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可穿戴指套、可穿戴系统、控制方法、装置及存储介质

文献发布时间:2024-04-18 19:57:31


可穿戴指套、可穿戴系统、控制方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及可穿戴系统的技术领域,具体而言,本申请涉及一种可穿戴指套、可穿戴系统、控制方法、装置及存储介质。

背景技术

目前,可穿戴系统包括头显设备,头显设备的部分操作的控制可以通过佩戴在手指上的指环实现。

现有的指环可以佩戴在食指上,指环在对应食指的侧面的一侧设有电容触摸板,只能通过手指触碰电容触摸板才能产生信号,而且由于电容触摸板的设置位置,只有通过大拇指触碰电容触摸板得到检测信息,操作方式单一,得到的检测信息的类型较少,从而能够实现的控制操作较少。

发明内容

本申请实施例的目的旨在能解决现有技术中存在的只能通过大拇指触碰电容触摸板得到检测信息而带来的操作方式单一或检测信息的类型较少或能够实现的控制操作较少技术问题。

第一方面,本申请实施例提供一种可穿戴指套,包括:

指套本体,包括用于容纳手指的容纳空间;

检测部,设于指套本体远离容纳空间的一侧,用于在手指位于容纳空间内时,检测部与手指指腹相对应,在检测到目标对象与检测部之间存在接触和/或相对移动时,采集检测信息;检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息用于确定第一位移信息。

在一个可能的实现方式中,可穿戴指套,还包括:

控制单元,设于指套本体内且与检测部电连接,用于获取检测信息,并基于检测信息确定控制信息,将控制信息向头显设备发送,以使头显设备基于控制信息执行对应操作。

在一个可能的实现方式中,检测部包括:

压力检测单元,用于在检测到目标对象与压力检测单元接触时,采集压力信息;

位置检测单元,用于在检测到目标对象与位置检测单元相对移动时,采集表面特征信息。

在一个可能的实现方式中,控制单元包括:

第一控制器,与位置检测单元电连接,用于基于表面特征信息确定第一位移信息,将第一位移信息向头显设备发送;控制信息包括第一位移信息,第一位移信息包括方向信息和距离信息。

在一个可能的实现方式中,位置检测单元包括发光模块和摄像传感模块;

发光模块,与第一控制器电连接,用于在第一控制器的控制下向目标对象发射光线,以使得目标对象的光照射区域与摄像传感模块相对应;

摄像传感模块,用于拍摄目标对象的第一目标图像;表面特征信息包括第一目标图像;

第一控制器,与摄像传感模块电连接,用于获取第一目标图像,并基于第一目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息。

在一个可能的实现方式中,位置检测单元包括发光模块和光电传感模块;

发光模块,与第一控制器电连接,用于在第一控制器的控制下向目标对象发射光线,以使得目标对象的光照射区域与光电传感模块相对应;

光电传感模块,用于采集目标对象反射的反射光信息,并基于反射光信息生成第二目标图像;表面特征信息包括第二目标图像;

第一控制器,与光电传感模块电连接,用于获取第二目标图像,并基于第二目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息。

在一个可能的实现方式中,可穿戴指套,还包括:位置测量单元;

位置测量单元,设于指套本体内且与第一控制器电连接,用于在检测到指套本体发生移动时,确定第二位移信息;第二位移信息包括方向信息和距离信息。

第一控制器,用于获取第二位移信息,将第二位移信息向头显设备发送;控制信息包括第二位移信息。

在一个可能的实现方式中,控制单元还包括:

第二控制器,与第一控制器和压力检测单元均电连接,用于获取压力信息,在压力信息对应的压力值大于设定阈值时,向第一控制器发送唤醒信号;

第一控制器,还用于基于唤醒信号启动位置检测单元。

在一个可能的实现方式中,第一控制器,还用于获取压力信息,基于压力信息确定事件信息,将事件信息向头显设备发送;控制信息包括事件信息,事件信息包括以下至少一项:按键信息、线宽信息、操作力度信息。

在一个可能的实现方式中,第一控制器具体用于若压力信息对应的压力值在第一预设范围内,则确定事件信息为按键信息;若压力信息对应的压力值在第二预设范围内,则确定事件信息为线宽信息或操作力度信息;第二预设范围大于第一预设范围。

在一个可能的实现方式中,可穿戴指套还包括以下至少一项:

压力检测单元设置在位置检测单元的周围;

压力检测单元包括形变电阻。

第二方面,本申请实施例提供一种可穿戴系统,包括头显设备和第一方面的可穿戴指套;

头显设备,用于设于使用对象的头部;

可穿戴指套与头显设备通信连接,用于基于检测信息控制头显设备执行对应操作。

第三方面,本申请实施例提供一种控制方法,应用于第一方面的可穿戴指套,包括:

获取检测信息,并基于检测信息确定控制信息;检测信息在检测到目标对象与检测部接触和/或相对移动时生成,检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息用于确定第一位移信息;

将控制信息向头显设备发送,以使头显设备基于控制信息执行对应操作。

在一个可能的实现方式中,基于检测信息确定控制信息,包括:

获取位置检测单元的表面特征信息;

基于表面特征信息确定第一位移信息,将第一位移信息向头显设备发送;控制信息包括第一位移信息,第一位移信息包括方向信息和距离信息。

在一个可能的实现方式中,基于检测信息确定控制信息,包括:

获取压力检测单元的压力信息;

基于压力信息确定事件信息,将事件信息向头显设备发送;控制信息包括事件信息,事件信息包括以下至少一项:按键信息、线宽信息、操作力度信息。

第四方面,本申请实施例提供一种控制装置,包括:

处理模块,用于获取检测信息,并基于检测信息确定控制信息;检测信息在检测到目标对象与检测部接触和/或相对移动时生成,检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息用于确定第一位移信息;

发送模块,用于将控制信息向头显设备发送,以使头显设备基于控制信息执行对应操作。

第五方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现第三方面的控制方法的步骤。

第六方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现第三方面的控制方法的步骤。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本申请实施例的可穿戴指套在手指位于指套本体的容纳空间内时,检测部与手指指腹相对应,使得检测部除了与手部大拇指接触外,还可以方便地与手掌、手部之外的桌面等目标对象产生接触和/或相对移动,操作方式更多。由于目标对象可以是例如大拇指、手掌、桌面、纺织品等有明细纹理的多种物体,操作方式多样,可以获取的检测信息的类型也较多,检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息可以用于确定第一位移信息,使得可穿戴指套基于第一位移信息和/或压力信息可以实现输出单击、双击、多击、长按、移动、以及一些与压力相关的线宽、力度等的控制操作,从而可以提供多种控制维度,丰富控制操作方式,且操作更方便和精确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例提供的一种可穿戴系统的架构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种可穿戴指套佩戴在手指上的结构示意图;

图3为本申请实施例提供的一种可穿戴指套的电路结构框架图;

图4为本申请实施例提供的另一种可穿戴指套的电路结构框架图;

图5为本申请实施例提供的一种第一目标图像的相邻的两帧图像的示意图;

图6为本申请实施例提供的又一种可穿戴指套的电路结构框架图;

图7为本申请实施例提供的一种采集手指反射的反射光信息的原理示意图;

图8为本申请实施例提供的再一种可穿戴指套的电路结构框架图;

图9为本申请实施例提供的一种控制方法的流程图;

图10为本申请实施例提供的一种控制装置的结构示意图;

100-可穿戴指套;

110-指套本体、120-检测部、121-压力检测单元、122-位置检测单元、1221-发光模块、1222-摄像传感模块、1223-光电传感模块;

130-控制单元、131-第一控制器、132-第二控制器;

140-位置测量单元;

150-无线单元;

160-供电单元;

200-头显设备。

具体实施方式

下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解,下面结合附图所阐述的实施方式,是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述,对本申请实施例的技术方案不构成限制。

本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请实施例所使用的术语“包括”以及“包含”是指相应特征可以实现为所呈现的特征、信息、数据、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解,当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件,也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指示该术语所限定的项目中的至少一个,例如“A和/或B”指示实现为“A”,或者实现为“B”,或者实现为“A和B”。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例的可穿戴指套可以应用于包括VR(Virtual Reality,虚拟现实)、AR(Augmented Reality,增强现实)等技术的头显设备中,应用场景包括但不限于可穿戴系统。示例性的,本申请实施例可穿戴指套也涉及人工智能领域。

本申请实施例的可穿戴指套中的表面特征信息可以基于计算机视觉技术获取图像得到,例如:摄像传感模块可以透过摄像头拍摄目标对象的第一目标图像。

人工智能是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。换句话说,人工智能是计算机科学的一个综合技术,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能也就是研究各种智能机器的设计原理与实现方法,使机器具有感知、推理与决策的功能。

人工智能技术是一门综合学科,涉及领域广泛,既有硬件层面的技术也有软件层面的技术。人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、语音处理技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习、自动驾驶、智慧交通等几大方向。

计算机视觉技术(Computer Vision,CV)计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学,更进一步的说,就是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别和测量等机器视觉,并进一步做图形处理,使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。作为一个科学学科,计算机视觉研究相关的理论和技术,试图建立能够从图像或者多维数据中获取信息的人工智能系统。计算机视觉技术通常包括图像处理、图像识别、图像语义理解、图像检索、OCR、视频处理、视频语义理解、视频内容/行为识别、三维物体重建、3D技术、虚拟现实、增强现实、同步定位与地图构建等技术,还包括常见的人脸识别、指纹识别等生物特征识别技术。

为了更好的理解及说明本申请实施例的方案,下面对本申请实施例中所涉及到的一些名词进行简单说明。

VR:Virtual Reality,虚拟现实技术,可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据,通过计算机技术产生的电子信号,将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象。VR眼镜即VR头显设备,虚拟现实头戴式显示设备。

AR:Augmented Reality,增强现实,将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术,广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段,将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后,应用到真实世界中,两种信息互为补充,从而实现对真实世界的“增强”。AR眼镜即AR头显设备,增强现实头戴式显示设备。

IMU:Inertial measurement unit,惯性测量单元,包括加速度传感器和陀螺仪。加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成,常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。陀螺仪也是一种传感器,是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位的控制系统。

DOF:Degrees of Freedom,自由度,3DOF三个自由度包括X、Y、Z三个方向。

MCU:Microcontroller Unit,微控制单元,又称单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)或者单片机,是把中央处理器(Central Process Unit;CPU)的频率与规格做适当缩减,可以将内存(memory)、计数器(Timer)、A/D转换等周边接口,甚至LCD(LiquidCrystal Display,液晶显示器)驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。

SOC:System on Chip,系统级芯片,也有称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。同时,它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。

下面通过对几个示例性实施方式的描述,对本申请实施例的技术方案以及本申请的技术方案产生的技术效果进行说明。需要指出的是,下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合,对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等,不再重复描述。

图1示出了本申请实施例所适用的一种可穿戴系统的架构示意图,可以理解的是,本申请实施例所提供的可穿戴指套可以适用于但不限于应用于如图1所示的应用场景中。

参见图1所示,可穿戴系统的架构可以包括但不限于头显设备200和可穿戴指套100,头显设备200用于设于使用对象的头部;可穿戴指套100与头显设备200通信连接,可穿戴指套100用于基于检测信息控制头显设备200执行对应操作。头显设备200和可穿戴指套100之间可以通过网络进行交互。

具体地,可穿戴指套100用于佩戴在第一指关节上,指头可以是食指或中指等,便于操作。头显设备200包括但不限于VR头显设备、AR头显设备等。

上述网络可以包括但不限于:有线网络,无线网络,其中,该有线网络包括:局域网、城域网和广域网,该无线网络包括:蓝牙、Wi-Fi及其他实现无线通信的网络。具体也可基于实际应用场景需求确定,在此不作限定。

本申请实施例的可穿戴指套100除了与手部大拇指接触外,还可以方便地与手掌、手部之外的桌面等物体产生接触和/或相对移动,操作方式更多。由于目标对象可以是大拇指、手掌、桌面、纺织品等有明细纹理的多种物体,操作方式多样,可以获取的检测信息的类型也较多,检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息可以用于确定第一位移信息,使得可穿戴指套100基于第一位移信息和/或压力信息可以实现输出单击、双击、多击、长按、移动、以及一些与压力相关的线宽、力度等的控制操作,从而可以对头显设备200提供多种控制维度,丰富控制操作方式,且操作更方便和精确。

参见图2所示,示出了一种可穿戴指套100佩戴在手指上的结构示意图,可穿戴指套100包括:指套本体110和检测部120。

指套本体110包括用于容纳手指的容纳空间。检测部120设于指套本体110远离容纳空间的一侧,检测部120用于在手指位于容纳空间内时,检测部120与手指指腹相对应,在检测到目标对象与检测部120之间存在接触和/或相对移动时,采集检测信息;检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息用于确定第一位移信息。

具体地,如图2所示,手指指腹是手指指尖与指甲相对的一侧,便于与桌面、纺织品等目标对象接触和相对移动。指套本体110包括与手指指甲对应的第一区域、弯折的第二区域以及与手指指腹对应的第三区域,第一区域和第三区域通过第二区域连接,第一区域、第二区域和第三区域形成容纳空间。检测部120设于第三区域远离手指指腹的一侧,手指指尖可以被指套本体110包裹。

本申请实施例的可穿戴指套100在手指位于指套本体110的容纳空间内时,检测部120与手指指腹相对应,使得检测部120除了与手部大拇指接触外,还可以方便地与手掌、手部之外的桌面等物体产生接触和/或相对移动,操作方式更多。由于目标对象可以是大拇指、手掌、桌面、纺织品等有明细纹理的多种物体,可以获取的检测信息的类型也较多,检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息可以用于确定第一位移信息,使得可穿戴指套100基于第一位移信息和/或压力信息可以实现输出单击、双击、多击、长按、移动、以及一些与压力相关的线宽、力度等的控制操作,从而可以提供多种控制维度,丰富控制操作方式,且操作更方便和精确。

在一些实施例中,参见图2所示,检测部120包括:压力检测单元121和位置检测单元122。压力检测单元121用于在检测到目标对象与压力检测单元121接触时,采集压力信息。位置检测单元122用于在检测到目标对象与位置检测单元122相对移动时,采集表面特征信息。

具体地,压力检测单元121和位置检测单元122均设于指套本体110远离容纳空间的一侧,且在手指位于容纳空间内时,检测部120与手指指腹相对应。

在一些实施例中,参见图2所示,可穿戴指套100还包括以下至少一项:压力检测单元121设置在位置检测单元122的周围;压力检测单元121包括形变电阻。

具体地,形变电阻用于探测指套接触情况以及具体的相对力度大小,由于形变电阻检测的功耗低,可一直处于工作状态,当检测到有外界物体接触压力检测单元121时,可以基于形变电阻输出的压力信息对应的压力值,生成唤醒信号,唤醒位置检测单元122的传感器进行位移检测。同时,形变电阻不同程度的变形,也可以实现不同压力值的输出,从而基于不同的压力值生成不同的控制信息。

可选地,位置检测单元122的传感器可以通过摄像头传感器和光电传感器实现目标对象的图像获取,有着高分辨率、高解析度的特性,能够获得精细移动数据,从而控制头显设备200的显示界面的鼠标的光标或其他待移动对象的精确移动。

参见图3所示,示出了一种可穿戴指套的电路结构框架图,可穿戴指套100包括电连接的控制单元130和检测部120,检测部120包括:压力检测单元121和位置检测单元122。控制单元130设于指套本体110内且与检测部120电连接,控制单元130用于获取检测信息,并基于检测信息确定控制信息,将控制信息向头显设备200发送,以使头显设备200基于控制信息执行对应操作。

本申请实施例的可穿戴指套100包括压力检测单元121,可以实现力度信息输入,通过压力检测发送不同的控制信息。

可选地,控制信息用于指示头显设备200执行对应操作。例如:单击、双击、多击、长按、移动、以及一些与压力相关的线宽、力度等的控制操作。

参见图4所示,示出了另一种可穿戴指套的电路结构框架图。在本实施例中,控制单元130包括:第一控制器131。第一控制器131与位置检测单元122电连接。第一控制器131用于基于表面特征信息确定第一位移信息,将第一位移信息向头显设备200发送;控制信息包括第一位移信息,第一位移信息包括方向信息和距离信息。

本实施例中,位置检测单元122包括发光模块1221和摄像传感模块1222。发光模块1221与第一控制器131电连接,发光模块1221用于在第一控制器131的控制下向目标对象发射光线,以使得目标对象的光照射区域与摄像传感模块1222相对应。摄像传感模块1222用于拍摄目标对象的第一目标图像;表面特征信息包括第一目标图像。

第一控制器131与摄像传感模块1222电连接,第一控制器131用于获取第一目标图像,并基于第一目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息。

可选地,发光模块1221包括红外LED(Light-Emitting Diode,发光二极管),作为光源,默认状态处于关闭状态,当压力检测单元121检测到有物体接触时打开发光模块1221的红外LED,同时开启位置检测单元122同步工作,有利于降低系统功耗。

摄像传感模块1222包括摄像头传感器,即通过拍摄目标对象的表面特征,形成第一目标图像;第一目标图像为摄像头传感器拍摄的视频流。

参见图5所示,示出了一种第一目标图像的相邻的两帧图像的示意图。本申请实施例是采用摄像头通过所拍摄到的图像用于判定位置移动。如图5所示,拍摄了下面两张图像,上下两张图分别为第一目标图像的相邻的两帧图像,上图为第一帧图像,下图为第二帧图像。通过比较特征点,可以知道第二帧图像相对于第一帧图像向左边移动了,然后通过照片像素可以计算出精确的位移,比如第二帧图像相对第一帧图像移动了10个像素,那么移动的具体数值就是10乘上像素的间距,得到移动距离L,即第二帧图像相对于第一帧图像平移了距离L。

参见图6所示,示出了又一种可穿戴指套的电路结构框架图。与图4所示的可穿戴指套100的不同之处在于:位置检测单元122包括发光模块1221和光电传感模块1223。本实施例中,发光模块1221与第一控制器131电连接,发光模块1221用于在第一控制器131的控制下向目标对象发射光线,以使得目标对象的光照射区域与光电传感模块1223相对应。

光电传感模块1223用于采集目标对象反射的反射光信息,并基于反射光信息生成第二目标图像;表面特征信息包括第二目标图像。

第一控制器131与光电传感模块1223电连接,第一控制器131用于获取第二目标图像,并基于第二目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息。

参见图7所示,示出了一种采集手指反射的反射光信息的原理示意图。本实施例中,发光模块1221包括红外LED,光电传感模块1223包括光电传感器。采用光电传感器的工作模式与光电鼠标类似,红外LED射的光线经过反射后回到光电传感器,基于返回反射光信息的对比,获得相对的精确位移。作为一种示例,反射光信息可以通过光学透镜传输到一个光感应器件内成像,从而在手指移动时,移动的轨迹会被记录为一组高速拍摄的连贯图像,形成第二目标图像。

可选地,第一控制器131基于第二目标图像的相邻的两帧图像上的特征点位置的变化进行分析,从而可以得到移动方向和移动距离,即得到第一位移信息,使得头显设备200基于第一位移信息实现光标定位。

可选地,第一控制器131也可以根据实际需要选择间隔设定帧数的图形进行图像处理,确定第一位移信息。

由于位置检测单元122的最大采用率有一定限制,比如全局曝光的400*400分辨率的摄像传感模块1222,最大帧率可能在240Hz,要比较两帧图像之间的差异就需要最少两帧的拍摄时间8.3ms(毫秒),之外还需要再加上第一控制器131的处理时间,在需要低延时的应用场景时存在一定限制。因此,为了解决定位存在延时问题,并进一步降低摄像传感模块1222的采样率,比如25Hz,以实现低功耗的目的。申请人考虑在可穿戴指套100中设置位置测量单元140进行定位辅助,使得头显设备200内的光标等可以基于位置测量单元140的第二位移信息进行移动,再基于第一位移信息进行校准,从而实现精确定位。

参见图4和图6所示,在一些实施例中,可穿戴指套100还包括:位置测量单元140。位置测量单元140设于指套本体110内且与第一控制器131电连接,位置测量单元140用于在检测到指套本体110发生移动时,确定第二位移信息;第二位移信息包括方向信息和距离信息。

第一控制器131用于获取第二位移信息,将第二位移信息向头显设备200发送;控制信息包括第二位移信息。

可选地,第一控制器131可以基于设定时间发送当前的第一位移信息,从而可以将第二位移信息进行实时校准,实现精确定位。

可选地,位置测量单元140包括惯性测量单元IMU,IMU包括加速度传感器和陀螺仪,基于自由空间移动和手势进行定位,从而使得头显设备200的光标同步移动。

本申请实施例可以利用IMU的数据进行辅助,IMU的采样率可以到1kHz(千赫兹)以上,时间延时1ms,同时IMU功耗需求小。但是,IMU本身没有绝对定位能力,有静态问题,通过融合摄像传感模块1222或光电传感模块1223的绝对定位数据与IMU的高速采样数据就可以实现低延时、高稳定性需求。

基于上述内容,本申请实施例的位置检测单元122检测用的传感器可以是摄像头传感器或者光电传感器,通过检测接触目标对象的图像、纹理判定是否有接触、移动等行为,被检查物体可以是手,桌面,纺织品等有着明细纹理的物体,从而可以输出单击、双击、多击、长按、移动等信息;在检测面有一个轻薄形变电阻,当有物体接触到时,会产生轻微的变形,形变使得电阻产生变化,形变越大,电阻值变化也越大,由此获得压力值大小。摄像传感模块1222和光电传感模块1223需要有红外LED补光,如果一直处于工作状态,红外LED需要打开,摄像传感模块1222和光电传感模块1223也需要打开,这就会有较大的能耗消耗。因此,可通过形变电阻检测外界是否有物体接触指套,当检测到有物体接触时在唤醒位置检测单元122,以降低整机功耗。而且,可穿戴指套100内部的IMU可以实现3DOF检测。

本申请实施例的可穿戴指套100通过检测其与大拇指、手掌等目标对象之间的相对移动来实现精准的位移或者位置输入,还可结合指套中的IMU数据实现VR中的快速移动交互与精细移动控制。同时,通过检测其与大拇指、手掌面之间的挤压力度可实现点击、握持检测、抓取等行为判定,进而可以实现头显设备200的选取确认以及需要有抓取、握持力度输入信息的相关交互应用。另外,当手部自然放置在桌面、大腿上时,可穿戴指套100与这类接触面之间的相对运动、压力都可以被检测到;与现有的方案相比较有了更丰富了使用方式,操控更加方便。

参见图4和图6所示,在一些实施例中,控制单元130还包括:第二控制器132。第二控制器132与第一控制器131和压力检测单元121均电连接。第二控制器132用于获取压力信息,在压力信息对应的压力值大于设定阈值时,向第一控制器131发送唤醒信号。第一控制器131,还用于基于唤醒信号启动位置检测单元122。

可选地,第二控制器132作为第一控制器131的辅助控制器,主要处理压力信息,同时发送唤醒信号,唤醒位置检测单元122的发光模块1221以及摄像传感模块1222或光电传感模块1223,便于降低可穿戴指套100的功耗。第二控制器132发送唤醒信号,则确定目标对象与压力检测单元121存在接触。

可选地,第二控制器132包括微控制单元MCU,MCU包括A/D转换,可以将压力信息由模拟信号转换为数字信号进行处理。

在一些实施例中,第一控制器131还用于获取压力信息,基于压力信息确定事件信息,将事件信息向头显设备200发送;控制信息包括事件信息,事件信息包括以下至少一项:按键信息、线宽信息、操作力度信息。

在一些实施例中,第一控制器131具体用于若压力信息对应的压力值在第一预设范围内,则确定事件信息为按键信息;若压力信息对应的压力值在第二预设范围内,则确定事件信息为线宽信息或操作力度信息;第二预设范围大于第一预设范围。

可选地,第一控制器131还用于将控制信息转换为设定格式的信息,将设定格式的信息向头显设备200发送。控制信息包括以下至少一项:第一位移信息、第二位移信息、事件信息。

可选地,第一控制器131可以是MCU、2.4GSoC等,作为可穿戴指套100的控制中心负责管理其它模块,可以为IMU、摄像头传感器、压力传感器、光电传感器提供的数据都在其中进行处理。如果是2.4G SoC芯片,无线协议在其中运行。IMU数据与摄像头传感器的数据融合也可以在其中处理;在压力传感器检测到有外界接触时,控制第一控制器131处于工作状态,没有接触时则处于低功耗模式。

可选地,第二预设范围包括至少两个第二预设子范围,第一控制器131用于基于压力信息对应的压力值所在的第二预设子范围,确定与压力信息对应的线宽信息或操作力度信息。

可选地,压力检测单元121的变形电阻的核心部件是薄膜电阻,该电阻形变会产生电阻变化,输出信号为模拟量,通过一个具有ADC采样功能的MCU进行处理后,获得压力大小的相对值,数据传输给第一控制器131进行数据处理,确定对应的事件信息,第一控制器131将事件信息送给无线模块上报给头显设备200。在实际使用中,可以进行归零校准,去除装配产生的形变对应的压力值,实现接触检测(因为接触都会有一定程度的压力值),压力值(通常为相对值,而非绝对值)检测;这也作为可穿戴指套100产生唤醒信号的边界,当目标对象接触时,产生唤醒信号,第一控制器131再打开其它功能模块。

例如:将压力检测单元121检测到的压力信息对应的压力值设定为三个区间:小于10g定义没有接触:在10g-20g之间定义为按键功能;大于20g定义为压力强度检测区间,具体的功能和与头显设备交互定义的事件信息如下表一所示。

表一:

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如表一所示,第一预设范围为10-20g,第二预设范围划分为三个第二预设子范围,分别为20g-30g、30g-40g和30g-40g。在实际应用中,第二预设子范围可以根据实际需要划分为更多的子范围,不同的子范围对应不同的线宽或力度操作,也可以根据实际应用场景的不同,确定压力信息对应的事件信息。

可选地,第一控制器131对压力信息的处理过程也可以在第二控制器132内实现,从而第一控制器131只用接收事件信息即可。例如:第二控制器132用于获取压力信息,基于压力信息确定事件信息,将事件信息向头显设备200发送;控制信息包括事件信息,事件信息包括以下至少一项:按键信息、线宽信息、操作力度信息;用于若压力信息对应的压力值在第一预设范围内,则确定事件信息为按键信息;若压力信息对应的压力值在第二预设范围内,则确定事件信息为线宽信息或操作力度信息;第二预设范围大于第一预设范围。

可选地,本申请实施例的控制单元130也可以只包括一个控制器,实现第一控制器131和第二控制器132的功能。例如:控制单元130用于基于表面特征信息确定第一位移信息,将第一位移信息向头显设备200发送;获取第一目标图像,并基于第一目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息;获取第二目标图像,并基于第二目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息;获取第二位移信息,将第二位移信息向头显设备200发送;控制信息包括第二位移信息。

可选地,控制单元130还用于获取压力信息,在压力信息对应的压力值大于设定阈值时,向第一控制器131发送唤醒信号;获取压力信息,基于压力信息确定事件信息,将事件信息向头显设备200发送;控制信息包括事件信息,事件信息包括以下至少一项:按键信息、线宽信息、操作力度信息;若压力信息对应的压力值在第一预设范围内,则确定事件信息为按键信息;若压力信息对应的压力值在第二预设范围内,则确定事件信息为线宽信息或操作力度信息;第二预设范围大于第一预设范围。

参见图8所示,示出了再一种可穿戴指套的电路结构框架图。可穿戴指套100还包括无线单元150和供电单元16。供电单元16为整个可穿戴指套100的功能模块供电,包括充放电管理模块,即为控制单元130、压力检测单元121、位置检测单元122以及位置测量单元140等供电。无线单元150采用2.4GHz公用频段,采用私有协议,报包间隔可以提高到1Hz,高实时性地将可穿戴指套100的控制信息上报给头显设备200,在低功耗模式,无线单元150会降低报包间隔,以便降低功耗。

基于同一发明构思,参见图9所示,本申请实施例提供一种控制方法,应用于本申请任一实施例的可穿戴指套100,该控制方法包括:步骤S901至步骤S902。

S901、获取检测信息,并基于检测信息确定控制信息;检测信息在检测到目标对象与检测部120接触和/或相对移动时生成,检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息用于确定第一位移信息。

可选地,本申请实施例的控制方法可以实现第一控制器131的功能。

可选地,第一控制器131获取检测信息,并基于检测信息确定控制信息。

在一些实施例中,基于检测信息确定控制信息,包括:获取位置检测单元122的表面特征信息;基于表面特征信息确定第一位移信息,将第一位移信息向头显设备200发送;控制信息包括第一位移信息,第一位移信息包括方向信息和距离信息。

可选地,第一控制器131基于检测信息确定控制信息,包括:获取位置检测单元122的表面特征信息;基于表面特征信息确定第一位移信息,将第一位移信息向头显设备200发送。

可选地,基于表面特征信息确定第一位移信息,包括:获取第一目标图像,并基于第一目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息;表面特征信息包括第一目标图像。

可选地,第一控制器131获取第一目标图像,并基于第一目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息。

可选地,基于表面特征信息确定第一位移信息,包括:获取第二目标图像,并基于第二目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息;表面特征信息包括第二目标图像。

可选地,第一控制器131获取第二目标图像,并基于第二目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息。

在一些实施例中,基于检测信息确定控制信息,包括:获取压力检测单元121的压力信息;基于压力信息确定事件信息,将事件信息向头显设备200发送;控制信息包括事件信息,事件信息包括以下至少一项:按键信息、线宽信息、操作力度信息。

可选地,第一控制器131获取压力检测单元121的压力信息;基于压力信息确定事件信息,将事件信息向头显设备200发送。

S902、将控制信息向头显设备200发送,以使头显设备200基于控制信息执行对应操作。

可选地,控制方法还包括:获取第二位移信息,将第二位移信息向头显设备200发送;控制信息包括第二位移信息,第二位移信息基于位置测量单元140实时测量确定。

可选地,在步骤S901之前,控制方法还包括:接收唤醒信号,基于唤醒信号启动位置检测单元122。

可选地,控制方法还包括:获取压力信息,基于压力信息确定事件信息,将事件信息向头显设备200发送;控制信息包括事件信息,事件信息包括以下至少一项:按键信息、线宽信息、操作力度信息。

可选地,基于压力信息确定事件信息,包括:若压力信息对应的压力值在第一预设范围内,则确定事件信息为按键信息;若压力信息对应的压力值在第二预设范围内,则确定事件信息为线宽信息或操作力度信息;第二预设范围大于第一预设范围。

可选地,确定事件信息为线宽信息或操作力度信息,包括:基于压力信息对应的压力值所在的第二预设子范围,确定与压力信息对应的线宽信息或操作力度信息;第二预设范围包括至少两个第二预设子范围。

为了便于理解本申请实施例的可穿戴指套100的工作原理和控制方法,本申请实施例提供如下场景:

场景一:手部浮空,通过位置测量单元140的3DOF数据(即第二位移信息)快速找到需要定位的位置,在通过摄像传感模块1222或光电传感模块1223进行精细移动选择,结合压力检测单元121的形变电阻的压力输入获取力度信息,比如:压力检测单元121与拇指的捏合力度。

场景二:手指放置在桌面上,通过检测与桌面的相对移动与压力大小,实现更加轻松的办公场景处理。比如:可以结合头显设备200上面的摄像头,识别到完整的手部姿态并与内容结合判定为文档、绘画等精细交互输入,通过手指上的摄像传感模块1222或光电传感模块1223快速完成手写输入,并也可以结合形变电阻平滑改变输入文字、线条的线宽等,这可以有效弥补由于头显设备200的摄像头无法准确拍摄到手指运动而带来的视觉局限的问题。

基于上述场景一和场景二,可以实现如下操作:手指与桌面相对移动,使得头显设备200的光标移动到绘画APP(Application,应用程序)中,手指按压压力检测单元121,实现双击选中打开绘画APP,进行绘画操作,可以通过大拇指按压压力检测单元121的力度调整线宽,同时通过佩戴可穿戴指套100的手指与桌面相对移动,控制光标移动进行对应操作。

应用于本申请实施例至少可以实现如下有益效果:

本申请实施例的可穿戴指套100除了与手部大拇指接触外,还可以方便地与手掌、手部之外的桌面等物体产生接触和/或相对移动,操作方式更多。由于目标对象可以是大拇指、手掌、桌面、纺织品等有明细纹理的多种物体,可以获取的检测信息的类型也较多,检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息可以用于确定第一位移信息,使得可穿戴指套100基于第一位移信息和/或压力信息可以实现输出单击、双击、多击、长按、移动、以及一些与压力相关的线宽、力度等的控制操作,从而可以对头显设备200提供多种控制维度,丰富控制操作方式,且操作更方便和精确。

基于同一发明构思,参见图10所示,本申请实施例提供一种控制装置,该控制装置10包括:处理模块101和发送模块102。

处理模块101用于获取检测信息,并基于检测信息确定控制信息;检测信息在检测到目标对象与检测部120接触和/或相对移动时生成,检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息用于确定第一位移信息。

发送模块102用于将控制信息向头显设备200发送,以使头显设备200基于控制信息执行对应操作。

可选地,处理模块101还用于获取位置检测单元122的表面特征信息;基于表面特征信息确定第一位移信息。发送模块102还用于将第一位移信息向头显设备200发送;控制信息包括第一位移信息,第一位移信息包括方向信息和距离信息。

可选地,处理模块101还用于获取第一目标图像,并基于第一目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息;或,获取第二目标图像,并基于第二目标图像的相邻的两帧图像,确定第一位移信息。

可选地,处理模块101还用于获取压力检测单元121的压力信息;基于压力信息确定事件信息。发送模块102还用于将事件信息向头显设备200发送;控制信息包括事件信息,事件信息包括以下至少一项:按键信息、线宽信息、操作力度信息。

可选地,处理模块101还用于接收唤醒信号,基于唤醒信号启动位置检测单元122。

可选地,处理模块101还用于获取压力信息,基于压力信息确定事件信息。发送模块102还用于将事件信息向头显设备200发送;控制信息包括事件信息,事件信息包括以下至少一项:按键信息、线宽信息、操作力度信息。

可选地,处理模块101还用于若压力信息对应的压力值在第一预设范围内,则确定事件信息为按键信息;若压力信息对应的压力值在第二预设范围内,则确定事件信息为线宽信息或操作力度信息;第二预设范围大于第一预设范围。

可选地,处理模块101还用于基于压力信息对应的压力值所在的第二预设子范围,确定与压力信息对应的线宽信息或操作力度信息;第二预设范围包括至少两个第二预设子范围。

本申请实施例的控制装置可执行本申请实施例所提供的控制方法,其实现原理相类似,本申请各实施例的装置中的各模块所执行的动作是与本申请各实施例的方法中的步骤相对应的,对于装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应方法中的描述,此处不再赘述。

应用本申请实施例,至少可以实现如下有益效果:

本申请实施例的可穿戴指套100除了与手部大拇指接触外,还可以方便地与手掌、手部之外的桌面等物体产生接触和/或相对移动,操作方式更多。由于目标对象可以是大拇指、手掌、桌面、纺织品等有明细纹理的多种物体,可以获取的检测信息的类型也较多,检测信息包括目标对象的表面特征信息和/或压力信息,表面特征信息可以用于确定第一位移信息,使得可穿戴指套100基于第一位移信息和/或压力信息可以实现输出单击、双击、多击、长按、移动、以及一些与压力相关的线宽、力度等的控制操作,从而可以对头显设备200提供多种控制维度,丰富控制操作方式,且操作更方便和精确。

基于同一发明构思,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现本申请任一实施例的控制方法的步骤。

本申请的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

在本申请实施例中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。

本申请实施例的计算机可读介质可以是包含在电子设备中;也可以是单独存在,而未装配入电子设备中。

或者,本申请实施例的计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时,使得该电子设备:接收包括至少两个网际协议地址的节点评价请求;从至少两个网际协议地址中,选取网际协议地址;返回选取出的网际协议地址;其中,接收到的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请实施例的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如,非限制性地,可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括:现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本申请实施例的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

基于同一发明构思,本申请实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现本申请任一实施例的控制方法的步骤。

基于与本申请实施例提供的方法相同的原理,本申请实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述本申请任一可选实施例中提供的方法。

应该理解的是,虽然本申请实施例的流程图中通过箭头指示各个操作步骤,但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明,否则在本申请实施例的一些实施场景中,各流程图中的实施步骤可以按照需求以其他的顺序执行。此外,各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景,可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行,这些子步骤或者阶段中的每个子步骤或者阶段也可以分别在不同的时刻被执行。在执行时刻不同的场景下,这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置,本申请实施例对此不限制。

以上所述仅是本申请部分实施场景的可选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请的方案技术构思的前提下,采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段,同样属于本申请实施例的保护范畴。

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