СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОГО РАСПОЗНАВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ КОМАНД ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СИСТЕМЫ АУДИОВИЗУАЛЬНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области беспроводной связи, а именно к системам дистанционного управления средствами аудио-визуального отображения, в частности мультимедийными устройствами.
Известна система беспроводного распознавания управляющих команд оператора, в которой на управляемом объекте регистрируют электростатическое поле, наводимое непосредственно самим подвижным объектом при движении вблизи управляемого объекта, отфильтровывают принятые сигналы от помех и в момент достижения порогового значения вырабатывают сигнал управления исполнительными органами управляемого объекта (патент РФ №2060057, G08C 23/00, 1992 г.).
Известна также система ввода информации в объект управления, включающее бесконтактную оптическую мышь с закрепленными на ней оптическими излучателями и стационарный приемопередающий блок, содержащий стационарный источник зондирующего излучения, оптическую сканирующую систему, процессор сигналов и интерфейс связи процессора сигналов с объектом управления, при этом бесконтактная оптическая мышь имеет оптическую связь с оптически изолированными друг от друга входом сканирующей системы и стационарным источником зондирующего излучения, выход оптической сканирующей системы электрически соединен с первым входом процессора сигналов, второй вход-выход процессора сигналов - с первым входом-выходом интерфейса, а второй вход-выход интерфейса - с входом-выходом объекта управления, отличающееся тем, что бесконтактная оптическая мышь содержит опору, при этом оптические излучатели закреплены на опоре, образуя сферическую излучающую область (заявка РФ №96105979, МПК G06F 3/033, 1996 г.)
Известна система для мультимедийного ввода и управления, содержащая устройство ввода видеосигнала для формирования входного видеосигнала, устройство ввода аудиосигнала для формирования входного аудиосигнала, радиочастотный модулятор, связанный с устройством ввода видеосигнала и с устройством ввода аудиосигнала, и устройство ввода сигналов данных/управления для формирования входного сигнала данных, отличающееся тем, что содержит процессорное устройство, связанное с устройство ввода видеосигнала, с устройством ввода аудиосигнала, с радиочастотным модулятором и с устройством ввода сигналов данных/управления, причем процессорное устройство обеспечивает при своем функционировании, с использованием набора программных команд, формирование первого процессорного сигнала, подаваемого на радиочастотный модулятор, для объединения входного видеосигнала с входным аудиосигналом для формирования составного аудио/видеосигнала, а также процессорное устройство обеспечивает модуляцию входного сигнала данных для формирования модулированного сигнала данных и формирует второй процессорный сигнал, подаваемый на радиочастотный модулятор, для объединения входного видеосигнала с модулированным сигналом данных для формирования объединенного сигнала, состоящего из видеосигнала и сигнала данных (заявка РФ №98101821, МПК H04J 15/00, G06F 15/163 1998 г.)
Известно беспроводное устройство управления, содержащее базовый блок, включающий в себя датчик, корпус, который надевается на тело оператора, причем корпус включает в себя множество оптических излучателей и множество фотоприемников, причем по меньшей мере один оптический излучатель и по меньшей мере один фотоприемник, формируют по меньшей мере одну пару излучатель-приемник по оси x для детектирования x-направления движения при наведении или жеста, причем по меньшей мере один оптический излучатель и по меньшей мере один фотоприемник, формируют по меньшей мере одну пару излучатель-приемник для детектирования y-направления движения при наведении или жеста и средство для установления различия между оптическими лучами, излучаемыми указанным множеством оптических излучателей при отражении от части тела оператора или другого объекта и детектированными указанными фотоприемниками (заявка РФ №2004110621, МПК G09G 1/00, 2002 г.).
Известен виртуальный контроллер для визуальных отображений, в основу которого положен способ, включающий в себя детектирование изображения одной или более рук напротив фона посредством камеры; сегментацию изображения на области рук и области фона с интервалами; подсчет количества независимых областей фона, причем каждая часть фона, которая визуально независима от других частей фона по меньшей мере частью одной из областей рук, определяется как независимая область; ассоциирование управляющего параметра для манипулирования отображаемым изображением на пользовательском интерфейсе с каждой подсчитанной независимой областью; изменение отображаемого изображения посредством управляющего параметра в зависимости от каждого изменения формы и/или положения независимой области, ассоциированной с управляющим параметром (заявка РФ №2009104062, МПК G06F 3/033, 2007 г.).
Известно устройство для распознавания изображений, включающее в себя видеокамеру, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок нормализации, блок выделения признаков, блок памяти эталонов, блок измерения сходства, блок выбора эталонов, блок принятия решения об останове и блок аутентификации пользователя, отличающееся тем, что в него введены блок оперативной памяти и блок экстраполяции расстояний, причем блок нормализации установлен после АЦП, вход которого подключен к видеокамере, выход блока нормализации подключен к входу блока выделения признаков, к выходу которого подключен первый вход блока измерения сходства, его выход подключен к входу блока принятия решения об останове и через блок оперативной памяти к входу блока экстраполяции расстояний, выход последнего подключен к управляющему входу блока выбора эталонов, к его информационному входу подключен выход блока памяти эталонов, выход блока выбора эталонов подключен ко второму входу блока измерения сходства, инверсный выход блока принятия решения об останове является управляющим входом блока экстраполяции расстояний, выходы блока памяти эталонов и блока принятия решения об останове подключены к блоку принятия решения для аутентификации пользователя, который и является выходом устройства (патент РФ на полезную модель №88171, МПК G06K 9/00, 2009 г.).
Также известно устройство для распознавания образов при произвольном законе распределения информативных признаков, которое содержит таймер, счетчик классов образов, счетчик адресов младших разрядов, дешифратор кода класса образа, буферный регистр, блок памяти распределений информативных признаков, блок сравнения, счетчик значений информативных признаков, элемент задержки и логический элемент (патент РФ на изобретение №2430415, МПК G06K 9/00, 2010 г.).
Известна система беспроводного распознавания управляющих команд пользователя для воздействия на средства аудио-визуального отображения, основанная на принципе управления телевизором с использованием мультимодального интерфейса (ММИ) на основе взаимодействия между пользователем и дисплейной системой электронной аппаратуры телевизора. С помощью ММИ, содержащего в качестве системы управления телевизором персональный компьютер, видеокамеру и микрофон, осуществляют управление телевизором путем взаимодействия пользователя с дисплейной системой телевизора, используя алгоритм обнаружения и распознавания пользователя, алгоритм распознавания жестов и алгоритм распознавания голосовых сигналов и экстраполирования динамического ряда данных этих алгоритмов по определенным формулам, в которых математически выражена зависимость алгоритмов этих трех модальностей, взаимодействующих с графическим меню ММИ, выявляют путем математического анализа алгоритмы трех совокупностей сигнальных команд управления телевизором, которые включаются в базу данных и память ММИ интерфейса, в результате ММИ автоматически выявляет индивидуальные для каждого пользователя алгоритмы трех совокупностей сигнальных команд, взаимодействующих с его графическим меню, и осуществляет с их помощью управление телевизором (патент РФ №2422878, МПК G06F 3/048; G09G 5/00; H04N 5/44, 2010 г.).
Основным недостатком известных технических решений является ограниченные эксплуатационные возможности вследствие ограниченного арсенала физико-технических средств, используемых в устройстве для распознавания команд.
Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств, направленных на дистанционное распознавание управляющих команд и передача их на системы аудио-визуального отображения беспроводным способом.
Технический результат от использования полезной модели направлен на решение указанной задачи и заключается в расширении эксплуатационных возможностей путем расширения арсенала физико-технических средств, используемых в устройстве для распознавания команд, основанных на видео, аудио и электромагнитных процессах.
Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь полезной модели с указанным техническим результатом.
Система беспроводного распознавания управляющих команд оператора для воздействия на средства аудио-визуального отображения, содержащая устройство распознавания команд, в котором размещены: по крайней мере, одна видео камера; по крайней мере, один аудио датчик и, по крайней мере, один электромагнитный датчик, выполненные с возможностью распознавания движения рук оператора и его простейших голосовых команд и, имеющие двустороннюю связь с процессором, связанным двухсторонней связью с блоком управления режимами работы устройства распознавания команд, также двусторонне связанным с блоком хранения и распознавания команд, который совместно с процессором и блоком управления режимами работы устройства распознавания команд размещены в устройстве распознавания команд, при этом указанное устройство распознавания команд выполнено выборочно встроенным в систему аудиовизуального отображения и в этом случае блок хранения и распознавания команд соединен непосредственно с блоком управления системой аудио-визуального отображения или выполнен автономным относительно системы аудио-визуального отображения и в этом случае блок хранения и распознавания команд соединен с модулем передачи команд, расположенным в устройстве распознавания команд и, связанным с модулем приема команд, который соединен с блоком управления системой аудио-визуального отображения, соединенным со средством аудио-визуального отображения в обоих случаях встроенного или автономного размещения устройства распознавания команд, при этом система связана с источником мультимедийного сигнала (ММС), соединенным с приемником ММС, который имеет двухстороннюю связь с блоком управления системой аудиовизуального отображения и - одностороннюю связь со средством аудиовизуального отображения, а в случае автономного размещения устройства распознавания команд, оно соединено с источником электропитания.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства с внешним размещением устройства распознавания команд; на фиг.2 - устройство с внутренним размещением устройства распознавания команд.
Система беспроводного распознавания управляющих команд оператора 1 для воздействия на средства аудио-визуального отображения состоит из устройства распознавания команд 2, в котором размещены: по крайней мере, одна видео камера 3; по крайней мере, один аудио датчик 4 и, по крайней мере, один электромагнитный датчик 5, выполненные с возможностью распознавания движения рук оператора 1 и его простейших голосовых команд и, имеющие двустороннюю связь с процессором 6, связанным двухсторонней связью с блоком управления 7 режимами работы устройства распознавания команд 2, также двусторонне связанным с блоком хранения и распознавания команд 8, который совместно с процессором 6 и блоком управления 7 режимами работы устройства распознавания команд размещены в устройстве распознавания команд 2. Указанное устройство распознавания команд 2 выполнено выборочно встроенным (фиг.1) в систему аудиовизуального отображения 9 и в этом случае блок хранения и распознавания команд 8 соединен непосредственно с блоком управления системой аудио-визуального отображения 10 или устройство распознавания команд 2 выполнено автономным, (фиг.2) относительно системы аудио-визуального отображения 9 и в этом случае блок хранения и распознавания команд 8 соединен с модулем передачи команд 11, расположенным в устройстве распознавания команд 2 и, связанным с модулем приема команд 12, который соединен с блоком управления системой аудио-визуального отображения 10, соединенным со средством 13 аудио-визуального отображения в обоих случаях встроенного или автономного размещения устройства распознавания команд 2.
Система связана с источником 14 мультимедийного сигнала (ММС), соединенным с приемником 15 ММС, который имеет двухстороннюю связь с блоком управления системой аудиовизуального отображения 10 и - одностороннюю связь со средством аудиовизуального отображения 13, а в случае автономного размещения устройства распознавания команд 2, оно соединено с источником электропитания 16.
Данное техническое решение является устройством управления мультимедийными, ТВ, компьютерными системами и фактически заменяет собой пульт ДУ, мышь, тачскрин и т.п.
Устройство распознавания команд оснащено:
Видео камерой - пространственная камера, фиксирующая движения человека.
Аудио датчиком - фиксирует колебания звуковых волн издаваемых человеком.
Электромагнитным датчиком - фиксирует изменения электромагнитного поля человека, при совершение движений.
Процессором - управляет всеми блоками системы.
Блоком хранения и распознавания формализованных команд - хранит заранее запрограммированные команды и распознает их в случае выявления совпадений.
Блок управления режимами устройства - блок настройки и управления режимами работы устройства.
Блоком питания - источник питания от сетей электроэнергии.
Система аудио-визуального отображения оснащена:
Приемником мультимедийного сигнала (ММС)
Блок управления системой аудио-визуального отображения
Средство аудио-визуального отображения
Источник ММС - внешний источник ММС, кабель ТВ антенны или любой другой источник передающий ММС сигнал.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом и использовано для повышения эксплуатационных возможностей беспроводного дистанционного управления системами отображения с использованием комплекса средств распознавания команд оператора.
Устройство работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат, т.е. являются существенными.
Полезная модель в том виде, как она охарактеризована в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлена с помощью средств и методов, описанных в аналогах, а также в Интернете, например, на сайтах: cybersecurity.ru>it/54225.html; cartridgemaster.ru>news/manufacturers/; news.online.ua>109842/; lokr.ru>…toshiba…elektronikoj-pri…zhestov.html, статья «Toshiba показала технологию управления электроникой при помощи жестов», ставшим общедоступным до даты приоритета полезной модели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Устройство работает следующим образом.
Принцип действия.
Устройство оснащено следующими физико-техническими средствами: видео камерами, аудио датчиками и электромагнитными датчиками, которые способны распознавать движения рук человека и простейших голосовых команд.
Оператор 1, сидя в радиусе действия устройства распознавания команд 2, может отдавать команду голосом или жестами рук, за которыми постоянно следят датчики.
Видео камера 3 - управляется процессором 6 и следит за каждым жестом руки оператора 1. Любой сигнал, о движение рук поступивший от видео камеры 3, процессор 6 сравнивает с блоком хранения распознавания (формализованных) команд 8. Если команда будет распознана, то блок хранения и распознавания команд 8 отсылает команду в блок управления системой аудио-визуального отображения 10, который отдает команду на определенное действие средству аудио-визуального отображения 13.
Пример управление руками:
- Круговое движение - активация устройства
- Взмах вверх или вниз - переключение канала
- Взмах влево вправо - регулировка звука
- Открытая ладонь - вход в меню, и т.п.
Аудио датчик 4 - реагирует на звуковые волны, аудио команды. Принцип распознания команд такой же, как и у видео камеры 3.
Пример голосовые команды:
- Включить систему
- Выключить систему, и т.п.
Электромагнитный датчик 5 - распознает изменения электромагнитного поля рук оператора 1 при их движение. Принцип распознания команд такой же, как и у видео камеры 3.
Устройство распознавания команд 2 может функционировать в комплектации, как со всеми датчиками, так и с различными видами компоновки физико-техническими средствами (видео камеры, аудио и электромагнитных датчики).
Устройство с внешним размещением устройство распознавания команд 2 (Фиг.2) работает по тем же принципам, что и встроенное (Фиг.1). Разница в способе передачи команд от блока хранения и распознавания команд 8 к блоку управления системой аудио-визуального отображения 10. Команда передается через модуль передачи команд 11 и принимается через модуль приема команд 12. Оба модуля могут быть, как проводными, так и беспроводными.
Использование полезной модели позволяет расширении эксплуатационных возможностей путем расширения диапазона физико-технических средств, используемых в устройстве для распознавания команд, основанных на видео, аудио и электромагнитных процессах, что ускоряет и облегчает процессы управления, делает их удобными и комфортными.