CN102520795A - 智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法 - Google Patents

智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法，它包括：(1)在智能终端上建立三维坐标系，X轴方向为水平从左到右，Y轴方向为垂直从下到上，Z轴方向垂直于智能终端屏幕从后到前；(2)若智能终端持有人对智能终端做出动作，通过陀螺仪来分别测试终端设备围绕X轴旋转的角速率、围绕Y轴旋转的角速率和围绕Z轴旋转的角速率；(3)通过对角速率的采样，分别得到围绕X轴、Y轴和Z轴三个方向旋转的角速率对于时间的变化曲线；(4)根据得到的X轴、Y轴、Z轴的角速率对于时间的变化曲线上的波形图，判断智能终端做出的动作，并根据设定触发相应事件。

Description

智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体讲是一种智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法。
背景技术：
智能终端是目前终端的发展趋势。智能终端具有操作系统，并且集成多种传感器，比如陀螺仪等，智能终端上的操作系统为应用程序提供运行环境，协调终端运行时所需的资源，并完成终端相应的功能。智能终端上运行着许多应用程序，这些应用程序需要接受人机交互来触发控制子程序的执行。
目前智能终端上的应用程序的人机交互方式主要是按键或者触屏的方式触发相应事件，例如智能终端操作者需要按相应的按键，或者触屏来进行控制，如：发送短信，上传文件，发送邮件，接收邮件等。
这种控制方式的弊端在于操作者需要熟悉智能终端上物理按键的位置或者看清楚应用程序界面上触屏区域的位置，并且要在操作时按下相应按键或者触摸相应界面上的区域，这就需要操作者低头寻找并确认后进行操作。在晚上或者灯光很弱的情况下，操作者不容易找寻相应的按键或者界面触摸区域，在单手操作的时候更是不容易控制。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种不需要按键和触摸屏幕，就可实现对智能终端进行控制的智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法。
本发明的技术解决方案是，提供一种智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)、在智能终端上建立三维坐标系，X轴方向为水平从左到右，Y轴方向为垂直从下到上，Z轴方向垂直于智能终端屏幕从后到前；
(2)、若智能终端持有人对智能终端做出动作，通过陀螺仪来分别测试终端设备围绕X轴旋转的角速率、围绕Y轴旋转的角速率和围绕Z轴旋转的角速率；
(3)、通过对角速率的采样，分别得到围绕X轴、Y轴和Z轴三个方向旋转的角速率对于时间的变化曲线；
(4)、根据得到的X轴、Y轴、Z轴的角速率对于时间的变化曲线上的波形图，判断智能终端做出的动作，并根据设定触发相应事件。
所述步骤(4)中，根据得到的X轴、Y轴、Z轴的角速率对于时间的变化曲线上的波形图，判断智能终端做出的动作，是指：
若得到的波形图中，X轴的波形图有明显波谷，Y轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自近向远甩出的动作；
若得到的波形图，X轴的波形图有明显波峰，Y轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自远向近甩回的动作；
若得到的波形图，Y轴的波形图先有明显波谷，后有明显波峰，X轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做向左翻转的动作；
若得到的波形图，Y轴的波形图先有明显波峰，后有明显波谷，X轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做向右翻转的动作；
若得到的波形图，Z轴的波形图有明显波谷，Y轴和X轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自近向远甩出的动作；
若得到的波形图，Z轴的波形图有明显波峰，Y轴和X轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自远向近甩回的动作。
步骤(4)中判断智能终端做出的动作，并根据设定触发相应事件是指：
若判断为智能终端做自近向远甩出的动作，则智能终端触发的事件包括：发送邮件、上传文件、发出短信、发送信息或者射击游戏中的武器发射；
若判断为智能终端做自远向近甩回的动作，则智能终端触发的事件包括：接收文件、下载文件、接收信息；
若判断智能终端做向左翻转的动作，则智能终端触发的事件包括：查看前一页、前翻、查看上一项内容；
若判断智能终端做向右翻转的动作，则智能终端触发的事件包括：查看后一页、后翻、查看下一项内容。
所述的有明显波谷是指：波形图中，曲线的幅度小于S1，且持续超过T秒，有明显波峰是指：波形图中，曲线的幅度大于S2，且持续超过T秒，若波形图中，既无明显波谷，又无明显波峰，则认为，该波形图无明显变化，所述S1、S2和T均为可设定值，可在程序中自行设定。
本发明具有以下优点：
本发明克服了现有技术的不足，通过在智能终端上设置三维坐标系，并采用陀螺仪分别检测设备围绕X轴、Y轴、Z轴旋转的角速率，来获知手持者对智能终端做出什么动作，并通过对该动作的定义与该动作对应的智能终端中相应事件的触发，使体感动作与智能终端的控制对应起来，做到不需要触按物理按键或者触摸手机屏幕，而是通过对智能终端做动作即可完成对智能终端的相应人机交互操作，比如发送信息、发送邮件、下载文件等等，极大方便了智能终端的使用者。而且这种操作方式还能给使用者带来乐趣。
附图说明：
附图1是本发明采用的三维坐标系的示意图；
附图2是本发明智能终端做纵倾甩出时的角速率对于时间变化的波形图；
附图3为本发明智能终端做纵倾甩回时的角速率对于时间变化的波形图；
附图4为本发明智能终端做左横摆时的角速率对于时间变化的波形图；
附图5为本发明智能终端做右横摆时的角速率对于时间变化的波形图；
附图6为本发明智能终端做横倾甩出时的角速率对于时间变化的波形图；
附图7为本发明智能终端做横倾甩出时的角速率对于时间变化的波形图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)、在智能终端上建立三维坐标系，X轴方向为水平从左到右，Y轴方向为垂直从下到上，Z轴方向垂直于终端屏幕从后到前；在智能终端上建立三维坐标系，在目前已在手机安卓系统中实现该技术；
若智能终端围绕着X轴旋转运动，则定义为纵倾，若智能终端围绕着Y轴旋转运动，则定义为横摆，若智能终端围绕着Z轴旋转运动，则定义为横倾。
(2)、若智能终端持有人对智能终端做出动作，通过陀螺仪来分别测试终端设备围绕X轴旋转的角速率、围绕Y轴旋转的角速率和围绕Z轴旋转的角速率；所述陀螺仪为角运动检测装置，目前已有这种带有陀螺仪的智能终端，在本发明中，陀螺仪分别检测终端设备围绕X轴旋转的角速率、围绕Y轴旋转的角速率和围绕Z轴旋转的角速率。
(3)、通过对角速率的采样，分别得到围绕X轴、Y轴和Z轴三个方向旋转的角速率对于时间的变化曲线；
(4)、根据得到的X轴、Y轴、Z轴的角速率对于时间的变化曲线上的波形图，判断智能终端做出的动作，并根据设定触发相应事件。
所述步骤(4)中，根据X轴、Y轴、Z轴的曲线上的波形图，判断智能终端做出的动作，是指：
在本发明中，所述的有明显波谷是指：波形图中，曲线的幅度小于S1，且持续超过T秒，有明显波峰是指：波形图中，曲线的幅度大于S2，且持续超过T秒，若波形图中，既无明显波谷，又无明显波峰，则认为，该波形图无明显变化，所述S1、S2和T均为可设定值，可在程序中自行设定，在本实施例中设置S1为-1.5，S2为1.5，T为0.2。
若得到的波形图中，X轴的波形图有明显波谷，Y轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自近向远甩出的动作；如图2所示：图中X轴的波形图曲线出现小于-1.5，且持续超过0.2秒，可以分析出图中X轴有明显波谷，Y轴和Z轴无明显变化，此时即智能终端有纵倾甩出的动作，认为智能终端做近向远甩出的动作。
若得到的波形图，X轴的波形图有明显波峰，Y轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自远向近甩回的动作；如图3所示：图中X轴的波形图曲线出现大于-1.5，且持续超过0.2秒，可以分析出图中X轴有明显波峰，Y轴和Z轴无明显变化，此时即智能终端有纵倾甩回的动作，认为智能终端做自远向近甩回的动作。
若得到的波形图，Y轴的波形图先有明显波峰，后有明显波谷，X轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做向左翻转的动作；如图4所示：图中Y轴的波形图曲线先出现小于-1.5，且持续超过0.2秒，然后出现大于1.5，且持续超过0.2秒，则分析得出图中Y轴的波形图先有明显波谷，后有明显波峰，X轴和Z轴的波形图无明显变化，此时即智能终端有左横摆的动作，认为智能终端做向左翻转的动作。
若得到的波形图，Y轴的波形图先有明显波谷，后有明显波峰，X轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做向右翻转的动作；如图5所示：图中Y轴的波形图曲线先出现大于1.5，且持续超过0.2秒，然后出现小于-1.5，且持续超过0.2秒，则分析得出图中Y轴的波形图先有明显波谷，后有明显波峰，则分析得出图中Y轴的波形图先有明显波峰，后有明显波谷，X轴和Z轴的波形图无明显变化，此时即智能终端有右横摆的动作，认为智能终端做向右翻转的动作。
若得到的波形图，Z轴的波形图有明显波谷，Y轴和X轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自近向远甩出的动作；如图6所示：图中Z轴的波形图曲线出现小于-1.5，且持续超过0.2秒，可以分析出图中Z轴的波形图有明显波谷，Y轴和X轴的波形图无明显变化，此时即智能终端有横倾甩出的动作，认为智能终端做自近向远甩出的动作。
若得到的波形图，Z轴的波形图有明显波峰，Y轴和X轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自远向近甩回的动作。如图7所示：图中Z轴的波形图曲线出现大于1.5，且持续超过0.2秒，可以分析出图中Z轴的波形图有明显波峰，Y轴和X轴的波形图无明显变化，此时即智能终端有横倾甩回的动作，认为智能终端做自远向近甩回的动作。
步骤(4)中判断智能终端做出的动作，并根据设定触发相应事件是指：
若判断为智能终端做自近向远甩出的动作，则智能终端触发的事件包括：发送邮件、上传文件、发出短信、发送信息或者射击游戏中的武器发射；
若判断为智能终端做自远向近甩回的动作，则智能终端触发的事件包括：接收文件、下载文件、接收信息；
若判断智能终端做向左翻转的动作，则智能终端触发的事件包括：查看前一页、前翻、查看上一项内容；
若判断智能终端做向右翻转的动作，则智能终端触发的事件包括：查看后一页、后翻、查看下一项内容。
所述触发相应事件，可以在智能终端的程序中根据需要设定。

Claims (5)

1.一种智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)、在智能终端上建立三维坐标系，X轴方向为水平从左到右，Y轴方向为垂直从下到上，Z轴方向垂直于智能终端屏幕从后到前；
(2)、若智能终端持有人对智能终端做出动作，通过陀螺仪来分别测试终端设备围绕X轴旋转的角速率、围绕Y轴旋转的角速率和围绕Z轴旋转的角速率；
(3)、通过对角速率的采样，分别得到围绕X轴、Y轴和Z轴三个方向旋转的角速率对于时间的变化曲线；
(4)、根据得到的X轴、Y轴、Z轴的角速率对于时间的变化曲线上的波形图，判断智能终端做出的动作，并根据设定触发相应事件。
2.根据权利要求1所述的智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中，根据得到的X轴、Y轴、Z轴的角速率对于时间的变化曲线上的波形图，判断智能终端做出的动作，是指：
若得到的波形图中，X轴的波形图有明显波谷，Y轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自近向远甩出的动作；
若得到的波形图，X轴的波形图有明显波峰，Y轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自远向近甩回的动作；
若得到的波形图，Y轴的波形图先有明显波谷，后有明显波峰，X轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做向左翻转的动作；
若得到的波形图，Y轴的波形图先有明显波峰，后有明显波谷，X轴和Z轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做向右翻转的动作；
若得到的波形图，Z轴的波形图有明显波谷，Y轴和X轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自近向远甩出的动作；
若得到的波形图，Z轴的波形图有明显波峰，Y轴和X轴的波形图无明显变化，则判断智能终端做自远向近甩回的动作。
3.根据权利要求1或2所述的智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法，其特征在于：步骤(4)中判断智能终端做出的动作，并根据设定触发相应事件是指：
若判断为智能终端做自近向远甩出的动作，则智能终端触发的事件包括：发送邮件、上传文件、发出短信、发送信息或者射击游戏中的武器发射；
若判断为智能终端做自远向近甩回的动作，则智能终端触发的事件包括：接收文件、下载文件、接收信息；
若判断智能终端做向左翻转的动作，则智能终端触发的事件包括：查看前一页、前翻、查看上一项内容；
若判断智能终端做向右翻转的动作，则智能终端触发的事件包括：查看后一页、后翻、查看下一项内容。
4.根据权利要求2所述的智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法，其特征在于：所述的有明显波谷是指：波形图中，曲线的幅度小于S1，且持续超过T秒，有明显波峰是指：波形图中，曲线的幅度大于S2，且持续超过T秒，若波形图中，既无明显波谷，又无明显波峰，则认为，该波形图无明显变化，所述S1、S2和T均为可设定值。
5.根据权利要求4所述的智能终端上基于陀螺仪的人机交互检测及处理方法，其特征在于：所述S1为-1.5，所述S2为1.5，所述T为0.2。
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