WO2016144284A1 - Method for recognising the movement and psycho-emotional state of a person and device for carrying out said method - Google Patents

Method for recognising the movement and psycho-emotional state of a person and device for carrying out said method Download PDF

Info

Publication number
WO2016144284A1
WO2016144284A1 PCT/UA2016/000027 UA2016000027W WO2016144284A1 WO 2016144284 A1 WO2016144284 A1 WO 2016144284A1 UA 2016000027 W UA2016000027 W UA 2016000027W WO 2016144284 A1 WO2016144284 A1 WO 2016144284A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
psycho
person
emotional
processing
Prior art date
Application number
PCT/UA2016/000027
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Елизавета Сергеевна ВОРОНКОВА
Original Assignee
Елизавета Сергеевна ВОРОНКОВА
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Елизавета Сергеевна ВОРОНКОВА filed Critical Елизавета Сергеевна ВОРОНКОВА
Publication of WO2016144284A1 publication Critical patent/WO2016144284A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state

Definitions

  • the invention relates to electronic devices that are worn on the body and which are designed to control and interact with other electronic devices by recognizing the psycho-emotional state of a person and his movements, in particular gestures of the hand and forearm, and can be used as a means of communication between people, a means of controlling electronic devices, prostheses, computer programs, mobile applications for entertainment and human work in everyday life, as well as for security control human, clinical condition of patients.
  • Motion recognition is the process of displaying physical movements in a virtual form for the purpose of their further processing and use.
  • a known method of gesture recognition is the use of additional information input / output devices, the connection of which with controlled devices is via wires, as well as electromagnetic, optical, sound and other radiation.
  • the methods of human exposure to such devices can be mechanical impact (pressing and twisting buttons and levers, touching sensors, compression, etc.), moving on the surface (for example, a computer mouse and its additional elements - scroll wheels, trackballs), tilt , rotation around an axis, rotation in a certain direction.
  • Existing systems have drawbacks in use, since they are tied to stationary objects and occupy human hands.
  • US 6 128 003, US 8 768 006 and US 5 454 043 offer camera image processing, and in US 8 638 989 B2 Leap Motion proposes the use of various types of cameras, including infrared.
  • a myograph is also used - a device that perceives acoustic, electromagnetic and vibration effects that occur in muscles during contraction.
  • the method consists in the removal and analysis of the electromyogram of the forearm of the hand, which allows to perceive muscle contraction and, as a result, to recognize gestures of the hand and individual fingers.
  • non-invasive (external) electrodes are used, which can have a different design, size, composition and quantity. All sensors, electrodes, data processing and transmission equipment are compactly housed in a fabric housing worn on the forearm of the hand. The device is convenient in everyday use.
  • Patent WO 2004107962 A2 proposes the use of various sensors, including myographs, an accelerometer and a plethysmograph, for analyzing a person’s physiological state: respiration, its phases and breathing problems, measuring the amount of carbon dioxide in the air, cardiac indicators, including various phases of a cardiogram, pulse , ventricular volume, etc., blood flow, blood pressure, glucose concentration and others.
  • accelerometers installed mainly on the torso and legs of a person to track them.
  • WO 2010034308 A2 a method for producing biometric data of a group of people during a certain period of time - a game, for which a motion recognition device is attached to each of its participants.
  • the space of the participants' movements is determined by the game field, and information from the motion recognition devices is transmitted to the central server for processing.
  • Sensors that can be used in devices are called 3-dimensional accelerometers, gyroscopes and magnetometers in a simple version, as well as pressure, temperature and physiological sensors that determine the carrier’s pulse, respiratory rate, skin moisture, inhaled air, the amount of oxygen in the blood, and / or myographs.
  • this method is used to obtain and process the physiological data of a person or animal, in particular horses and athletes during physical and mental activity, without indicating the place of measurement, and its purpose does not declare recognition of movements or gestures of the carrier. Besides. Processing of data (except for playback) transmitted wirelessly occurs only on the remote device.
  • the basis of the invention is the task to improve the interaction of a person with electronic devices by creating a method for recognizing gestures and the psycho-emotional state of a person with integration in any operating system and program, the ability to control multiple systems simultaneously and use several devices with one processing device, in particular, recognize gestures of both hands.
  • the second task which is the basis of the invention, is the creation of a universal device for recognizing gestures and the psycho-emotional state of a person for controlling and interacting with other electronic devices.
  • the problem is solved by the fact that in the method of recognizing the movements and psychoemotional state of a person using sensors - an accelerometer, gyroscope, magnetometer and electromyograph, which are placed in the device that put on the forearm of the hand, according to the invention, the psychoemotional sensor is additionally placed in the device, and using accelerometer, gyroscope, magnetometer, electromyograph, perform recognition of gestures of the hand, fingers and forearm of a person’s hand, and psychoemotional sensor perform recognition of psi oemotsionalnogo human condition.
  • the data obtained from the sensors is processed using initial processing means located on the human body, including as part of a device on the forearm, and transmitted using wired or wireless technologies to a device for further processing and / or reproduction of information.
  • the results of information processing using means placed on a person’s hand can be displayed on the built-in interface elements or transmitted wirelessly to other elements for displaying the received information and / or controlling electronic devices.
  • the results of information processing using means located on different parts of the human body can be transmitted to the processing device using wires, the information processing results in this case are reflected on the built-in interface elements or transmitted via wireless connection to other display elements of the received information and / or control electronic devices.
  • a device for further processing can use a mobile communication device - a smartphone.
  • a device for further processing they can use a personal computer or its analogues - a tablet, laptop, netbook.
  • a device for further processing they can use a specially designed processing device with autonomous power supply, with the help of which they process sensor data and display the results of processed information about human movements on a monitor or other means of the interface - graphic, sound, vibration, temperature, mechanical, or use it to control electronic devices.
  • a processing device electronic production control systems, or vehicles, or musical instruments, or medical devices can be used.
  • a skin-galvanic reaction sensor can be used, with the help of which recognition of the psychoemotional state of a person is performed on the basis of data obtained on changes in physiological parameters - electrical conductivity of human skin or electrical potentials of the skin.
  • a psycho-emotional sensor can use a rheogram sensor.
  • a photoplethysmogram sensor As a psycho-emotional sensor, a photoplethysmogram sensor can be used.
  • the psychoemotional state of a person can also be determined as a result of using data obtained from sensors - an accelerometer, gyroscope, magnetometer, electromyograph, given that a change in the psychoemotional state of a person is often reflected in his gestures or its absence.
  • Data on the psycho-emotional sensor can be used to clarify gesture recognition, for example, when the physiological indicators adopted by the psycho-emotional sensor indicate that the carrier is in the sleep phase, the gesture recognition function is disabled.
  • the second task is solved by the fact that a device for recognizing the movements and psycho-emotional state of a person, which is worn on the forearm of the hand and in the body of which sensors are placed - an accelerometer, a gyroscope, a magnetometer, an electromyograph, according to the invention, additionally contains a psycho-emotional sensor, initial processing means are placed on the human body sensor signals using wireless technology connected to a device for further processing and / or reproduction of information.
  • As a device for further processing can be used mobile communication device - smartphone.
  • a personal computer or its analogues - a tablet, laptop, netbook can be used as a device for further processing.
  • a specially designed self-powered processing device can be used.
  • a skin-galvanic reaction sensor As a psycho-emotional sensor, a skin-galvanic reaction sensor can be used.
  • a rheogram sensor As a psycho-emotional sensor, a rheogram sensor can be used.
  • a photoplethysmogram sensor As a psycho-emotional sensor, a photoplethysmogram sensor can be used.
  • the device has autonomous battery power.
  • the inventive method and device improve the interaction of a person with a computer by using an accelerometer, gyroscope, magnetometer, electromyograph, perform recognition of gestures of fingers, hands and forearms of a person’s hand.
  • a distinctive feature of the invention is the use of an electromyograph specifically for gesture recognition.
  • the advantage of the device compared to the prototype is its versatility, namely, integration in any operating system and program, the ability to manage multiple systems at the same time, the ability to use several devices with one processing device, in particular, recognize gestures of both hands.
  • the device is convenient for everyday use.
  • a psycho-emotional sensor skin-galvanic reaction sensor, rheograph or photoplethysmograph
  • rheograph skin-galvanic reaction sensor
  • photoplethysmograph photoplethysmograph
  • the psycho-emotional sensor can perform the function of a heart rate monitor, that is, measure the pulse of a carrier, and the corresponding information processing device can play a pulse of a carrier on a managed device or perform other appropriate actions when the pulse changes within predetermined limits.
  • a psycho-emotional sensor When controlling electronic devices using gestures, the use of a psycho-emotional sensor improves the interface. For example, when managing a video game, a psycho-emotional sensor picks up the player’s strong negative emotions and, accordingly, can change the characteristics of the game.
  • the method allows during sports and other physical exercises to determine the intensity and nature of the athlete’s movements, the result of which can be data on the movements characteristic of a particular athlete, the carrier’s energy consumption, sweating and blood circulation intensities, as well as his psychoemotional state, as measured by a psychoemotional sensor.
  • the indicators of the psychoemotional sensor allow you to catch the body's reaction to the use by the body of medical and other substances, in particular doping, narcotic and alcoholic substances.
  • the measurements of the electromyograph can be used to control the technique for performing specific movements of the hand and forearm, restoring the limb after injuries and other physiological indicators.
  • the invention can also serve as the basis for the manufacture and improvement of prosthetic arms and control their use.
  • the inventive method also allows you to obtain data on the movements of a group of people, participants in sports and other games, and the use of a psycho-emotional sensor significantly increases the possibility of its appointment.
  • a psycho-emotional sensor significantly increases the possibility of its appointment.
  • Fig. 1 is a diagram of a device for recognizing movements and psycho-emotional state of a person
  • Fig. 2 is a variant of the appearance of a device for recognizing movements and psycho-emotional human condition.
  • the device is worn on the forearm of the hand. Sensors are located in the device’s body - accelerometer 1, gyroscope 2. magnetometer 3, electromyograph 4, psychoemotional sensor 5 (skin-galvanic reaction sensor, rheograph or photoplethysmograph), as well as device 6 for initial processing of sensor signals and wireless data transmission modules.
  • a mobile communication device - a smartphone can be used; personal computer or its analogues - tablet, laptop, netbook; specially designed self-powered processing device; electronic production control systems, or vehicles, or musical instruments, or medical devices.
  • the device has autonomous battery power (not shown).
  • a method of recognizing the movements and psycho-emotional state of a person is as follows.
  • a method of recognizing the movements and psycho-emotional state of a person is as follows.
  • a device for recognizing the movements and psycho-emotional state of a person is put on the forearm of the hand.
  • sensors - accelerometer 1, gyroscope 2, magnetometer 3, electromyograph 4 perform recognition of gestures of fingers, hands and forearms of a person’s hand.
  • Physical movement data obtained from sensors 1, 2, 3, 4 is processed using processing tools, which are located:
  • the obtained data is transmitted using wired or wireless technologies (Bluetooth and Wi-Fi) to the device 7 for further processing (mobile communication device - smartphone; personal computer or its analogues - tablet, laptop, netbook; specially designed processing device with autonomous nutrition; electronic production control systems, or vehicles, or musical instruments, or medical devices).
  • a specially designed processing device with autonomous power supplies processes the sensor data and displays the results of the processed information about human movements on a monitor or other means of the interface - graphic, sound, vibration, temperature, mechanical and / or uses them to control electronic devices.
  • the psychoemotional state of a person is recognized based on the data obtained on a change in one of the following physiological indicators - the electrical conductivity of human skin; electrical potentials of the skin; blood vessels of the skin.
  • the psycho-emotional state can also be determined as a result of using data obtained from sensors 1, 2, 3, 4, because a change in the psycho-emotional state of a person is often reflected in its gestures or its absence.
  • data from the psycho-emotional 5 sensor can be used to clarify gesture recognition, for example, physiological indicators received by the sensor indicate that the carrier is in the sleep phase, so the gesture recognition function can be turned off.
  • non-invasive (external) electrodes are used that directly come into contact with the skin.
  • a feature of the device is the use of common electrodes for the electromyograph 4 and psychoemotional 5 sensor, the number of which may differ depending on the use of specific muscles and the number of desired movements.

