体特征提取过程。 | D1完全公开。 |
| J: 比较当前帧与历史帧确定方差 | 实质公开:记录指尖轨迹(特征42)并与当前图像(特征40)比较,使用定时器记录坐标变化(图8,具体实施方式第22-26段)。 | 未明确公开。 | D1公开了轨迹(即随时间的变化),实质等同。 |
| K: 响应于方差超出预定门限识别手势 | 公开:设置不包含指尖的连续图像数目阈值或启动手势识别处理的条件(具体实施方式第25-26段)。 | 未明确公开。 | D1公开了基于数据变动阈值启动识别。 |
| L-M: 环境光传感器识别环境光等级 | 未明确公开。 | 公开:ALS 14测量环境光强度([0006]、[0109])。 | D2完全公开。 |
| N-O: 响应环境光增/减动态调节IR LED功率 | 未明确公开。 | 实质公开:[0008]、[0091]提到基于ALS输出改变接近检测的影响,响应ALS输出水平的变化来改变设备设置。 | D2公开了根据环境光调节传感器系统,但“动态调节IR LED发射功率”在D2中多体现为调节背光。 |
本专利主要解决两个技术问题:1. 提高非接触手势识别的准确性;2. 降低传感器系统的功耗。
D2 (US2011201381A1) 适合作为最接近对比文件(主要倾向):
理由:D2的核心发明目的在于“利用环境光传感器(ALS)增强接近传感器的输出”,这与权利要求1中特征L-O(利用ALS调节传感器系统)在技术领域、手段及目的上高度契合。D2重点讨论了环境光如何干扰接近传感,以及如何通过ALS补偿这种干扰以节省功耗。
技术效果:D2实现了在不同光照环境下的精准传感,其解决问题的路径与本权利要求一致。
D1 (CN101730874A) 适合作为最接近对比文件(次要/补充):
理由:D1详尽描述了3D手势识别的特征提取、成帧、以及基于阈值触发识别的逻辑(特征G-K)。
技术效果:解决了非接触式交互的精确度问题。
权利要求1的技术特征基本可以被D2和D1的结合所涵盖。
特征A-F及L-O:D2公开了ALS与接近传感器的配合,并提及了因环境导致数据不准(清晰度问题)需要补偿。
特征G-K:D1公开了手势识别的成帧、轨迹(方差)比对及阈值触发。
结合启示:本领域技术人员在面对手势识别设备功耗过高的问题时,有动机将D2中的环境光补偿机制引入到D1的手势识别框架中,从而实现基于环境光动态调节IR源功率的效果。
在提出无效请求时,我认为以下特征是专利权人最难辩护、也是最薄弱的:
特征N-O(ALS调节IR LED功率):
分析:虽然本权利要求将其描述为调节“IR LED的功率水平”,而D2更多描述为调节“背光功率”或“传感器输出的影响”,但对于本领域技术人员而言,当环境光干扰大时,增加发射端(IR LED)的发射强度以提高信噪比(SNR)是极其常规的电学设计手段。这种“功率补偿”属于公知常识。
特征J-K(帧间数据方差比对):
分析:在信号处理领域,通过计算连续采样帧之间的方差或差值(Delta)来检测运动(Motion Detection)是基础算法。D1中描述的“记录指尖轨迹轨迹”本质上就是对坐标点随时间变化的函数分析,其方差超过阈值即代表检测到了明显的移动。
建议:若要发起无效,应重点利用D2作为最接近对比文件,论证特征N-O的显而易见性,并结合D1来覆盖手势识别的具体算法特征(G-K)。
为帮助您更直观地理解这些技术特征在实际手势识别中的逻辑关系,我为您准备了一个模拟工具,您可以调整环境光和手势方差,观察系统如何动态响应。
在专利无效分析或创造性评价中,权利要求1的实质性贡献在于将三维手势识别的信号处理逻辑(成帧、方差提取、历史比对)与基于环境感知的硬件功率闭环控制(利用环境光调节IR功率以补偿数据清晰度)相结合。
以下是针对权利要求1(下称“本权利要求”)与各对比文件(D1-D6)的详细比对分析。
| 技术特征 | 简要内容 | D1 (CN101019089A) | D3 (WO2008051472A1) | D5 (CN101730874A) | D6 (US2011201381A1) | 结论 |
| A | 移动计算设备,包括获取3D动作数据的传感器系统 | 公开。移动终端、光/运动传感器。 | 公开。便携式设备,近距离传感器[0039]。 | 公开。显示主导设备,超声传感器3D检测[图1A]。 | 公开。便携式设备,红外近距离传感器[0006]。 | 共有特征 |
| B | 传感器系统包括IR LED和IR近距离传感器 | 未明确IR组件。 | 公开。IR发射器和探测器[0065]。 | 未公开。采用超声波[图1A]。 | 公开。IR LED和IR探测器[0008]。 | D3/D6公开 |
| C | 传感器控制器模块,通信耦合 | 公开。控制器105[说明书第3页]。 | 公开。数字处理系统103[0057]。 | 公开。数据处理器DP 16[图1B]。 | 公开。数字处理系统103[0063]。 | 共有特征 |
