基於電磁感應信息交互技術的非觸摸式指端方位識別方法
2023-09-18 21:47:00 1
專利名稱：基於電磁感應信息交互技術的非觸摸式指端方位識別方法
技術領域：
本發明屬於無線通信領域，涉及一種物體方位的識別方法。
背景技術：
目前無論是Pad還是手機，都較多採用觸控螢幕幕的方式，通過指端的滑動或者以手指點擊形成某種預先設定的點擊圖案等方式，實現菜單的選擇、文字的輸入、以及對圖標的各種操作。這種通過觸摸進行信息交互的方式有很多缺點，例如信息傳遞的靈敏度和準確度會受到手指接觸屏幕的面積、指壓的強度以及手指的溼度等影響，造成信息傳遞不暢，且必須通過手指與屏幕之間接觸才能實現信息的輸入，從而無法實現一定距離的遠程操作，又在一定場合時，當其他物體觸擊屏幕或者多個手指同時點擊屏幕時，系統無法有效識別指令的正確性，導致信息輸入模糊等等。現在的時代對於人機互動技術的渴求已經越來越高漲了。與傳統用戶界面相比，引入了視覺和聽覺之後的多媒體用戶界面，最重要的變化就是界面不再是一個靜態界面，而是一個與時間有關的時變媒體界面，能夠通過人體的動作或聲音作為信號的一種輸入形式來達到控制的目的，更加貼合人的本能感官。所以，本發明計方法亦是迎合了如今的主要潮流方向，通過一種新的非觸摸式指端方位識別方法來達到識別動作的目的。
發明內容
本發明的目的在於提供一種基於電磁感應信息交互技術的非觸摸式指端方位識別方法，為非接觸式的能夠在近距和遠距實現準確信息傳遞的方法，以提高人機互動時的舒適度與有效度。為達到上述目的，本發明的解決方案是:一種基於電磁感應信息交互技術的非觸摸式指端方位識別的方法，包括以下步驟，(I)開啟第一磁場，並轉入步驟(2);所述第一磁場產生的磁感應線覆蓋操作者手指所在的空間。優選的，第一磁場產生的磁感應線覆蓋電子產品屏幕上方空間。(2)監測第一磁場中是否存在切割磁感線的線圈，若判斷存在線圈，確定第一磁場中的線圈數量，轉入步驟(3);若判斷不存在線圈，繼續步驟(2)監測；(3)分別計算並存儲各線圈外法向方向的仰俯角Θ，並轉入步驟(4);(4)關閉第一磁場，開啟第二磁場，轉入步驟(5);所述第二磁場產生的磁感應線覆蓋操作者手指所在的空間。優選的，第二磁場產生的磁感應線覆蓋電子產品屏幕上方空間。(5)結合各線圈的仰俯角Θ，分別計算並存儲各線圈外法向方向的方位爭，以確定各線圈外法向方向，識別各線圈的移動軌跡，同時轉入步驟(1)，繼續各線圈下一刻的外法向方向的監測。
優選的，所述第一磁場與所述第二磁場方向正交設置。所述步驟(3)中，仰俯角Θ的確定包括以下步驟，(a)確定第一磁場中各線圈外法向en的方向；(b)分別計算穿過各線圈的磁通量(^⑴大小；(C)利用法拉第電磁感應定律，確定各線圈中第一電流I1的表達式，計算並統計各線圈中第一電流I1的大小；(d)取其各線圈中第一電流I1的最大值ilmax，計算並存儲各線圈外法向方向的仰俯角Θ值。所述步驟(b)中，磁通量<^(1:)大小為Φ l (t) = π R2B0Cos ω J (cos Θ - Θ sin Θ )所述步驟(c)中，各線圈中第一電流^表達式為:
權利要求
1.一種基於電磁感應信息交互技術的非觸摸式指端方位識別的方法，其特徵在於:包括以下步驟， (1)開啟第一磁場，並轉入步驟(2);所述第一磁場產生的磁感應線覆蓋操作者手指所在的空間； (2)監測第一磁場中是否存在切割磁感線的線圈，若判斷存在線圈，確定第一磁場中的線圈數量，轉入步驟(3);若判斷不存在線圈，繼續步驟(2)監測； (3)分別計算並存儲各線圈外法向方向的仰俯角0，並轉入步驟(4)； (4)關閉第一磁場，開啟第二磁場，轉入步驟(5);所述第二磁場產生的磁感應線覆蓋操作者手指所在的空間； (5)結合各線圈的仰俯角0，分別計算並存儲各線圈外法向方向的方位角q>，以確定各線圈外法向方向，識別各線圈的移動軌跡，同時轉入步驟(1)，繼續各線圈下一刻的外法向方向的監測。
