超声触感的控制方法、系统、电子设备、介质和芯片
文献发布时间:2024-04-18 19:58:26
技术领域
本申请涉及超声触感技术领域,具体涉及一种超声触感的控制方法、系统、电子设备、介质和芯片。
背景技术
超声触感技术是利用振动、压缩空气和声波等方式来模拟触觉的技术,相关技术中提出了可以将超声触感技术应用于虚拟现实(Virtual Reality,VR)和增强现实(Augmented Reality,AR)等场景,以使用户能够对虚拟对象产生真实的触觉感受。然后,相关技术中,通常只能利用超声触感器件模拟一些简单场景下的触觉感受,针对较为复杂的场景则无法使用超声触感器件使用户产生真实的触觉感受,从而导致在复杂的场景下,用户对于场景的感知效果较差的问题。
发明内容
本申请提供了一种超声触感的控制方法、系统、电子设备、介质和芯片,可以提高用户对各种场景的感知效果。
第一方面,本申请实施例提供了一种超声触感的控制方法,应用于超声触感系统,所述超声触感系统包括多个超声触感器件和控制器,所述方法包括:
在所述目标用户处于预设场景的情况下,获取与所述目标用户对应的状态信息;
在所述状态信息表征所述目标用户处于目标状态的情况下,控制所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件向所述目标用户输出超声波信号,所述超声波信号用于提醒所述目标用户所述目标状态的状态内容。
第二方面,本申请实施例提供了一种超声触感系统,包括多个超声触感器件和控制器;
所述超声触感器件,用于在目标用户处于预设场景的情况下,获取与所述目标用户对应的状态信息;
所述控制器,用于在所述状态信息表征所述目标用户处于目标状态的情况下,控制所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件向所述目标用户输出超声波信号,所述超声波信号用于提醒所述目标用户所述目标状态的状态内容。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现上述第一方面所述的超声触感的控制方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现上述第一方面所述的超声触感的控制方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,其中,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述第一方面所述的超声触感的控制方法的步骤。
本申请实施例中,在预设场景中,通过获取与目标用户对应的状态信息,并通过对应的超声触感器件以触觉感受的形式提醒用户当前处于状态的状态内容,如此,在各种复杂的场景下,均可以通过超声触感器件以触觉感受的形式提醒目标用户当前的状态内容,从而有利于提高用户对各种场景的感知效果。
附图说明
图1是本申请提供的一种超声触感的控制方法的流程示意图之一;
图2是本申请中的VR可穿戴设备的结构示意图;
图3是本申请中的VR可穿戴设备内部各个电器元件的连接示意图;
图4是本申请中的超声触感器件的结构示意图;
图5是本申请提供的一种超声触感系统的结构示意图;
图6是本申请中虚拟现实场景下超声触感器件工作原理示意图;
图7是本申请提供的一种超声触感的控制方法的流程示意图之二;
图8是本申请提供的一种超声触感的控制方法的流程示意图之三;
图9是本申请中运动场景超声触感器件布置的位置的示意图;
图10是本申请中运动场景下的超声触感器件的结构示意图;
图11是本申请提供的一种超声触感的控制方法的流程示意图之四;
图12是本申请中运动场景超声触感器件布置的工作原理的示意图;
图13是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图14是本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的超声触感的控制方法、系统、电子设备、介质和芯片进行详细地说明。
请参见图1,图1是本申请实施例提供的一种超声触感的控制方法的流程示意图,所述超声触感的控制方法应用于应用于超声触感系统,所述超声触感系统包括多个超声触感器件和控制器,所述方法包括以下步骤:
步骤101、在所述目标用户处于预设场景的情况下,获取与所述目标用户对应的状态信息;
步骤102、在所述状态信息表征所述目标用户处于目标状态的情况下,控制所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件向所述目标用户输出超声波信号,所述超声波信号用于提醒所述目标用户所述目标状态的状态内容。
上述超声触感系统可以作为各种具有超声触感功能的场景中的系统,例如,超声触感系统可以应用于AR场景、VR场景或运动姿态提醒场景等。上述控制器可以为云端服务器,也可以为各种控制芯片或控制设备,下文以所述控制器为云端服务器为例,对本申请实施例提供的超声触感的控制方法作进一步的解释说明。
