CN107389977A - 一种方向自动识别系统以及识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种方向自动识别系统，包括控制器，还包括分别与控制器信号连接的两组感应元件，所述控制器能够根据接收到的感应元件的信号对物体的移动方向进行识别。该系统能够自动识别手势等移动的方向进而能够对待控制设备实现更多的操作。
Description
技术领域
本发明属于方向识别领域，尤其涉及一种识别手势的方向自动识别系统以及识别方法。
背景技术
传统的感应控制开关如楼道的红外感应延时开关、卫生间的红外感应冲水开关，实现的都是一个单稳态延时的控制，而且无法识别方向，控制方式单一，实现的控制功能有限，即传统的感应控制开关，一般只有两种状态，即开与关，无法实现两种以上的状态控制。当要控制电机等“向左移动、向右移动、停止”三种状态时，传统的感应控制开关无法做到。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种方向自动识别系统以及识别方法，该系统和方法不仅能够具有开关功能，还能够识别物体的移动方向。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种方向自动识别系统，包括控制器，其特征在于，还包括分别与控制器信号连接的两组感应元件，所述控制器能够根据接收到的感应元件的信号对物体的移动方向进行识别。
优选地，每组感应元件均包括红外发射二极管和红外一体化接收头，所述红外发射二极管和后外一体化接收头均与控制器信号连接。
本发明还提供了一种基于上述方向自动识别系统的方向自动识别方法，具体步骤如下：
步骤一：控制器根据感应元件接收到的信号识别在识别范围内物体是否存在；
步骤二：在识别到物体存在的情况下，控制器根据接收到的感应元件的信号的先后顺序判断物体的移动方向。
优选地，上述步骤一还具有以下分步骤：
步骤a：控制器控制红外发射二极管发出红外脉冲信号，同时判断红外一体化接收头是否接收到红外脉冲信号，如果红外一体化接收头接收到红外脉冲信号，此种状态标记为flag1；
步骤b：控制器控制红外发射二极管不发出红外脉冲信号，同时判断红外一体化接收头是否接收到红外脉冲信号，如果红外一体化接收头接收不到红外脉冲信号，此种状态标记为flag2；
步骤c：控制器根据flag1和flag2的值来判断在识别范围内是否存在物体。
优选地，在上述步骤c中，如果flag1和flag2的值均为1，则判定为在识别范围存在物体，如果flag1和flag2的值至少一个为0，则判定为在识别的范围不存在物体。
优选地，控制器多次执行步骤a和步骤b以得到多组flag1和flag2，然后执行步骤c。
优选地，当多次执行步骤a和步骤b之后得到的flag1和flag2的值均为1，则判定为在识别范围内存在物体。
优选地，在上述步骤二中，当控制器持续接收到其中一组感应元件的信号，控制器判定为停止移动。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)该系统能够对在识别范围内的人手等物体的移动方向进行识别，进而实现对其它设备进行方向控制，而不只是目前的开和关的控制，能够通过手势等实现对更多设备的控制；
2)该系统在判断人手是否在识别范围内时，通过对发射信号和未发射信号两种情况下进行识别判断，减少了误判的概率；并且通过多次验证来保证识别结果的正确性，进一步减少了误判。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的控制原理图
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
该方向自动识别系统，包括控制器1和两组感应元件，两组感应元件分别为感应元件21和感应元件22，感应元件21和22均与控制器1信号连接，控制器1能够根据从感应元件21和22接收到的信号来识别人挥手的动作或者其它物体的移动。
具体地，感应元件21包括一个红外发射二极管211和一个红外一体化接收头212，感应元件22包括一个红外发射二极管221和一个红外一体化接收头222，控制器1一方面控制红外发射二极管211和221发出红外脉冲信号，一方面检测红外一体化接收头212和222接收反射回的红外脉冲信号。
