专利名称：手势控制的手机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种手势控制的手机。
背景技术：
现有手机的操作一般都是通过机械按键、电阻式触摸屏或者电容式触摸屏中的一种实现的，或是通过将机械按键与触摸屏相结合的方式来实现的。而为了实现用户体验更加良好的两点触控或是多点触控的手势控制方式，则必须采用价格比较昂贵的电容式触摸屏，这无疑会导致手机制造成本的升高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的手机在实现手势控制的同时会导致制造成本升高的缺陷，提供一种可以使用户在无需接触按键及触摸屏的情况下便能够实现手势控制、并且制造成本较低的手机。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种手势控制的手机，其包括一基带芯片，其特点在于，该手机还包括一与该基带芯片相连的多通道接近传感单元，该多通道接近传感单元包括一包括至少一个红外LED的红外LED阵列；一与该红外LED阵列相连的红外检测器，用于检测各红外LED发出的红外光的反射光；一与该红外检测器相连的手势识别模块，用于根据各红外LED发出的红外光的反射光识别用户手势；一与该手势识别模块相连的手势-指令转换模块，用于根据预设的手势-指令对应关系将识别出的用户手势转换为指令并送至该基带芯片进行执行。较佳地，该红外LED阵列为一个红外LED，该手势识别模块根据该红外检测器检测到的该红外LED发出的红外光的反射光强度的变大/变小，识别出用户手掌相对于该手机显示屏的接近/远离的手势。较佳地，该红外LED阵列为两个红外LED，该手势识别模块根据该红外检测器检测到的该两个红外LED发出的红外光的反射光强度的同时变大/变小，识别出用户手掌相对于该手机显示屏的接近/远离的手势，以及根据该红外检测器检测到该两个红外LED发出的红外光的反射光的先后顺序，识别出用户手指从该两个红外LED中的一个滑向另一个的手势。较佳地，该红外LED阵列为三个不共线的红外LED，该手势识别模块根据该红外检测器检测到的该三个红外LED发出的红外光的反射光强度的同时变大/变小，识别出用户手掌相对于该手机显示屏的接近/远离的手势，以及根据该红外检测器检测到该三个红外 LED中的两个发出的红外光的反射光的先后顺序，识别出用户手指从该两个红外LED中的一个滑向另一个的手势，以及根据该红外检测器检测到该三个红外LED发出的红外光的反射光的先后顺序，识别出用户手指顺时针/逆时针地滑过该三个红外LED的手势。较佳地，用户手掌相对于该手机显示屏的接近/远离的手势所对应的指令为该手机当前显示画面的放大/缩小。
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较佳地，用户手指从该两个红外LED中的一个滑向另一个的手势所对应的指令为该手机当前显示图片的上/下张切换、当前播放曲目的上/下首切换、当前显示书页的上/ 下页切换。较佳地，用户手指顺时针/逆时针地滑过该三个红外LED的手势所对应的指令为该手机当前显示画面的横竖屏切换。本发明的积极进步效果在于本发明使得用户在无需接触机械按键及触摸屏的情况下便能够对手机实现手势控制，这样的控制方式便捷、无形，把用户对手机的控制方式由二维平面提升到了三维空间，使得他们能够获得更好更丰富的用户体验。另外，由于本发明的非接触式手势控制无需采用昂贵的触摸屏，仅仅在价格低廉的现有红外传感模块的基础上便能够完美实现，因此本发明在实现平滑的多点触控效果的同时还实现了较低的手机制造成本。
图1为本发明的该手机的结构框图。图2为本发明的该手机中的红外LED阵列的布局示意图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。如图1所示，本发明的该手机首先包括有相连的一普通的基带芯片1以及一普通的LCM(液晶显示模块)2，该基带芯片1能够根据用户输入的指令对该手机的运行进行控制，其中也包括对该LCM 2上的当前显示画面的控制。特别地，该手机还包括一与该基带芯片1相连的多通道接近传感单元3。