本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,尤其是基于60GHz高頻毫米波無線雷達(dá)的文字輸入方法。
背景技術(shù):
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販?zhǔn)蹤C,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和各種硬件、應(yīng)用軟件的極大豐富,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了極大的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展,物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來主要體現(xiàn)在三個方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識別與通信特征,即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動識別與物物通信的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
目前,對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用化非常多,例如智能家居技術(shù),通過網(wǎng)絡(luò)把家庭內(nèi)的各個系統(tǒng)關(guān)聯(lián)管理,統(tǒng)一控制;又例如車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過網(wǎng)絡(luò)把一個區(qū)域內(nèi)的車輛關(guān)聯(lián)起來,實現(xiàn)監(jiān)控、調(diào)度、追蹤等等應(yīng)用。目前提出來很多未來發(fā)展方向,大的如智慧地球、智慧城市,小到智慧水務(wù)、智慧燃?xì)獾鹊龋梢灶A(yù)見,以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會極大的改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕睢?/p>
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的要義就是物物相連,信息互通,并隨著智能終端和移動互聯(lián)網(wǎng)的興起,物聯(lián)網(wǎng)的信息接口將會變得多樣化,人們在控制端的輸入方式也變得多樣化,從具有單獨的輸入控制設(shè)備,例如鼠標(biāo)或者觸控筆,到現(xiàn)在常用的電容屏觸控,還有谷歌眼鏡的眼球跟蹤、眨眼控制,各種體感控制中利用攝像頭捕抓運動姿勢,以及通過可穿戴設(shè)備中的運用傳感器來感知運動軌跡等等方式來實現(xiàn)輸入和控制。
但是,目前存在的輸入和控制方法已經(jīng)越來越難滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求,例如傳統(tǒng)的鼠標(biāo)或觸控筆需要額外攜帶,且實現(xiàn)的功能有限;屏幕觸控的方式,受限屏幕的大小尺寸和觸控手指的狀態(tài),當(dāng)手上有水或汗液的時候,定位效果不理想,并且隨著設(shè)備小型化,屏幕的大小將受到限制,輸入和控制將受到更大的影響;眼球跟蹤、眨眼控制和體感控制等都需要用到專門的攝像頭和圖像識別處理,成本高,識別率低;可穿戴設(shè)備運動傳感器對動作的識別精度較低,無法滿足更多手勢命令的需求。
因此,需要一種能夠遠(yuǎn)離輸入設(shè)備,例如手機或平板電腦、家庭電器設(shè)備等,在空間上能夠進(jìn)行精細(xì)手勢識別輸入和控制的方法、設(shè)備。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提出一種隔空的文字輸入方法,包括手勢識別裝置與設(shè)備配對;獲取傳感器信息和獲取雷達(dá)測量信息;計算手勢信息;獲得輸入文字內(nèi)容;確認(rèn)輸入的文字。
更進(jìn)一步,所述手勢動作互動裝置,包括雷達(dá)模塊、傳感器模塊、處理器模塊、電源模塊、存儲模塊以及通信模塊;所述電源模塊提供裝置電源;所述雷達(dá)模塊用于發(fā)出無線電波測量手部動作信號;所述處理器模塊用于對所述手部動作信號進(jìn)行處理,獲取手部當(dāng)前的手勢動作信息以及確定其對應(yīng)的含義;存儲模塊用于存放包括預(yù)設(shè)的手部動作信息和與其對應(yīng)手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息的數(shù)據(jù);通信模塊用于與外界進(jìn)行通信,包括向控制對象發(fā)出控制信息。
更進(jìn)一步,所述雷達(dá)模塊發(fā)出的所述無線電波為60GHz的毫米波信號。
更進(jìn)一步,所述雷達(dá)模塊包括脈沖雷達(dá)部分和連續(xù)波雷達(dá)部分,脈沖雷達(dá)部分發(fā)出60GHz毫米波的脈沖雷達(dá)信號,用于測定手部動作的距離;連續(xù)波雷達(dá)部分發(fā)出60Ghz毫米波的連續(xù)波雷達(dá)信號,用于測定手部動作的速度。
更進(jìn)一步,還包括傳感器模塊,用于獲取手部運動狀態(tài)的傳感信息,傳感信息包括溫度、速度、角度、距離、空間位置、磁場強度、心跳特征等的一種或多種。
更進(jìn)一步,所述傳感器模塊獲得的傳感信息用于開啟或關(guān)閉所述裝置的手勢識別功能。
