專利名稱：基于環(huán)境光的姿勢檢測的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及姿勢檢測。更具體地，本發(fā)明涉及一種感測并確定物理姿勢的設備。
背景技術：
姿勢傳感器是一種人機接口設備，其能夠在用戶無需實際觸摸姿勢傳感器位于其中的設備的情況下檢測物理運動。檢測的運動隨后可以用作到設備的輸入命令。在一些應用中，將設備編程以識別不同的非接觸手部運動，諸如左到右、右到左、上到下、下到上、斜向左上、斜向右上、里向外、及外向里的手部運動。姿勢傳感器在諸如平板計算設備和智能電話之類的手持設備及諸如膝上型電腦之類的其它便攜式設備中已得到普遍使用。姿勢傳感器也正應用在游戲控制臺中，其檢測視頻游戲玩家的運動。圖1示出了傳統(tǒng)姿勢感測系統(tǒng)100。如圖1所示，系統(tǒng)100包括用于輸出光106的照明源102，及用于接收光的光傳感器104。在工作中，照明源102連續(xù)開啟和關閉，或者閃光，以便傳感器104獲得與接近光傳感器104的物體99有關的空間信息。具體地，光傳感器104能夠從照明源102接收一部分光106，其從物體99反射并回到光傳感器104?；谶@個接收的反射光108，能夠確定物體99的運動或姿勢。圖2示出了對應于圖1所示的姿勢傳感器系統(tǒng)100的信號圖200。具體地，如圖2所示，隨著照明源信號202在時間t0到tl和時間t2到t3開啟(例如，照明源102閃光)，由光傳感器104接收的反射光108導致光傳感器信號204增大到高于測量的環(huán)境光水平210，其中，這個增大對應于物體99的空間特性。結果，能夠基于所測量的隨時間的增大來確定物體99的運動或姿勢。然而，這些傳統(tǒng)系統(tǒng)100的缺點在于由環(huán)境光110導致的系統(tǒng)的傳感器104上的噪聲量。尤其是隨著環(huán)境光水平210增大，最小可檢測信號也增大，從而減小了系統(tǒng)100的分辨率和效率。結果，這些系統(tǒng)很多都被迫使用昂貴的噪聲消除元件，以便消除由環(huán)境光導致的噪聲。隨著設備尺寸不斷減小，不希望有額外的部件。

發(fā)明內容
實施例公開了一種姿勢感測設備，包括一個或多個傳感器和處理器，該處理器用于基于由所述傳感器接收的環(huán)境光和/或反射光來處理從所述傳感器輸出的感測電壓。所述處理器確定在目標與所述傳感器之間的環(huán)境光水平和/或距離，以使得在環(huán)境光水平超過環(huán)境光閾值和/或距離小于距離閾值的情況下，所述處理器基于所述環(huán)境光而不是所述反射光來確定目標相對于所述傳感器的運動。本申請的第一個方案針對一種用于檢測目標的姿勢的設備。所述設備包括:一個或多個光傳感器，每一個光傳感器都輸出對應于由所述傳感器感測的環(huán)境光的傳感器信號；以及與所述光傳感器耦合處理器，其中，所述處理器基于隨著所述目標移動接近所述光傳感器而由所述傳感器接收的環(huán)境光來確定所述目標的運動。在一些實施例中，所述處理器不與環(huán)境光的源耦合。在一些實施例中，所述設備進一步包括與所述處理器耦合的檢測器，其中，所述檢測器基于所述環(huán)境光確定環(huán)境光值。在一些實施例中，如果所述環(huán)境光值超過環(huán)境光閾值，則所述處理器僅基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。在一些實施例中，所述檢測器是一個或多個光傳感器，所述檢測器輸出一個傳感器信號。在一些實施例中，如果對應于從所述傳感器到所述目標的距離的距離值在目標距離閾值內，則所述處理器僅基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。在一些實施例中，如果所述距離值不在目標距離閾值內，則所述處理器基于所述環(huán)境光確定所述目標是否存在。在一些實施例中，所述設備進一步包括與所述處理器耦合的光源，其輸出源光，其中，由所述處理器基于所述目標反射的并由所述傳感器接收的源光來確定距離值。在一些實施例中，所述處理器使得所述光源僅在足以確定距離值的時間段中輸出光。在一些實施例中，如果環(huán)境光值不超過環(huán)境光閾值，所述處理器就基于目標反射的并由傳感器接收的源光來確定目標的運動。所述處理器周期性地、連續(xù)地或選擇性地確定目標的運動。在一些實施例中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然減小，基于環(huán)境光來確定目標的運動。