本发明专利技术公开了一种运动轨迹和运动速度采集装置和系统，涉及电子技术领域。本发明专利技术通过采用成本较低的微控制单元MCU、无线发射模块及三轴陀螺仪、三轴重力加速度传感器、三维电子罗盘、位移传感器等四种传感器完成运动轨迹和运动速度采集装置的实现，通过在人/动物/物体的不同部位安装所述运动轨迹和运动速度采集装置，利用数据处理设备结合所述装置对应的运动轨迹和运动速度，确定人/动物/物体发出的操作指令，并执行该操作指令对应的操作。该技术方案解决了现在市场上体感系游戏利用摄像头，使用视频技术实现成本高的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子
，特别涉及一种运动轨迹和运动速度采集装置和系统。
技术介绍
电子游戏机进入家庭已有几十年的历史，经过这些年的发展已拥有巨大的市场，随着电子技术、计算机技术的飞速发展，游戏终端及游戏本身也在不断更新，但是玩游戏对青少年的影响相较于成年人影响更大，对身体、精神的危害也更大。一种较好的解决方式是提供益智类游戏或能够让玩家在游戏过程中运动起来的游戏。现在市场上已有的体感类游戏利用摄像头，使用视频技术，在屏幕上显示出人的各种动作，完成原先使用游戏手柄或其他操作设备进行操作的功能。然而这种方式具有实现成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种运动轨迹和运动速度采集装置和系统，以解决成本高的问题。本专利技术提供了一种运动轨迹和运动速度采集装置，该装置包括:微控制单元MCU、无线发射模块和四种传感器；其中，所述四种传感器分别为:用于检测三维角速度数据的三轴陀螺仪、用于检测运动加速度数据的三轴重力加速度传感器、用于检测运动方向数据的三维电子罗盘和用于检测位移数据的位移传感器；MCU分别与三轴陀螺仪、三轴重力加速度传感器、三维电子罗盘和位移传感器连接，控制该四种传感器进行相应数据检测，并采集该四种传感器所检测到的数据；无线发射模块将MCU所采集到的数据发送出去。可选地，该装置进一步包括:存储模块；所述MCU将采集的数据保存在存储模块中；所述无线发射模块定时从存储模块中获取一段时间内采集的数据发送出去。可选地，所述MCU和无线发射模块具体采用NRF51822芯片实现；NRF51822芯片包含一个C0RTEX-M0处理器和一个支持蓝牙4.0协议及2.4G通讯的无线通讯模块；或者，所述MCU具体采用MSP430F1610芯片实现；所述无线发射模块具体采用NRF8001芯片实现；其中:MSP430F1610芯片通过SPI总线接口与NRF8001芯片通信。可选地，所述三轴陀螺仪和所述三轴重力加速度传感器具体采用MPU6050芯片实现；当所述MCU和无线发射模块具体采用NRF51822芯片实现时，NRF51822芯片包含的 C0RTEX-M0 处理器的 I/O P P0.00,P0.01、Ρ0.02 和 P0.03 与 MPU6050 芯片的串行 SPI 接口连接；其中:Ρ0.03为C0RTEX-M0处理器的输出的片选线，信号为低时片选MPU6050芯片；P0.02为SPI接口的时钟线，提供数据交互的时钟；P0.01为C0RTEX-M0处理器的数据输出线，接MPU6050芯片的SPI接口的数据输入线，用于配置MPU6050芯片的寄存器，或控制它进行数据检测，P0.00为C0RTEX-M0处理器的数据输入线，接MPU6050芯片的SPI接口的数据输出线，读取MPU6050芯片的寄存器状态或采样数据；或者，当所述MCU具体采用MSP430F1610芯片实现，所述无线发射模块具体采用NRF8001芯片实现时，MSP430F1610芯片的I/O 口 P3.1和P3.3与MPU6050芯片的I2C总线接口 ；其中:P3.1为I2C总线的数据线；P3.3为I2C总线的时钟线。可选地，所述三维电子罗盘具体采用HMC5883L芯片实现；当所述MCU和无线发射模块具体采用NRF51822芯片实现时，NRF51822芯片包含的C0RTEX-M0处理器的I/O 口 P0.04和P0.05与HMC5883L芯片连接；其中:P0.04为I2C总线的数据线，P0.05为I2C总线的时钟线，与HMC5883L芯片的标准I2C总线连接，以修改HMC5883L芯片的寄存器、调整工作参数以及读取传HMC5883L芯片的检测数据；或者，当所述MCU具体采用MSP430F1610芯片实现，所述无线发射模块具体采用NRF8001芯片实现时，MSP430F1610芯片的I/O 口 P3.1和P3.3与HMC5883L芯片的I2C总线接口 ；其中:P3.1为I2C总线的数据线；P3.3为I2C总线的时钟线。