СПОСОБ И АППАРАТУРА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ УСТРОЙСТВА
METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING DEVICE STATUS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу и аппаратуре для управления состоянием устройства. В том числе, оно относится к автоматической активации устройства при приближении пользователя к устройству или к заданной области и к деактивации устройства при уходе пользователя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Существует множество систем, которые запускают автоматический ответ с устройства. Эти системы обеспечивают взаимодействие с пользователем на основе либо расстояния от пользователя до устройства, либо заданного положения пользователя относительно устройства. Это может вызывать, например, активацию экрана, содержащего сообщение приветствия, включение света, проигрывание звука и т.д. Когда пользователь покидает область действия устройства, система устанавливается в состояние по умолчанию (например, экран выключается, источники света выключаются и т.д.).
Конкретные применения повсеместно встречаются в системах автоматического управления освещением. Детектор присутствия способен обнаруживать, входит ли пользователь в заданную зону, такую как комната. После обнаружения такого события к зоне применяется определенное условие освещенности. Это может включать в себя функциональное освещение для создания определенной обстановки.
Другое конкретное применение относится к активации пользовательского интерфейса, такого как вычислительная система, телевизор, мультимедийный проигрыватель, аппаратура класса HI-FI и т.д. В этом случае обнаруживается расстояние от пользователя до пользовательского интерфейса, и если это расстояние меньше некоторого порога, пользовательский интерфейс активируется и может отобразить на экране сообщение приветствия, при этом дополнительно активируется управление жестами. Если пользователь находится на некотором расстоянии за пределами порогового расстояния, пользовательский интерфейс выключается.
В вышеописанных существующих системах один из подходов к эксплуатации системы состоит в выборе требуемого диапазона расстояний/зоны, в пределах которой система должна активироваться; если пользователь заходит в эту зону, система активируется, а если пользователь выходит из этой зоны, система деактивируется.
Несмотря на то что данный метод является интуитивно-понятным, у него имеются недостатки. Если пользователь входит в зону, но не продвигается дальше (т.е. пользователь остается в непосредственной близости к границе зоны), незначительное передвижение по направлению от границы запустит в системе возвращение в исходное/заданное по умолчанию состояние. Незначительное передвижение из этой точки по направлению к границе зоны запустит еще одно изменение состояния и так далее, делая поведение системы очень нестабильным при ее включении и выключении и т.д. Этот эффект иллюстрируется на фиг.1a-d и 2a-d.
На фиг.1a-d иллюстрируется эффект больших передвижений пользователя относительно зоны активации существующей системы. На фиг.1а устройство 101 включает в себя зону активации 103. Пользователь 105 располагается за пределами зоны активации 103, и вследствие этого устройство 101 выключается. Когда пользователь 105 входит в зону активации 103 и пересекает границу зоны активации 103, как показано на фиг.1b, устройство 101 активируется. Когда пользователь 105 продолжает передвигаться по направлению к устройству 101 и полностью входит в зону активации 103, как показано на фиг.1с, устройство 101 остается активированным. Когда пользователь 105 покидает зону активации 103, как показано на фиг.1d, устройство 101 деактивируется. Следовательно, поведение системы соответствует ожидаемому, так что устройство 101 активируется и остается активированным, пока пользователь 105 находится в пределах зоны активации 103, и деактивируется и остается деактивированным, пока пользователь 105 находится за пределами зоны активации 103.
Однако в случае незначительных передвижений пользователя возникают проблемы в таких системах, как показанные на фиг.2a-d. Аналогично фиг.1a на фиг.2а показан пользователь 105, расположенный за пределами зоны активации 103 устройства 101. Устройство 101 деактивируется и выключается. Когда пользователь 105 приближается к зоне активации 103, как показано на фиг.2b, устройство 101 активируется. Если пользователь 105 после этого остается в области границы зоны активации 103, незначительное передвижение пользователя 105 в этой области может привести к обнаружению пользователя 105, находящимся за пределами зоны активации 103, как показано на фиг.2с. Вследствие этого устройство 101 деактивируется. Такие незначительные передвижения могут в равной степени привести к обнаружению того, что пользователь 105 находится в пределах зоны активации 103, как показано на фиг.2d, что после этого активирует устройство 101. В результате этого незначительные передвижения пользователя 105 в области границы зоны активации 103 вызывают переходы устройства 101 между включениями и выключениями, что раздражает пользователя и сбивает его с толку.
