CN219811324U - 一种人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，包括两个上下分设在所述电磁感应台和全息投影组件上的互动单元；所述互动单元包括手势识别模块和保护构件，位于上方的所述手势识别模块连接至所述显示屏，位于下方的所述手势识别模块连接至所述电磁感应台。本实用新型中，在原有的全息投影设备和电磁感应设备上分别装配手势识别模块，利用手势识别模块从用户的动态手势中提取正确的手势信息，并根据手势信息生成动作指令，此种非接触式的操作方法解放了用户双手与操控设备之间的直接束缚，实现了人机交互，增加了可操作性，提升了用户的体验感。

Description

一种人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置

技术领域

本实用新型涉及投影展示设备技术领域，具体地说涉及一种人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置。

背景技术

智慧水务通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施，形成“城市水务物联网”，并可将海量水务信息进行及时分析与处理，并做出相应的处理结果辅助决策建议，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程，从而达到“智慧”的状态。

关于智慧水务数据呈现的方式多种多样，在现有技术中，已有利用全息投影技术的展示方式了，如申请号为2023206055604的中国实用新型专利公开的一种智慧水务模型三维全息投影装置，该专利中已明确公开了运用于智慧水务模型展台用的全息投影设备，然而上述装置在使用过程中依旧存在不足：

该模型展台中，不论是全息投影设备还是电磁感应设备，在控制方面均采用鼠键结合/手柄按键/触屏/远程端无线遥控等占用双手的操作方式，此种接触式操作方法一方面由于无法摆脱用户双手与操控设备之间的直接束缚，因而较难实现数据的快捷获取及灵活操控，另一方面由于缺乏操控互动性，所以用户体验效果较差。

实用新型内容

本实用新型提供的一种操控更加快捷灵活、体验效果更佳的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，可至少解决上述技术问题之一。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，包括从下至上依次安装的台体底座、电磁感应台、悬浮板、承托板和全息投影组件，还包括两个上下分设在所述电磁感应台和全息投影组件上的互动单元；

所述电磁感应台的正面安装有指示灯，所述全息投影组件包括多个显示屏，所述互动单元包括手势识别模块和保护构件，位于上方的所述手势识别模块连接至所述显示屏，用于切换、缩放和旋转所述显示屏的页面内容，位于下方的所述手势识别模块连接至所述电磁感应台，用于调整电流的大小，进而改变磁场的强弱及所述指示灯的指示状态，所述保护构件安装在所述手势识别模块的上方，具有滑动遮盖或露出所述手势识别模块的运动行程。

进一步地，所述手势识别模块的外部嵌装有用于采集用户动态手势的视觉传感器，所述视觉传感器连接至所述手势识别模块，所述手势识别模块的内部安装有用于下达操作指令的中央处理器，所述手势识别模块连接至所述中央处理器，所述中央处理器连接至所述显示屏或电磁感应台。

进一步地，所述保护构件包括遮板和滑轨，所述滑轨具有两个，间隔分设于所述遮板的两侧，所述滑轨的朝内侧滑动安装有滑杆，所述遮板顶部的两侧分别固定有连接杆，所述连接杆与所述滑杆转动套接，所述遮板具有沿两侧的所述滑轨滑动和翻转的运动行程。

进一步地，所述电磁感应台安装在所述台体底座的顶部，所述电磁感应台的内部设有用于输出电流的电流调控模块，所述电流调控模块连接至所述手势识别模块，所述电磁感应台的顶部设有用于形成磁场的电磁感应线圈，所述电磁感应线圈连接至所述电流调控模块，所述台体底座的内部设有用于为所述电流调控模块供电的电源模块，且所述台体底座的正面安装有用于提供使用说明的铭牌。

