智能可穿戴输入设备制造技术

本发明专利技术涉及一种智能可穿戴输入设备，适用于计算装置的测试输入系统，由能够测量用户至少一只手(100a)动作的可穿戴传感器装置(12a)、能够测量至少一根手指动作和该手相对于周围环境的动作的传感器(12a)以及能够向控制器传输动作数据的传感器装置组成；可接收来自控制器的显示信息的显示屏；以及可在屏幕上显示虚拟键盘图像、虚拟手图像、虚拟手为响应传感器装置输入信息而在显示屏上的运动情况的控制器。此外，该控制器可在至少一根手指运动时识别按键动作(在虚拟手的相应手指位于虚拟键盘上按键的相应位置上时)，并将按键动作作为文本输入信息传输给计算机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与计算机装置控制输入设备相关，尤其与能够实现文本输入的可穿戴输入设备相关。
技术介绍
为计算机系统提供文本输入的最常用方式是通过标准键盘来实现的，键盘能够实现高速文本输入，但同时存在一些缺点。使用键盘与重复性劳损病情的发展以及手掌、手腕、手部、肩部、颈部和背部疼痛之间存在关联。键盘并非属于十分便携的设备，因此通常不与平板电脑或手机同时使用。对于此类设备而言，最常见的文本输入方式是在触敏屏幕上显示一个“虚拟键盘”，用户可通过在触屏键盘上“键入”文本的方式实现文本输入。然而，此种输入方式本身存在一些问题——例如，用户很难找到一个适于放置平板电脑，易于查看屏幕和键入文本的位置。对于手机而言，屏幕的尺寸仅能实现“双指”键入，所以无法实现高速键入。用户对于运动跟踪和手势识别装置及系统也很熟悉，例如，Xbox(RTM)体感游戏系统。但是，此类系统通常不适用于高速文本输入。对于此类系统而言，文本输入方式与屏幕键盘设备文本输入的方式相同，但键入速度通常较低。本专利技术的目标在于减少或消除上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：减少或消除上述技术问题，提供一种智能可穿戴输入设备。(翻译文本增加)本专利技术为计算机提供了一个文本输入系统，本专利技术是通过以下技术方案实现的：可测量用户至少一只手动作的可穿戴传感器装置。该传感器能够测量至少一根手指的动作以及手部相对于周围环境的动作，且该传感器能够向控制装置传输与动作相关的数据；能够接收控制器发出的显示信息的显示屏；以及能够在显示屏上显示虚拟键盘图像、虚拟手图像以及根据传感器装置提供的输入信息实现虚拟手在显示屏上移动的控制器。在用户的至少一根手指发生移动且虚拟手的相应手指位于虚拟键盘上相应键位的情况下，控制器还可进一步识别按键情况并将其作为文本输入信息输入计算机。由于本项文本输入系统能够通过手部运动实现向计算机高速输入文本的任务(与用户通过标准键盘输入文本采用的方式相同)，因此，本系统具备优势。因为用户很可能对于标准键盘十分熟悉，所以仅需经过少量学习即可使用本装置。同时，用户不必像使用常规物理键盘那样将手部放在特定位置。由于本装置为可穿戴装置，用户可在双手处于任何位置(例如：双手位于座椅扶手上或在用户躺在床上时位于身体两侧)的情况下向计算机输入文本。本项功能对于存在肢体残疾情况的用户而言尤其有利，因为此类用户可能无法将双手放在能够实现正确使用标准键盘的适当位置上。最好将控制器作为在计算机上运行且为计算机提供文本输入的软件。文本输入系统适用于台式电脑或笔记本电脑以及便携程度更高的设备(例如：平板电脑或智能手机)。对于后者而言，本项专利技术的文本输入系统能够实现用户无法通过使用此类便携设备通常配备的触屏键盘来实现的高速文本输入。最好提供两个可穿戴传感器装置，以便让用户能够使用传感器测量每只手的动作。相应地，屏幕上可显示两只虚拟手，且用户可使用任何一只手上的手指按动虚拟键盘上的按键。在此种情况下，每只虚拟手相对于真实手的位置可得到独立校准，使实体手可分开一定的距离(例如：位于用户身体的两侧)。同时，位于虚拟键盘上的虚拟手可相对靠近。用户可设置真实手运动的距离与虚拟手运动距离之间的比率。此项功能使用户能够将可感知的虚拟手“响应度”设置为对自身而言最为自然的水平。最好每个传感器装置均能够分别测量用户每只手5个手指的动作。通过两个传感器装置，用户能够使用十根手指按照在标准物理键盘上键入的方式达到较高的键入速度。控制器可实现指针输入以及向计算机中输入文本。在此种情况下，当虚拟手未在虚拟键盘上方时，用户可使用该虚拟手指示并“点击”显示屏上的项目。这样，本系统可替代键盘和鼠标输入，且用户可在双手处于自然位置的情况下全面使用计算机。控制器还可识别除了在虚拟键盘上“键入”采用的特定手势之外的其他手势。例如：用户可在不必将虚拟手移动至虚拟键盘相应按键上方的情况下通过做出上、下、左、右键的相应手势来实现此类功能。在虚拟键盘上键入、使用虚拟手指示和点击以及通过手势控制实现常见功能使得用户能够快速操作计算机(相较于已知的标准输入设备)。用户可对显示屏上虚拟键盘的尺寸进行调整。尤其是当虚拟手位于虚拟键盘边缘附近之时，用户可通过用两根手指完成“捏”的动作对键盘尺寸进行调整。这样，用户可捏取或抓取键盘的一个或多个边缘并通过移动键盘边缘的方式调整键盘尺寸。用户可对显示屏上虚拟手的尺寸进行调整。