专利名称：家用电器的通用遥控装置及方法
技术领域：
本发明涉及遥控技术领域，尤其涉及一种家用电器的通用遥控装置。
背景技术：
目前的家用电器均配备有专门的遥控装置，这些遥控装置通常不具备通用功能，用户需使用特定的遥控器对特定类型的电器设备进行控制。随着人民生活水平的不断提高和家用电器设备的种类与数量的与日倶增，一般家庭拥有的遥控器的个数也越来越多。多个遥控器的存在不仅要求用户熟悉不同遥控器的操作方式，同时也要求用户熟记不同遥控器的所在位置，这给人们的生活带来了极大的不便利。 为解决多个遥控器的存在给用户带来的不便，实现通用遥控的功能，目前市场上已推出了一类多功能学习型遥控器。该遥控器通过复制学习的方式记录一个或多个专用遥控器上的全部或者部分按键编码，达到使用一个遥控设备控制单个或者多个家用电器的目的。 无论是家用电器专配的遥控装置还是目前已经推出市场的多功能通用遥控装置，它们大多为基于按键的输入方式，这种遥控方式在有些场合不能满足用户对家用电器设备进行操作控制的需求。例如，当用户在厨房里做菜，其双手沾满面粉或者其他材料，若此时用户需要对家用电器进行操作必定要中断当前手中的工作，并且需要清洗双手后再拿起遥控器进行操作。又如，对于盲人、弱视或者是视力衰退的用户而言，操作家用电器遥控设备上的功能按键会存在很大的困难。 因此，为家用电器设备提供一种更自然、灵活、高效的通用遥控输入方法及装置具有重要的应用意义。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决现有技术中的上述问题之一。 为此，本发明的实施例提出一种更简单、灵活、高效的家用电器通用遥控装置及方法。 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基于手势识别技术的家用电器通用遥控方法，该家用电器通用遥控方法使用户可通过简单的手势动作实现对多个家用电器设备的选择和控制，无需按键输入操作。 根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种可穿戴式家用电器通用遥控装置，该通用遥控器可以以时尚腕表或手镯的形式进行佩戴，并对手势动作进行识别并编码为电器设备的控制命令，实现对家用电器设备的遥控。 因此，本发明实施例的家用电器的通用遥控装置包括设置在人手臂上的手势捕获模块，用以采集基于家用电器遥控执行的手势动作所产生的信号；信号处理模块，用于将所述采集信号进行识别，并将识别结果转换为用于家用电器的遥控指令；以及遥控功能模块，根据所述遥控指令选择对应家用电器并执行 应的功能遥控。
根据本发明进一步的实施例，所述手势捕获模块包括若干个表面肌电传感器单元及/或三轴加速计单元，用以基于所述手势动作采集人手臂的多通道表面肌电信号及/或加速度信号；以及模数转换单元，用于将所述采集信号进行模拟_数字转换后输出给所述信号处理模块。 根据本发明进一步的实施例，所述信号处理模块包括模式识别单元，用于将所述手势捕获模块输出的所述采集信号对不同类型的手势动作进行分类识别；以及编码单元，用于根据所述分类识别结果将对应手势动作进行遥控指令编码。 再一步的，所述模式识别单元可以包括活动段检测单元，用于从连续接收到的所述采集信号流中确定执行手势动作时期的活动段；特征提取单元，用于从所述采集信号中提取一组最有效的特征数据来描述所述活动段的信号；以及分类识别单元，用于根据所述特征数据确定手势动作的类别以给出所述分类识别结果。 根据本发明进一步的实施例，所述遥控功能模块包含匹配单元，用于将所述编码指令与预定的编码表进行匹配，以判断所述编码指令为选择控制指令还是功能控制指令，其中所述编码表中保存有与各种家用电器类型及其功能对应的编码；选择单元，根据所述选择控制指令选择对应需要遥控的家用电器；以及执行单元，根据所述功能控制指令对选择的家用电器进行对应功能的遥控。 