WO2023184758A1 - 一种手套、手部动作识别方法、装置及设备 - Google Patents

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WO2023184758A1
WO2023184758A1 PCT/CN2022/102370 CN2022102370W WO2023184758A1 WO 2023184758 A1 WO2023184758 A1 WO 2023184758A1 CN 2022102370 W CN2022102370 W CN 2022102370W WO 2023184758 A1 WO2023184758 A1 WO 2023184758A1
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glove
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hand
pressure
fabric
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PCT/CN2022/102370
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English (en)
French (fr)
Inventor
余明单
于新亮
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歌尔股份有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/014—Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of smart wearable devices, and in particular to a glove, a hand movement recognition method, device and equipment.
  • smart gloves have been widely used as a commonly used control accessory for head-mounted display devices. use.
  • the basic function of smart gloves is to detect and recognize the wearer's hand movements (such as finger and wrist movements).
  • the purpose of the present invention is to provide a glove, a hand movement recognition method, device and equipment to realize convenient hand movement detection using a fabric pressure sensor, thereby miniaturizing and lightweighting the smart glove, and improving the wearability of the smart glove. Comfort.
  • the present invention provides a glove, including:
  • a fabric pressure sensor is used to collect sensor information corresponding to the pressure of respective glove knitting positions; wherein the glove knitting positions include finger joint positions;
  • a data processing and transmission module connected to the fabric pressure sensor is used to obtain pressure information corresponding to the sensor information and transmit the pressure information to a hand movement recognition device.
  • the fabric-type pressure sensor includes a first sensor disposed at each finger joint position in the front and/or back of the glove; wherein the finger joint positions include the little finger of the glove, the ring finger of the glove, the middle finger of the glove, and the middle finger of the glove. At least one of the three joint positions corresponding to the index finger and the two joint positions corresponding to the thumb of the glove.
  • the fabric-type pressure sensor further includes a second sensor disposed at the fingertips of each glove.
  • the fabric-type pressure sensor further includes a third sensor disposed on the front of the glove at the palm position.
  • the fabric-type pressure sensor further includes a fourth sensor located at the wrist of the glove.
  • data processing and transmission modules include:
  • a wireless transmission component for wirelessly transmitting pressure information to the hand movement recognition device.
  • the present invention also provides a hand movement recognition method, applied to the gloves as described above, including:
  • hand bending information is determined; wherein the hand bending information includes finger bending angle information;
  • the hand movement state of the wearer of the glove is identified.
  • determining hand bending information based on the pressure information includes:
  • the hand bending information is determined according to the pressure information and a preset relationship database; wherein the hand bending information also includes wrist bending angle information, and the preset relationship database includes the knitting position settings of each glove in the glove. Correspondence data between the respective pressure information of the fabric-type pressure sensor and the hand bending information and wrist bending angle information.
  • the method before determining the hand bending information based on the pressure information, the method further includes:
  • the pressure information determine whether the glove is in a wearing state
  • the present invention also provides a hand movement recognition device, applied to the gloves as described above, including:
  • a bending determination unit configured to determine hand bending information according to the pressure information; wherein the hand bending information includes finger bending angle information;
  • the invention also provides a hand movement recognition device, including:
  • Memory used to store computer programs
  • a processor configured to implement the steps of the hand movement recognition method as described above when executing the computer program.
  • a glove provided by the invention includes: a fabric-type pressure sensor, used to collect sensor information corresponding to the pressure of respective glove knitting positions; wherein the glove knitting position includes finger joint positions; and data processing and transmission connected to the fabric-type pressure sensor. Module, used to obtain the pressure information corresponding to the sensor information and transmit the pressure information to the hand movement recognition device;
  • the present invention enables the fabric pressure sensor to collect the sensor information of the pressure at the corresponding position when the user wears the glove, and uses the data processing and transmission module to transmit the pressure information corresponding to the sensor information to the hand movements.
  • recognition device so that the hand motion recognition device can use pressure information for accurate hand motion detection; and due to the convenience of connection of the fabric pressure sensor, the use of flexible circuit boards can be avoided, thereby realizing the miniaturization and lightness of smart gloves. Quantify and improve the wearing comfort and user experience of smart gloves.
  • the present invention also provides a hand movement recognition method, device and equipment, which also have the above beneficial effects.
  • Figure 2 is a schematic diagram of the pressure sensing yarn of a fabric-type pressure sensor provided by an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a schematic diagram of the circuit principle of a glove provided by an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a schematic diagram of the back of a left-hand glove provided by an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a structural block diagram of a hand movement recognition device provided by an embodiment of the present invention.
  • the specific device type of the fabric-type pressure sensor 10 in this embodiment can be set by the designer according to practical scenarios and user needs.
  • the fabric-type pressure sensor 10 in this embodiment can adopt Two or more pressure sensing yarns (i.e., positive electrode yarn and negative electrode yarn), that is to say, the pressure sensing yarn in the fabric type pressure sensor 10 may include a positive electrode connected to the power supply (such as a constant current source).
  • the positive yarn and the negative yarn connected to the negative electrode of the power supply for example, when a fabric pressure sensor 10 includes two pressure sensing yarns, one can be used as a positive yarn and the other can be used as a negative yarn; a fabric pressure sensor 10 When multiple pressure sensing yarns are included, one group can be used as a positive electrode yarn and the other group can be used as a negative electrode yarn.
