一種帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：空間信息感知單元(101)，佩戴在人體預(yù)定部位上，用于獲取人體的空間信息并發(fā)送給處理單元(103)；時鐘單元(102)，連接到處理單元(103)，用于提供時間信息；處理單元(103)，用于對人體的空間信息和時間信息進(jìn)行處理，生成相應(yīng)的操控指令，并向輸出單元(105)輸出所述操控指令；輔助控制單元(104)，用于根據(jù)所述操控指令生成并輸出相應(yīng)的輔助操控指令；以及輸出單元(105)，用于將所述操控指令和輔助操控指令發(fā)送給外部設(shè)備。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法能夠精準(zhǔn)的定位并進(jìn)一步通過輔助控制來實現(xiàn)復(fù)雜的操控；同時能耗較低，適用于各種電池容量的移動終端，能夠大范圍推廣。
【專利說明】一種帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)終端操控領(lǐng)域，尤其涉及一種帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能手機(jī)、平板電腦等移動設(shè)備的發(fā)展，多點(diǎn)觸控技術(shù)因為可以較好地適用于此類移動智能終端而得到廣泛的應(yīng)用。但對于移動智能眼鏡等移動智能終端來說，由于設(shè)備尺寸和屏幕大小的限制，多點(diǎn)觸控技術(shù)無法得到很好的應(yīng)用，用戶體驗較差。也有一些智能眼鏡采用基于攝像頭的體感操控技術(shù)，即通過攝像頭傳感器捕捉用戶的肢體動作，然后通過識別和解析，轉(zhuǎn)換為體感操控指令，但是基于攝像頭圖像捕捉的體感操控系統(tǒng)精度較差，而且能耗較高，在移動智能眼鏡領(lǐng)域適用面較窄，不利于大范圍推廣。另一方面，傳統(tǒng)視頻、音頻、文檔、圖片瀏覽、網(wǎng)頁閱讀、游戲等應(yīng)用，常用功能多采用按鈕操控，如打開、選中、復(fù)制、粘貼、跳轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退、關(guān)閉等功能。但在移動智能眼鏡中，由于不易實現(xiàn)界面操控定位，這些按鈕不易被觸發(fā)，難以實現(xiàn)精準(zhǔn)定位和復(fù)雜操控，導(dǎo)致操控難度變大，易用性差等問題，使得PC上的繪圖軟件、反恐精英游戲等經(jīng)典應(yīng)用在移動智能終端上的應(yīng)用受到很大限制，難以推廣。在游戲類應(yīng)用中，鼠標(biāo)及鍵盤的多輔助操作，對于新玩家來說，在未經(jīng)過長時間的練習(xí)時難以掌握，使游戲喪失了很大一部分樂趣。并且鍵盤操作在使用的過程中會遇到延時，接觸不良，不靈活，按鍵聲音大等問題，也給身邊的人帶來了不便。
[0003]同時，傳統(tǒng)眼鏡類顯示器，采用按鍵設(shè)備或觸控板的方式進(jìn)行操控，易用性差，存在與上述移動終端類似的問題，同樣難以實現(xiàn)操控界面的精準(zhǔn)定位和復(fù)雜操控。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)及方法，用于實現(xiàn)對軟件界面的自然操控和精確定位，豐富移動智能眼鏡的操控方法，從而提高用戶的操控體驗。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)，包括:
[0006]空間信息感知單元101，佩戴在人體預(yù)定部位上，用于獲取人體的空間信息并發(fā)送給處理單元103 ；
[0007]時鐘單元102，連接到處理單元103，用于提供時間信息；
[0008]處理單元103，用于對人體的空間信息和時間信息進(jìn)行處理，生成相應(yīng)的操控指令，并向輸出單元105輸出所述操控指令；
[0009]輔助控制單元104，用于根據(jù)所述操控指令生成相應(yīng)的輔助操控指令，并向輸出單元105輸出輔助操控指令；以及
[0010]輸出單元105，用于將所述操控指令和輔助操控指令發(fā)送給外部設(shè)備。
[0011]其中，所述操控指令用于定位和/或選定操控對象，所述輔助操控指令用于對所述定位和/或選定的操控對象進(jìn)行進(jìn)一步操控。
[0012]所述輔助操控指令至少包括:單擊按鍵，雙擊按鍵，按住按鍵，按住滾輪，滾動滾輪中的一種。
[0013]所述人體預(yù)定部位為頭部和/或手部。
