(57)【要約】  本発明はコンピュータシステム(CS)のためのセンサデバイス(SE)に関連し、センサデバイスはトランシーバ(SUE)とトランシーバ(SUE)に接続されるデータ処理デバイス(DV)とを有する。データ処理デバイス(DV)は、ある測定インターバル(MI)でのトランシーバ(SUE)の信号送信を予め決定する設計される。データ処理デバイス(DV)は、反射され受信される信号により、オブジェクト(O1,O2)に関連付けることが可能な信号範囲を認識するように設計される。データ処理デバイス(DV)は、複数の測定インターバル(MI)にわたって共に帰属する認識される信号範囲(S1,S2)について、受信信号範囲(S1,S2)の強度(INT)における偏移(又は分散(VAR))を決定し、決定された偏移により、それぞれ識別される信号範囲(S1,S2)に関連するオブジェクトが変化したか否かを判断するように更に設計される。本発明はコンピュータシステム及び作動方法にも関連する。
2016506500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータシステムのためのセンサデバイスであって、トランシーバユニットと前記トランシーバユニットに接続されるデータ処理デバイスとを有し、前記データ処理デバイスは、
測定インターバルにおける前記トランシーバユニットの信号の送信を予め決定する処理と、
反射され受信される信号に基づいて、対象に指定可能な信号範囲を検出する処理と、
検出され関連付けられる信号範囲に関する複数の測定インターバルにわたって、受信される信号範囲の強度の偏移（特に分散）を決定する処理と、
検出された信号範囲にそれぞれ指定される対象に変化があるか否かを、決定された偏移に基づいて判断する処理と、
を行うように形成される、センサデバイス。
【請求項２】
前記データ処理デバイスは、対象のサイズ又は反射領域を決定するために、前記決定された偏移を積分法により評価するように更に形成される、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項３】
前記データ処理デバイスは、動く対象の運動方向を判定するように更に形成され、複数の測定インターバルにわたって検出される信号範囲に基づいて、前記対象の距離変化が算出される、請求項１又は２に記載のセンサデバイス。
【請求項４】
前記データ処理デバイスはマイクロコントローラである、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載のセンサデバイス。
【請求項５】
超音波センサを有する請求項１〜４のうちの何れか１項に記載のセンサデバイス。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの何れか１項に記載のセンサデバイスを有するコンピュータシステム（特にデスクトップ又はタワーシステム）であって、
前記センサデバイスが取り付けられる又は前記センサデバイスが一体化される表示スクリーンユニットを有し、
前記コンピュータシステムは、前記センサデバイスにより算出及び/又は評価されるデータに基づいて、前記表示スクリーンユニット及び/又は前記コンピュータシステムを所定の動作モード（特に、エネルギ節約モード）に切り替えるように形成される、コンピュータシステム。
【請求項７】
請求項１〜５のうちの何れか１項に記載のセンサデバイスのための作動方法であって、
複数の測定インターバルで信号を送信するステップと、
前記複数の測定インターバルの間に、反射される信号を受信するステップと、
反射され受信される信号に基づいて、対象に指定可能な信号範囲を検出するステップと、
前記複数の測定インターバルにわたって、関連付けられる信号範囲の強度の偏移（特に分散）を決定するステップと、
検出された信号範囲にそれぞれ指定される対象に変化があるか否かを、決定される偏移に基づいて判断するステップと、
を有する作動方法。
【請求項８】
検出された信号範囲に指定される対象のサイズ又は反射領域を決定するステップであって、前記決定される偏移は積分法により評価される、ステップ
を更に有する請求項７に記載の作動方法。
【請求項９】
動く対象の運動方向を判定するステップであって、複数の測定インターバルにわたって検出される信号範囲に基づいて、前記対象の距離変化が算出される、ステップ
を更に有する請求項７又は８に記載の作動方法。
【請求項１０】
