一种基于无线供电方式的手势姿态检测装置的制作方法

文档序号:11562586阅读:199来源:国知局
一种基于无线供电方式的手势姿态检测装置的制造方法

本实用新型涉及手势姿态检测领域,尤其涉及一种基于无线供电方式的手势姿态检测装置。



背景技术:

人类的肢体语言主要集中在手势方面,因为人类在进化过程中解放并灵活的运用了双手,才将人类与其他动物得以严格的区分并逐渐成为了高等智商的物种。在日常生活中,人类的手势涵盖了音乐、体育、娱乐等多方面的教学领域,如果可以通过特定设备将指导性的标准手势姿态进行实时采集和数据转换,将一系列的动作转换成数据格式来存放,并建立起统一的手势教学标准数据库,进而通过特定设备进行学习,则可以大大推广“身教”学习方式,节约教学资源,对人类的知识传播和技能传承有着划时代的意义。

现有技术中对准确检测手势姿态的研究较多,通常手势姿态的检测装置包括运动姿态传感器、数据处理装置和电源,在手背位置处或手掌心位置处设置有一个该检测装置,在五个手指的近节指骨或中节指骨或远节指骨的相对应的位置处分别设置有一个该检测装置,用于实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值,所述数据处理装置负责处理运动姿态传感器的信号,所述电源负责供电。

但是,现有技术有以下缺点:

1、每个检测装置上都集成有运动姿态传感器、数据处理装置和电源,而电源相比运动姿态传感器和数据处理装置两个部件,不仅体积最大、而且重量也是最重,在使用者的五个手指及手背或手掌心位置处佩戴该检测装置后,由于电源的体积和重量的原因,佩戴及使用较不方便,使用者的穿戴体验较差。

2、每个检测装置的电源电能使用完后,需要进行重复充电的操作过程,检测装置的使用便捷性较差。



技术实现要素:

针对现有技术中的问题,本实用新型提供一种基于无线供电方式的手势姿态检测装置,应用时先根据检测需求佩戴好具备无线接收电能功能的检测装置,然后佩戴好具备无线发射电能功能的供电装置,尽量使电能接收线圈和电能发射线圈靠近距离,例如将电能发射线圈放置在手背位置或手掌心位置。通过这种佩戴方式,在手背位置或手掌心位置或者手指的各指关节位置的检测装置就可以通过自身的电能接收线圈和电能接收电路装置从电能发射线圈处获取并转换出电能,从而使各个检测装置可以正常工作。

本实用新型是一种基于无线供电方式的手势姿态检测装置,包括至少一个具备无线接收电能功能的检测装置和至少一个具备无线发射电能功能的供电装置;

所述具备无线发射电能功能的供电装置包括电源装置、电能发射电路装置、连接导线和电能发射线圈,所述电能发射电路装置将电源装置的电能转变成电磁感应谐振,然后通过所述连接导线传输至电能发射线圈,由所述电能发射线圈将电磁感应谐振发射到空间中;

所述具备无线接收电能功能的检测装置包括运动姿态传感器、自组网功能处理器、背板电路、电能接收电路装置和电能接收线圈,所述运动姿态传感器用于实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值,运动姿态传感器通过背板电路与自组网功能处理器连通,所述自组网功能处理器负责处理运动姿态传感器的信号,所述电能接收线圈负责接收电能发射线圈发射到空间中的电磁感应谐振,所述电能接收电路装置负责将电能接收线圈获取的电磁感应谐振转换成电能并给整个检测装置供电;

所述检测装置有两种工作模式,一种为主机模式检测装置,另一种为从机模式检测装置,所述主机模式检测装置和从机模式检测装置为同样一体化的电路装置,通过硬件开关方式或软件配置方式在使用前对其工作模式进行设定,根据实际应用的需求可改变检测装置的工作模式;

在手背位置处或者在手掌心位置处设置有一个检测装置,在五个手指的远节指骨或中节指骨或近节指骨的相对应的位置处分别设置一个检测装置,可实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值;

检测装置在手背位置或者在手掌心位置上的佩戴方式采用凝胶粘贴或绑带固定,检测装置在手指远节指骨或中节指骨或近节指骨相对应的位置上的佩戴方式采用凝胶粘贴或绑带固定或卡扣固定。