在一些實施例中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然增大，基于目標反射的源光來確定目標的運動。本申請的第二個方案針對一種用于檢測目標的姿勢的方法。所述方法包括以一個或多個光傳感器接收環(huán)境光，輸出對應于由傳感器感測的環(huán)境光的傳感器信號，并基于隨著所述目標移動接近所述光傳感器而由所述傳感器接收的環(huán)境光來確定目標的運動。在一些實施例中，所述處理器不與環(huán)境光的源耦合。在一些實施例中，所述方法進一步包括用檢測器基于所述環(huán)境光確定環(huán)境光值。在一些實施例中，如果所述環(huán)境光值超過環(huán)境光閾值，則所述處理器僅基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。在一些實施例中，所述檢測器是一個或多個光傳感器，所述檢測器輸出一個傳感器信號。在一些實施例中，只有對應于從所述傳感器到所述目標的距離的距離值在目標距離閾值內，所述處理器才基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。在一些實施例中，所述方法進一步包括:如果所述距離值不在目標距離閾值內，則基于所述環(huán)境光確定所述目標是否存在。在一些實施例中，所述方法進一步包括以光源輸出源光，其中，由所述處理器基于所述目標反射的并由所述傳感器接收的源光來確定距離值。在一些實施例中，所述處理器使得所述光源僅在足以確定距離值的時間段中輸出光。在一些實施例中，所述方法進一步包括:如果環(huán)境光值不超過環(huán)境光閾值，就基于目標反射的并由傳感器接收的源光來確定目標的運動。所述處理器周期性地、連續(xù)地或選擇性地確定目標的運動。在一些實施例中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然減小，基于環(huán)境光來確定目標的運動。在一些實施例中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然增大，基于目標反射的源光來確定目標的運動。本申請的另一個方案針對一種用于檢測目標的姿勢的設備。所述設備包括:第一光源，用于產(chǎn)生第一光；一個或多個傳感器，用于感測第一光與第二光；及處理器，與所述一個或多個傳感器稱合，其中，如果由所述傳感器接收的環(huán)境光大于環(huán)境光閾值，所述處理器就基于由所述傳感器接收的第二光來確定目標的運動，否則就基于由所述傳感器接收的第一光來確定目標的運動。在一些實施例中，所述處理器不與第二光的源耦合。在一些實施例中，只有由所述傳感器接收的所述環(huán)境光大于環(huán)境光閾值，并且所述目標距所述傳感器在閾值距離內，所述處理器才基于所述第二光來確定所述目標的運動。在一些實施例中，如果由所述傳感器接收的所述環(huán)境光大于環(huán)境光閾值，但所述目標距所述傳感器不在閾值距離內，所述處理器就確定所述目標是否存在。在一些實施例中，第一光在由所述傳感器感測前由目標反射，第二光在由所述傳感器感測前不由所述目標反射。在一些實施例中，第二光是環(huán)境光的一部分。在一些實施例中，所述設備進一步包括與所述處理器耦合的檢測器，其中，所述檢測器基于所述環(huán)境光確定環(huán)境光值。在一些實施例中，所述檢測器是一個或多個光傳感器。在一些實施例中，在所述傳感器與所述目標之間的距離由所述處理器基于由所述目標反射的并由所述傳感器接收的第一光來確定。在一些實施例中，所述處理器使得所述第一光源僅在足以確定所述目標與所述傳感器之間的距離的時間段中輸出第一光。所述處理器周期性地、連續(xù)地或選擇性地確定目標的運動。在一些實施例中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然減小，基于第二光來確定目標的運動，其中，所述傳感器信號由所述傳感器基于接收的第一光和第二光輸出。在一些實施例中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然減小，基于目標反射的第一光來確定目標的運動。本申請的另一個方案針對一種檢測目標的姿勢的方法。所述方法包括以一個或多個傳感器感測由第一光源產(chǎn)生的第一光并感測第二光，以及如果由所述傳感器接收的環(huán)境光大于環(huán)境光閾值，就以處理器基于由所述傳感器接收的第二光來確定目標的運動，否則就基于由所述傳感器接收的第一光來確定目標的運動。在一些實施例中，所述處理器不與第二光的源耦合。