CN209070493U - 一种手势设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种手势设备及系统,手势设备通过传感器即可感知手部动作生成手势数据,再通过处理器进行处理得到输出指令并发送给终端即可实现对终端的控制。这样通过上述手势设备即可实现对终端设备的有效控制,不需要再依赖于键盘、鼠标等操作平面的限制,可以使得用户操作是在空间上得到更大的自由度,用户体验更好。此外,本申请中手势数据直接由手势设备来进行专门的处理得到输出指令,可以保证识别有效率,提升识别效率,达到快速响应的效果,进一步提升了用户体验。
Description
技术领域
本申请涉及智能控制技术领域,具体而言,涉及一种手势设备及系统。
背景技术
在日新月异信息时代背景下,电子通信技术给我们带来了前所未有的科技体验,但同时人们越来越渴望在时间和空间上得到更多的自由度。然而,传统的I/O(输入/输出)设备限制了我们的操作空间,如对于电脑的控制往往需要依赖于键盘和鼠标,而即使是平板电脑的出现仍然没有摆脱操作平面的限制。
实用新型内容
有鉴于此,本申请实施例的目的在于提供一种手势设备及系统,以使得用户在操作空间上得到更多的自由度。
本申请提供了一种手势设备,包括:第一手部设备,所述第一手部设备包括处理器和传感器;所述传感器用以感知手部动作生成手势数据;所述处理器用于获取所述传感器生成的手势数据,根据所述手势数据和预设的手势指令集确定出所述手势数据在所述手势指令集中对应的模拟输入装置的输出指令,并将所述输出指令发送给外部终端。
在上述实现结构中,手势设备通过传感器即可感知手部动作生成手势数据,再通过处理器进行处理得到输出指令并发送给终端即可实现对终端的控制。这样通过上述手势设备即可实现对终端设备的有效控制,不需要再依赖于键盘、鼠标等操作平面的限制,可以使得用户操作是在空间上得到更大的自由度,用户体验更好。此外,本申请中手势数据直接由手势设备来进行专门的处理得到输出指令,可以保证识别有效率,提升识别效率,达到快速响应的效果,进一步提升了用户体验。
在第一个方面,所述手势设备还包括第二手部设备和信号连接器;所述第二手部设备包括处理器以及传感器;所述第一手部设备和第二手部设备的处理器分别与所述信号连接器通信连接,且通过所述信号连接器将所述输出指令发送给所述外部终端。
在上述实现结构中,手势设备包括两个手部设备,可以分别设置在用户的两个手上,更符合人体实际。而两个手部设备均通过信号连接器实现与终端的通信,可以保证手势设备与终端之间的通信信号更好。此外第一手部设备和第二手部设备结构一致在工艺流程上更好制作,制作成本更小。
进一步地,所述第一手部设备和第二手部设备的处理器均包括采集电路、动作识别电路和数据通信器;所述信号连接器包括信号处理器;所述采集电路从传感器处采集手势数据并发送给所述动作识别电路;所述动作识别电路对所述手势数据进行处理,解析出符合所述手势指令集的手势信号,并通过所述数据通信器将所述手势信号发送给所述信号处理器;所述信号处理器根据模拟输入装置的当前状态确定出接收到的手势信号在所述手势指令集中对应的输出指令,并将所述输出指令发送给外部终端。
在上述实现结构中,输出指令的确定是由信号连接器专门执行的,效果更好。而第一手部设备和第二手部设备专门进行手势数据的采集和筛选,使得第一手部设备和第二手部设备的对于收视数据的采集和筛选效果更好,性能更强大。
在第二个方面,所述手势设备还包括第二手部设备;所述第二手部设备包括处理器、传感器以及第一数据通信器;所述第一手部设备的处理器与所述第二手部设备的处理器通信连接,且所述第一手部设备的处理器通过所述第一数据通信器与所述外部终端通信。
在上述实现结构中,手势设备包括两个手部设备,可以分别设置在用户的两个手上,更符合人体实际。而两个手部设备仅通过其中一个设备来实现与终端的通信,可以便于终端进行识别管理。
进一步地,所述第一手部设备和第二手部设备的处理器均包括采集电路、动作识别电路和第二数据通信器;所述第二手部设备还包括信号处理器;所述采集电路从传感器处采集手势数据并发送给所述动作识别电路;所述动作识别电路对所述手势数据进行处理,解析出符合所述手势指令集的手势信号,并通过所述第二数据通信器将所述手势信号发送给所述信号处理器;所述信号处理器根据模拟输入装置的当前状态确定出接收到的手势信号在所述手势指令集中对应的输出指令,并通过所述第一数据通信器将所述输出指令发送给外部终端。
在上述实现结构中,在两个手部设备中仅需设计一个信号处理器来进行手势信号对应的指令的处理,降低了结构成本。
进一步地,所述传感器包括指部传感器;所述指部传感器能够设置于手指的第一指关节处和/或第二指关节处。
在上述实现结构中,指部传感器能够设置于手指的第一指关节处和/或第二指关节处,而人体手指是通过第一指关节和第二指关节来实现运动的,指尖部分实质是被动运动的,因此设置在前两节上可以有效提升数据采集效率,特别是设置在第二指关节处时,第二指关节的运动幅度较第一指关节更大,效果更好。此外,手指操作通常都是通过指尖部分来完成的,因此传感器设置在第一指关节处和/或第二指关节处对于用户而言干扰更小,更不影响用户操作。
进一步地,所述传感器还包括掌部传感器;所述掌部传感器设置于所述处理器内用于感知手掌动作以生成手势数据。
在上述实现结构中,利用专门的掌部传感器来采集手掌的运动信息(如手掌的前后左右),可以更为精准的保证对手部运动的手势数据的采集准确性,进而保证了设备对用户手势动作的识别准确性。
进一步地,所述手势设备还包括开关模块;所述开关模块包括:设置于所述第一手部设备中的第一电源开关、第一霍尔传感器和第一磁块,以及设置于所述第二手部设备中的第二电源开关、第二霍尔传感器和第二磁块;当所述第一手部设备和第二手部设备靠近并分离后,所述第一磁块和第二磁块的磁场产生变化,使所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器产生电流,并驱动所述第一电源开关和第二电源开关开启或关闭。
