Устройство дистанционного управления и пользовательское устройство, использующее идентификационный сигнал

Изобретение относится к области информационных технологий, а именно к устройству дистанционного управления для управления одним или более пользовательскими устройствами. Технический результат заключается в минимизации ошибок при передаче оптического сигнала. Устройство дистанционного управления для управления пользовательскими устройствами содержит средство ввода для приема вводимой информации от пользователя, передатчик для передачи команд управления, направленный оптический датчик для приема оптических сигналов из пользовательских устройств и процессор для идентификации по меньшей мере одного из упомянутых пользовательских устройств. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству дистанционного управления для управления одним или более пользовательскими устройствами, содержащему направленный оптический датчик для приема одного или более оптических сигналов из пользовательских устройств. Изобретение дополнительно относится к пользовательскому устройству, предназначенному для приведения в действие посредством устройства дистанционного управления, как описано, при этом пользовательское устройство содержит оптический передатчик для передачи оптического сигнала и модулятор, взаимодействующий с оптическим передатчиком, для модуляции оптического сигнала. Изобретение дополнительно относится к способу анализа оптических сигналов для идентификации одного или более пользовательских устройств, способу формирования оптического сигнала для идентификации в пользовательском устройстве и компьютерным программным продуктам для выполнения данных способов. Кроме того, изобретение относится к оптическому идентификационному сигналу.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В большинстве жилых помещений могут присутствовать несколько пользовательских устройств, которые могут быть управляемыми устройством дистанционного управления на расстоянии. По традиции, данные устройства включают в себя телевизоры, аудиосистемы и DVD или Blu-ray плейеры, но число дистанционно управляемых устройств постоянно возрастает. Например, могут существовать лампы, допускающие дистанционную настройку цвета или уровней затенения. Другой пример представляет собой систему управления подачей воздуха, в которой можно контролировать расход или температуру воздуха.

Известная проблема состоит в том, что число разных устройств дистанционного управления в традиционной установке соответствует числу дистанционно управляемых устройств, присутствующих в помещении, т.е. каждое устройство имеет собственный дистанционный контроллер. Для пользователей это представляется неудобством, например, необходимостью поиска нужного дистанционного контроллера или необходимостью понимать все функции, которые доступны для управления. Уже в последние несколько лет это привело к объединению функций управления для различных устройств в одном контроллере и разработке универсальных контроллеров, которые можно программировать для связи с различными устройствами. При широком распространении и разработке смартфонов и планшетных компьютеров, в настоящее время такими функциями можно управлять посредством приложений со специальными меню.

Однако вышеупомянутые разработки не полностью решают проблему. Большинство дистанционных контроллеров или приложений по-прежнему пригодны только для управления некоторыми типами устройств, например, только осветительными или только мультимедийными устройствами. Кроме того, существующие решения не обеспечивают решения в случае большого числа однотипных устройств (например, ламп), подлежащих управлению. Управляющее приложение должно знать адрес лампы, которая нуждается в управлении. Пользователь может попробовать запомнить адреса устройств, но эта задача усложняется, когда число устройств увеличивается, и, очевидно, такое решение не является особенно удобным для пользователя.

В настоящее время предложены некоторые дистанционные контроллеры, которые допускают выбор подлежащего управлению пользовательского устройства посредством указания на устройство. Пример такого дистанционного контроллерного устройства описан в международной патентной заявке WO 2016/050708. Данный документ описывает пользовательские устройства, передающие оптический идентификационный сигнал, имеющий высокое и низкое состояния сигнала, составляющие фрагменты сигнала в соответствии с кодом. Код определяет структуру сигнала фрагментов сигнала, при этом структура сигнала однозначно идентифицирует пользовательское устройство. Каждый фрагмент сигнала состоит из низкого состояния сигнала в течение периода низкого уровня и высокого состояния сигнала в течение периода высокого уровня, при этом периоды низкого и высокого уровней имеют предварительно заданные длины, выражаемые в канальных битах канального символа для кодирования фрагментов сигналов разных типов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В известном коде, чтобы обеспечить надлежащее обнаружение при относительно низкой частоте тактовых импульсов приемника, низкие состояния сигнала, соответствующие одному канальному биту, имеют минимальную длительность, например, в три раза больше предварительно заданного периода тактовых импульсов приемника. В результате, известный код оптического идентификационного сигнала не эффективен по той причине, что он требует относительно длительное время для передачи структуры сигнала.

Целью настоящего изобретения является создание устройства дистанционного управления и системы дистанционного управления для управления пользовательскими устройствами с улучшенными характеристиками в отношении эффективности кода оптического идентификационного сигнала.

