低成本交互式程序控制系统和方法技术方案

一种交互式控制系统（１０）和相关装置使用可随意处理的低成本的控制物体（１８）诸如卡、传单或三维视觉形状来控制和导航电子设备的电子“菜单”程序。系统（１０）包括公知类型和功能的视觉检测设备（１２），其能够识别具有特定形状和颜色的控制物体（１８）的颜色并定位其空间取向。当把控制物体（１８）显示给视觉检测设备（１２）的视觉传感器（１６）时，一个相关联的微处理器（１４）将控制物体（１８）的形状、颜色和空间取向转换为电子信号，以便以公知方式指引和控制外部电子程序。因为控制物体（１８）是无源的和非电子的，因此它们可以以很低成本制作，并可以被视为可随意处理。另外，可以在它们被暴露的面上包括印刷内容以提供广告和指令性材料。该视觉检测设备（１２）被编程为对形状、位置、取向、颜色和任何这些参数的变化做出响应，所述变化就好像是计算机“鼠标”设备的运动或“点击”一样。出于不同目的，相同设备可以与不同形状和／或颜色的多个控制物体（１８）一起使用。不同的形状可以与不同的程序相关联，不同的颜色范围可以在一个特定的程序中产生多个信号响应。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及遥控设备及相关联的系统和装置，它们能够在不需在控制设备和电子设备之间的直接的物理或者电气连接的情况下，实现在用户和各种电子设备之间的交互。更具体说，本专利技术涉及一种依赖于对低成本、可随意处理的(disposable)控制物体-诸如卡、传单(leaflet)、三维物体-的视觉检测来控制与一个或者多个电子程序之间交互的系统。该可随意处理的控制物体还可以带有涉及用户感兴趣的和可能也对其他人有益的信息的硬打印的拷贝。
技术介绍
当今许多系统可用于启动和停止演示程序和其他操作各种消费电子设备的程序，这些消费电子设备例如有电视、卡带录象机等。然而，这些现有的系统一般具有有限的能力甚或全然没有能力来允许用户与正被演示的系统或者设备相交互。也就是说，当今可以设定电子设备在“无休止的循环”的基础上运行连续的演示。另外可选择的方案是，这种程序的运行可以仅由电子开关或者按钮的手工操作启动，或者演示程序的运行可以由检测物体-诸如人体-的存在并通过触发启动电子运行循环而响应的接近设备启动，但是这些现有系统不提供由观看者/用户对于演示或者程序的控制或操纵。特别在销售演示的场合，从增强消费者兴趣和建立购买欲望的观点来看，总希望观众参与控制和操作过程。使用当今的知识，使用现有的遥控设备可以使用户参与演示循环的控制和操作。这一方法的严重缺点在于遥控器的成本和复杂度以及遥控器的丢失、损坏和盗用的频繁程度。类似地，可以想见，与无线电频率识别标签(RFID标签)关联的技术可以被应用到电子装置演示的控制上，但是这种技术的使用往往需要比本专利技术更复杂的装置和涉及多得多的费用。
技术实现思路
所公开的电子控制系统的装置包括计算机化的视觉检测单元，该视觉检测单元具有很容易买到和公知类型的处理器和视觉传感器，和一个充当遥控器的简单的手持式控制物体(object)。该视觉检测单元具有识别和定位(locate)特征的能力，所述特征诸如有控制物体的形状和/或颜色和空间取向(orientation)。亦即，当把控制物体保持在视觉传感器-诸如摄像机的镜头-前面的特定的空间取向时，识别该物体的形状和/或对齐以实现一种诸如程序选择的功能，并且该物体的位置被变换为网格(grid)坐标，以在相应于该网格坐标的位置处定位一个实际或者虚拟光标。如果单独依赖于控制物体的形状来实现该视觉检测单元的第一功能的话，则控制物体的形状的物理取向-例如一个指向左的“箭头”也可以被识别，从而使视觉检测设备产生不同的特定的信号，以用于进一步控制程序和/或放置“光标”。