  • each fabric-type pressure sensor 10 can be intertwined with each other as shown in Figure 2 or other interweaving methods, so that when the user wears gloves, the pressure transmission in the fabric-type pressure sensor 10
  • the sensing yarn will be deformed by the external force caused by the deformation of the glove, and at the same time, the resistance between the pressure sensing yarns (i.e., the positive electrode yarn and the negative electrode yarn) in the fabric type pressure sensor 10 will change, such as As shown in Figure 3, when the fabric pressure sensor 10 includes a positive electrode yarn and a negative electrode yarn, the resistance between the two pressure sensing yarns will change due to the extrusion of external force, and the greater the mutual extrusion force they receive. , the greater the deformation, the smaller the resistance.
  • each fabric-type pressure sensor 10 can be connected to the data processing and transmission module 20 through conductive yarn or ordinary conductive wire, so that the data processing and transmission module 20 can receive the sensor information collected by the fabric-type pressure sensor 10 .
  • the fabric pressure sensor 10 can be connected to the data processing components of the data processing and transmission module 20 through conductive yarns or ordinary conductive wires, such as single chip microcomputer, MCU (Microcontroller Unit, microcontroller module) microcontroller, ARM processing (a microprocessor), embedded processor, DSP (Digital Signal Process, digital signal processor) or FPGA (Field-Programmable Gate Array, field programmable gate array), etc.
  • the data processing component in the data processing and transmission module 20 can be used to collect sensor information of various types of pressure sensors and perform preliminary processing.
  • the data processing component can dynamically detect the resistance of various types of fabric pressure sensors and divide the pressure through peripheral circuits. (such as the voltage division of a voltage dividing resistor) converts the resistance of the fabric pressure sensor 10 into a corresponding voltage signal (i.e., sensor information).
  • the data processing component can use each ADC (analog-to-digital converter) port to continuously collect the wearable deformation components.
  • the voltage signal of each fabric type pressure sensor 10 is detected on the sensor, and the voltage signal is converted into corresponding voltage information (such as resistance value).
  • the sensor information collected by the fabric-type pressure sensor 10 in this embodiment may be sensor information corresponding to the external pressure experienced by the fabric-type pressure sensor 10 .
  • the pressure information corresponding to the sensor information obtained by the data processing and transmission module 20 can be used to transmit the information corresponding to the sensor information to the hand movement recognition device, so that the hand movement recognition device can use the pressure information to determine the accuracy of the fabric pressure sensor 10 subject to external pressure.
  • the knitting position of the glove in this embodiment may be the position where the fabric pressure sensor 10 is disposed in the glove.
  • the specific selection of the knitting position of the glove in this embodiment that is, the specific location and number of the fabric pressure sensors 10 in the glove, can be set by the designer according to the practical scenario and user needs.
  • the knitting position of the glove can include the user in the glove.
  • the corresponding position of the finger joints when wearing i.e., the position of the finger joints
  • the knitting position of the glove may also include the position of the fingertips of any one or more wearers in the glove (the fingertips in Figure 5 and the fingertips in Figure 6) (i.e., the position of the fingertips of the glove), as shown in Figure 5
  • the glove knitting position of each glove can include 5 glove fingertip positions, so that the fabric type pressure sensor 10 at the glove fingertip position can be used to further detect the pressure at the fingertips of the user when wearing the gloves; that is, That is, the fabric-type pressure sensor 10 may also include a second sensor disposed at the fingertip position of each glove.
  • the glove knitting position can also include the palm position in the front of the glove.
  • the glove knitting position of each glove can include four palm positions to use the fabric type pressure sensor 10 at the palm position to detect the movement of the user's palm when wearing the gloves.
  • the bending angle ensures the accuracy of hand movement recognition; that is to say, the fabric pressure sensor 10 may also include a third sensor disposed at the palm position in the front of the glove.
  • the specific arrangement method of the fabric pressure sensor 10 on the wearing deformation component in this embodiment can be set by the designer.
  • the fabric pressure sensor 10 can be embedded in the glove weaving position, that is, the fabric pressure sensor 10 can be embedded in the glove weaving position.
  • the pressure sensing yarn (such as positive yarn and negative yarn) in the sensor 10 can be woven on the woven fabric embedded in the inner and/or surface layer of the glove; the fabric pressure sensor 10 can also be woven in the glove knitting position of the glove. That is, the pressure sensing yarn in the fabric type pressure sensor 10 can be directly woven in the glove knitting position of the glove.
  • the specific placement position of the data processing and transmission module 20 in the glove in this embodiment can be set by the designer according to practical scenarios and user needs.
  • the data processing and transmission module 20 can be placed on the back of the glove to reduce The user's use process of wearing gloves has an impact on the data processing and transmission module 20, and reduces the impact of the data processing and transmission module 20 on the wearing comfort of the gloves; as shown in Figure 5, the data processing and transmission module 20 can be the back of the hand provided on the back of the glove.
  • the position (such as data collection and transmission module position 1) or the arm position set on the back of the glove (such as data collection and transmission module position 2), this embodiment does not place any restrictions on this.
  • the data processing and transmission module 20 can be implemented by PCBA (Printed Circuit Board Assembly), or it can also be implemented by FPCA (Field Pmgranlmable Cate). Amv, field programmable gate array).