Для этого предлагается устройство дистанционного управления для управления одним или более пользовательскими устройствами, содержащее средство ввода для приема вводимой информации от пользователя, передатчик для передачи команд управления в упомянутое одно или более пользовательских устройств для управления ими, направленный оптический датчик для приема одного или более оптических сигналов из пользовательских устройств и процессор для идентификации по меньшей мере одного из упомянутых пользовательских устройств, выполненный с возможностью

- анализа по меньшей мере одного из упомянутых принятых сигналов для их привязки к по меньшей мере одному из упомянутых пользовательских устройств, при этом

один или более оптических сигналов имеют высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника, и каждый оптический сигнал содержит структуру сигнала из частей сигнала, причем структура сигнала однозначно идентифицирует одно из упомянутых пользовательских устройств;

каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня, причем периоды низкого и высокого уровней имеют нецелые длины, и разные нецелые длины устанавливают разные типы частей сигнала;

каждая нецелая длина составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, причем тактовый сигнал передатчика характеризуется отношением тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем отношение тактовой частоты является числом больше единицы, и по меньшей мере одна нецелая длина больше, чем целое число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника;

процессор дополнительно выполнен с возможностью, с целью упомянутой привязки, декодирования частей сигнала на основании определения нецелых длин и отнесения каждой части сигнала к ее типу части сигнала для получения тем самым структуры сигнала.

Предлагается также пользовательское устройство, предназначенное для управления посредством устройства дистанционного управления в соответствии с любым из предыдущих пунктов, при этом пользовательское устройство содержит

- приемник для приема команд управления из упомянутого устройства дистанционного управления для управления упомянутым пользовательским устройством,

- оптический передатчик для передачи оптического сигнала,

- модулятор, взаимодействующий с оптическим передатчиком, для модуляции оптического сигнала, чтобы получать высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника, и

- контроллер, взаимодействующий с модулятором, для обеспечения модуляции оптического сигнала в соответствии со структурой сигнала, состоящей из частей сигнала, причем структура сигнала однозначно идентифицирует пользовательское устройство; причем

каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня, причем периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины, и разные нецелые длины устанавливают разные типы частей сигнала;

каждая нецелая длина составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, причем тактовый сигнал передатчика характеризуется отношением тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем отношение тактовой частоты является числом больше единицы, и по меньшей мере одна нецелая длина больше, чем целое число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника.

Предлагается также способ анализа оптических сигналов для идентификации одного или более пользовательских устройств в устройстве дистанционного управления,

при этом устройство дистанционного управления содержит направленный оптический датчик для приема одного или более оптических сигналов из пользовательских устройств и для определения входящего направления упомянутых принятых оптических сигналов,

причем способ содержит следующие этапы:

прием, с использованием направленного оптического датчика, одного или более оптических сигналов из пользовательских устройств и определение входящего направления упомянутых принятых оптических сигналов;

анализ по меньшей мере одного из упомянутых принятых сигналов для их привязки к по меньшей мере одному из упомянутых пользовательских устройств, причем

один или более оптических сигналов имеют высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника, и каждый оптический сигнал содержит структуру сигнала из частей сигнала, причем структура сигнала однозначно идентифицирует одно из упомянутых пользовательских устройств;

каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня, причем периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины, и разные нецелые длины устанавливают разные типы частей сигнала;

каждая нецелая длина составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, причем тактовый сигнал передатчика характеризуется отношением тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем отношение тактовой частоты является числом больше единицы, и по меньшей мере одна нецелая длина больше, чем целое число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника;

причем способ дополнительно содержит для упомянутой привязки следующий этап:

распознавание частей сигнала по нецелым длинам и отнесение каждой части сигнала к ее типу части сигнала для получения тем самым структуры сигнала.

Предлагается также способ формирования оптического сигнала для идентификации пользовательского устройства, содержащего оптический передатчик и модулятор, взаимодействующий с оптическим передатчиком, при этом способ содержит следующие этапы:

предоставление информационного сигнала в модулятор для обеспечения модуляции оптического сигнала в соответствии со структурой сигнала из частей сигнала, причем структура сигнала однозначно идентифицирует пользовательское устройство;

модуляция оптического сигнала модулятором, чтобы получать высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника, причем

каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня, причем периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины, и разные нецелые длины устанавливают разные типы частей сигнала;

каждая нецелая длина составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, причем тактовый сигнал передатчика характеризуется отношением тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем отношение тактовой частоты является числом больше единицы, и по меньшей мере одна нецелая длина больше, чем целое число периодов тактовых импульсов частоты предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника.

Предлагается также временный или невременный считываемый компьютером носитель, содержащий компьютерную программу, при этом компьютерная программа содержит команды для предписания процессорной системе выполнять любой из вышеприведенных способов анализа или формирования оптического сигнала.

Предлагается также оптический идентификационный сигнал, при этом оптический идентификационный сигнал

- имеет высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника, и

- содержит структуру сигнала из частей сигнала, причем структура сигнала однозначно идентифицирует пользовательское устройство; причем

каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня, причем периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины, и разные нецелые длины устанавливают разные типы частей сигнала;

каждая нецелая длина составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, причем тактовый сигнал передатчика характеризуется отношением тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем, отношение тактовой частоты является числом больше единицы, и по меньшей мере одна нецелая длина больше, чем целое число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника.

