开关操作装置、移动装置和通过非接触手势操作开关的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于操作开关操作装置(11)的方法，其包括以下步骤：将在接近阶段(3)中所产生的信号偏转(49、79)和在平移阶段中所产生的信号偏转(50、80)的像素输出到信号处理单元，其中借由发出热的部分执行非接触手势，以及在信号的等待阶段(4)期间在信号偏转之间达到所述信号的等待电平，等待电平具有比信号偏转的极端值的值还低的下阈值；监测信号并识别信号偏转的连续的发生、和在时间上布置于信号偏转之间的信号等待电平；一旦已识别所述连续，则以下一步骤继续进行；验证在接近阶段中所产生的信号偏转是否具有与在平移阶段中所产生的信号偏转相对的方向；如果验证是肯定的，那么以下一步骤继续进行；验证在接近阶段中所产生的信号偏转的时间偏移是否在第一预定时间段内；如果验证是肯定的，那么以下一步骤继续进行；验证在平移阶段中所产生的在时间上第一和在时间上最后的信号偏转的时间偏移是否在两个阈值内，其中的下阈值大于零。

Switch operating device, mobile device and method for operating switch by non-contact gesture

The present invention relates to a switching device (11) operation method, which comprises the following steps: near the stage (3) signal generated in the deflection (49, 79) and signal deflection produced in the translational stage in (50, 80) of the pixel output to the signal processing unit, which by a hot part of the implementation of non contact gestures, and wait for the stage in the signal (4) level reached during the wait for the signal in the signal deflection between the waiting level with signal than the extreme value of the deflection value threshold is lower; the monitoring signal and signal recognition and deflection of continuous occurrence, and the signal between the cloth a signal for deflection level in time; once it has been identified by the continuous, the following steps proceed; whether the signal generated in the deflection verification stage is close to signal produced at the translational stage in partial phase transformation The direction; if the verification is positive, then the following steps continue; time offset signal generated near the phase deflection test of whether within a first predetermined period of time; if the test is positive, then the following steps continue; at the time of the first and last time in signal deflection time offset verification produced in the translation stage is in the two threshold, the threshold is greater than zero.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关操作装置、移动装置和通过非接触手势操作开关的方法
