手戴式数据输入装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种仅可佩戴在一只手上的手戴式数据输入装置，用于通过电磁传感读取和解释手指、所述手部的其它部分以及所述数据输入装置的其它手戴部件之间相对于彼此的静态/动态用户输入手势，其中传感单元配置为放置在所述手部的特定点/区域处/旁边，并包括固定、绝缘和/或电磁屏蔽装置，其中所述装置包括至少一个能量单元、至少一个拇指佩戴传感单元、至少一个身体接触传感单元、至少一个信号/数据连接单元和至少一个数据输入连接单元，其中当多个指尖传感单元佩戴时，这些可以被唯一地识别，并且所述指尖传感单元和其它传感单元之间的同时多信道电磁耦合被启用。的同时多信道电磁耦合被启用。的同时多信道电磁耦合被启用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】手戴式数据输入装置


[0001]本专利技术涉及一种手戴式数据输入装置，更具体地说，涉及一种单手可佩戴装置，用于通过电磁传感读取和解释不同的静态或动态手势而将不同种类的数据输入客户端电子或计算装置，所述手势基本上发生在装有所述装置部件的拇指与同一只手的其余手指(digit/finger)的皮肤或指甲或所述装置的其它佩戴部件之间。
[0002]所述装置可能取代/集成相当数量的当前输入接口装置(键盘、鼠标、小键盘、触摸屏、触摸板等)，并提供其它显著优势：
[0003]‑
改进了健康和安全性(因为其消除了接触任何非手戴式接口元件的需要，因此特别指出，在疾病期间，如在新冠肺炎大流行期间，避免/最小化细菌或病毒的传播/传染风险)，
[0004]‑
可佩戴性和便携性(因为其易于使用、体积小、紧凑
……
)，
[0005]‑
适用于单手残疾用户和单手占用用户(因为其仅涉及一只手)，
[0006]‑
适用于视力受限用户和视力障碍用户(因为其读取和解释用户输入手势，无需看手即可学会执行)，
[0007]‑
适用于某些危险或不便环境(因为操作不受遮挡或光线条件的影响)，
[0008]‑
与仪器简化相关的成本降低(因为其将多个不同的接口装置集成到一个装置中
…
)，
[0009]‑
屏幕尺寸优化(因为其消除了在移动电话等计算装置上使用屏幕键盘的需要)，
[0010]‑
广泛的适用性(因为其潜在的丰富输入可以覆盖任何语言和任何大型字符集或命令
…
)，和
[0011]‑
独特的用户定制(因为其可以用作生物认证和安全访问系统)。

