遥控器和显示系统技术方案

一种遥控器，包含多个控制按键、光学手指鼠标和传输界面。所述控制按键用于触发控制信号。所述光学手指鼠标用于检测生理特征和位移量。所述传输界面用于输出所述控制信号、所述生理特征和所述位移量到显示装置。本发明专利技术还提出一种显示系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种人机界面系统，特别涉及一种具有使用者生理特征检测功能的遥控器和显不系统。
技术介绍
光学手指鼠标(optical finger mouse,0FM)由于体积小,通常适合搭配于其他电子装置。已知光学手指鼠标用于检测使用者手指表面反射光线的光强度变化，藉以判断手指的接触状态和手指相对于触控面的位移量。然而，随着工业化的发展，使用者使用各式电子装置的时间逐渐增加，甚至超出体力负荷而不自觉。因此，如果电子装置具有检测使用者生理特征的功能并能显示当时的生理状况，则可避免过度使用的情形发生。已知血氧饱和仪(pulse oximeter)利用非侵入式的方式来检测使用者的血氧浓度和脉搏数，其可产生红光光束(波长约660纳米)和红外光光束(波长约910纳米)穿透待测部位，并利用带氧血红素(oxyhemoglobin)和去氧血红素(Deoxyheamo-globin)对特定光谱具有不同吸收率的特性来检测穿透光的光强度变化，例如参照美国专利第7，072，701 号，标题为血氧浓度的监测方式(Method for spectro-photometric bloodoxygenation monitoring)。检测出两种波长的穿透光的光强度变化后,再以下列公式计算血氧浓度血氧浓度=100%X [HbO2]/([HbO2]+ [Hb])；其中，[HbO2]表示带氧血红素浓度；[Hb]表示去氧血红素浓度。一般血氧饱和仪所检测到的两种波长的穿透光的光强度会随着心跳而呈现如图1所示的变化，这是由于血管会随着心跳不断地扩张和收缩而使得光束所通过的血液量改变，进而改变光能量被吸收的比例。藉此，根据不断变化的光强度信息则可计算血液对不同光谱的吸收率，以分别计算带氧血红素浓度和去氧血红素浓度等生理信息，最后再利用上述血氧浓度公式计算血氧浓度。然而，由于血氧饱和仪检测穿透光线的光强度变化，因而会随着不同的待测部位而检测到不同的光强度信号；此外，当血氧饱和仪所检测的待测部位发生移动时，则会检测到剧烈变动的混乱波形而无法据以正确计算出生理信息，因而其并不适用于移动中操作的电子装置。鉴于此，本专利技术提出一种可检测使用者生理特征的遥控器和显示系统，其中所述遥控器在检测生理特征时，可有效消除手指移动所造成的信号干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种遥控器和显示系统，所述遥控器通过分析手指的反射光信号以检测手指位移量、接触状态和使用者生理特征，并根据至少一个控制按键的操作状态产生控制信号，以相对控制显示装置进行相对应动作。本专利技术的又一目的在提供一种遥控器控制芯片，其通过分析手指的反射光信号以检测一手指位移量、一接触状态和使用者生理特征，并根据至少一个控制按键的一操作状态产生一控制信号，藉以输出经编码、排序和/或压缩的所述手指信息、生理信息和控制信号信息。本专利技术的又一目的是提供一种遥控器和显示系统，其可检测手指位移量、接触状态和使用者生理特征，并具有消除环境光源影响的机制。本专利技术的又一目的是提供一种遥控器和显示系统，其可检测手指位移量、接触状态和使用者生理特征，并具有降低干扰的机制。本专利技术的又一目的是提供一种遥控器和显示系统，其可检测手指位移量、接触状态和使用者生理特征，当闲置预设时间后即进入休眠模式。本专利技术的又一目的在提供一种遥控器和显示系统，其可检测手指位移量、接触状态和使用者生理特征，当手指位移量太大时可舍弃生理特征。