一种手语通信手套制造技术

本实用新型专利技术公开了一种手语通信手套，其属于智能手套技术领域，主要解决了将手势转化为语音的功能，同时，还可利用手套相互之间进行手语通信。本实用新型专利技术将传感器植入到手套中，通过提取手指的运动参数，并识别其中包含的语音信息，用无线信号将语音信息发送给受信者，再通过TTS语音引擎或调用预置的语音库将语音信息翻译为相应的语音，最后受信者通过耳机听对方发出的语音信息。该手套不仅可以供聋哑人单独使用，实现将手语转化为语音，也可供特警组网使用，实现在远距、夜间、有遮挡物的情况下，相互之间进行手语通信。

【技术实现步骤摘要】

    本技术涉及智能手套领域，具体的说，是涉及一种通过手势或手语进行通信和交流的手套。
技术介绍
现实生活中，常遇到一些场合，由于交流者本身的限制或者环境的限制，交流并不是通过语音实现，而是通过手势来实现的。如下面的场景：在公安干警或特警执行任务时，为了避免暴露自己，通常都采用特定的战术手语和同伴进行沟通。另外一种场景：聋哑人在交流时，表达方不具备语音能力，但却会手语，而倾听对象通常都只能以语音或文字的方式才能清楚的明白表达者的意思。而要很好的解决这两种场合存在的需求，就需要一种能将手势转化为语音的通讯设备，从而实现高效的手势交流。上述第一种场景中的战术手语交流存在缺陷如下：受信者必须持续注视手语发出者，而无法时刻监视危险方向，会分散较大的注意力；距离远、夜间、有遮挡物时无法看清对方的手语导致手语通信失效；战术手语动作简洁明了，动作幅度较大因此被敌方识别的可能性也较大，隐秘性不够；同时战术手语肢体动作幅度较大，需要花费较长的时间和体力，通信效率不高；肢体语言的表现能力和识别能力毕竟不如声音语言。现有方案如CN201356078Y《智能哑语翻译手套》通过七个开关、处理器、信号处理器等部件实现了哑语翻译。其缺陷在于：一是除手套外，信号处理器、电源、转换器等都设置在另处一个单独的壳体中，从而使用时需要手套和单独的壳体配合使用，导致不便于携带和操作使用；二是该手套本身只是通过七个开关的组合实现的，它能表达的意思动作有限，而且对于开关的触发要依靠身体其它部分去进行，遇到在衣物表面等软的质地时，开关很可能不能有效触发；三是它不能识别动态的手势表达的意思，如手的指向、手在空中绘的图形，两手的相对动作。即它对于非手指接触性的动作不能有效表达。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种手语通信手套，它将传感器植入到手套中，通过提取手指的运动参数，并识别其中包含的战术指令，用无线信号将战术指令发送给受信者，再通过TTS语音引擎将战术指令翻译为相应的语音，最后受信者通过耳机听对方发出的战术指令。该手套不仅可供特警组网使用，实现在远距、夜间、有遮挡物的情况下，相互之间进行手语通信，还可以供聋哑人使用单只手套，实现将手语转化为语音。 为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：本技术由以下几部分构成：手套1、手指姿态传感器2(共5个)、手掌姿态传感器3、微处理器4、电源5、语音模块7，还可包含无线通信模块6、扬声器8、上位机。其原理框图如图1所示。手套部分，如图2所示，其同普通的分指手套一样，有五个指头，可全指，也可露指。手套可采用多种材质制作而成，手套有内外两层，内外两层之间形成一个夹层。其作为一个载体，将5个手指姿态传感器、手掌姿态传感器、微处理器、电源、无线通信模块、语音模块、扬声器等元器件固定于手套夹层内。在连接关系上，通过导线10或电路连接将5个手指姿态传感器、手掌姿态传感器、电源、存储器、无线通信模块、语音模块分别与微处理器相连，扬声器与语音模块相连。各部分原理和功能分别如下：手指姿态传感器,它共有5个，分别位于手套的5个手指上，对于全指手套，可设置于指端，对于露指手套，可设置在离手掌最近的一节手指上，露指手套上的传感器优选的固定在手套外侧。手指姿态传感器包含但不限于六轴传感器、三轴磁场传感器（电磁罗盘）、霍尔传感器、陀螺仪，主要功能是检测手指的运动姿态，并将手指的运动参数传送给微处理器。所述六轴传感器优选三轴陀螺仪加三轴速度计，它可检测加速度、角速度、角度等参数。当手指姿态传感器选用霍尔传感器和三轴磁场传感器（电磁罗盘）时，需要在手套的手掌心位置加设一个小磁铁9，作为电子罗盘或霍尔传感器的一个组成部分，进行信号的感应。手掌姿态传感器，优选六轴传感器，主要功能是检测整个手套的上下、左右、前后三轴运动和绕三轴旋转六个方向的活动情况，并将手掌的运动参数传送给微处理器，其可固定于手套夹层中的手背或手腕位置。微处理器，包含但不限于单片机、ARM处理器，其主要功能如下： 一是采集传感器传回的数据，对数据进行滤波等预处理；二是对姿态进行解算，获得手指和手掌的运动参数；三是对手势进行模式识别，识别出是否发出手势、识别出手势对应的含义；四是依据手势识别的结果控制语音模块发出相应的语音、对电源进行管理；五是控制无线数据的发送和接收。电源，它主要是为微处理器及其他各部分提供工作电源，电源部分包含但不限于电池供电和USB供电，采用电池供电时，还可设置电池仓，电源部分还包含了升降压电路及可充电电池的充放电电路。无线通信模块，它主要建立手套和手套之间的连接或者手套和上位机之间的连接，它既能实现数据的发送，还能实现数据的接收，它包含但不限于无线射频模块、Zigbee无线模块、蓝牙模块、WIFI模块、GSM\\GPRS模块、北斗通信模块。语音模块，它是将信号转换为语音的设备，它可选用能进行语音合成的语音模块，一般是“TTS”，输入要说的内容即可转化为语音信号。语音模块包含驱动扬声器或者音频的接口，便于直接接上扬声器或者插上耳机进行语音的播放。语音模块还可包含存储器，存储器主要用于存放手势和语音的对应关系数据，以及语音内容，它配合微处理器调用相应的语音库。语音模块还可单独包含蓝牙无线模块，用于将语音信号通过蓝牙无线方式发送到蓝牙耳机。扬声器，数量为一个或多个，它同语音模块相连，主要是将语音模块上输出的语音信号转化为声音。上位机部分，主要通过运行在硬件上的软件实现。硬件包含但不限于电脑、手机、pad。软件主要实现的功能有：设定每种手势所对应的语音信号，设定每个手套的识别地址及相应的响应代号。手指姿态传感器（5个）和手掌姿态传感器能对整个手（手掌和手指）的运动参数进行检测。识别是通过处理器实现的，手套还可直接把数据通过无线或者有线传给其他智能终端（电脑手机等）以及其他网络云服务来实现手势的识别。该手套可单独使用，此时主要用于聋哑人员的交流场合，它将手势识别后，通过语音模块处理，最后通过扬声器发出语音。该手套还可组网使用时，此时主要用于警方的特战行动中，每人一个手套，每个手套都可以设置一个设备识别地址，既可向指定手套(单独某个或几个或全部)发送手势指令，也可接收其他手套发送过来的指令，接收端将耳机连接到音频接口，或者使用无线蓝牙耳机等便可听到发送方手势所表达的语音含义。本技术有如下有益效果：（1）可以实现对各种手势的判别。因为对每个手指和整个手都设置了传感器，所以对于每一个时刻的每一个手势都对应了一组传感器信号，进而实现 了对所有手势的判别。（2）利用模式识别技术将传统的战术手语识别翻译为相应的语音，充分利用听觉和视觉并行感知的能力，使得在战术应用中既能监视危险区域又能同时与同伴通讯。（3）利用无线信号传送手语指令，不受白天黑夜影响，传播距离远，能穿过遮挡物的遮挡，大大提高通讯的范围。（4）利用基于六轴传感器的数据手套能直接从手指的运动参数识别出战术指令，动作幅度较小，进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手语通信手套，其特征在于，由手套（1）、5个手指姿态传感器（2）、手掌姿态传感器（3）、微处理器（4）、电源（5）、语音模块（7）组成, 手指姿态传感器优选六轴传感器、三轴磁场传感器、霍尔传感器、陀螺仪中的一种，手掌姿态传感优选六轴传感器。

