可穿戴无线HMI装置的制作方法

文档序号:11160763阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可穿戴手势控制接口设备,用于基于由用户提供的手势来控制可控装置,所述可穿戴手势控制接口设备包括:

多个传感器,所述多个传感器被配置为检测所述用户的一个或多个参数,包括取向、移动、位置、弯曲,并且生成与所述用户的所述一个或多个参数对应的传感器数据;

微控制器,所述微控制器被配置为:

使用采样模块来采样来自所述多个传感器的传感器数据;

使用判定模块来判定来自所述多个传感器之一的传感器数据是否满足传输判据;以及

根据来自所述多个传感器之一的传感器数据满足所述传输判据的判定,使用传输模块把与全部所述多个传感器对应的控制数据传输至所述可控装置。

2.根据权利要求1所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,当来自所述多个传感器之一的所述传感器数据超出阈值时,满足所述传输判据。

3.根据权利要求1所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述控制数据包括来自所述多个传感器的所述传感器数据。

4.根据权利要求1所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述控制数据包括手势命令,所述手势命令在由所述可控装置执行时使所述可控装置执行动作。

5.根据权利要求4所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述微控制器进一步被配置为基于来自所述多个传感器的所述传感器数据,使用选择模块来选择对所述可控装置的手势命令。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述多个传感器和所述微控制器被配置为安装至可附接到所述用户的手的手套。

7.一种可穿戴手势控制接口设备,用来基于由用户提供的手势来控制可控装置,所述可穿戴手势控制接口设备包括:

多个传感器,所述多个传感器被配置为检测所述用户的一个或多个参数,包括取向、移动、位置、弯曲,并且生成与所述用户的所述一个或多个参数对应的传感器数据;

微控制器,所述微控制器在低延迟模式和高精度模式中可操作,所述微控制器被配置为:

使用采样模块来采样来自所述多个传感器的传感器数据;

当在所述低延迟模式中操作时,基于来自一部分所述多个传感器的传感器数据,使用生成模块来生成传感器输出;以及

当在所述高精度模式中操作时,基于来自全部所述多个传感器的传感器数据,使用生成模块来生成传感器输出。

8.根据权利要求7所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,生成所述传感器输出包括:对来自所述多个传感器的所述传感器数据进行平均以使在所述传感器数据中的噪声分量最小化。

9.根据权利要求6至7中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,包括所述多个传感器的所述一部分的多个传感器中的每一个具有不同的功能,并且其中,所述多个传感器中的至少两个被配置为测量相同的取向或者移动。

10.根据权利要求6至7中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,在多个传感器连接至微控制器之后,所述多个传感器的数目是用户可选择的。

11.根据权利要求6至7中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述多个传感器中的每一个在电路板上相对于所述多个传感器中的另一个分开固定的预定距离。

12.根据权利要求11所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述微控制器基于将所述多个传感器分开的所述固定的预定距离来生成所述传感器输出。

13.一种用于测量物体的弯曲或者挠曲的传感器,包括:

第一柔性导电板和第二柔性导电板;

柔性半导体多孔衬底,所述柔性半导体多孔衬底设置在所述第一与第二导电板之间并且与所述第一和第二导电板接触,其中,所述半导体多孔衬底的电阻根据所述半导体多孔衬底的弯曲量而变化;

第一引线,所述第一引线连接至所述第一柔性导电板,所述第一引线被配置为从微控制器接收驱动信号,所述驱动信号根据所述半导体多孔衬底的所述电阻而改变以生成输出信号;以及

第二引线,所述第二引线连接至所述第二柔性导电板,所述第二引线被配置为在不需要附加的信号调节的情况下把所述输出信号直接地传输至所述微控制器。

14.根据权利要求13所述的传感器,其中,所述半导体多孔衬底根据所述半导体多孔衬底的弯曲量而具有大约1,000欧姆到大约30,000欧姆的可变电阻。

15.根据权利要求13所述的传感器,其中,所述半导体多孔衬底根据所述半导体多孔衬底的弯曲量而具有大约5,000欧姆到大约200,000欧姆的可变电阻。

16.根据权利要求13所述的传感器,其中,所述半导体多孔衬底根据所述半导体多孔衬底的弯曲量而具有大约50,000欧姆到大约1,000,000欧姆的可变电阻。

17.根据权利要求13所述的传感器,其中,所述输出信号具有大约1伏到大约4伏的范围。

18.根据权利要求13所述的传感器,其中,所述输出信号具有大约1.25伏到大约3.73伏的范围。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的传感器,其中,所述传感器定位在可穿戴HMI装置中,接近该HMI装置的用户的手指或者手关节或者肌肉,从而使得这样的关节或者肌肉的任何动作引起所述传感器变形,导致所述传感器把代表所述变形的程度的相应的模拟信号直接地输出至所述MCU。