可选地，所述位移传感器具体采用超声波传感器或红外传感器实现；当所述MCU和无线发射模块具体采用NRF51822芯片实现时，NRF51822芯片包含的C0RTEX-M0处理器的I/O 口 P0.06、P0.07、P0.08、和P0.09为位移传感器的发射控制脚和接收脚；其中:P0.06控制红外传感器发射红外信号，P0.07控制红外传感器接收红外信号；P0.08控制超声波传感器发射超声波信号，P0.09控制超声波传感器接收超声波信号；或者，当所述MCU具体采用MSP430F1610芯片实现，所述无线发射模块具体采用NRF8001芯片实现时，MSP430F1610芯片的I/O 口 P6.0、P6.1、P6.2和P6.3为位移传感器的发射控制脚和接收脚；其中:P6.0控制红外传感器发射红外信号；P6.1控制红外传感器接收红外信号；P6.2控制超声波传感器发射超声波信号；P6.3控制超声波传感器接收超声波信号。可选地，该装置进一步包括:板载天线；当所述MCU和无线发射模块具体采用NRF51822芯片实现时，板载天线与NRF51822芯片的ANTl，ANT2管脚连接；或者，当所述MCU具体采用MSP430F1610芯片实现，所述无线发射模块具体采用NRF8001芯片实现时，板载天线与NRF8001芯片的ANT1，ANT2管脚连接。本专利技术还提供了一种运动轨迹和运动速度采集系统，该系统包括两个以上的如上述任一项所述的运动轨迹和运动速度采集装置。可选地，该系统进一步包括:包含无线接收模块的数据处理设备；所述数据处理设备通过无线接收模块接收两个以上的运动轨迹和运动速度采集装置发射的数据；所述数据处理设备对接收到的每个运动轨迹和运动速度采集装置的数据进行综合计算，得到该运动轨迹和运动速度采集装置对应的运动轨迹和运动速度；所述数据处理设备结合各运动轨迹和运动速度采集装置对应的运动轨迹和运动速度，确定对应的操作指令，并执行该操作指令对应的操作。可选地，所述两个以上的运动轨迹和运动速度采集装置，用于安置在人/动物/物体的不同部位；所述数据处理设备结合各运动轨迹和运动速度采集装置对应的运动轨迹和运动速度，确定人/动物/物体发出的操作指令，并执行该操作指令对应的操作。本专利技术的技术方案，采用成本较低的微控制MCU单元、无线发射模块及三轴陀螺仪、三轴重力加速度传感器、三维电子罗盘、位移传感器等四种传感器完成运动轨迹和运动速度采集装置的实现，通过在人/动物/物体的不同部位安装所述运动轨迹和运动速度采集装置，利用数据处理设备结合所述装置对应的运动轨迹和运动速度，确定人/动物/物体发出的操作指令，并执行该操作指令对应的操作。该技术方案解决了现在市场上体感系游戏利用摄像头，使用视频技术实现成本高的问题。【附图说明】图1为本专利技术实施例中的一种运动轨迹和运动速度采集装置的结构框图；图2为本专利技术实施例中的一种运动轨迹和运动速度采集装置的实现原理图；图3为本专利技术实施例中的又一种运动轨迹和运动速度采集装置的实现原理图；图4为本专利技术实施例中的一种运动轨迹和运动速度采集系统的结构图；图5为本专利技术实施例中的一种运动轨迹和运动速度采集装置安置在人体肢体不同部位的示意图。【具体实施方式】为使本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种运动轨迹和运动速度采集装置，其特征在于，该装置包括：微控制单元MCU、无线发射模块和四种传感器；其中，所述四种传感器分别为：用于检测三维角速度数据的三轴陀螺仪、用于检测运动加速度数据的三轴重力加速度传感器、用于检测运动方向数据的三维电子罗盘和用于检测位移数据的位移传感器；MCU分别与三轴陀螺仪、三轴重力加速度传感器、三维电子罗盘和位移传感器连接，控制该四种传感器进行相应数据检测，并采集该四种传感器所检测到的数据；无线发射模块将MCU所采集到的数据发送出去。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭斌，曲宏泽，
申请(专利权)人：郭斌，曲宏泽，
类型：发明
国别省市：北京;11
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