根据本发明进一步的实施例，家用电器的通用遥控装置还可以包括编码学习模块，根据需要遥控的家用电器的类型及其功能对手势动作进行学习及编码，匹配家用电器类型与用于对应的选择手势动作，以及匹配家用电器功能与对应的功能选择手势，以获得及/或更新所述编码表。 另外，本发明的实施例的家用电器的通用遥控方法包括以下步骤a)从人手臂上采集基于家用电器遥控执行的手势动作所产生的信号；b)将所述采集信号进行识别，并将识别结果转换为用于家用电器的遥控指令；以及c)根据所述遥控指令选择对应家用电器并执行相应的功能遥控。 根据本发明进一步的实施例，所述步骤a包括利用若干个表面肌电传感器及/或三轴加速计采集所述手势动作对应产生的多通道表面肌电信号及/或加速度信号；以及将所述采集信号进行模拟_数字转换后输出。 根据本发明进一步的实施例，所述步骤b包括根据所述采集信号对不同类型的手势动作进行分类识别；以及根据所述分类识别结果将对应手势动作进行遥控指令编码。
根据本发明进一步的实施例，所述步骤C包含将所述编码指令与预定的编码表进行匹配，以判断所述编码指令为选择控制指令还是功能控制指令，其中所述编码表中保存有与各种家用电器类型及其功能对应的编码；根据所述选择控制指令选择对应需要遥控的家用电器；以及根据所述功能控制指令对选择的家用电器进行对应功能的遥控。
本发明的通用遥控方法还可以包括根据需要遥控的家用电器的类型及其功能对手势动作进行学习及编码的步骤，以匹配家用电器类型与用于对应的选择手势动作，以及匹配家用电器功能与对应的功能手势动作，进而获得及/或更新所述编码表。
本发明提供的家用电器通用遥控方法和遥控装置可使用户通过简单的手势动作实现对多个家用电器设备的选择和控制，无需按键输入操作，适用于用户双手不便时操作电器设备，同时为盲人、弱视和视力衰退的用户提供了便利。
在本发明中，用户还可根据自己的需要，定义自己熟悉或习惯的手势动作，用于对家用电器的操作控制，以更自然、放松的方式实现家用电器设备的手势遥控。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中 图1为本发明第一实施例的可穿戴式家用电器通用遥控装置结构示意图； 图2为本发明家用电器的通用遥控装置的手势动作输入的示例； 图3为本发明第一实施例的手势捕获模块的电路图； 图4为本发明第一实施例的手势捕获模块的连接结构示意图； 图5为本发明第一实施例的信号处理模块的电路图； 图6是本发明实施例的选择手势集及其对应的编码控制指令示意图； 图7为本发明实施例的功能手势集及其对应的编码控制指令示意图； 图8为本发明实施例的遥控功能模块的结构示意图； 图9为本发明实施例的查询编码表的编码方式示意图； 图10为本发明一个实施例的功能编码表示意图； 图11为本发明另一个实施例的功能编码表示意图； 图12为本发明基于手势的家用电器通用遥控方法的应用实例示意图； 图13为本发明基于手势的两个家用电器遥控的状态转移示意图； 图14为本发明实施例的手势结合控制电视机频道选择示意图； 图15为本发明第二实施例的可穿戴式家用电器通用遥控装置结构示意图； 图16为本发明第二实施例的腕带式手势捕获模块电路示意图； 图17为本发明第二实施例的遥控功能模块功能示意图。
具体实施例方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。 首先参考图l，该图给出了本发明第一实施例的可穿戴式家用电器通用遥控装置
结构示意图。 如图l所示，本发明的家用电器的通用遥控装置100包括手势捕获模块S11、信号处理模块S12以及遥控功能模块S13。手势捕获模块S11设置在人手臂上，用于采集基于家用电器遥控执行的手势动作所产生的信号，信号处理模块S12用于将手势捕获模块Sll采集的信号进行识别，并将识别结果转换为用于家用电器的遥控指令。遥控功能模块S13则根据上述遥控指令选择对应家用电器并执行相应的功能遥控。 在该实施例中，除手势捕获模块Sll之外，信号处理模块S12以及遥控功能模块S13也可以设置在人手臂上。换言之，该通用遥控装置100可以是集成信号采集、处理和遥控于一体的模式，即将手势捕获模块Sll、信号处理模块S12和遥控功能模块S13集成于一体，以腕带的形式穿戴。此种模式的实施例下，可利用现有遥控器技术对家用电器直接发出控制命令，遥控装置类似现有的家用电器遥控器，使用时无需外接附件。上述模块被镶嵌在手表链或者手镯上，形成图1所示的可穿戴式设备，使用时可佩带于手前臂。
