TWI547626B - 具有手勢感測器的裝置 - Google Patents

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TWI547626B
TWI547626B TW103106028A TW103106028A TWI547626B TW I547626 B TWI547626 B TW I547626B TW 103106028 A TW103106028 A TW 103106028A TW 103106028 A TW103106028 A TW 103106028A TW I547626 B TWI547626 B TW I547626B
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柯怡賢
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Description

具有手勢感測器的裝置
本發明涉及一種具有手勢感測器的裝置。
目前常見於生活中的多種設備，例如水龍頭、馬桶以及活動門，已使用近接開關(proximity switch)。例如，許多醫院、百貨公司、車站以及餐廳等公共場所的廁所所設有的紅外線感應水龍頭(infrared sensor water tap)以及紅外線感應馬桶(infrared sensor toilet)，皆是使用具有紅外線感測器的近接開關。
然而，近接開關一般只具備開啟及關閉的功能。以紅外線感應水龍頭為例，這類的水龍頭能提供水流以及停止供水，但卻不能像傳統的水龍頭一樣可以控制水流的流量(discharge，這裡與後續所述的「流量」乃是指單位時間內通過出水口的流體的量)，以至於紅外線感應水龍頭不能提供使用者多種不同流量的水流。
本發明提供一種出水裝置，其利用手勢感測器與控制閥來控制水流。
本發明提供一種水龍頭，其利用手勢感測器而能提供多種不同流量的水流。
本發明提供一種馬桶，其利用手勢感測器而能提供多種不同出水量的水流。
本發明一實施例提供一種具有手勢感測器的裝置，其為出水裝置，且包括出水本體、控制閥以及手勢感測器。出水本體具有出 水口，而出水口用以提供水流。控制閥裝設於出水本體，並用於控制水流。手勢感測器包括影像感測單元以及處理單元。影像感測單元並用於擷取使用者所作的至少其一手勢影像。處理單元電連接影像感測單元，其中處理單元根據手勢影像對應發出控制指令至控制閥。控制指令包括第一流量指令或第二流量指令，而控制閥根據第一流量指令或第二流量指令對應改變水流的流量為第一流量或第二流量，其中第一流量大於第二流量。
本發明另一實施例提供另一種出水裝置，其包括出水本體、控制閥以及手勢感測器。出水本體具有出水口，而出水口用以提供水流。控制閥裝設於出水本體，並用於控制水流。手勢感測器包括影像感測單元以及處理單元。影像感測單元用於擷取使用者所作的至少其一手勢影像。處理單元電連接影像感測單元，其中處理單元根據手勢影像對應發出控制指令至控制閥。控制指令包括一第一出水指令或一第二出水指令。控制閥根據第一出水指令或第二出水指令對應改變水流的出水量為第一出水量或第二出水量，其中第一出水量大於第二出水量。
本發明另一實施例提供一種具有手勢感測器的裝置，其為水龍頭，且包括龍頭本體、控制閥以及手勢感測器。龍頭本體具有出水口，而出水口用以提供水流。控制閥裝設於龍頭本體，並用於控制水流。手勢感測器包括影像感測單元以及處理單元。影像感測單元用於擷取使用者所作的至少其一手勢影像。處理單元電連接影像感測單元，其中處理單元根據手勢影像對應發出至少其一控制指令至控制閥。控制指令包括減量指令或增量指令。控制閥根據減量指令遞減水流的流量，且控制閥根據增量指令遞增水流的流量。
本發明另一實施例提供一種具有手勢感測器的裝置，其為馬桶，且包括馬桶槽座、供水部、控制閥以及手勢感測器。馬桶槽座具有沖水口，而供水部連接馬桶槽座，並具有與沖水口連通的 出水口。出水口用以輸出水流至沖水口。控制閥裝設於供水部，並用於控制水流。手勢感測器包括影像感測單元以及處理單元。影像感測單元用於擷取使用者所作的至少其一手勢影像。處理單元電連接影像感測單元，其中處理單元根據手勢影像對應發出至少其一控制指令至控制閥。控制指令包括第一沖水指令或第二沖水指令。控制閥根據第一沖水指令控制水流的出水量為第一出水量，而控制閥根據第二沖水指令控制水流的出水量為第二出水量，其中第一出水量大於第二出水量。
本發明另一實施例提供一種具有手勢感測器的裝置，其為顯示裝置，且包括顯示單元及手勢感測器。手勢感測器包括影像感測單元及處理單元，處理單元和影像感測單元電性連接。影像感測單元用於擷取一使用者所作的至少其一手勢影像，而處理單元根據至少其一手勢影像對應發出至少一手勢控制訊號至顯示單元，並根據手勢控制訊號控制顯示單元的操作。
本發明另一實施例提供一種具有手勢感測器的裝置，其為衛星導航裝置，且包括顯示元件、控制器及手勢感測器。控制器與顯示單元建立信號連接，以將一地圖資料及一座標資料傳送至顯示元件顯示。手勢感測器包括影像感測單元及處理單元。影像感測單元用於擷取一使用者所作的至少一手勢影像。處理單元電連接影像感測單元，並與控制器建立信號連結，其中處理單元根據至少一手勢影像對應發出至少一手勢控制訊號至控制器，而控制器根據手勢控制訊號控制顯示元件顯示地圖資料及座標資料的方式。
本發明另一實施例提供一種具有手勢感測器的裝置，其為高爾夫輔助練習裝置，包括練習器、指示單元及手勢感測器。手勢感測器包括影像感測單元及處理單元。當一使用者動作時，影像感測單元擷取使用者的一側面影像，其中側面影像包括至少其一手部影像及一腿部影像，其中手部影像及腿部影像形成一夾角。處 理單元與影像感測單元及指示單元建立信號連結，其中處理單元根據內建的數值範圍判斷夾角是否落於數值範圍內，當夾角未落於數值範圍內時，處理單元發出一指示訊號至指示單元，以告知使用者。
基於上述，本發明所提供的出水裝置、水龍頭、馬桶、顯示裝置以及高爾夫輔助練習器皆利用手勢感測器，讓使用者能以不接觸這些裝置的方式來控制出水裝置、水龍頭、馬桶、顯示裝置以及高爾夫輔助練習器，而可對這些裝置進行操作。舉例而言，對於出水裝置、水龍頭及馬桶，利用手勢感測器，使用者能以不接觸開關的方式來控制出水裝置、水龍頭及馬桶來提供多種不同流量或不同出水量的水流。
為了能更進一步瞭解本發明的技術，請參閱以下詳細說明及圖式。然而，所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。
54‧‧‧操作面板
100‧‧‧出水裝置
110‧‧‧出水本體
112、212、412‧‧‧出水口
114‧‧‧空間
116a‧‧‧輸出管
116b‧‧‧輸入管
118‧‧‧槽體
120、820‧‧‧手勢感測器
121、825‧‧‧發光源
122、821‧‧‧影像感測單元
123、823‧‧‧處理單元
130、230、430‧‧‧控制閥
140、240、440、541、640、710‧‧‧顯示元件
142、442‧‧‧發光件
144、444‧‧‧指示透光板
200、300‧‧‧水龍頭
210‧‧‧龍頭本體
242‧‧‧顯示面
400、500‧‧‧馬桶
410‧‧‧供水部
414a‧‧‧正面
414b‧‧‧背面
450‧‧‧馬桶槽座
452‧‧‧沖水口
454‧‧‧槽口
542‧‧‧控制單元
560‧‧‧加熱坐墊
C1‧‧‧逆時針方向
C2‧‧‧順時針方向
E1、R1‧‧‧光線
F1、F2‧‧‧水流
H1、H2‧‧‧手
W1、W2‧‧‧導線
600‧‧‧顯示裝置
610‧‧‧顯示單元
620、720‧‧‧控制器
650、740‧‧‧指示元件
700‧‧‧衛星導航裝置
701‧‧‧麥克風
630、702‧‧‧揚聲器
721‧‧‧定位接收模組
722‧‧‧資料庫
723‧‧‧信號處理單元
800‧‧‧高爾夫輔助練習裝置
810‧‧‧練習器
811‧‧‧球道
812‧‧‧練習球
824‧‧‧顯示器
830‧‧‧指示單元
L1‧‧‧第一軸線
L2‧‧‧第二軸線
θ‧‧‧夾角
圖1A是本發明一實施例的出水裝置的簡要示意圖。
圖1B是圖1A中的出水裝置的電路方塊示意圖。
圖1C是圖1A中的出水裝置處於關閉狀態時的簡要示意圖。
圖2A是本發明一實施例的水龍頭的剖面示意圖。
圖2B是圖2A中的顯示元件從顯示面觀看的示意圖。
圖3是本發明另一實施例的水龍頭的剖面示意圖。
圖4A是本發明一實施例的馬桶的立體示意圖。
圖4B是圖4A中沿線I-I剖面所繪示的剖面示意圖。
圖4C是圖4B中沿線II-II剖面所繪示的剖面示意圖。
圖5A是本發明另一實施例的馬桶的剖面示意圖。
圖5B是圖5A中的馬桶的電路方塊示意圖。
圖6A是本發明一實施例的顯示裝置的簡要示意圖。