Устройство дистанционного управления применяет направленный оптический датчик для приема оптических сигналов, передаваемых пользовательскими устройствами, с которыми устройство дистанционного управления имеет линию прямой видимости.

После обнаружения оптического сигнала процессор в устройстве дистанционного управления предназначен для привязки по меньшей мере одного принятого оптического сигнала к по меньшей мере одному из упомянутых пользовательских устройств. Для этого, процессор должен отслеживать оптический сигнал в течение времени, по меньшей мере охватывающего время передачи структуры сигнала, чтобы делать возможным его анализ для идентификации связанного пользовательского устройства. Отслеживание может включать в себя компенсацию ненамеренных перемещений руки пользователя, направляющего устройство дистанционного управления, например, с использованием датчика перемещения или обработки изображений последовательных изображений камеры.

Пользовательские устройства могут включать в себя все виды таких устройств, как лампы, нагревательная система, регулятор температурного режима, радиоустройство, медиа-плейер, телевизор и т.п. Изобретение можно реализовать в любом устройстве, которое допускает дистанционное управление дистанционным контроллером. Возможно также, что пользовательское устройство соединено с промежуточным блоком управления, который содержит вышеупомянутые оптический передатчик, модулятор и контроллер. Пользовательское устройство может дополнительно содержать или иметь соединение с приемник/ом для приема команды управления из устройства дистанционного управления для управления упомянутым пользовательским устройством.

Оптические сигналы, принимаемые из пользовательских устройств, в соответствии с настоящим изобретением содержат высокое и низкое состояния сигнала, например, высокую и низкую оптические интенсивности или манипуляцию (модуляцию включением/выключением). В оптических сигналах высокое и низкое состояния сигнала составляют части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника. Тактовый сигнал приемника предварительно задан в том смысле, что код разработан с возможностью дискретизации с предварительно заданной частотой, называемой частотой предварительно заданного тактового сигнала приемника. Фактическая частота дискретизации в устройстве дистанционного управления должна быть фактической частотой тактового сигнала приемника, имеющей по меньшей мере приблизительно частоту тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника. Предлагаемые коды обеспечивают допустимые пределы для фактических частот тактовых импульсов передатчика и приемника, т.е. учитывают допустимое отклонение и дрожание тактовой частоты по различным причинам. Фактические диапазоны дополнительно описаны ниже.

Каждый оптический сигнал содержит структуру сигнала из частей сигнала, при этом структура сигнала однозначно идентифицирует одно из упомянутых пользовательских устройств, например, использующих 8-битовый идентификатор. Кроме того, каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня.

Вышеприведенные признаки имеют следующий эффект. Периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины. В традиционных кодах, использующих традиционные канальные биты, длины периодов равны целому числу периодов тактовых импульсов тактового сигнала приемника. Однако, в настоящем случае длины являются нецелыми, а значит по меньшей мере некоторые длины не являются целым числом периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, что достигается следующим образом. Нецелые длины соответствуют целому числу периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика. Тактовый сигнал передатчика характеризуется отношением тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем, отношение тактовой частоты является числом больше единицы. Поэтому в предлагаемых кодах номинальная тактовая частота тактового сигнала передатчика характеризуется упомянутым отношением тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника. По меньшей мере одна нецелая длина больше, чем соответствующее целое число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника.

Например, кратчайшая нецелая длина, используемая в коде, может определяться наименьшим возможным целым числом периодов тактовых импульсов передатчика, при том, что превышает один период тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника. Разность между упомянутым одним периодом тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника и кратчайшей нецелой длиной является упомянутой предварительно заданной долей. Фактический тактовый сигнал приемника является асинхронным относительно тактового сигнала передатчика и может отклоняться по частоте от предварительно заданного тактового сигнала приемника на допустимое отклонение тактовой частоты, и при этом может также существовать дрожание фазы моментов дискретизации оптических сигналов, базирующихся на фактическом тактовом сигнале приемника, по различным причинам. Предварительно заданная доля обеспечивает, с учетом допустимого отклонения и дрожания тактового сигнала приемника и дополнительных ошибок, что число моментов дискретизации, соответствующее номинальной длине периода высокого или низкого уровня, всегда находится в пределах периода нецелой длины. В подходящем случае, такая нецелая длина может определяться асинхронным тактовым сигналом приемника и диапазоном определения, имеющим только два значения, как поясняется ниже.

Кроме того, нецелые длины могут соответствовать нескольким периодам тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, и при этом являются длиннее на дополнительные предварительно заданные доли. В качестве альтернативы, некоторые из более длинных нецелых длин могут соответствовать целому числу периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, что требует диапазона определения из по меньшей мере трех значений. Различные варианты осуществления описаны ниже.

