腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)及其方法，所述手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)可包括：多個(gè)壓力傳感器，設(shè)置在腕帶上的預(yù)定位置，以用于檢測(cè)用戶做出手勢(shì)時(shí)所述腕帶所受的壓力值；加速度傳感器，設(shè)置于所述便攜式終端的主體內(nèi)，以用于檢測(cè)所述便攜式終端的坐標(biāo)值；角速度傳感器，設(shè)置于所述主體內(nèi)，以用于檢測(cè)所述便攜式終端的轉(zhuǎn)動(dòng)角；控制單元，設(shè)置于所述主體內(nèi)，根據(jù)所述加速度傳感器、所述角速度傳感器中的至少一個(gè)以及所述多個(gè)壓力傳感器的檢測(cè)值，判斷用戶做出的手勢(shì)，并控制所述便攜式終端執(zhí)行與手勢(shì)相應(yīng)的操作。
【專利說明】腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種腕帶型便攜式終端，尤其涉及一種能夠識(shí)別用戶做出的手勢(shì)而執(zhí)行相應(yīng)的操作的腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，隨著智能化操作系統(tǒng)的發(fā)展，賦予了腕帶型便攜式終端更多的功能。因此，大部分的腕帶型便攜式終端除了擁有撥打電話，發(fā)送短信的基本功能之外，還具有多媒體播放、網(wǎng)絡(luò)瀏覽、拍照攝像以及醫(yī)療檢查等功能。
[0003]對(duì)于腕帶型便攜式終端的輸入方式而言，除了以往的實(shí)體按鍵之外，通過柔性觸控顯示屏等的使用，還可以通過顯示屏直接輸入用戶指令。
[0004]但是，由于腕帶型便攜式終端的體積有限，因此無論是實(shí)體按鍵還是虛擬按鍵，尺寸都不可能做的很大，使用的難度增大，非常不方便。
[0005]對(duì)此，目前市場(chǎng)上也有MO腕帶之類的手勢(shì)控制臂環(huán)，通過探測(cè)用戶的肌肉產(chǎn)生的電活動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換成操作命令，借助軟件以無線網(wǎng)絡(luò)的方式傳送給電子設(shè)備。
[0006]但是，目前的MO腕帶只有佩戴于上臂時(shí)，才可以保證操作靈敏度，而且還需要人手具有明顯劇烈的動(dòng)作，因此還無法將這樣的MYO腕帶應(yīng)用到腕帶型便攜式終端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠識(shí)別用戶做出的手勢(shì)而執(zhí)行相應(yīng)的操作的腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)及其方法
[0008]為了達(dá)到目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，包括:多個(gè)壓力傳感器，設(shè)置在腕帶上的預(yù)定位置，以用于檢測(cè)用戶做出手勢(shì)時(shí)所述腕帶所受的壓力值；加速度傳感器，設(shè)置于所述便攜式終端的主體內(nèi)，以用于檢測(cè)所述便攜式終端的坐標(biāo)值；角速度傳感器，設(shè)置于所述主體內(nèi)，以用于檢測(cè)所述便攜式終端的轉(zhuǎn)動(dòng)角；控制單元，設(shè)置于所述主體內(nèi)，根據(jù)所述加速度傳感器、所述角速度傳感器中的至少一個(gè)以及所述多個(gè)壓力傳感器的檢測(cè)值，判斷用戶做出的手勢(shì)，并控制所述便攜式終端執(zhí)行與手勢(shì)相應(yīng)的操作。
[0009]優(yōu)選地，所述控制單元可以將檢測(cè)出的所述壓力值利用以下數(shù)學(xué)式轉(zhuǎn)換為壓差相
對(duì)量，
[0010]PK=ANK/WK
[0011]其中，Pk為所述壓差相對(duì)量，Λ Nk為第K個(gè)壓力傳感器的預(yù)定時(shí)間間隔的壓力差值，Wk為第K個(gè)壓力傳感器的檢測(cè)范圍，且K為大于等于I的整數(shù)。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明還可以包括自適應(yīng)單元，用以調(diào)整所述腕帶與用戶手腕之間的相對(duì)的位置關(guān)系。
[0013]優(yōu)選地，所述自適應(yīng)單元可以包括:設(shè)置在所述主體的一側(cè)的氣泵；設(shè)置于所述腕帶上的氣囊；設(shè)置在所述腕帶上的預(yù)定位置的多個(gè)壓力傳感器。[0014]優(yōu)選地,本發(fā)明還可以包括存儲(chǔ)單元,用以存儲(chǔ)手勢(shì)映射表,該手勢(shì)映射表包含坐標(biāo)相對(duì)值、轉(zhuǎn)動(dòng)角中的至少一個(gè)以及所述壓差相對(duì)量與用戶手勢(shì)和所述便攜式終端的操作指令之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0015]優(yōu)選地，本發(fā)明還可以包括提醒單元，針對(duì)用戶做出的手勢(shì)以及所述便攜式終端的設(shè)置狀態(tài)給予用戶各種提醒。
[0016]優(yōu)選地，所述控制單元還可以包括類似度判斷單元，用于判斷出所檢測(cè)的壓力值或壓差相對(duì)量中符合相應(yīng)手勢(shì)的基準(zhǔn)值的壓力值或壓差相對(duì)量所占的比率。