该多通道接近传感单元3具体包括一红外LED阵列31，该红外LED阵列31中包括至少一个红外LED，其可以设置在该手机正面的空闲区域中，例如设置在该LCM 2的上方、下方或是左右两侧的区域中，在下文的各实施例中将对设置了不同数量的红外LED的情况进行详细说明，当然，在该红外LED的数量多于一个的情况下，为了避免该些红外LED的相互干扰，各红外LED的发光视角应当互不重叠；一与该红外LED阵列31相连的红外检测器32，该红外检测器32能够实时地对各红外LED发出的红外光在遇到障碍物(例如用户的手指或手掌) 时产生的反射光进行检测，即其不但能够对检测到的反射光是在哪个红外LED的发光视角范围内产生的进行区分，还能够对每一次红外光反射的发生时间以及反射光的强度进行记录；一与该红外检测器32相连的手势识别模块33，该手势识别模块33能够对该红外检测器32检测到的各红外LED发出的红外光的反射光的各种参数进行综合分析，并从中识别出该些参数所反映出的用户手势，在下文的各实施例中将对该分析识别过程进行详细说明； 一与该手势识别模块33相连的手势-指令转换模块34，该手势-指令转换模块34中预存有各种用户手势所对应的对该手机的控制指令，当该手势识别模块33成功地识别出了某一次用户手势之后，该手势-指令转换模块34便能够根据该预存的手势-指令对应关系， 将识别出的用户手势转换为控制指令，并随即将该控制指令送至该基带芯片1，由该基带芯片1对接收到的该控制指令进行执行，其中，该手势-指令对应关系可以根据用户的操作习惯以及适用本发明的该非接触式手势控制的具体应用程序的软件界面进行灵活设计，这将在下文的各实施例中进行详细的举例说明。该多通道接近传感单元3的所谓“多通道”指的便是，其可以同时对不止一个红外LED的发光遇到障碍物的情况进行探测，也正因如此， 本发明得以实现各种丰富多样的手势控制。实施例1如图2所示，在本实施例中，该红外LED阵列31仅包括一个红外LED，该红外LED 可以设于该手机正面的任何空闲位置处，例如设于图中的红外LED A处。当用户的手掌进入该红外LED A的发光视角范围内时，该红外检测器32便会检测到一次红外光的反射，而当用户的手掌相对于该手机显示屏上下移动，即接近/远离时，该红外检测器32便会相应地检测到反射光强度的变大/变小，由此该手势识别模块33便能够根据反射光强度变大/ 变小的产生原理相应地识别出用户的该接近/远离手势。可以预先将该接近/远离手势与各种应用程序中的不同功能进行相互关联，例如将其关联至对当前显示画面的放大/缩小等等。此时，该手势-指令转换模块34便会向该基带芯片1发送画面缩放的控制指令，而该基带芯片1则会针对当前处于最上层的应用程序，执行在图片浏览应用程序中的图片缩放、在地图定位应用程序中的地图缩放、在网页浏览应用程序中的网页缩放、在图书阅读应用程序中的书页缩放等各种不同的具体功能。实施例2仍如图2所示，本实施例在实施例1的基础上又在该红外LED阵列31中增设了一红外LED，例如增设了图中的红外LED B。在采用了该两个红外LED A和B的情况下，根据与实施例1中相同的原理，当用户的手掌相对于该手机显示屏接近/远离时，该手机将同样能够识别出该接近/远离手势，并相应地执行例如对当前显示画面的缩放等操作。但相比于实施例1的情况而言，由于该两个红外LED的发光视角所共同覆盖的范围将更加广泛，而此时该手势识别模块33只有在该红外检测器32检测到的该两个红外LED发出的红外光的反射光强度同时变大/变小时，才会将当前的用户手势判断为手掌的接近/远离，因此这将使得该手机对用户手掌手势的判断更为精确，从而更好地避免出现误识别的情况。除此之外，本实施例还能够实现对用户手掌直线滑动的手势识别。当用户的手指从该两个红外LED中的一个滑向另一个时，该红外检测器32将能够检测到两次来自不同的红外LED的红外光反射，并且由于手指的滑动过程是需要一定的时间的，因此该两次红外光反射之间也将具有一定的时间差。例如，当用户的手指从该红外LEDA的发光视角范围内滑向该红外LEDB的发光视角范围内时，该红外检测器32将会首先检测到来自该红外LED A的红外光反射，而后才检测到来自该红外LED B的红外光反射，由此，该手势识别模块33 便能够根据该两次红外光反射的先后顺序的产生原理识别出该直线滑动手势；类似地，当用户的手掌从该红外LED B的发光视角范围内滑向该红外LED A的发光视角范围内时，该红外检测器32将会首先检测到来自该红外LED B的红外光反射，而后才检测到来自该红外 LED A的红外光反射，由此，该手势识别模块33便能够根据该两次红外光反射的先后顺序的产生原理识别出该直线滑动手势。可以预先将该直线滑动的操作手势与各种应用程序中的不同功能进行相互关联， 例如将其关联至对当前显示图片的上/下张切换、对当前播放曲目的上/下首切换、对当前显示书页的上/下页切换等等。此时，该手势-指令转换模块34便会向该基带芯片1发送图片切换、曲目切换或是书页切换等等的控制指令，而该基带芯片1则会针对当前处于最