相应地,所述目标用户为处于上述具有超声触感功能的场景中,且使用AR设备、VR设备或处于运动状态的用户,上述多个部位即目标用户身体的多个不同的部位。
上述超声触感器件可以是各种能够发射超声波信号的器件,例如,所述超声触感器件可以是各种超声波设备、超声波阵列等。
具体地,上述多个超声触感器件可以与目标用户的多个部位一一对应,这样,可以基于上述多个超声触感器件向目标用户的不同部位发射超声波信号,使得目标用户的不同部位产生触觉感受,从而实现不同的触觉提醒功能。因此,可以预先确定目标用户在所述预设场景中可能存在的各种状态,并设置各种状态与不同部位对应的超声触感器件之间的对应关系,在确定目标用户所处的目标状态之后,可以控制目标状态对应的超声触感器件向目标用户的对应部位发送超声波信号,以便于用户根据感知到超声触感的部位确定目标状态的状态内容。例如,当目标用户处于虚拟现实场景时,可以根据预设风险所处方位,向对应的目标超声触感器件发送控制信号,以控制处于存在预设风险所在方位的目标超声触感器件发射超声波信号,从而提醒用户该方位存在预设风险。或者,当用户处于运动场景时,可以基于上述多个超声触感器件向目标用户的不同部位发射超声波信号,以提醒用户对特定部位的姿态进行调整。
可以理解的是,上述超声触感器件的信号发射端朝向所对应的人体部位。具体地,所述超声触感器件可以固定于所对应的部位,或者,所述超声触感器件可以设置于所述目标用户附近的位置。
该实施方式中,在预设场景中,通过获取与目标用户对应的状态信息,并通过对应的超声触感器件以触觉感受的形式提醒用户当前处于状态的状态内容,如此,在各种复杂的场景下,均可以通过超声触感器件以触觉感受的形式提醒目标用户当前的状态内容,从而有利于提高用户对各种场景的感知效果。
可选地,所述超声触感系统包括VR可穿戴设备,至少一个所述超声触感器件设置于所述VR可穿戴设备,所述预设场景包括虚拟现实场景;
在所述预设场景为所述虚拟现实场景的情况下,所述目标状态包括:所述目标用户处于预设风险状态,或者所述目标用户进入所述虚拟现实场景中的目标场景;所述超声波信号用于提醒所述目标用户当前处于风险状态,或者所述超声波信号用于提醒所述目标用户当前所处场景的场景信息。
具体地,由于在虚拟现实场景中,用户需要佩戴特定的可穿戴设备,其中,所述可穿戴设备包括但不限于VR眼镜,因此,用户无法通过肉眼感知外界真实世界的环境,而用户在虚拟显示场景中还可能需要在一定范围内运动,因此,在此场景下用户可能与外界物体发生碰撞,从而对目标用户的身体造成伤害,例如,在用户处于虚拟显示场景进行格斗游戏时,在游戏过程中可能需要走动,在此场景下,用户易出现碰撞墙壁或其他设备等问题。
基于此,预设风险状态可以包括目标用户即将与外界各种物体或人物发生碰撞的风险。如此,可以在目标用户即将与外界障碍物发生碰撞时,通过目标超声触感器件向目标用户发射超声波信号,以通过触觉感受的方式提醒目标用户可能存在的风险,以及风险所处方位,从而避免目标用户在虚拟显示场景中发生碰撞危险的问题。
可以理解的是,为了确定目标用户是否处于上述预设风险状态,可以使上述状态信息包括目标用户与外界物体之间的距离,以及目标用户的运动方向,如此,根据所述状态信息即可判断目标用户是否处于上述预设风险状态。
此外,在虚拟显示场景中,由于用户所佩戴的虚拟显示眼镜通常只能显示场景中一定角度范围的图像,用户需要改变自身姿态才能看到未显示出的其他角度中的图像,因此,在虚拟现实场景中所显示的图像存在视野盲区,若游戏中出现位于目标用户视野盲区中的潜在威胁,目标用户通常无法即使察觉,进而导致游戏角色陷入危险状态,例如,目标用户在格斗游戏中,若盲区中出现可能伤害游戏角色的怪物,可能因为目标用户发现不及时,而导致游戏角色受到怪物的伤害。
基于此,上述目标场景可以是特定的虚拟现实场景,例如,所述目标场景可以是目标用户所对应的游戏角色进入存在怪物的场景,或者怪物入侵所述游戏角色的场景,这样,在目标用户所对应的游戏角色进入目标场景时,通过目标超声触感器件向目标用户发射超声波信号,以通过触觉感受的方式提醒目标用户怪物所处方位,从而提高用户的游戏体验。
可以理解的是,为了确定目标用户是否处于上述目标场景,可以使上述状态信息包括所述虚拟现实场景的场景参数,如此,根据虚拟现实场景的场景参数即可判断目标用户是否处于上述目标场景。
该实施方式中,在虚拟现实场景中,可以根据状态信息确定用户是否处于风险状态或当前所处场景,并通过对应的超声触感器件以触觉感受的形式提醒用户当前处于风险状态,或者,以触觉感受的形式提醒用户当前所处场景,从而有利于提高用户对各种场景的感知效果。
可选地,所述预设场景包括运动场景;
在所述预设场景为所述运动场景的情况下,所述目标状态包括所述目标用户的运动姿态处于非标准姿态,所述超声波信号用于提醒所述目标用户对所述运动姿态进行纠正。