[0014]所述空間信息包括人體的方位信息、姿態(tài)信息和位置信息。
[0015]所述人體的方位信息包括:頭部和/或手部在空間中三個維度的位置。
[0016]所述姿態(tài)信息包括:頭部和/或手部在空間中三個維度方向上的前后位移、和/或上下位移、和/或左右位移、和/或水平旋轉(zhuǎn)、和/或垂直旋轉(zhuǎn)、和/或絕對位移與相對位移，或者是這些姿態(tài)的組合。
[0017]優(yōu)選的，所述空間信息感知單元101包括:
[0018]指南針106，用于獲取人體的方位信息；
[0019]陀螺儀107，用于獲取人體的姿態(tài)信息；
[0020]無線信號模塊108，用于獲取人體的位置信息。
[0021]其中，所述無線信號模塊通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)、手機(jī)基站、WIFI中的至少一種獲取人體的位置信息。
[0022]進(jìn)一步地，所述空間信息感知單元101通過陀螺儀107的浮動誤差控制減少誤操控，包括下述操作:
[0023]為所述陀螺儀107設(shè)置誤差幅度閾值；
[0024]當(dāng)所述陀螺儀107的運(yùn)動幅度小于所述誤差幅度閾值時，所述空間信息感知單元101忽略所述運(yùn)動。
[0025]可選的，所述空間信息感知單元101進(jìn)一步包括下述中的一種或多種的結(jié)合:力口速度傳感器、方向傳感器、磁力傳感器、重力傳感器、旋轉(zhuǎn)矢量傳感器、線性加速度傳感器。
[0026]優(yōu)選的，所述輔助控制單元104為鼠標(biāo)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種帶輔助控制的體感操控方法，包括以下步驟:
[0028]步驟SI，獲取人體的空間信息和時間信息。
[0029]步驟S2，對人體的空間信息和時間信息進(jìn)行處理，并根據(jù)所述信息生成并輸出相應(yīng)的操控指令。
[0030]步驟S3，根據(jù)所述操控指令選定和/或定位操控對象。
[0031]步驟S4，通過輔助操控指令對所述選定和/或定位的操控對象進(jìn)行進(jìn)一步操控。
[0032]其中，所述輔助操控指令至少包括:單擊按鍵，雙擊按鍵，按住按鍵，按住滾輪，滾動滾輪中的一種。
[0033]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)及方法，具有下述顯著的技術(shù)效果:(1)能夠通過對人體的空間信息和時間信息進(jìn)行獲取并處理，實現(xiàn)方位、姿態(tài)、時間信息與人體的動作的動態(tài)匹配實現(xiàn)精準(zhǔn)的定位并進(jìn)一步通過輔助控制來實現(xiàn)復(fù)雜的操控；(2)能耗低，能夠有效的延長移動智能眼鏡等移動終端的使用時間，適用于各種電池容量的移動終端，能夠大范圍推廣；(3)能夠精準(zhǔn)的定位、觸發(fā)、操控傳統(tǒng)視頻、音頻、文檔、圖片瀏覽、網(wǎng)頁閱讀、游戲等應(yīng)用中常用的按鈕功能，大大提高了用戶的操控體驗；(4)提高了用戶在游戲類應(yīng)用中的操控體驗，增強(qiáng)了游戲樂趣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明的帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明的空間信息感知單元的操控的示意圖；
[0036]圖3是本發(fā)明體的輔助控制單元操控的示意圖；
[0037]圖4是本發(fā)明的帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)的操控示意圖；
[0038]圖5是本發(fā)明的帶輔助控制的體感操控方法的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0040]圖1是本發(fā)明的帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明的帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)，包括:
[0042]空間信息感知單元101，佩戴在人體預(yù)定部位上，用于獲取人體的空間信息并發(fā)送給處理單元103 ；
[0043]時鐘單元102，連接到處理單元103，用于提供時間信息；
[0044]處理單元103，用于對人體的空間信息和時間信息進(jìn)行處理，生成相應(yīng)的操控指令，并向輸出單元105輸出所述操控指令；
