專利名稱：一種非接觸式手勢控制設(shè)備及其鎖定和解鎖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非接觸式手勢控制設(shè)備及其鎖定和解鎖方法。
背景技術(shù)：
手勢控制是一種非常自然的人機(jī)交互方式，手勢控制電子設(shè)備一般可以分為接觸式手勢控制和非接觸式手勢控制兩類。當(dāng)前流行的便攜式電子設(shè)備上使用的觸摸屏就是一種接觸式手勢控制交互方式的例子，通常接觸式手勢控制設(shè)備都支持一定的手勢操作指令集，在顯示用戶界面上可供用戶與設(shè)備進(jìn)行交互，一般來說用戶界面上的觸控屏和顯示區(qū)域相一致。非接觸式手勢控制交互方式，是一種新型的人機(jī)交互方式，其應(yīng)用日益廣泛。非接觸式手勢控制交互方式大多基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，通過在設(shè)備上安裝各種原理的感應(yīng)裝置實(shí)時(shí)獲取并識(shí)別用戶的手勢動(dòng)作，達(dá)到非接觸式人機(jī)交互的效果。 在商用展示設(shè)備和家庭娛樂設(shè)備領(lǐng)域，越來越多的使用了非接觸式手勢控制人機(jī)交互方式，例如帶有手勢動(dòng)作控制功能的電視機(jī)和支持肢體動(dòng)作感應(yīng)的游戲機(jī)等。如果用戶無意地接觸了接觸式手勢控制設(shè)備的觸摸屏?xí)?dǎo)致誤操作，同樣的，在非接觸式手勢控制設(shè)備上用戶無意的一個(gè)手勢動(dòng)作也可能會(huì)被設(shè)備識(shí)別并執(zhí)行，從而導(dǎo)致誤操作。因此，非接觸式手勢控制設(shè)備上也需要具備手勢控制的鎖定和解鎖的功能，在滿足預(yù)設(shè)的鎖定條件或者按下鎖定功能按鍵，則設(shè)備就會(huì)進(jìn)入手勢控制鎖定狀態(tài)。對于接觸式的觸摸設(shè)備來說，解鎖的方式多種多樣，例如同時(shí)或者按照特定順序按下一組功能按鈕，或者是輸入密碼，或者是按照提示在觸摸屏幕上做出指定的解鎖動(dòng)作。但是，對非接觸式手勢控制設(shè)備來說，鎖定和解鎖都不能直接采用前述常見的鎖定和解鎖方法。比如，非接觸條件下無法同時(shí)或者按照特定順序按下一組功能鍵，也很難輸入密碼或徒手準(zhǔn)確的畫出特定的解鎖手勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于公開一種非接觸式手勢控制設(shè)備，能夠在用戶界面的鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間有效切換。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于公開一種非接觸式手勢控制設(shè)備的鎖定方法和解鎖方法。本發(fā)明公開了一種非接觸式手勢控制設(shè)備，包括主控模塊MCU，顯示模塊，手勢命令捕捉模塊，和手勢命令識(shí)別模塊；
所述主控模塊MCU，包括CPU及其外圍電路，用于控制本設(shè)備協(xié)調(diào)工作；
所述顯示模塊，包括顯示屏，用于作為本設(shè)備的用戶界面和顯示輸出信息；
所述手勢命令捕捉模塊，用于在所述主控模塊MCU的控制下通過感應(yīng)設(shè)備實(shí)時(shí)獲取用戶的手勢動(dòng)作；
所述手勢命令識(shí)別模塊，用于識(shí)別來自所述手勢命令捕捉模塊獲取的用戶的手勢動(dòng)作并轉(zhuǎn)化成控制命令，供主控模塊MCU更新本設(shè)備的工作狀態(tài)；還包括用戶界面切換模塊；所述用戶界面切換模塊，用于根據(jù)所述主控模塊MCU的指令在用戶界面鎖定狀態(tài)切換到用戶界面解鎖狀態(tài)，以及根據(jù)主控模塊MCU的指令在用戶界面解鎖狀態(tài)切換到用戶界面鎖定狀態(tài)。本發(fā)明公開的非接觸式手勢控制設(shè)備，所述主控模塊MCU中進(jìn)一步包括計(jì)時(shí)器，在用戶界面解鎖狀態(tài)，如果在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)所述手勢命令捕捉模塊沒有獲取到任何手勢動(dòng)作，則進(jìn)入用戶界面鎖定狀態(tài)。本發(fā)明公開的非接觸式手勢控制設(shè)備，在用戶界面鎖定狀態(tài)，所述顯示模塊顯示需要解鎖的提示性界面元素；在所述需要解鎖的提示性界面元素為用戶界面的焦點(diǎn)時(shí)，所述主控模塊MCU根據(jù)所述手勢命令識(shí)別模塊識(shí)別的、所述手勢命令捕捉模塊獲取的解鎖手勢動(dòng)作，控制所述用戶界面切換模塊把用戶界面切換至解鎖狀態(tài)。本發(fā)明還公開了一種非接觸式手勢控制設(shè)備的鎖定方法，包括如下步驟
