[发明专利]一种智能识别双手手势的模拟驾驶系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种智能识别双手手势的模拟驾驶系统及其控制方法，包括左手手势识别手环、右手手势识别手环和终端，所述左手手势识别手环和右手手势识别手环通过通信网络与终端连接，所述左手手势识别手环包括：第一三轴加速度传感器，用于采集左手手势变化中各个时刻的左手三轴加速度序列。仅需用户双手分别佩戴载有三轴加速度传感器的左手手势识别手环和右手手势识别手环，通过三轴加速度传感器进行手势识别，识别速度更快；可对手部空间位置进行识别跟踪，采用精简空间坐标序列进行对比分析，识别误差较小，活动空间不受约束，较为轻松方便。

主权项

1.一种智能识别双手手势的模拟驾驶系统，包括左手手势识别手环、右手手势识别手环和终端，所述左手手势识别手环和右手手势识别手环通过通信网络与终端连接，其特征在于，所述左手手势识别手环包括：第一三轴加速度传感器，用于采集左手手势变化中各个时刻的左手三轴加速度序列；第一微处理器，用于生成左手环配对地址码，和用于将所述左手三轴加速度序列，通过三维编码模块生成对应的实际左手手势运动序列；第一数据收发器，用于将实际左手手势运动序列和左手环配对地址码打包成左手环运动数据包发送至终端；所述右手手势识别手环包括：第二三轴加速度传感器，用于采集右手手势变化中各个时刻的右手三轴加速度序列；第二微处理器，用于生成右手环配对地址码，和用于将所述右手三轴加速度序列，通过三维编码模块生成对应的实际右手手势运动序列；第二数据收发器，用于将实际右手手势运动序列和右手环配对地址码打包成右手环运动数据包发送至终端；所述终端包括：标准左手手势库，用于存储与各个左手手势对应的标准左手手势运动序列；标准右手手势库，用于存储与各个右手手势对应的标准右手手势运动序列；手环通讯器，用于接收左手手势识别手环的左手环运动数据包和右手手势识别手环的右手环运动数据包；手环数据分类管理器，用于对接收的左手环运动数据包和右手环运动数据包进行分类存储；左手手势匹配器，用于调取所述左手环运动数据包的实际左手手势运动序列，并和存储的标准左手手势运动序列进行匹配，从标准左手手势库获取对应的左手手势；右手手势匹配器，用于调取所述右手环运动数据包的实际右手手势运动序列，并和存储的标准右手手势运动序列进行匹配，从标准右手手势库获取对应的右手手势；模拟驾驶管理器，用于预设多种模拟驾驶场景和设置场景选择模拟按键，通过场景选择模拟按键选择和切换模拟驾驶场景；所述三维编码模块包括三轴角度生成器和三轴运动数据编码器，所述三轴角度生成器包括：用于预先设定X轴阈值dX，Y轴阈值dY和Z轴阈值dZ；用于在Tn时刻下，采集X轴输出电压变化量Δxn、Y轴输出电压变化量Δyn和Z轴输出电压变化量Δzn，n＝0,1,2,...，其中T0为初始时刻；用于在Tn时刻下，判断|Δxn|是否小于dX，|Δyn|是否小于dY，和|Δyn|是否小于dZ；若是则继续往下执行，若不是则重新采集数据；用于在Tn时刻下，根据三轴角度公式计算X轴与重力加速度的夹角αn，Y轴与重力加速度的夹角βn，和Z轴与重力加速度的夹角γn；所述三轴角度公式如下：αn＝arcos(Δxn/gkx)，βn＝arcos(Δyn/gky)，γn＝arcos(Δzn/gkz)；其中，g为重力加速度，kx为X轴灵敏度，ky为Y轴灵敏度，kz为Z轴灵敏度，g、kx、ky和kz均为常量；用于根据滤波公式计算出来的αn、βn和γn进行过滤，若αn、βn和γn符合滤波公式，则输出至所述三轴运动数据编码器，并且更新时刻Tn＝Tn+1,进入下一个三轴角度生成过程；若αn、βn和γn不符合滤波公式，则直接更新时刻Tn＝Tn+1,进入下一个三轴角度生成过程；所述滤波公式如下：cos(2αn)+cos(2βn)+cos(2γn)＝1；所述三轴运动数据编码器包括：用于接收所述三轴角度生成器输出的αn、βn和γn，n＝0,1,2,...；用于根据三轴偏转量生成公式生成三轴偏转量数据组合集，所述三轴偏转量数据组合集为在Tn时刻下的X轴偏转量Xn,Y轴偏转量Yn和Z轴偏转量Zn,所述三轴偏转量生成公式如下：Xn＝cos(αn‑α0)，Yn＝cos(βn‑β0),Zn＝cos(γn‑γ0)；用于对生成的三轴偏转量数据组合集进行分段，若‑1≤Xn＜‑0.5，则更新Xn＝1；若‑0.5≤Xn＜0，则更新Xn＝2；若0≤Xn＜0.5，则更新Xn＝3；若0.5≤Xn≤1，则更新Xn＝4；若‑1≤Yn＜‑0.5，则更新Yn＝1；若‑0.5≤Yn＜0，则更新Yn＝2；若0≤Yn＜0.5，则更新Yn＝3；若0.5≤Yn≤1，则更新Yn＝4；若‑1≤Zn＜‑0.5，则更新Zn＝1；若‑0.5≤Zn＜0，则更新Zn＝2；若0≤Zn＜0.5，则更新Zn＝3；若0.5≤Zn≤1，则更新Zn＝4；用于建立三轴偏转量数据组合序号表，为每一种分段后的三轴偏转量数据组合编排序号；用于对分段后的三轴偏转量数据组合集，根据三轴偏转量数据组合序号表获取对应的序号列，并由所述序号列组成三轴运动数据序列。