本發(fā)明屬于智能可穿戴設(shè)備及其人機交互方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用電容觸摸的人機交互戒指及其交互方法。

背景技術(shù)：

隨著電子通信技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方興未艾。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算、手機等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。

人機交互設(shè)備，作為物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，也獲得了多層次、全方位的發(fā)展和應(yīng)用。戒指作為一種時尚易穿戴的消費品，若與相應(yīng)的交互系統(tǒng)相結(jié)合，會是一種非常好的可穿戴人機交互設(shè)備，很多研發(fā)機構(gòu)和廠家也給出多種不同的人機交互戒指的解決方案。但是，這些傳統(tǒng)的人機交互戒指普遍存在以下問題：誤觸發(fā)概率較大，導致用戶體驗極差；對于環(huán)形智能戒指來講，其內(nèi)部的電路板需要是可彎折的，且戒指本身存在大小不同的尺碼，傳統(tǒng)電路板無法適應(yīng)其要求，這給批量生產(chǎn)造成極大困難，導致制造成本居高不下，與其它交互產(chǎn)品相比，高昂的制造成本降低了其競爭力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，針對上述問題，本發(fā)明提出一種采用電容觸摸的人機交互戒指及其交互方法，完全解決了誤觸發(fā)的問題，且內(nèi)部電路板尺寸可調(diào)節(jié)，可適應(yīng)不同尺寸的戒指外殼，達到低成本批量生產(chǎn)的目的。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種采用電容觸摸的人機交互戒指，包括戒指本體，設(shè)置于戒指本體表面的第一電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第三電容式觸摸按鍵，以及設(shè)置于戒指本體內(nèi)的觸摸感應(yīng)芯片、主控芯片和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述第一電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第三電容式觸摸按鍵的信號輸出端與所述觸摸感應(yīng)芯片的信號輸入端相連，觸摸感應(yīng)芯片的信號輸出端與所述主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端與所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的信號輸入端相連。

其中，戒指和外部被控設(shè)備之間通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，用于傳輸戒指對外部被控設(shè)備的控制指令。通過在第一電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第三電容式觸摸按鍵中的一個、兩個或是所有按鍵上分別進行操作構(gòu)成一個操作集合，該操作集合由觸摸感應(yīng)芯片進行識別，并生成相應(yīng)的信號發(fā)送給主控芯片；主控芯片根據(jù)操作集合所對應(yīng)的信號，生成不同的控制指令，實現(xiàn)對外部被控設(shè)備的不同控制。根據(jù)不用的應(yīng)用環(huán)境，同一個操作集合所生成的控制指令，實現(xiàn)對外部被控設(shè)備的哪類控制應(yīng)用，可以通過程序來配置對應(yīng)關(guān)系。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述戒指本體包括戒指結(jié)構(gòu)形式的外殼和環(huán)形電路板，該環(huán)形電路板設(shè)于所述外殼內(nèi)；所述第一電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵、第三電容式觸摸按鍵、觸摸感應(yīng)芯片、主控芯片和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊均集成于所述環(huán)形電路板上，且所述外殼上設(shè)有與所述第一電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第三電容式觸摸按鍵分別相對應(yīng)的三個通孔，第一電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第三電容式觸摸按鍵分別位于所述的三個通孔內(nèi)。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述環(huán)形電路板包括依次首尾相連的第一硬板區(qū)域、柔性可折疊區(qū)域、第二硬板區(qū)域、第一柔性彎折區(qū)域、第三硬板區(qū)域、第二柔性彎折區(qū)域、第四硬板區(qū)域和柔性可彎折觸摸感應(yīng)區(qū)域，所述第一電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第三電容式觸摸按鍵分別設(shè)置于所述柔性可彎折觸摸感應(yīng)區(qū)域內(nèi)。

其中，電路板中存在的幾個硬板區(qū)域，用于焊接芯片和元器件。柔性彎折區(qū)域，用于彎折數(shù)十度的角度，使總體電路板接近弧形。柔性可折疊區(qū)域，是一段15mm-30mm的柔性區(qū)域，可以折疊成S形，彎折2個180度，被折疊進去的尺寸，就可以縮小整個電路板的長度。在大號的如11號戒指中，柔性可折疊區(qū)域可以不折疊。在小號的如7號戒指中，可以將柔性可折疊區(qū)域彎折起來，使整個電路的裝配長度縮小幾個毫米。這種電路板的設(shè)計很好的適應(yīng)了不同尺寸的戒指外殼，使得不必為不同尺寸的戒指外殼配置不同尺寸的電路板，達到低成本批量生產(chǎn)的目的。

本發(fā)明還提供基于上述采用電容觸摸的人機交互戒指的交互方法，包括以下步驟：

A、在所述第一電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第三電容式觸摸按鍵上輸入有效操作集合，并生成相應(yīng)的電信號發(fā)給所述的觸摸感應(yīng)芯片；

B、觸摸感應(yīng)芯片接收所述的電信號后對其進行解析識別，并生成相應(yīng)的數(shù)字信號發(fā)送給所述的主控芯片；

C、所述主控芯片接收所述數(shù)字信號后，對其進行處理生成相應(yīng)的控制信號，并將該控制信號通過所述的無線傳輸模塊發(fā)送給外部被控設(shè)備。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟A中的有效操作集合包括：

操作集合1：手指從所述第一電容式觸摸按鍵滑動到第二電容式觸摸按鍵再滑動到第三電容式觸摸按鍵，然后停留在第三電容式觸摸按鍵上，且停留時間超過1秒，然后再釋放開；或是上述操作的反相操作，即手指依次劃過第三電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第一電容式觸摸按鍵，并在第一電容式觸摸按鍵上停留時間超過1秒，再釋放開；

操作集合2：手指依次劃過所述第一電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第三電容式觸摸按鍵，且在1秒內(nèi)再次反相滑動，即再從第三電容式觸摸按鍵上依次滑動到第二電容式觸摸按鍵和第一電容式觸摸按鍵上；或是上述操作的反相操作，即手指依次劃過第三電容式觸摸按鍵、第二電容式觸摸按鍵和第一電容式觸摸按鍵，再從第一電容式觸摸按鍵上依次滑動至第二電容式觸摸按鍵和第三電容式觸摸按鍵上，且在第一電容式觸摸按鍵上停留時間不超過1秒；

操作集合3：手指點擊第一電容式觸摸按鍵，再釋放，然后再點擊第三電容式觸摸按鍵，再釋放，如此反復操作2次或以上，且每次點擊間隔小于1秒；或是上述操作的反相操作，即先點擊第三電容式觸摸按鍵后釋放，再點擊第一電容式觸摸按鍵后釋放，如此反復操作2次或以上，且每次點擊間隔小于1秒；

操作集合4：手指從第二電容式觸摸按鍵滑向第一電容式觸摸按鍵后釋放，為一次操作，如此重復該操作2次或以上，且重復間隔小于1秒；手指從第二電容式觸摸按鍵滑向第三電容式觸摸按鍵后釋放，為一次操作，如此重復該操作2次或以上，且重復間隔小于1秒；

操作集合5：單擊第一電容式觸摸按鍵或是第二電容式觸摸按鍵或是第三電容式觸摸按鍵，重復該操作3次或以上。

以戒指控制手機播放音樂為例：

主控芯片收到操作集合1的指令時，不斷通過無線連接向手機發(fā)送音量增加或減少的指令，直至操作結(jié)束。手指從觸摸區(qū)域放開，用于調(diào)節(jié)音樂音量。

主控芯片收到操作集合2的指令時，通過無線連接，向手機發(fā)送靜音和恢復的指令。

主控芯片收到操作集合3的指令時，向手機發(fā)送播放上一首歌或下一首歌的指令。

主控芯片收到操作集合4的指令時，向手機發(fā)送暫?；蜷_始的指令，用于控制音樂暫停和開始。

不同的應(yīng)用場景下，操作集合1-5生成的指令所對應(yīng)的功能，可以通過軟件配置。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)不會發(fā)生誤觸發(fā)，完全解決了誤觸發(fā)的問題，用戶體驗極佳；

(2)內(nèi)部電路板尺寸可調(diào)節(jié)，可適應(yīng)不同尺寸的戒指外殼，使得不必為不同尺寸的戒指外殼配置不同尺寸的電路板，達到低成本批量生產(chǎn)的目的。