圖6B是圖6A中的顯示裝置的電路方塊示意圖。
圖7A是本發明實施例的衛星導航裝置的簡要示意圖。
圖7B是圖7A中的衛星導航裝置的電路方塊示意圖。
圖8A顯示本發明一實施例的高爾夫輔助練習裝置的簡要示意圖。
圖8B顯示圖8A的影像感測單元所擷取的使用者影像。
圖8C顯示圖8A中高爾夫輔助練習裝置的電路方塊示意圖。
圖1A是本發明一實施例的出水裝置的簡要示意圖。請參閱圖1A，出水裝置100能輸出水流F1，且可以是水龍頭、馬桶或蓮蓬頭。出水裝置100包括出水本體110、手勢感測器120以及控制閥130，其中控制閥130裝設於出水本體110，並且用於控制水流F1，而控制閥130可以是電磁閥(solenoid valve)。手勢感測器120能偵測使用者的手H1所作的多種手勢，並根據這些手勢來發出對應的控制指令至控制閥130，以命令控制閥130開啟或關閉水流F1，或是改變水流F1的流量或出水量。
須說明的是，上述出水量是指出水裝置100所輸出的水量，而出水量的計量單位例如是體積單位，如公升、毫升或加侖，或者是重量單位，如公斤、公克或磅。此外，出水量的大小可以用控制閥130持續開啟水流F1的時間來決定。控制閥130持續開啟水流F1的時間越久，出水量越大。反之，控制閥130持續開啟水流F1的時間越短，出水量越小。
出水本體110能蓄水，並具有出水口112以及可供水容置的空間114，其中在空間114內的水可從出水口112流出，所以出水口112可用來提供水流F1。此外，在圖1A所示的實施例中，出水本體110可包括槽體(tank)118、輸出管116a以及輸入管116b，其中輸出管116a與輸入管116b皆裝設於槽體118。輸出管116a具有出水口112，而輸入管116b能將水導入至空間114內。
雖然圖1A所示的出水本體110包括槽體118、輸出管116a以及輸入管116b，但是在其他實施例中，出水本體110也可以是一 根管子，而不包括槽體118。所以，出水本體110可以有多種實施態樣，而圖1A僅繪示一種出水本體110來作為舉例說明。
圖1B是圖1A中的出水裝置的電路方塊示意圖。請參閱圖1A與圖1B，手勢感測器120包括發光源121、影像感測單元122以及處理單元123，其中處理單元123電連接發光源121與影像感測單元122。發光源121能發出光線E1至使用者的手H1，其中光線E1可以是可見光(visible light)或不可見光(invisible light)，而此不可見光例如是紅外線。此外，發光源121可以是紅外線發光二極體(Infrared Light-Emitting Diode，Infrared LED)。
影像感測單元122鄰近發光源121，並能擷取影像，且影像感測單元122能擷取動態影像。上述影像可由光線E1反射而形成，所以影像感測單元122能擷取不可見光所形成的影像，例如由紅外線所形成的影像。此外，影像感測單元122可為互補式金屬氧化物半導體感測元件(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)或電荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)。
當使用者的手H1作出多種控制手勢，例如握拳、打開手掌或揮手，或是手掌沿著逆時針方向C1或順時針方向C2而轉動(如圖1A所示)時，手H1會將光線E1反射成光線R1，而影像感測單元122能接收光線R1，並從光線R1擷取影像。如此，影像感測單元122能從手H1所作的多種控制手勢擷取多種手勢影像，而這些手勢影像是由光線E1反射(即光線R1)而成。
須說明的是，在本實施例中，手勢感測器120包括能發出光線E1的發光源121，但在其他實施例中，手勢感測器120也可以不包括發光源121，並利用影像感測單元122直接擷取手H1的影像。詳細而言，手H1能反射外界光線，其例如是來自於室內的燈源或室外的太陽。影像感測單元122可從手H1所反射的上述外界光線來擷取影像，因而同樣能從手H1所作的多種控制手勢擷取多種手 勢影像。所以，上述手勢影像也可是由外界光線所形成，而不限定僅由光線E1反射(即光線R1)而成。
處理單元123能利用導線來電連接控制閥130，或是利用無線技術，例如藍芽技術(Bluetooth)，與控制閥130建立信號連接。處理單元123能根據這些手勢影像對應發出多個控制指令至控制閥130，以命令控制閥130開啟或關閉水流F1，或是改變水流F1的流量或出水量。處理單元123例如是數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)，並能根據演算法來判斷在影像感測單元122所擷取的多個影像中，是否有對應控制指令的手勢影像，以分辨這些控制手勢。
處理單元123存有辨識資料，而處理單元123所使用的演算法可為物件辨識演算法(object recognition)或物件追蹤演算法(object tracking)。當處理單元123使用物件辨識演算法時，處理單元123會根據辨識資料來判斷在影像感測單元122所擷取的影像中，是否出現形狀如同手的物件，並進一步地判斷此物件的姿勢是否符合其中一種手勢影像。當處理單元123確認此物件的姿勢符合某一種手勢影像時，處理單元123會發出對應此手勢影像的控制指令至控制閥130，以控制控制閥130。
當處理單元123使用物件追蹤演算法時，處理單元123會根據辨識資料來判斷在影像感測單元122擷取的連續影像中，物件的運動軌跡是否符合其中一種手勢影像，其中上述物件可具備特定的形狀，其例如是如同手的形狀，或是如同手機或遊戲機等電子裝置(electronic device)的形狀。當處理單元123確認此物件的運動軌跡符合某一種手勢影像的運動時，處理單元123會發出對應此手勢影像的控制指令來控制控制閥130。
處理單元123所發出的控制指令包括第一流量指令或第二流量指令。控制閥130能根據第一流量指令改變水流F1的流量為第一流量，以及根據第二流量指令改變水流F1的流量為第二流量， 其中第一流量大於第二流量。因此，根據第一流量指令或第二流量指令，處理單元123能命令控制閥130對應改變水流F1的流量。
在圖1A所示的實施例中，第一流量指令對應的手勢影像可為手掌逆時針轉動(手H1沿著逆時針方向C1轉動)，而第二流量指令對應的手勢影像可為手掌順時針轉動(手H1沿著順時針方向C2轉動)。因此，當使用者打開手H1並沿著逆時針方向C1轉動時，控制閥130能調整水流F1的流量為高流量(第一流量)。當使用者打開手H1並沿著順時針方向C2轉動時，控制閥130能調整水流F1的流量為低流量(第二流量)。據此，使用者可作出手掌順時針轉動或逆時針轉動來得到不同流量的水流F1。
此外，在其他實施例中，這些控制指令還可包括減量指令或增量指令。例如，當手H1作出手掌逆時針轉動的手勢時，處理單元123會發出增量指令，以命令控制閥130增加水流F1的流量。當手H1作出手掌順時針轉動的手勢時，處理單元123會發出減量指令，以命令控制閥130減少水流F1的流量。如此，當使用者想要大流量的水流F1時，使用者的手H1可作出一次或連續作出多次手掌逆時針轉動的手勢。當使用者想要小流量的水流F1時，使用者的手H1可作出一次或連續作出多次手掌順時針轉動的手勢。
這些控制指令可更包括打開指令與停水指令，其中打開指令與停水指令分別對應二種不同的手勢影像。打開指令是用來命令控制閥130開啟水流F1，而停水指令是用來命令控制閥130關閉水流F1。詳細而言，當控制閥130已啟動，且水流F1未產生時，手H1可在手勢感測器120前做出對應打開指令的控制手勢，以使影像感測單元122擷取手勢影像。處理單元123根據此手勢影像發出打開指令至控制閥130。此時，控制閥130根據打開指令開啟出水口112，使水流F1開始流出。
當水流F1已開啟，但使用者想要關閉水流F1時，可以在手勢感測器120前做出對應停水指令的控制手勢，以使影像感測單 元122擷取手勢影像。處理單元123根據此手勢影像發出停水指令至控制閥130。此時，控制閥130根據停水指令關閉出水口112，使水流F1停止流出。
這些控制指令還可包括第一出水指令或第二出水指令。控制閥130能根據第一出水指令來改變水流F1的出水量為第一出水量，以及根據第二出水指令來改變水流F1的出水量為第二出水量，其中第一出水量大於第二出水量。因此，根據第一出水指令或第二出水指令，處理單元123能命令控制閥130對應改變水流F1的出水量。此外，處理單元123可根據第一出水指令或第二出水指令來設定控制閥130持續開啟水流F1狀態的時間，進而對應改變出水量。
