專利名稱：一種人機(jī)交互系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種人機(jī)交互系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的屏幕交互設(shè)備是觸摸屏，可以用來取代鼠標(biāo)或鍵盤。工作時，首先用手指或其他物體來觸摸顯示在觸摸屏上的圖標(biāo)或菜單，然后系統(tǒng)檢測手指觸摸的位置并根據(jù)該位置信息執(zhí)行預(yù)設(shè)的交互操作。觸摸屏是由檢測部件和觸摸屏控制器兩部分組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸的位置，并且將該信息發(fā)送到觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器接收來自檢測部件的位置信息，將其轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)后發(fā)送給 CPU,同時接收CPU發(fā)來的指令并加以執(zhí)行。由于觸摸屏需要用手指或其他物體來觸摸顯示在觸摸屏上的圖標(biāo)或菜單才可以進(jìn)行操作，當(dāng)用戶或操作者離觸摸屏的距離較遠(yuǎn)時，就無法用手指或其他物體來進(jìn)行觸摸操作，無法通過觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

發(fā)明內(nèi)容
本申請實(shí)施例提供一種人機(jī)交互系統(tǒng)，當(dāng)用戶或操作者離顯示區(qū)域的距離較遠(yuǎn)時，也可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。本申請實(shí)施例提供的一種人機(jī)交互系統(tǒng)，包括顯示器，用于顯示信息；觸摸點(diǎn)指示裝置，用于生成指示標(biāo)識，通過所述指示標(biāo)識指示觸摸點(diǎn)的位置；至少一個攝像頭，用于獲取帶有所述指示標(biāo)識的圖像信息；第一通信模塊，用于將所有攝像頭獲取的圖像信息發(fā)送給第二通信模塊；第二通信模塊，用于接收所述第一通信模塊發(fā)送的圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送給定位處理裝置；定位處理裝置，用于根據(jù)所述第二通信模塊發(fā)送的圖像信息確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送給顯示控制器；顯示控制器，用于控制所述顯示器根據(jù)所述觸摸點(diǎn)的位置信息對應(yīng)的操作顯示相
應(yīng)信息。所述至少一個攝像頭設(shè)置在一固定裝置上。所述固定裝置包括眼鏡框、頭帶、夾子和別針。所述觸摸點(diǎn)指示裝置為激光筆，所述激光筆至少包括可見光和非可見光兩種光源；所述至少一個攝像頭設(shè)置有濾光片。所述顯示器包括顯示區(qū)域和回歸反射條，所述回歸反射條圍繞在所述顯示區(qū)域的外邊緣。所述回歸反射條由多個形狀不規(guī)則的回歸反射條構(gòu)成。所述顯示器包括顯示區(qū)域和光源，所述光源圍繞在所述顯示區(qū)域的外圍。
本申請實(shí)施例提供的另一種人機(jī)交互系統(tǒng)，包括顯示裝置，用于顯示投影裝置投射出的信息；觸摸點(diǎn)指示裝置，用于生成指示標(biāo)識，通過所述指示標(biāo)識指示觸摸點(diǎn)的位置；至少一個攝像頭，用于獲取帶有所述指示標(biāo)識的圖像信息；第一通信模塊，用于將所有攝像頭獲取的圖像信息發(fā)送給第二通信模塊；第二通信模塊，用于接收所述第一通信模塊發(fā)送的圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送給定位處理裝置；定位處理裝置，用于根據(jù)所述第二通信模塊發(fā)送的圖像信息確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送給顯示控制器；顯示控制器，用于控制所述投影裝置根據(jù)所述觸摸點(diǎn)的位置信息對應(yīng)的操作投射相應(yīng)信息；投影裝置，用于在所述顯示裝置上投射信息。所述至少一個攝像頭設(shè)置在一固定裝置上。所述固定裝置包括眼鏡框和頭帶。所述觸摸點(diǎn)指示裝置為激光筆，所述激光筆至少包括可見光和非可見光兩種光源；所述至少一個攝像頭設(shè)置有濾光片。所述顯示裝置包擴(kuò)顯示區(qū)域和回歸反射條，所述回歸反射條圍繞在所述顯示區(qū)域的外邊緣。所述回歸反射條由多個形狀不規(guī)則的回歸反射條構(gòu)成。所述顯示裝置包括顯示區(qū)域和光源，所述光源圍繞在所述顯示區(qū)域的外圍。本申請實(shí)施例提供一種人機(jī)交互系統(tǒng)，通過可移動的攝像頭獲取顯示區(qū)域中的觸摸點(diǎn)的圖像信息，通過定位處理裝置確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，根據(jù)所述位置信息執(zhí)行相應(yīng)的操作，當(dāng)用戶或操作者離顯示區(qū)域的距離較遠(yuǎn)時，也可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。