[0045]輔助控制單元104，用于根據(jù)所述操控指令生成相應(yīng)的輔助操控指令，并向輸出單元105輸出輔助操控指令；以及輸出單元105，用于將所述操控指令和輔助操控指令發(fā)送給外部設(shè)備。
[0046]其中，空間信息感知單元101，時鐘單元102和處理單元104位于佩戴在人體頭部和/或手部的體感操控設(shè)備，例如智能眼鏡、可穿戴式頭盔、指環(huán)和手環(huán)等，時鐘單元102為計時器，輔助控制單元104為鼠標(biāo)。
[0047]空間信息感知單元101包括:用于獲取人體的方位信息的指南針106，用于獲取人體的姿態(tài)信息的陀螺儀107，和用于獲取人體的位置信息的無線信號模塊108。
[0048]其中，無線信號模塊108通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)、手機(jī)基站、WIFI等方式獲取人體的位置信息。
[0049]空間信息感知單元101還可以包括:加速度傳感器、方向傳感器、磁力傳感器、重力傳感器、旋轉(zhuǎn)矢量傳感器、線性加速度傳感器，并通過這些傳感器來提高獲取人體的空間信息的精度。
[0050]其中，旋轉(zhuǎn)矢量傳感器簡稱RV-sensor (Rotating Vector-sensor),用于代表設(shè)備的方向，該方向是一個將坐標(biāo)軸和角度混合計算得到的數(shù)據(jù)。旋轉(zhuǎn)矢量傳感器輸出三個數(shù)據(jù):
[0051]x*sin(theta/2)；
[0052]y*sin(theta/2)；
[0053]z*sin(theta/2)；
[0054]其中，sin (theta/2)是旋轉(zhuǎn)矢量的數(shù)量級，旋轉(zhuǎn)矢量的方向與軸旋轉(zhuǎn)的方向相同。旋轉(zhuǎn)矢量的上述的三個數(shù)值與cos (theta/2)組成一個四元組，并且旋轉(zhuǎn)矢量的數(shù)據(jù)沒有單位，使用與加速度相同的坐標(biāo)系。
[0055]加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速度傳感器可以幫助仿生學(xué)機(jī)器人了解它現(xiàn)在身處的環(huán)境，例如是在爬山，還是在走下坡，是否摔倒等?；蛘哂糜趯︼w行類的機(jī)器人進(jìn)行姿態(tài)控制。
[0056]方向傳感器簡稱為0-sensor (Orientat1n-sensor),返回三軸的角度數(shù)據(jù)。為了得到精確的角度數(shù)據(jù)，電子羅盤需要獲取重力傳感器G-sensor (Gravity-sensor)的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過計算產(chǎn)生方向傳感器的數(shù)據(jù)，否則只能獲取水平方向的角度。方向傳感器提供三個數(shù)據(jù)，分別為azimuth、pitch和roll。其中，azimuth:方位,返回水平時磁北極和Y軸的夾角，范圍為0°至360°，0° =北，90° =東，180° =南，270° =西。pitch:x軸和水平面的夾角，范圍為-180°至180°。當(dāng)z軸向y軸轉(zhuǎn)動時，角度為正值。roll:y軸和水平面的夾角，由于歷史原因，范圍為-90°至90°。當(dāng)X軸向z軸移動時，角度為正值。
[0057]重力傳感器用于測量由于重力引起的加速度，用于計算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度，可以分析出設(shè)備移動的方式。
[0058]線性加速度傳感器簡稱LA-sensor (Linear Accelerat1n-sensor) ?線性加速度傳感器是加速度傳感器減去重力影響后獲取的數(shù)據(jù)，單位是m/s~2，坐標(biāo)系統(tǒng)與加速度傳感器相同。加速度傳感器、重力傳感器和線性加速度傳感器的計算公式如下:加速度=重力+線性加速度。
[0059]以上各種傳感器可以單獨(dú)使用，也使用在單一封裝中設(shè)置為包括多個傳感器的集成解決方案。例如，磁力傳感器可以與加速度傳感器結(jié)合使用，以獲得精確的羅盤方位。
[0060]操控指令用于定位和/或選定操控對象，輔助操控指令用于對所述定位和/或選定的操控對象進(jìn)行進(jìn)一步操控。
