手势控制设备、方法、系统和存储介质的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种与可控制设备一起使用的手势控制设备。
[0002] 本发明还涉及一种与可控制设备一起使用的手势控制方法。
[0003] 本发明还涉及一种包括程序的存储介质，所述程序当被执行时，执行所述方法的 全部步骤。
[0004] 本发明还涉及一种包括手势控制设备和可控制设备的系统。
【背景技术】
[0005] 手势控制被市场越来越多地采用。不同的技术正被应用，诸如： -光学传感器 -电容式传感器 -超声传感器 -2D照相机技术 -3D照相机技术(例如，飞行时间） 从成本的角度看，前三项技术对于在大量应用中使用特别有吸引力。一个示例为 Philips Shoqbox产品。该产品的特征在于经由光学传感器进行的手势控制。到目前为止， 仅支持分立的手势，以跳到下一首/前一首歌曲或者使音频静音/取消静音。将光调暗 (1 ight-dimming)是对于手势控制的另一个可能的应用，其中，手在特定空间范围内的移动 具有在某个强度范围内的光强的效果。
[0006] 控制可控制设备的可感知输出的幅度(诸如音频音量或光强)在具有诸如可旋转 或可滑动旋钮之类的物理用户控制设施或者诸如在触摸屏上对这样的旋钮的模拟之类的 虚拟用户控制设施的系统中是相对直观的。
[0007] 应当指出，US2007/126696公开了一种用于将虚拟用户界面映射到图形用户界面 的系统和方法。所述方法可以包括标识虚拟用户界面的第一坐标系统中的物体移动的范 围；标识图形用户界面(GUI)的第二坐标系统中的显示范围；以及，将物体运动的范围映射 到显示范围以产生虚拟映射。GUI可以在显示器上，所述显示器诸如是计算机监视器、膝上 型显示器或者诸如是蜂窝电话、便携式音乐播放器、个人数字助理或任何其他合适的通信 设备之类的移动通信设备。GUI可以包括诸如是媒体控制104之类的构件，所述媒体控制104 可以经由VUI中的无触摸感测来控制。
[0008] 与物理上受控制的设备相反，在受手势控制的系统中，对于用户来说估计所控制 的设备上的手势的效果可能是更困难的，并且非预期的移动可以导致在所控制的设备上的 令人不适或者灾难性的效果。例如，在光调暗应用中，用户手的移动可以促使光非预期地超 过最大强度，这可能是令人不适的。在声控应用中，非预期的超过最大音量可导致对扬声器 的损坏。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种提供对所控制的设备的改进控制的手势控制设备。
[0010] 本发明的进一步的目的是提供一种提供对所控制的设备的改进控制的手势控制 方法。
[0011] 本发明的更进一步的目的是提供一种包括程序的存储介质，所述程序当被执行 时，执行所述改进方法的全部步骤。
[0012] 本发明的更进一步的目的是提供一种包括改进手势控制设备和可控制设备的系 统。
[0013] 根据本发明的第一方面，提供了一种与可控制设备一起使用的手势控制设备，其 中，所述手势控制设备使能够根据幅度控制手势在预定的幅度范围内控制所述可控制设备 的可感知输出的幅度，所述手势控制设备包括： -手势控制界面，以用于提供指示所检测的手势的检测信号， -幅度控制单元，以用于响应于所述检测信号而生成对所述可感知输出的幅度进行指 示的设备控制信号，其中，所述手势控制界面进一步能够识别至少一个子范围选择手势，其 与由所述幅度控制单元对所述预定的幅度范围的子范围进行的选择相对应，并且其中，所 述手势控制单元将所控制的幅度限于所述子范围内。在根据本发明的手势控制设备中，BP 刻可用的幅度范围限于由所控制的设备使之潜在可用的幅度范围的子范围。随之，改进的 手势控制设备防止用户可以非故意地将可控制幅度变更为非预期的高（或者低）水平。然 而，用户仍然可以通过利用至少一个子范围选择手势指示合适的幅度子范围来在潜在可用 的范围内控制幅度。
