CN104199540A - 通信系统、穿戴式设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信系统、穿戴式设备及其控制方法。该穿戴式设备包括：陀螺仪，用于对设备的角速度进行采样；重力加速度器，用于对设备的重力加速度进行采样；控制器，与陀螺仪和重力加速度器连接，用于获取角速度和重力加速度，根据角速度和重力加速度生成操作指令。通过上述方式，本发明能够通过穿戴式设备操作受控设备，提高操作性和便携性，并且提高用户的体验。

Description

通信系统、穿戴式设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种通信系统、穿戴式设备及其控制方法。

背景技术

目前，蓝牙广泛应用到各种数字化硬件设备上，以节省各种数字化硬件设备之间繁琐的连接线缆。其中，蓝牙是一种短距离的无线通讯技术，电子装置可以通过蓝牙连接，实现彼此的数据交互。此外，蓝牙具有安全、成本低、低功耗等优点，越来越广泛的应用，基于蓝牙技术的产品越来越多。其中，蓝牙技术应用在商务办公设备上，如电脑。但是，现有技术中的电脑需要通过鼠标进行操作，尚未能够摆脱对鼠标的束缚，大大地降低用户的体验效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种通信系统、穿戴式设备及其控制方法，能够通过穿戴式设备操作受控设备，提高用户的体验。

第一方面提供一种穿戴式设备，其包括：陀螺仪，用于对设备的角速度进行采样；重力加速度器，用于对设备的重力加速度进行采样；控制器，与陀螺仪和重力加速度器连接，用于获取角速度和重力加速度，根据角速度和重力加速度生成操作指令。

其中，控制器根据角速度和重力加速度生成操作指令包括：控制器根据重力加速度对角速度进行坐标转换。

其中，控制器根据重力加速度对角速度进行坐标转换包括：控制器将角速度与重力加速度平行的方向设置为第一坐标轴，并将角速度与重力加速度垂直的方向设置为第二坐标轴，建立坐标系；控制器获取设备在坐标系上的坐标，并根据角速度和坐标生成操作指令。

其中，第一坐标为Y轴，第二坐标为X轴。

其中，设备还包括蓝牙低能耗BLE通信芯片和第一蓝牙收发器，控制器通过BLE通信芯片和第一蓝牙收发器发送操作指令。

第二方面提供一种穿戴式设备的控制方法，其包括：对设备的角速度进行采样；对设备的重力加速度进行采样；获取角速度和重力加速度，并根据角速度和重力加速度生成操作指令。

其中，根据角速度和重力加速度生成操作指令包括：根据重力加速度对角速度进行坐标转换。

其中，根据重力加速度对角速度进行坐标转换包括：将角速度与重力加速度平行的方向设置为第一坐标轴，并将角速度与重力加速度垂直的方向设置为第二坐标轴，建立坐标系；获取设备在坐标系上的坐标，并根据角速度和坐标生成操作指令。

第二方面提供一种通信系统，其包括穿戴式设备和受控设备，穿戴式设备为上述的穿戴式设备，穿戴式设备发送操作指令给受控设备，受控设备根据操作指令进行操作。

其中，受控设备包括第二蓝牙收发器和蓝牙分析模块，第二蓝牙收发器用于从穿戴式设备获取操作指令，蓝牙分析模块用于对操作指令进行解码。

通过上述方案，本发明的有益效果是：本发明通过穿戴式设备的陀螺仪对设备的角速度进行采样，重力加速度器对设备的重力加速度进行采样，控制器根据角速度和重力加速度生成操作指令，能够通过穿戴式设备操作受控设备，进而提高用户的体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明第一实施例的通信系统的结构示意图；

图2是图1中控制器的坐标系的示意图；

图3是本发明第一实施例的穿戴式设备的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1是本发明第一实施例的通信系统的结构示意图。如图1所示，本实施例所揭示的通信系统10包括：穿戴式设备11以及受控设备12。