【技术特征摘要】
1.一种手语通信手套，其特征在于，由手套（1）、5个手指姿态传感器（2）、手掌姿态传感器（3）、微处理器（4）、电源（5）、语音模块（7）组成, 手指姿态传感器优选六轴传感器、三轴磁场传感器、霍尔传感器、陀螺仪中的一种，手掌姿态传感优选六轴传感器。
2.根据权利要求1所述的手语通信手套，其特征在于，还包含扬声器（8），它与语音模块通过导线或电路相连。
3.根据权利要求1或2所述的手语通信手套，其特征在于，所述手套有五个指头，手套指头可为全指也可为露指，手套有内外两层，内外两层之间形成一个夹层，手套的夹层中固定了手指姿态传感器、手掌姿态传感器、微处理器、电源、语音模块，其中，手指姿态传感器固定于手套的5个手指上，手掌姿态传感器固定于手背或手腕处，另外，手指姿态传感器、手掌姿态传感器、电源、语音模块分别与微处理器通过导线（10）或电路相连接。
4.根据权利要求1所述的手语通信手套，其特征在于，还包含无线通信模块（6），它也设置于手套的夹层中，它同微处理器相连接，所述无线通信模块既...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东，李总华，张瑞，陈俊儒，高喆，杨文斯，叶惺，杨良维，王越，黄齐，刘豪，张新宇，庄秋彬，陈定罡，王道川，许昕雨，陆熠锴，刘述亮，刘福路，程翰，江山，王鹏，王悦，孙玉婷，张韵，王钐菖，叶波，于旺，李进，邹旭，
申请(专利权)人：刘述亮，李总华，陈东，
类型：新型
国别省市：四川;51