  • PCBA Print Circuit Board Assembly
  • FPCA Field Pmgranlmable Cate
  • Amv field programmable gate array
  • embodiments of the present invention also provide a hand movement recognition method.
  • the hand movement recognition method described below and the glove described above can be mutually referenced.
  • FIG. 7 is a flow chart of a hand movement recognition method provided by an embodiment of the present invention. This method is applied to the gloves provided in the above embodiments and may include:
  • Step 101 Obtain the pressure information sent by the glove.
  • the processor can also obtain the glove knitting position identification information corresponding to each pressure information, such as a sensor identification, so that the processor can determine the user's hand position corresponding to each pressure information based on the glove knitting position identification information.
  • Step 102 Determine hand bending information according to the pressure information; wherein the hand bending information includes finger bending angle information.
  • the hand bending information in this step can be the bending angle information at the installation position of each fabric-type pressure sensor in the glove (ie, the glove knitting position).
  • the specific quantity and content of the hand bending information in this embodiment can be set by the designer.
  • the hand bending information can include finger bending angle information; the glove knitting position includes the front of the glove.
  • the hand bending information may also include wrist bending angle information; when the glove knitting position includes the glove fingertip position, the hand bending information may also include the glove fingertip position.
  • the head bend information may also include fingertip pressure information.
  • the specific way in which the processor determines the hand bending information based on the pressure information in this step can be set by the designer.
  • the pressure information includes the resistance value of the fabric-type pressure sensor at the knitting position of each glove
  • the processor The corresponding relationship between the resistance of the fabric-type pressure sensor at each glove knitting position and the bending angle of the glove knitting position in the preset relational database (ie, the preset relational database) can be obtained by obtaining the resistance value of each fabric-type pressure sensor.
  • Step 103 Identify the hand movement state of the wearer of the glove based on the hand bending information.
  • the processor can detect and identify the hand movement state of the wearer based on the determined degree of bending (i.e., hand bending information) at various positions (such as finger joints and wrists) of the glove wearer's hand. , to realize hand movement recognition of glove wearers.
  • the determined degree of bending i.e., hand bending information
  • various positions such as finger joints and wrists
  • the method provided in this embodiment may also include a process of establishing a hand movement model.
  • the processor may establish a hand movement model based on the preset hand bending information corresponding to each hand movement; for example, the hand movement model
  • the wearer of the glove can make corresponding gestures according to the hand movements displayed by the hand movement recognition device, so that the processor can use the hand bending information obtained at this time as a prediction corresponding to the hand movements.
  • Hand bending information is set to establish a hand motion model using preset hand bending information corresponding to each hand motion.
  • the embodiment of the present invention utilizes the arrangement of the fabric-type pressure sensor in the glove, so that the fabric-type pressure sensor can collect the sensor information of the pressure at the corresponding position when the user wears the glove, and uses the data processing and transmission module to transfer the pressure corresponding to the sensor information.
  • the information is transmitted to the hand movement recognition device, thereby identifying the hand movement status of the glove wearer based on the hand bending information corresponding to the pressure information, achieving accurate hand movement detection; and due to the convenience of connection of the fabric-type pressure sensor, It can avoid the use of flexible circuit boards, thereby achieving miniaturization and lightweight of smart gloves, and improving the wearing comfort and user experience of smart gloves.
  • FIG. 9 is a structural block diagram of a hand motion recognition device provided by an embodiment of the present invention.
  • the device is applied to the gloves provided in the above embodiments and may include:
  • the pressure acquisition unit 100 is used to acquire the pressure information sent by the glove;
  • the bending determination unit 200 is used to determine hand bending information according to the pressure information; wherein the hand bending information includes finger bending angle information;
  • the pressure acquisition unit 100 may be specifically configured to determine hand bending information according to the pressure information and a preset relationship database; where the hand bending information also includes wrist bending angle information, and the preset relationship database includes each item in the glove. Correspondence data between the pressure information of the fabric-type pressure sensors installed at the glove knitting position, the hand bending information and the wrist bending angle information.
  • the embodiment of the present invention utilizes the arrangement of the fabric-type pressure sensor in the glove, so that the fabric-type pressure sensor can collect the sensor information of the pressure at the corresponding position when the user wears the glove, and uses the data processing and transmission module to transfer the pressure corresponding to the sensor information.
  • the information is transmitted to the hand movement recognition device, so that the hand movement state of the wearer of the glove is recognized through the hand recognition unit 300 according to the hand bending information corresponding to the pressure information, thereby achieving accurate hand movement detection; and due to the fabric type pressure sensor
  • the convenient connection can avoid the use of flexible circuit boards, thereby realizing the miniaturization and lightweight of smart gloves, and improving the wearing comfort and user experience of smart gloves.
  • embodiments of the present invention also provide a hand motion recognition device.
  • the hand motion recognition device described below and the hand motion recognition method described above can be mutually referenced.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a hand motion recognition device provided by an embodiment of the present invention.
  • This equipment can include:
  • Memory D1 used to store computer programs
  • the processor D2 is configured to implement the steps of the hand movement recognition method provided by the above method embodiment when executing the computer program.
  • the hand motion recognition device 310 may also include one or more power supplies 326, one or more wired or wireless network interfaces 350, one or more input and output interfaces 358, and/or, one or more operating systems 341.
  • one or more operating systems 341. For example, Windows ServerTM, Mac OS XTM, UnixTM, LinuxTM, FreeBSDTM, etc.
