一种可穿戴体感检测装置及方法与流程

本发明涉及可穿戴检测技术领域，尤其涉及一种可穿戴体感姿态检测装置及方法。

背景技术：

目前，依照体感方式与原理的不同，主要可分为三大类：惯性感测、光学感测以及惯性及光学联合感测。惯性感测主要是以惯性传感器为主，例如用重力传感器，陀螺仪以及磁传感器等来感测使用者肢体动作的物理参数，分别为加速度、角速度以及磁场，再根据此些物理参数来求得使用者在空间中的各种动作。光学感测主要是通过光学传感器获取人体影像，再将此人体影像的肢体动作与游戏中的内容互动，主要是以2d平面为主，而内容也多属较为简易类型的互动游戏。联合感测结合惯性传感器和光学传感器而制作的体感控制器。

惯性感测存在精度以及空间位移检测不准确等问题，而光学感测、联合感测则系统复杂，实现成本高昂。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种实现风压感测体感、准确度高、成本低廉的可穿戴体感姿态检测装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供的具体方案如下：一种可穿戴体感姿态检测装置，包括可穿戴体感检测装置本体和设置在可穿戴体感检测装置本体上的微处理器，以及分别与微处理器连接的风压传导面板、能量转换单元、数据计算处理单元和体感辅助检测单元。

优选的，所述风压传导面板包括面板和设置在面板上的多个风杯，所述每个风杯周边设有磁力线圈，当肢体移动时会产生风压，使独立的风杯旋转，肢体从不同的角度运动，不同位置的风杯接收到的风量是不同的，从而导致各个风杯的旋转力度各不相同，肢体运动的行程长短也会导致风杯旋转的时长不同，通过发电机原理，让风杯旋转时切割磁力线圈，从而产生微弱的电信号，每一个风杯的旋转力度和旋转时间都会转换成不同大小的电信号。

优选的，所述体感辅助检测单元包括重力传感器和陀螺仪，通过重力传感器和陀螺仪来判断肢体是否有任何动作，提高体感姿态的检测准确度。

优选的，所述体感辅助检测单元是gps定位器，通过gps定位器来判断肢体是否有运动行程，提高体感姿态的检测准确度。

优选的，所述可穿戴体感检测装置还包括与微处理器连接的体感姿态输出单元。

优选的，所述体感姿态输出单元包括led显示子单元和通信子单元，不同颜色的led指示灯代表不同的体感姿态，通信子单元将体感姿态结果发送到外界移动设备。

优选的，所述体感姿态输出单元还包括语音报警子单元，通过语音报警子单元播放当前体感姿态，吸引周围人员注意，起到报警作用。

优选的，所述可穿戴体感检测装置还包括与微处理器连接的存储单元，通过存储单元存储标准体感姿态。

本发明还提供了一种可穿戴体感检测方法，包括以下步骤：s10、体感辅助检测单元判断肢体处于静止状态，风压传导面板获取肢体静止状态下的风压并通过能量转换单元转换为干扰电信号；s20、风压传导面板获取肢体运动时产生的风压并通过能量转换单元转换为运动电信号；s30、微处理器通过补偿方式排除干扰信号的影响，数据计算处理单元建立数学模型及算法确定各个运动电信号与肢体运动关系，实现风压感测体感。

优选的，还包括以下步骤：s40、微处理器将体感检测结果通过体感姿态输出单元输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过设置风压传导面板，当肢体移动时会产生风压，使独立的风杯旋转，肢体从不同的角度运动，不同位置的风杯接收到的风量是不同的，从而导致各个风杯的旋转力度各不相同，肢体运动的行程长短也会导致风杯旋转的时长不同，通过发电机原理，让风杯旋转时切割磁力线圈，从而产生微弱的电信号，每一个风杯的旋转力度和旋转时间都会转换成不同大小的电信号，通过数学模型及算法确定电信号与肢体运动关系，实现风压感测体感。

附图说明

图1为本发明的整体原理框图；

图2为风压传导面板结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的阐述。

实施例一：如图1、2所示，一种可穿戴体感姿态检测装置，包括可穿戴体感检测装置本体和设置在可穿戴体感检测装置本体上的微处理器，以及分别与微处理器连接的风压传导面板、能量转换单元、数据计算处理单元和体感辅助检测单元。