关于通用遥控装置100包括的各种模组的工作原理下文中稍后将给出详细说明。
现在，先结合图2的例子对手势捕获模块Sll对应的手势动作输入作出说明。
如图2实施例所示，本发明的家用电器通用遥控装置的手势动作输入定义了选择手势集和功能手势集，从而实现对各种家用电器的选择与控制。 其中选择手势集用于控制各种家用电器设备的选择，通过在空中书写数字"l"、"2"、"3"等手势动作，功能学习后实现对家用电器的选择，手势动作集的动作个数可根据家用电器的数目进行调整。 功能手势集用于对家用电器设备的各种功能进行控制，如图所示，例如通过执行握拳、伸掌、伸腕、屈腕、正掌、反掌等手势动作，实现家用电器的开关，频道的递增或递减、音量或温度的调节等功能控制。为实现对不同设备的通用遥控，本发明采用相同的手势动作对家用电器一些共有的功能操作，如电器的开关，音量的调节(温度的调节)等相同或类似的功能进行控制，这样用户只需要记住一些常用的功能手势即可实现对多个设备的遥控。 在本发明实施例中，手势捕获模块Sll可以包括多通道表面肌电传感器和/或3轴加速度传感器、模拟-数字转换器、电池与电源电路等组成，可佩戴于手前臂。多通道表面肌电传感器和/或3轴加速度传感器用于采集用户执行手势动作时产生的表面肌电信号和/或加速度信号，并进行放大和滤波调理。模拟_数字转换器将调理后的信号转换为数字信号，电池及电源电路维持传感器和模拟_数字转换器等的正常工作。
现在参考图3，该图给出了本发明第一实施例的手势捕获模块的电路图。其中，手势捕获模块S11包括多通道表面肌电传感器(对应肌电电极1，2，…，N)S111、3轴加速计S112和模拟-数字转换模块S113、电池与电源电路S115等，其中模拟-数字转换模块S113设置在单片机110上。 它们在手表链或者手镯上的具体安放位置可以如图4所示，图4为本发明实施例的手势捕获模块Sll的连接结构示意图。在一个实施例中，3轴加速计S112、参考电极、锂聚合物电池可以集于一体。 具体地说，腕带式手势捕获模块Sll主要是这样实现的多通道的肌电传感器Slll和/或3轴加速计S112带有内置的放大器和滤波调理功能，这些传感器将采集到的手势动作表面肌电和/或加速度信号预处理后，送入单片机的模拟-数字转换模块S113，该模拟_数字转换模块S113将信号进行模拟_数字转换，转换后的数据接下来由信号处理模块S12进行处理。 图5为本发明第一实施例的信号处理模块的电路图，如图5所示，信号处理模块S12也可以设置在单片机 上，以接收模拟_数字转换模块S113输出的信号。
具体地，信号处理模块S12包括模式识别单元S122和指令编码单元S123。
如图5所示。由模式识别单元S122对经过模拟_数字转换后的数据进行分类识别，具体是通过模式识别单元S122中的活动段提取、特征提取和分类识别这三部分实现。主要流程为首先，运用模式识别单元S122的活动段提取功能确定手势动作信号的起始点和终止点；其次，运用模式识别单元S122中的特征提取功能实现手势动作活动段信号的特征提取，用较低维数的有效特征来表征各类手势动作以期能够尽可能体现各类手势动作的差异，形成特征向量；最后，运用模式识别单元S122中的分类识别功能对不同种类的手势动作提取出来的特征向量进行高准确、鲁棒地分类识别。然后将识别出来的手势动作输入到指令编码单元S123进行控制指令编码，指令编码单元S123用于根据所述分类识别结果将对应手势动作进行遥控指令编码。 图6列举了选择手势集包括的手势动作及其对应的编码控制指令，并且图7列举了功能手势集包括的手势动作及其对应的编码控制指令。其中图6中选择手势动作的圆圈所示位置为手势动作在空中书写时的起始点，箭头所示位置为手势动作在空中书写时的结束点，选择手势动作可以一笔画书写完成。 图8给出了本发明实施例的遥控功能模块的结构示意图，如图8所示，遥控功能模块S13的接收编码S131接收指令编码单元S123发送过来的指令编码，通过其匹配单元(图中未显示)查询编码表S132找到该指令，并进行匹配，以确定是选择控制指令还是功能控制指令。其中编码表S132中保存有与各种家用电器类型及其功能对应的编码。
若是选择控制指令，则由其选择单元(图中未显示)相应地选择需要进行功能控制的家用电器，即相当于传统的"拿起了某一家用电器的遥控器";若是功能控制指令，则由其执行单元(图中未显示)无线发送该功能对应的编码，对已经选择的家用电器进行相应的功能操作控制。 编码表S132的具体的编码方式可以如图9-11所示，以两个家用电器设备遥控为例，首先是家用电器设备的选择，在主界面(ID为0000)的状态下查询到当前可以遥控的家用电器设备为电视机(ID :0001)和DVD (ID :0002)，当执行选择手势动作"l"时，根据图9的编码表可以查询到，该手势动作表示选择电器设备为电视机，即表示"拿起了电视机的遥控器"，并且不需要发送编码。 当选定了控制对象后，需要对控制对象功能操作，譬如选中了电视机(ID :0001)，倘若此时执行功能手势动作伸掌，如图10所示的编码表查询到在0001状态下，该手势动作对应电视机开启功能，将其编码为电视机开启的红外编码发送出去，电视机接收到该红外编码后响应，进入开启状态。 如图ll所示，为家用电器设备DVD功能操作的编码表，由图10和图ll可以看出，相同的功能手势动作可以控制不同家用电器设备的相同或类似功能。 此种模式借鉴现有遥控器技术实现，类似现有的家用电器遥控器，使用时家用电器无需外接附件。 图12给出了本发明基于手势的家用电器通用遥控方法的应用实例示意图，如图所示，当用户想对某一家用电器进行操作，先选择该家用电器，假设用户想要选择1号家用电器，如电视机，并且想要打开电视机观看电视节目。 首先，如图4中①步骤所示，用户可以在空中书写选择手势动作"1"，该手势动作被正确识别后，编码控制指令为选择1号家用电器设备，即1号家用电器设备电视机被选中，如图4中②所示；然后用户可以执行功能手势动作集的伸掌动作，如图4中③所示，该功能手势动作正确识别后编码控制指令为开启电视机，由该遥控装置发送控制指令编码，电
8视机收到控制指令编码后响应操作，即电视机开启了 ；接着用户可通过其他已经学习好的功能手势动作实现对电视机的音量控制和频道选择等功能的操作。 下面结合图13以两个家用电器设备的操作为例，简要阐述多个家用电器设备控制时的状态转移路径。 首先进入主菜单模式，查询当前状态下有多少个家用电器设备，以图5为例，有两个家用电器设备，其选择手势动作分别为"1"和"2"。在主菜单模式下，执行选择手势动作1，选择电器1菜单，之后执行功能手势动作，发送相应的控制指令编码，紧接着返回电器1菜单。倘若用户想要对另一家用电器操作，则可以书写另一选择手势动作，以切换到对应号的家用电器功能控制，然后对该次选中的家用电器实现基于功能手势动作的控制。对于多个打开的家用电器，可定义功能手势动作只对最近一个被选中的家用电器执行功能操作。
用户也可以根据自己的爱好和需要，采用习惯的手势动作进行家用电器的控制，并在已有手势集和指令集的基础上进行他功能扩展。同时，由于电视机的频道数和DVD等音响设备的节目数比较多，针对这些特殊的家用电器，也可以采用选择手势和功能手势结合进行频道或节目等的选择。 图14以电视机频道的选择为例给出了这种方案的实现过程若想从当前电视机播放的频道切换到另一频道，譬如从频道1切换到频道26，在进入了电视机的界面后，可以先做出"伸拇指"的功能手势动作，当检测到该功能控制指令时，此后在空中书写选择手势动作则表示频道的选择，如输入选择手势动作2，则表示暂时选择频道2，若此时又输入选择手势动作6，则表示暂时选择频道26，直至再次接收到"伸拇指"的功能控制指令，则表示频道选择结束，所以最终选择是频道26。该种方式既可以实现一位数频道或节目的选择，也可以实现多位数频道和节目的选择。 在一个实施例中，本发明还可以包括编码学习模块(图中未显示)，用于根据需要遥控的家用电器的类型及其功能对手势动作进行学习及编码，匹配家用电器类型与用于对应的选择手势动作，以及匹配家用电器功能与对应的功能选择手势，以获得及/或更新编码表S132。 并且，遥控功能模块S13除了根据手势动作学习功能得到的编码控制指令，操作相应家用电器之外，还可以嵌有液晶屏，可用于显示各种家用电器设备的状态，主要用于编码学习模块手势动作的学习。学习功能主要实现选择手势动作和家用电器设备编号的匹配，以及实现功能手势集和选中的家用电器设备功能的匹配。 编码学习模块中的学习功能主要是这样实现的当液晶屏显示进入学习功能界面时，首先增加需要控制的家用电器，输入该电器设备名称，该设备名称可以是用户喜好并且易于记忆的名称或符号，按确定按钮之后输入该电器设备的选择手势动作，重复训练预定次数，例如10次之后，再按确定按钮，即可实现选择手势动作和家用电器设备的匹配；功能手势动作的学习类似，但是在进入特定的家用电器设备界面之后，对特定的家用电器设备增加相应的功能操作，例如开启或关闭，输入功能名称之后，再重复训练该功能的功能手势动作10次，搜索得到功能手势动作的红外编码，最后通过按钮确认，即可实现功能手势动作和特定家用电器设备功能的匹配。其中不同的电器设备其类似的功能对应的手势动作可以相同。 经过功能学习以后，相同的功能动作集可用于实现不同类型电器设备的功能控
9制。此外，用户可根据自己的爱好和需要，采用习惯的手势动作进行家用电器的控制，利用编码学习模块在已有的手势集和指令集的基础上扩展其他功能。 如图15所示为本发明基于手势识别技术的可穿戴式家用电器通用遥控装置的另一种实现方案。 在该实施例中，通用遥控装置也可分为可穿戴部分和不可穿戴两部分，其中前者由手势捕获模块S21构成，对手势动作肌电和/或加速度信号进行检测、放大滤波与处理，并通过蓝牙或调频广播等无线方式发送数据；后者由遥控功能模块S22组成，无线接收肌电和/或加速度数据，对其进行模式识别处理，并根据编码实现手势动作对电器设备的控制。 使用时用户仅需佩戴信号采集模块，将不可穿戴部分可放在固定位置即可完成对电器设备的手势遥控。此模式的优点是遥控装置的便携性更强，用户界面更加友好。
如图15所示，该通用遥控装置由腕带式手势捕获模块S21和遥控功能模块S22两部分组成，手势捕获模块S21和遥控功能模块S22采用无线方式交换数据，此模式的优点是用户仅需佩戴腕带式手势捕获装置，可实现遥控设备的便携式穿戴。 腕带式手势捕获单元S21对手势动作产生的肌电和/或加速度信号进行检测、放
大与滤波处理，并通过蓝牙等无线方式给遥控功能模块S22发送数据。 遥控功能模块S22可无线接收手势动作肌电和/或加速度数据并对其进行模式识
别处理，将手势动作编码成电器设备控制命令，并无线发送控制命令。 如图16所示，腕带式手势捕获模块S21包含有多通道表面肌电传感器S211和/或集成3轴加速计S212、模拟-数字转换模块S213、无线传输模块S214和电池与电源电路S215模块，上述模块被镶嵌在手表链或者手镯上，形成可穿戴式设备，使用时可佩带于手前臂。 具体地说，腕带式手势捕获装置S21主要是这样实现的，多通道的肌电传感器S211和/或3轴加速计S212带有内置的放大器和滤波调理功能，这些传感器将采集到的手势动作表面肌电和/或加速度信号预处理后，送入单片机的模拟_数字转换部分S213，该模拟_数字转换部分将信号进行模拟_数字转换，转换后的数据被送入单片机的无线传输模块S214，数据通过无线传输模块S214无线发送出去，例如蓝牙的无线方式发送出去。
