CN104991647B - 一种可实现手势识别的被控装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可实现手势识别的被控装置及其控制方法，通过在被控装置中应用多个距离传感器，由所述多个距离传感器对用户针对该装置的各种有效手势进行感测，并将所述各种有效手势与该装置的各项操作一一对应，从而得到了一种可以进行手势识别的被控装置，并实现了该被控装置的非接触式手势识别控制方法，从而实现了装置的智能化灵活控制。

Description

一种可实现手势识别的被控装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能家居物联网领域的控制装置及控制方法，更具体地，涉及一种可实现手势识别的被控装置及其控制方法。

背景技术

在家居环境中，入墙开关是我们除去遥控器外最常使用的控制输入设备。在智能家居环境中，入墙开关将起到更加重要的作用，它可能可以作为最常见的输入和输出装置存在于各个房间中。所以在智能家居环境中，我们需要一种更廉价的，并且可以定义多种输入指令的输入方式集成到入墙开关（插座）中去，以拓展更多的功能。

此外，对于传统的顶灯来说，因为高度的关系，人们往往无法直接进行控制，所以都是由对应的入墙开关来控制的。但当由于走线的问题无法很方便的接触开关时或者当顶灯被升级为智能灯具之后提供了更多的功能，因此传统开关无法对灯具进行直接控制的时候，就需要通过其他方法对灯具进行控制。

本发明提供了一种可实现手势识别的被控装置以及应用在该装置上的非接触式的手势识别的控制方法，其中所述被控装置包括上述入墙开关或灯具，从而能够用来解决上述问题。

发明内容

本发明通过在被控装置中应用多个距离传感器，由所述多个距离传感器对用户针对该装置的各种有效手势进行感测，并将所述各种有效手势与该装置的各项操作一一对应，从而得到了一种可以进行手势识别的被控装置，并实现了该被控装置的非接触式手势识别控制方法，从而实现了装置的智能化灵活控制。

为了达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种可实现手势识别的被控装置，该装置包括：

手势施加部件：通过对该部件施加相应手势能够实现对该被控装置的控制；以及

多个距离传感器：设置在所述部件的各个侧边上，并且所述距离传感器用于测定遮挡事件的发生；当发生两个以上的连续遮挡事件时，将依次连续发生的两相邻遮挡事件的时间间隔与预定的时间参数进行对比，如果该时间间隔小于或等于所述预定的时间参数，判定该相邻遮挡事件为有效事件组合，一旦该时间间隔大于所述预定的时间参数，判定该相邻遮挡事件为无效事件组合，将有效事件组合进行整合以得到有效排列组合序列；

其中，将表示不同遮挡事件的各种排列组合序列与该装置的各项操作一一对应，当该装置得到一有效排列组合序列时，该装置实施与该有效排列组合序列相对应的操作。

进一步地，所述装置包括四个距离传感器，其分别位于所述部件左侧、上侧、右侧和下侧的四个侧边上，其用于测量该距离传感器的测定方向上的物品至该传感器的距离。

进一步地，其中所述手势施加部件包括显示屏、灯具。

进一步地，其中所述距离传感器使用超声波或者主动红外技术实现。

进一步地，其中所述距离传感器采用主动红外发送接收对管实现；当物体靠近所述距离传感器时，输出电压变大，MCU根据AD采样值判断物体的远近。

进一步地，其中所述距离传感器的硬件实现方式为：控制NE555定时开关红外发送接收管接收物体返回的红外信号，接收电压通过TLC2272运放电路放大，输出至AD接口，AD采样得到距离参数。

进一步地，将得到的距离参数与一预定参数对比，当该距离参数小于或等于该预定参数时定义为相应距离传感器被物体遮挡。

此外，还提供了利用前述的装置实现的一种手势识别的控制方法，包括如下步骤：

排列组合序列定义步骤：将多个距离传感器中各传感器的遮挡事件定义为各对应事件，并按照遮挡事件的先后顺序组合定义出排列组合序列，将所述排列组合序列与所述装置的各项操作一一对应；

