[发明专利]一种具有模式识别功能的手持控制漫游系统

权利要求书

1.一种具有模式识别功能的手持控制漫游系统，其特征是：该系统是由手持设备、ZigBee无线传输网络、分析层软件和表现层软件四部分构成，其中：

1)手持设备：由传感器模块、微处理模块、数据传输模块、电源模块4个部分组成；其功能可以定位自身的运动轨迹，收集操作者的语音信息，并将收集到的信息进行预处理后传送到ZigBee无线网络进行传输；

2)ZigBee无线网络传输部分：集成符合IEEE802.15.4标准的2.4GHz的RF收发CC2430芯片，硬件支持CSMA/CA功能，适用于短距离小范围的无线通信，能够控制各种传感器的数据输出和输入；其功能是将处理好的信息汇总传送至分析层软件；

3)分析层软件：分析层软件采用模式识别的方式，对由Zigbee无线网络传输过来的信息进行典型模式识别分析，通过合理的算法，实现途径识别和语音识别功能，最终分析出正确的控制信号来指导表现层实现相应的操作；

4)表现层软件即漫游系统软件：软件分为图形绘制块、声音处理块以及输入处理块；其功能是图形绘制块可形成完整的实时的三维场景、声音处理块处理背景音乐和音响音效、输入处理块处理分析层传输的信号，并将信号识别为相应的消息，再通过消息触发相应的事件。

2.根据权利要求1所述的手持控制漫游系统，其特征是：所述的手持设备的传感器模块由加速度传感器，MEMS陀螺仪，硅麦克风集成，负责信息的采集并将采集的信号转变为数字信号，传送给微处理模块。

3.根据权利要求1所述的手持控制漫游系统，其特征是：所述的手持设备的微处理模块负责控制整个节点的处理操作、路由协议、功耗管理、任务管理以及实现网络安全可靠的通信协议。

4.根据权利要求1所述的手持控制漫游系统，其特征是：所述的手持设备的数据传输模块负责与其他节点进行通信，交换控制消息和收发数据。采用RF收发芯片CC2430，通过I2C总线和一些离散控制信号与ARM微处理器进行通信，并通过UART协议将待发送的数据写入无线数据传输模块发送队列，等待发送。

5.根据权利要求1所述的手持控制漫游系统，其特征是：所述的手持设备的电源模块由常用锂电池组成，或采用微型纽扣电池。

6.根据权利要求1所述的手持控制漫游系统，其特征是：数据传输部分采用RF CC2430芯片，通过通用接口实现附加功能与系统核心模块相分离，降低系统复杂性，并可添加能量监测模块以便进一步控制系统功耗。

7.根据权利要求1所述的手持控制漫游系统，其特征是：所述的分析层软件采用模式识别的方式，分为路径识别和语音识别；由数据获取、预处理、特征提取与选择、分类器设计、分类决策五部分组成；由ZigBee无线传输网络传送过来的数字信息，从预处理、特征提取和分类器设计等三方面研究基于路径识别和语音识别的识别算法，将在信号空间获取的数字信息经预处理与特征提取与选择后映射到特征空间，再经分类器设计和分类决策后，对表现层软件发出合适的控制信号，从而控制漫游路径和实现预定操作。

8.根据权利要求1所述的手持控制漫游系统，其特征是：所述的表现层软件即漫游系统软件，其中图形绘制块，需要进行前期的场景设计，并利用三维建模工具建立出相应的场景，通常使用OpenGL图形绘制函数进行绘制，最终形成完整的实时的三维场景；声音处理块，使用Microsoft的DirectX来实现，经过处理背景音乐和音响音效，实现音频混音，加强系统的沉浸感；输入处理模块，主要处理传感器输入到系统的信号，将信号识别为相应的消息，再通过消息触发相应的事件。

9.根据权利要求1所述的手持控制漫游系统，其特征是：所述的漫游系统软件，是基于PC硬件平台和Windows操作系统平台的虚拟漫游系统。