具体地，遥控功能实现模块S22包括无线接收子模块S221、模式识别子模块S222、指令编码子模块S223和遥控命令发送子模块S224，如图17所示。无线接收子模块S221接收无线传输模块S214发送过来的数据并输送到模式识别子模块S222。遥控功能实现模块实现对数据的分类识别，具体是通过模式识别子模块S222中的活动段提取、特征提取和分类识别这三部分实现。主要流程为首先，运用模式识别子模块S222的活动段提取功能确定手势动作信号的起始点和终止点；其次，运用模式识别子模块S222中的特征提取功能实现手势动作活动段信号的特征提取，用较低维数的有效特征来表征各类手势动作以期能够尽可能体现各类手势动作的差异，形成特征向量；最后，运用模式识别子模块S222中的分类识别功能对不同种类的手势动作提取出来的特征向量进行高准确、鲁棒地分类识别。然后将识别出来的手势动作输入到指令编码模块S223进行控制指令编码。
具体地，遥控命令发送子模块S224是这样实现的，如图8所示。该模块的接收编码模块S131接收指令编码模块发送过来的指令编码，通过查询编码表S132找到该指令是选择控制指令还是功能控制指令。若是选择控制指令则相应地选择需要进行功能控制的家用电器，相当于传统的"拿起了某一家用电器的遥控器"，若是功能控制指令，则无线发送该功能对应的红外编码，选中的家用电器设备接收到该红外编码后作出相应的功能响应。该红外编码是通过该通用遥控装置学习功能得到的，该实施例的通用遥控装置的该功能与上述第一实施例的通用遥控装置相同，这里不再赘述。 另外，本发明还提供了一种家用电器的通用遥控方法，该方法利用上述的家用电器的通用遥控装置进行遥控输入。该方法包括以下步骤从人手臂上采集基于家用电器遥控执行的手势动作所产生的信号；将采集信号进行识别，并将识别结果转换为用于家用电器的遥控指令；以及根据所述遥控指令选择对应家用电器并执行相应的功能遥控。
其中利用若干个表面肌电传感器及/或三轴加速计采集所述手势动作对应产生的多通道表面肌电信号及/或加速度信号；以及将所述采集信号进行模拟_数字转换后输出。 并且根据所述采集信号对不同类型的手势动作进行分类识别；以及根据所述分类识别结果将对应手势动作进行遥控指令编码。 然后，将所述编码指令与预定的编码表进行匹配，以判断所述编码指令为选择控制指令还是功能控制指令，其中所述编码表中保存有与各种家用电器类型及其功能对应的编码；以及根据所述选择控制指令选择对应需要遥控的家用电器；以及根据所述功能控制指令对选择的家用电器进行对应功能的遥控。 此外，本发明的家用电器的通用遥控方法还可以包括根据需要遥控的家用电器的类型及其功能对手势动作进行学习及编码的步骤，以匹配家用电器类型与用于对应的选择手势动作，以及匹配家用电器功能与对应的功能选择手势，进而获得及/或更新编码表。
本发明的基于手势识别技术的通用家用电器设备遥控输入方法，该遥控输入方法使用户可通过简单的手势动作实现对多个家用电器设备的选择和控制，无需按键输入操作。 本发明提供了一种基于手势识别技术的家用电器的通用遥控装置和方法，本发明定义了两类遥控输入手势集_选择手势集和功能手势集以实现对家用电器设备的选择与控制。 本发明通过选择手势集的手势动作实现控制对象的选择，并采用相同的功能手势
动作对多种家用电器设备一些共有的功能操作，如电器的开关，音量的调节(温度的调节)
等功能进行控制，用户只需要记住一些常用的功能手势动作，大大简化了交互过程。 本发明中，用户还可根据自己的需要，定义自己熟悉或习惯的手势动作，用于对家
用电器的操作控制，以更自然、放松的方式实现家用电器设备的手势遥控。 本发明同时提供了 一种可穿戴式家用电器手势遥控装置，该通用遥控器可以以时
尚腕表或手镯的形式进行佩戴，可检测手势动作产生的肌电和加速度信号，并对手势动作
识别后编码为电器设备的控制命令，实现对家用电器设备的遥控。 使用本发明提供的通用家用电器设备遥控输入装置，用户可通过自然的手势动作实现对多个家用电器设备的选择与控制，无需按键输入操作。该通用遥控装置可将用户从多遥控器带来的麻烦中解放出来，同时为双手被占用的用户以及盲人、弱视和视力衰退者带来了便利。
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尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
