靈活的房間控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明整體涉及人機(jī)接口，并且尤其涉及房間或建筑物中的用戶控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]房間控制器(諸如電氣開關(guān)和溫度控制恒溫器)的位置一般是在建筑物的建筑設(shè)計(jì)期間被選定，并且然后控制器在建筑施工期間被硬接線到壁內(nèi)的適當(dāng)位置。如果居住者后來希望添加控制器或?qū)⒁延锌刂破饕苿拥搅硪晃恢?，則一般將必須在墻中打洞、重新布線、并且然后修復(fù)并重新油漆。
[0003]掃描投影儀在本領(lǐng)域中是已知的。例如，美國專利8，437，063描述了一種掃描光束的方法，其利用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)設(shè)備驅(qū)動第一鏡和第二鏡以沿第一軸線和第二軸線來掃描光束，該美國專利的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。
[0004]又如，美國專利申請公開2013/0106692描述了用于3D映射的掃描投影儀和圖像捕獲模塊，該美國專利申請公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。該公開描述了用于映射的裝置，該裝置包括照明模塊，該照明模塊包括輻射源，該輻射源被配置為發(fā)射輻射束。掃描器接收并在選擇的角范圍上掃描所述輻射束。照明光學(xué)器件投影所掃描的輻射束以便產(chǎn)生在感興趣的區(qū)域上延伸的點(diǎn)圖案。成像模塊捕獲被投影到感興趣的區(qū)域中的物體上的圖案的圖像。處理器處理該圖像以便構(gòu)建所述物體的三維(3D)圖，也被稱為深度圖。
[0005]又如，被轉(zhuǎn)讓給本專利申請的受讓人的美國專利申請公開2013/0106692描述了一種改進(jìn)的內(nèi)容投影設(shè)備，該設(shè)備察覺到在其視場中的物體，從而將這樣的物體識別為適于在其上投影內(nèi)容，該美國專利申請公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。該投影設(shè)備可通過控制所投影內(nèi)容的比例、失真、焦點(diǎn)，以及通過改變所投影內(nèi)容自身來適應(yīng)物體的幾何結(jié)構(gòu)和特性。除此之外或另選地，該投影設(shè)備可根據(jù)觀察者與所投影內(nèi)容的關(guān)系(諸如其凝視向量、與內(nèi)容被投影到上面的表面之間的距離、以及其他類似參數(shù))來調(diào)整所投影內(nèi)容。用于分析用于投影的幾何結(jié)構(gòu)的2D/3D輸入設(shè)備也可被用于與所投影內(nèi)容進(jìn)行交互。
[0006]另一類型的掃描深度引擎在被轉(zhuǎn)讓給本專利申請的受讓人的美國專利申請公開2013/0207970中進(jìn)行了描述，并且該美國專利申請公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。映射裝置包括發(fā)射包括光脈沖的光束的發(fā)射器和被配置為在場景上在預(yù)定義的掃描范圍內(nèi)掃描所述光束的掃描器。接收器接收從所述場景反射的光，并生成輸出，該輸出指示所述脈沖到所述場景中的點(diǎn)并從所述點(diǎn)回來的飛行時間。處理器被耦接來控制掃描器，以使所述光束在所述掃描范圍內(nèi)在選擇的窗口上進(jìn)行掃描，并處理接收器的輸出，以生成所述場景在所述選擇的窗口內(nèi)的部分的3D圖。
[0007]深度感測可被用于提供“虛擬觸控板”功能性。例如，轉(zhuǎn)讓給本專利申請的受讓人的美國專利申請公開2013/0283213描述了一種方法，在該方法中，計(jì)算機(jī)接收至少包含物理表面的二維圖像(2D)并將該物理表面劃分為一個或多個物理區(qū)域，該美國專利申請公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。為這些區(qū)域中的每一者分配功能性，每個所述功能性對應(yīng)于觸覺輸入設(shè)備。至少包含位于所述物理區(qū)域中的一個物理區(qū)域上的計(jì)算機(jī)用戶的手的一系列三維(3D)圖被接收。所述3D圖被分析，以檢測用戶所執(zhí)行的手勢，并且基于該手勢，為對應(yīng)于所述物理區(qū)域中的所述一個物理區(qū)域的觸覺輸入設(shè)備模擬輸入。
[0008]深度圖可被分析，以找到出現(xiàn)在此類圖中的手和手指的姿態(tài)。例如，轉(zhuǎn)讓給本專利申請的受讓人的美國專利申請公開2013/0236089描述了一種方法，在該方法中，基于分布在人手上相應(yīng)位置中的多個小塊中的深度值來從深度圖提取描述符，該美國專利申請公開的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。將所提取的描述符與數(shù)據(jù)庫中先前存儲的描述符進(jìn)行匹配，并基于所存儲的與所匹配的描述符相關(guān)聯(lián)的信息來估計(jì)人手的姿態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]下文中描述的本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于有利于在封閉環(huán)境中與控制器的用戶交互的方法和設(shè)備。
[0010]因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了控制裝置，該控制裝置包括光學(xué)子系統(tǒng)，該光學(xué)子系統(tǒng)被配置為將第一光朝向包括接近房間的壁的用戶的手的場景引導(dǎo)，以及接收從該場景反射的所述第一光，并且將第二光朝向所述壁引導(dǎo)以將控制設(shè)備的圖像投影到所述壁上。處理器被配置為控制所述光學(xué)子系統(tǒng)以響應(yīng)于所接收的第一光來生成所述場景的深度圖，處理所述深度圖以檢測在所投影圖像的位置中所述手對所述壁的接近度，并響應(yīng)于所述接近度來控制所述房間中的電氣設(shè)備。
[0011 ] 在一些實(shí)施例中，處理器被配置為通過處理所述深度圖來檢測所述手與所述壁的接觸，并響應(yīng)于所檢測到的接觸來控制所述電氣設(shè)備。除此之外或另選地，處理器可被配置為響應(yīng)于由所述手在所投影圖像的位置中接近所述壁時所做出的手勢來修改所述控制設(shè)備的圖像的外觀或者修改所述控制設(shè)備的圖像被投影的位置。進(jìn)一步除此之外或另選地，處理器可被配置為響應(yīng)于用戶的輸入而在所述壁上的新位置中添加并投影另一控制設(shè)備。
[0012]在本發(fā)明所公開的實(shí)施例中，光學(xué)子系統(tǒng)包括第一光源和檢測器，所述第一光源被配置為將所述第一光作為一系列脈沖而發(fā)射，所述檢測器被配置為檢測從所述場景反射的所述脈沖的飛行時間，并且其中所述處理器被配置為基于從所述光學(xué)子系統(tǒng)接收的飛行時間數(shù)據(jù)來生成所述深度圖。
[0013]在一些實(shí)施例中，光學(xué)子系統(tǒng)包括掃描器，所述掃描器被配置為在所述場景上掃描所述第一光和所述第二光，以生成所述深度圖并投影所述圖像。通常，所述掃描器包括掃描鏡，所述掃描鏡被配置為在所述場景上同時掃描所述第一光和所述第二光。任選地，所述光學(xué)子系統(tǒng)被配置為控制所述第二光，使得在所述鏡掃描經(jīng)過所述手時，所述控制設(shè)備的圖像不被投影到所述手上。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種用于控制電氣設(shè)備的方法，所述方法包括將第一光朝向包括接近房間的壁的用戶的手的場景引導(dǎo)。從所述場景反射的所述第一光被接收，并且響應(yīng)于所接收的第一光來生成所述場景的深度圖。將第二光朝向所述壁引導(dǎo)，以將控制設(shè)備的圖像投影到所述壁上。所述深度圖被處理，以檢測在所投影圖像的位置中所述手對所述壁的接近度。響應(yīng)于所述接近度來控制所述房間中的電氣設(shè)備。
[0015]結(jié)合附圖通過下面對本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述，將更全面地理解本發(fā)明，在附圖中:
【附圖說明】
[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有基于投影的控制系統(tǒng)的房間的示意性圖解；并且
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意性地示出基于投影的房間控制單元的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本文以下描述的本發(fā)明的實(shí)施例為房間控制器放置問題提供了一種替代形式的靈活解決方案。在這些實(shí)施例中，如下文詳細(xì)所述，控制單元將控制設(shè)備的圖像投影到房間的壁上，并遠(yuǎn)程地感測用戶與所投影設(shè)備的接觸和對所投影設(shè)備的操控(或更準(zhǔn)確的說是用戶的手和手指在該情形下與圖像被投影到的壁的接觸及其手勢)。所投影設(shè)備的范圍涵蓋了從簡單的接通/關(guān)斷開關(guān)到更復(fù)雜的控制器，諸如撥號盤、滑動條、和小鍵盤。
[0019]用戶可通過與控制系統(tǒng)的交互(諸如通過沿壁將所投影設(shè)備按住拖拽到新位置)來隨意地修改、添加或移除控制設(shè)備。本發(fā)明的系統(tǒng)因此模擬常見的控制模