[0061]輔助操控指令包括:單擊按鍵，雙擊按鍵，按住按鍵，按住滾輪，滾動滾輪等操作，當(dāng)輔助控制單元104為鼠標(biāo)時，輔助操控指令包括:單擊鼠標(biāo)左鍵，單擊鼠標(biāo)右鍵，雙擊鼠標(biāo)左鍵，雙擊鼠標(biāo)右鍵，按住鼠標(biāo)左鍵，按住鼠標(biāo)右鍵，按住鼠標(biāo)滾輪，滾動鼠標(biāo)滾輪等操作，并通過這些操作來對操控對象進(jìn)行打開，瀏覽，翻頁，復(fù)制，粘貼，查看屬性等操作。
[0062]空間信息包括人體的方位信息、姿態(tài)信息和位置信息。
[0063]人體的方位信息包括:頭部和/或手部在空間中三個維度的位置。
[0064]其中，姿態(tài)信息包括:頭部和/或手部在空間中三個維度方向上的前后位移、和/或上下位移、和/或左右位移、和/或水平旋轉(zhuǎn)、和/或垂直旋轉(zhuǎn)、和/或絕對位移與相對位移，或者是這些姿態(tài)的組合。
[0065]圖2是本發(fā)明的空間信息感知單元的操控的示意圖。
[0066]如圖2所示，人體頭部的運(yùn)動包括:頭部左右轉(zhuǎn)動，頭部上下轉(zhuǎn)動和頭部向前、向后。佩戴在人體頭部的體感操控設(shè)備感知所述人體頭部的運(yùn)動并生成相應(yīng)的操控指令。
[0067]圖3是本發(fā)明的輔助控制單元操控的示意圖。
[0068]如圖3所示，當(dāng)輔助控制單元104為鼠標(biāo)時，輔助操控包括對鼠標(biāo)左鍵、右鍵的按鍵單擊和按鍵雙擊。
[0069]圖4是本發(fā)明的帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)的操控示意圖。
[0070]如圖4所示,空間信息感知單元101通過指南針106獲取人體的方位信息,通過陀螺儀107獲取人體的姿態(tài)信息，通過無線信號模塊108獲取人體的位置信息。當(dāng)處理單元103對空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息進(jìn)行處理并生成相應(yīng)的操控指令后，所述處理單元103向輸出單元105輸出所述操控指令，所述輸出單元105通過該操控指令實現(xiàn)對界面中圖標(biāo)和/或按鈕的精確定位，輔助控制單元104向輸出單元105輸出輔助操控指令來對選定的對象進(jìn)行進(jìn)一步的操控。例如:
[0071]操控界面時，在登錄系統(tǒng)后，根據(jù)用戶佩戴的智能眼鏡自動進(jìn)入全景操控界面，用戶可以通過轉(zhuǎn)動頭部并用眼睛來查看各個應(yīng)用圖標(biāo)。當(dāng)用戶的頭部上下、左右轉(zhuǎn)動時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的瀏覽操控指令來瀏覽上下左右各個方向上的應(yīng)用程序圖標(biāo)。當(dāng)用戶的頭部通過轉(zhuǎn)動定位到某個應(yīng)用后，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的定位操控指令，來選定該應(yīng)用，此時用戶通過點(diǎn)擊輔助控制單元104的左鍵來打開應(yīng)用，并全屏顯示。當(dāng)用戶轉(zhuǎn)動頭部并上仰一定角度時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的退出操控指令，界面上出現(xiàn)菜單詢問用戶是否退出當(dāng)前應(yīng)用，此時用戶通過點(diǎn)擊輔助控制單元104的左鍵來選擇叉號并退出應(yīng)用，或者選擇打勾并取消退出。當(dāng)用戶轉(zhuǎn)動頭部并下俯一定角度時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的取消菜單操控指令，界面上顯示的應(yīng)用菜單自動消失。
[0072]當(dāng)選定并打開的應(yīng)用是文件目錄時，此時用戶通過按住并拖動輔助控制單元104的左鍵或者滑動輔助控制單元104的滾輪來瀏覽該目錄下的子目錄或文件，并且當(dāng)前處于屏幕正中間位置的子目錄或文件為當(dāng)前選定的目錄或文件，選定后，用戶通過單擊輔助控制單元104的左鍵來選定目錄或文件，用戶通過雙擊輔助控制單元104的左鍵來打開該文件，用戶通過按住并拖動輔助控制單元104的左鍵來對該選定的目錄或文件進(jìn)行拖動，用戶通過單擊輔助控制單元104的右鍵來打開對目錄或文件進(jìn)行復(fù)制、粘貼等操作或者獲取目錄或文件屬性的菜單，并通過單擊輔助控制單元104的左鍵來打開菜單中的條目。
