使用眼睛检测提供对电子设备的控制和功率管理制造技术

本发明专利技术公开了一种用于设备的控制系统和控制方法。眼睛检测被用来提供受控设备的功率管理或其它操作参数的变化。该系统包括成像器和眼睛检测处理装置，它们协同检测从人眼接收的光。眼睛检测处理装置产生能够被用于确定是否存在一个或多个人或存在指定人的输出。该输出被用作在至少两个功耗状态之间切换受控设备的基础。由于非自然的眼睛眨动模式可以与特定命令相关联，所以眼睛检测也可以被用于允许人主动地调节受控设备的操作条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及电子设备的控制系统，更具体地，涉及使用眼睛检测来对电子设备进行控制和功率管理。
技术介绍
各种各样不同类型的电子设备仅在被察看时发挥作用。这些类型的设备的例子有电视机、计算机监视器、膝上显示器、用于蜂窝电话和个人数字助理的显示器以及平板电脑显示器。某些为方便人们使用而呈现出可视图像的电子设备(比如等离子屏幕电视机)需要相当大的功率。虽然呈现出可视图像的其它设备可能更节能，但是需要使用至少一节电池。电池一般是可充电的，但是电池充电对于用户来说经常并不方便。一些设备在能量有限因而较贵的环境中工作。所以，使功耗最小化是一项重要的产品功能。除与功率消耗有关的考虑外，还有其它的好处，这些好处来自于将电子设备的操作限制在该操作发挥作用的时间里。一个这样的好处是，设备的使用寿命可得以延长。于是，如果比如等离子屏幕电视机的电子设备就使用小时数而言具有有限的预期寿命，那么设备在这段时间的价值可以通过恰当地调整对设备的使用而得以增加。这适用于并不包括可视显示器的低成本设备，比如光源。于是，如果在炉或壁橱内的灯仅在人们通过炉窗察看或向壁橱内部观察时才“打开”，那么该灯的使用寿命可得以延长。已存在在适当的时间自动“打开”和/或“关闭”设备的方法。一种已知的技术是监视计算机系统输入设备的活动。于是，当在长时间内键盘或计算机鼠标没有活动时，那么计算机系统可以切换到低功率状态。然后，当计算机系统的用户移动鼠标或开始击键时，那么系统返回到它的完全工作状态。许多电视机具有“休眠”定时器，其中电视机在一段特定时间之后将自动关闭。各种已知的自动改变设备状态的技术对于它们的设计目标而言很好地发挥着作用，但是却存在限制。电子设备的其它操作参数可以在不接触该设备的情形下被调节。例如，电视机的音量或频道可以使用遥控装置进行改变。该装置显著地增加了对设备操作参数反复进行改变的方便性。但是，可能存在遥控装置不易使用的时候，比如当忘记了遥控装置被放在何处的时候。授予Torch的美国专利No.6,163,281描述了利用眼睛运动来与设备进行通信的系统和方法。可以专门装备眼镜使其包括将光引导到眼睛的发射器，以及包括用于检测由眼睛反射的光的传感器。无线频率发送器然后将数据流发送到远处位置，比如用于控制设备的接收和处理装置。数据流可以是二进制信号，比如Morse代码。该项专利主要将传感器描述为连接到眼镜框架的单个光电池，但是也提到可以替换为传感器阵列，此时处理器访问来自阵列中每个传感器的信号以创建数据流，表示被眼睑覆盖的眼睛表面积百分比。该Torch系统和方法虽然相对于使用传统的遥控装置具有优势，但是为了获得可靠的信息却要求光学部件靠近人的眼睛。
技术实现思路
控制系统利用成像器和眼睛检测处理装置使得非手动地控制设备的操作参数成为可能。用于提供控制的方法可以基于仅仅检测眼睛是否存在，或基于检测特定眼睛活动，或基于这两者。在一个实施方案中，眼睛检测处理装置的输出被连接到控制器，该控制器能够在至少两个功耗状态之间切换设备。控制器被配置来根据条件响应进行从一个功耗状态到另一个功耗状态的切换，所述条件响应包括定时因素和眼睛检测因素。对于待执行的第一可能条件响应，控制系统在经过没有检测到人眼的第一时间段后将设备从电源打开状态(power-up state)切换到较低的功耗状态。对于第二可能条件响应，当设备在较低功耗状态时，控制系统在检测到眼睛时将设备切换到电源打开状态。仅仅考虑眼睛是否存在，而不考虑人的注视角度(即，视线)。设备可以具有三个以上的功耗状态，比如电视机或其它具有显示屏的电子设备的电源打开状态、休眠状态和电源关闭状态。如果这样，那么控制器可以被编程来执行一个或多个其他自动响应，这些自动响应基于定时考虑和眼睛检测考虑事项的组合。