Abstract

The group of inventions relates to electronic devices which are worn on the body and which are intended for control of and interaction with other electronic devices by means of recognition of the psycho-emotional state and movements of a person, and can be used as a means of communication between people; as a means of controlling electronic devices, prostheses, computer programmes, mobile applications for entertainment and work in a person's daily life, and also for monitoring a person's safety or the clinical condition of patients. For the purposes of the method for recognising the psycho-emotional state and movements of a person, a device is used in which the following motion sensors are accommodated: an accelerometer; a gyroscope; a magnetometer; and an electromyograph, which recognise hand and forearm gestures; and also psycho-emotional sensors for determining the state of a person: a psychogalvanic reflex; a rheogram; a photoplethysmogram. The data obtained from the sensors are processed using initial processing means accommodated within the device, and are transmitted, using wired or wireless technology, to devices for further processing and/or reproduction of the information.

Description

СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ И ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО METHOD OF MOTION RECOGNITION AND PSYCHO-EMOTIONAL
СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ HUMAN STATES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
Изобретение относится к электронным устройствам, которые носят на теле и которые предназначены для управления и взаимодействия с другими электронными устройствами путем распознавания психоэмоционального состояния человека и его движений, в частности жестов кисти и предплечья, и может быть использовано как средство общения между людьми, средство управления электронными устройствами, протезами, компьютерными программами, мобильными приложениями для развлечений и работы человека в повседневной жизни, а также для контроля безопасности человека, клинического состояния больных. The invention relates to electronic devices that are worn on the body and which are designed to control and interact with other electronic devices by recognizing the psycho-emotional state of a person and his movements, in particular gestures of the hand and forearm, and can be used as a means of communication between people, a means of controlling electronic devices, prostheses, computer programs, mobile applications for entertainment and human work in everyday life, as well as for security control human, clinical condition of patients.
Для улучшения взаимодействия человека с электронными приборами используют устройства распознавания движений человека, в том числе его передвижения в пространстве, а также жестов, выполненных как его конечностями, так и телом в целом. Распознавания движений - это процесс отображения физических движений в виртуальном виде с целью дальнейшей их обработки и использования.  To improve the interaction of a person with electronic devices, devices for recognizing human movements, including his movement in space, as well as gestures made both by his limbs and the body as a whole, are used. Motion recognition is the process of displaying physical movements in a virtual form for the purpose of their further processing and use.
Известным способом распознавания жестов является использование дополнительных устройств ввода-вывода информации, связь которых с управляемыми устройствами происходит с помощью проводов, а также электромагнитных, оптических, звуковых и других излучений. Методами воздействия человека на такие устройства может быть механическое воздействие (нажатие и кручение кнопок и рычагов, прикосновение к сенсорам, сжатие и т.п.), перемещение на поверхности (например, компьютерная мышь и ее дополнительные элементы - колеса прокрутки, трекболы), наклон, вращение вокруг оси, поворот в определенном направлении. Существующие системы имеют недостатки при использовании, поскольку привязаны к неподвижным предметам и занимают руки человека.  A known method of gesture recognition is the use of additional information input / output devices, the connection of which with controlled devices is via wires, as well as electromagnetic, optical, sound and other radiation. The methods of human exposure to such devices can be mechanical impact (pressing and twisting buttons and levers, touching sensors, compression, etc.), moving on the surface (for example, a computer mouse and its additional elements - scroll wheels, trackballs), tilt , rotation around an axis, rotation in a certain direction. Existing systems have drawbacks in use, since they are tied to stationary objects and occupy human hands.
Одним из способов распознавания жестов является оптическое восприятие положения рук. Для этого в изобретениях US 6 128 003, US 8 768 006 и US 5 454 043 предлагается обработка изображения камеры, а в US 8 638 989 В2 компания Leap Motion предлагает использовать различные типы камер, в том числе инфракрасные.  One way to recognize gestures is through optical perception of the position of the hands. To do this, the inventions US 6 128 003, US 8 768 006 and US 5 454 043 offer camera image processing, and in US 8 638 989 B2 Leap Motion proposes the use of various types of cameras, including infrared.
Недостатками таких способов и устройств является необходимость привязки оператора к камере или точке в пространстве. В изобретении US 6 128 003 предлагается использовать перчатки, что также не удобно при использовании. В повседневной жизни распространен привычный инерционный набор датчиков (inertial measurement unit), который, в частности, используется для распознавания жестов в смартфонах и других мобильных устройствах. К ним относится набор с акселерометра, гироскопа и магнитометра, который служит для улучшения пользовательского интерфейса. Некоторые функции, реализуемые таким набором, стали стандартными, например, автоповорот изображения экрана при соответствующем повороте устройства, а некоторые функции используются разработчиками программного обеспечения (ПО), в том числе игр. Данный набор используется в способе путем размещения его на предплечье руки и, как следствие, получении данных о вращении и движения руки в пространстве. The disadvantages of such methods and devices is the need to bind the operator to the camera or point in space. In the invention US 6 128 003 it is proposed to use gloves, which is also not convenient when used. In everyday life, the usual inertial measurement unit is common, which, in particular, is used to recognize gestures in smartphones and other mobile devices. These include a kit with an accelerometer, gyroscope and magnetometer, which serves to improve the user interface. Some functions implemented by this set have become standard, for example, auto-rotate the screen image when the device is rotated accordingly, and some functions are used by software developers, including games. This kit is used in the method by placing it on the forearm of the arm and, as a result, obtaining data on the rotation and movement of the arm in space.
Для способа распознавания жестов также используют миограф - устройство, воспринимающее акустические, электромагнитные и вибрационные эффекты, возникающие в мышцах во время сокращения. Способ заключается в снятии и анализе электромиограммы предплечья руки, что позволяет воспринимать сокращение мышц и, как следствие, распознавать жесты кисти руки и отдельных пальцев. Для получения электромиограммы используются неинвазивные (внешние) электроды, которые могут иметь разную конструкцию, размер, состав и количество. Все сенсоры, электроды, оборудование обработки и передачи данных компактно размещены в корпусе из ткани, который носят на предплечье руки. Устройство удобно в повседневном использовании.  For the method of gesture recognition, a myograph is also used - a device that perceives acoustic, electromagnetic and vibration effects that occur in muscles during contraction. The method consists in the removal and analysis of the electromyogram of the forearm of the hand, which allows to perceive muscle contraction and, as a result, to recognize gestures of the hand and individual fingers. To obtain an electromyogram, non-invasive (external) electrodes are used, which can have a different design, size, composition and quantity. All sensors, electrodes, data processing and transmission equipment are compactly housed in a fabric housing worn on the forearm of the hand. The device is convenient in everyday use.
