本发明专利技术的实施例公开了一种使用多分段光电二极管和一个或更少的照明源检测手势的方法。手势感测设备包括多分段光传感器和用于处理从传感器输出的所感测电压的控制电路。控制电路处理感测电压信号以确定相对于分段光传感器的目标移动。控制电路包括算法，该算法被配置成使用从分段光传感器输出的感测电压信号来计算多个差分模拟信号之一。根据所计算的差分模拟信号确定向量，该向量用于确定目标移动的方向和/或速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子设备的显示器。更具体地，本专利技术涉及感测并且确定物理手势的设备。
技术介绍
手势传感器是一种如下的人机界面设备，该设备支持检测物理移动而并不需要用户实际接触手势传感器驻留于其中的设备。所检测的移动继而可以用作设备的输入命令。 在某些应用中，设备被编程以识别明显的非接触手部移动，诸如从左至右、从右至左、从上至下、从下至上、从入至出、以及从出至入的手部移动。手势传感器常用于手持设备(诸如平板式计算设备和智能手机)以及其他便携设备(诸如膝上型电脑)。手势传感器也可以在检测视频游戏玩家的移动的视频游戏控制台中实现。许多常规手势传感器实施方式使用三个或更多个照明源(诸如发光二极管 (LED))以及光电传感器(诸如光检测器)。照明源被相继打开和关闭、或闪烁，以便传感器从闪烁光的反射获取空间信息。图I示出常规手势传感器的简化框图。光电传感器4位于 LEDULED 2,LED 3的邻近。控制电路5被编程以连续开启和关闭LED1-3并分析光电传感器4感测的所得测量。由光电传感器4感测的数据针对每个LED单独存储。例如，对应于 LED I的每次闪烁所感测的数据被存储在LED I寄存器中，对应于LED 2的每次闪烁所感测的数据被存储在LED 2寄存器中，对应于LED 3的每次闪烁所感测的数据被存储在LED 3 寄存器中。结果是针对每个LED的时域信号。图2示出使用图I的手势传感器检测移动目标的示例性方法。通过观察来自相同轴LED的所感测信号之间的相对延迟来检测移动。例如，如图2所示，为了检测从左至右或从右至左的移动，比较由LEDl和LED 2感测的信号。 LED I在和LED 2不同的时间闪烁。LED I和LED 2置于已知位置并以已知顺序开启和关闭。当来自LED的光照射在LED之上移动的目标时,光从移动目标反射回光电传感器4。所感测的反射光被转换为电压信号，该电压信号被发送到控制电路5。控制电路5包括使用 LED位置、LED点亮顺序以及所接收感测数据以确定目标的相对移动的算法。相继的LED的闪烁之间的在时间上的分隔相比于移动目标的速度小地多，并且因此当比较一个LED和另CN 102981608 A书明说2/14 页一 LED的时域信号时它可以忽略不计。图2显示了针对从左至右的移动和从右至左的移动的两种情况的时域感测电压信号。标记为“来自LED I的信号”的曲线显示了从LED I的重复闪烁得到的感测电压。每个曲线的下部表示目标没有在LED I之上经过或与其接近。换言之，目标不在光电传感器 4的“视场”内或覆盖区域中，凭借该视场，从LED I发射的光可以从目标反射到光电传感器 4上。如果目标不在与LED I相关的光电传感器4的视场内，则光电传感器4并不感测从 LED I发射的光的任何反射。曲线的高部表示目标在与LED I相关的视场内，这表示目标正在LED I之上经过或接近。标记为“来自LED 2的信号”的曲线显示从LED 2的重复闪烁所得的感测电压。LED I和LED 2交替闪烁，从而当 LED I开启时，LED 2关闭，反之亦然。 当目标位于对应于LED I的视场内而不在对应于LED 2的视场内时，与LEDI的闪烁相关的感测电压高，而与LED 2的闪烁相关的感测电压低。简而言之，这对应于目标处于LED I之上或与其接近。当目标被放置在LED I和LED 2之间的中间时， 光电传感器4检测从LED I和LED 2两者的闪烁所反射的光，从而产生对应于LED I和LED 2两者的高感测电压电平。当目标正处于LED 2之上或与其邻近时，与LED 2的闪烁相关的感测电压为高值，但是与LED I的闪烁相关的感测电压为低值。当目标没有放置在LED I 或LED 2任一者之上或LED I和LED 2之间时，该光电传感器4并不感测与任一 LED相关联的反射光，并且对应的感测电压电平为低值。如图2的从左至右移动信号中所示，对于从左至右的移动而言，“来自LED I的信号”的感测电压电平比“来自LED 2的信号”的感测电压电平先变高。换言之，当目标从左向右移动时，“来自LED2的信号”的电压比对时间的曲线相对于“来自LED I的信号”的电压比对时间的曲线延迟。图2还显示了对于从右至左的移动的情况所感测电压信号。对于从右至左移动， 如图2的从右至左移动信号所示，“来自LED 2的信号”的感测电压电平比“来自LED I的信号”的感测电压电平早变高。换言之，当目标正从右至左移动时，“来自LED I的信号”的电压比对时间的曲线相对于“来自LED 2的信号”的电压比对时间的曲线延迟。从上至下的移动(其中上下都被认为是y_轴移动)使用LED 2和LED 3以及对应的电压比对时间的数据类似地进行确定。控制电路5从光电传感器4接收感测电压并以与上述X-轴相关的描述的相似方式确定I—轴的相对目标移动。多个照明源配置的缺陷在于，多数量的照明源部件必须集成在设备内。随着不断减小的设备尺寸，不期望附加的部件。
技术实现思路
手势感测设备的实施例包括单个光源和多分段单个光电传感器，或光电传感器阵列，本文中统称为分段光电传感器。基于诸如手或手指之类的目标的位置，光修改结构将来自光源的反射光中继到分段光电传感器的不同分段上。光修改结构可以是光学透镜结构或机械结构。光电传感器的不同分段感测反射光并且输出对应的感测电压信号。控制电路接收并且处理感测电压信号以确定相对于分段光电传感器的目标移动。控制电路包括算法， 该算法被配置成使用从分段光电传感器输出的感测电压信号来计算多个差分模拟信号之一。在一些实施例中，根据所计算的差分模拟信号确定向量，该向量用于确定目标移动的方6向和/或速度。一方面，公开一种检测手势的方法。该方法包括配置具有多个分段的分段传感器， 每个分段输出对应于由该分段感测的光的分段信号；根据从多个分段输出的分段信号计算一个或多个差分信号；并且通过向一个或多个差分信号应用向量分析来确定经过分段传感器的目标的目标移动方向。该方法还可以包括通过向一个或多个差分信号应用向量分析来确定经过分段传感器的目标的目标移动速度的比例值。在一些实施例中，由分段感测的光包括源自照明源并从目标反射的光。在其他一些实施例中，由分段感测的光包括环境光。在一些实施例中， 一个或多个差分信号包括一个或多个差分复合信号，其中复合信号是通过将两个或更多个分段信号相加而形成的信号。计算一个或多个差分信号可以包括计算第一差分信号，表示沿着X-轴的目标移动方向。在一些实施例中，第一差分信号包括正的最大值和负的最大值。如果在时间上正的最大值先于负的最大值，则该目标移动方向可以被确定在正的X-方向，如果在时间上负的最大值先于正的最大值，则该目标移动方向可以被确定在负的X-方向。计算一个或多个差分信号可以包括计算第二差分信号，表示沿着y_轴的目标移动方向。在一些实施例中， 第二差分信号包括正的最大值和负的最大值。如果在时间上正的最大值先于负的最大值， 则目标移动方向可以被确定在正的y-方向，如果在时间上负的最大值先于正的最大值，贝1J 目标移动方向可以被确定在负的y_方向。该方法还可以包括使用第一差分信号的相继零交叉之间的时间差计算目标移动速度沿着X-轴的比例值，并使用第二差分信号的相继零交本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测手势的方法，所述方法包括：a.配置具有多个分段的分段传感器，每个分段输出对应于由所述分段感测的光的分段信号；b.根据从所述多个分段输出的所述分段信号计算一个或多个差分信号；c.通过向所述一个或多个差分信号应用向量分析来确定经过所述分段传感器的目标的目标移动方向。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·斯库尔尼克，N·A·凯斯特利，I·K·维格曼，A·查玛库拉，C·F·爱德华，N·克尔尼斯，P·帕尔瓦兰德，徐魁森，
申请(专利权)人：马克西姆综合产品公司，
类型：发明
国别省市：
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