第一步，手勢命令捕捉模塊通過感應(yīng)裝置獲取到用戶的手勢控制動(dòng)作，然后傳送給手 勢命令識(shí)別模塊；
第二步，所述手勢命令識(shí)別模塊根據(jù)所述用戶的手勢控制動(dòng)作的特征生成用戶界面鎖定控制命令，并通過主控模塊MCU鎖定用戶界面。本發(fā)明公開的非接觸式手勢控制設(shè)備的鎖定方法，在所述第一步之前，所述主控模塊MCU對所述手勢命令捕捉模塊沒有獲取任何手勢控制動(dòng)作的時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，如果達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)間長度，則所述主控模塊MCU鎖定用戶界面。本發(fā)明還公開了一種非接觸式手勢控制設(shè)備的解鎖方法，包括如下步驟
步驟A，在用戶界面上的解鎖提示性界面元素成為用戶界面的焦點(diǎn)的狀態(tài)下，手勢命令捕捉模塊通過感應(yīng)裝置獲取到用戶的手勢控制動(dòng)作，然后傳送給手勢命令識(shí)別模塊；
步驟B，所述手勢命令識(shí)別模塊根據(jù)所述用戶的手勢控制動(dòng)作的特征生成用戶界面解鎖控制命令，所述主控模塊MCU解鎖用戶界面。本發(fā)明公開的一種非接觸式手勢控制設(shè)備及其鎖定和解鎖方法，因?yàn)榫哂杏脩艚缑鏍顟B(tài)切換模塊，可以讓用戶在用戶界面的鎖定和解鎖狀態(tài)之間有效切換，避免手勢動(dòng)作誤操作的同時(shí)，又能在用戶界面上給用戶以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和反饋。


圖I為本發(fā)明的非接觸式手勢控制設(shè)備原理框圖。圖2為本發(fā)明的非接觸式手勢控制設(shè)備的用戶界面鎖定方法流程圖。圖3為本發(fā)明的非接觸式手勢控制設(shè)備的用戶界面解鎖方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明針對非接觸式手勢控制設(shè)備的鎖定和解鎖問題，提出了一種更有效的非接觸式手勢控制設(shè)備及其鎖定和解鎖方法，可以讓用戶在用戶界面的鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間有效切換，避免誤操作的同時(shí)，在用戶界面上給用戶以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和反饋。非接觸式手勢控制設(shè)備的用戶界面包括兩種狀態(tài)用戶界面鎖定狀態(tài)和用戶界面解鎖狀態(tài)。在用戶界面鎖定狀態(tài)下，設(shè)備忽略用戶的絕大部分手勢控制命令，不對用戶輸入的手勢控制命令做出響應(yīng)。這些預(yù)設(shè)的手勢控制命令可以包括但不限于界面導(dǎo)航，預(yù)定功能的激活或停用等。用戶界面鎖定狀態(tài)并不停止獲取和識(shí)別用戶的手勢，只是這些手勢控制動(dòng)作都被忽略掉了，直到識(shí)別到解鎖手勢為止，可以防止用戶無意的手勢動(dòng)作被設(shè)備識(shí)別導(dǎo)致誤操作。相反的，在用戶界面的解鎖狀態(tài)下，設(shè)備對用戶的所有手勢控制命令做出響應(yīng)，從而完成人機(jī)互動(dòng)過程，達(dá)到用戶預(yù)期的控制目的。如圖I所示為本發(fā)明的非接觸式手勢控制設(shè)備原理框圖。非接觸式手勢控制設(shè)備包括主控模塊MCU，顯示模塊，手勢命令 捕捉模塊，手勢命令識(shí)別模塊，以及用戶界面狀態(tài)切換模塊。主控模塊MCU包括CPU及其外圍電路，用于控制和協(xié)調(diào)整個(gè)設(shè)備的工作。顯示模塊包括顯示屏，用于設(shè)備的用戶界面，和顯示輸出信息。手勢命令捕捉模塊包括設(shè)備上安裝的圖像感應(yīng)裝置，用于在主控模塊M C U的控制下實(shí)時(shí)獲取用戶的手勢動(dòng)作。手勢命令識(shí)別模塊用于識(shí)別來自手勢命令捕捉模塊獲取的用戶的手勢動(dòng)作信息并轉(zhuǎn)化成控制命令，然后在主控模塊M C U控制下更新設(shè)備的工作狀態(tài)，達(dá)到非接觸式人機(jī)交互的效果。