【技术实现步骤摘要】
可穿戴无线HMI装置本申请是2016年11月9日提交的国际申请日为2015年12月8日的申请号为201580024286.X(PCT/CA2015/051294)的，专利技术名称为“可穿戴无线HMI装置”的专利申请的分案申请。
本公开的实现涉及可穿戴技术手势控制。更具体地，本公开的实现涉及使穿戴者能够无线地控制输入参数并且将其发送至电子接收器和计算装置的可穿戴人机接口(HMI)装置，即，与传感器、开关、控制单元、无线通信模块、和电源适配的手套和其它服装。
技术介绍
近年来，可穿戴技术已经不断地获得了认可，但是绝大部分的这种装置仍然在试验阶段，并且商用的可穿戴技术仍然具有众多缺陷。在可穿戴
内，手势控制手套是出现在市场中的最早期产品之一，但是它们当前仍然有功能受限和通用性显著缺乏的问题。例如，任天堂动力手套(NintendoPowerGlove)是仅用于游戏目的的可穿戴手装置的早期示例。进一步使缺乏通用性加剧的是：目前大多数可穿戴手套技术缺乏无线能力；用户只能够在电缆/电线所允许的长度范围内移动远离接收装置。嵌入式机械弹簧的使用也有助于这种装置的刚度并且降低了对消费者的吸引力，而对许多这种装置的自定义通信协议的依赖进一步阻碍了它们的广泛采用。市场中对如下可穿戴手势手套存在未被满足的需求：该可穿戴手势手套实现在本行业中已知的通信协议标准以与电子设备和计算机(即，功能上很好地集成的键盘、鼠标、操作杆)接口连接，并且还具有更换鼠标、游戏手柄、和操作杆的能力以控制电子装置(诸如，无人机、游戏机、计...
【技术保护点】
1.一种用于基于用户执行的用户手势来控制可控设备的应用的方法，包括：/n在具有微控制器、用于检测所述用户执行的用户手势的多个传感器以及用于存储由所述微控制器执行的程序的存储器的可穿戴手势控制接口设备处：/n响应于所述用户手势，从所述多个传感器采样传感器数据；/n确定来自所述多个传感器中的至少一个、少于全部的传感器数据是否满足传输标准；以及/n根据确定来自所述多个传感器中的至少一个、少于全部的传感器数据满足所述传输标准，将与来自所述多个传感器的所述传感器数据相对应的控制数据传输到所述可控设备。/n
【技术特征摘要】
20141208 US 62/089,2161.一种用于基于用户执行的用户手势来控制可控设备的应用的方法，包括：
在具有微控制器、用于检测所述用户执行的用户手势的多个传感器以及用于存储由所述微控制器执行的程序的存储器的可穿戴手势控制接口设备处：
响应于所述用户手势，从所述多个传感器采样传感器数据；
确定来自所述多个传感器中的至少一个、少于全部的传感器数据是否满足传输标准；以及
根据确定来自所述多个传感器中的至少一个、少于全部的传感器数据满足所述传输标准，将与来自所述多个传感器的所述传感器数据相对应的控制数据传输到所述可控设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可控设备是以下各项中的至少一项：车辆，游戏控制台，视觉显示器，电视机，家庭自动化电气用具，手语翻译应用，计算机操纵杆和电脑鼠标。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可控设备的应用是虚拟现实应用。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个传感器包括一个或多个柔性传感器；用户可致动开关传感器，包括按钮，滑块，开关，操纵杆和触摸板中的一个或多个；以及一个或多个运动传感器，包括陀螺仪，磁力计和加速度计中的一个或多个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个传感器包括两个或更多个传感器，所述两个或更多个传感器测量所述用户手势的相同特征。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制数据包括用户手势命令，所述用户手势命令在由所述可控设备执行时使所述可控设备执行动作。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于来自一个或多个传感器的所述控制数据，从手势数据库中选择一个或多个相应手势命令，其中，所述手势数据库存储相应手势命令与控制数据之间的关联，以及其中，当由所述可控设备执行时，所述用户手势命令使所述可控设备执行动作。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述相应手势命令中的至少一个是基于来自至少两个或更多个传感器的所述控制数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个传感器中的所述至少两个传感器包括静态传感器以及惯性传感器和挠曲传感器之一。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个传感器和所述微控制器被安装到手套或手套的可附接到用户的手的一部分上。
11.一种可穿戴手势控制接口设备，用于基于用户提供的手势来控制可控设备的应用，所述可穿戴手势控制接口设备包括：