前記送信するステップにおいて超音波信号が送信される、請求項７〜９のうち何れか１項に記載の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータシステムのセンサデバイスに関連し、センサデバイスはトランシーバユニットとトランシーバユニットに接続されるデータ処理デバイスとを有する。本発明は、更に、センサデバイスを有するコンピュータシステム、及び、センサデバイスの作動方法等にも関連する。  
【背景技術】
【０００２】
対象物又は人を検出するセンサデバイスは当該技術分野で知られている。この種のセンサデバイスは様々な技術分野で使用される。このため、超音波センサがしばしば使用される。例えば、自動車の技術分野では、車両所有者の駐車を支援するために超音波センサが使用される。例えば、後退する間に、センサは車両の近辺の障害物を検出し、車両との接触又は衝突を回避する。医療用途では、人体における組織や臓器又はそれらの形状を検出することが可能なセンサデバイスが使用される。
【０００３】
対象を検出するために、超音波センサは、超音波信号又は超音波を環境の中に放射し、それらは対象により反射される。反射された超音波信号は、超音波センサにより受信可能である。最終的には、信号の伝搬遅延により、対象までの距離が算出可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第7724355号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、変化する対象と変化しない対象とを信頼性高く正確に区別することを可能にするセンサデバイス、コンピュータシステム及びセンサデバイスの作動方法等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によるセンサデバイスは、
コンピュータシステムのためのセンサデバイスであって、トランシーバユニットと前記トランシーバユニットに接続されるデータ処理デバイスとを有し、前記データ処理デバイスは、
測定インターバルにおける前記トランシーバユニットの信号の送信を予め決定する処理と、
反射され受信される信号に基づいて、対象に指定可能な信号範囲を検出する処理と、
検出され関連付けられる信号範囲に関する複数の測定インターバルにわたって、受信される信号範囲の強度の偏移（特に分散）を決定する処理と、
検出された信号範囲にそれぞれ指定される対象に変化があるか否かを、決定された偏移に基づいて判断する処理と、
を行うように形成される、センサデバイスである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】はセンサデバイスを概略的に表現する図。
【図２】信号を概略的に表現する図。
【図３】分散を概略的に表現する図。
【図４】分散を概略的に表現する図。
【図５】対象物の検出の仕方を説明するための図。
【図６】対象物の検出の仕方を説明するための図。
【図７】センサデバイスを有するコンピュータシステムを概略的に表現する図。
【図８】センサデバイスの作動方法についてのフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜実施形態の概要＞
本発明の第1形態によれば、コンピュータシステムのためのセンサデバイスが開示され、それはトランシーバユニットと前記トランシーバユニットに接続されるデータ処理デバイスとを有する。前記データ処理デバイスは、測定インターバルにおける前記トランシーバユニットの信号の送信を予め決定するように形成される。更に、データ処理デバイスは、反射され受信される信号に基づいて、対象に指定可能な信号範囲を検出するように形成される。更に、データ処理デバイスは、検出され関連付けられる信号範囲に関する複数の測定インターバルにわたって、検出される信号範囲の強度の偏移（特に分散）を決定するように形成される。更に、データ処理デバイスは、検出された信号範囲にそれぞれ指定される対象に変化があるか否かを、決定された偏移に基づいて判断するように形成される。
【０００９】
本発明の第1形態によるセンサデバイスは、トランシーバユニットにより、例えば超音波信号である信号を送信することを行う。測定インターバルの間に送信される信号は、近辺に存在する様々な対象により反射される可能性がある。反射された信号は更にトランシーバユニットにより受信されることが可能である。そして、データ処理デバイスは、対象に指定可能な信号範囲を検出する。そして、データ処理デバイスは、検出され関連付けられる信号範囲に関し、複数の測定インターバルにわたって、検出される信号範囲の強度の偏移（特に分散）を決定する。例えば限界値又は閾値を利用することにより決定される偏移に基づいて、データ処理デバイスは、検出される信号範囲のそれぞれに指定される対象が変化するか否かを判断する。変化は例えば対象の運動であってもよい。小さな偏移は不変の又は静的な対象を示し、大きな偏移は変動する対象(例えば、移動中の対象)を示す。変動する対象及び変動しない対象を簡易な方法で正確に区別することが可能である。
