咬合式激活开关系统技术方案

通过激活附件用于操作受控设备的系统和方法，所述激活附件包括振动马达、包括咬合检测传感器(例如，Hal效应传感器)的可佩戴模块以及通信元件。传感器耦合到控制器，所述控制器具有耦合到控制信号接口的输出和耦合到振动马达的另一个输出。控制器被编程为接收和评估来自传感器的输入信号，以通过评估指示可佩戴模块的佩戴者的多个自主咬合下颌动作的输入信号的信号模式，来确定它们是否代表对受控设备的命令。如果/当处理器确定输入信号代表命令时，处理器解码命令并通过控制信号接口向受控设备发送相关的控制信号以及向振动马达发送激活信号。发送激活信号。发送激活信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】咬合式激活开关系统
关联申请
[0001]本申请要求2021年1月4日提交的美国申请第17/247,976号、2020年7月2日提交的美国临时申请第62/705,524号和2020年11月6日提交的美国临时申请第63/110,463号的优先权。


[0002]本专利技术涉及用于通过佩戴者的自主咬合下颌动作以免提方式操作受控设备的系统和方法。

技术介绍

[0003]飞行员，尤其是那些操作军用固定翼飞机的飞行员，通常佩戴包括面罩的呼吸系统，并且此类面罩中包括可由佩戴者用其嘴唇或舌头操纵的控制开关。例如，美国专利第7,184,903号描述了一种免提、由嘴启动的开关，其设置在飞行员氧气面罩的杯状刚性部分内。可由这种开关控制的元件包括夜视兼容灯。
[0004]虽然此类系统很常见，但它们并不能为整个机组人员提供完整的解决方案。例如，并不是所有的机组人员都可以佩戴甚至使用氧气面罩或包括这些类型开关的面罩。此外，对于民用飞机机组人员来说，使用这种由嘴启动开关的面罩是非常罕见的。即使使用了面罩式的嘴启动开关，其使用也需要佩戴面罩。这在机组人员登机或下机时并不常见。因此，可以预见，在这些活动期间，相关的受控系统(例如，照明系统)不可使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施例包括用于操作受控设备的系统和方法，诸如具有一个或多个发光二极管(LED)的照明元件、用于双向无线电设备的一键通(PTT)适配器或者双向无线电设备本身。在一个实例中，用于受控设备的激活附件包括振动马达、包括霍尔效应传感器(Hall effect sensor)的可佩戴模块以及通信元件。该可佩戴模块包括可通信地耦合到控制器的霍尔效应传感器，所述控制器具有耦合到控制信号接口的第一输出和耦合到振动马达的第二输出。该控制器包括处理器和与其耦合的存储器，所述存储器存储处理器可执行指令，当处理器执行该指令时，该指令使处理器接收和评估来自霍尔效应传感器的输入信号。特别地，控制器评估输入信号，以通过输入信号的信号模式来确定它们是否代表对受控设备的命令，所述信号模式指示可佩戴模块的佩戴者的多个自主咬合下颌动作。如果/当处理器确定输入信号代表命令时，处理器解码命令并通过控制信号接口向受控设备发送相关的控制信号以及向振动马达发送激活信号。另一方面，如果处理器确定输入信号不代表命令，则不发送控制信号或激活信号，并且处理器继续以与原始输入信号类似的方式评估来自霍尔效应传感器的另外的/新的输入信号。通信元件耦合到控制信号接口，并且适于将控制信号从处理器传输到受控设备。例如，通信元件可以是具有插头的电缆，所述插头配置为与受控设备处的插孔相配合，或者是适于与受控设备处的接收器进行射频通信的发射器。根据实施
方式，振动马达的激活信号可以是脉宽调制信号。
[0006]在各种实施例中，可佩戴模块可以被支撑在耳机的安装架或另一种布置中。例如，这种安装架可以相对于耳机的框架移动，以便允许将可佩戴模块定位在佩戴者的不同位置。更一般地，这种安装架可以配置为定位可佩戴模块，以便覆盖佩戴者的咬肌区域。在一些情况下，可佩戴模块可以被支撑在面罩中(例如，由消防员、潜水员、空勤人员或另一佩戴者使用的面罩)，其中面罩配置为定位可佩戴模块以便覆盖佩戴者的咬肌区域。可选地，可佩戴模块可以具有施加到其表面的粘合剂，以使可佩戴模块能够佩戴在佩戴者的面部或头部。在一种情况下，这种粘合剂可以是粘附到可佩戴模块的表面的可移除膜的形式。
[0007]可佩戴模块可以包括一个以上的霍尔效应传感器，多个传感器相对于彼此布置，从而允许通过佩戴者的相关的自主咬合下颌动作来单独和/或成组地激活该传感器。此外，除了振动马达之外，可以存在视觉激活指示器。这种视觉激活指示器(例如，LED)可以被耦合，以从控制器接收视觉激活指示信号，并且当处理器执行处理器可执行指令时，如果/当处理器确定第一输入信号代表命令时，可以进一步使处理器执行向视觉激活指示器传输视觉激活指示信号。
[0008]当评估来自霍尔效应传感器的输入信号以获得指示佩戴者的多个自主咬合下颌动作的信号模式时，处理器可以根据所存储的命令信号表示库来评估输入信号，其中每个命令信号都代表表征受控设备的相关命令。可替换地或附加地，输入信号可以根据其在特定时间段内相应的功率谱密度来评估。或者可以根据在特定时间段内接收的霍尔效应传感器的计数值来评估输入信号。更进一步，可以根据命令信号表示的训练模型来评估输入信号，其中每个命令信号代表表征受控设备的相关命令。