进一步地，所述指示灯连接至所述电流调控模块，所述指示灯具有两个，分别为上升提示灯和下降提示灯。

进一步地，所述悬浮板的内部居中且水平嵌装有永久磁铁，所述电磁感应台的顶面居中开设有与所述悬浮板尺寸吻合匹配的凹槽，所述电磁感应线圈盘设在所述凹槽内，通电状态下，所述悬浮板可悬浮在所述电磁感应台上方并具有上升或下降的运动行程，断电状态下，所述悬浮板下落并镶嵌至所述凹槽的内部。

进一步地，所述承托板的内部居中且水平嵌装有与所述永久磁铁相互吸附的铁片，所述承托板吸附安装在所述悬浮板的顶部。

进一步地，所述永久磁铁的厚度大于所述悬浮板的厚度，所述永久磁铁的顶面及底面分别凸出于所述悬浮板的顶面及底面，断电状态下，所述悬浮板下落至所述凹槽的内部，并与所述电磁感应台的顶面平齐，所述永久磁铁凸出于所述悬浮板顶面的部位夹设在所述承托板与所述电磁感应台之间，所述承托板与所述电磁感应台之间留有空隙，位于下方的所述保护构件设于所述空隙内。

进一步地，所述全息投影组件包括安装板、全息投影膜和所述显示屏；

所述安装板的四角分别开设有定位孔，所述承托板的四角分别开设有定位柱，所述定位柱与所述定位孔插接匹配，所述安装板居中开设有通槽，所述全息投影膜具有四片，分别围绕且竖向安插在所述通槽的四周边，所述显示屏具有四个，分别围绕且水平嵌装在所述安装板的四周边，且所述安装板的内部设有用于为所述显示屏供电的电源模块，所述显示屏位于所述全息投影膜的外围，且各所述显示屏可对应投射于各所述全息投影膜。

进一步地，所述全息投影膜的底部可弯折连接有插片，所述插片前端的两侧分别固定有凸角，所述全息投影膜、插片和凸角一体成型，并均具有柔性，所述安装板上并临近于所述通槽的四周边均开设有插槽，所述插片与所述插槽插接匹配。

本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型中，为提高智慧水务模型展台操控的快捷灵活程度以及用户的体验效果，在原有的全息投影设备和电磁感应设备上分别装配手势识别模块，利用手势识别模块从用户的动态手势中提取正确的手势信息，并根据手势信息生成动作指令，一方面实现对显示屏中页面内容的切换、缩放和旋转，进而改变相应的全息影像，另一方面实现对磁场强弱的调整，进而改变展台上部分的悬浮高度，此种非接触式的操作方法解放了用户双手与操控设备之间的直接束缚，实现了人机交互，增加了可操作性，提升了用户的体验感。

2、本实用新型中，在各手势识别模块的上方均安装有保护构件，保护构件具有滑动翻转的功能，可遮盖或露出手势识别模块，不仅可以在本展台非工作状态下，覆盖并保护手势识别模块，还可以单独遮盖住安装在全息投影设备上或是电磁感应设备上的手势识别模块，减小在工作状态下，上下两个手势识别模块之间的识别干扰，同时利用指示灯的上下提示，提醒用户根据展台上部分的悬浮高度来抬高或降低用来挥动控制全息投影设备的手，进一步提高操控准确程度。

附图说明

图1是本实用新型实施例电磁感应台非工作状态下示意图。

图2是本实用新型实施例电磁感应台工作状态下示意图。

图3是本实用新型实施例爆炸图。

图4是本实用新型实施例安装板俯视图。

图5是本实用新型实施例手势识别模块与保护构件装配示意图。

附图中各部件的标记为：1、台体底座；101、铭牌；2、电磁感应台；201、指示灯；202、凹槽；203、电磁感应线圈；3、悬浮板；301、永久磁铁；4、承托板；401、定位柱；402、铁片；5、全息投影组件；6、安装板；601、定位孔；602、插槽；603、通槽；7、全息投影膜；701、插片；702、凸角；8、手势识别模块；9、保护构件；10、显示屏；11、遮板；1101、连接杆；12、滑轨；1201、滑杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，本申请所涉及到的各电气设备及元件，诸如电磁感应台、手势识别模块等均为现有技术中可通过购买途径获得的标准件，其中全息投影组件也是完全基于现有且完善的全息投影技术。

