本發(fā)明涉及可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，并且更具體而言，涉及一種智能手套，以及用于制造該智能手套的制造方法。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的智能可穿戴設(shè)備被開發(fā)出。其中，智能手套成為可穿戴設(shè)備的重要發(fā)展方向。智能可穿戴設(shè)備是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及通訊技術(shù)對(duì)常規(guī)可穿戴設(shè)備進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，所開發(fā)出可以穿戴在人體身上的設(shè)備的總稱。目前常見的智能可穿戴設(shè)備包括但不限于智能手環(huán)、智能眼鏡、智能手表等。通過(guò)這些智能可穿戴設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)采集并監(jiān)控人體運(yùn)動(dòng)和生理數(shù)據(jù)，提示用戶健康狀況；便捷獲取、展示以及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)交換信息，實(shí)現(xiàn)更高效的信息交換和展示等效果。

智能手套是一種新興的智能可穿戴設(shè)備，主要用于手勢(shì)識(shí)別，例如為聾啞人提供手語(yǔ)識(shí)別、識(shí)別特定職業(yè)人士(例如交通警察等)的手勢(shì)；或?qū)崿F(xiàn)對(duì)于其它電子設(shè)備的操作，例如操作虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、游戲機(jī)、操作工業(yè)機(jī)器人和機(jī)械手、進(jìn)行各類設(shè)計(jì)活動(dòng)等。

現(xiàn)有的智能手套主要包括手套本體、電子系統(tǒng)以及傳感器。傳感器通常設(shè)置在與手指關(guān)節(jié)或特定手指位置對(duì)應(yīng)的位置處，并且構(gòu)造為能夠測(cè)量所對(duì)應(yīng)的位置的方位角、加速度和速度等。測(cè)得的數(shù)據(jù)被發(fā)送至用于數(shù)據(jù)處理的處理單元，以便計(jì)算出各相鄰的手指關(guān)節(jié)之間的彎曲角等數(shù)據(jù)，以便。根據(jù)彎曲角信息來(lái)識(shí)別用戶的手勢(shì)。

然而，現(xiàn)有的智能手套存在本體制造和組裝困難、測(cè)量電路設(shè)置不合理、對(duì)手勢(shì)的識(shí)別率差、產(chǎn)生大量無(wú)效數(shù)據(jù)等問(wèn)題。因此，所期望的是設(shè)計(jì)一種智能手套以及制造該智能手套的方法，其至少能夠克服上述問(wèn)題中的至少一個(gè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種智能手套，其易于制造、設(shè)計(jì)合理并且具有更好的手勢(shì)識(shí)別率。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種制造該智能手套的方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種智能手套1，其特征在于，其包括：

手套套體10，其由兩個(gè)手掌形的手套半部構(gòu)成，手套半部之一具有雙層結(jié)構(gòu)，以形成位于手背側(cè)的夾層；

按鈕20，其定位在手套套體10的虎口處；

控制盒30，其包括運(yùn)算模塊33和電源34；

電路組件40，其位于夾層中，并且包括：

至少一個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e，它們定位在手套套體10的對(duì)應(yīng)的手指部分處，并且各個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e上分別設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器410a、411a、412a；410b、411b；410c、411c；410d、411d；410e、411e；

傳導(dǎo)電路42，其構(gòu)造為將至少一個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e和按鈕20聯(lián)接到控制盒30；

其中，具有雙層結(jié)構(gòu)的手套半部的外層具有第一開口11、第二開口12和按鈕開口14，第一開口11構(gòu)造為使傳導(dǎo)電路42的至少一部分能穿過(guò)其間來(lái)聯(lián)接到控制盒30，并且第二開口12構(gòu)造為使電路組件40和按鈕20能穿過(guò)其插入夾層中，按鈕開口14位于手套套體10的虎口處，并且構(gòu)造為使得按鈕20的至少一部分能穿過(guò)按鈕開口14外露。

可選地，各個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e布置為使得在智能手套1由用戶穿戴時(shí)，一個(gè)或多個(gè)傳感器410a、411a、412a；410b、411b；410c、411c；410d、411d；410e、411e分別靠近手指的各個(gè)指骨的中部，并且一個(gè)或多個(gè)傳感器410a、411a、412a；410b、411b；410c、411c；410d、411d；410e、411e構(gòu)造為感測(cè)手指的各個(gè)指骨的位移、加速度、方向并且通過(guò)傳導(dǎo)電路42將感測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送至控制盒30。

