用于交互系统的感测系统的制作方法

用于交互系统的感测系统
1.对相关申请的交叉引用本技术要求于2020年4月6日提交的标题为“用于交互系统的感测系统”的序列号为no. 63/005,883的美国临时申请的优先权及其利益，该临时申请特此出于所有目的通过引用而以其整体被并入。

背景技术：

2.本章节旨在向读者介绍可能与本公开的各种方面有关的各种技术方面。此讨论被认为有助于向读者提供背景信息以促进更好地理解本公开的各个方面。因此，应注意，这些陈述要就此而论地阅读，而非作为对现有技术的承认来阅读。
3.游乐园包括为游乐园的顾客提供独特体验的各种景点。例如，游乐园可以包括各种乘坐设施和表演演出。随着景点的日益精密和复杂，在关于景点娱乐质量的预期的方面存在对应的提高。结果，需要改进和更有创意的景点。

技术实现要素：

4.在下文中阐明本文中所公开的某些实施例的概要。应当注意的是，仅仅提出这些方面以给读者提供这些某些实施例的简短概要，并且，这些方面不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包含可能未在下文中阐明的各种各样的方面。
5.在实施例中，一种交互系统包括装置，该装置配置成向表面输出信号，使得该信号以一角度并沿着传播路径反射离开该表面，并且使得中断该信号的传播路径的对象引起返回信号沿着该传播路径沿反方向传播，以用于由该装置接收。交互系统还包括通信地耦合到装置的控制系统。控制系统配置成：从装置接收数据，其中，该数据与由装置对返回信号的接收相关联；以及基于该数据确定对象相对于装置的地点。
6.在实施例中，一种交互系统包括：第一表面；第二表面，其与第一表面相对定位以在第一表面和第二表面之间形成空间；以及装置，其配置成向第一表面输出信号，使得该信号沿着传播路径反射离开第一表面并向第二表面反射，并且使得中断信号的传播路径的对象引起信号反射离开对象并形成沿着传播路径沿反方向传播的返回信号，以用于由装置接收。交互系统还包括通信地耦合到装置的控制系统。控制系统配置成：从装置接收数据，其中，该数据与由装置对返回信号的接收相关联；以及基于该数据而确定对象在空间内的存在。
7.在实施例中，一种交互系统包括：第一表面；第二表面，其相对于第一表面而定位以在第一表面和第二表面之间形成空间；以及装置，其配置成将信号输出到空间中，使得信号在空间内沿着传播路径反射离开第一表面和第二表面，并且使得中断信号的传播路径的对象引起信号反射离开对象并形成沿着传播路径沿反方向传播的返回信号，以用于由装置接收。装置配置成在接收到返回信号时确定由返回信号传播的距离。交互系统还包括通信地耦合到装置的控制系统。控制系统配置成：从装置接收数据，其中，该数据指示由返回信号传播的距离；以及基于该数据而确定对象相对于装置的地点。
附图说明
8.当参考附图而阅读以下的详述时，本发明的这些及其它特征、方面以及优点将变得更好理解，在附图中，贯穿附图，相同的字符表示相同的部分，其中：图1是根据本公开的方面的具有交互特征的交互系统和感测系统的实施例的示意图；图2是根据本公开的方面的图1的交互系统的实施例的示意图，其中，感测系统配置成输出沿着两个轴线传播的信号；图3是根据本公开的方面的图1的交互系统的示意图，其中，感测系统正被用来检测与交互特征的交互；图4是根据本公开的方面的图1的交互系统的示意图，其中，感测系统正被用来检测与交互特征的另一交互；图5是根据本公开的方面的图1的交互系统的实施例的示意图，其中，交互特征包括多个交互组件；图6是根据本公开的方面的具有感测系统的交互系统的实施例的示意图，其中，感测系统配置成确定用户的高度；图7是根据本发明的方面的具有感测系统的交互系统的实施例的透视图，其中，感测系统配置成输出相对于三个轴线传播的信号；和图8是根据本公开的方面的图7的交互系统的实施例的侧视图，其中，感测系统配置成确定对象的轮廓。
具体实施方式
9.将在下文中描述一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，未在本说明书中描述实际实现方式的所有特征。应当注意到，在对任何这样的实际实现方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中一样，必须作出许多特定于实现方式的决策以达到开发者的可因实现方式而各不相同的具体目标，诸如，对与系统相关的约束条件和与商业相关的约束条件的依从性。此外，应当注意到，这样的开发努力可能复杂并且耗时，但对于得益于本公开的普通技术人员中的那些而言，这样的开发努力将不过是设计、制作以及制造的常规任务。
