專利名稱：用于電子設(shè)備的自動控制模塊的制作方法
用于電子設(shè)備的自動控制模塊本發(fā)明涉及用于控制電子設(shè)備的模塊，電子設(shè)備例如家庭娛樂設(shè)備，依賴于使用者的在場或不在場，并且特別涉及當沒有使用者在場時將自動開關(guān)設(shè)備的這樣的模塊。使用者經(jīng)常不關(guān)閉他們的電視機、DVD播放器等。當使用者不在房間內(nèi)時，這會導(dǎo)致能源的浪費。此外，設(shè)置遠程控制以暫停DVD、衛(wèi)星/數(shù)字接收器或類似設(shè)備可能是不方便的，例如當門鈴或電話響時，需要觀看者離開房間。一些設(shè)備具有在預(yù)設(shè)的時間段后關(guān)閉設(shè)備的“睡眠”模式。這要求使用者在每次系統(tǒng)激活時設(shè)置這些設(shè)備，這是不靈活的。例如假如使用者離開房間，系統(tǒng)沒有檢測到該離開并保持系統(tǒng)供電和運行。本發(fā)明的一個目的是處理這些缺點。在本發(fā)明的第一方面提供了一種用于控制一個或多個配備有用于無線遠程控制的光接收器的電子設(shè)備的模塊，所述模塊包括臉部檢測裝置，其用于檢測關(guān)于所述一個或多個電子設(shè)備的鄰近區(qū)域中的臉部的存在；光傳輸裝置，其用于將光控制信號傳輸?shù)剿鲆粋€或多個電子設(shè)備中的至少一個，以響應(yīng)于所述臉部檢測裝置的檢測狀態(tài)；其中所述光傳輸裝置還可操作來照明關(guān)于所述一個或多個電子設(shè)備的所述鄰近區(qū)域以便幫助所述臉部檢測裝置的運行。所述光發(fā)射器和接收器裝置可操作來使用紅外線輻射，所述發(fā)射器裝置包括紅外線發(fā)光二極管。所述模塊可以被設(shè)計成與所述一個或多個電子設(shè)備物理上分離，且可能夠操作所述一個或多個電子設(shè)備而沒有任何修改。在后者情況中，雖然電子設(shè)備制造者可能選擇包括特定代碼以通過某種方式提高模塊與電子設(shè)備的互操作性，但是應(yīng)當認識到所述模塊將仍然能夠控制所述設(shè)備而沒有這樣的特定代碼，且代替地僅使用電子設(shè)備的專用的遠程控制使用的控制信號。 所述模塊可以被設(shè)計成包括在主機設(shè)備內(nèi)，所述主機設(shè)備為所述一個或多個電子設(shè)備中的一個。在這樣的情況中，所述模塊可以從所述主機設(shè)備獲得該模塊的電力。所述模塊可以包括備用電池以便當所述主機設(shè)備被關(guān)閉時是可操作的。所述備用電池可以在所述主機設(shè)備打開時由所述主機設(shè)備來充電。所述模塊可以具有到所述主機設(shè)備的物理連接， 該物理連接用于發(fā)送控制信號以響應(yīng)于所述臉部檢測裝置的檢測狀態(tài)。所述設(shè)備還可操作來傳輸所述紅外線控制信號，用來控制所述主機設(shè)備之外的其他電子設(shè)備。所述模塊可以可操作來發(fā)射多個不同的控制信號。所述多個控制信號可以包括用于不同設(shè)備的操作和/或用于每一設(shè)備的不同功能的操作的不同控制信號。所述模塊可以可操作來將控制信號自動發(fā)送到多個不同設(shè)備的每一個，以響應(yīng)于所述臉部檢測裝置的所述檢測狀態(tài)中的單個變化。所述多個設(shè)備中的至少一個可以被控制以執(zhí)行與其他設(shè)備不同的功能，以響應(yīng)于所述檢測狀態(tài)中的所述單個變化。所述模塊可以包括用于從其他控制設(shè)備接收并學(xué)習(xí)控制信號的裝置，以使所述傳輸裝置能夠模仿所述學(xué)習(xí)到的控制信號。可選擇地，或者另外，所述模塊可以具有多個預(yù)編程的控制信號，以使這些控制信號能夠被使用者根據(jù)所述電子設(shè)備來預(yù)先選擇以供所述模塊使用。所述傳輸裝置可以可操作來在其工作時始終照明所述鄰近區(qū)域?？蛇x擇地，其照明輸出可以是調(diào)制的脈沖波。所述模塊還可以包括用于測量環(huán)境光等級的裝置，且可操作來僅當所述環(huán)境光降到預(yù)定的等級以下時使用所述傳輸裝置用于照明。附圖的簡要描述現(xiàn)將僅通過舉例的方式，參考附圖來描述本發(fā)明的實施方式，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的遠程模塊的方框圖；圖2示出包括作為獨立設(shè)備的圖1的模塊的完整的系統(tǒng)；以及圖3示出本發(fā)明的另外的實施方式，由此圖1的模塊被包括在電視機內(nèi)。實施方式的詳細描述圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的遠程模塊10的方框圖。該遠程模塊10具有傳感器芯片12，其包括像素陣列14(100X100通常是陣列的最小尺寸)、相關(guān)聯(lián)的讀出電路18、 包括臉部檢測、自動曝光控制等的圖像處理邏輯16。傳感器芯片12還具有LED控制20?？蛇x擇的，傳感器芯片還可以具有頂接收器和解調(diào)器電路，以便其能夠接收、解碼和存儲來自頂遠程控制器的控制序列。在該實施方式中，模塊10是獨立的/單獨的設(shè)備，這不需要修改與該模塊一起使用的任何家庭娛樂設(shè)備。該模塊還包括頂LED 22(通常使用850nm，因為其輻射對人眼不可見但容易被 CMOS圖像傳感器檢測到)、適合在圖像陣列上形成場景的圖像的光系統(tǒng)Μ、以及使用來自 LED 22的光照明房間的分離的光學(xué)系統(tǒng)26。因此，IR LED 22 (在LED控制20的控制下) 可以被用于照明正在觀看電視的對象并還用于產(chǎn)生紅外線遠程控制脈沖?？蛇x擇的，模塊10包括染料，該染料阻擋可見光影響傳感器12。通常的，模塊還包括電源，例如電池觀，雖然模塊可以被內(nèi)建到諸如電視機或DVD播放器的設(shè)備內(nèi)(如下面所描述的)，在這樣的情況下電力可由電力網(wǎng)提供。隨著硅設(shè)備技術(shù)的改進，圖像傳感和處理的花費減少，因此現(xiàn)在將傳感器和圖像處理系統(tǒng)結(jié)合在單個芯片上是可實現(xiàn)的。例如，光電鼠標通常由不僅包括傳感器還有復(fù)雜的檢測實時運動的算法的單片硅制造。將傳感器和能夠檢測在一場景下的人的臉部的圖像處理系統(tǒng)結(jié)合也是可能的。這些系統(tǒng)現(xiàn)在在數(shù)位相機(DSC)上是非常普遍的。這些系統(tǒng)用于檢測圖像的哪個區(qū)域具有臉部，該區(qū)域被自動曝光或自動聚焦算法使用以確保圖像被正確且清晰地曝光。臉部檢測已經(jīng)被選擇作為感測使用者的存在的優(yōu)選的方法，由于該花費的減少和實用性且由于它的準確性。其他檢測機制也能被考慮但具有某些限制，諸如缺少在超過半米的距離處檢測的能力(例如電容“觸摸”系統(tǒng))、實用性以及花費(例如主動的頂檢測)、 或者連續(xù)感測偶爾移動的人的能力(例如被動的頂檢測)。雖然現(xiàn)代的CMOS圖像傳感器在低亮度等級(例如少于lOOLux)產(chǎn)生可接受的圖像，以確保臉部檢測和/或聚焦系統(tǒng)具有用其算法以正確操作的足夠高質(zhì)量的圖像，但是一些DSC使用LED照明場景。