更進(jìn)一步,還包括振動模塊,用于發(fā)出振動提醒信息。
更進(jìn)一步,其特征在于,所述裝置設(shè)置成手環(huán),可穿戴于用戶的手腕部。
更進(jìn)一步,所述裝置設(shè)置成戒指,可穿戴于用戶的手指部。
本發(fā)明實施例提供的一種隔空的文字輸入方法,利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
附圖說明
圖1展示一種手勢動作互動裝置結(jié)構(gòu)圖;
圖2展示一種設(shè)備隔空控制方法流程圖;
圖3展示基于無線信號的交互控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
圖4展示一種隔空文字輸入方法流程圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,本發(fā)明實例在附圖中示出,盡管將結(jié)合這些實施例來描述本發(fā)明,應(yīng)該理解其并非要將本發(fā)明限制為這些實施例。相反,本發(fā)明意欲覆蓋可包括在所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)的替換、修改和等效形式。另外,在對本發(fā)明實施例的以下詳述中,提出了很多具體細(xì)節(jié)以使本發(fā)明得到徹底理解。然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到,沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實施本發(fā)明。在其它實例中,為了不必要地模糊本發(fā)明的方面,未詳細(xì)描述公知的方法、過程、部件和電路。
以下詳細(xì)描述的一些部分是按照過程、步驟、邏輯塊、處理及對可在計算機存儲器上執(zhí)行的數(shù)據(jù)位的操作的其它符號表示來提出的。這些描述和表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員所使用的、為了將其工作的實質(zhì)最有效地傳達(dá)給該領(lǐng)域其它技術(shù)人員的手段。這里,過程、計算機執(zhí)行的步驟、邏輯塊、進(jìn)程等通常設(shè)想為導(dǎo)致期望結(jié)果的步驟或指令的自洽序列。所述步驟是需要對物理量的物理操縱的步驟。通常,盡管不必要,這些量采用能夠在計算機系統(tǒng)中存儲、傳遞、組合、比較或另外操縱的電或磁信號的形式。已經(jīng)證明,主要是為了公共使用的原因,將這些信號稱作位、值、元素、符號、字符、項目、數(shù)字等有時是方便的。
然而,應(yīng)牢記的是,所有這些和相似的術(shù)語應(yīng)與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)并且僅僅是適用于這些量的方便標(biāo)記。除非特別指明,否則如以下描述中所顯而易見的,應(yīng)理解在整個本發(fā)明中,討論所用的術(shù)語,如“關(guān)聯(lián)”或“識別”或“再現(xiàn)”或“需要”或“確定”或“重復(fù)”或“執(zhí)行”或“檢測”或“引導(dǎo)”等,指的是電子系統(tǒng)或類似電子計算設(shè)備的動作和過程,其將電子設(shè)備的寄存器和存儲器內(nèi)的表示為物理(電子)量的數(shù)據(jù)操縱和變換成電子設(shè)備存儲器或寄存器或者其它這樣的信息存儲、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的類似地表示為物理量的其它數(shù)據(jù)。
圖1說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實施例的展示手勢動作互動裝置結(jié)構(gòu)圖。
實施例一,所述手勢動作互動裝置120,包括雷達(dá)模塊121,處理器模塊123,電源模塊124,存儲模塊125以及通信模塊127。
本實施例中手勢動作互動裝置120可用于對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,利用60GHz毫米波對手部進(jìn)行實時測距和測速,獲取當(dāng)前的手勢信息,并與預(yù)設(shè)的手勢信息比較,確定當(dāng)前的手勢信息對應(yīng)的語義,生成輸入信息或控制命令,從而實現(xiàn)了利用手勢對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制。
雷達(dá)模塊121,用于發(fā)出60GHz的毫米波信號,并接受反射的60GHz毫米波信號,其中包括脈沖雷達(dá)部分和連續(xù)波雷達(dá)部分,脈沖雷達(dá)部分發(fā)出60GHz毫米波的脈沖雷達(dá)信號,用于測定手部動作的距離;連續(xù)波雷達(dá)部分發(fā)出60Ghz毫米波的連續(xù)波雷達(dá)信號,用于測定手部動作的速度。
處理器模塊123,用于對信號進(jìn)行處理,包括對雷達(dá)模塊121獲取的手部動作距離、速度信息進(jìn)行分析,獲取手部當(dāng)前的手勢動作信息。60GHz毫米波具有高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,能在實施對手部動作進(jìn)行捕獲,處理器模塊123對手部動作的實時距離、速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模還原,模擬出手部當(dāng)前的手勢動作信息,并負(fù)責(zé)根據(jù)模擬計算出來的手部當(dāng)前的手勢動作信息,與在存儲模塊125中的預(yù)設(shè)的手勢動作信息匹配,確定對應(yīng)的手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息。