10.当介绍本公开的各种实施例的元素时，冠词“一”、“一个”（“a”、“an”）、“该”（“the”）以及“所述”旨在意味着存在元素中的一个或多个元素。用语“包含”、“包括”以及“具有”旨在为包括性的，并且意味着可能存在除了所列出的元素之外的附加元素。将在下文中描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，在说明书中可能没有描述实际实现方式的所有特征。应当注意到，在对任何这样的实际实现方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中一样，必须作出许多特定于实现方式的决策以达到开发者的可因实现方式而各不相同的具体目标，诸如，对与系统相关的约束条件和与商业相关的约束条件的依从性。此外，应当注意到，这样的开发努力可能复杂并且耗时，但对于得益于本公开的普通技术人员中的那些而言，这样的开发努力将不过是设计、制作以及制造的常规任务。
11.本公开涉及一种配置成检测交互的感测系统。感测系统可用于景点，诸如游乐园
内的景点。例如，该景点可以包括该景点的顾客可以与之交互的特征（例如，物理道具、显示屏、墙面）。感测系统可用于检测顾客和特征之间的交互的发生和/或用于确定顾客和特征之间的交互的位置，诸如由顾客触摸的特征的特定部分。然后，可以基于所检测到的顾客和特征之间的交互来更新特征，诸如为顾客提供独特的娱乐体验。可以基于所检测到的顾客和特征之间的交互而采取各种其他动作，诸如存储与交互相关的信息等等。
12.特别地，本公开的实施例指向感测系统，所述感测系统具有配置成发射沿着穿过多个方向的路径传播的信号（例如，激光、红外光）的装置（例如，测距仪装置）。例如，感测系统可以包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面彼此相对定位，以便在彼此之间形成空间。装置可配置成向第一表面输出信号，使得信号反射离开第一表面并向第二表面反射。然后，信号可以通过从第一表面和第二表面反射离开而继续在空间内传播，以便沿着空间的实质性长度传播。如果对象（诸如，顾客）被定位成在空间内中断信号的传播路径，则信号可以反射离开对象以返回到装置并被装置接收。然后，接收到的信号可以促进确定对象在空间内的地点。因此，这样的感测系统可以促进检测对象和信号之间的交互的发生和/或确定对象和信号之间的交互的位置，而不必使用多个传感器，诸如定位在各种位置处以沿不同方向发射相应信号的多个传感器。照此，所公开的感测系统可以降低与感测系统的制造、操作和/或维护相关联的成本和/或复杂性。
13.考虑到前面的内容，图1是具有交互特征52（例如，物理道具、显示屏、墙面）的交互系统50的实施例的示意图。用户54（例如，景点的顾客）可以在交互系统50的操作期间与交互特征52进行交互。例如，用户54可以接触交互特征52的一部分。交互特征52可以包括感测系统56，或者与感测系统56相关联，感测系统56配置成促进检测用户54和交互特征52之间的交互的发生和/或用户54和交互特征52之间的交互的位置的确定。即，感测系统56可以检测用户54已经与交互特征52进行交互，并且感测系统56可以确定该交互相对于交互特征52的位置。尽管图1图示了与交互特征52进行交互的用户54，但应注意到，感测系统56可检测交互特征52与诸如交通工具、碎片等等的任何合适对象之间的交互。
14.在实施例中，感测系统56通信地耦合到交互系统50的控制系统58（例如，电子控制器）。控制系统58可以包括存储器60和处理器62，诸如微处理器。存储器60可以包括易失性存储器，诸如随机存取存储器(ram)，和/或非易失性存储器，诸如只读存储器(rom)、光学驱动器、硬盘驱动器、固态驱动器，或包括用于操作交互系统50的指令的任何其他非暂时性计算机可读介质。处理器62可以包括配置成执行存储在存储器60中的指令以操作感测系统56和/或交互系统50的其他组件（诸如，以确定用户54和交互特征52之间的交互的位置）的一个或多个专用集成电路(asic)、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、一个或多个通用处理器，或其任何组合。
15.在一个实施例中，交互系统50可以是景点的一部分，该景点可以是在游乐园内。作为示例，交互特征52可以是交互活动（例如，游戏、表演、乘坐设施）的一部分，并且可以具有配置成显示由用户54可观看和/或可选择的图像的显示器64（例如，显示屏、墙面）。例如，用户54可以与交互特征52进行交互，诸如通过触摸来选择呈现在显示器64上的图像中的一个图像。在附加或备选实施例中，交互系统50可以是由用户54导航的路径的一部分，并且交互特征52可以促进确定用户54的特性。在示例中，控制系统58可基于用户54与交互特征52之间的交互来确定用户54在何处导航路径。在示例中，控制系统58可经由感测系统56确定用