为达上述目的，本专利技术提供一种遥控器，用于检测并输出手指的生理特征和控制信号。所述遥控器包含多个控制按键、第一光源、第二光源、光源控制单元、至少一个图像传感器和处理单元。所述控制按键用于触发控制信号。所述第一光源发出第一波长的光至所述手指。所述第二光源发出第二波长的光至所述手指。所述光源控制单元控制所述第一光源和所述第二光源发光。所述图像传感器以取样频率接收来自所述手指的反射光以产生相对所述第一光源点亮的多个第一图像图框和相对所述第二光源点亮的多个第二图像图框。所述处理单元根据所述第一图像图框和所述第二图像图框计算所述生理特征并根据所述控制按键的操作状态产生所述控制信号。根据本专利技术的又一特点，本专利技术还提供一种供使用者操控的遥控器。所述遥控器包含多个控制按键、光学手指鼠标和传输界面。所述控制按键用于触发控制信号。所述光学手指鼠标用于检测所述使用者的生理特征和手指位移量。所述传输界面用于输出所述控制信号、所述生理特征和所述手指位移量。根据本专利技术的又一特点，本专利技术还提供一种图像系统，包含显示装置和遥控器。所述显示装置用于显示图像。所述遥控器输出控制信号和生理特征至所述显示装置，以控制所述显示装置根据所述控制信号更新所显示图像并显示所述生理特征。本专利技术实施方式中，每张所述第一图像图框分割为至少两部分并计算每一部分的平均亮度，使用独立元件分析法或盲信号源分离法分析所述第一图像图框的所述每一部分的所述平均亮度以求得第一亮度变化；将每张所述第二图像图框分割为至少两部分并计算每一部分的平均亮度，使用独立元件分析法或盲信号源分离法分析所述第二图像图框的所述每一部分的所述平均亮度以求得第二亮度变化；并根据所述第一亮度变化和所述第二亮度变化计算生理特征。本专利技术的遥控器和图像系统中，所述生理特征包含血氧浓度和脉搏数。本专利技术通过使用独立元件分析法或盲信号源分离法来分离移动信息和生理信息，可消除手指移动造成的信号干扰。附图说明图1是血氧饱和仪所检测穿透光的光强度变化的示意图。图2A是本专利技术实施方式的显示系统的示意图。图2B是本专利技术实施方式的遥控器的示意图。图2C是本专利技术实施方式的遥控器的方块图。图3是本专利技术实施方式的遥控器的图像传感器所获取的图像图框的示意图。图4是本专利技术实施方式的遥控器的图像传感器，其中滤光器设置于部分感测面前方。图5是本专利技术实施方式的遥控器中，图像获取与光源发光的示意图。图6是本专利技术实施方式的遥控器的处理单元分离移动信息和生理信息的示意图。图7是本专利技术实施方式的生理特征检测方法的流程图。图8是本专利技术又一实施方式的遥控器的示意图。附图标记说明I遥控器10控制按键111、112光源 12导光件13触控件13S触控面14图像传感器14f滤光器14S感测面15处理单元151手指检测单元152显示控制单元16光源控制单元17记忆单元18传输界面2显示装置21光标22控制单元23表示单元9手指9S手指表面I1-12n图像图框B1-B2nW -B2/ 平均売度 S11-S15 步骤具体实施方式为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点更明显，下文将配合附图，作详细说明如下。在本专利技术的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此先说明。图2A是本专利技术实施方式的图像系统的示意图，包含遥控器I和显示装置2。所述显示装置2例如可以是电视、投影幕、游戏机萤幕、电脑萤幕或其他用于显示图像的显示装置。所述遥控器I相对所述显 示装置2可以是电视遥控器、投影幕遥控器、游戏机遥控器、电脑遥控器等各式遥控器，用于控制所述显示装置2更新显示内容或图像和显示生理特征；其中，所述遥控器I可有线或无线地耦接所述显示装置2。所述遥控器I用于检测并输出生理特征、接触状态、手指位移量和控制信号至所述显示装置2。