本专利技术涉及一种开关操作装置、一种具有开关操作装置的移动装置、和一种用以通过非接触手势(确切地说，人手的非接触手势)借由开关操作装置操作开关的方法。
技术介绍
交互式系统和其人机界面已知用于人机互动，其中人机界面配备有用于自动识别由人类执行的非接触或接触手势的装置。手势可主要从身体的每一姿势和每一移动导出，其中手势最具重要性。手势识别装置配备有尤其用于以光学方式获取正示意手势的手的装置，其中以对应算法处理由此所产生的图像信息以便从图像信息之中导出手势。用于非接触手势的光学获取的装置通常是不利地取用大量空间并涉及高投资成本的相机。用于在小型化设计中以低成本进行手势识别的基于相机的装置(其(例如)对于移动电话中的使用将是有利的)因此将无法实现。此外，基于相机的装置不利地具有高能耗，由此只能艰巨地实现移动应用。替代地已知高速分光仪，但其无法以低成本提供关于小型化设计的补救。此外还已知尤其用于移动电话的触摸屏，然而，触摸屏仅适合用于识别接触手势，而不适合用于识别非接触手势。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种开关操作装置、一种具有所述开关操作装置的移动装置、和一种用于通过非接触手势借由所述开关操作装置操作开关的方法，其中所述开关操作装置具有具低成本和低能耗的小型化设计，且借由所述开关操作装置对所述开关进行所述操作是安全的，且具有极少误差。所述目标是借由专利权利要求1、6和7的特征解决。其优选具体实例在其它专利权利要求中给出。根据本专利技术的开关操作装置用于通过将借由发出热的一部分所执行的八种可行类型的非接触手势来操作开关，其中所述开关操作装置包括手势传感器，所述手势传感器经调适以借助于四个像素在执行所述手势的所述类型中的一个期间检测由所述部分发出的热，并逐像素地输出信号，所述像素分别包括由热电敏感材料制成的薄膜，其中所述信号具有对应于由所述对应像素的所述薄膜检测到的所述热的时间强度曲线的信号偏转，其中所述开关操作装置包括：信号处理单元，可借其从所述信号偏转的时间连续确定所述手势的所述类型中执行的一个；和致动器，其由所述信号处理单元控制，且一旦确定所述手势的所述类型中执行的所述一个就操作所述开关，其中所述手势的所述类型由以下各者界定：接近阶段，其中所述部分接近所述手势传感器；后续等待阶段，其中所述部分保持接近所述手势传感器；以及后续平移阶段，其中所述部分以八个方向中的一个移动，其中所述方向中的四者是纵向方向、与所述纵向方向相对的方向、与所述纵向方向成直角的横向方向、与所述横向方向相对的方向，且所述四个其它方向分别按45°旋转到所述对应方向中的一者，其中所述四个像素分别布置于凸面四边形的拐角中，其中所述四边形的对角线中的一者大体上平行于所述纵向方向，且其另一对角线大体上平行于所述横向方向。根据本专利技术的所述移动装置包括所述开关操作装置，其中所述开关在所述移动装置中互连以用于激活/去激活所述移动装置的功能性。根据本专利技术的用于操作所述开关操作装置的所述方法包括以下步骤：通过借由发出热的所述部分执行所述非接触手势，将在所述接近阶段中所产生的所述信号偏转和在所述平移阶段中所产生的所述信号偏转从所述像素输出到所述信号处理单元，其中在所述等待阶段期间在所述信号偏转之间达到所述信号的等待电平，其中所述等待电平具有比所述信号偏转的极端值的绝对值低的绝对值；监测所述信号并识别所述信号偏转的连续的发生和在时间上布置于所述信号的所述信号偏转之间的所述等待电平；一旦已识别所述连续，则以下一步骤继续进行；验证在所述接近阶段中所产生的所述信号偏转是否具有与在所述平移阶段中所产生的所述信号偏转相对的方向；如果所述验证是肯定的，那么以下一步骤继续进行；验证在所述接近阶段中所产生的所述信号偏转的时间偏移是否在第一预定时间段内；如果所述验证是肯定的，那么以下一步骤继续进行；验证在所述平移阶段中所产生的在时间上第一和在时间上最后的信号偏转的时间偏移是否在两个阈值内，且其中其下阈值大于零；如果所述验证是肯定的，那么以下一步骤继续进行；使用在所述平移阶段中所产生的所述信号偏转的所述时间连续来识别所述八种类型的手势中的一者；根据所述所识别类型的所述手势：通过所述信号处理单元对应地控制所述致动器来操作所述开关。