在上述实现结构中,用户在将两个手部设备靠近并分开后,即可实现控制手势设备的开启或关闭,即用户可以通过手势来实现对手势设备的电源的开关,用户操作简单、使用方便,用户体验度高。
进一步地,所述模拟输入装置包括虚拟键盘;所述虚拟键盘为空间球面矩阵结构。
在上述实现结构中,虚拟键盘为空间球面矩阵结构,用户在操控时,可以以双手的手肘和/或手腕为球面键盘的原点,手掌随小臂以手肘和/或手腕为原点上下抬放一定的角度即可定位不同的键盘行,手掌随小臂以手肘和/或手腕为原点左右摆动一定的角度即可定位每个手指控制的键盘列,控制更为灵活,且可以最大程度的适应人体运动特点。
本申请还提供了一种手势系统,包括键盘辅助设备以及上述任一种结构的手势设备;所述键盘辅助设备与所述手势设备通信连接,并接收所述手势设备发送来的与模拟键盘相关的输出指令;所述键盘辅助设备上设有处理器以及发光单元;所述处理器在接收到所述手势设备发送来的与模拟键盘相关的输出指令时,根据所述输出指令控制所述发光单元在特定区域发光以显示出模拟键盘的响应区域或字符。
在上述实现结构中,用户通过手势设备即可实现对终端设备的有效控制,不需要再依赖于键盘、鼠标等操作平面的限制,可以使得用户操作是在空间上得到更大的自由度,用户体验更好。此外,手势数据直接由手势设备来进行专门的处理得到输出指令,可以保证识别有效率,提升识别效率,达到快速响应的效果,进一步提升了用户体验。此外,通过键盘辅助设备可以实现对用户进行的对模拟键盘的操控的提示,使得用户通过键盘辅助设备可以更适应通过上述手势控制方法来实现对终端的控制。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种手势设备的基本结构框图;
图2为本申请实施例提供的一种手势设备的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种手势设备的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种开关模块的结构框图;
图5为本申请实施例提供的一种手势系统的结构框图;
图6为本申请实施例提供的一种键盘辅助设备的结构示意图;
图7为本申请提供的一种手势控制方法的基本流程示意图;
图8为本申请提供的一种示例1中的外部连接示意图;
图9为本申请提供的一种示例1中的电路逻辑示意图;
图10为本申请提供的一种示例2中的外部连接示意图;
图11为本申请提供的一种示例2中的电路逻辑示意图;
图12为本申请提供的一种键盘与手的空间对应图;
图13为本申请提供的一种空间球面矩阵结构的虚拟键盘空间对应图;
图14-1为本申请提供的一种手部设备的可选实现结构;
图14-2为本申请提供的一种传感器的可选实现结构。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一:
请参看图1,图1为本申请实施例提供的一种手势设备的结构框图。该手势设备10包括第一手部设备100,而第一手部设备100包括处理器101和传感器102;其中:传感器102用于感知手部动作并生成手势数据;处理器101用于获取传感器102生成的手势数据,根据手势数据和预设的手势指令集确定出手势数据在手势指令集中对应的模拟输入装置的输出指令,并将输出指令发送给外部终端。
应当理解的是,在实际应用中用户往往更习惯于双手操作,因此在本实施例中手势设备可以还包括一个第二手部设备,通过两个手部设备来分别对应于用户的两只手进行操作,从而更符合人体结构,使得用户有更好的操作体验。
在一种可能实现的方式中,参见图2所示,手势设备还包括第二手部设备110和信号连接器120;其中,第二手部设备110包括处理器111以及传感器112;第一手部设备100的处理器101和第二手部设备110的处理器111分别与信号连接器120通信连接,且通过信号连接器120将输出指令发送给外部终端。这样,两个手部设备均通过信号连接器120实现与终端的通信,可以保证手势设备与终端之间的通信信号更好。
示例性的,第一手部设备100和第二手部设备110的处理器均包括采集电路(处理器101中采集电路标号为1011,处理器111中采集电路标号为1111)、动作识别电路(处理器101中动作识别电路标号为1012,处理器111中动作识别电路标号为1112)和数据通信器(处理器101中数据通信器标号为1013,处理器111中数据通信器标号为1113)。而信号连接器120包括信号处理器121。
此时,采集电路1011从传感器102处采集手势数据并发送给动作识别电路1012。然后动作识别电路1012对手势数据进行处理,解析出符合手势指令集的手势信号,并通过数据通信器1013将手势信号发送给信号处理器121。同理,采集电路1111从传感器112处采集手势数据并发送给动作识别电路1112。然后动作识别电路1112对手势数据进行处理,解析出符合手势指令集的手势信号,并通过数据通信器1113将手势信号发送给信号处理器121。进而,信号处理器121根据模拟输入装置的当前状态确定出接收到的手势信号在手势指令集中对应的输出指令,并将输出指令发送给外部终端。
应当理解的是,在实际应用过程中,用户进行的手部运动往往是很多的,而只有其中一些才是真正用于进行终端控制的动作。那么在传感器生成的手势数据中,就会存在一部分手势数据是真正用于产生相应输出指令给外部终端的有效手势数据,而另外一部的手势数据则是用户在使用过程中所产生的不能产生相应输出指令的无效手势数据。
在本方式中,第一手部设备100和/或第二手部设备110中应当存有有效手势数据集合(有效手势数据集合中的手势即为符合手势指令集的手势信号),以在动作识别电路1012和/或1112对手势数据进行处理时,可以准确知道哪些手势数据是有效手势数据(即手势信号),哪一些是无效手势数据,是应当被忽略的。应当理解的是,在第一手部设备100和第二手部设备110中仅有一个设备存储有有效手势数据集合时,另一设备在进行手势数据处理时,需要通过数据通信器从存有有效手势数据集合的设备中获取该有效手势数据集合。