该控制物体具有独特的并且优选地可取向的形状(箭头和飞机只是这种形状的两个例子)，并具有与该控制物体的不同侧面相关联的不同的独特的颜色。在这一方面，应该注意，控制物体既可以是二维的也可以是三维的，这取决于应用本专利技术的系统的需要。例如，二维物体-诸如卡或者传单-可以用于在其中生成简单的平面控制物体被证明是合理的应用。在需要更复杂的控制操作的应用中，可以使用折叠的传单，以致充分地利用在多页传单或“小册子”中可以得到的更多数量的“侧面”的优势。控制物体也可以被制作成三维形状，例如具有三侧面或四侧面的手柄部分和位于一端的“王冠”形状的廉价的模制塑料“权杖(scepter)”代表一个能在手柄部分的四侧面上提供不同颜色的容易被取向和被识别的控制物体。本
具有一般技能的人员理解，在本公开内容的范围和意义内，控制物体的一般形式和总体形状可以采取许多许多不同的配置。在视觉检测单元的视觉扫描区域内保持控制物体就可允许用户/观看者导航通过演示程序，这是通过把控制物体“指向”特定的方向以改变光标的位置来进行的，然后显示该物体的另一侧面的不同颜色以非常类似于“点击”一个计算机控制的“鼠标”方式触发一个反应(reaction)。虽然仅以说明的方式提到具有二到四侧面的卡、传单和“权杖”作为可能的控制物体，但是对于本
具有一般技能的人员来说显然的是，如果希望扩展“点击”和用户可用的控制选项的数目的话，可以使用包括具有在不同侧面上可用的不同颜色的多个侧面的具有多种形状和空间配置的平面和/或三维物体。根据本专利技术，卡、传单或充当遥控物体的其他物体不包括任何有源电子部件。因此，本专利技术的遥控设备的成本不需要比可随意处理的传单或商务卡的普通低成本更高。不管什么样的商业可用的视觉检测设备的成本对于一个特定的应用是固定的，并且只发生一次，因为这种设备可以相当安全和/或被隐藏以防止损坏和丢失。可以结合单套视觉检测设备使用任何数目不同的或相同的控制物体以操作演示单元，而不会以任何方式降低每一用户的控制的质量或者有效性。本专利技术的系统和装置提供方便而廉价的方法来交互式控制编程的电子系统，同时消除对于复杂和昂贵的遥控设备的需要，这些遥控设备过于频繁地被丢失、损坏或者盗用。另外，本专利技术提供包括这种成本如此之低以至于被认为是可随意处理的控制物体的遥控装置的优点。本专利技术的控制物体还具有可以容易地以可随意处理的“传单”或者“宣传品”被使用的优点，这些“传单”或者“宣传品”具有印刷的“硬拷贝”，可以用作广告和/或购买或者订购有关商品或服务的印刷表格。将诸如卡或传单或三维形体之类的独特成形和着色的控制物体以特定的空间取向暴露于视觉检测单元，并且露出两个或多个特定着色的侧面中的一个，会使检测单元以特别方式作出反应，即产生希望的、特定的电子信号，例如选择一个特定的程序和例如控制视频屏幕上光标的移动。当把控制物体的一个不同着色的侧面暴露给视觉检测器时，颜色的变化被视为“选择”与在颜色变化时的光标位置相关联的项目。如果希望的话，可以设定视觉检测设备以识别与不同颜色或颜色范围相关联的各种功能。例如，一组颜色可以与选择和控制一个特定的程序相关联，而另一范围可以与选择和控制一个不同的程序相关联。或者，具有一个不同形状范围的控制物体可以被与代表不同程序的每一形状和在每一程序中实现相同或者不同的控制功能的不同颜色一起使用。可以使视觉检测设备对控制物体的空间取向的响应依赖于控制物体的对齐(alignment)和位置这两者。在这一方面，对齐指的是物体的轴相对于一对假设的相交坐标轴的角度对齐，而物体的位置指的是物体位置相对于被约束至相同或不同对假设坐标轴的坐标网格的网格坐标。为方便检测控制物体的空间取向，优选地给该物体提供例如具有至少两个可清楚区分的端部的独特的形状。通过参考下面对优选实施例的详细说明，结合附图考虑，本专利技术的这些和其他的特征和优点对于熟悉本
