TWI528227B - 一種指環式無線指感控制器、控制方法及控制系統 - Google Patents
一種指環式無線指感控制器、控制方法及控制系統 Download PDFInfo
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Description
本發明涉及到人機互動技術領域。
人機介面使人們對機器進行控制以及與機器進行互動。例如,鍵盤,滑鼠,觸控板,允許使用者與電腦進行互動。遊戲遙控器使用戶與遊戲機進行互動。電視遙控器使使用者可以遠距離操控電視。語音辨識技術使用戶用聲音操控機器。一些遊戲機控制器有內建的相機來捕捉使用者的身體動作圖像,並發送給遊戲機控制器,進而使遊戲機控制器對用戶的姿勢作出判斷,還可以通過利用紅外點陣技術來提高遊戲控制器對用戶姿勢的辨別能力。一些遊戲控制器擁有加速度感測器用於確定用戶的手的動作。一些設備也整合了肌電圖學感測器,通過測量用戶的肌肉電活動來確定手或手指姿勢。
目前用於人機互動的設備存在體積大,操作及攜帶不便;結構複雜成本高;或者是智慧識別難度大,誤操作率高。
綜上所述,本發明的目的在於解決現有的人機互動設備體積大、結構複雜及操作不便的技術不足,而提出一種指環式無線指感控制器、控制方法及控制系統。
為解決本發明所提出的技術問題,採用的技術方案如下:一種指環式無線指感控制器,其特徵在於所述的控制器包括有一個用於佩戴於手指上的指環本體,在所述的指環本體內設有微處理模組,以及分別與所述的微處理模組連接的一無線通訊模組和一供電
模組;所述的指環本體的上還設有一個以上用於感應人體接觸或接近,為所述的微處理模組提供生成控制指令所需感測信號的感測模組。
所述的指環本體的上設有一用於感應位於指環本體佩戴手指左側相鄰手指接觸或接近的第一感測模組和一用於感應位於指環本體佩戴手指右側相鄰手指接觸或接近的第二感測模組;所述的第一感測模組和所述的第二感測模組分別與所述的微處理模組電連接。
所述的指環本體掌心面上設有與所述的微處理模組電連接的一用於感應拇指接觸或接近的第三感測模組。
所述的指環本體掌背面上設有與所述的微處理模組電連接的一用於感應人體接觸或接近的第四感測模組。
所述的指環本體上設有與所述的微處理模組電連接的一感應指環本體佩戴手指彎曲的第五感測模組。
所述的指環本體掌背面邊緣位置設有與所述的微處理模組電連接的一用於感應人體接觸或接近的第六感測模組。
所述的指環本體內還設有與所述的微處理模組連接電連接的一慣性測量感測器、一加速度感測器、一陀螺儀或一識別手勢的磁力計。
所述的第一感測模組、所述的第二感測模組、所述的第三感測模組、所述的第四感測模組、所述的第五感測模組、所述的第六感測模組為紅外感測器、雙觸點感測器、多觸點感測器、電阻式觸摸感測器、電容觸摸和/或近距離感測器、觸控板感測器、電感式近距離感測器、雷射測距感測器、壓力感測器。
所述的無線通訊模組為藍牙通訊模組、RF射頻模組、wifi模組或ZigBee模組。
所述的第一感測模組、所述的第二感測模組、所述的第三感測模組、所述的第四感測模組、所述的第五感測模組、所述的第六感測模組設於所述的指環本體外表面上。
所述感測模組為設於指環本體上的一曲面結構觸控面板,在所述
的觸控面板上設有一個以上用於感應人體接觸或接近的觸控區。
一種用於所述控制器的控制方法,其特徵在於所述控制方法將所述控制器的指環本體佩戴於用戶手指上,所述的控制器通過所述的無線通訊模組與一被控設備建立無線通訊,當指環本體佩戴手指左側相鄰手指與所述的第一感測模組接觸或接近時,所述的第一感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第A1感測信號;當指環本體佩戴手指右側相鄰手指與所述的第二感測模組接觸或接近時,所述的第二感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第B1感測信號;微處理模組根據各感測模組提供的感測信號生成相應的控制指令,從而對無線連接的被控設備進行操作控制。
所述的第一感測模組還感應指環本體佩戴手指左側相鄰手指相對於環本體佩戴手指滑動軌跡,向所述的微處理模組提供一第A2感測信號。
所述的第二感測模組還感應指環本體佩戴手指右側相鄰手指相對於環本體佩戴手指滑動軌跡,向所述的微處理模組提供一第B2感測信號。
當指環本體佩戴手指所在手的拇指與所述的第三感測模組接觸或接近時,所述的第三感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第C1感測信號。
所述的第三感測模組還感應拇指在其上滑動軌跡,向所述的微處理模組提供一第C2感測信號。
當所述的第四感測模組接觸或接近到人體時,或被另一隻手的手指接觸或接近時,所述的第四感測模組向所述的微處理模組提供一第D感測信號。
當指環本體佩戴手指彎曲後與所述的第五感測模組接觸或接近時,所述的第五感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第E感測信號。
當指環本體佩戴手指左側相鄰手指與所述的第六感測模組接觸或接近時,所述的第六感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第F感測信號。
所述的微處理模組根據所述的第一感測模組、所述的第二感測模組、所述的第三感測模組、所述的第四感測模組、所述的第五感測模組或所述的第六感測模組的感測信號與所述的慣性測量感測器、所述的加速度感測器、所述的陀螺儀或所述的識別手勢的磁力計的感測信號組合生成控制指令。
一種指感控制系統,其特徵在於所述系統包括有所述控制器,及與一所述控制器無線連接的被控設備;所述的控制器佩戴於使用者手指上,根據不同手指姿勢觸發所述的控制器上相對應所述的各感測模組,由所述的各感測信號排列組合生成相應控制指令,從而對無線連接的被控設備進行操作控制。
所述的被控設備通過一個所述控制器配對的轉發器與所述控制器無線連接。
所述的轉發器與所述的被控設備通過USB介面連接,紅外模組連接,RF模組連接,WIFI模組連接或ZigBee模組連接。
所述的被控設備包括有電視機、音訊設備、燈光設備、遊戲機、電腦、投影儀、手機、機上盒、溫控設備、虛擬實境設備、擴增實境設備、或智慧系統設備。
本發明的有益效果為:本發明的控制器類似一戒指,可佩戴於手指上,在控制器的表面多個不同位置上分別設多個感測模組,根據不同手勢觸發控制器上相對應各感測模組,由各感測信號排列組合生成相應控制指令,實現對被控設備的人機互動,也即本發明的控制器可以用來識別操作者的手指姿勢,用戶可以用直觀而簡單的手指姿勢和手勢來與被控設備進行互動。不同手指姿勢和同樣的手勢可以用來發出不同指令,例如寫不同的字或者是控制不同的設備。控制器尺寸小,重量輕,因此用戶可以毫不費力的隨時隨處地使用。用戶可以不必使用遙控器便可以對被控設備進行控制。用戶可以不用眼睛看著手便可以靈活變動手指姿勢和手