可選地，第二開口12構(gòu)造為在靠近食指至小拇指的根部處，并且橫向地貫穿整個(gè)手套套體10的手背面。

可選地，手指電路41a、41b、41c、41d、41e和傳導(dǎo)電路42的至少一部分由柔性電路板構(gòu)成并由封裝體51包繞封裝。

可選地，封裝體51包括與手指電路41a、41b、41c、41d、41e和傳導(dǎo)電路42的至少一部分的形狀相匹配的第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2，第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2從兩側(cè)分別覆蓋手指電路41a、41b、41c、41d、41e和傳導(dǎo)電路42的至少一部分并在邊緣處連接在一起來(lái)封裝。

一種制造上述智能手套的方法，其包括下列步驟：

制備手套套體10、按鈕20、控制盒30和電路組件40；

將按鈕20和電路組件40通過(guò)第二開口12插入夾層中；

將按鈕20定位到手套套體10的虎口處，并使得按鈕20的至少一部分從按鈕開口14外露；

將至少一個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e定位到手套套體10的對(duì)應(yīng)的手指部分處；

使傳導(dǎo)電路42的至少一部分穿過(guò)第二開口12并連接到控制盒30；

封閉第一開口11、第二開口12和按鈕開口14；以及

將控制盒30固定到手套套體10上。

可選地，制備手套套體10的步驟包括：

制造手形的兩個(gè)手套半部，其中至少一個(gè)手套半部具有雙層結(jié)構(gòu)；

沿兩個(gè)手套半部的外周輪廓縫合兩個(gè)手套半部的除手套開口13外的區(qū)域以形成縫合的手套套體10；

通過(guò)手套開口13來(lái)外翻縫合的手套套體10；以及

在具有雙層結(jié)構(gòu)的手套半部的外側(cè)上開設(shè)第一開口11、第二開口12和按鈕開口14。

可選地，將電路組件40通過(guò)本體上的第一開口11插入的步驟還包括：將電路組件40和按鈕20固定到手套套體10上，并且然后封閉第一開口11。

可選地，制備電路組件40的步驟包括：

提供與電路組件40的至少一部分的形狀相匹配的第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2；

用第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2從兩側(cè)覆蓋電路組件40的至少一部分；

通過(guò)高周波熱熔工藝來(lái)將第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2在邊緣處連接在一起。

可選地，制備電路組件40的步驟還包括：

在至少一個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e的末端形成由第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2構(gòu)成的引導(dǎo)件510a、510b，以便于電路組件40的插入和定位。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的智能手套具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造組裝方便、測(cè)量準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)處理迅速、穿戴方便、識(shí)別率高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的制造智能手套的方法能夠?qū)⒅悄苁痔椎牟考M(jìn)行快速組裝，并且在組裝過(guò)程中避免容易地?fù)p壞測(cè)量電路。

附圖說(shuō)明

以下將接合附圖和優(yōu)選實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的是，這些附圖僅是出于解釋優(yōu)選實(shí)施例的目的而繪制的，并且因此不應(yīng)當(dāng)作為對(duì)本發(fā)明范圍的限定。此外，除非特別指出，附圖僅是意在概念性地表示所描述對(duì)象的組成或構(gòu)造并且可能進(jìn)行了夸張性顯示，并且附圖也并非一定是按比例繪制的。

圖1是本發(fā)明的智能手套的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

圖2是圖1所示實(shí)施例的分解示意圖。

圖3是圖1所示實(shí)施例的電路組件、按鈕和控制盒的連接示意圖。

圖4是圖3所示實(shí)施例的局部示意圖。

圖5是圖1所示實(shí)施例的電路組件和按鈕在封裝之后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5中a-a截面上的橫截面視圖。

圖7是圖5中b-b截面上的橫截面視圖。

圖8是圖1所示實(shí)施例的按鈕的透視圖。

圖9是圖8所示的按鈕的橫截面視圖。

圖10是圖1所示實(shí)施例的控制盒的分解示意圖。

圖11是本發(fā)明的智能手套的制造方法的一部分的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的是，這些描述僅為描述性的、示例性的，并且不應(yīng)被解釋為限定了本發(fā)明的保護(hù)范圍。