  • the steps in the hand movement recognition method described above can be implemented by the structure of the hand movement recognition device.

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Abstract

本发明公开了一种手套、手部动作识别方法、装置及设备，应用于智能穿戴设备技术领域，该手套包括：织物型压力传感器，用于采集各自手套编织位置的压力对应的传感器信息；其中，手套编织位置包括手指关节位置；与织物型压力传感器连接的数据处理传输模块，用于获取传感器信息对应的压力信息，并将压力信息传输到手部动作识别设备；本发明通过手套中织物型压力传感器的设置，使得用户佩戴手套时织物型压力传感器能够采集到相应位置压力的传感器信息，从而使得手部动作识别设备能够完成准确的手部动作检测；并且由于织物型压力传感器的连接便捷性，能够避免柔性电路板的使用，从而实现智能手套的小型化和轻量化，提升智能手套的穿戴舒适性。

Description

一种手套、手部动作识别方法、装置及设备
本申请要求于2022年03月30日提交中国专利局、申请号为202210325302.0、发明名称为“一种手套、手部动作识别方法、装置及设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备技术领域，特别涉及一种手套、手部动作识别方法、装置及设备。
背景技术
随着VR(Virtual Reality，虚拟现实)设备和AR(Augmented Reality，增强现实)设备等头戴显示设备在应用上的不断丰富，智能手套作为头戴显示设备一种常用的操控配件得到了广泛的使用。智能手套的基础功能是对佩戴者的手部动作(如手指和手腕动作)进行检测识别。
现有技术中，对佩戴者的手部动作识别主要采用常规的压力传感器或惯性传感器来实现，这样方式需要压力传感器或惯性传感器贴合到手套表面，传感器需要通过柔性电路板进行电路的连接，导致智能手套体积比较大，比较笨重，穿戴舒适性差。因此，如何能够实现便捷的手部动作检测，实现智能手套的小型化和轻量化，提升智能手套的穿戴舒适性，是现今急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种手套、手部动作识别方法、装置及设备，以利用织物型压力传感器实现便捷的手部动作检测，从而实现智能手套的小型化和轻量化，提升智能手套的穿戴舒适性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种手套，包括：
织物型压力传感器，用于采集各自手套编织位置的压力对应的传感器信息；其中，所述手套编织位置包括手指关节位置；
与所述织物型压力传感器连接的数据处理传输模块，用于获取所述传感器信息对应的压力信息，并将压力信息传输到手部动作识别设备。
可选的，所述织物型压力传感器包括设置在手套正面和/或手套背面中各所述手指关节位置的第一传感器；其中，所述手指关节位置包括手套小指、手套无名指、手套中指和手套食指各自对应的3个关节位置以及手套拇指对应的2个关节位置中的至少一处。
可选的，所述织物型压力传感器还包括设置在各手套指尖位置的第二传感器。
可选的，所述织物型压力传感器还包括设置在所述手套正面中的掌心位置的第三传感器。
可选的，所述织物型压力传感器还包括设置在手套手腕位置的第四传感器。
可选的，数据处理传输模块包括：
无线传输部件，用于将压力信息无线传输到所述手部动作识别设备。
本发明还提供了一种手部动作识别方法，应用于如上述所述的手套，包括：
获取所述手套发送的压力信息；
根据所述压力信息，确定手部弯曲信息；其中，所述手部弯曲信息包括手指弯曲角度信息；
根据所述手部弯曲信息，识别所述手套的佩戴者的手部运动状态。
可选的，所述根据所述压力信息，确定手部弯曲信息，包括：
根据所述压力信息和预设关系数据库，确定所述手部弯曲信息；其中，所述手部弯曲信息还包括手腕弯曲角度信息，所述预设关系数据库包括所述手套中各手套编织位置设置的织物型压力传感器各自的压力信息与手部弯曲信息和手腕弯曲角度信息的对应关系数据。
可选的，所述根据所述压力信息，确定手部弯曲信息之前，还包括：
根据所述压力信息，判断所述手套是否处于佩戴状态；
若是，则执行所述根据所述压力信息，确定手部弯曲信息的步骤。
本发明还提供了一种手部动作识别装置，应用于如上述所述的手套，包括：
压力获取单元，用于获取所述手套发送的压力信息；
弯曲确定单元，用于根据所述压力信息，确定手部弯曲信息；其中，所述手部弯曲信息包括手指弯曲角度信息；
手部识别单元，用于根据所述手部弯曲信息，识别所述手套的佩戴者的手部运动状态。
本发明还提供了一种手部动作识别设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述的手部动作识别方法的步骤。
本发明所提供的一种手套，包括：织物型压力传感器，用于采集各自手套编织位置的压力对应的传感器信息；其中，手套编织位置包括手指关节位置；与织物型压力传感器连接的数据处理传输模块，用于获取传感器信息对应的压力信息，并将压力信息传输到手部动作识别设备；
可见，本发明通过手套中织物型压力传感器的设置，使得用户佩戴手套时织物型压力传感器能够采集到相应位置压力的传感器信息，以利用数据处理传输模块将传感器信息对应的压力信息传输到手部动作识别设备，从而使得手部动作识别设备能够利用压力信息进行准确的手部动作检测；并且由于织物型压力传感器的连接便捷性，能够避免柔性电路板的使用，从而实现智能手套的小型化和轻量化，提升智能手套的穿戴舒适性和用户体验。此外，本发明还提供了一种手部动作识别方法、装置及设备，同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种手套的结构框图；
