控制模块根据手指触摸点相对于图像的坐标位置，计算出图像该位置对应的功能操作，从而判断出用户的操作指令。
[0047]在本实施方式中，红外收发传感器为发射和接收940nm的红外光线的传感器。如图2所示，每个红外收发传感器沿X轴方向的检测范围为h，最大值为2d ;每一个红外收发传感器的最大检测范围h为1cm，通常人的手指的粗细在1.5cm左右，因此当有手指触摸投影图像区域时，可能同时有多个红外收发传感器同时检测到当前触摸动作。不同的用户的手指大小不同，同一用户不同的手指大小也不同，所以当不同的手指在同一位置进行触控操作时，可能同时会被数量不同的红外收发传感器检测到；因而在0ΧΖ坐标系中，对检测出的P点的所有的红外收发传感器的X轴坐标求平均值以定位触摸点P的X轴方向的坐标。
[0048]如图2所示，假设手指触摸P点时，被红外收发传感器1、j和k同时检测到，则按式⑵计算X轴坐标:
[0049]Px= (X ,+Xj+Xj /3---------------------------------------------------(2)
[0050]其中，Χρ Χ#Ρ X 别是红外收发传感器1、j和k在0ΧΖ坐标系中的X轴上的坐标。
[0051]若假定图2中的触摸点P点的区域将红外收发传感器2、3和4的红外光线反射回去，即当前的触摸手指可同时被红外收发传感器2、3和4检测到，此时，按式(2)计算可得Px= (d+2d+3d)/3，即 P x= 2d。
[0052]相应地，本实施方式中的智能手环在0ΧΖ坐标中，定位触摸点P的Z轴方向的坐标的方法是，对检测出P点的所有红外收发传感器测得的距离求平均值，所以当触摸手指同时被红外收发传感器1、j和k检测到时，本装置首先根据式⑴计算出HpHjPHk，然后按式⑶计算出Z轴坐标:
[0053]Pz= (H ,+Hj+Hk) /3---------------------------------------------------(3)
[0054]其中，氏、民和1分别是红外收发传感器1、j和k所检测出的手指触摸点P的距离。
[0055]由以上分析可知，本实施方式的智能手环在0ΧΖ坐标中可以比较精确地定位手指触摸点P的坐标(px，Pz)，由此可以实现手指的单指触摸操作。
[0056]在实际操作中，用户的操作不仅仅包括点触式操作，经常会有连续性的线性操作，因此，所述控制模块还用于根据所述手指对于所述图像的渐变触摸位置，判断出所述手指的线性动作操作指令。
[0057]当智能手环检测到手指在投影图像上时，触摸点P的坐标在变化时，而且变化量满足式(4)时，依据下述原则判定出对应的手势:
[0058]Δ Ρχ2+ Δ Pz2>7.52mm--------------------------------------------------(4)
[0059]其中，Δ匕和Δ Ρ ζ分别是触摸点Ρ相对前一触摸位置的X轴坐标和Ζ轴坐标的瞬间变化量。
[0060]其中判定手势的原则，即判断手指的线性动作的原则:
[0061]手势一:PX逐渐变大，APz〈5mm始终近似保持不变，则判断该手势为X轴方向自南向北的平移手势；
[0062]手势二:PX逐渐变小，APz〈5mm始终近似保持不变，则判断该手势为X轴方向自北向南的平移手势；
[0063]手势三:PZ逐渐变大，APx〈5mm始终近似保持不变，则判断该手势为Z轴方向的自西向东的平移手势；
[0064]手势四:PZ逐渐变小，APx〈5mm始终近似保持不变，则判断该手势为Z轴方向的自东向西的平移手势；
[0065]手势五七和Ρ z同时逐渐变大，则判断该手势为自西南方向至东北方向的斜上滑动手势；
[0066]手势六:P#P P z同时逐渐变小，则判断该手势为自东北方向至西南方向的斜下滑动手势；
[0067]手势七:PX逐渐变大，同时？2逐渐变小，则判断该手势为自东南方向至西北方向的斜上滑动手势；
[0068]手势八:PX逐渐变小，同时Pz?渐变大，则判断该手势为自西北方向至东南方向的斜下滑动手势。
[0069]综合可知，本实施方式可以通过手指在投影图像上操作，且可以实现手指的单指触摸操作，以及八种滑动手势操作。
[0070]请参考图3，图3为本发明一种【具体实施方式】所提供的智能手环功能结构示意图。
[0071]在本发明的一种实施方式中，所述控制模块102通过蓝牙模块201和所述外界终端进行通信和数据交换。其中，蓝牙模块连接智能手环和智能手机等设备，实现数据、音视频通信，当然，为了实现对应的功能，智能手环上需要设置对应的功能部件，如设有扬声器等，本实施方式在此并不做限定，具体视情况而定。
[0072]进一步地，智能手环还包括:电源管理模块202，用于根据所述控制模块102的对应控制指令控制所述充电电池模块101的充放电，其中，智能手环还包括:USB接口 203，用于根据所述电源管理模块的控制指令，对所述充电电池模块进行充电，USB接口为micro型USB接口，即微型USB接口，方便对充电电池模块充电，且只占据较小的空间。电源管理模块用于监控充电电池模块的状态，优化智能手环的用电和管理充电电池模块充电的电子电路。而充电电池模块优选为可重复充电的锂电池。
[0073]进一步地，智能手环还包括:投影模块204，用于根据所述控制模块102的对应控制指令驱动所述投影装置103的开闭。投影模块优选为微系统型投影装置的驱动器，用于控制投影装置投影图像到用户的手臂上。
[0074]综上所述，本发明实施例所提供的智能手环，通过内置的投影装置和手势检测模块、控制模块，实现人机交互，简化了智能手环的操作复杂性。尤其是本发明的手势检测模块采用多个等间距弧形布置的红外收发传感器，能够精确且方便地检测出用户的操作手势，尤其是用户的单手指触控操作以及线性移动操作，在智能手环中添加对应的功能部件，能够通过简单的人机交互实现所连接的终端的对应功能，如添加音频部件，实现拨打电话、播放音乐等，而手势检测模块能够检测出用户的操作指令，可以实现查看短消息等操作，方便用户的使用。
[0075]以上对本发明所提供一种智能手环进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种智能手环，其特征在于，包括: 手环本体和内置于所述手环本体内的充电电池模块； 控制模块，用于与外界终端进行通信和数据交换，并响应操作者的操作指令发出对应控制信号； 投影装置，用于接收所述控制模块所发送的第一信息，并将所述第一信息进行图像投射； 手势检测模块，用于检测所述操作者在所述投影装置所投射的图像上的动作，并将检测的信号发送至所述控制模块，以供所述控制模块判断所述操作者的动作所对应的操作指令。2.根据权利要求1所述的智能手环，其特征在于，所述手势检测模块包括: 预设个数的红外收发传感器，用于发射红外光线，并接收受所述操作者的手指阻碍而反射回来的红外光线。3.根据权利要求2所述的智能手环，其特征在于，所述红外收发传感器沿所述手环本体外侧等间距弧形设置，且所述红外收发传感器发射的红外线平行于所述手环本体的中心轴线。4.根据权利要求3所述的智能手环，其特征在于，所述控制模块还用于根据所述红外光线的发射时间、对应红外光线的返回时间和对应红外光线在所述图像宽度上的位置，计算出所述手指对所述图像的触摸位置，并根据所述图像对应位置的信息得出相应的操作指令。5.根据权利要求4所述的智能手环，其特征在于，所述控制模块还用于根据所述手指对于所述图像的渐变触摸位置，判断出所述手指的线性动作操作指令。6.根据权利要求5所述的智能手环，其特征在于，各所述红外收发传感器的最大检测范围为1cm。7.根据权利要求1至6任一项所述的智能手环，其特征在于，所述控制模块通过蓝牙模块和所述外界终端进行通信和数据交换。8.根据权利要求7所述的智能手环，其特征在于，还包括: 电源管理模块，用于根据所述控制模块的对应控制指令控制所述充电电池模块的充放电。9.根据权利要求8所述的智能手环，其特征在于，还包括: 投影模块，用于根据所述控制模块的对应控制指令驱动所述投影装置的开闭。10.根据权利要求9所述的智能手环，其特征在于，还包括: USB接口，用于根据所述电源管理模块的控制指令，对所述充电电池模块进行充电。
【专利摘要】本发明公开了一种智能手环，包括：手环本体、充电电池模块、控制模块、投影装置和手势检测模块。当用户佩戴好智能手环后，控制模块功能信息通过投影装置以图像的方式投射到用户的手臂上，用户通过手指触摸该图像的对应位置以进行操作动作，而手势检测模块则可以检测用户的动作，控制模块根据检测到的用户在图像对应位置的动作，判断出用户的操作指令，并发出对应的控制信号来实现对应的功能。通过内置的投影装置和手势检测模块及控制模块来实现人机交互，实现诸如查看短信息等操作，无需通过复杂的按键或者通过终端来实现这些交互功能，降低了智能手环操作的复杂性。
【IPC分类】A44C5/00
【公开号】CN105361370
【申请号】CN201510896934
【发明人】唐先红, 高登科
【申请人】上海科世达-华阳汽车电器有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月7日