首先，需要說(shuō)明的是，在本文中所提到的頂部、底部、朝上、朝下等方位用語(yǔ)是相對(duì)于各個(gè)附圖中的方向來(lái)定義的，它們是相對(duì)的概念，并且因此能夠根據(jù)其所處于的不同位置和不同的實(shí)用狀態(tài)而變化。所以，不應(yīng)將這些或其他方位用語(yǔ)理解為限制性用語(yǔ)。

此外，還應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本文的實(shí)施例中描述或隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，或在附圖中示出或隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，仍能夠在這些技術(shù)特征(或其等同物)之間繼續(xù)進(jìn)行組合，從而獲得未在本文中直接提及的本發(fā)明的其他實(shí)施例。

此外，在不同的附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同或大致相同的部件。

圖1是本發(fā)明的智能手套的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。其中，智能手套1包括手套套體10、位于手套套體10的手背部的控制盒30、以及按鈕或開關(guān)20，按鈕20位于手套套體10的虎口處或食指根部的靠近大拇指的一側(cè)上。

圖2是圖1所示實(shí)施例的分解示意圖。其中，智能手套1包括：

手套套體10，其由兩個(gè)手掌形的手套半部構(gòu)成，手套半部之一具有雙層結(jié)構(gòu)，以形成位于手背側(cè)的夾層；

按鈕20和控制盒30；

電路組件40，其位于夾層中，并且包括：

至少一個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e，它們將定位在手套套體10的對(duì)應(yīng)的手指部分處，并且；

傳導(dǎo)電路42，其構(gòu)造為將至少一個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e和按鈕20聯(lián)接到控制盒30；

其中，具有雙層結(jié)構(gòu)的手套半部的外層具有第一開口11、第二開口12和按鈕開口14，第一開口11構(gòu)造為使傳導(dǎo)電路42的至少一部分能穿過(guò)其間來(lái)聯(lián)接到控制盒30，并且第二開口12構(gòu)造為使電路組件40和按鈕20能穿過(guò)其插入夾層中，按鈕開口14位于手套套體10的虎口處，并且構(gòu)造為使得按鈕20的至少一部分能穿過(guò)按鈕開口14外露。

可選地，第二開口12構(gòu)造為在靠近食指至小拇指的根部處，并且橫向地貫穿整個(gè)手套套體10的手背面。

可選地，第二開口12構(gòu)造為基本與位于大拇指與食指之間的指縫平齊。

圖2中還示出了通向兩個(gè)手套半部之間的手套開口13，其構(gòu)造為使人的手指和手掌能夠穿過(guò)其插入手套套體10中。

圖3是圖1所示實(shí)施例的電路組件、按鈕和控制盒的連接示意圖。其中，手指電路41a上設(shè)置有多個(gè)傳感器與大拇指對(duì)應(yīng)的手指電路41a上設(shè)置有三個(gè)傳感器410a、411a、412a。傳導(dǎo)電路42將手指電路41a、41b、41c、41d、41e和按鈕20通過(guò)插頭43來(lái)聯(lián)接到控制盒30上。

可選地，傳導(dǎo)電路42上可包括集線器420。在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，集線器420位于手指電路與傳導(dǎo)電路42連接處。

圖4是圖3所示實(shí)施例的電路組件的局部示意圖。在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，各個(gè)手指電路41b、41c、41d、41e上分別設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器。其中，與食指對(duì)應(yīng)的手指電路41b上設(shè)置有兩個(gè)傳感器410b、411b；與中指對(duì)應(yīng)的手指電路41c上設(shè)置有兩個(gè)傳感器410c、411c；與無(wú)名指對(duì)應(yīng)的手指電路41d上設(shè)置有兩個(gè)傳感器410d、411d；并且與小拇指對(duì)應(yīng)的手指電路41e上設(shè)置有兩個(gè)傳感器410e、411e。此外，各個(gè)手指電路41b、41c、41d、41e由延長(zhǎng)部41f聯(lián)接在一起。