在一些實施例中，所述方法進一步包括:如果由所述傳感器接收的所述環(huán)境光大于環(huán)境光閾值，并且所述目標距所述傳感器在閾值距離內，就以所述處理器基于所述第二光來確定所述目標的運動。在一些實施例中，所述方法進一步包括:如果由所述傳感器接收的所述環(huán)境光大于環(huán)境光閾值，但所述目標距所述傳感器不在閾值距離內，就以所述處理器確定所述目標是否存在。在一些實施例中，第一光在由所述傳感器感測前由目標反射，第二光在由所述傳感器感測前不由所述目標反射。在一些實施例中，第二光是環(huán)境光的一部分。在一些實施例中，所述方法進一步包括以檢測器基于所述環(huán)境光確定環(huán)境光值。在一些實施例中，所述檢測器是一個或多個光傳感器。在一些實施例中，所述方法進一步包括以所述處理器基于由所述目標反射的并由所述傳感器接收的第一光來確定在所述傳感器與所述目標之間的距離。在一些實施例中，所述方法進一步包括僅以所述第一光源在足以確定在所述目標與所述傳感器之間的距離的時間段中輸出第一光。所述處理器周期性地、連續(xù)地或選擇性地確定目標的運動。在一些實施例中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然減小，基于第二光來確定目標的運動，其中，所述傳感器信號由所述傳感器基于所接收的第一光和第二光輸出。在一些實施例中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然增大，基于目標反射的第一光來確定目標的運動。


圖1示出了傳統(tǒng)的姿勢感測系統(tǒng)。圖2示出了對應于圖1中所示的傳統(tǒng)姿勢傳感器系統(tǒng)的信號圖。圖3示出了根據(jù)一些實施例的姿勢感測系統(tǒng)的概念圖。圖4示出了對應于根據(jù)一些實施例的圖3中所示的姿勢感測系統(tǒng)的環(huán)境光模式的信號圖。圖5示出了根據(jù)一些實施例的使用姿勢感測系統(tǒng)的方法的流程圖。
具體實施例方式本申請的實施例針對一種用于檢測姿勢的姿勢感測設備。本領域技術人員會認識至IJ，以下對設備的詳細描述僅是說明性的，任何情況下都并非旨在進行限制。得益于本公開內容的技術人員易于想到所述設備的其他實施例?，F(xiàn)在將詳細介紹附圖中所示的設備的實施方式。在所有的附圖和以下的詳細說明中將使用相同的參考標記來指代相同或相似的部分。為了清楚，沒有顯示并說明本文所述的實施方式的所有常規(guī)特征。例如，下述的設備能夠包括本領域中公知的一個或多個額外的部件，例如存儲器，但在此出于簡潔的原因而省略了。當然，會理解，在任何這種實際實施方式的開發(fā)中，會有可能做出許多實施方式特定的決策，以便實現(xiàn)開發(fā)者特定的目的，例如服從與應用和商業(yè)有關的約束，這些特定目的在不同實施方式之間與不同開發(fā)者之間可以改變。此外，會理解，這個開發(fā)工作有可能是復雜且耗時的，但對于得益于本公開內容的本領域技術人員來說仍然是常規(guī)的工程任務。本文說明了姿勢感測設備和方法的實施例。姿勢感測設備包括:一個或多個傳感器；和處理器，用于基于由傳感器接收的環(huán)境光和/或反射光，處理從傳感器輸出的感測電壓。在工作中，處理器確定環(huán)境光水平和/或在目標與傳感器之間的距離，以使得在環(huán)境光水平超過環(huán)境光閾值和/或距離小于距離閾值的情況下，所述處理器基于所述環(huán)境光而不是所述反射光來確定目標相對于所述傳感器的運動。因此，姿勢感測設備和方法提供了在具有高環(huán)境光水平的區(qū)域中使得環(huán)境光成為信號而不是噪聲的優(yōu)點。結果，所述設備和方法提供了在具有高環(huán)境光水平的區(qū)域中的準確和較低成本操作，因為其無需昂貴的環(huán)境光和/或其他噪聲消除部件。此外，姿勢感測設備和方法提供了更省電的優(yōu)點，因為其能夠使用現(xiàn)有環(huán)境光來代替為光源供電。最后，姿勢感測設備和方法提供了使得能夠在兩個或多個姿勢感測模式之間轉換和基于環(huán)境光的水平和/或目標的距離進行存在感測的優(yōu)點，從而使得感測模式適合于環(huán)境。如本文所用的，目標的姿勢能夠包括目標的速度、加速度、旋轉和/或其他空間特性，環(huán)境光能夠包括其源不由設備控制或供電的光，和/或由設備控制或供電但沒有由目標反射回的光。圖3示出了根據(jù)一些實施例的姿勢感測系統(tǒng)300的概念圖。如圖3所示，姿勢感測系統(tǒng)300包括目標99和姿勢感測設備314。