用于检测手移动的移动检测装置制造方法及图纸

用于检测手移动的移动检测装置。本发明专利技术涉及用于检测类似手势的手移动的移动检测装置（1），所述手移动可被用于控制计算机或者其他设备。光发射设备将光发射到在人的腕部（5）处的组织中，以及光检测设备在腕部处检测行进穿过组织的光，并且基于所检测的光而生成光检测信号，其中，手移动确定单元基于光检测信号来确定手移动。当手移动时，即，例如当其旋转或者当手指移动时，光行进穿过的组织的构成以及因此光检测信号会改变。这种在光检测信号中的改变可以被用来以对人非常方便的方式可靠地确定手的相应移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于检测手移动的移动检测装置、方法和计算机程序。本专利技术进一步涉及一种通过手移动来控制的系统。
技术介绍
Kevin R. Wheeler等人在关于工业应用中的软计算的IEEE国际研讨会（2003）上的文章“Device Control Using Gestures Sensed from EMG（使用从EMG感测的姿态的设备控制）”公开了一种用于测量被用来执行手势的肌肉的肌电图（EMG）信号的设备。然后，这些信号被解译，并且被转化成计算机命令，以便基于手势控制计算机。用于手指的肌肉被安排在接近肘部的小臂中的某个位置处，使得测量设备的电极需要在这个位置处连接到小臂，以便测量EMG信号。然而，只为允许某人控制计算机而将测量设备与此人的小臂中的肌肉进行电连接，对这个人而言是非常不方便的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种虑及手移动的检测的手移动检测装置、方法和计算机程序，其对人更方便。本专利技术的进一步目的在于提供一种通过手移动来控制的系统，其包括移动检测装置。在本专利技术的第一方面，提出了一种用于检测手移动的移动检测装置，其中所述移动检测装置包括：-光发射设备，用于将具有不同固定波长的不同光束发射到在人的腕部上的不同位置处的组织中，-光检测设备，用于在腕部处检测行进穿过组织的光，并且用于基于所检测的光而生成不同的光检测信号，其对应于相应光行进穿过的组织的不同区域，以及-手移动确定单元，用于基于不同的光检测信号来确定手移动。手移动可以是如手旋转那样的整个手的移动。然而，手移动还可以是手的一部分相对于手的另一部分的移动，如手指移动。当手移动时，即，例如当手旋转或者当手指移动时，在腕部的组织构成改变，其导致在所生成的光检测信号中的改变。这种光检测信号中的改变可以被手移动确定单元用来可靠地确定手的相应移动，其中，因为这种确定是基于在人的腕部处的光测量，所以其可以以对人更方便的方式来执行。光发射设备发射具有不同固定波长的不同光束，这优选地意味着可以包括若干光源的光发射设备不是虑及相应波长修改的可修改光发射设备，而是例如包括发射不同波长的不同光源，其中由相应光源发射的相应波长是固定的。光发射设备优选地被适配成将光发射到皮肤组织中，穿过在腕部肌腱之上的腕部上侧，并且光检测设备优选地被适配成基于来自在肌腱之上的腕部上侧处的皮肤的光，生成光检测信号。光发射设备可以被适配成将红光发射到组织中。因为红光不会被血液和皮肤组织吸收太多，所以使用红光可以改进光检测信号的质量，并且因此改进对手移动的确定的质量。而且，光发射设备可以被适配成将绿光发射到组织中。因为可以假设绿光具有例如大约3毫米的穿透深度，而红光例如具有大约最多1厘米的穿透深度，所以通过使用绿光和红光，可以覆盖组织内的相对大的深度区域，即，手移动可以被可靠地确定，而不论相应肌腱相对于皮肤的深度。光发射设备和光检测设备被适配成将光发射到人的腕部处的组织中，并且检测行进穿过组织的光，使得生成至少两个不同的光检测信号，其对应于相应光行进穿过的组织的不同区域，其中手移动确定单元被适配成基于至少两个不同的光检测信号来确定手移动。特别地，光发射设备和光检测设备可以被适配成使得相应光行进穿过的组织的不同区域包括连接到不同手指的不同肌腱。光发射设备被适配成将光发射到在腕部上的不同位置处的组织中。而且，光检测设备可以被适配成检测腕部上的不同位置处的光，以便生成不同的光检测信号，其对应于相应光行进穿过的组织的不同区域。这些不同位置可以在将不同手指与相应肌肉相连的不同肌腱之上，以便分开地检测不同手指的移动。特别地，光发射设备和光检测设备可以包括要被安排在腕部上的不同位置处的光源和光检测器的至少两个配对，以便生成至少两个不同的光检测信号，其对应于相应光行进穿过的组织的不同区域。手移动确定单元可以被适配成基于对应于相应光行进穿过的组织的第一区域的第一光检测信号来确定第一手指的移动，并且基于对应于相应光行进穿过的组织的第二区域的第二光检测信号来确定第二手指的移动。在一个实施例中，移动检测装置进一步包括附着元件，用于至少将光发射设备和光检测设备附着到人的腕部。附着元件优选是腕带。因此，移动检测装置可以是被适配成检测手移动的类似手表的设备。光发射设备被适配成将具有不同波长的不同光束发射到组织中，所述不同光束具有不同穿透深度，以便生成不同的光检测信号，其对应于相应光行进穿过的组织的不同区域。