作为改进,所述具备无线发射电能功能的供电装置佩戴在手腕位置处。

作为另一种改进,所述具备无线发射电能功能的供电装置与具备无线接收电能功能的检测装置相邻安装。

作为另一种改进,所述具备无线发射电能功能的供电装置与一个检测装置集成在一个模块中。

作为改进,所述自组网功能处理器选用内置通信功能模块的无线处理器,进一步的降低处理器和通信功能模块之间数据传输的延时,以提高检测装置对姿态检测、数据处理和数据发送的频率,同时也减小了整个检测装置的电路部分体积,提升了检测装置的穿戴体验。

作为优选,所述自组网功能处理器选用ARM内核的无线处理器,进一步的提高处理器的时钟主频和工作性能,以更快速的从运动姿态传感器中获取数据,并对数据进行高速的运算处理和发送。

作为优选,所述自组网功能处理器中的通信功能模块选用具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,在多种无线通信协议中,优先选择具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,这两种协议无需像传统的WIFI协议需要手动选择网络路由器或者像蓝牙协议需要先进行配对操作,而是能够在设备运行时自主的识别主机节点并加入到对应的网络组中,可以实现根据测试应用的需求灵活增减检测装置节点而无需进行额外的配置操作,简化了检测装置应用时的初始配置复杂度。

作为改进,所述运动姿态传感器选用数字陀螺仪传感器。

作为优选,所述运动姿态传感器选用九轴陀螺仪传感器。在实际应用中发现:三轴陀螺仪传感器由于只能检测出运动的角速度,无法检测出线速度,因此检测到的手指及手形数据误差较大;六轴陀螺仪传感器既可以检测出角速度,也可以检测出线速度;九轴陀螺仪传感器除了可以检测出角速度和线速度外,还可以检测出地磁数据,能够在实际使用过程中校正传感器在惯性空间内的累积误差和漂移,进一步提高检测数据的真实性和准确性。

作为进一步的改进,所述具备无线发射电能功能的供电装置中的电源装置可以采用外接电源、干电池或者可重复充电的电池,优先选择可重复充电的锂电池作为稳定可靠的工作电源。

从以上描述可以看出,本实用新型具有以下优点:

1、通过采用无线供电方式,本实用新型的手势姿态检测装置可以减小体积、减轻重量,进一步改善了使用者的穿戴体验效果,同时省去了给每个检测装置进行重复充电的操作过程,提高了设备的使用便捷性。

2、各个检测装置之间相互独立,不存在用于相互连接的电气线缆或通信线路,最大限度的减少测试装置对手势动作展示的影响,用户的穿戴体验效果较好。

3、每个检测装置都设计成一个自组网功能处理器连接一个运动姿态传感器,采用处理器和传感器一对一的工作模式大幅提升了处理器对传感器进行数据采集和信息处理的效率。

4、各个检测装置之间依靠无线网络传输信息,不需要依靠电气线缆或通信线路来实现相互的连通,避免了有些手势姿态由于检测装置本身的电路和外观设计以及穿戴方式的局限而不能准确展现,或者展示的手势姿态由于检测装置本身的电路和外观设计以及穿戴方式的局限不能被准确的检测和识别,提高了手势姿态检测的准确性、完整性。

5、各个检测装置独立检测手势姿态,每一个从机节点装置与主机节点装置独立通信,可以实现整个手势姿态检测系统构建的多样性,拓展了测试应用的场景。根据不同测试应用的具体需求设计不同的解决方案,灵活合理的确定所需使用的检测装置的数量,在确保特定手势姿态检测数据完整且准确的前提下,可以最大限度的节约测试资源和成本。

6、各个检测装置之间的数据传输基于无线自组网的通信模式基础上,除了主机节点装置不能随意更换外,其他从机节点装置都可以随意的加入到主机节点装置建立的网络组内或者从网络组内退出而无需额外的配置操作,这样灵活的工作配置方式增强了整个手势姿态检测系统的完整性和可靠性,降低了系统的维护成本。如果有从机节点装置发生故障,可以非常便捷的用一个新的从机节点装置来替换;如果主机节点装置发生故障,也只需先替换新的主机节点装置,然后重新启动所有的从机节点装置,让所有的从机节点装置自动加入新主机节点装置建立的网络组内即可。

附图说明

图1是本实用新型具备无线接收电能功能的检测装置的电路结构示意图;

图2是本实用新型具备无线发射电能功能的供电装置的电路结构示意图;

图3是本实用新型检测装置使用无线供电方式的一种结构示意图;

图4是本实用新型检测装置使用无线供电方式的另一种结构示意图;

图5是本实用新型检测装置使用无线供电方式的另一种结构示意图;

图6为本实用新型检测装置使用无线供电方式在弹奏钢琴应用场景下的一种结构示意图。

图7是本实用新型使用手掌绑带固定检测装置的结构示意图;

图8是本实用新型使用手指绑带固定检测装置的结构示意图;

图9是本实用新型使用手指卡扣固定检测装置的结构示意图;

图10为本实用新型使用凝胶粘贴检测装置到手指关节和手背位置的结构示意图(仅用食指举例);

图11为本实用新型使用无线自组网模式的网络连接关系结构示意图。

图12为本实用新型具备无线接收电能功能的检测装置的电能接收线圈的另一种结构示意图;

附图标记:1、运动姿态传感器,2、自组网功能处理器,3、背板电路,4、电能接收电路装置,5、电能接收线圈,6、电源装置,7、电能发射电路装置,8、连接导线,9、电能发射线圈,10、钢琴键盘,11、检测装置,12、供电装置,13、主机模式检测装置,14、从机模式检测装置,15、检测装置外壳,16、手背位置佩戴绑带,17、手指关节位置佩戴绑带,18、手指关节位置佩戴卡扣,19、凝胶粘贴层,20、手背位置粘贴区域,21、手指关节位置粘贴区域,22、外部智能设备。

具体实施方式

结合图1、图2、图3、图11详细说明本实用新型的第一个具体实施例,但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图1、图2、图3、图11所示,一种基于无线供电方式的手势姿态检测装置,包括至少一个具备无线接收电能功能的检测装置11和至少一个具备无线发射电能功能的供电装置12;

所述具备无线接收电能功能的检测装置11包括运动姿态传感器1、自组网功能处理器2、背板电路3、电能接收电路装置4和电能接收线圈5,所述运动姿态传感器1用于实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值,运动姿态传感器1通过背板电路3与自组网功能处理器2连通,所述自组网功能处理器2负责处理运动姿态传感器1的信号,所述电能接收电路装置4负责将电能接收线圈5获取的电磁感应谐振转换成电能并给整个检测装置11供电;

所述具备无线发射电能功能的供电装置12包括电源装置6、电能发射电路装置7、连接导线8和电能发射线圈9,所述电能发射电路装置7将电源装置6的电能转变成电磁感应谐振,然后通过连接导线8传输至电能发射线圈9,由电能发射线圈9将电磁感应谐振发射到空间中;

所述检测装置有两种工作模式,一种为主机模式检测装置13,另一种为从机模式检测装置14,所述主机模式检测装置13和从机模式检测装置14为同样一体化的电路装置,通过硬件开关方式或软件配置方式在使用前对其工作模式进行设定,根据实际应用的需求可改变检测装置的工作模式。

将具备无线发射电能功能的供电装置12的电源装置6和电能发射电路装置7佩戴在手腕处,而将具备无线发射电能功能的供电装置12的电能发射线圈9放置在手背位置处,电能发射线圈9通过连接导线8与电能发射电路装置7相连。在手背位置处或者在手掌心位置处设置有一个具备无线接收电能功能的检测装置11,在五个手指的远节指骨或中节指骨或近节指骨的相对应的位置处分别设置一个具备无线接收电能功能的检测装置11。通过无线供电方式,检测装置11可实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值。

更具体地,所述自组网功能处理器2选用内置通信功能模块的无线处理器,进一步的降低处理器和通信功能模块之间数据传输的延时,以提高检测装置对姿态检测、数据处理和数据发送的频率,同时也减小了整个检测装置的电路部分体积,提升了检测装置的穿戴体验。