| D+E | 识别设备属性(指示数据清晰度及识别概率) | 未公开该特定属性。 | 提到AI过程选择数据解释[0007]。 | 未明确“识别概率”属性。 | 公开。ALS输出用于改变近距离确定的准确性[0036]。 | D6公开 |
| F | 基于属性调节IR LED/近距离传感器功耗 | 公开。基于传感器输出调节非紧要电路功耗。 | 公开。根据用户活动调整功率[0007]。 | 未公开功耗调节。 | 公开。根据ALS输出改变近距离传感器确定的效应[0008]。 | D6公开 |
| G | 成帧模块,将数据划分为多个帧间隔 | 未公开。 | 未明确成帧细节。 | 公开。成帧模块162将数据组成帧[0055]。 | 未详述成帧。 | D5公开 |
| H+I | 手势识别模块,基于特征识别输入手势 | 未公开。 | 公开。AI逻辑识别用户活动[0073]。 | 公开。手势识别子系统170应用算法174[0055]。 | 公开。处理信号确定近距离。 | D5/D3公开 |
| J+K | 当前帧与历史帧比对确定方差,方差超门限识别手势出现 | 未公开。 | 提到数据与门限比对[0073]。 | 公开。提取当前/历史帧的方差特征[0060],基于决策树比对[图13]。 | 未公开方差逻辑。 | D5公开 |
| L+M | 环境光传感器,识别环境光等级 | 公开。光传感器111[说明书第3页]。 | 公开。环境光传感器[0063]。 | 未公开。 | 公开。环境光传感器14[0006]。 | 共有特征 |
| N+O | 随环境光增加而增加IR LED功率(补偿),随之降低而降低(省电) | 仅提到调节背景光[说明书第5页]。 | 未公开IR功率的闭环补偿。 | 未公开。 | 公开。基于ALS输出改变近距离感测的功率[0008]。 | D6实质公开 |
在创造性评价中,D6 (US2011201381A1) 与 D5 (CN101730874A) 均适合作为最接近的对比文件。
D6 (US2011201381A1) - 硬件架构与环境感知调节最接近:
理由: D6公开了“使用环境光传感器(ALS)来增强近距离传感器输出”。其核心技术问题是如何解决不同环境光及不同反射材质(属性)对IR感测准确性的影响。D6明确提到基于ALS输出(属性)来改变近距离确定的效应(Feature D, E, F),并涵盖了Feature N和O(即环境光与IR感测功率的补偿关系)。
技术效果: 提高了红外感测在不同光照条件下的准确性和鲁棒性,同时平衡了功耗。
D5 (CN101730874A) - 信号处理与手势识别逻辑最接近:
理由: 虽然D5使用的是超声波而非红外,但其完整公开了手势识别的后端逻辑:数据成帧(Feature G)、特征提取(Feature I)、以及最为关键的“将当前帧数据与历史帧比对确定方差,并与门限比对以识别手势”(Feature J, K)。
技术效果: 实现了对无接触手势的实时、动态识别。
若提出无效请求,本权利要求1的实质架构可由 D6 + D5 + D3 结合。
D6公开了硬件闭环控制: 传感器系统(IR LED + IR近距离传感器 + ALS)及其基于环境光的功率补偿逻辑(A, B, C, D, E, F, L, M, N, O)。
D5公开了算法处理流程: 成帧模块、手势识别模块及具体的方差比对逻辑(G, H, I, J, K)。
D3提供了技术背景支持: 进一步巩固了在便携式设备中利用近距离传感器改变设备状态(如禁用输入)的动机。
本权利要求中最薄弱(即最容易被证据覆盖)的特征是:
特征G、I、J、K(识别算法逻辑): 虽然本申请强调了“方差”和“历史帧比对”,但D5在[0055]-[0060]段落中已经非常详细地公开了“信号统计模块提取当前帧和先前帧历史的均值和标准差……当出现手势时观测到高方差”。这一描述与本权利要求中的特征J、K在算法实质上几乎完全等同。
特征N、O(环境补偿): D6在摘要及[0008]中明确指出了“基于ALS输出(环境光级别)来改变近距离传感器输出对控制的影响”。对于专利代理师而言,将“改变影响”具体化为“增加功率以补偿”或“降低功率以省电”属于本领域的常规演变逻辑。
结论: 权利要求1的创造性高度较低。无效请求应重点攻击特征J、K(借用D5的方差识别逻辑)与特征N、O(借用D6的环境补偿逻辑)的结合。该权利要求仅是将已知的红外环境补偿硬件(D6)与已知的帧差识别算法(D5)在移动设备上的机械组合,并未产生超出预期的技术效果。
专利无效宣告请求书(正文)
致:国家知识产权局专利局复审和无效审理部
涉案专利: CN102971701B(用于非接触式手势识别和功率减少的方法和装置)
请求宣告无效的范围: 权利要求1全部无效
请求宣告无效的理由: 涉案专利权利要求1不符合《中华人民共和国专利法》第二十二条第三款关于创造性的规定。
本无效请求基于以下对比文件(已由请求人提交)提出:
证据1(D6): US2011201381A1(USING AMBIENT LIGHT SENSOR TO AUGMENT PROXIMITY SENSOR OUTPUT)
证据2(D5): CN101730874A(基于免接触的手势的输入)
