灯具控制器和照明系统
阅读：102发布：2020-05-08
专利汇可以提供灯具控制器和照明系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 灯具 控制器 和照明系统。该灯具控制器包括： 手势识别 部，用于进行手势识别并输出所识别出的手势动作；以及控制部，用于基于所述手势识别部所输出的手势动作和在进行所述手势动作期间手部的运动来生成灯具控制指令，并输出所述灯具控制指令。根据本发明，能够更加方便地对灯具进行控制。，下面是灯具控制器和照明系统专利的具体信息内容。
1.一种灯具控制器，其包括：
手势识别部，用于进行手势识别并输出所识别出的手势动作；以及
控制部，用于基于所述手势识别部所输出的手势动作和在进行所述手势动作期间手部的运动来生成灯具控制指令，并输出所述灯具控制指令。
2.根据权利要求1所述的灯具控制器，其中，
所述控制部基于所述手势识别部所输出的手势动作和在进行所述手势动作期间手部的运动速度来生成所述灯具控制指令。
3.根据权利要求2所述的灯具控制器，其中，
在进行所述手势动作期间手部的运动速度低于或等于阈值水平时，所述控制部生成第一灯具控制指令，以及
在进行所述手势动作期间手部的运动速度高于所述阈值水平时，所述控制部生成不同于所述第一灯具控制指令的第二灯具控制指令。
4.根据权利要求1所述的灯具控制器，其中，
所述手势识别部定期检测手部的运动状态，并且所述控制部基于同一手势动作的情况下、手部的运动状态的变化量来生成所述灯具控制指令。
5.根据权利要求4所述的灯具控制器，其中，
所述变化量是同一手势动作的情况下、手部的当前状态相对于手部开始该手势动作时的初始状态变化的量。
6.根据权利要求5所述的灯具控制器，其中，
所述控制部在基于所述手势识别部的检测结果判断为手势动作变化的情况下，将手势动作变化前所检测到的最近的手部状态存储为手势动作变化后的手部的初始状态。
7.根据权利要求4所述的灯具控制器，其中，
所述变化量是同一手势动作的情况下、手部的当前状态相对于手部的前一状态变化的量。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的灯具控制器，其中，
在所述手势动作为向左滑动、向右滑动、向上滑动、向下滑动、向前滑动或向后滑动的情况下，所述变化量为手在滑动方向上移动的量；
在所述手势动作为逆时针旋转或顺时针旋转的情况下，所述变化量为手相对于中心位置的角度变化量；以及
在所述手势动作为手张开或手收缩的情况下，所述变化量为手伸缩的量。
9.根据权利要求1所述的灯具控制器，其中，
所述灯具控制指令用于对灯具的在上下方向上的高度、在水平面上的角度或者发光图案进行控制。
10.一种照明系统，其包括：
根据权利要求1～9中任一项所述的灯具控制器；以及
所述灯具。
灯具控制器和照明系统
技术领域
背景技术
[0002] 在灯具的控制中，通常使用设置于墙面的开关、可以移动的遥控器或者两者的结合。然而，这对于用户的使用存在较大的限制，例如，必须预先进行布线，必须要在固定的位置才能进行操作，必须要经由特定的硬件设备才能进行操作。因此，期望能够提供一种更方便的灯具控制方式。
发明内容
[0003] 发明要解决的问题
[0004] 本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种能够更加方便地对灯具进行控制的灯具控制器以及包含该灯具控制器的照明系统。
[0005] 用于解决问题的方案
[0006] 为了实现上述的目的，本发明提供一种灯具控制器，其包括：手势识别部，用于进行手势识别并输出所识别出的手势动作；以及控制部，用于基于所述手势识别部所输出的手势动作和在进行所述手势动作期间手部的运动来生成灯具控制指令，并输出所述灯具控制指令。
[0007] 本发明还提供一种照明系统，其包括：上述灯具控制器；以及所述灯具。
[0008] 发明的效果
[0011] 图1是根据本发明的实施例的照明系统的结构的示意图。
[0012] 图2示出根据本发明的实施例的灯具控制器的手势识别部的结构的示意图。
[0013] 图3例示了根据本发明的实施例的8种滑动手势。
[0014] 图4示出根据本发明的实施例的灯具控制器的控制方法的流程图。
[0015] 图5示出根据本发明的实施例的灯具控制方法的流程图。
[0016] 图6示出根据本发明的另一实施例的灯具控制方法的流程图。
