[發明專利]使用多分段光電二極管和一個或更少的照明源檢測手勢的方法

有效

• 申請號: 201210225546.8
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102981608B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: D·斯庫爾尼克;N·A·凱斯特利;I·K·維格曼;A·查瑪庫拉;C·F·愛德華;N·克爾尼斯;P·帕爾瓦蘭德;徐魁森
• 申請（專利權）人: 馬克西姆綜合產品公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 鄔少俊,王英

相關申請的交叉引用

本專利申請是于_______提交，標題為“Optical Gesture Sensor Using A Single Illumination Source，”的美國專利申請序列號(代理人案卷號No.MAXIM-06401)的部分延續案。美國專利申請序列號(代理人案卷號No.MAXIM-06401)要求由這些相同申請人在2011年5月5日提交的、標題為“Optical Gesture Sensor Using A Single Illumination Source”的美國臨時申請序列號61/483,034的優先權。本申請通過引用并入序列號為61/483,034的美國臨時申請和序列號(代理人案卷號為No.MAXIM-06401)的美國專利申請的全文。

技術領域

本發明涉及電子設備的顯示器。更具體地，本發明涉及感測并且確定物理手勢的設備。

背景技術

手勢傳感器是一種如下的人機界面設備，該設備支持檢測物理移動而并不需要用戶實際接觸手勢傳感器駐留于其中的設備。所檢測的移動繼而可以用作設備的輸入命令。在某些應用中，設備被編程以識別明顯的非接觸手部移動，諸如從左至右、從右至左、從上至下、從下至上、從入至出、以及從出至入的手部移動。手勢傳感器常用于手持設備(諸如平板式計算設備和智能手機)以及其他便攜設備(諸如膝上型電腦)。手勢傳感器也可以在檢測視頻游戲玩家的移動的視頻游戲控制臺中實現。

許多常規手勢傳感器實施方式使用三個或更多個照明源(諸如發光二極管(LED))以及光電傳感器(諸如光檢測器)。照明源被相繼打開和關閉、或閃爍，以便傳感器從閃爍光的反射獲取空間信息。圖1示出常規手勢傳感器的簡化框圖。光電傳感器4位于LED1、LED 2、LED 3的鄰近。控制電路5被編程以連續開啟和關閉LED1-3并分析光電傳感器4感測的所得測量。由光電傳感器4感測的數據針對每個LED單獨存儲。例如，對應于LED 1的每次閃爍所感測的數據被存儲在LED 1寄存器中，對應于LED 2的每次閃爍所感測的數據被存儲在LED 2寄存器中，對應于LED 3的每次閃爍所感測的數據被存儲在LED 3寄存器中。結果是針對每個LED的時域信號。圖2示出使用圖1的手勢傳感器檢測移動目標的示例性方法。通過觀察來自相同軸LED的所感測信號之間的相對延遲來檢測移動。例如，如圖2所示，為了檢測從左至右或從右至左的移動，比較由LED1和LED 2感測的信號。LED 1在和LED 2不同的時間閃爍。LED 1和LED 2置于已知位置并以已知順序開啟和關閉。當來自LED的光照射在LED之上移動的目標時，光從移動目標反射回光電傳感器4。所感測的反射光被轉換為電壓信號，該電壓信號被發送到控制電路5。控制電路5包括使用LED位置、LED點亮順序以及所接收感測數據以確定目標的相對移動的算法。相繼的LED的閃爍之間的在時間上的分隔相比于移動目標的速度小地多，并且因此當比較一個LED和另一LED的時域信號時它可以忽略不計。

圖2顯示了針對從左至右的移動和從右至左的移動的兩種情況的時域感測電壓信號。標記為“來自LED 1的信號”的曲線顯示了從LED 1的重復閃爍得到的感測電壓。每個曲線的下部表示目標沒有在LED 1之上經過或與其接近。換言之，目標不在光電傳感器4的“視場”內或覆蓋區域中，憑借該視場，從LED 1發射的光可以從目標反射到光電傳感器4上。如果目標不在與LED 1相關的光電傳感器4的視場內，則光電傳感器4并不感測從LED 1發射的光的任何反射。曲線的高部表示目標在與LED 1相關的視場內，這表示目標正在LED 1之上經過或接近。標記為“來自LED 2的信號”的曲線顯示從LED 2的重復閃爍所得的感測電壓。LED 1和LED 2交替閃爍，從而當LED 1開啟時，LED 2關閉，反之亦然。當目標位于對應于LED 1的視場內而不在對應于LED 2的視場內時，與LED