靈活的房間控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明整體涉及人機(jī)接口，并且尤其涉及房間或建筑物中的用戶控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]房間控制器(諸如電氣開關(guān)和溫度控制恒溫器)的位置一般是在建筑物的建筑設(shè)計(jì)期間被選定，并且然后控制器在建筑施工期間被硬接線到壁內(nèi)的適當(dāng)位置。如果居住者后來(lái)希望添加控制器或?qū)⒁延锌刂破饕苿?dòng)到另一位置，則一般將必須在墻中打洞、重新布線、并且然后修復(fù)并重新油漆。
[0003]掃描投影儀在本領(lǐng)域中是已知的。例如，美國(guó)專利8，437，063描述了一種掃描光束的方法，其利用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)設(shè)備驅(qū)動(dòng)第一鏡和第二鏡以沿第一軸線和第二軸線來(lái)掃描光束，該美國(guó)專利的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。
[0004]又如，美國(guó)專利申請(qǐng)公開2013/0106692描述了用于3D映射的掃描投影儀和圖像捕獲模塊，該美國(guó)專利申請(qǐng)公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。該公開描述了用于映射的裝置，該裝置包括照明模塊，該照明模塊包括輻射源，該輻射源被配置為發(fā)射輻射束。掃描器接收并在選擇的角范圍上掃描所述輻射束。照明光學(xué)器件投影所掃描的輻射束以便產(chǎn)生在感興趣的區(qū)域上延伸的點(diǎn)圖案。成像模塊捕獲被投影到感興趣的區(qū)域中的物體上的圖案的圖像。處理器處理該圖像以便構(gòu)建所述物體的三維(3D)圖，也被稱為深度圖。
[0005]又如，被轉(zhuǎn)讓給本專利申請(qǐng)的受讓人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開2013/0106692描述了一種改進(jìn)的內(nèi)容投影設(shè)備，該設(shè)備察覺(jué)到在其視場(chǎng)中的物體，從而將這樣的物體識(shí)別為適于在其上投影內(nèi)容，該美國(guó)專利申請(qǐng)公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。該投影設(shè)備可通過(guò)控制所投影內(nèi)容的比例、失真、焦點(diǎn)，以及通過(guò)改變所投影內(nèi)容自身來(lái)適應(yīng)物體的幾何結(jié)構(gòu)和特性。除此之外或另選地，該投影設(shè)備可根據(jù)觀察者與所投影內(nèi)容的關(guān)系(諸如其凝視向量、與內(nèi)容被投影到上面的表面之間的距離、以及其他類似參數(shù))來(lái)調(diào)整所投影內(nèi)容。用于分析用于投影的幾何結(jié)構(gòu)的2D/3D輸入設(shè)備也可被用于與所投影內(nèi)容進(jìn)行交互。
[0006]另一類型的掃描深度引擎在被轉(zhuǎn)讓給本專利申請(qǐng)的受讓人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開2013/0207970中進(jìn)行了描述，并且該美國(guó)專利申請(qǐng)公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。映射裝置包括發(fā)射包括光脈沖的光束的發(fā)射器和被配置為在場(chǎng)景上在預(yù)定義的掃描范圍內(nèi)掃描所述光束的掃描器。接收器接收從所述場(chǎng)景反射的光，并生成輸出，該輸出指示所述脈沖到所述場(chǎng)景中的點(diǎn)并從所述點(diǎn)回來(lái)的飛行時(shí)間。處理器被耦接來(lái)控制掃描器，以使所述光束在所述掃描范圍內(nèi)在選擇的窗口上進(jìn)行掃描，并處理接收器的輸出，以生成所述場(chǎng)景在所述選擇的窗口內(nèi)的部分的3D圖。
[0007]深度感測(cè)可被用于提供“虛擬觸控板”功能性。例如，轉(zhuǎn)讓給本專利申請(qǐng)的受讓人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開2013/0283213描述了一種方法，在該方法中，計(jì)算機(jī)接收至少包含物理表面的二維圖像(2D)并將該物理表面劃分為一個(gè)或多個(gè)物理區(qū)域，該美國(guó)專利申請(qǐng)公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。為這些區(qū)域中的每一者分配功能性，每個(gè)所述功能性對(duì)應(yīng)于觸覺(jué)輸入設(shè)備。至少包含位于所述物理區(qū)域中的一個(gè)物理區(qū)域上的計(jì)算機(jī)用戶的手的一系列三維(3D)圖被接收。所述3D圖被分析，以檢測(cè)用戶所執(zhí)行的手勢(shì)，并且基于該手勢(shì)，為對(duì)應(yīng)于所述物理區(qū)域中的所述一個(gè)物理區(qū)域的觸覺(jué)輸入設(shè)備模擬輸入。
[0008]深度圖可被分析，以找到出現(xiàn)在此類圖中的手和手指的姿態(tài)。例如，轉(zhuǎn)讓給本專利申請(qǐng)的受讓人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開2013/0236089描述了一種方法，在該方法中，基于分布在人手上相應(yīng)位置中的多個(gè)小塊中的深度值來(lái)從深度圖提取描述符，該美國(guó)專利申請(qǐng)公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。將所提取的描述符與數(shù)據(jù)庫(kù)中先前存儲(chǔ)的描述符進(jìn)行匹配，并基于所存儲(chǔ)的與所匹配的描述符相關(guān)聯(lián)的信息來(lái)估計(jì)人手的姿態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]下文中描述的本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于有利于在封閉環(huán)境中與控制器的用戶交互的方法和設(shè)備。
[0010]因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了控制裝置，該控制裝置包括光學(xué)子系統(tǒng)，該光學(xué)子系統(tǒng)被配置為將第一光朝向包括接近房間的壁的用戶的手的場(chǎng)景引導(dǎo)，以及接收從該場(chǎng)景反射的所述第一光，并且將第二光朝向所述壁引導(dǎo)以將控制設(shè)備的圖像投影到所述壁上。處理器被配置為控制所述光學(xué)子系統(tǒng)以響應(yīng)于所接收的第一光來(lái)生成所述場(chǎng)景的深度圖，處理所述深度圖以檢測(cè)在所投影圖像的位置中所述手對(duì)所述壁的接近度，并響應(yīng)于所述接近度來(lái)控制所述房間中的電氣設(shè)備。
[0011 ] 在一些實(shí)施例中，處理器被配置為通過(guò)處理所述深度圖來(lái)檢測(cè)所述手與所述壁的接觸，并響應(yīng)于所檢測(cè)到的接觸來(lái)控制所述電氣設(shè)備。除此之外或另選地，處理器可被配置為響應(yīng)于由所述手在所投影圖像的位置中接近所述壁時(shí)所做出的手勢(shì)來(lái)修改所述控制設(shè)備的圖像的外觀或者修改所述控制設(shè)備的圖像被投影的位置。進(jìn)一步除此之外或另選地，處理器可被配置為響應(yīng)于用戶的輸入而在所述壁上的新位置中添加并投影另一控制設(shè)備。
[0012]在本發(fā)明所公開的實(shí)施例中，光學(xué)子系統(tǒng)包括第一光源和檢測(cè)器，所述第一光源被配置為將所述第一光作為一系列脈沖而發(fā)射，所述檢測(cè)器被配置為檢測(cè)從所述場(chǎng)景反射的所述脈沖的飛行時(shí)間，并且其中所述處理器被配置為基于從所述光學(xué)子系統(tǒng)接收的飛行時(shí)間數(shù)據(jù)來(lái)生成所述深度圖。
[0013]在一些實(shí)施例中，光學(xué)子系統(tǒng)包括掃描器，所述掃描器被配置為在所述場(chǎng)景上掃描所述第一光和所述第二光，以生成所述深度圖并投影所述圖像。通常，所述掃描器包括掃描鏡，所述掃描鏡被配置為在所述場(chǎng)景上同時(shí)掃描所述第一光和所述第二光。任選地，所述光學(xué)子系統(tǒng)被配置為控制所述第二光，使得在所述鏡掃描經(jīng)過(guò)所述手時(shí)，所述控制設(shè)備的圖像不被投影到所述手上。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種用于控制電氣設(shè)備的方法，所述方法包括將第一光朝向包括接近房間的壁的用戶的手的場(chǎng)景引導(dǎo)。從所述場(chǎng)景反射的所述第一光被接收，并且響應(yīng)于所接收的第一光來(lái)生成所述場(chǎng)景的深度圖。將第二光朝向所述壁引導(dǎo)，以將控制設(shè)備的圖像投影到所述壁上。所述深度圖被處理，以檢測(cè)在所投影圖像的位置中所述手對(duì)所述壁的接近度。響應(yīng)于所述接近度來(lái)控制所述房間中的電氣設(shè)備。
[0015]結(jié)合附圖通過(guò)下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述，將更全面地理解本發(fā)明，在附圖中:
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有基于投影的控制系統(tǒng)的房間的示意性圖解；并且
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意性地示出基于投影的房間控制單元的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本文以下描述的本發(fā)明的實(shí)施例為房間控制器放置問(wèn)題提供了一種替代形式的靈活解決方案。在這些實(shí)施例中，如下文詳細(xì)所述，控制單元將控制設(shè)備的圖像投影到房間的壁上，并遠(yuǎn)程地感測(cè)用戶與所投影設(shè)備的接觸和對(duì)所投影設(shè)備的操控(或更準(zhǔn)確的說(shuō)是用戶的手和手指在該情形下與圖像被投影到的壁的接觸及其手勢(shì))。所投影設(shè)備的范圍涵蓋了從簡(jiǎn)單的接通/關(guān)斷開關(guān)到更復(fù)雜的控制器，諸如撥號(hào)盤、滑動(dòng)條、和小鍵盤。
[0019]用戶可通過(guò)與控制系統(tǒng)的交互(諸如通過(guò)沿壁將所投影設(shè)備按住拖拽到新位置)來(lái)隨意地修改、添加或移除控制設(shè)備。本發(fā)明的系統(tǒng)因此模擬常見的控制模