CN113946219A - 智能设备的控制方法及装置、交互设备及存储介质 - Google Patents

智能设备的控制方法及装置、交互设备及存储介质 Download PDF

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CN113946219A CN202111244113.2A CN202111244113A CN113946219A CN 113946219 A CN113946219 A CN 113946219A CN 202111244113 A CN202111244113 A CN 202111244113A CN 113946219 A CN113946219 A CN 113946219A
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Abstract

本发明提供了一种智能设备的控制方法及装置、交互设备及存储介质，通过该方法，当交互设备在唤醒状态下检测到用户产生的手部运动轨迹时，可在交互设备上设置的多个感应区域中确定目标感应区域，基于目标感应区域上预先设置的每个距离传感器产生的输出信号值，在预设的多个操作手势中确定该手部运动轨迹对应的目标操作手势。继而确定目标操作手势对应的控制指令，依据该控制指令对交互设备关联的智能设备进行控制。应用本发明的方法，用户可通过手部运动触发交互设备进行手势识别，继而对智能设备进行控制，无需通过手机等移动终端执行繁琐的控制操作，可节省简化用户的操作过程，提高操控效率。

Description

智能设备的控制方法及装置、交互设备及存储介质
技术领域
本发明涉及交互控制技术领域，特别是一种智能设备的控制方法及装置、交互设备及存储介质。
背景技术
随着物联网技术的发展，许多智能设备逐渐进入人们的视野，例如各类智能家居。用户可以远程对智能设备进行操控，例如远程控制智能灯具启动照明或是结束照明，无需使用设备的实体控制装置，给人们的生活带来了极大的便利性。
随着人们生活水平的不断提高，人们在日常生活中使用的智能设备亦不断增多。目前，各类智能设备的远程控制功能通常与其对应的应用软件相绑定，故用户通常需在手机等移动终端上安装多个应用软件。用户在控制某个智能设备时，需使用移动终端打开对应的应用软件，连接对应的智能设备，并在应用软件中进行相应的控制操作。使得用户控制智能设备的过程较为繁琐，需耗费过多时间和精力，操控效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种智能设备的控制方法，以解决用户控制智能设备的过程较为繁琐，操作效率低的问题。
本发明实施例还提供了一种智能设备的控制装置，用以保证上述方法实际中的实现及应用。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种智能设备的控制方法，包括：
当检测到用户相对于预先设置的交互设备产生手部运动轨迹时，判断所述交互设备当前是否处于唤醒状态；所述交互设备中设置有多个感应区域，每个所述感应区域中依据该感应区域在所述交互设备中对应的设备形态设置有多个距离传感器；
若所述交互设备当前处于唤醒状态，则在所述多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域，并获取在所述手部运动轨迹的产生过程中，所述目标感应区域中的每个距离传感器所产生的多个输出信号值；
确定所述交互设备中预设的多个操作手势，并确定每个所述操作手势在所述目标感应区域中对应的距离传感器集合，每个所述距离传感器集合包括用于识别其对应的操作手势的多个距离传感器；
基于每个所述距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势；
确定所述目标操作手势对应的控制指令，并依据所述控制指令，对所述交互设备关联的智能设备进行控制。
上述的方法，可选的，还包括：
若所述交互设备当前未处于唤醒状态，则确定所述手部运动轨迹是否与预设的唤醒手势相匹配；
若所述手部运动轨迹与所述唤醒手势相匹配，则将所述交互设备由当前的非唤醒状态切换为唤醒状态。
上述的方法，可选的，所述判断所述交互设备当前是否处于唤醒状态，包括：
确定当前所述交互设备对应的使能信号；
判断所述使能信号是否为触发所述交互设备处于唤醒状态的使能信号；
若所述使能信号为触发所述交互设备处于唤醒状态的使能信号，则确定所述交互设备当前处于唤醒状态。
上述的方法，可选的，所述在所述多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域，包括：
确定每个所述感应区域对应的检测信号值；
在各个所述检测信号值中确定目标检测信号值，所述目标检测信号值为各个所述检测信号值中数值最大的检测信号值；
将所述目标检测信号值对应的感应区域作为所述目标感应区域。
上述的方法，可选的，所述基于每个所述距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势，包括：
对于每个所述操作手势，依据其对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序和该操作手势对应的预设构建规则，构建该操作手势对应的信号值矩阵；
确定每个所述操作手势对应的卷积核集合，每个所述操作手势对应的卷积核集合中包括至少一个预先设置的卷积核；
将每个所述操作手势对应的信号值矩阵与其对应的卷积核集合中的各个卷积核作乘积运算，得到每个所述操作手势对应的输出矩阵；
对于每个所述操作手势，将该操作手势对应的输出矩阵与该操作手势对应的预设匹配矩阵进行比较，若该操作手势对应的输出矩阵与其对应的预设匹配矩阵相同，则确定该操作手势与所述手部运动轨迹相匹配；
若各个所述操作手势中，有且仅有一个操作手势与所述手部运动轨迹相匹配，则将与所述手部运动轨迹相匹配的操作手势作为目标操作手势。
上述的方法，可选的，所述依据其对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序和该操作手势对应的预设构建规则，构建该操作手势对应的信号值矩阵，包括：
对于该操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器，基于该距离传感器产生多个输出信号值的时序，在该距离传感器产生的所述多个输出信号值中，确定每个预设时间区间对应的多个输出信号值，并确定该距离传感器对应的区间信号值集合，所述区间信号值集合包括每个所述预设时间区间对应的区间信号值，每个所述区间信号值为其对应预设时间区间所对应的多个输出信号值的平均值；
将该操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器所对应的区间信号值集合中每个区间信号值作为矩阵元素，构建第一矩阵，并将所述第一矩阵作为该操作手势对应的信号值矩阵。
上述的方法，可选的，所述依据其对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序和该操作手势对应的预设构建规则，构建该操作手势对应的信号值矩阵，包括：
将该操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器产生的每个输出信号值作为矩阵元素，构建第二矩阵；
确定该操作手势对应的预设矩阵维数，并将所述第二矩阵转换为与所述预设矩阵维数相对应的第三矩阵，将所述第三矩阵作为该操作手势对应的信号值矩阵。
上述的方法，可选的，每个所述操作手势对应的卷积核集合中每个卷积核的设置过程，包括：
确定每个所述操作手势对应的多个信号样本；
确定每个所述操作手势对应的每个预设卷积矩阵；
对于每个所述操作手势，基于该操作手势对应的预设匹配矩阵、该操作手势对应的各个信号样本和预设的梯度下降算法，对该操作手势对应的每个预设卷积矩阵中的元素进行更新，并将完成更新的每个预设卷积矩阵作为该操作手势对应的卷积核。
