[發(fā)明專利]一種用于測(cè)量手部運(yùn)動(dòng)速度的非接觸式靜電探測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210229875.X
• 申請(qǐng)日: 2012-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102764130A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬斐;陳曦;唐凱;崔占忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/11
• 分類號(hào): A61B5/11
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種用于測(cè)量人體手部速度的非接觸式靜電探測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：布設(shè)能檢測(cè)到人體手部運(yùn)動(dòng)靜電信號(hào)的多極板探測(cè)陣列，所述探測(cè)陣列包括至少一組多極板探測(cè)單元；多極板探測(cè)單元由四個(gè)極板組成，四個(gè)極板分成兩對(duì)，兩對(duì)極板間的連線互相垂直，每對(duì)極板間距離為d，四個(gè)極板位置布置呈正方形；

步驟二：采集監(jiān)測(cè)環(huán)境中的靜電信號(hào)，所述的靜電信號(hào)是每個(gè)時(shí)刻探測(cè)系統(tǒng)獲取的靜電感應(yīng)信號(hào)電勢(shì)值；

步驟三：將該采集到的靜電感應(yīng)信號(hào)電勢(shì)值與預(yù)設(shè)判據(jù)對(duì)比，如果該靜電感應(yīng)信號(hào)與該預(yù)設(shè)判據(jù)相同，則認(rèn)為檢測(cè)到了人體手部運(yùn)動(dòng)的存在；

步驟四：記錄步驟二中檢測(cè)到的人體手部運(yùn)動(dòng)在每個(gè)極板上所產(chǎn)生的靜電感應(yīng)信號(hào)的波峰值，讀取每個(gè)極板上緊隨波峰值的過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻；定義中首先探測(cè)到靜電感應(yīng)信號(hào)的極板與其相對(duì)的極板組成極板對(duì)一，極板對(duì)一中首先探測(cè)到靜電感應(yīng)信號(hào)的極板為極板(1)，另一個(gè)極板為極板(2)；另一對(duì)極板為極板對(duì)二，極板對(duì)二中首先探測(cè)到靜電感應(yīng)信號(hào)的極板為極板(4)，另一個(gè)極板為極板(3)；分別讀取多極板探測(cè)單元中極板(1)，極板(2)，極板(3)，極板(4)采集到的緊隨波峰值的過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻t₁,t₂,t₃,t₄；；

步驟五：根據(jù)公式即可獲得人體手部的運(yùn)動(dòng)速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)量人體手部速度的非接觸式靜電探測(cè)方法，其特征在于：步驟三中所述的預(yù)設(shè)判據(jù)為：采集到的靜電感應(yīng)信號(hào)的幅值先由小變大，隨后又由大變小；采集到的靜電感應(yīng)信號(hào)具有周期連續(xù)性，每個(gè)周期內(nèi)的靜電感應(yīng)信號(hào)均出現(xiàn)兩個(gè)波峰，其中后一個(gè)波峰的幅值小于前一個(gè)波峰的幅值的一半。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于測(cè)量人體手部速度的非接觸式靜電探測(cè)方法，其特征在于：所述的探測(cè)系統(tǒng)包括探測(cè)極板、電荷放大器、電流-電壓轉(zhuǎn)換電路、低通濾波器和數(shù)據(jù)采集儀；探測(cè)極板獲取靜電感應(yīng)電荷量，電荷量的變化產(chǎn)生靜電感應(yīng)電流，產(chǎn)生的電流經(jīng)過(guò)電荷放大器后幅值得到放大，放大后的電流值經(jīng)過(guò)電流-電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?shì)值，靜電感應(yīng)電勢(shì)值隨后經(jīng)過(guò)低通濾波電路去除噪聲；數(shù)據(jù)采集儀將濾波后的靜電感應(yīng)電勢(shì)值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)下來(lái)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于測(cè)量人體手部速度的非接觸式靜電探測(cè)方法，其特征在于：步驟一中所述的每對(duì)極板間距離d≤20cm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于測(cè)量人體手部速度的非接觸式靜電探測(cè)方法，其特征在于：步驟三中多極板探測(cè)陣列包括多個(gè)多極板探測(cè)單元，多極板探測(cè)單元的數(shù)量及布陣方式根據(jù)實(shí)際探測(cè)目標(biāo)區(qū)域需要而定；步驟一中所述的每對(duì)極板間距離d≤20cm。