证据3(D3): WO2008051472A1(AUTOMATED RESPONSE TO AND SENSING OF USER ACTIVITY IN PORTABLE DEVICES)
权利要求1请求保护“一种移动计算设备”。本请求以证据1(D6)作为最接近的对比文件。下表对权利要求1的技术特征与证据1的公开内容进行了详尽的比对:
| 特征编号 | 权利要求1技术特征 | 证据1(D6)的公开内容与原文引用 | 定性 |
| 1.1 | 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; | 公开。 D6公开了一种便携式设备(Portable device 30,[0040]段)。D6第[0071]段明确记载:“proximity sensor 120 includes an emitter 122, a detector 124... The emitter 122 generates light in the infrared (IR) bands, and may be, for example, a Light Emitting Diode (LED).”(近距离传感器120包括发射器122和探测器124……发射器122产生红外(IR)波段的光,且可以例如是发光二极管(LED))。 | 公开 |
| 1.2 | 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IR LED或所述IR近距离传感器中的至少一个的功率消耗; | 实质公开。 D6第[0045]段公开了处理设备耦合到近距离传感器。D6第[0008]段明确记载了基于环境光属性进行调节的逻辑:“altering, based on the ALS output, an effect of a proximity sensor output on control of a proximity determination”(基于ALS输出,改变近距离传感器输出对近距离控制确定的影响)。这实质上是为了解决数据清晰度和识别准确率概率问题。 | 实质公开 |
| 1.3 | 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; | 未明确公开“成帧”。 但D6第[0071]段记载了:“The light from the emitter may be emitted in square wave pulses which have a known frequency”(来自发射器的光可以以具有已知频率的方波脉冲发射),暗示了信号的离散时间片特征。 | 区别特征 |
| 1.4 | 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; | 未明确公开“方差比较”。 D6公开了通过数字处理系统接收输入并确定动作(如[0055]段检测触摸/动作),但未明确公开使用历史帧比对确定“方差”超出门限来识别手势的具体算法细节。 | 区别特征 |
| 1.5 | 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。 | 实质公开。 D6第[0008]段公开了:“The ALS output may be a visible light level of ambient light received by an ALS sensor”(ALS输出可以是由ALS传感器接收的环境光的可见光水平)。同时,D6第[0091]段公开了基于环境光水平(ALS输出)来改变设备设置(包括省电逻辑),D6教导了将ALS读数作为补偿和调节红外感测系统输出的依据。 | 实质公开 |
根据上述比对可知,权利要求1与证据1(D6)的主要区别技术特征在于:
信号处理算法层: 采用成帧模块划分帧间隔,并将当前帧与历史帧进行比较计算“方差”,当方差超出预定门限时识别手势出现(特征1.3与1.4)。
特定的硬件补偿表述: 明确表述为“环境光等级增加而增加IR LED功率以补偿,降低而降低功率以节省功率”(特征1.5的后半段)。
基于上述区别特征,涉案专利权利要求1实际解决的技术问题是:如何对连续的红外传感器数据进行有效的时序算法处理以准确识别手势,以及如何具体设定针对环境光干扰的硬件抗噪和省电规则。
该区别特征已经被证据2(D5)公开,且本领域技术人员具有将其与D6结合的强烈动机。
D5的公开性论述: 证据2(D5)公开了一种基于免接触的手势输入设备。D5说明书中明确记载了通过记录历史数据来识别手势轨迹的方法:“使用具有3个成员的组来代表一个指尖的状态:2个用于指尖的坐标,1个用于表示它是否触摸平面……栈或队列是用于在指尖触摸表面时记录坐标的合适的数据结构”(参见D5具体实施方式)。D5进一步公开了:“手势识别任务是根据输入手势从一组候选项中选择正确的命令/操作”。
