[发明专利]虚拟控制装置和系统

说明书

一种虚拟控制系统，包括控制单元、手势识别装置和全息图产生装置。全息图产生装置被配置为在第一空间体积中产生全息图。手势识别装置被配置为识别第一空间体积内的适当手势。控制单元被配置为在手势识别装置识别出适当手势时向要控制的部件发送信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月31日提交的美国临时申请No.62/539,337的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明总体上涉及虚拟控制装置和系统，并且更具体地涉及可以在飞机卫生间中使用的虚拟控制装置和系统。

背景技术

公共洗手间，特别是飞机上的洗手间，可能很脏。因此，乘客试图在卫生间中尽可能少地触摸东西。因此，用于提供非接触式“按钮”或控件的系统是对当前飞机卫生间的改进。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种虚拟控制系统，该虚拟控制系统包括控制单元、手势识别装置和全息图产生装置。全息图产生装置被配置为在第一空间体积中产生全息图。手势识别装置被配置为识别第一空间体积内的适当手势。控制单元被配置为在手势识别装置识别出适当手势时向要控制的部件发送信号。在优选实施例中，虚拟控制系统包括声场产生器，该声场产生器被配置为在第二空间体积中产生声场。第一空间体积和第二空间体积至少部分重叠以形成虚拟控制体积。手势识别装置被配置为识别虚拟控制体积内的适当手势。应当理解，适当手势是用户的引起向要控制的部件(并从第一状态切换到第二状态)发送信号的唯一手势。例如，在扭转动作是旋钮的适当手势的情况下，如果用户只是将手放在第一空间体积或虚拟控制体积内，则不会发送信号。换句话说，门不会打开。需要适当的手势防止意外接通或断开部件。

在优选实施例中，虚拟控制系统与飞机卫生间相关联，并且全息图具有或将被用户感知为旋钮、按钮、杆或开关之一的形状。优选地，全息图在与要控制的部件相邻的位置中产生。

根据本发明的另一方面，提供一种将要控制的部件从第一状态切换到第二状态的方法。该方法包括提供虚拟控制系统，该虚拟控制系统包括控制单元、声场产生器、手势识别装置和全息图产生装置。全息图产生装置被配置为在第一空间体积中产生全息图，并且声场产生器被配置为在第二空间体积中产生声场。第一空间体积和第二空间体积至少部分重叠以形成虚拟控制体积。手势识别装置被配置为识别、感知、确定或检测虚拟控制体积内的人的动作或手势。该方法还包括在第一空间体积中投影全息图、在第二空间体积中产生声场、在手势识别装置识别出虚拟控制体积内的适当手势时向控制单元发送信号，以及从控制单元向要控制的部件发送信号以及将要控制的部件从第一状态切换到第二状态。

根据本发明的另一方面，提供了一种飞机卫生间，其包括限定卫生间内部的外壳、可在打开位置和关闭位置之间移动的门、位于卫生间内部的水槽、位于卫生间内部的马桶、以及虚拟控制系统。虚拟控制系统包括控制单元、手势识别装置和全息图产生装置。全息图产生装置被配置为产生在卫生间内部的第一空间体积中的全息图，并且手势识别装置被配置为识别在第一空间体积内的适当手势。控制单元被配置为在手势识别装置识别出适当手势时向要控制的部件发送信号。要控制的部件与马桶、水槽或门之一相关。在优选实施例中，飞机卫生间还包括声场产生器，该声场产生器被配置为在卫生间内部的第二空间体积中产生声场。第一空间体积和第二空间体积至少部分重叠以形成虚拟控制体积。手势识别装置被配置为识别虚拟控制体积内的适当手势。

本发明允许在不实际触摸任何物理物体的情况下启动控件。在优选实施例中，本发明用于飞机卫生间。然而，这不是对本发明的限制，并且该系统可以用在其它卫生间和需要非接触式控制的任何其它环境中。本发明为用户提供了可见的和/或有形的控件，而无需实际触摸物理对象以启动该控件。通常，本发明结合了声场(用于触觉)和全息图(用于视觉)以及手势识别装置。手势识别是计算装置对人体动作的数学解释。在使用中，用户看到控制装置的全息图，并具有在启动控件时触摸控制装置的感觉，而没有实际触摸物理的和潜在的肮脏或危险的物体。