舉例來說，根據第一出水指令，處理單元123可以設定控制閥130而讓水流F1持續流出10秒，而根據第二出水指令，處理單元123可以設定控制閥130而讓水流F1持續流出5秒。如此，在水流F1的整體流量不改變的前提下，第一出水量會大於第二出水量，而控制閥130能提供不同的出水量。
出水裝置100可以更包括顯示元件140。顯示元件140電連接處理單元123，或者顯示元件140可利用無線技術(例如藍芽技術)來與處理單元123建立信號連接。顯示元件140可以顯示出水裝置100的狀態，例如顯示出水裝置100是處於啟動狀態，還是處於關閉狀態。前述啟動狀態是指控制閥130已啟動，並能接收處理單元123的指令來命令控制閥130開啟或關閉水流F1，或改變水流F1流量或出水量。所以，當出水裝置100處於啟動狀態時，控制閥130能即時根據使用者所作的控制手勢來控制水流F1。
關閉狀態是指控制閥130未啟動的狀態。當出水裝置100處於關閉狀態時，控制閥130關閉出水口112而保持停水狀態，直到控制閥130收到處理單元123所發出的啟動指令而啟動。啟動指令對應使用者的啟動手勢，而影像感測單元122能從啟動手勢擷 取由光線R1或外界光線所形成的手勢啟動影像。處理單元123能根據此手勢啟動影像來命令顯示元件140顯示啟動狀態，並啟動控制閥130。
當出水裝置100處於關閉狀態時，除非手H1作出啟動手勢，否則控制閥130基本上是不受使用者的手勢而動作。另外，須說明的是，啟動指令不同於上述打開指令。啟動指令是用來啟動控制閥130，讓控制閥130能接受處理單元123的控制，而打開指令只是用來命令控制閥130開啟水流F1。所以，用來啟動控制閥130的啟動指令並不相同於用來開啟水流F1的打開指令。
在圖1A的實施例中，顯示元件140可包括發光件142與指示透光板144，其中發光件142例如是發光二極體(LED)或冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)，而指示透光板144可以是透光的聚甲基丙烯酸甲酯基板(Polymethylmethacrylate substrate，PMMA substrate，即壓克力基板)或玻璃板。指示透光板144顯示各種指令(例如啟動指令、第一流量指令、第二流量指令、打開指令以及停水指令)所對應的手勢及功能。
舉例而言，指示透光板144舉例而言，的表面可繪示文字及/或圖案來表示手掌逆時針轉動的手勢對應高流量(第一流量)的水流F1，以及手掌順時針轉動的手勢對應低流量(第二流量)的水流F1。如此，使用者能根據顯示元件140所示的內容來操作出水裝置100。此外，在其他實施例中，顯示元件140可為液晶顯示器或有機發光二極體顯示器，所以顯示元件140不一定包括指示透光板144。
圖1C是圖1A中的出水裝置處於關閉狀態時的簡要示意圖。請參閱圖1A與圖1C，在本實施例中，當出水裝置100處於啟動狀態時，處理單元123會根據手勢啟動影像來命令顯示元件140顯示啟動狀態。此時，發光件142會朝向指示透光板144發光， 以使指示透光板144發亮，如圖1A所示。
反之，當出水裝置100處於關閉狀態時，處理單元123會根據手勢關閉影像來命令顯示元件140顯示關閉狀態。關閉狀態對應手H1所作的手勢關閉影像，而手勢關閉影像是由光線R1或外界光線所形成。影像感測單元122能擷取手勢關閉影像，而處理單元123能根據手勢關閉影像來關閉顯示元件140，並發出關閉指令至控制閥130。如此，顯示元件140顯示關閉狀態，且發光件142停止發光，如圖1C所示。控制閥130則進入關閉狀態。
此外，在本實施例中，啟動指令對應的手勢啟動影像可以是打開手掌(如圖1A所示)，而關閉指令對應的手勢關閉影像可以是握拳(如圖1C所示)。對此，指示透光板144的表面可以繪示文字及/或圖案來表示打開手掌對應出水裝置100的啟動，而握拳對應出水裝置100的關閉。
必須說明的是，在本實施例中，第一流量指令與第二流量指令二者所對應的控制手勢分別為手掌逆時針轉動與手掌順時針轉動，啟動指令所對應的啟動手勢為打開手掌，而關閉指令所對應的關閉手勢為握拳。然而，在其他實施例中，第一流量指令與第二流量指令二者所對應的手勢可以是手掌逆時針及順時針轉動以外的其他手勢，例如揮手，而啟動手勢與關閉手勢二者可以是打開手掌與握拳以外的手勢。因此，以上所述的啟動手勢、關閉手勢以及控制手勢可以是握拳、打開手掌、揮手、手掌順時針轉動、手掌逆時針轉動以及其他手勢的任意組合。本實施例不限制啟動手勢、關閉手勢以及控制手勢的手勢動作。
值得一提的是，出水裝置100可以是水龍頭或馬桶，而手勢感測器120可應用於水龍頭。對此，以下將以圖2A、圖2B以及圖3作為舉例說明，詳細說明出水裝置100為水龍頭的實施例。此外，圖2A、圖2B與圖3所示的水龍頭具有與出水裝置100相似的技術特徵，而以下內容原則上不再重複敘述水龍頭與出水裝置100 相同的特徵，例如不再重複敘述手勢感測器辨識手勢的方式。
圖2A是本發明一實施例的水龍頭的剖面示意圖。請參閱圖2A，水龍頭200包括龍頭本體210、手勢感測器120與控制閥230。控制閥230裝設於龍頭本體210，並能控制龍頭本體210所輸出的水流F2，而手勢感測器120能根據使用者的手H1所作的手勢來控制控制閥230，以使水龍頭200能根據手H1的手勢來運作。
龍頭本體210具有出水口212，而出水口212用於提供水流F2。控制閥230裝設於龍頭本體210，並且用於控制水流F2，其中控制閥230可以是電磁閥。手勢感測器120位於出水口212的上方，並且包括發光源121、影像感測單元122以及處理單元123。在本實施例中，處理單元123可以利用導線W1來電連接控制閥230，但在其他實施例中，處理單元123可利用無線技術，例如藍芽技術，與控制閥230建立信號連接。利用導線W1或無線技術，手勢感測器120能發出控制指令來控制控制閥230。
發光源121能發出光線E1至使用者的手H1，且光線E1經手H1反射之後形成光線R1。利用光線E1，影像感測單元122能從手H1所作的多種控制手勢擷取多種手勢影像，而這些控制手勢可包括握拳、打開手掌、揮手、手掌順時針轉動、手掌逆時針轉動或其他手勢，其中這些手勢影像是由光線E1反射(即光線R1)而成。處理單元123能根據這些手勢影像對應發出多個控制指令至控制閥230。如此，手勢感測器120能根據手H1的手勢來控制控制閥230。此外，上述手勢影像也可由從手H1反射的外界光線而成。
控制指令可以包括減量指令或增量指令。具體而言，控制閥230能根據減量指令遞減水流F2的流量，以及根據增量指令遞增水流F2的流量。減量指令與增量指令分別對應不同的控制手勢。舉例而言，在圖2A所示的實施例中，增量指令對應的控制手勢可以是手掌沿著逆時針方向C1而轉動，而減量指令對應的控制手勢 可以是手掌沿著順時針方向C2而轉動。
承上述，當手勢感測器120偵測到手H1作出手掌沿著逆時針方向C1轉動的手勢時，影像感測單元122利用光線E1或外界光線的反射擷取手勢影像(手掌逆時針轉動)，而處理單元123能根據此手勢影像發出增量指令至控制閥230。之後，控制閥230根據增量指令來增加水流F2的流量。
當手勢感測器120偵測到手H1作出手掌沿著順時針方向C2轉動的手勢時，影像感測單元122利用光線E1或外界光線的反射擷取手勢影像(手掌順時針轉動)，而處理單元123能根據此手勢影像發出減量指令至控制閥230。之後，控制閥230根據減量指令來減少水流F2的流量。由此可知，手勢感測器120能根據手掌逆時針轉動以及手掌順時針轉動來控制控制閥230，從而控制水流F2的流量增加與減少。
此外，與前述出水裝置100相似，這些控制指令也可以包括第一流量指令、第二流量指令、第一出水指令以及第二出水指令，而第一流量指令、第二流量指令、第一出水指令以及第二出水指令分別對應不同的控制手勢，其中這些控制手勢可以是握拳、打開手掌、揮手以及其他手勢的任意組合。影像感測單元122能從這些手勢擷取多種手勢影像，而處理單元123能根據這些手勢影像發出第一流量指令、第二流量指令、第一出水指令以及第二出水指令至控制閥230。
第一流量指令與第二流量指令分別用於改變水流F2的流量。第一出水指令與第二出水指令分別用於改變水流F2的出水量。詳細而言，控制閥230能根據第一流量指令改變水流F1的流量為第一流量，以及根據第二流量指令改變水流F1的流量為第二流量，其中第一流量大於第二流量。控制閥230也能根據第一出水指令改變水流F1的出水量為第一出水量，及根據第二出水指令改變水流F1的出水量為第二出水量，其中第一出水量大於第二出水量。 此外，控制閥230可以利用改變持續開啟水流F2的時間來決定第一出水量與第二出水量。