更具体地,所述自组网功能处理器2选用ARM内核的无线处理器,例如美国TI公司的多标准无线处理器芯片CC2650,内置32位ARM Cortex-M3主处理器以及独立的多协议控制器内核,全面支持智能蓝牙、ZigBee和6LoWPAN等无线通信协议,主处理器48MHz的工作时钟频率以及ARM处理器的高性能特征可以更快速的从运动姿态传感器中获取数据,并对数据进行高速的运算处理和发送。

更具体地,所述自组网功能处理器2中的通信功能模块选用具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,在多种无线通信协议中,优先选择具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,这两种协议无需像传统的WIFI协议需要手动选择网络路由器或者像蓝牙协议需要先进行配对操作,而是能够在设备运行时自主的识别主机节点并加入到对应的网络组中,可以实现根据测试应用的需求灵活增减检测装置节点而无需进行额外的配置操作,简化了检测装置应用时的初始配置复杂度。

更具体地,所述运动姿态传感器1选用数字陀螺仪传感器。

更具体地,所述运动姿态传感器1选用九轴陀螺仪传感器,例如美国Inven Sense公司的MPU9250芯片。在实际应用中发现:三轴陀螺仪传感器由于只能检测出运动的角速度,无法检测出线速度,因此检测到的手指及手形数据误差较大;六轴陀螺仪传感器既可以检测出角速度,也可以检测出线速度;九轴陀螺仪传感器除了可以检测出角速度和线速度外,还可以检测出地磁数据,能够在实际使用过程中校正传感器在惯性空间内的累积误差和漂移,进一步提高检测数据的真实性和准确性。

更具体地,所述具备无线发射电能功能的供电装置12中的电源装置6可以采用外接电源、干电池或者可重复充电的电池,优先选择可重复充电的锂电池作为稳定可靠的工作电源。

结合图1、图2、图4、图11详细说明本实用新型的第二个具体实施例,但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图1、图2、图4、图11所示,一种基于无线供电方式的手势姿态检测装置,包括至少一个具备无线接收电能功能的检测装置11和至少一个具备无线发射电能功能的供电装置12;

所述具备无线接收电能功能的检测装置11包括运动姿态传感器1、自组网功能处理器2、背板电路3、电能接收电路装置4和电能接收线圈5,所述运动姿态传感器1用于实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值,运动姿态传感器1通过背板电路3与自组网功能处理器2连通,所述自组网功能处理器2负责处理运动姿态传感器1的信号,所述电能接收电路装置4负责将电能接收线圈5获取的电磁感应谐振转换成电能并给整个检测装置11供电;

所述具备无线发射电能功能的供电装置12包括电源装置6、电能发射电路装置7、连接导线8和电能发射线圈9,所述电能发射电路装置7将电源装置6的电能转变成电磁感应谐振,然后通过连接导线8传输至电能发射线圈9,由电能发射线圈9将电磁感应谐振发射到空间中;

所述检测装置有两种工作模式,一种为主机模式检测装置13,另一种为从机模式检测装置14,所述主机模式检测装置13和从机模式检测装置14为同样一体化的电路装置,通过硬件开关方式或软件配置方式在使用前对其工作模式进行设定,根据实际应用的需求可改变检测装置的工作模式。

将具备无线发射电能功能的供电装置12的电源装置6、电能发射电路装置7和电能发射线圈9都放置在手背位置处,电能发射线圈9通过连接导线8与电能发射电路装置7相连。在手背位置处或者在手掌心位置处设置有一个具备无线接收电能功能的检测装置11,在五个手指的远节指骨或中节指骨或近节指骨的相对应的位置处分别设置一个具备无线接收电能功能的检测装置11。通过无线供电方式,检测装置11可实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值。

更具体地,所述自组网功能处理器2选用内置通信功能模块的无线处理器,进一步的降低处理器和通信功能模块之间数据传输的延时,以提高检测装置对姿态检测、数据处理和数据发送的频率,同时也减小了整个检测装置的电路部分体积,提升了检测装置的穿戴体验。