Фактически, нецелые длины выбираются для получения номинальной длины из выбранного числа периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, и при этом длиннее на упомянутые предварительно заданные доли. За счет упомянутых долей, периоды превышают по длине соответствующее число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, но также короче, чем последующее число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника. По сравнению с интегральными длинами периодов высокого уровня кода, известного из заявки WO2016/050708, нецелые длины, в среднем, выбираются короче, что повышает эффективность кода. Кроме того, более короткие периоды являются надежно определяемыми с использованием фактического тактового сигнала приемника, с частотой которого дискретизируются оптические сигналы, как здесь описано.

Изобретение базируется, помимо прочего, на следующем соображении. Предполагается, что в известном традиционном коде тактовый сигнал передатчика и тактовый сигнал приемника имеют равные тактовые частоты и асинхронны по фазе. Следовательно, части сигнала имеют предварительно заданные длины, равные целому числу периодов тактовых импульсов. Определение таких длин может иметь следствием совпадение моментов дискретизации с обеими границами периода, и поэтому декодер должен учитывать, что оба совпадающих момента могут оказываться снаружи определяемой длины (что приводит к определяемой длине меньше предполагаемого числа). Однако, декодер должен также учитывать, что оба совпадающих момента могут оказываться внутри определяемой длины (что приводит к определяемой длине больше предполагаемого числа). Поэтому существует относительно большой диапазон определяемых длин, т.е. 3 возможных значения, которые должны декодироваться в предполагаемое число. Для повышения эффективности кода и уменьшения упомянутого относительно большого диапазона, авторы настоящего изобретения предложили нецелые длины. Нецелые длины передаются с частотой тактового сигнала передатчика, более высокой, чем частота предварительно заданного тактового сигнала приемника. Предварительно заданные нецелые длины, используемые в новом коде, имеют упомянутый предварительно заданный запас в отношении моментов дискретизации тактового сигнала приемника. Тем самым обеспечивается условие, что диапазон определяемых значений сокращается до соответствующего числа или соответствующего числа плюс один, т.е. 2 возможных значений.

При желании, в оптическом идентификационном сигнале разные нецелые длины, используемые в частях сигнала, чтобы устанавливать разные типы частей сигнала, содержат только выбранные длины, соответствующие последовательности непоследовательных чисел периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника. В устройстве дистанционного управления процессор может быть дополнительно предназначен для обнаружения ошибки при определении длины, соответствующей числу, отсутствующему в последовательности. В таком случае, набор разных нецелых длин, используемых в коде оптического идентификационного сигнала, намеренно содержит пропуски, т.е. упомянутые отсутствующие числа. Упомянутые пропуски можно называть зонами нарушения, т.е. любая длина, обнаруженная в зоне нарушения, нарушает код, и поэтому она должна быть определенной по ошибке. В результате зон нарушения, когда, по различным причинам, распознавание принимаемых оптических сигналов нарушается, процессор может определять коды с ошибкой, когда обнаруживается нарушающая длина. В подходящем случае, вместо действия в соответствии с ошибочно распознанным идентификатором другого пользовательского устройства в случае с традиционным кодом, устройство дистанционного управления может подождать другую структуру сигнала, которая должна определиться без ошибок.

При желании, каждая часть сигнала в оптическом идентификационном сигнале состоит из одного начального или конечного низкого состояния сигнала в течение периода низкого уровня и одного высокого состояния сигнала в течение периода высокого уровня, и другие типы частей сигнала содержат 4 двухбитных типа, представляющих, каждый, разные значения двух битов информационного слова, и один синхронизирующий тип, представляющий границу информационного слова. В подходящем случае, каждая часть сигнала в настоящем случае кодирует 2 бита данных информационного слова, тогда как границы информационного слова также могут легко определяться посредством части сигнала синхронизирующего типа.

При желании, в практическом варианте осуществления кода оптического идентификационного сигнала, отношение тактовой частоты равно 2. По меньшей мере одна нецелая длина периода низкого уровня может составлять 3 периода тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, соответствующих 1,5 периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника. Поскольку отношение тактовой частоты равно двум, упомянутая предварительно заданная доля равна 0,5 периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, что эффективно обеспечивает большие запасы для отклонений фактического тактового сигнала приемника. В дополнительном практическом варианте осуществления кода с отношением тактовой частоты, равным 2, нецелые длины периодов низкого уровня включают в себя 3 периода тактовых импульсов тактового сигнала передатчика; нецелые длины периода высокого уровня включают в себя 3, 9, 16 и 24 периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика для типа информационной части сигнала; и нецелые длины периода высокого уровня включают в себя 33 периода тактовых импульсов тактового сигнала передатчика для синхронизирующего типа части сигнала, представляющего границу информационного слова. Из-за того, что нецелые длины равны 3, 9, 16 и 24, соответственно номинальным длинам 1, 4, 8, 12 и 16, зоны нарушения создаются в последовательности ожидаемых определяемых длин, например, структура сигнала, включающая в себя определяемую длину 3 или 6, анализируется как ошибочная. В примерном коде, более длинные нецелые длины 16 и 24 соответствуют номинальным длинам 8 и 12 в то время, как обоснованно декодируемые ожидаемые длины равны 7, 8, 9 и 11, 12, 13. Для таких длительных периодов выяснилось, что полезно закладывать больший диапазон ожидаемых длин, чтобы допускать значительные отклонения периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, например, 7 %. Следовательно, полная последовательность ожидаемых длин составляет 1, 2, 4, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, тогда как отсутствующие числа в последовательности, представляющие длины нарушения, равны 3, 6, 10, 14.