的人来说将变得十分显然。附图说明图1是本专利技术的控制系统的简化的总框图。图2是一个流程图，表示图1中所公开系统的一个实施例的操作中的说明性顺序步骤。具体实施例方式在下面的说明中，为解释而非限制的目的阐述了所公开的实施例的某些具体的细节，以便对本专利技术提供清楚而彻底的理解。然而，熟悉本
的人很容易理解，在不明显背离本公开内容的精神和范围的前提下，本专利技术可以以不精确遵照本文所述细节的其他实施例实现。另外，在本文中，并且为简洁和清楚起见，省略公知的装置、电路和方法的详细说明，以避免不必要的细节和可能的混淆。现在参考图1，可以看到本专利技术的电子程序控制系统10包括一个并入了微处理器14和视觉扫描器16的视觉检测单元12，以及一个未连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于导航通过电子设备的程序菜单的交互式控制系统１０，所述系统包括：电子视觉检测设备１２，用于观察和识别特定着色的控制物体１８的颜色和位置；至少一个控制物体１８，具有给定的形状和至少两个侧面；所述控制物体１８的所述 至少两个侧面的每一面上具有不同的主导色；所述电子视觉检测设备１２被编程来识别所述控制物体在坐标网格图案中的位置并发送预定的电子位置信号以控制一个相应于所述物体的所述被识别位置的外部程序；所述电子视觉检测设备被进一步编程来识别 所述控制物体的所显示的面的颜色并发送预定的电子颜色信号以控制相应于所述被识别的颜色的所述视听程序。

【技术特征摘要】
US 2002-3-22 10/104,9301.一种用于导航通过电子设备的程序菜单的交互式控制系统10，所述系统包括电子视觉检测设备12，用于观察和识别特定着色的控制物体18的颜色和位置；至少一个控制物体18，具有给定的形状和至少两个侧面；所述控制物体18的所述至少两个侧面的每一面上具有不同的主导色；所述电子视觉检测设备12被编程来识别所述控制物体在坐标网格图案中的位置并发送预定的电子位置信号以控制一个相应于所述物体的所述被识别位置的外部程序；所述电子视觉检测设备被进一步编程来识别所述控制物体的所显示的面的颜色并发送预定的电子颜色信号以控制相应于所述被识别的颜色的所述视听程序。2.如权利要求1所述的交互式控制系统10，其中，所述电子视觉检测设备12再进一步被编程来检测所述控制物体18的所显示的面的颜色变化并发送预定的颜色变化信号以控制相应于所述颜色变化的所述外部程序。3.如权利要求1所述的交互式控制系统10，其中，所述电子视觉检测设备12再进一步被编程来检测所述控制物体18的所述给定形状并发送预定的电子形状信号以控制相应于所述被识别的形状的所述外部程序。4.如权利要求1所述的交互式控制系统10，其中，所述电子视觉检测设备12再进一步被编程来检测所述控制物体18的几何空间取向并发送预定的电子取向信号以控制相应于所述被识别的几何空间取向的所述外部程序。5.如权利要求1所述的交互式控制系统10，其中，所述控制物体18的所述形状关于其轴基本对称。6.如权利要求1所述的交互式控制系统10，其中，所述控制物体18是一个基本平的平面卡。7.如权利要求6所述的交互式控制系统10，其中，所述控制物体18进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：G马马罗波洛斯，DL佩勒蒂尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]