[0017] 附图标记说明
[0018] 100照明系统 101手势识别部 102控制部
[0019] 103存储部 12灯具 1手
[0020] 8～11方位点
具体实施方式
[0021] 接下来，将参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。
[0022] 图1是根据本发明的实施例的照明系统1000的结构的示意图。如图1所示，该照明系统1000包括灯具控制器100和灯具12，该灯具控制器100可以包括手势识别部101以及控制部102。
[0023] 手势识别部101具有感测区域，用于对感测区域内的手势动作进行识别，并将手势动作的识别结果输出至控制部102。该感测区域可以是圆形区域或矩形区域等，在本实施例中以圆形区域为例进行说明。可选地，手势识别部101可以包括手势识别传感器，手势识别传感器可以为红外线感应传感器、电容式传感器等传感器，只要该传感器能够识别出手势动作即可。可选地，手势识别部101也可以采用图像识别技术，基于拍摄到的图像来识别手势动作。在这种情况下，手势识别部101可以包括摄像装置以及图像处理装置，摄像装置拍摄感测区域的图像，图像处理装置对所拍摄的图像进行图像处理，以识别图像中的手势，并将手势动作的识别结果输出至控制部102。
[0024] 控制部102接受手势识别部101的识别结果，根据该识别结果来生成灯具12的控制指令，并将所生成的控制指令输出至灯具12。可选地，在控制部102内部或者在控制部102能够访问的其他位置存储有规定手势动作和控制指令的对应关系的文件，控制部102通过查询该文件，来生成与识别结果相对应的控制指令。该文件可以是数据库、表格、文本文件等，本发明对此不作限制。
[0025] 另外，灯具控制器100还可以包括存储部103，用于存储用于计算手势动作期间的工作参数的中间工作状态/中间变量。无需说明，灯具控制器100还可以包括进行灯具控制所需的其它部件。
[0026] 以下以电容式传感器作为手势识别部101的手势识别传感器的示例来进行说明。如图2所示，手势识别部101包括电容式传感器，该电容式传感器中包含四个方位点，这四个方位点以上下左右对称的方式分布，编号分别为8、9、10、11。需要说明的是，手势识别部101中的电容式传感器可以为两个或两个以上，各电容式传感器也可以包含以上述方式分布的方位点。
[0027] 除了按照上述对称的方式分布四个方位点外，还可以按照手势识别需求对各种数量的方位点进行各种分布设置。
[0028] 在本实施例中，利用电容式传感器进行手势识别的方法可以包括：
[0029] ·检测步骤，通过电容式传感器中包含的方位点检测用户手指的滑动轨迹。
[0030] 电容式传感器中通过手指产生的电容的计算公式为： 其中，A表示用户手指在传感器上的有效投影面积，d表示用户手指与传感器的距离，ε0和εr分别表示真空和空气的介电常数。假设用户手指的投影面积不变，则根据该公式，用户手指与传感器的距离越近时，电容值越大；相反，用户手指与传感器的距离越远时，电容值越小。
[0031] 在该检测步骤中，读取用户手指滑过每一个方位点时电容式传感器的电容值，之后将读取到的电容式传感器的电容值与预设的电容生效阈值T进行比较，当读取到的电容式传感器的电容值大于该电容生效阈值T时，判断为用户手指从电容式传感器对应的方位点上划过，当读取到的电容式传感器的电容值小于或等于上述电容生效阈值T时，判断为用户手指未从电容式传感器对应的方位点上划过。之后，按照确定的用户手指从每一个电容式传感器对应的方位点上划过的时间先后顺序，将用户手指滑过的方位点进行几何连接，生成滑动轨迹。
[0032] ·匹配步骤，将检测到的用户手指的滑动轨迹与预设轨迹进行匹配。
[0033] 在本实施例中，例如，预设轨迹可以包括8->9->11->10、8->9->11、8->9、11->10、9->8->10->11、9->8->10、9->8、8->10、10->9、9->10、8->11等。
[0034] ·手势识别步骤，根据检测到的用户手指的滑动轨迹与预设轨迹的匹配结果，来识别出所作出的手势动作。
[0035] 图3例示了根据本发明的实施例的手1的8种滑动手势。其中，2、2’分别表示从前向后、从后向前的滑动手势，3、3’表示从上向下、从下向上的滑动手势，4、4’表示从右向左、从左向右的滑动手势。图3还例示了两种划圈手势，其中，手势5表示顺时针的滑动手势，6表示逆时针的滑动手势。例如，在滑动轨迹与预设轨迹8->9->11匹配时，将识别出所作出的是顺时针的滑动手势。在滑动轨迹与预设轨迹9->8匹配时，将识别出所作出的是逆时针的滑动手势。在滑动轨迹与预设轨迹10->9匹配时，将识别出所作出的是从左向右的滑动手势。在滑动轨迹与预设轨迹9->10匹配时，将识别出所作出的是从右向左的滑动手势。在滑动轨迹与预设轨迹8->11匹配时，将识别出所作出的是从前向后的滑动手势。在滑动轨迹与预设轨迹11->8匹配时，将识别出所作出的是从后向前的滑动手势。
[0036] 在本发明中，灯具控制器100中的控制部102可以从手势识别部101获得进行手势动作期间的手部的运动的信息，并基于手势识别部所输出的手势动作的识别结果和在进行手势动作期间手部的运动来生成灯具控制指令。
[0037] 在一种可能的实现方式中，控制部102可以获得在进行手势动作期间的手部的运动速度，并基于手势识别部所输出的手势动作的识别结果和在进行手势动作期间的手部的运动速度来生成灯具控制指令。可选地，当手部以比特定阈值速度快的速度向上滑动时，设定为用户进行的是开启灯具的操作，当手部以比特定阈值速度慢或者相当的速度向上滑动时，设定为用户进行的是使灯具的亮度等增大的操作。当手部以比特定阈值速度快的速度向下滑动时，设定为用户进行的是关闭灯具的操作，当手部以比特定阈值速度慢或者相当的速度向下滑动时，设定为用户进行的是使灯具的亮度等减小、直至灯具关闭的操作。
[0038] 可选地，可以基于手部经过上述方位点的时间来确定手部运动的速度。例如，在手部从后向前滑动的情况下，可以基于手部从方位点11至方位点8所经过的时间来确定手部运动的速度，从而确定灯具控制指令。在手部从前向后滑动的情况下，可以基于手部从方位点8至方位点11所经过的时间来确定手部运动的速度，从而确定灯具控制指令。
[0039] 可选地，可以设置多个阈值速度，针对同一手势动作，在手部运动的速度落入利用阈值速度分割出的不同的速度区间的情况下，生成不同的灯具控制指令。
[0040] 根据本发明的上述实施例，使得能够针对用户的同一手势动作，实现对灯具的不同的控制内容，从而极大扩展利用手势能够进行的控制的数量。
[0041] 在一种可能的实现方式中，手势识别部101可以定期检测手部的运动状态，控制部102可以基于同一手势动作的情况下、手部的运动状态的变化量来生成灯具控制指令。
[0042] 变化量是手的当前运动状态相对于手的先前运动状态的变化量。先前运动状态可以是同一手势动作的情况下的初始运动状态，也可以是同一手势动作的情况下的、当前状态的前一状态。因此，该变化量可以是同一手势动作的情况下、当前状态相对于手开始该手势动作时的状态(初始状态)变化的量。可选地，该变化量可以是同一手势动作的情况下、手的当前状态相对于手的前一状态变化的量。然而，本发明不限于此，只要能够获得与手的当前状态所对应的灯具的工作参数，手的运动状态的变化量可以是当前状态相对于同一手势动作的情况下的手的任何其它先前状态的变化量。
[0043] 该灯具控制器100中的控制部102用于基于手势识别部101输出的手势动作和同一手势动作的情况下、手部的运动状态的变化量来生成灯具控制指令，从而对灯具进行控制。
[0044] 例如，当手势识别部101输出的手势动作为从左向右滑动时，控制部102可以生成将灯具开启的指令。这里，开启的亮度可以是事先设定的，如最大亮度的1/2、1/3等。当手势识别部101输出的手势动作为从右向左滑动时，控制部102可以生成将灯具关闭的指令。可选地，当手势识别部101输出的手势动作为顺时针滑动90度时，控制部102可以生成将灯具的亮度逐渐调高至最大亮度的1/4的指令。然而，不限于此，当手势识别部101输出的手势动作为从左向右滑动时，控制部102也可以生成将灯具的功率或色温等逐渐变大的指令。
[0045] 所述灯具控制指令可以是将灯具开启、关闭的指令，也可以是改变灯具的亮度、色温、功率、光色等工作参数的指令。
[0046] 图4示出根据本发明的实施例的灯具控制器的控制方法的流程图。
[0047] 在步骤401中，手势识别部101对感测区域内的手势进行识别并输出所识别出的手势动作。
[0048] 在步骤402中，控制部102基于手势识别部所输出的手势动作和在进行手势动作期间手部的运动来生成灯具控制指令。
[0049] 以控制部102基于手势识别部所输出的手势动作和在进行手势动作期间手部的运动速度来进行控制为例。在步骤402中，首先，控制部102将获得的手部的运动速度与上述阈值水平进行比较，然后，根据比较的结果来生成灯具控制指令。
[0050] 以下将描述灯具控制器基于定期检测的手部的运动状态来进行灯具控制的控制方法。
[0051] 如上所述，手部的运动状态的变化量可以是同一手势动作的情况下、手的当前状态相对于手的先前状态的变化量。所述变化量可以是同一手势动作的情况下、当前状态相对于手的前一状态变化的量。可选地，所述变化量可以是同一手势动作的情况下、手的当前状态相对于手开始手势动作时的初始状态变化的量。下文将参考图5和图6分别详细说明这两种情形下的流程图。
[0052] 灯具控制器100的存储部103可存储上述过程中产生的中间工作状态/中间变量，以用于计算当前的工作参数。这些中间工作状态/中间变量可以包括但不限于，前一方位点、初始方位点、前一工作参数、前一工作参数、前一手势等。
[0053] 图5示出基于通过定期检测手部的运动状态所获得的状态的变化量来进行灯具控制的控制方法的流程图。以下以电容式传感器作为手势识别部101的手势识别传感器的示例来进行说明。
[0054] 在步骤501中，判断读取到的电容式传感器的电容值是否大于电容生效阈值T。这里需要说明的是，该灯具控制器100可以设置传感器，仅在通过该传感器检测到人接近时，才利用手势识别部101进行该判断步骤，从而节省电力。
[0055] 如果步骤501的判断结果为是，则进入步骤502。如果为否，则继续进行步骤501的判断。在步骤502中，判断是否是第一次检测到，即检测到大于电容生效阈值T的电容值的方位点是否为初始方位点。如果判断结果为是，则进入步骤503。如果为否，则进入步骤504。
[0056] 在步骤503中，将该方位点作为前一方位点进行存储，将前一手势设为空，并将前一工作参数设为工作参数的初始值。工作参数可以为灯具的亮度、色温、功率等。工作参数的初始值可以为0，也可以不为0。例如，在灯具点亮的情况下进行亮度调节，则将当前亮度(即当前调节的工作参数)设为亮度的初始值。前一方位点、前一手势以及前一工作参数的设置、存储用于后续进行手势判断和相应的灯具控制指令的生成。
[0057] 接着，继续进行下一生效电容的检测。在步骤504中，手势识别部101基于前一方位点和当前方位点来判断手势。例如，在前一方位点为方位点10、当前方位点为8时，则在步骤504，手势识别部101判断为进行了顺时针滑动的手势动作。
[0058] 在步骤505中，控制部102获得当前方位点相对于前一方位点的变化量。在步骤506中，控制部102判断在步骤504中判断出的手势是否与前一手势中的手势相同。如果相同，则进入步骤507，如果不同，则进入步骤510。
[0059] 在步骤507中，基于判断出的手势、上述变化量、前一工作参数来计算当前的工作参数。例如，在手从方位点10滑动至方位点8(判断出的手势为顺时针滑动)的情况下，基于方位点8相对于方位点10的变化量、亮度为0的前一工作参数(示例)来计算出当前的亮度占最大亮度的比例，例如1/4。之后，进入步骤508。
[0060] 在步骤510中，基于判断出的手势、上述变化量、前一工作参数来计算当前的工作参数，并将当前手势存储至前一手势。以手从方位点10先后滑动至方位点8、9、11、再滑动回方位点9为例进行说明。当从方位点10滑动至方位点8、9，接着再滑动至方位点11时，当前的亮度为最大亮度的3/4，使用者发现灯光过亮，于是反方向滑动手至方位点9。在此情况下，控制部102基于判断出的不同的逆时针滑动手势、方位点9相对于方位点11的变化量以及前一方位点即方位点11的工作参数而将亮度减小至最大亮度的1/2，并将当前的逆时针滑动手势存储至前一手势。之后，进入步骤508。
[0061] 在步骤508中，使用计算出的当前工作参数生成灯具控制指令。在步骤509中，控制部102将当前方位点存储至前一方位点，将当前工作参数存储至前一工作参数。
[0062] 之后，继续进入步骤501进行电容值的检测。需要说明的是，虽然未示出，但是当未检测到大于T的电容值的情形持续一定时间时，可以不继续检测，而仅在判断到人手接近时才重新开始检测。
[0063] 根据本实施例，由于进一步根据手的当前状态进行灯具控制，因此使得灯具控制的内容更为丰富。