户54的物理性质（例如，高度、轮廓）。在示例中，交互特征52可以是（例如，围场的）边界围栏的一部分，并且控制系统58可以确定与边界围栏的交互以确定边界围栏的安全特性。
16.控制系统58还可以基于交互（诸如基于用户54和交互特征52之间的交互的所确定的位置）而实行交互系统50的附加操作。作为示例，控制系统58可以更新交互特征52的显示器64（例如，改变显示器64上的图像）和/或交互系统50的另一部分（例如，动画形象、乘坐交通工具的移动、灯光、声音），以出于娱乐目的而为用户54提供更具交互性的活动。作为示例，控制系统58可以控制感测系统56的操作，诸如感测系统56相对于交互特征52如何定位。因此，控制系统58可以调整如何可以确定用户54和交互特征52之间的交互的位置。
17.图2是具有感测系统56的交互系统50的实施例的示意图。所图示的感测系统56包括配置成输出信号92的装置90（例如，经由装置90的发射器）。例如，装置90可以包括任何合适的测距或测距仪装置，诸如激光测距装置、光检测和测距(lidar)装置、雷达装置、声音导航测距(声呐)装置、光度计、超声波测距装置或任何其他合适的装置。此外，信号92可包括光（例如，红外光、可见光、紫外光）或可沿着路径（例如，信号路径）传播的另一合适成分。在由装置90输出之后，信号92可以反射离开对象（例如，图1的用户54）以返回到装置90并由装置90接收（例如，经由装置90的接收器）。基于信号92的返回的一个或多个特性，诸如信号92的传播时间、信号92的波长和/或信号92的接收角度，装置90（或控制系统58）可以确定装置90和对象之间的距离。因此，装置90可以促进确定对象相对于装置90和相对于交互特征52的位置。
18.在实施例中，感测系统56可引导信号92沿着交互系统50的特定传播路径93（例如，信号路径）传播。为此，感测系统56可包括第一表面94和第二表面96，第一表面94和第二表面96各自可由诸如金属或玻璃的反射材料制成。第一表面94和第二表面96可以相对于彼此定位（例如，相对定位），以在表面94、96之间形成空间98。例如，第一表面94和第二表面96可以彼此基本上平行。装置90可以相对于表面94、96取向和定位以输出信号92，以按基本上不垂直于第二表面96的角度100接触第二表面96，使得信号92从装置90到第二表面96传播第一长度102。由于第二表面96的反射性质，所以信号92可以在空间98内反射离开第二表面96，以按角度100（例如，基本上不垂直于第一表面94的角度）接触第一表面94。因此，信号92传播从第二表面96到第一表面94的第二长度104，其中由第二长度104所跨越的距离基本上等于由第一长度102所跨越的距离。然后，第一表面94的反射性质反射信号92以按角度100接触第二表面96以传播第三长度106，并且，信号92可以通过在第一表面94和第二表面96之间反射而继续在空间98内沿着表面94、96的相应长度（例如，竖直长度）传播并远离装置90，只要没有对象中断信号92的传播路径93。以此方式，所图示的信号92的传播路径93可以包括从装置90通过空间98延伸离开的锯齿形或波浪形（例如，三角波）图案。
19.尽管所图示的信号92相对于表面94、96的长度沿着由跨过空间98的网格线所指示的五个单位在空间98内传播，但是信号92可以基于表面94、96的参数（例如，长度、反射性质）、信号92的参数（例如，信号强度）和/或装置90的参数（例如，取向）而沿着任何合适数量的单位传播。在实施例中，诸如通过每次信号92从表面94、96中的一个表面反射离开时相对于第一轴线108反转方向，信号92可以基本上沿着由第一轴线108（例如，横向轴线、x轴线）和第二轴线110（例如，竖直轴线、y轴线）形成的平面传播。因此，信号92可以以两个维度在空间98内传播，并且各种长度可以彼此具有某些关系。例如，第一长度102和第三长度106可
以彼此基本上平行，而第二长度104和第三长度106可以关于基本上平行于第一轴线108的轴线对称。