勢。這樣的手勢和手指姿勢是非常有用的,例如在虛擬實境和擴增實境的應用中,使用者需要在看不見手但是要求發出指令時便非常有用。如果用戶使用頭戴式顯示器並正專注于看周圍所呈現的畫面以及展示的內容的時候,他們不需要看著手便可以知道正在按的是什麼控制鍵。使用本發明控制器,只需細微的手指姿勢或手勢就可以發出相關的指令,使用靈活方便。
100‧‧‧控制器
101‧‧‧指環本體
102‧‧‧左側面
103‧‧‧右側面
104‧‧‧掌心面
105‧‧‧掌背面
111‧‧‧第一感測模組
112‧‧‧第二感測模組
113‧‧‧第三感測模組
114‧‧‧第四感測模組
115‧‧‧第五感測模組
116‧‧‧第六感測模組
190‧‧‧接觸區
192‧‧‧接觸區
194‧‧‧接觸區
196‧‧‧接觸區
198‧‧‧接觸區
200‧‧‧接觸區
202‧‧‧接觸區
210‧‧‧中指
212‧‧‧食指
214‧‧‧無名指
260‧‧‧手指姿勢
262‧‧‧鍵盤配置
272‧‧‧手勢
280‧‧‧手勢
282‧‧‧鍵盤配置
290‧‧‧手勢
292‧‧‧鍵盤配置
320‧‧‧觸控板
330‧‧‧手指姿勢
332‧‧‧手指姿勢
334‧‧‧手指姿勢
336‧‧‧手指姿勢
338‧‧‧手指姿勢
340‧‧‧手指姿勢
360‧‧‧充電器
362‧‧‧基座
364‧‧‧杆
366a‧‧‧電池
366b‧‧‧電池
366c‧‧‧電池
370‧‧‧過程
372-380‧‧‧步驟
390‧‧‧過程
392-398‧‧‧步驟
400‧‧‧過程
402-404‧‧‧步驟
410‧‧‧過程
412-418‧‧‧步驟
圖1為本發明的控制器與電子設備進行互動時的結構方框圖。
圖2為本發明控制器的立體結構示意圖一。
圖3為本發明控制器的立體結構示意圖二。
圖4為本發明控制器的結構原理方框。
圖5為本發明控制系統的結構方框圖。
圖6至圖50為本發明具體應用案例示意圖。
圖51和圖52為本發明指環本體上的接觸區分佈圖。
以下結合附圖和本發明優選的具體實施例對本發明作進一步地說明。
參照圖1中所示,本發明的指環式無線指感控制器100為類似於戒指,可佩戴於其中一個手指上,通過表面上的多個不同位置的感測模組感知各手指的相關位置,手指姿勢和手勢識別用戶的手指動所和手勢。用戶可以實施一系列的簡單,自然靈活的控制方式。例如,戒控制器100能用於操控一系列電子產品,包括電視、遊戲控制器、燈光設備,以及其他有內建資料處理器或者有微型控制器的設備(例如恆溫器、電視機上盒、音訊設備、視頻設備、樂器、智慧手機、臺式電腦、筆記型電腦、平板電腦、投影儀)。控制器100可用於對具有頭戴式顯示器的虛擬裝置或擴增實境設備(例如有內建的顯示和資料處理器和/或微控制器的眼鏡,護目
鏡,頭盔)下達指令。控制器100也可用於幫助機器識別手語。用戶也可以同時在手上佩戴多個控制器100,用於識別手指姿勢和手勢。控制器100提供給用戶便攜,簡單自然的有多個應用的人機互動。
參照圖2、圖3及圖4中所示,本發明的指環式無線指感控制器100,具體結構包括有一個用於佩戴於手指上的指環本體101,在指環本體101內設有微處理模組,以及分別與微處理模組連接的無線通訊模組和供電模組;所述的指環本體101的外表面設有多個用來識別手勢或手指姿勢的感測模組,根據使用者做出的手勢或手指姿勢觸發相應的感測模組,微處理模組根據各感測信號排列組合生成相應控制指令,從而對無線連接的被控設備進行操作控制。
參照圖2和圖3以指環本體101上設6組感測模組為例對本發明的指環式無線指感控制器100進行一步說明,所述6組感測模組分別為:第一感測模組111,設於指環本體101左側面102上,用於感應位於指環本體101佩戴手指左側相鄰手指接觸或接近;為了說明方便,將指環本體101佩戴於用戶右手中指上為例進行說明,也即佩戴手指左側相鄰手指為右食指、右側相鄰手指為右無名指;第二感測模組112,設於指環本體101右側面103上,用於感應右無名指接觸或接近;第三感測模組113,設於指環本體101掌心面104上,主要用於感應右拇指接觸或接近;第四感測模組114,設於指環本體101掌背面105上,用於感應人體接觸或接近的,主要是用於感應左手的手指接觸或接近;第五感測模組115,設於指環本體101掌心面104邊緣位置上,用於感應右中指是否彎曲;在具體實施過程中,第五感測模組115可以設於掌心面104的上邊緣位置上,或者設於掌心面104的下邊緣位置上,或者同時設於掌心面104的上、下邊緣位置。
第六感測模組116,設於指環本體101掌背面105邊緣位置上,
用於感應右食指是否交叉搭於右中指上;6組感測模組111、112、113、114、115、116分別與所述的微處理模組電連接,為微處理模組提供感測信號。其中,第一感測模組111和第二感測模組112最常用感測模組,其餘感測模組113、114、115、116根據需要而增設。
6組感測模組111、112、113、114、115、116為紅外感測器、雙觸點感測器、多觸點感測器、電阻式觸摸感測器、電容觸摸和/或近距離感測器、觸控板感測器、電感式近距離感測器、壓力感測器及雷射測距感測器中的一種感測器或多種感測器。根據需要部分感測模組不僅向微處理模組提供開關信號,還提供感應手指移動方向信號。觸摸/近距離感測器通常指的是對於接觸輸入信號或近距離輸入信號敏感的感測器。觸摸/近距離敏感表面通常指的對於接觸以及近距離輸入敏感的表面。觸摸/近距離輸入信號通常指的是觸摸輸入或接近輸入。觸摸/接近敏感表面可以使用各種技術,例如電容式觸摸和近距離感測器,感應距離感測器,或電阻式觸控感測器,用於識別物件,物件的距離,物件的方位和/或對象接觸。電阻觸摸感應器需要直接接觸來生成一個信號,而近距離感測器,如電容式近距離感測器或感應距離感測器不需要直接接觸來生成一個信號。指環本體101和周圍物體直接的距離可以根據電容或電感的變化測算出。
為了實現感應指環式無線指感控制器100在空中移動軌跡,所述的指環本體101內還設有與微處理模組連接電連接的慣性測量感測器、加速度感測器、陀螺儀或識別手勢的磁力計。
所述的無線通訊模組為藍牙通訊模組或RF射頻模組。
指環式無線指感控制器100的指環本體101可以調節大小,以滿足不同用戶的需求。指環式無線指感控制器100的內側表面和外側面由穿戴舒服的材料製成,如金屬或是塑膠。
本發明所述控制器100的控制方法,將所述控制器的指環本體佩戴於用戶手指上,以佩戴於右中指為例,所述的控制器通過無線通訊模組與被控設備建立無線通訊連接,其中
