一種智能指環(huán)和控制智能設(shè)備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可穿戴式智能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能指環(huán)和控制智能設(shè)備 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，以前只能用來(lái)作為裝飾品的指環(huán)，現(xiàn)在隨著穿戴式智能設(shè) 備的普及，也開(kāi)始逐漸在穿戴式設(shè)備的舞臺(tái)上嶄露頭角；現(xiàn)有的智能指環(huán)在操作自然性和 便捷性上存在許多問(wèn)題。
[0003] 例如，現(xiàn)有的智能指環(huán)大多數(shù)使用了實(shí)體按鍵以及運(yùn)動(dòng)傳感器來(lái)進(jìn)行手指的追 蹤；使用按鍵式的指環(huán)，在用戶操作之前和操作之后，都需要用其他手指取觸碰指環(huán)上面的 實(shí)體按鍵，有的智能指環(huán)更帶有多個(gè)按鈕，使得用戶在輸入時(shí)覺(jué)得不夠自然，過(guò)于繁瑣和麻 煩；
[0004] 使用聲控的指環(huán)，在進(jìn)行輸入時(shí)，必須由用戶發(fā)出聲音，會(huì)讓用戶在許多場(chǎng)合感到 尷尬和不便；
[0005] 使用光學(xué)感應(yīng)或視頻識(shí)別的指環(huán)，在進(jìn)行輸入時(shí)，對(duì)于光線環(huán)境有很大的依賴，會(huì) 造成在許多環(huán)境中無(wú)法使用。
[0006] 可見(jiàn)，現(xiàn)有智能指環(huán)的操作自然性和便捷性都有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了 一種智能指環(huán)，其操作更為便捷和自然。
[0008] 本發(fā)明還通過(guò)了一種根據(jù)用戶動(dòng)作控制智能設(shè)備的方法，能夠使用智能指環(huán)便捷 地控制智能設(shè)備。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0010] 一種智能指環(huán)，包括：
[0011] 肌電傳感器模組，用于采集用戶的肌電信號(hào)，并將采集的肌電信號(hào)發(fā)送至主控模 組；
[0012] 運(yùn)動(dòng)傳感器模組，用于采集用戶的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并將采集的運(yùn)動(dòng)信號(hào)發(fā)送至主控模 組；
[0013] 主控模組，用于根據(jù)所述肌電信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定當(dāng)前交互場(chǎng)景，并確定所述運(yùn) 動(dòng)信號(hào)在當(dāng)前交互場(chǎng)景下對(duì)應(yīng)的識(shí)別結(jié)果或控制信息，將所述識(shí)別結(jié)果或控制信息發(fā)送至 與所述智能指環(huán)連接的智能設(shè)備。
[0014] -種根據(jù)用戶動(dòng)作控制智能設(shè)備的方法，包括：
[0015] 采集用戶的肌電信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)，根據(jù)所述肌電信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定當(dāng)前交互場(chǎng) 景；
[0016] 根據(jù)所述當(dāng)前的交互場(chǎng)景及相應(yīng)的算法對(duì)所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作分類處理；
[0017] 查找預(yù)先保存的各種應(yīng)用場(chǎng)景下不同運(yùn)動(dòng)信號(hào)與識(shí)別結(jié)果或控制信息的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，獲取所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)在當(dāng)前交互場(chǎng)景下對(duì)應(yīng)的識(shí)別結(jié)果或控制信息，將所述識(shí)別結(jié)果或 控制信息輸出至所述智能設(shè)備。
[0018] 可見(jiàn)，本發(fā)明提出的智能指環(huán)及根據(jù)用戶動(dòng)作控制智能設(shè)備的方法，通過(guò)手指產(chǎn) 生的肌電信號(hào)結(jié)合運(yùn)動(dòng)傳感器信號(hào)來(lái)操作智能指環(huán)與其他智能設(shè)備進(jìn)行交互，提高了智能 指環(huán)使用的便捷性。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明提出的智能指環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為實(shí)施例一中智能指環(huán)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為實(shí)施例二中用戶通過(guò)手指朝向激活單個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)采用的手勢(shì)示意圖；
[0022] 圖4為實(shí)施例二中sEMG電極采集到的信號(hào)圖；
[0023] 圖5為實(shí)施例二中滑窗分段和閾值設(shè)置示意圖；
[0024] 圖6為實(shí)施例三中智能指環(huán)的空中書(shū)寫(xiě)交互場(chǎng)景示意圖；
[0025] 圖7為實(shí)施例四中智能指環(huán)的虛擬鍵盤(pán)交互場(chǎng)景示意圖；
[0026] 圖8為檢測(cè)智能指環(huán)軌跡的算法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 本發(fā)明提出一種智能指環(huán)，該智能指環(huán)設(shè)置了帶肌電傳感器（集成表面肌電電 極）和運(yùn)動(dòng)傳感器的指環(huán)，用戶可以通過(guò)各種條件下手指產(chǎn)生的肌電信號(hào)結(jié)合運(yùn)動(dòng)傳感器 信號(hào)，操作智能指環(huán)與其他智能設(shè)備進(jìn)行交互，提供了一種自然和便捷的操作方式。本發(fā)明 提出的智能指環(huán)結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括：