该系统的识别手或者其它物体的方法如下：以感应元件21举例，控制器1控制红外发射二极管211的发射脉冲时间(发射脉冲时间指的是单个脉冲的时长)；在发射脉冲时间内，红外发射二极管211发射红外脉冲信号，如果红外一体化接收头212接收到信号，标记为flag1；在发射脉冲时间外，即当红外发射二极管211没有发射红外脉冲信号时，如果红外一体化接收头212没有接收到信号，标记为flag2；如果flag1和flag2均为真，控制器1判定为识别到了手或者其它物体，并作出相应的控制，如果flag1和flag2其中至少一个为假，具体地，如果flag1为假，flag2为真，即当红外发射二极管211发射红外脉冲信号时，红外一体化接收头212没有接收信号，当红外发射二极管211没有发射红外脉冲信号时，红外一体化接收头212也没接收到信号，说明在所能识别的范围内没有手势或者物体；如果flag1为真，flag2为假，即当红外发射二极管211发射红外脉冲信号时，红外一体化接收头212接收到了红外脉冲信号，当红外发射二极管211没有发射红外脉冲信号时，红外一体化接收头212也接收到了红外脉冲信号，说明接收到的红外脉冲信号不是来自红外发射二极管211，可能是其它红外设备发出的信号；如果flag1为假，flag2为假，此时当红外发射二极管211发射红外脉冲信号时，红外一体化接收头212没有接收到信号，当红外发射二极管211没有发射红外脉冲信号时，红外一体化接收头212却接收到了信号，此种情况也可能是出现了其它的干扰源。对于flag1和flag2其中一个为假的情况，控制器判定为在识别范围内没有手势或者物体。
为了保证识别的准确性，控制器1可以对flag1和flag2反复验证，即控制器1可以循环地控制红外发射二极管211发射脉冲信号和停止发射红外脉冲信号，对flag1和flag2进行多次验证之后，如果flag1和flag2大部分为真或者从flag1和flag2在第一次为真之后一定次数之后均为真，说明在识别的范围内具有手或者其它物体。具体地，flag1和flag2在反复验证时为真的次数或者第一次为真后多少次为真均可以设定。并且，由于控制器1控制红外发射二极管211发射和停止发射红外脉冲信号的频率很高，因此，就算物体是移动的，也能够保证接收到一定次数的信号。
并且，感应元件22对物体移动的识别方法和感应元件21对物体移动的识别方法完全一样，均采用上述方法。其中，所述红外发射二极管211和212和红外一体化接收头212和222均采用现有技术，此处不再详述。
该系统的方向识别方法如下：将两个感应元件21和22进行安装，并使红外发射二极管211和221的红外脉冲发射方向相互平行，不能重合，同时为了方便描述，假设感应元件21设置在感应元件22的右边；当控制器1首先接收到感应元件21的信号，然后接收到感应元件22的信号，说明物体或者手是从右向左移动的；当控制器1首先接收到感应元件22的信号，然后接收到感应元件21的信号，说明物体或者手是从左向右移动的；当控制器1持续接收到感应元件21或者感应元件22其中一个的信号，即人手或者物体停留在感应元件21或22的识别区域内，此时控制器1输出“停止”信号，可以是电机停止转动，或者游戏结束等。当然，感应元件21和22可以左右设置，也可以上下设置，可以与水平面成其它角度的设置。
所述控制器1可以为现有技术中的单片机，此处不再详述。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种方向自动识别系统，包括控制器，其特征在于，还包括分别与控制器信号连接的两组感应元件，所述控制器能够根据接收到的感应元件的信号对物体的移动方向进行识别。
2.根据权利要求呢1所述的一种方向自动识别系统，其特征在于，每组感应元件均包括红外发射二极管和红外一体化接收头，所述红外发射二极管和后外一体化接收头均与控制器信号连接。
3.一种基于权利要求2所述的方向自动识别系统的方向自动识别方法，具体步骤如下：
步骤一：控制器根据感应元件接收到的信号识别在识别范围内物体是否存在；
步骤二：在识别到物体存在的情况下，控制器根据接收到的感应元件的信号的先后顺序判断物体的移动方向。
4.根据权利要求3所述的方向自动识别方法，其特征在于，上述步骤一还具有以下分步骤：
步骤a：控制器控制红外发射二极管发出红外脉冲信号，同时判断红外一体化接收头是否接收到红外脉冲信号，如果红外一体化接收头接收到红外脉冲信号，此种状态标记为flag1；
步骤b：控制器控制红外发射二极管不发出红外脉冲信号，同时判断红外一体化接收头是否接收到红外脉冲信号，如果红外一体化接收头接收不到红外脉冲信号，此种状态标记为flag2；
步骤c：控制器根据flag1和flag2的值来判断在识别范围内是否存在物体。
5.根据权利要求4所述的方向自动识别方法，其特征在于，在上述步骤c中，如果flag1和flag2的值均为1，则判定为在识别范围存在物体，如果flag1和flag2的值至少一个为0，则判定为在识别的范围不存在物体。
6.根据权利要求4或5所述的方向自动识别方法，其特征在于，控制器多次执行步骤a和步骤b以得到多组flag1和flag2，然后执行步骤c。
7.根据权利要求6所述的方向自动识别方法，其特征在于，当多次执行步骤a和步骤b之后得到的flag1和flag2的值均为1，则判定为在识别范围内存在物体。
8.根据权利要求3所述的方向自动识别方法，其特征在于，在上述步骤二中，当控制器持续接收到其中一组感应元件的信号，控制器判定为停止移动。
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