本發(fā)明涉及樓梯領(lǐng)域，具體而言涉及一種可根據(jù)人的踩踏情況發(fā)聲的音樂樓梯及其樂音播放實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：
音樂樓梯是一個讓樓梯提供有趣的音樂體驗的裝置。當(dāng)游客從樓梯走的時候便引發(fā)此裝置，他們的腳步會觸發(fā)出音樂聲,其目的是要提醒游客我們常常輕視的極簡單行為和體驗也具有其重要性。現(xiàn)有技術(shù)中的音樂樓梯采用的技術(shù)方案有兩種：紅外對管方案和壓感方案。紅外對管方案中，樓梯臺階的兩側(cè)分別安裝紅外發(fā)射管和接收管。紅外發(fā)射管發(fā)射脈沖紅外光，無遮擋時，接收管接收到紅外光，可判定無人踩踏。當(dāng)使用者的腳遮擋住紅外光時，接收管接收不到紅外光，則判斷有人踩踏并驅(qū)動音樂模塊進行播放。壓感方案中,將壓力傳感器鋪設(shè)于臺階下,當(dāng)人踩臺階時,由壓力傳感器所感應(yīng)的壓力變化,來啟動音樂模塊的播放。但在紅外對管方案中,易受陽光和較強燈光的干擾，在強光出現(xiàn)的場合，易發(fā)生踩踏無樂音或未踩踏出現(xiàn)樂音的現(xiàn)象,而且在高跟鞋踩踏時無法完全遮擋紅外光從而導(dǎo)致誤動作;在壓感技術(shù)方案中，壓力傳感器易損壞而出現(xiàn)無音現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本發(fā)明旨在提供一種改進的音樂樓梯及其樂音播放實現(xiàn)方法，可有效的檢測踩踏并發(fā)音，提高音樂樓梯的可靠性，大幅度降低誤動作，從而產(chǎn)生更好的用戶體驗。為達成上述目的，本發(fā)明提出一種音樂樓梯，包括多個臺階，主機以及安裝于每個臺階內(nèi)的加速度傳感器、電容感應(yīng)元件和子處理器，所述子處理器根據(jù)加速度傳感器和電容感應(yīng)元件的感應(yīng)信號判斷踩踏并通過系統(tǒng)總線CAN總線傳輸至主機，所述主機包括主機處理器和樂音播放模塊，主機處理器根據(jù)踩踏判定信號發(fā)出控制命令，樂音播放模塊根據(jù)該控制命令播放樂音。進一步，所述加速度傳感器感應(yīng)使用者的腳踏動作和強度并輸出響應(yīng)信號，所述電容感應(yīng)元件感應(yīng)使用者的肢體臨近并輸出肢體臨近信號，所述子處理器根據(jù)前述2個信 號的同時發(fā)生判定當(dāng)前存在踩踏。進一步，所述主機處理器根據(jù)所述加速度傳感器感應(yīng)到的踩踏強度控制樂音播放的彈奏力度。進一步，所述主機還包括一顯示模塊，連接至所述主機處理器并用于根據(jù)所述控制命令發(fā)出光顯信號。進一步，樂音播放模塊具有MIDI接口，通過該MIDI接口接收來自主機處理器的控制命令，播放樂音。本發(fā)明的另一方面提出一種音樂樓梯的樂音播放實現(xiàn)方法，包括以下步驟：利用加速度傳感器感應(yīng)使用者的腳踏動作和強度，并輸出響應(yīng)信號；利用電容感應(yīng)元件感應(yīng)使用者的肢體臨近并輸出肢體臨近信號；臺階內(nèi)處理器根據(jù)前述兩個響應(yīng)信號的同時發(fā)生判斷存在踩踏并通過CAN將踩踏判斷結(jié)果傳輸至主機；以及主機根據(jù)踩踏判斷結(jié)果發(fā)出控制命令，樂音播放模塊根據(jù)該控制命令播放樂音。進一步，所述主機還包括一連接至所述主機處理器的顯示模塊，根據(jù)所述控制命令發(fā)出光顯信號。進一步，所述主機根據(jù)所述加速度傳感器感應(yīng)到的踩踏強度控制樂音播放的彈奏力度。由以上本發(fā)明的技術(shù)方案可知，本發(fā)明的有益效果在于通過使用加速度傳感器來判斷振動發(fā)生情況并結(jié)合電容感應(yīng)元件來判斷人體的接近狀態(tài)來實現(xiàn)樓梯臺階實際踩踏的判斷，并通過CAN總線將判斷結(jié)果傳輸至主機，主機來控制實現(xiàn)樂音的播放，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，檢測及時，而且大幅度降低誤動作的可能，從而可產(chǎn)生更好的用戶體驗。