CN209400979U - 一种手势指环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手势指环系统，包括接收主机和至少五个指环，每个所述指环均包括指环本体，所述指环本体内设有电源模块、蓝牙模块、磁力传感器、加速度传感器、陀螺仪和触摸传感器，所述蓝牙模块的输入端分别与电源模块的输出端、磁力传感器的输出端、加速度传感器的输出端、陀螺仪的输出端和触摸传感器的输出端连接，所述触摸传感器设置在指环本体内侧。本实用新型的指环本体内侧设置有触摸传感器，其可以感应用户手指，当用户带上指环时，指环自动唤醒，当用户脱下指环时，指环自动休眠，本实用新型便于用户让指环休眠/唤醒。本实用新型可以广泛应用于穿戴式设备领域。

Description

一种手势指环系统

技术领域

本实用新型涉及穿戴式设备，尤其是一种手势指环系统。

背景技术

我国每年手部受伤需康复的患者数百万，但目前已有的手部康复方式运动形式单一乏味，成本较高但效果不尽如意，一些患者需要佩戴不同的装置产品十分繁琐，病人在手术康复前期由于身体受限无法自行进行手部康复活动，这便给患者在康复过程中带来困难与不便。

因此有厂商推出基于VR的手势康复训练系统，以增加用户康复的趣味性。其包括多个指环以及VR主机等，通过手势指环手机用户的手势数据，然后通过VR主机对所收集的数据进行处理，最后生成相应的虚拟画面呈现给用户。

目前，由于指环的体积较小，其电池容量往往不大，因此指环的主控模块和通信模块往往会设置休眠或关机的功能，以降低功耗。为了让用户能够让指环开关机或者休眠/唤醒，通常会设置开关，然后让用户在开关机或者休眠/唤醒时按下开关。

但是由于指环的体积较小，所以置换上所设置的开关也可能很大，而且通常指环的数量比较多(一般是5到10个)，逐个开关对于需要进行手部训练的用户来说并不便利。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种便于用户让指环进行休眠/唤醒的手势指环系统。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种手势指环系统，包括接收主机和至少五个指环，每个所述指环均包括指环本体，所述指环本体内设有电源模块、蓝牙模块、磁力传感器、加速度传感器、陀螺仪和触摸传感器，所述蓝牙模块的输入端分别与电源模块的输出端、磁力传感器的输出端、加速度传感器的输出端、陀螺仪的输出端和触摸传感器的输出端连接，所述触摸传感器设置在指环本体与手指皮肤接触的一侧。

进一步，所述指环本体由弹性带和安装壳组成。

进一步，所述指环本体外侧还设有指示灯，所述指示灯与蓝牙模块连接。

进一步，所述电源模块包括电源管理芯片和锂电池，所述电源管理芯片与锂电池连接。

进一步，所述指环本体上还设有充电接口，所述充电接口与电源管理芯片连接。

进一步，所述接收主机包括VR眼镜。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的指环本体内侧设置有触摸传感器，其可以检测用户的手指，当触摸传感器感应到手指时，产生使蓝牙模块唤醒的信号，当触摸传感器感应到手指脱离时，产生使蓝牙模块休眠的信号，因此，当用户带上指环时，指环自动唤醒，当用户脱下指环时，指环自动休眠，本实用新型便于用户让指环休眠/唤醒。

附图说明

图1为本实用新型一种具体实施例的手势指环系统的模块框图；

图2为本实用新型一种具体实施例的触摸传感器的模块框图；

图3为本实用新型一种具体实施例的指环的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型进行进一步的说明。

参照图1，一种手势指环系统，包括接收主机和至少五个指环，每个所述指环均包括指环本体，所述指环本体内设有电源模块、蓝牙模块、磁力传感器、加速度传感器、陀螺仪和触摸传感器，所述蓝牙模块的输入端分别与电源模块的输出端、磁力传感器的输出端、加速度传感器的输出端、陀螺仪的输出端和触摸传感器的输出端连接，所述触摸传感器设置在指环本体与手指皮肤接触的一侧。

其中，接收主机用于接收所有指环所回传的数据，当然，用户会在接收主机上安装相关的处理软件。所述接收主机可以是电脑主机或者嵌入式工控板等等。所述指环所采用的是蓝牙模块，所以接收主机也配置有蓝牙模块，以与指环通过蓝牙通信协议进行通信。

指环，其被佩戴在用户的手指上时，捕捉用户的手指的运动数据。所述运动数据通过磁力变化、加速度变化和角度变化来体现。指环通过蓝牙通信协议与接收主机进行通信。

电源模块，用于为指环的电子部件供电。电源模块可以由电池和DC-DC芯片或者电源管理芯片实现。

磁力传感器、加速度传感器和陀螺仪在市面上均有较为成熟的芯片，在选型时可以采用低功耗型的芯片实现，所述磁力传感器、加速度传感器和陀螺仪根据选型，可以通过如I2C、串口等连接方式与蓝牙模块通信。