遮挡事件测定步骤：当有物体接近一距离传感器的测量方向的前方至小于或等于一预定参数时，判断有遮挡事件发生；

排列组合序列判断步骤：当发生两个以上的连续遮挡事件时，将依次连续发生的两相邻遮挡事件的时间间隔与预定的时间参数进行对比，如果该时间间隔小于或等于所述预定的时间参数，判定该相邻遮挡事件为有效事件组合，一旦该时间间隔大于所述预定的时间参数，判定该相邻遮挡事件为无效事件组合，将有效事件组合进行整合以得到有效排列组合序列；

被控装置控制步骤：按照排列组合序列与被控装置操作的对应关系，实施与所述有效排列组合序列对应的操作。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例性实施例。

图1为本发明提供的一种被控装置的示意性结构图示。

图2为根据本发明一实施方式的事件发生示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种例如灯具或者入墙开关的被控装置，该装置主要包括：例如显示屏的手势施加部件，通过在该部件上施加有效手势能够实现对该被控装置的控制，例如通过对入墙开关进行开关控制的显示屏实施各种对应控制手势能够实现该开关的各项操作；以及在该部件的各个侧边上的多个距离传感器，例如分别在部件的左侧、上侧、右侧和下侧这四个侧边上的四个距离传感器A、B、C、D。上述距离传感器用于判断阻挡物与传感器本身的距离，可以使用超声波或者主动红外相关技术实现，例如采用主动红外发送接收对管实现。当物体靠近所述距离传感器时，输出电压变大，MCU根据AD采样值判断物体的远近，其具体的硬件实现方式为控制NE555定时开关红外发送接收管接收物体返回的红外信号，接收电压通过TLC2272运放电路放大，输出至AD接口，AD采样得到距离参数。

将得到的距离参数与得到的距离参数与一预定参数对比，当该得到的距离参数小于或等于一预定参数时判定该相应距离传感器被物体遮挡。例如，对于某一个指定的距离传感器，例如对于距离传感器A，当有物体接近其测量方向的前方至小于或等于预定参数时，即有遮挡事件发生，我们将其定义为A事件发生。相应的，我们可以得到其他距离传感器B、C、D的遮挡事件分别为B事件、C事件、D事件等。

首先，对前述遮挡事件的相应排列组合序列进行定义，以将其与被控装置的各个相应操作进行关联。例如将图1中如箭头所示的手势动作所产生的遮挡事件排列组合序列定义为“左翻”，如果该被控装置的显示屏检测到该有效排列组合序列，该被控装置能够实现“左翻”操作、即使得显示屏中的信息可以转换成“左边”一页的信息。以此类推，也可以定义“右翻”、“上翻”、“下翻”、“回退”、“刷新”等开关操作对应的相应各种手势。

当用户依次接近如上所述距离传感器时，就得到了A、B、C、D等事件依次发生的某种可能的排列组合。首先，定义出一时间参数T，只有两相邻事件发生的间隔时间在指定时间T之内时，才能得到有效的事件组合。例如，如图2所示，假设用户依次接近4个距离传感器，分别得到事件A、B、C、D。同时使得A、B事件发生的时间间隔为T1；B、C时间发生的时间间隔为T2；C、D时间发生的时间间隔为T3；并且D事件之后没有其他事件，A事件之前也没有其他事件。其中经过对比发现T1<T，T2<T，T3>T。由于A事件之前没有其他事件，那么当A发生时，我们得到第一个输入为A；由于A、B事件之间的时间间隔T1<T，因此能够得到有效的事件组合AB，那么第一个输入变成AB；由于B、C事件之间的时间间隔T2<T，因此能够同时得到有效的事件组合AB和BC，此时将上述事件组合AB和BC进行整合，就得到了第一个输入的排列组合序列变成ABC；由于C、D事件之间的时间间隔T3>T，因此相应的事件组合CD无效，即定时时间T到达时下一个事件D尚未发生，所以不能得到有效的事件组合CD，因此不能将该事件组合CD计入事件组合序列中，此时第一个输入的排列组合序列仍然为ABC，并且本次事件输入结束，最后得到的输入序列为ABC，此时该被控装置能够实施与该有效排列组合序列ABC相对应的操作，并且将会重新开始记录下一个输入；当事件D发生时，我们得到第二个输入D；由于D之后没有其他事件，因此当定时时间T到达时没有下一个事件发生，所以得到的第二个有效输入为D。

当如前所述一旦得到有效的排列组合序列，就按照之前定义的对应关系使得被控装置实施相应操作。例如如图1所示，如箭头所示产生了一个手势动作，并且该手势动作从传感器A至传感器C的事件小于或等于预定时间T，根据上面的描述，我们可以得到有效输入事件为AC，并且如前所述该AC事件已经被定义为“左翻”，那么当上述手势发生并被装置检测得到该有效排列组合序列AC时，该被控装置能够实现“左翻”操作，因此能够使得显示屏中的信息转换成“左边”一页的信息。以此类推，可以根据定义出的“右翻”、“上翻”、“下翻”、“回退”、“刷新”等操作定义实现对应的相应各种手势的操作控制。

如上以上实施方式所述，通过在例如入墙开关或灯具的被控装置中应用多个距离传感器，并通过所述多个距离传感器感测用户对该被控装置实施的各种有效手势，并将所述各种有效手势与该被控装置的各项操作定义对应，能够得到一种可以进行手势识别的被控装置并能实现该装置的非接触式手势识别控制方法，从而实现了装置的智能化灵活控制。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或省略。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或省略。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或省略。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和调整，这些改进和调整也落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种可实现手势识别的被控装置，该装置包括：手势施加部件：通过对该部件施加相应手势能够实现对该被控装置的控制；以及多个距离传感器：设置在所述部件的各个侧边上，并且所述距离传感器用于测定遮挡事件的发生；其特征在于，当发生两个以上的连续遮挡事件时，将依次连续发生的两相邻遮挡事件的时间间隔与预定的时间参数进行对比，如果该时间间隔小于或等于所述预定的时间参数，判定该相邻遮挡事件为有效事件组合，一旦该时间间隔大于所述预定的时间参数，判定该相邻遮挡事件为无效事件组合，将有效事件组合进行整合以得到有效排列组合序列；将表示不同遮挡事件的各种排列组合序列与该装置的各项操作一一对应，当该装置得到一有效排列组合序列时，该装置实施与该有效排列组合序列相对应的操作。

2.根据权利要求1所述的装置，其中该装置包括四个距离传感器，其分别位于在所述部件的左侧、上侧、右侧和下侧的四个侧边处，并用于测量该距离传感器的测定方向上的物品至该距离传感器的距离。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述手势施加部件包括显示屏、灯具。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述距离传感器使用超声波或者主动红外技术实现。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述距离传感器采用主动红外发送接收对管实现；当物体靠近所述距离传感器时，输出电压变大，MCU根据AD采样值判断物体的远近。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述距离传感器的硬件实现方式为：控制NE555定时开关红外发送接收管接收物体返回的红外信号，接收电压通过TLC2272运放电路放大，输出至AD接口，AD采样得到距离参数。

7.根据权利要求6所述的装置，将得到的距离参数与一预定参数对比，当该距离参数小于或等于该预定参数时定义为相应距离传感器被物体遮挡。

8.利用权利要求1-7任一所述的装置实现的一种手势识别的控制方法，包括如下步骤：

排列组合序列定义步骤：将多个距离传感器中各传感器的遮挡事件定义为各对应事件，并按照遮挡事件的先后顺序组合定义出排列组合序列，将所述排列组合序列与所述装置的各项操作一一对应；

遮挡事件测定步骤：当有物体处于一距离传感器的测量方向的前方时，如果该物体与该距离传感器之间的距离小于或等于一预定参数，则判断有遮挡事件发生；

排列组合序列判断步骤：当发生两个以上的连续遮挡事件时，将依次连续发生的两相邻遮挡事件的时间间隔与预定的时间参数进行对比，如果该时间间隔小于或等于所述预定的时间参数，判定该相邻遮挡事件为有效事件组合，一旦该时间间隔大于所述预定的时间参数，判定该相邻遮挡事件为无效事件组合，将有效事件组合进行整合以得到有效排列组合序列；

被控装置控制步骤：按照排列组合序列与被控装置操作的对应关系，实施与所述有效排列组合序列对应的操作。