[0073]當(dāng)選定并打開的應(yīng)用是播放音頻和/或視頻的應(yīng)用時，在登錄系統(tǒng)后，根據(jù)用戶佩戴的智能眼鏡自動進(jìn)入全景操控界面，用戶可以通過轉(zhuǎn)動頭部并用眼睛來查看各個音頻和/或視頻的圖標(biāo)。當(dāng)用戶的頭部上下、左右轉(zhuǎn)動時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的瀏覽操控指令來瀏覽各個方向上的音頻和/或視頻圖標(biāo)。當(dāng)用戶的頭部定位到某個音頻和/或視頻后，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的定位操控指令，來選定該音頻和/或視頻，此時用戶通過點(diǎn)擊輔助控制單元104的左鍵來打開該音頻和/或視頻，并進(jìn)行播放。播放時，用戶通過單擊輔助控制單元104的左鍵來暫停播放該音頻和/或視頻，用戶通過再次單擊輔助控制單元104的左鍵來繼續(xù)播放該音頻和/或視頻。用戶通過輔助控制單元104的左鍵來單擊相關(guān)按鈕并滑動滾動條來調(diào)節(jié)音頻和/或視頻的播放進(jìn)度、音量大小、屏幕亮度等播放屬性，用戶通過輔助控制單元104的左鍵來單擊相關(guān)按鈕來選擇播放下一個或者上一個音頻和/或視頻。
[0074]當(dāng)選定并打開的應(yīng)用是閱讀文本、網(wǎng)頁的應(yīng)用時，根據(jù)用戶佩戴的智能眼鏡自動進(jìn)入全景操控界面，用戶可以通過轉(zhuǎn)動頭部并用眼睛來查看各個文本、網(wǎng)頁的圖標(biāo)。當(dāng)用戶的頭部上下、左右轉(zhuǎn)動時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的瀏覽操控指令來瀏覽各個方向上的文本、網(wǎng)頁圖標(biāo)。
[0075]當(dāng)用戶的頭部定位到某個文本或網(wǎng)頁后，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的定位操控指令，來選定該文本或網(wǎng)頁，此時用戶通過點(diǎn)擊輔助控制單元104的左鍵來打開文本或網(wǎng)頁，打開網(wǎng)頁后，用戶通過按住輔助控制單元104的左鍵來按住并上下滑動滾動條來瀏覽該網(wǎng)頁下的文本和/或鏈接。并且，當(dāng)前處于屏幕正中間位置的鏈接為當(dāng)前選定的鏈接。用戶通過點(diǎn)擊輔助控制單元104的左鍵來單擊或雙擊該鏈接并打開該鏈接，用戶通過點(diǎn)擊輔助控制單元104的左鍵來滑動滾動條并閱讀該網(wǎng)頁的內(nèi)容，用戶通過單擊輔助控制單元104的左鍵來進(jìn)行翻頁，用戶通過點(diǎn)擊輔助控制單元104的左鍵來單擊相關(guān)按鈕并上下滑動滾動條來調(diào)節(jié)字體大小、屏幕亮度等相關(guān)屬性。
[0076]當(dāng)選定并打開的應(yīng)用是瀏覽圖片的應(yīng)用時，根據(jù)用戶佩戴的智能眼鏡自動進(jìn)入全景操控界面，用戶可以通過轉(zhuǎn)動頭部并用眼睛來查看各個圖片的圖標(biāo)。當(dāng)用戶的頭部上下、左右轉(zhuǎn)動時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的瀏覽操控指令來瀏覽各個方向上的圖片的圖標(biāo)。
[0077]當(dāng)用戶的頭部定位到某個圖片后，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的定位操控指令，來選定該圖片，此時用戶通過點(diǎn)擊輔助控制單元104的左鍵來打開該圖片，打開該圖片后，用戶通過單擊輔助控制單元104的左鍵來點(diǎn)擊相關(guān)按鈕并上下滑動滾動條來調(diào)節(jié)圖片大小，具體而言，向上滑動將放大圖片，向下滑動將縮小圖片，松開按鍵后，保持當(dāng)前圖片縮放比例。用戶通過按住輔助控制單元104的左鍵并左右或上下拖動來瀏覽圖片的各個部分。用戶通過輔助控制單元104的左鍵單擊界面左側(cè)來瀏覽上一個圖片，單擊界面右側(cè)來瀏覽下一個圖片。
