[发明专利]开关启动系统、移动装置、及用于使用非触碰推动手势启动开关的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关启动系统、一种具有该开关启动系统的移动装置、及一种用 于通过特别是人体手部的非触碰推动姿势以该开关启动系统启动开关的方法。

背景技术

对于人机交互而言，已知交互系统及其人机界面，其配有用于自动识别由人类所 执行的非触碰或触碰姿势的装置。姿势基本上能够从各种体态以及各种肢体活动推导出， 其中主要包括手势。手势识别系统配有用于对尤其是作手势的手部进行光学检测的装置， 其中以相应的算法对由此产生的图像信息进行评估，以便从图像信息中推导出手势。用于 光学检测非触碰手势的装置通常是相机，而相机的不利在于占据较大结构空间且引起较高 的投资成本。由此，基于相机的用于手势识别的系统无法实现在最小化的结构方式的同时 成本低廉，而这诸如针对应用于移动电话而言却较为有利。此外，基于相机的系统不利地具 有很高的能量消耗，由此使移动应用难以付诸实践。作为替选，已知高速分光仪，而其却未 能解决有关在最小化结构方式的同时成本低廉的问题。此外，已知用于尤其是移动电话的 触碰屏，然而这种触碰屏仅适用于识别触碰手势，却不适用于识别非触碰手势。

发明内容

本发明的目的是，提供一种开关启动系统、一种具有该开关启动系统的移动装置、 及一种用于使用非触碰推动手势以该开关启动系统启动开关的方法，其中所述开关启动系 统具有小型化结构类型，同时成本低廉且能量消耗较少，并且利用该开关启动系统来启动 开关安全且无误。

本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求1、5和6的特征。本发明的优选设 计方案参阅其他权利要求。

根据本发明的开关启动系统，用于通过利用发热部位所执行的四种可能类型的非 触碰推动手势来启动开关，该开关启动系统包括：手势传感器，其设置成在推动手势类型中 的一个的执行过程中，借助四个毗邻排列的像素来检测自所述部位发出的热量，并且根据 由分别包括由热电材料制成的薄膜的相应像素的薄膜所检测到的热量的随时间变化的强 度分布来为每一像素均输出一个具有信号偏振的信号；信号评估单元，用于根据信号偏振 的时间次序来确定推动手势类型中的一个的执行；以及激发器，其由信号评估单元来控制， 并且一旦确定推动手势类型中的一个的执行便启动开关，其中，通过部位在纵向上的运动 定义推动手势的第一类型，通过部位在反向于纵向上的运动定义推动手势的第二类型，通 过部位在偏离纵向的横向上的运动定义推动手势的第三类型，并且通过部位在反向于横向 上的运动定义推动手势的第四类型，并且像素中的四个像素分别布置于凸四边形的一角 上，该凸四边形的一条对角线基本上平行于纵向，另一对角线基本上平行于横向。

根据本发明的移动装置包括开关启动系统，其中开关连通至移动装置中以激活/ 去激活其功能性。

根据本发明的用于操作开关启动系统的方法包括以下步骤：利用发热部位执行可 能的推动手势中的一种类型，从而从像素将信号偏振的序列输出至信号评估单元；根据信 号偏振的序列：识别首先响应的像素以及最后响应的像素；检验两个其他像素的信号偏振 在时间上是否处于首先响应的像素的信号偏振与最后响应的像素的信号偏振之间；倘若检 验为正，则继续进行后续步骤；根据由首先响应的像素及最后响应的像素所形成的对角线 平行于哪一方向，将该对角线分配给纵向或横向，并且考虑首先响应的像素及最后响应的 像素的响应次序，从而将所执行的推动手势的类型识别为第一、第二、第三或第四类型；根 据所识别的推动手势的类型：通过信号评估单元相应触发激发器以启动开关。优选地，热电 材料是锆钛酸铅。

鉴于像素分别包括由热电材料制成的薄膜，优选为锆钛酸铅，因此由发热部位在 执行非触碰推动手势的过程中所产生的信号有利地实现利用根据本发明的方法可安全无 误地进行对所执行的推动手势的类型进行识别。此外，具有像素的手势传感器可在成本低 廉的同时以最小化的结构方式制作，以使开关启动系统可有利地用于移动装置。利用薄膜 通过由部位发出的热量产生信号，从而无需对利用外部热源的手势传感器供能。据此，开关 启动系统包括信号评估单元以及激发器作为耗能装置，从而用于移动装置的开关启动系统 的能量消耗有利地在总体上较低。