應(yīng)該說(shuō)明的是，圖4中的電路組件40并未以封裝體來(lái)封裝，而圖2、圖3和圖5中的電路組件40示出為帶有透明或不透明的封裝體。

在圖3和圖4中所示的優(yōu)選實(shí)施例中，各個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e布置為使得在智能手套1由用戶穿戴時(shí)，傳感器410a、411a、412a靠近大拇指的各個(gè)指骨的中部；傳感器410b、411b靠近食指的各個(gè)指骨的中部；傳感器410c、411c靠近中指的各個(gè)指骨的中部；傳感器410d、411d靠近無(wú)名指的各個(gè)指骨的中部；并且傳感器410e、411e靠近小拇指的各個(gè)指骨的中部。此外，上述各個(gè)傳感器可構(gòu)造為感測(cè)手指的各個(gè)指骨的位移、加速度、方向等信息，并且通過(guò)傳導(dǎo)電路42將感測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送至控制盒30。

圖5是圖1所示實(shí)施例的電路組件和按鈕在封裝之后的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，手指電路41a、41b、41c、41d、41e和傳導(dǎo)電路42的至少一部分由柔性電路板(fpcb)構(gòu)成并由封裝體51包繞封裝。并且在手指電路41a、41b、41c、41d、41e的末端形成由封裝體51構(gòu)成的多個(gè)引導(dǎo)件510a、510b、510c、510d、510e。

圖6是圖5中a-a截面上的橫截面視圖，并且圖7是圖5中b-b截面上的橫截面視圖。在圖示的實(shí)施例中，封裝體51包括與手指電路41a、41b、41c、41d、41e和傳導(dǎo)電路42的至少一部分的形狀相匹配的第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2，第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2從兩側(cè)分別覆蓋手指電路41a、41b、41c、41d、41e和傳導(dǎo)電路42的至少一部分并在邊緣處連接在一起來(lái)封裝。

可選地，第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2為熱塑聚氨酯(tpu,thermoplasticpolyurethanes)的透明薄膜。

其中，在第一膜51a1與第二膜51a2之間以及在第一膜51f1與第二膜51f2之間形成用于容納手指電路41a、41b、41c、41d、41e和傳導(dǎo)電路42的至少一部分的容納空間52。如圖6中所示，手指電路41a上設(shè)置有傳感器410a，并且如圖7中所示，傳導(dǎo)電路42的導(dǎo)線封裝在容納空間52中。此外，容納空間52可以用填充材料來(lái)填充，包括但不限于膠水等。

應(yīng)該理解的是，盡管圖5和圖6中僅示出了覆蓋所有手指電路的封裝體51，但是可根據(jù)實(shí)際情況選擇其他形狀的封裝體，或也可采用一體化的封裝體而不必將其劃分為兩層膜。

圖8是圖1所示實(shí)施例的按鈕的透視圖。其中，按鈕20具有外殼21，并且連接到傳導(dǎo)電路42上。

圖9是圖8所示的按鈕的橫截面視圖。其中，按鈕20包括殼體21、位于殼體21內(nèi)部的按鈕電路板23和按鈕22。按鈕22通過(guò)按鈕電路板23來(lái)與傳導(dǎo)電路42成電連接。

容易理解的是，殼體21由可變形的材料形成。當(dāng)用戶按壓殼體21時(shí)將激活按鈕22，并且通過(guò)傳導(dǎo)電路42來(lái)將電信號(hào)傳遞至控制盒30，從而促進(jìn)智能手套1的啟動(dòng)/關(guān)閉或進(jìn)行其他操作。

此外，在固定于手套套體10之上時(shí)，面對(duì)按鈕22的殼體21的一部分將從按鈕開口14外露，使得使用者能夠通過(guò)按壓外露的殼體21來(lái)操作按鈕22。

圖10是圖1所示實(shí)施例的控制盒的分解示意圖。其中，控制盒30包括上部蓋31和下部蓋32。上部蓋31和下部蓋32將運(yùn)算模塊33和電源34容納在它們之內(nèi)。此外，在上部蓋31上設(shè)置有用于充電或通訊的第三開口35，并且在下部蓋32上設(shè)置有用于與傳導(dǎo)電路42進(jìn)行連接的第四開口36。

可選地，傳導(dǎo)電路42的至少一部分或插頭43可穿過(guò)第四開口36，以便與運(yùn)算模塊33和電源34連通。另外，控制盒30傳導(dǎo)電路42之間的連接也可采用無(wú)線通訊技術(shù)，并且電源34可構(gòu)造為通過(guò)有線或無(wú)線的方式來(lái)充電。

本發(fā)明的智能手套具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造組裝方便、測(cè)量準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)處理迅速、穿戴方便、識(shí)別率高等優(yōu)點(diǎn)。

