用于表面姿态输入的手戴式设备制造技术

公开了与表面上的能量有效姿态输入有关的多个实施例。一个所公开的实施例提供了一种手戴式设备，其可以包括麦克风、加速度计和控制器，该麦克风被配置为捕获音频输入并且生成音频信号，该加速度计被配置为捕获运动输入并且生成加速度计信号，该控制器包括处理器和存储器。该控制器可以被配置为基于加速度计信号来检测唤醒运动输入。该控制器可以从其中加速度计被打开并且麦克风被关闭的低功率睡眠模式唤醒，并且进入其中麦克风被打开的用户交互解译模式。然后，该控制器可以同时接收音频信号和加速度计信号并且对笔画进行解码。最后，该控制器可以基于音频信号来检测不活动的时段并且返回低功率睡眠模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
基于姿态的用户交互允许用户通过做出姿态(诸如书写字母以拼写单词、拍手以导航选择器或引导远程控制器以引导视频游戏中的角色)来控制电子设备。提供这样的交互的一种方式是使用一种设备，诸如装备有用于在触摸屏上的二维(2-D)触摸输入的触摸屏的移动电话或平板计算设备。但是，这可能具有以下缺点：屏幕通常当其被接触时被堵塞，以及包括触摸屏的这样的设备还是相当昂贵的并且在其形状因素方面稍微大的。另一种方式是使用深度照相机跟踪用户的运动并且使能三维(3-D)姿态输入到具有相关联的显示器的系统，并且可以在某些智能电视和游戏控制台中提供这样的功能。关于这样的三维姿态跟踪设备的一个缺点在于，其具有呈现对于在便携式计算设备中实现的挑战的高功率要求，并且另一缺点在于，其通常要求观察场景的固定照相机、还有对便携性的挑战。出于这些原因，存在将触摸屏和3-D姿态跟踪技术采用为用于具有超便携式形状因素的计算设备(包括可穿戴计算设备)的输入设备的挑战。
技术实现思路
在本文中公开了涉及表面上的能量有效的姿态输入的各种实施例。例如，一个所公开的实施例提供了一种手戴式设备，其可以包括麦克风、加速度计和控制器，该麦克风被配置为捕获音频输入并且生成音频信号，该加速度计被配置为捕获运动输入并且生成加速度计信号，该控制器包括处理器和存储器。该控制器可以被配置为基于加速度计信号来检测唤醒运动输入。作为响应，该控制器可以从其中加速度计被打开并且麦克风被关闭的低功率睡眠模式唤醒并且进入其中麦克风被打开的用户交互解译模式。然后，该控制器可以同时接收音频信号和加速度计信号并且基于音频信号和加速度计信号来对笔画进行解码。最后，该控制器可以基于音频信号来检测不活动的时段并且返回到低功率睡眠模式。提供该
技术实现思路
以引入以在详细描述中下文进一步描述的简化形式的概念的选择。该
技术实现思路
不旨在标识所请求保护的主题的关键特征或基本特征，其也不旨在被用于限制所请求保护的主题的范围。而且，所请求保护的主题不限于解决本公开的任何部分中所指出的任何或全部缺点。附图说明图1是根据一个实施例的用于表面上的能量有效姿态输入的手戴式设备的示意图。图2图示了图1的手戴式设备用于将姿态输入在表面上的示例使用。图3是根据一个实施例的图示用于捕获表面上的姿态输入的能量有效的方法的流程图。图4是图示用于解码笔画的图3的方法的步骤的子步骤的流程图。图5图示了作为指环或腕带的手戴式设备的实施例的示例使用。图6是在其内可以利用图1的手戴式设备的计算系统的实施例的简化示意图。图7图示了用于区分不同的姿态的分层姿态分类策略。具体实施方式图1示出了用于表面上的能量有效姿态输入的手戴式设备10的示意图。手戴式设备10可以包括传感器12，其可以包括麦克风14和加速度计16，该麦克风14被配置为捕获音频输入并且基于其生成音频信号，并且该加速度计16被配置为捕获运动输入并且基于其生成加速度计信号。手戴式设备还可以包括控制器18，其包括处理器20和存储器22，并且存储器18可以被配置为在各种操作模式之间切换手戴式设备10以维持能量效率。当手戴式设备10未使用时，手戴式设备10可以操作在低功率睡眠模式，在低功率睡眠模式中，加速度计16被打开并且麦克风14被关闭。加速度计16可以自身在低功率运动检测模式中操作，其可以包括仅检测大于预定阈值的运动输入。该控制器18可以然后基于来自加速度计16的加速度计信号，检测用户的唤醒运动输入。唤醒运动输入可以来自用户的唤醒姿态(诸如超过加速度计信号中的预定阈值的叩击)。多个叩击或其他适合的姿态可以被用于防止由偶然用户运动造成的偶然唤醒。在检测到唤醒运动输入时，控制器18可以从低功率睡眠模式唤醒并且进入用户交互解译模式，在用户交互解译模式中，麦克风14被打开并且加速度计16完全有效。在用户交互解译模式期间，控制器18可以同时接收来自麦克风14的音频信号和来自加速度计16的加速度计信号。控制器18可以然后执行笔画解码器24以基于音频信号和加速度计信号对笔画进行解码。一旦用户已经完成姿态，则控制器18可以基于来自麦克风14的音频信号检测不活动的时段并且返回到低功率睡眠模式。不活动的时段可以被预设(诸如30秒、1分钟或5分钟)、可以是用户输入时间段或可以是通过分析加速度计的模式和音频信号和很可能遵循的不活动的时段的机器学习技术而设定的时段。解码手戴式设备10上的笔画可以包含将姿态分解为简单的几何图案(诸如正交或对角线段和半圆形)。笔画可以组成字母或上下文相关的符号等。