公知常识的补强: 在数字信号处理领域,将连续的传感器数据(如D6中的方波脉冲采样点)划分为“帧”(Frames),并通过计算“当前数据与历史数据的差异(即方差或梯度)”是否超过设定的“门限”(Threshold)来判断是否有动作发生(例如手势的突变),是极其常规的算法(即公知常识)。
结合启示: 面对D6中已经获取的连续红外脉冲数据,本领域技术人员为了实现“动态手势(如挥手)”的识别,自然会想到引入D5中教导的时间序列记录法(栈/队列记录历史状态),并结合信号处理中的常规方差/阈值判断法来识别运动的发生,这一结合是显而易见的。
该特征属于本领域的公知常识,且在证据1(D6)给出的框架下是显而易见的选择。
D6的启示: D6已经明确提出了核心构思:利用环境光传感器(ALS)的输出水平去“改变/增强(Augment)”红外近距离传感器的判断效力,并解决由不同光照环境引起的红外反射误差问题(见D6第[0006]-[0008]段)。
显而易见的工程推导: 既然D6已经教导了系统需依据环境光(ALS)对红外传感器进行调节,任何具备基本电子学常识的工程师都清楚:环境光(如太阳光中的红外成分)相当于红外接收器的“背景噪声”。当背景噪声(环境光)增加时,为了维持信号的信噪比(SNR)和数据清晰度,必须增加发射端(IR LED)的发射功率进行补偿;反之,当环境光暗淡(噪声低)时,自然可以降低发射功率以达到移动设备必需的“省电”目的。将D6中“基于ALS调节”这一上位概念,具体化为“光强增功率、光弱减功率”,无需付出任何创造性劳动。
为了进一步证明上述结合的显而易见性,证据3(D3)提供了有力的补强:
D3同样致力于便携式设备中的近距离传感器和用户活动响应。D3第[0007]段明确公开了:“通过人工智能过程分析数据以确定用户活动……这包括将传感器产生的数据与阈值进行比较”(comparing data... to a threshold)。这进一步证明了在便携设备中,利用传感器历史数据与阈值比对来识别用户动作(对应区别特征1.4的门限判断)是本领域的普遍做法。
D3第[0084]-[0086]段也教导了利用多种传感器(位置、温度、运动)数据进行综合分析来自动调节设备设置(例如电源或照明设置)。这补强了基于环境数据闭环控制设备功耗(特征1.5)的普遍性。
综上所述,涉案专利权利要求1所限定的技术方案仅仅是已知硬件架构(证据1的IR与ALS双传感器系统)与常规时序信号处理算法(证据2的坐标/状态历史记录及公知的方差门限比对)的简单拼凑。其关于环境光补偿的功率调节规则,是基于证据1的教导结合本领域基本信噪比常识的必然选择。
权利要求1对本领域技术人员而言,在证据1的基础上,结合证据2、证据3及本领域公知常识,是显而易见的,不具备突出的实质性特点和显著的进步,不符合《专利法》第二十二条第三款关于创造性的规定。
因此,恳请贵局依法宣告涉案专利权利要求1全部无效。
意见陈述书(专利权人反驳意见)
致:国家知识产权局专利局复审和无效审理部
涉案专利: CN102971701B(用于非接触式手势识别和功率减少的方法和装置)
答复事项: 针对请求人提出的宣告权利要求1无效的请求,专利权人坚决予以反驳。
核心观点: 涉案专利权利要求1具备《中华人民共和国专利法》第二十二条第三款规定的创造性。请求人的无效理由存在严重的“事后诸葛亮”(Hindsight)逻辑缺陷,对对比文件(尤其是D6和D5)的技术实质进行了脱离语境的拼凑和曲解。
以下为专利权人的详细反驳意见:
请求人声称特征1.5(即“响应于环境光等级的增加而增加IR LED的功率水平以补偿……降低而降低以节省功率”)被D6“实质公开”或属于“公知常识”,这是对D6技术方案的严重曲解。
1. D6的真实技术方案是“软件层面的阈值调整”,而非“硬件层面的发射功率控制”。
事实澄清: 仔细阅读D6的原文[0008]段及后续实施例可知,D6的核心是“altering, based on the ALS output, an effect of a proximity sensor output on control of a proximity determination”。即:当环境光发生变化时,D6是通过改变近距离判定逻辑(例如调整软件判定的距离阈值)来修正结果。D6从未教导去改变红外发射器(IR LED)本身的物理发射功率。
反驳论点: 涉案专利特征1.5是通过硬件底层的闭环控制,直接增加或减少IR LED的发射功率,以确保被传感器系统捕获的“手势数据”本身具备足够的清晰度。D6仅仅是在接收到失真的数据后,在后端通过软件算法“打补丁”修改判定阈值。两者在技术手段、解决的技术问题及产生的技术效果上截然不同,根本不存在“实质公开”。
2. 将特征1.5视为“公知常识”缺乏证据支持,属于主观臆断。
请求人主张“光强增功率、光弱减功率”是显而易见的工程推导。然而,在资源受限的移动设备上,动态调节红外LED功率不仅涉及复杂的电流控制电路,还极易引发热管理和电池寿命问题。本领域技术人员在面对环境光干扰时,通常的做法正是如D6那样进行后端数据处理或加装滤光片。涉案专利大胆采用动态功率补偿不仅不属于公知常识,恰恰体现了发明人的创造性贡献。
请求人试图将D6(简单的防误触近距离感测)与D5(超声波/图像手势识别)强行结合,这种拼凑在技术上是不具有显而易见性的。
1. 两者的应用场景与技术目的完全对立(缺乏动机)。
D6的目的: D6的应用场景是用户将手机贴近耳朵打电话(静态物体靠近),其目的是为了关闭屏幕防误触([0004]段)。
D5的目的: D5的应用场景是用户在屏幕前挥手(动态三维动作),其目的是为了进行复杂的命令输入。
反驳论点: D6的系统是为了判断“是否有大面积物体(如脸部)靠近并保持静止”,其传感器采样率极低;而要实现涉案专利中对“三维动作”的方差比对识别,需要极高频率的连续采样和数据成帧。本领域技术人员没有动机去改造一个仅仅为了“打电话熄屏”的简单红外传感器(D6),为其强加极其耗电和复杂的成帧及方差特征提取模块(D5)。
2. D5的“方差”算法无法直接移植到D6的红外强度数据上(存在技术障碍)。
事实澄清: 查阅D5的原文可知,D5使用的是超声波测距(获取三维坐标)或光学触摸屏/摄像头(获取指尖图像的二维坐标和轮廓重心)。D5中所述的“方差”,是基于空间坐标或图像特征计算的。
反驳论点: 涉案专利(特征1.4)是针对红外近距离传感器接收到的红外反射光强度(一维时序信号)进行成帧,并计算相邻帧之间光强度的方差。处理高维度的图像坐标轨迹(D5)与处理低维度的高频红外光强变化(涉案专利)在算法底层逻辑上完全不同。请求人将D5中“基于图像或坐标的方差”直接等同于涉案专利“基于红外时序脉冲的方差”,是典型的脱离技术语境的词汇匹配。
请求人引用D3第[0007]段“将传感器产生的数据与阈值进行比较”作为补强,这同样是无力的。
“数据与阈值比较”是计算机科学中最基础的条件判断语句(If-Else),这并不能等同于涉案专利中针对当前帧与历史帧的“方差”提取。D3并未教导如何利用帧间方差来精确捕捉手势的动态变化边界。D3的泛泛之谈不能填补D6与D5之间的巨大技术鸿沟。
创造性评价应当将权利要求作为一个整体来看待。涉案专利权利要求1的卓越之处在于其软硬件的协同作用(Synergistic Effect):
前端硬件级保障(特征1.2,1.5): 通过识别环境光,实时动态调整IR LED的发射功率,确保在不同光照环境下,采集到的红外回波信号始终处于最佳信噪比区间(保障数据清晰度)。
后端算法级识别(特征1.3,1.4): 在前端提供高质量干净数据的基础上,后端成帧模块和手势识别模块通过方差比对,剔除微小抖动,精准识别出真正的手势突变。
如果没有前端的环境光功率补偿(特征1.5),在强光下红外传感器将面临饱和或被淹没,后端无论多么先进的方差算法(特征1.4)都只能提取出噪声,导致手势识别失败。涉案专利将这二者巧妙结合,在资源受限的移动设备上实现了兼顾高准确率与低功耗的非接触式手势识别。这是任何一篇对比文件都没有教导,且无法通过简单拼凑得到的。
综上所述,请求人的无效理由是建立在后见之明(Hindsight)的基础上的:
错误地将D6的“软件阈值调节”等同于涉案专利的“硬件发射功率补偿”;
强行将用于图像/超声波坐标处理的D5算法,嫁接到用于熄屏防误触的D6简单红外传感器上,无视两者之间的技术障碍和缺乏结合动机。
涉案专利权利要求1相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步,完全符合《专利法》第二十二条第三款的规定。专利权人恳请贵局依法驳回请求人的全部无效宣告请求,维持涉案专利权利要求1有效。
意见陈述书(请求人针对专利权人意见的反驳)
致:国家知识产权局专利局复审和无效审理部
涉案专利: CN102971701B(用于非接触式手势识别和功率减少的方法和装置)
答复事项: 针对专利权人就涉案专利权利要求1创造性问题提交的意见陈述,无效宣告请求人(下称“请求人”)现提出如下反驳意见。
核心观点: 专利权人的反驳意见人为割裂了现有技术之间的内在联系,并过度拔高了本领域的常规技术手段。涉案专利权利要求1仅仅是将“利用环境光调节红外信噪比(公知常识/D6)”与“利用方差算法识别时序突变(D5)”进行了常规的系统集成,属于已知要素的简单叠加,毫无意外的技术效果。
以下为请求人的详细反驳意见:
专利权人辩称D6仅公开了“软件层面的阈值调整”,而涉案专利是“硬件层面的发射功率控制”,并以此主张该特征具有突出的实质性特点。该辩称是站不住脚的。
1. 根据环境光强度调节IR LED发射功率是红外传感领域的“教科书级”公知常识。
事实澄清: 任何具备基础光电工程知识的本领域技术人员(PSITA)都清楚,环境光(特别是阳光或白炽灯中的红外成分)会形成背景噪声。为了在强光下维持红外传感器的信噪比(SNR),最直接、最常规的做法就是增加IR LED的驱动电流(即发射功率);反之,在暗光下为了省电则降低功率。
反驳论点: D6已经明确指出了“环境光(ALS输出)会干扰红外近距离传感器的判断”,并给出了“根据ALS输出进行干预/补偿”的明确技术启示。在此启示下,本领域技术人员为了彻底解决干扰问题,除了采用D6实施例中的软件阈值补偿外,极其自然地会联想到采用上述“调节硬件发射功率”这一常规技术手段。将软件补偿替换为或结合硬件功率调节,无需任何创造性劳动,仅仅是工程师在功耗与性能之间的常规折中选择(Trade-off)。
