DE102013100023A1

DE102013100023A1 - Umgebungslichtbasierte Gestenerkennung

Info

Publication number: DE102013100023A1
Application number: DE102013100023A
Authority: DE
Inventors: Gabriel Eugen Tanase
Original assignee: Maxim Integrated Products Inc
Current assignee: Maxim Integrated Products Inc
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2013-01-03
Publication date: 2013-08-14
Also published as: CN103207669A; US20140319326A1; US9163981B2; CN103207669B; US20130182246A1; US8766162B2

Abstract

Eine Gestenerfassungsvorrichtung enthält einen oder mehrere Sensoren und einen Prozessor zum Verarbeiten erfasster Spannungen, die von den Sensoren auf Grundlage des durch die Sensoren empfangenen Umgebungslichts und/oder reflektierten Lichts ausgegeben werden. Der Prozessor bestimmt einen Umgebungslichtpegel und/oder einen Abstand zwischen dem Objekt und den Sensoren derart, dass, falls der Umgebungslichtpegel einen Umgebungslichtschwellwert übersteigt und/oder der Abstand geringer ist als ein Abstandsschwellwert, der Prozessor die Bewegung eines Objekts bezüglich der Sensoren auf Grundlage des Umgebungslichts anstelle des reflektierten Lichts bestimmt.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Gestenerkennung. Genauer betrifft diese Erfindung eine Vorrichtung, die physische Gesten erfasst und bestimmt.
Hintergrund der Erfindung
Ein Gestensensor ist eine Bedienungsvorrichtung, die das Erkennen physischer Bewegung ermöglicht, ohne dass der Benutzer die Vorrichtung tatsächlich berührt, in der sich der Gestensensor befindet. Die erkannten Bewegungen können anschließend als Eingabebefehle für die Vorrichtung benutzt werden. In einigen Anwendungen ist die Vorrichtung programmiert, bestimmte berührungslose Handbewegungen zu erkennen, wie etwa Handbewegungen von links nach rechts, von rechts nach links, von oben nach unten, von unten nach oben, diagonal nach links oben, diagonal nach rechts oben, von innen nach außen und von außen nach innen. Gestensensoren fanden verbreitete Verwendung in handgehaltenen Geräten, wie etwa Tablet-Computern und Smartphones sowie anderen tragbaren Geräten, wie etwa Laptops. Gestensensoren sind auch in Videospielkonsolen eingebaut, die die Bewegung eines Videospielers erkennen.
1 stellt ein herkömmliches Gestenerfassungssystem 100 dar. Wie in 1 gezeigt, enthält das System 100 eine Beleuchtungsquelle 102 zum Ausgeben von Licht 106 und einen Lichtsensor 104 zum Empfangen von Licht. Im Betrieb wird die Beleuchtungsquelle 102 nacheinander ein- und ausgeschaltet oder man läßt sie blinken, damit der Sensor 104 räumliche Informationen über ein Objekt 99 in der Nähe des Lichtsensors 104 erhält. Insbesondere kann der Lichtsensor 104 einen Teil des Lichts 106 von der Beleuchtungsquelle 102 empfangen, das von dem Objekt 99 und zurück zum Lichtsensor 104 reflektiert wurde. Auf Grundlage dieses empfangenen reflektierten Lichts 108 kann die Bewegung oder Geste des Objekts 99 bestimmt werden. 2 stellt ein Signaldiagramm 200 dar, das dem in 1 gezeigten Gestensensorsystem 100 entspricht. Genauer bewirkt, wie in 2 gezeigt, wenn das Beleuchtungsquellensignal 202 von den Zeitpunkten t0 bis t1 und den Zeitpunkten t2 bis t3 eingeschaltet wird (z. B. die Beleuchtungsquelle 102 blinkt), das durch den Lichtsensor 104 empfangene reflektierte Licht 108, dass das Lichtsensorsignal 204 über den gemessenen Umgebungslichtpegel 210 steigt, wobei der Anstieg den räumlichen Eigenschaften des Objekts 99 entspricht. Folglich können eine Bewegung oder Gesten des Objekts 99 auf Grundlage der gemessenen Anstiege über der Zeit bestimmt werden.
Jedoch ist ein Nachteil dieser herkömmlichen Systeme 100 das Ausmaß an Störungen auf den Sensor 104 des Systems, die durch das Umgebungslicht 110 verursacht werden. Insbesondere, steigt, wenn der Umgebungslichtpegel 210 steigt, das minimale erfassbare Signal und verringert dadurch die Auflösung und Effektivität des Systems 100. Als Ergebnis sind viele dieser Systeme gezwungen, teure Störungsunterdrückungselemente einzusetzen, um die durch das Umgebungslicht verursachten Störungen auszublenden. Mit immer weiter verringerter Gerätegröße sind zusätzliche Bauteile unerwünscht.
Zusammenfassung der Erfindung
Es sind Ausführungsformen einer Gestenerfassungsvorrichtung offenbart, die einen oder mehrere Sensoren und einen Prozessor zum Verarbeiten erfasster Spannungen umfassen, die von den Sensoren auf Grundlage des durch die Sensoren empfangenen Umgebungslichts und/oder reflektierten Lichts ausgegeben werden. Der Prozessor bestimmt einen Umgebungslichtpegel und/oder einen Abstand zwischen dem Objekt und den Sensoren derart, dass, falls der Umgebungslichtpegel einen Umgebungslichtschwellwert übersteigt und/oder der Abstand geringer ist als ein Abstandsschwellwert, der Prozessor die Bewegung eines Objekts bezüglich der Sensoren auf Grundlage des Umgebungslichts anstelle des reflektierten Lichts bestimmt.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Anmeldung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen einer Geste von einem Objekt. Die Vorrichtung umfasst einen oder mehrere Lichtsensoren, die jeweils ein Sensorsignal ausgeben, das dem Umgebungslicht entspricht, das durch die Sensoren und einen mit den Lichtsensoren gekoppelten Prozessor erfasst ist, wobei der Prozessor eine Bewegung des Objekts auf Grundlage des durch die Sensoren empfangenen Umgebungslichts bestimmt, wenn sich das Objekt in der Nähe der Lichtsensoren bewegt. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor nicht mit einer Quelle des Umgebungslichts gekoppelt. In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung weiter einen mit dem Prozessor gekoppelten Detektor, wobei der Detektor einen Umgebungslichtwert auf Grundlage des Umgebungslichts bestimmt. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor nur die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts, falls der Umgebungslichtwert einen Umgebungslichtschwellwert übersteigt. In einigen Ausführungsformen besteht der Detektor aus einem oder mehreren der Lichtsensoren, und der Detektor gibt eins der Sensorsignale aus. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor nur die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts, falls ein Abstandswert, der dem Abstand von den Sensoren zum Objekt entspricht, innerhalb eines Objektabstandsschwellwerts liegt. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor, ob das Objekt präsent ist, auf Grundlage des Umgebungslichts, falls der Abstandswert nicht innerhalb des Objektabstandsschwellwerts liegt. In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung weiter eine mit dem Prozessor gekoppelte Lichtquelle, die Quellenlicht ausgibt, wobei der Abstandswert durch den Prozessor auf Grundlage von vom Objekt reflektiertem und durch die Sensoren empfangenem Quellenlicht bestimmt wird. In einigen Ausführungsformen veranlasst der Prozessor die Lichtquelle, nur Licht über einen Zeitraum auszugeben, der ausreicht, den Abstandswert zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor, falls der Umgebungslichtwert den Umgebungslichtschwellwert nicht übersteigt, die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten und durch die Sensoren empfangenen Quellenlichts. Der Prozessor bestimmt die Bewegung des Objekts periodisch, fortlaufend oder selektiv. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts durch das Beobachten plötzlicher Abfälle im Sensorsignal. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten Quellenlichts durch das Beobachten plötzlicher Anstiege im Sensorsignal.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Anmeldung richtet sich auf ein Verfahren zum Erfassen einer Geste von einem Objekt. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Umgebungslicht mit einem oder mehreren Lichtsensoren und Ausgeben eines Sensorsignals, das dem Umgebungslicht entspricht, das durch die Sensoren erfasst ist, und Bestimmen einer Bewegung des Objekts auf Grundlage des durch die Sensoren empfangene Umgebungslichts, wenn sich das Objekt in der Nähe der Lichtsensoren bewegt. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor nicht mit einer Quelle des Umgebungslichts gekoppelt. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter das Bestimmen eines Umgebungslichtwerts mit einem Detektor auf Grundlage des Umgebungslichts. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor nur die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts, falls der Umgebungslichtwert einen Umgebungslichtschwellwert übersteigt. In einigen Ausführungsformen besteht der Detektor aus einem oder mehreren der Lichtsensoren, und der Detektor gibt eins der Sensorsignale aus. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts nur, falls ein Abstandswert, der dem Abstand von den Sensoren zum Objekt entspricht, innerhalb eines Objektabstandsschwellwerts liegt. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter das Bestimmen, ob das Objekt präsent ist, auf Grundlage des Umgebungslichts, falls der Abstandswert nicht innerhalb des Objektabstandsschwellwerts liegt. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter Ausgeben von Quellenlicht mit einer Lichtquelle, wobei der Abstandswert durch den Prozessor auf Grundlage von vom Objekt reflektiertem und durch die Sensoren empfangenem Quellenlicht bestimmt wird. In einigen Ausführungsformen veranlasst der Prozessor die Lichtquelle, Licht nur über einen Zeitraum auszugeben, der ausreicht, um den Abstandswert zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren Bestimmen der Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten und durch die Sensoren empfangenen Quellenlichts, falls der Umgebungslichtwert den Umgebungslichtschwellwert nicht übersteigt. Der Prozessor bestimmt die Bewegung des Objekts periodisch, fortlaufend oder selektiv. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts durch das Beobachten plötzlicher Abfälle im Sensorsignal. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten Quellenlichts durch das Beobachten plötzlicher Anstiege im Sensorsignal.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Anmeldung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen einer Geste von einem Objekt. Die Vorrichtung umfasst eine erste Lichtquelle zum Erzeugen eines ersten Lichts, einen oder mehrere Sensoren zum Erfassen des ersten Lichts und eines zweiten Lichts und einen mit dem einen oder den mehreren Sensoren gekoppelten Prozessor, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des zweiten Lichts bestimmt, das durch die Sensoren empfangen wird, falls das durch die Sensoren empfangene Umgebungslicht höher ist als ein Umgebungslichtschwellwert, und sonst die Bewegung des Objekts auf Grundlage des ersten Lichts bestimmt, das durch die Sensoren empfangen wird. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor nicht mit der Quelle des zweiten Lichts gekoppelt. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des zweiten Lichts nur, falls das durch die Sensoren empfangene Umgebungslicht höher ist als der Umgebungslichtschwellwert und das Objekt innerhalb eines Schwellwert-Abstands von den Sensoren liegt. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor, ob das Objekt präsent ist, falls das durch die Sensoren empfangene Umgebungslicht höher ist als der Umgebungslichtschwellwert, aber das Objekt nicht innerhalb des Schwellwert-Abstands von den Sensoren liegt. In einigen Ausführungsformen wird das erste Licht vom Objekt reflektiert, bevor es durch die Sensoren erfasst wird, und das zweite Licht wird nicht vom Objekt reflektiert, bevor es durch die Sensoren erfasst wird. In einigen Ausführungsformen ist das zweite Licht ein Teil des Umgebungslichts. In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung weiter einen mit dem Prozessor gekoppelten Detektor, wobei der Detektor den Umgebungslichtwert auf Grundlage des Umgebungslichts bestimmt. In einigen Ausführungsformen besteht der Detektor aus einem oder mehreren der Lichtsensoren. In einigen Ausführungsformen wird der Abstand zwischen den Sensoren und dem Objekt durch den Prozessor auf Grundlage des vom Objekt reflektierten und durch die Sensoren empfangenen ersten Lichts bestimmt. In einigen Ausführungsformen veranlasst der Prozessor die erste Lichtquelle, das erste Licht nur über einen Zeitraum auszugeben, der ausreicht, um den Abstand zwischen dem Objekt und den Sensoren zu bestimmen. Der Prozessor bestimmt die Bewegung des Objekts periodisch, fortlaufend oder selektiv. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des zweiten Lichts durch das Beobachten plötzlicher Abfälle in einem Sensorsignal, wobei das Sensorsignal durch die Sensoren auf Grundlage des empfangenen ersten Lichts und zweiten Lichts ausgegeben wird. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten ersten Lichts durch das Beobachten plötzlicher Anstiege im Sensorsignal.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Anmeldung richtet sich auf ein Verfahren zum Erfassen einer Geste von einem Objekt. Das Verfahren umfasst das Erfassen eines ersten, durch eine erste Lichtquelle erzeugten Lichts und eines zweiten Lichts mit einem oder mehreren Sensoren und Bestimmen der Bewegung des Objekts mit einem Prozessor auf Grundlage des zweiten Lichts, das durch die Sensoren empfangen wird, falls durch die Sensoren empfangenes Umgebungslicht höher ist als ein Umgebungslichtschwellwert, und sonst Bestimmen der Bewegung des Objekts auf Grundlage des ersten Lichts, das durch die Sensoren empfangen wird. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor nicht mit der Quelle des zweiten Lichts gekoppelt. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter Bestimmen der Bewegung des Objekts mit dem Prozessor auf Grundlage des zweiten Lichts, falls das durch die Sensoren empfangene Umgebungslicht höher ist als der Umgebungslichtschwellwert und das Objekt innerhalb eines Schwellwert-Abstands von den Sensoren liegt. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter Bestimmen mit dem Prozessor, ob das Objekt präsent ist, falls das durch die Sensoren empfangene Umgebungslicht höher ist als der Umgebungslichtschwellwert, aber das Objekt nicht innerhalb des Schwellwert-Abstands von den Sensoren liegt. In einigen Ausführungsformen wird das erste Licht vom Objekt reflektiert, bevor es durch die Sensoren erfasst wird, und das zweite Licht wird nicht vom Objekt reflektiert, bevor es durch die Sensoren erfasst wird. In einigen Ausführungsformen ist das zweite Licht ein Teil des Umgebungslichts. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter das Bestimmen des Umgebungsrichtwerts mit einem Detektor auf Grundlage des Umgebungslichts. In einigen Ausführungsformen besteht der Detektor aus einem oder mehreren der Lichtsensoren. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter Bestimmen des Abstands zwischen den Sensoren und dem Objekt mit dem Prozessor auf Grundlage des vom Objekt reflektierten und durch die Sensoren empfangenen ersten Lichts. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter das Ausgeben des ersten Lichts mit der ersten Lichtquelle nur über einen Zeitraum, der ausreicht, um den Abstand zwischen dem Objekt und den Sensoren zu bestimmen. Der Prozessor bestimmt die Bewegung des Objekts periodisch, fortlaufend oder selektiv. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des zweiten Lichts durch das Beobachten plötzlicher Abfälle in einem Sensorsignal, wobei das Sensorsignal durch die Sensoren auf Grundlage des empfangenen ersten Lichts und zweiten Lichts ausgegeben wird. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten ersten Lichts durch das Beobachten plötzlicher Anstiege im Sensorsignal.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 stellt ein herkömmliches Gestenerfassungssystem dar.
2 stellt ein Signaldiagramm dar, das dem in 1 gezeigten herkömmlichen Gestenerfassungssystem entspricht.
3 stellt eine konzeptuelle Skizze eines Gestenerfassungssystems gemäß einigen Ausführungsformen dar.
4 stellt ein Signaldiagramm dar, das dem Umgebungslichtmodus des in 3 gezeigten Gestenerfassungssystems gemäß einigen Ausführungsformen entspricht.
5 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Verwendung eines Gestenerfassungssystems gemäß einigen Ausführungsformen dar.
Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung richten sich auf eine Gestenerfassungsvorrichtung zum Erfassen von Gesten. Fachleuten wird klar sein, dass die folgende genaue Beschreibung der Vorrichtung nur erläuternd ist und in keiner Weise einschränkend sein soll. Andere Ausführungsformen der Vorrichtung, die die Vorteile dieser Offenbarung besitzen, sind für Fachleute sehr naheliegend.
Nun wird genauer auf Ausführungsformen der Vorrichtung Bezug genommen, wie sie in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Dieselben Bezugszeichen sind in den gesamten Zeichnungen und der folgenden genauen Beschreibung so verwendet, dass sie sich auf dieselben oder ähnliche Teile beziehen. Im Interesse der Deutlichkeit sind nicht alle der Routinemerkmale der hier beschriebenen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben. Zum Beispiel kann die unten beschriebene Vorrichtung ein oder mehrere zusätzliche Bestandteile, wie etwa Speicher umfassen, wie sie in der Technik wohl bekannt sind, die aber hier zugunsten der Kürze weggelassen wurden. Es ist natürlich einzusehen, dass bei der Entwicklung einer beliebigen tatsächlichen Ausführungsform wahrscheinlich zahlreiche ausführungsspezifische Entscheidungen getroffen werden, um die besonderen Ziele des Entwicklers zu erreichen, wie etwa Erfüllen anwendungs- und geschäftsbezogener Zwänge, und dass diese besonderen Ziele von einer Ausführungsform zu einer anderen und von einem Entwickler zu einem anderen variieren können. Darüber hinaus ist einzusehen, dass eine solche Entwicklungsanstrengung komplex und zeitraubend sein kann, jedoch nichtsdestoweniger für Fachleute mit dem Nutzen dieser Offenbarung eine Routine-Ingenieursleistung wäre.
Ausführungsformen einer Gestenerfassungsvorrichtung und eines – verfahrens sind hier beschrieben. Die Gestenerfassungsvorrichtung umfasst einen oder mehrere Sensoren und einen Prozessor zum Verarbeiten erfasster Spannungen, die von den Sensoren auf Grundlage des durch die Sensoren empfangenen Umgebungslichts und/oder reflektierten Lichts ausgegeben werden. Im Betrieb bestimmt der Prozessor einen Umgebungslichtpegel und/oder einen Abstand zwischen dem Objekt und den Sensoren derart, dass, falls der Umgebungslichtpegel einen Umgebungslichtschwellwert übersteigt und/oder der Abstand geringer ist als ein Abstandsschwellwert, der Prozessor die Bewegung eines Objekts bezüglich der Sensoren auf Grundlage des Umgebungslichts anstelle des reflektierten Lichts bestimmt. Somit schaffen die Gestenerfassungsvorrichtung und das -verfahren den Vorteil, dass das Umgebungslicht in Bereichen mit hohen Umgebungslichtpegeln das Signal anstelle von Störungen erzeugt. Folglich schaffen die Vorrichtung und das Verfahren genauen Betrieb mit niedrigeren Kosten in Bereichen mit hohen Umgebungslichtpegeln, weil sie keine teuren Unterdrückungselemente für Umgebungslicht und/oder andere Störungen benötigen. Weiter schaffen die Gestenerfassungsvorrichtung und das -verfahren den Vorteil erhöhter Leistungsersparnis aufgrund ihrer Fähigkeit, bestehendes Umgebungslicht zu nutzen, statt eine Lichtquelle mit Energie zu versorgen. Schließlich schaffen die Gestenerfassungsvorrichtung und das -verfahren den Vorteil, das Umschalten zwischen zwei oder mehr Gestenerfassungsmodi sowie einer Präsenzerfassung auf Grundlage der Pegel des Umgebungslichts und/oder des Abstands des Objekts zu ermöglichen und dadurch den Erfassungsmodus an die Umgebung anzupassen. Wie sie hier benutzt ist, kann eine Geste des Objekts Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehung und/oder andere räumliche Eigenschaften des Objekts umfassen, und Umgebungslicht kann Licht umfassen, dessen Quelle nicht durch die Vorrichtung gesteuert oder mit Energie versorgt ist, und/oder Licht, das durch die Vorrichtung gesteuert oder mit Energie versorgt ist, aber nicht vom Objekt reflektiert ist.
3 stellt eine konzeptuelle Skizze eines Gestenerfassungssystems 300 gemäß einigen Ausführungsformen dar. Wie in 3 gezeigt, umfasst das Gestenerfassungssystem 300 ein Objekt 99 und eine Gestenerfassungsvorrichtung 314. In einigen Ausführungsformen ist das Objekt 99 ein Finger oder eine Hand. Alternativ kann das Objekt 99 ein beliebiges materielles Objekt sein, wie sie in der Technik wohl bekannt sind. In einigen Ausführungsformen ist die Gestenerfassungsvorrichtung 314 eine mobile Computervorrichtung, umfassend, aber nicht beschränkt auf ein Mobiltelefon, einen Tablet-Computer, ein PDA, eine Spielvorrichtung, einen Spielcontroller, einen Laptop-Computer oder einen Desktop-Computer. Alternativ kann die Gestenerfassungsvorrichtung 314 ein oder mehrere andere elektronische Vorrichtungen sein, wie sie in der Technik wohl bekannt sind. Die Gestenerfassungsvorrichtung 314 umfasst eine oder mehrere Lichtquellen 302 zum Ausgeben von Licht 306, einen oder mehrere Lichtsensoren 304 zum Empfangen von Licht, einen Umgebungslichtdetektor 316 und mindestens einen Prozessor 312, der mit dem Umgebungslichtdetektor 316, den Lichtquellen 302 und den Lichtsensoren 304 gekoppelt ist. Alternativ können ein oder mehrere der obigen Bestandteile getrennt von der Vorrichtung 314 sein. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor 312 elektrisch mit dem Umgebungslichtdetektor 316, den Lichtquellen 302 und/oder den Lichtsensoren 304 gekoppelt. Alternativ kann der Prozessor 312 drahtlos oder anderweitig mit dem Umgebungslichtdetektor 316, den Lichtquellen 302 und/oder den Lichtsensoren 304 gekoppelt sein, sodass der Prozessor 312 Ausgangssignale von dem Umgebungslichtdetektor 316 und den Lichtsensoren 304 empfangen und Steuersignale zu den Lichtquellen 302 senden kann. In einigen Ausführungsformen umfassen die Lichtquellen 302 Leuchtdioden (LEDs). Alternativ können eine oder mehrere der Lichtquellen 302 andere Arten von Licht aussendenden Vorrichtungen oder Elementen umfassen, wie sie in der Technik wohl bekannt sind. In einigen Ausführungsformen umfassen die Lichtsensoren 304 Photodetektoren. Alternativ können eine oder mehrere der Lichtsensoren 304 andere Arten von Licht erfassenden Vorrichtungen oder Elementen umfassen, wie sie in der Technik wohl bekannt sind. In einigen Ausführungsformen besteht der Umgebungslichtdetektor 316 aus einem oder mehreren der Lichtsensoren 304. Alternativ unterscheidet sich der Umgebungslichtdetektor 316 von den Lichtsensoren 304.
Im Betrieb erfasst der Umgebungslichtdetektor 316 Umgebungslicht 310 in dem System 300 und gibt ein Umgebungslichtsignal oder einen -wert auf Grundlage des empfangenen Umgebungslichts 310 an den Prozessor 312 aus. Der Prozessor 312 vergleicht das empfangene Umgebungslichtsignal oder den -wert mit einem vorgewählten Umgebungslichtschwellwert, der im Prozessorspeicher oder einem anderen Speicher (nicht gezeigt) in der Vorrichtung 314 gespeichert ist. Falls der Umgebungslichtwert/das -signal nicht höher ist als der Umgebungslichtschwellwert, schaltet der Prozessor 312 auf Bestimmen der Gesten des Objekts 99 auf Grundlage des Quellenlichts 306, 308 um oder betreibt diese Form des Bestimmens weiter. Genauer wird die Gesteninformation, falls der Wert/das Signal nicht höher ist, durch Blinken oder Ein- und Ausschalten der Lichtquelle 302 nacheinander mit dem Prozessor 312 erhalten. Insbesondere können die Lichtsensoren 304 einen reflektierten Teil 308 des Quellenlichts 306 von der blinkenden Lichtquelle 302 empfangen, der von dem Objekt 99 und zurück zu den Lichtsensoren 304 reflektiert wurde. Auf Grundlage dieses empfangenen reflektierten Lichts 308 kann die Geste des Objekts 99 durch das Beobachten plötzlicher Anstiege oder „Buckel” im erfassten Licht 308 über der Zeit bestimmt werden. Diese „Buckel” entsprechen Änderungen in der Menge des von dem Objekt 99 reflektierten Lichts 308 wegen Bewegung oder Gesten des Objekts 99. Als Ergebnis ermöglichen die „Buckel” dem Prozessor 312, die Gesten des Objekts 99 zu bestimmen. In diesem „Quellenlichtmodus” wird das Quellenlicht 306, 308 als das Signal betrachtet, und das Umgebungslicht 310 wird als Störung betrachtet, sodass, wenn sich die Umgebungslichtpegel erhöhen, das Signal/Rausch-Verhältnis schlechter wird.
