。
[0027]将三个部分进行整合，通过MMA7361三轴加速度传感器感应并产生数据经过Arduino Nano控制板进行数据处理之后，经HC-06蓝牙装置将处理后的数据远程传输到终端，终端再作出相应的响应。
[0028]优选地，所述处理器控制模块20采用Arduino Nano控制板。由于Arduino开发板具有体积小、功能多、流行且价格低廉的等诸多优点，因此在设计中可以有利地选择使用此类控制板中的Nano板控制整个系统的运行。
[0029]优选地，所述处理器控制模块20采用HC-06串口模块将所述处理器控制模块20转化的手势信息传送到外部设备。HC-06串口模块是一款价格低廉，性能比较好的蓝牙串口从模块，可有利地作为装置与诸如计算机端之类的外部设备的通信桥梁。
[0030]图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的识别手势挥动的互动游戏装置的总体操作流程图。如图3所示，在操作中，首先需要将整个装置进行初始化;初始化之后根据手势来获取加速度并且将其转换成倾角，随后转换成手势，通过蓝牙将字符传输到接收端口，判断之后做出应答，从而实现手势挥动互动。
[0031]图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的识别手势挥动的互动游戏装置的传感器模块的操作流程图。参见图4，通过设置采样数据个数，将分别读取到的各个倾角数据进行换算之后取均值，得到最后的加速度。考虑到精确性和响应速度问题，优选地取10-20个数据的均值。
[0032]在具体实施例中，例如，所述传感器模块10(例如，MMA7361芯片)在摆动过程，其每个轴向都有不同的数值输出和正负关系，根据这一关系，使得所述传感器模块10分别处于右放置、向左放置、向下放置、以及初始化水平放置这四种状态，并获取四种状态下产生的夹角数据。在四种状态下，即三个轴向的数据都是有区别的。根据这些区别，可以实现使用判断语句经行相应的区分各个方位经行输出，根据得到的三个轴向分析得到的三个轴向数据x、y、z进行分析判断，图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的识别手势挥动的互动游戏装置的转化为手势信息的操作判断示例;如图5所示，基于三个轴向数据x、y、z，可以根据这三个数据的关系来设定控制器输出的数据;此装置通过蓝牙装置分别将四个方位的字符传输到终端，终端再对接收到的字符做出判断，并最终做出响应，达到手势控制的目的。
[0033]本发明所述手势识别装置主要用于手势运动的非接触式检测:将装置连接电脑可实现替代鼠标滚轮实现翻页操作或替代组合键实现切换窗口操作;也可以作为互动装置的输入设备，实现与多媒体装置的互动;也可以置于一些危险或不宜接触的场所，实现无接触的控制。
[0034]举例来说，本发明使用三轴加速度传感器技术来获取游戏者的挥动动作方向，以MCU处理传感器采集的数据，通过蓝牙通信来替代传统的数据线通信，从而达到无线传输功能。通过这个功能，打破原有的游戏操作模式，不需要直接敲打实体平台，体验者通过挥动手臂即可参与游戏，增加了游戏的乐趣，可以说此系统改变了原有的游戏方式和游戏机造型。此设计适合投放于游乐场中，第一，可减少占地面积；第二，创新的技术带来更多的体验;第三，比原来的游戏机设计成本低。
[0035]在本发明中，传感器模块采用三轴加速度传感器，开机响应时间短、最适合电池供电手持设备的休眠模式、组件数量少-节约成本和空间、噪音低、灵敏度高、自适应功能、频率及解析度高，提供精确的坠落、倾斜、移动、放置、震动和摇摆感应灵敏度不同应用的建议重力加速度级别。
[0036]在具体实现时，例如，本发明可以基于传感器、蓝牙无线通信、arduino微控制器等硬件技术，此外可以采用C#，PC端游戏软件技术来改变传统的打地鼠游戏机的玩法。在保留了使用“锤子”敲打的手感，又在“锤子”上融入了新的智能技术，不需要直接敲打平台，体验者可随时走动，同样使用显示器来展示活灵活现的老鼠姿态，增加了游戏的乐趣，可以说此系统改变了原有的游戏方式和游戏机造型。
[0037]本发明手势识别装置与方法的积极效果是:与原有的打地鼠游戏机相比，本产品在硬件方面，安装方便，功能强大，集多种传感器于一体。在操作方面，系统功能稳定，精度高，可高效率识别体验者的敲打动作，重新开发的游戏画面美观。在技术方面，要求设计的技术广，多种技术融为一体。
[0038]此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
[0039]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种识别手势挥动的互动游戏装置，其特征在于包括:传感器模块、无线通信模块和处理器控制模块;其中，所述传感器模块、所述无线通信模块和所述处理器控制模块被安装在一个手柄内；其中，所述传感器模块是三轴加速度传感器，用于检测与手柄的运动相对应的手势运动以采集手势运动的加速度数据;所述处理器控制模块用于获取传感器产生的加速度数据，将加速度数据转化为倾角并转化为手势信息;所述无线通信模块是将所述处理器控制模块转化的手势信息传送到外部设备。2.根据权利要求1所述的识别手势挥动的互动游戏装置，其特征在于，所述加速度数据是三轴加速度传感器在相互垂直的三个方向上采集到的三个加速度数据。3.根据权利要求1或2所述的识别手势挥动的互动游戏装置，其特征在于，所述传感器模块使用飞思卡尔公司的MMA7361芯片来作为所述传感器模块中的传感器。4.根据权利要求1或2所述的识别手势挥动的互动游戏装置，其特征在于，所述处理器控制模块采用Arduino Nano控制板。5.根据权利要求1或2所述的识别手势挥动的互动游戏装置，其特征在于，所述处理器控制模块采用HC-06串口模块将所述处理器控制模块转化的手势信息传送到外部设备。6.根据权利要求1或2所述的识别手势挥动的互动游戏装置，其特征在于，所述外部设备是游戏运行端。
【专利摘要】本发明提供了一种识别手势挥动的互动游戏装置，包括：传感器模块、无线通信模块和处理器控制模块；其中，所述传感器模块、所述无线通信模块和所述处理器控制模块被安装在一个手柄内；其中，所述传感器模块是三轴加速度传感器，用于检测与手柄的运动相对应的手势运动以采集手势运动的加速度数据；所述处理器控制模块用于获取传感器产生的加速度数据，将加速度数据转化为倾角并转化为手势信息；所述无线通信模块是将所述处理器控制模块转化的手势信息传送到外部设备。
【IPC分类】G06F3/0346, A63F13/211
【公开号】CN105487686
【申请号】CN201510856660
【发明人】蔡小雨, 迟冬祥, 陈墨儒, 张善干
【申请人】上海电机学院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月30日