[0078]當(dāng)選定并打開的應(yīng)用是游戲時，根據(jù)用戶佩戴的智能眼鏡自動進(jìn)入全景操控界面，當(dāng)用戶的頭部向左轉(zhuǎn)動時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的左轉(zhuǎn)操控指令，進(jìn)入游戲場景左側(cè)的畫面，當(dāng)用戶的頭部向右轉(zhuǎn)動時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的右轉(zhuǎn)操控指令，進(jìn)入游戲場景右側(cè)的畫面，當(dāng)用戶的頭部向上轉(zhuǎn)動時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的向上操控指令，進(jìn)入游戲場景上方的畫面，當(dāng)用戶的頭部向下轉(zhuǎn)動時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的向下操控指令，進(jìn)入游戲場景下方的畫面，當(dāng)用戶的頭部向后運(yùn)動時，處理單元103根據(jù)空間信息感知單元101獲取的人體的空間信息輸出相應(yīng)的縮小操控指令，將游戲場景縮小，用戶通過單擊或雙擊輔助控制單元104的左鍵利用鼠標(biāo)左鍵來表示開火/射擊等操作，用戶通過按住輔助控制單元104的左鍵并在上下、左右方向上拖動來瀏覽游戲界面的各個角落，用戶通過按住輔助控制單元104的左鍵并前后拖動來調(diào)節(jié)游戲視野的大小。
[0079]當(dāng)用戶選定應(yīng)用后，根據(jù)該應(yīng)用的類型，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)動狀態(tài)或非運(yùn)動狀態(tài)，例如當(dāng)用戶選定的應(yīng)用為視頻時，系統(tǒng)進(jìn)入非運(yùn)動狀態(tài)；當(dāng)用戶選定的應(yīng)用為游戲時，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)動狀態(tài)。
[0080]在空間信息感知單元101獲取的人體的方位信息、姿態(tài)信息、位置信息時，空間信息感知單元101通過陀螺儀107的浮動誤差控制來減少誤操作，具體通過下述方式進(jìn)行誤操作控制:
[0081]為陀螺儀107設(shè)置誤差幅度閾值；
[0082]當(dāng)陀螺儀107的運(yùn)動幅度小于所述誤差幅度閾值時，空間信息感知單元101將該運(yùn)動作為陀螺儀107的誤差忽略掉。
[0083]當(dāng)陀螺儀由于地球自轉(zhuǎn)或者自身精度等問題，產(chǎn)生誤差時，會影響空間信息感知單元101的判斷，例如當(dāng)陀螺儀放在靜止的桌面上時，沒有對其進(jìn)行任何動作，但是由于誤差原因，導(dǎo)致陀螺儀107檢測到運(yùn)動，從而是空間信息感知單元101生成錯誤的操控指令，形成誤操作。因此需要使用上述浮動誤差控制方法來減少由于誤操作帶來的影響。只有當(dāng)操作者在特定時間內(nèi)的運(yùn)動幅度大于設(shè)定的誤差幅度閾值時，系統(tǒng)才會判定為有效運(yùn)動并生成相應(yīng)的操控指令，而所有小于誤差幅度閾值的運(yùn)動都會被判定為誤操作，并忽略掉，從而避免因誤差而引起的誤操作。
[0084]圖5是本發(fā)明的帶輔助控制的體感操控方法的流程示意圖。
[0085]如圖5所示，本發(fā)明的帶輔助控制的體感操控方法，包括以下步驟:
[0086]步驟SI，獲取人體的空間信息和時間信息。
[0087]通過佩戴在人體頭部和/或手部的體感操控設(shè)備，例如智能眼鏡、可穿戴式頭盔、指環(huán)和手環(huán)等來獲取所述人體的空間信息和時間信息。
[0088]其中，所述空間信息包括人體的方位信息、姿態(tài)信息和位置信息。
[0089]所述人體的方位、姿態(tài)信息包括:
[0090]頭部、手部在空間中三個維度的位移:包括前后位移，上下位移、左右位移，或者是這些位移的組合；
[0091]頭部、手部的各種角度變化，包括水平左右旋轉(zhuǎn)和上下旋轉(zhuǎn)，或是兩種旋轉(zhuǎn)方式的組合；和/或
[0092]絕對位移與相對位移。
[0093]步驟S2，對人體的空間信息和時間信息進(jìn)行處理，并根據(jù)所述信息生成并輸出相應(yīng)的操控指令。
[0094]步驟S3，根據(jù)所述操控指令選定和/或定位操控對象。
[0095]步驟S4，通過輔助操控指令對所述選定和/或定位的操控對象進(jìn)行進(jìn)一步操控。
