CN106648148A - 一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了计算机技术领域的一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，包括感应指板，所述感应指板的左侧壁设置有无线数据收发天线，所述感应指板的顶部设置有弹性带，所述感应指板与弹性带之间设置有指套孔，所述软护垫的底部设置有无线数据收发器，且无线数据收发器与无线数据收发天线相连接，所述无线数据收发器电性双向连接中央处理器，与现有的计算机领域中用于人机交互的操作终端相比，本发明通过计算机无线网络对操作信息的传输，从而达到远程进行人机交互操作，使得人机交互方式的移动性更强，且操作人员不用被固定在显示屏幕前，使得操作更加方便自然。

Description

一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体为一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端。
背景技术
人机交互是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。人机交互界面的设计要包含用户对系统的理解(即心智模型)，那是为了系统的可用性或者用户友好性，随着计算机技术的发展，操作命令也越来越多，功能也越来越强。随着模式识别，如语音识别、汉字识别等输入设备的发展，操作员和计算机在类似于自然语言或受限制的自然语言这一级上进行交互成为可能。此外，通过图形进行人机交互也吸引着人们去进行研究。这些人机交互可称为智能化的人机交互。这方面的研究工作正在积极开展，我们现在直观意义上理解的人机交互是指人与机器之间的互动方式键盘输入、手柄操作、触控操作，但这些交互方式主要存在交互方式不够便捷或自然，传统的人机交互方式的移动性不强，把人限制在跟种各样的屏幕前，而且往往要借助辅助装置(如鼠标、键盘、手柄等)来进行交互，单通道的交互明显不够自然，为此，我们提出一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端。
发明内容
本发明的目的在于提供一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，以解决上述背景技术中提出的传统的人机交互方式的移动性不强，把人限制在跟种各样的屏幕前的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，包括感应指板，所述感应指板的左侧壁设置有无线数据收发天线，所述感应指板的顶部设置有弹性带，所述感应指板与弹性带之间设置有指套孔，所述感应指板包括软护垫，所述软护垫的底部设置有无线数据收发器，且无线数据收发器与无线数据收发天线相连接，所述无线数据收发器的底部从左到右依次设置有静电线性驱动器、震动传感器和固定片，所述无线数据收发器电性双向连接中央处理器，所述无线数据收发器电性双向连接信心采集系统，所述信息采集系统包括操作指示信息录入子系统和操作控制信息采集子系统，所述中央处处理器电性输出连接信息分析系统，所述信息分析系统包括操作指示信息管理子系统和操作控制信息分析子系统，所述中央处理器电性输出连接显示单元。
优选的，所述操作指示信息录入子系统包括数据采集单元，所述数据采集单元分别电性输入连接震动传感器和静电线性驱动器，所述数据采集单元电性输出连接处理器，所述微处理器电性输出连接滤波单元，所述滤波单元电性输出连接感应信号放大单元，所述感应信号放大单元电性输出连接感应信号检测单元，所述感应信号检测单元电性输出连接操作指示信息存储单元。
优选的，所述操作控制信息采集子系统包括信息采集单元，所述信息采集单元分别电性输入连接震动传感器和静电线性驱动器，所述信息采集单元电性输出连接信息处理单元，所述信息处理单元电性输出连接A/D转换单元，所述A/D转换单元电性输出连接操作控制信息存储单元。
优选的，所述操作指示信息管理子系统包括信息提取单元，所述信息提取单元电性输出连接数据优化处理单元，所述数据优化处理单元电性输出连接控制器，所述控制器电性输出连接计算单元，所述计算单元电性输出连接记录存储单元。
优选的，所述操作控制信息分析子系统包括数据提取单元，所述数据提取单元电性输出连接数据筛选单元，所述数据筛选单元电性输出连接服务器，所述服务器电性输出连接数据对比单元，所述数据对比单元电性输出连接数据分析单元，所述数据分析单元电性输出连接判断推理单元，所述判断推理单元电性输出连接数据反馈单元。
优选的，所述软护垫为海绵垫。
优选的，所述记录存储单元为分层存储器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：与现有的计算机领域中用于人机交互的操作终端相比，本发明通过计算机无线网络对操作信息的传输，从而达到远程进行人机交互操作，使得人机交互方式的移动性更强，且操作人员不用被固定在显示屏幕前，使得操作更加方便自然。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明感应指板结构示意图；
图3为本发明原理框图；