5上层的应用程序，执行在图片浏览应用程序中的图片的上/下张切换、在音乐播放应用程序中的曲目的上/下首切换、在图书阅读应用程序中的书页的上/下页切换等各种不同的具体功能。实施例3仍如图2所示，本实施例在实施例2的基础上再次增设了一个红外LED，例如图中的红外LED C。根据与实施例1中相同的原理，本实施例同样能够对用户手掌的接近/远离进行识别并执行相应的控制指令，但是由于该三个红外LED A、B和C的发光视角所共同覆盖的范围将更加广泛，因此，相比于实施例2而言，此时该手机对用户的手掌手势的识别也将更为精确。另外，根据与实施例2中相同的原理，当用户的手指在该三个红外LED中的任意两个之间进行直线滑动时，该手机将同样能够识别出该手指的直线滑动手势，但是在实际使用时，为了使得用户的操作手势简单统一、便于记忆，可以预先规定仅有在该红外LED A与B之间的直线滑动才会生成相应的控制指令，并继而由该基带芯片1执行图片切换、曲目切换、书页切换等等功能。除此之外，该手机还能够对用户手指顺时针/逆时针地滑过该三个红外LED的手势进行识别，其中，为了实现确保实现该功能，此时该三个红外LED A、B与C的设置位置必须不在同一条直线上。该功能的实现与对手指直线滑动的识别的实现原理类似。当用户的手指顺时针/逆时针地连续滑过该三个红外LED时，该红外检测器32将能够检测到三次来自不同的红外LED的红外光反射，并且由于手指的滑动过程是需要一定的时间的，因此该三次红外光反射之间也将具有一定的时间差。例如，当用户的手指沿着红外LEDA-红外LED B-红外LED C的顺序滑动时，该红外检测器32将会首先检测到来自该红外LED A的红外光反射，然后检测到来自该红外LED B的红外光反射，最后检测到来自该红外LED C的红外光反射，由此，该手势识别模块33便能够根据该三次红外光反射的先后顺序的产生原理识别出该旋转滑动手势；类似地，当用户手指沿着红外LED C-红外LED B-红外LED A等其它顺序旋转滑动时的情况均可以依此类推。可以预先将该旋转滑动的操作手势与各种应用程序中的不同功能进行相互关联， 例如将其关联至对当前显示画面的横竖屏切换等等。此时，该手势-指令转换模块34便会向该基带芯片1发送横竖屏切换等控制指令，而该基带芯片1则会针对当前处于最上层的应用程序，执行在图片浏览应用程序中的图片横竖屏切换、在网页浏览应用程序中的网页横竖屏切换等各种不同的具体功能。上述三个实施例仅对该红外LED阵列31的三种结构进行了示例性说明，但实际上该红外LED阵列31中包括的红外LED的数量并不受上文的限制。当红外LED的数量达到三个以上时，该红外检测器将能够对来自更多个红外LED的反射光的产生时间以及反射光强度进行检测，由于此时该些红外LED将在该手机正面的空闲区域中呈现更加广泛均勻的布局，因此根据与上述三个实施例相同的原理，该手势识别模块33将可以对该些反射光的各种参数进行综合分析，从而识别出用户的手指或手掌在各红外LED的发光视角范围内或范围之间进行的各种丰富多样的控制手势，继而由该手势-指令转换模块34将识别出的该些控制手势再转换为对该手机的控制指令。可以合理推知的是，该红外LED阵列中包括的红外LED的数量越多，该些红外LED在该手机正面的空闲区域中的布局越广泛均勻，则该手势识别模块33能够识别出的控制手势就越复杂细腻，在此基础上，便可以相应地将该些复杂细腻的控制手势与除了画面缩放、上下页切换、横竖屏切换之外更多的复杂控制指令进行相互关联，从而当该手势-指令转换模块34将复杂细腻的手势转换为复杂的控制指令并将其送至该基带芯片1之后，该基带芯片1便可以根据该复杂的控制指令对该手机进行较为高级的功能操作，例如对目标文件的选中及拖放等等。在此，对该红外LED阵列中包括三个以上的红外LED的情况不做赘述。当该红外LED阵列中包括的红外LED的数量较少时，由于该手机仅能够对较为简单的控制手势进行识别以及执行，因此此时，为了保证该手机的全部既有功能的完美实现， 仍然需要将本发明的该非接触式手势控制方式与现有的按键式或是触摸式控制方式结合使用。但是，当该红外LED阵列中包括的红外LED的数量足够多时，由于该手机已经能够对用户的极为复杂细腻的控制手势进行识别以及执行，因此甚至可以以该非接触式手势控制方式完全取代现有的按键式或是触摸式控制方式。