[0017]優(yōu)選地，所述控制單元還可以包括自定義單元，用以根據(jù)用戶的習(xí)慣設(shè)定與操作指令對(duì)應(yīng)的手勢(shì)。
[0018]為了達(dá)到目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別方法，包括如下步驟:a、檢測(cè)腕帶的多個(gè)部位的壓力值以及腕帶終端的坐標(biāo)值、轉(zhuǎn)動(dòng)角中的一個(gè)以上；b、根據(jù)所檢測(cè)出的所述壓力值以及坐標(biāo)值、轉(zhuǎn)動(dòng)角中的一個(gè)以上，判斷用戶做出的手勢(shì)。
[0019]優(yōu)選地，還可以包括步驟:將檢測(cè)出的所述壓力值利用以下數(shù)學(xué)式轉(zhuǎn)換為壓差相
對(duì)量，
[0020]Pk= Δ NK/ffK
[0021]其中，Pk為所述壓差相對(duì)量，Λ Nk為第K個(gè)壓力傳感器的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的壓力差值，Wk為該第K個(gè)壓力傳感器的檢測(cè)范圍，且K為大于等于I的整數(shù)。
[0022]優(yōu)選地，在所述a步驟之前還可以包括用于調(diào)整腕帶終端與用戶手腕之間的相對(duì)位置的自適應(yīng)步驟。
[0023]優(yōu)選地，所述自適應(yīng)步驟還可以包括如下步驟:利用氣泵對(duì)腕帶上的氣囊進(jìn)行充氣；檢測(cè)腕帶上的預(yù)定部位的壓力值；將檢測(cè)出的壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果，當(dāng)壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值不同時(shí)，通過氣泵調(diào)整氣囊的氣體量，以使所述壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值相同。
[0024]優(yōu)選地，所述通過氣泵調(diào)整氣囊的氣體量的步驟中，當(dāng)壓力值大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可通過氣泵從氣囊中抽出部分氣體，直到預(yù)定部位上的壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值相同為止；當(dāng)壓力值小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可通過氣泵繼續(xù)給氣囊充氣，直到預(yù)定部位上的壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值相同為止。
[0025]優(yōu)選地，所述檢測(cè)腕帶上的預(yù)定部位的壓力值的步驟之后還可以包括步驟:判斷所檢測(cè)到的所述壓力值中是否存在異常的壓力值；若存在異常的壓力值，則提醒用戶調(diào)整終端的佩戴位置。
[0026]優(yōu)選地，在所述b步驟中，可基于手勢(shì)映射表判斷用戶做出的手勢(shì)，該手勢(shì)映射表包含坐標(biāo)相對(duì)值、轉(zhuǎn)動(dòng)角中的至少一個(gè)以及所述壓差相對(duì)量與用戶手勢(shì)和所述便攜式終端的操作指令之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0027]優(yōu)選地，在利用所述壓力值或壓差相對(duì)量判斷用戶做出的手勢(shì)時(shí)，若所檢測(cè)的壓力值或壓差相對(duì)量中符合相應(yīng)手勢(shì)的基準(zhǔn)值的壓力值或壓差相對(duì)量所占的比率達(dá)到預(yù)定值以上，則可以判斷為用戶做出了相應(yīng)手勢(shì)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明提供的腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)及其方法，用戶可以單手控制便攜式終端的各種操作，由此能夠提高腕帶型便攜式終端的操控性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為根據(jù)本發(fā)明的腕帶型便攜式終端的簡(jiǎn)要示意圖。
[0030]圖2為根據(jù)本發(fā)明的腕帶型便攜式終端的模塊圖。
[0031]圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的腕帶型便攜式終端的壓力傳感器的布置示例的簡(jiǎn)要示意圖。
[0032]圖4為根據(jù)本發(fā)明的腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】 [0033]以下，參照附圖對(duì)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的腕帶型便攜式終端進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0034]圖1為根據(jù)本發(fā)明的腕帶型便攜式終端的簡(jiǎn)要示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的腕帶型便攜式終端的模塊圖。
[0035]由圖可知，從外觀上來看，根據(jù)本發(fā)明的腕帶型便攜式終端(以下，簡(jiǎn)稱為腕帶終端)大致上包括主體100以及通過連接部112與該主體100相連的腕帶110。