需要说明的是,由于信号处理器121会根据模拟输入装置的当前状态确定出接收到的手势信号在手势指令集中对应的输出指令,因此为了保证信号处理器121可以准确的确定出手势信号对应的输出指令是什么,在信号连接器120中应当预先存储有手势指令集,且手势指令集中应当包括有手势数据与指令的对应关系。还需要说明的是,为了保证信号处理器121确定出的输出指令可以顺利传输到外部终端上,信号连接器120中应当也设有数据通信器,且该数据通信器与信号处理器121连接,实现对于第一手部设备100和第二手部设备110手势信号的接收以及对输出指令的发送。
需要说明的是,在上述示例中,第一手部设备100和第二手部设备110内部结构可以一致,从而使得第一手部设备100和第二手部设备110在工艺流程上更好制作,使手势设备的制作成本更小。
当然在具体实现过程中,也可以不完全一致,比如在本申请实施例的另一种可能实现的方式中,参见图3所示,手势设备还包括第二手部设备110;其中,第二手部设备110包括处理器111、传感器112以及第一数据通信器1113;第一手部设备100的处理器101和第二手部设备110的处理器111通信连接,且第一手部设备100的处理器101和第二手部设备110的处理器111均通过第二手部设备110的第一数据通信器1113与外部终端通信,实现将输出指令发送给外部终端。这样,两个手部设备均通过第二手部设备110中的第一数据通信器1113实现与终端的通信。对于终端而言,其接收到的指令均是来源于第二手部设备110的,其在管理时只需要记录第二手部设备110的识别码即可有效的对整个手势设备进行管理,进而简化管理复杂度,提高管理效率。
可选的,第一手部设备100和第二手部设备110的处理器均包括采集电路(处理器101中采集电路标号为1011,处理器111中采集电路标号为1111)、动作识别电路(处理器101中动作识别电路标号为1012,处理器111中动作识别电路标号为1112)和第二数据通信器(处理器101中第二数据通信器标号为1013,处理器111中第二数据通信器标号为1113)。此外,第二手部设备110中还包括信号处理器113。
此时,采集电路1011从传感器102处采集手势数据并发送给动作识别电路1012。然后动作识别电路1012对手势数据进行处理,解析出符合手势指令集的手势信号,并通过第二数据通信器1013将手势信号发送给第二手部设备110的信号处理器113。同理,采集电路1111从传感器112处采集手势数据并发送给动作识别电路1112,然后动作识别电路1112对手势数据进行处理,解析出符合手势指令集的手势信号,并通过第二数据通信器1113将手势信号发送给信号处理器113。进而,信号处理器113根据模拟输入装置的当前状态确定出接收到的手势信号在手势指令集中对应的输出指令,并通过第一数据通信器1113将输出指令发送给外部终端。
在本示例中,第一手部设备100和/或第二手部设备110中应当存有有效手势数据集合(有效手势数据集合中的手势即为符合手势指令集的手势信号),以在动作识别电路1012和/或1112对手势数据进行处理时,可以准确知道哪些手势数据是有效手势数据(即手势信号),哪一些是无效手势数据,是应当被忽略的。
需要说明的是,由于信号处理器113会根据模拟输入装置的当前状态确定出接收到的手势信号在手势指令集中对应的输出指令,因此为了保证信号处理器113可以准确的确定出手势信号对应的输出指令是什么,在第二手部设备110中除了应当存有有效手势数据集合以外,还应当存储有手势指令集,且手势指令集中应当包括有手势数据与指令的对应关系。
应当理解的是,在上述两个示例中,采集电路和动作识别电路可以由单片机Nuc442或STM32等来实现相关功能。而传感器可以通过姿态采集芯片组MPU9250、MINI54FDE等来实现。而数据通信器则可以是NFC(Near Field Communication,近场通信)、mrf24l01、蓝牙、WiFi等通信模块。例如可以参见图14-1和14-2所示的电路来实现,图14-1即为手部设备的一种可选实现结构,而图14-2即为传感器的一种可选实现结构,结构中。需要说明的是,在上述第一种示例中信号连接器120中的信号处理器121同样可以通过单片机Nuc442或STM32等来实现,此时只需要通过单片机Nuc442或STM32等连接蓝牙等通信器、数据存储器等即可得到信号连接器120。
在本申请实施例中,传感器102/112可以包括指部传感器1021/1121,而指部传感器1021/1121可以设置于手指的第一指关节处和/或第二指关节处。需要说明的是,本申请实施例中第一手部设备100或第二手部设备110中的指部传感器1021/1121的个数可以是5个,从而用户在使用时,每个手指上对应安放一个指部传感器来针对性的感知那一根手指的动作。这样通过5个指部传感器来实现对用户一个手上的5根手指的动作感应,生成的手势数据就更为准确。在一些对精确度要求不高的使用场合,本申请实施例中第一手部设备100或第二手部设备110中的指部传感器1021/1121的个数可以是2个,3个或4个。
在本实施例中,传感器102/112还可以包括掌部传感器1022/1122。而在本实施例中,掌部传感器1022/1122可以设置于处理器内,从而在用户使用手势设备时,掌部传感器1022/1122即是贴合在用户手背或手掌上的,可以感知用户的手掌动作以生成相应的手势数据。这样,通过掌部传感器1022/1122即可很清楚、准确的知道用户这一只手进行的前、后、左、右、抬起、放下、翻转等手部整体动作,在感知时不会受到手指的相应运动变化的影响,可以保证对手部整体运动的感知的准确性。当然应当理解的是,在不设置掌部传感器1021/1121而仅设置指部传感器1021/1121时,通过对多个指部传感器1021/1121的整体性分析也可以得到对应手部整体运动的手势数据,但是这一方式对于数据的处理筛选更为复杂,且准确性也不如设置掌部传感器高1021/1121。
需要说明的是,本申请实施例中的指部传感器和/或掌部传感器可以采用九轴姿态传感器,进而利用九轴姿态传感器来有效感知手部运动,当然也还可以采用六轴姿态传感器等传感器设备来实现。