在某些具体情况下，虚拟手的尺寸可自动调整，以便确保在虚拟键盘尺寸得到调整之时虚拟手与虚拟键盘的尺寸相匹配。当虚拟手按下虚拟键盘上的某个键时，该系统可提供不同的视频、音频或任何其它反馈作用。在某些具体情况下，可穿戴传感器装置可结合力反馈元件，以便让用户在按键时能够“感受”到按键的动作。本专利技术之中的文本输入系统能够在计算机(任意屏幕尺寸)上实现高速文本输入，同时，用户实质上可将双手放在任何位置。此外，相较于标准键盘，该系统具有高度灵活性。如上文所述，用户可对虚拟键盘的尺寸进行调整。此外，用户可将虚拟键盘移动至显示屏的不同位置，且用户可随意设置虚拟手和键盘的透明度、设计风格和颜色。用户甚至可以为了适应自身的需求而改变虚拟键盘上按键的形状、按键之间的间距和按键的布置方式，标准物理键盘是无法实现此种灵活性水平。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是根据本项专利技术提供的文本输入系统示意图；图2a显示了在图1所示的文本输入系统中进行调整的虚拟键盘的尺寸；图2b显示了在图1所示的文本输入系统中进行调整的虚拟键盘的位置；图2c显示了在图1所示的文本输入系统中暂时隐藏或关闭的虚拟键盘；图3显示了在图1所示的文本输入系统中进行调整的虚拟键盘按键布局情况；图4显示了可在图1所示的文本输入系统中实现常用功能的手势示例；图5a和5b显示了可在图1所示的文本输入系统中模拟鼠标点击的手势示例；图6显示了如何使用图1所示的系统实现文档向上、向下滚动；图7和图8显示了如何使用图1所示的系统选取屏幕上的项目。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。首先，对于图1而言，根据本项专利技术设计的文本输入系统10所示，文本输入系统10包含第一个可穿戴传感器装置12a和第二个可穿戴传感器装置12b，将传感器装置12a、12b分别戴在用户的手腕上100a、100b。戴在用户手腕上的传感器装置像手镯一样，但传感器装置也可以采用其它形式(例如：手套形式的传感器)。传感器装置12a和12b分别追踪用户双手(100a，100b)的动作。尤其是传感器装置能够测量每只手相对于周围环境的动作的整体速度和方向以及每根手指的动作。来自传感器装置12a、12b的测量信息被传输至控制器14，该控制器14在本系统之中作为在计算装置上运行的软件。此外，该系统10还包括显示屏16，该显示屏16是已被计算装置用于实现输出的显示屏。控制器14可在显示屏16上显示各个项目，此类项目叠加于计算装置显示的其他项目之上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能可穿戴输入设备，适用于计算装置的文本及指针输入系统，其特征在于，本系统包含：可测量用户至少一只手动作的可穿戴传感器装置，该传感器能够测量至少一根手指的动作以及该手指所属的整只手相对于周围环境的动作，且传感器装置可将动作数据传输给控制器；可接收来自控制器的显示信息的显示屏；能够在显示屏上显示虚拟键盘图像、虚拟手图像以及根据传感器装置提供的输入信息实现虚拟手在显示屏上移动的控制器，在用户的至少一根手指发生移动且虚拟手的相应手指位于虚拟键盘上相应键位的情况下，控制器还可进一步识别按键情况，并将其作为文本输入信息输入计算机；当虚拟手未处在虚拟键盘相应位置之时，控制器还可模拟鼠标或其他指针输入。

【技术特征摘要】
2015.01.21 GB 1501018.41.一种智能可穿戴输入设备，适用于计算装置的文本及指针输入系统，其特征在于，本系统包含：可测量用户至少一只手动作的可穿戴传感器装置，该传感器能够测量至少一根手指的动作以及该手指所属的整只手相对于周围环境的动作，且传感器装置可将动作数据传输给控制器；可接收来自控制器的显示信息的显示屏；能够在显示屏上显示虚拟键盘图像、虚拟手图像以及根据传感器装置提供的输入信息实现虚拟手在显示屏上移动的控制器，在用户的至少一根手指发生移动且虚拟手的相应手指位于虚拟键盘上相应键位的情况下，控制器还可进一步识别按键情况，并将其作为文本输入信息输入计算机；当虚拟手未处在虚拟键盘相应位置之时，控制器还可模拟鼠标或其他指针输入。2.如权利要求1所述的智能可穿戴输入设备，其特征在于，两个可穿戴传感器装置可测量双手的动作。3.如权利要求2所述的智能可穿戴输入设备，其特征在于，屏幕上显示两只虚拟手，每只虚拟手根据两个传感器装置之中的一个传感器提供的输入信息进行移动。4.如权利要求1至3中任一所述的智能可穿戴输入设备，其特征在于，由每个传感器测量到的移动距离与每只虚拟手的移动距离之间的比率可调。5.如权利要求1至4中任一所述的智能可穿戴输入设备，其特征在于，传感器装置能够分别测量用户每只手上各手指的动作。6.如权利要求1至5中任一所述的智能可穿戴输入设备，其特征在于，控制器可识别除了按键...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔亮，
申请(专利权)人：镇江魔能网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32