动捕设备、充电座、时间同步方法、系统和动捕系统与流程

本发明涉及动作捕捉，尤其涉及一种无线通信动捕设备、充电座、时间同步方法、系统和动捕系统。

背景技术：

1、惯性动作捕捉技术是一种先进的人体动作捕捉技术，它通过使用无线动作姿态传感器来采集身体部位的姿态方位，并利用人体运动学原理来恢复人体运动模型。这项技术采用无线传输的方式将数据呈现在电脑软件里，具有高适应性、技术优势、成本优势和使用便捷的优势，使其在影视动画、体验式互动游戏、虚拟演播室、真人模拟演练、体育训练、医疗康复等多个领域有着广泛的应用。

2、惯性动作捕捉系统通常采用无线通信方式来传输数据，这样做的好处是可以提供更大的移动自由度，不受场地限制，并且可以避免线缆带来的干扰和不便。常用的无线通信方式有： 2.4ghz/5.8ghz单频或双频wifi通信、 低功耗蓝牙技术。工作在上述频段的这些无线通信技术一般比较拥堵，难以保证兼顾实时通信及数据完整性，常造成显示卡顿及数据计算误差。尤其在多个无线动作捕捉设备同时组网联动时，时间戳的同步不够准确，导致动作捕捉数据的时间点错位，甚至会造成数据传输错误，导致检测不够准确。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的之一在于提供一种无线通信动捕设备，通过硬件进行时间戳校准，进而降低数据检测的误差。

2、本发明的目的之二在于提供一种充电座。

3、本发明的目的之三在于提供一种应用于无线通信动捕设备的时间同步方法。

4、本发明的目的之四在于提供一种应用于充电座的无线通信动捕设备时间同步方法。

5、本发明的目的之五在于提供一种无线通信动捕设备时间同步系统。

6、本发明的目的之六在于提供一种动捕系统。

7、为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

8、一方面，本发明提供一种无线通信动捕设备，包括：基础模块、同步触点、充电触点、第一控模块；

9、所述第一控制模块，分别与所述基础模块、所述同步触点和所述充电触点连接，驱动所述基础模块完成主体功能，响应于所述充电触点接收到的同步命令信号发出确认信号，通过所述同步触点接收同步信号，进而执行时间戳对齐操作。

10、优选的，所述无线通信动捕设备包括对接位，所述同步触点和和所述充电触点装设在所述对接位上。

11、优选的，所述对接位为平面结构或异面结构。

12、优选的，所述对接位包括磁吸部件。

13、优选的，所述基础模块包括动作捕捉单元、第一无线通讯模块、储能模块；

14、所述动作捕捉单元和所述第一无线通讯模块分别与所述第一控制模块连接；所述储能模块与所述充电触点连接。

15、优选的，所述同步触点包括一个或多个小触点。

16、另一方面，本发明提供一种充电座，包括：电源模块、同步顶针、充电顶针、第二控制模块；

17、所述电源模块与所述充电顶针连接；

18、所述第二控制模块分别与所述同步顶针和所述充电顶针连接，通过所述充电顶针发送同步命令信号，响应于所述充电顶针接收到的确信信号通过所述同步顶针发送同步信号。

19、优选的，所述同步顶针为一个或多个；所述充电顶针为一个或多个；

20、一所述同步顶针与一所述充电顶针相互关联。

21、优选的，所述充电座包括一个或多个充电位；

22、每一所述充电位具有一所述同步顶针以及与该同步顶针关联的一所述充电顶针。

23、优选的，所述充电位为平面结构或异面结构。

24、另一方面，本发明提供一种无线通信动捕设备时间同步方法，应用于无线通信动捕设备，包括：

25、响应于充电触电接收到的同步命令信号，通过所述充电触点发送确定信号，进入同步模式；

26、响应于同步触点接收到的同步信号进行时间戳对齐。

27、优选的，所述同步信号为预定周期的同步方波；所述进行时间戳对齐具体包括：

28、获取接收到所述同步方波的第一个上升沿对应的时间点作为预调时间戳；

29、通过无线通信方式获取上位机传输的预定时间值，将所述预调时间戳调整为所述预定时间值。

30、优选的，当无线通信动捕设备充电操作结束时，通过内置的定时器和/或上位机的时间校准信号维护时间戳。

31、另一方面，本发明提供一种无线通信动捕设备时间同步方法，应用于充电座，包括：

32、响应于无线通信动捕设备的充电触点充电接入操作，定时通过充电顶针发送同步命令信号；

33、响应于通过所述充电顶针接收到的确定信号，通过所述同步顶针发送同步信号。

34、优选的，所述同步顶针为一个或多个；所述充电顶针为一个或多个；一所述同步顶针与一所述充电顶针相互关联；

35、所述同步方法包括：

36、当一充电触点进行充电接入操作，定时通过对应所述充电触点的充电顶针发送同步命令信号；

37、响应于通过对应所述充电触点的所述充电顶针接收到的确定信号，通过与所述充电顶针关联的同步顶针发送同步信号。

38、优选的，当多个所述无线通信动捕设备在同一时间段进行充电时，包括以下步骤：

39、针对所有所述无线通信动捕设备同时定时发送同步命令；

40、在接到所有所述无线通信动捕设备反馈的确认信号后，针对所有的所述无线通信动捕设备同时或按照预定顺序触发所述同步信号。

41、另一方面，本发明提供一种无线通信动捕设备时间同步系统，包括任一所述的充电座，以及任一所述的无线通信动捕设备。

42、另一方面，本发明提供一种动捕系统，包括：

43、一个或多个任一所述的无线通信动捕设备；

44、信号接收端，通过无线通信方式与所述无线通信动捕设备进行数据交互。

45、优选的，无线通信动捕设备根据设置帧率，以整数秒延迟启动、固定间隔发送数据；同时保存数据到本地存储器；

46、当所述无线通信动捕设备停止发送数据后，进入补发模式，响应信号接收端查询的缺失帧补发请求，补发对应所述缺失帧补发请求的帧号。

47、相较于现有技术，本发明提供的无线通信动捕设备、充电座、时间同步方法、系统和动捕系统，具有以下有益效果：

48、所述无线通信动捕设备会在通过所述充电触点接收到同步命令信号后，进入同步模式，进而通过所述同步触点接收同步信号，以实现时间戳对齐同步操作，在进行时间戳同步时通过硬件协助，相较于传统的基于协议同步的方式更为精准，同时系统提供精确的同步信号，确保各个部分在时间上的高度一致性。这种精确性避免了由于协议本身的复杂性或者局限性所带来的同步误差，从而提升了整个动捕设备及方法的准确性和可靠性。

49、应当说明的是，通过将充电触点进行数据通信，用于接收同步命令信号以及发出确认信号，不需要额外的硬件通信触点，减少了触点的使用，降低了设备外壳开孔数量，即外壳需要密封的位置减少，极大的降低了漏水的可能性。