20.根据权利要求19所述的传感器,其中,所述传感器定位在所述可穿戴HMI装置中,接近所述用户的手指关节。

21.根据权利要求19所述的传感器,其中,所述传感器定位在所述可穿戴HMI装置中,接近用户手的两个手指之间的区域,从而使得所述两个手指之间的相对移动使所述传感器变形。

22.一种可穿戴手势控制接口设备,用来基于用户提供的手势来控制可控装置,所述可穿戴手势控制接口设备包括:

多个传感器,所述多个传感器被配置为检测所述用户的一个或多个参数,包括取向、移动、位置、弯曲,并且生成与所述用户的所述一个或多个参数对应的传感器数据;

微控制器,所述微控制器在低延迟模式和高精度模式中可操作,所述微控制器被配置为:

使用采样模块来采样来自所述多个传感器的传感器数据;

使用判定模块来判定来自所述多个传感器之一的传感器数据是否满足传输判据;以及

根据来自所述多个传感器之一的所述传感器数据满足所述传输判据的判定,所述微控制器被配置为:

当在所述低延迟模式中操作时,基于来自一部分所述多个传感器的传感器数据,使用生成模块来生成控制数据;并且

当在高精度模式中操作时,基于来自全部所述多个传感器的传感器数据,使用所述生成模块生成控制数据;以及

使用传输模块将所述控制数据传输至所述可控装置。

23.根据权利要求22所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,当来自所述多个传感器之一的传感器数据超出阈值时,满足所述传输判据。

24.根据权利要求22所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述控制数据包括手势命令,所述手势命令在由所述可控装置执行时引起所述可控装置执行动作。

25.根据权利要求22所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述微控制器进一步被配置为基于来自所述多个传感器的所述传感器数据,使用选择模块来选择对所述可控装置的手势命令。

26.根据权利要求22所述的可穿戴手势控制接口设备,所述可穿戴手势控制接口设备进一步包括可由所述设备的用户控制的多个开关。

27.根据权利要求22所述的可穿戴手势控制设备,其中,所述传感器包括附接至所述可穿戴手势控制设备上能够因所述设备的用户的移动而变形的位置的一个或多个弯曲传感器,其中,所述移动包括一个或多个手指或者手关节的移动。

28.根据权利要求22至27中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,生成所述控制数据包括:对来自所述多个传感器的传感器数据进行平均以使在所述传感器数据中的噪声分量最小化。

29.根据权利要求22至27中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,包括所述多个传感器的所述一部分的多个传感器中的每一个具有不同的功能,并且其中,所述多个传感器中的至少两个被配置为测量相同的取向或者移动。

30.根据权利要求22至27中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,在多个传感器连接至微控制器之后,所述多个传感器的数目是用户可选择的。

31.根据权利要求22至27中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述多个传感器中的每一个在电路板上相对于所述多个传感器中的另一个分开固定的预定距离。

32.根据权利要求31所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述微控制器基于把所述多个传感器分开的所述固定的预定距离来生成所述传感器输出。

33.根据权利要求22至27中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,当所述微控制器在所述低延迟模式中操作时,所述可控装置是以下之一:游戏机操控台、计算机操纵杆和计算机鼠标。

34.根据权利要求22至27中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,当所述微控制器在所述高精度模式中操作时,所述可控装置是以下之一:无人驾驶飞行器和手语软件。

35.根据权利要求22至27中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,当所述微控制器在所述高精度模式中操作时,所述微控制器被配置为基于任意下述的组合来追踪数百种手势:至少一个惯性测量传感器、至少一个弯曲传感器和至少一个按钮开关。

36.根据权利要求22至27中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备,其中,所述控制数据包括名-值对格式的传感器数据。

37.一种基于用户提供的手势来控制可控装置的方法,所述方法包括:

在具有微控制器、多个传感器、一个或多个功能模块和存储有由所述微控制器执行的程序的存储器的可穿戴手势控制接口设备中:执行权利要求1至6中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备的操作。

38.一种基于用户提供的手势来控制可控装置的方法,所述方法包括:

在具有微控制器、多个传感器、一个或多个功能模块和存储有由所述微控制器执行的程序的存储器的可穿戴手势控制接口设备中:执行权利要求7至12中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备的操作。

39.一种基于用户提供的手势来控制可控装置的方法,所述方法包括:

在具有微控制器、多个传感器、一个或多个功能模块和存储有由所述微控制器执行的程序的存储器的可穿戴手势控制接口设备中:执行权利要求22至36中任一项所述的可穿戴手势控制接口设备的操作。

40.一种非暂时性计算机可读存储介质,所述非暂时性计算机可读存储介质包括在具有微控制器、多个传感器和一个或多个功能模块的可穿戴手势控制接口设备中使用的存储器,所述存储器存储有程序,所述程序在由所述微控制器执行时使所述可穿戴手势控制接口设备如权利要求1至6中任一项所陈述地进行操作。

41.一种非暂时性计算机可读存储介质,所述非暂时性计算机可读存储介质包括在具有微控制器、多个传感器和一个或多个功能模块的可穿戴手势控制接口设备中使用的存储器,所述存储器存储有程序,所述程序在由所述微控制器执行时使所述可穿戴手势控制接口设备如权利要求7至12中任一项所陈述地进行操作。

42.一种非暂时性计算机可读存储介质,所述非暂时性计算机可读存储介质包括在具有微控制器、多个传感器和一个或多个功能模块的可穿戴手势控制接口设备中使用的存储器,所述存储器存储有程序,所述程序在由所述微控制器执行时使所述可穿戴手势控制接口设备如权利要求22至36中任一项所陈述地进行操作。

43.一种根据用户手势来控制可控装置的方法,包括:

在具有微控制器、多个传感器、传输模块和存储有由所述微控制器执行的程序的存储器的可穿戴手势控制接口设备中:

响应于所述手势采样来自所述多个传感器的传感器数据;

判定来自所述多个传感器之一的传感器数据是否满足传输判据;以及

根据来自所述多个传感器之一的传感器数据满足所述传输判据的判定,使用传输模块把与来自全部所述多个传感器的传感器数据对应的控制数据传输至所述可控装置。

44.根据权利要求43所述的方法,其中,所述传感器包括:一个或多个弯曲传感器;用户可致动的开关传感器,所述用户可致动的开关传感器包括按钮、滑块、开关、操纵杆和触控板中的一个或多个;以及一个或多个运动传感器,所述一个或多个运动传感器包括陀螺仪、磁力计和加速度计中的一个或多个。

45.根据权利要求43所述的方法,其中,所述多个传感器和所述微控制器安装至可附接到所述用户的手的手套或者手套的部分。

46.根据权利要求43至45中任一项所述的方法,其中,所述控制数据包括手势命令,所述手势命令在由所述可控装置执行时使所述可控装置执行与所述手势相关联的一个或多个相应的动作。

47.根据权利要求43至45中任一项所述的方法,还包括:基于来自所述多个传感器的传感器数据选择和传输手势命令给所述可控装置。

48.一种根据用户提供的手势来控制可控装置的方法,包括:

在具有微控制器、多个传感器和存储有由所述微控制器执行的程序的存储器的可穿戴手势控制接口设备中:

使用所述多个传感器来检测所述用户的取向和移动;

生成与所述取向和移动对应的传感器数据;

确定所述可穿戴手势控制装置的操作模式;

采样来自所述多个传感器的传感器数据;

当所述操作模式为低延迟模式时,基于来自一部分所述多个传感器采样的传感器数据来生成传感器输出;以及

当所述操作模式为高精度模式时,基于来自全部所述多个传感器的传感器数据来生成所述传感器输出。

49.根据权利要求48所述的方法,其中,所述传感器包括:一个或多个弯曲传感器;用户可致动的开关传感器,所述用户可致动的开关传感器包括按钮、滑块、开关、操纵杆和触控板中的一个或多个;以及一个或多个运动传感器,所述一个或多个运动传感器包括陀螺仪、磁力计和加速度计中的一个或多个。

50.根据权利要求48所述的方法,其中,所述多个传感器和所述微控制器安装至可附接到所述用户的手的手套或者手套的部分。

51.根据权利要求48至50中任一项所述的方法,其中,生成所述传感器输出包括对来自所述多个传感器的传感器数据进行平均以使在所述传感器数据中的噪声分量最小化。

52.根据权利要求48至50中任一项所述的方法,其中,包括所述多个传感器的所述一部分的多个传感器中的每一个具有不同的功能,并且其中,所述多个传感器中的至少两个被配置为测量相同的取向或者移动。

53.根据权利要求48至50中任一项所述的方法,其中,所述多个传感器中的每一个在电路板上以相对于所述多个传感器中的另一个分开固定的已知距离。

54.根据权利要求53所述的方法,还包括基于把所述多个传感器分开的所述固定的预定距离来生成所述传感器输出。

55.一种基于用户提供的手势来控制可控装置的方法,包括:

在具有微控制器、多个传感器和存储有由所述微控制器执行的程序的存储器的可穿戴手势控制接口设备中:

使用多个传感器来检测所述用户的取向和移动;

生成与所述取向和移动对应的传感器数据;

检测所述可穿戴手势控制接口设备的操作模式;

采样来自所述多个传感器的传感器数据;

判定来自所述多个传感器之一的传感器数据是否满足传输判据;以及

根据来自所述多个传感器之一的所述传感器数据满足所述传输判据的判定:

当所述操作模式为低延迟模式时,基于来自一部分所述多个传感器的传感器数据来生成控制数据;以及

当所述操作模式为高精度模式时,基于来自全部所述多个传感器的传感器数据来生成所述控制数据;以及

把所述控制数据传输至所述可控装置。

56.根据权利要求55所述的方法,其中,当来自所述多个传感器之一的所述传感器数据超出阈值时,满足所述传输判据。

57.根据权利要求55所述的方法,其中,所述控制数据包括一个或多个相应的手势命令,所述手势命令在由所述可控装置执行时使所述可控装置执行与所述一个或多个相应的手势命令相关联的动作。

58.根据权利要求57所述的方法,所述方法进一步包括:基于来自所述多个传感器的传感器数据从手势数据库选择所述一个或多个相应的手势命令,其中,所述手势数据库存储相应的手势命令与传感器数据之间的关联性。

59.根据权利要求55所述的方法,其中,所述可穿戴手势控制接口设备还包括所述设备的用户可控制的多个开关。

60.根据权利要求55所述的方法,其中,所述传感器包括一个或多个弯曲传感器,所述弯曲传感器附接至所述可穿戴手势控制设备上因所述设备的用户的移动而能够变形的位置,其中,所述移动包括一个或多个手指或者手关节的移动。

61.根据权利要求55至60中任一项所述的方法,其中,生成所述控制数据包括对来自所述多个传感器的所述传感器数据进行平均以使在所述传感器数据中的噪声分量最小化。

62.根据权利要求55至60中任一项所述的方法,其中,包括所述多个传感器的所述一部分的多个传感器中的每一个具有不同的功能,并且其中,所述多个传感器中的至少两个被配置为测量相同的取向或者移动。

63.根据权利要求55至60中任一项所述的方法,其中,在多个传感器连接至微控制器之后,所述多个传感器的数目是用户可选择的。

64.根据权利要求55至60中任一项所述的方法,其中,所述多个传感器中的每一个在电路板上相对于所述多个传感器的另一个分开固定的已知距离。

65.根据权利要求64所述的方法,所述方法进一步包括:基于把所述多个传感器分开的所述固定的已知距离来生成所述传感器输出。

66.根据权利要求55至60中任一项所述的方法,其中,当所述微控制器在所述低延迟模式中操作时,所述可控装置是下述之一:游戏机操控台、计算机操纵杆、和计算机鼠标。

67.根据权利要求55至60中任一项所述的方法,其中,当所述微控制器在所述高精度模式中操作时,所述可控装置是下述之一:无人驾驶飞行器和手语软件。

68.根据权利要求55至60中任一项所述的方法,还包括:当所述操作模式为所述高精度模式时,基于任一下述的组合来追踪数百种手势:至少一个惯性测量传感器、至少一个弯曲传感器和至少一个按钮开关。

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