数字全景运动系统的制作方法

本实用新型属于运动检测和大运动康复训练技术领域，特别是涉及一种数字全景运动系统。

背景技术：

目前已有类似用途的位置检测系统主要使用红外摄像头或雷达捕捉分析技术，该技术通过发射红外线和接收物体反射的红外线来进行成像。由于距离摄像头越近的物体反射的红外线越强烈，在画面中越接近白色，所以红外摄像头需要将捕捉的影像进行增强对比度来分离出距离摄像头近的人物和距离摄像头远的背景，从而识别出人的位置。

但是，红外摄像头捕捉技术经过成像及对影像的处理会产生一定的延迟，并且当场景内如果有其它红外设备发射的红外线将会影响红外摄像头的正常工作；由于人的上半身及上肢会经常对脚部造成遮挡，所以很难识别到人的精确位置，通常误差会超过10cm；受摄像角度及空间高度限制，红外捕捉技术的范围小，一般不超过10m²，无法应用于较大范围的识别需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种适合于大场景应用的数字全景运动系统。

为解决上述问题，本实用新型可以采用下述两种技术方案。

技术方案一

本实用新型的数字全景运动系统包括地面传感单元和组合控制单元；所述地面传感单元是由多个触碰传感器模块拼接在一起的传感器矩阵；触碰传感器模块包括安装底座、pcb控制板、导电薄膜电路层、彩色灯光反馈模块、表面图案层和底部缓冲层；安装底座上设有pcb控制板安装位，pcb控制板通过螺钉固定在pcb控制板安装位上；安装底座的顶面固定安装导电薄膜电路层和彩色灯光反馈模块；表面图案层粘贴在安装底座的上表面并覆盖导电薄膜电路层和彩色灯光反馈模块；安装底座的底部粘贴底部缓冲层；导电薄膜电路层为薄膜传感器；pcb控制板中包含条形光源开关，薄膜控制器和第一can通信模块；薄膜控制器分别与薄膜传感器、条形光源开关、第一can通信模块连接；组合控制单元包括第二can通信模块、主控制器和与触碰传感器模块数量相应的控制开关，主控制器分别与第二can通信模块及各控制开关连接。

每个薄膜控制器对应一个id，每个id对应一个控制开关。在工作过程中，首先按设定的顺序按下相应的控制开关；通过主控制器和薄膜控制器控制对应位置的触碰传感器模块的条形光源开关闭合，点亮彩色灯光反馈模块的外方环光源(或内方环光源)；引导用户踩踏该触碰传感器模块，连续按下多个控制开关即能够引导用户完成一系列动作。

所述的组合控制单元还可以包括wifi发射器和控制主机；主控制器通过wifi发射器与控制主机通信。

当导电薄膜电路层受到按压，薄膜控制器生成相应的代表该触碰传感器模块坐标序号的id并将其通过第一can通信模块和第二can通信模块发送到主控制器，主控制器通过wifi发射器将id发送到控制主机，控制主机将id与设定运动轨迹中相应的坐标序号进行对比处理，可以判断用户所做动作是否正确并计算用户动作准确率。

所述的安装底座的形状可以为正方形，其上设有多条加强筋和朝向四个方向的走线槽以及加工在安装底座四个顶角处的过线口。

所述的安装底座的边缘设有t形卡扣，相邻的两个安装底座通过t形卡扣插接配合拼接在一起；安装底座和t形卡扣上设有圆形穿孔。

所述的彩色灯光反馈模块包括靠近安装底座边缘设置的外方环光源和靠近导电薄膜电路层设置的内方环光源；外方环光源和内方环光源均由多个条形光源组成。

本实用新型基于模块化、可拼接的触碰传感器模块实现对用户的移动方向的引导及对用户的运动进行反馈。对用户位置以及运动轨迹的识别过程中不需要任何的数据处理分析，并且不会受其它电器设备的干扰，具有识别精度高、响应时间短、延迟低等特点，同时由于本实用新型采用模块化的设计，可根据需求进行任意组装，进一步拓展了对用户位置以及运动轨迹的识别范围，适合于大场景的应用。