圖11是本發(fā)明的智能手套的制造方法的一個(gè)步驟的示意圖。其中，制備手套套體10、按鈕20、控制盒30和電路組件40；

將按鈕20和電路組件40通過(guò)第二開口12插入夾層中；

將按鈕20定位到手套套體10的虎口處，并使得按鈕20的至少一部分從按鈕開口14外露；

將至少一個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e定位到手套套體10的對(duì)應(yīng)的手指部分處；

使傳導(dǎo)電路42的至少一部分穿過(guò)第二開口12并連接到控制盒30；

封閉第一開口11、第二開口12和按鈕開口14，例如通過(guò)縫合或添加蓋的方式來(lái)封閉；以及

將控制盒30固定到手套套體10上。

可選地，將按鈕20和電路組件40通過(guò)第二開口12插入夾層中的步驟包括：例如，如圖11中所示，在將第二開口12張開之后，首先將手指電路41a從第二開口12插入夾層中，然后在夾層中朝向手腕的方向移動(dòng)，并且然后在如箭頭d1所示的方向上插入與夾層中鄰近大拇指的部分。類似地，手指電路41b、41c、41d、41e在如箭頭d2所示的方向上從第二開口12直接插入夾層中鄰近各個(gè)手指的部分，并且延長(zhǎng)部41f和傳導(dǎo)電路42通過(guò)第二開口12后在與如箭頭d2所示的方向相反的方向上插入夾層中鄰近手背的部分。

可選地，控制盒30可通過(guò)任何合適的方式附接到手套套體10上，例如粘接到手套套體10的手背部，或單獨(dú)將控制盒30固定在人的手腕位置處。

可選地，制備手套套體10的步驟包括：

制造手形的兩個(gè)手套半部，其中至少一個(gè)手套半部具有雙層結(jié)構(gòu)；

沿兩個(gè)手套半部的外周輪廓縫合兩個(gè)手套半部的除手套開口13外的區(qū)域以形成縫合的手套套體10；

通過(guò)手套開口13來(lái)外翻縫合的手套套體10；以及

在具有雙層結(jié)構(gòu)的手套半部的外側(cè)上開設(shè)第一開口11、第二開口12和按鈕開口14。

可選地，將電路組件40通過(guò)本體上的第一開口11插入的步驟還包括：將電路組件40和按鈕20固定到手套套體10上，并且然后封閉第一開口11。

可選地，制備電路組件40的步驟包括：

提供與電路組件40的至少一部分的形狀相匹配的第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2；

用第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2從兩側(cè)覆蓋電路組件40的至少一部分；

通過(guò)高周波熱熔工藝來(lái)將第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2在邊緣處連接在一起。

可選地，制備電路組件40的步驟還包括：

在至少一個(gè)手指電路41a、41b、41c、41d、41e的末端形成由第一膜51a1、51f1和第二膜51a2、51f2構(gòu)成的引導(dǎo)件510a、510b，以便于電路組件40的插入和定位。

本發(fā)明的制造智能手套的方法能夠?qū)⒅悄苁痔?的各個(gè)部件進(jìn)行快速組裝，并且在組裝過(guò)程中避免容易地?fù)p壞測(cè)量電路。

通過(guò)本發(fā)明的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地采用本發(fā)明的制造智能手套的方法來(lái)制成包括本發(fā)明的智能手套的可穿戴智能設(shè)備套件和裝備，或者將根據(jù)本發(fā)明的智能手套及其制造方法用于其他目的。此外，盡管本發(fā)明并未公開各個(gè)部件的具體尺寸，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)制造不同尺寸的部件，以便適用于從兒童到成年人的不同手掌尺寸。

此外，盡管在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中示出了能夠容納五個(gè)手指的手套，但本領(lǐng)域技術(shù)人員也可容易地構(gòu)造出能夠容納五個(gè)以下的手指的手套，或使至少一個(gè)手指的一部分露出的半指手套。

本說(shuō)明書參考附圖來(lái)公開本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)、選用合適的材料以及使用任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的范圍由請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案限定，并且包含本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。只要此類其他示例包括并非不同于請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元件，或此類其他示例包含與請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案的字面語(yǔ)言沒(méi)有實(shí)質(zhì)性區(qū)別的等價(jià)結(jié)構(gòu)元件，則此類其他示例應(yīng)當(dāng)視為處于由本發(fā)明的權(quán)利要求書請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。