2. 移动设备上的功率动态调节并非专利权人所称的“技术难题”。
专利权人声称动态调节功率在移动设备上存在“复杂的电流控制和热管理问题”。然而,在2010年(涉案专利优先权日)之前,手机屏幕背光根据环境光自动调节亮度(即动态控制LED功率)早已是业界标配。将这一成熟的LED功率闭环控制技术平移应用到红外LED上,不存在任何不可逾越的技术障碍。
专利权人主张D6(防误触)与D5(手势识别)应用场景对立,且算法无法移植。这是对现有技术演进逻辑的刻意无视。
1. 两者技术领域高度重合,存在明确的结合启示。
事实澄清: D6和D5均致力于解决“便携式移动设备(如手机)上的非接触式传感与用户交互”问题。
反驳论点: 随着智能手机的发展,硬件复用是必然趋势。本领域技术人员在设计移动设备时,完全有强烈的动机将“用于通话熄屏的近距离传感器(D6)”升级复用为“简单的手势识别传感器(D5)”,以实现如“挥手拒接电话”或“挥手翻页”等功能。在这一升级过程中,将D6的抗环境光干扰机制与D5的手势识别算法结合,是顺理成章的工程演进,根本不存在专利权人所称的“完全对立”。
2. “方差”作为基础数学统计工具,其应用不依赖于数据维度,不存在技术鸿沟。
事实澄清: 专利权人辩称D5处理的是高维空间坐标或图像特征,而涉案专利处理的是一维红外光强信号,因此“方差”算法无法移植。
反驳论点: “方差”(Variance)在信号处理中仅仅是一个用于衡量“数据波动程度”的数学工具。无论是衡量三维坐标的波动,还是衡量一维光强时序信号的波动,其底层数学逻辑(计算当前值与历史均值的离散程度)是完全一致的。D5明确教导了:通过对比连续帧的历史状态与当前状态的统计特征(均值、标准差/方差)来捕捉动作的发生。本领域技术人员在面对D6提供的一维红外时序脉冲信号时,直接借用D5的“帧间方差比对”思想来过滤静态噪声并捕捉动态手势,是纯粹的数学工具的等效替换,不需要发明高度。
专利权人主张前端功率补偿与后端方差算法结合产生了“协同作用(Synergistic Effect)”。请求人对此坚决否认。
反驳论点: 所谓的“协同作用”,在专利审查标准中指的是两个特征结合后产生了相互依存、超出两者各自功能总和的“1+1>2”的不可预见的效果。
在涉案专利中:
特征1.5(前端功率补偿)的功能是:提供不受环境光干扰的高信噪比红外数据。
特征1.4(后端方差算法)的功能是:在给定的数据流中,通过计算波动来识别动作边界。
这两者仅仅是标准的“信号预处理 -> 信号特征提取”的流水线(Pipeline)工作模式。前端硬件把信号洗干净(实现了其本职的抗噪效果),后端软件对干净信号进行处理(实现了其本职的识别效果)。两者的结合效果完全是可以预期的(1+1=2)。前端的功率调整机制并没有改变后端方差算法的数学模型,后端的算法也没有反过来去优化前端的电路结构。这种各自为战、功能简单的叠加,依法不具备创造性。
专利权人的辩词实质上是在用后端算法的复杂性(D5已解决)去掩盖前端硬件补偿的常规性(D6结合公知常识),或者用前端硬件的抗噪性去掩饰后端方差算法的缺乏新意。
涉案专利权利要求1试图将“动态调节红外功率抗干扰”与“计算帧间方差识别人体动作”这两个在信号处理与移动设备领域极为常规的技术手段进行拼凑。该技术方案对本领域技术人员而言,在D6结合D5及公知常识的基础上,是显而易见的,没有产生任何预料不到的技术效果。
综上所述,请求人坚持认为涉案专利权利要求1不符合《专利法》第二十二条第三款的规定,恳请贵局依法支持请求人的无效理由,宣告涉案专利权利要求1全部无效。
作为绝对中立的第三方,我将模拟国家知识产权局(CNIPA)专利局复审和无效审理部合议组的审查逻辑,对本案进行客观评估。
在专利无效宣告程序中,合议组的核心裁判工具是“三步法”(确定最接近的现有技术 -> 确定区别技术特征和实际解决的技术问题 -> 判断是否具有结合启示)。本案的双方代理人都展现了极高的专业水准,抓住了案件的命门。
以下是合议组对三大核心争议点的裁判抉择路径分析,以及对最终成功概率的客观评估。
请求人立场: D6公开了利用ALS辅助IR传感器。根据光强调节IR LED发射功率是本领域的公知常识,属于常规技术手段的替换。
专利权人立场: D6是软件层面的阈值调整(改变判断逻辑),本专利是硬件层面的发射功率控制。二者解决手段不同,将硬件调节视为公知常识是“事后诸葛亮”。
【合议组的裁判路径】
事实认定: 合议组会仔细审查D6原文。D6确实侧重于“altering an effect of a proximity sensor output on control of a proximity determination”(改变近距离传感器输出对确定的影响),这更偏向于后端逻辑/算法的干预,并未明确公开“改变IR LED发射功率”。因此,该特征确认为区别特征。
定性分析(裁判的关键摇摆点):
合议组会追问:“在移动设备中,根据环境光强度动态增加/减少红外LED发射功率以抗干扰,是否属于无需证据支持的公知常识?”