图4为本发明操作指示信息录入子系统原理框图；
图5为本发明操作控制信息采集子系统原理框图；
图6为本发明操作指示信息管理子系统原理框图；
图7为本发明操作控制信息分析子系统原理框图。
图中：1感应指板、2无线数据收发天线、3弹性带、4指套孔、5软护垫、6无线数据收发器、7静电线性驱动器、8震动传感器、9固定片、10中央处理器、11信心采集系统、111操作指示信息录入子系统、1111数据采集单元、1112处理器、1113滤波单元、1114感应信号放大单元、1115感应信号检测单元、1116操作指示信息存储单元、112操作控制信息采集子系统、1121信息采集单元、1122微处理器、1123信息处理单元、1124A/D转换单元、1125操作控制新存储单元、12信息分析系统、121操作指示信息管理子系统、1211信息提取单元、1212数据优化处理单元、1213控制器、1214计算单元、1215记录存储单元、122操作控制信息分析子系统、1221数据提取单元、1222数据筛选单元、1223服务器、1224数据对比单元、1225数据分析单元、1226判断推理单元、1227数据反馈单元、13显示单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，包括感应指板1，感应指板1的左侧壁设置有无线数据收发天线2，感应指板1的顶部设置有弹性带3，感应指板1与弹性带3之间设置有指套孔4，感应指板1包括软护垫5，软护垫5的底部设置有无线数据收发器1，且无线数据收发器6与无线数据收发天线2相连接，无线数据收发器6的底部从左到右依次设置有静电线性驱动器7、震动传感器8和固定片9，无线数据收发器6电性双向连接中央处理器10，无线数据收发器6电性双向连接信心采集系统11，信息采集系统11包括操作指示信息录入子系统111和操作控制信息采集子系统112，中央处处理器10电性输出连接信息分析系统12，信息分析系统12包括操作指示信息管理子系统121和操作控制信息分析子系统122，中央处理器10电性输出连接显示单元13，将操作者手指插进感应指板1和弹性带3之间的指套孔4中，软护垫5具有柔软性，手指套进更加舒适，进行操作手势收录时，可以通过感应指板1在桌面或者沙发面进行摩擦或者按压，震动传感器8接收到感应信号，中央处理器10控制操作指示信息录入子系统111对震动传感器8上的数据进行采集，还可以通过静电线性驱动器7在另一感应指板1上的固定片上进行滑动，也可以进行输入操作手势，然后通过中央处理器10控制控制操作指示信息录入子系统111对电线性驱动器7的信息进行采集，采集后的数据通过数据收发器6将信息传递给中央处理器10，中央处理器10控制操作指示信息管理子系统121进行分析和收录，为后期通过感应指板1对计算机进行控制操作时提供操作手势比对数据，通过感应指板1对计算机进行控制操作时，操作控制信息采集子系统112对感应指板1进行操作时的信息进行采集，采集后的数据通过无线数据收发器6传递给中央处理器10，中央处理器10控制操作控制信息分析子系统122将操作时的信息与操作指示信息管理子系统121分析和收录的数据进行对比处理，并判断出该操作为何种操作手势，再将其反馈给中央处理器10，中央处理器10控制显示单元13将操作手势显示出来。
其中，操作指示信息录入子系统111包括数据采集单元1111，数据采集单元1111分别电性输入连接震动传感器8和静电线性驱动器7，数据采集单元1111电性输出连接处理器1112，微处理器1112电性输出连接滤波单元1113，滤波单元1113电性输出连接感应信号放大单元1114，感应信号放大单元1114电性输出连接感应信号检测单元1115，感应信号检测单元1115电性输出连接操作指示信息存储单元1116，数据采集单元1111对震动传感器8和静电线性驱动器7进行收录手势操作时的信息进行采集，采集后的数据通过处理器1112传递给滤波单元1113进行滤波处理，使得采集来的数据更加具有稳定性，滤波后的数据通过感应信号放大单元1114进行信号放大，使得感应信号更加清晰，放大后的数据通过感应信号检测单元1115进行感应信号检测，来确定感应信号是否准确，从而使得采集的数据更加精准，最后通过操作指示信息存储单元1116进行数据存储；
操作控制信息采集子系统112包括信息采集单元1121，信息采集单元1121分别电性输入连接震动传感器8和静电线性驱动器7，信息采集单元1121电性输出连接信息处理单元1123，信息处理单元1123电性输出连接A/D转换单元1124，A/D转换单元1124电性输出连接操作控制信息存储单元1125，信息采集单元1121对震动传感器8和静电线性驱动器7进行手势控制操作时的信息进行采集，采集后的数据通过微处理器1122传递给信息处理单元1123进行信息处理，信息处理单元1123对采集来的信息进行放大、检测、优化、滤波处理，使得采集的数据更加精准，处理后的数据通过A/D转换单元1124进行数据格式转换，使得转换后的数据的格式更加便于存储和传输，转换后的数据通过操作控制信息存储单元1125进行数据存储；