電源模塊124,為裝置提供電源。
存儲模塊125,用于存放數(shù)據(jù),包括預(yù)設(shè)的手部動作信息和與其對應(yīng)手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息等。
通信模塊127,與外界進(jìn)行通信,包括向控制對象發(fā)出控制信息,可以用包括藍(lán)牙 (例如藍(lán)牙 4.0 標(biāo)準(zhǔn))、 紅外激光、 蜂窩、 802.11 WiFi、 感應(yīng)無線、 超寬帶無線、 Zigbee,和其他已知或有待開發(fā)的短和遠(yuǎn)距離無線通信方式。還可以選擇進(jìn)一步包括有線的通信方式,如通用串行總線 (USB) 或任何已知的各種不有線的通信方式。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成手環(huán),可佩帶在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成戒指,可以佩戴在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
本實施例利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
實施例二,所述手勢動作互動裝置120,包括雷達(dá)模塊121,傳感器模塊122,處理器模塊123,電源模塊124,存儲模塊125以及通信模塊127。
本實施例中手勢動作互動裝置120可用于對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,利用60GHz毫米波對手部進(jìn)行實時測距和測速,獲取當(dāng)前的手勢信息,并與預(yù)設(shè)的手勢信息比較,確定當(dāng)前的手勢信息對應(yīng)的語義,生成輸入信息或控制命令,從而實現(xiàn)了利用手勢對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制。
雷達(dá)模塊121,用于發(fā)出60GHz的毫米波信號,并接受反射的60GHz毫米波信號,其中包括脈沖雷達(dá)部分和連續(xù)波雷達(dá)部分,脈沖雷達(dá)部分發(fā)出60GHz毫米波的脈沖雷達(dá)信號,用于測定手部動作的距離;連續(xù)波雷達(dá)部分發(fā)出60Ghz毫米波的連續(xù)波雷達(dá)信號,用于測定手部動作的速度。
傳感器模塊122,用于獲取手部運動狀態(tài)的傳感信息。傳感器可能包括一個或多個陀螺儀(例如三軸陀螺儀)、 加速度 (例如三軸加速度計),磁強計 (例如三軸磁強計),接近傳感器(例如距離傳感器)、 肌電圖傳感器 (例如EMG) 、溫度傳感器、全球定位系統(tǒng) (GPS) 傳感器,傳感器還可包括視覺發(fā)射器和傳感器,如可能檢測光視覺或紅外波段的傳感器。
優(yōu)選的傳感器模塊122還用于判斷是否需要獲取手部的手勢動作信息。在其中一個實施方式,溫度傳感器檢測佩帶人的手部溫度,當(dāng)傳感器獲得的溫度在35攝氏度以上,開啟獲取手部手勢動作信息功能,否則,關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。在其中一個實施方式中,傳感器獲取佩戴人一個特定動作來決定是否開啟或關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能,所述特定動作可以設(shè)置為順時針圓周運動一圈表示開啟獲取手部手勢動作信息功能,逆時針圓周運動一圈表示關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。
處理器模塊123,用于對信號進(jìn)行處理,包括對雷達(dá)模塊121獲取的手部動作距離、速度信息進(jìn)行分析,獲取手部當(dāng)前的手勢動作信息。60GHz毫米波具有高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,能在實施對手部動作進(jìn)行捕獲,處理器模塊123對手部動作的實時距離、速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模還原,模擬出手部當(dāng)前的手勢動作信息,并負(fù)責(zé)根據(jù)模擬計算出來的手部當(dāng)前的手勢動作信息,與在存儲模塊125中的預(yù)設(shè)的手勢動作信息匹配,確定對應(yīng)的手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息。
電源模塊124,為裝置提供電源。
存儲模塊125,用于存放數(shù)據(jù),包括預(yù)設(shè)的手部動作信息和與其對應(yīng)手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息等。
通信模塊127,與外界進(jìn)行通信,包括向控制對象發(fā)出控制信息,可以用包括藍(lán)牙 (例如藍(lán)牙 4.0 標(biāo)準(zhǔn))、 紅外激光、 蜂窩、 802.11 WiFi、 感應(yīng)無線、 超寬帶無線、 Zigbee,和其他已知或有待開發(fā)的短和遠(yuǎn)距離無線通信方式。還可以選擇進(jìn)一步包括有線的通信方式,如通用串行總線 (USB) 或任何已知的各種不有線的通信方式。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成手環(huán),可佩帶在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成戒指,可以佩戴在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