Это отчасти преодолевается путем использования таймера с тем, чтобы переключение в состояние по умолчанию осуществлялось лишь после заданного интервала времени. Поэтому небольшие быстрые передвижения вперед и назад не вызовут включение и выключение устройства при каждом передвижении. Тем не менее, даже в этом случае остается проблема: если пользователь находится вблизи границы и удаляется от нее на небольшое расстояние, система после некоторой задержки вернется в исходное состояние, делая взаимодействие не интуитивно-понятным. Если время таймера устанавливается слишком большим, состояние взаимодействия (освещения или пользовательского интерфейса) останется включенным на слишком продолжительное время, делая его практически нецелесообразным и неэффективным.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является обеспечение автоматического управления устройством, которое является более устойчивым, интуитивно-понятным пользователю и энергосберегающим.
В соответствии с первым вариантом настоящего изобретения, это достигается с помощью способа управления состоянием устройства, причем данный способ включает в себя этапы: обнаружения присутствия пользователя; изменения состояния устройства на первое состояние, если присутствие пользователя обнаружено в пределах первой заданной зоны; изменения состояния устройства на второе состояние, если присутствие пользователя обнаружено за пределами второй заданной зоны, при этом упомянутая первая заданная зона меньше упомянутой второй заданной зоны и упомянутая первая заданная зона полностью содержится в упомянутой второй заданной зоне; и поддержания текущего состояния устройства, если присутствие пользователя обнаружено за пределами первой заданной зоны и в пределах второй заданной зоны и определения скорости перемещения пользователя, обнаруженного в пределах упомянутой второй заданной зоны или упомянутой первой заданной зоны; и обнаружения пользователя присутствующим в пределах упомянутой второй заданной зоны или упомянутой первой заданной зоны, если определенная скорость перемещения ниже заданного порогового значения.
В соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения, это также достигается с помощью аппаратуры для управления состоянием устройства, причем данная аппаратура включает в себя: детектор для обнаружения присутствия пользователя; контроллер для изменения состояния устройства на первое состояние, если присутствие пользователя обнаружено в пределах первой заданной зоны, изменения состояния устройства на второе состояние, если присутствие пользователя обнаружено за пределами второй заданной зоны, при этом упомянутая первая заданная зона меньше упомянутой второй заданной зоны и упомянутая первая заданная зона полностью содержится в упомянутой второй заданной зоне, и поддержания текущего состояния устройства, если присутствие пользователя обнаружено за пределами первой заданной зоны и в пределах второй заданной зоны и определения скорости перемещения пользователя, обнаруженного в пределах упомянутой второй заданной зоны или упомянутой первой заданной зоны; и обнаружения пользователя присутствующим в пределах упомянутой второй заданной зоны или упомянутой первой заданной зоны, если определенная скорость перемещения ниже заданного порогового значения.
В соответствии с третьим вариантом настоящего изобретения, это также достигается с помощью системы для управления состоянием устройства, причем данная система включает в себя: управляемое устройство; детектор для обнаружения присутствия пользователя; контроллер для изменения состояния управляемого устройства на первое состояние, если присутствие пользователя обнаружено в пределах первой заданной зоны, изменения состояния управляемого устройства на второе состояние, если присутствие пользователя обнаружено за пределами второй заданной зоны, при этом упомянутая первая заданная зона меньше упомянутой второй заданной зоны и упомянутая первая заданная зона полностью содержится в упомянутой второй заданной зоне, и поддержания текущего состояния управляемого устройства, если присутствие пользователя обнаружено за пределами первой заданной зоны и в пределах второй заданной зоны и определения скорости перемещения пользователя, обнаруженного в пределах упомянутой второй заданной зоны или упомянутой первой заданной зоны; и обнаружения пользователя присутствующим в пределах упомянутой второй заданной зоны или упомянутой первой заданной зоны, если определенная скорость перемещения ниже заданного порогового значения.
Поддержание текущего состояния устройства, если пользователь находится в области, определяемой между первой и второй зонами, создает эффект гистерезиса. В результате этого, если пользователь находится в области границы между активацией и деактивацией, поддерживается текущее состояние (например, включенное или выключенное). По этой причине система более устойчива, что делает ее более интуитивно-понятной, более приятной в использовании и более энергосберегающей. Хотя упоминались активация и деактивация устройства, прочие настройки устройства могут быть вызваны относительным положением пользователя, например уровнями яркости освещения, размером текста на экране и т.д.