操作指示信息管理子系统121包括信息提取单元1211，信息提取单元1211电性输出连接数据优化处理单元1212，数据优化处理单元1212电性输出连接控制器1213，控制器1213电性输出连接计算单元1214，计算单元1214电性输出连接记录存储单元1215，信息提取单元1211对操作指示信息收录子系统111收录来的操作手势进行提取，提取后的数据通过数据优化处理单元1212进行数据优化，数据优化处理单元1212对提取来的数据进行分类整理和信号放大处理，便于后续对其进行处理，优化后的数据通过控制器1213传递给计算单元1214，计算单元1214对收录时对同一操作手势采集的多组手势进行手势计算分析，来确定该操作控制手势，最后通过记录存储单元1215对计算确定后的手势数据进行收录存储，便于操作控制信息分析子系统122进行数据比对进行提取；
操作控制信息分析子系统122包括数据提取单元1221，数据提取单元1221电性输出连接数据筛选单元1222，数据筛选单元1222电性输出连接服务器1223，服务器1223电性输出连接数据对比单元1224，数据对比单元1224电性输出连接数据分析单元1225，数据分析单元1225电性输出连接判断推理单元1226，判断推理单元1226电性输出连接数据反馈单元1227，数据提取单元1221对操作控制信息分析子系统112采集来的实时控制手势数据和操作指示信息管理子系统121分析计算后的手势数据进行采集，采集后的数据通过数据筛选单元1222对操作指示信息管理子系统121分析计算后的手势数据进行筛选，筛选出与操作控制信息分析子系统112采集来的实时控制手势数据相近的几组手势数据，为后期比对数据减轻了工作压力，筛选后的数据和提取的数据通过服务器1223传递给数据对比单元1224进行对比，再通过数据分析单元1225对比对后的数据进行分析，最后通过判断推理单元1226来确定操作控制信息分析子系统112采集来的实时控制手势数据为何种操作手势，最后通过数据反馈单元1227反馈给中央处理器10；
软护垫5为海绵垫海绵垫具有良好的柔软性，这样可以提高指尖佩戴式操作终端的使用舒适性，记录存储单元1215为分层存储器，可以对记录的数据进行分层处理，对过期的数据进行删除，提高了存储器的内存利用率。
工作原理：将操作者手指插进感应指板1和弹性带3之间的指套孔4中，软护垫5具有柔软性，手指套进更加舒适，进行操作手势收录时，可以通过感应指板1在桌面或者沙发面进行摩擦或者按压，震动传感器8接收到感应信号，中央处理器10控制操作指示信息录入子系统111对震动传感器8上的数据进行采集，还可以通过静电线性驱动器7在另一感应指板1上的固定片上进行滑动，也可以进行输入操作手势，操作指示信息录入子系统111进行数据收录时，数据采集单元1111对震动传感器8和静电线性驱动器7进行收录手势操作时的信息进行采集，采集后的数据通过处理器1112传递给滤波单元1113进行滤波处理，使得采集来的数据更加具有稳定性，滤波后的数据通过感应信号放大单元1114进行信号放大，使得感应信号更加清晰，放大后的数据通过感应信号检测单元1115进行感应信号检测，来确定感应信号是否准确，从而使得采集的数据更加精准，最后通过操作指示信息存储单元1116进行数据存储，然后通过中央处理器10控制控制操作指示信息录入子系统111对电线性驱动器7的信息进行采集，操作指示信息录入子系统111进行数据收录时，数据采集单元1111对震动传感器8和静电线性驱动器7进行收录手势操作时的信息进行采集，采集后的数据通过处理器1112传递给滤波单元1113进行滤波处理，使得采集来的数据更加具有稳定性，滤波后的数据通过感应信号放大单元1114进行信号放大，使得感应信号更加清晰，放大后的数据通过感应信号检测单元1115进行感应信号检测，来确定感应信号是否准确，从而使得采集的数据更加精准，最后通过操作指示信息存储单元1116进行数据存储，采集后的数据通过数据收发器6将信息传递给中央处理器10，中央处理器10控制操作指示信息管理子系统121进行分析和收录，为后期通过感应指板1对计算机进行控制操作时提供操作手势比对数据，通过感应指板1对计算机进行控制操作时，操作控制信息采集子系统112对感应指板1进行操作时的信息进行采集，采集后的数据通过无线数据收发器6传递给中央处理器10，操作控制信息采集子系统112进行数据分析时，信息提取单元1211对操作指示信息收录子系统111收录来的操作手势进行提取，提取后的数据通过数据优化处理单元1212进行数据优化，数据优化处理单元1212对提取来的数据进行分类整理和信号放大处理，便于后续对其进行处理，优化后的数据通过控制器1213传递给计算单元1214，计算单元1214对收录时对同一操作手势采集的多组手势进行手势计算分析，来确定该操作控制手势，最后通过记录存储单元1215对计算确定后的手势数据进行收录存储，便于操作控制信息分析子系统122进行数据比对进行提取，中央处理器10控制操作控制信息分析子系统122将操作时的信息与操作指示信息管理子系统121分析和收录的数据进行对比处理，并判断出该操作为何种操作手势，再将其反馈给中央处理器10，操作手势实时采集时，信息采集单元1121对震动传感器8和静电线性驱动器7进行手势控制操作时的信息进行采集，采集后的数据通过微处理器1122传递给信息处理单元1123进行信息处理，信息处理单元1123对采集来的信息进行放大、检测、优化、滤波处理，使