本實施例利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
實施例三,所述手勢動作互動裝置120,包括雷達(dá)模塊121,傳感器模塊122,處理器模塊123,電源模塊124,存儲模塊125,震動模塊126以及通信模塊127。
本實施例中手勢動作互動裝置120可用于對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,利用60GHz毫米波對手部進(jìn)行實時測距和測速,獲取當(dāng)前的手勢信息,并與預(yù)設(shè)的手勢信息比較,確定當(dāng)前的手勢信息對應(yīng)的語義,生成輸入信息或控制命令,從而實現(xiàn)了利用手勢對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制。
雷達(dá)模塊121,用于發(fā)出60GHz的毫米波信號,并接受反射的60GHz毫米波信號,其中包括脈沖雷達(dá)部分和連續(xù)波雷達(dá)部分,脈沖雷達(dá)部分發(fā)出60GHz毫米波的脈沖雷達(dá)信號,用于測定手部動作的距離;連續(xù)波雷達(dá)部分發(fā)出60Ghz毫米波的連續(xù)波雷達(dá)信號,用于測定手部動作的速度。
傳感器模塊122,用于獲取手部運動狀態(tài)的傳感信息。傳感器可能包括一個或多個陀螺儀(例如三軸陀螺儀)、 加速度 (例如三軸加速度計),磁強計 (例如三軸磁強計),接近傳感器(例如距離傳感器)、 肌電圖傳感器 (例如EMG) 、溫度傳感器、全球定位系統(tǒng) (GPS) 傳感器,傳感器還可包括視覺發(fā)射器和傳感器,如可能檢測光視覺或紅外波段的傳感器。
優(yōu)選的傳感器模塊122所獲得的傳感器信息還用于判斷是否需要獲取手部的手勢動作信息。在其中一個實施方式,溫度傳感器檢測佩帶人的手部溫度,當(dāng)傳感器獲得的溫度在35攝氏度以上,開啟獲取手部手勢動作信息功能,否則,關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。在其中一個實施方式中,傳感器獲取佩戴人一個特定動作來決定是否開啟或關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能,所述特定動作可以設(shè)置為順時針圓周運動一圈表示開啟獲取手部手勢動作信息功能,逆時針圓周運動一圈表示關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。
處理器模塊123,用于對信號進(jìn)行處理,包括對雷達(dá)模塊121獲取的手部動作距離、速度信息進(jìn)行分析,獲取手部當(dāng)前的手勢動作信息。60GHz毫米波具有高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,能在實施對手部動作進(jìn)行捕獲,處理器模塊123對手部動作的實時距離、速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模還原,模擬出手部當(dāng)前的手勢動作信息,并負(fù)責(zé)根據(jù)模擬計算出來的手部當(dāng)前的手勢動作信息,與在存儲模塊125中的預(yù)設(shè)的手勢動作信息匹配,確定對應(yīng)的手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息。
電源模塊124,為裝置提供電源。
存儲模塊125,用于存放數(shù)據(jù),包括預(yù)設(shè)的手部動作信息和與其對應(yīng)手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息等。
震動模塊126,用于提供震動信息,可以使用手機震動器或者其他更小型的振動裝置。在其中一個實施方式中,振動信息可做為手勢裝置識別或控制狀態(tài)的反饋,例如,當(dāng)手勢無法識別的時候,產(chǎn)生一種振動提醒用戶該手勢錯誤;或者,當(dāng)用戶手勢識別并完成對象控制后,產(chǎn)生一種振動提醒用戶完成操作。
通信模塊127,與外界進(jìn)行通信,包括向控制對象發(fā)出控制信息,可以用包括藍(lán)牙 (例如藍(lán)牙 4.0 標(biāo)準(zhǔn))、 紅外激光、 蜂窩、 802.11 WiFi、 感應(yīng)無線、 超寬帶無線、 Zigbee,和其他已知或有待開發(fā)的短和遠(yuǎn)距離無線通信方式。還可以選擇進(jìn)一步包括有線的通信方式,如通用串行總線 (USB) 或任何已知的各種不有線的通信方式。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成手環(huán),可佩帶在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成戒指,可以佩戴在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
本實施例利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
圖2說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實施例的展示設(shè)備隔空控制方法流程圖。
手勢動作互動裝置120利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
因此,設(shè)備隔空控制方法步驟包括:
S101,手勢動作互動裝置與設(shè)備配對。進(jìn)行配對的目的是進(jìn)行有效的通信,根據(jù)手勢動作互動裝置與設(shè)備之間的通訊方式,可以根據(jù)現(xiàn)有的通信協(xié)議進(jìn)行配對,例如,當(dāng)設(shè)備使用藍(lán)牙進(jìn)行通信時,手勢動作互動裝置采用藍(lán)牙與其進(jìn)行配對。在其中一個實施方式中,為了使得配對具有更好的體驗效果,手勢動作互動裝置可以采用特定的手勢動作來完成指定的配對行為,例如手勢動作互動裝置配置成手環(huán)或戒指,用戶佩帶后,用手指指向?qū)W需要控制的設(shè)備,手勢動作互動裝置識別手勢動作信息后,自動執(zhí)行與需要控制設(shè)備的配對。
S102,獲取雷達(dá)測量信息和/或獲取傳感器信息。
手勢動作互動裝置的雷達(dá)模塊121,可發(fā)出60GHz的毫米波信號,并接受反射的60GHz毫米波信號,即雷達(dá)測量信息。雷達(dá)模塊121包括脈沖雷達(dá)部分和連續(xù)波雷達(dá)部分,脈沖雷達(dá)部分發(fā)出60GHz毫米波的脈沖雷達(dá)信號,用于測定手部動作的距離;連續(xù)波雷達(dá)部分發(fā)出60Ghz毫米波的連續(xù)波雷達(dá)信號,用于測定手部動作的速度。
手勢動作互動裝置的傳感器模塊122,可以獲取手部運動狀態(tài)的傳感信息。傳感器可能包括一個或多個陀螺儀(例如三軸陀螺儀)、 加速度 (例如三軸加速度計),磁強計 (例如三軸磁強計),接近傳感器(例如距離傳感器)、 肌電圖傳感器 (例如EMG) 、溫度傳感器、全球定位系統(tǒng) (GPS) 傳感器,傳感器還可包括視覺發(fā)射器和傳感器,如可能檢測光視覺或紅外波段的傳感器。
優(yōu)選的傳感器模塊122所獲得的傳感器信息還用于判斷是否需要獲取手部的手勢動作信息。在其中一個實施方式,溫度傳感器檢測佩帶人的手部溫度,當(dāng)傳感器獲得的溫度在35攝氏度以上,開啟獲取手部手勢動作信息功能,否則,關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。在其中一個實施方式中,傳感器獲取佩戴人一個特定動作來決定是否開啟或關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能,所述特定動作可以設(shè)置為順時針圓周運動一圈表示開啟獲取手部手勢動作信息功能,逆時針圓周運動一圈表示關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。
S103,計算手勢信息。包括對雷達(dá)模塊121獲取的手部動作距離、速度信息進(jìn)行分析,獲取手部當(dāng)前的手勢動作信息。60GHz毫米波具有高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,能在實施對手部動作進(jìn)行捕獲,處理器模塊123對手部動作的實時距離、速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模還原,模擬出手部當(dāng)前的手勢動作信息。
S104,獲得操作控制指令,根據(jù)S103模擬計算出來的手部當(dāng)前的手勢動作信息,與在存儲模塊125中的預(yù)設(shè)的手勢動作信息匹配,確定對應(yīng)的手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息。
優(yōu)選的,當(dāng)手勢無法識別的時候,手勢動作互動裝置產(chǎn)生一種振動提醒用戶該手勢錯誤。
S105,發(fā)出操作控制指令到設(shè)備執(zhí)行。手勢動作互動裝置通過通信模塊,將操作控制指令發(fā)送到配對的設(shè)備上并執(zhí)行。
優(yōu)選的,當(dāng)用戶手勢動作互動裝置完成對設(shè)備的控制后,產(chǎn)生一種振動提醒用戶完成操作。
本實施例利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
圖3說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實施例的展示基于無線信號的交互控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
交互控制系統(tǒng),包括手勢動作互動裝置120以及設(shè)備110a,設(shè)備110b,……,設(shè)備110g,設(shè)備130a,……,設(shè)備130g等一個或多個。
實施例一,所述手勢動作互動裝置120,包括雷達(dá)模塊121,處理器模塊123,電源模塊124,存儲模塊125以及通信模塊127。所述設(shè)備包括設(shè)備110a,設(shè)備110b,……,設(shè)備110g,設(shè)備130a,……,設(shè)備130g等一個或多個。
本實施例中手勢動作互動裝置120可用于對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,利用60GHz毫米波無線信號對手部進(jìn)行實時測距和測速,獲取當(dāng)前的手勢信息,并與預(yù)設(shè)的手勢信息比較,確定當(dāng)前的手勢信息對應(yīng)的語義,生成輸入信息或控制命令,從而實現(xiàn)了利用手勢對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制。