一种家用电器的通用遥控装置，其特征在于，所述通用遥控装置包括设置在人手臂上的手势捕获模块，用以采集基于家用电器遥控执行的手势动作所产生的信号；信号处理模块，用于将所述采集信号进行识别，并将识别结果转换为用于家用电器的遥控指令；以及遥控功能模块，根据所述遥控指令选择对应家用电器并执行相应的功能遥控。
2. 如权利要求1所述的通用遥控装置，其特征在于，所述手势捕获模块包括 若干个表面肌电传感器单元及/或三轴加速计单元，用以基于所述手势动作采集人手臂的多通道表面肌电信号及/或加速度信号；以及模数转换单元，用于将所述采集信号进行模拟-数字转换后输出给所述信号处理模块。
3. 如权利要求1或2所述的通用遥控装置，其特征在于，所述信号处理模块包括 模式识别单元，用于将所述手势捕获模块输出的所述采集信号对不同类型的手势动作进行分类识别；以及编码单元，用于根据所述分类识别结果将对应手势动作进行遥控指令编码。
4. 如权利要求3所述的通用遥控装置，其特征在于，所述遥控功能模块包含 匹配单元，用于将所述编码指令与预定的编码表进行匹配，以判断所述编码指令为选择控制指令还是功能控制指令，其中所述编码表中保存有与各种家用电器类型及其功能对 应的编码；选择单元，根据所述选择控制指令选择对应需要遥控的家用电器；以及 执行单元，根据所述功能控制指令对选择的家用电器进行对应功能的遥控。
5. 如权利要求4所述的通用遥控装置，其特征在于，还包括编码学习模块，根据需要遥 控的家用电器的类型及其功能对手势动作进行学习及编码，匹配家用电器类型与用于对应 的选择手势动作，以及匹配家用电器功能与对应的功能选择手势，以获得及/或更新所述 编码表。
6. —种家用电器的通用遥控方法，其特征在于，所述通用遥控方法包括以下步骤a) 从人手臂上采集基于家用电器遥控执行的手势动作所产生的信号；b) 将所述采集信号进行识别，并将识别结果转换为用于家用电器的遥控指令；以及c) 根据所述遥控指令选择对应家用电器并执行相应的功能遥控。
7. 如权利要求6所述的通用遥控方法，其特征在于，所述步骤a包括 利用若干个表面肌电传感器及/或三轴加速计采集所述手势动作对应产生的多通道表面肌电信号及/或加速度信号；以及将所述采集信号进行模拟_数字转换后输出。
8. 如权利要求6或7所述的通用遥控方法，其特征在于，所述步骤b包括 根据所述采集信号对不同类型的手势动作进行分类识别；以及 根据所述分类识别结果将对应手势动作进行遥控指令编码。
9. 如权利要求8所述的通用遥控方法，其特征在于，所述步骤c包含 将所述编码指令与预定的编码表进行匹配，以判断所述编码指令为选择控制指令还是功能控制指令，其中所述编码表中保存有与各种家用电器类型及其功能对应的编码；根据所述选择控制指令选择对应需要遥控的家用电器；以及 根据所述功能控制指令对选择的家用电器进行对应功能的遥控。
10.如权利要求9所述的通用遥控方法，其特征在于，还包括根据需要遥控的家用电器 的类型及其功能对手势动作进行学习及编码的步骤，以匹配家用电器类型与用于对应的选 择手势动作，以及匹配家用电器功能与对应的功能选择手势，进而获得及/或更新所述编 码表。
全文摘要
本发明公开了一种家用电器的通用遥控装置和方法，包括设置在人手臂上的手势捕获模块，用以采集基于家用电器遥控执行的手势动作所产生的信号；信号处理模块，用于将所述采集信号进行识别，并将识别结果转换为用于家用电器的遥控指令；以及遥控功能模块，根据所述遥控指令选择对应家用电器并执行相应的功能遥控。本发明可使用户通过简单的手势动作实现对多个家用电器设备的选择和控制，无需按键输入操作，为盲人、弱视和视力衰退的用户提供了便利。
文档编号G08C19/28GK101777250SQ201010102608
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者张旭, 成娟, 赵章琰, 路知远, 陈香 申请人:中国科学技术大学