参见图1-3，本实用新型实施例提供了一种人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，包括从下至上依次安装的台体底座1、电磁感应台2、悬浮板3、承托板4和全息投影组件5，还包括两个上下分设在所述电磁感应台2和全息投影组件5上的互动单元；

所述电磁感应台2的正面安装有指示灯201，所述全息投影组件5包括多个显示屏10，所述互动单元包括手势识别模块8和保护构件9，位于上方的所述手势识别模块8连接至所述显示屏10，用于切换、缩放和旋转所述显示屏10的页面内容，位于下方的所述手势识别模块8连接至所述电磁感应台2，用于调整电流的大小，进而改变磁场的强弱及所述指示灯201的指示状态，所述保护构件9安装在所述手势识别模块8的上方，具有滑动遮盖或露出所述手势识别模块8的运动行程。

本实用新型中，为提高智慧水务模型展台操控的快捷灵活程度以及用户的体验效果，在原有的全息投影设备和电磁感应设备上分别装配手势识别模块，利用手势识别模块从用户的动态手势中提取正确的手势信息，并根据手势信息生成动作指令，一方面实现对显示屏中页面内容的切换、缩放和旋转，进而改变相应的全息影像，另一方面实现对磁场强弱的调整，进而改变展台上部分的悬浮高度，此种非接触式的操作方法解放了用户双手与操控设备之间的直接束缚，实现了人机交互，增加了可操作性，提升了用户的体验感。

参见图3，在本实施例中，所述手势识别模块8的外部嵌装有用于采集用户动态手势的视觉传感器，所述视觉传感器连接至所述手势识别模块8，所述手势识别模块8的内部安装有用于下达操作指令的中央处理器，所述手势识别模块8连接至所述中央处理器，所述中央处理器连接至所述显示屏10或电磁感应台2。这样设计，所述视觉传感器采集用户的动态手势，所述手势识别模块8从众多的动态手势中提取出正确的手势信息，并根据手势信息生成动作指令，所述手势识别模块8将动作指令发送给所述中央处理器，所述中央处理器根据动作指令对所述显示屏10或电磁感应台2进行信息控制，进而对所述显示屏10中页面内容进行切换、缩放和旋转，改变相应的全息影像，或是实现对磁场强弱的调整，改变展台上部分的悬浮高度。

参见图5，在本实施例中，所述保护构件9包括遮板11和滑轨12，所述滑轨12具有两个，间隔分设于所述遮板11的两侧，所述滑轨12的朝内侧滑动安装有滑杆1201，所述遮板11顶部的两侧分别固定有连接杆1101，所述连接杆1101与所述滑杆1201转动套接，所述遮板11具有沿两侧的所述滑轨12滑动和翻转的运动行程。这样设计，在各所述手势识别模块8的上方均安装有所述保护构件9，所述遮板11具有沿所述滑轨12滑动翻转的功能，可以遮盖或露出其下方的所述手势识别模块8，一方面，在本展台非工作状态下，可以同时覆盖并保护所述手势识别模块8，另一方面，可以单独遮盖住安装在所述安装板6上或是所述电磁感应台2上的所述手势识别模块8，减小在工作状态下，上下两个所述手势识别模块8之间的识别干扰。