附圖說明圖1為本發(fā)明較優(yōu)實施例中臺階部分的電路原理示意圖。圖2為本發(fā)明較優(yōu)實施例中主機部分的電路原理示意圖具體實施方式為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。如圖1-2所示，根據(jù)本發(fā)明的較優(yōu)實施例，本實施例的音樂樓梯包括多個臺階，主機以及安裝于每個臺階內(nèi)的加速度傳感器、電容感應(yīng)元件和子處理器，子處理器根據(jù)加 速度傳感器和電容感應(yīng)元件的感應(yīng)信號判斷踩踏并通過系統(tǒng)總線CAN總線傳輸至主機，主機包括主機處理器和樂音播放模塊，主機處理器根據(jù)踩踏判定信號發(fā)出控制命令，樂音播放模塊根據(jù)該控制命令播放樂音。加速度傳感器是一種可以感應(yīng)和測量物體在空間的加速度的電子元件，可以感應(yīng)到物體的振動并可測量到其強度，例如壓電式加速度傳感器、壓阻式加速度傳感器、電容式加速度傳感器等。本實施例中的加速度傳感器用于感應(yīng)使用者的腳踏動作和強度并輸出響應(yīng)信號。電容感應(yīng)元件可用于感應(yīng)臨近的物體，當(dāng)有物體靠近其感應(yīng)極（天線）時，感應(yīng)元件可輸出對應(yīng)的響應(yīng)信號。本實施例中，電容感應(yīng)元件用于感應(yīng)使用者的肢體臨近并輸出肢體臨近的響應(yīng)信號。子處理器根據(jù)前述2個信號的同時發(fā)生判定當(dāng)前存在踩踏：子處理器檢查加速度傳感器的感應(yīng)信號，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有超過一定強度的感應(yīng)信號發(fā)生，繼續(xù)檢查電容感應(yīng)元件是否有感應(yīng)到肢體臨近并輸出肢體臨近信號，如果有肢體臨近信號，則斷定有人踩下臺階，若沒有肢體臨近信號，則判斷為存在干擾振動，而不是使用者的踩踏。也就是說，踩臺階動作發(fā)生的認定，要求加速度傳感器感應(yīng)到一定振動和電容傳感元件感應(yīng)到肢體臨近這兩個事件同時發(fā)生。判定有人踩下臺階后，肢體臨近信號還可用于判斷踩踏者的腳是否離開臺階。此時，子處理器不斷檢查電容感應(yīng)元件是否有肢體臨近信號，若肢體臨近信號消失，則判定踩踏者的腳已經(jīng)離開臺階。本實施例中，使用CAN總線在各臺階與主機之間的通信。由于CAN有著高可靠性和良好的錯誤檢測能力，所以其在本實施例的應(yīng)用可以保證信息傳輸?shù)臅惩āＷ犹幚砥魍ㄟ^CAN總線將踩踏判斷結(jié)果傳輸至主機。參考圖2所示，主機包括主機處理器、樂音播放模塊以及顯示模塊，主機處理器根據(jù)踩踏判定信號發(fā)出控制命令，樂音播放模塊根據(jù)該控制命令播放樂音，顯示模塊根據(jù)該控制命令發(fā)出光顯信號，以增強聲光協(xié)同效應(yīng)，提高用戶的體檢。優(yōu)選地，主機處理器根據(jù)加速度傳感器感應(yīng)到的踩踏強度來控制樂音播放的彈奏力度。樂音播放模塊具有MIDI接口，通過該MIDI接口接收來自主機處理器的控制命令，播放樂音。綜上所述，本方法的技術(shù)方案通過使用加速度傳感器來判斷振動發(fā)生情況并結(jié)合電 容感應(yīng)元件來判斷人體的接近狀態(tài)來實現(xiàn)樓梯臺階實際踩踏的判斷，并通過CAN總線將判斷結(jié)果傳輸至主機，主機來控制實現(xiàn)樂音的播放，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，檢測及時，而且大幅度降低誤動作的可能，從而可產(chǎn)生更好的用戶體驗。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準。