如果从严审查: 按照近几年国知局对“公知常识”举证责任从严的要求,如果请求人未能提供教科书、技术手册或另一篇对比文件(如手机背光调节、红外防盗门禁调节等)来证明“光强增功率、光弱减功率”是红外控制的惯常手段,合议组可能会支持专利权人,认为将软件补偿替换为硬件闭环控制需要创造性劳动。
如果从宽审查: 合议组可能认同请求人的观点,认为在光电传感领域,调节发射功率以维持信噪比是工程师的本能选择,属于常规的工程折中(Trade-off),从而支持请求人。
请求人立场: 两者同属移动设备传感交互领域,将D6的抗噪硬件与D5的方差算法结合是自然演进。方差是通用数学工具,一维光强与多维坐标的方差计算本质相同。
专利权人立场: D6(防误触,静态,低频)与D5(手势识别,动态,高频)目的对立。D5的方差基于图像/三维坐标,无法直接硬套在D6的一维光强时序信号上,存在技术障碍。
【合议组的裁判路径】
领域与动机认定: 合议组通常界定技术领域较为宽泛(如“移动计算设备的传感器技术”)。由于涉案专利本身就是用IR和ALS做手势识别,合议组会认为本领域技术人员为了在移动设备上实现手势识别,存在动机去寻找相关算法(D5)并应用到现有的传感器硬件(D6)上。
技术障碍认定: 专利权人的反驳非常犀利(一维光强 vs. 高维坐标)。合议组将审查D5中关于“方差”的上下文。如果D5的“方差”明确限定为“坐标位移的方差”或“图像轮廓面积的方差”,合议组会认为将其移植到“红外接收光强度的方差”上需要进行算法改造,不属于简单替换。
裁判倾向: 合议组倾向于认为,虽然“方差”是通用数学工具,但将特定物理量(光强度)随时间变化的方差用于识别动作边界,如果在D5中没有被明确教导,这种结合会被认为跨越了技术鸿沟。除非请求人能证明在红外测距中用方差判别动作是常规手段。
请求人立场: 前端硬件洗数据(抗噪)+ 后端软件提特征(方差),是标准的流水线作业,1+1=2,效果可预期。
专利权人立场: 软硬件相互依存,没有前端硬件补偿,后端方差提取的就是噪声。两者结合实现了移动端低功耗高准确率手势识别,1+1>2。
【合议组的裁判路径】
协同效果的认定标准: 在《专利审查指南》中,如果各个技术特征在组合后,其功能仍然是各自原有功能的机械叠加,则属于“拼凑”。
裁判倾向: 在这一点上,合议组通常会支持请求人的逻辑。前端抗噪和后端识别确实是各司其职。前端硬件功率补偿并没有因为后端使用了“方差”算法而改变其工作原理;后端的“方差”算法也没有因为前端是“动态功率”而改变其数学模型。因此,这很难被认定为产生了“预料不到的协同效果”。
综合上述裁判路径模拟,对本次无效请求的成功概率评估如下:
这是一个典型的“势均力敌”的案件,鹿死谁手高度依赖于合议组对“公知常识”的自由裁量尺度,以及请求人是否能补充更为坚实的公知常识证据。
胜率提升关键: 如果请求人不仅依靠说理,还能在口审前补充一份体现“红外传感器根据环境光动态调节发射电流/功率以维持信噪比”的技术词典、教科书或常规专利作为公知常识性证据(例如D4)。一旦补齐了这个缺口,结合D5的算法,彻底击穿专利权人的防线,无效成功率将飙升至 70%以上。
逻辑优势: 请求人在“要素叠加(无协同效果)”这一点的攻击非常符合国知局的审查逻辑,容易获得合议组的心证认同。
防守关键: 专利权人的最佳防守策略是死守“技术障碍”(一维光强信号 vs. 三维坐标/图像的方差计算)。只要能向合议组证明:D6的传感器硬件采集的数据类型,根本无法直接输入到D5的算法模型中,必须经过发明人的创造性改造,就能保住专利。
逻辑优势: 国知局近年来严打“事后诸葛亮”式的拼凑。专利权人指出D6(防误触熄屏)和D5(复杂手势识别)应用场景和采样率的矛盾,极具说服力。合议组很可能会认为,请求人是因为看到了涉案专利,才硬把这两个风马牛不相及的技术拼在一起的。
站在绝对客观的立场:这份无效宣告请求书逻辑链条完整,攻击点明确,是一份高质量的法律文书。但仅凭目前的D6、D5和D3组合,并未对涉案专利形成“一击必杀”的绝对优势。
对于无效请求人: 强烈建议不要仅凭口头论述“光强增功率是公知常识”,必须补充一份确凿的硬件电路调节公知常识证据。同时,需要进一步论证“利用光强方差判断突变”在信号处理中的普遍性。
对于专利权人: 答辩的核心不要过多纠缠于协同效果,而应将绝大部分精力放在论证“D6的硬件数据格式与D5算法的非兼容性”以及“D6向本专利演进的技术反向教导(即D6本来是用软件解决,为什么本专利要退回去用硬件耗电解决)”上,以强化本专利的创造性高度。