Может быть определена скорость перемещения пользователя, обнаруженного в пределах второй заданной зоны или в пределах первой заданной зоны; и осуществляется обнаружение пользователя присутствующим в пределах второй заданной зоны или первой заданной зоны, если определенная скорость перемещения ниже заданного порогового значения. Это помогает уменьшить ложное срабатывание устройства на пользователя, который быстро проходит в пределах первой или второй заданной зоны и не заинтересован в использовании устройства.
Скорость перемещения пользователя может быть определена путем обнаружения первого местоположения пользователя в пределах второй заданной зоны или в пределах первой заданной зоны; обнаружения второго местоположения пользователя в пределах второй заданной зоны или в пределах первой заданной зоны после заданного интервала времени; и определения скорости перемещения обнаруженного пользователя по расстоянию между первым и вторым местоположениями и заданному интервалу времени. Следовательно, для определения скорости перемещения не требуется дополнительное измерительное оборудование, поскольку она легко может быть определена путем измерений расстояния, что может также использоваться для обнаружения присутствия пользователя.
Первая заданная зона и вторая заданная зона могут располагаться вблизи устройства.
Детектор может включать в себя, по меньшей мере, одно из следующего: ультразвуковой датчик, пассивный инфракрасный датчик, радиолокационные видеокамеры, камеру определения глубин, акустические датчики или их совокупность. Таким образом, присутствие пользователя обнаруживается с помощью известной, имеющейся и надежной технологии.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для более полного понимания настоящего изобретения дается ссылка на нижеследующее описание в совокупности с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1a-d представляют собой простые схематические изображения, иллюстрирующие действие существующей системы, в которой обнаруживаются большие передвижения пользователя;
фиг.2a-d представляют собой простые схематические изображения, иллюстрирующие действие существующей системы, изображенной на фиг.1a-d, в которой обнаруживаются небольшие передвижения пользователя;
фиг.3 представляет собой простое схематическое изображение аппаратуры в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 представляет собой структурную схему способа управления устройством в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.5a-e представляют собой простые схематические изображения, иллюстрирующие действие системы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, в которой обнаруживаются большие передвижения пользователя;
фиг.6a-e представляют собой простые схематические изображения, иллюстрирующие действие системы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, в которой обнаруживаются небольшие передвижения пользователя в первой зоне; и
фиг.7a-d представляют собой простые схематические изображения, иллюстрирующие действие системы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, в которой обнаруживаются небольшие передвижения пользователя за пределами второй зоны.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с фиг.3 аппаратура 300 содержит детектор 301, соединенный с контроллером 303. Выход контроллера 303 соединяется с выходным разъемом 305 аппаратуры 300. Выходной разъем 305 соединяется с управляемым устройством 307. Детектор 301 может включать в себя, по меньшей мере, одно из следующего: ультразвуковой датчик, пассивный инфракрасный датчик, радиолокационные видеокамеры, камеру определения глубин, акустические датчики или их совокупность. Могут использоваться более одного детектора, например, для триангуляции положения пользователя.
Ниже со ссылкой на фиг.4-7d описывается действие устройства.
Управление устройством 307 осуществляется с помощью контроллера 303 таким образом, что у данного устройства имеется второе состояние, которое может быть для данного устройства настройкой по умолчанию, например, такой, при которой устройство выключается (этап 401). Если детектором 301 обнаружено присутствие пользователя в пределах первой заданной зоны (этап 403), контроллер 303 изменяет состояние устройства 307 со второго состояния на первое состояние (этап 405), например устройство 307 активируется. Если пользователь передвигается за пределы первой зоны, но остается во второй зоне, первое состояние поддерживается. Если обнаружено присутствие пользователя за пределами второй зоны (этап 407), контроллер 303 возвращает устройство 307 в его второе состояние (этап 409).
В частности, как показано на фиг.5а, пользователь 507 располагается за пределами первой и второй зон 503, 505. Первая и вторая зоны 503, 505 являются заданными и включают в себя области вблизи устройства 501. Первая зона 503 является областью, определяемой визирной осью детектора, расположенного на месте устройства 501 и на первой заданной дальности устройства 501, а вторая зона 505 является областью, определяемой визирной линией того же детектора, расположенного на месте устройства 501 и на второй заданной дальности устройства 501. В результате этого первая и втора зоны перекрываются таким образом, что первая зона 503 полностью содержится во второй заданной зоне 505.