技术方案二

本实用新型的数字全景运动系统包括地面传感单元；所述地面传感单元是由多个触碰模块拼接在一起的触碰模块矩阵；触碰模块包括安装底座、彩色灯光反馈模块、表面图案层和底部缓冲层；安装底座的顶面固定安装彩色灯光反馈模块；表面图案层粘贴在安装底座的上表面并覆盖彩色灯光反馈模块；安装底座的底部粘贴底部缓冲层；彩色灯光反馈模块中包括设定轨迹指示光源和运动轨迹指示光源；彩色灯光反馈模块底部设置用于控制运动轨迹指示光源的按钮开关；设定运动轨迹对应的所有触碰模块的设定轨迹指示光源串联在同一回路中，设定运动轨迹对应的所有触碰模块的运动轨迹指示光源及其对应的按钮开关并联在同一回路中。

所述的按钮开关可以采用自复位式按钮开关。

用户在使用时，首先通过一个总开关控制设定运动轨迹对应的所有触碰模块的设定轨迹指示光源点亮；用户可以按顺序踩踏触碰模块，当踩踏某一触碰模块时，该触碰模块的按钮开关按下点亮运动轨迹指示光源，从而可以判断踩踏位置是否正确。当采用普通按钮开关时，用户可以按照设定运动轨迹依次踩踏对应的触碰模块断开按钮开关从而关闭对应的运动轨迹指示光源；当采用自复位式按钮开关时，运动轨迹指示光源自动关闭。

所述的安装底座的形状可以为正方形，其上设有多条加强筋和朝向四个方向的走线槽以及加工在安装底座四个顶角处的过线口。

所述的安装底座的边缘设有t形卡扣，相邻的两个安装底座通过t形卡扣插接配合拼接在一起；安装底座和t形卡扣上设有圆形穿孔。

所述的彩色灯光反馈模块包括靠近安装底座边缘设置的外方环光源和靠近中心的内方环光源；外方环光源和内方环光源均由多个条形光源组成；外方环光源作为设定轨迹指示光源，内方环光源作为运动轨迹指示光源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型基于模块化、可拼接的触碰模块实现对用户的移动方向的引导及对用户的运动进行反馈，可根据需求进行任意组装，进一步拓展了对用户位置以及运动轨迹的识别范围，适合于大场景的应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例1的局部结构俯视图；

图2为安装底座的立体结构示意图；

图3为触碰传感器模块的结构示意图；

图4为安装底座的俯视图；

图5为传感器矩阵示意图。

图6为安装底座上圆形穿孔示意图。

图7为组合控制单元电路原理图。

图8是本实用新型实施例2的触碰模块结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型的数字全景运动系统包括地面传感单元和组合控制单元；所述地面传感单元是由多个触碰传感器模块1拼接在一起的传感器矩阵；如图2、3所示，触碰传感器模块1包括安装底座2、pcb控制板3、导电薄膜电路层4、彩色灯光反馈模块5、表面图案层6和底部缓冲层7；安装底座2上设有pcb控制板安装位9，pcb控制板3通过螺钉固定在pcb控制板安装位9上；安装底座2的顶面固定安装导电薄膜电路层4和彩色灯光反馈模块5；表面图案层6通过不干胶粘贴在安装底座2的上表面并覆盖导电薄膜电路层4和彩色灯光反馈模块5；安装底座2的底部通过不干胶粘贴底部缓冲层7。

如图4所示，所述的安装底座2的形状可以为正方形，其边长可以为40.4cm；导电薄膜电路层4安装在安装底座2上面的中心位置。安装底座2上设有多条加强筋10和朝向四个方向的走线槽11以及加工在安装底座2四个顶角处的过线口21，用于线缆连接；安装底座2的边缘设有公知的t形卡扣8，任意相邻的两个安装底座2通过t形卡扣8插接配合即可拼接在一起；在安装或者维护时，只需要调整安装底座2的方向，使相邻安装底座2的t形卡扣对准即可，其安装和拆卸过程十分方便，且安装后的稳定性较高。另外如图7所示，安装底座2和t形卡扣8上都设有圆形穿孔12，用于安装在地面时固定螺丝或钢钉等。