另外，與前述出水裝置100相似，這些控制指令更包括打開指令或停水指令，其中打開指令與停水指令分別對應其中二種手勢影像。打開指令是用來命令控制閥230開啟水流F2，而停水指令是用來命令控制閥230關閉水流F2。處理單元123能根據不同的手勢影像發出打開指令或停水指令至控制閥230。控制閥230能根據打開指令開啟出水口212，使水流F2開始流出，以及根據停水指令關閉出水口212，使水流F2停止流出。
當使用者想要水龍頭200供水以產生水流F2時，可以在手勢感測器120前做出對應打開指令的控制手勢，以使手勢感測器120控制控制閥230開啟水流F2。當使用者想要關閉水龍頭200以停止水流F2流出時，可在手勢感測器120前做出對應停水指令的控制手勢，以使手勢感測器120控制控制閥230關閉水流F2。如此，使用者的手H1可以在不碰觸水龍頭200的條件下，利用手勢來開啟及關閉水龍頭200，以減少手H1與病菌之間接觸。此外，打開指令與增量指令二者所對應的控制手勢可以相同，而停水指令與減量指令二者所對應的控制手勢可以相同。
在本實施例中，手勢感測器120可裝設於龍頭本體210上，並位於出水口212的上方，如圖2A所示。從圖2A來看，位於出水口212上方的手勢感測器120裸露於龍頭本體210的上半部，以至於使用者容易發現到手勢感測器120的所在位置，且手H1也方便在龍頭本體210的上方作出多種手勢，以利於操作水龍頭200。
水龍頭200可以更包括顯示元件240。顯示元件240可電連接處理單元123。或者，顯示元件240可利用無線技術，例如藍芽技術，來與處理單元123建立信號連接。本實施例中的顯示元件240的結構實質上相同於前述顯示元件140的結構，即顯示元件240可包括發光件(圖2A未繪示)與指示透光板(圖2A未繪示)， 因此以下不再重覆敘述顯示元件240的結構。此外，在其他實施例中，顯示元件240也可以是液晶顯示器或有機發光二極體顯示器，所以圖2A中的顯示元件240不一定包括指示透光板。
顯示元件240具有顯示面242，而顯示面242是以文字及/或圖案來顯示各種指令(例如第一流量指令、第二流量指令、打開指令及停水指令)所對應的手勢及功能。當顯示元件240包括指示透光板時，指示透光板具有顯示面242，而文字及/或圖案可繪示在顯示面242上。當顯示元件240為液晶顯示器或有機發光二極體顯示器時，顯示面242能顯示含有上述文字及/或圖案的畫面。
圖2B是圖2A中的顯示元件從顯示面觀看的示意圖。請參閱圖2A與圖2B，在本實施例中，顯示面242可以顯示「揮手」、「握拳」、「手掌順時針轉動」與「手掌逆時針轉動」等表示手勢的文字，以及顯示對應這些手勢的功能的文字，即「啟動」、「關閉」、「打開水龍頭、加流量」以及「關閉水龍頭、減流量」。
如此，使用者可從顯示面242得知，要啟動水龍頭200的話，手H1要作出揮手的手勢。要關閉水龍頭200的話，手H1要作出握拳的手勢。要打開水龍頭或增加水流F2的流量的話，手H1要作出手掌逆時針轉動的手勢。要關閉水龍頭或減少水流F2的流量的話，手H1要作出手掌順時針轉動的手勢。
另外，顯示元件240可以顯示水龍頭200的狀態，例如顯示水龍頭200是處於啟動狀態或關閉狀態。與前述出水裝置100相同，啟動狀態是指控制閥230已啟動，並能接受處理單元123所發出的控制指令(例如第一流量指令、第一出水指令以及打開指令)來開啟或關閉水流F2，或改變水流F2流量或出水量。
關閉狀態是指控制閥230未被啟動的狀態。當水龍頭200處於關閉狀態時，控制閥230會關閉出水口212而保持停水的狀態，直到控制閥230收到處理單元123所發出的啟動指令而啟動。啟動指令對應使用者所作的啟動手勢，而影像感測單元122能從啟 動手勢擷取由光線R1或外界光線所形成的手勢啟動影像。處理單元123能根據手勢啟動影像來發出啟動指令，以使顯示元件140顯示啟動狀態，並且啟動控制閥130。
當水龍頭200處於關閉狀態時，除非手H1作出啟動手勢，否則控制閥230基本上是不受使用者的手勢而動作。此外，啟動指令是用來啟動控制閥230，讓控制閥230能接受處理單元123的控制，但打開指令卻是用來命令控制閥230開啟水流F2。所以，上述啟動指令並不相同於打開指令。
關於上述關閉狀態，影像感測單元122更能從手H1所作的關閉手勢擷取由光線E1或外界光線反射而成的手勢關閉影像，而處理單元123能根據手勢關閉影像關閉顯示元件240，例如停止顯示元件240的發光件發光。其次，處理單元123還能根據手勢關閉影像發出關閉指令至控制閥230，以使控制閥230則進入關閉狀態。另外，以上啟動手勢與關閉手勢可以是握拳、打開手掌、揮手、手掌順時針轉動、手掌逆時針轉動以及其他手勢的任意組合。
圖3是本發明另一實施例的水龍頭的剖面示意圖。請參閱圖3，本實施例的水龍頭300與前述水龍頭200相似，而水龍頭200與300二者相同的技術特徵原則上不再重覆敘述。不過，水龍頭200與300二者之間仍存有差異，其在於：在水龍頭300中，手勢感測器120位於出水口212下方，且不位於水流F2的流動路徑，其中龍頭本體210遮蓋手勢感測器120，如圖3所示。
由於龍頭本體210遮蓋手勢感測器120，因此龍頭本體210能遮擋部分外界的光線入射至手勢感測器120的影像感測單元122。如此，龍頭本體210能減少一些背景光雜訊進入至影像感測單元122，以提高手勢感測器120的感應準確度，從而有助於減少水龍頭300因雜訊影響而發生誤動作的機率。
此外，在本實施例中，手勢感測器120可以利用導線W2來電連接控制閥230與顯示元件240，以使處理單元123能發出指令至 控制閥230與顯示元件240。然而，在其他實施例中，處理單元123也可利用無線技術，例如藍芽技術，來與控制閥230及顯示元件240建立信號連接。因此，利用導線W2或無線技術，手勢感測器120也能控制控制閥230與顯示元件240。
除了水龍頭200之外，出水裝置100也可以是馬桶，即手勢感測器120也可應用於馬桶。以下將以圖4A至圖4C、圖5A以及圖5B為例，詳細說明出水裝置100為馬桶的實施例。此外，圖4A至圖4C、圖5A以及圖5B所示的馬桶與出水裝置100相似，而以下內容原則上不再重複敘述馬桶與出水裝置100相同的特徵，例如不再重複敘述手勢感測器辨識手勢的方式。
圖4A是本發明一實施例的馬桶的立體示意圖，而圖4B是圖4A中沿線I-I剖面所繪示的剖面示意圖。請參閱圖4A與圖4B，馬桶400包括供水部410、手勢感測器120、控制閥430以及馬桶槽座450。供水部410提供沖掉排泄物的用水，並具有出水口412。馬桶槽座450連接供水部410，並具有沖水口452與槽口454。沖水口452與出水口412連通，且出水口412能輸出水流(圖4A與圖4B皆未繪示)至沖水口452，其中供水部410內的水能經由出水口412與沖水口452而流到槽口454內。
供水部410具有正面414a與背面414b，其中正面414a位於槽口454與背面414b之間，而手勢感測器120配置在正面414a上。如此，當使用者使用馬桶400來小便時，使用者可在手勢感測器120前作出控制手勢，以使手勢感測器120能偵測到此控制手勢。控制閥430裝設於供水部410，並用於控制水流。
手勢感測器120可利用導線來電連接控制閥430，或是利用無線技術，例如藍芽技術，與控制閥430建立信號連接。如此，手勢感測器120能發出指令給控制閥430，以控制控制閥430開啟及關閉水流。此外，在本實施例中，供水部410可以是儲水箱，但在其他實施例中，馬桶400可為沒有儲水箱的馬桶，而供水部410 可為水管，所以供水部410不限定為儲水箱。
手勢感測器120包括發光源121、影像感測單元122以及處理單元123。當發光源121發出光線E1至手H1時，影像感測單元122能從手H1所作的多種控制手勢擷取多種手勢影像，其中這些手勢影像是由光線R1(即反射後的光線E1)所形成。處理單元123能根據這些手勢影像對應發出控制指令至控制閥430，其中控制指令包括第一沖水指令或第二沖水指令。此外，手勢感測器120可以不包括發光源121，而上述手勢影像可由從手H1反射的外界光線而成。
控制閥430能根據第一沖水指令控制水流的出水量為第一出水量，及能根據第二沖水指令控制水流的出水量為第二出水量，其中第一出水量大於第二出水量，而控制閥430能利用持續開啟水流的時間來控制水流的出水量。
當使用者利用馬桶400小便時，由於手勢感測器120配置在正面414a上，因此手H1能在手勢感測器120前作出對應第二沖水指令的控制手勢，以產生低出水量的水流，達到省水功效。當使用者利用馬桶400大便時，手H1能在手勢感測器120前作出對應第一沖水指令的控制手勢，以產生高出水量的水流，從而確保排泄物被沖掉。此外，各個控制手勢的動作可為握拳、打開手掌、揮手、手掌順時針轉動、手掌逆時針轉動或其他手勢。
