CN103943106A - 一种手势语音识别的智能手环 - Google Patents
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Abstract
一种手势语音识别的智能手环,包括2个温度传感器、微处理器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、BLE4.0低功耗蓝牙设备、语音识别模块、USB接口、电源管理电路、电池，以上电路放置于手环外壳内。该手势语音识别的智能手环能够通过两个温度传感器检测判断手环是否被穿戴：手环在不被穿戴状态下，处于锁定保护状态，不能对手环进行任何操作,降低手环整体功耗；当手环被穿戴时，用户须通过手势唤醒手环，然后通过语音识别将手环解锁，解锁后才能进行正常工作。语音识别模块能够对特定语言和声音进行识别，用于身份验证。该智能手环能够通过蓝牙设备与从设备连接，将识别的手势会语音信号发送到从设备，从而控制从设备的运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种手势语音识别的智能手环，属于电子信息科学与技术领域，具体涉及传感器的智能识别和应用领域。
背景技术
手环作为一种装饰品使用非常普遍，以前的手环一般只能起到装饰的作用，功能单一。随着科学技术的发展，人们逐渐意识到在手环上增加一些电子设备，使手环在作为装饰品的同时，也能够给使用者提供一些便捷的服务。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种手势语音识别的智能手环，该智能手环能够识别多种不同手势状况，并将手势指令发送给需要控制的设备，同时能够进行手势识别指令和语音指令之间进行转换，使用者能够通过手势或语音方便快捷控制设备。
本发明提供的一种手势语音识别的智能手环，包括2个温度传感器、微处理器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、BLE4.0低功耗蓝牙设备、语音识别模块、USB接口、电源管理电路、电池，以上电路放置于手环外壳内。两个温度传感器与微处理器连接。加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器连接到微处理器，用于检测用户手势指令；语音识别模块与微处理器连接，用于辨别用户信息。语音识别模式和手势识别模式能够同时进行，互不干扰。
BLE4.0低功耗蓝牙连接微处理器，当微处理器判断检测用户发送信息时，能够将用户指令通过蓝牙设备发送给从设备，USB接口连接电源管理电路，为电池充电。
一个温度传感器放置于手环外壳的内侧，一个温度传感器放置于手环外壳的外侧，微处理器通过比较两个传感器检测的温度，判断手环是否被用户穿戴,手环在不被穿戴的状况下，将自动进入到休眠模式，降低手环整体功耗。
当手环被穿戴时，手环能够通过语音识别模块检测穿戴者是否为用户，若穿戴者不为用户，则手环仍处于锁定状态，不做任何响应。
若穿戴者为用户，则手环进入工作模式。当手环被用户穿戴并被唤醒时，手环将转换到工作模式，在工作模式，
微处理器将检测加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器的状态判断并识别用户发出的多种不同手势指令，并将手势指令通过蓝牙设备发送到需要控制的设备，执行手势指令。
当手环处于工作模式，语音识别模式和手势识别模式能够同时对从设备发送控制指令，互不干扰。
一种手势语音识别的智能手环，用户能够以通过手势或语音来控制设备，能摆脱传统的按键、触摸设备等物理设备操作，比如开灯关灯、控制电视机音量、切换手机歌曲等，为使用者提供便利。通过手势来需要控制的设备，需要控制的设备包括电视机、手机、电脑、电灯等设备。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1为本发明的整体结构框图。
图2为本发明结构连接图。
图3为本发明工作流程图。
图4为本发明手势指令示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明。
实施例1；
如图2所示为手势语音识别的智能手环的结构连接图，2个温度传感器、微处理器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、BLE4.0低功耗蓝牙设备、语音识别模块、USB接口、电源管理电路、电池。其中2个温度传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、BLE4.0低功耗蓝牙设备和语音识别模块分别与微处理器连接，温度传感器用于检测温度，加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器配合检测用户当前手势，语音识别模块能够识别用户信息，语音识别模式和手势识别模式能够同时对从设备发送控制指令，互不干扰。电池与微处理器连接为整个系统提供电源，USB接口连接电源管理电路，为电池充电。
如下图1所示为本发明的整体结构框图，第一温度传感器3放置于手环外壳1的内侧，用于检测当前环境温度，第二温度传感器4放置于手环外壳2的外侧，手环通过检测到的手环内侧温度和外侧温度的值的比较，判断用户当前是否穿戴该手环。加速度传感器5、陀螺仪传感器7、地磁传感器8、BLE4.0低功耗蓝牙设备9、语音识别模块12与微处理器6连接，并嵌入到手环外壳2和手环内壳1之间，语音识别模块12连接话筒11，话筒11放置于手环内壳1的边缘，用于检测用户语音信息。USB接口放置于手环外壳2和手环内壳1外侧接口处，连接电源管理电路，其能够连接外部电源，给电池充电。
如图3所示为手势语音识别的智能手环工作流程图。在开始状态，手环先通过语音识别携带者是否为用户，若不为用户，则手环将处于休眠模式。若当前穿戴者为用户，则该手环将比较两个温度传感器检测到的温度的值，当内侧第一温度传感器3检测的温度小于手环外侧第二温度传感器4检测到的温度，则手环在不被穿戴状态，手环在不被穿戴状态下,将自动进入到休眠模式，从而降低手环整体功耗；当手环内侧温度传感器的检测的温度大于手环外侧检测到的温度传感器的温度，则手环处于被穿戴状态，当手环被用户穿戴时，手环将自动转换到工作模式。在工作模式，加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器实时将自身手势运动状态传送给微处理器，微处理器根据接收到的加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器的状态判断并识别使用者发出的多种不同手势状况。
如图4为本发明的手势指令示意图。当手环被用户穿戴时，用户能够通过图4中所示的“L”型指令进行一次解锁，然后手环能够通过语音识别模块识别用户特殊的声音，将手环自动解锁。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文公开描述的系统框图、电路、和算法步骤能够被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地说明硬件与软件的这一能够互换性，各种说明性组件、框、电路和步骤在上面是以其功能集的形式作一般化描述的。此类功能集是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和强加于整体系统的设计约束。技术人员能够针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能集，但此类实现决策不应被解释为致使脱离本公开的范围。
Claims (8)
1.一种手势语音识别的智能手环，包括两个温度传感器、微处理器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、BLE4.0低功耗蓝牙设备、语音识别模块、USB接口、电源管理电路、电池，以上电路放置于手环外壳内；两个温度传感器与微处理器连接，其中一个温度传感器放置于手环外壳的内侧，一个温度传感器放置于手环外壳的外侧；加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器连接到微处理器，用于检测用户发出的手势指令；语音识别模块与微处理器连接，用于辨别用户语音指令，语音识别模块和手势识别模式能够进行切换；BLE4.0低功耗蓝牙连接微处理器，当微处理器判断检测用户发送信息时，能够将用户手势或语音指令通过蓝牙发送给从设备，USB接口通过电源管理电路连接电池，用来给充电电池充电。
2.如权利要求1所述的一种手势语音识别的智能手环，其特征在于一个温度传感器置于手环外壳的内侧，一个温度传感器置于手环外壳的外侧，微处理器通过对比两个传感器返回的温度，判断手环是否被用户穿戴,手环在不被穿戴的状态下，将自动进入到休眠模式，降低手环整体功耗。
3.如权利要求1所述的一种手势语音识别的智能手环，其特征在于当手环被穿戴时，手环必须通过指定手势唤醒手环，然后通过语音识别将手环解锁；当穿戴者不为用户，则手环处于锁定状态，其禁止进行任何操作；若穿戴者为用户，则手环启动，进入正常工作状态，用户能够以通过手环与其他智能设备连接，比如手机，智能灯等。
4.如权利要求2所述的一种手势语音识别的智能手环，其特征在于当手环被用户穿戴并唤醒时，手环将转换到工作模式，在工作模式，微处理器将检测加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器的状态判断并识别用户发出的多种不同手势状况，并将手势运动状况以指令的形式通过蓝牙设备发送到需要控制的设备，执行手势指令。
5.如权利要求3所述的一种手势语音识别的智能手环，其特征在于语音识别模式和手势识别模式能够同时对从设备发送控制指令，互不干扰。
6.如权利要求3和权利要求4所述的一种手势语音识别的智能手环，其特征在于需要控制的设备包括电视机、手机、电脑、电灯等设备，用户能够以通过手势来控制设备，能摆脱传统的按键、触摸设备等物理设备操作，比如开灯关灯、控制电视机音量、切换手机歌曲等，为使用者提供便利。
7.如权利要求1所述的一种手势语音识别的智能手环，其特征在于第一温度传感器放置于手环内环的内侧，用于检测当前环境温度，第二温度传感器放置于手环外形的外侧，手环通过检测到的手环内侧温度和外侧温度的值的计较，判断用户当前是否穿戴该手环；加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、BLE4.0低功耗蓝牙设备、语音识别模块与微处理器连接，并嵌入到手环外形和手环内环之间，语音识别模块连接话筒，话筒放置于手环内环的边缘，用于检测用户语音信息；USB接口放置于手环外形和手环内环外侧接口处，连接电源管理电路，其能够连接外部电源，给电池充电。
8.如权利要求1所述的一种手势语音识别的智能手环，其特征在于该智能手环的外壳材质可以是塑料或者皮质。
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