本實用新型涉及手勢識別裝置。

背景技術：

現有的家電設備控制方式可以大致分為設備自身開關控制、遙控器控制、移動終端控制、語音控制等，而科技的不斷進步和人們生活質量的提高，設備控制的便捷性和通用性更加得到人們的關注。人的肢體動作是最直觀、最自然、最靈活的交互方式，通過手部的動作直接與設備進行交互，免除了終端設備的使用，真正解放了人的雙手，使得在控制家電設備時實現更自然的交互模式。

目前，手勢識別主要分為兩大形式，第一種是基于圖像實現手勢動作的識別，由于人的手部姿態(tài)較為復雜，肢體動作具有多樣性和差異性，通過攝像設備對手勢動作進行捕獲只能夠局限在特定的范圍內，受環(huán)境、光線、顏色等影響較大，對設備的使用具有嚴格的要求；第二種是基于微慣性傳感器實現手勢的識別，通過獲取手部的姿態(tài)信號，與手勢庫進行匹配，即可確定該手勢動作對應的信息，能夠在較大的范圍內使用。

隨著微機電系統和計算機技術的不斷發(fā)展，推動了可穿戴設備的研發(fā)，微型化、低功耗的MEMS慣性傳感器能夠嵌入到各類設備中，為手勢識別提供了實現的環(huán)境。本文采用整合了三軸加速度、三軸角速度、三軸姿態(tài)角的MPU9250模塊搭配低功耗wifi模塊對人的手部動作信號進行采集并進行相應的運算處理，然后通過wifi模塊把信號發(fā)送至微處理器進行模數轉換，完成手勢比對并發(fā)送對應的命令給家電設備實現手勢的控制；而目前這種裝置仍需要手動開啟，同時由于安裝空間和體積的限制，容易出現開啟不便的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型目的是提供一種自動開啟或關閉的一種手勢識別裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：

一種手勢識別裝置，包括手勢識別器，包括有第一開關單元、熱釋電傳感器以及溫感電路；

所述第一開關單元設置于所述手勢識別器和電源之間；

所述熱釋電傳感器用于檢測附近生物熱源，當附近有生物熱源時，輸出第一信號；

所述溫感電路，

包括溫度傳感器，用于感應溫度，并輸出采樣電壓；

基準模塊，用于提供一基準電壓；

比較模塊，耦接于基準模塊和溫度傳感器，當采樣電壓大于基準電壓時，輸出第二信號；

所述第一開關單元同時接收所述第一信號和所述第二信號時閉合。

進一步地，所述第一開關單元包括邏輯電路、控制電路和第一開關；

所述邏輯電路包括一與門，所述與門的兩個輸入端分別耦接于所述熱釋電傳感器和所述溫感電路的輸出端；

所述控制電路包括第一繼電器線圈，所述第一繼電器線圈受控于所述與門得電并控制所述第一開關閉合；

所述第一開關耦接于所述手勢識別器和所述電源之間。

進一步地，所述第一開關并聯設置有第二按鈕開關。

進一步地，所述溫度傳感器設置為空氣溫度傳感器。

進一步地，所述基準模塊包括串聯設置的第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第一電阻和第二電阻耦接的節(jié)點提供所述基準電壓。

進一步地，所述第三電阻設置為可調電阻。

進一步地，所述熱釋電傳感器設置有光學濾鏡。

本實用新型技術效果主要體現在以下方面：

通過這樣設置，正常情況下，手勢識別器失電，不會浪費電量，處于待機狀態(tài)，而低功耗的熱釋電傳感器以及溫度傳感器工作，當人體接近時，兩個傳感器同時有響應，則判斷進入目標區(qū)域，手勢識別器工作，較為簡單合理，節(jié)約電量。

附圖說明

圖1：本實用新型結構示意圖；

圖2：本實用新型溫感電路電路圖；

圖3：本實用新型熱釋電感應電路電路圖。

附圖標記：100、手勢識別裝置；200、第一開關單元；201、第一開關；202、邏輯電路；203、控制電路；204、第二按鈕開關；300、熱釋電傳感器；301、光學濾鏡；311、熱釋電紅外傳感器；312、驅動單元；400、溫感電路；401、溫度傳感器；411、基準模塊；412、比較模塊。

具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳述，以使本實用新型技術方案更易于理解和掌握。

參照圖1所示，一種手勢識別裝置100，包括手勢識別器，包括有第一開關201單元200、熱釋電傳感器300以及溫感電路；所述第一開關201單元200設置于所述手勢識別器和電源之間；所述熱釋電傳感器300用于檢測附近生物熱源，當附近有生物熱源時，輸出第一信號；所述溫感電路包括溫度傳感器401，用于感應溫度，并輸出采樣電壓；基準模塊411，用于提供一基準電壓；比較模塊412，耦接于基準模塊411和溫度傳感器401，當采樣電壓大于基準電壓時，輸出第二信號；所述第一開關201單元200同時接收所述第一信號和所述第二信號時閉合。所述第一開關201單元200包括邏輯電路202、控制電路203和第一開關201；所述邏輯電路202包括一與門，所述與門的兩個輸入端分別耦接于所述熱釋電傳感器300和所述溫感電路的輸出端；所述控制電路203包括第一繼電器線圈，所述第一繼電器線圈受控于所述與門得電并控制所述第一開關201閉合；所述第一開關201耦接于所述手勢識別器和所述電源之間。所述第一開關201并聯設置有第二按鈕開關，當無需遠程感應時，可以通過手動控制，感應實現控制。所述溫度傳感器401設置為空氣溫度傳感器401。

熱釋電傳感器300，熱釋電傳感器300包括熱釋電紅外傳感器311和驅動單元312，熱釋電紅外傳感器用于檢測附近生物熱源，當熱釋電紅外傳感器檢測到生物熱源時，驅動單元312輸出第一觸發(fā)信號控制被控開關閉合。熱釋電紅外傳感器包括殼體、光學濾鏡301、場效應管Q1和熱釋電元件，殼體上設有通孔，光學濾鏡301卡接于通孔中，場效應管Q1和熱釋電元件位于熱釋電紅外傳感器的殼體內部，熱釋電元件接于場效應管Q1的柵極和地端之間，場效應管Q1漏極接于驅動單元312。結型場效應管Q1漏極與地端設有濾波電容C1。場效應管Q1柵極與地端設有偏置電阻R1。并通過光學濾鏡301感應外部熱輻射。光學濾鏡301的主要作用是只允許波長在10μm左右的紅外線(人體發(fā)出的紅外線波長)通過，而將燈光、太陽光及其他輻射濾掉，以抑制外界的干擾。紅外感應源通常由兩個串聯或者并聯的熱釋電元件(PZT1和PZT2)組成，這兩個熱釋電元件(PZT1和PZT2)的電極相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋電元件(PZT1和PZT2)幾乎具有相同的作用，使其產生的熱釋電效應相互抵消，輸出信號接近為零。一旦有人侵入探測區(qū)域內，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元件接收，由于角度不同，兩片熱釋電元件接收到的熱量不同，熱釋電能量也不同，不能完全抵消，經處理電路處理后輸出控制信號。熱釋電效應同壓電效應類似，是指由于溫度的變化而引起晶體表面電荷的現象。熱釋電紅外傳感器由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，在元件兩個表面做成電極，在傳感器監(jiān)測范圍內溫度有△T的變化時，熱釋電效應會在兩個電極上產生電荷△Q，即在兩電極之間產生一微弱的電壓△V。由于它的輸出阻抗極高，在傳感器中有一個場效應管Q1進行阻抗變換。熱釋電效應所產生的電荷△Q會被空氣中的離子所結合而消失，即當環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時，△T＝O，傳感器無輸出。人體或者體積較大的動物都有恒定的體溫，一般在37度，所以會發(fā)出特定波長10μm左右的紅外線，當人體進入檢測區(qū)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，人體發(fā)射的10μm左右的紅外線通過菲涅耳透鏡濾光片增強后聚集到紅外感應源(熱釋電元件)上，紅外感應源在接收到人體紅外輻射時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，進而產生△T并將△T向外圍電路輸出，就可以以“0”和“1”的邏輯輸出至驅動單元312。釋電紅外傳感器通過目標與背景的溫差來探測目標，其工作原理是利用熱釋電效應，即在鈦酸鋇一類晶體的上、下表面設置電極，在上表面覆以黑色膜，若有紅外線間歇地照射，其表面溫度上升△T，其晶體內部的原子排列將產生變化，引起自發(fā)極化電荷，在上下電極之間產生電壓△U；其主要工作參數有工作電壓(常用的熱釋電紅外傳感器112工作電壓范圍為3～15V)、工作波長(通常為7.5～14μm)、源極電壓(通常為0.4～1.1V，R＝47kΩ)、輸出信號電壓(通常大于2.0V)兩個熱釋電元件(PZT1和PZT2)串聯設置，等常用的熱釋電紅外線光敏元件的材料有陶瓷氧化物和壓電晶體，如鈦酸鋇、鉭酸鋰、硫酸三甘肽及鈦鉛酸鉛等。

還包括溫感電路400，溫感電路400包括一溫度傳感器401、溫度比較模塊420，溫度傳感器401用于檢測汽車應急電源溫度并輸出一溫度采樣電壓，溫度比較模塊420配置有一基準電壓，當驅動電壓大于基準電壓時，溫感電路400模塊輸出第二觸發(fā)信號控制被控開關閉合。溫度傳感器401的安裝方向與LED燈230的安裝方向相背，以免LED燈230開啟瞬間改變溫度傳感器401的采樣電壓，使得手勢識別器100重新關閉，產生反復動作的情況影響使用壽命。被控開關設置有復位單元，當被控開關未接受到第一觸發(fā)信號或第二觸發(fā)信號時，復位單元帶動被控開關動作以使被控開關斷開。復位單元可以設置為彈性件，保證被控開關設置為常開觸點。而彈性力小于繼電器線圈K1的吸合力，保證在吸合力消失時，被控開關才會被斷開，所以也不會出現誤開啟的情況，因為必須滿足開關按鈕被按下的同時，溫度較低或人在附近，在會開啟手勢識別器100，這樣設置，較為合理，且溫度檢測和熱釋電傳感器311的工作都受控于開關按鈕，也就是說，在開關按鈕斷開時，被控開關是不會閉合的，進一步降低了檢測耗電成本。溫度比較模塊420包括基準單元、比較器，基準單元用于形成基準電壓，包括依次串聯設置的第一電阻R11、第二電阻R12和第三可調電阻R13，第一電阻和第二電阻耦接的節(jié)點提供基準電壓，同樣較為簡單合理，比較器耦接基準單元和溫度傳感器401。

當然，以上只是本實用新型的典型實例，除此之外，本實用新型還可以有其它多種具體實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求保護的范圍之內。