通常的，這些LED具有在可見區(qū)域中的波長。對此的原因是兩方面的。首先其幫助使用者將照相機瞄準合適的對象，以及其次傳感器通常在它們的光路徑上具有頂阻擋濾波器以確保彩色圖像的逼真度。這些問題與本設(shè)備是不相關(guān)的，因此其能夠在臉部檢測模塊中使用IRLED 22既作為場景照明又作為電視機/DVD遠程控制的源。當用于場景照明時，IR LED 22可以被編程為始終開啟，或者以一些節(jié)能模式開啟，節(jié)能模式諸如是在幀率的頻率處(通常為Hz)調(diào)制的脈沖波。本模塊可以具有開關(guān)(或者開關(guān)輸入電路{通用輸入/輸出GPI0})以便其可以被命令來接收并學(xué)習(xí)來自遠程控制的控制信號。這可以以與作為第三方遠程控制相同的方式實現(xiàn)，該第三方遠程控制能夠操作各種各樣品牌的設(shè)備。這些可以由使用者通過指示其已有的遠程控制到通用的遠程控制來編程，該通用的遠程控制將接收并存儲適合的控制序列?？蛇x擇的，或另外，本模塊可以具有在其中用于許多設(shè)備的預(yù)編程的控制信號，合適的信號通過使用者從列表選擇電視機/DVD播放器的牌子/樣式來選擇。圖2示出包括圖1的模塊10的完整的系統(tǒng)(模塊10的所有元件具有與在圖1中相同的標簽)。通常的家用電器，例如電視機30和DVD播放器、機頂盒、接收器、放大器等 32被示出帶有其相關(guān)聯(lián)的頂遠程控制接收器34。來自頂LED 22和/或環(huán)境的光被用于照明場景并觀察使用者36的存在或不存在。臉部檢測傳感器12可以包括專用的環(huán)境光傳感器(ALS)電路或使用來自自動曝光控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以檢測環(huán)境光等級。在高等級環(huán)境光下，IR LED 22可以不照明，從而節(jié)省電力；IR LED 22僅在較低等級環(huán)境光下使用，以便確保有足夠的場景照明供臉部檢測算法操作。當使用者36進入或離開視場時，臉部檢測傳感器12確定這一事實并經(jīng)由頂光22 使用脈沖序列或頂控制信號向家庭娛樂電子設(shè)備30、32發(fā)送合適的命令信號。這些光子自墻或其他家具反射并撞擊到家庭娛樂設(shè)備30、32的頂遠程接收器34上。有各種各樣的頂遠程控制協(xié)議。最常見的是來自飛利浦(Philips)的RC-5和RC-6，而其他的包括日本電氣公司(NEC)的TC101、松下(Panasonic)的RECS-80、及索尼(Sony)的SIRCS。當系統(tǒng)檢測到使用者已經(jīng)離開時，合適的命令應(yīng)當包括(分離地或組合地)關(guān)閉顯示器、使DVD播放器進入暫?；蛘呤筆VR進入“暫停視頻直播模式”。類似地，如果系統(tǒng)檢測到使用者已經(jīng)返回視場，顯示器能夠被轉(zhuǎn)向開啟，DVD返回播放模式以及PVR “未暫停的”?？蛇x擇的，模塊具有允許主機直接通過LED控制的接口電路，以致其能夠用作傳統(tǒng)遠程控制。圖3示出本發(fā)明的另外的實施方式，其中模塊10被并入電視機30內(nèi)(事實上模塊很可能比電視屏幕小得多)。電視機30具有孔來使來自LED22的光傳輸通過并使來自場景的光能夠到達檢測器。如果電視機內(nèi)的孔在美學(xué)上使人不愉快，系統(tǒng)能夠被制成僅對頂光操作，且塑料的窗口被用于阻擋可見光但通過頂光。用于這樣的濾波器的通常的材料是勒克森熱塑聚碳酸酯(C)GE(Lexan(C)GE)，121R-21051。