因为所述像素分别包括由所述热电材料制成的薄膜(确切地说，锆钛酸铅)，所以借由根据本专利技术的所述方法获得在执行所述非接触手势期间由发出热的所述部分产生的所述信号是有利的，使得对所述所执行手势的类型的识别可安全地执行且具有极少误差。此外，可以低成本将具有所述像素的所述手势传感器制作成小型化设计，使得所述开关操作装置可有利地用于所述移动装置。所述信号是通过由所述部分发出的所述热借由所述薄膜产生，以使得所述手势传感器不需要由外部能量来源供应能量。所述开关操作装置因此包括所述信号处理单元和所述致动器作为能量能耗者，以使得所述移动装置的所述开关操作装置的能耗全部一起有利地较低。举例来说，所述第一种类型的手势可致使执行输入(ENTER)命令，且所述第二种类型的手势可致使执行退出(ESCAPE)命令。所述四边形优选为菱形。两个紧邻像素的距离优选地介于50μm到300μm。此外优选的是，所述部分是人手，且从所述部分发出的所述热是由所述人手辐射的体热。借由所述开关操作装置的所述优选具体实例识别借由所述人手所执行的所述非接触手势的所述类型能安全地实现，且在常见人类动作顺序的范围内具有极少误差。优选的是，所述第一预定时间跨度具有40ms的最大长度。由此，有利地确定在所述接近阶段中所产生的所述信号偏转的发生的同时性程度以实现安全且无误差的手势识别。所述下阈值优选地是10ms且所述上阈值是100ms。由此，有利地确定在所述平移阶段中所产生的最后信号偏转到在所述平移阶段中所产生的第一信号偏转的时间轨迹(temporalbackslash)以实现安全且无误差的手势识别。所述方法优选地包括以下步骤：验证在所述平移阶段中所产生的信号偏转(其在时间上介于在所述平移阶段中所产生的所述第一信号偏转与时间上最后信号偏转之间)的时间延迟是否在第二预定时间跨度内，确切地说所述第二预定时间跨度是0.5ms，由此在所述平移阶段期间所执行的所述手势的方向变得可识别为所述四个方向中的一者；如果所述验证是肯定的，那么以下一步骤继续进行。替代地，所述方法优选地包括以下步骤：验证在所述平移阶段中所产生在时间上的最前两个信号偏转与最后两个信号偏转的时间延迟是否在第二预定时间跨度内，确切地说所述第二预定时间跨度是0.5ms，由此在所述平移阶段期间所执行的所述手势的方向变得可识别为所述四个其它方向中的一者；如果所述验证是肯定的，那么以下一步骤继续进行。优选的是，所述方法包括以下步骤：验证所述等待阶段的持续时间是否在两个等待阈值内，其中其下等待阈值大于零；如果所述验证是肯定的，那么以下一步骤继续进行。优选的是，所述下等待阈值是100ms且所述上等待阈值是1500ms。由此，有利地界定所述等待阶段的所述持续时间以实现安全且无误差的手势识别。优选的是，所述方法包括以下步骤：验证关于在所述平移阶段中所产生的所述信号偏转的最陡拐点的时间的一阶导数的绝对值是否大于关于在所述接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过八个可行的非接触手势的类型(3、4、31到38)来操作开关(10)的开关操作装置(11)，其将借由发出热的一部分来执行，其中所述开关操作装置(11)包括手势传感器(1)，所述手势传感器(1)经调适以借助于四个像素(21到24)在执行所述非接触手势的所述类型(3、4、31到38)中的一个期间检测由所述部分发出的热，并逐像素(21到24)地输出信号(41到44、71到74)，所述像素(21到24)分别包括由热电敏感材料所制成的薄膜，其中所述信号(41到44、71到74)具有对应于由相应像素(21到24)的所述薄膜检测到的所述热的时间强度曲线的信号偏转(48、78)，其中所述开关操作装置(11)包括：信号处理单元(7)，借由所述信号处理单元(7)以从所述信号偏转(48、78)的时间连续来确定所述非接触手势的所述类型中执行的所述一个；和致动器(9)，其由所述信号处理单元(7)控制，且一旦确定所述非接触手势的所述类型中执行的所述一个就操作所述开关(10)，其中所述非接触手势的所述类型(3、4、31到38)由以下各者界定：接近阶段(3)，其中所述部分接近所述手势传感器(1)；后续等待阶段(4)，其中所述部分保持接近所述手势传感器(1)；后续平移阶段，其中所述部分以八个方