馬桶400可更包括顯示元件440，而顯示元件440能顯示馬桶400是處於啟動狀態或關閉狀態。顯示元件440電連接處理單元123，或者顯示元件440可利用無線技術(例如藍芽技術)來與處理單元123建立信號連接。如此，處理單元123能發送指令至顯示元件440，以控制顯示元件440。此外，本實施例的處理單元123也能發出啟動指令或關閉指令，其中啟動指令與關閉指令二者產生的方式與前述實施例相同，所以不再重複敘述。
圖4C是圖4B中沿線II-II剖面所繪示的剖面示意圖。請參閱 圖4B與圖4C，顯示元件440包括發光件442與指示透光板444。發光件442例如是發光二極體或冷陰極螢光燈管，而指示透光板444可為透光的聚甲基丙烯酸甲酯基板或玻璃板，並具有操作畫面。操作畫面能顯示各種指令(例如第一沖水指令與第二沖水指令)所對應的手勢及功能，且操作畫面可用文字及/或圖案來顯示。當顯示元件440顯示操作畫面時，發光件442朝向指示透光板444發光，以使指示透光板444發亮。
圖5A是本發明另一實施例的馬桶的剖面示意圖，而圖5B是圖5A中的馬桶的電路方塊示意圖。請參閱圖5A與圖5B，本實施例的馬桶500相似於馬桶400，而馬桶400與500二者相同的技術特徵原則上不再重覆敘述。然而，馬桶400與500二者之間仍存有差異，其在於馬桶500更包括控制單元542。
詳細而言，控制單元542例如是處理器，並且電連接手勢感測器120，其中控制單元542、顯示元件541以及手勢感測器120可整合成操作面板54，如圖5A所示。如此，使用者可利用手勢來操作操作面板54，從而控制控制閥430產生不同出水量的水流。
此外，馬桶500可以更包括加熱坐墊560，其裝設在馬桶槽座450上，並電連接控制單元542。影像感測單元122能從使用者所作的溫控手勢擷取手勢溫控影像，而處理單元123能根據手勢溫控影像來發出指令至控制單元542，以使控制單元542能根據手勢溫控影像來控制加熱坐墊560的溫度，其中上述溫控手勢可以是握拳、打開手掌、揮手、手掌順時針轉動、手掌逆時針轉動以及其他手勢的任意組合。
值得一提的是，在其他實施例中，馬桶500可以更包括另一個手勢感測器120，即馬桶500所包括的手勢感測器120的數量可為至少二個。此額外多出來的手勢感測器120可以配置在供水部410的正面414a(請參閱圖4B)，而馬桶500的馬桶蓋，例如加熱坐墊560，可裝設切換開關(未繪示)。
當使用者利用馬桶500小便時，可將馬桶蓋掀起來，以觸發(trigger)切換開關。此時，切換開關可啟動位於供水部410的手勢感測器120，並讓操作面板54的手勢感測器120關閉或是進入休眠狀態。如此，使用者可對前方的手勢感測器120作出對應第二沖水指令的控制手勢，以節省馬桶500沖水的水量。
當使用者利用馬桶500大便時，可將馬桶蓋蓋放在馬桶槽座450上，以觸發切換開關。此時，切換開關可啟動操作面板54的手勢感測器120，並讓位於供水部410的手勢感測器120關閉或進入休眠狀態。如此，坐在馬桶500方便的使用者可對操作面板54作出對應第一沖水指令的控制手勢，以產生高出水量的水流，從而確保排泄物被沖掉。此外，圖5A中的手勢感測器120可移到供水部410的正面414a(請參閱圖4B)，而圖4A至圖4C、圖5A以及圖5B所示的馬桶400與500僅供舉例說明，不限定本發明。
圖6A是本發明一實施例的顯示裝置的簡要示意圖。請參閱圖6A，顯示裝置600可讓使用者以非接觸的方式來操作，即使用者可不用碰觸開關或遙控器來操作顯示裝置600。顯示裝置600可以擺設在使用者不宜用手接觸的方式來操作的環境，例如廚房、浴室或醫院，因此顯示裝置600可以是一衛浴電視、一廚房電視或一醫療設備電視。
衛浴電視可擺設在浴室內，並且能在潮濕的環境(例如浴室)中運作，而衛浴電視具有比一般電視較佳的防水性與耐濕性。廚房電視可擺設在廚房內的電視，並能在高溫且油煙分佈的環境中運作。醫療設備電視可以是治療儀器或醫用檢驗儀器的顯示器。舉例而言，醫療設備電視可作為內視鏡(endoscopy)、磁振造影(Magnetic Resonance Imaging，MRI)設備、電腦斷層掃描儀(Computed Tomography，CT)或螺旋刀(helical tomotherapy)治療機的顯示螢幕。
以廚房電視為例，在廚房時，使用者可能正在處理食材或是烹 調，以至於雙手沾到油、水或食材(例如麵粉或肉類)而不方便以手直接接觸電視或以遙控器進行操作。本發明實施例的顯示裝置600可讓使用者在不接觸顯示裝置的情況下來操作顯示裝置。
圖6B是圖6A中顯示裝置的電路方塊示意圖。請參閱圖6A及圖6B。顯示裝置600包括顯示單元610及手勢感測器120。顯示單元610可接收頻道訊號而顯示畫面，且實質上可以是電視機，例如是液晶電視、電漿電視、有機發光電視或陰極射線管電視(Cathode Ray Tube TV，CRT TV)。此外，上述頻道訊號包含音頻訊號與視頻訊號。
手勢感測器120能控制顯示單元610，而利用手勢感測器120，使用者可不用碰觸電視機(即顯示單元610)或遙控器來操作電視。具體而言，顯示單元610可包括控制器620與電連接控制器620的顯示元件640。控制器620包括主機板及裝設在主機板上的電子元件(electronic component)。顯示元件640能顯示影像，並可具有畫素(pixel)，其中顯示元件640例如是液晶模組(Liquid Crystal Module，LCM)、有機發光二極體面板或電漿顯示面板。
手勢感測器120與顯示單元610進行信號連結。舉例而言，手勢感測器120的處理單元123可採用導線或電路板來電連接顯示單元610的控制器620。或者，處理單元123與控制器620兩者皆可具有無線收發模組，而處理單元123與控制器620能利用彼此的無線收發模組來建立無線連結，其中上述無線收發模組例如是紅外線訊號收發模組或藍芽收發模組。
據此，手勢感測器120可偵測使用者的手H1所做的多種手勢，並根據這些手勢來發出對應的控制訊號至控制器620，以命令控制器620控制顯示元件640。此外，手勢感測器120辨識手勢的方法已在前述實施例中說明，在此不再重複敘述。
當使用者的手H1作出多種控制手勢，例如握拳、打開手掌或揮手，或是手掌沿著逆時針方向C1或順時針方向C2而轉動時， 手H1會將光線E1反射成光線R1，而影像感測單元122能接收光線R1，並從光線R1擷取影像。如此，影像感測單元122能從手H1所作的多種控制手勢擷取多種手勢影像，而這些手勢影像是由光線E1反射(即光線R1)而成。
須說明的是，在本實施例中，手勢感測器120包括能發出光線E1的發光源121，但在其他實施例中，手勢感測器120也可以不包括發光源121，並利用影像感測單元122直接擷取手H1的影像。詳細而言，手H1能反射外界光線，其例如是來自於室內的燈源或室外的太陽。影像感測單元122可從手H1所反射的上述外界光線來擷取影像，因而同樣能從手H1所作的多種控制手勢擷取多種手勢影像。所以，上述手勢影像也可是由外界光線所形成，而不限定僅由光線E1反射(即光線R1)而成。
處理單元123所發出的手勢控制訊號可包括多種指令。在一實施例中，控制訊號包括打開指令及關閉指令，其中打開指令與關閉指令分別對應兩種不同的手勢影像。打開指令是用來命令控制器620開啟顯示元件640，而關閉指令是用來命令控制器620關閉顯示元件640。詳細而言，控制器620具有一開關模組(未繪示)，控制器620是透過開關模組來控制是否對顯示元件640供電。
當顯示單元610處於關機狀態，也就是在顯示裝置600仍接受外部電源的電能，但顯示元件640卻未被供電的情況下，使用者可在手勢感測器120前做出對應打開指令的控制手勢，以使影像感測單元122擷取此控制手勢影像。處理單元123根據此控制手勢影像發出打開指令至控制器620，讓顯示元件640得以被供電，從而將顯示元件640開啟。
當顯示單元610處於開機狀態時，例如是顯示裝置600顯示影像的情況，使用者可以用手H1做出對應關閉指令的控制手勢。此時，處理單元123根據影像感測單元122所擷取到的控制手勢影像發出關閉指令至控制器620，以將顯示單元610關機。
在其他實施例中，處理單元123所發出的手勢控制訊號還包括頻道切換指令。控制器620可根據頻道切換指令，切換顯示單元610所接收的頻道。前述頻道切換指令例如向上選擇頻道指令、向下選擇頻道指令或是直接切換頻道指令，這些頻道切換指令是分別對應不同的控制手勢。舉例而言，將手H1打開向上移動的手勢對應向上選擇頻道指令，而將手H1打開向下移動的手勢是對應向下選擇頻道指令。若使用者以手指頭比出一組數字，則代表直接切換到對應該組數字的頻道。