笔画解码器24可以包括笔画分类器，其可以是例如支持向量机(SVM)分类器，并且SVM分类器可以通过仅查找预定笔画集来节省能量。此外，笔画解码器24可以被编程为基于加速度计信号的阈值和音频信号的长度来识别叩击和滑动。而且，取决于姿态输入的上下文，正交和对角滚动是可检测的，如下文所解释的。设备10可以被配置为也识别更复杂的姿态，虽然更复杂的姿态的识别可以要求区分和/或降低性能期间消耗的功率中的伴随增加。手戴式设备10可以包括音频处理子系统26，音频处理子系统26具有：带通滤波器28，其被配置为对音频信号进行滤波；放大器30，其被配置为放大音频信号；和包络检测器32(诸如例如基于阈值的包络检测器)，其被配置为根据音频信号生成音频包络。使用这些部件，音频处理子系统26可以通过对音频信号滤波、放大音频信号以及根据音频信号生成音频包络，来将音频信号转换为音频包络。控制器18可以然后基于音频信号的音频包络(而不是音频信号自身)和加速度计信号，利用笔画解码器24对笔画进行解码。音频处理子系统26可以与麦克风14分离地形成，或者音频处理子系统26内的一个或多个部分可以合并入如麦克风14中。此外，可以包括超过一个带通滤波器28和超过一个放大器30。姿态输入可以在具有不同的周围环境的许多不同的情况中以及在各种不同的类型的表面上发生。作为一个示例，由麦克风14所检测的音频输入可以是跨越表面的皮肤拖动的声音。不管表面的组成如何，可以在相同频带中产生声音，因此表面可以由木材、塑料、纸、玻璃、衣服、皮肤等组成。只要表面在与皮肤摩擦时生成足够的摩擦力以产生由麦克风14可检测的音频输入，实际上可以使用任何坚固的表面材料。此外，可以使用就在眼前的任何适合的材料，使得可以不必在仅一个特定表面上做姿态，这增加了各种环境中的手戴式设备10的实用性。因此由跨越表面的皮肤拖动产生的音频输入可以被用于确定何时用户做出姿态。然而，音频输入可能不总是与周围噪声容易区分。音频处理子系统26可以利用至少一个带通滤波器28对音频信号进行滤波以移除周围噪声并且仅留下由于跨越表面的皮肤拖动的音频信号。生成音频信号的音频包络可以保持用于解码笔画的音频信号的长度和幅度，同时丢弃可能未使用的数据，这不仅简化了计算而且节省了手戴式设备10能量。手戴式设备10还可以包括电池34和能量收集电路36，其中电池34被配置为存储能量，能量收集电路36包括能量收集线圈38。该能量收集电路36可以包括电容器。该能量收集电路36可以被配置为经由无线能量传递技术(诸如近场通信(NFC)或感应充电标准)从除手戴式设备外的设备吸取(siphone)能量，并且利用所吸取的能量对电池进行充电。例如，可以从具有NFC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于表面上的能量有效姿态输入的手戴式设备，包括：麦克风，所述麦克风被配置为捕获音频输入并且生成音频信号；加速度计，所述加速度计被配置为捕获运动输入并且生成加速度计信号；以及控制器，所述控制器包括处理器和存储器；其中所述控制器被配置为：基于所述加速度计信号来检测唤醒运动输入；从低功率睡眠模式中醒来并且进入用户交互解译模式，在所述低功率睡眠模式中所述加速度计被打开并且所述麦克风被关闭，在所述用户交互解译模式中所述麦克风被打开；同时接收所述音频信号和所述加速度计信号；基于所述音频信号和所述加速度计信号来解码笔画；基于所述音频信号来检测不活动的时段；以及返回所述低功率睡眠模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.08 US 14/273,2381.一种用于表面上的能量有效姿态输入的手戴式设备，包括：麦克风，所述麦克风被配置为捕获音频输入并且生成音频信号；加速度计，所述加速度计被配置为捕获运动输入并且生成加速度计信号；以及控制器，所述控制器包括处理器和存储器；其中所述控制器被配置为：基于所述加速度计信号来检测唤醒运动输入；从低功率睡眠模式中醒来并且进入用户交互解译模式，在所述低功率睡眠模式中所述加速度计被打开并且所述麦克风被关闭，在所述用户交互解译模式中所述麦克风被打开；同时接收所述音频信号和所述加速度计信号；基于所述音频信号和所述加速度计信号来解码笔画；基于所述音频信号来检测不活动的时段；以及返回所述低功率睡眠模式。2.根据权利要求1所述的手戴式设备，还包括音频处理子系统，包括：带通滤波器，所述带通滤波器被配置为对所述音频信号进行滤波；放大器，所述放大器被配置为放大所述音频信号；以及包络检测器，所述包络检测器被配置为根据所述音频信号生成音频包络；其中所述音频处理子系统被配置为：通过对所述音频信号进行滤波、放大所述音频信号以及根据所述音频信号生成音频包络，将所述音频信号转换为音频包络；以及其中所述控制器被配置为基于所述音频信号的所述音频包络和所述加速度计信号来对笔画进行解码。3.根据权利要求1所述的手戴式设备，还包括无线电装置，其中所述控制器被配置为经由所述无线电装置向计算设备发送姿态分组，所述姿态分组包括经解码的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·A·B·普里延萨，刘劼，J·古梅森，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US