腕帶和手環(huán)類產(chǎn)品采用十種手勢實現(xiàn)輸入或選擇的方法
【專利摘要】本發(fā)明在腕帶和手環(huán)類產(chǎn)品中，基于肌肉電流信號和手臂姿態(tài)分析的方法進行手勢識別，進而通過手勢控制電子產(chǎn)品。本發(fā)明預(yù)定義十種手勢，分別代表十種不同的指令，這些指令為十種輸入選擇，比如數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的輸入，或第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個欄目選擇等等。用戶通過佩戴此類腕帶或手環(huán)實現(xiàn)手勢的解析后，通過有線或無線傳輸方式，對受控電子設(shè)備或儀器發(fā)出控制指令，進而控制電子設(shè)備或儀器進行命令輸入或功能選項選擇等操作。
【專利說明】 腕帶和手環(huán)類產(chǎn)品采用十種手勢實現(xiàn)輸入或選擇的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用十種自然手勢作為控制輸入的方法，特別是通過腕帶和手環(huán)類產(chǎn)品實現(xiàn)這十種手勢的檢測，并通過腕帶和手環(huán)對其他設(shè)備進行控制的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著運動傳感器技術(shù)的發(fā)展，通過帶有運動傳感器芯片的腕帶或手環(huán)可以檢測到手臂的姿態(tài)；同時人體對于不同手勢會運用到不同的手臂肌肉，而不同手勢產(chǎn)生不同的表面肌肉電流信號(sEMG);通過裝置有表面肌肉電流信號傳感器的腕帶或手環(huán)將此種肌肉電流信號采集下來，并將運動傳感器數(shù)據(jù)和肌肉電流信號數(shù)據(jù)結(jié)合，經(jīng)過數(shù)學(xué)運算提取其特征值后，采用分類器可識別出多種手勢。手勢在被識別后，可用于控制電子設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明采用在腕帶和手環(huán)類產(chǎn)品中，通過處理手臂肌肉電流信號和運動傳感器數(shù)據(jù)的方法來做特征值提取，進行手勢識別，進而控制電子設(shè)備。當(dāng)用戶佩戴本發(fā)明的腕帶或者手環(huán)，并做出本發(fā)明定義的手勢一、二、三、四、五、六、七、八、九、十這十種手勢之中任何一種手勢時，腕帶或手環(huán)內(nèi)嵌的運動傳感器以及內(nèi)嵌的肌肉電流信號傳感器，實時獲得手臂的姿態(tài)信息和手臂的表面肌肉電流信號，在腕帶或手環(huán)內(nèi)通過內(nèi)嵌的信號處理單元對這些數(shù)據(jù)進行實時處理，做特征值提取，通過分類器區(qū)分該種手勢，通過有線或無線發(fā)送方式，對所控制的電子設(shè)備發(fā)出所賦予的指令，包括但不限于:數(shù)字1，2，3，4，5，6，7，8，9，0的輸入，或者第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個欄目選擇等輸入指令，實現(xiàn)對目標(biāo)電子設(shè)備與儀器的控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]圖1:腕帶或手環(huán)佩戴在前臂的一種方式。
[0005]圖2:腕帶或手環(huán)佩戴在手腕的一種方式。
[0006]圖3:手勢一的手指手掌姿勢。
[0007]圖4:手勢二的手指手掌姿勢。
[0008]圖5:手勢三的一種手指手掌姿勢。
[0009]圖6:手勢三的另一種手指手掌姿勢。
[0010]圖7:手勢四的手指手掌姿勢。
[0011]圖8:手勢五的手指手掌姿勢。
[0012]圖9:手勢六的手指手掌姿勢。
[0013]圖10:手勢七的手指手掌姿勢。
[0014]圖11:手勢八的手指手掌姿勢。
[0015]圖12:手勢九的手指手掌姿勢。
[0016]圖13:手勢十的手指手掌姿勢。
[0017]圖14:一種運用手勢來控制手機撥號的例子。
[0018]圖15:—種運用手勢來控制電視機選臺的例子。

【具體實施方式】
[0019]用戶通過佩戴于手臂或手腕上的腕帶或手環(huán)類產(chǎn)品，做手勢“一”、“二”、“三”、“四”、“五”、“六”、“七”、“八”、“九”、“十”之中任何一種手勢時，產(chǎn)生不同手臂表面肌肉電流信號，腕帶或手環(huán)類產(chǎn)品通過實時采集分析肌肉電流信號和手臂的姿態(tài)信息，獲得這十種手勢的特征值，并通過分類器區(qū)分它們，之后將這十種手勢映射成不同的機器命令，發(fā)送到受控電子設(shè)備，實現(xiàn)十種不同的控制。受控制的電子設(shè)備和電子儀器包括但不限于手機，電腦，筆記本，Pad或PDA類廣品，空調(diào)，電視，電風(fēng)扇，多媒體播放機等等電子廣品。當(dāng)十種手勢中任意一種手勢發(fā)生時，腕帶或手環(huán)通過檢測到的手勢信息，采用有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出手勢所賦予的控制指令，包括但不限于:數(shù)字1，2，3，4，5，6，7，8，9，0的輸入，或者第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個欄目選擇等等動作指令，來控制受控電子設(shè)備與儀器。
[0020]如圖1表示的是腕帶或手環(huán)佩戴在前臂的一種方式，腕帶或手環(huán)(101)在此方式之下，可以檢測前臂處的表面肌肉電流和手臂的姿態(tài)信息，來識別手勢。
[0021]如圖2表示的是腕帶或手環(huán)佩戴在手腕的一種方式，腕帶或手環(huán)(201)在此方式之下，可以檢測手腕處的表面肌肉電流和手臂的姿態(tài)信息，來識別手勢。
[0022]如圖3表示的是手勢一的直觀形式，用戶的食指伸出，其他手指做握拳狀。此手勢經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(301)來檢測手臂肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢為手勢一(302)。