需要说明的是,在本申请实施例中,在手势设备具有两个手部设备时,为了便于用户实现对两个手部设备的开启和关闭控制,可以在手势设备中设置开关模块,参见图4所示,开关模块包括:设置于第一手部设备100中的第一电源开关106、第一霍尔传感器105和第一磁块104,以及设置于第二手部设备110中的第二电源开关116、第二霍尔传感器115和第二磁块114。当第一手部设备100和第二手部设备110靠近并分离后,第一磁块104和第二磁块114的磁场产生变化,使第一霍尔传感器105和第二霍尔传感器115产生电流,并驱动第一电源开关106和第二电源开关116开启或关闭。这样即使得用户可通过手势来实现电源的开关,用户操作简单、使用方便,体验度高。
在本申请实施例中,模拟输入装置可以包括虚拟鼠标和虚拟键盘。而手势指令集包括手势数据与指令的对应关系,该对应关系包括以下至少之一:
A手握拳再松开的手势数据,对应的指令为:A手键盘模式切换到A手鼠标模式的切换指令。
需要说明的是,上述左手键盘模式即是指左手可以控制键盘的模式,同理,下述右手键盘模式即是指右手可以控制键盘的模式。而左手鼠标模式则是指左手可以控制鼠标的模式,同理右手鼠标模式则是指右手可以控制鼠标的模式。
B手握拳再松开的手势数据,对应的指令为:B手键盘模式切换到B手鼠标模式的切换指令。
左手手掌旋转n(n为预设的大于0的数)度再回位的手势数据,对应的指令为:全部小写键盘模式与全部大写键盘模式之间的切换指令、和/或数字键盘模式与方向键盘模式之间的切换指令。
右手手掌旋转m1(m1为预设的大于0的数)度再回位的手势数据,对应的指令为:右手大写键盘模式与方向键盘模式之间的切换指令、和/或右手小写键盘模式与数字键盘模式之间的切换指令。
需要说明的是,在本实施例中数字键盘可以由右手来控制。
B手手掌旋转m2(m2为预设的大于0的数)度再回位的手势数据,对应的指令为:右手平面鼠标模式与右手立面鼠标模式之间的切换指令。
需要说明的是,本申请中n、m1和m2之间没有明确的大小关系,在本实施例的一种可行实施方式中n、m1和m2可以相等。
右手抬起的手势数据,对应的指令为:B手的平面鼠标模式切换到精准定位鼠标模式之间的切换指令。
B手放下的手势数据,对应的指令为:B手的精准定位鼠标模式切换到平面鼠标模式的切换指令。
左手或右手抬起或放下β(β为预设的大于0的数)角的手势数据,对应的指令为:键盘行间切换的切换指令。
特别需要说明的是,在实际应用中,要实现手势设备对虚拟键盘的精准控制,就需要准确定位到收拾设备当前手势动作对应的键盘按键是哪一个。对此,本申请实施例中可以采用以下方式实现用户进行手势操作时,手指对应于虚拟键盘的按键的确定:
方式一:根据传感器中加速度计测得的数据进行滤波并积分,得到手指移动的距离,从而得到手指的坐标,进而根据手指坐标对应到虚拟键盘的坐标中去即可确定出对应的按键是哪一个。但是这种方式中,仍然有固定键盘的思维在,积分得到手指的位置必然是以传统的键位为参考,用户的移动距离不能够超出键盘所定义的范围。
对此,本申请实施例中还提供了方式二。在方式二中,我们预先定义好个手指所能对应操控的键盘是哪几列,通过A手或B手抬起或放下β(β为预设的大于0的数)角的手势数据来对应控制进行键盘行的切换。可选的,可以以手掌以手腕或肘为原点,在垂直面上抬起和放下的角度范围来确定左右手所启用的键盘行具体是哪一行,在当前启用的键盘行确定时,各手指对应的键盘键位也就得以确定下来了。特别的,在涉及到某一手指对应两列或两列以上的键位时,可以根据手掌以手腕或肘为原点,在水平面上旋转移动的角度来确定左右手所启用的键盘列具体是哪一列。例如参见图12所示,在进入键盘模式时,左/右手的手掌在垂直面上与水平面的夹角α为初始角度,对应为Y0行。此后左/右手的手掌在垂直面上相对于α偏转-β,β~3β角度时,分别对应Y-1行,Y1~Y3行。同理,对于键盘列的切换也可以是通过角度来实现的。特别需要说明的是,在本实施例中,在从鼠标模式切换回键盘模式时,可以以手掌当前的位置作为初始位置定位到虚拟键盘的初始行上,例如定位到Y0行。此后相对于初始位置每偏转β角度即对应切换一行。
应当理解的是,上述两种确定手势数据对应键盘键位的方式仅是本实施例中提供的两种可行的实现方式,并不代表本申请实施例仅可采用上述两种方式实现,事实上只要能准确确定出手势数据对应键盘键位的方式都可被本申请实施例所采用,均应在本申请保护范围内。
B手前、后、左、右移动的手势数据,对应的指令为:B手的平面鼠标前、后、左、右移动的移动指令。
B手抬起的手势数据,对应的指令为:B手的平面鼠标模式切换到精准平面鼠标模式的切换指令。
B手放下的手势数据,对应的指令为:B手的精准平面鼠标模式切换到平面鼠标模式的切换指令。
B手前移的手势数据,对应的指令为:B手的立面鼠标模式切换到精准立面鼠标模式的切换指令。
B手后退的手势数据,对应的指令为:B手的精准立面鼠标模式切换到立面鼠标模式的切换指令。
B手上、下、左、右移动的手势数据,对应的指令为:B手的立面鼠标上、下、左、右移动的移动指令。
B手上、下、左、右、前、后移动的手势数据,对应的指令为:A手的鼠标辅助在页面进行上滚、下滚、前翻页、后翻页、放大、缩小的状态切换指令。
A手和B手手背接触的手势数据,对应的指令为:实现设备开机或关机的操作指令。
上述键盘模式下,虚拟键盘分为左手键盘区域和右手键盘区域,左手键盘区域和右手键盘区域不可对调;而鼠标模式下,A手可以为左手,B手可以为右手,或者A手可以为右手,B手可以为左手。
应当理解的是,在本申请实施例中,信号处理器是根据模拟输入装置的当前状态确定出接收到的手势信号在手势指令集中对应的输出指令的。例如,在A手为左手,B手为右手,对于手势指令集包括以上所有手势数据与指令的对应关系时:在手势信号为左手手掌旋转n度再回位时,如当前对应的键盘为小写键盘时,即对应的指令为:将小写键盘切换为大写键盘;同理在当前对应的键盘为大写键盘时,即对应的指令为:将大写键盘切换为小写键盘;而在当前的键盘有数字键盘时,则对应的指令为:将数字键盘切换为方向键盘;同理,在当前的键盘有方向键盘时,则对应的指令为:将方向键盘切换为数字键盘。在手势信号为右手手掌旋转m度再回位时,如当前对应的键盘为右手小写键盘,则对应的指令为:将右手小写键盘切换为数字键盘,同理在当前对应的键盘为数字键盘时,对应的指令为:将数字键盘切换为右手小写键盘;如当前对应的键盘为右手大写键盘,则对应的指令为:将右手大写键盘切换为方向键盘,同理在当前对应的键盘为方向键盘时,对应的指令为:将方向键盘切换为右手大写键盘。