圖1為本申請實(shí)施例提供的一種人機(jī)交互系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本申請實(shí)施例提供的另一種人機(jī)交互系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A為本申請實(shí)施例提供的一種觸摸點(diǎn)指示裝置的截面圖；圖;3B為本申請實(shí)施例提供的另一種觸摸點(diǎn)指示裝置的截面圖；圖4為本申請實(shí)施例提供的顯示器或顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本申請實(shí)施例提供的顯示器或顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本申請實(shí)施例提供的顯示器或顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本申請實(shí)施例提供一種人機(jī)交互系統(tǒng)，通過可移動的攝像頭獲取顯示區(qū)域中的觸摸點(diǎn)的圖像信息，通過定位處理裝置確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，根據(jù)所述位置信息執(zhí)行相應(yīng)的操作，當(dāng)用戶或操作者離顯示區(qū)域的距離較遠(yuǎn)時，也可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。如圖1所示，為本申請實(shí)施例提供的一種人機(jī)交互系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該人機(jī)交互系統(tǒng)1000包括
顯示器1100，用于顯示信息；所述顯示器1100可以是電視機(jī)、電腦顯示器、LED大屏幕等，所述顯示器1100可以采用CRT(Cath0de Ray Tube，陰極射線管)成像技術(shù)，也可以采用 LCD (Liquid Crystal Display，液晶顯示器)、LED (Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)、PDP (Plasma Display Panel，等離子顯示面板)等成像技術(shù)；觸摸點(diǎn)指示裝置1600，用于生成指示標(biāo)識，通過所述指示標(biāo)識指示用戶或操作者要操作的觸摸點(diǎn)的位置。例如，圖1中的A點(diǎn)為顯示器1100顯示出的一按鈕或菜單，當(dāng)用戶或操作者要點(diǎn)擊該按鈕或菜單時，就通過該觸摸點(diǎn)指示裝置1600在A點(diǎn)產(chǎn)生一指示標(biāo)識， 通過攝像頭1200獲取帶有該指示標(biāo)識的圖像信息來獲取A點(diǎn)的坐標(biāo)，完成人機(jī)交互，在本申請中我們將類似A點(diǎn)的位置統(tǒng)一稱為"觸摸點(diǎn)"。所述觸摸點(diǎn)指示裝置1600可以是激光筆和紅外筆等；所述觸摸點(diǎn)指示裝置1600也可以是類似普通筆一樣的手持設(shè)備，該設(shè)備的頭部可以設(shè)置有紅外發(fā)光管、紫外發(fā)光管等發(fā)光管，也可以將上述發(fā)光管設(shè)置到該設(shè)備的內(nèi)部，通過光纖將光導(dǎo)通到設(shè)備的頭部。攝像頭1200，用于獲取帶有所述指示標(biāo)識的圖像信息；第一通信模塊1300，用于將攝像頭1200獲取的圖像信息發(fā)送給第二通信模塊 1400 ；第二通信模塊1400，用于接收第一通信模塊1300發(fā)送的圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送給定位處理裝置1500 ；定位處理裝置1500，用于根據(jù)所述第二通信模塊1400發(fā)送的圖像信息確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送給顯示控制器1700 ；顯示控制器1700，用于控制所述顯示器1100根據(jù)所述觸摸點(diǎn)的位置信息對應(yīng)的
