人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)所介紹的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集及指令輸入方法，提供了一種基于無線定位技術(shù)的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集及計(jì)算機(jī)指令輸入，可用于計(jì)算機(jī)或游戲機(jī)使用者的人體實(shí)際運(yùn)動(dòng)在計(jì)算機(jī)或游戲機(jī)的在虛擬場景中的顯示及操作控制，并具有構(gòu)成簡單，費(fèi)用低，且使用方便的特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集及指令輸入方法，屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
在目前實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面采用的輸入技術(shù)通常采用鍵盤、鼠標(biāo)，在計(jì)算機(jī)游戲中還采用有手柄、搖桿等輸入方式，其存在的主要問題為計(jì)算機(jī)使用者在對計(jì)算機(jī)中的虛擬場景的輸入及控制只是使用手指的操作，在計(jì)算機(jī)操作、虛擬游戲及計(jì)算機(jī)人體運(yùn)動(dòng)教學(xué)情況下，不能對計(jì)算機(jī)使用者提供人體實(shí)際運(yùn)動(dòng)在計(jì)算機(jī)中的虛擬場景中的對應(yīng)顯示及過程的操作控制，計(jì)算機(jī)使用者的人體實(shí)際運(yùn)動(dòng)與計(jì)算機(jī)中的虛擬場景活動(dòng)各自分離，這樣容易對計(jì)算機(jī)使用者、游戲玩家及運(yùn)動(dòng)教學(xué)者造成身心疲勞，且對計(jì)算機(jī)使用者沒有實(shí)際上的人體運(yùn)動(dòng)要求及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果。在目前實(shí)際應(yīng)用中，已經(jīng)有采用人體運(yùn)動(dòng)傳感器對人體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并通過無線傳輸或有線傳輸?shù)姆绞捷斎氲接?jì)算機(jī)進(jìn)行人體動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)軌跡顯示及游戲操作控制的技術(shù)，但運(yùn)動(dòng)傳感器的構(gòu)成較為復(fù)雜，價(jià)格較高，不利于個(gè)人廣泛使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，提供一種基于無線定位原理的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集及指令輸入方法，實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)使用者、游戲玩家及運(yùn)動(dòng)教學(xué)者的人體在實(shí)際運(yùn)動(dòng)中不同的位置、姿勢、運(yùn)動(dòng)速度、方向等數(shù)據(jù)采集及產(chǎn)生相應(yīng)的操作指令輸入到計(jì)算機(jī)中，對其中的虛擬場景及人體運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行顯示、操作及控-->制，使計(jì)算機(jī)使用者、游戲玩家及運(yùn)動(dòng)教學(xué)者在計(jì)算機(jī)操作、虛擬游戲及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練操作中將人體的真實(shí)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)反映到計(jì)算機(jī)虛擬場景中，使計(jì)算機(jī)使用者的人體實(shí)際運(yùn)動(dòng)能夠在計(jì)算機(jī)及游戲機(jī)的在虛擬場景中顯示及產(chǎn)生對應(yīng)的操作控制，將人體實(shí)際運(yùn)動(dòng)與虛擬場景活動(dòng)很好的結(jié)合起來，并實(shí)現(xiàn)其對計(jì)算機(jī)、游戲及運(yùn)動(dòng)過程的控制及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，且具有較低的價(jià)格，便于個(gè)人廣泛使用。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)介紹一種由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、固定無線收發(fā)信機(jī)及移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)等組成的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集及指令輸入方法，其特征在于有一個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器；固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器通過計(jì)算機(jī)接口與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接；多個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)通過接口與固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器相連接；在固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器中設(shè)置移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表，并采用以下工作方法：(1)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器控制各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)通過無線信標(biāo)收發(fā)并測算固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對空間位置參數(shù)且存儲(chǔ)該參數(shù)；(2)各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)定時(shí)向各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)發(fā)送無線定位信標(biāo)信號；(3)各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)將接收到的各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)發(fā)送的無線定位信標(biāo)信號及對應(yīng)接收指標(biāo)參數(shù)傳輸?shù)焦潭o線收發(fā)信機(jī)匯接器，固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器根據(jù)收到的無線定位信標(biāo)信號、對應(yīng)接收指標(biāo)參數(shù)及存儲(chǔ)的固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對空間位置參數(shù)計(jì)算出對應(yīng)的移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)當(dāng)前的相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)；固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器將計(jì)算所得到的各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)當(dāng)前的相對位置-->參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)當(dāng)前的相對位置及其運(yùn)動(dòng)軌跡；(4)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器根據(jù)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)查詢移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表得出該移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)在當(dāng)前狀態(tài)下所對應(yīng)的操作指令并將其輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器輸入的操作指令進(jìn)行相應(yīng)的操作及顯示。