在本实施例中，穿戴式设备11(下文均简称为设备11)包括陀螺仪111、重力加速器112、控制器113、蓝牙低能耗BLE114、第一蓝牙收发器115以及电源116。其中，控制器113分别与陀螺仪111、重力加速器112以及蓝牙低能耗BLE114连接，电源116分别与陀螺仪111、重力加速器112、控制器113、蓝牙低能耗BLE114以及第一蓝牙收发器115连接，以向陀螺仪111、重力加速器112、控制器113、蓝牙低能耗BLE114以及第一蓝牙收发器115供电。优选地，陀螺仪111和重力加速器112通过SPI接口或者I2C接口与控制器113连接，BLE114通过SPI接口或者UART接口与控制器113连接。

受控设备12包括第二蓝牙收发器121和蓝牙分析模块122，第二蓝牙收发器121与第一蓝牙收发器115建立无线连接，蓝牙分析模块122与第二蓝牙收发器121连接。

其中，陀螺仪111用于对设备11的角速度进行采样，并对采样的角速度进行数字滤波。重力加速器112用于对设备11的重力加速度进行采样，并对采样的重力加速度进行数字滤波。优选地，陀螺仪111的采样角速度的方式和重力加速器112的采样重力加速度的方式相同，例如相隔时间t进行采样。

控制器113从陀螺仪111获取角速度，并从重力加速度器112获取重力加速度。控制器113根据角速度和重力加速度生成操作指令，其中控制器113根据重力加速度对角速度进行坐标转换。具体地，控制器113将角速度与重力加速度平行的方向设置为第一坐标轴，并将角速度与重力加速度垂直的方向设置为第二坐标轴，以根据第一坐标轴和第二坐标轴建立坐标系。

优选地，第一坐标轴为Y轴，第二坐标轴为X轴。如图2所示，以重力加速度g和角速度w为例进行描述，坐标系的Y轴与重力加速度g平行，坐标系的X轴与重力加速度g垂直。

此外，控制器113还根据重力加速度g的方向对角速度w进行数据分析，以获取设备11所在手臂的运动轨迹。因此，控制器113获取设备11在坐标系上的坐标，并根据角速度和设备11的坐标生成操作指令，即控制器113根据角速度和设备11的坐标确定手臂运动的轨迹，以根据手臂运动的轨迹生成操作指令。因此，控制器113生成的操作指令与手臂的运动轨迹有关，与设备11的运动方向无关。

受控设备12通过第二蓝牙收发器121从穿戴式设备11获取操作指令，并通过蓝牙分析模块122对操作指令进行解码，进而根据操作指令进行操作。

以受控设备12为电脑，用户的手臂穿戴该设备11控制电脑进行操作为例进行详细说明。

在手臂水平左右运动时，控制器113通过角速度和重力加速度获得手臂运动的轨迹为左右滑动，并生成左右滑动的操作指令，电脑的移动光标根据左右滑动的操作指令进行左右滑动的操作，相对于用户通过鼠标进行左右滑动操作电脑。

在手臂前后运动时，控制器113通过角速度和重力加速度获得手臂运动的轨迹为前后滑动，并生成点击的操作指令，电脑的移动光标根据点击的操作指令进行点击选择的操作，相对于用户通过鼠标进行点击选择操作电脑。

因此，用户能够通过设备11来控制电脑进行操作，能够摆脱鼠标的束缚，提高用户的体验。

其中，受控设备12还包括投影仪、移动电话或者家电。穿戴式设备11包括手环或智能手表。

本实施例通过陀螺仪111对设备11的角速度进行采样，重力加速度器112对设备11的重力加速度进行采样，控制器113根据角速度和重力加速度生成操作指令，能够通过穿戴式设备11操作受控设备12，提高操作性和便携性，并且提高用户的体验。