操作顯示相應(yīng)信息。 本申請實(shí)施例中的第一通信模塊1300和第二通信模塊1400可以采用以下通信方式中的任意一種，例如藍(lán)牙通信、紅外通信、WiFi、微波等無線通信方式，也可以采用有線通信方式，圖1中示出的為無線通信方式。本實(shí)施例通過攝像頭獲取顯示區(qū)域中的觸摸點(diǎn)的圖像信息，通過定位處理裝置確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，根據(jù)所述位置信息執(zhí)行相應(yīng)的操作，當(dāng)用戶或操作者離顯示區(qū)域的距離較遠(yuǎn)時，也可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。如圖2所示，為本申請實(shí)施例提供的另一種人機(jī)交互系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該人機(jī)交互系統(tǒng)2000包括顯示裝置2100，用于顯示投影裝置2200投射出的信息；所述顯示裝置2100可以是電子白板、投影幕布，也可以墻壁等；觸摸點(diǎn)指示裝置1600，用于生成指示標(biāo)識，通過所述指示標(biāo)識指示觸摸點(diǎn)的位置。 例如，圖2中的A點(diǎn)為顯示裝置2100顯示出的一按鈕或菜單，當(dāng)用戶或操作者要點(diǎn)擊該按鈕或菜單時，就通過該觸摸點(diǎn)指示裝置1600在A點(diǎn)產(chǎn)生一指示標(biāo)識，通過攝像頭1200獲取帶有該指示標(biāo)識的圖像信息來獲取A點(diǎn)的坐標(biāo)，完成人機(jī)交互，在本申請中我們將類似A點(diǎn)的位置統(tǒng)一稱為"觸摸點(diǎn)"。所述觸摸點(diǎn)指示裝置1600可以是激光筆和紅外筆等；所述觸摸點(diǎn)指示裝置1600也可以是類似普通筆一樣的手持設(shè)備，該設(shè)備的頭部可以設(shè)置有紅外發(fā)光管、紫外發(fā)光管等發(fā)光管，也可以將上述發(fā)光管設(shè)置到該設(shè)備的內(nèi)部，通過光纖將光導(dǎo)通到設(shè)備的頭部。
攝像頭1200，用于獲取帶有所述指示標(biāo)識的圖像信息；第一通信模塊1300，用于將攝像頭1200獲取的圖像信息發(fā)送給第二通信模塊 1400 ；第二通信模塊1400，用于接收第一通信模塊1300發(fā)送的圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送給定位處理裝置1500 ；定位處理裝置1500，用于根據(jù)所述第二通信模塊1400發(fā)送的圖像信息確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送給顯示控制器1700 ；顯示控制器1700，用于控制所述投影裝置2200根據(jù)所述觸摸點(diǎn)的位置信息對應(yīng)的操作投射相應(yīng)信息。投影裝置2200，用于在顯示裝置2100上投射信息；所述投影裝置2200可以是投
影儀等。本實(shí)施例通過攝像頭獲取顯示區(qū)域中的觸摸點(diǎn)的圖像信息，通過定位處理裝置確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，根據(jù)所述位置信息執(zhí)行相應(yīng)的操作，當(dāng)用戶或操作者離顯示區(qū)域的距離較遠(yuǎn)時，也可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。所述人機(jī)交互系統(tǒng)1000和所述人機(jī)交互系統(tǒng)2000中的攝像頭1200可以固定在一設(shè)定位置；較佳地，所述攝像頭1200和所述第一通信模塊1300設(shè)置在一固定裝置上，用戶在使用時，將該固定裝置固定在自己身體上，尤其是戴在頭上，例如該固定裝置可以是頭帶或眼鏡的鏡框，也可以是類似夾子或別針等裝置，將該攝像頭1200固定在衣領(lǐng)上，這樣該攝像頭1200就可以隨著使用者的移動而從不同位置獲得圖像信息。所述人機(jī)交互系統(tǒng)1000和所述人機(jī)交互系統(tǒng)2000可以設(shè)置有多個攝像頭，從不同的位置獲取圖像信息。較佳地，本申請實(shí)施例中的攝像頭1200和第一通信模塊1300可以由一帶有攝像頭的手機(jī)等設(shè)備來替代，這樣可以節(jié)約用戶的成本。所述人機(jī)交互系統(tǒng)1000和所述人機(jī)交互系統(tǒng)2000中的觸摸點(diǎn)指示裝置1600包括至少兩種光源，一種是可見光，另一種是非可見光，例如，紅外光、紫外光等，以使定位更加準(zhǔn)確。