[0009]下面参照附图详细描述本专利技术的这些和更多实施例。
附图说明
[0010]在附图中，本专利技术以示例而非限制的方式进行了说明，其中：
[0011]图1示出了根据本专利技术的实施例配置的受控设备的激活附件的实例。
[0012]图2A至图2F示出了在根据本专利技术的实施例配置的激活附件的控制下操作的设备的实例。
[0013]图3示出了根据本专利技术的实施例配置的固定在耳机安装架中的激活附件的实例。
[0014]图4示出了根据本专利技术的实施例的固定在面罩中的激活附件的实例。
[0015]图5示出了激活附件的实例，所述激活附件在一个表面上具有用于附着到佩戴者的粘合剂膜。
[0016]图6示出了如图5所示的激活附件的实例，所述激活附件通过粘合剂固定到佩戴者的面部。
[0017]图7示出了根据本专利技术的实施例的用于配置有多个霍尔效应传感器的受控设备的激活附件的实例。
[0018]图8A至图8D示出了根据本专利技术的实施例的用于将激活附件的可佩戴模块固定到耳机的耳机罩中的布置的实例。
[0019]图9示出了根据本专利技术的实施例的由可佩戴模块的处理器从可佩戴模块的霍尔效应传感器接收的输入信号的实例。
[0020]图10示出了根据本专利技术的实施例，通过佩戴者的自主咬合下颌动作以免提方式操作受控设备的方法。
[0021]图11A至图14B示出了根据本专利技术的实施例配置的具有可佩戴模块的头戴式视觉设备的各种实施例。
具体实施方式
[0022]本文描述了用于受控设备的免提操作的系统和方法，所述受控设备例如照明系统、一键通系统和其他设备。这些系统和方法的部分特征在于采用开关元件，例如霍尔效应传感器，其定位于用户的面部上或附近，覆盖用户的咬肌区域，使得颌的咬合/弯曲激活开关。在一个实施例中，开关元件与适合在各种环境中佩戴的耳机或面罩结合使用，包括军事、执法、卫生保健和其他环境(例如，消费环境)。耳机或面罩将开关元件定位成覆盖在佩戴者的咬肌区域上，使得佩戴者的颌的咬合/弯曲激活开关，从而允许受控设备的免提操作。本专利技术的其他实施例利用开关元件作为其他头戴式照明、成像和/或通信系统的一部分。在一些情况下，开关元件可以定位于佩戴者咬肌上方以外的位置，并允许通过与佩戴者的眉毛、太阳穴等相关的肌肉来激活/去激活。
[0023]如这里所使用的，当提到佩戴者的面部覆盖咬肌的区域时，我们是指具有一个或多个主动控制表面(例如，霍尔效应传感器、肌电图(EMG)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于受控设备的激活附件，其包括：振动马达；可佩戴模块，其包括可通信地耦合到控制器的霍尔效应传感器，所述控制器具有耦合到控制信号接口的第一输出和耦合到振动马达的第二输出，控制器包括处理器和耦合到处理器并存储处理器可执行指令的存储器，指令在由处理器执行时使处理器执行的步骤包括：从霍尔效应传感器接收第一输入信号，评估第一输入信号，以通过评估第一输入信号的信号模式来确定第一输入信号是否代表所述受控设备的命令，信号模式指示可佩戴模块的佩戴者的多个自主咬合下颌动作，和如果所述处理器确定第一输入信号代表命令，则解码命令，并且(i)将相关的控制信号传输到控制信号接口，以及(ii)将激活信号传输到振动马达，否则不传输控制信号和激活信号，并且以与评估第一输入信号类似的方式继续评估来自所述霍尔效应传感器的第二输入信号；和通信元件，其耦合到控制信号接口并适于将控制信号从处理器传输到受控设备，其中通信元件是以下之一：具有配置为与受控设备处的插孔相匹配的插头的电缆，以及适于与受控设备处的接收器进行射频通信的发射器。2.根据权利要求1所述的激活附件，其中，激活信号是脉宽调制信号。3.根据权利要求1所述的激活附件，其中，受控设备至少包括以下之一：照明元件、用于双向无线电设备的一键通(PTT)适配器和双向无线电设备。4.根据权利要求1所述的激活附件，其中，可佩戴模块包括多个霍尔效应传感器，所述多个霍尔效应传感器彼此相对布置，以允许通过佩戴者的相关的自主咬合下颌动作来单独和/或成组激活多个霍尔效应传感器。5.根据权利要求1所述的激活附件，还包括视觉激活指示器，将所述视觉激活指示器耦合以从控制器接收视觉激活指示信号，并且其中，当由处理器执行处理器可执行指令时，处理器可执行指令还使得处理器执行包括以下步骤：如果所述处理器确定第一输入信号代表所述命令，则向视觉激活指示器发送视觉激活指示信号。6.根据权利要求1所述的激活附件，其中，评估第一输入信号的信号模式，所述信号模式指示可佩戴模块的佩戴者的多个自主咬合下颌动作，所述评估第一输入信号的信号模式包括根据所存储的命令信号表示库来评估第一输入信号，每个命令信号都代表表征受控设备的相关命令。7.根据权利要求1所述的激活附件，其中，所述第一输入信号根据以下之一进行评估：在特定时间段内第一输入信号的相应功率谱密度，以及在特定时间段内接收的霍尔效...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：奥尔格拉斯医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：