[实用新型]基于运动传感器的可穿戴设备控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于运动传感器的可穿戴设备控制系统，属于智能可穿戴设备技术领域。

背景技术

随着模式识别技术和智能可穿戴技术的不断发展和创新，围绕“智能”展开的可穿戴设备呈现出蓬勃的发展生机。智能可穿戴产品自身集成多种传感器和摄像头，具有感受、反映和记忆的功能。目前智能可穿戴产品以便携化、可交互性和易操作性为发展导向，对关键技术进行逐步突破。智能可穿戴产品的交互性是其研究的侧重点。可交互性体现智能可穿戴产品的使用效果和用户体验乐趣，是智能可穿戴产品推向市场的基石。

目前智能可穿戴产品的交互方式多采用按键和触摸屏的方式触发相应事件。然而智能可穿戴产品具有不同的佩戴方式，例如佩戴在头部，这样导致很难实现有效的交互。而基于模式识别技术的手势识别在智能可穿戴设备中得到广泛的应用。传统的手势识别交互方式主要有基于计算机视觉的交互方式、基于数据手套的交互方式和基于肌电传感器的交互方式。基于计算机视觉的手势识别方式多采用摄像头采集彩色图像信息或采用专业的深度摄像头采集深度图像信息来识别用户的手势，但这种方式易受外部环境的影响，复杂的背景下很难去除遮挡物和冗余信息的干扰。基于数据手套的交互方式，利用数据手套采集用户的手势信息，该方法需要佩戴专用的手套，且操作复杂价格昂贵。基于肌电传感器的交互方式主要是通过腕带的方式采集小臂的数据，来识别不同的手势信息，该方式需要佩戴专业的腕带，要求腕带和肌肤紧密贴合，这样会给用户带来极大的不适。

然而，智能可穿戴产品自身集成多种运动传感器。基于加速度传感器的手势识别方法得到了广泛的关注，通过对采集的加速度数据进行特征数据提取可以得到区别不同手势的条件，但受智能可穿戴产品姿态的限制。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于运动传感器的可穿戴设备控制系统，能够根据用户使用习惯设定手势操作，并通过三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器采集数据与设定的手势操作进行比较，快速实现智能可穿戴设备的控制和应用。

按照本实用新型提供的技术方案，一种基于运动传感器的可穿戴设备控制系统，其特征是，包括：

传感器单元，所述传感器单元与微控制器连接，传感器单元采集设备手势信息；

微控制器，微控制器将传感器单元采集的手势信息进行存储或处理；

以及，显示单元，所述显示单元连接微控制器；

所述微控制器包括：

手势设定单元，所述手势设定单元与控制单元连接，手势设定单元用于设定手势所对应的设备操作，并将手势信息及手势信息对应的设备操作存储至存储单元；

存储单元，所述存储单元与控制单元连接，存储单元用于存储手势数据信息和对应的设备操作；

手势识别单元，所述手势识别单元与控制单元连接，手势识别单元将传感器单元采集的手势信息与存储单元存储的手势数据信息进行比较，并输出结果至控制单元；以及，

控制单元，控制单元读取经识别的手势数据信息对应的设备操作，并控制设备进行相应的操作。

进一步的，所述传感器单元包括采集设备加速度信息的三轴加速度传感器和采集设备角度信息的三轴陀螺仪传感器。

进一步的，所述传感器单元的电源电压引脚分别连接电容C280的一端和电感L35的一端，电容C280的另一端接地，电感L35的另一端连接3.3V电压；所述传感器单元的中断引脚分别连接电阻R238的一端和微控制器的输入端，向微控制器输出一个中断数字输出的信号，电阻R238的另一端分别连接电感L36的一端和3.3V电压，电感L36的另一端分别连接电容C281的一端和传感器单元的电源电压引脚，电容C281的另一端接地；所述传感器单元的数据引脚连接微控制器，向微控制器输出数据信号；所述传感器单元的时钟引脚连接微控制器，向微控制器输出时钟信号。

进一步的，所述传感器单元采用MPU-6515A。

进一步的，还包括按键单元，所述按键单元连接微控制器。

进一步的，所述显示单元采用触摸屏。

本实用新型所述基于运动传感器的可穿戴设备控制系统，能够根据用户使用习惯设定手势操作，并通过三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器采集数据与设定的手势操作进行比较，快速实现智能可穿戴设备的控制和应用。

附图说明

图1为本实用新型所述基于运动传感器的可穿戴设备控制系统的框图。

图2为所述传感器单元的接线图。