需要理解的是,在本申请实施例中,对于A手手掌旋转n度再回位或者B手手掌旋转m度再回位的手势数据,n和m的值会影响到用户操控的灵敏性。如在n和m的值取得过小(如取1-10)时,操控会过于灵敏,则可能用户手掌轻轻抖动了一下即满足了A手手掌旋转n度再回位或者B手手掌旋转m度再回位,这就容易使得用户产生误操作,反而降低了用户体验。而在n和m的值取得过大(如取180)时,此时对于用户而言要实现A手手掌旋转n度再回位或者B手手掌旋转m度再回位的操作就会较为不便,从而影响用户的使用体验。可选的,在本申请实施例的一种可行实施方式中,n和m的值可以取为90,从而使得用户操作较为容易,也不易误操作。
需要说明的是,在本申请实施例中,还可以根据模拟输入装置的当前输入模式以及预设的输入模式与控制指令的对应关系,确定模拟输入装置的当前输入模式对应的控制指令,并将控制指令发送给终端。从而使得手势设备的模式变化更智能,用户体验更好。
示例性的,输入模式与控制指令的对应关系包括可以以下至少之一:
当前输入模式为A手由键盘模式切换到鼠标模式、B手为半键盘模式时,控制指令为:B手半键盘模式切换到B手全键盘模式的切换指令;
需要说明的是,本申请实施例中可以将虚拟键盘分为左右两个区域,分别对应给用户的左手和右手来操作。A手半键盘模式即是指A手可以控制虚拟键盘一个区域中的键盘的模式,B手半键盘模式即是指B手可以控制虚拟键盘另一个区域中的键盘的模式。而A手全键盘模式则是指A手可以控制虚拟键盘所有区域中的键盘的模式,而B手全键盘模式则是指B手可以控制虚拟键盘所有区域中的键盘的模式。
当前输入模式为A手由鼠标模式切换到键盘模式、B手为全键盘模式时,控制指令为:B手全键盘模式切换到B手半键盘模式的切换指令;
当前输入模式为B手由键盘模式切换到鼠标模式、A手为半键盘模式时,控制指令为:A手半键盘模式切换到A手全键盘模式的切换指令;
当前输入模式为B手由鼠标模式切换到键盘模式、A手为全键盘模式时,控制指令为:A手全键盘模式切换到A手半键盘模式的切换指令;
上述键盘模式下,虚拟键盘分为左手键盘区域和右手键盘区域,左手键盘区域和右手键盘区域不可对调;而鼠标模式下,A手可以为左手,B手可以为右手,或者A手可以为右手,B手可以为左手。
这样,在用户的某一只手不再进行键盘控制时,另一只手的控制权限即自动变为了可以对整个键盘进行控制,这就保证了用户具有良好的操控体验。
在本申请实施例中,虚拟键盘可以设计为常见的平面矩阵结构,但是也可以布局为空间球面矩阵结构,例如图13所示的结构。在虚拟键盘为空间球面矩阵结构时,可以很好地实现虚拟键盘输出指令的定位,如可以以双手的手肘和/或手腕为球面键盘的原点,在手掌随小臂以手肘和/或手腕为原点上下抬放一定的角度时即可定位不同的键盘行,在手掌随小臂以手肘和/或手腕为原点左右摆动一定的角度时即可定位每个手指控制的键盘列。这就使得用户的控制更为灵活,且可以最大程度的适应人体运动特点。需要说明的是,图13中虚线框中的键为半键盘模式时左手和右手分别控制的键。虚线框外的键是全键盘模式下,左手或右手扩展的另一半键盘的键。
特别需要说明的是,在本实施例中,在从鼠标模式切换回键盘模式时,可以以手掌当前的位置(例如可以以姿态角度表示)作为初始位置定位到虚拟键盘的初始行上。
应当理解的是,本申请实施例中所提供的各手部设备可以设置在各种结构形式的手套内,也可以设置成贴片等形式。
需要说明的是,在实际应用中,由于用户是直接通过手势设备来实现虚拟键盘的操控,而虚拟键盘可能并不会显示出来,那么对于用户而言其实质是进行的键盘盲操,那么对于设备使用不熟悉的人,其在进行键盘盲操时可能会出现操控不习惯或者操控失误的情况。对此,在本实施例中还提供了一种手势系统,参见图5所示,手势系统包括上述结构的手势设备10以及键盘辅助设备20,且键盘辅助设备20与手势设备10通信连接,并接收手势设备发送来的与虚拟键盘相关的输出指令。其中,键盘辅助设备20上设有处理器201以及发光单元202。处理器201在接收到手势设备10发送来的与虚拟键盘相关的输出指令时,根据输出指令即可控制发光单元202在特定区域发光以显示出虚拟键盘的响应区域或字符。这样通过键盘辅助设备20来相应的对用户进行的对虚拟键盘的操控进行提示,使得用户通过键盘辅助设备可以更适应通过上述手势设备方法来实现对终端的控制。
示例性的,在本实施例中发光单元202可以采用多个受控LED灯,通过处理器来控制不同位置的LED灯亮和灭来实现对虚拟键盘的响应区域或字符的显示。在本申请实施例中,键盘辅助设备20的处理器可以由单片机或芯片nuc442或者stm32f407等来实现,将其连接蓝牙等通信器以及数据存储器即可得到本申请中键盘辅助设备20。
可选的,为了保证用户在键盘辅助设备20上看到的提示能准确对应到虚拟键盘上,在本实施例中可以设计键盘辅助设备的样式为预设的虚拟键盘的实体样式,其包含由虚拟键盘的所有键盘区域,且键盘区域的排布方式与虚拟键盘相同。特别需要注意的是,对于虚拟键盘中的数字键盘区域,其在虚拟键盘中可以是和右手或左手键盘区域重合的,可以通过切换来实现键盘的切换,但是对应到实体上时,这两个键盘区域则需要对应两个不同的实体位置,因此对于键盘辅助设备20而言,其可以设有单独的数字键盘区域,例如参见图6所示的键盘辅助设备20的结构样式。
在本实施例中,虚拟键盘的响应区域或字符,与键盘辅助设备20上的发光单元202之间的对应关系包括以下至少之一:
虚拟键盘的左手键盘区响应,对应键盘辅助设备20的左手键盘区发光单元亮。
需要说明的是,在切换到左手半键盘模式时,虚拟键盘的左手键盘区响应。
虚拟键盘的左手全键盘区响应,对应键盘辅助设备20的左手和右手键盘区发光单元亮。
