開關啟動設備、移動裝置、及用于通過發熱部位的存在啟動開關的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種開關啟動設備、一種具有該開關啟動設備的移動裝置、及一種用于通過發熱部位的存在以開關啟動裝置來啟動開關的方法，特別是人體頭部的存在。
【背景技術】
[0002]對于人機交互而言，已知交互系統及其人機界面，其配有用于自動識別由人類所執行的非觸碰或觸碰手勢的裝置。手勢基本上能夠從各種體態以及各種肢體活動推導得出。手勢識別設備配有用于檢測手勢的設備，其中以相應的算法對由此產生的信息進行評估，以便從信息中推導出手勢。常規地，舉例而言，將具有手勢識別設備的移動電話配置成利用該手勢識別設備可以檢測到移動電話是否保持在人體的頭部旁，以便激活或去激活移動電話的相應功能來撥打電話。移動電話的手勢識別設備為識別人體頭部的存在通常是基于對移動電話的周邊進行光學檢測，其中，一旦由手勢識別設備光學檢測到頭部，則視為已測出其存在。在此，應慮及將該人體頭部與鄰近移動電話的其他人體部位或者物品加以區分，以此屏蔽例如照明條件中的變化等環境干擾作用。此外，難以使手勢識別設備實現這種設置:在對人體頭部的存在的檢測過程中，無論人員是否佩戴無檐帽或有檐帽或者人員具有何種發型，尤其是人員留有長發或禿頂，準確性都不會受到影響。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是，提供一種開關啟動設備、一種具有該開關啟動設備的移動裝置、及一種用于通過發熱部位的存在以該開關啟動設備啟動開關的方法，其中所述開關啟動設備具有小型化結構形式，同時成本低廉且能量消耗較少，并且利用該開關啟動設備啟動開關安全且無誤。
[0004]本發明用以達成上述目的的解決方案為權利要求1、5和6的特征。優選設計方案參閱其他權利要求。
[0005]根據本發明的開關啟動設備包括:存在傳感器，用于通過發熱部位在存在傳感器旁的存在而啟動開關，其中，所述存在是由部位接近存在傳感器的逼近階段、部位停留在存在傳感器附近的停留階段、以及部位從存在傳感器移開的遠離階段構成，其中，所述存在傳感器設置成借助包括由熱電材料制成的薄膜的至少一個像素來檢測從所述部位發出的熱量，并且根據由像素所檢測到的熱量的隨時間變化的強度分布來為每一像素均輸出一個具有信號偏振的信號；信號評估單元，用于根據信號偏振的時間次序以及形態來確定逼近階段以及遠離階段；以及激發器，其由信號評估單元來控制，并且，一旦逼近階段、停留階段和/或遠離階段被確定，便啟動開關。優選地，熱電材料是鋯鈦酸鉛。
[0006]根據本發明的移動裝置包括開關啟動設備，其中，開關連通至移動裝置中以激活/去激活其功能性。
[0007]根據本發明的用于操作開關啟動設備的方法包括步驟:發熱部位接近存在傳感器旁，以使在逼近階段中所引起的第一信號偏振從像素輸出至信號評估單元，其中由信號評估單元對像素的信號進行評估，以便第一信號偏振作為升至第一極值點的第一絕對幅升以及在從第一絕對幅升的起點起的第一時間段過后降至一幅值的第一絕對幅降而被信號評估單元識別，該幅值的絕對值位于第一預定絕對幅值與信號電平的絕對值之間，該信號電平在像素的無響應過程中占主導；一旦所述第一信號偏振被識別:通過信號評估裝置觸發激發器以啟動開關;從識別到第一信號偏振起:由信號評估單元對像素的信號的評估中斷一段預定的等待期，該等待期構成等待階段;使發熱部位從逼近傳感器離開，以使在遠離階段中所引起的第二信號偏振從像素輸出至信號評估單元，其中由信號評估單元對像素的信號進行評估，以便第二信號偏振作為升至第二極值點的第二絕對幅升以及在從第二絕對幅升的起點起的第二時間段過后降至一幅值的第二絕對幅降而被信號評估單元識別，該幅值的絕對值介于第二預定絕對幅值與信號電平的絕對值之間，該信號電平在像素的無響應過程中占主導;一旦所述第二信號偏振被識別:通過信號評估單元觸發激發器以啟動開關。
[0008]鑒于像素包括由熱電材料制成的薄膜，優選由鋯鈦酸鉛制成，因此由發熱部位在其存在于存在傳感器附近期間所產生的像素有利地實現利用根據本發明的方法可安全無誤地進行對發熱部位的存在的識別。此外，具有像素的存在傳感器可在成本低廉的同時以最小化的結構方式制作，以使開關啟動設備可有利地用于移動裝置。利用薄膜通過由部位發出的熱量產生信號，從而無需對利用外部熱源的存在傳感器供能。據此，開關啟動設備包括信號評估單元以及激發器作為耗能裝置，從而用于移動裝置的開關啟動設備的能量消耗有利地在總體上較低。