图2为本发明实施例所提供的一种织物型压力传感器的压力传感纱线的示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种织物型压力传感器的原理示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种手套的电路原理示意图；
图5为本发明实施例所提供的一种左手手套的手套背面的示意图；
图6为本发明实施例所提供的一种左手手套的手套正面的示意图；
图7为本发明实施例所提供的一种手部动作识别方法的流程图；
图8为本发明实施例所提供的一种手部动作识别方法的手指动作模型的建立示意图；
图9为本发明实施例所提供的一种手部动作识别装置的结构框图；
图10为本发明实施例所提供的一种手部动作识别设备的结构示意图；
图11为本发明实施例所提供的一种手部动作识别设备的具体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种手套的结构框图。该手套可以包括：
织物型压力传感器10，用于采集各自手套编织位置的压力对应的传感器信息；其中，手套编织位置包括手指关节位置；
与织物型压力传感器10连接的数据处理传输模块20，用于获取传感器信息对应的压力信息，并将压力信息传输到手部动作识别设备。
可以理解的是，本实施例中通过手套中各手套编织位置上的织物型压力传感器10的设置，使用户佩戴手套时，织物型压力传感器10能够检测采集到各手套编织位置的压力对应的传感器信息，使得数据处理传输模块20可以利用传感器信息获取相应的压力信息并传输到手部动作识别设备，从而使得手部动作识别设备能够利用压力信息实现手部动作检测。
具体的，对于本实施例中的织物型压力传感器10的具体设备类型，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如为了减少配置成本，本实施例中的织物型压力传感器10可以采用两条或多条压力传感纱线(即正极纱线和负极纱线)，也就是说，织物型压力传感器10中的压力传感纱线可以包括连接电源(如恒流电流源)正极的正极纱线和连接电源负极的负极纱线；如一个织物型压力传感器10包括两条压力传感纱线时，一条可以作为正极纱线，另一条可以作为负极纱线；一个织物型压力传感器10包括多条压力传感纱线时，一组可以作为正极纱线，另一组可以作为负极纱线。每个织物型压力传感器10中的正极纱线和负极纱线可以通过如图2所述的相互缠绕或其他交织方式相互交织在一起，使得用户佩戴手套时，织物型压力传感器10中的压力传感纱线会受到手套的形变所带来的外力作用而发生形变，同时织物型压力传感器10中的压力传感纱线(即正极纱线和负极纱线)之间的电阻会发生变化，如图3所示，织物型压力传感器10包括一条正极纱线和一条负极纱线时，两条压力传感纱线之间的电阻会因外力的挤压而变化，受到的相互挤压力越大，形变越大，电阻越小。
对应的，每个织物型压力传感器10可以通过导电纱线或普通导电线与数据处理传输模块20连接，以使数据处理传输模块20可以接收织物型压力传感器10采集的传感器信息。如图4所示，织物型压力传感器10可以通过导电纱线或普通导电线与数据处理传输模块20的数据处理部件连接，如单片机、MCU(Microcontroller Unit，微控制模块)微控 制器、ARM处理器(一种微处理器)，嵌入式处理器、DSP(Digital Signal Process，数字信号处理器)或者FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等。数据处理传输模块20中的数据处理部件可以用于搜集各物型压力传感器的传感器信息并进行初步的处理，例如数据处理部件可以动态检测织各物型压力传感器的电阻大小，通过外围电路分压(如分压电阻的分压)把织物型压力传感器10的电阻大小转换为相应的电压信号(即传感器信息)，数据处理部件可以利用各ADC(模数转换器)端口可以不断采集佩戴形变部件上的各个织物型压力传感器10的电压信号，并将电压信号转换为相应的电压信息(如电阻值)。
需要说明的是，本实施例中织物型压力传感器10采集的传感器信息可以为织物型压力传感器10所受到外部压力对应的传感器信息。数据处理传输模块20获取的传感器信息对应的压力信息可以为该传感器信息对应的用于向手部动作识别设备传输的信息，以使手部动作识别设备可以利用压力信息确实织物型压力传感器10所受到外部压力。
具体的，本实施例并不限定传感器信息和压力信息的具体内容和数据类型，如传感器信息可以为各织物型压力传感器10向数据处理传输模块20的数据处理部件中连接的ADC端口传输的电压信号；压力信息可以为数据处理传输模块20利用ADC端口采集的电压信号转换成的电阻值，压力信息也可以为该电阻值对应的手套编织位置的弯曲角度，如数据处理传输模块20可以利用预先设置的关系数据库中各手套编织位置(如手指关节或手腕)的织物型压力传感器10的电阻大小与所在手套编织位置的弯曲角度的对应关系，通过电压信号转换成的电阻值得到相应手套编织位置的弯曲角度，从而将弯曲角度数据传输给手部动作识别设备，以使手部动作识别设备能够利用弯曲角度数据识别手套中用户的手部动作。