需要说明的是,在切换到左手全键盘模式时,虚拟键盘的左手全键盘区响应。
虚拟键盘的右手键盘区响应,对应键盘辅助设备20的右手键盘区发光单元亮。
需要说明的是,在切换到右手半键盘模式时,虚拟键盘的右手键盘区响应。
虚拟键盘的右手全键盘区响应,对应键盘辅助设备20的左手和右手键盘区发光单元亮。
需要说明的是,在切换到右手全键盘模式时,虚拟键盘的右手全键盘区响应。
虚拟键盘的大写键盘响应,对应键盘辅助设备20的大写字符灯全亮、需要说明的是,在切换到大写键盘模式时,虚拟键盘的大写键盘响应。
虚拟键盘的右手数字键盘区响应,对应键盘辅助设备20的右手数字键盘区发光单元亮。
需要说明的是,在切换到数字键盘模式时,虚拟键盘的数字键盘区响应。
虚拟键盘的右手方向键盘区响应,对应键盘辅助设备20的右手方向键盘区发光单元亮。
需要说明的是,在切换到方向键盘模式时,虚拟键盘的方向键盘区响应。
虚拟键盘的某一行响应,对应键盘辅助设备20的该行发光单元亮。
虚拟键盘的某一字符响应,对应键盘辅助设备20的该字符发光单元亮。
虚拟键盘的小写键盘响应,对应键盘辅助设备20的相关区域发光单元不亮。
需要说明的是,在切换到小写键盘模式时,虚拟键盘的小写键盘响应。
基于上述实现结构,本申请实施例还提供了一种手势控制方法,参见图7所示,图7为本申请实施例提供的一种手势控制方法的基本流程示意图,包括:
S701:感知手部动作生成手势数据;
在本实施例中,可以通过上述实现结构中的传感器来实现对手部动作的感知,并生成手势数据。
S702:根据手势数据和预设的手势指令集确定出该手势数据在手势指令集中对应的模拟输入装置的输出指令;
在本实施例中,可以先对手势数据进行处理,解析出符合手势指令集的手势信号,再根据模拟输入装置的当前输入模式确定出手势信号在手势指令集中对应的输出指令。
需要说明的是,在本申请实施例中可以预先设置好有效手势数据集合(有效手势数据集合中的手势即为符合手势指令集的手势信号),以便可以快速的从生成的手势数据中解析出符合手势指令集的手势信号。
还需要说明的是,本申请实施例中,同一手势信号可能对应有多个不同指令,而当前这一手势信号具体是对应的哪一个指令则需要根据模拟输入装置(本实施例中模拟输入装置可以包括虚拟鼠标和/或虚拟键盘)的当前输入模式来确定。例如,在A手为左手,B手为右手,对于手势指令集包括上述所有手势数据与指令的对应关系时:在手势信号为左手手掌旋转n度再回位时,如当前对应的键盘为小写键盘时,即对应的指令为:将小写键盘切换为大写键盘;同理在当前对应的键盘为大写键盘时,即对应的指令为:将大写键盘切换为小写键盘;而在当前的键盘有数字键盘时,则对应的指令为:将数字键盘切换为方向键盘;同理,在当前的键盘有方向键盘时,则对应的指令为:将方向键盘切换为数字键盘。需要说明的是,手势指令集的具体内容在前述内容中已有描述,在此不再赘述。
S703:将输出指令发送给终端。
在本申请实施例中,在模拟输入装置包括虚拟键盘时,在根据手势数据和预设的手势指令集确定出手势数据在手势指令集中对应的模拟输入装置的输出指令之后,还可以将与虚拟键盘相关的输出指令发送给键盘辅助设备,以供键盘辅助设备根据接收到的输出指令在特定区域发光以提示虚拟键盘的响应区域或字符。需要说明的是,虚拟键盘的响应区域或字符与键盘辅助设备上的发光区域之间的对应关系在前述内容中已有描述,在此不再赘述。
在本申请实施例中,手势控制方法还可以包括:根据模拟输入装置的当前输入模式以及预设的输入模式与控制指令的对应关系,确定模拟输入装置的当前输入模式对应的控制指令,并将控制指令发送给终端。从而使得手势设备的模式变化更智能,用户体验更好。
示例性的,输入模式与控制指令的对应关系包括可以以下至少之一:
当前输入模式为A手由键盘模式切换到鼠标模式、B手为半键盘模式时,控制指令为:B手半键盘模式切换到B手全键盘模式的切换指令;
需要说明的是,本申请实施例中可以将虚拟键盘分为左右两个区域,分别对应给用户的左手和右手来操作。A手半键盘模式即是指A手可以控制虚拟键盘一个区域中的键盘的模式,B手半键盘模式即是指B手可以控制虚拟键盘另一个区域中的键盘的模式。而A手全键盘模式则是指A手可以控制虚拟键盘所有区域中的键盘的模式,而B手全键盘模式则是指B手可以控制虚拟键盘所有区域中的键盘的模式。
当前输入模式为A手由鼠标模式切换到键盘模式、B手为全键盘模式时,控制指令为:B手全键盘模式切换到B手半键盘模式的切换指令;
当前输入模式为B手由键盘模式切换到鼠标模式、A手为半键盘模式时,控制指令为:A手半键盘模式切换到A手全键盘模式的切换指令;
当前输入模式为B手由鼠标模式切换到键盘模式、A手为全键盘模式时,控制指令为:A手全键盘模式切换到A手半键盘模式的切换指令;
上述键盘模式下,虚拟键盘分为左手键盘区域和右手键盘区域,左手键盘区域和右手键盘区域不可对调;而鼠标模式下,A手可以为左手,B手可以为右手,或者A手可以为右手,B手可以为左手。
这样,在用户的某一只手不再进行键盘控制时,另一只手的控制权限即自动变为了可以对整个键盘进行控制,这就保证了用户具有良好的操控体验。
综上所述,本申请实施例提供的手势设备、手势系统及手势控制方法,手势设备通过传感器即可感知手部动作生成手势数据,再通过处理器进行处理得到输出指令并发送给终端即可实现对终端的控制。这样通过上述手势设备即可实现对终端设备的有效控制,不需要再依赖于键盘、鼠标等操作平面的限制,可以使得用户操作是在空间上得到更大的自由度,用户体验更好。此外,本申请中手势数据直接由手势设备来进行专门的处理得到输出指令,可以保证识别有效率,提升识别效率,达到快速响应的效果,进一步提升了用户体验。此外,在手势系统中还包括有键盘辅助设备,通过键盘辅助设备即可以实现对用户进行的对虚拟键盘的操控的提示,使得用户通过键盘辅助设备可以更适应通过上述手势控制方法来实现对终端的控制。
实施例二:
本实施例在实施例一的基础上,分别以图2和图3的示例结构为例,对本申请作进一步示例说明。