附圖說明

圖1是采用電容觸摸的人機交互戒指的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是電路原理框圖；

圖3是環(huán)形電路板展開后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的流程示意圖；

附圖標記說明：

10戒指本體，11外殼，12環(huán)形電路板，121第一硬板區(qū)域，122柔性可折疊區(qū)域，123第二硬板區(qū)域，124第一柔性彎折區(qū)域，125第三硬板區(qū)域，126第二柔性彎折區(qū)域，127第四硬板區(qū)域，128柔性可彎折觸摸感應(yīng)區(qū)域，21第一電容式觸摸按鍵，22第二電容式觸摸按鍵，23第三電容式觸摸按鍵，31觸摸感應(yīng)芯片，32主控芯片，33無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，40被控設(shè)備。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

實施例：

如圖1和圖2所示，一種采用電容觸摸的人機交互戒指，包括戒指本體10，設(shè)置于戒指本體10表面的第一電容式觸摸按鍵21、第二電容式觸摸按鍵22和第三電容式觸摸按鍵23，以及設(shè)置于戒指本體10內(nèi)的觸摸感應(yīng)芯片31、主控芯片32和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊33；所述第一電容式觸摸按鍵21、第二電容式觸摸按鍵22和第三電容式觸摸按鍵23的信號輸出端與所述觸摸感應(yīng)芯片31的信號輸入端相連，觸摸感應(yīng)芯片31的信號輸出端與所述主控芯片32的信號輸入端相連，主控芯片32的信號輸出端與所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊33的信號輸入端相連。

其中，戒指和外部被控設(shè)備之間通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，用于傳輸戒指對外部被控設(shè)備的控制指令。通過在第一電容式觸摸按鍵21、第二電容式觸摸按鍵22和第三電容式觸摸按鍵23中的一個、兩個或是所有按鍵上分別進行操作構(gòu)成一個操作集合，該操作集合由觸摸感應(yīng)芯片31進行識別，并生成相應(yīng)的信號發(fā)送給主控芯片32；主控芯片32根據(jù)操作集合所對應(yīng)的信號，生成不同的控制指令，實現(xiàn)對外部被控設(shè)備的不同控制。根據(jù)不用的應(yīng)用環(huán)境，同一個操作集合所生成的控制指令，實現(xiàn)對外部被控設(shè)備的哪類控制應(yīng)用，可以通過程序來配置對應(yīng)關(guān)系。

在另一個實施例中，所述戒指本體10包括戒指結(jié)構(gòu)形式的外殼11和環(huán)形電路板12，該環(huán)形電路板12設(shè)于所述外殼11內(nèi)；所述第一電容式觸摸按鍵21、第二電容式觸摸按鍵22、第三電容式觸摸按鍵23、觸摸感應(yīng)芯片31、主控芯片3和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊33均集成于所述環(huán)形電路板12上，且所述外殼21上設(shè)有與所述第一電容式觸摸按鍵21、第二電容式觸摸按鍵22和第三電容式觸摸按鍵23分別相對應(yīng)的三個通孔，第一電容式觸摸按鍵21、第二電容式觸摸按鍵22和第三電容式觸摸按鍵23分別位于所述的三個通孔內(nèi)。

如圖3所示，在另一個實施例中，所述環(huán)形電路板12包括依次首尾相連的第一硬板區(qū)域121、柔性可折疊區(qū)域122、第二硬板區(qū)域123、第一柔性彎折區(qū)域124、第三硬板區(qū)域125、第二柔性彎折區(qū)域126、第四硬板區(qū)域127和柔性可彎折觸摸感應(yīng)區(qū)域128，所述第一電容式觸摸按鍵21、第二電容式觸摸按鍵22和第三電容式觸摸按鍵23分別設(shè)置于所述柔性可彎折觸摸感應(yīng)區(qū)域128內(nèi)。