[0028] 肌電傳感器模組110,用于采集用戶的肌電信號(hào)，并將采集的肌電信號(hào)發(fā)送至主控 模組130 ;
[0029] 運(yùn)動(dòng)傳感器模組120,用于采集用戶的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并將采集的運(yùn)動(dòng)信號(hào)發(fā)送至主控 模組130 ;
[0030] 主控模組130,用于根據(jù)所述肌電信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定當(dāng)前交互場(chǎng)景，并確定所述 運(yùn)動(dòng)信號(hào)在當(dāng)前交互場(chǎng)景下對(duì)應(yīng)的識(shí)別結(jié)果或控制信息，將所述識(shí)別結(jié)果或控制信息發(fā)送 至與所述智能指環(huán)連接的智能設(shè)備。
[0031] 上述智能指環(huán)中，肌電傳感器模組110可以包括一個(gè)以上肌電傳感器，其所述肌 電傳感器集成表面電極可以為接觸式肌電電極；運(yùn)動(dòng)傳感器模組130可以包括多軸運(yùn)動(dòng)傳 感器。
[0032] 上述主控模組130可以包括：
[0033] 信號(hào)采集模塊131，用于對(duì)接收的肌電信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后 的肌電信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)發(fā)送至信號(hào)處理模塊132 ;
[0034] 信號(hào)處理模塊132,用于將處理后的肌電信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)值，并 將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)發(fā)送至動(dòng)作處理模塊133 ;
[0035] 動(dòng)作處理模塊133,用于接收經(jīng)所述信號(hào)處理模塊132處理后的信號(hào)，確定當(dāng)前的 交互場(chǎng)景；根據(jù)所述當(dāng)前的交互場(chǎng)景及相應(yīng)的算法對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作分類處理，并結(jié)合 手勢(shì)集模塊134和存儲(chǔ)模塊135存儲(chǔ)的內(nèi)容產(chǎn)生識(shí)別結(jié)果或控制信息，將所述識(shí)別結(jié)果或 控制信息發(fā)送至輸出模塊136 ;其中，所述控制信息可以為控制其他交互界面中的某個(gè)焦 點(diǎn)的移動(dòng)方向；
[0036] 手勢(shì)集模塊134,用于保存各種應(yīng)用場(chǎng)景下不同運(yùn)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的識(shí)別結(jié)果或控制 信息；本模塊中的手勢(shì)集可以在智能指環(huán)生產(chǎn)時(shí)被設(shè)定，也可以通過(guò)升級(jí)固件的方式來(lái)升 級(jí)；
[0037] 存儲(chǔ)模塊135,用于保存不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)；存儲(chǔ)模塊中的內(nèi)容可以 由用戶自行存儲(chǔ)；
[0038] 輸出模塊136,根據(jù)與所述智能指環(huán)連接的智能設(shè)備的類型，將所述識(shí)別結(jié)果或控 制信息轉(zhuǎn)換成所述智能設(shè)備可以接受的形式，并將轉(zhuǎn)換后的識(shí)別結(jié)果或控制信息發(fā)送至傳 輸模塊137 ;
[0039] 傳輸模塊137,用于將經(jīng)輸出模塊136轉(zhuǎn)換后的識(shí)別結(jié)果或控制信息發(fā)送至與所 述智能指環(huán)連接的智能設(shè)備，可以通過(guò)藍(lán)牙、WIFI或ANT+等硬件發(fā)送。
[0040] 上述主控模塊130還可以包括硬件控制模塊138,用于控制電源指示燈和開(kāi)關(guān)等 硬件附加模塊的工作。
[0041] 使用上述智能指環(huán)，能夠提供一系列的手勢(shì)動(dòng)作操作方法，只要用戶做一個(gè)特定 手勢(shì)的動(dòng)作，就能輕松的進(jìn)入指環(huán)的某種應(yīng)用場(chǎng)景，并輕松便捷地操作智能指環(huán)與其他智 能設(shè)備進(jìn)行交互。
[0042] 以下對(duì)智能指環(huán)的信號(hào)及動(dòng)作相關(guān)的處理原理和算法做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0043] 智能指環(huán)的信號(hào)及動(dòng)作處理原理為：
[0044] 智能指環(huán)內(nèi)側(cè)表面集成一個(gè)或多個(gè)表面肌電圖（sEMG，Surface Electromyography)電極，指環(huán)內(nèi)部?jī)?nèi)置一個(gè)或多個(gè)sEMG傳感器和一個(gè)九軸運(yùn)動(dòng)傳感器。 使用sEMG傳感器獲取sEMG信號(hào)，另外使用九軸運(yùn)動(dòng)傳感器獲取運(yùn)動(dòng)加速度、角速度、地磁 信息等運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
[0045] sEMG信號(hào)（表面肌電信號(hào)）是從肌肉表面引導(dǎo)和記錄到的肌肉活動(dòng)時(shí)神經(jīng)肌肉系 統(tǒng)生物電變化的一維時(shí)間序列信號(hào)，可用金屬片制作的接觸式電極測(cè)量得到，經(jīng)過(guò)采樣、放 大、濾波后生成數(shù)字信號(hào)，即sEMG傳感器輸出的信號(hào)。
[0046] 九軸運(yùn)動(dòng)傳感器包括三軸加速計(jì)、三軸陀螺儀和三軸地磁儀，經(jīng)過(guò)