[0023]如圖4表示的是手勢二的直觀形式，用戶的食指和中指伸出，其他手指做握拳狀。此手勢經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(401)來檢測手臂肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢為手勢二(402)。
[0024]如圖5表示的是手勢三的一種直觀形式，用戶的食指、中指和無名指伸出，大拇指和小拇指收攏緊貼手掌。此手勢經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(501)來檢測手臂肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢為手勢三(502)。
[0025]如圖6表示的是手勢三的另外一種直觀形式，用戶的中指、無名指和小拇指伸出，大拇指和食指收攏。經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(601)來檢測手臂肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢是手勢三￠02)。
[0026]如圖7表示的是手勢四的直觀形式，用戶的食指、中指、無名指和小拇指都伸出，大拇指收攏。經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(701)來檢測肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢是手勢四(702)。
[0027]如圖8表示的是手勢五的直觀形式，用戶的五根手指都伸出，做伸掌狀。經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(801)來檢測肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢是手勢五(802)。
[0028]如圖9表示的是手勢六的直觀形式，用戶的大拇指和小拇指伸出，其余手指收攏緊貼手掌。經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(901)來檢測肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢是手勢六(902)。
[0029]如圖10表示的是手勢七的直觀形式，用戶五根手指的指尖靠攏，做空心拳頭狀。經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(1001)來檢測肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢是手勢七(1002)。
[0030]如圖11表示的是手勢八的直觀形式，用戶的大拇指和食指伸出，其余手指收攏做握拳狀。經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(1101)來檢測肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢是手勢八(1102)。
[0031]如圖12表示的是手勢九的直觀形式，用戶的食指伸出，同時彎曲，其他手指收攏做握拳狀。經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(1201)來檢測肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢是手勢九(1202)。
[0032]如圖13表示的手勢十的直觀形式，用戶所有手指收攏，做握拳狀。經(jīng)由用戶佩戴的腕帶或手環(huán)(1301)來檢測肌肉電流信號以及手臂的姿態(tài)信息，解析出此手勢是手勢十(1302)。
[0033]如圖14表示的是運用手勢來控制手機的例子:用戶做手勢一動作(1401)，腕帶或手環(huán)(1402)采集到此手勢并分析出來，發(fā)出輸入“I”的指令來操控手機(1403)，手機收到此輸入“ I”指令后，執(zhí)行相應(yīng)的操作，包含但不限于撥打一號聯(lián)系人電話等等。
[0034]如圖15表示的是運用手勢來控制電視機的例子:用戶做手勢六動作(1502)，通過腕帶或手環(huán)(1501)對此手勢進行識別后，發(fā)出6號指令到電視機，電視機則執(zhí)行預(yù)設(shè)的6號指令，包含但不限于切換到6號頻道等等。
[0035]最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明可能的技術(shù)方案而非限制。根據(jù)實際應(yīng)用的不同，手勢的外觀表現(xiàn)，指令的應(yīng)用方式等會有差異，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或等同替換，并不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.本專利為一種適用于腕帶和手環(huán)類產(chǎn)品采用十種特定手勢作為控制電子設(shè)備或電子儀器選項輸入或?qū)崿F(xiàn)選擇功能的方法，其特征在于:這些選項或選擇為十種輸入命令，比如數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的輸入，或者第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個欄目選擇等等，透過十種不同的手勢來進行輸入或者區(qū)分這十個不同的選擇，再經(jīng)由腕帶或手環(huán)將手勢產(chǎn)生的運動和姿態(tài)信息，以及手臂表面肌肉電流信號做采集、分析、處理、識別后，將識別出的控制命令發(fā)送到受控的電子設(shè)備或電子儀器上面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種腕帶和手環(huán)類產(chǎn)品采用十種手勢作為控制電子設(shè)備或電子儀器選項輸入的方法，其特征在于:手勢不分左手或右手；產(chǎn)品所運用到的十種控制手勢為:食指伸出，其余手指做握拳狀表示手勢一；食指與中指同時伸出，其余手指做握拳狀表示手勢二；食指、中指與無名指同時伸出，或者中指、無名指與小指同時伸出，其余手指做握拳狀表示手勢三；食指、中指、無名指與小指同時伸出，大拇指收攏表示手勢四；伸掌表示手勢五；大拇指與小指伸出，其余手指做握拳狀表示手勢六；五根手指指尖捏在一起，做空心握拳狀表示手勢七；大拇指與食指同時伸出，其余手指做握拳狀表示手勢八；食指伸出并彎曲，其余手指做握拳狀表示手勢九；握拳表示手勢十。