如圖3A和圖:3B所示，為本申請實(shí)施例提供的觸摸點(diǎn)指示裝置1600的截面圖，該觸摸點(diǎn)指示裝置1600包括光源1601和光源1602，光源1601用于產(chǎn)生可見光，使用戶可以看到該觸摸點(diǎn)指示裝置1600指示的位置，光源1602用于產(chǎn)生非可見光，以使攝像頭1200 獲得干擾更少的圖像信息，反之亦然；相應(yīng)地，該攝像頭1200上要設(shè)置有濾光片。本申請實(shí)施例提供的人機(jī)交互系統(tǒng)1000中的顯示器1100和人機(jī)交互系統(tǒng)2000 中的顯示裝置2100都包括一顯示區(qū)域，如圖4所示，為本申請實(shí)施例提供的顯示器1100 或顯示裝置2100的結(jié)構(gòu)示意圖，包括顯示區(qū)域3100和回歸反射條3200，所述回歸反射條 3200可以是一條，也可以是多個形狀不規(guī)則的回歸反射條，如圖4所示，所述回歸反射條 3200圍繞在所述顯示區(qū)域3100的外邊緣，相應(yīng)地，所述人機(jī)交互系統(tǒng)1000和所述人機(jī)交互系統(tǒng)2000還包括一光源，照射到所述回歸反射條3200上，用于實(shí)現(xiàn)更好地定位，所述光源可以是可見光源，也可以是非可見光，較佳地，所述光源為紅外光源，較佳地該光源設(shè)置在攝像頭上。較佳地，所述回歸反射條3200按照預(yù)設(shè)規(guī)則排列在所述顯示裝置2100的周圍， 當(dāng)所述攝像頭1200只獲取部分顯示區(qū)域的圖像信息時，也可以實(shí)現(xiàn)所述觸摸點(diǎn)的定位。如圖5和圖6所示，為本申請實(shí)施例提供的顯示器或顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括顯示區(qū)域3100和光源3400，所述光源3400圍繞在所述顯示區(qū)域3100的外圍，所述光源3400可以是多個點(diǎn)光源，如圖5所示，也可以是多個線光源，如圖6所示，所述光源3400可以是可見光源，也可以是非可見光，較佳地，所述光源為紅外光源。所述光源可以設(shè)置在顯示器的邊框上，也可以設(shè)置在電子白板的邊框上。所述光源3400可以均勻地排列，較佳地， 所述光源3400按照預(yù)設(shè)規(guī)則排列在所述顯示裝置2100的周圍，當(dāng)所述攝像頭1200只獲取部分顯示區(qū)域的圖像信息時，也可以實(shí)現(xiàn)所述觸摸點(diǎn)的定位。本申請實(shí)施例提供一種人機(jī)交互系統(tǒng)，通過可移動的攝像頭獲取顯示區(qū)域中的觸摸點(diǎn)的圖像信息，通過定位處理裝置確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，根據(jù)所述位置信息執(zhí)行相應(yīng)的操作，當(dāng)用戶或操作者離顯示區(qū)域的距離較遠(yuǎn)時，也可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本申請進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，包括 顯示器，用于顯示信息；觸摸點(diǎn)指示裝置，用于生成指示標(biāo)識，通過所述指示標(biāo)識指示觸摸點(diǎn)的位置； 至少一個攝像頭，用于獲取帶有所述指示標(biāo)識的圖像信息； 第一通信模塊，用于將所有攝像頭獲取的圖像信息發(fā)送給第二通信模塊； 第二通信模塊，用于接收所述第一通信模塊發(fā)送的圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送給定位處理裝置；定位處理裝置，用于根據(jù)所述第二通信模塊發(fā)送的圖像信息確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送給顯示控制器；顯示控制器，用于控制所述顯示器根據(jù)所述觸摸點(diǎn)的位置信息對應(yīng)的操作顯示相應(yīng)信肩、ο
2.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個攝像頭設(shè)置在一固定裝置上。
3.如權(quán)利要求2所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述固定裝置包括眼鏡框、頭帶、 夾子和別針。
4.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述觸摸點(diǎn)指示裝置為激光筆，所述激光筆至少包括可見光和非可見光兩種光源；所述至少一個攝像頭設(shè)置有濾光片。