20.应当注意到，信号92在空间98内的传播路径93可以基于装置90相对于表面94、96的取向。在所图示的实施例中，空间98相对于第一轴线108跨越五个单位，并且相对于第二轴线110跨越由跨过空间98的网格线指示的五个单位。此外，装置90被取向成使得信号92的每个长度（例如，长度102、104、106)相对于第一轴线108延伸五个单位，并且相对于第二轴线110延伸一个单位。以此方式，可以认为信号92具有一个单位的分辨率。然而，改变装置90的取向（例如，改变信号92与第二表面96之间的接触角100）可以改变信号92的长度（例如，长度102、104、106)的特性。例如，减小角度100可以增加分辨率。作为示例，信号92的每个长度（例如，长度102、104、106)可以相对于第一轴线108延伸五个单位，并且相对于第二轴线110延伸两个单位，使得信号92具有两个单位的分辨率，并且传播路径93可以包括在空间98内用以跨越表面94、96的长度的更小数量的长度。此外，增加角度100可降低分辨率。作为另一示例，信号92的每个长度可以相对于第一轴线108延伸五个单位，并且相对于第二轴线110延伸半个单位，使得信号92具有半个单位的分辨率，并且信号92可以包括在空间98内用以跨越表面94、96的长度的更多数量的长度。
21.图3是交互系统50的示意图，其中，感测系统56正被用来检测空间98内的对象130（例如，顾客的一部分）并确定对象130相对于装置90在空间98内的位置。在所图示的实施例中，对象130沿着信号92的传播路径93的第一长度102定位。结果，信号92可以沿着由图3中的实线所图示的传播路径93的第一部分132传播。然后，信号92可以沿着传播路径93的第一部分132沿反方向反射离开对象130以返回到装置90（例如，作为返回信号）。因此，信号92不沿着由图3中的虚线所图示的传播路径93的第二剩余部分134传播。取而代之的是，信号92通过沿着传播路径93的第一部分132沿反方向传播而从对象130传播回到装置90。
22.装置90可接收信号92，并可基于信号92的性质而确定由信号92传播的距离（例如，沿着传播路径93的第一部分132）。例如，信号92的性质可指示所传播的距离与第一部分132相关联。装置90可以将所确定的距离传送到控制系统58，并且控制系统58可以基于与信号92的传播路径93相关联的参数和所确定的距离来确定对象130在空间98内相对于装置90的地点。控制系统58可经由以下等式1确定相对于第一轴线108的第一坐标（例如，x坐标）：
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等式1其中，x是第一坐标，a是信号92和第二表面96之间的接触角100，并且d是沿着传播路径93沿反方向的传播距离（例如，在所图示实施例中，第一部分132）。此外，控制系统58可经由以下等式2确定相对于第二轴线110的第二坐标（例如，y坐标）：
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等式2其中，y是第二坐标，a是信号92和第二表面96之间的接触角100，并且d是沿着传播路径93沿反方向的传播距离（例如，在所图示实施例中，第一部分132）。因此，控制系统58可基于由装置90确定的距离来确定对象130在空间98内的第一坐标和第二坐标。
23.图4是交互系统50的示意图，其中感测系统56正被用来检测空间98内的另一对象160，并确定对象160在空间98内相对于装置90的位置。虽然参考不同的对象（例如，图3的对象130和图4的对象160）来描述图3和图4以促进讨论并为了图像清楚性，但应该注意到，所
述技术可用于在不同位置（例如，诸如在对象130和交互系统50之间的一系列交互期间，在一个时间在图3的位置中，在另一时间在图4的位置中）并在空间98内检测相同对象（例如，图3的对象130）。
24.在所图示的实施例中，对象160沿着信号92的传播路径93的第三长度106定位。结果，信号92可以沿着由图4中的实线所图示的传播路径93的第三部分162传播。第三部分162可以包括第一长度102的全部、第二长度104的全部和第三长度106的一部分。信号92可以沿着传播路径93的第三部分162沿反方向反射离开对象160以返回到装置90（例如，作为返回信号）。换句话说，信号92沿着第三长度106的部分以及第二长度104和第一长度102的相应全部从对象160传播到装置90。照此，信号92不沿着由图4中的虚线所图示的传播路径93的第四剩余部分164传播。
25.在接收到从对象160反射离开的信号92时，装置90可确定由信号92（例如，返回信号）沿传播路径93的第三部分162沿反方向传播的距离。装置90可以将所确定的距离传送到控制系统58，并且控制系统58可以基于与信号92的传播路径93相关联的参数和所确定的距离来确定对象160在空间98内相对于装置90的地点。应当注意到，等式1和等式2可被用来精确计算当对象130位于第一长度102的一部分时如图3中所示的对象130在空间98内的地点。然而，等式1可以被修改成确定如图4中所示的对象160的第一坐标，因为对象160位于第一长度102之后的信号92的传播路径93的另一部分，诸如位于第三长度106处。这是因为等式1没有考虑在反射离开表面94、96时相对于第一轴线108反转方向的信号92。而更确切地说，在这样的情况下，可以经由等式3确定第一坐标：