當指環本體101佩戴手指左側相鄰手指與第一感測模組111接觸或接近時,第一感測模組111被觸發,向微處理模組提供第A1感測信號;所述的第一感測模組111還感應指環本體101佩戴手指左側相鄰手指相對於環本體佩戴手指運動軌跡,向微處理模組提供第A2感測信號。
當指環本體101佩戴手指右側相鄰手指與第二感測模組接觸112或接近時,第二感測模組112被觸發,向微處理模組提供第B1感測信號;所述的第二感測模組112還感應指環本體佩戴手指右側相鄰手指相對於環本體佩戴手指運動軌跡,向微處理模組提供第B2感測信號。
當指環本體101佩戴手指所在手的拇指與第三感測模組113接觸或接近時,第三感測模組113被觸發,向微處理模組提供第C1感測信號。所述的第三感測模組113還感應拇指在其上運動軌跡,向微處理模組提供第C2感測信號。
當第四感測模組114接觸或接近到人體時,或被另一隻手的手指接觸或接近時,第四感測模組114向微處理模組提供第D感測信號。
當指環本體101佩戴手指彎曲後會與第五感測模組115接觸或接近時,第五感測模組115被觸發,向微處理模組提供第E感測信號。
當指環本體101佩戴手指左側相鄰手指與第六感測模組116接觸或接近時,第六感測模組116被觸發,向微處理模組提供第F感測信號。
各感測模組對應的感測信號清單如下:
微處理模組根據各感測模組提供的感測信號排列組合生成相應控制指令,從而對無線連接的被控設備進行操作控制。
另外,上述各感測模組的感測信號與慣性測量感測器、加速度感測器、陀螺儀或識別手勢的磁力計的感測信號組合,生成控制指令;例如可實現手語識別,以及有關虛擬實境和擴增實境的控制。
參照圖5中所示,本發明的指感控制系統,包括有上述控制器及與所述控制器無線連接的被控設備;所述的控制器佩戴於使用者手指上,根據不同手指姿勢觸發控制器上相對應各感測模組,由各感測信號排列組合生成相應控制指令,從而對無線連接的被控設備進行操作控制。對於含藍牙模組的被控設備,可以通過控制器內建的無線通訊模組直接連接控制;對於常規被控設備,如:電視機、音訊設備、燈光設備、遊戲機、電腦等,被控設備通過一個所述控制器配對的轉發器與所述控制器無線連接。轉發器與被控設備通過USB介面連接,紅外模組連接,RF模組連接,或ZigBee模組連接。
以下參照圖6至圖52中所示,結合具體的應用案例對本發明的控制方法作進一步說明:
注:以下所述的接觸區190對應控制器100的第三感測模組113,當接觸區190被觸發,也即代表第三感測模組113被觸發;同理:接觸區192對應第五感測模組115,接觸區196對應第一感測模組111,接觸區198對應第二感測模組112,接觸區200對應第六感測模組116,接觸區202對應第四感測模組114。第三感測模組113可以採用一個觸控板320。
使用案例1
參照圖6中所示,控制器100被戴在右手的中指頭上。一些別的例子中,控制器可被戴在左手上。這樣也可出現圖中未顯示的手
勢。通過接觸或近距離感測器,本申請披露和提供了一種識別手指和手指姿勢細節的方法。因為一個控制器可識別至少三個手指的相關位置和趨向。與僅僅識別手或手臂運動相比,通過整合內建加速計、陀螺測試儀和磁力儀,控制器100可執行更多種類的命令。為了切換控制器100內的不同設置,用戶只需改變手指姿勢。例如,通過一個手指指出且手上下揮動,使用者即可控制電視音量。通過另一種手指姿勢和手勢,使用者可控制照明系統的亮或暗,如兩個手指指出且用同一只手上下揮動。此外通過第三種手指姿勢和手勢(即三個手指指出,且用同一只手上下揮動),用戶可控制風扇,使風扇速度上升或下降。
在一些例子中,控制器被戴在兩隻手上。另有些例子,控制器帶在同一只手的多個手指上,此外還有些在兩隻手的多個手指上均佩戴控制器。
根據圖42,在一些應用中,不同的手指姿勢能夠與不同的設備產生一個指令以實現相同的手勢對不同設備的控制。比如,所有應用手指姿勢330的手勢被解讀為控制臥室電視機的指令。同樣地,手指姿勢332,334,336,338,和340可以分別與家庭娛樂室的電視機、音響設備、房間風扇、燈具、窗簾產生一個指令。使用者可以應用手指姿勢332,334,336,338,或者340,來發出控制家庭娛樂室電視機、音響設備、房間風扇、燈具、窗簾的指令。具體的手指姿勢與家庭設備的對應關係可以與上面所述不同。使用控制器100的一個好處在於使用者在不需要使用多個遙控器,只需轉換不同的手指姿勢來控制多種家電。
使用案例2
在一些應用中,在應用一種手指姿勢時,不同的手勢可以用來表示不同的指令。例如,假設使用者應用手指姿勢330來控制臥室電視機。如果維持手指姿勢不變,使用者可以將手向上或向下擺動來分別升高或降低電視機的音訊音量。使用者可以向左或向右擺動來分別調上或調下電視機的頻道。如果使用者想要跳轉頻道,可以應用手指手勢彈出一個數位小鍵盤,然後在空中寫字來表示
頻道數。例如,使用者可以在空中寫數位234表示234頻道。
使用案例3
在一些應用中,觸控板320上的觸控輸入可以與手指姿勢結合使用。例如,若要控制電視,使用者可以應用其中一種手指姿勢,並且用指尖向上或向下滑動控制器觸控板320來分別升高或降低音量。使用者可以用指尖向左或向右滑動控制器觸控板320來調上或調下頻道。想要調換頻道時使用者可以應用手指或手勢彈出一個數位小鍵盤,然後在空中寫字來表示頻道數。例如,使用者可以在空中寫數位234表示234頻道。
使用案例4:
控制器可以用來促進手語的識別,例如,使用者可以在兩隻手上都戴上兩個控制器。使用者可以用這些戴控制器的手指同時做出手指姿勢和手勢。而控制器能夠捕捉手指和手勢的資訊。獲得的資訊資料可以通過控制器中心處理器進行處理或者被傳輸至外部設備,比如智慧手機,能夠將手語轉化為文本或語音。用這種方式,手語就可以輸入機器,或者直接被一個文本語音程式轉換為語音。
控制器可以與其他系統一起使用來提高手語解讀的準確性。例如,一個系統可以使用攝像機來獲取手勢的視頻,並且可通過手勢的分析來確定手勢所呈現的語言資訊。控制器所識別到的手指姿勢資訊可以提高手語錄影分析的準確度。
使用案例5
使用者玩電子遊戲時,使用者可以應用手指姿勢或手勢在遊戲中發出指令。例如,在戰鬥遊戲中,使用者可以通過改變手指姿勢來切換武器,或者通過將拿武器的手碰撞另一隻手以及模仿現實世界為槍支重新裝上新的彈藥,控制器的加速器會拾取碰撞信號並重新載入武器。控制器100可以應用於各種類型的遊戲,包括運動遊戲、射擊遊戲、和搏擊遊戲。
控制器100可以用於虛擬實境應用。例如,使用者可以佩戴一副具有可以提供虛擬實境體驗的內建顯示器和運動感測器的護目
鏡。使用者可以使用控制器100來識別各種手指姿勢或手勢來發射指令,比如向前或向後移動,向上或向下移動,放大或縮小。
根據圖43所示,控制器100包括一個儲存著手指姿勢和觸發區域映射資訊的圖表,當使用者的手指觸碰接觸區(比如接觸區190、192、196、198)時,對應感測模組的識別點識別觸控或近距離輸入,並發送感測器資訊至觸控或近距離控制器,對應感測模組將感測器資訊推移至微處理模組,來決定接觸區(比如190、192、196、198、200、202)的哪一部分被觸發。