更具体地,所述自组网功能处理器2选用ARM内核的无线处理器,例如美国TI公司的多标准无线处理器芯片CC2650,内置32位ARM Cortex-M3主处理器以及独立的多协议控制器内核,全面支持智能蓝牙、ZigBee和6LoWPAN等无线通信协议,主处理器48MHz的工作时钟频率以及ARM处理器的高性能特征可以更快速的从运动姿态传感器中获取数据,并对数据进行高速的运算处理和发送。

更具体地,所述自组网功能处理器2中的通信功能模块选用具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,在多种无线通信协议中,优先选择具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,这两种协议无需像传统的WIFI协议需要手动选择网络路由器或者像蓝牙协议需要先进行配对操作,而是能够在设备运行时自主的识别主机节点并加入到对应的网络组中,可以实现根据测试应用的需求灵活增减检测装置节点而无需进行额外的配置操作,简化了检测装置应用时的初始配置复杂度。

更具体地,所述运动姿态传感器1选用数字陀螺仪传感器。

更具体地,所述运动姿态传感器1选用九轴陀螺仪传感器,例如美国Inven Sense公司的MPU9250芯片。在实际应用中发现:三轴陀螺仪传感器由于只能检测出运动的角速度,无法检测出线速度,因此检测到的手指及手形数据误差较大;六轴陀螺仪传感器既可以检测出角速度,也可以检测出线速度;九轴陀螺仪传感器除了可以检测出角速度和线速度外,还可以检测出地磁数据,能够在实际使用过程中校正传感器在惯性空间内的累积误差和漂移,进一步提高检测数据的真实性和准确性。

更具体地,所述具备无线发射电能功能的供电装置12中的电源装置6可以采用外接电源、干电池或者可重复充电的电池,优先选择可重复充电的锂电池作为稳定可靠的工作电源。

结合图1、图2、图5、图11详细说明本实用新型的第三个具体实施例,但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图1、图2、图5、图11所示,一种基于无线供电方式的手势姿态检测装置,包括至少一个具备无线接收电能功能的检测装置11和至少一个具备无线发射电能功能的供电装置12;

所述具备无线接收电能功能的检测装置11包括运动姿态传感器1、自组网功能处理器2、背板电路3、电能接收电路装置4和电能接收线圈5,所述运动姿态传感器1用于实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值,运动姿态传感器1通过背板电路3与自组网功能处理器2连通,所述自组网功能处理器2负责处理运动姿态传感器1的信号,所述电能接收电路装置4负责将电能接收线圈5获取的电磁感应谐振转换成电能并给整个检测装置11供电;

所述具备无线发射电能功能的供电装置12包括电源装置6、电能发射电路装置7、连接导线8和电能发射线圈9,所述电能发射电路装置7将电源装置6的电能转变成电磁感应谐振,然后通过连接导线8传输至电能发射线圈9,由电能发射线圈9将电磁感应谐振发射到空间中;

所述检测装置有两种工作模式,一种为主机模式检测装置13,另一种为从机模式检测装置14,所述主机模式检测装置13和从机模式检测装置14为同样一体化的电路装置,通过硬件开关方式或软件配置方式在使用前对其工作模式进行设定,根据实际应用的需求可改变检测装置的工作模式。

将具备无线发射电能功能的供电装置12的电源装置6、电能发射电路装置7、电能发射线圈9和检测装置11都放置在手背位置处,电能发射线圈9通过连接导线8与电能发射电路装置7相连。在五个手指的远节指骨或中节指骨或近节指骨的相对应的位置处分别设置一个具备无线接收电能功能的检测装置11。通过无线供电方式,检测装置11可实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值。

更具体地,所述自组网功能处理器2选用内置通信功能模块的无线处理器,进一步的降低处理器和通信功能模块之间数据传输的延时,以提高检测装置对姿态检测、数据处理和数据发送的频率,同时也减小了整个检测装置的电路部分体积,提升了检测装置的穿戴体验。