其中，電路板中存在的幾個硬板區(qū)域，用于焊接芯片和元器件。柔性彎折區(qū)域，用于彎折數(shù)十度的角度，使總體電路板接近弧形。柔性可折疊區(qū)域，是一段15mm-30mm的柔性區(qū)域，可以折疊成S形，彎折2個180度，被折疊進去的尺寸，就可以縮小整個電路板的長度。在大號的如11號戒指中，柔性可折疊區(qū)域可以不折疊。在小號的如7號戒指中，可以將柔性可折疊區(qū)域彎折起來，使整個電路的裝配長度縮小幾個毫米。這種電路板的設(shè)計很好的適應(yīng)了不同尺寸的戒指外殼，使得不必為不同尺寸的戒指外殼配置不同尺寸的電路板，達到低成本批量生產(chǎn)的目的。

參考圖4，本發(fā)明還提供基于上述采用電容觸摸的人機交互戒指的交互方法，包括以下步驟：

A、在所述第一電容式觸摸按鍵21、第二電容式觸摸按鍵22和第三電容式觸摸按鍵23上輸入有效操作集合，并生成相應(yīng)的電信號發(fā)給所述的觸摸感應(yīng)芯片31；

B、觸摸感應(yīng)芯片31接收所述的電信號后對其進行解析識別，并生成相應(yīng)的數(shù)字信號發(fā)送給所述的主控芯片32；

C、所述主控芯片32接收所述數(shù)字信號后，對其進行處理生成相應(yīng)的控制信號，并將該控制信號通過所述的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊33發(fā)送給外部被控設(shè)備。

在另一個實施例中，所述步驟A中的有效操作集合包括：

操作集合1：手指從所述第一電容式觸摸按鍵21滑動到第二電容式觸摸按鍵22再滑動到第三電容式觸摸按鍵23，然后停留在第三電容式觸摸按鍵23上，且停留時間超過1秒，然后再釋放開；或是上述操作的反相操作，即手指依次劃過第三電容式觸摸按鍵23、第二電容式觸摸按鍵22和第一電容式觸摸按鍵21，并在第一電容式觸摸按鍵21上停留時間超過1秒，再釋放開；

操作集合2：手指依次劃過所述第一電容式觸摸按鍵21、第二電容式觸摸按鍵22和第三電容式觸摸按鍵23，且在1秒內(nèi)再次反相滑動，即再從第三電容式觸摸按鍵23上依次滑動到第二電容式觸摸按鍵22和第一電容式觸摸按鍵21上；或是上述操作的反相操作，即手指依次劃過第三電容式觸摸按鍵23、第二電容式觸摸按鍵22和第一電容式觸摸按鍵21，再從第一電容式觸摸按鍵21上依次滑動至第二電容式觸摸按鍵22和第三電容式觸摸按鍵23上，且在第一電容式觸摸按鍵21上停留時間不超過1秒；

操作集合3：手指點擊第一電容式觸摸按鍵21，再釋放，然后再點擊第三電容式觸摸按鍵23，再釋放，如此反復操作2次或以上，且每次點擊間隔小于1秒；或是上述操作的反相操作，即先點擊第三電容式觸摸按鍵23后釋放，再點擊第一電容式觸摸按鍵21后釋放，如此反復操作2次或以上，且每次點擊間隔小于1秒；

操作集合4：手指從第二電容式觸摸按鍵22滑向第一電容式觸摸按鍵21后釋放，為一次操作，如此重復該操作2次或以上，且重復間隔小于1秒；手指從第二電容式觸摸按鍵22滑向第三電容式觸摸按鍵23后釋放，為一次操作，如此重復該操作2次或以上，且重復間隔小于1秒；

操作集合5：單擊第一電容式觸摸按鍵21或是第二電容式觸摸按鍵22或是第三電容式觸摸按鍵23，重復該操作3次或以上。

以戒指控制手機播放音樂為例：

主控芯片收到操作集合1的指令時，不斷通過無線連接向手機發(fā)送音量增加或減少的指令，直至操作結(jié)束。手指從觸摸區(qū)域放開，用于調(diào)節(jié)音樂音量。

主控芯片收到操作集合2的指令時，通過無線連接，向手機發(fā)送靜音和恢復的指令。

主控芯片收到操作集合3的指令時，向手機發(fā)送播放上一首歌或下一首歌的指令。

主控芯片收到操作集合4的指令時，向手機發(fā)送暫?；蜷_始的指令，用于控制音樂暫停和開始。

不同的應(yīng)用場景下，操作集合1-5生成的指令所對應(yīng)的功能，可以通過軟件配置。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的具體實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。