对应的，本实施例中的手套编织位置可以为手套中设置织物型压力传感器10的位置。对于本实施例中的手套编织位置的具体选择，即手套中织物型压力传感器10的具体设置位置和数量，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如手套编织位置可以包括手套中用户佩戴时手指关节所对应的位置(即手指关节位置)，以利用手指关节位置处的织物型压力传感器10采集的传感器信息，确定用户的手部的手指关节的弯曲角度，方便手部动作的识别；例如手指关节位置可以包括手套正面和/或手套背面中的手套小指、手套无名指、手套中指和手套食指各自对应的3个关节位置以及手套拇指对应的2个关节位置中的至少一处；也就是说，织物型压力传感器10包括设置在手套正面和/或手套背面中各手指关节位置的第一传感器，其中，手指关节位置包括手套小指、手套无名指、手套 中指和手套食指各自对应的3个关节位置以及手套拇指对应的2个关节位置中的至少一处。
对应的，手套编织位置还可以包括手套中任一个或多个佩戴者的指尖(如图5中的指尖和图6中的指肚)的位置(即手套指尖位置)，如图5和图6所示，每个手套的手套编织位置可以包括5个手套指尖位置，从而能够利用手套指尖位置的织物型压力传感器10进一步检测用户佩戴手套时的指尖处的压力；也就是说，织物型压力传感器10还可以包括设置在各手套指尖位置的第二传感器。手套编织位置还可以包括手套正面中的掌心位置，如图6所示，每个手套的手套编织位置可以包括4个掌心位置，以利用掌心位置的织物型压力传感器10检测用户佩戴手套时掌心的弯曲角度，保证手部动作识别的准确性；也就是说，织物型压力传感器10还可以包括设置在手套正面中的掌心位置的第三传感器。
相应的，手套编织位置还可以包括手套中手套正面和/或手套背面中的佩戴者手腕关节处的一个或多个位置(即手套手腕位置)，如图5和图6所示，每个手套的手套编织位置可以包括手套正面的两个手套手腕位置、手套背面的两个手套手腕位置和手套两侧的两个手套手腕位置，共6个手套手腕位置，以利用手套手腕位置的织物型压力传感器10检测用户佩戴手套时手腕处的弯曲角度，保证手部动作识别的准确性。
需要说明的是，对于本实施例中佩戴形变部件上的织物型压力传感器10的具体设置方式，可以由设计人员自行设置，如织物型压力传感器10可以嵌入手套的手套编织位置，即织物型压力传感器10中的压力传感纱线(如正极纱线和负极纱线)可以编织在嵌入手套内层和/或表层的编织织物上；织物型压力传感器10也可以编织在手套的手套编织位置，即织物型压力传感器10中的压力传感纱线可以直接编织在手套的手套编织位置。
具体的，本实施例中的数据处理传输模块20还可以包括用于向手部动作识别设备传输各织物型压力传感器10对应的压力信息的数据传输部件。对于数据传输部件的具体部件类型，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如数据传输部件可以具体为有线传输部件，用于通过与手部动作识别设备连接的通信线缆将压力信息传输到手部动作识别设备；为了方便用户的佩戴使用，本实施例中数据传输部件也可以具体为无线传输部件，用于将压力信息无线传输到手部动作识别设备，如无线传输部件可以通过蓝牙、Zigbee(一种低功耗局域网协议)或WIFI(Wireless-Fidelity，无线宽带)等无线传输方式将压力信息无线传输到手部动作识别设备。
具体的，对于本实施例中的数据处理传输模块20在手套中的具体设置位置，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如数据处理传输模块20可以为设置在手套 背面，以减少用户佩戴手套的使用过程对数据处理传输模块20的影响，并且减少数据处理传输模块20对手套的佩戴舒适性的影响；如图5所示，数据处理传输模块20可以为设置在手套背面的手背位置(如数据收集传输模块位置1)或者设置在手套背面的手臂位置(如数据收集传输模块位置2)，本实施例对此不做任何限制。
同样的，本实施例并不限定数据处理传输模块20的具体实现方式，如数据处理传输模块20可以采用PCBA(Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板封装)实现，或者也可以采用FPCA(Field Pmgranlmable Cate Amv，现场可编程门阵列)。
本实施例中，本发明实施例通过手套中织物型压力传感器10的设置，使得用户佩戴手套时织物型压力传感器10能够采集到相应位置压力的传感器信息，以利用数据处理传输模块20将传感器信息对应的压力信息传输到手部动作识别设备，从而使得手部动作识别设备能够利用压力信息进行准确的手部动作检测；并且由于织物型压力传感器10的连接便捷性，能够避免柔性电路板的使用，从而实现智能手套的小型化和轻量化，提升智能手套的穿戴舒适性和用户体验。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种手部动作识别方法，下文描述的一种手部动作识别方法与上文描述的一种手套可相互对应参照。
请参考图7，图7为本发明实施例所提供的一种手部动作识别方法的流程图。该方法应用于上述实施例所提供的手套，可以包括：
步骤101：获取手套发送的压力信息。
可以理解的是，本实施例所提供的手部动作识别方法可以应用于上述实施例所提供的手套，即与手套通信连接的手部动作识别设备(如计算机、手机和服务器等)中的处理器可以执行本实施例所提供的手部动作识别方法以实现对该手套的佩戴者的手部动作的识别检测。
其中，本步骤中的压力信息可以为手套中的数据处理传输模块发送的织物型压力传感器采集的手套编织位置处的压力对应的信息。对于本步骤中的压力信息的具体内容，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如为了减少数据处理传输模块的运算量，压力信息可以为手套编织位置处的压力对应的织物型压力传感器的电阻值；压力信息也可以为手套编织位置处的压力对应的弯曲角度信息。本实施例对此不做任何限制。