В патенте WO 2004107962 А2 предлагается использовать различные датчики, среди которых миографы, акселерометр и плетизмограф, для анализа физиологического состояния человека: дыхания, его фаз и проблем с дыханием, измерения количества карбон-диоксида в воздухе, кардиопоказателей, среди которых различные фазы кардиограммы, пульс, объем желудочков и т.д., потока крови, кровяного давления, концентрации глюкозы и другие. Такие медицинские случаи, когда кислородная недостаточность/перенасыщение влияют на осанку и движения человека, поэтому для их отслеживания предлагается использовать акселерометры, установленные в основном на торсе и ногах человека.  Patent WO 2004107962 A2 proposes the use of various sensors, including myographs, an accelerometer and a plethysmograph, for analyzing a person’s physiological state: respiration, its phases and breathing problems, measuring the amount of carbon dioxide in the air, cardiac indicators, including various phases of a cardiogram, pulse , ventricular volume, etc., blood flow, blood pressure, glucose concentration and others. Such medical cases when oxygen deficiency / oversaturation affect the posture and movement of the person, therefore, it is proposed to use accelerometers installed mainly on the torso and legs of a person to track them.
В патенте US 20140163412 для улучшения работы миографа в условиях движения человека или конечности, в состав которой входит мышца, предлагается отслеживать интенсивность движений для соответствующей фильтрации шумов. В некоторых опытных вариантах используют для этого акселерометр, гироскоп и магнитометр. Однако изобретение не использует указанный набор датчиков для распознавания движений, только для стабилизации работы миографа во время движения устройства.  In the patent US 20140163412 to improve the performance of the myograph in terms of movement of a person or limb, which includes muscle, it is proposed to monitor the intensity of movements for appropriate noise filtering. In some experimental versions, an accelerometer, gyroscope and magnetometer are used for this. However, the invention does not use the specified set of sensors for detecting movements, only to stabilize the operation of the myograph during the movement of the device.
В изобретении WO 2010034308 А2 предлагается метод получения биометрических данных группы людей во время определенного периода времени - игры, для чего к каждому ее участнику прикрепляют устройство распознавания движений. Пространством движений участников определяется поле игры, а информацию от устройств распознавания движений передают к центральному серверу для обработки. Датчиками, которые могут быть использованы в устройствах, называют 3 -мерные акселерометры, гироскопы и магнитометры в простой версии, а также датчики давления, температуры и физиологические, определяющие пульс носителя, частоту дыхания, влажность кожи, вдыхаемый воздух, количество кислорода в крови, и/или миографы. In the invention WO 2010034308 A2, a method for producing biometric data of a group of people during a certain period of time - a game, for which a motion recognition device is attached to each of its participants. The space of the participants' movements is determined by the game field, and information from the motion recognition devices is transmitted to the central server for processing. Sensors that can be used in devices are called 3-dimensional accelerometers, gyroscopes and magnetometers in a simple version, as well as pressure, temperature and physiological sensors that determine the carrier’s pulse, respiratory rate, skin moisture, inhaled air, the amount of oxygen in the blood, and / or myographs.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент WO 2009138587 А2, 2010, в описании которого предлагается для обработки информации о физической или ментальной активности личности использовать для каждого человека индивидуальное устройство, носимое на теле и содержащее определенное количество сенсоров, способных получить данные, соответствующие физической или биологической активности носителя устройства. Изобретение заявляет о наличии в составе указанного корпуса хотя бы одного датчика движения, хотя бы одного физиологического датчика и использование хотя бы одной системы позиционирования. К датчикам движения относят акселерометр, гироскоп и магнитометр, среди физиологических датчиков могут быть датчики мышечной активности (электромиограф, ЭМГ) и датчик потока крови. Устройство соединено со средствами радиосвязи, что позволяет управлять собранными данными.  Closest to the claimed invention is the patent WO 2009138587 A2, 2010, in the description of which it is proposed to process information about the physical or mental activity of an individual to use for each person an individual device worn on the body and containing a certain number of sensors capable of obtaining data corresponding to physical or biological device media activity. The invention claims the presence of at least one motion sensor, at least one physiological sensor, and the use of at least one positioning system. Motion sensors include an accelerometer, a gyroscope and a magnetometer, among physiological sensors there may be sensors of muscle activity (electromyograph, EMG) and a blood flow sensor. The device is connected to radio communications, which allows you to manage the collected data.
Однако этот способ применяется для получения и обработки физиологических данных человека или животного, в частности лошадей и спортсменов во время физической и психической активности, без указания места измерений, а в его назначении не заявлено распознавание движений или жестов носителя. Кроме того. обработка данных (кроме воспроизведения), передаваемых беспроводным путем, происходит только на удаленном устройстве.  However, this method is used to obtain and process the physiological data of a person or animal, in particular horses and athletes during physical and mental activity, without indicating the place of measurement, and its purpose does not declare recognition of movements or gestures of the carrier. Besides. Processing of data (except for playback) transmitted wirelessly occurs only on the remote device.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать взаимодействие человека с электронными устройствами путем создания способа распознавания жестов и психоэмоционального состояния человека с интеграцией в любой операционной системе и программе, возможность управлять несколькими системами одновременно и использования нескольких устройств с одним устройством обработки, в частности распознавать жесты обеих рук.  The basis of the invention is the task to improve the interaction of a person with electronic devices by creating a method for recognizing gestures and the psycho-emotional state of a person with integration in any operating system and program, the ability to control multiple systems simultaneously and use several devices with one processing device, in particular, recognize gestures of both hands.
Вторая задача, поставленная в основу изобретения, - создание универсального устройства распознавания жестов и психоэмоционального состояния человека для управления и взаимодействия с другими электронными устройствами. Поставленную задачу решают тем, что в способе распознавания движений и психоэмоционального состояния человека с помощью датчиков - акселерометра, гироскопа, магнитометра и электромиографа, которые размещают в устройстве, что надевают на предплечье руки, согласно изобретению, в устройстве дополнительно размещают психоэмоциональный датчик, и, используя акселерометр, гироскоп, магнитометр, электромиограф, выполняют распознавания жестов кисти, пальцев и предплечья руки человека, а психоэмоциональным датчиком выполняют распознавания психоэмоционального состояния человека. The second task, which is the basis of the invention, is the creation of a universal device for recognizing gestures and the psycho-emotional state of a person for controlling and interacting with other electronic devices. The problem is solved by the fact that in the method of recognizing the movements and psychoemotional state of a person using sensors - an accelerometer, gyroscope, magnetometer and electromyograph, which are placed in the device that put on the forearm of the hand, according to the invention, the psychoemotional sensor is additionally placed in the device, and using accelerometer, gyroscope, magnetometer, electromyograph, perform recognition of gestures of the hand, fingers and forearm of a person’s hand, and psychoemotional sensor perform recognition of psi oemotsionalnogo human condition.
Полученные с датчиков данные обрабатывают с помощью средств начальной обработки, расположенных на теле человека, в том числе в составе устройства на предплечье, и передают с помощью проводных или беспроводных технологий к устройству дальнейшей обработки и/или воспроизведению информации.  The data obtained from the sensors is processed using initial processing means located on the human body, including as part of a device on the forearm, and transmitted using wired or wireless technologies to a device for further processing and / or reproduction of information.
На начальном этапе обработки данных необходимо их усиление, фильтрация и оцифровка, на дальнейших этапах выполняется собственно распознавания жестов и психоэмоционального состояния человека, после чего может происходить ответная реакция на жест, физиологическое или эмоциональное состояние человека, выполненное дополнительным устройством обработки и воспроизведения информации.  At the initial stage of data processing, it is necessary to amplify, filter, and digitize, at the next stages, the actual recognition of gestures and the psycho-emotional state of a person is performed, after which a response to a gesture, physiological or emotional state of a person, performed by an additional device for processing and reproducing information, can occur.