[0096]其中，輔助操控指令包括:單擊按鍵，雙擊按鍵，按住按鍵，按住滾輪，滾動滾輪等操作，當(dāng)輔助控制單元為鼠標(biāo)時，輔助操控指令包括:單擊鼠標(biāo)左鍵，單擊鼠標(biāo)右鍵，雙擊鼠標(biāo)左鍵，雙擊鼠標(biāo)右鍵，按住鼠標(biāo)左鍵，按住鼠標(biāo)右鍵，按住鼠標(biāo)滾輪，滾動鼠標(biāo)滾輪等操作，并通過這些操作來對操控對象進(jìn)行打開，瀏覽，翻頁，復(fù)制，粘貼，查看屬性等操作。
[0097]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種帶輔助控制的體感操控系統(tǒng)，其特征在于，包括: 空間信息感知單元(101)，佩戴在人體預(yù)定部位上，用于獲取人體的空間信息并發(fā)送給處理單元(103)； 時鐘單元(102)，連接到處理單元(103)，用于提供時間信息； 處理單元(103)，用于對人體的空間信息和時間信息進(jìn)行處理，生成相應(yīng)的操控指令，并向輸出單元(105)輸出所述操控指令； 輔助控制單元(104)，用于根據(jù)所述操控指令生成相應(yīng)的輔助操控指令，并向輸出單元(105)輸出輔助操控指令；以及 輸出單元(105)，用于將所述操控指令和輔助操控指令發(fā)送給外部設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述操控指令用于定位和/或選定操控對象，所述輔助操控指令用于對所述定位和/或選定的操控對象進(jìn)行進(jìn)一步操控。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助操控指令至少包括:單擊按鍵，雙擊按鍵，按住按鍵，按住滾輪，滾動滾輪中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述人體預(yù)定部位為頭部和/或手部； 所述空間信息包括人體的方位信息、姿態(tài)信息和位置信息； 所述人體的方位信息包括:頭部和/或手部在空間中三個維度的位置； 所述姿態(tài)信息包括:頭部和/或手部在空間中三個維度方向上的前后位移、和/或上下位移、和/或左右位移、和/或水平旋轉(zhuǎn)、和/或垂直旋轉(zhuǎn)、和/或絕對位移與相對位移，或者是這些姿態(tài)的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空間信息感知單元(101)包括: 指南針(106)，用于獲取人體的方位信息； 陀螺儀(107)，用于獲取人體的姿態(tài)信息； 無線信號模塊(108)，用于獲取人體的位置信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線信號模塊通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)、手機(jī)基站、WIFI中的至少一種獲取人體的位置信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空間信息感知單元(101)通過陀螺儀(107)的浮動誤差控制減少誤操作，包括下述操作: 為所述陀螺儀(107)設(shè)置誤差幅度閾值； 當(dāng)所述陀螺儀(107)的運(yùn)動幅度小于所述誤差幅度閾值時，所述空間信息感知單元(101)忽略所述運(yùn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空間信息感知單元(101)進(jìn)一步包括下述中的一種或多種的結(jié)合:加速度傳感器、方向傳感器、磁力傳感器、重力傳感器、旋轉(zhuǎn)矢量傳感器、線性加速度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助控制單元(104)為鼠標(biāo)。
10.一種帶輔助控制的體感操控方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟Si，獲取人體的空間信息和時間信息； 步驟S2，對人體的空間信息和時間信息進(jìn)行處理，并根據(jù)所述信息生成并輸出相應(yīng)的操控指令； 步驟S3，根據(jù)所述操控指令定位和/或選定操控對象； 步驟S4，通過輔助操控指令對所述定位和/或選定的操控對象進(jìn)行進(jìn)一步操控； 其中，所述輔助操控指令至少包括:單擊按鍵，雙擊按鍵，按住按鍵，按住滾輪，滾動滾輪中的一種。
【文檔編號】G06F3/0346GK104166466SQ201410386922
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】王洪亮, 李大美 申請人:北京行云時空科技有限公司