上述的方法，可选的，所述交互设备的外形为圆柱状结构，当所述目标感应区域为所述交互设备的侧表面时，所述目标感应区域中的多个距离传感器，关于所述交互设备的中心位置点，在所述目标感应区域中呈圆周均匀分布，所述中心位置点为所述交互设备的中心线上的任意一点；
在确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势的过程中，若所述手部运动轨迹中包含依次产生的第一子轨迹、第二子轨迹和第三子轨迹，且所述第一子轨迹与第一操作手势相匹配，所述第二子轨迹与第二操作手势相匹配，以及所述第三子轨迹和第三操作手势相匹配，则判断所述第二操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向是否互为相反方向；所述第一操作手势、所述第二操作手势和所述第三操作手势分别为所述多个操作手势中的操作手势；
若所述第二操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向互为相反方向，则判断所述第三操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向是否相同；
若所述第三操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向相同，则确定所述第二操作手势对应的操作时长，并判断所述操作时长是否小于预设阈值；
若所述操作时长小于所述预设阈值，则将所述第一操作手势与所述第三操作手势进行叠加，并将叠加得到的操作手势作为所述手部运动轨迹对应的目标操作手势。
一种智能设备的控制装置，包括：
判断单元，用于当检测到用户相对于预先设置的交互设备产生手部运动轨迹时，判断所述交互设备当前是否处于唤醒状态；所述交互设备中设置有多个感应区域，每个所述感应区域中依据该感应区域在所述交互设备中对应的设备形态设置有多个距离传感器；
第一确定单元，用于若所述交互设备当前处于唤醒状态，则在所述多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域，并获取在所述手部运动轨迹的产生过程中，所述目标感应区域中的每个距离传感器所产生的多个输出信号值；
第二确定单元，用于确定所述交互设备中预设的多个操作手势，并确定每个所述操作手势在所述目标感应区域中对应的距离传感器集合，每个所述距离传感器集合包括用于识别其对应的操作手势的多个距离传感器；
第三确定单元，用于基于每个所述距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势；
控制单元，用于确定所述目标操作手势对应的控制指令，并依据所述控制指令，对所述交互设备关联的智能设备进行控制。
一种交互设备，包括：
交互设备本体，所述交互设备本体为圆柱体结构，所述交互设备本体的正视面为圆形面；
在所述交互设备本体的正视面设置有圆形显示屏，所述圆形显示屏的中心点与所述交互设备本体的正视面的中心点重合；
在所述交互设备本体的正视面设置有多个距离传感器，所述交互设备本体的正视面中设置的各个距离传感器关于所述交互设备本体的正视面的中心点呈圆周均匀分布；
在所述交互设备本体的正视面设置有多个指示灯，所述多个指示灯关于所述交互设备本体的正视面的中心点呈圆周均匀分布；
在所述交互设备本体的侧面设置有多个距离传感器，所述交互设备本体的侧面中设置的各个距离传感器关于目标位置点呈圆周均匀分布，所述目标位置点为所述交互设备本体的中心线上的任意一点；
所述交互设备本体内置控制芯片，所述交互设备本体的正视面和侧面中设置的每个距离传感器通过串行接口与所述控制芯片相连接；
所述交互设备本体内置通讯装置。
一种存储介质，所述存储介质包括存储的指令，其中，在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行如上述的智能设备的控制方法。
基于上述本发明实施例提供的一种智能设备的控制方法，该方法包括：当检测到用户相对于预先设置的交互设备产生手部运动轨迹时，判断交互设备当前是否处于唤醒状，该交互设备中设置有多个感应区域，每个感应区域中依据该感应区域在交互设备中对应的设备形态设置有多个距离传感器；若交互设备当前处于唤醒状态，则确定手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域，并获取在手部运动轨迹的产生过程中，目标感应区域中的每个距离传感器所产生的多个输出信号值；确定交互设备中预设的多个操作手势，并确定每个操作手势在目标感应区域中对应的距离传感器集合，每个距离传感器集合包括用于识别其对应的操作手势的多个距离传感器；基于每个距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定该手部运动轨迹对应的目标操作手势；确定目标操作手势对应的控制指令，并依据控制指令，对交互设备关联的智能设备进行控制。应用本发明实施例提供的方法，交互设备可识别用户产生的手部运动轨迹所对应的目标操作手势，基于目标操作手势对应的控制指令控制关联的智能设备。用户需控制智能设备时，通过非接触式的手部运动触发交互设备进行识别控制即可，无需用户通过手机等移动终端执行繁琐的控制操作，可简化用户控制智能设备的过程，节省用户的时间和精力，提高操控效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种智能设备的控制方法的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种交互设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种智能设备的控制方法的又一方法流程图；
图4为本发明实施例提供的一种智能设备的控制方法的另一方法流程图；
图5为本发明实施例提供的一种手势运动方向的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种智能设备的控制装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种交互设备的又一结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种交互设备在使用状态下的设备示意图；
图9为本发明实施例提供的一种交互设备在使用状态下的又一设备示意图；
图10为本发明实施例提供的一种交互设备在使用状态下的另一设备示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供了一种智能设备的控制方法，所述方法可应用于交互设备的设备系统，其执行主体可以为交互设备的控制器，该方法的方法流程图如图1所示，包括：
S101：当检测到用户相对于预先设置的交互设备产生手部运动轨迹时，判断所述交互设备当前是否处于唤醒状态；
本发明实施例提供的方法可应用于一种交互设备，该交互设备为多面体结构，如可以为圆柱体结构、多棱柱或多棱锥结构等等，在该交互设备的表面设置有多个，也就是至少两个感应区域，每个感应区域中设置有多个距离传感器，每个感应区域中的各个距离传感器在交互设备上的设置位置，根据其所在的感应区域的设备形态设置。
可选的，本发明实施例提供的交互设备可以为圆柱体结构，其结构示意图可以如图2所示，交互设备的正面为圆形面，该面为一个感应区域，图中以C0～C11进行标识的实心圆形表示正面上设置的距离传感器，也就是该感应区域中设置有C0～C11，十二个距离传感器，这十二个距离传感器关于设备正面中心点呈圆周均匀分布，也就是按照时钟的十二个点的位置分布。而设备的侧面也是一个感应区域，图中以D0～D3进行标识的实心圆形标识侧面上设置的距离传感器，而图2仅为简要示意图，并未示出所有距离传感器，实际上该区域内设置有D0～D11，十二个距离传感器。而设备侧面的十二个传感器也是均匀分布。图2所示结构也仅为交互设备为圆柱体结构情况下的一种具体实施例，并非对圆柱体结构的交互设备上设置的距离传感器数量和传感器的分布方式进行限定。
