[發明專利]一種面向三維交互輸入的智能指環及其交互方法

有效

• 申請號: 202110383861.2
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113093911B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 鄭涵佳;柴春雷;史金磊;孫守遷;鄒寧
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明公開了一種面向三維交互輸入的智能指環及其交互方法，屬于三維交互技術領域。包括：指環本體：其作為智能指環各功能模塊的安裝載體，設有周向伸縮機構，用于控制指環本體的佩戴位置；位置傳感器模塊：其沿指環本體的周向排布，用于檢測非佩戴手指的運動軌跡和交互動作；運動傳感器模塊：其安裝在指環本體上，用于檢測佩戴手指的空間運動數據；信息傳輸模塊：與其他智能終端進行通訊，進行數據傳輸；主控模塊：其負責發布控制指令。智能指環可同時識別佩戴手指和非佩戴手指的交互動作，并將非佩戴手指的運動范圍延伸至指環實體范圍之外，解決了目前三維指環手勢輸入動作單一、疲勞度高的問題，可應用于操縱、觸控、文本輸入等場景中。

技術領域

本發明涉及三維交互、虛擬現實、增強現實、混合現實領域，尤其涉及一種面向三維交互輸入的智能指環及其交互方法。

背景技術

隨著增強現實、虛擬現實、混合現實技術的不斷興起，三維界面逐漸成為未來發展的一大趨勢，適應三維界面的輸入方式也被不斷提出。除了手柄、遙控器、數據手套、語音、手勢、眼動等交互輸入方式外，可穿戴的指環受到了各大科技公司的關注。

指環在三維交互方面具有諸多優勢。它可以僅通過佩戴手指的空間運動，解決現有三維交互中手勢輸入易疲勞的問題。同時由于交互動作隱蔽，因此不會引起社會尷尬。然而，目前指環的交互方式多使用運動傳感器和實體按鍵，這使佩戴手指在運動時，如果需要完成點擊操作，還需要用非佩戴手指觸達指環，造成運動范圍的受限。

因此需要一種新的交互方式增加佩戴手指運動的自由度，提升指環交互的自然性和輸入效率。

發明內容

為了克服現有的技術問題，本發明提供了一種一種面向三維交互輸入的智能指環及其交互方法，其操作更自由且高效。

本發明采用的技術方案如下：

本發明的其中一個目的在于提供一種面向三維交互輸入的智能指環，包括：

指環本體：其作為智能指環各功能模塊的安裝載體，設有周向伸縮機構，用于控制指環本體的佩戴位置；

位置傳感器模塊：其沿指環本體的周向排布，用于檢測非佩戴手指的運動軌跡和交互動作；

運動傳感器模塊：其安裝在指環本體上，用于檢測佩戴手指的空間運動數據；

信息傳輸模塊：與其他智能終端進行通訊，進行數據傳輸；

主控模塊：其負責發布控制指令，用于控制各功能模塊間數據的交互、以及智能指環與其他智能終端間數據的交互。

本發明的另一個目的在于提供一種基于上述智能指環的三維交互方法，包括：

T1，通過智能指環的信息傳輸模塊與智能終端建立連接；

T2，智能指環通過信息傳輸模塊將位置傳感器收集到的位置信號、以及運動傳感器收集到的運動信號傳輸至智能終端，智能終端根據位置信號，確定當前指環佩戴位置：

當判斷指環佩戴在手指近節時，智能指環處于休眠模式，主控模塊不工作，智能指環傳遞的位置信號和運動信號不影響智能終端正在運行的當前應用；

當判斷指環佩戴在手指中節或遠節時，智能指環處于工作模式，激活交互場景，主控模塊開始工作，智能指環傳遞的位置信號和運動信號將被智能終端正在運行的當前應用所使用，根據預設的特定動作或物理按鍵執行應用任務。

與現有技術相比，本發明的優勢在于：

本發明的智能指環可同時識別佩戴手指和非佩戴手指的交互動作，并將非佩戴手指的運動范圍延伸至指環實體范圍之外，解決了目前三維指環手勢輸入動作單一、疲勞度高的問題。