[發明專利]基于腕帶和手環類產品采用四種手勢實現控制的方法

無效

• 申請號: 201410435318.2
• 申請日: 2014-08-31
• 公開（公告）號: CN104199546A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海威璞電子科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明是一種新的人機界面裝置，將人類最自然舒適的手勢，轉換成為控制電子設備或電子儀器的控制信號，技術領域涵蓋：人體肌肉學的表面肌肉電流（surface?electromyographic,?SEMG）信號分析；高精度低噪聲的信號采集傳感器電路；信號特征提取與識別分類的識演算法；低功耗微尺寸信號處理器與有線或無線傳輸系統。

背景技術

人體肌肉學的表面肌電信號（surface?electromyographic,?SEMG）信號分析以及肌電控制（Myoelectric?control）是指：人體對于不同手勢運用到不同的手臂肌肉，不同手勢產生不同的表面肌肉電流信號，利用緊貼在手臂表皮的電極將肌電信號采集下來，通過數學運算提取其特征后，通過分類器識別出此信號屬于哪個手勢。肌電信號非常微弱，特別是表面肌電信號的信噪比極低，會隨著個體的不同、環境溫度濕度的不同、手勢的偏差、佩戴位置的偏差、周遭環境的電氣噪聲等因素而受到影響，采用高精度低噪聲的信號采集傳感器電路可以克服上述問題。在高精度低噪聲信號采集傳感器電路得到信號后，采用信號特征提取與識別分類的識演算法?，將每個通道的肌電信號截取有效區間，依據其有效信號的功率大小與頻譜分布等多維特征參數，通過分類器識別出屬于何種手勢。作為一種電池供電的可穿戴技術，本發明還涉及到低功耗微尺寸信號處理器的應用，以及低功耗有線和無線傳輸技術的應用。

發明內容

本發明采用計算手臂肌肉電流信號特征值的方法來進行手勢識別，進而控制電子設備。當用戶佩戴本發明的腕帶或者手環，并做出握拳、伸掌、屈腕、伸腕之中任何一種手勢時，腕帶或手環通過對用戶的手臂肌電信號進行特征值提取，通過分類器區分出該種手勢，并通過有線或無線發送方式，發出所賦予的指令，包括但不限于：打開、關閉、增加、減少、放大、縮小、加速、減速、旋轉、靜止、指定數字或字符、指定的鍵盤符號等動作指令，來控制要操作的電子設備與儀器。

附圖說明

圖1：腕帶或手環佩戴在前臂的一種方式。

圖2：腕帶或手環佩戴在手腕的一種方式。

圖3：握拳手勢圖。

圖4：伸掌手勢的正面圖。

圖5：伸掌手勢的背面圖。

圖6：屈腕的手勢。

圖7：伸腕的手勢。

圖8：手勢用于控制電子設備的例子-握拳關閉空調。

圖9：手勢用于控制電子設備的例子-伸掌打開空調。

圖10：手勢用于控制電子設備的例子-握拳控制游戲車輛進行加速。

圖11：手勢用于控制電子設備的例子-伸掌控制游戲車輛進行剎車。

圖12：手勢用于控制電子設備的例子-伸腕控制游戲車輛進行右轉。

圖13：手勢用于控制電子設備的例子-屈腕控制游戲車輛進行左轉。

具體實施方式

用戶通過佩戴于手臂或手腕上的腕帶或手環類產品，做握拳、伸掌、屈腕、伸腕之中任何一種手勢，產生不同的肌電信號，腕帶或手環類產品通過實時采集分析肌電信號來區分不同手勢，映射成不同的機器命令，并發出控制命令到受控電子設備。受控制的電子設備和電子儀器包括但不限于手機、電腦、筆記本、Pad或PDA類產品、家用電器（如空調，電視，電風扇等）、投影儀、遙控玩具、電子游戲機、智能手表和智能眼鏡類產品。當任何一種手勢發生時，腕帶或手環通過檢測手勢，采用有線或無線發送方式，發出手勢所賦予的控制指令，包括但不限于：打開、關閉、往上增加、往下減少、放大、縮小、加速，減速、指定數字或字符、指定的鍵盤符號、旋轉、靜止等動作指令，來控制受控電子設備與儀器。

如圖1表示的是腕帶或手環佩戴在前臂的一種方式：腕帶或手環(101)在此方式之下，可以檢測前臂的表面肌肉電流，來識別手勢。

如圖2表示的是腕帶或手環佩戴在手腕的一種方式：腕帶或手環(201)在此方式之下，可以檢測手腕的表面肌肉電流，來識別手勢。

如圖3表示的是握拳手勢：經由用戶佩戴的腕帶或手環(301)來檢測肌電信號，解析出是握拳的手勢(302)。

圖4表示的是伸掌手勢的正面圖：經由用戶佩戴的腕帶或手環(401)來檢測肌電信號，解析出是伸掌的手勢(402)。

圖5表示的是伸掌手勢的背面圖：經由用戶佩戴的腕帶或手環(501)來檢測肌電信號，解析出是伸掌的手勢(502)。