Оптический датчик может быть направленным в том смысле, что он способен селективно принимать по меньшей мере один оптический сигнал в то время, когда присутствуют несколько оптических сигналов с разных направлений. Например, с использованием камеры, направленный оптический датчик может быть в состоянии устанавливать входящее направление или разности между входящими направлениями принятых оптических сигналов. В результате, устройство дистанционного управления позволяет пользователю направлять устройство в направлении пользовательского устройства, содержащего оптический передатчик, и селективно принимать оптический сигнал, передаваемый устройством, на основании его местоположения относительно устройства дистанционного управления. Трекер блоба может отслеживать местоположения отдельных световых пятен на датчике камеры, когда их положения изменяются из-за перемещений, обусловленных направляющими действиями пользователя, или подвижными целями. Устройство дистанционного управления может использовать, например, данное входящее направление (на основании его положения на изображении датчика камеры) для установления, на какое устройство указывает пользователь, и, тем самым, выбора оптического сигнала из принятых оптических сигналов в качестве оптического сигнала, принадлежащего к устройству интереса. Например, оптический сигнал, ближайший к центру датчика изображения или имеющий наименьший угол с центральной осью, перпендикулярной к поверхности датчика, может считаться принадлежащим устройству, на которое указывает пользователь. В качестве альтернативы, выбор оптического сигнала на основании информации о входящем направлении сигнала может выполняться иначе, например, выбором одного или более оптических сигналов с использованием мощности сигнала или указателя приоритета, заложенного в оптический сигнал.

При желании, направленный датчик выполнен с возможностью приема нескольких оптических сигналов с нескольких направлений, и процессор выполнен с возможностью параллельного получения соответствующих структур сигналов и выбора сигнала интереса на основании комбинации из входящего направления и полученных структур сигналов. Процессор может быть выполнен с возможностью параллельного декодирования всех оптических идентификационных сигналов по изображению и выбора сигнала(ов) интереса на основании комбинации из положения в изображении и результатов идентификации. Параллельное декодирование допускает значительное ускорение определения/выбора в случае, если требует идентифицировать несколько целей. Это объясняется тем, что декодирование уже может начаться, как только устройство становится видимым на датчике камеры, и идентификация уже может закончиться до того, как пользователь фактически указывает на устройство. Однако, дополнительное описание обычно предполагает выбор до определения.

Дополнительные предпочтительные варианты осуществления устройства и способа в соответствии с изобретением приведены в прилагаемой формуле изобретения, раскрытие которой включено в настоящее описание путем отсылки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Приведенные и другие аспекты изобретения станут очевидными из дальнейшего пояснения со ссылками на варианты осуществления, представленные для примера в последующем описании, и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

Фигура 1 - схематическое изображение системы, устройства дистанционного управления и пользовательского устройства;

Фигура 2 - схематическое представление изображения, принимаемого устройством дистанционного управления, показанным на фигуре 1;

Фигура 3 - схематическое представление кода для оптического сигнала в соответствии с настоящим изобретением;

Фигура 4 - схематическое представление способа анализа оптических сигналов для идентификации одного или более пользовательских устройств в устройстве дистанционного управления в соответствии с настоящим изобретением;

Фигура 5 - схематическое представление способа формирования оптического сигнала для идентификации пользовательского устройства;

Фигура 6 - схематическое представление второго кода для оптического сигнала;

Фигура 7 - схематическое представление кода, имеющего зоны нарушения, для оптического сигнала;

Фигура 8 - схематическое изображение дополнительного кода, имеющего зоны нарушения, для оптического сигнала;

Фигура 9 - изображение временного или невременного компьютерного-читаемого носителя; и

Фигура 10 - блок-схема, поясняющая примерную систему обработки данных.