技术介绍

[0012]一些新式可佩戴数据输入解决方案试图克服目前广泛使用的复杂、繁琐的数据接口装置(如键盘、鼠标和触摸屏)的缺点；然而，其只取得了部分、不足或在实践中不方便的成功。事实上，这些新式解决方案中的大多数都意味着一些新式缺点，例如与熊皮触觉能力的丧失、穿着不适、笨重感、使用复杂性、操作限制(如遮挡的影响)、互动的丰富性差(如弦线(chord)范围有限)、读数的不可靠性、环境因素的限制或附加外部元件的依赖性有关的缺点。以下是一些不成功或仅部分成功的专利技术的例子：
[0013]US2016259408A1公开了一种复杂的数据输入装置，所述装置包括一个手套接口物体，所述手套接口物体具有向外定向的传感器(具有不接触手部皮肤的传感导电垫)以及一个头戴式示出器，要求用户不仅要使用一只手(用手套状装置遮挡整个皮肤表面)，还要使用眼睛和部分头部。
[0014]US2013169420A1公开了一种电子控制手套，其具有向外定向的非身体接触传感器，放置在覆盖手指的手套外表面的不同点上，以便能够检测基本手势，但接触手指上的导电垫，拇指上的导电垫充当手势选择器。US20070132722和US6141643A还公开了完全嵌入覆
盖整只手的手套式服饰中的单手数据输入装置。
[0015]US2010220054A1公开了一种环形数据输入可佩戴装置，配置为佩戴在食指上，包括相邻的一对环形信号电极，其产生有助于检测皮肤之间接触的电流。WO2009024971还公开了一种基本上基于机械传感技术的单指环型用户输入装置，其中用户动作和手势通过机械传感单元内固定和可旋转部分之间的相对旋转和位置来识别。
[0016]US20139708公开了一种单手或双手装置，用于跟踪基本上基于RFID技术的手指和手势，其中使用的信号范围为700
‑
1000MHz，其中信号传感单元为无源RFID标签，通过环或条带连接到手指的远端段，其中信号发射单元是通过诸如腰带或袖子之类的服饰连接到身体其它部分的RFID元件。
[0017]US2011187637公开了一种基本上基于电容传感技术的单手触觉输入装置，其中传感单元是连接到佩戴在手指2
‑
5远段上的环形元件上的触觉电容传感器。
[0018]US7109970B1公开了一种使用语音命令和手指运动的组合的数据输入装置，所述数据输入装置使用多个手指形套筒，所述手指形套筒嵌入了至少一个接触敏感元件和麦克风，其中接触敏感元件的所有接收单元都在外部。
[0019]US6380923B1公开了一种基本上基于冲击传感技术的可佩戴数据输入装置，其中用户动作通过手指在物理表面上的敲击来执行，并且其中传感器是冲击传感器，例如加速度计，并且支撑在所有手指上佩戴的环形元件上。
[0020]US20120319940公开了一种基本上基于加速度传感技术的双手多指数据输入装置，其中传感器连接到可佩戴在手指近端部分的环形元件上。
[0021]US8743052B1和US201501852A1公开了基本上基于加速度传感技术(而非电容传感技术)的环形拇指佩戴数据输入装置，其中主传感器只是连接到用户拇指上的一个加速度计。
[0022]US20100156783公开了一种单手数据输入装置，其由基本上基于表面接触传感技术的部分手覆盖服饰支撑。类似地，US7839383B2公开了一种不覆盖所有手指的部分手套式装置。
[0023]US20040263473公开了一种单手数据输入装置，所述装置基本上通过摄影和图像识别技术检测运动，其中所述装置包括带摄像头的手镯和包括运动传感器的手指佩戴环形元件。
[0024]许多新颖的基于手的数据输入系统，无论是否基于上述专利，也通过各种科学出版物呈现。然而，没有一款被证明是可靠、舒适和非遮挡式单手可佩戴数据输入解决方案。以下是这些公开内容及其基本缺陷的一些示例：
[0025]‑“
SkinTrack”、“Abracadabra”、“SkinPut”、“iSkin”、“Omnitouch”和“HoverFlow”不是为一只手设计的，而是为两只手设计的；
[0026]‑“
Kitty”、“DigiTouch”和“FJG可佩戴小键盘”均为单手可佩戴式，但基于手套，可遮挡手部大部分皮肤；
[0027]‑“
LightRing”、“SmartFinger”、“CyclopsRing”、“PickRing”、“PinchWatch”、“FingerInput”和“TypingRing”是单手/手腕而非基于手套的可佩戴装置，但由于仅使用一个环或腕带和/或基本上基于通过红外接近/深度传感器、摄像头、陀螺仪或加速度计传感用户的输入手势，和/或由于需要额外元件，如外表面或非手/手腕佩戴部件，其功能非常有
限。
[0028]与现有技术相比，本专利技术提供了一些基本优势，这些优势可以通过以下方式综合：仅一只手的最小遮挡，通过身体接触传感单元识别指尖传感单元和熊皮之间的接触的电磁传感，以及拇指选择器上的多个电磁差分传感单元，以提供多信道通信/交互。
[0029]通过本专利技术，不仅可以克服当前广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种数据输入装置，用于将数据输入输入到电子或计算客户端装置中，所述数据输入装置被配置为仅由用户单手佩戴，其中所述数据输入源于读取和解释用户输入手势；其中所述用户输入手势包括手指、所述手部的其它部分以及佩戴在所述手上的所述数据输入装置的部件之间的相对位置和移动；其中通过电磁传感来读取和解释所述用户输入手势；其中所述装置的电磁传感由配置成放置在所述手部的特定点/区域处/旁边的传感单元执行；其中所述数据输入装置包括：
‑
至少一个能量单元，用于提供所述数据输入装置使用的能量；
‑
至少一个指尖传感单元，佩戴在拇指上；
‑
至少一个身体接触传感单元，具有与人体组织接触的导电端子，佩戴在叉指或非所述拇指的手指上，并配置为传感电磁耦合，其中人体组织充当电介质；
‑
至少一个处理单元，用于处理由传感单元传感的来自电磁耦合的信息，并生成要发送到所述客户端装置的数据输入；
‑
至少一个能量连接单元，用于从能量单元向所述数据输入装置的其它部件传输(无线地或通过电缆)功率；
‑
至少一个信号/数据连接单元，用于连接(无线地或通过电缆)传感单元和处理单元；
‑
至少一个数据输入连接单元，用于连接(无线地或通过电缆)处理单元和所述客户端装置；其中每个指尖传感单元还包括
‑
至少一个向外定向的导电端子，配置为不与人体组织直接接触；
‑
绝缘和/或电磁屏蔽装置；
‑
固定装置，用于固定和支撑所述指尖传感单元，并确保其全部或部分可拆卸连接；其中当两个或多个指尖传感单元佩戴在同一手指或不同的手指上时，所述指尖传感单元使用的电磁信号以不同的频率和/或具有不同的特性产生，以便在参与用户输入手势时能够唯一地识别每个单独的指尖传感单元，并促进所述指尖传感单元与其它传感单元之间的同时多信道电磁耦合。2.根据权利要求1所述的数据输入装置，其中所述数据输入装置还包括一个或多个未佩戴在指尖上的其它传感单元，称为非指尖传感单元，其佩戴在叉指或非所述拇指的手指上；其中所述其它非指尖传感单元为：
‑
根据权利要求1所述的身体接触传感单元；和/或
‑
导体接触传感单元，具有不与人体组织接触的向外定向导电端子，并配置为传感电磁耦合，其中无或可变量的空气充当电介质。3.根据权利要求2所述的数据输入装置，其中导体接触传感单元的导电端子配置为放置在所述手指近端部分的掌侧和/或桡侧。
4.根据前述权利要求中任一项所述的数据输入装置，其中每个身体接触传感单元包括：
‑
至少一个导电端子，配置为与人体组织接触，
‑
绝缘和/或电磁屏蔽装置，
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固定装置，用于固定和支撑所述指尖传感单元，并确保其全部或部分可拆卸连接；其中每个导体接触传感单元包括：
‑
至少一个导电端子，配置为不与人体组织接触，
‑
绝缘和/或电磁屏蔽装置，
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固定装置，用于固定和支撑所述导体接触传感单元，并确保其全部或部分可拆卸连接。5.根据前述权利要求中任一项所述的数据输入装置，其中当一个或多个指尖传感单元佩戴在同一手指上时，所述指尖传感单元集成到一组称为指尖套件的元件中，所述元件具有公共支架；和/或其中当一个或多个非指尖传感单元佩戴在同一手指上时，所述非指尖传感单元集成到一组称为数字设备的元件中，所述元件具有公共支架；和/或其中当一个或多个非指尖传感单元佩戴在同一叉指上时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：图姆布雷技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：