参见图1-3，在本实施例中，所述电磁感应台2安装在所述台体底座1的顶部，所述电磁感应台2的内部设有用于输出电流的电流调控模块，所述电流调控模块连接至所述手势识别模块8，所述电磁感应台2的顶部设有用于形成磁场的电磁感应线圈203，所述电磁感应线圈203连接至所述电流调控模块，所述台体底座1的内部设有用于为所述电流调控模块供电的电源模块，且所述台体底座1的正面安装有用于提供使用说明的铭牌101。这样设计，在工作状态下，用户根据所述铭牌101上的使用说明，向安装在所述电磁感应台2上的所述手势识别模块8挥手操控，改变所述电流调控模块输出的电流大小，当所述电流调控模块输出电流增大时，所述电磁感应线圈203产生的磁场强度增大，本展台上部分的悬浮高度提升，当所述电流调控模块输出电流减小时，所述电磁感应线圈203产生的磁场强度减小，本展台上部分的悬浮高度降低。

参见图1-3，在本实施例中，所述指示灯201连接至所述电流调控模块，所述指示灯201具有两个，分别为上升提示灯和下降提示灯。这样设计，当所述电流调控模块输出电流增大时，所述上升提示灯亮，所述下降提示灯灭，当所述电流调控模块输出电流减小时，所述上升提示灯灭，所述下降提示灯亮，如此，利用所述指示灯201的切换提示，提醒用户根据展台上部分的悬浮高度来抬高或降低用来挥动控制全息投影设备的手，进一步提高操控准确程度。

参见图1-3，在本实施例中，所述悬浮板3的内部居中且水平嵌装有永久磁铁301，所述电磁感应台2的顶面居中开设有与所述悬浮板3尺寸吻合匹配的凹槽202，所述电磁感应线圈203盘设在所述凹槽202内，通电状态下，所述悬浮板3可悬浮在所述电磁感应台2上方并具有上升或下降的运动行程，断电状态下，所述悬浮板3下落并镶嵌至所述凹槽202的内部。这样设计，本申请中的所述电磁感应台2与所述悬浮板3之间的高度调节方式是根据现有的且完善的磁悬浮技术进行设计，此种调节方式更加先进灵活。

参见图1-3，在本实施例中，所述承托板4的内部居中且水平嵌装有与所述永久磁铁301相互吸附的铁片402，所述承托板4吸附安装在所述悬浮板3的顶部。这样设计，本申请中展台的上部分一方面是通过磁吸作用吸附安装在所述悬浮板3上的，另一方面是通过重力作用下压在所述悬浮板3上的，此两种方式均确保了所述承托板4与所述全息投影组件5安装的平稳程度。

参见图1-3，在本实施例中，所述永久磁铁301的厚度大于所述悬浮板3的厚度，所述永久磁铁301的顶面及底面分别凸出于所述悬浮板3的顶面及底面，断电状态下，所述悬浮板3下落至所述凹槽202的内部，并与所述电磁感应台2的顶面平齐，所述永久磁铁301凸出于所述悬浮板3顶面的部位夹设在所述承托板4与所述电磁感应台2之间，所述承托板4与所述电磁感应台2之间留有空隙，位于下方的所述保护构件9设于所述空隙内。这样设计，所述保护构件9的厚度尺寸与所述空隙的宽度尺寸匹配，避免断电状态下，所述悬浮板3下落后会压迫住所述保护构件9，从而阻碍所述遮板11的顺利抽出或推进。