Фигуры являются исключительно схематическими и вычерчены не в масштабе. На фигурах, элементы, которые соответствуют уже описанным элементам, могут иметь те же самые номера позиций.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Фигура 1 схематически изображает систему, устройство дистанционного управления и пользовательское устройство. Система 1 на фигуре 1 содержит устройство 3 дистанционного управления и множество пользовательских устройств 25-1, 25-2 и 25-3. Устройство 3 дистанционного управления содержит направленный оптический датчик 5. Направленный оптический датчик 5 может быть, например, камерой, которая предоставляет изображения в процессор 6 для их дальнейшего анализа. Устройство 3 дистанционного управления содержит также множество модулей 12 управления, которые могут быть аппаратными модулями управления или программными модулями. В качестве альтернативы, модули управления могут быть внешними модулями управления. Кроме того, в устройстве 3 дистанционного управления могут содержаться память или блок 7 хранения данных и блок 10 беспроводной передачи данных. Блок 10 передачи данных может применять любой подходящий протокол передачи данных, пригодный для управления пользовательскими устройствами, например, радиоинтерфейс или оптическую передачу. В устройстве 3 дистанционного управления могут также содержаться (стандартный или сенсорный) дисплейный экран 15 для предоставления информации пользователю и/или приема вводимой информации от пользователя. Кроме того, устройство 3 дистанционного управления может также содержать клавиатуру, содержащую ряд клавишей ввода, например, кнопку 16 для приема вводимой информации от пользователя. При желании, вводимая информация может также получаться методом распознавания жестов, например, на основании данных из камеры или данных датчика движения, например, принятых из датчика движения (не показанного) типа, например, акселерометра (не показанного).

Каждое из пользовательских устройств 25-1, 25-2 и 25-3 содержит по меньшей мере несколько элементов, которые создают возможность предоставлять идентификатор устройства в устройство 3 дистанционного управления и принимать или обмениваться такими данными управления, как команды управления из устройства 3 дистанционного управления. На фигуре 1 соответствующие элементы каждого пользовательского устройства 25-1 - 25-3 обозначены одинаковым номером позиции, содержащим префикс -1, -2 или -3, например, для ссылки на соответствующие пользовательские устройства 25-1, 25-2, 25-3. Ниже элементы пользовательского устройства 25-1 будут подробно описаны, но данное описание аналогично относится к соответствующим элементам пользовательского устройства 25-2 и элементам пользовательского устройства 25-3.

Пользовательское устройство 25-1 содержит контроллер 28-1. Пользовательское устройство 25-1 может содержать память (не показанную), например, содержащую сохраненный идентификатор устройства, хотя это и не требуется. Идентификатор может обеспечиваться в устройстве 25-1 другим способом, например, посредством аппаратно-конфигурируемого решения (не показанного), например, набора перемычек или двухпозиционных переключателей. Устройство 25-1 дополнительно содержит оптический передатчик 26-1, который предназначен для выдачи оптического сигнала, который может приниматься устройством 3 дистанционного управления. Оптический сигнал, формируемый оптическим передатчиком 26-1, может быть, например, инфракрасным оптическим сигналом, хотя это, по существу, не обязательно (применяться может также оптический сигнал с любой другой длиной волны). Оптический сигнал, передаваемый оптическим передатчиком 26-1, является оптическим сигналом, модулированным по интенсивности, который генерируется с использованием модулятора 30-1 под управлением контроллера 28-1. В частности, контроллер 28-1 кодирует двоичный идентификатор пользовательского устройства 25-1 во множестве части сигнала, включая заголовок и/или концевую часть в начале или конце последовательности. Хотя в оптическом сигнале могут содержаться как заголовок, так и концевая часть, это не обязательно во всех исполнениях. В других вариантах осуществления может отсутствовать либо заголовок, либо концевая часть, и в вариантах осуществления, в которых первая и последняя части сигнала могут распознаваться иным образом могут даже отсутствовать как заголовок, так и концевая часть. Составляемые части сигнала последовательно используются контроллером 28-1 для управления модулятором 30-1, например, чтобы модулировать оптический сигнал, передаваемый оптическим передатчиком 26-1, подлежащий созданию из составляемых частей сигнала. Способ кодирования идентификатора пользовательского устройства 25-1 в различные части сигнала поясняется в дальнейшем. Пользовательские устройства 25-2 и 25-3 работают аналогичным образом. При желании, идентификаторы можно предварительно программировать в памяти или другом элементе устройств 25-1, 25-2 или 25-3. Однако существует другой вариант, в котором такие идентификаторы обеспечиваются или управляются с использованием сервера. Данный сервер может быть внешним относительно устройства 3 дистанционного управления и относительно других устройств 25-1 - 25-3 или может быть объединен с любым из устройств (3, 25-1, 25-2, 25-3), присутствующих в системе. На фиг. 1 показан опциональный сервер или блок 21 управления, который взаимодействует как с устройством 3, так и с устройствами 25, например, чтобы обеспечивать простую конструкцию устройства 3. Данный сервер или блок 21 управления может отвечать за выдачу (уникальных для локальной сети) идентификаторов, подобных адресу в сети Internet. Идентификаторы могут быть также жестко кодированными на уровне доступа к среде передачи данных или уровне канала связи (OSI-модель) и уникальными, подобными или являющимися MAC-адресом в большинстве технологий локальный сетей IEEE 802 типа Ethernet, беспроводных сетей 802.11, Bluetooth и т.п. Другое присвоение идентификаторов может быть основано на методах сопряжения, по которым устройство управления приводят в тесный контакт с маяком, после чего устройство управления распознает маяк и присваивает идентификационный код.