而且，移动检测装置可以进一步包括要被安排在人的腕部处的移动传感器，其中该移动传感器可以被适配成生成指示整个手移动的移动信号，其中手移动确定单元可以被适配成基于光检测信号和基于移动信号来确定手移动。移动传感器优选地包括加速度计和/或陀螺仪和/或磁力计。附加地，使用移动信号来确定手移动可以进一步改进手移动检测的质量。手移动确定单元可以被适配成基于光检测信号和移动信号，确定手移动是手指移动还是整个手的移动。例如，手移动确定单元可以被适配成：通过将光检测信号与光检测信号阈值相比较以及将移动信号与移动信号阈值相比较，确定手移动是手指移动还是整个手的移动，其中手移动确定单元可以被适配成：如果至少一个光检测信号（尤其是所有光检测信号）大于光检测信号阈值，且如果移动信号小于移动信号阈值，则确定手移动是手指移动。这允许更可靠地确定手指移动。手移动确定单元可以被适配成：提供在a）光检测信号和可选地还有移动信号以及b）手移动之间的相关性，并且基于所提供的相关性和所生成的光检测信号以及可选地基于所生成的移动信号，确定手移动。相关性可以被提供为取决于一个或者若干所生成的光检测信号以及可选地还取决于一个或者若干移动信号而定义手移动的函数、指派（assignment）、神经网络等等。在一个实施例中，手移动确定单元可以被适配成：将相似度测量应用于a）一个或者若干当前生成的光检测信号和b)存储在手移动确定单元中的光检测信号，以便确定与当前生成的一个或者若干光检测信号最相似的、所存储的一个或者若干光检测信号。手移动确定单元然后可以被适配成确定已经被指派给最相似的、所存储的一个或若干光检测信号的手移动。而且，手移动确定单元可以被适配成：将相似度测量应用于a）一个或者若干当前生成的光检测信号和一个或者若干当前生成的运动信号以及b）存储在手移动确定单元中的光检测信号和运动信号，以便确定与当前生成的一个或者若干光检测信号和一个或者若干运动信号最相似的、所存储的一个或者若干光检测信号和一个或者若干所存储的运动信号。手移动确定单元然后可以被适配成确定已经被指派给最相似的、所存储的一个或者若干光检测信号和一个或者若干运动信号的手移动。手移动确定单元可以被适配成从所生成的光检测信号中过滤掉由比如心率之类的生理属性导致的干扰。例如，可以从所生成的光检测信号中过滤掉已知包括心率的预定义频率范围，或者可以通过使用已知的标准技术基于所生成的光检测信号而确定由生理属性导致的频率或者频率范围，所述已知的标准技术可以是基于用于找到周期性心动信号的傅里叶分析、相关技术等等，并且可以从所生成的光检测信号中过滤掉所确定的频率或者频率范围。手移动确定单元然后可以被适配成基于经过滤的光检测信号来确定手移动。在优选实施例中，移动检测装置可在学习模式和正常操作模式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测手移动的移动检测装置，所述移动检测装置（1）包括：‑光发射设备（8），用于将具有不同固定波长的不同光束发射到在人的腕部（5）上的不同位置处的组织中，‑光检测设备（9），用于在腕部（5）处检测行进穿过组织的光，并且用于基于所检测的光而生成不同的光检测信号，其对应于相应光行进穿过的组织的不同区域，以及‑手移动确定单元（12），用于基于不同的光检测信号来确定手移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 EP 14154780.21.一种用于检测手移动的移动检测装置，所述移动检测装置（1）包括：-光发射设备（8），用于将具有不同固定波长的不同光束发射到在人的腕部（5）上的不同位置处的组织中，-光检测设备（9），用于在腕部（5）处检测行进穿过组织的光，并且用于基于所检测的光而生成不同的光检测信号，其对应于相应光行进穿过的组织的不同区域，以及-手移动确定单元（12），用于基于不同的光检测信号来确定手移动。2.如权利要求1中限定的移动检测装置，其中所述光发射设备和所述光检测设备包括安排在腕部（5）上的不同位置处的光源（8）和光检测器（9）的至少两个配对（40），以便生成至少两个不同的光检测信号，其对应于相应光行进穿过的组织的不同区域。3.如权利要求1中限定的移动检测装置，其中，所述手移动确定单元（12）被适配成基于对应于相应光行进穿过的组织的第一区域的第一光检测信号来确定第一手指的移动，并且基于对应于相应光行进穿过的组织的第二区域的第二光检测信号来确定第二手指的移动。4.如权利要求1中限定的移动检测装置，其中所述光发射设备被适配成将红光和绿光发射到组织中。5.如权利要求1中限定的移动检测装置，其中所述移动检测装置（1）进一步包括要被安排在人的腕部（5）处的移动传感器（13），其中所述移动传感器被适配成生成指示整个手的移动的移动信号，其中，所述手移动确定单元（12）被适配成基于所述光检测信号以及基于所述移动信号来确定手移动。6.如权利要求1中限定的移动检测装置，其中，所述手移动确定单元（12）被适配成提供在光检测信号和手移动之间的相关性，并且基于所提供的相关性和所生成的光检测信号来确定手移动。7.如权利要求1中限...

【专利技术属性】
技术研发人员：CN普雷苏拉，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL