[發(fā)明專利]基于手勢識別的PC智能輸入系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910067864.4
• 申請日: 2009-02-16
• 公開（公告）號: CN101807112A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 張勇;董海坤;邵巍
• 申請（專利權）人: 董海坤;邵巍;張勇
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

在使用大尺寸顯示器的PC應用領域，基于手勢識別的PC智能輸入系統(tǒng)可作為計算機的標準外設實現(xiàn)PC控制。

背景技術

在PC誕生之后的很長一段時間內，人們使用鍵盤作為其主要輸入方式。對于使用PC的專業(yè)人士而言，鍵盤無疑是一種方便快捷的輸入設備，它能夠很準確地將使用者需要表達的信息傳遞給PC。但從另一方面來講，數(shù)目繁多的按鍵卻給那些非專業(yè)用戶帶來了很大的使用障礙。1964年，全世界第一個鼠標誕生于美國加州斯坦福大學，發(fā)明者是Douglas?Englebart博士。Englebart博士設計鼠標的初衷就是為了使計算機的操作更加簡便，以此來代替鍵盤那些繁瑣的指令。這項技術的發(fā)明給計算機的輸入方式帶來了巨大變革，為PC的廣泛應用奠定了良好的基礎。

后來觸摸屏的使用又給人們帶來了更大的便捷，只需輕輕一點，即可完成大部分操作。蘋果公司推出的便攜式媒體播放器iPod?touch，采用一種稱作多點觸控的技術，使用戶能夠像翻閱普通相冊一樣瀏覽圖片文件，并可通過兩根手指同時作用來完成照片的旋轉、縮放等功能，帶給用戶以人性化的操作方式，但這種多點觸控技術是應用于特定軟硬件設備上的專用技術，對PC而主并沒有通用性。

無論是鍵盤、鼠標，還是觸摸屏技術都不可避免地將使用者局限在計算機之前，而在大尺寸顯示器PC應用領域就突出顯示了這些技術的不足。解決使用者的空間局限性同時使輸入方式更加人性化是解決這一問題的最佳途徑。

發(fā)明內容

為克服以上缺點，本發(fā)明提供一種基于手勢識別的智能PC輸入系統(tǒng)，包含手持端和主機端兩部分，手持端與主機端之間使用無線方式進行通信，其特征在于：手持端通過加速度傳感器采集手部動作過程中加速度的變化量，判斷上下左右四種手勢動作，并可利用重力加速度測量手臂傾角。主機端使用USB?composite?device技術，可被PC識別為鼠標和鍵盤結合而成的組合設備，通過一個USB接口向PC傳送鼠標指令和鍵盤指令。

系統(tǒng)方框圖如圖1所示。

所述的手持端是包含一個加速度傳感器，一個微控制器，一組按鍵和一套無線發(fā)射電路的裝置。

所述的主機端是包含一個無線接收電路，一個微控制器和一塊USB接口芯片的裝置或包含一個無線接收電路，一個帶USB接口的微控制器的裝置之一。

所述的主機端可被PC識別為一個USB組合設備，只使用一個USB接口，通過不同的USB端點來分別實現(xiàn)HID類的鼠標與鍵盤，即插即用，不需要任何額外驅動程序。

所述的手持端中的一組按鍵由三個微動按鍵組成，如圖2所示，按鍵A用于完成鼠標模式與非鼠標模式之間的切換，在鼠標模式下，按鍵B用于鼠標左鍵，按鍵C用于鼠標右鍵，在非鼠標模式下，按鍵B用于動作識別，按鍵C用于滾輪。

該系統(tǒng)使用加速度傳感器測量手部運動過程中加速度的變化量，通過分析變化量的特征提取上下左右四種手勢，以完成對PC多媒體瀏覽操作的控制。

該系統(tǒng)使用加速度傳感器測量手臂與重力方向的夾角，根據(jù)夾角的方向與大小確定鼠標指針移動的方向與速度。

該系統(tǒng)可識別的上下左右四種手勢，在進行不同的PC多媒體瀏覽操作時，控制PC完成不同的動作，在使用PC進行幻燈片瀏覽時，上下左右四種手勢分別代表沒有動作，關閉幻燈片，前一張幻燈片，后一張幻燈片，在使用PC進行圖片瀏覽時，上下左右四種手勢分別代表放大圖片，縮小圖片，前一張圖片，后一張圖片，在使用PC播放音樂時，上下左右四種手勢分別代表增大音量，減小音量，前一首音樂，后一首音樂，在使用PC播放電影時，上下左右四種手勢分別代表增大音量，減小音量，電影快退，電影快進。

與傳統(tǒng)PC輸入方式相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點：

1.全新的輸入理念。使用者不必再被局限于PC的鼠標鍵盤前，可在十幾米的范圍之內隨意走動，通過手部動作輕松控制PC。

2.人性化操作。使用簡單，功能強大。僅需要上、下、左、右四個動作即可控制PC完成絕大部分常用操作，并可通過手臂的傾斜控制鼠標指針的移動。

3.即插即用。使用USB接口與PC連接，無需額外安裝驅動程序，通用性好。

4.使用時間長。主機端使用USB供電，手持端使用超低功耗芯片并配以完整的節(jié)能方案，實現(xiàn)長待機、長使用時間。

5.成本低。系統(tǒng)設計緊湊，硬件結構簡單。

附圖說明

圖1是基于手勢識別的PC智能輸入系統(tǒng)的結構方框圖。

圖2是基于手勢識別的PC智能輸入系統(tǒng)的手持端示意圖。

具體實施方式