可选的，本发明实施例提供的交互设备也可以为长方体结构，其正面可以为一个感应区域，其上侧面、下侧面、左侧面和右侧面四个侧面可以为一个感应区域。设备正面中的各个距离传感器可以关于设备正面中心点呈圆周均匀分布，而每个侧面中的各个距离传感器，可以沿平行于该侧面与正面相交线的直线均匀分布。
需要说明的是，交互设备的具体结构，感应区域的具体数量、感应区域对应的设备形态和各个距离传感器的设置位置均可根据实际需求进行设置，能够完成相应的运动信号的采集任务即可，不影响本发明实施例提供的方法实现功能。
本发明实施例提供的方法中的交互设备的放置方式，可以是挂靠在墙体上，可以悬挂在空间中，也可以放置在台面上，不影响对用户的手部运动轨迹进行检测即可。当用户需要对智能设备进行操控时，可在交互设备的探测范围内，相对于交互设备进行手部运动，也就是通过手部在空间范围中作为相应的手势。当交互设备通过各个距离传感器的探测，检测到手部运动轨迹时，可判断交互设备当前是否处于唤醒状态，也就是是否对当前的手部运动轨迹进行识别，以确定对应的控制指令，交互设备处于唤醒状态表征用户可通过交互设备控制智能设备。
S102：若所述交互设备当前处于唤醒状态，则在所述多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域，并获取在所述手部运动轨迹的产生过程中，所述目标感应区域中的每个距离传感器所产生的多个输出信号值；
本发明实施例提供的方法中，若交互设备当前处于唤醒状态，则可根据各个感应区域中各个距离传感器的输出信号，确定目标感应区域，目标感应区域也就是用户的手部运动轨迹所面向的区域。交互设备可持续记录各个距离传感器产生的输出信号值，可从预先记录的信息中，获取在手部运动轨迹的产生过程中，目标感应区域中每个距离传感器产生的各个输出信号值。距离传感器产生的输出信号值表征其与被测物体之间的距离大小。
S103：确定所述交互设备中预设的多个操作手势，并确定每个所述操作手势在所述目标感应区域中对应的距离传感器集合，每个所述距离传感器集合包括用于识别其对应的操作手势的多个距离传感器；
本发明实施例提供的方法中，交互设备中预先设置有多个操作手势，例如向上滑动、向下滑动、向左滑动、向右滑动、顺时针旋转和逆时针旋转等等手势。各个操作手势可与用于控制智能设备的各个控制指令一一对应。在目标感应区域的各个距离传感器中，每个操作手势与用于识别该操作手势的多个距离传感器相对应，也就是识别该操作手势需要使用其对应距离传感器的输出信号。
需要说明的是，不同操作手势对应的距离传感器集合可以是相同的，操作手势对应的距离传感器集合中可以仅包括目标感应区域中设置的部分距离传感器，也可以包括目标感应区域中设置的所有距离传感器，按照实际需求设置即可，不影响本发明实施例提供的方法实现功能。
另一方面需要说明的是，在具体的应用过程中，交互设备中的每个感应区域可识别的操作手势可以是不同的，也就是目标感应区域能够识别的操作手势可以仅为交互设备中预设的所有操作手势中的一部分，本发明实施例提供的方法中所提及的交互设备中预设的多个操作手势，为交互设备中预设的所有操作手势中，目标感应区域可以识别的操作手势。
S104：基于每个所述距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势；
本发明实施例提供的方法中，可根据各个距离传感器集合中各个距离传感器的输出信号值的变化情况，确定该手部运动轨迹与各个操作手势的匹配情况，以确定手部运动轨迹对应的目标操作手势。具体可以预先设置每个操作手势对应的手势识别算法，基于每个操作手势对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的输出信号值构建算法的输入，通过每个操作手势对应的手势识别算法确定该操作手势是否与手部运动轨迹相匹配。
S105：确定所述目标操作手势对应的控制指令，并依据所述控制指令，对所述交互设备关联的智能设备进行控制。
本发明实施例提供的方法中，交互设备可以预先与其关联的智能设备建立通讯连接，确定目标操作手势对应的控制指令后，则将该控制指令发送给对应的智能设备，以对该智能设备进行控制。在具体的应用过程中，交互设备可以关联有多个智能设备，每个操作手势对应的控制指令可与具体的智能设备相对应，基于目标操作手势对应的控制指令，对其对应的智能设备进行控制即可。
基于本发明实施例提供的方法，若交互设备在处于唤醒状态的情况下，检测到用户产生的手部运动轨迹，可基于交互设备上目标感应区域的每个距离传感器产生的多个输出信号值的时序变化，在预设的多个操作手势中，确定该手部运动轨迹对应的目标操作手势，并确定目标操作手势对应的控制指令，以对交互设备关联的智能设备进行控制。应用本发明实施例提供的方法，用户可以通过非接触式的手部运动，触发交互设备进行手势识别并确定对应的控制指令，对关联的智能设备进行控制。用户无需在手机等移动终端上安装对应的控制软件，亦无需通过移动终端进行繁琐的控制操作，可简化用户控制智能设备的操作过程，可节省用户耗费的时间和精力，提高操控效率，对于用户而言，可以通过无须过多人工与设备参与的静默式交互方式控制智能设备，有利于提升用户对于智能设备的使用体验。
进一步的，本发明实施例提供了又一种智能设备的控制方法，在图1所示方法的基础上，本发明实施例提供的方法中，还包括：
若所述交互设备当前未处于唤醒状态，则确定所述手部运动轨迹是否与预设的唤醒手势相匹配；
本发明实施例提供的方法中，为了更好地说明本发明实施例提供的方法，将图1所示方法中的目标感应区域视为第一目标感应区域。若在步骤S101的判断过程中，经判断交互设备当前未处于唤醒状态，则基于预设的手势识别算法，确定所述手部运动轨迹是否与预设的唤醒手势相匹配。具体的，可在交互设备的多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹对应的第二目标感应区域。确定预设的唤醒手势对应的距离传感器集合，所述唤醒手势对应的距离传感器集合中包括在第二目标感应区域中用于识别唤醒手势的多个距离传感器。获取在所述手部运动轨迹的产生过程中，唤醒手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器产生的多个输出信号值，并基于该距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序变化，判断所述手部运动轨迹是否与预设的唤醒手势相匹配。
需要说明的是，在具体的应用过程中，第二目标感应区域和第一目标感应区域可以是相同的感应区域，也可以是不同的感应区域。
若所述手部运动轨迹与所述唤醒手势相匹配，则将所述交互设备由当前的非唤醒状态切换为唤醒状态。
本发明实施例提供的方法中，若所述手部运动轨迹与预设的唤醒手势相匹配，则将该交互设备由当前的非唤醒状态切换为唤醒状态。若所述手部运动轨迹与唤醒手势不匹配，则将交互设备保持为非唤醒状态，不作任何响应。
在具体的应用过程中，可以采用误检率较低的手势作为唤醒手势，但唤醒手势的具体类型亦可根据需求设置，不影响本发明实施例提供的方法实现功能。
为了更好地说明交互设备的状态切换，如图3所示流程图，本发明实施例提供的方法中，其状态切换的大致过程为：
S201：当交互设备在非唤醒状态下，检测到手部运动轨迹；
S202：判断是否唤醒交互设备；
本发明实施例提供的方法中，通过确定手部运动轨迹是否与预设的唤醒手势相匹配，以判断是否唤醒交互设备，若当前的手部运动轨迹与唤醒手势相匹配，则确定唤醒交互设备，进入步骤S203。若当前的手部运动轨迹与唤醒手势不匹配，则确定不唤醒交互设备。
S203：将交互设备由当前的非唤醒状态切换为唤醒状态；
本发明实施例提供的方法中，可以通过发送状态切换的使能信号等方式，将交互设备由当前的非唤醒状态切换为唤醒状态，等待用户相对于交互设备产生的下一个手部运动轨迹。
S204：在预设时长内未检测到用户产生的手部运动轨迹；
本发明实施例提供的方法中，交互设备中可预先设置等待时长，例如30秒。若将交互设备切换至唤醒状态后，若在预设的时长内，交互设备未检测到用户相对于交互设备产生的手部运动轨迹，则进入步骤S205。
