一种具有手势控制功能的智能手环的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有手势控制功能的智能手环，穿戴在腕部，包括：手环本体；设置在所述手环本体内的(MCU+陀螺仪+加速计)模块，作为主控制系统和传感器系统，并且所述MCU里存储有手势分类器程序；设置于所述手环本体内的麦克风模块和声音输入模块，用于录入外部声音和对声音进行信息化处理；设置于所述手环本体内的电池和所述电池相连接的一体化电路金属薄膜片，并在与所述电池相连接的一体化电路金属薄膜片上设置开关按键；设置于所述手环本体内的蓝牙模块，用于无线网络通讯中数据传输和远程控制；设置于所述手环本体内的配对模块，用于与其他智能手环进行配对。本实用新型可以识别特定的易用且易记，区别于用户平时产生的一些动作的手势。手环将这些手势正确的识别，然后发出相应的指令，以达到控制具有蓝牙的智能设备的产品，并且与同本产品在一定的物理距离范围内可以相互配对，能够将互相感应后的数据各自保存在手环上，并且将数据发送到智能设备上的APP。
【专利说明】一种具有手势控制功能的智能手环
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能控制设备【技术领域】，更具体的说是涉及一种具有手势控制功能的智能手环。
【背景技术】
[0002]移动2.0时代的到来，在万物互联和万物智能的时代发展的趋势下，人们越来越青睐智能的产品，能够给自己的生活工作娱乐等多方面带来便利，但是目前的智能产品，只能是半智能产品，而并不是真正意义上的自主智能产品，所以主要部分还得由人去控制。如果未来产品的智能化程度超过了人脑的能力，那么智能产品也需要被人来掌控，以免对智能产品失去了掌控，避免出现由于产品自身智能化而失去控制从而导致意料之外的不良结果，甚至危害、影响、触及到用户自身的安全和底线。所以在这种万物互联和万物智能的时代发展趋势下，控制这些智能产品的智能设备由此应运而生，并且再由非常的简易到更高级的方向发展。
[0003]首先在控制方面，目前国外有一个科技公司，拥有一款通过肌电信号去控制一些智能设备的产品，产品是比较宽的腕带，腕带是戴在手臂上的，里面有可以感应识别用户肌肉动作信号的芯片。首先，他的尺寸比较大，必须戴在手臂上，并不适合长期佩戴，如果是夏天，带着会比较热；其次从佩戴装饰性上来说，带着起不到一个好的装饰佩戴的作用，显得比较突兀，再其次该产品需要通过识别用户手掌及手臂上的肌肉动作，那么为了提高识别率，需要用户加强特定的肌肉动作的练习，所以产品的易用性上比较差，而且，短时间内使用频繁，会增加用户的手及手臂上肌肉的负担，可能会造成手臂局部肌肉酸痛等问题。
[0004]在配对功能方面，有类似的通过配对模块来互相感应的产品，但是，只是很简单的感应，比如说两个配对好的产品互相感应后，两个产品会有灯光的闪烁，表示两个产品互相感应到了。而且也没有记录的功能，其只是通过产品上指示灯的变化来表示两个产品互相感应到的意思，但是实际的功能和意义并不明显。
[0005]所以在针对未来产品的发展趋势和市场上周边产品的现状，有必要加速研究开发一种简单舒适并且可以控制比如电脑、智能手机、智能电视或者其它智能设备的智能手环。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型提供了一种具有手势控制功能的智能手环可以通过各种手势对具有蓝牙的设备进行操控，其包括:
[0007]手环本体；
[0008]设置在所述手环本体内的(MCU+陀螺仪+加速计)模块，作为主控制系统和传感器系统，并且所述MCU里设有手势分类器程序；
[0009]设置于所述手环本体内的麦克风模块和声音输入模块，用于录入外部声音和对声音进行的信息化处理；
[0010]设置于所述手环本体内的电池和所述电池相连接的一体化电路金属薄膜片，并在与所述电池相连接的一体化电路金属薄膜片上设置开关按键；
[0011]设置于所述手环本体内的蓝牙模块，用于无线网络通讯中数据传输和远程控制；
[0012]设置于所述手环本体内的配对模块，用于与其他智能手环进行配对。
[0013]优选的，在上述一种具有手势控制功能的智能手环中，还包括设置在所述手环本体上的手环腕带卡扣。
[0014]优选的，在上述一种具有手势控制功能的智能手环中，还包括设置在所述手环腕带卡扣端部的用于智能手环充电的正负极金属片。
[0015]优选的，在上述一种具有手势控制功能的智能手环中，还包括设置在所述手环本体上的若干个LED状态指示灯。
[0016]优选的，在上述一种具有手势控制功能的智能手环中，还包括包裹所述手环本体的手环外壳。
[0017]优选的，在上述一种具有手势控制功能的智能手环中，所述手环本体为手表形态。
[0018]优选的，在上述一种具有手势控制功能的智能手环中，还包括可对所述手环本体提供充电接线的USB转换接线。
[0019]优选的，在上述一种具有手势控制功能的智能手环中，所述LED状态指示灯的个数为5个。
[0020]优选的，在上述一种具有手势控制功能的智能手环中，所述5个LED状态指示灯分别设有图案或者文字。
[0021]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种可穿戴在腕部的智能手环，通过手环本体内的加速计和陀螺仪对使用者的手势动作进行收集和识别；声音输入模块与麦克风模块作为声音录入系统和加速计配合使用，将手势动作和声音进行收集和识别，然后将信息数据传送到中央控制单元MCU进行处理，与手势分类器程序中事先设置好的手势进行比对，得到相应的指令，然后通过蓝牙模块对具有蓝牙的设备(智能手机，蓝牙音响，智能电视，智能门，智能玩具，智能汽车和智能家电等)发送开启或者关闭、切换、调节、方向和执行一个指令等，同时能控制智能设备里的APP，比如控制智能手机或者智能电视上的游戏及其他APP。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0023]图1附图为本实用新型的立体结构示意图；
[0024]图2附图为本实用新型的正面结构示意图；
[0025]图3附图为本实用新型的整机原理框图；
[0026]图4附图为本实用新型的USB转换接线结构示意图；
[0027]图5附图为本实用新型的智能手环与APP交互的原理框图；
[0028]图6附图为本实用新型的智能手环与智能手环之间配对及感应的原理框图；
[0029]图7附图为本实用新型的手势分类器程序中保存的手势示意图。
[0030]在图1和图2中:
[0031]01为麦克风模块；02为声音输入模块；03为配对模块；04为按键；05为手环本体；06为手环腕带卡扣；07为正负极金属片；08为手环外壳；09为LED状态指示灯；10为电池；11为(MCU+陀螺仪+加速计)模块；12为蓝牙模块。
[0032]在图3中:
[0033]31为USB转换接线的正负极金属片；32为充电检测和充电控制模块；33为LED充电状态指示灯；34为电线；35为通用型USB2.0公插头。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]如图1、图2所示:
[0036]本实用新型实施例公开了一种具有手势控制功能的智能手环(本文中以下简称手环)，穿戴在腕部，包括:手环本体5 ;设置在手环本体5内的(MCU+陀螺仪+加速计)模块11，作为主控制系统和传感器系统，其中MCU里存储有手势分类器程序；设置于手环本体5内的麦克风模块I和声音输入模块2,用于录入外部声音和对声音进行的信息化处理；设置于所述手环本体5内的电池10和所述电池10相连接的一体化电路金属薄膜片，并在与所述电池10相连接的一体化电路金属薄膜片上设置开关按键；设置于手环本体5内的蓝牙模块12，用于无线网络通讯中数据传输和远程控制；设置于手环本体5内的配对模块3，用于与其他智能手环进行配对。
[0037]手势分类器程序中包括的手势包括:
[0038]A.左右晃一晃手，从手肘到手掌，整体的左右晃动；
[0039]B.手臂垂直向上，以手肘为轴心，顺时针和逆时针打圈圈，运动过程形成倒椎体形状；
[0040]C.手臂垂直向下，以手肘连带肩关节为轴心，顺时针和逆时针打圈圈，运动过程形成正椎体形状；
[0041]D.手臂水平向前，以手肘连带肩关节为轴心，顺时针和逆时针打圈圈，运动过程形成水平放置的椎体形状；
[0042]E.带着腕带，拍一下手掌，拍手掌的动作和声音为一个手势功能；
[0043]F.手臂水平正向前来回运动，像出拳的姿势。
[0044]首先如图4所示的整机原理框图，按键4设置为开关机功能一体的，加速计和陀螺仪两个传感器相互配合使用用于收集和识别使用者所做出的纯手势动作，比如A、B、C、D和F,声音输入模块和麦克风模块配合作为声音感应系统与加速计可以配合使用对手势动作中的E进行识别，然后将数据信息传递给中央控制单元MCU进行处理，再将控制信息指令通过蓝牙模块传送出去。即本实施例中手环通过上述传感器的配合可以识别特定的易用且易记的手势功能，而在本手势分类器程序中的这六个手势功能，都比较规范，而且使用者易于学习和应用，这些手势区别于用户平时产生的一些动作，手环将这些手势正确的识别，然后发出相应的指令。
[0045]如图5所示手环与智能设备上的APP以及智能设备交互的原理框图，手环通过蓝牙模块12与智能设备上的蓝牙模块连接后，配对地址和设备名等信息，就可以通过MUC处理后手势信息的操作指令对智能设备上的APP或者智能设备进行操控。
[0046]在具体操作时，戴上手环后，通过若干个特定的手势去控制其他具有无线连接的设备，比如具有蓝牙的设备(智能手机，蓝牙音响，智能电视，智能门，智能玩具，智能汽车，智能家电等等)，可以控制这些智能设备的开启或者关闭、切换、调节、方向和执行一个指令等，同时能控制智能设备里的APP。还比如可以控制智能手机或者智能电视上的游戏以及其他APP的功能:
[0047]1.切换功能(歌曲的上一首下一首，电视节目的上一个节目，下一个节目，电脑里的ppt翻页播放);
[0048]2.调节功能(音量的加减，视频的快进和后退，智能窗帘的合闭和打开，调节智能灯泡的光的亮度等)；
[0049]3.指令功能(控制手机，打开手机里的某个程序，比如打开照相机，并拍照，比如让某个设备开始运作或者关闭，启动或者停止)；
[0050]4.操控智能设备上APP的功能(可以控制智能手机里的游戏及游戏角色，控制智能电视里的游戏及游戏角色)；
[0051]5.操控物理设备如何运作的功能(操控可以飞的或者滚动行走的智能玩具，让玩具朝哪个方向走，左右如后上下等等多个方向的控制，以及启动和停止等)。
[0052]在本实施例进行操控的时候，需要按手环上的一个按键，按键的功能有三个:1、切换手环控制(手机、电脑、电视、自定义)四种模式；2、按住按键三秒，切换手势功能的开或者关。指示灯总共有五个，五个指示灯都有对应的图案或者文字；3、连续按按键两下表示执行一个命令。切换手环控制(手机、电脑、电视、自定义)四种模式的使用方式，切换手环控制这四种模式，只要单击一下按键，就会切换一个模式，四种模式有对应的四个指示灯和图案，当手环的手势功能未开启的时候，手环的那四种模式是不起作用的，比如现在的手环没有开启手势功能，当连续按住手环上的按键达到规定时间(比如三秒)中间的指示灯就会亮起蓝色，表示手势功能已经开启，如果没有继续操作，指示灯就会在一定的时间内自动熄灭，以便于省电。
[0053]不同的手势控制不同的功能，可以根据用户的习惯和偏好在配套的手机APP上进行设置，比如某个手势比较适合控制什么功能，就在APP上设定对应被控制的功能，非常的人性化。比如在开启手机模式的情况下，A手势就是快速拨打一个设定号码，或者快速打开相机，或者手电筒；B、C、D手势是控制音乐视频等的音量的加减、快进快退、上一个下一个；E手势在相机打开的情况下，就是拍照功能，没有相机打开的情况就是音乐或者视频的暂停或者播放的功能。
[0054]如图6所示手环与手环之间配对及感应的原理框图，手环A与手环B相互感应及配对、配对后将相同数据各自保存后，将相互感应得到的数据可以再发送到其他智能设备上的APP，进行保存。
[0055]在具体操作时，一个手环和另外一个手环进行配对的时候，需要在APP上设定密码，密码设定完后，这两个手环就是独一无二的配对，两个配对的手环能互相感应某些数据(比如感应距离为10米内)，并将各自感应的数据保存在自己的存储器中，然后定时的向手机上的APP发送数据，让APP把这些数据形象的表现出来。
[0056]目前两个手环进行独一无二的配对功能，主要针对的是情侣用户，每人戴上一个后，当情侣在10米范围内的物理距离的时候，两个手环会进行互相感应，目的是记录情侣真实在一起的时间(某个特定的物理距离比如10米内，就表示情侣真实在一起)，当情侣离开手环所限制的物理距离范围，比如超过了 10米，配对过的手环就不能互相感应到对方，那么就没有记录那些数据。这种对两个手环进行独一无二配对并且记录下数据，再发送到其他设备上的功能，此功能不限定于只是用来记录情侣真实在一起的时间，还可以扩展其他方面的用途。
[0057]为了进一步优化上述技术方案，在手环本体上设置手环外壳8，既增加了手环的美观，又可以在其外表添加装饰性图案、纹理或者变换颜色，以达到产品在外观上的多样性，供消费者选择。
[0058]为了进一步优化上述技术方案，还为其添加了提供充电接线的USB转换接线。如图4所示的本实施例的USB转换接线结构示意图，USB转换接线的正负极金属片31与手环上的正负极金属片07相配合使用，充电检测和充电控制模块32对充电过程实施控制，LED充电状态指示灯33对充电状态进行提示，电线34的另一接头设置有通用型USB2.0公插头35，为最广泛的USB使用接头，非常容易找到其对应的充电接口。
[0059]综上所述，本实用新型是为了提高用户去操控某些东西的体验:1、它就像一个更简单易用，更快捷的，更智能小巧的遥控器，可以给一些智能设备发送指令，让用户可以快速高效、简便舒适的操控一些智能设备的目的，比如一个蓝牙音响，你想去增加它的音量，或者切换歌曲，那么还得去按这个音响；又比如某人在客厅做事，手里拿着东西，但是遥控器没有随时放在身上，如果他带了这个手环，就可以随时去控制这个蓝牙音箱和智能电视或者其他智能产品等，只需要一个手环，使用简单的手势动作，就可以完成这些工作；2、同时本发明可以控制特定的游戏，用户使用这款产品来玩游戏，能大大提高游戏的体验度，真实度，在经济性上，要比现有市场上的体感游戏机经济实惠、小巧很多；3、其次在配对功能方面，比如配对功能针对情侣用户，本实用新型的配对功能，可以做到独一无二的配对，而且可以将已配对手环互相感应后的数据各自保存在手环上，定时的发送到手机APP上，形象的展示这些数据，从情感化的角度来看待本发明，将会有非常好的纪念意义。
[0060]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0061]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种具有手势控制功能的智能手环，穿戴在腕部，其特征在于，包括: 手环本体(5)； 设置在所述手环本体(5)内的MCU+陀螺仪+加速计模块(11)，作为主控制系统和传感器系统，并且所述MCU里设有手势分类器程序； 设置于所述手环本体(5)内的麦克风模块(I)和声音输入模块(2),用于录入外部声音和对声音进行信息化处理； 设置于所述手环本体(5)内的电池(10)和所述电池(10)相连接的一体化电路金属薄膜片，并在与所述电池(10)相连接的一体化电路金属薄膜片上设置开关按键(4)； 设置于所述手环本体(5)内的蓝牙模块(12)，用于无线网络通讯中数据传输和远程控制； 设置于所述手环本体(5)内的配对模块(3)，用于与其他智能手环进行配对。
2.根据权利要求1所述的一种具有手势控制功能的智能手环，其特征在于，还包括设置在所述手环本体(5)上的手环腕带卡扣(6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有手势控制功能的智能手环，其特征在于，还包括设置在所述手环腕带卡扣(6)端部的用于智能手环充电的正负极金属片(7)。
4.根据权利要求1所述的一种具有手势控制功能的智能手环，其特征在于，还包括设置在所述手环本体(5)上的若干个LED状态指示灯(9)。
5.根据权利要求1所述的一种具有手势控制功能的智能手环，其特征在于，还包括包裹所述手环本体(5)的手环外壳(8)。
6.根据权利要求1所述的一种具有手势控制功能的智能手环，其特征在于，所述手环本体(5)为手表形态。
7.根据权利要求1所述的一种具有手势控制功能的智能手环，其特征在于，还包括可对所述手环本体(5)充电接线的USB转换接线。
8.根据权利要求1所述的一种具有手势控制功能的智能手环，其特征在于，所述LED状态指示灯(9)的个数为5个。
9.根据权利要求1所述的一种具有手势控制功能的智能手环，其特征在于，所述5个LED状态指示灯(9)分别设有对应的图案或者文字。
【文档编号】G06F3/0346GK203950271SQ201420068526
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】周辉祥 申请人:周辉祥