【００１０】
有利な設計例によれば、前記データ処理デバイスは、対象のサイズ又は反射領域を決定できるように、前記決定された偏移を積分法により評価するように更に形成される。対象のサイズ又は反射領域を決定することにより、例えば、検出された対象が、例えば人のような監視されるべき対象であるか、或いは、例えば昆虫のような対象外の干渉物であるかを突き止めることが可能である。
【００１１】
有利な別の設計例によれば、前記データ処理デバイスは、動く対象の運動方向を判定するように更に形成され、複数の測定インターバルにわたって検出される信号範囲に基づいて、前記対象の距離変化が算出される。その結果、例えば、対象がセンサの方に向かって移動しつつあるか、対象がセンサから遠ざかりつつあるか、或いは、対象がセンサのそばを通過しつつあるか等を検出することが可能である。
【００１２】
有利な別の設計例によれば、前記データ処理デバイスはマイクロコントローラを有する。個別回路又は高性能マイクロプロセッサと比較して、マイクロコントローラは低コスト及び低消費電力であるという性質を有する。
【００１３】
有利な別の設計例によれば、前記センサデバイスは超音波センサを有する。
【００１４】
本発明の第2形態によれば、本発明の第1形態によるセンサデバイスを有するコンピュータシステム（特にデスクトップ又はタワーシステム）が開示される。コンピュータシステムは、前記センサデバイスが取り付けられる又は前記センサデバイスが一体化される表示スクリーンユニットを更に有する。前記コンピュータシステムは、前記センサデバイスにより算出及び/又は評価されるデータに基づいて、前記表示スクリーンユニット及び/又は前記コンピュータシステムを所定の動作モード（特に、エネルギ節約モード）に切り替えるように形成される。
【００１５】
本発明の第2形態によるコンピュータシステムは、その性質上、上記の利点を有する。この種のコンピュータシステムは、例えば、ユーザがコンピュータの方に移動しつつあるか又は遠ざかりつつあるかを検出することが可能である。この情報に基づいて、例えば、ユーザの不在時にコンピュータ自体又は表示スクリーンユニットをエネルギ節約モードに切り替えることが可能であり、或いは、ユーザが存在する場合に、エネルギ節約モードから通常の動作モードに切り替えることが可能である。従って、コンピュータシステムのエネルギ消費及び/又はエネルギコストを削減することが可能である。コンピュータシステムはユーザが不在の際にアクセスロックモード及び/又は1つ以上の他の動作モードを起動してよいことも想定されている。
【００１６】
本発明の第3形態によれば、センサデバイス(特に、本発明の第1形態によるセンサデバイス)のための作動方法が開示され、当該作動方法は、
複数の測定インターバルで信号を送信するステップと、
前記複数の測定インターバルの間に、反射される信号を受信するステップと、
反射され受信される信号に基づいて、対象に指定可能な信号範囲を検出するステップと、
前記複数の測定インターバルにわたって、関連付けられる信号範囲の強度の偏移（特に分散）を決定するステップと、
検出された信号範囲にそれぞれ関連付けられる対象に変化があるか否かを、決定される偏移に基づいて判断するステップと、
を有する作動方法である。
【００１７】
有利な設計例によれば、作動方法は以下のステップを更に有する：
−  検出された信号範囲に指定される対象のサイズ又は反射領域を決定するステップであって、前記決定される偏移は積分法により評価される、ステップ。
【００１８】
有利な設計例によれば、作動方法は以下のステップを更に有する：
−  動く対象の運動方向を判定するステップであって、複数の測定インターバルにわたって検出される信号範囲に基づいて、前記対象の距離変化が算出される、ステップ。
【００１９】
有利な別の設計例によれば、前記作動方法における送信するステップにおいて、超音波信号が送信される。
【００２０】
本発明の第3形態による作動方法も、その性質上、前記の利点を有する。
【００２１】
更なる有利な設計又は工夫は、実施形態に関連する以下の詳細な説明により開示される。
【００２２】
本発明による実施形態は添付図面を参照しながら説明される。図面において、様々な実施形態についての同様なコンポーネント(又は要素)は、同様な参照番号で示される。
【００２３】