В зависимости от сложности поставленной задачи и алгоритма распознавания различных видов жестов или эмоций, а также мощности средств обработки и количества используемых датчиков, необходимы различные вычислительные возможности для указанных этапов обработки информации, а, следовательно, количество и мощность устройств обработки может меняться.  Depending on the complexity of the task and the recognition algorithm for various types of gestures or emotions, as well as the power of processing tools and the number of sensors used, different computing capabilities are necessary for the indicated stages of information processing, and, therefore, the number and power of processing devices can vary.
Результаты обработки информации с помощью средств, размещенных на руке человека, могут отображаться на встроенных элементах интерфейса или передаваться по беспроводному соединению на другие элементы отображения полученной информации и/или управления электронными устройствами.  The results of information processing using means placed on a person’s hand can be displayed on the built-in interface elements or transmitted wirelessly to other elements for displaying the received information and / or controlling electronic devices.
Результаты обработки информации с помощью средств, размещенных на разных частях тела человека, могут передавать к устройству обработки с помощью проводов, результаты обработки информации в таком случае отражаются на встроенных элементах интерфейса или передаются с помощью беспроводного соединения на другие элементы отображения полученной информации и/или управления электронными устройствами.  The results of information processing using means located on different parts of the human body can be transmitted to the processing device using wires, the information processing results in this case are reflected on the built-in interface elements or transmitted via wireless connection to other display elements of the received information and / or control electronic devices.
В качестве устройства дальнейшей обработки могут использовать устройство мобильной связи - смартфон.  As a device for further processing can use a mobile communication device - a smartphone.
В качестве устройства дальнейшей обработки могут использовать персональный компьютер или его аналоги - планшет, ноутбук, нетбук. В качестве устройства дальнейшей обработки могут использовать специально сконструированное устройство обработки с автономным питанием, с помощью которого обрабатывают данные датчиков и выводят результаты обработанной информации о движениях человека на монитор или другие средства интерфейса - графические, звуковые, вибрационные, температурные, механические или использовать его для управления электронными устройствами. As a device for further processing, they can use a personal computer or its analogues - a tablet, laptop, netbook. As a device for further processing, they can use a specially designed processing device with autonomous power supply, with the help of which they process sensor data and display the results of processed information about human movements on a monitor or other means of the interface - graphic, sound, vibration, temperature, mechanical, or use it to control electronic devices.
В качестве устройства обработки могут использовать электронные системы управления производством, или средствами передвижения, или музыкальные инструменты, или медицинские приборы.  As a processing device, electronic production control systems, or vehicles, or musical instruments, or medical devices can be used.
Как психоэмоциональный датчик могут использовать датчик кожно- гальванической реакции, с помощью которого выполняют распознавания психоэмоционального состояния человека на основе полученных данных об изменении физиологических показателей - электропроводности кожи человека или электрических потенциалов кожи.  As a psychoemotional sensor, a skin-galvanic reaction sensor can be used, with the help of which recognition of the psychoemotional state of a person is performed on the basis of data obtained on changes in physiological parameters - electrical conductivity of human skin or electrical potentials of the skin.
В качестве психоэмоционального датчика могут использовать датчик реограммы. As a psycho-emotional sensor can use a rheogram sensor.
В качестве психоэмоционального датчика могут использовать датчик фотоплетизмограмы. As a psycho-emotional sensor, a photoplethysmogram sensor can be used.
Психоэмоциональное состояние человека также могут определять в результате использования данных, полученных с датчиков - акселерометра, гироскопа, магнитометра, электромиографа, учитывая, что изменение психоэмоционального состояния человека часто отражается на его жестикуляции или ее отсутствии.  The psychoemotional state of a person can also be determined as a result of using data obtained from sensors - an accelerometer, gyroscope, magnetometer, electromyograph, given that a change in the psychoemotional state of a person is often reflected in his gestures or its absence.
Данные по психоэмоциональному датчику могут использовать для уточнения распознавания жестов, например, когда физиологические показатели, принятые психоэмоциональным датчиком, свидетельствуют о переходе носителя в фазу сна, функцию распознавания жестов отключают.  Data on the psycho-emotional sensor can be used to clarify gesture recognition, for example, when the physiological indicators adopted by the psycho-emotional sensor indicate that the carrier is in the sleep phase, the gesture recognition function is disabled.
В качестве беспроводных технологий передачи информации используют Bluetooth и/или Wi-Fi.  As a wireless technology for transmitting information using Bluetooth and / or Wi-Fi.
Вторую поставленную задачу решают тем, что устройство распознавания движений и психоэмоционального состояния человека, которое надето на предплечье руки и в корпусе которого размещены датчики - акселерометр, гироскоп, магнитометр, электромиограф, согласно изобретению, дополнительно содержит психоэмоциональный датчик, на теле человека размещены средства начальной обработки сигналов датчиков, с помощью беспроводных технологий соединенные с устройством дальнейшей обработки и/или воспроизведение информации.  The second task is solved by the fact that a device for recognizing the movements and psycho-emotional state of a person, which is worn on the forearm of the hand and in the body of which sensors are placed - an accelerometer, a gyroscope, a magnetometer, an electromyograph, according to the invention, additionally contains a psycho-emotional sensor, initial processing means are placed on the human body sensor signals using wireless technology connected to a device for further processing and / or reproduction of information.
В качестве устройства дальнейшей обработки может быть использовано устройство мобильной связи - смартфон. As a device for further processing can be used mobile communication device - smartphone.
В качестве устройства дальнейшей обработки может быть использован персональный компьютер или его аналоги - планшет, ноутбук, нетбук.  As a device for further processing, a personal computer or its analogues - a tablet, laptop, netbook can be used.
В качестве устройства дальнейшей обработки может быть использовано специально сконструированное устройство обработки с автономным питанием.  As a further processing device, a specially designed self-powered processing device can be used.
В качестве устройства дальнейшей обработки могут быть использованы электронные системы управления производством, или средства передвижения, или музыкальные инструменты, или медицинские приборы.  As a device for further processing, electronic production control systems, or vehicles, or musical instruments, or medical devices can be used.
В качестве психоэмоционального датчика может быть использован датчик кожно- гальванической реакции.  As a psycho-emotional sensor, a skin-galvanic reaction sensor can be used.
В качестве психоэмоционального датчика может быть использован датчик реограммы.  As a psycho-emotional sensor, a rheogram sensor can be used.
В качестве психоэмоционального датчика может быть использован датчик фотоплетизмограмы.  As a psycho-emotional sensor, a photoplethysmogram sensor can be used.
Устройство имеет автономное питание от аккумулятора.  The device has autonomous battery power.
Заявляемые способ и устройство совершенствуют взаимодействие человека с компьютером путем использования акселерометра, гироскопа, магнитометра, электромиографа, выполняют распознавания жестов пальцев, кисти и предплечья руки человека.  The inventive method and device improve the interaction of a person with a computer by using an accelerometer, gyroscope, magnetometer, electromyograph, perform recognition of gestures of fingers, hands and forearms of a person’s hand.
Отличительной особенностью изобретения является использование электромиографа именно для распознавания жестов.  A distinctive feature of the invention is the use of an electromyograph specifically for gesture recognition.