[0064] 图6示出基于通过定期检测手部所达到的状态所获得的状态的变化量来进行灯具控制的另一控制方法的流程图。
[0065] 其中的步骤501、502、504、505、506、508、509与图5中的对应步骤相同。因此，仅对不同于图5的步骤603、605、607、610-612进行说明。由于图6中的变化量是同一手势动作的情况下、手的当前状态相对于手开始该手势动作时的状态变化的量，因此无需存储前一方位点的工作参数。
[0066] 在步骤603中，将该方位点作为初始方位点、前一方位点进行存储，将前一手势设为空，并将灯具的初始工作参数、前一工作参数设为工作参数的初始值。同样，灯具的工作参数(如亮度)的初始值例如可以根据灯具状态而为0或诸如当前点亮状态下的工作参数等的其它值。
[0067] 在步骤605中，获得当前方位点相对于初始方位点的变化量。
[0068] 在步骤607中，基于判断出的手势、上述变化量、初始工作参数来计算当前的工作参数。仍旧以手从方位点10滑动至方位点8、9、11、再滑动至方位点9进行亮度调节(顺时针为亮度调高，逆时针为亮度调低)为例进行说明，并假设初始亮度为0。在手从方位点10先后经方位点8、9而滑动至方位点11的情况下，在步骤504中判断出手势为顺时针滑动，在步骤607中，基于判断出的顺时针滑动手势、当前方位点相对于初始方位点的变化量270度、初始亮度0计算出当前的亮度为最大亮度的3/4。在手逆时针从方位点11滑动至方位点9的情况下，在步骤504中判断出手势为逆时针滑动，在步骤607中，基于判断出的逆时针滑动手势、当前方位点相对于初始方位点的变化量180度、初始值为零的亮度计算出当前的亮度为最大亮度的1/2。
[0069] 在步骤610中，判断前一手势是否为空。如果为空，则进入步骤612，否则进入步骤611。
[0070] 在步骤611中，控制部102将前一方位点存储至初始方位点，将前一工作参数存储至初始工作参数。之后，进入步骤612。
[0071] 在步骤612中，控制部102基于判断出的手势、上述变化量、初始工作参数来计算当前的工作参数，并将当前手势存储至前一手势。之后，进入步骤508。
[0072] 利用本实施例，同样由于进一步根据手的当前状态进行灯具控制，因此使得灯具控制的内容更为丰富。
[0073] 上述的手势动作可以为从右向左滑动、从左向右滑动、从下向上滑动、从上向下滑动、从后向前滑动或从前向后滑动。所述变化量可以为同一手势动作的情况下、手的位置移动的量。
[0074] 上述的手势动作可以为逆时针旋转或顺时针旋转，所述变化量可以为同一手势动作的情况下、手相对于中心位置的角度变化量。
[0075] 上述的手势动作可以为手张开或手收缩，所述变化量为同一手势动作的情况下、手伸缩的量。
[0076] 控制部102基于变化量将灯具的工作参数(如亮度、色温或功率等)调低或调高与该量对应的量。
[0077] 另外，根据本发明的灯具控制器100支持传感器触摸。使用者可以在触摸区域内进行触摸来进行灯具控制。当判断为手的操作区域位于触摸区域内时，根据触摸区域内的触摸位置信息对手势进行识别，根据识别出的手势生成相应的灯具控制指令，并将该指令发送至灯具。
[0078] 在以上的说明中，通过手势对灯具的亮度、色温或功率等的电气工作参数进行控制。但是，本发明并不仅限于此，还可以通过手势对灯具的机械工作参数进行控制。
[0079] 可选地，灯具可以为能够任意调整其在上下方向上的高度的吊灯，可以通过识别手势来对该吊灯的高度进行调整。例如，当手势为从下向上滑动时，可以使该吊灯升高，当手势为从上向下滑动时，可以使该吊灯降低。
[0080] 可选地，灯具可以任意调整其在水平面上的角度，可以通过识别手势来对该吊灯的角度进行调整。例如，当手势为顺时针滑动时，可以使该吊灯顺时针转动，当手势为逆时针滑动时，可以使该吊灯逆时针转动。
[0081] 可选地，灯具可以为多个光源组合而成，且多个光源之间的相对位置可以改动，从而形成不同的发光图案，可以通过识别手势来对该吊灯的发光进行调整。例如，当手势为张开手掌时，可以使位于周边的光源相对于位于中心的光源向外移动，从而形成更大、更稀疏的发光图案，当手势为闭合手掌时，可以使位于周边的光源相对于位于中心的光源向内移动，从而形成更小、更密集的发光图案。
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