也就是說，控制器620可依據向上選擇頻道指令，使接收頻段由目前的頻段依序切換到較高的頻段。控制器620也可依據向下選擇頻道指令，使接收頻段由目前的頻段依序切換到較低的頻段。詳細而言，控制器620具有接收模組(未圖示)。當使用者做出對應前述頻道切換指令的手勢時，處理單元123發出頻道切換指令至控制器620，以控制前述接收模組切換接收頻段。
在另一實施例中，手勢控制訊號可包括音頻指令。處理單元123發出音頻指令命令控制器620調整顯示單元610的聲音大小。前述音頻指令例如聲音放大指令或聲音轉小指令，分別對應不同的控制手勢。舉例而言，手H1張開往逆時針方向轉動對應聲音放大指令，而H1張開往順時針方向轉動則對應聲音轉小指令。處理單元123辨識使用者的手勢所對應的指令，再命令控制器620將顯示單元610的聲音調大或調小。具體而言，顯示單元610具有揚聲器630，而揚聲器630與控制器620進行電連接。控制器620接收到處理單元123所發出的音頻指令後，再透過控制揚聲器630來控制聲音大小。
在前述的實施例中，處理單元123和控制器620一直保持信號連結。但在其他實施例中，影像感測單元122擷取到使用者的一啟動連線手勢影像後，才啟動處理單元123與控制器620之間的信號連結。當影像感測單元122擷取到使用者的一終止連線手勢 影像後，處理單元123會切斷和控制器620之間的信號連結。
也就是說，在處理單元123與控制器620之間未進行信號連結之前，顯示裝置600基本上不因使用者的手勢而有所動作。但使用者仍可透過一般的操作方式，例如觸碰顯示裝置或以遙控器來操作顯示裝置600。詳細而言，當使用者欲以手勢來控制顯示裝置600的操作時，須做出啟動連線手勢。影像感測單元122擷取啟動連線手勢影像後，處理單元123再根據此啟動連線手勢影像傳送啟動指令，從而和控制器620之間建立信號連結。另外，當使用者欲以一般方式來操作顯示裝置600時，須做出終止連線手勢。影像感測單元122擷取終止連線手勢影像後，處理單元123中斷和控制器620之間的信號連線。
顯示裝置600可以更包括指示元件650。指示元件650電連接或利用無線技術(例如藍芽技術)來與處理單元123建立信號連接。指示元件650可用來顯示控制器620和處理單元123之間連線的狀態。也就是說，當影像感測單元122擷取到使用者所做出的啟動連線手勢影像後，處理單元123根據此啟動連線手勢影像和控制器620建立信號連線，並命令指示元件650顯示啟動狀態。當影像感測單元122擷取到使用者所做出的終止連線手勢影像後，處理單元123中斷和控制器620之間的信號連線，並將指示元件650關閉。
在圖6A的實施例中，指示元件650可包括指示燈，其指示燈例如是發光二極體(LED)或冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。舉例而言，當處理單元123與控制器620之間建立信號連線時，指示燈發光，以顯示啟動狀態。而當處理單元123與控制器620之間中斷信號連線時，指示燈停止發光，而顯示連線關閉狀態。
此外，在其他實施例中，前述的各種指令(例如啟動指令、連線終止指令、頻道切換指令、音頻指令、打開指令以及關閉指令) 所對應的手勢及功能可以利用螢幕顯示技術(On-Screen Display)，由顯示元件640來顯示，以說明以手勢操作顯示裝置600的方法。
舉例而言，顯示元件640可顯示文字及/或圖案來表示手掌逆時針轉動的手勢對應聲音調大，以及手掌順時針轉動的手勢對應聲音調小。如此，使用者能根據顯示元件640所示的內容來操作顯示裝置600。
此外，在本實施例中，啟動指令對應的啟動連線手勢影像可以是打開手掌，而連線終止指令對應的終止連線手勢影像可以是握拳。對此，顯示元件640的表面可以繪示文字及/或圖案來表示打開手掌對應啟動連線手勢操作功能，而握拳對應終止連線手勢影像操作的功能。必須說明的是，以上所述的啟動連線手勢、終止連線手勢、打開手勢、關閉手勢以及頻道切換手勢可以是握拳、打開手掌、揮手、手掌順時針轉動、手掌逆時針轉動以及其他手勢的任意組合。本實施例不限制前述這些控制手勢的動作與其所對應的功能。
值得一提的是，顯示裝置也可以是一衛星導航裝置。以下將以圖7A及圖7B詳細說明顯示裝置為衛星導航裝置的實施例。此外，圖7A與圖7B所示的衛星導航裝置具有與前一實施例相似的技術特徵，而以下內容原則上不再重複，例如不再重複敘述手勢感測器辨識手勢的方式。
圖7A是本發明一實施例的衛星導航裝置的簡要示意圖。圖7B是圖7A中衛星導航裝置的電路方塊示意圖。本實施例中，衛星導航裝置700包括顯示元件710、控制器720及手勢感測器120。
顯示元件710能顯示影像，並可具有畫素(pixel)，其中顯示元件710例如是液晶模組(Liquid Crystal Module，LCM)、有機發光二極體面板或電漿顯示面板。
控制器720裝設於顯示元件710內部或外部，並和顯示元件 710建立信號連結，以將一地圖資料及一座標資料傳送至顯示單元710顯示。請參照圖7B，控制器720包括定位接收模組721、資料庫722及信號處理單元723。資料庫722儲存至少一地圖資料。定位接收模組721可為全球衛星定位(GPS)接收器，用以接收至少一衛星訊號。
信號處理單元723和定位接收模組721、資料庫722與顯示元件710建立信號連結。詳細而言，信號處理單元723接收定位接收模組721所接收的衛星訊號後，進行信號處理，以將衛星訊號轉換為一座標資料。前述的座標資料通常是指衛星導航裝置700所在地的座標資料。當衛星導航裝置700隨著使用者所駕駛的車輛而移動時，定位接收模組721會不斷接收衛星訊號，並持續將所接收的衛星訊號傳遞至信號處理單元723，而使座標資料持續更新。另外，信號處理單元723擷取地圖資料，並將地圖資料連同座標資料傳送至顯示元件710來顯示。
當使用者輸入目標地址後，信號處理單元723接收到一輸入資料，並計算出對應目標地址的目標座標資料。此外，信號處理單元723並依據目標座標資料、座標資料及地圖資料，而計算出至少一路徑資料。前述的路徑資料包含由座標資料到目標座標資料可能經過的座標點。這些座標點的連線也就是由使用者所在位置到目標地址的路徑。
信號處理單元723並可控制顯示單元710呈現前述的地圖資料、座標資料以及路徑資料。在一實施例中，信號處理單元723可控制顯示單元710以不同的顯示模式來顯示地圖資料、座標資料以及路徑資料。前述的顯示模式例如是平面(2D)顯示地圖或者是立體(3D)顯示地圖，而這些顯示模式可相互切換。
也就是說，顯示元件710可以不同的顯示方式來顯示地圖資料、座標資料以及路徑資料。在本發明實施例中，手勢感測器120能根據使用者的手H1所做的手勢來命令控制器720，以使顯示元 件710可根據手H1的手勢來控制地圖資料、座標資料以及路徑資料的顯示方式。詳細說明如下。
請參照圖7A及圖7B，在本實施例中，手勢感測器120包括發光源121、影像感測單元122以及處理單元123。處理單元123可以利用導線來電連接控制器720中的信號處理單元723，但在其他實施例中，處理單元123可利用無線技術，例如藍芽技術，與控制器720建立信號連接。利用導線或無線技術，手勢感測器120能發出手勢控制訊號來命令控制器720。
發光源121能發出光線E1至使用者的手H1，且光線E1經手H1反射之後形成光線R1。利用光線E1，影像感測單元122能從手H1所作的多種控制手勢擷取多種手勢影像，而這些控制手勢可包括握拳、打開手掌、揮手、手掌順時針轉動、手掌逆時針轉動或其他手勢，其中這些手勢影像是由光線E1反射(即光線R1)而成。在其他實施例中，上述手勢影像也可由從手H1反射的外界光線而成。
處理單元123能根據這些手勢影像對應發出多個手勢控制訊號至控制器720的信號處理單元723，控制器720的信號處理單元723再依據手勢控制訊號控制顯示元件710改變地圖資料及座標資料的顯示方式。
具體而言，手勢控制訊號可包括第一切換指令和第二切換指令，其中第一切換指令是將平面顯示地圖切換為立體顯示地圖，而第二切換指令是將立體顯示地圖切換為平面顯示地圖。第一切換指令與第二切換指令分別對應不同的手勢。舉例而言，第一切換指令是所對應的手勢是比出兩根手指，而第二切換指令是比出三根手指。當處理單元123辨識出對應第一切換指令的手勢時，處理單元123傳送第一切換指令至控制器720，以將地圖資料的顯示方式切換為平面地圖顯示。而當處理單元123辨識出對應第二切換指令的手勢時，處理單元123傳送第二切換指令至控制器 720，以將顯示方式切換為立體地圖顯示。
另外，手勢控制訊號更可包括放大指令、縮小指令、移動指令，這些指令是分別對應不同的控制手勢。舉例而言，放大指令所對應的手勢是大拇指和食指由閉合狀態逐漸打開，縮小指令所對應的手勢是大拇指和食指由打開狀態逐漸閉合。影像感測單元122在擷取使用者的手勢影像後，處理單元123發出手勢控制訊號至控制器720，控制顯示單元710所呈現的地圖資料局部放大或縮小。