＜図面＞
図1はセンサデバイスを概略的に表現する図を示す。
【００２４】
図2は信号を概略的に表現する図を示す。
【００２５】
図3は分散を概略的に表現する図を示す。
【００２６】
図4は分散を概略的に表現する図を示す。
【００２７】
図5は対象物の検出の仕方を説明するための図を示す。
【００２８】
図6は対象物の検出の仕方を説明するための図を示す。
【００２９】
図7はセンサデバイスを有するコンピュータシステムを概略的に表現する。
【００３０】
図8はセンサデバイスの作動方法についてのフローチャートを示す。
【００３１】
＜実施形態の詳細な説明＞
図1はセンサデバイスSEを概略的に表現する図を示す。例えば超音波センサを有するセンサデバイスSEは、トランシーバユニットSUEとデータ処理デバイスDVとを有する。「デバイス」は「装置」等と言及されてもよい。データ処理デバイスDVは、例えば、マイクロコントローラとして設計(又は意図)されてもよい。トランシーバユニットSUEは、例えば、超音波信号を生成及び受信するピエゾコンバータとして設計され、データ処理デバイスDVに接続されてもよい。「コンバータ」は「変換部」等と言及されてもよい。図1では1つのユニットとして設計されるトランシーバユニットSUEは、代替的に、信号を送受信する物理的に分離したユニット群から形成されてもよいし、論理ユニットを形成してもよい。データ処理デバイスDVは、周期的に(すなわち、反復する測定インターバルの間に)、トランシーバユニットSUEが超音波信号を放出するように命令(又は指図又は指示)する。「インターバル」は「区間」、「間隔」、「期間」等と言及されてもよい。信号は、例えばディラックパルス(Dirac  pulse)のようなパルスにより放出されてもよい。更に、センサデバイスSEは、受信される信号又はデータ処理デバイスDVにより処理されるデータを保存及び管理するように形成されるメモリ(図示せず)を有してもよい。
【００３２】
トランシーバユニットSUEは、測定インターバルの始めに超音波信号USを送信し、その信号は、センサデバイスSEの空間環境の中で超音波の形態で伝播する。センサデバイスSEの測定インターバルは、例えば、200msの長さである。超音波信号USは、空間内に存在する様々な対象により少なくとも部分的に反射される可能性があり、エコー又は反射信号としてトランシーバユニットSUEまで戻ってくることが可能である。「対象」は、「オブジェクト」、「客体」又は「対象物」等と言及されてもよい。反射信号は、トランシーバユニットSUEにより受信されて変換され、信号データを処理するために、電気信号としてデータ処理デバイスDVへ転送される。
【００３３】
受信信号は、超音波信号USの送信後、測定インターバルの間の様々な時点でトランシーバユニットSUEに至り、様々な信号強度を有する。対象が存在する場所までの距離、及び/又は、どのようにして信号が対象により反射されるか(例えば、どのような角度で反射されるか)等に応じて、信号強度は異なる。例えば、既知の空気中の音速、及び、超音波信号USの送信とトランシーバユニットSUEによる反射信号の受信との間に経過したそれぞれの時間により、測定インターバルに関し、対象付近までの距離を算出することが可能である。複数の時間的にずれて受信される信号及びそれらの強度は、それぞれ異なる対象として指定され、各々の測定インターバルについて記録されることが可能である。
【００３４】
以下、図2ないし図6を参照しながら、図1に示すセンサデバイスSEによる測定及びその評価又は計算の具体例が概略的に説明される。
【００３５】
図2は測定インターバルMIの時間(経過)とともに変化する様子を概略的に示す。この図では、3つの連続する測定インターバルMIによる3つの測定値M1,M2,M3が示されている。図2におけるx軸(横軸)は時間Tを示し、y軸(縦軸)は対象により反射され受信された信号の強度INTを示す。測定される時間Tは対象までの距離に比例し、対応する距離DISTすなわち対象までの距離は、反射信号についての各々の時間に対応付けることが可能である。各々の測定値MI〜M3又は測定インターバルMIの各々に対して、放出される信号が先行し、例えば、トランシーバユニットSUEによる超音波信号が様々な対象により反射される。
【００３６】
図2によれば、トランシーバユニットSUEは各々の測定値M1〜M3に関する信号を受信し、2つの対象に対応付けることが可能な(又は指定可能な)2つの信号群又は信号範囲S1,S2が、データ処理デバイスDVにより検出又は特定されることが可能である。この検出は、例えば、限界値との比較により行うことが可能である。限界値は、例えば、偏差、偏移又は逸脱値(deviation)のような信号特性に関する上昇又は強度INTであってもよい。従って、受信信号が、時間Tにわたってその限界値を上回る強度INTに関連する信号範囲を有する場合、その信号範囲に対象(物)を対応付けることが可能である。これにより、センサデバイスSEにより検出された対象又は障害物が近似的に距離D1又はD2の場所に存在する、と推定することが可能である。距離D1及びD2は、本質的には、信号範囲S1及びS2それぞれの最高強度INTにより決定される。距離D1及びD2はそれぞれ或る距離範囲に対応してもよい。3つの測定値M1〜M3に関し、信号範囲S2は何れも実質的に同様な強度INT又は強度特性を有することが示されている。これに対して、信号範囲S1は測定値MI〜M3の各々についてかなり異なる強度INTを有する。
【００３７】
検出される信号範囲S1及びS2の強度INTは、データ処理デバイスDVにより処理される。データ処理デバイスDVは、測定値MI〜M3の強度INTからそれぞれの信号範囲S1及びS2の偏移をそれぞれの場合について計算する。一実施形態では分散VARが計算されてもよい。図3には、平均値からの偏移の二乗平均を示す分散VARが、距離DIST又は時間Tとともにプロットされている。信号範囲S1は信号範囲S2と比較してかなり高い分散VARを有することが図3から分かる。この相違から、変化している対象(例えば、動いている対象)であるか又は変化していない対象(例えば、静止した又は動かない対象)の何れが、信号範囲S1及びS2に対して指定可能であるかを突き止めることが可能である。この場合、大きな分散VARは動いている対象を示し、その理由は、放射される超音波信号USが、例えば、各々の測定M1〜M3の際にその対象により別様に(異なった仕方で)反射されているからである。その結果、トランシーバユニットSUEは、異なる強度INTの受信信号を受信する。例えば、人の呼吸のように少しでも動きがあると、受信信号又は信号範囲の強度INTを相当変化させる。逆に、静的な又は動きのない対象の場合、信号は、測定インターバルMIの各々について本質的に同様な仕方で反射し、その結果、その対象についての分散は小さくなる。その理由は、放出される超音波信号USは常に同様に(例えば、同じ角度で)反射されるからである。
【００３８】
分散VARの代わりに例えば標準偏差が算出されてもよく、或いは、平均値からの逸脱を示す差分が合計されてもよい。標準偏差が使用される場合、特に平方根演算に起因して、分散VARと比較して演算負担がかなり重くなる点で不利になるかもしれない。差分を加算する場合の不利な点は、符号を考慮する必要があり、正及び負の偏移が互いに相殺し合うかもしれないことである。分散VARが使用される場合、有利なことに、偏移を二乗するので符号を考慮する必要はない。更に、二乗することに起因して、小さな偏移にさえ大きなウェイトを割り振ってもよい。
【００３９】
そして、データ処理デバイスDVは、例えば閾値SW1を利用して、信号範囲S1が動いている対象に対応するか或るいは動いてない対象に対応するかを判定又は評価することが可能である。信号範囲が本質的に閾値SW1よりも高い分散VARを有する場合、動いている対象であることが、その信号範囲に対応付けられてよい。閾値SW1より小さな分散VARの信号範囲(すなわち、本質的に動きのない対象)は除去(又は選別)されてもよい。逆に、例えば、静的な対象が検出されるべき場合には、動きのある対象が除去(又は選別)されてもよい。
【００４０】
従って、センサデバイスSEは、動的又は静的な対象が近辺に存在しているか否かを簡易な方法で正確に判断することが可能である。このため、検出される信号範囲の分散VARが、異なる測定インターバルMIにわたって算出される。このため、図示の実施形態では3つの測定値M1〜M3が評価のために提供されている。しかしながら、分散VARを決定するために3つより多い測定値を利用して、例えば、動的な対象及び静的な対象を区別する有意性(significance)を増やしてよいことも本願では想定されている。
【００４１】
図4は、図2及び図3に示される手順を利用して決定される分散VARの特定を表現する別の概略図を示す。2つの動的な対象O1及びO2がそれらの分散特性に基づいて特定されることが可能であり、例えば、それらの分散特性VARは図3を参照しながら説明される閾値SW1を超えている。
【００４２】
そして、センサデバイスSEのデータ処理デバイスDVは、2つの対象O1及びO2の反射領域又は対象サイズを区別するように形成される。これを行うため、データ処理デバイスDVは、それ自体は既知の積分法(integration  method)を利用して、各々の対象O1及びO2が判定の基礎とするために決定された分散VARを評価する。図示の実施形態では、対象O1及びO2に関連する分散VARの積分が計算される。これは、図4における分散の曲線についての領域F1及びF2に対応する。これらの領域F1及びF2に基づいて、対象O1及びO2の反射サイズに関する推定を行うことが可能である。特に、変化している、例えば動いている対象の領域が推定されることが可能である。例えば、人が呼吸する場合に、事実上、上半身全体が動き、その結果、その人の多くの部分(領域)が動く。逆に、例えば、大広間の時計のような大きな対象の場合に、針が動いても、その対象の小さな部分(領域)しか動かない。従って2つの大きな対象を区別することが可能である。例えばこれらの領域F1及びF2は閾値SW2又は限界値と比較される。このようにして、対象のうち運動又は変化する領域のサイズ(大きさ)を区別することができ、対象のサイズについての推定を行うことが可能である。例えば、人間は、例えば湯沸かし(やかん)により生成される蒸気或いは昆虫(fly)等のような小さな対象と区別することが可能である。
【００４３】
データ処理デバイスDVが例えば人のような大きな対象を識別する場合に、例えば対象O1に関し、識別される対象についての距離D1を指し示し、センサデバイスSEと対象O1との間の距離を明示してもよい。対象O1の特定又は検出は、例えば、存在ダイアグラム(presence  diagram)で示されてもよく、存在ダイアグラムでは、存在(の状態)PREがプロットされ、例えば距離DISTに関して論理1としてプロットされる。その様子が図5に示されている。これにより例えば人の存否が簡易な方法で判別できる。
【００４４】
図6はここで説明しているそのようなタイプの4つの存在ダイアグラムa)、b)、c)及びd)を示す。第1のダイアグラムでは、センサデバイスSE又はデータ処理デバイスDVは、2つの対象O1及びO2を、動的なかなり大きな対象として識別している。対象O1又はO2がセンサデバイスSEに向かって動きつつあるか或いはセンサデバイスSEから遠ざかりつつあるかを区別するために、図2ないし図5を参照しながら説明される方法に従って、更なる測定インターバルMIがデータ処理デバイスDVにより評価される。図示の例では、対象O1,O2とセンサデバイスSEとの間の距離又は距離DISTは、複数の測定インターバルMIの間にどのように変化するかが、データ処理デバイスDVにより判断される。
【００４５】
図6におけるダイアグラムb)及びc)は、センサデバイスSEからの距離範囲D1により分かるように、対象O1はその距離を実質的に変えていないことを示す。従って、対象O1は、例えば、センサデバイスSEから実質的に一定の距離を隔ててセンサデバイスSEの横を通過したかもしれない。一方、対象O2は、時間と共にその距離を変えており、センサデバイスSEの方に向かって移動している。データ処理デバイスDVは、時間経過に対する距離変化を判定し、そこからの距離変化を算出するように形成される。距離変化が所定の閾値より大きい場合、例えば、対象はセンサデバイスSEに向かって移動しつつあるか否かを検出できる。
【００４６】
図7はコンピュータシステムCSの概略図を示す。コンピュータシステムCSは表示スクリーンユニットBEを有する。図1に示されるような設計によるセンサデバイスSEが、表示スクリーンユニットBEに取り付けられる(例えば、ネジ止めされる、接着される、或いは、狭持される)。しかしながら、センサデバイスSEは表示スクリーンユニットBEに組み込まれてもよい(又は内蔵されてもよい又は一体化されてもよい)。コンピュータシステムCSは、センサデバイスSEにより評価されるデータを利用して、表示スクリーンユニットBE及び/又はコンピュータシステムCS自身を、好ましい動作モードに切り替えるように形成される。
【００４７】
例えば、コンピュータシステムCSのユーザがコンピュータシステムCSから遠ざかるように移動していることをセンサデバイスSEが検出する場合、コンピュータシステムCSは、表示スクリーンユニットBE又はコンピュータシステムCS自体をエネルギ節約モードに切り替えることが可能である。逆に、コンピュータシステムCS又は表示スクリーンユニットBEがエネルギ節約モードにある場合に、センサデバイスSEは、コンピュータシステムCSの方に近付きつつあり且つコンピュータシステムCSを操作しようとするユーザを検出得することが可能である。これはセンサデバイスSEにより検出され、コンピュータシステムCSは、表示スクリーンユニットBE又はコンピュータシステムCS自体を、エネルギ節約モードから作動モード(又はアクティブモード)に切り替えることが可能である。ユーザがセンサを通り過ぎる場合、コンピュータシステムCSは動作モードを変えなくてもよい。
【００４８】
コンピュータシステムCSの方に向かって移動し且つセンサデバイスSEにより検出されるユーザが、通常動作モードのコンピュータシステムCSの前方に位置する場合、コンピュータシステムCS自体及び/又は表示スクリーンユニットBEは、例えば、エネルギ節約モードに切り替わらないように制限されてもよい。センサデバイスSEは、例えば、ユーザの呼吸のような動きを検出する。センサデバイスSEが、何秒間かの間(例えば5ないし7秒間)、表示スクリーンユニットBEの前方でユーザの動きを何ら検出しない場合、コンピュータシステムCS自体及び/又は表示スクリーンユニットBEは所定の動作モード(例えば、エネルギ節約モード)に切り替わることが可能である。
【００４９】
代替的又は追加的に、コンピュータシステムCSは、ユーザが遠ざかるように移動する場合に、別の動作モード(例えば、アクセスロックモード又は施錠モード)を起動してもよい。
【００５０】
図8はそのようなセンサデバイスSEの作動方法BVについてのフローチャートを示す。
【００５１】
最初のステップSC1において、例えば超音波信号USのような信号が、複数の測定インターバルMIの間に送出される。信号の送出は、例えば、データ処理デバイスDVにより予め決定され、主に各々の測定インターバルMIの始めになされてもよい。
【００５２】
ステップSC2において、複数の測定インターバルMIの間に反射された信号が、トランシーバユニットSUEにより受信される。これらの信号は、電気信号に変換され、その信号を処理するためにデータ処理デバイスDVに転送される。
【００５３】
ステップSC3において、ステップSC2で受信された反射信号を利用して、対象物に対応付けられる例えば信号範囲S1,S2のような信号範囲が検出される。この処理は例えば限界値を利用してデータ処理デバイスDVによりなされてもよい。この種の限界値は、例えば、信号の強度INT、或いは、信号の立ち上がり度合い(flank  rise)等であってもよい。測定インターバルの中で、限界値を上回る強度INTを有する時間的に近接して連続する信号群は、信号範囲を形成するようにまとめられ、対象(物)であるとして指定される。
【００５４】
ステップSC4において、データ処理デバイスDVは、複数の測定インターバルMIに関する信号範囲の強度についての偏移(特に、分散)を決定する。
【００５５】
ステップSC5において、データ処理デバイスDVは、決定された偏移に基づいて、検出された信号範囲のそれぞれに対応付けられる対象に変化が生じているか否かを判定する。これを行うために、データ処理デバイスDVは、決定された偏移と、例えば所定の閾値とを比較することが可能である。決定された偏移が閾値を超える場合、それらは変化する対象であるとして指定される。対象の変化は、例えば、その運動又は動きである。これにより、動きのない対象と動いている対象とを判別することが可能である。
【００５６】
ステップSC6において、検出された信号範囲に対応付けられる対象のサイズ又は反射領域が決定される。(SC4のステップで)決定された偏移は、一例として積分法により評価される。このため、データ処理デバイスDVは、決定されたサイズを、先のステップと同様に所定の閾値と比較することが可能である。
【００５７】
ステップSC7において、動いている対象の運動方向が決定され、複数の測定インターバルMIにわたって検出された信号範囲S1又はS2を利用して、対象の距離変動が算出される。対象からセンサデバイスSEに至るまでの距離の変化が検出される。距離が減少する場合には、対象はセンサデバイスSEの方に向かって移動しつつある一方、距離が増加する場合には、対象はセンサデバイスSEから遠ざかるように移動しつつある。対象までの距離が実質的に同じままである場合、例えば、対象はセンサデバイスSEの周りに実質的に一定の距離を隔てて通過しつつあることを、検出することが可能である。
【００５８】
例えば、運動してない対象と運動している対象との区別だけがなされるべき場合、ステップSC6及びSC7が実行される必要はない。同様に、対象の運動方向のみ又は対象のサイズのみが検出されるべき場合、ステップSC6又はステップSC7の一方を省略することも本願では想定されている。
【００５９】
本発明は明示される具体的な実施形態に限定されない。特に、異なる実施形態の特徴や機能を互いに組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
ＢＥ  表示スクリーンユニット
ＢＶ  作動方法
ＣＳ  コンピュータシステム
Ｄ１，Ｄ２，ＤＩＳＴ  距離
ＤＶ  データ処理デバイス
Ｆ１，Ｆ２  領域
ＩＮＴ  強度
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３  測定結果又は測定値
ＭＩ  測定インターバル
Ｏ１，Ｏ２  対象
ＰＲＥ  存在
Ｓ１，Ｓ２  信号範囲
ＳＣ１〜ＳＣ７  ステップ
ＳＥ  センサデバイス
ＳＵＥ  トランシーバユニット
ＳＷ１，ＳＷ２  閾値
Ｔ  時間
ＵＳ  超音波信号
ＶＡＲ  分散
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ）】
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【図６ｂ）】
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【図６ｃ）】
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【図６ｄ）】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月8日(2015.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータシステムのためのセンサデバイスであって、トランシーバユニットと前記トランシーバユニットに接続されるデータ処理デバイスとを有し、前記データ処理デバイスは、
測定インターバルにおける前記トランシーバユニットの信号の送信を予め決定する処理と、
反射され受信される信号に基づいて、対象に指定可能な信号範囲を検出する処理と、
検出され関連付けられる信号範囲に関する複数の測定インターバルにわたって、受信される信号範囲の強度の偏移（特に分散）を決定する処理と、
検出された信号範囲にそれぞれ指定される対象に変化があるか否かを、決定された偏移に基づいて判断する処理と、
を行うように形成される、センサデバイス。
【請求項２】
前記データ処理デバイスは、対象のサイズ又は反射領域を決定するために、前記決定された偏移を積分法により評価するように更に形成される、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項３】
前記データ処理デバイスは、動く対象の運動方向を判定するように更に形成され、複数の測定インターバルにわたって検出される信号範囲に基づいて、前記対象の距離変化が算出される、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項４】
請求項１に記載のセンサデバイスを有するコンピュータシステム（特にデスクトップ又はタワーシステム）であって、
前記センサデバイスが取り付けられる又は前記センサデバイスが一体化される表示スクリーンユニットを有し、
前記コンピュータシステムは、前記センサデバイスにより算出及び/又は評価されるデータに基づいて、前記表示スクリーンユニット及び/又は前記コンピュータシステムを所定の動作モード（特に、エネルギ節約モード）に切り替えるように形成される、コンピュータシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のセンサデバイスのための作動方法であって、
複数の測定インターバルで信号を送信するステップと、
前記複数の測定インターバルの間に、反射される信号を受信するステップと、
反射され受信される信号に基づいて、対象に指定可能な信号範囲を検出するステップと、
前記複数の測定インターバルにわたって、関連付けられる信号範囲の強度の偏移（特に分散）を決定するステップと、
検出された信号範囲にそれぞれ指定される対象に変化があるか否かを、決定される偏移に基づいて判断するステップと、
を有する作動方法。
【請求項６】
検出された信号範囲に指定される対象のサイズ又は反射領域を決定するステップであって、前記決定される偏移は積分法により評価される、ステップ
を更に有する請求項５に記載の作動方法。
【請求項７】
動く対象の運動方向を判定するステップであって、複数の測定インターバルにわたって検出される信号範囲に基づいて、前記対象の距離変化が算出される、ステップ
を更に有する請求項５に記載の作動方法。
【国際調査報告】
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