一種手勢(shì)識(shí)別裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種手勢(shì)識(shí)別裝置，包括三個(gè)紅外LED、與三個(gè)紅外LED相連的紅外光感應(yīng)器、與紅外光感應(yīng)器相連的手勢(shì)識(shí)別處理器以及包圍在紅外光感應(yīng)器側(cè)面的遮光設(shè)備，三個(gè)紅外LED不共線分布且與紅外光感應(yīng)器的直線距離相等，紅外光感應(yīng)器對(duì)三個(gè)紅外LED的驅(qū)動(dòng)電流互不相同，手勢(shì)識(shí)別處理器設(shè)有信號(hào)輸出端。該手勢(shì)識(shí)別裝置無需手直接接觸就能夠獲得手勢(shì)的運(yùn)動(dòng)信息，并通過手勢(shì)識(shí)別處理器處理并發(fā)送手勢(shì)控制信號(hào)。
【專利說明】一種手勢(shì)識(shí)別裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種手勢(shì)識(shí)別裝置，尤其是一種用于數(shù)字標(biāo)牌的手勢(shì)識(shí)別裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]近年來，數(shù)字標(biāo)牌已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于金融、電信、醫(yī)院、賣場(chǎng)、超市、賓館、公共場(chǎng)所等領(lǐng)域?，F(xiàn)在數(shù)字標(biāo)牌的用戶交互方式是機(jī)械按鈕或者觸屏，不僅容易損壞，而且在一些特定場(chǎng)合下用戶不方便用手直接接觸控制端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種無需用手直接接觸控制端就能實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別的手勢(shì)識(shí)別裝置。
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種手勢(shì)識(shí)別裝置，包括三個(gè)紅外LED、紅外光感應(yīng)器、手勢(shì)識(shí)別處理器以及遮光設(shè)備，三個(gè)紅外LED不共線分布且與紅外光感應(yīng)器的直線距離相等，紅外光感應(yīng)器設(shè)有三個(gè)驅(qū)動(dòng)電流不相等的驅(qū)動(dòng)端口，三個(gè)紅外LED分別與三個(gè)驅(qū)動(dòng)端口相連，手勢(shì)識(shí)別處理器與紅外光感應(yīng)器相連，并設(shè)有信號(hào)輸出端，遮光設(shè)備包圍在紅外光感應(yīng)器的側(cè)面。紅外光感應(yīng)器采用不同的驅(qū)動(dòng)電流來驅(qū)動(dòng)三個(gè)紅外LED并接收它們的反射光，且三個(gè)紅外LED與紅外光感應(yīng)器的直線距離相等，這樣能夠方便紅外光感應(yīng)器對(duì)于三個(gè)紅外LED反射光的區(qū)分；三個(gè)紅外LED不共線分布，這樣才能區(qū)分手從裝置上方劃過時(shí)紅外光感應(yīng)器接收反射光的先后順序，手勢(shì)識(shí)別處理器用于處理紅外光感應(yīng)器發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，遮光設(shè)備用于防止三個(gè)紅外LED從側(cè)面射向紅外光感應(yīng)器。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，該手勢(shì)識(shí)別裝置還包括一個(gè)濾光板，濾光板覆蓋在紅外光感應(yīng)器、遮光設(shè)備和三個(gè)紅外LED上部。采用濾光板能夠?yàn)V除環(huán)境中的可見光，減小可見光對(duì)紅外光感應(yīng)器的影響，遮光設(shè)備此時(shí)也能夠防止三個(gè)紅外LED發(fā)出的紅外光從濾光板下方反射進(jìn)紅外光感應(yīng)器。
[0006]本實(shí)用新型的三個(gè)紅外LED呈“L”形布。采用“L”形分布能夠更加有效地對(duì)手的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行區(qū)分。
[0007]本實(shí)用新型的紅外光感應(yīng)器與手勢(shì)識(shí)別處理器采用I2C總線相連。采用I2C總線接口能夠高效地將紅外光感應(yīng)器接收的信號(hào)傳輸給手勢(shì)識(shí)別處理器。
[0008]本實(shí)用新型的信號(hào)輸出端為串行接口。采用串行接口能夠與外部串行設(shè)備相連接。
[0009]本實(shí)用新型的手勢(shì)識(shí)別處理器為單片機(jī)。采用單片機(jī)對(duì)紅外光感應(yīng)器發(fā)送的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，得到手的運(yùn)動(dòng)方向后再通過串行接口將手勢(shì)信號(hào)發(fā)送出去。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果在于:無需人手接觸就能夠精確識(shí)別人手的前、后、左和右四個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)手勢(shì)，并能夠?qū)⑹謩?shì)信號(hào)發(fā)送出去，用來實(shí)現(xiàn)手勢(shì)的控制功能。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的三個(gè)紅外LED呈“L”形分布示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的濾光板和遮光設(shè)備的位置示意圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型的紅外光感應(yīng)器檢測(cè)到手向右運(yùn)動(dòng)時(shí)的波形圖；
[0015]圖5是本實(shí)用新型的紅外光感應(yīng)器檢測(cè)到手向左運(yùn)動(dòng)時(shí)的波形圖；
[0016]圖6是本實(shí)用新型的紅外光感應(yīng)器檢測(cè)到手向前運(yùn)動(dòng)時(shí)的波形圖；
[0017]圖7是本實(shí)用新型的紅外光感應(yīng)器檢測(cè)到手向后運(yùn)動(dòng)時(shí)的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1、2和3所示，本實(shí)用新型的手勢(shì)識(shí)別裝置包括紅外光感應(yīng)器1、手勢(shì)識(shí)別處理器、紅外LED1、紅外LED2、紅外LED3和遮光設(shè)備2，紅外光感應(yīng)器I分別與紅外LED1、紅外LED2、紅外LED3和手勢(shì)識(shí)別處理器相連，紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3呈“L”形分布，紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3與紅外光感應(yīng)器I的直線距離相等，手勢(shì)識(shí)別處理器設(shè)有信號(hào)輸出端，遮光設(shè)備2包圍在紅外光感應(yīng)器I的側(cè)面。由紅外光感應(yīng)器I分別驅(qū)動(dòng)紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3，當(dāng)手在紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3上方移動(dòng)時(shí)，手能夠?qū)⒓t外光反射到紅外光感應(yīng)器，紅外光感應(yīng)器I對(duì)反射的紅外光信號(hào)進(jìn)行采集，再將采集的信號(hào)發(fā)送給手勢(shì)識(shí)別處理器，手勢(shì)識(shí)別處理器根據(jù)接收的信號(hào)判斷手的運(yùn)動(dòng)方向，并通過信號(hào)輸出端發(fā)送手勢(shì)控制命令；由于紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3呈“L”形分布，當(dāng)手從上方劃過時(shí)，手將三個(gè)紅外LED的光反射到紅外光感應(yīng)器I的時(shí)間存在時(shí)差，這樣才能有效區(qū)分經(jīng)過紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3上方的先后順序；紅外光感應(yīng)器I與手勢(shì)識(shí)別處理器采用I2C總線進(jìn)行通信；手勢(shì)識(shí)別處理器可以采用單片機(jī)，手勢(shì)識(shí)別處理器的信號(hào)輸出端口可以為串行接口 ；遮光設(shè)備2用于防止紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3從側(cè)面射向紅外光感應(yīng)器，遮光設(shè)備2可以采用顏色為#750359的聚碳酸酯。
[0019]紅外光感應(yīng)器I可以采用Si 1143芯片，能夠分別配置紅外LEDl、紅外LED2和紅外LED3的驅(qū)動(dòng)電流，內(nèi)部的傳感器把測(cè)量到的紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),再由內(nèi)部集成的AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過I2C總線把轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到手勢(shì)識(shí)別處理器。
[0020]手勢(shì)識(shí)別控制器可以采用C8051F80芯片，用于接收紅外光感應(yīng)器發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，并通過接收的數(shù)字信號(hào)獲得三個(gè)紅外LED信號(hào)波峰到來的時(shí)間和幅值的大小，再根據(jù)每個(gè)紅外LED信號(hào)的波峰到來時(shí)間、幅值大小以及LED的相對(duì)位置關(guān)系來判斷上、下、前和后的手勢(shì)動(dòng)作，然后再通過串行接口將判斷的手勢(shì)動(dòng)作信號(hào)發(fā)送出去。
[0021]如圖3所示，濾光板3覆蓋在紅外光感應(yīng)器、遮光設(shè)備、紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3的上部。由濾光板3濾除環(huán)境中的可見光，從而減小可見光對(duì)紅外光感應(yīng)器的影響，濾光板3可以用丙烯酸玻璃制作。
[0022]如圖4、5、6和7所示，紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3的分布呈如圖2所示的“L”形，由于紅外光感應(yīng)器I對(duì)紅外LED1、紅外LED2和紅外LED3的驅(qū)動(dòng)電流各不相同，所以接收到的三個(gè)紅外LED信號(hào)的幅值也不相同，本裝置設(shè)定的紅外LED2的驅(qū)動(dòng)電流最大，紅外LED3的驅(qū)動(dòng)電流次之，紅外LEDl的驅(qū)動(dòng)電流最小，利用接收到的紅外LED信號(hào)的幅值來判斷接收到的哪一個(gè)紅外LED反射的信號(hào)。
[0023]如圖4所示，為手自左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)紅外光感應(yīng)器I接收到的三個(gè)紅外LED信號(hào)的波形圖，幅值最大的為紅外LED2，幅值居中的為紅外LED3，幅值最小的為紅外LED1，當(dāng)手從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，手先將紅外LEDl和紅外LED2的紅外光反射進(jìn)紅外光感應(yīng)器1，接著再將紅外LED3的紅外光反射進(jìn)紅外光感應(yīng)器I，紅外光感應(yīng)器I采集到的紅外LED信號(hào)波峰到來的時(shí)間為:紅外LEDl和紅外LED2先同時(shí)到，紅外LED3后到。由此可以判斷該手勢(shì)為自左向右，手勢(shì)識(shí)別處理器的信號(hào)輸出端輸出自左向右手勢(shì)信號(hào)。
[0024]如圖5所示，為手自右向左運(yùn)動(dòng)時(shí)紅外光感應(yīng)器I接收到的三個(gè)紅外LED信號(hào)的波形圖，幅值最大的為紅外LED2，幅值居中的為紅外LED3，幅值最小的為紅外LED1，當(dāng)手從右向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，手先將紅外LED3的紅外光反射進(jìn)紅外光感應(yīng)器I，接著再將紅外LEDl和紅外LED2的紅外光反射進(jìn)紅外光感應(yīng)器I，紅外光感應(yīng)器I采集到的紅外LED信號(hào)波峰到來的時(shí)間為:紅外LED3先到，紅外LEDl和紅外LED2后同時(shí)到。由此可以判斷該手勢(shì)為自右向左，手勢(shì)識(shí)別處理器的信號(hào)輸出端輸出自右向左手勢(shì)信號(hào)。
[0025]如圖6所示，為手自后向前運(yùn)動(dòng)時(shí)紅外光感應(yīng)器I接收到的三個(gè)紅外LED信號(hào)的波形圖，幅值最大的為紅外LED2，幅值居中的為紅外LED3，幅值最小的為紅外LED1，當(dāng)手從后向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，手先將紅外LED2的紅外光反射進(jìn)紅外光感應(yīng)器I，接著再將紅外LEDl和紅外LED3的紅外光反射進(jìn)紅外光感應(yīng)器I，紅外光感應(yīng)器I采集到的紅外LED信號(hào)波峰到來的時(shí)間為:紅外LED2先到，紅外LEDl和紅外LED3后同時(shí)到。由此可以判斷該手勢(shì)為自后向前，手勢(shì)識(shí)別處理器的信號(hào)輸出端輸出自后向前手勢(shì)信號(hào)。
[0026]如圖7所示，為手自前向后運(yùn)動(dòng)時(shí)紅外光感應(yīng)器I接收到的三個(gè)紅外LED信號(hào)的波形圖，幅值最大的為紅外LED2，幅值居中的為紅外LED3，幅值最小的為紅外LED1，當(dāng)手從前向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，手先將紅外LEDl和紅外LED3的紅外光反射進(jìn)紅外光感應(yīng)器1，接著再將紅外LED2的紅外光反射進(jìn)紅外光感應(yīng)器I，紅外光感應(yīng)器I采集到的紅外LED信號(hào)波峰到來的時(shí)間為:紅外LEDl和紅外LED3先同時(shí)到，紅外LED2后到。由此可以判斷該手勢(shì)為自前向后，手勢(shì)識(shí)別處理器的信號(hào)輸出端輸出自前向后手勢(shì)信號(hào)。
【權(quán)利要求】
1.一種手勢(shì)識(shí)別裝置，其特征在于:包括三個(gè)紅外LED、紅外光感應(yīng)器、手勢(shì)識(shí)別處理器以及遮光設(shè)備，所述三個(gè)紅外LED不共線分布且與紅外光感應(yīng)器的直線距離相等，所述紅外光感應(yīng)器設(shè)有三個(gè)驅(qū)動(dòng)電流不相等的驅(qū)動(dòng)端口，所述三個(gè)紅外LED分別與三個(gè)驅(qū)動(dòng)端口相連，所述手勢(shì)識(shí)別處理器與紅外光感應(yīng)器相連，并設(shè)有信號(hào)輸出端，所述遮光設(shè)備包圍在紅外光感應(yīng)器的側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢(shì)識(shí)別裝置，其特征在于:還包括一個(gè)濾光板，所述濾光板覆蓋在紅外光感應(yīng)器、遮光設(shè)備和三個(gè)紅外LED上部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手勢(shì)識(shí)別裝置，其特征在于:所述三個(gè)紅外LED呈“L”形分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手勢(shì)識(shí)別裝置，其特征在于:所述紅外光感應(yīng)器與手勢(shì)識(shí)別處理器采用I2C總線相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手勢(shì)識(shí)別裝置，其特征在于:所述信號(hào)輸出端為串行端□。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手勢(shì)識(shí)別裝置，其特征在于:所述手勢(shì)識(shí)別處理器為單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK203689436SQ201320619107
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】孟明, 宋文, 陳亮, 王昀 申請(qǐng)人:南京第五十五所技術(shù)開發(fā)有限公司