针对涉案专利CN102971701B(优先权日:2010年6月17日),为弥补当前证据组合(D6+D5+D3)中“环境光硬件功率补偿”缺乏直接公知常识证据,以及“一维红外信号与三维坐标方差算法”存在技术跨度的弱点,需要执行具有高度针对性的补充检索。
以下为结构化的现有技术检索策略:
所有目标证据的公开日或授权公告日必须严格早于涉案专利的最早优先权日:2010年6月17日。
1. 检索目的
寻找明确记载“根据环境光(ALS)强度,动态增加或减少红外发光二极管(IR LED)的驱动电流/发射功率,以维持信噪比(SNR)或数据清晰度”的文献。此类文献可直接定性为本领域的公知常识证据或强对比文件(D4)。
2. 核心关键词与逻辑式(数据库检索)
英文检索式(US/EP/WO数据库):
(IR OR infrared) AND (proximity) AND (ALS OR "ambient light" OR background) AND (power OR current OR drive) AND (compensat* OR adjust* OR regulat* OR adapt*) AND (noise OR SNR)
中文检索式(CN数据库):
(红外 OR IR) AND (接近 OR 近距离 OR 接近距离) AND (环境光 OR 背景光 OR 干扰) AND (功率 OR 电流 OR 驱动) AND (补偿 OR 调节 OR 自适应) AND (信噪比 OR 噪声 OR 误判)
3. IPC/CPC 分类号聚焦
G01S 17/02: 采用电磁波(包括光波)的雷达系统;用于探测目标是否存在的系统。
G06F 3/042: 光电输入装置。
H05B 33/08 或 H05B 45/00: 发光二极管的控制电路(查找底层硬件驱动逻辑)。
4. 非专利文献(NPL)重点检索
在专利无效程序中,光电器件厂商公开的技术手册具有极强的公知常识证明力。应重点检索 2010 年前主流传感器厂商的应用笔记(Application Notes)和数据手册(Datasheet):
目标厂商: Vishay(威世)、Avago(安华高)、Maxim Integrated、Taos(被ams收购)。
检索目标: 查找上述厂商在 2008-2010 年间发布的集成了 ALS 和 Proximity Sensor 的二合一光电传感器芯片(例如 Vishay VCNL4000 早期架构)。检索其规格书中关于“Automatic Power Adjustment”、“Ambient Light Cancellation”或“LED Drive Current Programmability”的章节。
1. 检索目的
寻找利用基础红外反射光强(非图像、非多维坐标),通过提取连续时序信号(帧)的方差、标准差或梯度等统计学特征,并与门限(Threshold)比对来识别“手势”或“运动”的文献。以此证明涉案专利特征1.3和1.4属于常规信号处理手段的平移。
2. 核心关键词与逻辑式
英文检索式:
(gesture OR motion) AND (variance OR "standard deviation" OR statistical) AND (intensity OR amplitude OR "signal strength") AND (frame OR history OR time-series) AND threshold
中文检索式:
(手势 OR 动作 OR 运动) AND (方差 OR 标准差 OR 统计) AND (强度 OR 幅值 OR 光强) AND (帧 OR 历史 OR 时序) AND (阈值 OR 门限)
3. IPC/CPC 分类号聚焦
G06F 3/017: 允许用户以空间物理移动提供输入的装置(手势交互)。
1. 检索目的
防范专利权人过度强调“环境光硬件补偿+方差算法识别”的协同技术效果,直接检索将这两者结合于单一系统中的智能设备交互专利。
2. 组合检索策略
将突破口一与突破口二的关键词合并,并通过邻近算符(如 PROX, ADJ)或同段落算符限制检索范围,提高查准率。重点排查早期智能手机厂商(如 Apple, Nokia, Motorola)或人机交互研究机构(如 MIT Media Lab)在 2007-2010 年间的专利布局。
是否需要针对某一特定电子元器件厂商(如Vishay或Avago)在2010年之前的接近传感器数据手册和应用笔记进行具体排查以获取强公知常识证据?
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。