УСИЛЕНИЕ ВПЕЧАТЛЕНИЯ ОТ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ИЗДЕЛИЙ
ENHANCING EXPERIENCE OF CONSUMABLE GOODS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее раскрытие относится к использованию потребительских изделий (предметов потребления) и к усилению впечатления пользователя, связанного с использованием таких изделий, в части, касающейся удовольствия и/или удобства.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Предметом потребления именуют предмет потребительских изделий, содержащий продукт, который по определению предназначен для полного использования в ходе обычного применения по назначению, будь то полное извлечение или преобразование в состояние, в котором он не пригоден к использованию (необязательно препятствующее возможности переработки). Обычно продукт предмета потребления содержит вещество, имеющее конечную подачу, такое как газ, аэрозоль, жидкость, раствор, пена, порошок, набор твердых частиц или растворимые, усвояемые или воспламеняющиеся твердые частицы и т.д., которое используется как неотъемлемая часть при обычном применении по назначению. Кроме того, предмет потребления может содержать упаковку, часто он предварительно упаковывается производителем или поставщиком. Упаковка открывается пользователем для получения доступа к продукту, а сама она может быть одноразового использования (расходной) или допускающей повторное использование.
Некоторые примеры предметов потребления включают в себя санитарно-гигиенические изделия, продукты питания, писчебумажные изделия и расходные материалы для компьютера, такие как чернила для принтера. Дополнительным примером являются средства для ухода за кожей, такие как увлажняющие кремы, при этом замечено, что впитывание средств ухода за кожей возрастает при более высоких температурах. Сфера предметов потребления охватывает ходовые товары широкого потребления (ХТШП), определение которых дано в соответствии с Международной стандартной промышленной классификацией (МСПК) (текущая редакция 3).
Предметы потребления могут отличаться, например, от товаров длительного пользования, таких как компьютеры, телефоны, телевизоры или другие пользовательские терминалы; крупных бытовых приборов или других предметов домашнего обихода, таких как плиты, тостеры, стиральные машины и посудомоечные машины; мебели и транспортных средств. Хотя в конечном счете они неизбежно полностью изнашиваются, товары длительного пользования как таковые не рассчитаны на конечную подачу и не имеют конечной подачи вещества, которое исчерпывается.
Вследствие конечной природы предметов потребления существует неотъемлемое свойство планового использования предмета потребления, заключающееся в том, что целевой пользователь (потребитель) повторно покупает образцы предметов потребления в течение года, месяца, недели или даже дня (в противоположность товарам длительного пользования, которые остаются работоспособными в течение года или обычно в течение многих лет при эксплуатации в нормальных условиях, и часто это гарантируется).
Персонализация предметов потребления и связанное с ним впечатление от использования представляют большой интерес для потребителей. Для примера см. “2011 Consumer Packaged Goods Industry Perspective”; Booz & Co.; Leslie Moeller, Jose Gregorio Baquero & Elisabeth Hartley (http://www.booz.com/media/uploads/End_of_Year_Letter_2011_consumer.pdf). Ощущение пользователем благодарности или удовольствия усиливается при потреблении предмета потребления, и это ощущение может быть усилено путем персонализации или приспособления товара к требованиям клиента.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ
Предмет потребления может быть персонализирован или приспособлен к требованиям клиента просто путем придания эстетического дизайна самому предмету потребления. Однако диапазон этого будет ограниченным и дизайн не будет приспособляемым к конкретным условиям потребления пользователем, например, к моменту, в который происходит определенное действие или действия, имеющие отношение к потреблению, или моментам, в которые происходят определенные связанные действия. Желательно найти технологические средства для усиления впечатления от использования предмета потребления, в частности, средства, которые могут реагировать на использование предмета потребления.
Согласно одному аспекту, раскрытому в этой заявке, предложено устройство, содержащее контроллер и вход для приема сигнала с микрофона. Контроллер сконфигурирован для обработки сигнала с микрофона для обнаружения звука, связанного с использованием предмета потребления пользователем, и для генерирования выходного сигнала в ответ на обнаружение указанного звука. Звук, связанный с использованием, может быть любым звуком, связанным с потреблением предмета потребления (то есть расходованием предмета потребления), независимо от того, представляет ли он звук, непосредственно возникающий вследствие потребления самого продукта, или некоторый другой похожий звук, связанный с потреблением. Например, предмет потребления может быть предварительно упакованным и связанный звук, для распознавания которого сконфигурирован контроллер, может быть следствием некоторого действия, касающегося упаковки, например, открытия упаковки для получения доступа к продукту с целью потребления, или закрывания упаковки после потребления.
В вариантах осуществления звук может содержать первый звук, являющийся звуком первого действия, связанного с использованием предмета потребления, и по меньшей мере один дальнейший звук, являющийся звуком по меньшей мере одного дальнейшего действия, связанного с использованием того же самого предмета потребления. Дальнейший звук является отличным от первого звука, но дальнейшее действие связано с первым действием. Например, дальнейший звук может происходить после первого звука. Контроллер может быть сконфигурирован для обнаружения первого и дальнейшего звуков и для интерпретации по меньшей мере одного из них с учетом другого. В таком случае контроллер может образовывать указанный выходной сигнал в ответ на обнаружение по меньшей мере одного из первого и дальнейшего звуков.
Например, первый звук может представлять собой звук открываемого колпачка или крышки упаковки предмета потребления и/или дальнейший звук может представлять собой второй звук, связанный со вторым действием, например, звук продукта, подаваемого из упаковки. Например, продукт может представлять собой вещество, такое как пена бритья или дезодорант, а упаковка может представлять собой баллон, находящийся под давлением, при этом первый звук представляет собой звук крышки, удаляемой с баллона, и второй звук представляет собой звук продукта, распыляемого через клапан баллона.
Выходной сигнал может заключать в себе регулирование общего света окружающей среды, в которой потребляется предмет потребления, и/или рабочего освещения, нацеленного на область, в которой предмет потребления потребляется в окружающей среде. В качестве другого примера выходной сигнал может альтернативно или дополнительно заключать в себе регулирование лучистой теплоты в окружающей среде, в которой потребляется предмет потребления.
В одном варианте осуществления контроллер может быть сконфигурирован для регулирования общего освещения в ответ на обнаружение первого звука (связанного с первым действием, таким как открывание упаковки) и/или для регулирования рабочего освещения в ответ на обнаружение второго звука (связанного с вторым действием, таким как подача продукта). Например, первый звук может использоваться для идентификации типа предмета потребления, например, марки предмета потребления, и/или типа продукта, который предмет потребления содержит (то есть пены для бритья, геля для душа и т.д.), а контроллер может использовать эту первую идентификацию для задания одного или нескольких установочных параметров света общего освещения в соответствии с желаемой атмосферой или обстановкой для типа предмета потребления. Второй звук может использоваться для идентификации продолжительности и/или вида активности, осуществляемой пользователем при потреблении предмета потребления, например для идентификации активности, такой как бритье или прием душа, и/или того, насколько вероятно, что эта активность в типичном случае будет последней во времени. Контроллер может использовать эту вторую идентификацию, чтобы применительно к активности включать рабочее освещение в соответствующей области (например мойки или душа), и/или задавать рабочее освещение в соответствии с установочными параметрами цвета и/или интенсивности применительно к активности, и/или обеспечивать включение рабочего освещения в течение соответствующего отрезка времени применительно к активности.
В другом варианте осуществления дальнейший звук может представлять собой звук израсходования предмета потребления. Например, он может быть глухим звуком порожней или почти порожней упаковки предмета потребления, поставленной на поверхность. Другим примером может быть характерный звук пустеющего баллона под давлением. Контроллер может быть сконфигурирован для генерирования дополнительного указания на то, что предмет потребления заканчивается. Например, дополнительное указание может содержать визуальную индикацию для пользователя (например лампу тревожной сигнализации, такую как отдельный светодиодный индикатор) и/или может заключать в себе передачу сигнала по сети (например, для записи данных в хранилище данных, такое как сервер, по указанию пользователя, поставщика или автоматизированного модуля пользователя или поставщика). Кроме того, дальнейший звук может показывать уровень наполнения или состояние потребления предмета потребления. Например, известно, что акустический резонанс внутри баллона изменяется в зависимости от уровня наполнения баллона, и оценка уровня наполнения может быть получена по акустической сигнатуре звука, связанного с обращением с предметом потребления, например закрыванием крышки баллона предмета потребления или встряхиванием предмета потребления.
В сочетании вариантов осуществления звук заканчивающегося предмета потребления может быть третьим звуком, возникающим в дополнение к второму звуку, а контроллер может быть сконфигурирован для обнаружения и выполнения действия в соответствии с вторым и третьим звуками. Например, контроллер может быть сконфигурирован для регулирования рабочего освещения в ответ на второй звук и/или генерирования видимого или сетевого сигнала в ответ на третий звук. Третий звук может быть после второго звука.
В дальнейших вариантах осуществления контроллер может быть сконфигурирован для регулирования лучистой теплоты (например, батареи отопления, конвекционного подогревателя, инфракрасного нагревателя, инфракрасного светодиодного нагревателя, вентиляторного воздухонагревателя, теплового аккумулятора, теплового насоса или чего-либо подобного) в ответ на обнаружение первого звука. Например, первый звук может использоваться для идентификации типа предмета потребления, используемого при подводе лучистой теплоты. Контроллер может использовать эту первую идентификацию для задания одного или нескольких установочных параметров лучистой теплоты, соответствующих заданному уровню для типа предмета потребления.
В дальнейшем сочетании вариантов осуществления устройство может также содержать датчик присутствия, такой как пассивный инфракрасный (ПИК) датчик, ультразвуковой датчик, микроволновый датчик, времяпролетная (ВП) камера или что-либо подобное; а контроллер может также содержать второй вход для приема сигнала с датчика присутствия.
Например, датчик присутствия может содержать датчик перемещения, а контроллер может быть сконфигурирован для обработки сигнала с датчика перемещения, чтобы обнаруживать перемещение, связанное с использованием предмета потребления пользователем, и чтобы образовывать выходной сигнал в ответ на обнаружение указанного перемещения. Например, датчик перемещения может использоваться для идентификации перемещения пользователя.
В другом примере датчик присутствия может содержать датчик близости; а контроллер может быть сконфигурирован для обработки сигнала с датчика близости, чтобы обнаруживать близость, связанную с использованием предмета потребления пользователем, и чтобы образовывать выходной сигнал в ответ на обнаружение указанной близости. Например, датчик близости может использоваться для идентификации близости пользователя.
В таких вариантах осуществления контроллер может быть сконфигурирован для направленного регулирования лучистой теплоты (например, с помощью направленного инфракрасного светодиодного нагревателя, направленного вентиляторного воздухонагревателя или чего-либо подобного) в ответ на обнаружение перемещения пользователя. Например, первый звук может использоваться для идентификации типа предмета потребления, используемого при подводе лучистой теплоты, а датчик перемещения может использоваться для отслеживания перемещения, связанного с использованием предмета потребления. В таком случае контроллер может направленно регулировать один или несколько установочных параметров лучистой теплоты в соответствии с заданным уровнем для типа предмета потребления.
В дальнейшем сочетании вариантов осуществления контроллер может быть сконфигурирован для регулирования лучистой теплоты в ответ на обнаружение близости пользователя. Например, первый звук может использоваться для идентификации типа предмета потребления, используемого при подводе лучистой теплоты. Датчик близости может использоваться для обнаружения близости, связанной с использованием предмета потребления. В таком случае контроллер может регулировать один или несколько установочных параметров лучистой теплоты в соответствии с заданным уровнем для типа предмета потребления.
В дальнейших вариантах осуществления контроллер может быть сконфигурирован для обнаружения дальнейшего звука путем интерпретации его с учетом первого звука. Она может представлять собой интерпретацию второго звука с учетом первого звука, и/или третьего звука с учетом первого звука, и/или третьего звука с учетом второго звука. Например, контроллер может обнаруживать активность, связанную с вторым звуком, при наличии ранее идентифицированной марки или типа продукта по первому звуку, и/или может обнаруживать звук, связанный с израсходованием предмета потребления, при наличии ранее идентифицированной марки или типа продукта по первому звуку. В одном варианте осуществления контроллер может быть сконфигурирован для перехода назад и повторной интерпретации первого звука, если для второго звука не обнаруживается значимое или ощутимое соответствие в связи с первым звуком. Например, если первый звук первоначально интерпретировался как создаваемый упаковкой продукта X, но впоследствии обнаруживается, что второй звук не соответствует никакому из ожидаемых звуков, связанных с продуктом X, контроллер может повторно интерпретировать первый звук относительно почти не уступающего по качеству предполагаемого товара Y, для которого второй звук соответствует одному из ожидаемых звуков, связанных с продуктом Y. Подобная ситуация может возникать, когда первый звук используется в связи с маркой X, но последующий второй звук не соответствует типичному звуку предмета потребления марки X.
Отметим, что, когда все концепции, раскрытые в этой заявке, выражаются в рамках устройства, содержащего контроллер, они равным образом могут быть описаны в рамках системы, содержащей контроллер и любые связанные с ним элементы, или в рамках способа выполнения действий, совершаемых устройством и связанными с ним элементами, или в рамках компьютерного программного продукта, содержащего код, сконфигурированный для выполнения действий контроллера. Аналогично этому, когда все концепции раскрываются в рамках этапов или действий способа или компьютерной программы, они равным образом могут быть выражены в рамках надлежащим образом сконфигурированного контроллера или другого релевантного элемента.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для содействия пониманию настоящего раскрытия и для показа, каким образом варианты осуществления могут быть выполнены, только для примера будет делаться обращение к сопровождающим чертежам, на которых:
фиг. 1 - схематическая иллюстрация окружающей среды, содержащей систему освещения;
фиг. 2 - схематическая структурная схема системы освещения, включающая в себя расширенную структурную схему контроллера, предназначенного для управления системой освещения;
фиг. 3 - блок-схема последовательности действий, показывающая пример способа распознавания предметов потребления по звуку; и
фиг. 4 - схематическое изображение множества частотных составляющих, представляющих звук в частотной области.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Как изложено выше, согласно настоящему изобретению осуществляется обнаружение характерного звука и генерирование выходного сигнала в ответ на это обнаружение. Тем самым контроллер создает впечатление от потребления предмета потребления, регулируемое в зависимости от потребления, например, от момента, в который происходит одно или несколько действий, связанных с потреблением, и тем самым создает более индивидуальное впечатление.
В вариантах осуществления в контроллере используется акустический анализ активации и использования ходового товара широкого потребления (ХТШП), такого как шампунь или крем для бритья, для диагностирования (i) типа и/или марки продукта на основании первого звука, возникающего в результате выполнения первого действия (например, открытия упаковки), и (ii) вида и/или продолжительности активности, связанной с использованием, на основании второго звука, возникающего в результате выполнения второго действия (например, подачи продукта). Это позволяет, например, задавать общее освещение в зависимости от (i) типа и/или марки продукта, идентифицированных по звуку при выполнении первого действия, и задавать рабочее специализированное освещение в зависимости от (ii) связанной с ним активности, идентифицированной по звуку при выполнении второго действия.
Существуют способы проектирования потребительского изделия, обеспечивающие излучение механического звука при использовании, который является воспроизводимым и характерным для рассматриваемого изделия. Например, упаковку определенного изделия можно спроектировать для излучения конкретного звука, когда эту упаковку открывают или закрывают, такого как щелчок или хлопок крышки, удаляемой или возвращаемой на место, и его можно сделать таким, что он будет характерным для конкретной марки. См., например, “The Search for Sweet Sounds that Sell”, подзаголовок “Household Products’ Clicks and Hums Are No Accident; Light Piano Music When the Dishwasher Is Done?”; Ellen Byron; Wall Street Journal, Life and Culture; October 24, 2012 (http://online.wsj.com/article/SB10001424052970203406404578074671598804116.html). Другой вариант заключается во встраивании электроники в упаковку (например, в так называемую «интеллектуальную упаковку»), для излучения определенного электронного звука при использовании, например при открывании и/или закрывании. И опять этот звук может быть сделан характерным и воспроизводимым, например, ассоциируемым с определенной маркой или типом продукта. Еще один вариант заключается в конфигурировании контроллера для распознавания существующих характерных шумов уже имеющейся упаковки.
В настоящем изобретении реализуется возможность использования такого характерного звука в качестве акустической сигнатуры, которую можно распознавать с помощью подходящих способов обработки сигналов. Подходящие алгоритмы для анализа и диагностики акустических сигнатур сами по себе известны, см., например, (http://www.audioanalytic.com/en/) и патент США № 6507790. Кроме того, при желании можно иметь новые устройства, в которые включены многочисленные микрофоны, и алгоритм формирования характеристик направленности, чтобы получать характеристику направленности для обнаружения звука и тем самым снижать помехи от нежелательных источников. Однако, насколько известно изобретателям, такие способы распознавания звуков никогда не применялись для обнаружения сигнатуры, связанной с потреблением предмета потребления, как и ранее не приходило на ум кому-либо в данной области техники, что какая-нибудь выгода может появиться от таких способов.
При использовании таких способов распознавания звуков для обнаружения звука, связанного с использованием предмета потребления, например с открыванием упаковки, подачей продукта из упаковки, или с использованием, потреблением или нанесением самого продукта, может генерироваться дополнительный выходной сигнал, который усиливает для пользователя ощущение удовольствия или поощряет его или ее после использования части продукта, или усиливает чувство удовлетворения, связанное с использованием предмета потребления. Например, цвет и/или интенсивность общего освещения могут регулироваться автоматически в ответ на обнаружение звука, связанного с определенной маркой и/или типом продукта, для создания обстановки или настроения, связанного с маркой и/или типом продукта. Согласно изобретения альтернативно или дополнительно может поддерживаться и/или усиливаться функция и/или активность, связанные с использованием предмета потребления. Например, контроллер может обнаруживать вид и/или продолжительность активности и автоматически регулировать рабочее освещение в соответствии с этой активностью, например, при бритье автоматически включать лампу для бритья вдобавок к освещению мойки и/или задавать рабочий свет определенного цвета, интенсивности и/или в течение времени, соответствующего бритью.
В настоящее время ходовые товары широкого потребления, такие как шампунь или пена для бритья или чистящие средства, применяют при использовании стандартного освещения в комнате, в которой они должны применяться. Общее освещение не приспособлено для отображения типа или марки используемого продукта, а также не является рабочим специализированным освещением, регулируемым для отображения связанной с продуктом задачи, выполняемой потребителем. В соответствии с этим осветительные изделия и ходовые товары широкого потребления занимают две отдельные и неперекрывающиеся области рынка. Неизвестны осветительные изделия, характеристики которых задаются в зависимости от типа или использования ходового товара широкого потребления.
На фигуре 1 показан пример системы освещения согласно вариантам осуществления настоящего раскрытия. Система освещения установлена или иным образом расположена в окружающей среде 2, в которой один или несколько предметов 18 потребления могут использоваться по меньшей мере одним пользователем 16. Окружающая среда 2 может представлять собой помещение, такое как комната, коридор или холл, например, дома, офиса, торгового зала, торгового центра, ресторана, бара, склада, аэропорта, станции или чего-либо подобного; или открытое пространство, такое как сад, парк, улица или стадион; или покрытое пространство, такое как павильон, пагода или шатер; или покрытое или частично покрытое пространство любого другого вида, такое как интерьер транспортного средства. Только для иллюстрации в примере из фигуры 1 окружающая среда 2, о которой идет речь, является ванной комнатой.
Окружающая среда 2 может иметь общее освещение 8 в виде одного или нескольких светильников, расположенных для излучения общего света 12 в комнату и тем самым освещения этой окружающей среды, при этом предпочтительно, чтобы освещалась по существу вся окружающая среда 2, например, вся комната. Обычно общее освещение 8 образуют один или несколько светильников, установленных на потолке комнаты. Альтернативно или дополнительно окружающая среда 2 может содержать рабочее освещение 10, которое нацелено в конкретную область, в которой находится используемый предмет 18 потребления, то есть в конкретную зону или участок в окружающей среде 2 (который меньше, чем окружающая среда 2), в которой пользователем 16 выполняется задача, связанная с потреблением. Рабочее освещение 10 образуют один или несколько рабочих специализированных светильников, расположенных для излучения рабочего света 14 избирательно в рассматриваемую область. Рабочее специализированное освещение 10 может быть нацеленным в рассматриваемую область по той причине, что оно является направленным, или просто благодаря его расположению и относительному диапазону освещения в комнате. Например, в примере из фигуры 1 предмет 18 потребления представляет собой баллон крема или пены для бритья, подлежащей использованию возле мойки 20. В этом случае рабочее специализированное освещение 10 может образовывать один или несколько светильников, расположенных для излучения света в область, имеющую отношение к мойке 20, и тем самым освещающих эту область, например, светильник может быть расположен над мойкой и/или над зеркалом, на стенке позади мойки.
Следует понимать, что это является только одним примером, и принципы, излагаемые ниже, можно применять к другим предметам 18 потребления и/или в других окружающих средах 2, например, к предварительно упакованному пищевому продукту, открываемому и/или приготовляемому на кухне при рабочем специализированном освещении над плитой и/или рабочей поверхностью, или средству макияжа, используемому в спальной комнате с рабочим специализированным освещением над туалетным столиком с зеркалом.
Предмет 18 потребления содержит потребляемый продукт и обычно также содержит упаковку. Предмет 18 потребления может быть упакованным или иным образом размещенным так, чтобы особая акустическая сигнатура генерировалась при подготовке предмета 18 потребления к использованию в течение первого действия потребителя. Например, первое действие может представлять собой открывание упаковки, такое как открывание колпачка баллона с пеной для бритья, открывание коробки с влажными салфетками; и/или другое подготовительное действие, такое как встряхивание баллона с пеной для бритья. Звук от этого первого действия может использоваться для идентификации, например, марки продукта, типа продукта и/или места нахождения его.
Кроме того, предмет 18 потребления может быть приспособлен для генерации особой акустической сигнатуры, когда продукт применяется потребителем в течение второго действия. Например, второе действие может содержать нанесение продукта распылением его из упаковки, такого как пена для бритья, выталкиваемая из баллона, или вытягивание влажной салфетки из коробки; и/или другое действие пользователя, такое как использование пены для бритья пользователем 16 при бритье, использование влажной салфетки (салфеток) для очистки поверхности. Второе действие может использоваться для идентификации, например, характера работы, выполняемой пользователем, содержащей второе действие или связанной с ним, продолжительности работы пользователя и/или места выполнения такой работы.
Система освещения содержит систему 4 управления, содержащую по меньшей мере один микрофон 6 (множество микрофонов для получения характеристики направленности). Кроме того, в вариантах осуществления системе 4 управления может быть придана способность сетевого соединения. Например, система 4 управления может иметь форму настенного блока управления; или мобильного терминала, такого смартфон, планшет или ноутбук, выполняющего соответствующим образом сконфигурированное приложение; или распределенной системы, распределенной на всем протяжении здания, множества зданий или множества участков. В случае блока или терминала, образованного в отдельном корпусе, микрофон (микрофоны) 6 может быть внутренним или внешним по отношению к корпусу. Кроме того, система управления и микрофон могут быть частью осветительных приборов 8 и/или 10 или встроенными в них.
На фигуре 2 представлена структурная схема, более подробно показывающая элементы системы 4 управления. Система 4 управления содержит по меньшей мере один микрофон 6 для регистрации звука, связанного с предметом 18 потребления, усилитель 7, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 22 и контроллер 23, соединенный с микрофоном (микрофонами) 6 через усилитель 7 и аналого-цифровой преобразователь 22, при этом контроллер 23 выполнен с возможностью приема сигнала от микрофона (микрофонов) 6, представляющего звук, захватываемый микрофоном (микрофонами) 6 из окружающей среды 2, и тем самым регистрации по меньшей мере части этого звука. Нижеследующее описание будет касаться только одного микрофона 6, но в вариантах осуществления принципы, излагаемые ниже, могут быть альтернативно реализованы при использовании набора из двух или большего количества микрофонов 6 в сочетании со способами формирования характеристик направленности с целью обнаружения звука с конкретного направления (и тем самым звуков из области, в которой конкретное действие или действия, связанные с использованием предмета 18 потребления, выполняются или ожидается их выполнение). Кроме того, отметим, что в случае, если система 4 управления содержит блок или терминал, имеющий отдельный корпус, в котором установлен контроллер 23, то микрофон (микрофоны) 6, усилитель 7 и/или аналого-цифровой преобразователь 22 могут быть внутренними или внешними по отношению к корпусу, или аналого-цифровой преобразователь и контроллер 23 могут быть встроены в микропроцессор или микроконтроллер.
Контроллер 23 содержит анализатор 32 звука, выполненный с возможностью определения акустической сигнатуры регистрируемого звука, например, на основании спектрального анализа, такого быстрое преобразование Фурье или другое преобразование в частотную область. Анализатор 32 звука может иметь форму программного средства обработки сигналов, сохраняемое в памяти 26 контроллера 23 и выполняемое процессором 24 контроллера, так что при выполнении совершаются действия по обнаружению звука в соответствии с изложенным ниже. В ином случае не исключается выполнение части или всей обработки сигналов специализированными схемами аппаратных средств или конфигурируемыми или реконфигурируемыми схемами аппаратных средств, такими как программируемая вентильная матрица (ПВМ) или программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ).
Контроллер 23 соединен с реляционной базой 30 данных или содержит эту базу данных, сохраняющую акустические сигнатуры в зависимости от данных о продукте (то есть сохраняющую одну или несколько сигнатур, отображаемых в сочетании с данными о соответствующем продукте для одного или нескольких предметов 18 потребления). Эта база 30 данных позволяет на основании акустической сигнатуры определять одну или несколько характеристик продукта, таких как тип, марка, типичное использование и т.д. В вариантах осуществления база данных может быть реализована на удаленном месте, например, в одном или нескольких удаленных серверах, и доступна для контроллера 23 по сети 30, например локальной вычислительной сети общего или частного пользования, такой как беспроводная локальная вычислительная сеть, или локальная или глобальная частная интрасеть, или глобальная интерсеть общего пользования, например Интернет. В качестве альтернативы не исключено, что часть или вся база 30 данных содержится локально в системе 4 управления, например локально в памяти 26 отдельного настенного блока или системы управления, реализованной в мобильном терминале, таком как смартфон, планшет или ноутбук.
Контроллер 23 также содержит модуль 34 регулирования освещения, выполненный с возможностью настройки общего освещения 8 и/или рабочего освещения 10 на основании найденных характеристик продукта и/или использования продукта, связанных с акустической сигнатурой регистрируемого звука. И в этом случае модуль 34 регулирования освещения может иметь форму программного обеспечения, сохраняемого в памяти 26 контроллера 23 и выполняемого процессором 24 контроллера 23, так что при выполнении совершаются действия по регулированию освещения, основанные на обнаруживаемом звуке, например, в соответствии с изложенным ниже. В качестве варианта не исключено, что часть или все функциональные возможности по регулированию выполняются в специализированных схемах аппаратных средств или конфигурируемых или реконфигурируемых схемах аппаратных средств, таких как программируемая вентильная матрица или программируемая пользователем вентильная матрица.
Система освещения также содержит один или несколько возбудителей 28 для возбуждения общего освещения 8 и/или рабочего освещения 10. Возбудители 28 могут содержать один возбудитель для каждого из светильников, образующих освещение 8, 10, или один возбудитель для освещения каждого вида или светильника каждого вида. Возбудитель (возбудители) 28 можно считать частью системы 4 управления или частью одного или нескольких светильников, образующих освещение 8 и/или 10. Если возбудитель образует часть системы 4 управления, то в случае блока или терминала, сформированного в отдельном корпусе, возбудитель (возбудители) 28 может быть внутренним или внешним по отношению к корпусу. Если возбудитель образует часть светильника, возбудитель может быть внутренним или внешним по отношению к корпусу этого светильника.
Согласно вариантам осуществления, раскрытым в этой заявке, контроллер 23 сконфигурирован для настройки общего освещения 8, чтобы отражать атрибуты марки продукта, используемого потребителем, и настройки рабочего освещения 10, чтобы отражать задачу, выполняемую потребителем во время использования продукта. Для этого используется акустический анализ активации и использования ходового товара широкого потребления, такого как шампунь или крем для бритья, чтобы диагностировать (i) тип и марку продукта на основании обнаружения акустической сигнатуры первого действия, например звука открывания упаковки предмета потребления, и (ii) вид и продолжительность действия, связанного с использованием его на основании обнаружения акустической сигнатуры второго действия, связанной с этим действием, например звука подачи и/или использования продукта, содержащегося в предмете потребления. Это позволяет задавать общее освещение 8 в зависимости от типа и марки продукта, идентифицированных по первому действию, и задавать рабочее специализированное освещение 10 в зависимости от связанного с ним второго действия.
Имеются по меньшей мере два альтернативных способа достижения этого. Один способ заключается в создании тары для ходового товара широкого потребления или другого продукта, сконструированной так, что она создает однозначный и повторяемый звук при открывании. Предмет потребления акустически конструируют так, что он излучает звук при первом выполняемом действии, при этом акустическая сигнатура звука является однозначной для типа и/или марки конкретного продукта и также обладает повторяемостью для изделий одного и того же типа и/или марки. Этого можно достигать проектированием (например) крышки упаковки и связанной с ней поддерживающей структуры. Например, крышку можно конструировать так, чтобы она резонировала на различных частотах при удалении с поддерживающей структуры, чтобы при этом имелись различные времена спада, различные количества импульсов и т.д.
Другой способ заключается в использовании звуков уже существующего предмета потребления и связывания по время фазы обучения акустической сигнатуры этих звуков с информацией о марке и типе продукта на штриховом коде уже существующего предмета потребления.
При любом способе звук обнаруживается по меньшей мере одним из одного или нескольких микрофонов 6. В таком случае анализатор 32 звука, работающий на базе цифрового процессора 24 сигналов, используется для преобразования сигналов в частотную область с использованием быстрого преобразования Фурье, а величины частотных составляющих сохраняются на последовательных временных интервалах, так что достигается вариантный во времени частотный анализ или получаются акустические сигнатуры звука для определения (i) типа и марки продукта (на основании первого действия) и (ii) вида и продолжительности активности, связанной с использованием (вторым действием).
Затем эти акустические сигнатуры сравниваются с опорными сигнатурами для первого действия и второго действия. Акустическая сигнатура первого действия анализируется и сравнивается с диапазоном акустических сигнатур, которые сохраняются в базе 30 данных, содержащей соответствие акустической сигнатуры первого действия маркам и типам продукта и установочные параметры общего освещения, которые связаны с ними. Акустическая сигнатура второго действия также анализируется и сравнивается с диапазоном акустическим сигнатур, которые сохраняются в базе 30 данных, содержащей соответствие акустической сигнатуры второго действия аналогичным действиям, которые могут быть связаны с маркой и продуктом, идентифицированными по акустической сигнатуре первого действия, и также соответствие установочным параметрам рабочего освещения, связанным с сигнатурами второго действия. Анализатор 32 может выполнять диагностику второго действия с учетом первого действия, чтобы получать более точное контекстуальное соответствие.
Согласно таким вариантам осуществления цифровой процессор сигналов может анализировать акустические сигнатуры, получаемые при первом действии и втором действии с уровнями, при которых их можно корректно идентифицировать с приемлемым количеством ложных положительных или отрицательных результатов на основании базы данных, содержащей множество подобных сигнатур.
Если в некоторых случаях вторую акустическую сигнатуру нельзя согласовать с соответствующим действием с учетом первой акустической сигнатуры, то в таком случае первую акустическую сигнатуру можно повторно сопоставить с первым действием из базы данных и анализ второй акустический сигнатуры повторно выполнить с учетом повторно сопоставленной первой акустической сигнатуры. Или же первую акустическую сигнатуру можно повторно сопоставить с первым действием из базы данных с учетом второй акустической сигнатуры. Если второе действие можно диагностировать только независимо от первого действия, то первое действие и второе действие можно диагностировать в соответствии с наилучшим согласием с эталоном для обоих действий и регистрировать результат диагностики первого звука, надлежащим образом обновленного. Например, анализатор 32 звука можно сконфигурировать для выдачи значения достоверности или вероятности распознавания звука и наилучший результат диагностики для первого и второго звуков можно совместно выбирать способом, который дает наилучшее сочетание значений достоверности для первого и второго звуков в соответствии с некоторым подходящим критерием или алгоритмом подгонки (например, сводящим к минимуму среднюю или среднеквадратическую ошибку или аналогичную, где ошибка для каждого звука может быть, например, разностью между 100%-ной достоверностью и значением достоверности для выбранного результата диагностики этого звука или разностью между значением достоверности выбранного результата диагностики и максимальным значением достоверности, которое возможно для звука, диагностируемого отдельно).
В вариантах осуществления может иметься продукт родового (то есть немарочного) типа, и некоторые действия могут выполняться, если вероятность соответствия является низкой (например, не принимаемой во внимание, значением по умолчанию и т.д.). Например, если значение достоверности распознавания некоторого звука или звуков ниже порога, анализатор 32 звука может определять, что имеющее смысл распознавание невозможно. В этом случае контроллер 23 может применять установочные параметры по умолчанию для общего и/или рабочего освещения. Если может распознаваться только один из звуков, контроллер 23 может обратиться к действию по умолчанию, которое зависит от распознаваемого звука. Например, если на основании первого действия может быть распознана только марка, но не распознан вид действия на основании второго, то контроллер 23 может применить рабочее освещение 14 по умолчанию для идентифицированной марки. Если же может быть распознан только вид действия, но не марка, контроллер 23 может применить общее освещение 12 по умолчанию для идентифицированного вида действия.
В качестве другого варианта новые записи данных могут быть добавлены для первого действия в базу данных пользователем в режиме обучения. В данном случае система может «изучить» акустический профиль продуктов, еще не включенных в базу данных. Кроме того, аналогичный способ обучения можно применить к второму действию в базе данных и даже к третьему действию в базе данных.
Таким образом, установочные параметры для общего и рабочего света связаны с эталонными сигнатурами для первого действия и второго действия. Когда соответствие идентифицируется для первого действия, сигнал пропускается к модулю 34 регулирования освещения, который задает установочный параметр общего света в зависимости от диагностированного первого действия. Аналогично этому, когда второе действие идентифицируется, соответствующий установочный параметр рабочего света для второго действия загружается в модуль регулирования освещения в то время, когда выполняется второе действие. После прекращения активности, содержащей второе действие или связанной с ним, осуществляется возврат к установочным параметрам по умолчанию для общего и рабочего освещения.
В таких вариантах осуществления выгодно делается возможным общий свет 12, подходящий для отражения атрибутов марки продукта, используемого потребителем, и рабочий свет 14, подходящий для задачи, выполняемой потребителем во время использования продукта. Действия, связанные с различными ходовыми товарами широкого потребления, могут быть выполнены при освещении, которое (i) является специфическим для продукта и (ii) приспособленным к выполняемой задаче.
Это применимо к широкому ассортименту продуктов, например, товары для бритья, очистки и другие ходовые товары широкого потребления могут выгодно выглядеть в условиях рабочего специализированного освещения, которое отличается от освещения, обычно встречающегося. Очищающие материалы могут выигрывать при белом свете, для товаров для бритья может требоваться прямой свет и для косметических изделий может требоваться прямой белый свет при нанесении и специфический свет при тестировании. Кроме того, устройство применимо к области лекарственных средств, когда характерный звук блистерных упаковок или растворяющихся шипучих таблеток может использоваться для включения специфического освещения (например, рабочего света для чтения листа с информацией/инструкцией); применимо при употреблении питьевых или съестных продуктов, когда, например, звук открываемых банок с безалкогольными напитками или пивных бутылок может служить признаком марки (например, конкретной марки напитка кола или пива) и тем самым может задаваться надлежащий общий свет; при использовании пищевых продуктов для приготовления пищи и т.д.
Например, установочный параметр общего света может инициироваться акустической сигнатурой при открывании упаковки продукта, а рабочего света может инициироваться акустической сигнатурой при использовании продукта. В одном примере установочный параметр общего света может отражать марку продукта, например, голубоватый общий свет для определенной марки пены для бритья, а рабочий свет, например переднее освещение лица во время бритья, может облегчать использование продукта на месте, на котором продукт используется, и во время использования продукта.
Дадим пример использования для случая, когда пользователь умывается при обычном освещении ванной комнаты. Затем пользователь открывает баллон с пеной для бриться определенной марки X. Система освещения идентифицирует продукт как пену для бритья марки X и регулирует общее и рабочее освещение применительно к продукту. После этого пользователь выпускает некоторое количество пены для бритья и начинает бритье. Акустическая сигнатура этой активности используется для подстройки рабочего специализированного освещения к конкретной активности. После возвращения крышки на продукт (или когда акустическая сигнатура, относящаяся к его использованию, больше не обнаруживается) установочный параметр света возвращается к установочному параметру по умолчанию).
Согласно другому примеру вид и включение общего и рабочего света могут инициироваться акустической сигнатурой открывания упаковки продукта, а выключение общего и рабочего света могут инициироваться акустической сигнатурой закрывания упаковки. В одном примере акустической сигнатурой открывания тубы туши для век может выявляться марка туши для век и начало использования туши для век, и следовательно, одновременно задаются общий и рабочий свет, тогда как акустическая сигнатура закрывания тубы туши для век может указывать на окончание активности, и следовательно, общий и рабочий свет выключаются.
Дальнейшие случаи использования могут быть основаны на звуках, создаваемых устройствами, которые могут иметь отношение к предметам потребления и/или могут иметь отношение к использованию предмета потребления, таких как, например, звук открывания холодильника, в котором хранятся продукты питания, звук включения кухонной плиты или вытяжки над плитой при приготовлении пищи, звук открывания дверцы стиральной машины для последующего дозирования моющего средства или звук включения душевой установки, который может быть связан с последующим использованием геля для душа. Поскольку эти устройства можно считать связанными с использованием предметов потребления, они могут инициировать генерацию выходного сигнала, например общего света, при подготовке к использованию предметов потребления. Дополнительное преимущество от интерпретации звуков таких устройств заключается в том, что их также можно использовать, чтобы определять связь с интерпретацией последующих дополнительных звуков, например, возникающих при удалении упаковки с продукта питания или открывании емкости с гелем для душа.
Действия, связанные с акустической сигнатурой, можно определить как функцию первого или последующих акустических событий. Например, если первое акустическое событие показывает, что используется некоторая марка пены для бритья, то можно определить, что до пяти последующих акустических событий могут быть связаны с продуктом, действиями по освещению, имеющими отношение к каждому акустическому событию, находящемуся в связи с предшествующими событиями. Например, первым событием может быть открывание баллона, при этом задается общий свет, но на основании диагностированного типа продукта вычисляется, что дальнейшие два акустические события (выброс пены для бритья и закрывание баллона) должны происходить до применение продукта потребителем. Поэтому только при четвертом акустическом событии (нанесении пены) задается рабочий специализированный свет. Пятое (или отсутствие последующего) акустическое событие указывает на окончание применения (в этом случае акустическое событие может быть определено, например, как звук промывки бритвы водой).
В дополнение к этому на уровне общей системы раскрыто использование акустических сигнатур для определения марки и/или типа продукта, размещаемого пользователем, и затем для диагностики характеристик, относящихся к его использованию, и это может включать в себя техническую разработку упаковки ходового товара широкого применения, а также создание электронной системы для обнаружения и диагностики двух связанных акустических профилей.
В другом альтернативном или дополнительном варианте осуществления система 4 выполнена с возможностью выдачи указания при израсходовании продукта, например, чтобы с помощью освещения или другого средства сигнализировать пользователю о необходимости покупки для замены. Анализатор 32 звука и база 30 данных контроллера 23 могут быть сконфигурированы для диагностирования состояния тары с используемым ходовым товаром широкого применения (например, наполнена, наполнена наполовину, пустая и т.д.). Это можно достигать путем использования микрофона 6 для обнаружения сигнатуры, связанной с этим третьим действием, например, путем диагностирования акустического резонанса при нахождении тары на жесткой поверхности или при открывании тары. В ответ на это контроллер 23 будет управлять подходящим индикатором или индикаторами с пользой для потребителя, тем самым показывая пользователю состояние предмета потребления, например, мигающим светом и/или передачей этой информации по сети.
Контроллер 23 может быть сконфигурирован для обработки этого третьего действия с учетом первого действия и/или второго действия. Например, когда акустическая сигнатура третьего действия представляет резонанс тары ходового товара широкого применения при расположении его на поверхности, она будет изменяться в соответствии с наполнением тары. Эти различия могут быть обнаружены, и диагностированы, и использованы для регулирования общего, рабочего или другого света, чтобы получать визуальную индикацию состояния тары (наполнена, наполнена наполовину и т.д.). Другой вариант использования этой информации заключается в передаче к любому подключенному к сети устройству, например, для регистрации события на сервере, чтобы пользователь принимал предупреждающий сигнал по электронной почте, или с помощью мгновенных сообщений, или после регистрации в личном кабинете, или аналогичным образом.
На фигурах 3 и 4 показан для примера возможный алгоритм диагностирования акустических сигнатур звуков первого и второго действий (аналогичный подход будет также работать при измерении резонанса тары, возникающего в результате выполнения третьего действия).
На этапе S10 автоматическая регулировка усиления применяется к сигналу, приходящему с микрофона 6, путем регулирования коэффициента усиления усилителя 7. На этапе S20 определяется момент пуска относительно приходящего сигнала, задающий время t=0. На этапе S30 анализатор 32 звука регистрирует во временной области выборки из приходящего сигнала. На этапе S40 анализатор 32 нормирует выборки относительно нормированного уровня. На этапе S50 анализатор 32 применяет к выборкам операцию фильтрации шума. Таким образом, анализатор 32 звука получает набор выборок во временной области, представляющих входной сигнал. На этапе S60 анализатор 32 сохраняет в памяти 26 поднабор <n> выборок из этих выборок во временной области, представляющий часть входного сигнала на протяжении окна времени, при этом индексирует окно относительно t=0. На этапе S70 анализатор применяет преобразование в частотную область, чтобы преобразовать <n> выборок из временной области в частотную область. Например, преобразование может быть преобразованием Фурье, таким как быстрое преобразование Фурье (БПФ), или дискретное косинусное преобразование, или другое. Это приводит к образованию набора выборок в частотной области, схематически показанных только для примера на фигуре 4. Каждая выборка в частотной области имеет определенное значение величины на соответствующей частоте и тем самым представляет сигнал в значениях его величины на различных частотах в частотном спектре. На этапе S90 анализатор 32 сохраняет эти выборки в частотной области в памяти 26. На этапе S100 анализатор осуществляет приращение временного индекса t на +1, чтобы перейти к последующему временному окну для сигнала, приходящего с микрофона 6. Затем анализатор 32 звука повторяет этапы с S60 до S100 до тех пор, пока определенное, достаточно большое количество окон не будет захвачено к моменту t=T времени. Таким образом, анализатор 32 звука сохраняет представление спектра входного сигнала на протяжении каждого из множества временных окон. Этим создается изменяющееся во времени спектральное представление входного сигнала. На этапе S110 анализатор 32 звука сравнивает его с сигнатурами, сохраняемыми в базе 30 данных, чтобы определить, достигается ли соответствие.
Вариантом будет применение согласованного фильтра во временной области для согласования эталонной сигнатуры с приходящим сигналом.
В дальнейших вариантах осуществления в качестве альтернативы или в дополнение к осветительным приборам система может содержать один или несколько нагревателей, например инфракрасных светодиодных нагревателей, для образования лучистой теплоты. В таком случае контроллер может быть сконфигурирован для регулирования лучистой теплоты в ответ на первый и/или дальнейшие звуки способом, аналогичным описанному в изложенных выше вариантах осуществления. Например, система может идентифицировать момент, когда предметы потребления используются, и это будет сделано при подводе лучистой теплоты. Система может также идентифицировать момент, когда используются предметы потребления, которые выигрывают от любого воздействия «после применения», то есть продукты, для которых дополнительное регулирование освещения и/или лучистой теплоты требуется после приостановки использования. В ответ на это контроллер может затем соответствующим образом инициировать нагрев или регулирование направления нагрева.
В дополнение к этому система может содержать датчик присутствия для обнаружения присутствия пользователя в окружающей среде 2. В этом случае контроллер 23 может быть сконфигурирован для инициирования нагрева, и/или изменения направления нагрева, и/или освещения в зависимости от распознаваемого звука и обнаруживаемого присутствия. Это позволит, например, применять рабочее освещение и/или лучистую теплоту, регулируемые более подходящим способом, например, когда пользователь наносит губную помаду, перемещению может соответствовать лучистая теплота.
Например, датчик присутствия может содержать датчик близости. В таком случае лучистая теплота может регулироваться в ответ на сигналы с датчика близости. В этом случае контроллер 23 может быть сконфигурирован для инициирования нагрева, и/или изменения направления нагрева, и/или освещения в зависимости от распознаваемого звука и обнаруживаемого перемещения или близости. Это позволит, например, иметь более состоятельный уровень теплового излучения на месте нахождения пользователя, даже если расстояние пользователя от инфракрасного светодиодного нагревателя изменяется.
В примере сценария использования пользователь умывается при обычном освещении ванной комнаты. Затем пользователь открывает пенал с губной помадой некоторой марки Y. Расходный материал идентифицируется системой как губная помада марки Y и определяется, что для этого продукта требуется воздействие «после применения» в виде продолжающегося лучистого излучения в течение периода времени. Когда после этого пользователь наносит губную помаду, перемещение при этом действии отслеживается датчиком перемещения, используемым для задания направления лучистой теплоты к месту специфического действия. После возвращения крышки обратно на продукт (или когда активность акустической сигнатуры, связанной с его использованием больше не обнаруживается) лучистая теплота сохраняется на заданном уровне обработки «после применения» в течение периода времени.
Следует понимать, что изложенные варианты осуществления были описаны только для примера. На основании изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения дополнительные изменения к раскрытым вариантам осуществления могут быть поняты и произведены специалистами в данной области техники при применении на практике заявленного изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает иных элементов или этапов, а неопределенный артикль не исключает множества. Один процессор или другой блок может выполнять функции нескольких средств, перечисляемых в формуле изобретения. То, что некоторые признаки перечисляются во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что сочетание этих признаков не может использоваться с достижением преимущества. Компьютерная программа может быть сохранена/распределена на подходящем носителе, таком как оптический носитель данных или полупроводниковый носитель, поставляемом совместно с другим аппаратным обеспечением или как часть его, но также может быть распределена в иных формах, например, через Интернет или с помощью других проводных или беспроводных систем связи. Любые позиции в формуле изобретения не должны толковаться как ограничивающие объем.