S205：将交互设备由当前的唤醒状态切换为非唤醒状态。
基于本发明实施例提供的方法，交互设备需在用户作出与唤醒手势相匹配的手部运动后，才将交互设备唤醒，以使交互设备在检测到用户后续的手部运动轨迹时，处于唤醒状态，继而实现对智能设备的控制。而交互设备在非唤醒状态下，不会进一步确定手部运动轨迹对应的目标操作手势，亦不会对智能设备进行控制，有利于减少操作手势的错误识别，降低操控的错误率。
进一步的，本发明实施例提供的方法中，图1所示方法中步骤S101所提及的判断所述交互设备当前是否处于唤醒状态的过程，包括：
确定当前所述交互设备对应的使能信号；
本发明实施例提供的方法中，在交互设备进行唤醒状态与非唤醒状态之间的状态切换时，可触发切换为指定状态的使能信号，例如触发一定的脉冲信号。可获取当前交互设备最后触发的使能信号，作为其当前对应的使能信号。
判断所述使能信号是否为触发所述交互设备处于唤醒状态的使能信号；
若所述使能信号为触发所述交互设备处于唤醒状态的使能信号，则确定所述交互设备当前处于唤醒状态。
本发明实施例提供的方法中，可通过判断当前交互设备对应的使能信号是否为表征将交互设备切换为唤醒状态的使能信号，确定交互设备当前是否处于唤醒状态。
为了更好地说明本发明实施例提供的方法，在图1所示方法的基础上，本发明实施例提供的方法中，步骤S102中所提及的在所述多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域的过程，包括：
确定每个所述感应区域对应的检测信号值；
本发明实施例提供的方法中，可通过感应区域中设置的各个距离传感器的输出信号值，确定该感应区域对应的检测信号值。具体的，可以将在所述手部运动轨迹产生过程中，该感应区域中各个距离传感器产生的各个输出信号值的均值作为该感应区域的检测信号值，也可以将各个距离传感器产生的各个输出信号值中的最大值作为检测信号值，还可以将每个距离传感器产生各个输出信号值的平均值中的最大值作为检测信号值。距离传感器产生的输出信号值越大，表征被测物体与该距离传感器的距离越小。
在各个所述检测信号值中确定目标检测信号值，所述目标检测信号值为各个所述检测信号值中数值最大的检测信号值；将所述目标检测信号值对应的感应区域作为所述目标感应区域。
本发明实施例提供的方法中，将各个检测信号值进行比较，将其中数值最大的检测信号值作为目标检测信号值，并将目标检测信号值对应的感应区域作为目标感应区域。对应的检测信号值最大，说明该感应区域与被测物体的距离最近，即用户的手部运动轨迹应为相对于该感应区域产生的。
需要说明的是，本发明实施例提供的仅为确定目标感应区域的一种具体实施例，在具体实现过程中，可以采用其他方式确定目标感应区域，不影响本发明实施例提供的方法实现功能。例如还可以确定每个感应区域中，输出信号值大于阈值的距离传感器的数量，将该数量最多的感应区域作为目标感应区域。
为了更好地说明本发明实施例提供的方法，在图1所示方法的基础上，如图4所示流程图，本发明实施例提供的方法中，步骤S104中提及的基于每个所述距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势的过程，包括：
S301：对于每个所述操作手势，依据其对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序和该操作手势对应的预设构建规则，构建该操作手势对应的信号值矩阵；
本发明实施例提供的方法中，交互设备中预先设置有每个操作手势对应的预设构建规则，也就是该操作手势对应的手势识别算法中输入矩阵的构建方式，可根据具体的识别算法中的需求设置。可根据每个操作手势对应的预设构建规则，基于其对应的各个距离传感器产生的各个输出信号值，构建每个操作手势对应的信号值矩阵。
S302：确定每个所述操作手势对应的卷积核集合，每个所述操作手势对应的卷积核集合中包括至少一个预先设置的卷积核；
本发明实施例提供的方法中，预先设置有每个操作手势对应的卷积核，用于识别该操作手势，每个操作手势对应至少一个卷积核，其对应卷积核的个数由其识别需求确定。每个操作手势对应的卷积核可以根据该操作手势对应的信号样本进行训练得到。每个卷积核集合中包括的各个卷积核为其对应的操作手势所对应的各个卷积核。
S303：将每个所述操作手势对应的信号值矩阵与其对应的卷积核集合中的各个卷积核作乘积运算，得到每个所述操作手势对应的输出矩阵；
本发明实施例提供的方法中，可将每个操作手势对应的信号值矩阵与其对应的各个卷积核作乘积运算，得到每个操作手势对应的输出矩阵。例如操作手势对应的信号值矩阵为A，其对应卷积核集合中仅包含一个卷积核B，那么其对应的输出矩阵C为A*B，若其对应卷积核集合中包含卷积核B和卷积核D，故输出矩阵C为A*B*D。
S304：对于每个所述操作手势，将该操作手势对应的输出矩阵与该操作手势对应的预设匹配矩阵进行比较，若该操作手势对应的输出矩阵与其对应的预设匹配矩阵相同，则确定该操作手势与所述手部运动轨迹相匹配；
本发明实施例提供的方法中，交互设备中预先设置有每个操作手势对应的预设匹配矩阵，每个操作手势对应的预设匹配矩阵基于与该操作手势相匹配的各个输出信号值得到的信号值矩阵与其对应卷积核相乘后应得到的输出矩阵设置，也就是若手部运动轨迹与该操作手势相匹配，则该手部运动轨迹对应触发的各个输出信号值所对应的信号值矩阵与对应的各个卷积核的乘积结果与该预设匹配矩阵相同。将每个操作手势对应的输出矩阵与其对应的预设匹配矩阵进行比较，若两者相同，则确定该操作手势与所述手部运动轨迹相匹配，反之则不匹配。
S305：若各个所述操作手势中，有且仅有一个操作手势与所述手部运动轨迹相匹配，则将与所述手部运动轨迹相匹配的操作手势作为目标操作手势；
本发明实施例提供的方法中，可根据各个操作手势与所述手部运动轨迹的匹配结果，确定最终的手势识别结果。若各个操作手势的匹配结果中，有且仅有一个操作手势与所述手部运动轨迹相匹配，则将与所述手部运动轨迹相匹配的操作手势作为目标操作手势。如果没有操作手势与该手部运动轨迹相匹配，或有至少两个操作手势与该手部运动轨迹匹配，则均认为匹配失败，该手部运动轨迹没有对应的目标操作手势，结束本次控制过程。
在具体的算法实现过程中，可以采用以下公式原理输出目标操作手势：
Figure BDA0003320182970000151
在该公式中，o表征输出的匹配结果，a1，a2和a3分别表征三种操作手势的匹配结果，当操作手势与手部运动轨迹相匹配时，其匹配结果为数值1，当有且仅有一种匹配结果表征匹配时，其输出的匹配结果对应的操作手势则为目标操作手势。其输出的匹配结果为数值0时，表征没有匹配的目标操作手势。需要说明的是，上示公式中仅包含三种操作手势的匹配结果，仅是为了更好地说明本发明实施例提供的方法所提供的一种实施例，并非是对实际应用过程中的操作手势的数量进行限定。
基于本发明实施例提供的方法，可通过设置每个操作手势对应的卷积核，识别用户的手部运动轨迹与操作手势是否相匹配，在有且仅有一个操作手势与手部运动轨迹相匹配的情况下，才得到目标操作手势，有利于降低识别的错误率。
为了更好地说明本发明实施例提供的方法，接下来对本发明实施例中步骤S301中所提及的操作手势对应的信号值矩阵的构建过程作进一步举例说明。
可选的，本发明实施例提供的方法中，依据其对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序和该操作手势对应的预设构建规则，构建该操作手势对应的信号值矩阵的过程，包括：
对于该操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器，基于该距离传感器产生多个输出信号值的时序，在该距离传感器产生的所述多个输出信号值中，确定每个预设时间区间对应的多个输出信号值，并确定该距离传感器对应的区间信号值集合，所述区间信号值集合包括每个所述预设时间区间对应的区间信号值，每个所述区间信号值为其对应预设时间区间所对应的多个输出信号值的平均值；
将该操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器所对应的区间信号值集合中每个区间信号值作为矩阵元素，构建第一矩阵，并将所述第一矩阵作为该操作手势对应的信号值矩阵。
