CN104238555B

CN104238555B - 指向式机器人的遥控系统

Info

Publication number: CN104238555B
Application number: CN201310240883.9A
Authority: CN
Inventors: 黄森煌; 柯怡贤
Original assignee: Pixart Imaging Inc
Current assignee: Pixart Imaging Inc
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2017-09-22
Anticipated expiration: 2033-06-18
Also published as: CN107368200A; CN104238555A; CN107368200B

Abstract

一种指向式机器人的遥控系统。本发明提出一种遥控系统，该遥控系统包含受控装置和遥控装置。所述受控装置具有光源并根据所述遥控装置的控制信号而移动。所述遥控装置供使用者操作并包含图像传感器。所述遥控装置根据所述光源位于所述图像传感器所获取图像中成像位置和所述使用者的指向位置决定所述受控装置的移动方向并发出所述控制信号。

Description

指向式机器人的遥控系统

技术领域

本发明关于一种遥控系统，特别是关于一种指向式机器人的遥控系统。

背景技术

已知遥控系统中，例如包含遥控汽车和遥控器，所述遥控汽车根据所述遥控器所发出的电波信号进行移动。所述遥控汽车通常包含用以启动接收器进行待命或以预设速度进行直线移动的开关。所述遥控器在其上包含多个按键，例如包含多个方向键用以控制所述遥控汽车的移动方向。为了提高指向精确度，某些遥控器设置有摇杆取代方向键以提供更多可控制的方向。因此，使用者可通过所述遥控器的摇杆以控制所述遥控汽车进行任意角度的转向。

然而，由于使用者视线与受控装置的目前行进方向并非一致，在控制的过程中使用者需以所述受控装置的视角思考其转向。例如，当所述使用者通过所述遥控器发出左转指令至所述遥控汽车时，若所述使用者视线与所述遥控汽车行进方向一致，所述使用者可看到所述遥控汽车向左转向；反之，若所述使用者视线与所述遥控汽车行进方向相反，所述使用者却看到所述遥控汽车向右转向。因此，已知遥控系统中，方向的控制对于使用者来说较不方便。

另一种遥控系统使用雷射引导光束取代上述机械式按键的控制。所述遥控系统包含受控装置和遥控装置。所述遥控装置设置雷射；所述受控装置具有摄影机用以取像所述雷射引导光束的指向点并朝所述指向点的方向移动。相较于前述方法，此种遥控装置大幅地简化了按键配置并可提升使用者操作经验。然而，所述受控装置的摄影机需进行360度全景扫描以取像所述雷射引导光束，同时识别的过程容易受到环境光源的干扰，因而具有反应时间缓慢和精确度不佳的问题。

有鉴于此，本发明提出一种不需复杂按键即可以有效率且精确移动受控装置的遥控系统。

发明内容

本发明提供一种包含受控装置和遥控装置的遥控系统。所述受控装置具有光源并根据所述遥控装置的控制信号而移动。所述遥控装置供使用者操作并包含图像传感器。所述遥控装置根据所述光源位于所述图像传感器所获取图像中成像位置和所述使用者的指向位置决定所述受控装置的移动方向并发出所述控制信号。

本发明的目的在提供一种遥控系统，其受控装置包含光源以不同的闪烁频率、发光面积或发光形状等不同特征对应不同的工作模式；所述遥控装置可根据所述光源的不同特征识别所述受控装置的工作模式以发出控制信号，其包含工作模式指令和移动方向指令。

本发明另一目的在提供一种遥控系统，其遥控装置仅需使用开关（例如机械式按键或电容式开关）以发出控制信号，故可简化控制程序。

为达上述目的，本发明提供一种遥控系统包含受控装置和遥控装置。所述受控装置包含光源。所述遥控装置包含图像传感器和处理器。所述图像传感器用以获取包含所述光源的第一图像和第二图像。所述处理器用以根据所述第一图像和所述第二图像中所述光源的成像位置计算所述受控装置的目前移动向量，根据所述第二图像中所述光源的所述成像位置和指向位置计算指向向量，并根据所述目前移动向量和所述指向向量决定所述受控装置的移动方向。

本发明另提供一种遥控系统包含受控装置和遥控装置。所述受控装置包含第一光源和第二光源。所述遥控装置包含图像传感器和处理器。所述图像传感器用以获取包含所述第一光源和所述第二光源的图像。所述处理器用以根据所述图像中所述第一光源和所述第二光源的成像位置计算所述受控装置的目前移动方向，根据所述图像中所述第一光源或所述第二光源的所述成像位置和指向位置计算指向向量，并根据所述目前移动方向、所述指向向量和所述成像位置决定所述受控装置的移动方向。