对应的，本步骤中处理器还可以获取各压力信息各自对应的手套编织位置标识信息，如传感器标识，以使处理器可以根据手套编织位置标识信息确定各压力信息对应的用户手 部位置。
步骤102：根据压力信息，确定手部弯曲信息；其中，手部弯曲信息包括手指弯曲角度信息。
需要说明的是，本步骤中的手部弯曲信息可以为手套中各织物型压力传感器的设置位置(即手套编织位置)处的弯曲角度信息。对于本实施例中的手部弯曲信息的具体数量和内容，可以由设计人员自行设置，如手套编织位置包括手指关节位置时，手部弯曲信息可以包括手指弯曲角度信息；手套编织位置包括手套正面中的掌心位置时，手部弯曲信息还可以包括掌心弯曲角度信息；手套编织位置包括手套手腕位置时，手部弯曲信息还可以包括手腕弯曲角度信息；手套编织位置包括手套指尖位置时，手部弯曲信息还可以包括指尖压力信息。
具体的，对于本步骤中处理器根据压力信息，确定手部弯曲信息的具体方式，可以由设计人员自行设置，如压力信息包括各手套编织位置处的织物型压力传感器的电阻值时，处理器可以利用预先设置的关系数据库(即预设关系数据库)中各手套编织位置的织物型压力传感器的电阻大小与所在手套编织位置的弯曲角度的对应关系，通过获取各织物型压力传感器的电阻值得到相应手套编织位置的手部弯曲角度信息；也就是说，本步骤中处理器可以根据压力信息和预设关系数据库，确定手部弯曲信息；其中，手部弯曲信息还包括手腕弯曲角度信息，预设关系数据库包括手套中各手套编织位置设置的织物型压力传感器各自的压力信息与手部弯曲信息和手腕弯曲角度信息的对应关系数据。压力信息包括各手套编织位置处的弯曲角度信息时，本步骤处理器可以直接将手套编织位置处的弯曲角度信息确定为相应的手部弯曲信息，本实施例对此不做任何限制。
进一步的，本步骤之前处理器还可以利用获取的压力信息，检测手套的佩戴情况，实现手套的佩戴检测。也就是说，本步骤之前处理器可以根据压力信息，判断手套是否处于佩戴状态；若是，则进入步骤102；若否，则可以结束本流程或返回步骤101继续获取压力信息，以避免用户未佩戴手套时的手部动作识别过程，减少手部动作识别设备的功耗。
步骤103：根据手部弯曲信息，识别手套的佩戴者的手部运动状态。
可以理解的是，本步骤中处理器可以根据确定的手套佩戴者的手部各位置(如手指关节和手腕)处的弯曲程度(即手部弯曲信息)，检测识别佩戴者的手部运动状态，以实现手套佩戴者的手部动作识别。
具体的，对于本步骤中处理器根据手部弯曲信息，识别手套的佩戴者的手部运动状态的具体方式，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如处理器可以利用预先 建立的各手部动作(如手指和手腕动作)和各手套编织位置处的弯曲角度对应的手部动作模型(如手指和手腕动作模型)，识别手套的佩戴者的手部动作(即手部运动状态)；也就是说，本步骤中处理器可以根据手部弯曲信息和手部动作模型，检测佩戴者的手部运动状态；如图8所示，处理器可以利用预先建立的手指动作模型，根据获取的手部弯曲信息中的手指弯曲角度信息，识别佩戴者的手部运动状态，从而能够将识别的手指运动状态嵌入到一些应用(如游戏应用、办公应用)中作为交互方式使用。相应的，本实施例所提供的方法还可以包括执行识别的手部运动状态对应的预设操作的步骤。
对应的，本实施例所提供的方法还可以包括手部动作模型的建立过程，如处理器可以根据各手部动作对应的预设手部弯曲信息，建立手部动作模型；例如手部动作模型的建立过程中，手套的佩戴者可以按照手部动作识别设备显示的手部动作对应做出相应的手势，从而使处理器可以将此时获取的手部弯曲信息作为该手部动作对应的预设手部弯曲信息，以利用各手部动作对应的预设手部弯曲信息，建立手部动作模型。
本实施例中，本发明实施例利用手套中织物型压力传感器的设置，使得用户佩戴手套时织物型压力传感器能够采集到相应位置压力的传感器信息，并利用数据处理传输模块将传感器信息对应的压力信息传输到手部动作识别设备，从而通过根据压力信息对应的手部弯曲信息，识别手套的佩戴者的手部运动状态，实现准确的手部动作检测；并且由于织物型压力传感器的连接便捷性，能够避免柔性电路板的使用，从而实现智能手套的小型化和轻量化，提升智能手套的穿戴舒适性和用户体验。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种手部动作识别装置，下文描述的一种手部动作识别装置与上文描述的一种手部动作识别方法可相互对应参照。
请参考图9，图9为本发明实施例所提供的一种手部动作识别装置的结构框图。该装置应用于上述实施例所提供的手套，可以包括：
压力获取单元100，用于获取手套发送的压力信息；
弯曲确定单元200，用于根据压力信息，确定手部弯曲信息；其中，手部弯曲信息包括手指弯曲角度信息；
手部识别单元300，用于根据手部弯曲信息，识别手套的佩戴者的手部运动状态。
在一些实施例中，压力获取单元100可以具体用于根据压力信息和预设关系数据库，确定手部弯曲信息；其中，手部弯曲信息还包括手腕弯曲角度信息，预设关系数据库包括手套中各手套编织位置设置的织物型压力传感器各自的压力信息与手部弯曲信息和手腕 弯曲角度信息的对应关系数据。
在一些实施例中，该装置还可以包括：
佩戴检测模块，用于根据压力信息，判断手套是否处于佩戴状态；若是，则向弯曲确定单元200发送启动信号。