触摸传感器，用于感应用户的手指，并在感应到用户的手指和没有感应到用户的手指时产生不同的信号，以使蓝牙模块休眠或者唤醒。所述触摸传感器可以采用电容式触摸传感器，当感应到触摸时，输出高电平，没有感应到触摸时，输出低电平。蓝牙模块根据触摸传感器所输出的电平高低，在休眠和唤醒两种状态中切换。

参照图2，触摸传感器具体地可以由感应电极、电容芯片、比较器和偏置电路(偏置电路为由几个电阻构成的分压电路)组成。电容芯片向比较器输出的电压大小与感应电极所感应到的电容输入量有关，偏置电路提供一个偏置电压，比较器将电容芯片输出的值与偏置电压比较，从而改变触摸传感器的输出电平。当然本方案要求触摸传感器时实时上电的，其可以通过降低电容芯片的扫描频率来实现低功耗。电容芯片可以采用ADS的单通道电容芯片实现。

蓝牙模块，其用于根据触摸传感器的输出信号唤醒或者休眠，在唤醒状态下，将磁力传感器、加速度传感器和陀螺仪所采集的数据通过蓝牙协议转发到接收主机。所述蓝牙模块可以采用现有的SOC蓝牙芯片及其外围电路实现，如nRF24L01P、nRF51822等，通常这些SOC蓝牙芯片上设有控制SOC蓝牙芯片唤醒和休眠的引脚，通常是电平触发或者上升沿/下降沿触发的。此外，所述蓝牙模块通过I2C总线或者串行总线与磁力传感器、加速度传感器和陀螺仪连接，本实施例采用三种传感器，能够提升数据种类，有助于提升手势的感应精度。

参照图3，触摸传感器201设置在指环本体100的内侧，以便于感应人的手指300。内侧是指接触手指300的一侧，而非指环的内部的侧面。

参照图3，作为优选的实施例，所述指环本体100由弹性带101和安装壳102组成。指环的电子组件(包括蓝牙模块、陀螺仪、加速度传感器、磁力传感器和电源模块)安装在安装壳102内部，所述安装壳是一个中空的外壳，其由两个或以上配合安装形成中空结构的组件构成。所述安装壳102位于指环本体100内侧的一面为弧形，以便于用户的手指贴合。所述弹性带101可以是弹性塑料，以便于适应用户手指大小的差异，并使得指头紧贴触摸传感器。所述弹性带101安装在安装壳102上，两者可以通过卡扣、胶水或者压紧机构等固定连接在一起。

参照图3，作为优选的实施例，所述指环本体100外侧还设有指示灯202，所述指示灯与蓝牙模块连接。外侧是指除了与手指皮肤接触的一侧以外的侧面。当蓝牙模块唤醒时，其GPIO也会上电，因此只需要将指示灯连接在蓝牙模块中在唤醒状态下输出高电平的GPIO即可实现指示功能，以便于用户掌握指环的工作状态。即在蓝牙模块唤醒状态下，GPIO输出高电平

作为优选的实施例，所述电源模块包括电源管理芯片和锂电池，所述电源管理芯片与锂电池连接。所述电源管理芯片用于在充电时，将外部电压转换为锂电池需要的充电电压。同时，在放电时，将锂电池的电压转换为指环各电子部件所需要的工作电压。

作为优选的实施例，所述指环本体上还设有充电接口，所述充电接口与电源管理芯片连接。本实施例可以便于用户进行充电。所述充电接口可以采用磁吸式的USB接口，以保持指环的密封性，从而达到一定的防水效果。

作为优选的实施例，所述接收主机包括VR眼镜。所述VR眼镜用于向用户呈现内容。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种手势指环系统，其特征在于：包括接收主机和至少五个指环，每个所述指环均包括指环本体，所述指环本体内设有电源模块、蓝牙模块、磁力传感器、加速度传感器、陀螺仪和触摸传感器，所述蓝牙模块的输入端分别与电源模块的输出端、磁力传感器的输出端、加速度传感器的输出端、陀螺仪的输出端和触摸传感器的输出端连接，所述触摸传感器设置在指环本体与手指皮肤接触的一侧，所述接收主机与蓝牙模块通信。

2.根据权利要求1所述的一种手势指环系统，其特征在于：所述指环本体由弹性带和安装壳组成。

3.根据权利要求1所述的一种手势指环系统，其特征在于：所述指环本体外侧还设有指示灯，所述指示灯与蓝牙模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种手势指环系统，其特征在于：所述电源模块包括电源管理芯片和锂电池，所述电源管理芯片与锂电池连接。

5.根据权利要求4所述的一种手势指环系统，其特征在于：所述指环本体上还设有充电接口，所述充电接口与电源管理芯片连接。

6.根据权利要求1所述的一种手势指环系统，其特征在于：所述接收主机包括VR眼镜。