В системе, показанной на фигуре 1, присутствуют три устройства 25-1, 25-2 и 25-3, которыми можно управлять. Данные устройства могут представлять собой лампы, фоторамки, устройства управления подачей воздуха, аудиосистемы, игровые консоли, телевизоры, медиа-плейеры и т.п. Каждое устройство 25-1, 25-2 и 25-3 содержит оптический передатчик 26-1, 26-2 и 26-3, который функционирует как маяк для оптической связи с устройством 3 дистанционного управления. Маяки 26-1, 26-2 и 26-3 предназначены для передачи оптического модулированного сигнала с инфракрасной длиной волны. Оптический сигнал является предпочтительно всенаправленным, т.е. передаваемым во многих направлениях и не особенно сфокусированным в конкретном направлении, так что он может приниматься в большой части помещения, в котором расположены устройства 25-1 - 25-3.

В варианте осуществления вышеупомянутого устройства дистанционного управления направленный датчик выполнен с возможностью определения входящего направления или отличий между входящими направлениями принимаемых оптических сигналов, и процессор предназначен для выбора по меньшей мере одного из упомянутых принятых оптических сигналов для его анализа, при этом выбор зависит от обнаруженного входящего направления упомянутых принятых оптических сигналов. В качестве альтернативы, все оптические сигналы декодируются параллельно, и выбор может быть сделан впоследствии, когда по меньшей мере один из источников сигнала идентифицирован. При желании, процессор может быть предназначен для отслеживания одного или более оптических сигналов после изменения упомянутого входящего направления. Направленный датчик предпочтительно делает возможным селективное управление пользовательским устройством на основании направления входящих оптических сигналов.

Различные варианты осуществления устройства дистанционного управления могут быть основаны на разных типах направленных оптических датчиков. Например, в соответствии с вариантом осуществления, направленный оптический датчик является камерой для предоставления изображений в процессор для выполнения упомянутого анализа. Однако, в соответствии с другим вариантом осуществления, направленный оптический датчик содержит подходящую схему или группу p-i-n-фотодиодов (сокращенно: PIN-диодов), которая позволяет установить входящее направление принятых оптических сигналов.

В варианте осуществления пользовательского устройства пользовательское устройство содержит множество оптических передатчиков для передачи упомянутых оптических сигналов. Устройство дистанционного управления предпочтительно может быть способно устанавливать пространственную ориентацию или местоположение упомянутого пользовательского устройства.

Маяки 26-1 - 26-3 передают оптический сигнал, содержащий код, заключающий в себе идентификационную информацию об их устройствах. Устройства 25-1 - 25-3 могут быть предназначены для непрерывной передачи кода, при включении, или могут быть предназначены для передачи кода в ответ на любое событие или запускающий сигнал. Например, в некоторых вариантах осуществления устройством 3 дистанционного управления может передаваться общий пусковой сигнал, когда данное устройство захватывается пользователем, например, в ответ на сигнал из датчика ускорения (не показанного), содержащегося в устройстве 3 дистанционного управления. В других вариантах осуществления пользователь может задействовать кнопку 16 на устройстве 3 дистанционного управления, чтобы передать общий запускающий сигнал.

Фигура 2 схематически представляет изображение, принимаемое устройством дистанционного управления, показанным на фигуре 1. Чтобы идентифицировать конкретное устройство 25-1 для управления данным устройством, пользователь направляет устройством 3 дистанционного управления в направлении устройства 25-1, которое ему требуется выбрать. Камера 5 в устройстве 3 дистанционного управления снимает изображение, которое может выглядеть подобно изображению, представленному на фигуре 2. В случае, если оптический датчик 5 имеет большой угол поля зрения, видимое число маяков 26-1, 26-2 и 26-3 в изображении будет таким, которое показано на фигуре 2. Кроме того, благодаря оптической системе оптического датчика 5, изображение 35 датчика является зеркальной проекцией отображаемой окружающей среды (точечно-симметричной относительно центра 36 изображения, с верхом, оборачивающимся вниз, и левой стороной, оборачивающейся вправо). Устройства, которые наблюдаются камерой под разными углами относительно центральной оси, будут представляться в разных местах в изображении 35. Однако, чтобы не препятствовать доходчивости примера для понимания представленной идеи, в данном случае принято, что устройства 25-1, 25-2 и 25-3 расположены сверху друг над другом, как показано на фигуре 1. Оптический передатчик или маяк 26-1, на который пользователь направляет устройством 3 дистанционного управления, будет ближайшим к центру 36 датчика изображения, как показано на фигуре 2. Исходя из этого, процессор 6 устройства 3 дистанционного управления может выбрать устройство 25-1 в качестве устройства, подлежащего управлению, и начинает слежение за сигналом, передаваемым оптическим передатчиком 26-1. В качестве альтернативы можно применить другие критерии выбора для выбора устройства, подлежащего управлению. Кроме того, данный выбор не обязательно должен происходить немедленно после приема одного или более оптических сигналов, но может происходить одновременно с другими этапами процесса идентификации или совсем в конце.