如圖I所示，本發(fā)明的非接觸式手勢控制設(shè)備還包括用戶界面切換模塊，用于控制設(shè)備在用戶界面鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間切換。在用戶界面鎖定狀態(tài)，用戶界面切換模塊根據(jù)主控模塊M C U的指令，開啟圖像感應(yīng)裝置，切換到用戶界面解鎖狀態(tài)；在用戶界面解鎖狀態(tài)，用戶界面切換模塊根據(jù)主控模塊M C U的指令，關(guān)閉圖像感應(yīng)裝置，切換到用戶界面鎖定狀態(tài)。非接觸式手勢控制設(shè)備在用戶界面解鎖狀態(tài)下，滿足了鎖定條件即可將該設(shè)備切換至鎖定狀態(tài)。一個(gè)較好的實(shí)施例是，當(dāng)非接觸式手勢控制設(shè)備在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)沒有獲取用戶的任何手勢控制指令，則該設(shè)備用戶界面即進(jìn)入鎖定狀態(tài)。另一個(gè)較好的實(shí)施例是，當(dāng)非接觸式手勢控制設(shè)備獲取和識(shí)別到預(yù)設(shè)的鎖定手勢控制命令，該設(shè)備就進(jìn)入鎖定狀態(tài)。比如，鎖定手勢控制命令被定義為用戶雙手手臂交叉放在胸前用戶雙手前臂包括手呈直線狀態(tài)，在胸前相互交叉放置并保持預(yù)定的時(shí)間。如圖2所示為本發(fā)明的非接觸式手勢控制設(shè)備的用戶界面的鎖定方法流程圖。在設(shè)備端，設(shè)備運(yùn)行在用戶界面的非鎖定狀態(tài)，在客戶端，客戶可以做手勢命令動(dòng)作控制設(shè)備的運(yùn)行。當(dāng)設(shè)備檢測到手勢動(dòng)作命令，即進(jìn)行手勢控制命令的捕捉與識(shí)別，然后執(zhí)行手勢動(dòng)作指令。如果客戶發(fā)出的是鎖定手勢命令，設(shè)備捕捉并識(shí)別出鎖定的控制命令，則設(shè)備進(jìn)入鎖定狀態(tài)運(yùn)行；或者按照預(yù)先的設(shè)置，在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)設(shè)備沒有收到任何手勢動(dòng)作命令，則設(shè)備進(jìn)入鎖定狀態(tài)運(yùn)行。本發(fā)明的非接觸式手勢控制設(shè)備在用戶界面鎖定狀態(tài)下，用戶界面上顯示出需要解鎖的提示性界面元素；用戶可以通過手部移動(dòng)將用戶界面的焦點(diǎn)切換至解鎖提示界面元素上；如果用戶在保持該解鎖提示界面元素為界面焦點(diǎn)的前提下，做出推送手勢動(dòng)作，則用戶界面即會(huì)切換至解鎖狀態(tài)；否則用戶界面繼續(xù)保持鎖定狀態(tài)。推送手勢動(dòng)作是指用戶單手向身體前方做推送動(dòng)作，即手部從離開身體一定距離位置上向正前方快速伸出繼而再縮回。如圖3所示為本發(fā)明的非接觸式手勢控制設(shè)備的用戶界面解鎖方法流程圖。在設(shè)備端，設(shè)備運(yùn)行在手勢命令鎖定狀態(tài)；鎖定狀態(tài)下，設(shè)備還是會(huì)繼續(xù)捕捉用戶動(dòng)作命令，繼而顯示解鎖提示性界面，然后等待用戶進(jìn)行解鎖動(dòng)作，其他動(dòng)作命令都會(huì)被忽略。在用戶端，此時(shí)如果用戶做出解鎖的手勢命令的動(dòng)作，設(shè)備捕捉到用戶的動(dòng)作，則在顯示屏上顯示解鎖提示信息和目標(biāo)；如果用戶正確做出解鎖手勢命令動(dòng)作，并且設(shè)備通過手勢命令捕捉模塊捕捉到用戶的手勢動(dòng)作，手勢命令識(shí)別模塊識(shí)別出解鎖命令，則設(shè)備的用戶界面狀態(tài)切換模塊就把設(shè)備切換至解鎖狀態(tài)。本發(fā)明公開的非接觸式手勢控制設(shè)備的可以輕松切換用戶界面鎖定狀態(tài)和解鎖 狀態(tài)，手勢動(dòng)作簡便可控；還提供反饋提示用戶界面。