[0036]主體100可包括顯示單元102、通信單元(未圖示)以及設(shè)置在預(yù)定位置的多個(gè)實(shí)體按鍵(未圖示)。而且，主體100的預(yù)定位置還可以設(shè)置有攝像頭以及揚(yáng)聲器等。
[0037]優(yōu)選地，所述顯示單元102可采用柔性顯示屏，以增加腕帶終端與用戶手腕之間的緊密性。該顯示單元102可以顯示各種用戶界面，例如，系統(tǒng)時(shí)間、短消息、網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容等。用戶可通過觸摸方式或者利用實(shí)體按鍵來輸入用戶指令，以對(duì)顯示單元102所顯示的內(nèi)容進(jìn)行操作。
[0038]通信單元(未圖示)可包括無線通信天線、藍(lán)牙模塊等，從而能夠與外部設(shè)備收發(fā)信號(hào)。
[0039]為了提高用戶輸入指令的效率，便于操作，根據(jù)本發(fā)明的腕帶終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)可包括感測(cè)單元以及控制單元200。其中，感測(cè)單元可包括設(shè)置在主體100以及腕帶110的預(yù)定部位上的多個(gè)壓力傳感器120、設(shè)置在主體100內(nèi)部的加速度傳感器130和角速度傳感器140。其中，角速度傳感器140可以是陀螺儀。
[0040]而且，所述多個(gè)壓力傳感器120設(shè)置在用戶做出各種手勢(shì)時(shí)肌肉運(yùn)動(dòng)最為激烈的位置。例如，用戶的每一根手指運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)引起手腕(即，佩戴腕帶終端的部分)上的不同位置的肌肉產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。通過將壓力傳感器120設(shè)置在這些部位，可以根據(jù)壓力值來大致判斷出是哪些手指做出了動(dòng)作。
[0041]圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的腕帶型便攜式終端的壓力傳感器的布置示例的簡(jiǎn)要示意圖。
[0042]由圖3可知，多個(gè)壓力傳感器(MpM2…、Mn)被布置于腕帶110上的各個(gè)預(yù)定位置，以用于檢測(cè)用戶的肌肉運(yùn)動(dòng)引起的所述腕帶110所受的壓力值。
[0043]具體而言，當(dāng)用戶的手指或手腕進(jìn)行各種活動(dòng)的時(shí)候，手腕和小手臂部分的肌肉將發(fā)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，該肌肉運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致腕帶Iio或主體100背面上的各個(gè)壓力傳感器(MpM2…、Mn)的壓力值發(fā)生變化，且各個(gè)部位上的壓力傳感器(Mp M2…、Mn)檢測(cè)到的壓力值將不同。即，各個(gè)壓力傳感器(Mp M2…、Mn)所檢測(cè)的壓力值的變化將對(duì)應(yīng)于用戶的手指或手腕的肌肉活動(dòng)，即手勢(shì)。
[0044]假設(shè)各個(gè)設(shè)壓力傳感器(M1J2…、Mn)所檢測(cè)到的壓力向量分別為(N1A2…、Nn)，當(dāng)用戶的手指或手腕運(yùn)動(dòng)時(shí)，多個(gè)壓力傳感器(Mp M2…、Mn)中的一部分壓力傳感器檢測(cè)到的壓力值將發(fā)生變化。
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多個(gè)壓力傳感器，設(shè)置在腕帶上的預(yù)定位置，以用于檢測(cè)用戶做出手勢(shì)時(shí)所述腕帶所受的壓力值； 加速度傳感器，設(shè)置于所述便攜式終端的主體內(nèi)，以用于檢測(cè)所述便攜式終端的坐標(biāo)值； 角速度傳感器，設(shè)置于所述主體內(nèi)，以用于檢測(cè)所述便攜式終端的轉(zhuǎn)動(dòng)角； 控制單元，設(shè)置于所述主體內(nèi)，根據(jù)所述加速度傳感器、所述角速度傳感器中的至少一個(gè)以及所述多個(gè)壓力傳感器的檢測(cè)值，判斷用戶做出的手勢(shì)，并控制所述便攜式終端執(zhí)行與手勢(shì)相應(yīng)的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元將檢測(cè)出的所述壓力值利用以下數(shù)學(xué)式轉(zhuǎn)換為壓差相對(duì)量，
Pk= Δ NK/ffK 其中，Pk為所述壓差相對(duì)量，Λ Nk為第K個(gè)壓力傳感器的預(yù)定時(shí)間間隔的壓力差值，Wk為第K個(gè)壓力傳感器的檢測(cè)范圍，且K為大于等于I的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，還包括自適應(yīng)單元，用以調(diào)整所述腕帶與用戶手腕之間的相對(duì)的位置關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述自適應(yīng)單元包括: 設(shè)置在所述主體的一側(cè)的氣泵； 設(shè)置于所述腕帶上的氣囊； 設(shè)置在所述腕帶上的預(yù)定位置的多個(gè)壓力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲(chǔ)單元，用以存儲(chǔ)手勢(shì)映射表，該手勢(shì)映射表包含坐標(biāo)相對(duì)值、轉(zhuǎn)動(dòng)角中的至少一個(gè)以及所述壓差相對(duì)量與用戶手勢(shì)和所述便攜式終端的操作指令之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，還包括提醒單元，針對(duì)用戶做出的手勢(shì)以及所述便攜式終端的設(shè)置狀態(tài)給予用戶各種提醒。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還包括類似度判斷單元，用于判斷出所檢測(cè)的壓力值或壓差相對(duì)量中符合相應(yīng)手勢(shì)的基準(zhǔn)值的壓力值或壓差相對(duì)量所占的比率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還包括自定義單元，用以根據(jù)用戶的習(xí)慣設(shè)定與操作指令對(duì)應(yīng)的手勢(shì)。
9.一種腕帶型便攜式終端的手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，包括如下步驟: a、檢測(cè)腕帶的多個(gè)部位的壓力值以及腕帶終端的坐標(biāo)值、轉(zhuǎn)動(dòng)角中的一個(gè)以上； b、根據(jù)所檢測(cè)出的所述壓力值以及坐標(biāo)值、轉(zhuǎn)動(dòng)角中的一個(gè)以上，判斷用戶做出的手勢(shì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括步驟:將檢測(cè)出的所述壓力值利用以下數(shù)學(xué)式轉(zhuǎn)換為壓差相對(duì)量，
Pk= Δ NK/ffK 其中，Pk為所述壓差相對(duì)量，Λ Nk為第K個(gè)壓力傳感器的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的壓力差值，Wk為該第K個(gè)壓力傳感器的檢測(cè)范圍，且K為大于等于I的整數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述a步驟之前還包括用于調(diào)整腕帶終端與用戶手腕之間的相對(duì)位置的自適應(yīng)步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述自適應(yīng)步驟還包括如下步驟: 利用氣泵對(duì)腕帶上的氣囊進(jìn)行充氣； 檢測(cè)腕帶上的預(yù)定部位的壓力值； 將檢測(cè)出的壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比 較； 根據(jù)比較結(jié)果，當(dāng)壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值不同時(shí)，通過氣泵調(diào)整氣囊的氣體量，以使所述壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述通過氣泵調(diào)整氣囊的氣體量的步驟中， 當(dāng)壓力值大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，通過氣泵從氣囊中抽出部分氣體，直到預(yù)定部位上的壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值相同為止； 當(dāng)壓力值小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，通過氣泵繼續(xù)給氣囊充氣，直到預(yù)定部位上的壓力值與標(biāo)準(zhǔn)值相同為止。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)腕帶上的預(yù)定部位的壓力值的步驟之后還包括步驟: 判斷所檢測(cè)到的所述壓力值中是否存在異常的壓力值； 若存在異常的壓力值，則提醒用戶調(diào)整終端的佩戴位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述b步驟中，基于手勢(shì)映射表判斷用戶做出的手勢(shì)，該手勢(shì)映射表包含坐標(biāo)相對(duì)值、轉(zhuǎn)動(dòng)角中的至少一個(gè)以及所述壓差相對(duì)量與用戶手勢(shì)和所述便攜式終端的操作指令之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
16.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，在利用所述壓力值或壓差相對(duì)量判斷用戶做出的手勢(shì)時(shí)，若所檢測(cè)的壓力值或壓差相對(duì)量中符合相應(yīng)手勢(shì)的基準(zhǔn)值的壓力值或壓差相對(duì)量所占的比率達(dá)到預(yù)定值以上，則判斷為用戶做出了相應(yīng)手勢(shì)。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK103941860SQ201410127693
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】李鵬, 張影 申請(qǐng)人:天津三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會(huì)社