將臉部檢測模塊并入電視機(或其他電器)的內(nèi)部具有數(shù)個優(yōu)點。首先，可以使傳感器平面和電視屏幕平面共面并因此傳感器將自動地與屏幕的視場對準，從而使其更加容易檢測預(yù)期的觀眾所在的屏幕前面的區(qū)域中的臉部。其次，由于電視機(或其他)通常是電力網(wǎng)供電的，因此臉部檢測模塊可以使用更高的電力等級。例如到頂LED 22的增加的電力將允許其用在更大、暗的房間，在該房間中對象是更遠地遠離光源的且需要從LED 22發(fā)射更多功率以達到可接受的照明等級。所以， 模塊10可以不需要是電池供電的，且可以從電視機30獲得其電力。如果模塊10要包括電池，那么即使電視機30被置于關(guān)閉模式，模塊10的臉部檢測傳感器12仍然能夠被用于喚醒電視機。電視機30還可以為電池觀充電。另一個優(yōu)點是現(xiàn)在臉部檢測模塊10與電視機控制電路40之間有電通信路徑。因此，臉部檢測模塊10可以直接向電視機30發(fā)使用者存在/不存在的信號，并在適當時且根據(jù)使用者的配置(例如通過使用遠程控制在電視機上設(shè)置各種各樣的選項)將電視機30 轉(zhuǎn)換為待機/斷電。同樣地，臉部檢測模塊需要經(jīng)由頂命令一個幾個設(shè)備。例如，在圖3 中，電視機30可以被模塊10電子地控制而DVD播放器32被光學(xué)地控制。此外，模塊10可以具有允許主機上傳命令序列到模塊中的接口電路。電視機能夠經(jīng)由這個連接向臉部檢測模塊10上傳控制序列。例如，電視機能夠使用其現(xiàn)有的頂遠程控制接收器電路學(xué)習(xí)DVD的“暫?！卑粹o和/或“播放”按鈕，并將這些脈沖序列傳送至臉部檢測模塊10。因此，臉部檢測模塊10不需要單獨的頂接收器電路且能夠當沒有人在房間內(nèi)時發(fā)出“DVD暫?！泵}沖序列(同時關(guān)閉電視機、或其他)，以及當有人重新進入房間時發(fā)出“DVD播放”脈沖序列(同時打開電視、或其他)。將意識到上述闡述的具體實施方式
是僅以例子的方式來描述的，而其他實施方式和變化可以被設(shè)想到而沒有脫離本發(fā)明的精神或范圍。特別地，雖然以電視和視頻設(shè)備已經(jīng)描述了該設(shè)備，但其同樣可與大多數(shù)的音頻設(shè)備一起使用，音頻設(shè)備例如Hi-Fi或無線設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于控制一個或多個配備有用于無線遠程控制的光接收器的電子設(shè)備的模塊， 所述模塊包括臉部檢測裝置，其用于檢測所述一個或多個電子設(shè)備的鄰近區(qū)域中的臉部的存在；以及光傳輸裝置，其用于將光控制信號傳輸?shù)剿鲆粋€或多個電子設(shè)備中的至少一個，以響應(yīng)于所述臉部檢測裝置的檢測狀態(tài)；其中，所述光傳輸裝置還可操作來照明所述一個或多個電子設(shè)備的所述鄰近區(qū)域以便幫助所述臉部檢測裝置的運行。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊，其中，所述光發(fā)射器和接收器裝置可操作來使用紅外線輻射，所述發(fā)射器裝置包括紅外線發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求1或2所述的模塊，其中，所述模塊與所述一個或多個電子設(shè)備物理上分離。
4.如權(quán)利要求3所述的模塊，所述模塊能夠操作所述一個或多個電子設(shè)備而沒有任何對所述一個或多個電子設(shè)備的修改。