参见图3-4，在本实施例中，所述全息投影组件5包括安装板6、全息投影膜7和所述显示屏10；

所述安装板6的四角分别开设有定位孔601，所述承托板4的四角分别开设有定位柱401，所述定位柱401与所述定位孔601插接匹配，所述安装板6居中开设有通槽603，所述全息投影膜7具有四片，分别围绕且竖向安插在所述通槽603的四周边，所述显示屏10具有四个，分别围绕且水平嵌装在所述安装板6的四周边，且所述安装板6的内部设有用于为所述显示屏10供电的电源模块，所述显示屏10位于所述全息投影膜7的外围，且各所述显示屏10可对应投射于各所述全息投影膜7。这样设计，所述全息投影组件5根据重力作用，直接定位安放在所述承托板4上，取代了螺栓锁紧的装配方式，安装拆卸更加便捷，由于本申请中所述全息投影组件5是根据现有且成熟的全息投影技术进行设计，所以在工作状态下，四周边的四个所述显示屏10同时且同步像四片所述全息投影膜7进行投射，四周边的四片所述全息投影膜7围设形成一个倒置且空心的金字塔状，在金字塔的中心并位于所述通槽603的上方形成一个三维立体的全息影像，用户向安装在所述安装板6上的所述手势识别模块8挥手操控，实现对所述显示屏10中页面内容进行切换、缩放和旋转，进而改变相应的全息影像，需要注意的是，在实际投入使用时，所述手势识别模块8对所述显示屏10中页面内容的操控方式包括但不限于上述切换、缩放或旋转这几种。

参见图3，在本实施例中，所述全息投影膜7的底部可弯折连接有插片701，所述插片701前端的两侧分别固定有凸角702，所述全息投影膜7、插片701和凸角702一体成型，并均具有柔性，所述安装板6上并临近于所述通槽603的四周边均开设有插槽602，所述插片701与所述插槽602插接匹配。这样设计，各所述全息投影膜7通过所述插片701与所述插槽602的插接匹配，优化其与所述安装板6的安装拆卸方式，更加简单快捷，由于所述插片701与所述凸角702均具有柔性，所以所述凸角702可形变穿过所述插槽602，起到提高安插稳固性的作用。

综上，本实用新型中，为提高智慧水务模型展台操控的快捷灵活程度以及用户的体验效果，在原有的全息投影设备和电磁感应设备上分别装配手势识别模块，利用手势识别模块从用户的动态手势中提取正确的手势信息，并根据手势信息生成动作指令，一方面实现对显示屏中页面内容的切换、缩放和旋转，进而改变相应的全息影像，另一方面实现对磁场强弱的调整，进而改变展台上部分的悬浮高度，此种非接触式的操作方法解放了用户双手与操控设备之间的直接束缚，实现了人机交互，增加了可操作性，提升了用户的体验感；

本实用新型中，在各手势识别模块的上方均安装有保护构件，保护构件具有滑动翻转的功能，可遮盖或露出手势识别模块，不仅可以在本展台非工作状态下，覆盖并保护手势识别模块，还可以单独遮盖住安装在全息投影设备上或是电磁感应设备上的手势识别模块，减小在工作状态下，上下两个手势识别模块之间的识别干扰，同时利用指示灯的上下提示，提醒用户根据展台上部分的悬浮高度来抬高或降低用来挥动控制全息投影设备的手，进一步提高操控准确程度。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本实用新型，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：包括从下至上依次安装的台体底座(1)、电磁感应台(2)、悬浮板(3)、承托板(4)和全息投影组件(5)，还包括两个上下分设在所述电磁感应台(2)和全息投影组件(5)上的互动单元；

所述电磁感应台(2)的正面安装有指示灯(201)，所述全息投影组件(5)包括多个显示屏(10)，所述互动单元包括手势识别模块(8)和保护构件(9)，位于上方的所述手势识别模块(8)连接至所述显示屏(10)，用于切换、缩放和旋转所述显示屏(10)的页面内容，位于下方的所述手势识别模块(8)连接至所述电磁感应台(2)，用于调整电流的大小，进而改变磁场的强弱及所述指示灯(201)的指示状态，所述保护构件(9)安装在所述手势识别模块(8)的上方，具有滑动遮盖或露出所述手势识别模块(8)的运动行程。

2.如权利要求1所述的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：所述手势识别模块(8)的外部嵌装有用于采集用户动态手势的视觉传感器，所述视觉传感器连接至所述手势识别模块(8)，所述手势识别模块(8)的内部安装有用于下达操作指令的中央处理器，所述手势识别模块(8)连接至所述中央处理器，所述中央处理器连接至所述显示屏(10)或电磁感应台(2)。

