足势信息获取，检测及应用的方法和设备技术

本发明专利技术提供了用于足势信息获取，检测及应用的方法和设备。一种方法包括获取与足势特征有关的信息，以及将所获取的与足势特征有关的信息发送到电子设备以进行足势检测。足势特征包括用户的一只脚或两只脚中的每一个的脚指向方向中的一个或多个，用户的一只脚、或双脚的脚触地状态，用户脚倾角，以及用户脚移动程度估计。用户脚触地状态由用户的脚底的一个或多个部分是否接触或按压支撑平台来确定，支撑平台包括地面。

Methods and equipment for acquisition, detection and application of foot potential information

【技术实现步骤摘要】
足势信息获取，检测及应用的方法和设备相关申请引用本申请有求专利优先权基于递交于2018年6月20日的美国临时专利申请No.62/687,601
本公开涉及信息
、电子产品。更具体的涉及方法和设备用于支持用户足势信息的获取，检测以及应用。
技术介绍
由各种传感器获取的用户单脚或双脚的数据数据常被用于收集用户运动信息以支持各种健康相关应用，如智能手机健康相关应用程序。然而户足势检测，以及通过用户足势实现设备控制以及用户与设备、用户与应用之间的交互的功能尚未被有效开发。目前对如电脑，智能手机，游戏机等电子设备控制操作方式集中于用户手的操作。常用的手部控制输入设备包括键盘、鼠标、游戏操纵杆、触摸屏、多点触控触摸屏/触摸板等。其中，支持多触点检测的输入设备，例如多点触摸屏，可以获取用户手指触摸点的坐标信息和移动信息。这些信息被用于支持基于用户手势的设备、应用控制以及用户与设备及应用的交互。对应于多点触摸输入设备和用户手势检测技术，本专利技术描述一整套解决方案适用于各种用户足势的检测以及基于用户足势的设备及应用控制和设备及应用交互。该套解决方案包括1)用户足势特征信息获取设备及相关方法，2)应用用户足势特征信息进行用户足势检测的方法，以及使用以上方法进行足势检测，并实现基于足势的用户与设备/应用交互的设备。用户手触点的坐标是支持手势检测的关键信息，对应的，支持用户足势检测的足势特征信息包括用户单或双脚的脚指向信息、用户单或双脚的触地状态(脚触地状态由单或双脚脚底的多个区域的触地(或支撑平台)的状态度决定)。足势特征信息还可包括用户单或双脚的脚倾角，以及脚移动轨迹状态相关的各种特征，和用户脚移动程度。对应于多点触摸屏或触摸板作为支持手势检测的输入设备，足势特征信息获取设备是配置为支持获取各种单货双脚足势特征信息相关信息的设备。本专利技术中描述的罗盘传感器嵌入式鞋类系统是足势特征信息获取设备的一个实例。
技术实现思路
本公开的一个方面提供了一种方法，包括与足势特征相关信息的获取，以及将所获取的与足势特征有关的信息发送到用于足势检测的电子设备。足势特征包括单脚或双脚的脚指向方向，用户的脚触地状态，用户脚倾角，以及脚移动程度等。本公开的另一方面提供了一种信息获取设备。信息获取设备包括信息获取组件和通信组件。信息获取组件被配置为获取与足势特征有关的信息，足势特征包括用户的一只脚或两只脚中的每一个的脚指向中的一个或多个，用户的单脚的触地状态，或用户双脚的触地状态。脚触地状态由用户的脚底的一个或多个部分是否接触或按压支撑平台来确定，支撑平台包括地面。通信组件被配置为将所获取的与足势特征有关的信息发送到电子设备以进行足势检测。本公开的另一方面提供了一种按钮垫装置用于放置于鞋底、鞋垫中有效的检测用户脚触地状态。本公开的一个方面提供了一种方法。该方法根据由足势特征信息获取设备获得的用户脚触地状态，脚指向角，脚倾角控制电子设备的光标移动。一种非暂时性计算机可读存储介质，存储计算机可执行指令，当被执行时，一个或多个处理器以执行所公开的方法。附图说明以下附图仅是根据各种公开的实施例的说明性目的示例，并且不旨在限制本公开的范围。图1示出了根据本公开的各种实施例的示例性罗盘传感器嵌入式鞋类系统。该系统是足是特征信息获取装置的实施例；图2示出了在图1中的罗盘传感器嵌入式鞋类系统中使用的示例性控制通信单元，根据图1的本公开的各种实施例；图3示出了根据本公开的各种实施例的多个鞋底区域处的压力传感器的布置示例图4示出了根据本公开的各种实施例的用户的本地东北(N-E)坐标系，罗盘传感器的参考X-Y2维(2D)坐标系和脚方向矢量之间的关系示例；图5示出了根据本公开的各种实施例的在数据采样时间罗盘传感器嵌入式鞋类系统中的左和右脚测量信息集示例。图6示出了根据本公开的各种实施例在数据采样时间处理处获得压力传感器测量值以获得脚底区域触地状态检测结果，脚触地检测结果(即单脚触地状态)和用户脚触地检测结果(即双脚触地状态)；图7示出了在示例传感器放置配置中脚倾斜角度γL/γR(1001/1002)的变化与陀螺仪传感器的x轴旋转角度之间的关系图8示出了使用罗盘传感器单元105/205中的3轴加速度传感器的测量值来评估脚部倾斜角度；图9示出了脚倾斜角度的概念图10示出了对应于脚底不同区域触摸(按压)地面的双脚触地状态图11示出了在本地静止(固定的/非旋转)3D坐标系中脚倾斜角度γL/γR(1001/1002)、2D脚指向方向矢量VLF/VRF(701/702)和3D脚指向方向VLF3D/VRF3D(1003/1004)之间的关系；图12示出了用于脚移动水平评估的相对于用户的左脚或右脚底平面的3个坐标轴的示例。图13示出了在数据采样时间计算脚移动水平MIX，MIY和MIZ的流程图。图14用横截面视图示出了用于检测脚触地状态检测的按钮垫的设计。图15示出了按压状态下用于脚触地状态检测的按钮垫状态。图16示出了按钮垫置于鞋类中作为传感器102/202和107/207用于脚触地状态的检测图17示出了可用于本公开中的罗盘嵌入式鞋类系统的鞋底的设计。图18示出了在数据采样时间用于光标移动控制的处理流程。具体实施方式本专利技术描述了一套完整的方法和设备，用于i)获取各种用户足势特征信息，ii)使用一系列足势特征检测各种用户足势，以及iii)支持基于足势的用户设备、应用程序控制以及交互。正如用户的手触摸点的坐标为支持用户手势检测的关键输入信息，一系列足势特征信息可用于支持各种足势的检测。这些足势特征包括两个基本类型的足势特征，即用户的一只脚或两只脚的指向方向，以及由用户脚底的多个触地区域的触地(地面或任何支撑面)状态确定的脚触地状态。其它的足势特征还包括来自用户的一只脚或两只脚的脚倾斜角度以及各种脚移动轨迹状态相关的特征。对应于多点触摸屏或多点触摸板作为支持用户手势检测的关键输入设备，足势特征信息获取设备用于获取与各种用户足势特征相关的信息，包括用户脚指向，用户脚触地状态，以及其它足势特征包括用户脚部倾斜角度，用户脚部移动轨迹状态相关特征等。本专利技术中公开的方法和设备支持在各种电子设备(包括计算机，智能电话，游戏控制台，虚拟现实设备等)中检测各种用户足势和基于足势的设备、应用程序控制和交互。足势特征信息获取设备的一个实施例，本专利技术公开了一种罗盘传感器嵌入式鞋类系统。上面提到的与足势检测相关的各种足势，足势特征和其他概念将与罗盘传感器嵌入式鞋类系统一起被详细地定义和解释。现在根据参考在附图中详细解释本公开的示例性实施例。在下文中，将参考附图描述与本公开的实施例。尽可能的在所有附图中将使用相同的标记来表示专利技术中相同或相似的部分。显然，所描述的实施例是本公开的一些但不是全部实施例。基于所公开的实施例，本领域普通技术人员可以得出与本公开一致的其他实施例，所有这些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于有效检测用户脚触地状态的按钮垫装置，该装置包括：/n基座/n在基座上用于按压检测的按键/n一个外壳盖，包括一个用于按下按钮的按压突起；和/n围绕按钮的支撑壁结构，以阻止外壳盖和按压突起在压力下向按钮过度移动。/n