Преимуществом устройства по сравнению с прототипом является его универсальность, а именно, интеграция в любой операционной системе и программе, возможность управлять несколькими системами одновременно, возможность использовать несколько устройств с одним устройством обработки, в частности распознавать жесты обеих рук.  The advantage of the device compared to the prototype is its versatility, namely, integration in any operating system and program, the ability to manage multiple systems at the same time, the ability to use several devices with one processing device, in particular, recognize gestures of both hands.
Благодаря легкому гибкому исполнению и манжеты из ткани устройство удобно в повседневном использовании.  Thanks to its lightweight flexible design and fabric cuffs, the device is convenient for everyday use.
Психоэмоциональный датчик (датчик кожно-гальванической реакции, реограф или фотоплетизмограф) используют для распознавания психоэмоционального состояния человека. По полученным данным о гальванических (электрических) свойствах кожи, потоке крови в сосудах и ее моментальном составе можно сделать приближенные выводы о медицинском состоянии носителя устройства, в том числе о проблемах с дыханием или кровоснабжением, а также о психоэмоциональном состоянии, например, о сильных эмоциях, возбуждении/расслаблении, испуге, изменении настроения и т. п. Кроме указанных функций, психоэмоциональный датчик может выполнять функцию пульсометра, то есть измерять пульс носителя, а соответствующее устройство обработки информации может воспроизводить пульс носителя на управляемом устройстве или выполнять другие соответствующие действия при изменении пульса в предварительно заданных пределах. A psycho-emotional sensor (skin-galvanic reaction sensor, rheograph or photoplethysmograph) is used to recognize a person's psycho-emotional state. Based on the data on the galvanic (electrical) properties of the skin, blood flow in the vessels and its instant composition, we can draw approximate conclusions about the medical condition of the device’s carrier, including breathing or blood supply problems, as well as about the emotional state, for example, about strong emotions excitement / relaxation, fright, mood swings, etc. In addition to these functions, the psycho-emotional sensor can perform the function of a heart rate monitor, that is, measure the pulse of a carrier, and the corresponding information processing device can play a pulse of a carrier on a managed device or perform other appropriate actions when the pulse changes within predetermined limits.
При управлении электронными устройствами с помощью жестов использование психоэмоционального датчика совершенствует интерфейс. Например, при управлении видеоигрой психоэмоциональный датчик улавливает сильные негативные эмоции игрока и, соответственно, может менять характеристики игры.  When controlling electronic devices using gestures, the use of a psycho-emotional sensor improves the interface. For example, when managing a video game, a psycho-emotional sensor picks up the player’s strong negative emotions and, accordingly, can change the characteristics of the game.
Способ позволяет во время спортивных и других физических занятий определять интенсивность и характер движений спортсмена, результатом которых могут быть данные о присущих конкретному спортсмену движений, энергетических затрат носителя, интенсивности потоотделения и кровообращения, а также его психоэмоциональном состоянии, измеряемые психоэмоциональным датчиком. Таким образом, можно получить сведения о физических возможностях спортсмена, ответ организма на определенные физические нагрузки, психоэмоциональную реакцию на элементы движений, настроение спортсмена и риск для здоровья в конкретный момент времени, утомляемость, активность и тому подобное. Показатели психоэмоционального датчика позволяют уловить реакцию организма на употребление организмом медицинских и других веществ, в частности допинга, наркотических и алкогольных веществ. Кроме того, измерения электромиографа можно использовать для контроля техники выполнения конкретных движений кисти и предплечья, восстановление конечности после травм и других физиологических показателей. Таким образом, изобретение также может послужить основой для изготовления и усовершенствования протезов рук и контроля их применения.  The method allows during sports and other physical exercises to determine the intensity and nature of the athlete’s movements, the result of which can be data on the movements characteristic of a particular athlete, the carrier’s energy consumption, sweating and blood circulation intensities, as well as his psychoemotional state, as measured by a psychoemotional sensor. Thus, you can get information about the athlete’s physical capabilities, the body’s response to certain physical exertion, the psycho-emotional reaction to the elements of movement, the athlete’s mood and health risk at a particular time, fatigue, activity, and the like. The indicators of the psychoemotional sensor allow you to catch the body's reaction to the use by the body of medical and other substances, in particular doping, narcotic and alcoholic substances. In addition, the measurements of the electromyograph can be used to control the technique for performing specific movements of the hand and forearm, restoring the limb after injuries and other physiological indicators. Thus, the invention can also serve as the basis for the manufacture and improvement of prosthetic arms and control their use.
Заявляемый способ также позволяет получить данные о движениях группы людей, участников спортивных и других игр, и использование психоэмоционального датчика существенно увеличивает возможности его назначения. Кроме распознавания движений нескольких лиц и возможности их обработки, можно наблюдать психоэмоциональное состояние игрока, его реакцию на события, а также других игроков, повышает интерес наблюдений за игрой, контроль игроков их тренером, упрощает моделирование игровых ситуаций и наблюдения за нарушениями и т.д.  The inventive method also allows you to obtain data on the movements of a group of people, participants in sports and other games, and the use of a psycho-emotional sensor significantly increases the possibility of its appointment. In addition to recognizing the movements of several persons and the possibility of processing them, one can observe the psycho-emotional state of the player, his reaction to events, as well as other players, increases the interest in observing the game, controlling the players by their coach, simplifies modeling of game situations and monitoring violations, etc.
Изобретение поясняется рисунками: где на фиг.1 приведена схема устройства распознавания движений и психоэмоционального состояния человека, на фиг.2 - вариант внешнего вида устройства для распознавания движений и психоэмоционального состояния человека. The invention is illustrated by drawings: where in Fig. 1 is a diagram of a device for recognizing movements and psycho-emotional state of a person, Fig. 2 is a variant of the appearance of a device for recognizing movements and psycho-emotional human condition.
Устройство надето на предплечье руки. В корпусе устройства расположены датчики - акселерометр 1, гироскоп 2. магнетометр 3, электромиограф 4, психоэмоциональное датчик 5 (датчик кожно-гальванической реакции, реограф или фотоплетизмограф), а также устройство 6 начальной обработки сигналов датчиков и модули беспроводной передачи данных. В качестве устройства дальнейшей обработки и/или воспроизведения информации, передаваемой с помощью беспроводных технологий, может быть использовано устройство мобильной связи - смартфон; персональный компьютер или его аналоги - планшет, ноутбук, нетбук; специально сконструированное устройство обработки с автономным питанием; электронные системы управления производством, или средства передвижения, или музыкальные инструменты, или медицинские приборы.  The device is worn on the forearm of the hand. Sensors are located in the device’s body - accelerometer 1, gyroscope 2. magnetometer 3, electromyograph 4, psychoemotional sensor 5 (skin-galvanic reaction sensor, rheograph or photoplethysmograph), as well as device 6 for initial processing of sensor signals and wireless data transmission modules. As a device for further processing and / or reproduction of information transmitted using wireless technologies, a mobile communication device - a smartphone can be used; personal computer or its analogues - tablet, laptop, netbook; specially designed self-powered processing device; electronic production control systems, or vehicles, or musical instruments, or medical devices.
Устройство имеет автономное питание от аккумулятора (не показано).  The device has autonomous battery power (not shown).
Способ распознавания движений и психоэмоционального состояния человека осуществляют следующим образом.  A method of recognizing the movements and psycho-emotional state of a person is as follows.
Способ распознавания движений и психоэмоционального состояния человека осуществляют следующим образом.  A method of recognizing the movements and psycho-emotional state of a person is as follows.