本專利技術(shù)的工作方式為基于無線定位原理所實(shí)現(xiàn)，固定無線收發(fā)信機(jī)按一定的間距及分布進(jìn)行設(shè)置，在固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器中設(shè)置移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表；在系統(tǒng)初始化時(shí)，固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器控制固定無線收發(fā)信機(jī)采用收發(fā)無線信標(biāo)的方式，計(jì)算出各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對距離及位置參數(shù)，作為對各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)進(jìn)行空間定位的參考數(shù)據(jù)并予以存儲(chǔ)；各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)設(shè)置在計(jì)算機(jī)使用者人體的主要部位，如頭、手臂、軀干、腿及所攜帶的器械等運(yùn)動(dòng)部位，各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)通過無線信道與各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)定時(shí)向各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)發(fā)送無線定位信標(biāo)，各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)根據(jù)接收到的無線定位信標(biāo)、接收時(shí)間延遲及時(shí)間差等對應(yīng)接收指標(biāo)參數(shù)及存儲(chǔ)的各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)的相對空間距離及位置參數(shù)，計(jì)算出對應(yīng)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)之間及與固定無線收發(fā)信機(jī)之間的的相對空間位置、距離、運(yùn)動(dòng)速度、加速度及運(yùn)動(dòng)方向等相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)，且輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行顯示，并根據(jù)原始設(shè)置的移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表，查出當(dāng)前的移動(dòng)無線收發(fā)-->信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)所對應(yīng)的操作指令，將該對應(yīng)指令輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的顯示及操作控制；這樣，就實(shí)現(xiàn)了人體實(shí)際運(yùn)動(dòng)在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中的相應(yīng)的顯示及操作控制。附圖說明圖1是本專利技術(shù)一實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。圖2、圖3是本專利技術(shù)一實(shí)施例的移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表構(gòu)成圖。圖4是本專利技術(shù)一實(shí)施例的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集及指令輸入方法的系統(tǒng)工作流程圖。具體實(shí)施方式以下以附圖為例說明本專利技術(shù)的實(shí)施例。圖1表示出一例應(yīng)用本專利技術(shù)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成圖，其中：①為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，采用個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)即可；②為固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器，采用微處理系統(tǒng)即可，并設(shè)置有與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口與計(jì)算機(jī)相連，設(shè)置有固定無線收發(fā)信機(jī)接口與多個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)相連接；③—1至③—4為固定無線收發(fā)信機(jī)，采用常規(guī)單片無線收發(fā)信機(jī)即可，并通過無線收發(fā)信機(jī)接口與固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器相連；④—1至④—4為移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)，采用常規(guī)單片無線收發(fā)信機(jī)即可，并通過無線信道與固定無線收發(fā)信機(jī)相連；圖2、圖3是本專利技術(shù)一實(shí)施例的移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表構(gòu)成圖，移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，其中：-->圖2為各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對于固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對位置及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)指令表；移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對于固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對位置參數(shù)采用坐標(biāo)系X，Y，Z方式表示，相對運(yùn)動(dòng)參數(shù)采用速度V、加速度V2及運(yùn)動(dòng)方向(α，β，θ)等參數(shù)表示；圖3為各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相互之間的相對位置及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)指令表；移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對于其他移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)之間的相對位置參數(shù)采用對應(yīng)坐標(biāo)系X，Y，Z的差值表示，相對運(yùn)動(dòng)參數(shù)采用各個(gè)相關(guān)移動(dòng)無線收發(fā)信所對應(yīng)的速度V、加速度V2、運(yùn)動(dòng)方向(α，β，θ)等參數(shù)的差值表示；各個(gè)參數(shù)的下標(biāo)表示不同的無線收發(fā)信機(jī)的編號及相對參考無線收發(fā)信機(jī)的編號；各個(gè)參數(shù)所對應(yīng)的操作指令系采用F及G參數(shù)集表示，F(xiàn)及G參數(shù)的下標(biāo)表示各個(gè)對應(yīng)的操作指令；移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表內(nèi)容的多少數(shù)量按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采用量及操作指令集的數(shù)量來確定。