另外，无论是在结合使用还是单独使用该非接触式手势控制方式的情况下，由于该控制方式的基本原理为红外光的反射，而除了用户的手指或手掌之外的诸多障碍物均可能造成红外光的反射，因此，该手机中还需要设置相应的硬件控制按钮或是软件控制选项， 以使得用户可以在必要的时候启动/关闭该非接触式手势控制，以避免出现误识别的现象。另外，还可以对本发明中采用的红外LED的功率进行选择，其发射红外光的功率越大，则用户在对该手机进行手势控制时的有效控制距离就越远，因此，该红外LED的功率可以根据用户的使用习惯进行合适的设置。本发明中涉及的该手势识别模块以及该手势-指令转换模块均可以在现有硬件条件的基础上通过软件编程的手段加以实现，故在此对其实现过程不做赘述。本发明使得用户在无需接触机械按键及触摸屏的情况下便能够对手机实现手势控制，这样的控制方式便捷、无形，把用户对手机的控制方式由二维平面提升到了三维空间，使得他们能够获得更好更丰富的用户体验。另外，由于本发明的非接触式手势控制无需采用昂贵的触摸屏，仅仅在价格低廉的现有红外传感模块的基础上便能够完美实现，因此本发明在实现平滑的多点触控效果的同时还实现了较低的手机制造成本。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种手势控制的手机，其包括一基带芯片，其特征在于，该手机还包括一与该基带芯片相连的多通道接近传感单元，该多通道接近传感单元包括一包括至少一个红外LED的红外LED阵列；一与该红外LED阵列相连的红外检测器，用于检测各红外LED发出的红外光的反射光；一与该红外检测器相连的手势识别模块，用于根据各红外LED发出的红外光的反射光识别用户手势；一与该手势识别模块相连的手势-指令转换模块，用于根据预设的手势-指令对应关系将识别出的用户手势转换为指令并送至该基带芯片进行执行。
2.如权利要求1所述的手机，其特征在于，该红外LED阵列为一个红外LED，该手势识别模块根据该红外检测器检测到的该红外LED发出的红外光的反射光强度的变大/变小， 识别出用户手掌相对于该手机显示屏的接近/远离的手势。
3.如权利要求1所述的手机，其特征在于，该红外LED阵列为两个红外LED，该手势识别模块根据该红外检测器检测到的该两个红外LED发出的红外光的反射光强度的同时变大/变小，识别出用户手掌相对于该手机显示屏的接近/远离的手势，以及根据该红外检测器检测到该两个红外LED发出的红外光的反射光的先后顺序，识别出用户手指从该两个红外LED中的一个滑向另一个的手势。
4.如权利要求1所述的手机，其特征在于，该红外LED阵列为三个不共线的红外LED， 该手势识别模块根据该红外检测器检测到的该三个红外LED发出的红外光的反射光强度的同时变大/变小，识别出用户手掌相对于该手机显示屏的接近/远离的手势，以及根据该红外检测器检测到该三个红外LED中的两个发出的红外光的反射光的先后顺序，识别出用户手指从该两个红外LED中的一个滑向另一个的手势，以及根据该红外检测器检测到该三个红外LED发出的红外光的反射光的先后顺序，识别出用户手指顺时针/逆时针地滑过该三个红外LED的手势。
5.如权利要求2-4中任意一项所述的手机，其特征在于，用户手掌相对于该手机显示屏的接近/远离的手势所对应的指令为该手机当前显示画面的放大/缩小。
6.如权利要求3或4所述的手机，其特征在于，用户手指从该两个红外LED中的一个滑向另一个的手势所对应的指令为该手机当前显示图片的上/下张切换、当前播放曲目的上 /下首切换、当前显示书页的上/下页切换。
7.如权利要求4所述的手机，其特征在于，用户手指顺时针/逆时针地滑过该三个红外 LED的手势所对应的指令为该手机当前显示画面的横竖屏切换。
全文摘要
本发明公开了一种手势控制的手机，其包括一基带芯片，该手机还包括一与该基带芯片相连的多通道接近传感单元，该多通道接近传感单元包括一包括至少一个红外LED的红外LED阵列；一与该红外LED阵列相连的红外检测器，用于检测各红外LED发出的红外光的反射光；一与该红外检测器相连的手势识别模块，用于根据各红外LED发出的红外光的反射光识别用户手势；一与该手势识别模块相连的手势-指令转换模块，用于根据预设的手势-指令对应关系将识别出的用户手势转换为指令并送至该基带芯片进行执行。本发明使得用户在无需接触机械按键及触摸屏的情况下便能够对该手机实现手势控制，并且在实现平滑的多点触控效果的同时还实现了较低的手机制造成本。
文档编号G08C23/04GK102299990SQ20101020562
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者史德锋 申请人:希姆通信息技术(上海)有限公司