用于检测所述用户执行的用户手势的多个传感器，
一个或多个存储单元，每个可存储至少一个程序；和
通信地耦合到一个或多个存储单元的至少一个微控制器，其中，所述至少一个程序在由至少一个微控制器执行时使至少一个微控制器：
响应于所述用户手势，从所述多个传感器采样传感器数据；
确定来自所述多个传感器中的至少一个、少于全部的所述传感器数据是否满足传输标准；以及
根据确定来自所述多个传感器中的至少一个、少于全部的所述传感器数据满足所述传输标准，将与来自所述多个传感器的传感器数据相对应的控制数据传输到所述可控设备。
12.根据权利要求11所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述可控设备是以下各项中的至少一项：车辆，游戏控制台，视觉显示器，电视机，家庭自动化电气用具，手语翻译应用，计算机游戏杆和电脑鼠标。
13.根据权利要求11所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述可控设备的应用是虚拟现实应用。
14.根据权利要求11所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述多个传感器包括一个或多个柔性传感器；用户可致动开关传感器，包括按钮，滑块，开关，操纵杆和触摸板中的一个或多个；以及一个或多个运动传感器，包括陀螺仪，磁力计和加速度计中的一个或多个。
15.根据权利要求11所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述多个传感器包括两个或更多个传感器，所述两个或更多个传感器测量所述用户手势的相同特征。
16.根据权利要求11所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述控制数据包括用户手势命令，所述用户手势命令在由所述可控设备执行时使所述可控设备执行动作。
17.根据权利要求11所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述微控制器还被配置为：
基于来自一个或多个传感器的所述控制数据从手势数据库中选择一个或多个相应手势命令，
其中，所述手势数据库存储相应手势命令与控制数据之间的关联，以及
其中，当由所述可控设备执行时，所述用户手势命令使所述可控设备执行动作。
18.根据权利要求17所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述相应手势命令中的至少一个是基于来自至少两个或更多个传感器的所述控制数据。
19.根据权利要求18所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述多个传感器中的所述至少两个包括静态传感器以及惯性传感器和挠曲传感器之一。
20.根据权利要求11所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述多个传感器和所述微控制器被安装到手套或手套的可附接到用户的手的一部分上。
21.一种非暂时性计算机可读存储介质，存储用于基于用户提供的手势来控制可控设备的应用的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令在由包括微控制器和用于检测所述用户执行的用户手势的多个传感器的可穿戴手势控制接口设备执行时，使所述可穿戴手势控制接口设备的所述微控制器：
响应于用户手势，从所述多个传感器采样传感器数据；
确定来自所述多个传感器中的至少一个、少于全部的传感器数据是否满足传输标准；以及
根据确定来自所述多个传感器中的至少一个少于全部的传感器数据满足所述传输标准，将与来自所述多个传感器的传感器数据相对应的控制数据传输到所述可控设备。
22.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述可控设备是以下各项中的至少一项：车辆，游戏控制台，视觉显示器，电视机，家庭自动化电气用具，手语翻译应用，计算机操纵杆和计算机鼠标。
23.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述可控设备的应用是虚拟现实应用。
24.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述多个传感器包括一个或多个柔性传感器；用户可致动开关传感器，包括按钮，滑块，开关，操纵杆和触摸板中的一个或多个；以及一个或多个运动传感器，包括陀螺仪，磁力计和加速度计中的一个或多个。
25.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述多个传感器包括两个或更多个传感器，所述两个或更多个传感器测量所述用户手势的相同特征。
26.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述控制数据包括用户手势命令，在由所述可控设备执行时所述用户手势命令使所述可控设备执行动作。