本发明实施例提供的方法中，如图2所示设备结构，交互设备为圆柱体结构，目标感应区域为交互设备的正面，在目标感应区域中设置有关于设备正面中心点呈圆周均匀分布的十二个距离传感器，C0～C11。各个距离传感器按照自有频率输出信号值，例如每20ms输出一个信号值，可以采用200ms的时间窗截取多个输出信号值，即采用距离传感器对应的十个输出信号值，识别对应的运动轨迹是否与某一操作手势相匹配，即基于距离传感器对应的十个输出信号值构建信号值矩阵。
本发明实施例提供的方法中，对于上下滑动的操作手势，以上述构建过程的原理构建信号值矩阵。具体的，如图2所示结构，对于向上滑动或向下滑动手势，忽略距离传感器C3和距离传感器C9。也就是该操作手势对应的距离传感器集合中包括C0、C1、C2、C4、C5、C6、C7、C8、C10和C11，这十个距离传感器。
本发明实施例提供的方法中，按照信号产生的时间段，划分为两个时间窗，也就是得到两个预设时间区间。对于每个距离传感器产生的多个输出信号值，按照产生的时间顺序，确定每个时间窗中产生的各个输出信号值，并计算每个时间窗对应的各个输出信号值的平均值。也就是计算C0、C1、C2、C4、C5、C6、C7、C8、C10和C11中，每个距离传感器对应每个时间窗的各个输出信号值的平均值，作为该距离传感器对应的区间信号值。将每个距离传感器对应的每个区间信号值作为矩阵元素，将对应相同时间窗的区间信号值作为同一行的矩阵元素，在同一行中，按照距离传感器的位置顺序放置各个距离传感器对应的区间信号值，在同一列中，放置同一个距离传感器对应的区间信号值，例如矩阵第一行的矩阵元素依次为，C10、C11、C0、C1、C2、C4、C5、C6、C7和C8对应第一个时间窗的区间信号值，第二行的矩阵元素依次为，C10、C11、C0、C1、C2、C4、C5、C6、C7和C8对应第二个时间窗的区间信号值，最终得到一个2*10的信号值矩阵。
相对应的，本发明实施例提供的方法中，向上滑动或向下滑动的操作手势对应的卷积核集合，包含预先设置的一个卷积核K1，卷积核K1为一个10*1的矩阵，该信号值矩阵与卷积核K1相乘后，可以得到一个2*1的输出矩阵。本发明实施例提供的方法中，对于向上滑动和向下滑动的操作手势，预先设置矩阵[0,1]作为向下滑动手势对应的预设匹配矩阵，矩阵[1,0]作为向上滑动手势对应的预设匹配矩阵。可通过将该输出矩阵与矩阵[0,1]或矩阵[1,0]进行比较，对应判断向上滑动手势或向下滑动手势是否与用户的手部运动轨迹相匹配。
进一步的，本发明实施例提供的方法中，对于向左滑动或向右滑动的操作手势对应的信号值矩阵的构建原理，与上述向上滑动手势和向下滑动手势对应的信号值矩阵的构建原理相同，可以参见上述说明，在此不再赘述。本发明实施例提供的方法中，对于向左滑动手势和向右滑动手势的识别，可以忽略上下两个端点位置的距离传感器，如图2所示结构，即忽略距离传感器C0和C6，而采用C1、C2、C3、C4、C5、C7、C8、C9、C10和C11的输出信号值构建信号值矩阵。相对应的，对于向左滑动手势和向右滑动手势对应的卷积核的设置，以及与手部运动轨迹的匹配识别过程，其原理也与向上滑动手势和向下滑动手势的原理相同，可参见上述说明，在此不再赘述。
进一步的，本发明实施例提供了又一种信号值矩阵的构建过程，本发明实施例提供的方法中，依据其对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序和该操作手势对应的预设构建规则，构建该操作手势对应的信号值矩阵的过程，包括：
将该操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器产生的每个输出信号值作为矩阵元素，构建第二矩阵；
确定该操作手势对应的预设矩阵维数，并将所述第二矩阵转换为与所述预设矩阵维数相对应的第三矩阵，将所述第三矩阵作为该操作手势对应的信号值矩阵。
本发明实施例提供的方法中，可将操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器的每个输出信号值作为矩阵元素，构建一个矩阵，并对该矩阵进行矩阵维数的转换，将转换后的矩阵作为该操作手势对应的信号值矩阵。
本发明实施例提供的方法中，以图2所示设备结构为例，其具体结构描述可参见上述实施例的说明。对于旋转手势这类操作手势，以将每个输出信号值作为矩阵元素的方式构建信号值矩阵。旋转手势包含顺时针旋转手势和逆时针旋转手势。
具体的，将C0～C11产生的每个输出信号值作为矩阵元素，得到一个矩阵。在该矩阵中，将同一个距离传感器的输出信号值放置在同一行，按照距离传感器的位置顺序，确定列元素的分布，得到一个12*10的矩阵，例如矩阵的第一行的矩阵元素为C9依次产生的各个输出信号值，第二行的矩阵元素为C10依次产生的各个输出信号值，以此类推，矩阵的各列依次为C9、C10、C11、C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8的输出信号值。然后将该矩阵通过reshape函数，转换为一个2*20的矩阵，将转换后的矩阵作为旋转手势对应的信号值矩阵。reshape函数是将指定矩阵变换为特定维数矩阵的一种函数，是一种现有函数，在此不作详细说明。
相对应的，本发明实施例提供的方法中，旋转手势对应的卷积核集合中包含预先设置的卷积核K2和卷积核K3，卷积核K2为一个20*10的矩阵，而卷积核K3为一个10*2的矩阵。将旋转手势对应的信号值矩阵同时与这两个卷积核相乘后，可以得到一个1*2的输出矩阵。本发明实施例提供的方法中，对于旋转手势，预先设置矩阵[0,1]作为顺时针旋转手势对应的预设匹配矩阵，矩阵[1,0]作为逆时针旋转手势对应的预设匹配矩阵。可将该输出矩阵与这两个预设匹配矩阵的比较，以判断顺时针旋转手势或逆时针旋转手势是否与该手部运动轨迹相匹配。
需要说明的是，上述实施例中对于具体操作手势，信号值矩阵的具体构建过程和卷积核具体设置情况的说明，仅为了更好地说明本发明提供的方法所提供的具体实施例。信号值矩阵的矩阵形式，实际上是根据卷积核的矩阵形式和输出矩阵的矩阵形式确定的，故基于此确定其对应的构建方式即可。在具体的实现过程中，具体的操作手势，对应的信号值矩阵的构建方式和卷积核数量等内容，均可以根据实际需求设置，不影响本发明实施例提供的方法实现功能。
另一方面需要说明的是，上述两种对于信号值矩阵的构建过程的说明，分别只是对应一种预设构建规则的构建原理的说明，而每个操作手势对应的信号值矩阵的构建，是根据其对应的预设构建规则进行构建的，也就是交互设备中预设的每个操作手势的信号值矩阵的构建原理可以是相同的，也可以是不同的，其对应的矩阵形式可以是相同的，也可以是不同的。
为了更好地说明本发明实施例提供的方法，接下来对上述实施例中所提及的操作手势对应的卷积核集合中卷积核的设置过程作进一步说明，其设置过程包括：
确定每个所述操作手势对应的多个信号样本；
本发明实施例提供的方法中，可预先通过测试实验，获得每个操作手势对应的多个信号样本，也就是人为作出与相应的操作手势相匹配的手部运动，以触发相应的距离传感器产生输出信号值，以获取对应的各个距离传感器在该手部运动的触发下所产生的各个输出信号值，以得到信号样本。
确定每个所述操作手势对应的每个预设卷积矩阵；
本发明实施例提供的方法中，对于每个操作手势，可以预先构建一个卷积矩阵，可以采用随机生成的方式得到预设卷积矩阵。每个操作手势对应的预设卷积矩阵的数量，与该操作手势需对应设置的卷积核的数量相同，可以是一个，也可以是多个。
对于每个所述操作手势，基于该操作手势对应的预设匹配矩阵、该操作手势对应的各个信号样本和预设的梯度下降算法，对该操作手势对应的每个预设卷积矩阵中的元素进行更新，并将完成更新的每个预设卷积矩阵作为该操作手势对应的卷积核。
本发明实施例提供的方法中，可通过预设匹配矩阵(也就是理想输出)、各个信号样本和梯度下降算法，对预设卷积矩阵中的矩阵元素进行更新，可以理解为通过信号样本对其进行训练，将训练完成后的矩阵作为卷积核。
例如类比操作手势的匹配计算过程，在仅需更新一个卷积矩阵过程中，该操作手势对应的输出矩阵的计算公式为：O＝I*K4，I为输入的信号值矩阵，而K4为预设卷积矩阵，对于该操作手势而言，其存在理想输出，也就是表征与该操作手势相匹配的输出，即该操作手势对应的预设匹配矩阵。根据梯度下降算法，当给定输入的信号值矩阵I和输出矩阵O后，则会产生一个梯度，可以用于更新K4，故通过多个信号样本，可以对K4进行多次更新，继而得到一个较好的数值，将完成更新过程的K4作为卷积核。若对于一个操作手势需设置多个卷积核时，则需要同时对多个预设卷积矩阵进行更新，此时可以采用梯度回传机制。
进一步的，在上述实施例提供的方法的基础上，本发明实施例提供了又一种智能设备的控制方法，本发明实施例提供的方法中，所述交互设备的外形为圆柱状结构，当所述目标感应区域为所述交互设备的侧表面时，所述目标感应区域中的多个距离传感器，关于所述交互设备的中心位置点，在所述目标感应区域中呈圆周均匀分布，所述中心位置点为所述交互设备的中心线上的任意一点；
在确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势的过程中，若所述手部运动轨迹中包含依次产生的第一子轨迹、第二子轨迹和第三子轨迹，且所述第一子轨迹与第一操作手势相匹配，所述第二子轨迹与第二操作手势相匹配，以及所述第三子轨迹和第三操作手势相匹配，则判断所述第二操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向是否互为相反方向；所述第一操作手势、所述第二操作手势和所述第三操作手势分别为所述多个操作手势中的操作手势；
若所述第二操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向互为相反方向，则判断所述第三操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向是否相同；
本发明实施例提供的方法中，上述各个实施例所提及的手势识别过程，主要是对于某一时间区间内产生的运动轨迹进行操作手势的单次匹配识别的说明。在具体的实现过程中，一个手部运动轨迹，可以触发多个时间窗的操作手势的匹配识别过程，也就是该手部运动轨迹中不同时间段内的运动轨迹分别与各个操作手势进行匹配识别。本发明实施例提供的方法中，若手部运动轨迹中包含三个子轨迹，且这三个子轨迹分别与其对应的一个操作手势相匹配，则对各个子轨迹对应的操作手势进行进一步识别，以过滤掉手部运动轨迹中的回程手势。回程手势指的是用户在进行手部运动的过程中，由于运动限制而产生的一些意不在对智能设备进行控制的运动轨迹所匹配的操作手势。
如图5所示，在目标感应区域为交互设备的侧表面时，回程手势指的主要是用户在利用设备侧表面的传感器触发控制时，如通过侧面作顺时针旋转的运动，由于手部转动的范围有限，若单次旋转的范围无法达到最终的控制效果，用户的手部则可能需要先反方向旋转，也就是产生逆时针旋转的运动，然后才能继续前面的顺时针旋转动作，此时则产生了一个意不在控制的逆时针旋转手势，这个逆时针旋转手势则视为回程手势。如图5所示，手势回程方向则为与手势滑动方向相反的方向。
本发明实施例提供的方法中，若手部运动轨迹中包含分别与第一操作手势、第二操作手势和第三操作手势相匹配的三个子轨迹，则判断第二操作手势对应的运动方向是否与第一操作手势的运动方向相反，例如顺时针旋转和逆时针旋转则互为逆向的操作手势。若相反，则进一步确定第三操作手势和第一操作手势对应的运动方向是否相同。第一操作手势、第二操作手势和第三操作手势均属于交互设备中预先设置的多个操作手势中的操作手势，其可以为所述多个操作手势中的任意一个操作手势，这三个操作手势可以相同，也可以不同，由具体的匹配过程确定。
若所述第三操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向相同，则确定所述第二操作手势对应的操作时长，并判断所述操作时长是否小于预设阈值；
若所述操作时长小于所述预设阈值，则将所述第一操作手势与所述第三操作手势进行叠加，并将叠加得到的操作手势作为所述手部运动轨迹对应的目标操作手势。
本发明实施例提供的方法中，若第三操作手势和第一操作手势对应的运动方向相同，则说明手部运动轨迹中的第二子轨迹可能是由于手势回程所产生的运动轨迹。此时，则确定第二操作手势的操作时长，也就是第二子轨迹对应的运动时长。若该操作时长小于预设阈值，则认为第二操作手势为回程手势，将其过滤掉。将第一操作手势和第三操作手势进行叠加，得到目标操作手势。需要说明的是，操作手势的叠加，并非是实际手势上的叠加，并不是叠加产生了一个新的操作手势。例如第一操作手势和第三操作手势均为顺时针旋转手势，其目标操作手势还是顺时针旋转手势。所谓操作手势的叠加，指的是其对应控制指令的控制效果的叠加，也就是最终目标操作手势对应的控制指令所产生的控制效果，是第一操作手势和第三操作手势的作用叠加得到控制效果。
例如应用在智能灯具的灯光强度调节时，用户通过顺时针旋转增强灯光亮度，用户进行了第一次顺时针旋转运动后，受运动限制，产生了逆时针旋转动作，而后继续进行了第二次顺时针旋转运动。用户第一次顺时针旋转产生的控制效果为将灯光强度增强两级，而第二次顺时针旋转产生的控制效果为将灯光强度增强一级，在交互设备的处理过程中，则将用户的逆时针旋转动作对应的操作手势过滤掉，不响应逆时针旋转手势，而将两次顺时针旋转运动对应的顺时针旋转手势叠加，匹配的目标操作手势仍是顺时针旋转手势，但目标操作手势对应的控制指令的控制效果是两个顺时针旋转手势的叠加效果，即该控制指令产生的控制效果为将灯光强度增强三级。
此外，在交互设备采用图5所示结构的情况下，还可以将一定区间内的旋转手势视为回程手势，将其作为一个操作手势进行设置，当识别到运动轨迹与表征回程手势的操作手势相匹配时，将其过滤掉，不作响应。在实际的应用过程中，可以向用户提供一定的使用说明，提示用户避免在用于回程识别的区域内开始意为控制的运动，以避免误过滤。例如，可以将交互设备上右上部分的侧面区域用作逆时针回程运动的过滤，也就是将图5所示D0～D3这部分感应区域用作逆时针回程运动的过滤，根据这部分区域的距离传感器D0～D3的输出信号值，识别逆时针回程手势，其识别原理与逆时针旋转手势的原理相同，只不过其不采用所有距离传感器。而将交互设备右下部分的侧面区域用作顺时针回程运动的过滤，以该区域的各个距离传感器识别顺时针回程手势。
需要说明的是，本发明实施例提供的回程手势的说明，仅为了更好地说明本发明提供的方法所提供的具体实施例，在具体的应用过程中，可以过滤而不响应的操作手势，并不限于旋转手势，也可以是其他滑动类的操作手势。本发明实施例提供的方法中，将运动方向相反作为回程过滤的一个判断条件，在实际的应用场景中，用户在通过手部运动进行控制的过程中，其产生的回程运动轨迹，可以是与原本的运动轨迹直接相反的，例如水平直线向左和水平直线向右，也可以是方向性相反的，例如水平直线向左和与水平方向存在一定夹角的方向向右。
与图1所示的智能设备的控制方法相对应的，本发明实施例还提供了一种智能设备的控制装置，用于对图1中所示方法的具体实现，其结构示意图如图6所示，包括：
判断单元401，用于当检测到用户相对于预先设置的交互设备产生手部运动轨迹时，判断所述交互设备当前是否处于唤醒状态；所述交互设备中设置有多个感应区域，每个所述感应区域中依据该感应区域在所述交互设备中对应的设备形态设置有多个距离传感器；
第一确定单元402，用于若所述交互设备当前处于唤醒状态，则在所述多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域，并获取在所述手部运动轨迹的产生过程中，所述目标感应区域中的每个距离传感器所产生的多个输出信号值；
第二确定单元403，用于确定所述交互设备中预设的多个操作手势，并确定每个所述操作手势在所述目标感应区域中对应的距离传感器集合，每个所述距离传感器集合包括用于识别其对应的操作手势的多个距离传感器；
第三确定单元404，用于基于每个所述距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势；
控制单元405，用于确定所述目标操作手势对应的控制指令，并依据所述控制指令，对所述交互设备关联的智能设备进行控制。
应用本发明实施例提供的装置，用户可以通过非接触式的手部运动，触发交互设备进行手势识别并确定对应的控制指令，对关联的智能设备进行控制。用户无需在手机等移动终端上安装对应的控制软件，亦无需通过移动终端进行繁琐的控制操作，可简化用户控制智能设备的操作过程，可节省用户耗费的时间和精力，提高操控效率，对于用户而言，可以通过无须过多人工与设备参与的静默式交互方式控制智能设备，有利于提升用户对于智能设备的使用体验。
为了更好地说明图1所示智能设备的控制方法的实际应用，本发明实施例还提供了一种交互设备，其结构示意图如图7所示，该交互设备包括：
交互设备本体501，所述交互设备本体501为圆柱体结构，所述交互设备本体501的正视面为圆形面；
在所述交互设备本体501的正视面设置有圆形显示屏502，所述圆形显示屏502的中心点与所述交互设备本体501的正视面的中心点重合；
在所述交互设备本体501的正视面设置有多个距离传感器503，所述交互设备本体501的正视面中设置的各个距离传感器503关于所述交互设备本体501的正视面的中心点呈圆周均匀分布；
在所述交互设备本体501的正视面设置有多个指示灯504，所述多个指示灯504关于所述交互设备本体501的正视面的中心点呈圆周均匀分布；
在所述交互设备本体501的侧面设置有多个距离传感器505，所述交互设备本体501的侧面中设置的各个距离传感器关于目标位置点呈圆周均匀分布，所述目标位置点为所述交互设备本体501的中心线上的任意一点；
所述交互设备本体501内置控制芯片，所述交互设备本体501的正视面和侧面中设置的每个距离传感器通过串行接口与所述控制芯片相连接；
所述交互设备本体501内置通讯装置。
需要说明的是，图7所示交互设备的结构示意图仅为简要示意图，图中圆形面中呈圆周均匀分布的各个实心圆表示正视面中设置的各个距离传感器，各个小圆圈表示各个指示灯，而侧面上的各个实心圆表示侧面中设置的各个距离传感器，图7中仅对图中所示的一个距离传感器503、指示灯504和距离传感器505进行了标注，并未对所有器件结构进行标注。另一方面，图7中所示结构仅为更好地说明本发明实施例提供的交互设备所提供的一个示意结构，图中所示的各器件的数量和具体设置位置，仅为示意性说明，并非对实际应用过程中的器件数量和器件位置进行限定。
本发明实施例提供的交互设备中，距离传感器的具体类型可以采用光学距离传感器、红外距离传感器或超声波距离传感器等等。设备正视面中设置的圆形显示屏为无边框屏幕。
进一步的，本发明实施例提供的交互设备中，交互设备本体中内置的通讯装置可以为蓝牙。
进一步的，本发明实施例提供的交互设备中，交互设备本体中内置有音响。
结合图7所示的交互设备，接下来对交互设备使用过程中的实际设备工作状态进行进一步说明。
本发明实施例提供的交互设备，其正视面设置的各个距离传感器可用于识别旋转手势。例如交互设备关联的智能设备为智能灯具，旋转手势可用于对智能灯具的灯光亮度进行调节。如图8所示设备示意图，交互设备在识别到旋转手势时，各个指示灯可随着旋转手势逐一启动，也就是逐一点亮，以进行提示。进一步的，交互设备可播放相对应的音效，如类似于旋转开关的音效。具体的，若用户的手部运动轨迹对应顺时针旋转手势，则交互设备在识别到该手部运动轨迹对应的操作手势后，会触发交互设备上的各个指示灯，从原点的指示灯(可以将最左侧的指示灯定义为原点的指示灯)开始，随着用户的手部运动轨迹顺时针逐一亮起。若用户的手部运动轨迹对应逆时针旋转手势，则控制各个指示灯从原点的指示灯开始，随着手部运动轨迹逆时针逐一亮起。
交互设备的正视面设置的各个距离传感器可用于识别上下滑动的操作手势，若交互设备关联的智能设备为智能灯具，向上滑动的操作手势可用于开启灯光，向下滑动的操作手势可用于关闭灯光。当交互设备确定用户的手部运动轨迹对应向上滑动手势时，可控制交互设备上半部分的各个指示灯开启，以进行提示。若识别到向下滑动手势，则控制下半部分的各个指示灯开启。
交互设备的正视面设置的各个距离传感器还可以用于识别左右滑动的操作手势。若交互设备关联的智能设备为智能灯具，向左滑动和向右滑动手势可以分别用于开启不同颜色灯光。当交互设备识别到向左滑动手势时，可控制交互设备上左半部的各个指示灯亮起，而识别到向右滑动手势时，可控制右半部的各个指示灯亮起。
交互设备的侧面设置的各个距离传感器同样可以用于识别各个操作手势，用户可以在需要查看显示屏的显示内容的情况下，相对于侧面作出相应的手部运动，以触发交互设备的手势识别。在实际的应用上，侧面识别的主要是旋转手势。利用侧面设置的各个距离传感器，可以识别出用户手部运动轨迹中对应的回程手势。
在实际的使用过程中，用户可以设置交互设备的密码。如图9所示设备示意图，可以利用交互设备正视面上设置的各个距离传感器进行密码设置。用户可以通过在距离传感器的周围进行点击，通过点击不同传感器的顺序设置密码。在具体的设置过程中，当用户点击到某一个距离传感器的周围时，其对应位置的指示灯会亮起进行提示。
进一步的，用户可以通过手势向交互设备输入相应的字符。如图10所示设备示意图，交互设备可通过显示屏向用户显示可供输入的字符，如图10所示，显示屏中显示有A、B、C、D、E、F、G、H、I、J和K等字符，各个字符的显示位置可以与各个距离传感器及各个指示灯的位置相对应。用户可以通过旋转手势选择输入的字母，当用户的手部运动轨迹触发选择到某一字母时，显示屏中可对该字母进行突出显示，如使字符变大，如图10所示状态，当前选择字符E。同时设备上对应位置的指示灯也会亮起进行提示，用户可以通过动作停滞等方式，确定选择字符，以实现输入字符的目的。同时，在用户通过旋转手势选择字符的过程中，交互设备还可以播放类似于开关旋转的音效。
需要说明的是，图8～图10中所示的设备界面，仅为了更好地说明本发明实施例中交互设备的显示效果所提供的示意性结构，并非对设备的表面颜色、灯光颜色和屏幕显示颜色进行限定。
本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的指令，其中，在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行如上述的智能设备的控制方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种智能设备的控制方法，其特征在于，包括：
当检测到用户相对于预先设置的交互设备产生手部运动轨迹时，判断所述交互设备当前是否处于唤醒状态；所述交互设备中设置有多个感应区域，每个所述感应区域中依据该感应区域在所述交互设备中对应的设备形态设置有多个距离传感器；
若所述交互设备当前处于唤醒状态，则在所述多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域，并获取在所述手部运动轨迹的产生过程中，所述目标感应区域中的每个距离传感器所产生的多个输出信号值；
确定所述交互设备中预设的多个操作手势，并确定每个所述操作手势在所述目标感应区域中对应的距离传感器集合，每个所述距离传感器集合包括用于识别其对应的操作手势的多个距离传感器；
基于每个所述距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势；
确定所述目标操作手势对应的控制指令，并依据所述控制指令，对所述交互设备关联的智能设备进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述交互设备当前未处于唤醒状态，则确定所述手部运动轨迹是否与预设的唤醒手势相匹配；
若所述手部运动轨迹与所述唤醒手势相匹配，则将所述交互设备由当前的非唤醒状态切换为唤醒状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述交互设备当前是否处于唤醒状态，包括：
确定当前所述交互设备对应的使能信号；