在一些實施例中，目標99是手指或手。可替換地，目標99能夠是本領域中公知的任何實體對象。在一些實施例中，姿勢感測設備314是移動計算設備，包括但不限于:移動電話、平板電腦、PDA、游戲設備、膝上型電腦或臺式計算機?？商鎿Q地，姿勢感測設備314能夠是本領域中公知的一個或多個其他電子設備。姿勢感測設備314包括:用于輸出光306的一個或多個光源302，用于接收光的一個或多個光傳感器304，環(huán)境光檢測器316和至少一個處理器312，所述至少一個處理器312與環(huán)境光檢測器316、光源302和光傳感器314耦合?？商鎿Q地，一個或多個上述部件能夠與設備314分離。在一些實施例中，處理器312與環(huán)境光檢測器316、光源302和/或光傳感器304電耦合?？商鎿Q地，處理器312能夠以無線方式或其他方式與環(huán)境光檢測器316、光源302和/或光傳感器304耦合，以使得處理器312能夠從環(huán)境光檢測器316和光傳感器304接收輸出信號，并向光源302發(fā)送控制信號。在一些實施例中，光源302包括發(fā)光二極管(LED)?？商鎿Q地，一個或多個光源302能夠包括本領域中公知的其他類型的發(fā)光設備或元件。在一些實施例中，光傳感器304包括光電檢測器?？商鎿Q地，一個或多個光傳感器304能夠包括本領域中公知的其他類型的光檢測設備或元件。在一些實施例中，環(huán)境光檢測器316是一個或多個光傳感器304?？商鎿Q地,環(huán)境光檢測器316與光傳感器304不同。
在工作中，環(huán)境光檢測器316檢測系統(tǒng)300內的環(huán)境光310，并基于所接收的環(huán)境光310向處理器312輸出環(huán)境光信號或值。處理器312將接收的環(huán)境光信號或值與存儲在處理器存儲器或設備314上的其他存儲器(未示出)中的預選的環(huán)境光閾值相比較。如果環(huán)境光值/信號不大于環(huán)境光閾值，處理器312就轉換到或繼續(xù)基于源光306、308確定目標99的姿勢。具體地，如果所述值/信號不大于環(huán)境光閾值，就通過以處理器312連續(xù)閃爍或開關光源302來獲得姿勢信息。具體地，光傳感器304能夠從閃爍的光源302接收源光306的反射部分308，其由目標99反射并回到光傳感器304?；谶@個接收的反射光308，能夠通過監(jiān)測感測光308隨時間的突然增大或“上沖(bump)”來確定目標99的姿勢。這些“上沖”對應于由于目標99的運動或姿勢而由目標99反射的光308的量的變化。結果，“上沖”使得處理器312能夠確定目標99的姿勢。在這個“源光模式”中，源光306、308被認為是信號，環(huán)境光310被認為是噪聲，以至于隨著環(huán)境光水平增大，信噪比變差。然而，如果環(huán)境光值/信號大于環(huán)境光閾值，處理器312就轉換到或繼續(xù)基于環(huán)境光310確定目標99的姿勢或存在。具體地，如果環(huán)境光值/信號大于環(huán)境光閾值，就通過以處理器312關閉光源302以使得只有環(huán)境光310 (非反射的源光308)由傳感器304接收，來確定目標99的姿勢或存在。具體地，光傳感器304能夠接收沒有被目標99阻塞或遮蔽的一部分環(huán)境光310。基于該接收的環(huán)境光310，通過監(jiān)測感測環(huán)境光310中隨時間的突然減小或“下沖(dip)”414 (見圖4)，能夠確定目標99的存在或姿勢。這些“下沖”414對應于由于目標99的存在或姿勢而由目標99遮蔽的光的量中的變化。結果，這些“下沖”414使得處理器312能夠確定目標99的存在或姿勢。在這個“環(huán)境光模式”中，環(huán)境光310自身被認為是信號，以使得隨著環(huán)境光水平增大，信噪比改善。因此，設備314能夠以改善的信噪比且無需環(huán)境光噪聲消除部件來提供在低環(huán)境光區(qū)域以及高環(huán)境光區(qū)域中都有效工作的優(yōu)點。為了區(qū)分存在確定和姿勢確定，在“環(huán)境光模式”過程中，設備314執(zhí)行目標接近度測試。具體地，如果發(fā)現(xiàn)目標99接近于傳感器304，環(huán)境光310就能夠用于確定目標99的姿勢?？商鎿Q地，如果發(fā)現(xiàn)目標99遠離傳感器304，環(huán)境光310就能夠用于確定目標99的存在。在一些實施例中，在環(huán)境光閾值的比較后，但在監(jiān)測由傳感器304針對減小或“下沖”414輸出的一個或多個信號之前執(zhí)行目標接近度測試?？