上述运动场景可以是各种对姿态有一定要求的常见运动,例如,俯卧撑、瑜伽、体操等。由于目标用户在运动的过程中,若姿态不标准可能影响运动的效果。因此,可以通过目标用户的运动姿态进行检测,并在检测到目标用户的姿态为非标准姿态时,通过超声触感器件以触觉感受的形式提醒目标用户,姿态不标准的部位,以实现对目标用户的运动姿态进行纠正。
该实施方式中,在运动场景中,可以以触觉感受的形式提醒用户对运动姿态进行纠正,从而有利于提高用户对各种场景的感知效果。
可选地,所述超声触感器件包括用于检测所述目标用户对应的状态参数的第一检测单元,且所述多个超声触感器件中,不同的超声触感器件中的第一检测单元所检测的区域不同;所述获取与所述目标用户对应的状态信息,包括:
接收所述多个超声触感器件中的第一检测单元发送的状态参数,得到与所述多个超声触感器件一一对应的多个状态参数;
基于所述多个状态参数生成所述状态信息。
其中,请参见图4,上述超声触感器件可以包括电源模块、无线通信单元、超声触感装置、传感器模块和最小系统,所述电源模块、无线通信单元、超声触感装置、传感器模块分别与所述最小系统电连接,所述传感器模块可以形成上述第一检测单元。其中,通过无线通信模块(WiFi/Buletooh模块)与AR/VR眼镜连接,进行相关信号的传输和控制,如触感控制指令下达等。超声触感装置用来产生不同等级触感类型。传感器模块包括ToF摄像头和加速度、陀螺仪传感器,或者,也可复用AR/VR眼镜的配置,即一体式配置。ToF摄像头是用来检测用户盲区区域并进行物体识别与测距。最小系统包括处理器、存储器、时钟、电源模块,用来调度和控制各个模块,并进行相关算法处理。
上述多个状态参数分别由多个超声触感器件中的第一检测单元检测得到,具体可以是由第一检测单中的传感器模块检测得到。
上述基于所述多个状态参数生成所述状态信息具体可以是值将所述多个状态参数作为所述状态信息。或者,也可以通过将所述多个状态参数与特点的阈值进行比较,并且将满足阈值要求的状态参数作为所述状态信息,其中,所述满足阈值要求的状态参数可以指示所述目标用户处于目标状态。
该实施方式中,通过基于多个超声触感器件检测目标用户的多个部位对应的状态参数,如此,可以实现对目标用户各个方位的状态参数进行检测,从而有利于提高所生成的状态信息的效果。
可选地,所述在所述状态信息表征所述目标用户处于目标状态的情况下,向所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件发送控制信号,包括:
在目标状态参数表征所述目标用户处于目标状态的情况下,向所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件发送控制信号,其中,所述目标状态参数为所述目标超声触感器件中的第一检测单元所检测到的状态参数。
该实施方式中,由于各个超声触感器件检测的是目标用户特定方位或特定部位对应的状态参数,因此,当基于目标状态参数确定目标用户处于目标状态时,由于目标状态参数为目标超声触感器件所采集的状态参数,因此,可以确定预设危险可能位于目标超声触感器件所在方位,或者,运动姿态不标准的位置为目标超声触感器件所对应的部位,因此,可以通过向目标超声触感器件发送控制信号,以便于准确的提醒目标用户危险所在方位,或者,准确的提醒目标用户需要进行姿态调整的部位。
在本申请一些实施例中,上述多个超声触感器件可以布置于目标用户的视野盲区。
具体地,请参见图2-3,在本公开一个实施例中,所述VR可穿戴设备200可以包括电源模块/接口203、传感器模块206、摄像头201、显示器模块202、无线通信模块204、显示屏接口207、最小系统205等,所述电源模块/接口203、传感器模块206、摄像头201、显示器模块202、无线通信模块204、显示屏接口207分别与最小系统205电连接。其中,VR可穿戴设备通过无线通信模块204如WiFi、5G、Buletooth等与超声触感器件、终端网络设备进行通信。WiFi与5G通信主要面向的是大容量、低延时、超宽带数据流数据传输及交互如网络云端;Buletooth主要面向的是低速率相关信号交互和指令下达如与超声节点通信,利用buletooth低功耗优点,可以降低功耗。利用摄像头捕获用户前方视野,通过图像处理算法等技术映射到显示器模块202中,形成虚拟视频图像,应用于AR场景中;或检测用户前方视野情况并测距、测速(ToF摄像头具有测距、测速功能),若检测到不利因素提前告知用户;或识别相关的标签。传感器包括加速度传感器和陀螺仪,检测用户运动速度和移动方位,通过自适应算法动态改变测距距离预警;以及应用于虚拟场景内的方位改变。最小系统包括处理器、存储器、时钟、电源模块,用来调度和控制各个模块,并进行相关算法处理。