В соответствии с фиг.5а, когда пользователь 507 располагается за пределами второй зоны 505, устройство 501 находится во втором состоянии, т.е. деактивировано. Когда пользователь 507 приближается ко второй зоне 505 и пересекает внешнюю границу второй зоны, как показано на фиг.5b, устройство 501 остается в своем втором состоянии до тех пор, пока пользователь 507 не пересечет внешнюю границу первой зоны 503, как показано на фиг.5с, после чего состояние устройства 501 изменяется на «включенное», т.е. устройство 501 активируется. Если пользователь 507 передвигается в сторону от первой зоны 503, но остается в пределах второй зоны 505, как показано на фиг.5d, устройство 501 остается активированным, при этом устройство 501 деактивируется только после того, как пользователь 507 оказывается за пределами второй зоны 505, как показано на фиг.5е.
Аналогичным образом, в соответствии с фиг.6а, когда пользователь 607 располагается за пределами второй зоны 605, устройство 601 находится во втором состоянии, т.е. деактивировано. Когда пользователь 607 приближается ко второй зоне 605 и пересекает внешнюю границу второй зоны 605, как показано на фиг.6b, устройство 601 остается в своем втором состоянии до тех пор, пока пользователь 607 не пересечет внешнюю границу первой зоны 603, как показано на фиг.6с, после чего состояние устройства 601 изменяется на «включенное», т.е. устройство 601 активируется. Если пользователь 607 передвигается в сторону от первой зоны 603, но остается в пределах второй зоны 605, как показано на фиг.6d, устройство 601 остается активированным, и если пользователь 607 передвигается по направлению к первой зоне 603, как показано на фиг.6е, устройство 601 остается активированным.
Далее, как показано на фиг.7а, когда пользователь 707 располагается за пределами второй зоны 705, устройство 701 находится во втором состоянии, т.е. деактивировано. Когда пользователь 707 приближается ко второй зоне 705 и пересекает внешнюю границу второй зоны 705, как показано на фиг.7b, устройство 701 остается в своем втором состоянии. Если пользователь 707 передвигается за пределы второй зоны 705, как показано на фиг.7с, состояние устройства 701 остается «выключенным». Если пользователь 707 передвигается назад внутрь второй зоны 705, как показано на фиг.7d, устройство 701 остается в своем «выключенном» состоянии.
В результате этого, если пользователь колеблется вокруг границы зоны устройства, устройство не совершает переходы между включениями и выключениями.
Это может использоваться для применения с любым иным интерфейсом, например с вычислительной системой, телевизором, мультимедийным проигрывателем, аппаратурой класса HI-FI и т.д. Это может также использоваться для управления освещением. В результате, предотвращается переход управляемого устройства между включениями и выключениями (например, мигание источников света) из-за постоянного изменения состояния устройства и, следовательно, экономится больше электроэнергии. Получающаяся в результате система является более устойчивой и более интуитивно-понятной.
В другом варианте осуществления аппаратура может содержать не показанный здесь процессор, в котором определяется скорость перемещения пользователя. Это может достигаться путем использования детектора 301 описанного выше первого варианта осуществления. По изменениям местоположения со временем может определяться скорость перемещения пользователя. Если скорость ниже некоторого порогового значения, и когда пользователь находится в пределах первой зоны устройства, изменяется некоторое состояние устройства. Это дополнительно улучшает устойчивость системы лишь благодаря активации ее, когда пользователь, по-видимому, имеет потребность в активации, т.е. стоит вблизи устройства или медленнее проходит по комнате.
Несмотря на то что варианты осуществления настоящего изобретения проиллюстрированы в прилагаемых чертежах и описаны в вышеизложенном подробном описании, понятно, что данное изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления, но выполнено с возможностью внесения многочисленных изменений в пределах объема изобретения, изложенного в нижеследующей формуле изобретения.
«Средства», как ясно специалисту, предполагают включение любого аппаратного обеспечения (такого как отдельные или интегральные схемы или электронные элементы) или программного обеспечения (такого как программы или части программ), которые воспроизводят в действии или предназначены для воспроизведения заданной функции самостоятельно или в совокупности с другими функциями, по отдельности или совместно с другими элементами. Данное изобретение может быть реализовано посредством аппаратного обеспечения, содержащего несколько отдельных элементов, и посредством надлежащим образом запрограммированного компьютера. В пункте формулы изобретения на аппаратуру, перечисляющем несколько средств, некоторые из этих средств могут быть реализованы с помощью одного и того же элемента аппаратуры. Следует понимать, что «компьютерный программный продукт» означает любой продукт программного обеспечения, хранящийся на машиночитаемом носителе, таком как накопитель на гибких дисках, загружаемый по сети, такой как Интернет, или реализуемый любым иным способом.