Устройство распознавания движений и психоэмоционального состояния человека надевают на предплечье руки. С помощью датчиков - акселерометра 1, гироскопа 2, магнитометра 3, электромиографа 4 выполняют распознавания жестов пальцев, кисти и предплечья руки человека. Данные о физическом движении, полученные с датчиков 1, 2, 3, 4, обрабатывают с помощью средств обработки, которые расположены:  A device for recognizing the movements and psycho-emotional state of a person is put on the forearm of the hand. Using sensors - accelerometer 1, gyroscope 2, magnetometer 3, electromyograph 4 perform recognition of gestures of fingers, hands and forearms of a person’s hand. Physical movement data obtained from sensors 1, 2, 3, 4 is processed using processing tools, which are located:
- непосредственно на верхней конечности (руки) человека, при этом результаты обработки информации в таком случае отражаются на встроенных элементах интерфейса или передают с помощью беспроводного соединения на другие элементы отображения и использования полученной информации;  - directly on the upper limb (arm) of a person, while the results of information processing in this case are reflected on the built-in interface elements or transmitted via wireless connection to other elements for displaying and using the received information;
- на других частях тела человека, при этом данные с датчиков к устройству 6 обработки передаются с помощью проводов, а результаты обработки информации в таком случае отражаются на встроенных элементах интерфейса или передаются с помощью беспроводного соединения на другие элементы отображения и использования полученной информации.  - on other parts of the human body, while the data from the sensors to the processing device 6 is transmitted using wires, and the information processing results in this case are reflected on the built-in interface elements or transmitted via wireless connection to other elements for displaying and using the obtained information.
Полученные данные передают с помощью проводных или беспроводных технологий (Bluetooth и Wi-Fi) к устройству 7 их дальнейшей обработки (устройство мобильной связи - смартфон; персональный компьютер или его аналоги - планшет, ноутбук, нетбук; специально сконструированное устройство обработки с автономным питанием; электронные системы управления производством, или средства передвижения, или музыкальные инструменты, или медицинские приборы). При этом специально сконструированное устройство обработки с автономным питанием обрабатывает данные датчиков и выводит результаты обработанной информации о движениях человека на монитор или другие средства интерфейса - графические, звуковые, вибрационные, температурные, механические и/или использует их для управления электронными устройствами. The obtained data is transmitted using wired or wireless technologies (Bluetooth and Wi-Fi) to the device 7 for further processing (mobile communication device - smartphone; personal computer or its analogues - tablet, laptop, netbook; specially designed processing device with autonomous nutrition; electronic production control systems, or vehicles, or musical instruments, or medical devices). In this case, a specially designed processing device with autonomous power supplies processes the sensor data and displays the results of the processed information about human movements on a monitor or other means of the interface - graphic, sound, vibration, temperature, mechanical and / or uses them to control electronic devices.
При использовании психоэмоционального 5 датчика (датчик кожно- гальванической реакции, реограф или фотоплетизмограф) выполняют распознавания психоэмоционального состояния человека на основе полученных данных об изменении одного из следующих физиологических показателей - электропроводности кожи человека; электрических потенциалов кожи; кровотока сосудов кожи.  When using the psychoemotional 5 sensor (skin-galvanic reaction sensor, rheograph or photoplethysmograph), the psychoemotional state of a person is recognized based on the data obtained on a change in one of the following physiological indicators - the electrical conductivity of human skin; electrical potentials of the skin; blood vessels of the skin.
Под психоэмоциональным состоянием человека, распознаваемым с помощью психоэмоционального 5 датчика, понимается временное или длительное состояние психоэмоционального возбуждения или торможения, вызванное воздействием на человека извне, изменением состояния его здоровья, употреблением алкогольных, наркотических средств или других психостимулирующих препаратов, и сказывается на его физиологических показателях.  Under the psychoemotional state of a person recognized with the help of the psychoemotional 5th sensor, we mean a temporary or prolonged state of psychoemotional arousal or inhibition caused by exposure to a person from outside, a change in his state of health, the use of alcoholic, narcotic drugs or other psychostimulating drugs, and affects his physiological indicators.
Психоэмоциональное состояние также может быть определено в результате использования данных, полученных с датчиков 1 , 2, 3, 4, потому что изменение психоэмоционального состояния человека часто отражается на ее жестикуляции или ее отсутствии. Аналогично данные с психоэмоционального 5 датчика могут быть использованы для уточнения распознавания жестов, например физиологические показатели, принятые датчиком, свидетельствуют о переходе носителя в фазу сна, поэтому функцию распознавания жестов можно отключить.  The psycho-emotional state can also be determined as a result of using data obtained from sensors 1, 2, 3, 4, because a change in the psycho-emotional state of a person is often reflected in its gestures or its absence. Similarly, data from the psycho-emotional 5 sensor can be used to clarify gesture recognition, for example, physiological indicators received by the sensor indicate that the carrier is in the sleep phase, so the gesture recognition function can be turned off.
Для снятия электромиограммы и кожно-гальванической реакции с предплечья используют неинвазивные (внешние) электроды, которые непосредственно соприкасаются с кожей. Особенностью устройства является использование общих электродов для электромиографа 4 и психоэмоционального 5 датчика, количество которых может отличаться в зависимости от использования конкретных мышц и количества желаемых движений.  To remove the electromyogram and skin-galvanic reaction from the forearm, non-invasive (external) electrodes are used that directly come into contact with the skin. A feature of the device is the use of common electrodes for the electromyograph 4 and psychoemotional 5 sensor, the number of which may differ depending on the use of specific muscles and the number of desired movements.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ распознавания движений и психоэмоционального состояния человека с помощью датчиков - акселерометра, гироскопа, магнитометра и электромиографа, размещенных в устройстве, которое надевают на предплечье руки, отличающийся тем, что в устройстве дополнительно содержится психоэмоциональный датчик, используя акселерометр, гироскоп, магнетометр, электромиограф выполняют распознавания жестов кисти и предплечья руки человека, а психоэмоциональным датчиком выполняют распознавания психоэмоционального состояния человека, после этого полученные с датчиков данные обрабатывают с помощью средств начальной обработки, размещенных в составе устройства на предплечье, и передают с помощью ведущих или беспроводных технологий в устройства дальнейшей обработки и/или воспроизведение информации. 1. A method for recognizing the movements and psycho-emotional state of a person using sensors - an accelerometer, gyroscope, magnetometer and electromyograph placed in a device that is worn on the forearm of the hand, characterized in that the device additionally contains a psycho-emotional sensor using an accelerometer, gyroscope, magnetometer, electromyograph recognition of gestures of the hand and forearm of a person’s hand, and psychoemotional sensor perform recognition of the psychoemotional state of a person, after that the data obtained from the sensors is processed using the initial processing means placed on the forearm as part of the device, and transmitted using leading or wireless technologies to further processing devices and / or information reproduction.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что результаты обработки информации с помощью средств, размещенных на руке человека, отображают на встроенных элементах интерфейса или передают с помощью беспроводного соединения на другие элементы обработки и/или отображения полученной информации.  2. The method according to claim 1, characterized in that the results of information processing using means placed on a person’s hand are displayed on the built-in interface elements or transmitted via wireless connection to other processing and / or display elements of the received information.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что результаты обработки информации с помощью средств, размещенных на разных частях тела человека, передают в устройство обработки с помощью проводов, результаты обработки информации в таком случае отображаются на встроенных элементах интерфейса или передаются с помощью беспроводного соединения на другие элементы отображения и использования полученной информации.  3. The method according to claim 1, characterized in that the information processing results using means located on different parts of the human body are transmitted to the processing device using wires, the information processing results in this case are displayed on the built-in interface elements or transmitted wirelessly connections to other elements of display and use of the information received.
