[发明专利]一种将战术和摩尔斯码手势输入并转换为语音的装置

权利要求书

1.一种将战术和摩尔斯码手势输入并转换为语音的装置，其特征在于：包括传感器组、IIC数据总线、模数转换组件、电源模块、发射模块和单片机，所述传感器组包括三轴陀螺仪、重力传感器，属于重要的数据采集装置，采集手指和手臂的动作数据；采用的是微机械型的陀螺仪；陀螺仪采集各手指和手背角速度值，手背重力传感器采集手掌倾角值，手腕处重力传感器采集手臂倾角值；IIC数据总线为微芯片间交换数据的一种总线；模数转换组件中，陀螺仪、倾角传感器所生成的原始数据均为模拟信号，将这些信号转为数字信号，再转给主机进行加工；电源模块为手机3.7V电池模组转3.3V模块，为3.3V设备提供电源；发射模块采用蓝牙模块向外发送数据；单片机采用的是一块32位单片机，采集到的信号均传输到32位单片机中进行处理，操作各种周边硬件，根据特殊算法对各种动作数据进行识别，并采用滤波算法去掉无用数据；所述装置中的手势识别发送流程是：

S1、当手指有所动作就开始扫描陀螺仪数据；

S2、据角速度正负值和之前数据参照判断是否为新动作，是新动作就执行步骤S4设置预设初值校正偏差，不是新动作则继续累加执行步骤S3；

S3、以陀螺仪传感器检测移动终端的 X、Z 轴的角速度手指动作不考虑Y轴；读取5个手指的数据，结合手背上陀螺仪生成相对角速度，并以相对角速度作积分；

S4、根据步骤S2所得数据判断前一动作所处状态，根据不同状态设定手指的不同初值以纠正积分所造成误差；

S5、将步骤S3所得结果对时间积分计算得累计角度；

S6、检测动作是否停止，根据角速度值绝对值判断，当绝对值小于阈值时，认为动作停止，并读出重力感应器读数；如没停止,则继续循环步骤S3；如检测动作停止则执行步骤S7并将此时所得的角度值作为最终结果；

S7、根据最后角度值判断各个手指是否到达处于某个手势特征数据之间，结合重力感应器各轴向读数，判断手势；如符合某个手势特征数据则输出手势结果；否则返回步骤S1到步骤S7；

S8：根据读数的各手指及手掌运动的角度值，以及重力感应器各轴向值，与每个手势特征数据库中对应值求方差，方差值最小的时对应的手势则为输出结果；如最小方差值大于阈值，则返回步骤S1；

所述装置中，摩尔斯码识别发送流程是：

（1）单指发送：单指：以食指X轴向积分得角度值，达到阈值则发送1,等待一定时间无角度值到达阈值则发送0，具体步骤为：

D1、当食指有所动作就开始扫描陀螺仪数据；

D2、据角速度正负值和之前数据参照判断是否为新动作，是新动作就执行步骤D4，不是新动作则继续累加执行步骤D3；

D3、以陀螺仪传感器检测食指的 X 轴的角速度手指动作；结合手背上陀螺仪生成相对角速度，并以相对角速度作积分；

D4、将步骤D3所得结果对时间积分计算得累计角度；

D5、检测动作是否停止，根据角速度值绝对值判断，当绝对值小于阈值时，认为动作停止，如没停止,则继续循环步骤D3；如检测动作停止则执行步骤D6并将此时所得的角度值作为最终结果；

D6、根据最后角度值判断是否运动超过阈值；否则执行步骤D7；

D7、等待时间T，一直无超过阈值动作则输出0，当连续输出4个0后返回步骤1；

（2）双指流程：双指：以食指、中指x轴向积分得角度，达到阈值后，食指发送1，中指发送0，具体步骤为：

N1、当食指有所动作就开始扫描陀螺仪数据；

N2、据角速度正负值和之前数据参照判断是否为新动作，是新动作就执行步骤N4，不是新动作则继续累加执行步骤N3；

N3、以陀螺仪传感器检测食指的 X 轴的角速度手指动作；结合手背上陀螺仪生成相对角速度，并以相对角速度作积分；

N4、将步骤N3所得结果对时间积分计算得累计角度；

N5、检测动作是否停止，根据角速度值绝对值判断，当绝对值小于阈值时，认为动作停止，如没停止,则继续循环步骤N3；如检测动作停止则执行步骤N6并将此时所得的角度值作为最终结果；

N6、根据最后角度值判断食指、中指是否其中之一运动超过阈值，食指超过则输出1，中指超过则输出0，两者都超过则报错，其它情况返回执行步骤N1。