另外，使用者也可透過手勢來控制衛星導航裝置700的開關。具體而言，使用者可做出開啟手勢及關閉手勢。開啟手勢例如是手掌連續開合三次，最後停留在打開狀態約3秒，而關閉手勢例如是手掌連續開合三次，最後停留在握拳狀態約3秒。當前述的影像感測單元122在擷取使用者的手勢影像為開啟手勢影像後，由處理單元123發出打開指令至控制器720，而控制器720根據打開指令將顯示單元700開啟。當影像感測單元122擷取到使用者的手勢影像為關閉手勢影像後，由處理單元123發出關閉指令至控制器720，而控制器720根據關閉指令將顯示單元700關閉。
本發明實施例的衛星導航裝置700可包括麥克風701，且麥克風701電性連接於控制器720。當麥克風701開啟時，使用者可透過麥克風701輸入目標地址。控制器720接收到使用者所輸入的資料後，計算出對應目標地址的目標座標資料。在本發明實施例中，使用者也可利用手勢來開啟麥克風701，以便輸入目標地址。
詳細而言，影像感測單元122擷取控制手勢影像，而處理單元123根據手勢影像發出語音輸入指令或結束指令至控制器720。也就是說，前述處理單元123所發出的手勢控制訊號也可以包括語音輸入指令及結束指令。在本實施例中，語音輸入指令及結束指令是分別對應不同的控制手勢。當控制器720接收處理單元123所發出的語音輸入指令時，控制器720根據語音輸入指令命令麥 克風701開啟，以便接收使用者所輸入的語音訊息。當控制器720接收處理單元123所發出的結束指令時，控制器720根據結束指令關閉麥克風701。要說明的是，雖然本實施例中，使用者輸入目標地址的方式是利用麥克風701輸入，但使用者也可以利用其他介面，例如：觸控面板，來輸入目標地址，並不僅限於本實施例的麥克風701。
在其他實施例中，衛星導航裝置700包括揚聲器702，用來發出音頻訊號。揚聲器702電性連接於控制器720。要說明的是，揚聲器702與前述的麥克風701可為各自獨立的元件，也可整合成語音收發模組。在本實施例中，使用者可透過手勢控制語音導航服務的開啟或關閉。
詳細而言，當影像感測單元122擷取到使用者所做出的語音開啟手勢後，由處理單元123發送語音開啟指令至控制器720。控制器720將前述的路徑資料轉換為音頻訊息，並控制揚聲器702依照音頻訊息發出語音，而引導使用者依照路徑資料行駛。當影像感測單元122擷取使用者所做出的語音關閉手勢後，處理單元123將一語音關閉指令傳送至控制器720。控制器720即停止傳送音頻資料至揚聲器702。換言之，處理單元123所發出的手勢控制訊號也可以包括語音開啟指令及語音關閉指令。而語音開啟指令及語音關閉指令對應不同的控制手勢。
本實施例的顯示裝置700也包括指示元件740。指示元件740可為指示燈，電連接或利用無線技術(例如藍芽技術)來與處理單元123建立信號連接。指示元件740可用來顯示控制器720是否和處理單元123建立信號連結。也就是說，當影像感測單元122擷取到使用者所做出的啟動連線手勢影像後，處理單元123根據此啟動連線手勢影像來和控制器720建立信號連線，並命令指示元件740顯示啟動狀態。
在一實施例中，影像感測單元122擷取到使用者的一啟動連線 手勢影像後，才啟動處理單元123與控制器720之間的信號連結。也就是說，在處理單元123與控制器720之間未進行信號連結之前，衛星導航裝置700基本上不因使用者的手勢而有所動作。但使用者仍可以透過其他方式來操作衛星導航裝置。
當使用者欲中斷以手勢操作衛星導航裝置700時，可做出終止連線手勢。當影像感測單元122擷取到終止連線手勢影像後，處理單元123會中斷和控制器720之間的信號連線，並命令指示元件740關閉。
本實施例中，前述各種指令(例如啟動指令、放大指令、縮小指令、語音輸入指令、結束指令等等)所對應的手勢及功能可利用螢幕顯示技術(On-Screen Display)，由顯示元件710來顯示，以說明以手勢操作顯示裝置700的方法。基於上述，使用者在駕駛車輛的過程中，手不須要直接接觸衛星導航顯示裝置，即可控制衛星導航顯示裝置的各項操作，例如：輸入地址、放大或縮小地圖、開啟語音導航等。
本發明實施例的具有手勢感測器的裝置也可以是高爾夫輔助練習裝置。以下將以圖8A、圖8B及圖8C對本實施例的高爾夫輔助練習裝置進行詳細說明。圖8A顯示本發明一實施例的高爾夫輔助練習裝置的簡要示意圖。圖8B顯示圖8A的影像感測單元所擷取的使用者影像。圖8C顯示圖8A中高爾夫輔助練習裝置的電路方塊示意圖。本發明實施例的高爾夫輔助練習裝置可藉由手勢感測器120，對使用者的動作進行調整。
高爾夫輔助練習裝置800包括練習器810、手勢感測器820及指示單元830。手勢感測器820及指示單元830之間相互建立信號連結。
練習器810可包括球道811及練習球812，其中球道811模擬高爾夫球場的場地狀況而設計。使用者可對放置於球道811上的練習球812進行推桿或揮桿的練習。球道811可以是揮桿練習墊 或者是推桿練習墊。圖8A顯示使用者以手H2持球桿站在球道811上，並對準練習球812進行揮桿練習。在使用者揮桿過程中，手H2會沿著一運動軌跡T運動。當球桿觸擊到練習球812的瞬間，使用者的手H2正好位於運動軌跡T的最低點。對於練習揮桿或推桿的使用者而言，擊球瞬間的動作是否正確對於擊球的結果有很大的影響。
請參照圖8B，手勢感測器820包括影像感測單元821及處理單元823。處理單元823與影像感測單元821及指示單元830建立信號連結。當使用者動作時，影像感測單元821擷取至少一使用者影像。而前述的使用者影像是當使用者的手H2在運動軌跡T最低位置時的使用者影像。使用者影像可呈現使用者側面，且包括至少一手部影像及一腿部影像。前述的手部影像可包括手掌及上臂的影像，而前述的腿部影像可包括大腿及小腿的影像。
手勢感測器820可更包括發光源825。發光源825用以發出一光線至使用者，並電連接處理單元823，該影像感測單元821鄰近發光源825，而使用者影像是由光線反射而成。在一實施例中，所述的光線是不可見光。在其他實施例中，光線也可以是陽光或室內光源。
處理單元823接收使用者影像資料，辨識出手部影像資料及腿部影像資料，以針對手部影像資料及腿部影像資料進行分析。詳細而言，處理單元823由手部影像資料定義出一第一軸線L1，並由腿部影像資料定義出一第二軸線L2。第一軸線L1與第二軸線L2之間形成一夾角θ。前述的夾角θ實際上對應在擊球瞬間，使用者的手臂和腿部的夾角。
處理單元823內建至少一數值範圍，其中此數值範圍代表在標準揮桿動作下的夾角θ範圍。在其他實施例中，處理單元823可內建多組不同的數值範圍，這些數值範圍分別對應不同的情況來設定。舉例而言，當使用者練習揮桿時，數值範圍約10至170度； 當使用者是練習推桿時，數值範圍約2至85度。另外，數值範圍還可根據使用者的身高，以及使用者練習時所用的球桿種類來設定。
在一實施例中，手勢感測器820可更包括一顯示器824。顯示器824可以是液晶顯示器或是觸控面板。處理單元823可將前述的條件，例如：身高、球桿種類、練習種類等等選項，呈現於顯示器824上，供使用者選擇。在一實施例中，使用者在開始練習之前，可透過手勢來進行條件選擇。舉例而言，顯示器824上顯示揮桿及推桿兩種選項，且這兩種選項分別對應不同的手勢，例如：揮桿選項所對應的手勢是伸出一根手指，而推桿選項所對應的手勢是兩根手指。影像感測單元821擷取到使用者所比出的手勢後，傳送至處理單元823。處理單元823辨識使用者的手勢影像，以判斷使用者所輸入的條件，並計算出符合條件的數值範圍。處理單元823計算出夾角θ後，根據已界定的數值範圍，來判斷夾角θ是否落於數值範圍內。當夾角θ未落在數值範圍內時，處理單元823會發出指示訊號至指示單元830，以提醒使用者。
指示單元822可為指示燈及/或揚聲器。指示燈可為一個或多個不同顏色的LED燈，用以顯示量測結果，或是具有校正指示的提醒訊號。當夾角θ落於數值範圍內時，表示使用者的擊球姿勢正確，則指示燈顯示綠燈。當夾角θ落於數值範圍外時，表示使用者擊球過程中姿勢偏差過多，則指示燈顯示紅燈。另外，揚聲器可發出多個與偵測結果有關的提示音，例如以語音指示使用者如何調整姿勢，或發出音樂提示音提醒。
在其他實施例中，高爾夫輔助練習裝置800可用來量測使用者在擊球時的速度。詳細而言，影像感測單元821會在不同時間點連續擷取多個使用者影像，並傳送至處理單元823。這些使用者影像包括當使用者的手H2在運動軌跡最低位置時的使用者影像。這些使用者影像可呈現使用者側面，且包括至少一手部影像。