雷達(dá)模塊121,用于發(fā)出60GHz的毫米波無線信號,并接受反射的60GHz毫米波無線信號,其中包括脈沖雷達(dá)部分和連續(xù)波雷達(dá)部分,脈沖雷達(dá)部分發(fā)出60GHz毫米波的脈沖雷達(dá)信號,用于測定手部動作的距離;連續(xù)波雷達(dá)部分發(fā)出60Ghz毫米波的連續(xù)波雷達(dá)信號,用于測定手部動作的速度。
處理器模塊123,用于對信號進(jìn)行處理,包括對雷達(dá)模塊121獲取的手部動作距離、速度信息進(jìn)行分析,獲取手部當(dāng)前的手勢動作信息。60GHz毫米波具有高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,能在實施對手部動作進(jìn)行捕獲,處理器模塊123對手部動作的實時距離、速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模還原,模擬出手部當(dāng)前的手勢動作信息,并負(fù)責(zé)根據(jù)模擬計算出來的手部當(dāng)前的手勢動作信息,與在存儲模塊125中的預(yù)設(shè)的手勢動作信息匹配,確定對應(yīng)的手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息。
電源模塊124,為裝置提供電源。
存儲模塊125,用于存放數(shù)據(jù),包括預(yù)設(shè)的手部動作信息和與其對應(yīng)手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息等。
通信模塊127,與外界進(jìn)行通信,包括向控制對象發(fā)出控制信息,可以用包括藍(lán)牙 (例如藍(lán)牙 4.0 標(biāo)準(zhǔn))、 紅外激光、 蜂窩、 802.11 WiFi、 感應(yīng)無線、 超寬帶無線、 Zigbee,和其他已知或有待開發(fā)的短和遠(yuǎn)距離無線通信方式。還可以選擇進(jìn)一步包括有線的通信方式,如通用串行總線 (USB) 或任何已知的各種不有線的通信方式。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成手環(huán),可佩帶在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成戒指,可以佩戴在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
本實施例利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
實施例二,所述手勢動作互動裝置120,包括雷達(dá)模塊121,傳感器模塊122,處理器模塊123,電源模塊124,存儲模塊125以及通信模塊127。所述設(shè)備包括設(shè)備110a,設(shè)備110b,……,設(shè)備110g,設(shè)備130a,……,設(shè)備130g等一個或多個。
本實施例中手勢動作互動裝置120可用于對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,利用60GHz毫米波對手部進(jìn)行實時測距和測速,獲取當(dāng)前的手勢信息,并與預(yù)設(shè)的手勢信息比較,確定當(dāng)前的手勢信息對應(yīng)的語義,生成輸入信息或控制命令,從而實現(xiàn)了利用手勢對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制。
雷達(dá)模塊121,用于發(fā)出60GHz的毫米波信號,并接受反射的60GHz毫米波信號,其中包括脈沖雷達(dá)部分和連續(xù)波雷達(dá)部分,脈沖雷達(dá)部分發(fā)出60GHz毫米波的脈沖雷達(dá)信號,用于測定手部動作的距離;連續(xù)波雷達(dá)部分發(fā)出60Ghz毫米波的連續(xù)波雷達(dá)信號,用于測定手部動作的速度。
傳感器模塊122,用于獲取手部運動狀態(tài)的傳感信息。傳感器可能包括一個或多個陀螺儀(例如三軸陀螺儀)、 加速度 (例如三軸加速度計),磁強計 (例如三軸磁強計),接近傳感器(例如距離傳感器)、 肌電圖傳感器 (例如EMG) 、溫度傳感器、全球定位系統(tǒng) (GPS) 傳感器,傳感器還可包括視覺發(fā)射器和傳感器,如可能檢測光視覺或紅外波段的傳感器。
優(yōu)選的傳感器模塊122還用于判斷是否需要獲取手部的手勢動作信息。在其中一個實施方式,溫度傳感器檢測佩帶人的手部溫度,當(dāng)傳感器獲得的溫度在35攝氏度以上,開啟獲取手部手勢動作信息功能,否則,關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。在其中一個實施方式中,傳感器獲取佩戴人一個特定動作來決定是否開啟或關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能,所述特定動作可以設(shè)置為順時針圓周運動一圈表示開啟獲取手部手勢動作信息功能,逆時針圓周運動一圈表示關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。
處理器模塊123,用于對信號進(jìn)行處理,包括對雷達(dá)模塊121獲取的手部動作距離、速度信息進(jìn)行分析,獲取手部當(dāng)前的手勢動作信息。60GHz毫米波具有高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,能在實施對手部動作進(jìn)行捕獲,處理器模塊123對手部動作的實時距離、速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模還原,模擬出手部當(dāng)前的手勢動作信息,并負(fù)責(zé)根據(jù)模擬計算出來的手部當(dāng)前的手勢動作信息,與在存儲模塊125中的預(yù)設(shè)的手勢動作信息匹配,確定對應(yīng)的手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息。