27.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述微控制器还被配置为：
基于来自一个或多个传感器的所述控制数据从手势数据库中选择一个或多个相应手势命令，
其中，所述手势数据库存储相应手势命令与控制数据之间的关联，以及
其中，当由所述可控设备执行时，所述用户手势命令使所述可控设备执行动作。
28.根据权利要求27所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述相应手势命令中的至少一个是基于来自至少两个或更多个传感器的所述控制数据。
29.根据权利要求28所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述多个传感器中的所述至少两个包括静态传感器以及惯性传感器和挠曲传感器之一。
30.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述多个传感器和所述微控制器被安装到手套或手套的可附接到用户的手的一部分上。
31.一种用于基于用户执行的用户手势来控制可控设备的应用的方法，包括：
在一种手势控制系统上，所述手势控制系统包括具有微控制器、一个或多个传感器以及存储由所述微控制器执行的程序的存储器的可穿戴手势控制接口设备：
响应于用户手势从一个或多个传感器采样传感器数据；
从多个模式中确定所述手势控制系统的系统模式；
根据确定所述系统模式为学习模式：
对于预定重复次数的所述用户手势，重复传感器数据的采样；
从所述传感器数据的重复采样中识别代表所述用户手势的控制数据；以及
将所述控制数据与用户手势命令相关联，所述用户手势命令在由所述可控设备执行时，使所述可控设备执行与所述用户手势相关的一个或多个相应动作；以及
根据确定所述系统模式为操作模式：
向所述可控设备发送代表性用户手势命令，所述代表用户手势命令在由所述可控设备执行时，使所述可控设备执行与所述用户手势相关联的一个或多个相应动作。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，将所述控制数据与所述用户手势命令相关联包括使用利用推理统计的计算技术。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述计算技术包括以下至少之一：K最近邻居、神经网络、决策树或隐式马尔可夫。
34.根据权利要求31所述的方法，还包括：将所述控制数据与所述用户手势命令存储在手势数据库中。
35.根据权利要求34所述的方法，还包括：
当所述系统模式处于所述操作模式时：
响应于接收到对应于所述用户手势命令的后续控制数据，从所述手势数据库中检索所述用户手势命令，并将所述用户手势命令发送至所述可控设备。
36.根据权利要求34所述的方法，其中，所述手势数据库被存储在所述可穿戴手势控制接口设备处。
37.根据权利要求34所述的方法，其中，所述手势数据库被存储在所述可穿戴手势设备处。
38.根据权利要求31所述的方法，其中，所述预定重复次数小于或等于十次重复。
39.根据权利要求31所述的方法，其中，与所述用户手势相关联的所述一个或多个相应动作之一是鼠标移动或按按钮状态。
40.根据权利要求31所述的方法，其中，所述用户手势包括所述可穿戴手势控制接口设备在空中的运动。
41.一种可穿戴手势控制接口设备，用于基于用户提供的手势来控制可控设备的应用，所述可穿戴手势控制接口设备包括：
一个或多个存储单元，每个可存储至少一个程序；和
通信地耦合到一个或多个存储单元的至少一个微控制器，其中，所述至少一个程序在由所述至少一个微控制器执行时使所述至少一个微控制器：
响应于用户手势从一个或多个传感器采样传感器数据；
从多个模式中确定所述手势控制系统的系统模式；
根据确定所述系统模式为学习模式：
对于预定重复次数的所述用户手势，重复传感器数据的采样；
从所述传感器数据的重复采样中识别代表所述用户手势的控制数据；以及
将所述控制数据与用户手势命令相关联，所述用户手势命令在由所述可控设备执行时，使所述可控设备执行与所述用户手势相关的一个或多个相应动作；以及
根据确定所述系统模式为操作模式：
向所述可控设备发送代表性用户手势命令，所述代表用户手势命令在由所述可控设备执行时，使所述可控设备执行与所述用户手势相关联的一个或多个相应动作。
42.根据权利要求41所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，将所述控制数据与所述用户手势命令相关联包括使用利用推理统计的计算技术。
43.根据权利要求42所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述计算技术包括以下至少之一：K最近邻居，神经网络，决策树或隐式马尔可夫。
44.根据权利要求41所述的可穿戴手势控制接口设备，其中，所述至少一个微控制器还被使得：
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