5.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器包括顯示區(qū)域和回歸反射條，所述回歸反射條圍繞在所述顯示區(qū)域的外邊緣。
6.如權(quán)利要求5所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述回歸反射條由多個形狀不規(guī)則的回歸反射條構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器包括顯示區(qū)域和光源， 所述光源圍繞在所述顯示區(qū)域的外圍。
8.—種人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，包括 顯示裝置，用于顯示投影裝置投射出的信息；觸摸點(diǎn)指示裝置，用于生成指示標(biāo)識，通過所述指示標(biāo)識指示觸摸點(diǎn)的位置； 至少一個攝像頭，用于獲取帶有所述指示標(biāo)識的圖像信息； 第一通信模塊，用于將所有攝像頭獲取的圖像信息發(fā)送給第二通信模塊； 第二通信模塊，用于接收所述第一通信模塊發(fā)送的圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送給定位處理裝置；定位處理裝置，用于根據(jù)所述第二通信模塊發(fā)送的圖像信息確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送給顯示控制器；顯示控制器，用于控制所述投影裝置根據(jù)所述觸摸點(diǎn)的位置信息對應(yīng)的操作投射相應(yīng) fn息；投影裝置，用于在所述顯示裝置上投射信息。
9.如權(quán)利要求8所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個攝像頭設(shè)置在一固定裝置上。
10.如權(quán)利要求9所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述固定裝置包括眼鏡框和頭市ο
11.如權(quán)利要求8所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述觸摸點(diǎn)指示裝置為激光筆， 所述激光筆至少包括可見光和非可見光兩種光源；所述至少一個攝像頭設(shè)置有濾光片。
12.如權(quán)利要求8所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示裝置包擴(kuò)顯示區(qū)域和回歸反射條，所述回歸反射條圍繞在所述顯示區(qū)域的外邊緣。
13.如權(quán)利要求12所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述回歸反射條由多個形狀不規(guī)則的回歸反射條構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求8所述的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示裝置包括顯示區(qū)域和光源，所述光源圍繞在所述顯示區(qū)域的外圍。
全文摘要
本申請公開了一種人機(jī)交互系統(tǒng)，所述人機(jī)交互系統(tǒng)包括顯示器，用于顯示信息；觸摸點(diǎn)指示裝置，用于生成指示標(biāo)識，通過所述指示標(biāo)識指示觸摸點(diǎn)的位置；至少一個攝像頭，用于獲取帶有所述指示標(biāo)識的圖像信息；第一通信模塊，用于將所有攝像頭獲取的圖像信息發(fā)送給第二通信模塊；第二通信模塊，用于接收所述第一通信模塊發(fā)送的圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送給定位處理裝置；定位處理裝置，用于根據(jù)所述第二通信模塊發(fā)送的圖像信息確定所述觸摸點(diǎn)的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送給顯示控制器；顯示控制器，用于控制所述顯示器根據(jù)所述觸摸點(diǎn)的位置信息對應(yīng)的操作顯示相應(yīng)信息。當(dāng)用戶或操作者離顯示區(qū)域的距離較遠(yuǎn)時，也可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
文檔編號G06F3/033GK102184063SQ20111016333
公開日2011年9月14日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者任建民, 畢長征 申請人:北京歐頓科技有限公司