TW202016717A - 手勢控制裝置 - Google Patents

Abstract

一種手勢控制裝置，係用以控制一電子產品，該手勢控制裝置包含： 複數個自發光感測元件，係設置在一圓弧表面，各個該自發光感測元件自該圓弧表面向外發光而形成一受感測區域，以在該圓弧表面形成一連續受感測區域，且在一移動體通過各個該自發光感測元件所形成的該連續受感測區域時，各個該自發光感測元件感測該移動體的受光反射數據以得出該移動體的一連續運動狀態資訊；以及一控制構件，連結於複數個該自發光感測元件，該控制構件係經設置而根據該連續運動狀態資訊而發出對應的一控制指令，以控制該電子產品。

Description

手勢控制裝置

本發明相關於一種電子產品的控制裝置，特別是相關於一種手勢控制裝置。

電子產品可藉由觸控、語音、手勢等方式來控制，其中手勢控制因具有操作簡單及不易受環境干擾等優點，已被廣泛應用在各種電子產品，例如：智慧型手機、平板電腦、車用電子設備或電視等產品。

隨著科技日益進步，大部分電子產品的控制裝置已結合影像辨識技術，而允許使用者利用手勢來控制電子產品。這類習知的手勢控制裝置的特色在於能準確地偵測使用者的手勢。雖然影像辨識技術對於手勢的辨識準確度高，但該技術需要搭配高解析度的攝影鏡頭，所需的設備成本也較為昂貴。

鑒於以上所述，本發明的目的在於提供一種手勢控制裝置，其硬體設備所需的成本較低，且可以區分出繁複多變的手勢。

本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種手勢控制裝置，係用以控制一電子產品，該手勢控制裝置包含：複數個自發光感測元件，係設置在一圓弧表面，各個該自發光感測元件自該圓弧表面向外發光而形成一受感測區域，以在該圓弧表面形成一連續受感測區域，且在一移動體通過各個該自發光感測元件所形成的該連續受感測區域時，各個該自發光感測元件感測該移動體的受光反射數據以得出該移動體的一連續運動狀態資訊；以及一控制構件，連結於複數個該自發光感測元件，該控制構件係經設置而根據該連續運動狀態資訊而發出對應的一控制指令，以控制該電子產品。

在本發明的一實施例中係提供一種手勢控制裝置，其中該受光反射數據為光反射強度，該控制構件根據該光反射強度而判斷出該自發光感測元件與該移動體之間的距離，該連續運動狀態資訊包含該移動體進入複數個該自發光感測元件所對應的各個該受感測區域時的順序及該距離，該控制構件所發出的該控制指令為根據該順序及該距離的組合而產生。

在本發明的一實施例中係提供一種手勢控制裝置，其中該手勢控制裝置具有一殼體，該殼體係具有四分之一的球面，複數個該自發光感測元件設置在該殼體之球面。

在本發明的一實施例中係提供一種手勢控制裝置，其中複數個該自發光感測元件為紅外線感測器。

在本發明的一實施例中係提供一種手勢控制裝置，其中該受感測區域係為該各個自發光感測元件的指向的外圍2至6公分之間的範圍。

在本發明的一實施例中係提供一種手勢控制裝置，其中該控制構件更包括一無線通訊傳輸單元，以無線方式傳送該控制指令至該電子產品。

在本發明的一實施例中係提供一種手勢控制裝置，其中該無線通訊傳輸單元係為一Wi-Fi裝置。

在本發明的一實施例中係提供一種手勢控制裝置，其中該控制構件包括相連結的第一微控制器及第二微控制器，該第一微控制器連結於該複數個自發光感測元件，該第二微控制器連結於該無線通訊傳輸單元。

經由本發明的手勢控制裝置所採用之技術手段，藉由複數個自發光感測元件作為感測的手段，與習知利用攝影鏡頭的手勢控制裝置比較，本發明的手勢控制裝置成本較為低廉，同時也可以依據連續運動狀態資訊而區分出繁複多變的手勢。

以下根據第1圖至第3d圖，而說明本發明的實施方式。該說明並非為限制本發明的實施方式，而為本發明之實施例的一種。

如第1圖至第3d圖所示，依據本發明的一實施例的一手勢控制裝置100，係用以控制一電子產品3，該手勢控制裝置100包含：複數個自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e，係設置在一圓弧表面A，各個該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e自該圓弧表面A向外發光而形成一受感測區域B，以在該圓弧表面A形成一連續受感測區域E，且在一移動體H通過各個該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e所形成的該連續受感測區域E時，各個該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e感測該移動體H的受光反射數據D以得出該移動體H的一連續運動狀態資訊I；以及一控制構件2，連結於複數個該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e，該控制構件2係經設置而根據該連續運動狀態資訊I而發出對應的一控制指令C，以控制該電子產品3。

如第1圖所示，在本實施例中，該手勢控制裝置100具有一殼體，該殼體係具有四分之一的球面，該圓弧表面A係為該球面，複數個該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e設置在該殼體之球面。藉此使得各個自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e的指向為相異，以利於區分各個受感測區域B而避免在感測移動體H時互相干擾。

其中，該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e各自包括一光訊號發射器11a、11b、11c、11d、11e及一光訊號接收器12a、12b、12c、12d、12e。該光訊號發射器11a、11b、11c、11d、11e各自發出一光感測訊號。該光訊號接收器12a、12b、12c、12d、12e用以接收該移動體H的受光反射數據D，在本實施例中，該移動體H為一手部，而該受光反射數據D為光反射強度。該受感測區域B係為該各個自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e的指向的2至6公分之間的範圍。依據選用之光訊號發射器11a、11b、11c、11d、11e發光強度的不同，該受感測區域B可以對應地擴大或縮小。

在本實施例中，複數個該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e為主動式的紅外線感測器。該光訊號發射器11a、11b、11c、11d、11e係為紅外線訊號發射器，該光訊號接收器12a、12b、12c、12d、12e係為紅外線訊號接收器。該紅外線訊號發射器持續發射紅外線以感測手部，在紅外線因受手部遮蔽造成反射時，該紅外線訊號接收器接收到反射的紅外線。自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e根據紅外線強度轉換為電壓輸出，並傳送至該控制構件2。當然，本發明並不以此為限，複數個該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e也可為可見光或其他射線的感測元件，只要能感測手部即可。

如第2圖至第3d圖所示，在本實施例中，該控制構件2連結於複數個該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e，該控制構件2經由A/D轉換器將自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e的電壓輸出轉換為數位訊號。該控制構件2係經設置而根據該連續運動狀態資訊I而發出對應的一控制指令C，以控制該電子產品3。該控制構件2根據該受光反射數據D而判斷出該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e與該移動體H之間的距離。詳細而言，在手部越靠近自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e時，自手部反射的紅外線強度較強，電壓輸出越高。在手部越遠離自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e時，自手部反射的紅外線強度較弱，電壓輸出越低。藉此，該控制構件2能依據電壓輸出的範圍而判斷出該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e與該移動體H之間距離的遠近。

此外，該連續運動狀態資訊I包含該移動體H進入複數個該自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e所對應的各個該受感測區域B時的順序及該距離，該控制構件2所發出的該控制指令C為根據該順序及該距離的組合而產生。具體而言，如第3a圖所示，該移動體H自該手勢控制裝置100的最左邊的該受感測區域B移動至最右邊的該受感測區域B，該控制構件2判斷該自發光感測元件1a、1b、1c、1d的感測結果為長距離，該自發光感測元件1e的感測結果為短距離，因此感測結果依序為「長、長、長、長、短」。依此類推，如第3b圖所示，感測結果依序為「長、長、短、長、短」。而且，該移動體H可以任何的順序進入各個該受感測區域B，例如：該移動體H自該手勢控制裝置100的最右邊的該受感測區域B移動至最左邊的該受感測區域B，如第3c圖所示，其感測結果依序為「長、短、短、長、長」。依此類推，如第3d圖所示，感測結果依序為「短、短、長、長、短」。緣此，該控制構件2根據該移動體H進入各個該受感測區域B的該順序及該距離之組合變化，所發出的該控制指令C也會有所不同。

如第2圖所示，該控制構件2包括相連結的第一微控制器21及第二微控制器22，以及一無線通訊傳輸單元23。該第一微控制器21連結於該複數個自發光感測元件1a、1b、1c、1d、1e，用以處理該連續運動狀態資訊I。該第二微控制器22連結於該無線通訊傳輸單元23，用以控制該無線通訊傳輸單元23，以無線方式傳送該控制指令C至該電子產品3。在本實施例中，該無線通訊傳輸單元23係為一Wi-Fi裝置。另外，該手勢控制裝置100可藉由該無線通訊傳輸單元23以方便遠端操控該電子產品3，舉例而言：該電子產品3為一電視，該手勢控制裝置100藉由該無線通訊傳輸單元23無線連接於該電視，並用以感測使用者的手勢而控制該電視的功能。

在另一實施例中，該電子產品3可為一保險箱，可藉由該手勢控制裝置100感測使用者一特定手勢變化以作為密碼。

經由本發明的手勢控制裝置100所採用之技術手段，相對於習知具有影像辨識技術的手勢控制裝置，其設備成本較低廉，同時也可以依據該連續運動狀態資訊I而區分出繁複多變的手勢，並判斷手勢發出對應的該控制指令C以操控該電子產品3。

以上之敘述以及說明僅為本發明之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本發明之發明精神而在本發明之權利範圍中。

100:手勢控制裝置1a:自發光感測元件11a:訊號發射器12a:訊號接收器1b:自發光感測元件11b:訊號發射器12b:訊號接收器1c:自發光感測元件11c:訊號發射器12c:訊號接收器1d:自發光感測元件11d:訊號發射器12d:訊號接收器1e:自發光感測元件11e:訊號發射器12e:訊號接收器2:控制構件21:第一微控制器22:第二微控制器23:無線通訊傳輸單元3:電子產品A:圓弧表面B:受感測區域C:控制指令D:受光反射數據E:連續受感測區域H:移動體I:連續運動狀態資訊

［第1圖］為顯示根據本發明的一實施例的手勢控制裝置的前視示意圖： ［第2圖］為顯示根據本發明的實施例的手勢控制裝置的電路方塊示意圖； ［第3a圖］為顯示根據本發明的實施例的手勢控制裝置的第一種手勢的立體示意圖； ［第3b圖］為顯示根據本發明的實施例的手勢控制裝置的第二種手勢的立體示意圖； ［第3c圖］為顯示根據本發明的實施例的手勢控制裝置的第三種手勢的立體示意圖； ［第3d圖］為顯示根據本發明的實施例的手勢控制裝置的第四種手勢的立體示意圖。

100:手勢控制裝置

1a:自發光感測元件

11a:訊號發射器

12a:訊號接收器

1b:自發光感測元件

11b:訊號發射器

12b:訊號接收器

1c:自發光感測元件

11c:訊號發射器

12c:訊號接收器

1d:自發光感測元件

11d:訊號發射器

12d:訊號接收器

1e:自發光感測元件

11e:訊號發射器

12e:訊號接收器

3:電子產品

A:圓弧表面

B:受感測區域

D:受光反射數據

E:連續受感測區域

H:移動體

Claims (8)

1. 一種手勢控制裝置，係用以控制一電子產品，該手勢控制裝置包含： 複數個自發光感測元件，係設置在一圓弧表面，各個該自發光感測元件自該圓弧表面向外發光而形成一受感測區域，以在該圓弧表面形成一連續受感測區域，且在一移動體通過各個該自發光感測元件所形成的該連續受感測區域時，各個該自發光感測元件感測該移動體的受光反射數據以得出該移動體的一連續運動狀態資訊；以及 一控制構件，連結於複數個該自發光感測元件，該控制構件係經設置而根據該連續運動狀態資訊而發出對應的一控制指令，以控制該電子產品。
2. 如請求項1之手勢控制裝置，其中該受光反射數據為光反射強度，該控制構件根據該光反射強度而判斷出該自發光感測元件與該移動體之間的距離，該連續運動狀態資訊包含該移動體進入複數個該自發光感測元件所對應的各個該受感測區域時的順序及該距離，該控制構件所發出的該控制指令為根據該順序及該距離的組合而產生。
3. 如請求項1之手勢控制裝置，其中該手勢控制裝置具有一殼體，該殼體係具有四分之一的球面，複數個該自發光感測元件設置在該殼體之球面。
4. 如請求項1之手勢控制裝置，其中複數個該自發光感測元件為紅外線感測器。
5. 如請求項1之手勢控制裝置，其中該受感測區域係為該各個自發光感測元件的指向的2至6公分之間的範圍。
6. 如請求項1之手勢控制裝置，其中該控制構件更包括一無線通訊傳輸單元，以無線方式傳送該控制指令至該電子產品。
7. 如請求項6之手勢控制裝置，其中該無線通訊傳輸單元係為一Wi-Fi裝置。
8. 如請求項6或7之手勢控制裝置，其中該控制構件包括相連結的第一微控制器及第二微控制器，該第一微控制器連結於該複數個自發光感測元件，該第二微控制器連結於該無線通訊傳輸單元。

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