更具体地,所述自组网功能处理器2选用ARM内核的无线处理器,例如美国TI公司的多标准无线处理器芯片CC2650,内置32位ARM Cortex-M3主处理器以及独立的多协议控制器内核,全面支持智能蓝牙、ZigBee和6LoWPAN等无线通信协议,主处理器48MHz的工作时钟频率以及ARM处理器的高性能特征可以更快速的从运动姿态传感器中获取数据,并对数据进行高速的运算处理和发送。

更具体地,所述自组网功能处理器2中的通信功能模块选用具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,在多种无线通信协议中,优先选择具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,这两种协议无需像传统的WIFI协议需要手动选择网络路由器或者像蓝牙协议需要先进行配对操作,而是能够在设备运行时自主的识别主机节点并加入到对应的网络组中,可以实现根据测试应用的需求灵活增减检测装置节点而无需进行额外的配置操作,简化了检测装置应用时的初始配置复杂度。

更具体地,所述运动姿态传感器1选用数字陀螺仪传感器。

更具体地,所述运动姿态传感器1选用九轴陀螺仪传感器,例如美国Inven Sense公司的MPU9250芯片。在实际应用中发现:三轴陀螺仪传感器由于只能检测出运动的角速度,无法检测出线速度,因此检测到的手指及手形数据误差较大;六轴陀螺仪传感器既可以检测出角速度,也可以检测出线速度;九轴陀螺仪传感器除了可以检测出角速度和线速度外,还可以检测出地磁数据,能够在实际使用过程中校正传感器在惯性空间内的累积误差和漂移,进一步提高检测数据的真实性和准确性。

更具体地,所述具备无线发射电能功能的供电装置12中的电源装置6可以采用外接电源、干电池或者可重复充电的电池,优先选择可重复充电的锂电池作为稳定可靠的工作电源。

结合图1、图2、图6、图11详细说明本实用新型的第四个具体实施例,但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图1、图2、图6、图11所示,一种基于无线供电方式的手势姿态检测装置,包括至少一个具备无线接收电能功能的检测装置11和至少一个具备无线发射电能功能的供电装置12;

所述具备无线接收电能功能的检测装置11包括运动姿态传感器1、自组网功能处理器2、背板电路3、电能接收电路装置4和电能接收线圈5,所述运动姿态传感器1用于实时检测出手掌及手指的运动方向和运动速度数值,运动姿态传感器1通过背板电路3与自组网功能处理器2连通,所述自组网功能处理器2负责处理运动姿态传感器1的信号,所述电能接收电路装置4负责将电能接收线圈5获取的电磁感应谐振转换成电能并给整个检测装置11供电;

所述具备无线发射电能功能的供电装置12包括电源装置6、电能发射电路装置7、连接导线8和电能发射线圈9,所述电能发射电路装置7将电源装置6的电能转变成电磁感应谐振,然后通过连接导线8传输至电能发射线圈9,由电能发射线圈9将电磁感应谐振发射到空间中;

所述检测装置有两种工作模式,一种为主机模式检测装置13,另一种为从机模式检测装置14,所述主机模式检测装置13和从机模式检测装置14为同样一体化的电路装置,通过硬件开关方式或软件配置方式在使用前对其工作模式进行设定,根据实际应用的需求可改变检测装置的工作模式。

将至少一个具备无线发射电能功能的供电装置12的电源装置6、电能发射电路装置7和电能发射线圈9都放置在钢琴键盘10的下方,电能发射线圈9通过连接导线8与电能发射电路装置7相连。在手背位置处或者在手掌心位置处设置有一个具备无线接收电能功能的检测装置11,在五个手指的远节指骨或中节指骨或近节指骨的相对应的位置处分别设置一个具备无线接收电能功能的检测装置11。通过无线供电方式,使用者在弹奏钢琴时,检测装置11可实时检测出使用者弹奏钢琴的完整手势姿态数据。

更具体地,所述自组网功能处理器2选用内置通信功能模块的无线处理器,进一步的降低处理器和通信功能模块之间数据传输的延时,以提高检测装置对姿态检测、数据处理和数据发送的频率,同时也减小了整个检测装置的电路部分体积,提升了检测装置的穿戴体验。