在本公开一个具体实施例中,控制器400可以基于所述VR可穿戴设备检测用户当前位置和运动状态,并基于各个超声触感器件确定各个方位中的物体的位置和运动状态,如此,根据所述VR可穿戴设备和多个超声触感器件检测得到的多个状态参数,即可确定所述状态信息。
可选地,所述多个超声触感器件分别设置于所述目标用户的所述多个部位,所述状态参数包括所述目标对象与真实世界中的障碍对象之间距离值,所述在目标状态参数表征所述目标用户处于目标状态的情况下,向所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件发送控制信号之前,所述方法还包括:
在目标距离值小于预设距离阈值的情况下,确定所述目标状态参数表征所述目标用户处于目标状态,所述目标距离值为所述目标状态参数中的距离值,所述目标状态为所述预设风险状态。
其中,所述障碍对象可以是真实世界中各种可能与目标对象发生碰撞的对象,例如,除目标对象之外的其他人、墙壁、座椅、各类设备等。
上述预设距离阈值可以预先设置,或者,所述预设距离阈值也可以根据目标用户实时的运动状态,以及障碍对象实时的运动状态进行确定。可以理解是,所述预设距离值为一个较小的距离值,例如,所述预设距离值的3m至20m。如此,在目标对象与障碍对象之间的距离接近时,可以及时通过触觉感受的方式提醒障碍对象所在方位,这样,目标对象再感知到特定方位存在障碍对象的情况下,可以主动避开障碍对象,从而可以提高目标用户的安全性。
该实施方式中,通过在目标距离值小于预设距离阈值的情况下,确定所述目标状态参数表征所述目标用户处于目标状态,此处,可以基于目标超声触感器件向目标用户发送触觉提醒,从而有利于避免目标对象与障碍对象发生碰撞。
可选地,所述状态参数还包括所述目标对象与所述障碍对象之间的相对速度,所述在目标距离值小于预设距离阈值的情况下,确定所述目标状态参数表征所述目标用户处于目标状态之前,所述方法还包括:
根据所述相对速度确定所述预设距离阈值,其中,所述相对速度与所述预设距离阈值呈正比。
具体地,在本公开一个实施例中,如图5-6所示可以通过超声触感器件300内的ToF摄像头301检测盲区情况并测距如与人、墙、石头、水等,并根据加速度传感器检测用户当前运动状态和ToF摄像头301所测到的实物距离、速度,控制相应位置的超声触感器件300自适应动态调节不同层次的触感类型,需要考虑速度间大小和方向。例如,当位于目标用户脚部盲区的超声触感器件300中的ToF摄像头301检测到离目标用户1m处有一个凳子或人时,可以向位于目标用户脚部盲区的超声触感器件发送控制信号,以控制该超声触感器件300向目标用户的脚部盲区发射超声波信号。
下文以一个具体实施方式对根据所述相对速度确定所述预设距离阈值的具体过程作进一步的解释说明,请参见图6,当加速度传感器检测到的目标用户瞬态速度为V1,ToF摄像头检测到障碍对象的的瞬态速度为V2时,将带方向的V1,带方向的V2代入到自适应距离触感等级划分算法中,如若V1为1m/s,V2为0.5m/s,方向相反,触感触发预警距离为6m;若V1为2m/s,V2为0.8m/s,触感触发预警距离为15m等。将距离大小作为变量控制超声触感器件发射超声波的幅度,所述超声波的幅度越强对应的即触感的强度也越强),如此,可以使目标用户能够清楚的感知到是人还是物以及离其距离大小。
可以理解的是,无论超声触感器件处于何种工作状态,当接收到基于预设风险状态触发的控制信号时,将结束当前工作并执行所述控制信号,即无论超声触感器件处于哪种工作状态,其预警功能优先级最高。
请参见图7,为本公开实施例提供的一种超声触感的控制方法的流程示意图,所述方法包括以下步骤:
超声波触感设备中的ToF摄像头识别并测距、测速(包括方位),并结合加速度、陀螺仪传感器得到目标用户的运动速度和方向,将这些参数代入到距离自适应算法中,得到预设距离阈值;
检测人或物体后,无线通信上传控制器,在控制器解析后调度相应的触感程序后,下发至相应超声触感器件,其中,该触感程序即上述控制信号,该步骤的具体实现逻辑可以为:
判断目标用户与障碍对象之间的距离是否超过预设距离阈值;
若否,则再次执行“超声波触感设备中的ToF摄像头识别并测距、测速(包括方位),并结合加速度、陀螺仪传感器得到目标用户的运动速度和方向,将这些参数代入到距离自适应算法中,得到预设距离阈值”的步骤;
若是,则判断超声触感器件处于发射状态;
若超声触感器件处于发射状态,由于预警状态的优先级最高,因此,可以在产生触感设备中产生中断信号,以终止当前状态,并控制超声触感器件执行所述“触感程序”;
根据距离变量来改变超声波幅度,调节触感层次大小,例如,距离越近,则触感强度越强。
目标用户根据触感类别和强度提前预知将要发生的事情,并做出相应措施。
可选地,所述获取与所述目标用户对应的状态信息,包括:
获取所述目标用户所处虚拟现实场景的场景参数;
基于所述场景参数确定所述目标用户对应的状态信息。
其中,所述场景参数为能够表征当前目标用户所处虚拟现实场景类型的场景参数,如此,根据所述场景参数即可确定目标用户当前是否处于目标场景。