本发明还提供第一实施例的穿戴式设备的控制方法，其在第一实施所揭示的穿戴式设备11的基础上进行描述。如图3所示，本实施例所揭示的控制方法包括：

S301：陀螺仪111对设备11的角速度进行采样；

S302：重力加速度器112对设备11的重力加速度进行采样；

S303：控制器113获取角速度和重力加速度，并根据角速度和重力加速度生成操作指令。

在S301和S302中，陀螺仪111用于对设备11的角速度进行采样，并对采样的角速度进行数字滤波。重力加速器112用于对设备11的重力加速度进行采样，并对采样的重力加速度进行数字滤波。优选地，陀螺仪111的采样角速度的方式和重力加速器112的采样重力加速度的方式相同，例如相隔时间t进行采样。

在S303中，控制器113根据角速度和重力加速度生成操作指令，其中控制器113根据重力加速度对角速度进行坐标转换。具体地，控制器113将角速度与重力加速度平行的方向设置为第一坐标轴，并将角速度与重力加速度垂直的方向设置为第二坐标轴，以根据第一坐标轴和第二坐标轴建立坐标系。优选地，第一坐标轴为Y轴，第二坐标轴为X轴。如图2所示，以重力加速度g和角速度w为例进行描述，坐标系的Y轴与重力加速度g平行，坐标系的X轴与重力加速度g垂直。

控制器113获取设备11在坐标系上的坐标，并根据角速度和设备11的坐标生成操作指令，即控制器113根据角速度和设备11的坐标确定手臂运动的轨迹，以根据手臂运动的轨迹生成操作指令。

综上所述，本发明通过陀螺仪111对设备11的角速度进行采样，重力加速度器112对设备11的重力加速度进行采样，控制器113根据角速度和重力加速度生成操作指令，能够通过穿戴式设备11操作受控设备12，提高操作性和便携性，并且提高用户的体验。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种穿戴式设备，其特征在于，所述设备包括：

陀螺仪，用于对所述设备的角速度进行采样；

重力加速度器，用于对所述设备的重力加速度进行采样；

控制器，与所述陀螺仪和所述重力加速度器连接，用于获取所述角速度和所述重力加速度，根据所述角速度和所述重力加速度生成操作指令。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制器根据所述角速度和所述重力加速度生成操作指令包括：

所述控制器根据所述重力加速度对所述角速度进行坐标转换。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制器根据所述重力加速度对所述角速度进行坐标转换包括：

所述控制器将所述角速度与所述重力加速度平行的方向设置为第一坐标轴，并将所述角速度与所述重力加速度垂直的方向设置为第二坐标轴，建立坐标系；

所述控制器获取所述设备在所述坐标系上的坐标，并根据所述角速度和所述坐标生成操作指令。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一坐标为Y轴，所述第二坐标为X轴。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括蓝牙低能耗BLE通信芯片和第一蓝牙收发器，所述控制器通过所述BLE通信芯片和所述第一蓝牙收发器发送所述操作指令。

6.一种穿戴式设备的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

对所述设备的角速度进行采样；

对所述设备的重力加速度进行采样；

获取所述角速度和所述重力加速度，并根据所述角速度和所述重力加速度生成操作指令。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述角速度和所述重力加速度生成操作指令包括：

根据所述重力加速度对所述角速度进行坐标转换。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述重力加速度对所述角速度进行坐标转换包括：

将所述角速度与所述重力加速度平行的方向设置为第一坐标轴，并将所述角速度与所述重力加速度垂直的方向设置为第二坐标轴，建立坐标系；

获取所述设备在所述坐标系上的坐标，并根据所述角速度和所述坐标生成操作指令。

9.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括穿戴式设备和受控设备，所述穿戴式设备为权利要求1-5任意一项所述的穿戴式设备，所述穿戴式设备发送操作指令给所述受控设备，所述受控设备根据所述操作指令进行操作。

10.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，所述受控设备包括第二蓝牙收发器和蓝牙分析模块，所述第二蓝牙收发器用于从所述穿戴式设备获取所述操作指令，所述蓝牙分析模块用于对所述操作指令进行解码。