判断所述使能信号是否为触发所述交互设备处于唤醒状态的使能信号；
若所述使能信号为触发所述交互设备处于唤醒状态的使能信号，则确定所述交互设备当前处于唤醒状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域，包括：
确定每个所述感应区域对应的检测信号值；
在各个所述检测信号值中确定目标检测信号值，所述目标检测信号值为各个所述检测信号值中数值最大的检测信号值；
将所述目标检测信号值对应的感应区域作为所述目标感应区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每个所述距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势，包括：
对于每个所述操作手势，依据其对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序和该操作手势对应的预设构建规则，构建该操作手势对应的信号值矩阵；
确定每个所述操作手势对应的卷积核集合，每个所述操作手势对应的卷积核集合中包括至少一个预先设置的卷积核；
将每个所述操作手势对应的信号值矩阵与其对应的卷积核集合中的各个卷积核作乘积运算，得到每个所述操作手势对应的输出矩阵；
对于每个所述操作手势，将该操作手势对应的输出矩阵与该操作手势对应的预设匹配矩阵进行比较，若该操作手势对应的输出矩阵与其对应的预设匹配矩阵相同，则确定该操作手势与所述手部运动轨迹相匹配；
若各个所述操作手势中，有且仅有一个操作手势与所述手部运动轨迹相匹配，则将与所述手部运动轨迹相匹配的操作手势作为目标操作手势。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述依据其对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序和该操作手势对应的预设构建规则，构建该操作手势对应的信号值矩阵，包括：
对于该操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器，基于该距离传感器产生多个输出信号值的时序，在该距离传感器产生的所述多个输出信号值中，确定每个预设时间区间对应的多个输出信号值，并确定该距离传感器对应的区间信号值集合，所述区间信号值集合包括每个所述预设时间区间对应的区间信号值，每个所述区间信号值为其对应预设时间区间所对应的多个输出信号值的平均值；
将该操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器所对应的区间信号值集合中每个区间信号值作为矩阵元素，构建第一矩阵，并将所述第一矩阵作为该操作手势对应的信号值矩阵。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述依据其对应的距离传感器集合中各个距离传感器产生的多个输出信号值的时序和该操作手势对应的预设构建规则，构建该操作手势对应的信号值矩阵，包括：
将该操作手势对应的距离传感器集合中每个距离传感器产生的每个输出信号值作为矩阵元素，构建第二矩阵；
确定该操作手势对应的预设矩阵维数，并将所述第二矩阵转换为与所述预设矩阵维数相对应的第三矩阵，将所述第三矩阵作为该操作手势对应的信号值矩阵。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，每个所述操作手势对应的卷积核集合中每个卷积核的设置过程，包括：
确定每个所述操作手势对应的多个信号样本；
确定每个所述操作手势对应的每个预设卷积矩阵；
对于每个所述操作手势，基于该操作手势对应的预设匹配矩阵、该操作手势对应的各个信号样本和预设的梯度下降算法，对该操作手势对应的每个预设卷积矩阵中的元素进行更新，并将完成更新的每个预设卷积矩阵作为该操作手势对应的卷积核。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交互设备的外形为圆柱状结构，当所述目标感应区域为所述交互设备的侧表面时，所述目标感应区域中的多个距离传感器，关于所述交互设备的中心位置点，在所述目标感应区域中呈圆周均匀分布，所述中心位置点为所述交互设备的中心线上的任意一点；
在确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势的过程中，若所述手部运动轨迹中包含依次产生的第一子轨迹、第二子轨迹和第三子轨迹，且所述第一子轨迹与第一操作手势相匹配，所述第二子轨迹与第二操作手势相匹配，以及所述第三子轨迹和第三操作手势相匹配，则判断所述第二操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向是否互为相反方向；所述第一操作手势、所述第二操作手势和所述第三操作手势分别为所述多个操作手势中的操作手势；
若所述第二操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向互为相反方向，则判断所述第三操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向是否相同；
若所述第三操作手势对应的运动方向与所述第一操作手势对应的运动方向相同，则确定所述第二操作手势对应的操作时长，并判断所述操作时长是否小于预设阈值；
若所述操作时长小于所述预设阈值，则将所述第一操作手势与所述第三操作手势进行叠加，并将叠加得到的操作手势作为所述手部运动轨迹对应的目标操作手势。
10.一种智能设备的控制装置，其特征在于，包括：
判断单元，用于当检测到用户相对于预先设置的交互设备产生手部运动轨迹时，判断所述交互设备当前是否处于唤醒状态；所述交互设备中设置有多个感应区域，每个所述感应区域中依据该感应区域在所述交互设备中对应的设备形态设置有多个距离传感器；
第一确定单元，用于若所述交互设备当前处于唤醒状态，则在所述多个感应区域中，确定所述手部运动轨迹的产生区域所对应的目标感应区域，并获取在所述手部运动轨迹的产生过程中，所述目标感应区域中的每个距离传感器所产生的多个输出信号值；
第二确定单元，用于确定所述交互设备中预设的多个操作手势，并确定每个所述操作手势在所述目标感应区域中对应的距离传感器集合，每个所述距离传感器集合包括用于识别其对应的操作手势的多个距离传感器；
第三确定单元，用于基于每个所述距离传感器集合中各个距离传感器所产生的多个输出信号值的时序变化，确定所述手部运动轨迹对应的目标操作手势；
控制单元，用于确定所述目标操作手势对应的控制指令，并依据所述控制指令，对所述交互设备关联的智能设备进行控制。
11.一种交互设备，其特征在于，包括：
交互设备本体，所述交互设备本体为圆柱体结构，所述交互设备本体的正视面为圆形面；
在所述交互设备本体的正视面设置有圆形显示屏，所述圆形显示屏的中心点与所述交互设备本体的正视面的中心点重合；
在所述交互设备本体的正视面设置有多个距离传感器，所述交互设备本体的正视面中设置的各个距离传感器关于所述交互设备本体的正视面的中心点呈圆周均匀分布；
在所述交互设备本体的正视面设置有多个指示灯，所述多个指示灯关于所述交互设备本体的正视面的中心点呈圆周均匀分布；
在所述交互设备本体的侧面设置有多个距离传感器，所述交互设备本体的侧面中设置的各个距离传感器关于目标位置点呈圆周均匀分布，所述目标位置点为所述交互设备本体的中心线上的任意一点；
所述交互设备本体内置控制芯片，所述交互设备本体的正视面和侧面中设置的每个距离传感器通过串行接口与所述控制芯片相连接；
所述交互设备本体内置通讯装置。
12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的指令，其中，在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行如权利要求1～9任意一项所述的智能设备的控制方法。
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