商鎿Q地，目標接近度測試能夠在工作中的任何時間執(zhí)行。在接近度測試期間，處理器312在接近度時間段406 (見圖4)中開啟光源302，以便確定目標99是否接近于傳感器304。這個過程類似于在上述“源光模式”中使用反射光306的姿勢檢測，除了接近度時間段406的長度僅足以使處理器312確定由傳感器304接收的反射光308指示目標99的接近或非接近?？商鎿Q地，接近度時間段406能夠大于使用反射光308確定目標99的接近所需的時間。在一些實施例中，這個接近度確定/測試由處理器312執(zhí)行，其將在接近度時間段406期間的一個或多個傳感器信號中的增大或“上沖”408 (見圖4)與接近度閾值相比較?？商鎿Q地，將在接近度時間段406期間的一個或多個傳感器信號中的最大值或平均值與接近度閾值相比較來執(zhí)行接近度確定。在兩種情況中的任一種情況下，如果傳感器信號的變化或值大于接近度閾值，就確定目標99接近于傳感器304，否則，就確定目標99遠離傳感器304。在一些實施例中，接近度閾值是動態(tài)的，并基于所接收的環(huán)境光310來確定，以便總是將接近度閾值調整為大于當前環(huán)境光310值的預定義Λ值。在此類實施例中，能夠基于目標99距傳感器304的距離對一個或多個傳感器信號的影響來選擇△值，以使得△值對應于在目標99與傳感器304之間的預期距離?？商鎿Q地，接近度閾值能夠是預定義的靜態(tài)值。這樣，姿勢感測設備314能夠基于目標99的接近度而在環(huán)境光存在感測與環(huán)境光姿勢感測之間轉換。這使得姿勢感測設備314能夠通過使得在目標99遠離傳感器304時導致錯誤姿勢檢測的陰影效應的可能性最小來確保姿勢感測的準確度。在一些實施例中，能夠代替或協(xié)同光源302來使用本領域中公知的目標99接近度檢測的其它形式?？商鎿Q地，能夠省略將光源302用于接近度檢測和/或其它接近度檢測，以使得設備314選擇性地工作在存在檢測模式中或姿勢檢測模式中?？梢岳斫猓鲜雒恳粋€操作都能夠由設備314連續(xù)地、周期性地、和/或在需要時執(zhí)行。例如，處理器312能夠連續(xù)地、周期性地和/或基于來自用戶的請求檢查由環(huán)境光檢測器316接收的環(huán)境光水平，以確定設備314是否應在使用環(huán)境光130或源光306、308來確定目標99姿勢之間轉換。另外，應理解，盡管以環(huán)境光310的檢測為開始來說明姿勢感測設備314的工作，但該工作能夠在上述的其它點開始。圖4示出了根據(jù)一些實施例的對應于圖3中所示的姿勢感測系統(tǒng)300的環(huán)境光模式的信號圖400。具體地，如圖4所示，在接近度時間段406中，隨著光源302由處理器312開啟或閃爍，光源信號402從“低”到“高”。結果，如圖3所示，如果目標99接近于傳感器304，由于如上所述的從光源302接收的反射光308，傳感器信號304就將呈現(xiàn)在環(huán)境光水平410之上的突然增大或“上沖”408。相應地，一旦接近度時間段406結束并關閉光源302，處理器312就能夠在姿勢或存在感測時間段412期間監(jiān)測傳感器信號404的突然減小或“下沖”414，并使用該數(shù)據(jù)來計算目標99的存在或姿勢。具體地，如果確定目標99沒有接近傳感器304，則設備314能夠確定目標99的存在，如果目標99接近，就能夠確定目標99的姿勢。在一些實施例中，存在或姿勢感測時間段412從一個接近度時間段406的結束到下一個接近度時間段406的開始?？商鎿Q地，存在或姿勢感測時間段412能夠小于或大于在接近度時間段406之間 的時間。能夠隨時間重復這些環(huán)境光模式接近度檢測過程和監(jiān)測過程，以便監(jiān)測由目標導致的“下沖” 414，并使得處理器312能夠確定目標99的存在和/或姿勢。圖5示出了根據(jù)一些實施例的圖3的姿勢感測系統(tǒng)300的方法的流程圖。在步驟502處，環(huán)境光檢測器316和光傳感器304接收環(huán)境光310，并向處理器312輸出對應于由檢測器316感測的環(huán)境光值的檢測器信號。在一些實施例中，檢測器316是一個或多個光傳感器304。在步驟504處，處理器312確定環(huán)境光值是否超過環(huán)境光閾值。在步驟506處，如果環(huán)境光值不超過環(huán)境光閾值，光源302就輸出源光306,處理器312就基于由目標99反射到傳感器304的源光308確定目標99的姿勢。在一些實施例中，處理器312通過監(jiān)測傳感器信號404中的突然增大，而基于由目標99反射的源光308來確定目標99的姿勢。在步驟508處,如果環(huán)境光值超過環(huán)境光閾值,光源302就輸出源光306,處理器312基于由目標99反射到傳感器304的源光308來確定目標99是否接近于光傳感器304。在一些實施例中，處理器312通過將對應于在傳感器304與目標99之間的距離的距離值與目標距離閾值相比較，來確定目標99是否接近于傳感器304，其中，如果距離值在閾值內，就確定目標99是接近的。在一些實施例中，處理器312通過以光源302輸出源光306來確定距離值，其中，距離值基于由目標99反射到傳感器304的源光308。在一些實施例中，處理器312使得光源302僅在足以確定距離值的接近度時間段406中輸出源光306?？商鎿Q地，能夠省略步驟508。在步驟510處，如果目標99接近光傳感器304，處理器312就基于由傳感器304接收的環(huán)境光310確定目標99的姿勢。在一些實施例中，處理器312通過監(jiān)測傳感器信號404中的突然減小414，基于環(huán)境光310來確定目標99的姿勢。在步驟512處，如果目標99沒有接近光傳感器304，處理器312就基于由傳感器304接收的環(huán)境光310來確定目標99是否存在。在一些實施例中，處理器312周期性地、連續(xù)地或選擇性地確定目標99的姿勢和/或存在。本文所述的基于環(huán)境光的姿勢檢測的設備和方法具有許多優(yōu)點。具體地，所述設備和方法能夠在不存在諸如透鏡之類的信號放大部件或環(huán)境光消除部件的成本增大的情況下，在高和低環(huán)境光水平下都有效地工作。實際上，不像其它方法和設備，借助增大的環(huán)境光水平實際上改進了設備和方法的信噪比。此外，所述設備和方法能夠通過使得為光源供電以便提供用于檢測姿勢的反射光的需要最小而使用較少的功率。此外，所述設備和方法提供了使用接近度檢測在存在檢測與姿勢檢測之間轉換，從而使得由于陰影效應的錯誤姿勢讀取的可能性最小的優(yōu)點。因此，顯然本文所述的基于環(huán)境光的姿勢設備和方法具有許多益處。按照包含細節(jié)的特定實施例說明了本申請，以便于理解用于檢測姿勢的姿勢感測設備和方法的結構和工作的原理。多個附圖中所示和所述的許多部件可以互換，以獲得必要的結果，對這個說明的閱讀也應包含此類互換。這樣，本文對特定實施例及其細節(jié)的提及并非旨在將權利要求的范圍局限于此。本領域技術人員會理解，可以在不脫離本申請的精神和范圍的情況下，對選擇用于說明的實施例做出修改。
權利要求
1.一種用于檢測目標的姿勢的設備，包括: a.—個或多個光傳感器,每一個光傳感器都輸出對應于由所述傳感器感測的環(huán)境光的傳感器信號；以及 b.處理器，與所述光傳感器耦合，其中，所述處理器基于隨著所述目標移動接近所述光傳感器而由所述傳感器接收的所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，所述處理器不與所述環(huán)境光的源耦合。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，進一步包括與所述處理器耦合的檢測器，其中所述檢測器基于所述環(huán)境光確定環(huán)境光值。
4.根據(jù)權利要求3所述的設備，其中，如果所述環(huán)境光值超過環(huán)境光閾值，則所述處理器僅基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。
5.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中，所述檢測器是一個或多個光傳感器，所述檢測器輸出一個所述傳感器信號。
6.根據(jù)權利要求4所述的設備 ，其中如果對應于從所述傳感器到所述目標的距離的距離值在目標距離閾值內，則所述處理器僅基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。
7.根據(jù)權利要求6所述的設備，其中，如果所述距離值不在目標距離閾值內，則所述處理器基于所述環(huán)境光來確定所述目標是否存在。
8.根據(jù)權利要求6所述的設備，進一步包括與所述處理器耦合的光源，該光源輸出源光，其中，由所述處理器基于由所述目標反射的并由所述傳感器接收的源光來確定所述距離值。
9.根據(jù)權利要求8所述的設備，其中，所述處理器使得所述光源僅在足以確定所述距離值的時間段中輸出光。
10.根據(jù)權利要求8所述的設備，其中，如果環(huán)境光值不超過環(huán)境光閾值，所述處理器就基于由所述目標反射的并由所述傳感器接收的所述源光來確定所述目標的運動。
11.根據(jù)權利要求10所述的設備，其中，所述處理器周期性地、連續(xù)地或選擇性地確定目標的運動。
12.根據(jù)權利要求11所述的設備，其中，所述處理器通過監(jiān)測所述傳感器信號中的突然減小，基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。
13.根據(jù)權利要求12所述的設備，其中，所述處理器通過監(jiān)測所述傳感器信號中的突然增大，基于由所述目標反射的所述源光來確定所述目標的運動。
14.一種用于檢測目標的姿勢的方法，包括: a.以一個或多個光傳感器接收環(huán)境光，并輸出對應于由所述傳感器感測的環(huán)境光的傳感器信號；以及 b.基于隨著所述目標移動接近所述光傳感器而由所述傳感器接收的所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述處理器不與所述環(huán)境光的源耦合。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，進一步包括用檢測器基于所述環(huán)境光確定環(huán)境光值。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，如果所述環(huán)境光值超過環(huán)境光閾值，則所述處理器僅基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中，所述檢測器是一個或多個所述光傳感器，所述檢測器輸出一個所述傳感器信號。
19.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中，只有在對應于從所述傳感器到所述目標的距離的距離值在目標距離閾值內的情況下，所述處理器才基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，進一步包括:如果所述距離值不在所述目標距離閾值內，則基于所述環(huán)境光確定所述目標是否存在。
21.根據(jù)權利要求19所述的方法，進一步包括以光源輸出源光，其中，由所述處理器基于由所述目標反射的并由所述傳感器接收的源光來確定所述距離值。
22.根據(jù)權利要求21所述的方法，其中，所述處理器使得所述光源僅在足以確定所述距離值的時間段中輸出光。
23.根據(jù)權利要求21所述的方法，進一步包括:如果環(huán)境光值不超過所述環(huán)境光閾值，就基于由所述目標反射的并由所述傳感器接收的源光來確定所述目標的運動。
24.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中，所述處理器周期性地、連續(xù)地或選擇性地確定所述目標的運動。
25.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中，所述處理器通過監(jiān)測所述傳感器信號中的突然減小，基于所述環(huán)境光來確定所述目標的運動。
26.根據(jù)權利要求25所述的方法，其中，所述處理器通過監(jiān)測所述傳感器信號中的突然增大，基于由所述目標反射的所述源光來確定所述目標的運動。
27.一種用于檢測目標的姿勢的設備，包括: a.第一光源，用于產(chǎn)生第一光； b.傳感器陣列，用于感測所述第一光與第二光；以及 c.處理器，與一個或多個所述傳感器耦合，其中，如果由所述傳感器接收的環(huán)境光大于環(huán)境光閾值，所述處理器就基于由所述傳感器接收的所述第二光來確定所述目標的運動，否則就基于由所述傳感器接收的所述第一光來確定所述目標的運動。
28.根據(jù)權利要求27所述的設備，其中，所述處理器不與所述第二光的源耦合。
29.根據(jù)權利要求28所述的設備，其中，只有在由所述傳感器接收的所述環(huán)境光大于所述環(huán)境光閾值并且所述目標距所述傳感器在閾值距離內的情況下，所述處理器才基于所述第二光來確定所述目標的運動。
30.根據(jù)權利要求29所述的設備，其中，如果由所述傳感器接收的所述環(huán)境光大于所述環(huán)境光閾值，但所述目標距所述傳感器不在所述閾值距離內，所述處理器就確定所述目標是否存在。
31.根據(jù)權利要求30所述的設備，其中，所述第一光在由所述傳感器感測前由所述目標反射，所述第二光在由所述傳感器感測前不由所述目標反射。