所述遥控器I包含多个控制按键10、光学手指鼠标和传输界面18，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遥控器，用于检测并输出手指的生理特征和控制信号，该遥控器包含：多个控制按键，用于触发控制信号；第一光源，发出第一波长的光至所述手指；第二光源，发出第二波长的光至所述手指；光源控制单元，控制所述第一光源和所述第二光源发光；至少一个图像传感器，以取样频率接收来自所述手指的反射光以产生相对所述第一光源点亮的多个第一图像图框和相对所述第二光源点亮的多个第二图像图框；以及处理单元，根据所述第一图像图框和所述第二图像图框计算所述生理特征，并根据所述控制按键的操作状态产生所述控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种遥控器，用于检测并输出手指的生理特征和控制信号，该遥控器包含: 多个控制按键，用于触发控制信号； 第一光源，发出第一波长的光至所述手指； 第二光源，发出第二波长的光至所述手指； 光源控制单元，控制所述第一光源和所述第二光源发光； 至少一个图像传感器，以取样频率接收来自所述手指的反射光以产生相对所述第一光源点亮的多个第一图像图框和相对所述第二光源点亮的多个第二图像图框；以及 处理单元，根据所述第一图像图框和所述第二图像图框计算所述生理特征，并根据所述控制按键的操作状态产生所述控制信号。2.根据权利要求1所述的遥控器，其中所述处理单元:将每张所述第一图像图框分割为至少两部分并计算每一部分的平均亮度，分析所述第一图像图框的所述每一部分的所述平均亮度以求得第一亮度变化；将每张所述第二图像图框分割为至少两部分并计算每一部分的平均亮度，分析所述第二图像图框的所述每一部分的所述平均亮度以求得第二亮度变化；并根据所述第一亮度变化和所述第二亮度变化计算所述生理特征。3.根据权利要求1或2所述的遥控器，其中所述生理特征包含血氧浓度和/或脉搏数。4.根据权利要求2所述的遥控器，其中所述处理单元还根据至少一个阈值与所述第一亮度变化和所述第二亮度变化中的至少一者的比较结果计算脉搏数。5.根据权利要求1所述的遥控器，其中所述处理单元还对所述第一图像图框和所述第二图像图框的亮度与至少一个阈值进行比较以判断接触状态。6.根据权利要求1所述的遥控器，其中所述处理单元还根据两张所述第一图像图框、一张所述第一图像图框与一张所述第二图像图框、和两张所述第二图像图框计算位移量。7.根据权利要求1所述的遥控器，其中所述光源控制单元:控制所述第一光源和所述第二光源轮流点亮以使所述图像传感器轮流接收所述第一光源和所述第二光源的反射光；或者控制所述第一光源和所述第二光源同时点亮以使所述图像传感器同时接收所述第一光源和所述第二光源的反射光，且所述图像传感器包含滤光器，该滤光器覆盖于所述图像传感器的感测面的一部分。8.根据权利要求1所述的遥控器，其中所述第一光源、所述第二光源、所述光源控制单元、所述至少一个图像传感器和所述处理单元封装成控制芯片以输出经编码、排序和压缩中的至少一种程序处理的所述生理特征和所述控制信号。9.根据权利要求1所述的遥控器，该遥控器还包含触控件，该触控件供所述手指在其上操控；其中所述触控件可以为所述控制按键中的一个或独立于所述控制按键之外。10.一种供使用者操控的遥控器，该遥控器包含: 多个控制按键，用于触发控制信号； 光学手指鼠标，用于检测所述使用者的生理特征和手指位移量；以及 传输界面，用于输出所述控制信号、所述生理特征和所述手指位移量。11.根据权利要求10所述的遥控器，其中所述光学手指鼠标还包含: 第一光源，发出第一 波长的光至所述手指； 第二光源，发出第二波长的光至所述手指； 光...

【专利技术属性】
技术研发人员：古人豪，高铭璨，黃森煌，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：