[实用新型]一种基于电容传感器的非接触式手势识别装置

说明书

本实用新型公开了一种基于电容传感器的非接触式手势识别装置，包括依次连接的人体手势感应部分、人体手势检测部分和控制部分；人体手势感应部分将感应到的手势信息传递至人体手势检测部分，人体手势检测部分对接收到的手势进行检测，将检测结果的数据信号传递至控制部分，实现对人体手势的识别。该装置成本低、功耗小，实时性强，灵敏度和集成度高。

技术领域

本实用新型涉及手势识别和人机交互技术领域，具体是一种基于电容传感器的非接触式手势识别装置。

背景技术

基于电容传感器的人体姿态和手势识别，是实现新一代人机交互系统所不可或缺的一项技术。

手势控制一般可分为接触式手势控制和非接触式手势控制，接触式手势控制包括手机等智能移动终端上使用的触摸屏，用户可以在触摸屏显示界面上进行人机交互。而非接触式手势控制，用户可以无需接触设备即可对设备进行人机交互，其应用日益广泛。通过在设备上安装手势检测装置，实时获取并识别用户的手势控制信号，从而达到良好的人机交互。在一些危险或者由于特殊原因无法直接接触的工业环境（例如高温等），避免了使用者直接接触危险环境，保证了使用者的安全；而在一些公共环境，非接触式的手势控制能将公共电子设备（例如水龙头、电子阅览器等）与使用者隔离，使得公共电子设备能得到安全卫生的使用。

正是基于上述需求，低成本、低功耗、适用于恶劣环境工作与日常环境的非接触式手势识别装置应运而生。非接触式手势识别装置具有低成本、低功耗、环境适应性强、集成度高等特点，非常适合工业环境、日常环境下对机器的非接触控制、是保证使用者安全、保证设备安全的首选控制方案。在人机交互技术迅猛发展的今天，非接触式手势识别必将拥有广泛的发展前景和应用空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电容传感器的非接触式手势识别装置，该装置成本低、功耗小，实时性强，灵敏度和集成度高。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于电容传感器的非接触式手势识别装置，包括依次连接的人体手势感应部分、人体手势检测部分和控制部分；人体手势感应部分将感应到的手势信息传递至人体手势检测部分，人体手势检测部分对接收到的手势进行检测，将检测结果的数据信号传递至控制部分，实现对人体手势的识别；

所述的人体手势感应部分，包括电容感应极板和抗干扰屏蔽线；电容感应极板用于电容感应，两根抗干扰屏蔽线的一端对称地与电容感应极板连接，两根抗干扰屏蔽线的另一端与人体手势检测部分的输入端连接；

所述的人体手势检测部分为FDC2214芯片或FDC系列数字电容式传感器，包括电容传感器芯片、晶振电路、LDO稳压电源和CHA单通道差分接口；CHA单通道差分接口的一端与人体手势感应部分的两根抗干扰屏蔽线的另一端，CHA单通道差分接口的另一端连接至电容传感器芯片的输入引脚，晶振电路由有源晶振输出接口连接至电容传感器芯片的外部参考频率输入引脚，LDO稳压电源连接至电容传感器芯片的电源输入接口提供稳定的3.3V工作电压；

所述的控制部分，包括微处理器、独立按键电路、USB转串口通信电路和显示器；微处理器分别与显示器、独立按键电路、串口通信电路连接，微处理器通过USB转串口通信电路与PC上位机连接以进行数据交互，微处理器还通过数据线连接至人体手势检测部分的电容传感器芯片数据引脚接口进行数据通信。

所述的微处理器，是基于STM32F407VET6芯片的cortex-M4内核的32位嵌入式微处理器，主频可达168MHz，显示器与微处理器的FSMC接口连接。

所述的电容传感器芯片，采用FDC2214数字电容传感器芯片。

所述的晶振电路，采用27MHz四脚有源晶振。

所述的LDO稳压电源，采用AMS1117-3.3 LDO稳压芯片稳压至3.3V。