向中的一个移动，其中所述八个方向中的四个方向是纵向方向(31)、与所述纵向方向(31)相对的方向(32)、与所述纵向方向(31)成直角的横向方向(33)、与所述横向方向(33)相对的方向(34)，而四个其它方向(35到38)分别按45°旋转到相应方向(31到34)中的一个，其中四个所述像素(21到24)分别布置于凸面四边形的拐角中，其中所述凸面四边形的对角线中的一个(29)大体上平行于所述纵向方向(31)，且另一对角线(28)大体上平行于所述横向方向(33)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.27 DE 102014017585.51.一种用于通过八个可行的非接触手势的类型(3、4、31到38)来操作开关(10)的开关操作装置(11)，其将借由发出热的一部分来执行，其中所述开关操作装置(11)包括手势传感器(1)，所述手势传感器(1)经调适以借助于四个像素(21到24)在执行所述非接触手势的所述类型(3、4、31到38)中的一个期间检测由所述部分发出的热，并逐像素(21到24)地输出信号(41到44、71到74)，所述像素(21到24)分别包括由热电敏感材料所制成的薄膜，其中所述信号(41到44、71到74)具有对应于由相应像素(21到24)的所述薄膜检测到的所述热的时间强度曲线的信号偏转(48、78)，其中所述开关操作装置(11)包括：信号处理单元(7)，借由所述信号处理单元(7)以从所述信号偏转(48、78)的时间连续来确定所述非接触手势的所述类型中执行的所述一个；和致动器(9)，其由所述信号处理单元(7)控制，且一旦确定所述非接触手势的所述类型中执行的所述一个就操作所述开关(10)，其中所述非接触手势的所述类型(3、4、31到38)由以下各者界定：接近阶段(3)，其中所述部分接近所述手势传感器(1)；后续等待阶段(4)，其中所述部分保持接近所述手势传感器(1)；后续平移阶段，其中所述部分以八个方向中的一个移动，其中所述八个方向中的四个方向是纵向方向(31)、与所述纵向方向(31)相对的方向(32)、与所述纵向方向(31)成直角的横向方向(33)、与所述横向方向(33)相对的方向(34)，而四个其它方向(35到38)分别按45°旋转到相应方向(31到34)中的一个，其中四个所述像素(21到24)分别布置于凸面四边形的拐角中，其中所述凸面四边形的对角线中的一个(29)大体上平行于所述纵向方向(31)，且另一对角线(28)大体上平行于所述横向方向(33)。2.根据权利要求1所述的开关操作装置(11)，其中所述热电敏感材料是锆钛酸铅。3.根据权利要求1或2所述的开关操作装置(11)，其中所述凸面四边形是菱形(6)。4.根据权利要求1到3中任一项所述的开关操作装置(11)，其中两个紧邻像素(21到24)之间的距离(25)介于50μm到300μm。5.根据权利要求1到4中任一项所述的开关操作装置(11)，其中所述部分是人手(2)，且从所述部分发出的所述热是由所述人手(2)辐射的体热。6.一种具有根据权利要求1到5中任一项所述的开关操作装置(11)的移动装置，其中所述开关(10)互连于所述移动装置中用于激活/去激活所述移动装置的功能性。7.一种用于操作根据权利要求1到5中任一项所述的开关操作装置(11)的方法，所述方法具有以下步骤：通过借由发出热的所述部分执行所述非接触手势，将在所述接近阶段(3)中所产生的所述信号偏转(49、79)和在所述后续平移阶段中所产生的所述信号偏转(50、80)从所述像素(21到24)输出到所述信号处理单元(7)，其中在所述后续等待阶段(4)期间在所述信号偏转(分别是49、79与50、80)之间达到所述信号的等待电平(47、77)，其中所述等待电平(47、77)具有的绝对值比所述信号偏转(56、57)的极端值的绝对值低；监测所述信号(41到44、71到74)并识别所述信号偏转(48、78)的连续的发生和在时间上布置于所述信号(41到44、71到74)的所述信号偏转之间的所述等待电平(47、77)；一旦已识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：史派罗斯·布朗，提姆·察柏蓝，强纳森·艾弗朗·大卫·赫威斯，卡斯顿·吉伯乐，
申请(专利权)人：派洛斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB