灵活的房间控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明整体涉及人机接口，并且尤其涉及房间或建筑物中的用户控制器。
【背景技术】
[0002]房间控制器(诸如电气开关和温度控制恒温器)的位置一般是在建筑物的建筑设计期间被选定，并且然后控制器在建筑施工期间被硬接线到壁内的适当位置。如果居住者后来希望添加控制器或将已有控制器移动到另一位置，则一般将必须在墙中打洞、重新布线、并且然后修复并重新油漆。
[0003]扫描投影仪在本领域中是已知的。例如，美国专利8，437，063描述了一种扫描光束的方法，其利用微机电系统(MEMS)设备驱动第一镜和第二镜以沿第一轴线和第二轴线来扫描光束，该美国专利的公开内容以引用方式并入本文。
[0004]又如，美国专利申请公开2013/0106692描述了用于3D映射的扫描投影仪和图像捕获模块，该美国专利申请公开的公开内容以引用方式并入本文。该公开描述了用于映射的装置，该装置包括照明模块，该照明模块包括辐射源，该辐射源被配置为发射辐射束。扫描器接收并在选择的角范围上扫描所述辐射束。照明光学器件投影所扫描的辐射束以便产生在感兴趣的区域上延伸的点图案。成像模块捕获被投影到感兴趣的区域中的物体上的图案的图像。处理器处理该图像以便构建所述物体的三维(3D)图，也被称为深度图。
[0005]又如，被转让给本专利申请的受让人的美国专利申请公开2013/0106692描述了一种改进的内容投影设备，该设备察觉到在其视场中的物体，从而将这样的物体识别为适于在其上投影内容，该美国专利申请公开的公开内容以引用方式并入本文。该投影设备可通过控制所投影内容的比例、失真、焦点，以及通过改变所投影内容自身来适应物体的几何结构和特性。除此之外或另选地，该投影设备可根据观察者与所投影内容的关系(诸如其凝视向量、与内容被投影到上面的表面之间的距离、以及其他类似参数)来调整所投影内容。用于分析用于投影的几何结构的2D/3D输入设备也可被用于与所投影内容进行交互。
[0006]另一类型的扫描深度引擎在被转让给本专利申请的受让人的美国专利申请公开2013/0207970中进行了描述，并且该美国专利申请公开的公开内容以引用方式并入本文。映射装置包括发射包括光脉冲的光束的发射器和被配置为在场景上在预定义的扫描范围内扫描所述光束的扫描器。接收器接收从所述场景反射的光，并生成输出，该输出指示所述脉冲到所述场景中的点并从所述点回来的飞行时间。处理器被耦接来控制扫描器，以使所述光束在所述扫描范围内在选择的窗口上进行扫描，并处理接收器的输出，以生成所述场景在所述选择的窗口内的部分的3D图。
[0007]深度感测可被用于提供“虚拟触控板”功能性。例如，转让给本专利申请的受让人的美国专利申请公开2013/0283213描述了一种方法，在该方法中，计算机接收至少包含物理表面的二维图像(2D)并将该物理表面划分为一个或多个物理区域，该美国专利申请公开的公开内容以引用方式并入本文。为这些区域中的每一者分配功能性，每个所述功能性对应于触觉输入设备。至少包含位于所述物理区域中的一个物理区域上的计算机用户的手的一系列三维(3D)图被接收。所述3D图被分析，以检测用户所执行的手势，并且基于该手势，为对应于所述物理区域中的所述一个物理区域的触觉输入设备模拟输入。
[0008]深度图可被分析，以找到出现在此类图中的手和手指的姿态。例如，转让给本专利申请的受让人的美国专利申请公开2013/0236089描述了一种方法，在该方法中，基于分布在人手上相应位置中的多个小块中的深度值来从深度图提取描述符，该美国专利申请公开的公开内容以引用方式并入本文。将所提取的描述符与数据库中先前存储的描述符进行匹配，并基于所存储的与所匹配的描述符相关联的信息来估计人手的姿态。
【发明内容】
[0009]下文中描述的本发明的实施例提供了用于有利于在封闭环境中与控制器的用户交互的方法和设备。
[0010]因此，根据本发明的实施例提供了控制装置，该控制装置包括光学子系统，该光学子系统被配置为将第一光朝向包括接近房间的壁的用户的手的场景引导，以及接收从该场景反射的所述第一光，并且将第二光朝向所述壁引导以将控制设备的图像投影到所述壁上。处理器被配置为控制所述光学子系统以响应于所接收的第一光来生成所述场景的深度图，处理所述深度图以检测在所投影图像的位置中所述手对所述壁的接近度，并响应于所述接近度来控制所述房间中的电气设备。
[0011 ] 在一些实施例中，处理器被配置为通过处理所述深度图来检测所述手与所述壁的接触，并响应于所检测到的接触来控制所述电气设备。除此之外或另选地，处理器可被配置为响应于由所述手在所投影图像的位置中接近所述壁时所做出的手势来修改所述控制设备的图像的外观或者修改所述控制设备的图像被投影的位置。进一步除此之外或另选地，处理器可被配置为响应于用户的输入而在所述壁上的新位置中添加并投影另一控制设备。
[0012]在本发明所公开的实施例中，光学子系统包括第一光源和检测器，所述第一光源被配置为将所述第一光作为一系列脉冲而发射，所述检测器被配置为检测从所述场景反射的所述脉冲的飞行时间，并且其中所述处理器被配置为基于从所述光学子系统接收的飞行时间数据来生成所述深度图。
[0013]在一些实施例中，光学子系统包括扫描器，所述扫描器被配置为在所述场景上扫描所述第一光和所述第二光，以生成所述深度图并投影所述图像。通常，所述扫描器包括扫描镜，所述扫描镜被配置为在所述场景上同时扫描所述第一光和所述第二光。任选地，所述光学子系统被配置为控制所述第二光，使得在所述镜扫描经过所述手时，所述控制设备的图像不被投影到所述手上。
[0014]根据本发明的实施例还提供了一种用于控制电气设备的方法，所述方法包括将第一光朝向包括接近房间的壁的用户的手的场景引导。从所述场景反射的所述第一光被接收，并且响应于所接收的第一光来生成所述场景的深度图。将第二光朝向所述壁引导，以将控制设备的图像投影到所述壁上。所述深度图被处理，以检测在所投影图像的位置中所述手对所述壁的接近度。响应于所述接近度来控制所述房间中的电气设备。
[0015]结合附图通过下面对本发明的实施例的详细描述，将更全面地理解本发明，在附图中:
【附图说明】
[0016]图1为根据本发明的实施例的具有基于投影的控制系统的房间的示意性图解；并且
[0017]图2是根据本发明的实施例的示意性地示出基于投影的房间控制单元的框图。
【具体实施方式】
[0018]本文以下描述的本发明的实施例为房间控制器放置问题提供了一种替代形式的灵活解决方案。在这些实施例中，如下文详细所述，控制单元将控制设备的图像投影到房间的壁上，并远程地感测用户与所投影设备的接触和对所投影设备的操控(或更准确的说是用户的手和手指在该情形下与图像被投影到的壁的接触及其手势)。所投影设备的范围涵盖了从简单的接通/关断开关到更复杂的控制器，诸如拨号盘、滑动条、和小键盘。
[0019]用户可通过与控制系统的交互(诸如通过沿壁将所投影设备按住拖拽到新位置)来随意地修改、添加或移除控制设备。本发明的系统因此模拟常见的控制模