電源模塊124,為裝置提供電源。
存儲模塊125,用于存放數(shù)據(jù),包括預(yù)設(shè)的手部動作信息和與其對應(yīng)手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息等。
通信模塊127,與外界進(jìn)行通信,包括向控制對象發(fā)出控制信息,可以用包括藍(lán)牙 (例如藍(lán)牙 4.0 標(biāo)準(zhǔn))、 紅外激光、 蜂窩、 802.11 WiFi、 感應(yīng)無線、 超寬帶無線、 Zigbee,和其他已知或有待開發(fā)的短和遠(yuǎn)距離無線通信方式。還可以選擇進(jìn)一步包括有線的通信方式,如通用串行總線 (USB) 或任何已知的各種不有線的通信方式。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成手環(huán),可佩帶在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成戒指,可以佩戴在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
本實施例利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
實施例三,所述手勢動作互動裝置120,包括雷達(dá)模塊121,傳感器模塊122,處理器模塊123,電源模塊124,存儲模塊125,震動模塊126以及通信模塊127。所述設(shè)備包括設(shè)備110a,設(shè)備110b,……,設(shè)備110g,設(shè)備130a,……,設(shè)備130g等一個或多個。
本實施例中手勢動作互動裝置120可用于對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,利用60GHz毫米波對手部進(jìn)行實時測距和測速,獲取當(dāng)前的手勢信息,并與預(yù)設(shè)的手勢信息比較,確定當(dāng)前的手勢信息對應(yīng)的語義,生成輸入信息或控制命令,從而實現(xiàn)了利用手勢對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制。
雷達(dá)模塊121,用于發(fā)出60GHz的毫米波信號,并接受反射的60GHz毫米波信號,其中包括脈沖雷達(dá)部分和連續(xù)波雷達(dá)部分,脈沖雷達(dá)部分發(fā)出60GHz毫米波的脈沖雷達(dá)信號,用于測定手部動作的距離;連續(xù)波雷達(dá)部分發(fā)出60Ghz毫米波的連續(xù)波雷達(dá)信號,用于測定手部動作的速度。
傳感器模塊122,用于獲取手部運動狀態(tài)的傳感信息。傳感器可能包括一個或多個陀螺儀(例如三軸陀螺儀)、 加速度 (例如三軸加速度計),磁強計 (例如三軸磁強計),接近傳感器(例如距離傳感器)、 肌電圖傳感器 (例如EMG) 、溫度傳感器、全球定位系統(tǒng) (GPS) 傳感器,傳感器還可包括視覺發(fā)射器和傳感器,如可能檢測光視覺或紅外波段的傳感器。
優(yōu)選的傳感器模塊122所獲得的傳感器信息還用于判斷是否需要獲取手部的手勢動作信息。在其中一個實施方式,溫度傳感器檢測佩帶人的手部溫度,當(dāng)傳感器獲得的溫度在35攝氏度以上,開啟獲取手部手勢動作信息功能,否則,關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。在其中一個實施方式中,傳感器獲取佩戴人一個特定動作來決定是否開啟或關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能,所述特定動作可以設(shè)置為順時針圓周運動一圈表示開啟獲取手部手勢動作信息功能,逆時針圓周運動一圈表示關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。
處理器模塊123,用于對信號進(jìn)行處理,包括對雷達(dá)模塊121獲取的手部動作距離、速度信息進(jìn)行分析,獲取手部當(dāng)前的手勢動作信息。60GHz毫米波具有高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,能在實施對手部動作進(jìn)行捕獲,處理器模塊123對手部動作的實時距離、速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模還原,模擬出手部當(dāng)前的手勢動作信息,并負(fù)責(zé)根據(jù)模擬計算出來的手部當(dāng)前的手勢動作信息,與在存儲模塊125中的預(yù)設(shè)的手勢動作信息匹配,確定對應(yīng)的手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息。
電源模塊124,為裝置提供電源。
存儲模塊125,用于存放數(shù)據(jù),包括預(yù)設(shè)的手部動作信息和與其對應(yīng)手勢動作含義、輸入內(nèi)容和控制信息等。
震動模塊126,用于提供震動信息,可以使用手機震動器或者其他更小型的振動裝置。在其中一個實施方式中,振動信息可做為手勢裝置識別或控制狀態(tài)的反饋,例如,當(dāng)手勢無法識別的時候,產(chǎn)生一種振動提醒用戶該手勢錯誤;或者,當(dāng)用戶手勢識別并完成對象控制后,產(chǎn)生一種振動提醒用戶完成操作。