请参见图8,为本公开另一个实施例提供的一种超声触感的控制方法的流程示意图,所述超声触感的控制方法包括以下步骤:
目标用户在选择某一款虚拟交互场景如游戏、虚拟会议等;
判断目标用户所选场景是否为目标场景;
若否,则返回上一步,若是,则通过控制器调度目标场景下需要预警类型库,通过无线通信传输到VR眼镜;
然后,根据预警场景的类型,确定不同的控制策略:
在当前场景为盲区怪物靠近或攻击(多动态移动)时,计算怪物和虚拟人物运动速度和方向,并判断距离是否达到预设距离阈值,其中,所述多动态移动即虚拟人物和怪物均能够移动的场景,计算怪物和虚拟人物运动速度和方向的目的在于:根据怪物和虚拟人物运动速度和方向计算虚拟人物对象与怪物之间的相对速度,并根据该相对速度确定所述预设距离阈值,所述虚拟人物为目标对象所对应的虚拟人物,所述怪物即虚拟现实场景内的虚拟对象。若距离未达到预设距离值,则返回上一步;若距离未达到预设距离值,则根据自适应计算到的距离,通过无线通信传输到对应虚拟方位的用户相应位置的超声触感器件,并根据距离大小控制触感强度。用户根据不同位置触感类型及强度大小,优先对触感强度大方位进行做出相应措施,增强用户体验。
在当前场景为盲区边界障碍如墙壁(单动态移动)时,计算虚拟人物运动速度,以及距离是否达到预设距离阈值,其中,所述单动态移动即仅虚拟人物能够移动,墙壁等边界障碍不能移动的场景,计算虚拟人物运动速度的目的在于:虚拟人物运动速度计算虚拟人物与边界障碍之间的相对速度,并根据该相对速度确定所述预设距离阈值,所述虚拟人物为目标对象所对应的虚拟人物。若距离未达到预设距离值,则返回上一步;若距离未达到预设距离值,则根据自适应计算到的距离,通过无线通信传输到对应虚拟方位的用户相应位置的超声触感器件,并根据距离大小控制触感强度。用户根据不同位置触感类型及强度大小,优先对触感强度大方位进行做出相应措施,增强用户体验。
在当前场景为即将进入特定场景时,根据即将下传到VR眼镜的图像数据,与目标用户身上特定超声触感器件进行通信,发送产生相应触感类型的信号,使用户提前感知即将进入某一场景的体验。
可选地,在所述预设场景为运动场景的情况下,所述多个超声触感器件分别设置于所述目标用户外部的多个方位,所述超声触感器件包括用于检测所述目标用户的运动姿态的第三检测单元,且所述多个超声触感器件中,不同的超声触感器件中的第三检测单元所检测的部位不同;所述获取与所述目标用户对应的状态信息,包括:
接收所述多个超声触感器件中的第三检测单元发送的姿态参数,得到与所述多个超声触感器件一一对应的多个姿态参数;
基于所述多个姿态参数确定所述目标用户的运动姿态,所述状态信息包括所述运动姿态。
可以理解的是,所述多个姿态参数可以分别表示目标用户的上述多个部位的姿态。
可选地,所述第三检测单元包括摄像头301,所述超声触感器件还包括超声波阵列302、底座305、支撑杆304、壳体303、第一驱动组件和第二驱动组件,所述摄像头301和所述超声波阵列302设置于所述壳体303的同一端面;
所述底座305包括可转动的运动端面,所述支撑杆304垂直于所述运动端面设置,且所述支撑杆304的第一端与所述运动端面固定连接,所述第一驱动组件设置于所述底座305内,以驱动所述运动端面转动;
所述支撑杆304的第二端通过所述第二驱动组件与所述壳体303连接,且所述第二驱动组件用于带动所述壳体303相对于所述支撑杆304转动。
在本公开一个实施例中,所述超声触感系统还包括显示器,用户可以基于该显示器选择需要进行的运动类型,所述显示器可以与控制器通信连接,如此,控制器可以向显示器下发各种类型的运动的视频教程,以方便目标用户运动的过程中观看。请参见图10所述超声触感器件包括底座305、支撑杆304、壳体303、5个摄像头301、4个超声波阵列302和控制电路板,其中,所述摄像头301形成所述第三检测单元,所述超声波阵列302用于向目标用户发送超声波,以使目标用户产生触感。所述底座305包括可转动的运动端面,所述支撑杆304垂直于所述运动端面设置,且所述支撑杆304的第一端与所述运动端面固定连接,所述底座305内设有用于驱动运动端面转动的第一驱动组件,如此,所述第一驱动组件可以驱动所述运动端面转动,以带动所述支撑杆304在所述运动端面所在平面转动。所述支撑杆304的第二端通过第二驱动组件与所述壳体303连接,所述摄像头301和超声波阵列302分别固定安装于所述壳体303,所述第二驱动组件可以带动所述壳体303相对于所述支撑杆304转动。如此,通过所述第一驱动组件和第二驱动组件即可带动所述摄像头301和超声波阵列302运动,以改变超声触感器件检测的方向,以及改变超声触感器件发射超声波信号的方向。其中,所述第一驱动组件和第二驱动组件可以是各种能够输出转动运动的驱动件,例如,所述第一驱动组件和第二驱动组件可以分别为旋转电机。
其中,所述超声波阵列用于产生超声波,对用户姿态和动作进行矫正。控制电路板包括:超声波阵列与摄像头的驱动电路,实现超声波阵列和摄像头正常功能;WiFi、5G、Buletooth等无线通信电路,实现与云端服务器等无线信号传输;音频模块电路,播放语音,给用户做提醒功能和鼓励话语;主控制器和电源模块,控制各个模块和供电。
请参见图9,在本公开一个实施例中,目标用户站在一个空间的固定区域,在目标用户的四周上下左右前后六个不同方向各设置一个超声触感器件,为达到更好地触感,面向地面的超声装置与其他方向形状不同,当然超声触感器件可根据具体场景来进行分布改变。这些超声触感器件安装在地平面、墙面、天花板等位置,并支持360度旋转,保证可以监测用户各个部位的动作,实现用户全方位姿势矫正。
上述运动场景具体可以是当前盛行的各种运动健康场景,如体育训练、康复治疗、物理治疗、健身等,基于本公开的方法,有利于帮助目标用户掌握标准的运动姿态,提高用户的成就感和幸福感。
具体地,可以利用摄像头识别目标用户的姿势和动作,解析出相关信号,通过WiFi、5G等无线通信上传到控制器,控制器将所接收到的目标用户的实时姿态与标准姿态模型做比对,得到相应地差异性信息,再通过无线通信下发到相应位置的超声触感器件,通过差异性的信息利用超声波触感技术,对目标用户相应位置发射不同层次的超声触感,提供不同空间方向触感,帮助用户改善运动姿势和动作。
可选地,所述在所述状态信息表征所述目标用户处于目标状态的情况下,向所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件发送控制信号之前,所述方法还包括:
基于所述运动姿态与标准姿态确定所述目标用户的姿态误差;
在所述姿态误差大于预设误差阈值的情况下,确定所述状态信息表征所述目标用户处于目标状态,所述目标状态为所述目标用户的运动姿态处于非标准姿态。
其中,所述姿态误差表征的是所述运动姿态与标准姿态之间的姿态差异,即所述目标用户的运动姿态的姿态误差。
上述预设误差阈值可以预先设置,所述预设误差阈值具体可以包括目标用户各个部位的误差阈值。具体地,在确定所述姿态误差时,可以根据所述运动姿态生成目标用户当前运动姿态对应的图像,然后,基于相关技术中的图像误差计算方法计算所生成的图像与标准姿态对应的图像之间的姿态差异,从而得到所述姿态误差,所述姿态误差可以包括目标对象各个部位与标准姿态之间的姿态偏移量,如此,当目标用户某一部位的姿态误差超过对应部位的误差阈值时,可以控制与该部位对应的超声触感器件向该部位发射超声波信号,以提醒目标用户进行姿态矫正。
请参见图11,图11为本公开另一个实施例提供的一种超声触感的控制方法的流程示意图,其中,所述控制器为云端服务器,所述超声触感的控制方法包括以下步骤:
目标用户在显示器选择相应运动类型;
摄像头利用视觉技术识别用户身体动作和姿势,提取人体运动特征信息;
通过WiFi等无线通信方式将所提取的运动特征信息上传到云端数据库,云端服务器将所述运动特征信息与标准姿态的姿态特征信息进行对比,生成姿态误差,其中,所述云端数据库中预先存储有各种运动标准姿态的姿态特征信息。此外,还可以根据特征参数设置一定的预设误差阈值;
判断姿态误差是否小于或等于预设误差阈值;
若是,则表征目标用户的运动姿态满足标准姿态要求,此时,可以通过显示器中的语音播报器通过语音鼓励目标用户;
若否,则确认差异部位,根据差异程度设定超声触感强度参数;云端服务器通过WiFi、5G等无线通信将差异部位和超声触感强度参数信息发给对应超声触感器件;超声触感器件接收信号后,对应部位的超声触感器件根据差异程度发射不同大小超声波,及给目标用户提供触感反馈,帮助其矫正动作,目标用户可根据不同触感大小来感受与标准姿态的差异,使其更好矫正动作,校准之后,若目标用户的动作仍不达标,则可以在基于超声触感器件进行触觉提醒的同时,通过语音来鼓励用户;
若目标用户点击显示器退出运动或语音退出,则结束对应的流程。若用户未退出,则返回执行“摄像头利用视觉技术识别用户身体动作和姿势,提取人体相应运动特征信息,相应信息通过内部电路得到相应信号”的动作。
为了便于理解,请参见图12,展示了目标用户进行俯卧撑运动实际运动场景,当目标用户做俯卧撑时,通过上面或侧方的超声触感器件识别臀部翘的太高或塌腰这个动作,数据上传到云端服务器,经算法处理若发现与标准动作有差异,且差异超过预设误差阈值,则云端服务器给上方超声触感器件或下方超声触感器件发送特定信号,超声触感器件根据接收到信号发射出不同强度的超声波,即上方超声触感器件给臀部位置一个下压的阻力或下方超声触感器件给腹部位置一个向上的抬力,同时音频模块给用户语音提醒和鼓励,用户根据感受到的力的大小来纠正动作,反复处理直至动作和标准动作模型一致。
可选地,所述姿态误差包括与所述多个部位一一对应的多个子误差,所述向所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件发送控制信号,包括:
基于所述多个子误差在所述多个超声触感器件中确定所述目标超声触感器件,其中,所述目标超声触感器件为所述多个超声触感器件中,所对应的子误差大于所述预设误差阈值的超声触感器件;
向所述目标超声触感器件发送控制信号,其中,所述控制信号包括用于指示超声触感强度的强度参数,所述强度参数与所述目标超声触感器件所对应的子误差的大小呈正比。
其中,由于多个子误差分别表征目标用户多个部位的运动误差,所述强度参数越强,则所述目标超声触感器件所发射的超声波的强度越强,相应地,目标用户所感知到的触感也随之越强。
可以理解的是,当目标用户存在多个部位的姿态不标准时,可能存在两个以上的子误差超过所述预设误差阈值,此时,所述多个超声触感器件中存在多个目标超声触感器件,控制器可以分别向各个目标超声触感器件发送控制信号。
该是实施方式中,通过将多个子误差分别与预设误差阈值进行对比,以确定目标用户运动姿态不标准的具体部位,并基于对应部位的目标超声触感器件向对应部位发射超声波信号,以提醒目标用户调整对应部位的姿态,且可以根据对应部位姿态误差的程度,改变所发射的超声波的强度,进而进一步提高对目标用户的姿态纠偏效果。
请参见图5,本公开另一个实施例提供了一种超声触感系统,包括多个超声触感器件300和控制器400;
所述超声触感器件300,用于在目标用户处于预设场景的情况下,获取与所述目标用户对应的状态信息;
所述控制器400,用于在所述状态信息表征所述目标用户处于目标状态的情况下,控制所述多个超声触感器件300中的目标超声触感器件300向所述目标用户输出超声波信号,所述超声波信号用于提醒所述目标用户所述目标状态的状态内容。
该实施方式中,由于所述超声触感系统用于实现上述所述的超声触感的控制方法的步骤,因此,所述超声触感系统能够实现上述实施例中的各个过程,且具有相同的有益效果,为避免重复,在此不再予以赘述。
可选地,所述超声触感系统包括VR可穿戴设备,至少一个所述超声触感器件300设置于所述VR可穿戴设备;所述多个超声触感器件300分别设置于所述目标用户的所述多个部位,所述超声触感器件300包括用于检测所述目标用户对应的状态参数的第一检测单元,且所述多个超声触感器件300中,不同的超声触感器件300中的第一检测单元所检测的区域不同。
该实施方式提供的超声触感系统可以用于实现上述虚拟现实场景下,所述的超声触感的控制方法的步骤,且具有相同的有益效果,为避免重复,在此不再予以赘述。
可选地,所述多个超声触感器件300分别设置于所述目标用户外部的多个方位,所述超声触感器件300包括用于检测所述目标用户的运动姿态的第三检测单元,且所述多个超声触感器件300中,不同的超声触感器件300中的第三检测单元所检测的部位不同。
该实施方式提供的超声触感系统可以用于实现上述运动场景下,所述的超声触感的控制方法的步骤,且具有相同的有益效果,为避免重复,在此不再予以赘述。
如图13所示,本申请实施例还提供一种电子设备1300,包括处理器1301,存储器1302,存储在存储器1302上并可在所述处理器1301上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器1301执行时实现上述超声触感的控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的界面显示装置包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
图14为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备1400包括但不限于:射频单元1401、网络模块1402、音频输出单元1403、输入单元1404、传感器1405、显示单元1406、用户输入单元1407、接口单元1408、存储器1409、以及处理器1410等部件。
其中,所述处理器1410用于在所述目标用户处于预设场景的情况下,获取与所述目标用户对应的状态信息;
所述处理器1410还用于在所述状态信息表征所述目标用户处于目标状态的情况下,控制所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件向所述目标用户输出超声波信号,所述超声波信号用于提醒所述目标用户所述目标状态的状态内容。
可选地,所述射频单元1401,用于接收所述多个超声触感器件中的第一检测单元发送的状态参数,得到与所述多个超声触感器件一一对应的多个状态参数;
所述处理器1410还用于基于所述多个状态参数生成所述状态信息。
可选地,所述射频单元1401,还用于在目标状态参数表征所述目标用户处于目标状态的情况下,向所述多个超声触感器件中的目标超声触感器件发送控制信号,其中,所述目标状态参数为所述目标超声触感器件中的第一检测单元所检测到的状态参数。
可选地,所述处理器1410还用于在目标距离值小于预设距离阈值的情况下,确定所述目标状态参数表征所述目标用户处于目标状态,所述目标距离值为所述目标状态参数中的距离值,所述目标状态为所述预设风险状态。
可选地,所述处理器1410还用于根据所述相对速度确定所述预设距离阈值,其中,所述相对速度与所述预设距离阈值呈正比。
可选地,所述处理器1410还用于获取所述目标用户所处虚拟现实场景的场景参数;
所述处理器1410还用于基于所述场景参数确定所述目标用户对应的状态信息。
可选地,所述射频单元1401,还用于接收所述多个超声触感器件中的第三检测单元发送的姿态参数,得到与所述多个超声触感器件一一对应的多个姿态参数;
所述处理器1410还用于基于所述多个姿态参数确定所述目标用户的运动姿态,所述状态信息包括所述运动姿态。
可选地,所述处理器1410还用于基于所述运动姿态与标准姿态确定所述目标用户的姿态误差;
所述处理器1410还用于在所述姿态误差大于预设误差阈值的情况下,确定所述状态信息表征所述目标用户处于目标状态,所述目标状态为所述目标用户的运动姿态处于非标准姿态。
可选地,所述处理器1410还用于基于所述多个子误差在所述多个超声触感器件中确定所述目标超声触感器件,其中,所述目标超声触感器件为所述多个超声触感器件中,所对应的子误差大于所述预设误差阈值的超声触感器件;
所述射频单元1401,还用于向所述目标超声触感器件发送控制信号,其中,所述控制信号包括用于指示超声触感强度的强度参数,所述强度参数与所述目标超声触感器件所对应的子误差的大小呈正比。
本领域技术人员可以理解,电子设备1400还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器1410逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图14中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元1404可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)14041和麦克风14042,图形处理器14041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1406可包括显示面板14061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板14061。用户输入单元1407包括触控面板14071以及其他输入设备14072中的至少一种。触控面板14071,也称为触摸屏。触控面板14071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备14072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
存储器1409可用于存储软件程序以及各种数据。存储器1409可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区,其中,第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外,存储器1409可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器1409可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DRRAM)。本申请实施例中的存储器1409包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
处理器1410可包括一个或多个处理单元;可选的,处理器1410集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1410中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述超声触感的控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述超声触感的控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述超声触感的控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
- 路口交通控制系统、方法、装置、介质及电子设备
- 车辆及其横向控制方法、系统、电子设备和存储介质
- 车辆及其避障控制方法、系统、电子设备和存储介质
- 油料储罐区智能控制方法、存储介质、电子设备和系统
- 混合动力车辆油箱控制系统、方法、存储介质及电子设备
- 访问控制方法、系统、存储介质、电子设备及系统级芯片
- 高超声速飞行器姿态控制方法、系统、电子设备及介质