處理單元823接收前述使用者影像資料後，且辨識出手部影像資料。處理單元823可依據手部影像在使用者影像中所占面積大小來推算手H2與手勢感測器820的相對距離。具體而言，處理單元823可更包括資料庫，而資料庫儲存一參考表。參考表中儲存手部影像在使用者影像中所占面積大小與相對距離之間的關係。因此，處理單元823分析並分別得到這些手部影像在使用者影像中所占的面積大小後，可比對參考表，而得知在不同時間點使用者的手H2與手勢感測器820的相對距離。處理單元823可根據手部影像大小隨時間的變化，而計算出使用者的一擊球速度。特別是當使用者的手H2沿著運動軌跡運動到最低點時，手部的瞬間速度。
處理單元823的資料庫更儲存一速度範圍。處理單元823依據這些使用者影像資料分析出擊球速度，並判斷擊球速度是否落在速度範圍內。當擊球速度未落入速度範圍內時，處理單元823亦傳送一指示訊號至指示單元822，以告知使用者。
由於擊球速度可能因使用者揮桿或推桿而有所不同。因此，處理單元823的資料庫內可儲存多組速度範圍，以分別對應不同的情況。使用者在進行練習之前，可先設定練習種類。處理單元823再依據使用者所輸入的資訊，選擇適合的速度範圍。
綜上所述，以上本發明實施例所述的出水裝置、水龍頭以及馬桶是利用手勢感測器以及控制閥來控制水流，因此使用者可以對手勢感測器作出多種手勢來控制控制閥。如此，利用手勢感測器，使用者可以用不接觸開關的方式來控制出水裝置、水龍頭以及馬桶提供多種不同流量或不同出水量的水流。另外，本發明實施例所述的顯示裝置利用手勢感測器以及控制器來控制顯示裝置的操作。如此，在廚房或是在浴室等環境下，使用者可不接觸顯示裝置而直接對顯示裝置進行操作。而本發明實施例的高爾夫輔助練習裝置利用手勢感測器，可對使用者擊球的動作進行調整。
以上所述僅為本發明之可行實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧出水裝置
110‧‧‧出水本體
112‧‧‧出水口
114‧‧‧空間
116a‧‧‧輸出管
116b‧‧‧輸入管
118‧‧‧槽體
120‧‧‧手勢感測器
121‧‧‧發光源
122‧‧‧影像感測單元
123‧‧‧處理單元
130‧‧‧控制閥
140‧‧‧顯示元件
142‧‧‧發光件
144‧‧‧指示透光板
C1‧‧‧逆時針方向
C2‧‧‧順時針方向
E1、R1‧‧‧光線
F1‧‧‧水流
H1‧‧‧手

Claims (22)

  1. 一種具有手勢感測器的裝置，其中該裝置為馬桶，包括：一馬桶槽座，具有一沖水口；一供水部，連接該馬桶槽座，並具有一與該沖水口連通的出水口，該出水口用以輸出一水流至該沖水口；一控制閥，裝設於該供水部，並用於控制該水流；一手勢感測器，包括：一影像感測單元，用於擷取一使用者所作的至少其一手勢影像手勢影像；以及一處理單元，電連接該影像感測單元，其中該處理單元根據該至少其一手勢影像對應發出至少其一控制指令至該控制閥，該至少其一控制指令包括一第一沖水指令或一第二沖水指令，該控制閥根據該第一沖水指令控制該水流的出水量為一第一出水量，而該控制閥根據該第二沖水指令控制該水流的出水量為一第二出水量，其中該第一出水量大於該第二出水量；一控制單元，該控制單元電連接該處理單元；一裝設在該馬桶槽座上的加熱坐墊，其中該控制單元電連接該加熱坐墊，該影像感測單元更用於從該使用者所作的一溫控手勢擷取一由該光線反射而成的手勢溫控影像，而該控制單元根據該手勢溫控影像來控制該加熱坐墊的溫度。
  2. 如請求項1所述之具有手勢感測器的裝置，其中該至少其一手勢影像的動作為握拳、打開手掌、揮手、手掌順時針轉動或手掌逆時針轉動。
  3. 如請求項1所述之具有手勢感測器的裝置，其中該手勢感測器更包括一發光源，該發光源用以發出一光線至該使用者，並電連接該處理單元，該影像感測單元鄰近該發光源，而該至少其一手勢影像是由該光線反射而成。
  4. 如請求項3所述之具有手勢感測器的裝置，其中該光線為不可見光。
  5. 如請求項3所述之具有手勢感測器的裝置，更包括一顯示元件，該顯示元件電連接該處理單元，該影像感測單元更用於從該使用者所作的一啟動手勢擷取一由該光線反射而成的手勢啟動影像，而該處理單元根據該手勢啟動影像來啟動該控制閥，並命令該顯示元件顯示一操作畫面。
  6. 如請求項5所述之具有手勢感測器的裝置，其中該顯示元件包括一發光件與一指示透光板，當該顯示元件顯示該操作畫面時，該發光件朝向該指示透光板發光。
  7. 如請求項5所述之具有手勢感測器的裝置，其中該控制單元、該顯示元件以及該手勢感測器整合成一操作面板。
  8. 如請求項5所述之具有手勢感測器的裝置，其中該影像感測單元更用於從該使用者所作的一關閉手勢擷取一由該光線反射而成的手勢關閉影像，而該處理單元根據該手勢關閉影像來關閉該顯示元件與該控制閥。
  9. 如請求項8所述之具有手勢感測器的裝置，其中該手勢關閉影像的動作為握拳、打開手掌或揮手。
  10. 如請求項1所述之具有手勢感測器的裝置，其中該馬桶槽座具有一槽口，而該供水部為一儲水箱，並具有一背面以及一位於該槽口與該背面之間的正面，該手勢感測器配置於該正面上。
  11. 一種具有手勢感測器的裝置，其中該裝置為一衛星導航裝置，包括：一顯示元件；一控制器，與該顯示單元建立信號連接，以將一地圖資料及一座標資料傳送至該顯示元件顯示；一手勢感測器，包括：一影像感測單元，用於擷取一使用者所作的至少一手勢影 像；以及一處理單元，電連接該影像感測單元，並與該控制器建立信號連結，其中該處理單元根據該至少一手勢影像對應發出至少一手勢控制訊號至該控制器，而該控制器根據該手勢控制訊號控制該顯示元件顯示該地圖資料及該座標資料的方式。
  12. 如請求項11所述之具有手勢感測器的裝置，其中該控制器包括：一定位接收模組，用以接收一衛星訊號；一資料庫，儲存該地圖資料；及一信號處理單元，與該定位接收模組、該資料庫及該顯示元件建立信號連結，其中該信號處理單元接收並處理該衛星訊號，以得到該座標資料，並將該座標資料與該地圖資料傳送至該顯示單元顯示。
  13. 如請求項11所述之具有手勢感測器的裝置，該裝置更包括一麥克風，與該控制器進行電性連接，其中該至少一手勢控制訊號包括一語音輸入指令，該控制器根據該語音輸入指令開啟該麥克風，以接收一語音資料，該控制器並處理該語音資料，以得到一目標座標資料以及一路徑資料。
  14. 如請求項13所述之具有手勢感測器的裝置，其中該裝置包括一揚聲器，該揚聲器與該控制器建立信號連接，並且其中至少一手勢控制訊號包括一語音開啟指令，該控制器根據該語音開啟指令將該路徑資料轉換為一音頻資料，並將該音頻資料傳送至該揚聲器而啟動語音導航。
  15. 如請求項14所述之具有手勢感測器的裝置，其中該至少一手勢控制訊號包括一語音關閉指令，該控制器根據該語音關閉指令停止傳送該音頻資料。
  16. 如請求項11所述之具有手勢感測器的裝置，其中該至少一手勢控制訊號包括一放大指令、一縮小指令及一移動指令，該控 制器根據該放大指令、該縮小指令或該移動指令使呈現在該顯示單元上的該地圖資料縮放或移動。
  17. 如請求項16所述之具有手勢感測器的裝置，其中該至少一手勢控制訊號包括至少一切換指令，該控制器根據該切換指令切換該地圖的顯示模式。
  18. 一種具有手勢感測器的裝置，其中該裝置為一高爾夫輔助練習裝置，包括：一指示單元；一手勢感測器，包括：一影像感測單元，當一使用者以一練習器練習動作時，該影像感測單元用以擷取該使用者的一側面影像，其中該側面影像包括至少其一手部影像及一腿部影像，其中該手部影像及該腿部影像形成一夾角；以及一處理單元，與該影像感測單元及該指示單元建立信號連結，其中該處理單元根據內建的一數值範圍判斷該夾角是否落於該數值範圍內，當該夾角未落於該數值範圍內時，該處理單元令該指示單元發出一指示訊息，其中該處理單元更包括一資料庫，該資料庫儲存一參考表，該處理單元根據該手部影像的大小比對該參考表，而得知該使用者的手部與該手勢感測器的一相對距離。
  19. 如請求項18所述之具有手勢感測器的裝置，其中該手勢感測器更包括一發光源，該發光源用以發出一光線至該使用者，並電連接該處理單元，該至少其一手勢影像是由該光線反射而成。
  20. 如請求項19所述之具有手勢感測器的裝置，其中該光線為不可見光。
  21. 如請求項18所述之具有手勢感測器的裝置，其中該指示單元為一指示燈及/或一揚聲器，當該夾角落於該數值範圍外時，該處理單元傳送一指示訊號以開啟該指示燈及/或該揚聲器。
  22. 如請求項18所述之具有手勢感測器的裝置，其中當該使用 者揮桿時，該處理單元根據該手部影像的大小隨時間的變化而計算該使用者的一擊球速度。
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