本发明另提供一种遥控系统包含受控装置和遥控装置。所述受控装置包含具有预设图案的光源。所述遥控装置包含图像传感器和处理器。所述图像传感器用以获取包含所述预设图案的图像。所述处理器用以根据所述图像中所述预设图案判定所述受控装置的目前移动方向，并根据所述图像中所述光源的成像位置和指向位置计算指向向量，并根据所述目前移动方向、所述指向向量和所述成像位置决定所述受控装置的转向角度。

一实施例中，所述受控装置还包含接收器且所述遥控装置还包含发射器，所述处理器通过所述发射器将所述移动方向、转向角度或模式指令传送至所述接收器；所述发射器可通过红外光或无线电波进行资料传送。

一实施例中，所述光源可为恒亮或具有闪烁频率。所述受控装置为清洁机器人，所述清洁机器人具有至少一种对应所述光源的闪烁频率的运作模式；其中，所述运作模式可包含移动速度和/或操作强度等。

一实施例中，所述处理器还根据所述移动向量和/或所述指向向量的大小决定所述受控装置的移动速度、移动距离或目的。

本发明实施例的指向式机器人的遥控系统可根据所述受控装置的光源图像通过向量运算以决定所述受控装置的转向角度、移动方向和/或移动距离。借此，使用者可更直觉地控制所述遥控装置的动作。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1显示本发明第一实施例的遥控系统的示意图；

图2显示本发明第一实施例中图像传感器所获取的图像所形成的二维空间的示意图；

图3显示本发明第二实施例的遥控系统的示意图；

图4显示本发明第二实施例中图像传感器所获取的图像的示意图；

图5显示本发明第三实施例的遥控系统的示意图；

图6显示本发明第三实施例中图像传感器所获取的图像的示意图；

附图标记说明

1、2、3 遥控系统

10、10’ 受控装置

12、12’ 光源

121 第一光源

122 第二光源

14、14’ 接收器

20 遥控装置

25 图像传感器

27 发射器

29 处理器

2DS 二维空间

C₁、C₂、P 图像中心

预设移动方向

F 图像

F₁ 第一图像

F₂ 第二图像

I₁₂、I₁₂’ 光源图像

P_C 二维空间中心

P₁₂ 成像位置

P₁、P₁₂₁ 第一成像位置

P₂、P₁₂₂ 第二成像位置

S_C 控制信号

T₁、T₂ 时间

V 视角

θ 转向角度。

具体实施方式

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。此外，在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此合先叙明。

下列说明中，将以实施例说明本发明的遥控系统，其遥控装置利用图像传感器取代已知的雷射引导光束。然而，本发明的实施例并不限定于任何特定环境、应用或实施方式。因此，下列各实施例的说明仅为例示性，并非用以限定本发明。可以了解的是，与本发明不直接相关的构件已省略而未显示在下列实施例和图示中。

图1显示本发明第一实施例的遥控系统1的示意图，例如指向式机器人的遥控系统。所述遥控系统1包含受控装置10和遥控装置20。使用者可通过所述遥控装置20控制所述受控装置10，例如控制所述受控装置10的行进方向、移动速度、移动距离、转向角度和/或操作强度等。

所述受控装置10具有光源12和接收器14。所述光源12以可调的点亮频率发光或持续点亮，以作为所述受控装置10的位置侦测参考点。所述接收器14则用以与所述遥控装置20进行单向或双向通讯。必须说明的是，图1所示所述受控装置10的光源12的位置并非用以限定本发明。本实施例中，所述受控装置10可为执行预设功能的指向式机器人，例如清扫机器人（Cleaning Robot），但并不以此为限，只要是可利用遥控器控制其运作的装置即可。

所述遥控装置20包含图像传感器25、发射器27和处理器29；其中，所述处理器29电性连接所述图像传感器25和所述发射器27。一实施例中，所述遥控装置20还包含至少一个开关（未示出）供所述使用者操作，所述开关可为机械式按键或电容式开关，用以触发所述图像传感器25获取图像和所述发射器27发出控制信号S_C。