[0014] 本发明的典型应用包括光强控制、音频音量控制和温度控制。此外，其中通过手势 进行的改进控制是合期望的其他应用是可能的，诸如光颜色控制，滚动通过列表、图像操纵 (缩放、旋转)等。
[0015] 为实现对幅度子范围的选择，各种选项是可能的。幅度子范围可以例如被实现为， 由检测信号指示的幅度在子范围边界之间被截断。在一个实施例中，对子范围的选择通过 将针对幅度控制手势的可用范围映射到子范围来实现。针对幅度控制手势的范围例如是第 一边界和第二边界之间的用户的手或者其他物体的位置，其中，第一边界与子范围的最低 幅度相对应，以及，第二边界与子范围的最高幅度相对应。这样，不仅达到了将幅度限于所 述子范围，而还达到了用户可以比仅通过截断将可能的那样更准确地控制幅度。
[0016] 对于幅度控制手势，各种选项是可能的。幅度控制手势可以例如通过位置或者角 度(例如，手的位置或者所指向的方向的角度)来指示幅度的期望值。可替换地，幅度控制手 势可以通过(例如，移动的手的速度或者挥动的手的频率)速度或者频率来指示幅度的期望 值。贯穿措辞，位置用来指示在对于幅度控制手势来说可访问的比例上的点。为简单起见， 将假设位置被标准化到〇与1之间的比例上。例如，从1到5 Hz的范围中的挥动的手的频率f 可以被标准化为该比例上的位置，以致P = l/5f。同样地，从0到360度的范围中的由手臂所 指示的角度α可以被标准化为该比例上的位置，以致P = α/360。
[0017] 手势控制界面12可以使用无接触感测机制。例如，可以提供使用视觉辐射(例如， 来自布置在环境中的照明设施的视觉辐射)来感测环境的传感器。然而，这不是必要的。例 如，传感器可以使用通过操作手势控制设备的人所放射的红外辐射。在一个实施例中，传感 器是飞行时间（ToF)传感器。该类型的传感器通常包括放射红外辐射的红外辐射源，并且测 量由物体反射的光被接收所具有的时间延迟作为对深度的度量。此外，用于实施这样的类 型的传感器的各种其他方法是已知的。此外，可以应用使用超声或者WiFi的其他手势检测 方法。可替换地，所观测的手势可以是通过触摸板所观测的轨迹，例如刷动移动。
[0018] 应当指出，所控制的幅度不必以线性方式与由手势指示的位置或者其他变量相 关。在实施例中，幅度可以例如作为位置或者其他变量的对数函数或者其他函数而改变。
[0019] 在一个实施例中，所述至少一个子范围选择手势包括第一和第二子范围选择手 势，其中，第一子范围选择手势与由幅度控制单元对于比当前所选子范围更低的幅度子范 围进行选择相对应，并且其中，第二子范围选择手势与由所述幅度控制单元对于比当前所 选幅度范围更高的幅度子范围进行选择相对应。这提供了一种控制幅度的非常实用的方 式。
[0020] 在一个实施例中，手势控制界面能够识别第一和第二空间边界内的物体的位置， 并且其中，第一子范围选择手势是物体在从第二空间边界到第一空间边界的方向上通过第 一空间边界的转移，其中，第二子范围选择手势是物体在从第一空间边界到第二空间边界 的方向上通过第二空间边界的转移，并且其中，幅度控制手势是所述物体在所述第一和所 述第二空间边界之间的位置和移动中的一项。这样，提供了一种非常直观的控制的方式。尝 试达到比在当前所选幅度子范围的情况下可用的更高的幅度的用户可以通过将他/她的手 移动超过第二空间边界来自然地对此进行指示，并且随之选择更高等级的幅度子范围。类 似地，尝试达到比在当前所选幅度子范围的情况下可用的更低的幅度的用户可以通过将 他/她的手移动超过第一空间边界来自然地对此进行指示，并且随之选择更低等级的幅度 子范围。
[0021] 在一个实施例中，第一和第二空间边界之间的参考位置与幅度的当前设置相对 应，其中，参考位置远离第一和第二边界之间的中央位置。这暗示具有比当前所选幅度更高 幅度的幅度子范围的可用部分与具有比当前所选幅度更低幅度的幅度子范围的可用部分 不同。例如，可以将参考位置布置在与较低空间边界相距相对应于该参考位置与较高边界