更具体地,所述自组网功能处理器2选用ARM内核的无线处理器,例如美国TI公司的多标准无线处理器芯片CC2650,内置32位ARM Cortex-M3主处理器以及独立的多协议控制器内核,全面支持智能蓝牙、ZigBee和6LoWPAN等无线通信协议,主处理器48MHz的工作时钟频率以及ARM处理器的高性能特征可以更快速的从运动姿态传感器中获取数据,并对数据进行高速的运算处理和发送。

更具体地,所述自组网功能处理器2中的通信功能模块选用具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,在多种无线通信协议中,优先选择具备自组网功能的6LoWPAN和ZigBee协议,这两种协议无需像传统的WIFI协议需要手动选择网络路由器或者像蓝牙协议需要先进行配对操作,而是能够在设备运行时自主的识别主机节点并加入到对应的网络组中,可以实现根据测试应用的需求灵活增减检测装置节点而无需进行额外的配置操作,简化了检测装置应用时的初始配置复杂度。

更具体地,所述运动姿态传感器1选用数字陀螺仪传感器。

更具体地,所述运动姿态传感器1选用九轴陀螺仪传感器,例如美国Inven Sense公司的MPU9250芯片。在实际应用中发现:三轴陀螺仪传感器由于只能检测出运动的角速度,无法检测出线速度,因此检测到的手指及手形数据误差较大;六轴陀螺仪传感器既可以检测出角速度,也可以检测出线速度;九轴陀螺仪传感器除了可以检测出角速度和线速度外,还可以检测出地磁数据,能够在实际使用过程中校正传感器在惯性空间内的累积误差和漂移,进一步提高检测数据的真实性和准确性。

更具体地,所述具备无线发射电能功能的供电装置12中的电源装置6可以采用外接电源、干电池或者可重复充电的电池,优先选择可重复充电的锂电池作为稳定可靠的工作电源。

需要说明的是:图12与图1中本实用新型具备无线接收电能功能的检测装置的电能接收线圈用两种不同的图案示意(方便提供示意图),本质上为同一个部件,

综上所述,本实用新型具有以下优点:

1、通过采用无线供电方式,本实用新型的手势姿态检测装置可以减小体积、减轻重量,进一步改善了使用者的穿戴体验效果,同时省去了给每个检测装置进行重复充电的操作过程,提高了设备的使用便捷性。

2、各个检测装置之间相互独立,不存在用于相互连接的电气线缆或通信线路,最大限度的减少测试装置对手势动作展示的影响,用户的穿戴体验效果较好。

3、每个检测装置都设计成一个自组网功能处理器连接一个运动姿态传感器,采用处理器和传感器一对一的工作模式大幅提升了处理器对传感器进行数据采集和信息处理的效率。

4、各个检测装置之间依靠无线网络传输信息,不需要依靠电气线缆或通信线路来实现相互的连通,避免了有些手势姿态由于检测装置本身的电路和外观设计以及穿戴方式的局限而不能准确展现,或者展示的手势姿态由于检测装置本身的电路和外观设计以及穿戴方式的局限不能被准确的检测和识别,提高了手势姿态检测的准确性、完整性。

5、各个检测装置独立检测手势姿态,每一个从机节点装置与主机节点装置独立通信,可以实现整个手势姿态检测系统构建的多样性,拓展了测试应用的场景。根据不同测试应用的具体需求设计不同的解决方案,灵活合理的确定所需使用的检测装置的数量,在确保特定手势姿态检测数据完整且准确的前提下,可以最大限度的节约测试资源和成本。

6、各个检测装置之间的数据传输基于无线自组网的通信模式基础上,除了主机节点装置不能随意更换外,其他从机节点装置都可以随意的加入到主机节点装置建立的网络组内或者从网络组内退出而无需额外的配置操作,这样灵活的工作配置方式增强了整个手势姿态检测系统的完整性和可靠性,降低了系统的维护成本。如果有从机节点装置发生故障,可以非常便捷的用一个新的从机节点装置来替换;如果主机节点装置发生故障,也只需先替换新的主机节点装置,然后重新启动所有的从机节点装置,让所有的从机节点装置自动加入新主机节点装置建立的网络组内即可。

可以理解的是,以上关于本实用新型的具体描述,仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可以对本实用新型进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果,但都在本实用新型的保护范围之内。

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