【技术特征摘要】
20180620 US 62/687,6011.一种用于有效检测用户脚触地状态的按钮垫装置，该装置包括：
基座
在基座上用于按压检测的按键
一个外壳盖，包括一个用于按下按钮的按压突起；和
围绕按钮的支撑壁结构，以阻止外壳盖和按压突起在压力下向按钮过度移动。


2.根据权利要求1所述的装置，其中：
外壳盖还包括边缘支撑结构，该边缘支撑结构使外壳盖为具有弹性的结构，使得当压力施加到外壳盖时，按压突起移动以按压按钮。


3.根据权利要求1所述的装置，其中：
基座边缘处具有外缘壁结构，用于使外壳盖保持就位。


4.根据权利要求1所述的装置，其中：
支撑壁结构是基座的一部分。


5.根据权利要求1所述的装置，其中：
支撑壁结构是外壳盖的一部分。


6.根据权利要求1所述的设备，其中：
支撑壁结构用于将按钮固定在适当位置。


7.根据权利要求1所述的设备，还包括：
多个按钮，以及相应的支撑壁结构和相应的按压突起。


8.根据权利要求1所述的设备，其中：
按钮和突起的位置可互换。


9.一种用于足势特征信息获取装置的方法，包括：
计算用户脚前后方向移动程度；
计算用户脚侧向移动程度；和
计算用户脚上下移动程度。


10.根据权利要求9所述的方法，其中：
在与用户的脚指向方向一致的第一个坐标轴上评估用户脚前后方向移动程度；
在第二个坐标轴上计算用户脚侧向移动程度，该第二个坐标轴位于用户的脚底平面中并且垂直于用户的脚指向方向；
在垂直于用户的脚底平面的第三个坐标轴上计算用户脚上下移动程度。


11.根据权利要求10所述的方法，其中：
用户脚移动程度包括用户脚前后方向移动程度，用户脚侧向移动程度和用户脚上下移动程度，以及
在对应坐标轴计算用户脚移动程度的方法包括：
在数据采样时评估相应坐标轴上的运动强度；
检测用户脚移动的开始；...

【专利技术属性】
技术研发人员：田昕，
申请(专利权)人：田昕，
类型：发明
国别省市：美国;US