手势控制模块、家用电器和手势控制模块在电器中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种基于红外反射原理的非接触式手势控制模块，其包括：由多个红外发射管和多个红外接收管构成的感应区域，所述红外发射管与红外接收管沿一个延伸方向交替排列；控制电路，用于控制各个红外发射管和各个红外接收管的接通和关断；信号处理器，用于接收和处理所述多个红外接收管产生的信号并且确定物体在所述感应区域上方在所述延伸方向上的坐标位置。按照本发明专利技术的手势控制模块能对家用电器进行精准的非接触控制和精细的档位调节和因此无级调速。此外，本发明专利技术还涉及一种具有所述手势控制模块的家用电器和所述手势控制模块在家用电器中的应用。块在家用电器中的应用。块在家用电器中的应用。

【技术实现步骤摘要】
手势控制模块、家用电器和手势控制模块在电器中的应用


[0001]本专利技术涉及一种手势控制模块、一种具有手势控制模块的家用电器以及一种手势控制模块在家用电器中的应用。

技术介绍

[0002]在厨房电器或卫生电器上使用手势控制是特别有利的，因为通过非接触式的操作能够保持电器的清洁和卫生。同时，基于非接触式的操作，也能够实现用户的手不被污染。现有技术中的非接触式手势控制模块通常由一个红外接收管和一个红外发射管构成或者由一个红外接收管和多个红外发射管构成。这样的手势控制模块仅能在该红外接收管的区域检测物体接近、停留或大致的经过方向，因而所能实现的手势较为单一，并因此也仅能实现有限的控制功能。而且，这样的手势控制模块无法对家用电器进行精准的非接触式控制。随着家用电器功能的不断丰富，亟须扩大手势控制模块的操作功能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种改善的手势控制模块、一种具有手势控制模块的家用电器以及一种手势控制模块在家用电器中的应用。
[0004]根据本专利技术的第一方面，规定一种基于红外反射原理的非接触式手势控制模块，其包括：
[0005]-由多个红外发射管和多个红外接收管构成的感应区域，所述红外发射管与红外接收管沿一个延伸方向交替排列；
[0006]-控制电路，用于控制各个红外发射管和各个红外接收管的接通和关断；
[0007]-信号处理器，用于接收和处理所述多个红外接收管产生的信号并且确定物体在所述感应区域上方在所述延伸方向上的坐标位置。
[0008]按照本专利技术的手势控制模块能实现非接触式的手势操作。在本专利技术中，所述多个红外发射管可以是至少三个红外发光二极管。所述多个红外发射管能够发出红外光，所述红外光的波长可以处于770nm至1mm之间。所述红外光在物体、如用户的手接近时能够被反射并被所述红外接收管接收。所述多个红外接收管可以构成为至少三个红外光敏二极管或红外光敏三极管。所述红外发射管与红外接收管沿一个延伸方向交替排列。在此，所述延伸方向为红外发射管与红外接收管的排列方向。通过所述的交替式排列的布置方式，相对于现有技术中的手势操作模块提供了扩大的感应区域或者说可操作位置，进而可检测多样化的手势。。通过交替的排布方式，相邻的红外发射管和红外接收管能够实现相互复用。例如，一个红外接收管既可以接收到在其一侧的红外发射管所发射的、被物体反射的红外光，也可以接收到在其另一侧的红外发射管所发射的被物体反射的红外光。而一个红外发射管所发射的红外光通过物体反射既可以被在其一侧的红外接收管所接收，也可以被在其一侧的红外接收管所接收。由此可降低硬件制造成本。
[0009]所述控制电路用于控制各个红外发射管和各个红外接收管的接通和关断。特别
是，所述控制电路按照预定的时序对各个红外发射管和红外接收管的状态进行控制。在现有技术中的手势控制模块通常仅包括一个红外接收管，其红外发射管可以一直保持接通。而在按照本专利技术的手势控制模块中，各个红外发射管所发射的红外光可能同时被多个红外接收管所接收，因此需要管理各个红外发射管和各个红外接收管的接通和关断。
[0010]所述信号处理器用于接收和处理所述多个红外接收管产生的信号并且确定物体在所述感应区域上方在所述延伸方向上的坐标位置。当物体在感应区域上方运动时，所述信号处理器根据所接收的各个红外接收管的信号、例如通过对所述信号进行比较来判断物体处于其中一个或多个红外接收管上方，从而判断出物体在所述延伸方向上的坐标位置。
[0011]相对于现有的手势检测模块，基于感应区域的扩大，可操作位置也相应增加，按照本专利技术能实现对于接近于感应区域的物体的定位，从而通过其确切的位置相应实现多样化的手势及操作功能。
[0012]在本专利技术中，例如可以为感应区域内的坐标配设多种不同操作功能。例如将感应区域划分为多个坐标区间，每个坐标区间可代表家用电器的一种功能，由此根据出现物体的坐标位置可以实现所配设的功能。利用本专利技术的手势感应模块可定位出所接近物体的不同位置，进而实现精确化的非接触控制。此外，通过本专利技术的手势控制模块，还可以对家用电器的档位进行调节。例如根据坐标将感应区域划分为不同的档位，根据物体的坐标来触发所述家用电器按照不同的档位，从而能够实现对家用电器进行多档位调节。特别是，直接依据所确定的坐标位置实现无级化的调节。无刷电机和变频器越来越多地应用在家用电器领域中，由此也出现无级调节的可能性。通过本专利技术的手势控制模块的坐标位置的精细定位特别有利地满足无级调节的需求。
[0013]需要说明的是，本专利技术的手势控制模块并不是将现有技术中的由一个红外接收管和一个红外发射管构成的或者由一个红外接收管和多个红外发射管构成的模块的简单组合。而是以红外发射管和红外接收管的交替的列状排列方式结合对这些红外管的操控以及所产生信号的处理综合性地、有机地实现手势控制模块的手势识别、特别是对接近于感应区域的物体的定位。而且这样的定位也无法由现有技术的模块的组合实现。一方面各个红外接收管的信号会被来自其他模块的红外光所干扰，从而各个模块的信号相互干扰耦合，从而难以进行手势识别。另一方面出于设计尺寸、空间结构、检测要求或电路布线等原因多个模块也难以紧密地布置在一起。在本专利技术中多个红外发射管和多个红外接收管共用一个控制电路和一个信号处理器，这也能实现相对于现有技术的硬件成本节省。
[0014]按照本专利技术的一种实施方式，所述信号处理器根据由所述红外接收管产生的信号确定物体相对于所述感应区域的法向距离。所述法向距离是指物体与感应区域在垂直于所述红外发射管与红外接收管的延伸方向上的距离、即在高度方向上的距离。在能够确定法向距离的情况下，所述手势控制模块能够识别出物体在法向方向上的运动，从而所述手势控制模块能够识别在法向方向上的手势。
[0015]按照本专利技术的一种实施方式，所述感应区域的起始和/或末尾是红外发射管。由此保证每个红外接收管都能有效地接收到红外信号。
[0016]按照本专利技术的一种实施方式，所述延伸方向是直线方向、折线方向、平面切线方向或空间切线方向。在此，所述红外发射管与红外接收管可以在平面内沿直线、折线、三角形、正方形、长方形、平行四边形、曲线、圆形、椭圆形、或不规则形状分布，或者可以在空间内沿
曲面、如柱面、球面、椭球面、锥面、双曲面、抛物面或不规则曲面分布。由此可以使得手势控制模块形状跟随待操作表面的几何设计。特别是，所述多个红外发射管和所述多个红外接收管相互间隔开相同距离地设置。
[0017]按照本专利技术的一种实施方式，所述控制电路以时分复用的方式控制各个红外发射管和各个红外接收管的接通和关断。通过采用时分复用的控制方式，能够在时间上错开地接通和关断各个红外发射管和各个红外接收管，从而减小多个红外发射管的反射光对红外接收管的干扰，因此能够更好地实现信号的解耦。
[0018]按照本专利技术的一种实施方式，所述控制电路通过如下方式控制各个红外发射管和各个红外接收管的接通和关断：
[0019]-同时接通所有红外接收管，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于红外反射原理的非接触式手势控制模块，其包括：-由多个红外发射管和多个红外接收管构成的感应区域，所述红外发射管与红外接收管沿一个延伸方向交替排列；-控制电路，用于控制各个红外发射管和各个红外接收管的接通和关断；-信号处理器，用于接收和处理所述多个红外接收管产生的信号并且确定物体在所述感应区域上方在所述延伸方向上的坐标位置。2.按照权利要求1所述的手势控制模块，其特征在于，所述信号处理器根据由所述红外接收管产生的信号确定物体相对于所述感应区域的法向距离。3.按照权利要求1或2所述的手势控制模块，其特征在于，所述感应区域的起始和/或末尾是红外发射管。4.按照权利要求1至3之一所述的手势控制模块，其特征在于，所述延伸方向是直线方向、折线方向、平面切线方向或空间切线方向。5.按照权利要求1至4之一所述的手势控制模块，其特征在于，所述控制电路以时分复用的方式控制各个红外发射管和各个红外接收管的接通和关断。6.按照权利要求5所述的手势控制模块，其特征在于，所述控制电路通过如下方式控制各个红外发射管和各个红外接收管的接通和关断：-同时接通所有红外接收管，而依次接通每个红外发射管；或者-依次接通一个或多个红外收发组，每个红外收发组包括相邻的至少一个红外发射管与至少一个红外接收管；或者-时间上错开地接通多个不相邻的红外收发组，每个红外收发组包括相邻的至少一个红外发射管与至少一个红外接收管。7.按照权利要求1至6之一所述的手势控制模块，其特征在于，将所述感应区域划分为多个操作子区域，如果在所述一个或多个操作子区域内检测到物体，则识别出针对所述操作子区域的手势。8.按照权利要求1至7之一所述的手势控制模块，其特征在于，基于所述各个红外接收管产生的信号的幅值/或斜率和/或相位来确定物体在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠科，石林，
申请(专利权)人：代傲阿扣基金两合公司，
类型：发明
国别省市：