下面的表1是一個可以用來識別圖6到26A中出現的手指姿勢編碼映射圖350的例子。
基於手指姿勢映射圖350的資訊,中心微處理器能識別手指姿勢。微處理模組也把手指姿勢編碼發給射頻控制器或藍牙模組。射頻控制器然後能夠將手指姿勢編碼發送至一個被控設備或轉發器。
不同的手指姿勢可以通過按不同順序共同輕擊不同手指形成。控制器100可以用於識別這些手勢並把他們轉換成與機器互動的指
令。以下的例子假設了控制器100戴在中指上。例如,可以按一下接觸區198產生一個指令。可以按兩下接觸區196產生一個指令。可以按兩下接觸區198產生一個指令。可以三擊接觸區196產生一個指令。可以三擊接觸區198產生一個指令。可以同時按一下接觸區196和198產生一個指令。可以同時輕擊一次食指212、中指210、無名指214產生一個指令。可以同時按兩下接觸區196和198產生一個指令。可以兩次同時連續快速輕擊食指212、中指210、無名指214產生一個指令。可以同時三擊接觸區196和198產生一個指令。可以三次同時連續快速輕擊食指、中指、無名指產生一個指令。因此,各種手勢輸入可以通過單獨或同時輕擊接觸區196和198的不同次數來完成。
例如,按一下接觸區196緊接著按一下接觸區198產生一個指令。這可以通過先同時輕擊食指和中指一次,然後同時輕擊中指和無名指一次來實現。手可以按一下接觸區198緊接著按一下接觸區196產生一個指令。這可以通過先同時輕擊中指和無名指一次,然後同時輕擊食指和中指一次來實現。可以先輕擊接觸區196一次再輕擊接觸區198一次然後再輕擊接觸區196一次的三擊順序產生一個指令。可以先輕擊接觸區198一次再輕擊接觸區196一次然後再輕擊接觸區197一次的三擊順序產生一個指令。
可以依次輕擊接觸區196,198,196,和198的四擊順序產生一個指令。可以與依次輕擊接觸區198,196,198,和196的四擊順序產生一個指令。可以先按兩下接觸區196再按兩下接觸區198產生一個指令。可以先按兩下接觸區198再按兩下接觸區196產生一個指令。可以先按一下接觸區196再三擊接觸區198產生一個指令。可以先按一下接觸區198再按兩下接觸區196產生一個指令。可以先三擊接觸區196再按一下接觸區198產生一個指令。可以先三擊接觸區198再按一下接觸區196產生一個指令。
可以先按兩下接觸區196再三擊接觸區198的五擊順序產生一個指令。可以先按兩下接觸區198再三擊接觸區196的五擊順序產生一個指令。可以先三擊接觸區196再按兩下接觸區198產生一
個指令。可以先三擊接觸區198再按兩下接觸區196產生一個指令。
可以先按一下接觸區196再同時按一下接觸區196和198的順序產生一個指令。可以先按一下接觸區198再同時按一下接觸區196和198的順序產生一個指令。可以先同時按一下接觸區196和198,再按一下接觸區196的順序產生一個指令。可以先同時按一下接觸區196和198,再按一下接觸區198的順序產生一個指令。因此,各種手勢輸入可以通過改變單獨或同時輕擊接觸區196和198的順序和類型來提供。
如果每次輕擊(單獨或同時按一下接觸區196)被看做一步,使用者可以進行大約每秒四步的手勢輸入。有3個一步式手勢輸入,按一下接觸區196,按一下接觸區198,或者同時按一下接觸區196和198。有3 x 3=9個兩步式手勢輸入,其中一個例子就是按兩下接觸區196。另一個例子是先按一下接觸區196再按一下接觸區198。有3 x 3 x 3=27個三步式手勢輸入,其中一個例子是先按一下接觸區196,再按一下接觸區198,再按一下接觸區196。有3 x 3 x 3=27種四步式手勢輸入,其中一個例子是先按一下接觸區196,再按一下198,再按一下196,最後按一下198。另一個例子是先按一下接觸區198,再按一下196,再按一下198,最後按一下196。因此,通過應用一步、兩步、三步、或四步手勢輸入,就會有3+9+27+81=120中手勢輸入。
如果步驟數增加到5,就會有120+35=363種不同的手勢輸入。如果步驟數增加到6,就會有363+36=1092種不同的手勢輸入。例如,多部手勢輸入可以被用作一種密碼。密碼可以用來解鎖,例如電視頻道利用本體控制設置受限。使用控制器100提供多步手勢輸入作為密碼就會比使用電視遙控器上的方向鍵來選擇字母或數位記號進行操作更加方便。
下面的表2是利用同時或單獨輕擊接觸區196和198的不同順序產生手勢輸入的例子。比如,注釋“按一下196,按一下198,按一下196,198”表示手勢輸入先按一下接觸區196,再按一下
接觸區198,最後同時按一下接觸區196和198的順序產生一個指令。注釋“按兩下196,198按一下196,198”表示手勢輸入同時按兩下接觸區196,198,然後同時按一下接觸區196,198的順序產生一個指令。
表2顯示了一部分可能通過輕擊控制器100的接觸區196和198提供的手勢輸入。在一些例子中,接觸區190(可與拇指接觸)可以與接觸區196和198結合使用,來增加可通過改變輕擊順序來提供的手勢輸入數目。
表2中顯示的手勢輸入可以與表1中顯示的手勢輸入以及上面描述的其他手勢相結合使用。
例1
虛擬實境應用可能允許使用者佩戴虛擬實境護目鏡或頭盔來體驗到遠方的旅行,比如亞馬遜森林或遙遠星球,例如火星。當使用者佩戴虛擬實境護目鏡或頭盔,並且欣賞著虛擬實境環境中的景象時,由於使用者很難看清鍵盤因此也很難進行鍵盤錄入。使用者可能會使用有選擇和方向按鈕的遊戲控制器。使用者需要適當練習以記住不同按鈕的位置,可以不用看就正確地按下遊戲控制器上的按鈕。控制器100允許使用者通過直觀的手勢而不需去看控制器100的方式與虛擬顯示系統來互動。
例如,在虛擬實境應用中“三連擊接觸區196,198”手勢可與啟動頂層功能表的指令相連,提供各種功能表項目,如“開始導航”,“保持地理位置”,“更改地理位置”和“退出”。啟動頂層功能表意味著頂層功能表是在虛擬實境的環境中顯示的。通過左右滑動觸控板320,用戶可上下捲動功能表。當達到想要的功能表項目時,用戶可按兩下觸控板320以進行選擇,接著用戶可使用“三連擊196,198”手勢來取消頂層選單,繼續在虛擬實境環境中暢遊。
在導航模式中,使用者可轉動腦袋(和身體)來改變方向。用戶可使用圖39中的手勢並在觸控板320上滑動以在虛擬實境環境中向前或退後。用戶用拇指從左向右滑動,並在最後將拇指從觸控板320上抬起,那麼用戶會在虛擬環境中前行,前進次數的多少與拇指在觸控板320上的滑動次數成正比。當用戶用拇指從右