3.如權(quán)利要求1與2所述的采用十種手勢作為控制電子設(shè)備或電子儀器選項輸入的腕帶或手環(huán)，其特征在于:手勢的判斷是基于不同手勢會產(chǎn)生不同的肌電信號和運動與姿態(tài)信息，并依據(jù)不同手勢下信號間的差異，判斷出是哪一種手勢；用戶通過佩戴具有此種手勢檢測功能的電子腕帶或手環(huán)來檢測手勢，通過有線或無線傳輸方式，發(fā)送控制指令給受控的電子設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)字輸入與欄位選擇輸入等目的。
4.如權(quán)利要求1與2所述的采用十種手勢作為控制電子設(shè)備或電子儀器選項輸入的腕帶或手環(huán)，其特征在于:受控制的電子設(shè)備和電子儀器包括但不限于手機，電腦，筆記本，Pad或PDA類產(chǎn)品，空調(diào)，電視，電風(fēng)扇，電燈，多媒體播放機，音箱等電子產(chǎn)品。
5.如權(quán)利要求1與2所述的采用十種手勢作為控制電子設(shè)備或電子儀器選項輸入的腕帶或手環(huán)，其特征在于:做出手勢一時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢一，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“I”、選擇設(shè)備或儀器上第一個欄位、啟動第一個預(yù)設(shè)動作、放大第一張圖片等等指令，來控制要操作的電子設(shè)備與儀器；做出手勢二時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢二，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“2”、選擇設(shè)備或儀器上第二個欄位、啟動第二個預(yù)設(shè)動作、放大第二張圖片等等指令，來控制要操作的電子設(shè)備與儀器；做出手勢三時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢三，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“3”、選擇設(shè)備或儀器上第三個欄位、啟動第三個預(yù)設(shè)動作、放大第三張圖片等等指令，來控制要操作的電子設(shè)備與儀器；做出手勢四時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢四，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“4”、選擇設(shè)備或儀器上第四個欄位、啟動第四個預(yù)設(shè)動作、放大第四張圖片等等指令，來控制要操作的電子設(shè)備與儀器；做出手勢五時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢五，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“5”、選擇設(shè)備或儀器上第五個欄位、啟動第五個預(yù)設(shè)動作、放大第五張圖片等等指令，來控制要操作的電子設(shè)備與儀器；做出手勢六時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢六，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“6”、選擇設(shè)備或儀器上第六個欄位、啟動第六個預(yù)設(shè)動作、放大第六張圖片等等指令，來控制要操作的電子設(shè)備與儀器；做出手勢七時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢七，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“7”、選擇設(shè)備或儀器上第七個欄位、啟動第七個預(yù)設(shè)動作、放大第七張圖片等等指令，來控制要操作的電子設(shè)備與儀器；做出手勢八時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢八，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“8”、選擇設(shè)備或儀器上第八個欄位、啟動第八個預(yù)設(shè)動作、放大第八張圖片等等指令，控制要操作的電子設(shè)備與儀器；做出手勢九時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢九，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“9”、選擇設(shè)備或儀器上第九個欄位、啟動第九個預(yù)設(shè)動作、放大第九張圖片等等指令，來控制要操作的電子設(shè)備與儀器；做出手勢十時，腕帶或手環(huán)通過手臂肌電信號與手臂的姿態(tài)，例如加速度信息，檢測到手勢十，并映射成機器命令，通過有線或無線發(fā)送方式，發(fā)出所賦予的控制指令，包括但不限于:輸入數(shù)字“O”、選擇設(shè)備或儀器上第十個欄位、啟動第十個預(yù)設(shè)動作、放大第十張圖片等等指令，來控制要操作的電子設(shè)備與儀器。
【文檔編號】G06F3/01GK104267813SQ201410494508
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:上海威璞電子科技有限公司