得采集的数据更加精准，处理后的数据通过A/D转换单元1124进行数据格式转换，使得转换后的数据的格式更加便于存储和传输，转换后的数据通过操作控制信息存储单元1125进行数据存储，控制信息分析子系统122进行数据分析时，数据提取单元1221对操作控制信息分析子系统112采集来的实时控制手势数据和操作指示信息管理子系统121分析计算后的手势数据进行采集，采集后的数据通过数据筛选单元1222对操作指示信息管理子系统121分析计算后的手势数据进行筛选，筛选出与操作控制信息分析子系统112采集来的实时控制手势数据相近的几组手势数据，为后期比对数据减轻了工作压力，筛选后的数据和提取的数据通过服务器1223传递给数据对比单元1224进行对比，再通过数据分析单元1225对比对后的数据进行分析，最后通过判断推理单元1226来确定操作控制信息分析子系统112采集来的实时控制手势数据为何种操作手势，最后通过数据反馈单元1227反馈给中央处理器10，中央处理器10控制显示单元13将操作手势显示出来。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，包括感应指板(1)，其特征在于：所述感应指板(1)的左侧壁设置有无线数据收发天线(2)，所述感应指板(1)的顶部设置有弹性带(3)，所述感应指板(1)与弹性带(3)之间设置有指套孔(4)，所述感应指板(1)包括软护垫(5)，所述软护垫(5)的底部设置有无线数据收发器(1)，且无线数据收发器(6)与无线数据收发天线(2)相连接，所述无线数据收发器(6)的底部从左到右依次设置有静电线性驱动器(7)、震动传感器(8)和固定片(9)，所述无线数据收发器(6)电性双向连接中央处理器(10)，所述无线数据收发器(6)电性双向连接信心采集系统(11)，所述信息采集系统(11)包括操作指示信息录入子系统(111)和操作控制信息采集子系统(112)，所述中央处处理器(10)电性输出连接信息分析系统(12)，所述信息分析系统(12)包括操作指示信息管理子系统(121)和操作控制信息分析子系统(122)，所述中央处理器(10)电性输出连接显示单元(13)。
2.根据权利要求1所述的一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，其特征在于：所述操作指示信息录入子系统(111)包括数据采集单元(1111)，所述数据采集单元(1111)分别电性输入连接震动传感器(8)和静电线性驱动器(7)，所述数据采集单元(1111)电性输出连接处理器(1112)，所述微处理器(1112)电性输出连接滤波单元(1113)，所述滤波单元(1113)电性输出连接感应信号放大单元(1114)，所述感应信号放大单元(1114)电性输出连接感应信号检测单元(1115)，所述感应信号检测单元(1115)电性输出连接操作指示信息存储单元(1116)。
3.根据权利要求1所述的一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，其特征在于：所述操作控制信息采集子系统(112)包括信息采集单元(1121)，所述信息采集单元(1121)分别电性输入连接震动传感器(8)和静电线性驱动器(7)，所述信息采集单元(1121)电性输出连接信息处理单元(1123)，所述信息处理单元(1123)电性输出连接A/D转换单元(1124)，所述A/D转换单元(1124)电性输出连接操作控制信息存储单元(1125)。
4.根据权利要求1所述的一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，其特征在于：所述操作指示信息管理子系统(121)包括信息提取单元(1211)，所述信息提取单元(1211)电性输出连接数据优化处理单元(1212)，所述数据优化处理单元(1212)电性输出连接控制器(1213)，所述控制器(1213)电性输出连接计算单元(1214)，所述计算单元(1214)电性输出连接记录存储单元(1215)。
5.根据权利要求1所述的一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，其特征在于：所述操作控制信息分析子系统(122)包括数据提取单元(1221)，所述数据提取单元(1221)电性输出连接数据筛选单元(1222)，所述数据筛选单元(1222)电性输出连接服务器(1223)，所述服务器(1223)电性输出连接数据对比单元(1224)，所述数据对比单元(1224)电性输出连接数据分析单元(1225)，所述数据分析单元(1225)电性输出连接判断推理单元(1226)，所述判断推理单元(1226)电性输出连接数据反馈单元(1227)。
6.根据权利要求1所述的一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，其特征在于：所述软护垫(5)为海绵垫。
7.根据权利要求3所述的一种计算机领域中用于人机交互的指尖佩戴式操作终端，其特征在于：所述记录存储单元(1215)为分层存储器。
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