通信模塊127,與外界進(jìn)行通信,包括向控制對象發(fā)出控制信息,可以用包括藍(lán)牙 (例如藍(lán)牙 4.0 標(biāo)準(zhǔn))、 紅外激光、 蜂窩、 802.11 WiFi、 感應(yīng)無線、 超寬帶無線、 Zigbee,和其他已知或有待開發(fā)的短和遠(yuǎn)距離無線通信方式。還可以選擇進(jìn)一步包括有線的通信方式,如通用串行總線 (USB) 或任何已知的各種不有線的通信方式。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成手環(huán),可佩帶在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
優(yōu)選的,手勢動作互動裝置120設(shè)置成戒指,可以佩戴在用戶的手上,對手部的手勢動作進(jìn)行捕獲。
本實施例利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制
圖4說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實施例的展示一種隔空文字輸入方法流程圖。
手勢動作互動裝置120利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
因此,基于手勢識別的隔空文字輸入方法步驟包括:
S201,手勢動作互動裝置與設(shè)備配對。進(jìn)行配對的目的是進(jìn)行有效的通信,根據(jù)手勢動作互動裝置與設(shè)備之間的通訊方式,可以根據(jù)現(xiàn)有的通信協(xié)議進(jìn)行配對,例如,當(dāng)設(shè)備使用藍(lán)牙進(jìn)行通信時,手勢動作互動裝置采用藍(lán)牙與其進(jìn)行配對。在其中一個實施方式中,為了使得配對具有更好的體驗效果,手勢動作互動裝置可以采用特定的手勢動作來完成指定的配對行為,例如手勢動作互動裝置配置成手環(huán)或戒指,用戶佩帶后,用手指指向?qū)W需要控制的設(shè)備,手勢動作互動裝置識別手勢動作信息后,自動執(zhí)行與需要控制設(shè)備的配對。
S202,獲取傳感器信息和獲取雷達(dá)測量信息。
手勢動作互動裝置的傳感器模塊122,可以獲取手部運動狀態(tài)的傳感信息。傳感器可能包括一個或多個陀螺儀(例如三軸陀螺儀)、 加速度 (例如三軸加速度計),磁強計 (例如三軸磁強計),接近傳感器(例如距離傳感器)、 肌電圖傳感器 (例如EMG) 、溫度傳感器、全球定位系統(tǒng) (GPS) 傳感器,傳感器還可包括視覺發(fā)射器和傳感器,如可能檢測光視覺或紅外波段的傳感器。
優(yōu)選的傳感器模塊122所獲得的傳感器信息還用于判斷是否需要獲取手部的手勢動作信息。在其中一個實施方式,溫度傳感器檢測佩帶人的手部溫度,當(dāng)傳感器獲得的溫度在35攝氏度以上,開啟獲取手部手勢動作信息功能,否則,關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。在其中一個實施方式中,傳感器獲取佩戴人一個特定動作來決定是否開啟或關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能,所述特定動作可以設(shè)置為順時針圓周運動一圈表示開啟獲取手部手勢動作信息功能,逆時針圓周運動一圈表示關(guān)閉獲取手部手勢動作信息功能。
手勢動作互動裝置的雷達(dá)模塊121,可發(fā)出60GHz的毫米波信號,并接受反射的60GHz毫米波信號,即雷達(dá)測量信息。雷達(dá)模塊121包括脈沖雷達(dá)部分和連續(xù)波雷達(dá)部分,脈沖雷達(dá)部分發(fā)出60GHz毫米波的脈沖雷達(dá)信號,用于測定手部動作的距離;連續(xù)波雷達(dá)部分發(fā)出60Ghz毫米波的連續(xù)波雷達(dá)信號,用于測定手部動作的速度。
S203,計算手勢信息。包括對雷達(dá)模塊121獲取的手部動作距離、速度信息進(jìn)行分析,獲取手部當(dāng)前的手勢動作信息。60GHz毫米波具有高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,能在實施對手部動作進(jìn)行捕獲,處理器模塊123對手部動作的實時距離、速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模還原,模擬出手部當(dāng)前的手勢動作信息。
S204,獲得輸入文字內(nèi)容,根據(jù)S103模擬計算出來的手部當(dāng)前的手勢動作信息,進(jìn)行軌跡識別,并通過識別算法識別出手勢動作信息對應(yīng)的文字內(nèi)容。
優(yōu)選的,當(dāng)手勢無法識別的時候,手勢動作互動裝置產(chǎn)生一種振動提醒用戶該手勢錯誤。
S205,確認(rèn)輸入的文字。設(shè)備上顯示識別出來的文字內(nèi)容,用戶確認(rèn)并輸入。
本實施例利用60GHz毫米波高速傳播、高數(shù)據(jù)帶寬的特點,可以對手部的手勢動作進(jìn)行精確測量,并且集成到可穿戴設(shè)備中,用戶可以脫離觸控筆和觸控屏幕對設(shè)備進(jìn)行輸入和控制,而不需要在設(shè)備中額外設(shè)置攝像頭,從而提高到了輸入的效率和用戶體驗,并且可以解放用戶的位置,使得用戶可以在非接觸或者一定距離的情況下對設(shè)備進(jìn)行更高精度,更多功能的輸入和控制。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。