2.根據權利要求1所述的非觸摸式指端方位識別的方法，其特徵在於:所述第一磁場與所述第二磁場方向正交設置，第一磁場與所述第二磁場產生的磁感應線覆蓋系統屏幕上方空間。
3.根據權利要求1所述的非觸摸式指端方位識別的方法，其特徵在於:所述步驟(3)中，仰俯角9的確定包括以下步驟， (a)確定第一磁場中各線圈外法向en的方向； (b)分別計算穿過各線圈的磁通量O1U)大小； (C)利用法拉第電磁感應定律，確定各線圈中第一電流I1大小的表達式，計算並統計各線圈中第一電流I1的大小； (d)取其各線圈中第一電流I1的最大值ilmax，計算並存儲各線圈外法向方向的仰俯角9值。
4.根據權利要求3所述的非觸摸式指端方位識別的方法，其特徵在於:所述步驟(b)中，磁通量O1U)大小為J (t) = R2B0Cos Co (cos 0-0 sin 0 )。
5.根據權利要求3所述的非觸摸式指端方位識別的方法，其特徵在於:所述步驟(c)中，各線圈中第一電流1表達式為:■N (IcJ)1 (t) TtR2Botai SinCcu1 H-Ap1) (cos0-0sin0)11 ⑴=_。x =-5；- 式中的N=I為線圈的圈數，Re為金屬線圈的電阻值。
6.根據權利要求1所述的非觸摸式指端方位識別的方法，其特徵在於:所述步驟(5)中，方位角tp的確定包括以下步驟， (i)確定第二磁場中各線圈外法向en的方向； (ii)分別確定穿過各線圈的磁通量$2(t)大小； (iii)利用法拉第電磁感應定律，確定各線圈中第二電流i2表達式，計算並統計各線圈中第二電流i2的大小； (iv)取其各線圈中第二電流i2最大值，確定並存儲各線圈外法向方向的方位角cP'值。
7.根據權利要求6所述的非觸摸式指端方位識別的方法，其特徵在於:所述步驟(ii)中，磁通量4>2(t)大小為
8.根據權利要求6所述的非觸摸式指端方位識別的方法，其特徵在於:所述步驟(iii)中，第二電流i2的表達式為
9.根據權利要求3或6所述的非觸摸式指端方位識別的方法，其特徵在於:所述外法向的方向en的確定包括以下步驟， (一)確定第一方向en的表達式en (二)將所述第一方向有球坐標系轉換為直角坐標系，獲得在直角坐標系中的線圈外法向的第一法向，即
全文摘要
一種基於電磁感應信息交互技術的非觸摸式指端方位識別的方法，包括(1)開啟第一磁場，並轉入步驟(2)；(2)監測第一磁場中是否存在切割磁感線的線圈，若判斷存在線圈，確定第一磁場中線圈數量，轉入步驟(3)；若不存在線圈，繼續步驟(2)監測；(3)分別計算並存儲各線圈外法向方向的仰俯角θ，並轉入步驟(4)；(4)關閉第一磁場，開啟第二磁場，轉入步驟(5)；(5)結合各線圈的仰俯角θ，分別計算並存儲各線圈外法向方向的方位角，以確定各線圈外法向方向，同時轉入步驟(1)，繼續各線圈移動方向監測。本發明通過產生磁通密度方向相互正交的兩維時變磁場，實現在操作者手指所在的空間，判斷單一或多個手指指向的目的。
文檔編號G06F3/0346GK103176624SQ20131007707
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者章錦如, 劉嘉明, 尹學峰 申請人:同濟大學