本实施例中，所述图像传感器25较佳位于所述遥控装置20的前方，因此所述遥控装置20供所述使用者手持使用时其指向大致为所述使用者的手臂方向的延伸。所述图像传感器25以预设视角V获取图像，用以获取涵盖所述受控装置10的所述光源12的图像。所述处理器29则根据所述图像形成二维空间以进行向量运算。例如图2显示根据所述图像传感器25所获取的图像所形成的二维空间2DS的示意图。

请参照图1和图2所示，假设于时间T₁时，所述图像传感器25获取包含所述光源12的第一图像F₁，其具有图像中心C₁（例如使用者的指向位置）；接着所述处理器29即可识别所述第一图像F₁中所述光源12的光源图像I₁₂，并将所述第一图像F₁映射（mapping）至二维坐标系统2DS，例如极坐标系统或直角坐标系统，此时所述第一图像F₁的所述图像中心C₁对应至二维空间中心P_C，并将所述第一图像F₁中所述光源图像I₁₂的位置记录为第一成像位置P₁。相同地，假设于时间T₂时，所述图像传感器25获取包含光源12’的第二图像F₂，其具有图像中心C₂（例如使用者的指向位置）；接着所述处理器29即可识别所述第二图像F₂中所述光源12’的光源图像I₁₂’，并将所述第二图像F₂映射至所述二维坐标系统2DS，此时所述第二图像F₂的所述图像中心C₂对应至所述二维空间中心P_C，并将所述第二图像F₂中所述光源图像I₁₂’的位置记录为第二成像位置P₂。必须说明的是，所述第一成像位置P₁和所述第二成像位置P₂可分别为光源所形成物件图像的中心位置、重心位置或所述物件图像中其他预设位置，只要使用相同定义即可。

必须说明的是，图1中参考符号12、12’仅用以表示不同时间的光源，并非表示不同光源；同理，参考符号10、10’以及14、14’仅用以表示不同时间的元件，并非表示不同元件。

本实施例中，所述处理单元29将所述第一图像F₁和所述第二图像F₂利用空间变换转换至同一二维空间以进行向量运算。一实施例中，所述第二图像F₂可转换至所述第一图像F₁所形成的二维空间；另一实施例中，所述第一图像F₁可转换至所述第二图像F₂所形成的二维空间；另一实施例中，所述第一图像F₁和所述第二图像F₂可分别转换至另一二维空间，以进行后续向量运算。例如，当以所述第一图像F₁所形成的二维空间进行向量运算时，所述图像中心C₁可为所述二维空间中心P_C；当以所述第二图像F₂所形成的二维空间进行向量运算时，所述图像中心C₂可为所述二维空间中心P_C；当使用所述第一图像和所述第二图像以外的二维空间时，所述图像中心C₁和C₂则映射至所述二维空间中心P_C。其中简单方式是可将所述第一图像F₁和所述第二图像F₂直接叠合，用以判断后续所述第一成像位置P₁和所述第二成像位置P₂的向量变化。

因此，所述处理器29可根据所述二维空间2DS中所述第一成像位置P₁和所述第二成像位置P₂得到目前移动向量并根据所述二维空间2DS中所述第二成像位置P₂和所述二维空间中心P_C得到指向向量接着根据所述目前移动向量所述指向向量和所述第二成像位置P₂通过向量运算即可决定所述受控装置10的移动方向或转向角度θ，例如图2所示朝向所述二维空间中心P_C的方向。

本实施例中，所述发射器27可通过红外光或无线电波（例如蓝牙）将所述移动方向传送至所述接收器14。可以理解图1和图2仅示例性地显示所述光源12、所述接收器14、所述发射器27与所述图像传感器25的相对位置以和所述视角V的形状；其中，所述视角V的形状和尺寸可根据所述图像传感器25的取像角度和取像距离而定。较佳地，所述处理单元29能够将所述图像传感器25所获取的图像转换成一矩型或方形的二维空间，以利进行向量运算。

一实施例中，如果所述处理器29具有色阶或色彩识别功能，所述受控装置10的所述光源12可设计为以不同亮度或颜色发光以对应所述受控装置10的不同工作模式，例如正常模式下所述受控装置10以预设速度和预设强度工作；静音模式下所述受控装置10以小于所述预设速度和所述预设强度工作；快速模式下所述受控装置10以大于所述预设速度和所述预设强度工作。必须说明的是，此处所述各种模式的功能可于出厂前根据所述受控装置10所执行的功能预先设定，并不限于本发明说明中所揭示的功能。因此，所述处理器29决定所述受控装置10的所述移动方向时，也可同时决定是否改变所述受控装置10的工作模式。此外，所述移动方向和所述工作模式可分别决定，所述工作模式的模式数量可根据不同应用决定。