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等式3其中，a是信号92和第二表面96之间的接触角100，d是沿着传播路径93沿反方向的传播距离（例如，在所图示的实施例中，包括第一长度102、第二长度104和第三长度106的部分的第三部分162），l是与长度102、104、106中的一个长度的全部相关联的距离（例如，长度102的全部，从第一表面94处的第一端到第二表面处96的第二端），并且rem(d/l)是将距离d除以距离l时的余数。即，rem(d/l)指示由信号92传播的最后的长度的部分166（例如，在所图示的实施例中，第三长度106）。对象160的第二坐标仍然可以经由上面讨论的等式2来确定，因为对象160的第二坐标可以不受信号92从表面94、96反射离开的影响。换句话说，信号92在沿着传播路径93从表面94、96反射离开时相对于第二轴线110不反转方向，直到与对象160碰撞为止。在某些实施例中，在经由等式1、等式2或等式3计算之后，第一坐标和/或第二坐标可以取整（诸如取整到最接近的整数、取整到最接近的十位等等）以表示第一坐标和/或第二坐标的估计。
26.图5是具有利用交互特征52实现的感测系统56的交互系统50的实施例的示意图，该交互特征52可以包括用户（例如，图1的用户54）可以与其交互的交互组件200。在实施例中，交互特征52可包括显示器（例如，显示器64)，交互组件200可包括呈现到显示器上的图标或图像，并且用户可接近和/或接触图像以与交互特征52交互。附加地或备选地，交互组件200可包括用户可与其交互的物理对象。例如，交互组件200可以包括某些界面特征，包括按钮、拨号盘（dial）、滚轮、块、动画形象等。交互组件200可以定位成使得当用户接近和/或接触交互组件200时用户中断信号92。特别地，用户和交互特征52之间的交互可引起信号92
反射回装置90，并且，以上面关于图2-4所讨论的方式，装置90可确定由信号92（例如，返回信号）沿着传播路径93沿反方向传播的距离。控制系统58可接收与装置90的距离，并且可确定用户与交互特征52之间交互的位置（例如，沿着第一轴线108的第一坐标和沿着第二轴线110的第二坐标）。然后，控制系统58可基于交互组件200在空间98内的地点（例如，已知地点，诸如沿着第一和第二轴线108、110的已知坐标）和用户与交互特征52之间的交互的位置（例如，所确定的位置）来确定用户曾与交互组件200中的哪一个交互组件交互。
27.例如，在所图示的实施例中，第一交互组件200a靠近第二表面96定位，使得信号92的传播路径93的第三长度106和第四长度202跨过第一交互组件200a延伸。此外，第二交互组件200b相对于第二轴线110定位在第一交互组件200a之上，并且基本上在表面94、96之间居中，使得信号92的传播路径93的第五长度204跨过第二交互组件200b延伸。控制系统58可通过确定用户与交互特征52之间的交互的位置来确定用户是曾与第一交互组件200a交互还是曾与第二交互组件200b交互。
28.例如，基于由装置90确定的距离，控制系统58可以确定用户曾在交互特征52的第一位置206处进行交互。控制系统58可以将交互特征52的第一位置206（例如，x、y坐标）与交互组件200的相应位置（例如，x、y坐标）进行比较，以确定用户与交互组件200中的哪一个交互组件交互过。在这种情况下，控制系统58可以确定第一位置206与第一交互组件200a的位置匹配（例如，基本上匹配、重叠），以确定与第一交互组件200a交互过的用户。类似地，控制系统58可以确定在交互特征52的第二位置208处交互过的用户，并且控制系统58可以确定第二位置208与第二交互组件200b的位置匹配（例如，基本上匹配、重叠）以确定与第二交互组件200b交互过的用户。此外，控制系统58可以确定用户在交互特征52的第三位置210处交互过，并且控制系统58可以确定第三位置210与交互组件200中的任何交互组件的位置基本不匹配。因此，在确定用户在第三位置210处交互过时，控制系统58可以确定用户没有与交互组件200中的任何交互组件交互过。以此方式，控制系统58可以确定用户和交互组件200之间的交互是否已经发生，而不必使用附加传感器，诸如配置成直接确定用户和交互组件200之间的交互的传感器（例如，位于交互组件200上或围绕交互特征52的传感器）。实际上，装置90的配置和/或由装置90输出的信号92可以充分地能够实现确定各种对象和交互特征52之间交互的发生和位置。