示例1:参见图8所示,第一手部设备100和第二手部设备110皆为安装在手背的设计,不影响手掌方向的正常使用。而第一手部设备100和第二手部设备110对称式设计,且分别在五指第一指关节背面对应位置安装有九轴姿态传感器,五个传感器通过导线与位于手背的手部设备中的处理器101/111连接。而第一手部设备100和第二手部设备110以及键盘辅助设备20则通过无线方式与信号联接器120建立连接,并通过的蓝牙等数据通信器与终端(如电脑、平板或手机等)进行连接。其中,键盘辅助设备20可以用于显示虚拟键盘输出的信号状态,以提示虚拟键盘的响应区域或字符。
参见图9所示,第一手部设备100和第二手部设备110内各包括一个通过霍尔传感器驱动的电源开关以及磁块。因两霍尔传感器位置固定,距离较远时不会产生感应电流。但是当第一手部设备100和第二手部设备110靠近并分离后,磁场变化使用霍尔传感器产生电流,并驱动电源开关开启或关闭。
第一手部设备100和第二手部设备110开启后,传感器L0~L5和R0~R5实时生成手掌和手指的手势变化数据,并通过采集电路1011/1111采集后,传送给动作识别电路1012/1112。动作识别电路1012/1112通过对手势数据的处理和分析,解析出符合手势指令集的手势信号,并通过数据通讯器1013/1113传输给信号处理器121。需要说明的是,在信号联接器120中应当设有数据通信器122,用于与第一手部设备100和第二手部设备110数据通信以及与终端通信,此外在信号联接器120中还应当设有存储器123,用于存储手势指令集。相应的,在第一手部设备100和第二手部设备110中则可以存储有有效手势数据集合(有效手势数据集合中的手势即为符合手势指令集的手势信号),例如图9有效手势数据集合即可以存储于第一手部设备100和第二手部设备110的存储器中。信号处理器121对手势信号进行区分,将输出指令通过数据通讯器122和终端连接器发送给终端,同时将与虚拟键盘相关的指令传送给键盘辅助设备20。需要说明的是,信号联接器120内可以设置存储器来存储手势指令集,以保证信号处理器121对手势信号进行处理得到对应的输出指令。还需要说明的是,图9中信号联接器120内的数据通信器可以仅采用一个通过功能复用来实现与多个设备间的通信,也可以如图9中所示采用多个数据通信器来分别实现与不同设备间的数据通信。
示例2:参见图10所示,第一手部设备100和第二手部设备110皆为安装在手背的设计,不影响手掌方向的正常使用。而第一手部设备100和第二手部设备110对称式设计,且分别在五指第一指关节背面对应位置安装有九轴姿态传感器,五个传感器通过导线与位于手背的手部设备中的处理器101/111连接。而第一手部设备100和第二手部设备110以及键盘辅助设备20则通过无线方式与第二手部设备110建立连接,并通过第二手部设备110的蓝牙等数据通信器与终端(如电脑、平板或手机等)进行连接。其中,键盘辅助设备20可以用于显示虚拟键盘输出的信号状态,以提示虚拟键盘的响应区域或字符。
参见图11所示,第一手部设备100和第二手部设备110内各包括一个通过霍尔传感器驱动的电源开关以及磁块。因两霍尔传感器位置固定,距离较远时不会产生感应电流。但是当第一手部设备100和第二手部设备110靠近并分离后,磁场变化使用霍尔传感器产生电流,并驱动电源开关开启或关闭。
第一手部设备100和第二手部设备110开启后,传感器L0~L5和R0~R5实时生成手掌和手指的手势变化数据,并通过采集电路1011/1111采集后,传送给动作识别电路1012/1112。动作识别电路1012/1112通过对手势数据的处理和分析,解析出符合手势指令集的手势信号,并通过数据通讯器1013/1113传输给第二手部设备110中的信号处理器121。需要说明的是,在第一手部设备100中可以存储有有效手势数据集合(有效手势数据集合中的手势即为符合手势指令集的手势信号)。在第二手部设备110中除了可以存有有效手势数据集合,还可以存有手势指令集。在第二手部设备110的信号处理器121对手势信号进行区分得到对应输出指令后,可以通过第二手部设备110中的数据通信器1113将输出指令发送给终端,同时将于虚拟键盘相关的输出指令还发送给键盘辅助设备20。需要说明的是,图11中各设备内的数据通信器可以仅采用一个,通过功能复用来实现与多个设备间以及设备内的通信,但也可以如图11中所示采用多个数据通信器来分别实现与不同设备间以及设备内的数据通信。
在上述两个示例中,虚拟键盘可以设计为常见的平面矩阵结构,但是也可以布局为空间球面矩阵结构,例如图13所示的结构。在虚拟键盘为空间球面矩阵结构时,手势设备可以通过手掌的空间位置和第一指关节的动作来判断所输出的字符,左右手对应的键盘布局和字符可以如图13所示(应当理解的是图13仅供示意,具体对应关系还可以由用户自定义)。此时可以以双手的手肘和/或手腕为球面键盘的原点,在手掌随小臂以手肘和/或手腕为原点上下抬放一定的角度时即可定位不同的键盘行,在手掌随小臂以手肘和/或手腕为原点左右摆动一定的角度时即可定位每个手指控制的键盘列。这就使得用户的控制更为灵活,且可以最大程度的适应人体运动特点。需要说明的是,图13中虚线框中的键为半键盘模式时左手和右手分别控制的键。虚线框外的键是全键盘模式下,左手或右手扩展的另一半键盘的键。
在上述两个示例中,可以将虚拟键盘分为左右两个区域,如参见图12所示,分别对应给用户的左手和右手来操作。特别需要注意的是右手的字母键盘区域可以通过指令切换为数字键盘或方向键盘。
参见以下状态表所示,表中即为手势设备的状态说明:
基本状态表
状态 | 说明 |
关机 | 手势设备关机 |
开机 | 手势设备开机 |
模式状态表
鼠标状态表
立面鼠标移动 | 垂直面上、下、左、右移动光标。 |
平面鼠标移动 | 水平面前、后、左、右移动光标。 |
键盘状态表
辅助状态表
上滚 | 页面向上滚动 |
下滚 | 页面向下滚动 |
前翻页 | 向前翻页 |
后翻页 | 向后翻页 |
放大 | 页面放大 |
缩小 | 页面缩小 |
参见下表一所示,表中即为本实施例示例的一种有效手势数据及其对应的说明:
表一
参见下表二所示,表中即为本实施例示例的一种手势指令集:
表二