5.如權(quán)利要求1或2所述的模塊，其中，所述模塊被設(shè)計成包括在主機設(shè)備內(nèi)，所述主機設(shè)備為所述一個或多個電子設(shè)備中的一個。
6.如權(quán)利要求5所述的模塊，所述模塊可操作以使所述模塊從所述主機設(shè)備獲得所述模塊的電力。
7.如權(quán)利要求5或6所述的模塊，還包括備用電池，所述模塊可操作以使所述備用電池由所述主機設(shè)備充電。
8.如權(quán)利要求5、6或7所述的模塊，還包括到所述主機設(shè)備的物理連接，用于發(fā)送控制信號以響應(yīng)于所述臉部檢測裝置的檢測狀態(tài)。
9.如任一項前述權(quán)利要求所述的模塊，所述模塊可操作來發(fā)送多個不同的控制信號， 所述多個控制信號包括用于不同電子設(shè)備的操作的不同控制信號。
10.如權(quán)利要求9所述的模塊，所述模塊可操作來將控制信號自動發(fā)送到所述不同電子設(shè)備的每一個電子設(shè)備，以響應(yīng)于所述臉部檢測裝置的所述檢測狀態(tài)中的單個變化。
11.如任一項前述權(quán)利要求所述的模塊，所述模塊可操作來發(fā)送多個不同的控制信號， 所述多個控制信號包括用于所述一個或多個電子設(shè)備中的每一個電子設(shè)備的不同功能的操作的不同控制信號。
12.如權(quán)利要求11所述的模塊，所述模塊可操作來發(fā)送控制信號，以使有多個電子設(shè)備的地方，所述多個設(shè)備中的至少一個被控制以執(zhí)行與其他電子設(shè)備不同的功能，以響應(yīng)于所述檢測狀態(tài)中的單個變化。
13.如任一項前述權(quán)利要求所述的模塊，所述模塊包括用于從其它控制設(shè)備接收并學(xué)習(xí)控制信號的裝置，以使所述傳輸裝置能夠模仿所述學(xué)習(xí)到的控制信號。
14.如任一項前述權(quán)利要求所述的模塊，所述模塊具有多個預(yù)編程的控制信號，以使這些控制信號能夠被使用者根據(jù)所述電子設(shè)備來預(yù)先選擇以供所述模塊使用。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項所述的模塊，其中，所述照明輸出是調(diào)制的脈沖波。
16.如任一項前述權(quán)利要求所述的模塊，其中，所述傳輸裝置可操作來在所述模塊工作時始終照明所述鄰近區(qū)域。
17.如權(quán)利要求1至15中任一項所述的模塊，還包括用于測量環(huán)境光等級的裝置，并且該裝置可操作來僅當所述環(huán)境光降到預(yù)定的等級以下時使用所述光傳輸裝置用于照明。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電子設(shè)備的自動控制模塊。所述模塊被配置成控制配備有用于無線遠程控制的光接收器的電子設(shè)備。所述模塊包括用于檢測在接近電子設(shè)備的區(qū)域內(nèi)的臉部的存在的臉部檢測電路。光傳輸電路操作以將光控制信號傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備，以響應(yīng)于由臉部檢測電路形成的臉部檢測狀態(tài)的所檢測到的改變。為幫助臉部檢測電路的操作，光傳輸電路還被配置成照明接近電子設(shè)備的區(qū)域。
文檔編號G05B19/04GK102375419SQ201110210178
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者杰弗里·M·雷諾 申請人:意法半導(dǎo)體(R&D)有限公司