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種非接觸式手勢控制設(shè)備，包括主控模塊MCU，顯示模塊，手勢命令捕捉模塊，和手勢命令識(shí)別模塊； 所述主控模塊MCU，包括CPU及其外圍電路，用于控制本設(shè)備協(xié)調(diào)工作； 所述顯示模塊，包括顯示屏，用于作為本設(shè)備的用戶界面和顯示輸出信息； 所述手勢命令捕捉模塊，用于在所述主控模塊MCU的控制下通過感應(yīng)設(shè)備實(shí)時(shí)獲取用戶的手勢動(dòng)作； 所述手勢命令識(shí)別模塊，用于識(shí)別來自所述手勢命令捕捉模塊獲取的用戶的手勢動(dòng)作并轉(zhuǎn)化成控制命令，供主控模塊MCU更新本設(shè)備的工作狀態(tài)； 其特征在于，還包括用戶界面切換模塊；所述用戶界面切換模塊，用于根據(jù)所述主控模塊MCU的指令在用戶界面鎖定狀態(tài)切換到用戶界面解鎖狀態(tài)，以及根據(jù)主控模塊MCU的指令在用戶界面解鎖狀態(tài)切換到用戶界面鎖定狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求I所述的非接觸式手勢控制設(shè)備，其特征在于，所述主控模塊MCU中進(jìn)一步包括計(jì)時(shí)器，在用戶界面解鎖狀態(tài)，如果在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)所述手勢命令捕捉模塊沒有獲取到任何手勢動(dòng)作，則進(jìn)入用戶界面鎖定狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的非接觸式手勢控制設(shè)備，其特征在于，在用戶界面鎖定狀態(tài)，所述顯示模塊顯示需要解鎖的提示性界面元素；在所述需要解鎖的提示性界面元素為用戶界面的焦點(diǎn)時(shí)，所述主控模塊MCU根據(jù)所述手勢命令識(shí)別模塊識(shí)別的、所述手勢命令捕捉模塊獲取的解鎖動(dòng)作，控制所述用戶界面切換模塊把用戶界面切換至解鎖狀態(tài)。
4.一種非接觸式手勢控制設(shè)備的鎖定方法，其特征在于，包括如下步驟 第一步，手勢命令捕捉模塊通過感應(yīng)裝置獲取到用戶的手勢控制動(dòng)作，然后傳送給手勢命令識(shí)別模塊； 第二步，所述手勢命令識(shí)別模塊根據(jù)所述用戶的手勢控制動(dòng)作的特征生成用戶界面鎖定控制命令并傳送給主控模塊MCU，所述主控模塊MCU通過用戶界面切換模塊鎖定用戶界面。
5.如權(quán)利要求4所述的非接觸式手勢控制設(shè)備的鎖定方法，其特征在于，在所述第一步之前，所述主控模塊MCU對所述手勢命令捕捉模塊沒有獲取任何手勢控制動(dòng)作的時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，如果達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)間長度，則所述主控模塊MCU通過所述用戶界面切換模塊鎖定用戶界面。
6.一種非接觸式手勢控制設(shè)備的解鎖方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟A，在用戶界面上的解鎖提示性界面元素成為用戶界面的焦點(diǎn)的狀態(tài)下，手勢命令捕捉模塊通過感應(yīng)裝置獲取到用戶的手勢控制動(dòng)作，然后傳送給手勢命令識(shí)別模塊； 步驟B，所述手勢命令識(shí)別模塊根據(jù)所述用戶的手勢控制動(dòng)作的特征生成用戶界面解鎖控制命令并傳送給主控模塊MCU，所述主控模塊MCU通過用戶界面切換模塊解鎖用戶界面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非接觸式手勢控制設(shè)備及其鎖定和解鎖方法,包括主控模塊MCU，顯示模塊，手勢命令捕捉模塊，和手勢命令識(shí)別模塊；還包括用戶界面切換模塊，用于根據(jù)所述主控模塊MCU的指令在用戶界面鎖定狀態(tài)切換到用戶界面解鎖狀態(tài)，以及根據(jù)主控模塊MCU的指令在用戶界面解鎖狀態(tài)切換到用戶界面鎖定狀態(tài)。本發(fā)明可以讓用戶在用戶界面的鎖定和解鎖狀態(tài)之間有效切換，避免手勢動(dòng)作誤操作的同時(shí)，又能在用戶界面上給用戶以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和反饋。
文檔編號(hào)G06F3/048GK102830891SQ20111016030
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者陳大煒 申請人:康佳集團(tuán)股份有限公司