[發明專利]一種3D空間輸入系統

無效

• 申請號: 201210315481.6
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN103677217A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 劉美鴻
• 申請（專利權）人: 深圳市億思達顯示科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

技術領域

本發明涉及三維空間數據輸入的技術領域，特別是涉及一種3D空間輸入系統。

背景技術

目前的電腦以及手持式電子設備等，多是采用鼠標、鍵盤以及觸摸屏來實現數據的輸入，這些設備的數據輸入通常需要人手與輸入設備的直接接觸來完成，立體感不夠強，在人手和電子設備不接觸的情況下，不能利用立體互動的3D立體手勢完成數據的輸入，且所述電子設備與數據輸入設備之間的接口通常需要一定的空間，不便于實現所述電子設備的小型化。

因此有必要提供一種3D空間輸入系統以解決上述技術問題。

發明內容

本發明提供一種3D空間輸入系統，無需用戶直接接觸輸入設備，利用手勢就可以完成操作指令的生成，本發明采用的數據輸入方式直觀，方便用戶使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種3D空間輸入系統，包括：

傳感裝置，包括至少一個探測器和至少三個紅外光LED，所述至少三個紅外光LED不共線設置，所述紅外光LED用于發射紅外光，所述至少一個探測器用于探測臨近環境光光強和經臨近環境中的人手反射的紅外光光強；

主控裝置，所述主控裝置與傳感裝置連接，用于根據紅外光LED發射的紅外光光強和探測器探測到的經人手反射的紅外光光強計算三維手勢數據，然后根據不同時刻獲得的三維手勢數據生成操作指令。

其中，所述主控裝置在每次計算三維手勢數據之前，先利用探測器探測紅外光LED未工作時鄰近環境光光強，再利用探測器在一個紅外光LED工作時探測環境光光強和經人手反射的紅外光的光強，利用連續兩次獲得的光強信號去除探測器的直流背景。

其中，所述傳感裝置通過USB連接線與所述主控裝置連接。

其中，所述傳感裝置通過無線方式與所述主控裝置連接。

其中，所述主控裝置包括顯示屏幕，所述傳感裝置鑲嵌設置于所述顯示屏幕上。

其中，所述傳感裝置包括三個紅外光LED和一個探測器。

其中，所述顯示屏幕的每個角上設置有一個紅外光LED，且相鄰兩個紅外光LED之間設置有一個探測器。

通過上述方式，本發明提供的3D空間輸入系統通過至少三個紅外光LED照射人手，主控裝置根據紅外光LED發射的紅外光光強和所述紅外光LED發射的并被人手反射到所述探測器的紅外光光強計算三維手勢數據，然后根據不同時刻獲得的三維手勢數據生成操作指令。本發明的3D空間輸入系統，無需用戶直接接觸輸入設備就可完成對三維空間數據的輸入，可簡化人機交互界面、增加輸入方式的直觀靈活性能，便于用戶使用。

附圖說明

圖1是本發明的3D空間輸入系統的第一實施例的結構示意圖；

圖2是本發明的3D空間輸入系統的第二實施例的結構示意圖；

圖3是本發明的3D空間輸入系統的第二實施例的結構示意圖。

具體實施方式

請參見圖1，圖1是本發明的3D空間輸入系統的第一實施例的結構示意圖。如圖1所示，本發明的3D空間輸入系統包括傳感裝置11和主控裝置（未圖示）。其中，傳感裝置11包括紅外光LED111、紅外光LED112、紅外光LED113和探測器114，三個紅外光LED不共線設置。

當然，在本發明的其他實施例中，傳感裝置11包括至少三個不共線設置的紅外光LED和至少一個探測器。

在本實施例中，三個紅外光LED用于發射紅外光照射臨近環境中的人手12，探測器114用于探測臨近環境光光強和經臨近環境中的人手12反射的紅外光光強。主控裝置與傳感裝置11連接，用于根據紅外光LED發射的紅外光光強和探測器探測到的經人手12反射的紅外光光強計算三維手勢數據，然后根據不同時刻獲得的三維手勢數據生成操作指令。

在本發明的一個優選實施例中，傳感裝置11通過USB連接與主控裝置連接，在本發明的另一個優選實施例中，傳感裝置11通過無線方式與主控裝置連接，這兩種連接方式下，傳感裝置11作為主控裝置的一個獨立外設存的，方便傳感裝置的存放。在本發明其他實施例中，也可以使用一雙手來做出操作手勢，本發明對此不作限制。本發明的3D空間輸入系統的具體工作過程中，主控裝置利用脈沖信號驅動三個紅外光LED輪流工作，可有效減少不必要的紅外光LED的光能損耗，有利于節能能源。