近日,美國專利商標局正式授予蘋果一項專利,該專利涉及檢測皮膚接觸的系統和方法。更具體地說,是檢測兩隻手或兩根手指之間的接觸,以便在VR 或 AR環境中輸入。使用 VR 頭顯時,可以通過與皮膚接觸執行的動作包括但不限於移動一個物體,如光標或指針、滾動或平移、調整控制設置、打開文件或文檔、查看菜單、進行選擇、執行指令、操作連接到主機設備的外圍設備等。
蘋果在其專利背景中指出,目前有許多類型的輸入設備可用於在計算系統中執行操作,例如按鈕或按鍵、鼠標、軌跡球、操縱杆、觸摸傳感器面板、觸摸屏等。在一些示例中,用戶身體兩個不同部位之間的接觸可用於輸入。例如,頭顯中的攝影機可用於跟蹤手指的運動,以檢測手指與另一隻手接觸,或跟蹤手指沿另一隻手表面的運動。
另外,基於射頻的系統可用於檢測與另一隻手接觸的手指,或跟蹤手指沿另一隻手表面的運動。然而,基於攝影機的系統和/或基於射頻的系統可能難以檢測手指觸摸另一隻手或接近而不接觸(懸停在上方)另一隻手之間的差異。此外,基於攝影機的系統要求手指和另一隻手都在攝影機的視野中才能操作。
蘋果的做法有點不同。蘋果的發明涵蓋了檢測第一身體部位和第二身體部位之間接觸的設備和方法。感應電路可以被配置成感應電極處的信號(例如,被配置為接觸第二身體部件),以響應應用於驅動電極(例如,被配置為接觸第一身體部位)的驅動信號。
處理電路可以配置為根據確定滿足一個或多個標準來檢測接觸。一個或多個標準可以包括當感應信號的振幅超過振幅閾值時滿足的第一個標準,以及當感應信號具有非失真波形時滿足的第二個標準。使用一組可靠的標準,包括評估波形的質量(例如,波形是否失真),可以改善皮膚接觸事件和鄰近事件之間的歧義。
這也涉及使用同一隻手的兩個手指之間的接觸來檢測運動手勢的裝置和方法(例如,啟用單手皮膚對皮膚的輸入手勢)。
感應電路可以被配置成感應電極處的信號(例如,被配置為接觸手的手指)以響應施加到驅動電極的驅動信號(例如,被配置為接觸手的不同手指)。
處理電路可以配置成根據確定滿足一個或多個標準來檢測移動手勢(例如,滑動手勢)。一個或多個標準可以包括指示第一手指和第二手指之間接觸的第一標準和指示第一手指沿第二手指運動的第二標準。
蘋果專利圖 1A-1B 說明了皮膚間接觸檢測的示例系統。圖 1A 說明了包括兩個腕戴式可穿戴設備#150A、#150B的系統,每個包括至少一個電極,以在可穿戴設備和佩戴者的皮膚之間建立電接觸;圖 1B 說明了具有兩個電極#166A-B的可穿戴設備 #150 的背面。
在一些示例中,一個手錶可用於傳感和處理傳感信號,並且驅動電路和電極可以在另一種類型的設備(例如,戒指)中實現。在一些示例中,一個或兩個設備(例如,用於驅動信號和/或感應信號)可以在手套、指套、手鐲、項鍊、頭戴式設備、項圈、臂章、耳機或 AirPods 中實現。
蘋果專利圖 3A-3B 分別說明了第一身體部位和第二身體部位之間的接近和接觸。
蘋果專利圖 7A-7B 說明了一個檢測皮膚間手勢的示例系統。圖 7A-7B 演示了第一手指和第二手指之間的滑動手勢。
蘋果指出,在一些例子中,第一可穿戴設備(#708A)可以放置在拇指根部(#702,例如,在掌骨根部或附近的閾值距離內)或附近。在一些例子中,第二可穿戴設備(#708B)可以設置在食指根部或附近(#704,例如,在掌骨的根部或附近)。在一些例子中,第一可穿戴設備可以是指套,第二可穿戴設備可以是戒指。在一些例子中,第一和第二可穿戴設備可以作為 VR 手套的一部分實現。
這些操作包括但不限於移動對象(如光標或指針)、滾動或平移、調整控制設置、打開文件或文檔、查看菜單、進行選擇、執行指令、操作連接到主機設備的外圍設備、接聽電話、撥打電話、終止電話呼叫、 更改音量或音頻設置、存儲與電話通信相關的資訊,例如地址、經常撥打的號碼、接聽的電話、未接來電、登錄電腦或電腦網路、允許授權個人訪問電腦或電腦網路的受限區域、加載與用戶首選的電腦桌面偏好相關的用戶配置文件、允許訪問 Web 內容、啟動特定程序、加密或解碼消息和/或類似內容。
蘋果專利圖 10 示說明了環形的可穿戴設備;圖 11 為環形設備的系統框圖;下面介紹的其餘專利圖說明了用戶將能夠做出各種手勢來控制顯示器,例如 XR 頭顯顯示器。
蘋果進一步指出,使用同一隻手的兩個手指之間的接觸來檢測移動手勢(例如,啟用單手皮膚對皮膚輸入手勢)。感應電路可以被配置成感應電極處的信號(例如,被配置為接觸手的手指),以響應施加到驅動電極的驅動信號(例如,被配置為接觸手的不同手指)。