29.基于用户与交互特征52（例如，交互组件200中的一个交互组件）之间的所确定的交互，控制系统58可以实行进一步的动作。在示例中，控制系统58可以响应于确定用户与交互组件200中的一个交互组件交互过而引起交互特征52呈现不同的图像（例如，在交互特征52上）。例如，控制系统58可以显示对应的交互组件200的移动，以呈现用户和交互组件200之间的真实交互。在另一示例中，控制系统58可以通信地耦合到数据库212，并且控制系统58可基于交互而更新数据库212。例如，数据库212可以存储与用户相关联的信息（例如，与存储的用户轮廓相关联的点数），并且控制系统58可以更新存储在数据库212上的信息（例如，向用户轮廓添加附加点）。因此，交互系统50可以向用户提供交互活动，诸如其中多个用户可以相互竞争以积累最大量的点数的活动（例如，游戏）。
30.在附加或备选实施例中，控制系统58可以基于是否存在与交互特征52的交互来实行动作，而不管与交互特征52的交互的特定位置。为此，交互特征52可以不包括交互组件200。取而代之的是，例如，交互系统50可以定位在进入房间的入口（例如，通道、空间）附近
（例如，使得信号92从入口的一侧传播到入口的另一侧；类似于图6中所示的布置），使得控制系统58可以确定用户是否已经通过入口进入房间。例如，响应于确定用户已经通过入口，控制系统58可以打开灯来照亮房间。在另一实现方式中，如果控制系统58确定有人已经以未经授权的方式（例如，在其间房间的占用被阻止的时间间隔期间）通过入口，则控制系统58可以输出通知，诸如视觉输出（例如，灯光）、音频输出（例如，声音）、向移动装置的通知等等。在任何情况下，控制系统58可以基于与交互特征52的所确定的交互的发生来实行任何合适的动作，而不必确定交互的特定位置。
31.图6是交互系统50的实施例的示意图，其中感测系统56配置成确定用户54的高度。在所图示的实施例中，用户54可以导航通过由感测系统56的表面94、96形成的空间98。即，交互系统50可将空间98形成为用户54可导航通过其的通道228（例如，入口）。例如，通道228可以邻近景点的入口，诸如过山车、水上乘坐设施、塔落物（tower drop）等，使得用户可以在进入景点之前导航通过空间98。结果，交互系统50可以确定通过通道228的每个用户的高度，以便确定每个用户是否有资格体验景点（例如，通过超过高度阈值）。为此，装置90可以被定位和取向成使得装置90相对于第一轴线108和第二轴线110以向下的角度输出信号92。当用户54大致沿着可以基本上垂直于第一轴线108和第二轴线110的方向通过空间98时，信号92可以反射离开用户54的一部分。由于信号92通常相对于第二轴线110向下传播，因此信号92可以反射离开用户54的顶部或顶部附近以返回到装置90并提供到装置90的所确定的距离。装置90可以将所确定的距离发送到控制系统58，并且控制系统58可以确定反射离开用户54的位置（例如，反射相对于第二轴线110的第二坐标）。控制系统58还可以基于所确定的反射的位置来确定用户54的高度。例如，控制系统58可以确定反射相对于地面232的距离以确定用户54的高度。
32.然后,控制系统58可基于所确定的用户54的高度实行附加动作。作为示例，如果用户54的高度不超过某个高度阈值，则控制系统58可以输出通知(诸如向操作者输出通知)以指示用户54的高度低于该高度阈值。在附加的示例中，控制系统58可以随时间而监测和/或存储各种用户54的高度，以确定用户54的高度特性。以此方式，控制系统58可以确定景点是否吸引具有特定人体测量学的用户，诸如用于确定景点的受欢迎程度。然后,可以基于所确定的用户54的高度来对景点进行改变或改进。
33.图7是具有感测系统56的交互系统50的实施例的透视图，其中,感测系统56配置成输出相对于第一轴线108、第二轴线110和第三轴线240（例如，竖直轴线）传播的信号92。特别地，第二轴线110可以相对于第三轴线240以锐角而不是以基本上垂直的角度取向。因此，信号92可以沿着由第一轴线108和第二轴线110形成的平面传播、横向于由第一轴线108和第三轴线240形成的平面传播、以及横向于由第二轴线110和第三轴线240形成的平面传播，使得信号92被指向在第一表面94和第二表面96之间的空间98内的三维传播路径93中。为此，表面94、96可以以合适的方式成形、定位和/或取向，并且装置90可以定位和/或取向成沿着由第一轴线108和第二轴线110（其中，第二轴线110相对于第三轴线240以特定角度取向）形成的平面向表面94、96（例如，向第二表面96）输出信号92。即，装置90可取向成以相对于由第一轴线108和第二轴线110形成的平面的特定角度、相对于由第一轴线108和第三轴线240形成的平面的特定角度和/或相对于由第二轴线110和第三轴线240形成的平面的特定角度输出信号92。因此，可以确定信号92的传播路径93，使得也可以确定信号92的反射位
置。例如，相对于由第一轴线108和第二轴线110形成的平面的反射位置可以经由等式1、等式2和/或等式3来确定。此外，相对于由第一轴线108和第三轴线240形成的平面和/或相对于由第二轴线110相对于第三轴线240形成的平面的反射位置可以基于第二轴线110相对于第三轴线240之间的角和相对于由第一轴线108和第二轴线110形成的平面的反射位置来确定。实际上，信号92的反射位置可以包括相对于第一轴线108的第一坐标、相对于第二轴线110的第二坐标，和/或相对于第三轴线240的第三坐标，其中，相对于第三轴线240的第三坐标可以至少部分地基于相对于第一轴线108的第一坐标和相对于第二轴线110的第二坐标来确定。因此，可以在三维空间内确定信号92的反射位置。
34.图8是具有如图7中所示布置的感测系统56的交互系统50的实施例的侧视图，其中，感测系统56配置成输出相对于第一轴线108、第二轴线110和第三轴线240传播的信号92。所图示的交互系统50可被用来确定各种对象的轮廓，诸如用户54的身体轮廓，用户54的身体轮廓可通过由感测系统56形成的空间98。作为示例，用户54通常可以沿着方向250（例如，相对于第三轴线240和第一轴线108垂直地）传播通过空间。用户54可以在交互系统50的第一次操作时处于第一地点252，使得信号92在第一位置254（例如，用户54的脚）处反射离开用户54。然后，控制系统58可以将第一位置254（例如，相对于第二轴线110的高度）与交互系统50的第一次操作相关联。用户54可以在第一次操作之后的交互系统50的第二次操作时处于第二地点256，使得信号92在第二位置258（例如，用户54的躯干）处反射离开用户54。然后，控制系统58可以将第二位置258与交互系统50的第二次操作相关联。用户54可以在第二次操作之后的交互系统50的第三次操作时处于第三地点260，使得信号92在第三位置262（例如，用户54的头部）处反射离开用户54。然后，控制系统58可以将第三位置262与交互系统50的第三次操作相关联。基于位置254、258、262和次数之间的所确定的相应关联，控制系统58可以确定空间内的对象的种类，诸如用户54是所图示实施例中的人物。
35.在实施例中，控制系统58可以诸如经由匹配技术（例如，将该轮廓与多个存储的轮廓中的一个轮廓匹配）来识别和/或区分通过空间98的对象。例如，控制系统58可将用户54识别为人物和/或将用户54与诸如婴儿车、动物、道具等的其他对象区分开来。例如，其他对象在反射的位置和次数之间可能有不同的关联。在附加或备选实施例中，控制系统58可将用户54与其他用户区分开来。例如，控制系统58可以确定用户54的某些特征，诸如用户54的高度、用户54的轮廓的几何形状或用户54的任何其他合适的特征。因此，控制系统58可以基于所确定的特征来将用户54彼此区分开来。在任何情况下，控制系统58可以确定通过空间98的对象的轮廓，以彼此识别和/或区分这些对象。
36.虽然本文中仅已经图示和描述了本发明的某些特征，但对于本领域技术人员将发生许多修改和改变。因此，要理解，所附权利要求书旨在涵盖如落入本发明的真正精神范围内的所有这样的修改和改变。
37.本文中所提出并且要求保护的技术被引用并且应用于实际性质的物质对象和具体示例，所述物质对象和具体示例可论证地改进本技术领域并且照此不是抽象的、无形的或纯理论的。而且，如果本说明书的末尾所附的任何权利要求包含指定为“用于[实行]
ꢀ……
[功能] 的部件”或“用于[实行]
ꢀ……
[功能] 的步骤”的一个或多个元素，则旨在这样的元素将根据35 u.s.c. 112（f）而解释。然而，对于包含以任何其它方式指定的元素的任何权利要求，旨在这样的元素将并非根据35 u.s.c. 112（f）而解释。

技术特征：

1.一种交互系统，包括：装置，其配置成向表面输出信号，使得所述信号以一角度并沿着传播路径反射离开所述表面，并且使得中断所述信号的所述传播路径的对象引起返回信号沿着所述传播路径沿反方向传播，以用于由所述装置接收；以及控制系统，其通信地耦合到所述装置，其中，所述控制系统配置成：从所述装置接收数据，其中，所述数据与由所述装置对所述返回信号的所述接收相关联；以及基于所述数据而确定所述对象相对于所述装置的地点。2.根据权利要求1所述的交互系统，其中，所述数据包括由所述返回信号沿着所述传播路径沿所述反方向传播的距离。3.根据权利要求1所述的交互系统，其中，所述传播路径相对于第一轴线和第二轴线延伸，并且，所述控制系统配置成确定所述对象相对于所述第一轴线、相对于所述第二轴线或相对于两者的所述地点。