所述的彩色灯光反馈模块5包括多个条形光源51，其中8个靠近安装底座2边缘的条形光源组成外方环光源，四个靠近导电薄膜电路层4的条形光源组成内方环光源；但彩色灯光反馈模块5并不限于该种形式，可以根据需要制作成只安装外方环光源或只安装内方环光源，也可以制作成外方环光源和内方环光源均安装在安装底座2；所述的条形光源51可以采用led光源，也可以采用其他类型的光源。

所述的表面图案层6上印有数字、图形或动物等图案用于对用户的引导和训练。

所述的底部缓冲层7用于缓冲压力以及对电路和线缆进行保护。

所述表面图案层(6)和底部缓冲层(7)可以采用pvc发泡材料，能够有效缓冲压力，从而提高用户使用时的舒适度。

如图8所示，所述的导电薄膜电路层4为薄膜传感器，pcb控制板3中包含条形光源开关，薄膜控制器和第一can通信模块；薄膜控制器分别与薄膜传感器、条形光源开关、第一can通信模块连接；组合控制单元包括第二can通信模块、主控制器、wifi发射器、触碰传感器模块1数量相应的控制开关和控制主机，主控制器分别与第二can通信模块、控制开关连接，并通过wifi发射器与控制主机通信。

所述的传感器矩阵中，每个触碰传感器模块1的薄膜控制器均通过第一can通信模块和第二can通信模块与主控制器通信。

每个薄膜控制器对应一个id，每个id对应一个控制开关。

为了攻克识别精度、识别范围、延迟及干扰等问题，本实用新型提出了数字全景运动系统，该系统通过地面上均匀排列的传感器矩阵来识别用户的踩踏坐标，基于模块化、可拼接的触碰传感器模块实现对用户位置以及运动轨迹的识别，识别精度高，误差在4cm以内；识别过程中不需要任何的数据处理分析，直接将被踩踏的坐标序号反馈给控制主机，响应时间≤10ms，具有响应时间短、延迟低等特点，并且不会受其它电器设备的干扰；

本实用新型可根据需求进行任意组装触碰传感器模块1，最大可拓展至400平米，适合于大场景的应用。

实施例2

本实用新型的数字全景运动系统包括地面传感单元；所述地面传感单元是由多个触碰模块拼接在一起的触碰模块矩阵；触碰模块包括安装底座2、彩色灯光反馈模块5、表面图案层6和底部缓冲层7；安装底座2的顶面固定安装彩色灯光反馈模块5；表面图案层6粘贴在安装底座2的上表面并覆盖彩色灯光反馈模块5；安装底座2的底部粘贴底部缓冲层7；彩色灯光反馈模块5中包括设定轨迹指示光源52和运动轨迹指示光源53；彩色灯光反馈模块5底部设置用于控制运动轨迹指示光源的按钮开关100；设定运动轨迹对应的所有触碰模块的设定轨迹指示光源52串联在同一回路中，设定运动轨迹对应的所有触碰模块的运动轨迹指示光源53及其对应的按钮开关100并联在同一回路中。

所述的安装底座2的形状可以为正方形，其上设有多条加强筋10和朝向四个方向的走线槽11以及加工在安装底座2四个顶角处的过线口21。

所述的安装底座2的边缘设有t形卡扣8，相邻的两个安装底座2通过t形卡扣8插接配合拼接在一起；安装底座2和t形卡扣8上设有圆形穿孔12。

所述的彩色灯光反馈模块5包括靠近安装底座边缘设置的外方环光源和靠近中心的内方环光源；外方环光源和内方环光源均由多个条形光源组成；外方环光源作为设定轨迹指示光源52，内方环光源作为运动轨迹指示光源53。

所述的按钮开关100可以采用普通的按钮开关，也可以采用自复位式按钮开关。

用户在使用时，首先通过一个总开关控制设定运动轨迹对应的所有触碰模块的设定轨迹指示光源点亮；用户可以按顺序踩踏触碰模块，当踩踏某一触碰模块时，该触碰模块的按钮开关按下点亮运动轨迹指示光源，从而可以判断踩踏位置是否正确。当采用普通按钮开关时，用户可以按照设定运动轨迹依次踩踏对应的触碰模块断开按钮开关从而关闭对应的运动轨迹指示光源；当采用自复位式按钮开关时，运动轨迹指示光源自动关闭。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。