3.如权利要求1所述的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：所述保护构件(9)包括遮板(11)和滑轨(12)，所述滑轨(12)具有两个，间隔分设于所述遮板(11)的两侧，所述滑轨(12)的朝内侧滑动安装有滑杆(1201)，所述遮板(11)顶部的两侧分别固定有连接杆(1101)，所述连接杆(1101)与所述滑杆(1201)转动套接，所述遮板(11)具有沿两侧的所述滑轨(12)滑动和翻转的运动行程。

4.如权利要求1所述的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：所述电磁感应台(2)安装在所述台体底座(1)的顶部，所述电磁感应台(2)的内部设有用于输出电流的电流调控模块，所述电流调控模块连接至所述手势识别模块(8)，所述电磁感应台(2)的顶部设有用于形成磁场的电磁感应线圈(203)，所述电磁感应线圈(203)连接至所述电流调控模块，所述台体底座(1)的内部设有用于为所述电流调控模块供电的电源模块，且所述台体底座(1)的正面安装有用于提供使用说明的铭牌(101)。

5.如权利要求4所述的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：所述指示灯(201)连接至所述电流调控模块，所述指示灯(201)具有两个，分别为上升提示灯和下降提示灯。

6.如权利要求4所述的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：所述悬浮板(3)的内部居中且水平嵌装有永久磁铁(301)，所述电磁感应台(2)的顶面居中开设有与所述悬浮板(3)尺寸吻合匹配的凹槽(202)，所述电磁感应线圈(203)盘设在所述凹槽(202)内，通电状态下，所述悬浮板(3)可悬浮在所述电磁感应台(2)上方并具有上升或下降的运动行程，断电状态下，所述悬浮板(3)下落并镶嵌至所述凹槽(202)的内部。

7.如权利要求6所述的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：所述承托板(4)的内部居中且水平嵌装有与所述永久磁铁(301)相互吸附的铁片(402)，所述承托板(4)吸附安装在所述悬浮板(3)的顶部。

8.如权利要求7所述的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：所述永久磁铁(301)的厚度大于所述悬浮板(3)的厚度，所述永久磁铁(301)的顶面及底面分别凸出于所述悬浮板(3)的顶面及底面，断电状态下，所述悬浮板(3)下落至所述凹槽(202)的内部，并与所述电磁感应台(2)的顶面平齐，所述永久磁铁(301)凸出于所述悬浮板(3)顶面的部位夹设在所述承托板(4)与所述电磁感应台(2)之间，所述承托板(4)与所述电磁感应台(2)之间留有空隙，位于下方的所述保护构件(9)设于所述空隙内。

9.如权利要求1所述的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：所述全息投影组件(5)包括安装板(6)、全息投影膜(7)和所述显示屏(10)；

所述安装板(6)的四角分别开设有定位孔(601)，所述承托板(4)的四角分别开设有定位柱(401)，所述定位柱(401)与所述定位孔(601)插接匹配，所述安装板(6)居中开设有通槽(603)，所述全息投影膜(7)具有四片，分别围绕且竖向安插在所述通槽(603)的四周边，所述显示屏(10)具有四个，分别围绕且水平嵌装在所述安装板(6)的四周边，且所述安装板(6)的内部设有用于为所述显示屏(10)供电的电源模块，所述显示屏(10)位于所述全息投影膜(7)的外围，且各所述显示屏(10)可对应投射于各所述全息投影膜(7)。

10.如权利要求9所述的人机交互式智慧水务模型三维全息投影装置，其特征在于：所述全息投影膜(7)的底部可弯折连接有插片(701)，所述插片(701)前端的两侧分别固定有凸角(702)，所述全息投影膜(7)、插片(701)和凸角(702)一体成型，并均具有柔性，所述安装板(6)上并临近于所述通槽(603)的四周边均开设有插槽(602)，所述插片(701)与所述插槽(602)插接匹配。