其中，风压传导面板包括面板和设置在面板上的多个风杯，所述每个风杯周边设有磁力线圈，当肢体移动时会产生风压，使独立的风杯旋转，肢体从不同的角度运动，不同位置的风杯接收到的风量是不同的，从而导致各个风杯的旋转力度各不相同，肢体运动的行程长短也会导致风杯旋转的时长不同，通过发电机原理，让风杯旋转时切割磁力线圈，从而产生微弱的电信号，每一个风杯的旋转力度和旋转时间都会转换成不同大小的电信号；体感辅助检测单元包括重力传感器和陀螺仪，通过重力传感器和陀螺仪来判断肢体是否有任何动作，提高体感姿态的检测准确度。

本实施例在可穿戴体感姿态检测装置的外表面安装风压传导面板，其面板采用纳米材料，众多精细微小的风杯布满整个面板，并且让每一个风杯周边都部有磁力线圈，通过能量转换单元，将每一个风杯的旋转力度和旋转时间转换成不同大小的电信号，并通过数据计算处理单元建立数学模型及算法确定各个电信号与肢体运动关系，实现风压感测体感。

当肢体并未有任何动作，但由于大风天气导致风压传导面板产生电信号，此时可以通过重力传感器和陀螺仪同时检查肢体是否有改变，以排除肢体未动而风压感测体感有误，具体可利用软件算法，核算自然风的干扰，再通过补偿的方式去掉自然风的影响，如该装置在启动使用初始化状态中，先获得肢体静止状态下自然风产生的干扰信号，在肢体运动时，通过补偿的方式去掉自然风的影响，实现更加准确的风压感测体感。

实施例二：本实施例与实施例一相似，不同之处在于，所述体感辅助检测单元是gps定位器，通过gps定位器来判断肢体是否有运动行程，提高体感姿态的检测准确度，即本实施例是通过gps定位器来判断自然风的干扰问题。

实施例三：本实施例与实施例一相似，不同之处在于，所述可穿戴体感检测装置还包括与微处理器连接的体感姿态输出单元，包括led显示子单元和通信子单元，不同颜色的led指示灯代表不同的体感姿态，通信子单元将体感姿态结果发送到外界移动设备，本实施例还具有跌倒提醒功能，通过重力传感器和陀螺仪采集用户数据，并经过微处理器分析判断用户是否处于跌倒状态，若是，则led指示灯显示对应的颜色，同时通信子单元向外界移动设备发送信息，起到及时救援的作用。

实施例四：本实施例与实施例三相似，不同之处在于，体感姿态输出单元还包括语音报警子单元，通过语音报警子单元播放当前体感姿态，吸引周围人员注意，起到报警作用。

实施例五：本实施例与实施例四相似，不同之处在于，可穿戴体感检测装置还包括与微处理器连接的存储单元，通过存储单元存储标准体感姿态，本实施例可实现存储如太极拳、舞蹈、体操等标准肢体动作相关的电信号，在用户使用过程中，可将用户的肢体动作产生的电信号与存储的电信号进行比对，有利于提高针对性的动作纠正。

实施例六：一种可穿戴体感检测方法，包括以下步骤：s10、体感辅助检测单元判断肢体处于静止状态，风压传导面板获取肢体静止状态下的风压并通过能量转换单元转换为干扰电信号；s20、风压传导面板获取肢体运动时产生的风压并通过能量转换单元转换为运动电信号；s30、微处理器通过补偿方式排除干扰信号的影响，数据计算处理单元建立数学模型及算法确定各个运动电信号与肢体运动关系，实现风压感测体感。

本实施例在可穿戴体感姿态检测装置的外表面安装风压传导面板，其面板采用纳米材料，众多精细微小的风杯布满整个面板，并且让每一个风杯周边都部有磁力线圈，通过能量转换单元，将每一个风杯的旋转力度和旋转时间转换成不同大小的电信号，并通过数据计算处理单元建立数学模型及算法确定各个电信号与肢体运动关系，实现风压感测体感。

当肢体并未有任何动作，但由于大风天气导致风压传导面板产生干扰电信号，此时可以通过体感辅助检测单元检查肢体是否有改变，以排除肢体未动而风压感测体感有误，具体可利用软件算法，核算自然风的干扰，再通过补偿的方式去掉自然风的影响，实现更加准确的风压感测体感。

实施例七：本实施例与实施例六相似，进一步的，还包括以下步骤：s40、微处理器将体感检测结果通过体感姿态输出单元输出，将体感检测结果输出显示并发送到移动设备。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。