本实施例中，本发明实施例利用手套中织物型压力传感器的设置，使得用户佩戴手套时织物型压力传感器能够采集到相应位置压力的传感器信息，并利用数据处理传输模块将传感器信息对应的压力信息传输到手部动作识别设备，从而通过手部识别单元300根据压力信息对应的手部弯曲信息，识别手套的佩戴者的手部运动状态，实现准确的手部动作检测；并且由于织物型压力传感器的连接便捷性，能够避免柔性电路板的使用，从而实现智能手套的小型化和轻量化，提升智能手套的穿戴舒适性和用户体验。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种手部动作识别设备，下文描述的一种手部动作识别设备与上文描述的一种手部动作识别方法可相互对应参照。
请参考图10，图10为本发明实施例所提供的一种手部动作识别设备的结构示意图。该设备可以包括：
存储器D1，用于存储计算机程序；
处理器D2，用于执行计算机程序时实现上述方法实施例所提供的手部动作识别方法的步骤。
具体的，本实施例中的手部动作识别设备可以具体为手机、头戴显示设备和计算机等终端设备，也可以具体为服务器。手部动作识别设备的具体结构可以参考图11，图11为本发明实施例所提供的一种手部动作识别设备的具体结构示意图，该手部动作识别设备310因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器332，一个或一个以上存储应用程序342或数据344的存储介质330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器332和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330的程序可以包括一个或一个以上单元。更进一步地，中央处理器322可以设置为与存储介质330通信，在手部动作识别设备310上执行存储介质330中的一系列指令操作。
手部动作识别设备310还可以包括一个或一个以上电源326，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口358，和/或，一个或一个以上操作系统341。例如，Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM等。
上文所描述的手部动作识别方法中的步骤可以由手部动作识别设备的结构实现。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置及设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种手套、手部动作识别方法、装置及设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

  1. 一种手套，其特征在于，包括：
    织物型压力传感器，用于采集各自手套编织位置的压力对应的传感器信息；其中，所述手套编织位置包括手指关节位置；
    与所述织物型压力传感器连接的数据处理传输模块，用于获取所述传感器信息对应的压力信息，并将压力信息传输到手部动作识别设备。
  2. 根据权利要求1所述的手套，其特征在于，所述织物型压力传感器包括设置在手套正面和/或手套背面中各所述手指关节位置的第一传感器；其中，所述手指关节位置包括手套小指、手套无名指、手套中指和手套食指各自对应的3个关节位置以及手套拇指对应的2个关节位置中的至少一处。
  3. 根据权利要求1述的手套，其特征在于，所述织物型压力传感器还包括设置在各手套指尖位置的第二传感器。
  4. 根据权利要求1述的手套，其特征在于，所述织物型压力传感器还包括设置在所述手套正面中的掌心位置的第三传感器。
  5. 根据权利要求1所述的手套，其特征在于，所述织物型压力传感器还包括设置在手套手腕位置的第四传感器。
  6. 根据权利要求1所述的手套，其特征在于，数据处理传输模块包括：
    无线传输部件，用于将压力信息无线传输到所述手部动作识别设备。
  7. 一种手部动作识别方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的手套，包括：
    获取所述手套发送的压力信息；
    根据所述压力信息，确定手部弯曲信息；其中，所述手部弯曲信息包括手指弯曲角度信息；
    根据所述手部弯曲信息，识别所述手套的佩戴者的手部运动状态。
  8. 根据权利要求7所述的手部动作识别方法，其特征在于，所述根据所述压力信息，确定手部弯曲信息，包括：
    根据所述压力信息和预设关系数据库，确定所述手部弯曲信息；其中，所述手部弯曲信息还包括手腕弯曲角度信息，所述预设关系数据库包括所述手套中各手套编织位置设置的织物型压力传感器各自的压力信息与手部弯曲信息和手腕弯曲角度信息的对应关系数 据。
  9. 根据权利要求7所述的手部动作识别方法，其特征在于，所述根据所述压力信息，确定手部弯曲信息之前，还包括：
    根据所述压力信息，判断所述手套是否处于佩戴状态；
    若是，则执行所述根据所述压力信息，确定手部弯曲信息的步骤。
  10. 一种手部动作识别装置，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的手套，包括：
    压力获取单元，用于获取所述手套发送的压力信息；
    弯曲确定单元，用于根据所述压力信息，确定手部弯曲信息；其中，所述手部弯曲信息包括手指弯曲角度信息；
    手部识别单元，用于根据所述手部弯曲信息，识别所述手套的佩戴者的手部运动状态。
  11. 一种手部动作识别设备，其特征在于，包括：
    存储器，用于存储计算机程序；
    处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求7至9任一项所述的手部动作识别方法的步骤。
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