4. Способ по п.1, отличающееся тем, что в качестве устройства обработки используют устройство мобильной связи - смартфон.  4. The method according to claim 1, characterized in that as the processing device use a mobile communication device - a smartphone.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве устройства обработки используют персональный компьютер или его аналоги - планшет, ноутбук, нетбук.  5. The method according to claim 1, characterized in that a personal computer or its analogs — a tablet, laptop, netbook — is used as a processing device.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве устройства обработки используют специально сконструированное устройство с автономным питанием, с помощью которого обрабатывают данные датчиков и выводят результаты обработанной информации о движениях человека на монитор или другие средства интерфейса - графические, звуковые, вибрационные, температурные, механические, или используют ее для управления электронными устройствами.  6. The method according to claim 1, characterized in that a specially designed device with autonomous power supply is used as a processing device, with the help of which the sensor data are processed and the results of the processed information about human movements are displayed on a monitor or other means of the interface - graphic, sound, vibration , temperature, mechanical, or use it to control electronic devices.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве устройства обработки используют электронные системы управления производством, или средствами передвижения, или музыкальные инструменты, или медицинские приборы. 7. The method according to claim 1, characterized in that the processing device uses electronic production control systems, or vehicles, or musical instruments, or medical devices.
8. Способ по п.1 , отличающийся тем, что в качестве психоэмоционального датчика используют датчик кожно-гальванической реакции, с помощью которого выполняют распознавание психоэмоционального состояния человека на основе полученных данных об изменении физиологических показателей - электропроводности кожи человека или электрических потенциалов кожи. 8. The method according to claim 1, characterized in that the sensor of the skin-galvanic reaction is used as a psychoemotional sensor, with the help of which recognition of the psychoemotional state of a person is performed on the basis of the obtained data on changes in physiological parameters - electrical conductivity of human skin or electrical potentials of the skin.
9. Способ по п.1 , отличающийся тем, что в качестве психоэмоционального датчика используют датчик реограммы.  9. The method according to claim 1, characterized in that a rheogram sensor is used as a psycho-emotional sensor.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве психоэмоционального датчика используют датчик фотоплетизмограмы.  10. The method according to claim 1, characterized in that the photoplethysmogram sensor is used as a psychoemotional sensor.
1 1. Способ по п.1, отличающийся тем, что вместе с распознаванием психоэмоционального состояния человека психоэмоциональный датчик служит также пульсометром.  1 1. The method according to claim 1, characterized in that, together with the recognition of the psychoemotional state of a person, the psychoemotional sensor also serves as a heart rate monitor.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что психоэмоциональное состояние человека также определяют в результате использования данных, полученных с датчиков - акселерометра, гироскопа, магнетометр, электромиографа, учитывая, что изменение психоэмоционального состояния человека часто отражается на его жестикуляции или ее отсутствии.  12. The method according to claim 1, characterized in that the psycho-emotional state of a person is also determined as a result of using data obtained from sensors - an accelerometer, gyroscope, magnetometer, electromyograph, given that a change in the psycho-emotional state of a person often affects his gesticulation or its absence.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что данные с психоэмоционального датчика используют для уточнения распознавания жестов, в частности, когда физиологические показатели, принятые психоэмоциональным датчиком, свидетельствуют о переходе носителя в фазу сна, функцию распознавания жестов отключают.  13. The method according to claim 1, characterized in that the data from the psycho-emotional sensor is used to clarify the recognition of gestures, in particular, when the physiological indicators adopted by the psycho-emotional sensor indicate that the carrier is in the sleep phase, the gesture recognition function is disabled.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве беспроводных технологий используют Bluetooth и Wi-Fi.  14. The method according to claim 1, characterized in that as wireless technologies use Bluetooth and Wi-Fi.
15. Устройство распознавания движений и психоэмоционального состояния человека, которое надето на предплечье руки и в корпусе которого размещены датчики - акселерометр, гироскоп, магнитометр, электромиограф, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит психоэмоциональный датчик, все датчики присоединены к устройству начальной обработки сигнала в составе устройства на предплечье и с помощью проводных или беспроводных технологий присоединены к устройству дальнейшей обработки и/или воспроизведения информации.  15. A device for recognizing the movements and psycho-emotional state of a person, which is worn on the forearm of the hand and in the body of which there are sensors - an accelerometer, gyroscope, magnetometer, electromyograph, characterized in that the device additionally contains a psycho-emotional sensor, all sensors are connected to the initial signal processing device as part devices on the forearm and using wired or wireless technologies are connected to the device for further processing and / or reproduction of information.
16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что в качестве устройства обработки использовано устройство мобильной связи - смартфон.  16. The device according to 14, characterized in that as the processing device used a mobile communication device - a smartphone.
17. Устройство по п.14, отличающееся тем, что в качестве устройства обработки использован персональный компьютер или его аналоги - планшет, ноутбук, нетбук. 17. The device according to 14, characterized in that a personal computer or its analogues - a tablet, laptop, netbook, is used as a processing device.
18. Устройство по п.14, отличающееся тем, что в качестве устройства обработки использовано специально сконструированное устройство обработки с автономным питанием. 18. The device according to p. 14, characterized in that as a processing device used specially designed processing device with autonomous power.
19. Устройство по п.14, отличающееся тем, что в качестве устройства обработки использованы электронные системы управления производством, или средства передвижения, или музыкальные инструменты, или медицинские приборы.  19. The device according to 14, characterized in that as the processing device used electronic production control systems, or vehicles, or musical instruments, or medical devices.
20. Устройство по п.14, отличающееся тем, что в качестве психоэмоционального датчика использован датчик кожно-гальванической реакции.  20. The device according to 14, characterized in that as a psycho-emotional sensor used sensor skin-galvanic reaction.
21. Устройство по п.14, отличающееся тем, что в качестве психоэмоционального датчика использован датчик реограммы.  21. The device according to 14, characterized in that the rheogram sensor is used as a psycho-emotional sensor.
22. Устройство по п.14, отличающееся тем, что в качестве психоэмоционального датчика использован датчик фотоплетизмограмы.  22. The device according to 14, characterized in that as a psycho-emotional sensor used sensor photoplethysmogram.
23. Устройство по п.14, отличается тем, что оно имеет автономное питание от аккумулятора.  23. The device according to 14, characterized in that it has autonomous power from the battery.
PCT/UA2016/000027 2015-03-06 2016-03-01 Method for recognising the movement and psycho-emotional state of a person and device for carrying out said method WO2016144284A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA201502059 2015-03-06
UAA201502059 2015-03-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016144284A1 true WO2016144284A1 (en) 2016-09-15