需要说明的是,上表中所述的“切换状态后,根据当前的手掌位置设定相关初始值”是指,键盘和鼠标之间相互切换后,以当前的手掌位置作为键盘初始行对应的初始位置。此外,上述“左右手状态控制”是指:一只手由键盘模式切换到鼠标模式、另一只手为半键盘模式。
在上述示例1和2中,键盘辅助设备可以用于帮助手势设备初用者确认手势输出的字符。键盘辅助设备通过与手势设备的无线连接,接收有关于虚拟键盘的输出指令,并通过键盘辅助设备上的显示灯或条(即发光单元),显示出虚拟键盘的响应区域及响应的字符。虚拟键盘可以参见下表三:
表三
根据本申请实施例提供的手势设备及手势系统,用户在进行操作时双手可以不必限制在特定平面,不需要再依赖于键盘、鼠标等操作平面的限制,可以使得用户操作是在空间上得到更大的自由度,既有利于在不适合传统键盘和鼠标的环境下使用,也有利于预防一些电脑综合症,如手腕关节炎等。此外,通过手势语言也可以提供更丰富的键盘和鼠标快捷操作指令。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
另外,在本申请各个实施例中所描述的实现方式,只要不冲突即可以组合在一个实施例中以实现本申请的方案。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种手势设备,其特征在于,包括:第一手部设备,
所述第一手部设备包括处理器和传感器;
所述传感器用以感知手部动作生成手势数据;
所述处理器用于获取所述传感器生成的手势数据,根据所述手势数据和预设的手势指令集确定出所述手势数据在所述手势指令集中对应的模拟输入装置的输出指令,并将所述输出指令发送给外部终端。
2.如权利要求1所述的手势设备,其特征在于,所述手势设备还包括第二手部设备和信号连接器;
所述第二手部设备包括一个处理器以及一个传感器;所述第一手部设备和第二手部设备的处理器分别与所述信号连接器通信连接,且通过所述信号连接器将所述输出指令发送给所述外部终端。
3.如权利要求2所述的手势设备,其特征在于,所述第一手部设备和第二手部设备的处理器均包括采集电路、动作识别电路和数据通信器;所述信号连接器包括信号处理器;
所述采集电路从传感器处采集手势数据并发送给所述动作识别电路;所述动作识别电路对所述手势数据进行处理,解析出符合所述手势指令集的手势信号,并通过所述数据通信器将所述手势信号发送给所述信号处理器;
所述信号处理器根据模拟输入装置的当前状态确定出接收到的手势信号在所述手势指令集中对应的输出指令,并通过所述数据通信器将所述输出指令发送给外部终端。
4.如权利要求1所述的手势设备,其特征在于,所述手势设备还包括第二手部设备;所述第二手部设备包括一个处理器、一个传感器以及一个第一数据通信器;
所述第一手部设备的处理器与所述第二手部设备的处理器通信连接,且所述第一手部设备的处理器通过所述第一数据通信器与所述外部终端通信。
5.如权利要求4所述的手势设备,其特征在于,所述第一手部设备和第二手部设备的处理器均包括采集电路、动作识别电路和第二数据通信器;所述第二手部设备还包括信号处理器;
所述采集电路从传感器处采集手势数据并发送给所述动作识别电路;所述动作识别电路对所述手势数据进行处理,解析出符合所述手势指令集的手势信号,并通过所述第二数据通信器将所述手势信号发送给所述信号处理器;
所述信号处理器根据模拟输入装置的当前状态确定出接收到的手势信号在所述手势指令集中对应的输出指令,并通过所述第一数据通信器将所述输出指令发送给外部终端。
6.如权利要求1所述的手势设备,其特征在于,所述传感器包括指部传感器;所述指部传感器能够设置于手指的第一指关节处和/或第二指关节处。
7.如权利要求6所述的手势设备,其特征在于,所述传感器还包括掌部传感器;所述掌部传感器设置于所述处理器内用于感知手掌动作以生成手势数据。
8.如权利要求2-5任一项所述的手势设备,其特征在于,还包括开关模块;
所述开关模块包括:设置于所述第一手部设备中的第一电源开关、第一霍尔传感器和第一磁块,以及设置于所述第二手部设备中的第二电源开关、第二霍尔传感器和第二磁块;
当所述第一手部设备和第二手部设备靠近并分离后,所述第一磁块和第二磁块的磁场产生变化,使所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器产生电流,并驱动所述第一电源开关和第二电源开关开启或关闭。
9.如权利要求1-7任一项所述的手势设备,其特征在于,所述模拟输入装置包括虚拟键盘;所述虚拟键盘为空间球面矩阵结构。
10.一种手势系统,其特征在于,包括键盘辅助设备以及如权利要求1-9任一项所述的手势设备;
所述键盘辅助设备与所述手势设备通信连接,并接收所述手势设备发送来的与模拟键盘相关的输出指令;
所述键盘辅助设备上设有处理器以及发光单元;
所述处理器在接收到所述手势设备发送来的与模拟键盘相关的输出指令时,根据所述输出指令控制所述发光单元在特定区域发光以显示出模拟键盘的响应区域或字符。
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CN109542239A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-03-29 | 张斌 | 一种手势控制方法、手势设备及系统 |
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2019
- 2019-01-16 CN CN201920074515.4U patent/CN209070493U/zh active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109542239A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-03-29 | 张斌 | 一种手势控制方法、手势设备及系统 |
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