圖4是本專利技術(shù)一實(shí)施例的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集及指令輸入方法的系統(tǒng)工作流程圖，其中：在固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器中設(shè)置移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表；固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器測定并存儲(chǔ)各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)的相對距離及位置參數(shù)；移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)定時(shí)發(fā)送無線定位信標(biāo)信號；固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器通過固定無線收發(fā)信機(jī)接收并測試移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)的定位信標(biāo)信號的接收時(shí)間延遲及接收時(shí)間差，并根據(jù)各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對距離及位置參數(shù)計(jì)算出各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、固定無線收發(fā)信機(jī)及移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)等組成的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集及指令輸入方法，其特征在于有一個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器；固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器通過計(jì)算機(jī)接口與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接；多個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)通過接口與固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器相連接；在固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器中設(shè)置移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表，并采用以下工作方法：　（１）固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器控制各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)通過無線信標(biāo)收發(fā)并測算固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對空間位置參數(shù)且存儲(chǔ)該參數(shù)；　（２）各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)定時(shí)向各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)發(fā)送無線定位信標(biāo)信號；　（３）各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)將接收到的各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)發(fā)送的無線定位信標(biāo)信號及對應(yīng)接收指標(biāo)參數(shù)傳輸?shù)焦潭o線收發(fā)信機(jī)匯接器，固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器根據(jù)收到的無線定位信標(biāo)信號、對應(yīng)接收指標(biāo)參數(shù)及存儲(chǔ)的固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對空間位置參數(shù)計(jì)算出對應(yīng)的移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)當(dāng)前的相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)；固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器將計(jì)算所得到的各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)當(dāng)前的相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)當(dāng)前的相對位置及其運(yùn)動(dòng)軌跡；　（４）固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器根據(jù)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)查詢移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表得出該移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)在當(dāng)前狀態(tài)下所對應(yīng)的操作指令并將其輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器輸入的操作指令進(jìn)行相應(yīng)的操作及顯示。...

【技術(shù)特征摘要】
1、一種由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、固定無線收發(fā)信機(jī)及移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)等組成的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集及指令輸入方法，其特征在于有一個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器；固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器通過計(jì)算機(jī)接口與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接；多個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)通過接口與固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器相連接；在固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器中設(shè)置移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表，并采用以下工作方法：(1)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器控制各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)通過無線信標(biāo)收發(fā)并測算固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對空間位置參數(shù)且存儲(chǔ)該參數(shù)；(2)各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)定時(shí)向各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)發(fā)送無線定位信標(biāo)信號；(3)各個(gè)固定無線收發(fā)信機(jī)將接收到的各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)發(fā)送的無線定位信標(biāo)信號及對應(yīng)接收指標(biāo)參數(shù)傳輸?shù)焦潭o線收發(fā)信機(jī)匯接器，固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器根據(jù)收到的無線定位信標(biāo)信號、對應(yīng)接收指標(biāo)參數(shù)及存儲(chǔ)的固定無線收發(fā)信機(jī)之間的相對空間位置參數(shù)計(jì)算出對應(yīng)的移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)當(dāng)前的相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)；固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器將計(jì)算所得到的各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)當(dāng)前的相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示各個(gè)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)當(dāng)前的相對位置及其運(yùn)動(dòng)軌跡；(4)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器根據(jù)移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)查詢移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)相對位置參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)操作指令表得出該移動(dòng)無線收發(fā)信機(jī)在當(dāng)前狀態(tài)下所對應(yīng)的操作指令并將其輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)固定無線收發(fā)信機(jī)匯接器輸入的操...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：耿直，
申請(專利權(quán))人：耿直，
類型：發(fā)明
國別省市：90[中國|成都]