4.根据权利要求3所述的交互系统，其中，所述控制系统配置成经由第一等式确定所述对象相对于所述第一轴线的所述地点，其中，所述控制系统配置成经由第二等式确定所述对象相对于所述第二轴线的所述地点，并且其中，所述第一等式和所述第二等式包括由所述返回信号的传播距离。5.根据权利要求1所述的交互系统，包括交互组件，其中，所述控制系统配置成：将所述对象的所述地点与所述交互组件的相应地点进行比较；以及基于确定所述对象的所述地点与所述交互组件的所述相应地点匹配，确定与所述交互组件的交互已经发生。6.根据权利要求5所述的交互系统，其中，所述控制系统配置成响应于确定与所述交互组件的所述交互已经发生而调整所述交互组件。7.根据权利要求5所述的交互系统，包括数据库，其中，所述控制系统配置成响应于确定与所述交互组件的所述交互已经发生而更新在所述数据库内分配给用户的点数。8.根据权利要求1所述的交互系统，包括显示器，其中，所述控制系统配置成基于所述对象相对于所述装置的所述地点而更新所述显示器。9.一种交互系统，包括：第一表面；第二表面，其与所述第一表面相对定位以在所述第一表面和所述第二表面之间形成空间；装置，其配置成向所述第一表面输出信号，使得所述信号沿着传播路径反射离开所述第一表面并向所述第二表面反射，并且使得中断所述信号的所述传播路径的对象引起所述信号反射离开所述对象并形成沿着传播路径沿反方向传播的返回信号，以用于由所述装置接收；以及控制系统，其通信地耦合到所述装置，其中，所述控制系统配置成：从所述装置接收数据，其中，所述数据与由所述装置对所述返回信号的所述接收相关联；以及基于所述数据而确定所述对象在所述空间内的存在。
10.根据权利要求9所述的交互系统，其中，所述控制系统配置成基于所述数据而确定所述对象在所述空间内的地点。11.根据权利要求10所述的交互系统，其中，所述数据包括由所述返回信号沿反方向传播的距离，并且其中，所述控制系统配置成基于所述距离、跨越在所述第一表面和所述第二表面之间的所述传播路径的长度以及所述信号和所述第一表面之间的接触角而确定所述对象在所述空间内的所述地点。12.根据权利要求10所述的交互系统，其中，所述控制系统配置成基于所述对象在所述空间内的所述地点而确定所述对象相对于地面的高度。13.根据权利要求9所述的交互系统，其中，所述第一表面和所述第二表面包括反射材料。14.根据权利要求9所述的交互系统，其中，所述装置配置成在所述空间内输出所述信号，使得所述信号的所述传播路径包括波浪状图案。15.根据权利要求9所述的交互系统，其中，所述控制系统配置成基于确定所述对象在所述空间内的所述存在而操作所述交互系统。16.一种交互系统，包括：第一表面；第二表面，其相对于所述第一表面而定位以在所述第一表面和所述第二表面之间形成空间；装置，其配置成将信号输出到所述空间中，使得所述信号在所述空间内沿着传播路径反射离开所述第一表面和所述第二表面，并且使得中断所述信号的所述传播路径的对象引起所述信号反射离开所述对象并形成沿着所述传播路径沿反方向传播的返回信号，以用于由所述装置接收，并且其中，所述装置配置成在接收到所述返回信号时确定由所述返回信号传播的距离；以及控制系统，其通信地耦合到所述装置，其中，所述控制系统配置成：从所述装置接收数据，其中，所述数据指示由所述返回信号传播的所述距离；以及基于所述数据而确定所述对象相对于所述装置的地点。17.根据权利要求16所述的交互系统，其中，所述传播路径相对于所述空间内的第一轴线、第二轴线和第三轴线，并且其中，所述控制系统配置成确定所述对象相对于所述第一轴线、所述第二轴线和所述第三轴线的所述地点。18.根据权利要求17所述的交互系统，其中，所述控制系统配置成：确定所述对象的多个地点；将所述多个地点中的每个地点与相应的次数相关联；以及基于所述多个地点中的每个地点与所述相应的次数之间的所述关联来确定所述对象的轮廓。19.根据权利要求16所述的交互系统，其中，所述空间是通道，所述对象可导航通过所述通道。20.根据权利要求16所述的交互系统，其中，所述装置包括激光测距装置、光检测和测距装置、雷达装置、声音导航测距装置、光度计、超声波测距装置或其任何组合。

技术总结

一种交互系统包括装置，该装置配置成向表面输出信号，使得该信号以一角度并沿着传播路径反射离开该表面，并且使得中断该信号的传播路径的对象引起返回信号沿着该传播路径沿反方向传播，以用于由该装置接收。交互系统还包括通信地耦合到装置的控制系统。控制系统配置成：从装置接收数据，其中，该数据与由装置对返回信号的接收相关联；以及基于该数据确定对象相对于装置的地点。相对于装置的地点。相对于装置的地点。