32.根據(jù)權利要求31所述的設備，其中，所述第二光是所述環(huán)境光的一部分。
33.根據(jù)權利要求32所述的設備，進一步包括與所述處理器耦合的檢測器，其中，所述檢測器基于所述環(huán)境光確定所述環(huán)境光值。
34.根據(jù)權利要求33所述的設備，其中，所述檢測器是一個或多個所述光傳感器。
35.根據(jù)權利要求33所述的設備，其中，在所述傳感器與所述目標之間的距離由所述處理器基于由所述目標反射的并由所述傳感器接收的所述第一光來確定。
36.根據(jù)權利要求35所述的設備，其中，所述處理器使得所述第一光源僅在足以確定所述目標與所述傳感器之間的距離的時間段中輸出所述第一光。
37.根據(jù)權利要求36所述的設備，其中，所述處理器周期性地、連續(xù)地或選擇性地確定所述目標的運動。
38.根據(jù)權利要求37所述的設備，其中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然減小，基于所述第二光來確定所述目標的運動，其中，由所述傳感器基于所接收的第一光和第二光輸出所述傳感器信號。
39.根據(jù)權利要求38所述的設備，其中，所述處理器通過監(jiān)測所述傳感器信號中的突然增大，基于由所述目標反射的所述第一光來確定所述目標的運動。
40.一種檢測目標的姿勢的方法，包括: a.以一個或多個傳感器感測由第一光源產(chǎn)生的第一光并感測第二光；以及 b.如果由所述傳感器接收的環(huán)境光大于環(huán)境光閾值，就以處理器基于由所述傳感器接收的所述第二光來確定所述目標的運動，否則就基于由所述傳感器接收的所述第一光來確定所述目標的運動。
41.根據(jù)權利要求41所述的方法，其中，所述處理器不與所述第二光的源耦合。
42.根據(jù)權利要求41所述的方法，進一步包括:如果由所述傳感器接收的所述環(huán)境光大于所述環(huán)境光閾值，并且所述目標距所述傳感器在閾值距離內，就以所述處理器基于所述第二光來確定所述目標的運動。
43.根據(jù)權利要求42所述的方法，進一步包括:如果由所述傳感器接收的所述環(huán)境光大于所述環(huán)境光閾值，但所述目標距所述傳感器不在所述閾值距離內，就以所述處理器確定所述目標是否存在。
44.根據(jù)權利要求43所述的方法，其中，所述第一光在由所述傳感器感測前由所述目標反射，所述第二光在由所述傳感器感測前不由所述目標反射。
45.根據(jù)權利要求44所述的方法，其中，所述第二光是所述環(huán)境光的一部分。
46.根據(jù)權利要求45所述的方法，進一步包括以檢測器基于所述環(huán)境光確定所述環(huán)境光值。
47.根據(jù)權利要求46所述的方法，其中，所述檢測器是一個或多個所述光傳感器。
48.根據(jù)權利要求45所述的方法，進一步包括以所述處理器基于由所述目標反射的并由所述傳感器接收的所述第一光來確定在所述傳感器與所述目標之間的距離。
49.根據(jù)權利要求48所述的方法，進一步包括僅以所述第一光源在足以確定所述目標與所述傳感器之間的距離的時間段中輸出所述第一光。
50.根據(jù)權利要求49所述的方法，其中，所述處理器周期性地、連續(xù)地或選擇性地確定所述目標的運動。
51.根據(jù)權利要求50所述的方法，其中，所述處理器通過監(jiān)測傳感器信號中的突然減小，基于所述第二光來確定所述目標的運動，其中，由所述傳感器基于所接收的第一光和第二光輸出所述傳感器信號。
52.根據(jù)權利要求51所述的方法，其中，所述處理器通過監(jiān)測所述傳感器信號中的突然增大，基于由所述目標反射的所述第一光來確定所述目標的運動。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于環(huán)境光的姿勢檢測。具體而言，一種姿勢感測設備包括一個或多個傳感器和處理器，用于基于由所述傳感器接收的環(huán)境光和/或反射光來處理從所述傳感器輸出的感測電壓。所述處理器確定在目標與所述傳感器之間的環(huán)境光水平和/或距離，以使得在環(huán)境光水平超過環(huán)境光閾值和/或距離小于距離閾值的情況下，所述處理器基于所述環(huán)境光而不是所述反射光來確定目標相對于所述傳感器的運動。
文檔編號G06F3/01GK103207669SQ20131000913
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權日2012年1月12日
發(fā)明者G·E·塔納斯 申請人:馬克西姆綜合產(chǎn)品公司