一实施例中，所述受控装置10的所述光源12可设计为以不同频率闪烁以对应所述受控装置10的不同工作模式。所述处理器29可根据所述第一图像F₁和所述第二图像F₂决定所述移动方向，还可根据多个张图像以判定所述受控装置10的目前工作模式，故所述图像传感器25在每次被触发时（例如按压开关）可连续获取数张图像而并不限于两张图像。此外，所述第一图像F₁和所述第二图像F₂并不限定为连续的两张图像，也可为连续获取的多个张图像中相隔一张或多个张图像的两张图像。本实施例中，所述光源12可设计具有不同闪烁频率以对应所述受控装置10的不同工作模式（例如所述正常模式、静音模式或快速模式），当所述处理器29决定所述受控装置10的所述移动方向时，也可根据所获取多个图像判断所述光源12的闪烁频率以决定是否改变所述受控装置10的工作模式。此外，如果所述受控装置10被设定以静音模式运作时，所述受控装置10或所述处理器29可忽略模式变更指令。

一实施例中，所述处理器29还可根据所述目前移动向量和所述指向向量至少其中一者的大小决定所述受控装置10的移动速度和/或移动距离。举例而言，当所述指向向量的大小（即范数）大于或小于阈值时，所述处理器29发出的控制信号S_C可同时包含移动方向和模式变更信息；其中，所述阈值可为固定数值或由所述目前移动向量大小的倍数决定。此外，所述阈值可根据可改变的模式数量而包含多个阈值。所述处理器29还可判断所述移动向量的大小是否符合使用者的设定以决定是否进行模式变更，或也可直接控制所述受控装置10的移动速度。

图3显示本发明第二实施例的遥控系统2的示意图，其同样可为指向式机器人的遥控系统并包含受控装置10和遥控装置20。使用者同样可通过所述遥控装置20控制所述受控装置10，例如控制所述受控装置10的工作模式、行进方向、转向角度、移动速度、移动距离和/或操作强度等。

所述受控装置10具有第一光源121、第二光源122和接收器14且以预设移动方向（例如所述受控装置10的正面）移动。所述第一光源121和所述第二光源122具有不同的特征（详述于后），以供所述遥控装置20进行区别。所述接收器14则用以与所述遥控装置20进行单向或双向通讯。必须说明的是，图3所示所述受控装置10的所述第一光源121和所述第二光源122的位置并非用以限定本发明。如第一实施例所述，所述受控装置10可为执行预设功能的指向式机器人。

所述遥控装置20包含图像传感器25、发射器27和处理器29；其中，所述处理器29电性连接所述图像传感器25和所述发射器27。如第一实施例所述，所述遥控装置20可还包含至少一个开关（未示出）。

本实施例中，由于所述处理器29根据所述图像传感器25获取涵盖所述受控装置10的所述第一光源121和所述第二光源122的一张图像判断所述受控装置10的移动方向，因此所述处理器29可直接利用所述张图像所形成的二维空间进行向量运作。本实施例将直接以所述图像传感器25获取的所述图像说明向量运算，例如图4显示所述图像传感器25所获取的图像F的示意图。可以了解的是，当所述图像传感器25的取像角度导致所述图像F不为矩形时，可利用空间变换转换为矩形的二维空间以利向量运算。

请参照图3和图4所示，所述图像传感器25获取包含所述第一光源121和所述第二光源122的图像F，接着所述处理器29即可识别所述第一光源121和所述第二光源122并记录为第一成像位置P₁₂₁和第二成像位置P₁₂₂，如图4所示，所述图像F并具有图像中心P。必须说明的是，所述第一成像位置P₁₂₁和所述第二成像位置P₁₂₂可分别为物件图像的中心位置、重心位置或其他预设位置，只要使用定义相同的位置即可。

因此，所述处理器29可根据所述图像F中所述第一成像位置P₁₂₁和所述第二成像位置P₁₂₂得到所述受控装置10的目前移动方向此处假设所述目前移动方向和所述预设移动方向预设为相同方向（也即），所述处理器29即可借由所述目前移动方向决定所述受控装置10的所述预设移动方向同时，所述处理器29根据所述图像F中所述图像中心P和所述第二成像位置P₁₂₂得到指向向量因此，根据所述目前移动方向所述指向向量和所述成像位置P₁₂₂通过向量运算即可决定所述受控装置的移动方向或转向角度θ，如图4所示。本实施例与第一实施例的差异在于，第一实施例可根据所述受控装置10在两张图像中的光源位置变化判断所述受控装置10的目前移动方向，而第二实施例中所述处理器29根据同一图像中两光源判断所述受控装置10的目前移动方向，其他部份则与第一实施例类似，故于此不再赘述。

必须注意的是，所述目前移动方向和所述预设移动方向仅示例性地预设为相同方向（也即)。其他实施例中，所述目前移动方向和所述预设移动方向可不相同，只要于出厂时预先设定并由所述处理器29进行转换即可。本实施例中，只要能够判断所述第一光源121和所述第二光源122的相对位置，即能够判断所述目前移动方向

此外，本实施例仅例示所述指向向量为且所述预设移动方向的起始点为所述第二成像位置P₁₂₂；另一实施例中，所述指向向量也可选择为同时所述预设移动方向的起始点可选择为所述第一成像位置P₁₂₁。

本实施例中，所述受控装置10的所述第一光源121和所述第二光源122具有不同的特征，例如不同亮度、颜色、面积或形状。例如，所述处理器29具有色阶或色彩识别功能，所述第一光源121由3颗LED灯所组成且所述第二光源122由1颗LED灯所组成，并假设所述LED灯亮度相同，所述处理器29可由色阶识别功能决定所述第一光源121和所述第二光源122的位置。因此，所述处理器29可根据上述光源特征识别所述第一光源121和所述第二光源122的相对位置以得到所述受控装置10的所述目前移动方向

此外，所述第一光源121和所述第二光源122的不同亮度或颜色的组合可对应所述受控装置的不同工作模式（例如所述正常模式、静音模式或快速模式），因此所述处理器29决定所述受控装置10的所述移动方向时，也可决定是否改变所述受控装置10的工作模式。

如第一实施例所述，所述第一光源121和所述第二光源122也可设计为不同闪烁频率以对应所述受控装置10的不同工作模式（例如所述正常模式、静音模式或快速模式）或供分辨不同光源，因此所述处理器29决定所述受控装置10的所述移动方向时，也可决定是否改变所述受控装置10的工作模式。

如第一实施例所述，所述处理器29还可根据所述指向向量的大小决定所述受控装置10的移动速度和/或移动距离，例如根据所述指向向量与至少一个阈值的比较结果判断是否改变工作模式，由于其与第一实施例类似，故于此不再赘述。

图5显示本发明第三实施例的遥控系统3的示意图，其同样可为指向式机器人的遥控系统并包含受控装置10和遥控装置20。使用者同样可通过所述遥控装置20控制所述受控装置10，例如控制所述受控装置10的行进方向、转向角度、移动速度、移动距离和/或操作强度等。

所述受控装置10具有光源12和接收器14且以预设移动方向移动，其中所述光源12具有预设图案用以对应于所述预设移动方向（例如箭号指向所述预设移动方向如图5所示）。所述光源12以可调的点亮频率发光或持续点亮，以作为所述受控装置10的位置检测参考点。所述接收器14则用以与所述遥控装置20进行单向或双向通讯。必须说明的是，图5所示所述受控装置10的所述光源12的位置并非用以限定本发明。如第一实施例所述，所述受控装置10可为执行预设功能的指向式机器人

本实施例中，由于所述处理器29根据所述图像传感器25获取涵盖所述受控装置10的所述光源12的一张图像判断所述受控装置10的移动方向或转向角度，因此所述处理器29可直接利用所述张图像所形成的二维空间进行向量运作。本实施例将直接以所述图像传感器25获取的所述图像说明向量运算，例如图6显示所述图像传感器25所获取的图像F的示意图。可以了解的是，当所述图像传感器25的取像角度导致所述图像F不为矩形时，可利用空间变换转换为矩形的二维空间以利向量运算。

请参照图5和图6所示，所述图像传感器25获取包含所述光源12的图像F，接着所述处理器29即可识别所述光源12并记录为成像位置P₁₂和图像中心P，如图6所示。同时，所述处理器29也判断所述光源12的所述预设图案的形状。必须说明的是，所述成像位置P₁₂可为所述物件图像（即光源图像）的中心位置、重心位置或其他预设位置。例如，本实施例中所述成像位置P₁₂定义为所述预设图案的中心位置。

因此，所述处理器29可根据所述图像F中所述成像位置P₁₂和所述预设图案的形状得到所述受控装置10的所述预设移动方向例如所述预设图案的形状为箭头并假设所述箭头指向与所述预设移动方向预设为相同方向，如图5所示，所述处理器29即可借由所述预设图案判断所述受控装置10的所述预设移动方向以作为目前移动方向；同时，所述处理器29根据所述图像F中所述图像中心P得到指向向量接着根据所述目前移动方向、所述指向向量和成像位置通过向量运算即可决定所述受控装置的转向角度θ或移动方向，如图6所示。本实施例与第一实施例的差异在于，第一实施例可根据所述受控装置10在两张图像中的光源位置变化判断所述受控装置10的目前移动方向，而第三实施例中所述处理器29根据所述光源的形状判断所述受控装置10的目前移动方向，其他部份则与第一实施例类似，故于此不再赘述。

必须注意的是，所述预设图案的形状仅示例性地显示为箭号；其他实施例中，所述预设图案的形状可为三角形、五边形、或其他非对称图形，只要所述处理器29可识别并与所述预设方向进行关联即可。也即，本实施例中，只要所述处理器29能够识别出所述光源图像的形状，即可识别出目前移动方向（即预设方向）。

本实施例中，由于所述处理器29具有图案识别功能，所述光源12的所述预设图案也可设计由多个发光二极体排列而成并控制部份二极体发光以形成不同图案来对应所述受控装置10的不同工作模式（例如所述正常模式、静音模式或快速模式），因此所述处理器29决定所述受控装置10的所述移动方向时，也可决定是否改变所述受控装置10的工作模式。

另一实施例中，如果所述处理器29具有色阶或色彩识别功能，所述受控装置10的所述光源12可设计为以不同亮度或颜色以对应所述受控装置10的不同工作模式（例如所述正常模式、静音模式或快速模式），因此所述处理器29决定所述受控装置10的所述移动方向时，也可决定是否改变所述受控装置10的工作模式。此时，所述光源12可持续以不同亮度或颜色发光以表示目前工作模式。

如第一实施例所述，所述光源12也可具有不同闪烁频率以对应所述受控装置10的不同工作模式（例如所述正常模式、静音模式或快速模式），因此所述处理器29决定所述受控装置10的所述移动方向时，也可决定是否改变所述受控装置10的工作模式。

如第一实施例所述，所述处理器29还可根据所述指向向量的大小决定所述受控装置10的移动速度和/或移动距离；例如根据所述指向向量与至少一个阈值的比较结果判断是否改变工作模式，由于其与第一实施例类似，故于此不再赘述。

上述各实施例中，所述遥控装置20较佳为手持式遥控装置；其他实施例中，所述遥控装置20也可为可携式电子装置，例如搭载红外光或蓝牙功能的智慧型手机，其中所述智慧型手机的照相机功能可对应本发明的所述图像传感器25的功能。

上述各实施例的所述图像传感器25的视野较佳涵盖整个所述受控装置10以确保所述光源皆可被所述图像传感器25获取。所述图像传感器25可为一互补式金氧半导体（CMOS）图像传感器或电荷耦合装置（CCD）。

一实施例中，上述各实施例的所述图像传感器25根据所述处理器29所应用的坐标系统可被划分为多个子区域的集合。以直角坐标系统为例，请参照图2所示，其显示操作区域被划分为多个子区域的矩阵的示意图。也就是说，所述图像中至少一个光点的位置信息可获取自查找表，所述查找表由划分所述图像传感器的视野为多个子区域的矩阵所形成。

上述光源可为任何已知光源，例如发光二极体（LED）、雷射二极体（LD）或其他主动光源，但本发明并不限于此，例如可以半透明盖体透出主动光源所发出的光，借以决定光源的形状。若使用红外光光源，则可避免影响使用者的视觉。

本发明说明中，指向位置可定义为图像中心，当映射至二维空间进行向量运算时，所述指向位置可映射至二维空间中心。然而，根据不同实施例，所述指向位置也可定义为所获取的图像中的其它预设位置，例如所述图像的角落；当映射至二维空间进行向量运算时，所述指向位置可映射至所述二维空间的相对位置。

如上所述，已知具有多个按键或以雷射引导光束来操作的遥控系统分别具有精确度不佳和反应时间缓慢的问题。因此，本发明提供一种指向式机器人的遥控系统，其可根据所述受控装置的光源图像通过向量运算决定所述受控装置的转向角度、移动方向、移动目的和/或移动距离。借此，使用者可更直觉地控制所述遥控装置的操作。

虽然本发明已被前述实施例披露，但是其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定的范围为准。

Claims

1.一种遥控系统，该遥控系统包含：

受控装置，该受控装置包含：

光源；以及

遥控装置，该遥控装置包含：

图像传感器，用以于不同时间获取包含所述光源的第一图像和第二图像；以及

处理器，用以根据所述图像传感器所获取的图像形成二维空间，根据所述二维空间中的所述第一图像和所述第二图像中所述光源的成像位置计算所述受控装置在所述二维空间中的目前移动向量，根据所述二维空间中的所述第二图像中所述光源的所述成像位置和所述二维空间中的预设指向位置计算在所述二维空间中的指向向量，并根据所述二维空间中的所述目前移动向量和所述指向向量决定所述受控装置的移动方向。

2.根据权利要求1所述的遥控系统，其中所述受控装置还包含接收器，且所述遥控装置还包含发射器，所述处理器通过所述发射器以红外光或无线电波将所述移动方向传送至所述接收器。

3.根据权利要求1所述的遥控系统，其中所述光源具有闪烁频率。

4.根据权利要求3所述的遥控系统，其中所述受控装置为清洁机器人，所述清洁机器人具有至少一种对应所述光源的所述闪烁频率的运作模式。

5.根据权利要求1所述的遥控系统，其中所述预设指向位置为所述第二图像的图像中心。

6.根据权利要求1所述的遥控系统，其中所述处理器还根据所述目前移动向量和所述指向向量的至少其中一者的大小决定所述受控装置的移动速度和/或移动距离。

7.一种遥控系统，该遥控系统包含：

受控装置，该受控装置包含：

第一光源和第二光源；以及

遥控装置，该遥控装置包含：

图像传感器，用以获取包含所述第一光源和所述第二光源的图像；以及

处理器，用以根据所述图像中所述第一光源和所述第二光源的成像位置计算所述受控装置在所述图像中的目前移动方向，根据所述图像中所述第一光源或所述第二光源的所述成像位置和所述图像中的预设指向位置计算在所述图像中的指向向量，并根据所述图像中的所述目前移动方向、所述指向向量和所述成像位置决定所述受控装置的移动方向。

8.根据权利要求7所述的遥控系统，其中所述受控装置还包含接收器，且所述遥控装置还包含发射器，所述处理器通过所述发射器以红外光或无线电波将所述移动方向传送至所述接收器。

9.根据权利要求7所述的遥控系统，其中所述第一光源和所述第二光源具有不同的特征。

10.根据权利要求9所述的遥控系统，其中所述受控装置为清洁机器人，所述清洁机器人具有至少一种对应所述第一光源和/或所述第二光源的所述特征的运作模式。

11.根据权利要求7所述的遥控系统，其中所述预设指向位置为所述图像的图像中心。

12.一种遥控系统，该遥控系统包含：

受控装置，该受控装置包含：

光源，具有预设图案；以及

遥控装置，该遥控装置包含：

图像传感器，用以获取包含所述预设图案的图像；以及

处理器，用以根据所述图像中所述预设图案判定所述受控装置在所述图像中的目前移动方向，并根据所述图像中所述光源的成像位置和所述图像中的预设指向位置计算在所述图像中的指向向量，并根据所述图像中的所述目前移动方向、所述指向向量和所述成像位置决定所述受控装置的转向角度。

13.根据权利要求12所述的遥控系统，其中所述受控装置还包含接收器，且所述遥控装置还包含发射器，所述处理器通过所述发射器以红外光或无线电波将所述转向角度传送至所述接收器。

14.根据权利要求12所述的遥控系统，其中所述光源的所述预设图案为箭头或非对称图形。

15.根据权利要求12所述的遥控系统，其中所述光源具有闪烁频率，所述受控装置具有至少一种对应所述光源的所述闪烁频率的运作模式。

16.根据权利要求12所述的遥控系统，其中所述预设图案由多个发光二极体排列而成，且通过使部分所述发光二极体发光以改变所述预设图案，所述受控装置具有至少一种运作模式对应所述光源的所述预设图案。

17.根据权利要求12所述的遥控系统，其中所述预设指向位置为所述图像的图像中心。