Falls jedoch der Umgebungslichtwert/das -signal höher ist als der Umgebungslichtschwellwert, schaltet der Prozessor 312 auf Bestimmen entweder der Gesten oder der Präsenz des Objekts 99 auf Grundlage des Umgebungslichts 310 um oder betreibt diese Form des Bestimmens weiter. Genauer wird, falls der Umgebungslichtwert/das -signal höher ist, die Geste oder Präsenz des Objekts 99 bestimmt, indem die Lichtquelle 302 mit dem Prozessor 312 ausgeschaltet wird, sodass nur das Umgebungslicht 310 (kein reflektiertes Quellenlicht 308) durch die Sensoren 304 empfangen wird. Insbesondere können die Lichtsensoren 304 einen Teil des Umgebungslichts 310 empfangen, der nicht durch das Objekt 99 blockiert oder abgedeckt wurde. Auf Grundlage dieses empfangenen Umgebungslichts 310 kann die Präsenz oder Geste des Objekts 99 durch das Beobachten plötzlicher Absenkungen oder „Einbrüche” (siehe 4) im erfassten Umgebungslicht 310 über der Zeit bestimmt werden. Diese „Einbrüche” 414 entsprechen Änderungen in der Menge des Lichts, das durch das Objekt 99 wegen der Präsenz oder der Gesten des Objekts 99 abgedeckt ist. Als Ergebnis ermöglichen diese „Einbrüche” 414 dem Prozessor 312, die Präsenz oder die Gesten des Objekts 99 zu bestimmen. In diesem „Umgebungslichtmodus” wird das Umgebungslicht 310 selbst als das Signal betrachtet, sodass sich, wenn sich die Umgebungslichtpegel erhöhen, das Signal/Rausch-Verhältnis verbessert. Somit kann die Vorrichtung 314 den Vorteil effizienten Betriebs in Bereichen mit niedrigem Umgebungslicht sowie in Bereichen mit hohem Umgebungslicht mit verbessertem Signal/Rausch-Verhältnis und ohne Bedarf an Unterdrückungsbauteilen für Umgebungslichtstörungen schaffen.
Um während des „Umgebungslichtmodus” zwischen Präsenzbestimmung und Gestenbestimmung zu unterscheiden, führt die Vorrichtung 314 eine Objektnäheprüfung durch. Genauer kann, falls entdeckt wird, dass sich das Objekt 99 in der Nähe der Sensoren 304 befindet, das Umgebungslicht 310 benutzt werden, um die Gesten des Objekts 99 zu bestimmen. Genauer kann, falls entdeckt wird, dass sich das Objekt 99 fern von den Sensoren 304 befindet, das Umgebungslicht 310 benutzt werden, um die Präsenz des Objekts 99 zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen wird die Objektnäheprüfung nach dem Vergleich des Umgebungslichtschwellwerts, aber vor dem Überwachen des Signals oder der Signale, die durch die Sensoren 304 ausgegeben werden, auf Absenkungen oder „Einbrüche” durchgeführt. Alternativ kann die Objektnäheprüfung zu jeder Zeit während des Betriebs durchgeführt werden. Während der Näheprüfung schaltet der Prozessor 312 die Lichtquelle 302 für einen Nähezeitraum 406 (siehe 4) ein, um zu bestimmen, ob sich das Objekt 99 in der Nähe der Sensoren 304 befindet. Dieser Vorgang ist ähnlich der Gestenerkennung unter Verwendung des reflektierten Lichts 306 im oben beschriebenen „Quellenlichtmodus”, außer dass der Nähezeitraum 406 nur lang genug ist, damit der Prozessor 312 bestimmen kann, dass das durch die Sensoren 304 empfangene reflektierte Licht 308 die Nähe oder fehlende Nähe des Objekts 99 anzeigt. Alternativ kann der Nähezeitraum 406 länger sein als die erforderliche Zeit zum Bestimmen der Nähe des Objekts 99 unter Verwendung des reflektierten Lichts 308.
In einigen Ausführungsformen wird diese Nähebestimmung/-prüfung dadurch durchgeführt, dass der Prozessor 312 den Anstieg oder den „Buckel” 408 (siehe 4) im Sensorsignal oder in den Sensorsignalen während des Nähezeitraums 406 mit einem Näheschwellwert vergleicht. Alternativ wird die Nähebestimmung durch Vergleichen des Maximal- oder Mittelwerts des Sensorsignals oder der Sensorsignale während des Nähezeitraums 406 mit dem Näheschwellwert durchgeführt. In beiden Fällen wird, falls die Änderung oder der Wert des Sensorsignals höher ist als der Näheschwellwert, bestimmt, dass sich das Objekt 99 in der Nähe der Sensoren 304 befindet, und falls nicht, wird bestimmt, dass sich das Objekt 99 fern von den Sensoren 304 befindet. In einigen Ausführungsformen ist der Näheschwellwert dynamisch und wird auf Grundlage des empfangenen Umgebungslichts 310 derart bestimmt, dass der Näheschwellwert so eingestellt wird, dass er immer einen vorgegebenen Deltawert darstellt, der höher ist als der aktuelle Umgebungslichtwert 310. In diesen Ausführungsformen kann der Deltawert so auf Grundlage der Auswirkungen des Abstands des Objekts 99 von den Sensoren 304 auf das Sensorsignal oder die Sensorsignale gewählt sein, dass der Deltawert einem gewünschten Abstand zwischen dem Objekt 99 und den Sensoren 304 entspricht. Alternativ kann der Näheschwellwert ein vorgegebener statischer Wert sein. Somit kann die Gestenerfassungsvorrichtung 314 zwischen Umgebungslicht-Präsenzerfassung und Umgebungslicht-Gestenerfassung auf Grundlage der Nähe des Objekts 99 umschalten. Dies ermöglicht, dass die Gestenerfassungsvorrichtung 314 die Genauigkeit der Gestenerfassung sicherstellt, indem die Möglichkeit von Abschattungseffekten minimiert wird, die eine falsche Gestenerkennung verursachen, wenn sich das Objekt 99 fern von den Sensoren 304 befindet. In einigen Ausführungsformen können andere Formen der Näheerfassung des Objekts 99 statt oder im Zusammenwirken mit der Lichtquelle 302 benutzt werden, wie sie in der Technik wohl bekannt sind. Alternativ kann die Verwendung der Lichtquelle 302 zur Näheerfassung und/oder eine andere Näheerfassung weggelassen sein, sodass die Vorrichtung 314 wahlweise im Präsenzerkennungsmodus oder im Gestenerkennungsmodus arbeitet.
Es versteht sich, dass jeder der oben beschriebene Vorgänge durch die Vorrichtung 314 fortlaufend, periodisch und/oder bei Bedarf durchgeführt werden kann. Zum Beispiel kann der Prozessor 312 fortlaufend, periodisch und/oder auf Anforderung durch einen Benutzer die durch den Umgebungslichtdetektor 316 empfangenen Umgebungslichtpegel überprüfen, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung 314 zwischen Benutzung des Umgebungslichts 130 oder des Quellenlichts 306, 308 zum Bestimmen von Gesten des Objekts 99 umschalten sollte. Außerdem versteht sich, dass, obwohl der Betrieb der Gestenerfassungsvorrichtung 314 so beschrieben ist, dass er mit dem Erfassen des Umgebungslichts 310 beginnt, der Betrieb an anderen, oben beschriebenen Punkten beginnen kann.
4 stellt ein Signaldiagramm 400 dar, das dem Umgebungslichtmodus des in 3 gezeigten Gestenerfassungssystems 300 gemäß einigen Ausführungsformen entspricht. Genauer geht, wie in 4 gezeigt, während des Nähezeitraums 406 das Lichtquellensignal 402 von „Low” auf „High”, wenn die Lichtquelle 302 durch den Prozessor 312 eingeschaltet oder zum Blinken gebracht wird. Als Ergebnis weist das Sensorsignal 304, falls sich das Objekt 99 in der Nähe der Sensoren 304 befindet, wie in 3 gezeigt, einen plötzlichen Anstieg oder einen „Buckel” 408 über dem Umgebungslichtpegel 410 aufgrund des von der Lichtquelle 302 empfangenen reflektierten Lichts 308 auf, wie oben beschrieben. Demgemäß kann der Prozessor 312, sobald der Nähezeitraum 406 beendet ist und die Lichtquelle 302 ausgeschaltet wurde, das Sensorsignal 404 auf plötzliche Absenkungen oder „Einbrüche” 414 während eines Gesten- oder Präsenzerfassungszeitraums 412 überwachen und diese Daten benutzen, um die Präsenz oder die Gesten des Objekts 99 zu berechnen. Insbesondere kann die Vorrichtung 314 die Präsenz des Objekts 99 bestimmen, falls bestimmt war, dass sich das Objekt 99 nicht in der Nähe der Sensoren 304 befindet, und kann die Gesten des Objekts 99 bestimmen, falls sich das Objekt 99 in der Nähe befand. In einigen Ausführungsformen dauert der Präsenz- oder Gestenerfassungszeitraum 412 vom Ende eines Nähezeitraums 406 bis zum Anfang des nächsten Nähezeitraums 406. Alternativ kann der Präsenz- oder Gestenerfassungszeitraum 412 kürzer oder länger sein als die Zeit zwischen Nähezeiträumen 406. Diese Näheerfassungsvorgänge und Überwachungsvorgänge im Umgebungslichtmodus können über der Zeit wiederholt werden, um die „Einbrüche” 414 zu überwachen, die durch Objekte verursacht werden, und ermöglichen, dass der Prozessor 312 die Präsenz und/oder die Gesten der Objekte 99 bestimmt.
5 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens der Verwendung eines Gestenerfassungssystems 300 von 3 gemäß einigen Ausführungsformen dar. Im Schritt 502 empfangen der Umgebungslichtdetektor 316 und die Lichtsensoren 304 Umgebungslicht 310 und geben ein Detektorsignal an den Prozessor 312 aus, das einem durch den Detektor 316 erfassten Umgebungslichtwert entspricht. In einigen Ausführungsformen besteht der Detektor 316 aus einem oder mehreren der Lichtsensoren 304. Im Schritt 504 bestimmt der Prozessor 312, ob der Umgebungslichtwert einen Umgebungslichtschwellwert übersteigt. Im Schritt 506 gibt die Lichtquelle 302, falls der Umgebungslichtwert den Umgebungslichtschwellwert nicht überschreitet, Quellenlicht 306 aus, und der Prozessor 312 bestimmt die Geste des Objekts 99 auf Grundlage des vom Objekt 99 auf die Sensoren 304 reflektierten Quellenlichts 308. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor 312 die Gesten des Objekts 99 auf Grundlage des vom Objekt 99 reflektierten Quellenlichts 308 durch das Beobachten plötzlicher Anstiege im Sensorsignal 404. Im Schritt 508 gibt die Lichtquelle 302, falls der Umgebungslichtwert den Umgebungslichtschwellwert überschreitet, Quellenlicht 306 aus, und der Prozessor 312 bestimmt auf Grundlage des vom Objekt 99 auf die Sensoren 304 reflektierten Quellenlichts 308, ob sich das Objekt 99 in der Nähe der Lichtsensoren 304 befindet. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor 312, ob sich das Objekt 99 in der Nähe der Sensoren 304 befindet, indem er einen Abstandswert, der dem Abstand zwischen den Sensoren 304 und dem Objekt 99 entspricht, mit einem Objektabstandsschwellwert vergleicht, wobei, falls der Abstandswert innerhalb des Schwellwerts liegt, bestimmt wird, dass sich das Objekt 99 in der Nähe befindet. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor 312 den Abstandswert durch Ausgeben von Quellenlicht 306 mit der Lichtquelle 302, wobei der Abstandswert auf dem vom Objekt 99 auf die Sensoren 304 reflektierten Quellenlicht 308 beruht. In einigen Ausführungsformen veranlasst der Prozessor 312 die Lichtquelle 302, Quellenlicht 306 nur über einen Nähezeitraum 406 auszugeben, der ausreicht, um den Abstandswert zu bestimmen. Alternativ kann der Schritt 508 weggelassen sein. Im Schritt 510 bestimmt der Prozessor 312, falls sich das Objekt 99 in der Nähe der Lichtsensoren 304 befindet, die Geste des Objekts 99 auf Grundlage des durch die Sensoren 304 empfangenen Umgebungslichts 310. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor 312 die Geste des Objekts 99 auf Grundlage des Umgebungslichts 310 durch das Beobachten plötzlicher Abfälle 414 im Sensorsignal 404. Im Schritt 512 bestimmt der Prozessor 312, falls sich das Objekt 99 nicht in der Nähe der Lichtsensoren 304 befindet, auf Grundlage des durch die Sensoren 304 empfangenen Umgebungslichts 310, ob das Objekt 99 präsent ist. In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor 312 die Gesten und/oder die Präsenz des Objekts 99 periodisch, fortlaufend oder selektiv.
Die hier beschriebene Vorrichtung und das Verfahren der umgebungslichtbasierten Gestenerkennung weisen zahlreiche Vorteile auf. Genauer können die Vorrichtung und das Verfahren effizient sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Umgebungslichtpegeln arbeiten, ohne die erhöhten Kosten von Umgebungslicht-Unterdrückungsbauteilen oder Signalverstärkungsbauteilen, wie etwa Linsen. In der Tat verbessert sich im Gegensatz zu anderen Verfahren und Vorrichtungen das Signal/Rausch-Verhältnis der Vorrichtung und des Verfahrens tatsächlich mit erhöhten Umgebungslichtpegeln. Weiter können die Vorrichtung und das Verfahren weniger Leistung verbrauchen, indem sie den Bedarf minimieren, eine Lichtquelle mit Energie zu versorgen, um reflektiertes Licht zum Erfassen der Gesten vorzusehen. Darüber hinaus sehen die Vorrichtung und das Verfahren den Vorteil vor, Näheerfassung zu verwenden, um zwischen Präsenzerfassung und Gestenerkennung umzuschalten und dadurch die Möglichkeit falscher Gestendeutung aufgrund von Abschattungseffekten zu minimieren. Demgemäß ist klar, dass die hier beschriebenen umgebungslichtbasierte Gestenerkennungsvorrichtung und das -verfahren viele Nutzwerte aufweisen.
Die vorliegende Anmeldung wurde in Bezug auf besondere Ausführungsformen beschrieben, die Einzelheiten enthalten, um das Verständnis der Konstruktions- und Funktionsprinzipien der Gestenerfassungsvorrichtung und des Verfahrens zum Erkennen von Gesten zu erleichtern. Viele der in den verschiedenen Figuren gezeigten und beschriebenen Bestandteile können untereinander ausgetauscht werden, um die notwendigen Ergebnisse zu erzielen, und diese Beschreibung sollte so gelesen werden, dass sie einen solchen Austausch ebenso einschließt. Daher ist nicht beabsichtigt, dass hier erfolgte Bezugnahmen auf besondere Ausführungsformen und Einzelheiten den Umfang der hier angehängten Ansprüche einschränken. Fachleuten ist offensichtlich, dass an den zur Erläuterung gewählten Ausführungsformen Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgeist und Umfang der Anmeldung abzuweichen.

Claims

Vorrichtung zum Erfassen einer Geste von einem Objekt, umfassend: a. einen oder mehrere Lichtsensoren, die jeweils ein Sensorsignal ausgeben, das Umgebungslicht entspricht, das durch die Sensoren erfasst ist; und b. einen mit den Lichtsensoren gekoppelten Prozessor, wobei der Prozessor eine Bewegung des Objekts auf Grundlage des durch die Sensoren empfangenen Umgebungslichts bestimmt, wenn sich das Objekt in der Nähe der Lichtsensoren bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor nicht mit einer Quelle des Umgebungslichts gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend einen mit dem Prozessor gekoppelten Detektor, wobei der Detektor einen Umgebungslichtwert auf Grundlage des Umgebungslichts bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts nur bestimmt, falls der Umgebungslichtwert einen Umgebungslichtschwellwert übersteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Detektor aus einem oder mehreren der Lichtsensoren besteht und der Detektor eins der Sensorsignale ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts nur bestimmt, falls ein Abstandswert, der dem Abstand von den Sensoren zum Objekt entspricht, innerhalb eines Objektabstandsschwellwerts liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Prozessor auf Grundlage des Umgebungslichts bestimmt, ob das Objekt präsent ist, falls der Abstandswert nicht innerhalb des Objektabstandsschwellwerts liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, weiter umfassend eine mit dem Prozessor gekoppelte Lichtquelle, die Quellenlicht ausgibt, wobei der Abstandswert durch den Prozessor auf Grundlage von vom Objekt reflektiertem und durch die Sensoren empfangenem Quellenlicht bestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Prozessor die Lichtquelle veranlasst, Licht nur über einen Zeitraum auszugeben, der ausreicht, um den Abstandswert zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei, falls der Umgebungslichtwert den Umgebungslichtschwellwert nicht übersteigt, der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten und durch die Sensoren empfangenen Quellenlichts bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts periodisch, fortlaufend oder selektiv bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts durch das Beobachten plötzlicher Abfälle im Sensorsignal bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten Quellenlichts durch das Beobachten plötzlicher Anstiege im Sensorsignal bestimmt.
Verfahren zum Erfassen einer Geste von einem Objekt, umfassend: a. das Empfangen von Umgebungslicht mit einem oder mehreren Lichtsensoren und das Ausgeben eines Sensorsignals, das Umgebungslicht entspricht, das durch die Sensoren erfasst ist; und b. das Bestimmen einer Bewegung des Objekts auf Grundlage des durch die Sensoren empfangenen Umgebungslichts, wenn sich das Objekt in der Nähe der Lichtsensoren bewegt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Prozessor nicht mit einer Quelle des Umgebungslichts gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, weiter umfassend: das Bestimmen eines Umgebungslichtwerts auf Grundlage des Umgebungslichts mit einem Detektor.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts nur bestimmt, falls der Umgebungslichtwert einen Umgebungslichtschwellwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Detektor aus einem oder mehreren der Lichtsensoren besteht und der Detektor eins der Sensorsignale ausgibt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts nur bestimmt, falls ein Abstandswert, der dem Abstand von den Sensoren zum Objekt entspricht, innerhalb eines Objektabstandsschwellwerts liegt.
Verfahren nach Anspruch 19, weiter umfassend das Bestimmen, ob das Objekt präsent ist, auf Grundlage des Umgebungslichts, falls der Abstandswert nicht innerhalb des Objektabstandsschwellwerts liegt.
Verfahren nach Anspruch 19, weiter umfassend Ausgeben von Quellenlicht mit einer Lichtquelle, wobei der Abstandswert durch den Prozessor auf Grundlage von vom Objekt reflektiertem und durch die Sensoren empfangenem Quellenlicht bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Prozessor die Lichtquelle veranlasst, Licht nur über einen Zeitraum auszugeben, der ausreicht, um den Abstandswert zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 21, weiter umfassend das Bestimmen der Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten und durch die Sensoren empfangenen Quellenlichts, falls der Umgebungslichtwert den Umgebungslichtschwellwert nicht übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts periodisch, fortlaufend oder selektiv bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des Umgebungslichts durch das Beobachten plötzlicher Abfälle im Sensorsignal bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten Quellenlichts durch das Beobachten plötzlicher Anstiege im Sensorsignal bestimmt.
Vorrichtung zum Erfassen einer Geste von einem Objekt, umfassend: a. eine erste Lichtquelle zum Erzeugen eines ersten Lichts; b. eine Anordnung von Sensoren zum Erfassen des ersten Lichts und eines zweiten Lichts; und c. einen mit dem einen oder den mehreren Sensoren gekoppelten Prozessor, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des zweiten Lichts bestimmt, das durch die Sensoren empfangen wird, falls durch die Sensoren empfangenes Umgebungslicht stärker ist als ein Umgebungslichtschwellwert, und sonst die Bewegung des Objekts auf Grundlage des ersten Lichts bestimmt, das durch die Sensoren empfangen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei der Prozessor nicht mit der Quelle des zweiten Lichts gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des zweiten Lichts nur bestimmt, falls das durch die Sensoren empfangene Umgebungslicht stärker ist als der Umgebungslichtschwellwert und das Objekt innerhalb eines Schwellwert-Abstands von den Sensoren liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei der Prozessor bestimmt, ob das Objekt präsent ist, falls das durch die Sensoren empfangene Umgebungslicht stärker ist als der Umgebungslichtschwellwert, aber das Objekt nicht innerhalb des Schwellwert-Abstands von den Sensoren liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 30, wobei das erste Licht vom Objekt reflektiert wird, bevor es durch die Sensoren erfasst wird, und das zweite Licht nicht vom Objekt reflektiert wird, bevor es durch die Sensoren erfasst wird.
Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei das zweite Licht ein Teil des Umgebungslichts ist.
Vorrichtung nach Anspruch 32, weiter umfassend einen mit dem Prozessor gekoppelten Detektor, wobei der Detektor den Umgebungslichtwert auf Grundlage des Umgebungslichts bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 33, wobei der Detektor aus einem oder mehreren der Lichtsensoren besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 33, wobei der Abstand zwischen den Sensoren und dem Objekt durch den Prozessor auf Grundlage des vom Objekt reflektierten und durch die Sensoren empfangenen ersten Lichts bestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 35, wobei der Prozessor die erste Lichtquelle veranlasst, das erste Licht nur über einen Zeitraum auszugeben, der ausreicht, um den Abstand zwischen dem Objekt und den Sensoren zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts periodisch, fortlaufend oder selektiv bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 37, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des zweiten Lichts durch das Beobachten plötzlicher Abfälle in einem Sensorsignal bestimmt, wobei das Sensorsignal durch die Sensoren auf Grundlage des empfangenen ersten Lichts und zweiten Lichts ausgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 38, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten ersten Lichts durch das Beobachten plötzlicher Anstiege im Sensorsignal bestimmt.
Verfahren zum Erfassen einer Geste von einem Objekt, umfassend: a. Erfassen eines durch eine erste Lichtquelle erzeugten ersten Lichts und eines zweiten Lichts mit einem oder mehreren Sensoren; und b. Bestimmen der Bewegung des Objekts mit einem Prozessor auf Grundlage des zweiten Lichts, das durch die Sensoren empfangen wird, falls durch die Sensoren empfangenes Umgebungslicht stärker ist als ein Umgebungslichtschwellwert, und sonst Bestimmen der Bewegung des Objekts auf Grundlage des ersten Lichts, das durch die Sensoren empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 40, wobei der Prozessor nicht mit der Quelle des zweiten Lichts gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 41, weiter umfassend das Bestimmen der Bewegung des Objekts mit dem Prozessor auf Grundlage des zweiten Lichts, falls durch die Sensoren empfangenes Umgebungslicht stärker ist als ein Umgebungslichtschwellwert und das Objekt innerhalb eines Schwellwert-Abstands von den Sensoren liegt.
Verfahren nach Anspruch 42, weiter das Bestimmen mit dem Prozessor umfassend, ob das Objekt präsent ist, falls das durch die Sensoren empfangene Umgebungslicht stärker ist als der Umgebungslichtschwellwert, aber das Objekt nicht innerhalb des Schwellwert-Abstands von den Sensoren liegt.
Verfahren nach Anspruch 43, wobei das erste Licht vom Objekt reflektiert wird, bevor es durch die Sensoren erfasst wird, und das zweite Licht nicht vom Objekt reflektiert wird, bevor es durch die Sensoren erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 44, wobei das zweite Licht ein Teil des Umgebungslichts ist.
Verfahren nach Anspruch 45, weiter umfassend das Bestimmen des Umgebungslichtwerts mit einem Detektor auf Grundlage des Umgebungslichts.
Verfahren nach Anspruch 46, wobei der Detektor aus einem oder mehreren der Lichtsensoren besteht.
Verfahren nach Anspruch 45, weiter umfassend das Bestimmen des Abstands zwischen den Sensoren und dem Objekt mit dem Prozessor auf Grundlage des vom Objekt reflektierten und durch die Sensoren empfangenen ersten Lichts.
Verfahren nach Anspruch 48, weiter umfassend das Ausgeben des ersten Lichts mit der ersten Lichtquelle nur über einen Zeitraum, der ausreicht, um den Abstand zwischen dem Objekt und den Sensoren zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 49, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts periodisch, fortlaufend oder selektiv bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 50, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des zweiten Lichts durch das Beobachten plötzlicher Abfälle im Sensorsignal bestimmt, wobei das Sensorsignal durch die Sensoren auf Grundlage des empfangenen ersten Lichts und des empfangenen zweiten Lichts ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 51, wobei der Prozessor die Bewegung des Objekts auf Grundlage des vom Objekt reflektierten ersten Lichts durch das Beobachten plötzlicher Anstiege im Sensorsignal bestimmt.