[0009]更有利地，存在傳感器包括像素中的至少兩個像素。由此，信號評估單元提供至少兩個相互獨立產生的信號，其中有利地多重實行評估信號并且由此相應識別發熱部位的存在。
[0010]部位優選是人體頭部，從部位發出的熱量優選是從人體頭部散發的體熱。利用根據本發明和/或優選的開關啟動設備的實施方案，能夠在通常人類運動過程的范圍內特別安全無誤地識別出人體頭部的存在。鑒于基于檢測從人體頭部發出的體熱來識別該人體頭部的存在，因此為識別頭部的存在所引發的信號幾乎未受到如人員的發型種類或者人員是否佩戴頭巾等影響。由此，避免可能錯誤啟動開關，例如由于長發或帽子所致。
[0011]用于操作開關啟動設備的方法優選包括步驟:檢驗信號偏振的振幅的絕對值是否超過預定的振幅電平;倘若檢驗值為正，則繼續各后續步驟。
[0012]此外，優選的是等待期最長為五秒。更優選地，第一時期最長處于10毫秒至1000毫秒之間。此外，優選的是第二時期最長處于10毫秒至1000毫秒之間。更優選地，第一預定幅值的絕對值比信號電平的絕對值至多大20 %至50 %，該信號電平在像素無響應過程中相對于第一極值點的絕對幅值而言占主導。更進一步，第二預定幅值的絕對值比信號電平的絕對值至多大20%至50%，該信號電平在像素無響應過程中相對于第二極值點的絕對幅值而s占主導。
[0013]用于操作開關啟動設備的方法更優選包括步驟:檢測第一極值點是否處于在像素無響應過程中占主導的信號電平之上以及第二極值點是否處于信號電平之下，或者第一極值點是否處于在像素無響應過程中占主導的信號電平之下以及第二極值點是否處于信號電平之上;倘若檢測值為正，則繼續各后續步驟。更優選地，逼近傳感器包括至少兩個像素，其中優選地檢測像素的第一信號偏振以及第二信號偏振是否各自處于預定的時間段之內；倘若檢測值為正，則繼續各后續步驟。在此，優選的是預定的時間段為30毫秒。
[0014]通過根據本發明和/或優選的用于操作開關啟動設備的方法的實施方案，有利地實現，比如由于來自存在傳感器周邊環境的影響所引發的干擾信號不會或至少幾乎不妨礙通過信號評估單元的評估，由此提高識別發熱部位的存在以及啟動開關的精確度。通過根據本發明和/或優選的對與發熱部位的存在相關聯的信號偏振進程的定義，在識別發熱部位的存在的過程中不受存在傳感器上干擾作用的準確性有利地較高，由此能夠安全無誤地識別出發熱部位的存在。舉例而言，倘若信號偏振的過程并未對應于諸如針對發熱部位的存在所定義的這類信號偏振，則并不將這種信號偏振演繹為發熱部位的偏振。以出眾的方式，通過考慮由熱電材料(優選鋯鈦酸鉛)制成的薄膜所產生的信號偏振用于識別發熱部位的存在，識別發熱部位的存在的精確度獲得顯著提高。
【附圖說明】
[0015]下面參照所附示意圖闡明本發明的優選實施方式。
[0016]圖1表示保持在人體頭部的耳旁的移動電話的示意圖；
[0017]圖2表示根據本發明的用于圖1所示移動電話的開關啟動裝置的示意圖；
[0018]圖3表示來自圖1和圖2所示存在傳感器的信號的振幅曲線圖；以及
[0019]圖4和圖5表不圖3的局部放大視圖。
[0020]附圖標號說明[0021 ]I 存在傳感器
[0022]21 第一像素
[0023]22 第二像素
[0024]23 第三像素
[0025]24 第四像素
[0026]31 逼近階段
[0027]32 第一絕對幅升
[0028]33 第一絕對幅降
[0029]41 遠離階段
[0030]42 第二絕對幅降[0031 ]43 第二絕對幅升
[0032]44 等待階段
[0033]51 第一像素的信號
[0034]52 第二像素的信號
[0035]53 第三像素的信號
[0036]54 第四像素的信號
[0037]55 像素無源狀態的信號電平
[0038]56 逼近階段中的第一信號偏振
[0039]57 遠離階段中的第二信號偏振
[0040]61 縱坐標:時間
[0041]62橫坐標:振幅
[0042]71第一最低點
[0043]72第二最低點