在另一个实施方案中，通过使用第一和第二光源可以获得关于眼睛活动和/或眼睛存在的可靠信息，其中，第一光源被放置来以第一照射角度发射光，第一照射角度实质上要比第二光源的照射角度要小。这里使用的“照射角度”是指发出的光的轴线与成像器轴线的角度。照射角度的差异对来自这两个光源并从人眼反射后的成像光提供了可检测的差异。除了成像器、两个光源以及控制器之外，控制系统还可以包括“眼睛命令”的存储装置，这些“眼睛命令”指预定眼睛眨动模式和用于改变正被控制的设备的操作参数的命令之间的相互关系。可由眼睛命令改变的操作参数可以与设备的功耗状态相关，和/或与其它方面相关，比如电视机和其它视频显示系统的音量或频道。在第三个实施方案中，控制系统使用逐帧比较来获得关于在成像器的视场内是否存在眼睛的可靠信息。第一和第二图像数据帧被产生，然后被用来形成差分图像帧。当这两帧可区分开时，可以设计用来选择和产生这两帧的技术来提供有用的眼睛检测数据。在应用中，用于形成这两帧的技术可以是在形成这两帧中所启动的光源方面可区分的。例如，第一光源可以在产生第一帧期间被启动，第二光源可以在产生第二帧期间被启动，并且这两个光源在两个照射角度、偏振、调制特性以及波长中一个或多个方面是可区分的。这两帧可以是在时间上可区分的，比如第一和第二光源被交替启动以在获得第一帧和获得第二帧之间进行切换。或者，如果二维像素阵列的像素在光学性质(使用透镜或像素本身中的物理差异)或在像素采样的电子技术上是可区分的，那么这两帧可以是在空间上可区分的。附图说明图1是根据本专利技术的控制系统部件的框图。图2是连接到计算机系统的图1控制系统的示意图。图3是已被调整来包括图1控制系统的电视机屏幕、显示屏或双态窗口的主视图。图4是已被调整来包括图1控制系统的炉的透视图。图5是一种应用图1系统的实现方式的步骤的流程图。图6是根据本专利技术使用一对用于瞳孔检测的光源的概念性视图。图7、8和9是由图6的系统所捕获的人眼的图像。具体实施例方式参考图1，根据本专利技术控制系统10的一个实施方案包括用来照射个人眼睛14的检测光源或光源12。在本专利技术的许多应用中，希望系统对个人的干扰达到最小。例如，当系统被用来调整电视机的功耗或其它操作参数(例如，音量和频道)时，眼睛检测优选地对于观看电视的人来说是透明的。于是，每个光源可以发射可见光光谱外的光。红外光或近红外光非常适于检测人眼的瞳孔，如下面将更全面解释的。在本系统的某些应用中，如果在不需要系统专用光源的情形下，用于检测的目标特征(人眼)反射或产生足够的检测频率的光，那么可以省略检测光源12。另一方面，某些实施方案为了使性能达到最好，需要多个光源，比如当光源被设计用来以不同的照射角度、波长、偏振和/或调制特性发射光时。控制系统10还包括成像器16，该成像器16被放置来接收在受控设备18操作受关注位置内来自人的眼睛14或双眼的光。受控设备可以是被进行功率管理的一种设备。可替换地或者附加地，其它操作可以被自动改变。对于功率管理，根据在特定时刻或特定时间段是否存在眼睛检测(不管人的注视角度)，该设备或其部件在至少两个功耗状态之间进行切换。受控设备可以仅具有两个功耗状态。对于一个实施例，炉内的灯可以根据人是否位于察看炉内部的位置处而被启动或关闭。对于另一个实施例，电视机或其它视频显示系统可以在三个功耗状态之间切换，即电源打开状态、休眠状态和电源关闭状态。系统10的用户可以提供“被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设备的控制系统，包括：成像器以及眼睛检测处理装置，所述眼睛检测处理装置用于检测由所述成像器从人眼接收的光，并被配置来产生表示检测所述人眼的检测结果的输出；以及控制器，所述控制器能够响应所述眼睛检测处理装置的所述输出而 在多个功耗状态之间切换所述设备，并被配置来执行第一条件响应和第二条件响应中至少一个，其中：（ａ）所述第一条件响应是在经过没有检测到人眼的第一时间段后，所述设备从电源打开状态被切换到较低功耗状态；以及（ｂ）所述第二条件响应是在 检测到人眼时，所述设备被切换到所述电源打开状态。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰斯图尔特温斯特兰，托特斯蒂芬萨赫斯，
申请(专利权)人：安华高科技杰纳勒尔IP新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]