向左滑動,並在最後將拇指從觸控板320上抬起,用戶會在虛擬環境中後退,後退次數的多少與拇指在觸控板320上的滑動次數成正比。當用戶用拇指從左到右滑動,並在最後將拇指停在觸控板320上,那麼用戶就會在虛擬實境環境中一直向前,當用戶用拇指從右向左滑動,並在最後將拇指停在觸控板320上,那麼用戶就會在虛擬實境環境中一直後退。
用戶可使用圖37中的手勢來滑動觸控板320以放大或縮小虛擬實境環境。放大功能的效果與使用遠距鏡頭的效果相似,都會使物體擴大,視野變小。縮小功能的效果與使用廣角鏡頭的效果相似,都會使物體縮小,視野變大。當用戶用拇指從左向右滑動,並在最後將拇指從觸控板320上抬起,那麼用戶會放大虛擬環境,放大次數的多少與拇指在觸控板320上的滑動次數成正比,當用戶用拇指從右向左滑動,並在最後將拇指從觸控板320上抬起,那麼用戶會縮小虛擬環境,縮小次數的多少與拇指在觸控板320上的滑動次數成正比。當用戶用拇指從左到右滑動,並在最後將拇指停在觸控板320上,那麼用戶就會一直擴大虛擬實境環境,當用戶用拇指從右向左滑動,並在最後將拇指停在觸控板320上,那麼用戶就會一直縮小虛擬實境環境。
例2
用戶帶上虛擬實境眼鏡或頭盔,並坐在椅子上以享受異地的虛擬實境之旅。當用戶把頭轉向左、右、上、下時,可看見虛擬實境環境中的左、右、上、下方位。當然,用戶可能也希望不用轉動頭部也可操縱虛擬實境環境。例如,用戶可能坐在沙發上,並希望不用轉過頭也能看到虛擬實境環境中身後的景色。控制器100可用來提供導航指令,使使用者通過簡單的手指或手部動作便可操縱虛擬實境環境。
例如,用戶可使用“按兩下接觸區196”手勢來提示開始進行手勢導航。例如可用手指或手部動作來向左向右轉動,向左向右移動,向前向後移動,向上或向下抬頭,向上或向下移動。當然這些僅是例子,使用者還可以根據自己的喜好用手指或手部動作設
定任何指令。
參考圖44A,用戶可使手掌朝下使用圖7中的手勢(與表格1中手指/手部動作代碼2一致,此代碼可啟動接觸區196),使手由左右移動以分別指示在虛擬實境環境中向左或向右旋轉。控制器100中的加速器可識別左右運動。
參考圖44B,用戶可使手掌朝下使用圖8A中的手勢(與表格1中手勢代碼3一致,此代碼可啟動接觸區198),使手向左或向右移動以分別指示在虛擬實境環境中向左或向右移動。
參考圖44C,用戶可使手掌朝下使用圖6中的手勢(與表格一中手勢代碼1一致,此代碼可啟動接觸區196和198),使手向左或向右移動以分別指示在虛擬實境環境中向後或向前移動。
參考圖44D,用戶可使手掌朝下使用圖7中的手勢(與表格1中手勢代碼2一致,此代碼可啟動接觸區196),使手向上或向下移動以分別指示在虛擬實境環境中向上或向下抬頭。控制器100中的加速器可識別上下運動。
參考圖44E,用戶可使手掌朝下使用圖8A中的手勢(與表格1中手勢代碼3一致,此代碼可啟動接觸區198),使手向上或向下移動以分別指示在虛擬實境環境中向上或向下移動。
參考圖44F,用戶可使手掌朝下使用圖6中的手勢(與表格1中手勢代碼1一致,此代碼可啟動接觸區196和198),使手向上或向下移動以分別指示縮小或放大虛擬實境環境。
在圖44A至44F的例子中,用戶可通過簡單地向左、向右、向上、向下揮手便可操縱虛擬實境環境。根據手的動作有沒有觸碰接觸區196或/和198,手的左右運動可有三種不同功能。類似的,根據手的動作有沒有觸碰接觸區196或/和198,手的上下運動也可有三種不同功能。
控制器100可使使用者根據直覺來用手勢控制虛擬實境環境中的活動。以上的例子只需使用一個控制器100,如果在一隻手上或兩隻手上使用多個控制器,可把更多的指令與更多的手勢相連。
例3
用戶帶上虛擬實境護目鏡或是頭盔玩戰鬥機戰鬥遊戲。用戶可用手勢來控制飛機和火力武器的方向。例如,用戶使用圖6中手勢,手掌朝下,並使用“三連擊接觸區196,198”手勢來指示校正。控制器100中的感應器可識別控制器的位置,並把這一位置與控制戰鬥機並保持直行飛行的指令相連。用戶使用圖6中手勢,左右移動手掌以在虛擬實境環境中控制戰鬥機的飛行方向;戶使用圖6中手勢,上下移動手掌以在虛擬實境環境中使戰鬥機驟升或驟降;用戶使用圖39A中手勢左右滑動觸控板320來分別減少或加大馬力。
在用手勢控制戰鬥機的旋轉,上下運動與偏航角時,用戶還可用食指點擊接觸區196來發射機關槍,或是用無名指點擊接觸區198來發射導彈。用戶通過短暫分開食指和中指然後再快速併攏食指和中指來點擊接觸區196。為連續發射機關槍,用戶需不停分開併攏食指和中指。用戶通過短暫分開中指和無名指然後再快速併攏它們來點擊接觸區198。
控制器100可使用戶在虛擬實境遊戲中憑直覺使用手勢來操控飛機和火力。以上例子僅需使用一個控制器100,如果在一隻手上或兩隻手上使用多個控制器,可把更多的指令與更多的手勢相連。
例4
例如鋼琴家可戴上控制器100來翻動螢幕上顯示的曲譜。例如按兩下接觸區196可指示“翻到下一頁”,而按兩下接觸區198則指示“回到上一頁”。在另一個例子中,按兩下接觸區196可指示“翻到下一頁”,而連續三擊接觸區196則表示“回到上一頁”。可通過減少電池大小並使用運動充電器來減輕控制器100的重量。當鋼琴家彈鋼琴時,帶控制器的手指不停地運動並為電池充電。
例5
在一些裝備中,接觸區196和198都可以作為觸控板使用並可識別滑動動作。與用指尖在觸控板上移動相似,用戶可用食指在接
觸區196上下滑動。與用指尖在觸控板上移動相似,用戶可用無名指在接觸區198上下滑動。例如可用控制器100來選擇顯示在可戴在頭上的顯示器(如一副智能眼鏡中的小巧鏡片)中的功能表項目。可用“三擊接觸區196和198”來啟動功能表列。用無名指在接觸區198上下滑動到可使功能表列中的活動功能表項目分別左右移動。用食指在接觸區196點擊可使下拉式功能表出現,用食指在接觸區196上下滑動到可使功能表列中的活動功能表項目在下拉式功能表中分別上下移動。用食指按兩下接觸區196可選擇選單項。
用戶戴著配有內建顯示器和攝像機的智慧眼鏡或頭盔來完成虛擬實境環境。在虛擬實境環境中,一些檔會懸浮在用戶面前,用戶可以抓取或移動檔。智慧眼鏡或頭盔能捕獲使用者的手的視頻,而智慧眼鏡或頭盔的作業系統能分析視頻以判斷使用者想要抓取哪個檔以及想要把檔放在哪個位置。控制器100能說明智慧眼鏡或頭盔的作業系統來準確識別使用者的抓取或移動動作。
舉例來說,參考圖45A,抓取動作以食指,中指,無名指和小指相互接觸並向裡彎曲開始,拇指的指尖與食指的指尖相碰。緊接著,手向前移動,同時手指張開,當手接觸到檔時,手指再次併攏,食指,中指,無名指和小指相互接觸並向裡彎曲,拇指的指尖與食指的指尖相碰,通過首先識別接觸區196和198的接觸情況,接觸區的零接觸情況,使用加速器來識別前移動作,再接著識別前移動作的停止及再一次識別在接觸區196和198的接觸情況,控制器100可識別上述的抓取動作。
參考圖45B,一旦檔“抓取”完成,用戶可在保持觸動接觸區196和198的手勢的同時把手移動到新的位置。當檔到達指定位置後,用戶可通過張開手指,不觸動接觸區196和198的方式來“釋放”檔。
參考圖46,為了辨認各種手指和手部手勢,我們提供了過程370。過程370過程包括在第一個手指(372)上帶上戒指,戒指上有面對第二個手指的第一接觸區,而第二個手指臨近第一手指。第二接
觸區面對第三個手指,而第三個手指也臨近第一個手指。第一接觸區用來識別第二個手指的接觸或鄰近信號,而第二接觸區用來識別第三個手指的接觸或鄰近信。第一和第二接觸區都有一個或多個接觸或鄰近感應器。
例如,控制器可是圖1至45B中的控制器100。第一個接觸面可以是接觸面196,第二個接觸面可以是接觸面198。
過程370過程包括移動相鄰的第一、第二、第三個手指(374),識別在第一接觸區而非第二接觸區的第一個手指和手部手勢(376)的接觸或鄰近信號,識別在第二接觸區而非第一接觸區的第二個手指和手部手勢(378)的接觸或鄰近信號,並識別在第一和第二接觸區的第三個手指和手部手勢(380)的接觸或鄰近信號。
例如,第一、第二、第三個手指可分別是中指,食指和無名指。第一個手指和手部手勢可以是圖7中的手勢,第二個手指和手部手勢可以是圖8A中的手勢,第三個手指和手部手勢可以是圖6中的手勢。
例如,第一、第二、第三個手指可分別是食指,拇指和中指。第一個手指和手部手勢可以是圖28C中的手勢,第二個手指和手部手勢可以是圖28A中的手勢,第三個手指和手部手勢可以是圖28B中的手勢。
例如,第一、第二、第三個手指可分別是無名指,中指和小指。第一個手指和手部手勢可以是圖27A中的手勢,第二個手指和手部手勢可以是圖27D中的手勢,第三個手指和手部手勢可以是圖27C中的手勢。
參考圖47,為了辨認各種手指和手部手勢,我們提供了過程390。390過程包括在一個手指上戴上控制器(392)。這個控制器在一邊有第一接觸區,以從手掌的一部分識別接觸或鄰近信號,而這一接觸區有一個或多個接觸或鄰近感應器。例如控制器可以是圖1到45B中的控制器100,第一接觸區可以是接觸區192。
過程390包括將手指靠近手掌(394),感應區給出的接觸或鄰
近信號可以識別第一個手指和手部手勢(396),感應區沒有發出接觸或鄰近信號可以識別第二個手指和手部手勢(398)。
例如,這個手指可以是中指,第一個手指和手部手勢可以是圖10A,11A,12A,13A,14A,15A,16A,或17A中的手勢,而第二個手指和手部手勢可以是圖6,7,8A,或9A中的手勢。
參考圖48,為了辨認各種手指和手部手勢,我們提供了過程400。過程400過程包括在一個手指上戴上控制器(402)。這個控制器至少有第一接觸區和第二接觸區,每個接觸區有一個或多個接觸或鄰近感應器。
例如,這個控制器可以是圖1至45B中的控制器100,第一接觸區和第二接觸區可以是接觸區190,192,196,198,230,232,和320中的任意兩個。
400過程包括識別一個手指和手部姿勢(404)對一個或多個第一和第二感應器區內的一個或多個接觸或鄰近感應器的觸發情況。例如,這個手指和手部姿勢可以是圖6到30C以及圖37A到42的手勢中的任意一個。
參考圖49,為了控制被控設備,我們提供了過程410,過程410包括辨認一個手指和手部手勢,這個動作基於由兩個或更多的接觸或鄰近感應器識別到的接觸或鄰近信號,且這個接觸和鄰近感應器是戴著第一個手指上的(412)。410過程包括識別手指和/或手勢動作(414),根據手指和手部手勢(416)從幾個設備中挑選其一,並根據手指和/或手部動作(418)來控制所選設備。
例如,這個控制器可以是圖1至45B中的控制器100,例如手指和手部手勢可以是圖42的任意一個,手指和/或手部動作可以是圖35至36中的任意一個,設備可以是圖42中任意一個。
例如,第一個手指和手部手勢可以為第二個手指接觸到控制器而第三個手指不接觸到控制器的姿勢。在一些例子中,第一、第二、第三根手指分別為中指、食指和無名指;在一些例子中,第一、第二、第三根手指分別為中指、無名指和食指;在一些例子中,第一、第二、第三根手指分別為食指、拇指和中指;在一些例子
中,第一、第二、第三根手指分別為食指、中指和拇指;在一些例子中,第一、第二、第三根手指分別為無名指、中指和小指;在一些例子中,第一、第二、第三根手指分別為無名指、小指和中指。
例如,第二個手指和手部手勢可以為第二個手指和第三個手指都接觸到控制器的姿勢。在一些例子中,第一、第二、第三根手指分別為中指、食指和無名指;在一些例子中,第一、第二、第三根手指分別為食指、拇指和中指;在一些例子中,第一、第二、第三根手指分別為無名指、中指和小指。
例如,第一個設備可以是電視,音訊設備,照明設備,遊戲機,電腦,包含資料處理器或控制器的智慧設備,擴增實境設備,或虛擬實境設備。
例如,當識別到一個鎖定指令的特殊手勢後,所選設備與控制器之間的聯繫被保持下來,後續的手指和/或手部動作被用來控制所選設備,直到識別到一個解鎖指令的特殊手指姿勢。
其它的具體表現都包含在以下聲明中,例如接觸區190,192,194,196,198,200和202都可有一個對觸摸和鄰近資訊敏感的觸摸/鄰近感應器。當控制器100佩戴在一根手指上時,用戶可彎曲手指以使手指的一部分啟動接觸區194。不管接觸區194有沒有開啟,控制器100可識別到各種手指和手部手勢。在一些例子中,整個控制器外部表面都是一個對觸摸敏感的表面。控制器可以有不同敏感度的接觸/鄰近感應器。比如說,當控制器戴在中指上時,控制器可能被設定為從食指和無名指識別接觸情況,從手掌識別接觸情況或是從拇指識別滑動情況。接觸區192,196和198的感測器節點密度可以比接觸區190和194的密度要小,因為接觸區190和194需要高密度感測器節點來識別介面的滑動動作。智慧設備可以是任何裝有資訊處理器或控制器並能接收和處理資訊的設備。智慧設備包括:智慧手機,智慧電視,智慧冰箱,智慧烤爐,智慧煙霧警報器,智慧恆溫器等。
控制器100可以用來控制無人駕駛飛行器(無人機)或機器人。
控制器100本身包含一個電池。在一些例子中,第二個控制器包含第二個電池,用戶也可對其進行使用。用戶可以戴上與第二控制器相鄰有觸摸或近距離感測器的第一個控制器,第一和第二控制器之間的電極允許電流從第二控制器流到第一控制器。由於控制器電池較小,用戶可以在一個口袋裡裝上一些新鮮電池的控制器,當控制器上電池電量耗盡時,把電池耗盡的控制器放進另一個口袋裡。如圖50所示,控制器充電器360可以有一個基座362以及一個杆364,控制器電池366a,366b,以及366c可以在杆364周圍堆疊。控制器電池366a的下沿所產生的電極接觸電極基座362,可使控制器電池366a從基座362開始接受充電電流。控制器電池366b的下沿的電極接觸控制器電池366a上邊緣的電極,並且控制器電池366c的下沿的電極接觸控制器電池366b上邊緣的電極,可使控制器電池366b和366c充電。
詳細描述
在一些執行動作中,用戶可揮動手在空中畫畫。控制器100已經內建了加速計、磁力計和陀螺測試儀以便識別手的運動。當用戶在空中畫畫時,控制器100可識別追蹤手的運動,並將識別到的運動資訊發送到控制器的中央控制器中。控制器則可根據追蹤的使用者資訊,識別字母字元、數字、特殊字元或是符號。
控制器100的一個優勢是當在空中寫字時,通過使用不同的手指姿勢,用戶能夠通過相似的手運動生成不同的指令或選擇不同的字元。例如,用戶在空中畫了個“O”型,則我們可能不清楚使用者是寫了大寫字母“O”還是小寫字母“o”亦或是數位“0”。不同的手指姿勢可以與不同的鍵盤配置關聯。使用這種方式,我們通過測定使用了什麼樣的手指姿勢執行了寫字的動作來區分相似或相同的寫字動作。
圖31到34分析了使用控制器識別手指姿勢和手勢動作以便當用戶在空中寫字時改善字元識別的準確性。
參照圖31,手指姿勢260與一鍵盤配置262產生一個指令。當使用者根據手勢260的動作在空中揮動手指時,則控制器從控制器
100中接收到的手動作資訊信號將會按照鍵盤262佈局進行闡釋。
參照圖32,手指姿勢270與一鍵盤配置272產生一個指令。當使用者根據手勢270的動作在空中揮動手指時,則控制器從控制器100中接收到的資訊信號將會按照鍵盤272佈局進行闡釋。
根據圖33,手勢280能夠與鍵盤配置282產生一個指令,當使用者根據手勢280,用手指在空中寫字時,控制器從控制器100接受的手部移動信號將會根據鍵盤配置282來解讀這些動作。
根據圖34,手勢290能夠與一套鍵盤配置292產生一個指令,當使用者根據290手勢,用手指在空中定向地畫圖時,控制器從控制器100接受的手部移動信號將會根據鍵盤配置292來解讀這些動作。
根據圖35,在一些例子中,控制器可以將手指姿勢260,270,280,290與不同的鍵盤配置聯繫起來。當使用者在空中畫圈或橢圓時,控制器將會根據畫圖時所應用的手指姿勢來解讀手部的移動。例如,當使用者畫橢圓時應用手指姿勢260,控制器將會把手部的動作解讀為畫了一個小寫字母“o”。同樣地,當使用者畫橢圓時應用手指姿勢270、280、290,控制器將會把手部的動作分別解釋為畫了一個數位“0”,一個符號@,或者一個表情符號。
根據圖36,當使用者在空中畫垂直線段時,控制器將會根據畫圖時所用到的手指姿勢來解釋手部的移動。例如,如果使用者在畫垂直線段時應用手指姿勢260,控制器將會把手部移動解釋為畫了一個小寫字母“i”。同樣地,當使用者畫垂直線段時應用手指姿勢270、280、290,控制器將會把手部的動作分別解釋為畫了一個數位“1”,或者符號“┃”,或者一個表情符號。
根據圖37,在一些應用中,接觸式/近距離感測器作為一個小觸控板追蹤著經過其表面的手指姿勢。觸控板可以識別不同的指尖運動,例如從左向右運動,從右向左運動,頂端至底部運動,底部至頂端運動,順時針旋轉運動,輕擊,按兩下,三擊等等。此處,當把控制器戴在中指上時,由左向右運動指的是由無名指向
食指方向的運動,從右向左運動指的是由食指向無名指方向的運動,由上至下運動指的是從指尖向手掌的運動,由下至上的運動指的是從手掌到指尖的運動。
小型觸控板具有多點觸控功能,能夠識別出兩個或更多的觸控或近距離輸入或運動。觸控板可以用來與控制器上的其他觸控/近距離感測器相結合,隨著手指姿勢的不同,觸控板上同樣的動作也會有不同的解讀。
在圖37一部分觸控或近距離敏感面起到觸控板的作用。觸控或近距離敏感面的其他接觸區196和198可以識別食指或無名指的觸控或近距離信號。在圖37的例子中,使用者食指和無名指不接觸控制器100以便於食指和無名指不去啟動觸控或近距離感測器的手指姿勢。拇指可以在觸控板區域320自由移動。
根據圖38,使用者可能會應用食指壓住中指的手指姿勢以便於食指接觸控制器100以啟動接觸區196內的觸控或近距離感測器。無名指不接觸控制器100以便於無名指不去啟動觸控或近距離感測器。拇指可以在觸控器區域320移動,以識別比如說拇指是在向上、向下、向左還是向右做運滑動。
根據圖39,使用者可能會應用中指擠壓食指或無名指的手指姿勢以便於食指或無名指接觸控制器100以啟動接觸區196和198內的觸控或近距離感測器。拇指可以在觸控器區域320移動。
根據圖40,使用者可能會應用中指壓住無名指的手指姿勢以便於無名指接觸控制器100以啟動接觸區198內的觸控或近距離感測器。食指不接觸控制器100以便於食指不去啟動觸控或近距離感測器,拇指可以在觸控器區域320內自由移動。
根據圖41,使用者可能會應用中指壓住食指的手指姿勢以便於食指接觸控制器100來啟動接觸區196內的觸控或近距離感測器。小指和無名指向內彎曲以便於無名指不接觸觸控或近距離感測器。控制器100戴在右手上,左手拇指可以跨觸控器區域320自由移動。
例如,觸控器區域320上同樣的由左或向右滑動運動可以根據圖
37,38,39,40,或41中出現的不同手指姿勢而被有區別地解讀。更多的組合也可以用同樣的原理來實現。
參照圖6至30C,以及結合圖51和圖52中所示,圖6至30C中各手勢狀態下被觸發的觸控區分別如下表所示。
101‧‧‧指環本體
111‧‧‧第一感測模組
112‧‧‧第二感測模組
113‧‧‧第三感測模組
114‧‧‧第四感測模組
115‧‧‧第五感測模組
116‧‧‧第六感測模組
Claims (24)
- 一種指環式無線指感控制器,其特徵在於所述的控制器包括有一個用於佩戴於手指上的指環本體,在所述的指環本體內設有微處理模組,以及分別與所述的微處理模組連接的一無線通訊模組和一供電模組;所述的指環本體在多個不同位置上還分別設有相同類型的多個感測模組,所述的各感測模組分別與所述的微處理模組電連接,並於每次感應人體接觸或接近時觸發感測信號,所述的微處理模組根據被觸發的所述的相同類型的多個感測信號的數目或觸發順序來生成相應的控制指令,並通過所述的無線通訊模組對外發送所述的控制指令。
- 根據請求項1所述的一種指環式無線指感控制器,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體上的一用於感應位於指環本體佩戴手指左側相鄰手指接觸或接近的第一感測模組和一用於感應位於指環本體佩戴手指右側相鄰手指接觸或接近的第二感測模組。
- 根據請求項1所述的一種指環式無線指感控制器,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體掌心面上的一用於感應拇指接觸或接近的第三感測模組。
- 根據請求項1所述的一種指環式無線指感控制器,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體掌背面上的一用於感應人體接觸或接近的第四感測模組。
- 根據請求項1所述的一種指環式無線指感控制器,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體上的一感應指環本體佩戴手指彎曲的第五感測模組。
- 根據請求項1所述的一種指環式無線指感控制器,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體掌背面邊緣位置的的一用於感應人體接觸或接近的第六感測模組。
- 根據請求項1所述的一種指環式無線指感控制器,其特徵在於:所述的指環本體內還設有與所述的微處理模組電連接的一慣性測量感測器、一加速度感測器、一陀螺儀或一識別手勢的磁力計。
- 根據請求項1至7任一項所述的一種指環式無線指感控制器,其特 徵在於:所述的多個感測模組為紅外感測器、雙觸點感測器、多觸點感測器、電阻式觸摸感測器、電容觸摸和/或近距離感測器、觸控板感測器、電感式近距離感測器、雷射測距感測器或壓力感測器。
- 根據請求項1所述的一種指環式無線指感控制器,其特徵在於:所述的無線通訊模組為藍牙通訊模組、RF射頻模組、wifi模組或ZigBee模組。
- 根據請求項1至7任一項所述的一種指環式無線指感控制器,其特徵在於:所述的多個感測模組設於所述的指環本體外表面上。
- 根據請求項1所述的一種指環式無線指感控制器,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於指環本體上的一曲面結構觸控面板,在所述的觸控面板上設有一個以上用於感應人體接觸或接近的觸控區。
- 一種用於如請求項1所述控制器的控制方法,其特徵在於所述控制方法將所述控制器的指環本體佩戴於用戶手指上,所述的控制器通過所述的無線通訊模組與一被控設備建立無線通訊;所述的控制器的所述的相同類型的多個感測模組分別於每次感應用戶手指接觸或接近時,觸發感測信號;所述的控制器根據被觸發的所述的相同類型的多個感測信號的數目或觸發順序生成相應的控制指令,並發送所述的控制指令至所述的被控設備,從而對無線連接的所述的被控設備進行操作控制。
- 根據請求項12所述的控制方法,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體上的一用於感應位於指環本體佩戴手指左側相鄰手指接觸或接近的第一感測模組;當指環本體佩戴手指左側相鄰手指與所述的第一感測模組接觸或接近時,所述的第一感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第A1感測信號;所述的第一感測模組還感應指環本體佩戴手指左側相鄰手指相對於環本體佩戴手指滑動軌跡,向所述的微處理模組提供一第A2感測信號。
- 根據請求項12所述的控制方法,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體上的一用於感應位於指環本體佩戴手指右側相鄰手指接觸或接近的第二感測模組;當指環本體佩戴手指右側相鄰手指與所述的第二感測模組接觸或接近時,所述的第二感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第B1感測信號;所述的第二感測模組還感應指環本 體佩戴手指右側相鄰手指相對於環本體佩戴手指滑動軌跡,向所述的微處理模組提供一第B2感測信號。
- 根據請求項12所述的控制方法,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體掌心面上的一用於感應拇指接觸或接近的第三感測模組;當指環本體佩戴手指所在手的拇指與所述的第三感測模組接觸或接近時,所述的第三感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第C1感測信號。
- 根據請求項15所述的控制方法,其特徵在於:所述的第三感測模組還感應拇指在其上滑動軌跡,向所述的微處理模組提供一第C2感測信號。
- 根據請求項12所述的控制方法,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體掌背面上的一用於感應人體接觸或接近的第四感測模組;當所述的第四感測模組接觸或接近到人體時,或被另一隻手的手指接觸或接近時,所述的第四感測模組向所述的微處理模組提供一第D感測信號。
- 根據請求項12所述的控制方法,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體上的一感應指環本體佩戴手指彎曲的第五感測模組;當指環本體佩戴手指彎曲後與所述的第五感測模組接觸或接近時,所述的第五感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第E感測信號。
- 根據請求項12所述的控制方法,其特徵在於:所述的多個感測模組包括設於所述的指環本體掌背面邊緣位置的的一用於感應人體接觸或接近的第六感測模組;當指環本體佩戴手指左側相鄰手指與所述的第六感測模組接觸或接近時,所述的第六感測模組被觸發,向所述的微處理模組提供一第F感測信號。
- 根據請求項12所述的控制方法,其特徵在於:所述的指環本體內還設有與所述的微處理模組電連接的一慣性測量感測器、一加速度感測器、一陀螺儀或一識別手勢的磁力計;所述的微處理模組根據所述的多個感測模組的多個感測信號與所述的慣性測量感測器、所述的加速度感測器、所述的陀螺儀或所述的識別手勢的磁力計的感測信號組合生成控制指令。
- 一種指感控制系統,其特徵在於所述系統包括有如請求項1至11 任一項所述控制器,及一與所述控制器無線連接的被控設備;所述的控制器佩戴於使用者手指上,根據不同手指姿勢使所述的控制器上相對應所述的相同類型的多個感測模組分別觸發感測信號,根據被觸發的所述的相同類型的多個感測信號的數目或觸發順序生成相應控制指令,並發送所述的控制指令至所述的被控設備,從而對無線連接的所述的被控設備進行操作控制。
- 根據請求項21所述的控制系統,其特徵在於:所述的被控設備通過一個所述控制器配對的轉發器與所述控制器無線連接。
- 根據請求項22所述的控制系統,其特徵在於:所述的轉發器與所述的被控設備通過USB介面連接,紅外模組連接,RF模組連接,WIFI模組連接或ZigBee模組連接。
- 根據請求項21所述的控制系統,其特徵在於:所述的被控設備包括有電視機、音訊設備、燈光設備、遊戲機、電腦、投影儀、手機、機上盒、溫控設備、虛擬實境設備、擴增實境設備、或智慧系統設備。
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