Family

ID=56879212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2016/000027 WO2016144284A1 (en) 2015-03-06 2016-03-01 Method for recognising the movement and psycho-emotional state of a person and device for carrying out said method

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016144284A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106691415A (en) * 2017-02-22 2017-05-24 南京信息职业技术学院 Device and method for monitoring and early warning mental health of adolescents
CN115054248A (en) * 2021-12-10 2022-09-16 荣耀终端有限公司 Emotion monitoring method and emotion monitoring device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004107962A2 (en) * 2003-06-06 2004-12-16 Vivometrics, Inc. Methods and systems for analysis of physiological signals
RU61111U1 (en) * 2006-06-01 2007-02-27 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная коммерческая фирма "Медиком МТД" DEVICE FOR PSYCHOLOGICAL ANALYSIS (OPTIONS)
RU2339087C2 (en) * 2001-09-07 2008-11-20 Хармоник Рисерч, Инк. Remote control device improvement
WO2010034308A2 (en) * 2008-09-27 2010-04-01 Humotion Gmbh Capturing biometric data of a group of persons
US20110105862A1 (en) * 2008-04-28 2011-05-05 Universite Du Sud Toulon-Var Device for acquiring and processing physiological data of an animal or of a human in the course of a physical or mental activity
RU2442531C2 (en) * 2010-03-24 2012-02-20 Сергей Михайлович Ледовской Means of remote humain state monitoring

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2339087C2 (en) * 2001-09-07 2008-11-20 Хармоник Рисерч, Инк. Remote control device improvement
WO2004107962A2 (en) * 2003-06-06 2004-12-16 Vivometrics, Inc. Methods and systems for analysis of physiological signals
RU61111U1 (en) * 2006-06-01 2007-02-27 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная коммерческая фирма "Медиком МТД" DEVICE FOR PSYCHOLOGICAL ANALYSIS (OPTIONS)
US20110105862A1 (en) * 2008-04-28 2011-05-05 Universite Du Sud Toulon-Var Device for acquiring and processing physiological data of an animal or of a human in the course of a physical or mental activity
WO2010034308A2 (en) * 2008-09-27 2010-04-01 Humotion Gmbh Capturing biometric data of a group of persons
RU2442531C2 (en) * 2010-03-24 2012-02-20 Сергей Михайлович Ледовской Means of remote humain state monitoring

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106691415A (en) * 2017-02-22 2017-05-24 南京信息职业技术学院 Device and method for monitoring and early warning mental health of adolescents
CN115054248A (en) * 2021-12-10 2022-09-16 荣耀终端有限公司 Emotion monitoring method and emotion monitoring device
WO2023103512A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 荣耀终端有限公司 Emotion monitoring method and emotion monitoring apparatus
CN115054248B (en) * 2021-12-10 2023-10-20 荣耀终端有限公司 Emotion monitoring method and emotion monitoring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017386412B2 (en) Systems and methods for real-time data quantification, acquisition, analysis, and feedback
US11925471B2 (en) Modular physiologic monitoring systems, kits, and methods
US10973439B2 (en) Systems and methods for real-time data quantification, acquisition, analysis, and feedback
CN109804331B (en) Detecting and using body tissue electrical signals
US10300371B2 (en) Method and system for interacting with a virtual environment
Mukhopadhyay Wearable sensors for human activity monitoring: A review
KR102302871B1 (en) Method and device to monitor and analyzing bio signal of user
US11679300B2 (en) Systems and methods for real-time data quantification, acquisition, analysis, and feedback
KR20150077684A (en) Function Operating Method based on Biological Signals and Electronic Device supporting the same
US20160228640A1 (en) Method and system for interacting with an environment
KR102020598B1 (en) Biofeedback system based on bio-signal sensor for diagnosis and healing of mental illness
EP1871219A2 (en) Methods and systems for physiological and psycho-physiological monitoring and uses thereof
US11699524B2 (en) System for continuous detection and monitoring of symptoms of Parkinson's disease
Nam et al. Biological-signal-based user-interface system for virtual-reality applications for healthcare
WO2016144284A1 (en) Method for recognising the movement and psycho-emotional state of a person and device for carrying out said method
Cranny et al. Vital sign sensing technology
Ghosh et al. Innovative Wearable Device Technology for Biomedical Applications
Woodward Pervasive motion tracking and physiological monitoring
Banissi et al. QL-282-Emerging medical sensory technology
Chickella et al. 1.2. PERVASIVE AND PERSUASIVE TECHNOLOGIES IN MOTIVATING PEOPLE TO PHYSICAL ACTIVITIES OUTDOOR IN FITNESS PARKS
FEDELI et al. Use of wearable sensors to monitor Tai Chi practice
Sandaruwan Use of the Internet of Things to improve the quality of patient care in nursing

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16762080

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16762080

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1