При обработке сигнала в устройстве 3 дистанционного управления, сначала обнаруживаются блоб-области (= площадь, граница отдельных светлых пятен), соответствующие оптическим передатчикам 26-1, 26-2 и 26-3 в изображении 35. Затем, из обнаруженных блобов выделяются характеристики положения и интенсивности. Из типового изображения 35, показанного на фигуре 2, можно выделить такие характеристики, как координату x положения в изображении 35, координату y положения в изображении 35, интенсивность каждого блоба, длину волны, угол относительно центральной оси 20 (смотри фигуру 1), и, возможно, другие характеристики, которые могут поддерживать идентификацию и выбор.

Как можно понять, во время анализа принятого оптического сигнала из пользовательского устройства, пользователь, удерживающий устройство 3 дистанционного управления, обычно, не может удерживать устройство 3 дистанционного управления совершенно неподвижно. Поэтому, в случае, если пользователь предполагает управлять пользовательским устройством 25-1, оптический сигнал, соответствующий оптическому передатчику 26-1 (например, показанному на фигуре 2), будет двигаться по изображению 35 во время анализа, в результате движения рук пользователя. Как поясняется ниже, процессор 6 устройства 3 дистанционного управления будет отслеживать оптический сигнал в принимаемом изображении. Пока оптический сигнал передается с высоким состоянием сигнала, отслеживание оптического сигнала, соответствующего передатчику 26-1 в изображении 35, может выполняться просто, с использованием стандартных алгоритмов. Однако, как только оптический сигнал принимает низкое состояние сигнала, процессор, возможно, больше не сможет отслеживать сигнал оптического передатчика 26-1 в изображении 35. Процессор может потерять отслеживаемый сигнал только после того, как блоб не наблюдается в течение нескольких последовательных кадров. Если процессор не видит блоб в течение возможного периода низкого уровня, например, одного или двух кадров, перерыв распознается как «низкое» состояние. Между тем, отслеживание будет продолжаться, даже несмотря на то, что конкретный блоб не наблюдался.

Если высокое состояние сигнала и низкое состояние сигнала соответствуют «включению» и «выключению» оптического передатчика, то, в частности, в течение периодов времени «выключено» оптический сигнал может теряться. Однако, и тогда, когда оптический сигнал модулируется между высокой и низкой интенсивностями, но не выключается полностью в течение низкого состояния сигнала, отношение сигнала к шуму (SNR) в течение низких состояний сигналов будет все еще заметно ниже по сравнению с SNR в течение высокого состояния сигнала. Чтобы оптимизировать отслеживание блоба, можно использовать код с максимальным числом периодов высокого состояния и минимальным числом периодов низкого состояния. В предпочтительном варианте, длительность низких состояний сигнал минимизируется по сравнению с длительностью высоких состояний сигнал. Низкие состояния сигнал могут иметь фиксированные и минимальные длительности и служить, главным образом, разделителями высоких состояний сигнал. Низкие состояния сигнал, в данном случае, позволяют процессору 6 распознавать высокие состояния сигнала и измерять их длительность по времени. Информация, подлежащая передаче в данном варианте осуществления, кодируется в длительности высоких состояний сигнала.

В варианте осуществления кода длительность высоких состояний сигнала может выбираться больше, чем длительности низких состояний сигнала. Например, нецелые длины периодов низкого уровня могут быть только кратчайшей возможной длиной и, во всяком случае, самой короткой длиной. Оптические сигналы, образованные таким способом, оптимизируются, чтобы они были «отслеживаемыми» устройством дистанционного управления. Причина в том, что низкие состояния невозможно отслеживать, так как свет отсутствует. Например, если оптический сигнал является манипулируемым оптическим сигналом, важно, чтобы формируемый оптический сигнал состоял, в основном, из состояний «включено», только с немногочисленными состояниями «выключено». Причина в том, что оптический сигнал можно легко отслеживать, пока он находится в состоянии «включено» (или высоком состоянии сигнала). Однако, при нахождении сигнала в состоянии «выключено», устройство дистанционного управления теряет отслеживаемый сигнал.

Оптические сигналы, снабженные вышеупомянутыми кодами, допускают переноса данных, включающих в себя идентификатор, и могут быть оптимизированы, чтобы сигнал можно было отслеживать вышеупомянутым устройством дистанционного управления, в случае, если устройство дистанционного управления не удерживается пользователем неподвижно во время направления на пользовательское устройство. Поэтому сигнал упомянутого типа является предпочтительным для переноса сигнала-идентификатора на расстояние при посредстве эфирного интерфейса в ручное устройство, принимающее данный сигнал.

В предлагаемых способах и системах структуры сигналов, представляющих идентификатор или сообщение, могут передаваться беспрерывно, и приемник может начинать декодирование немедленно, в любой момент времени (даже посередине кода передачи). Когда требуется ожидание начальной части, может вноситься средняя задержка 50 % (максимум 100 %) от продолжительности передачи. Предлагаемый приемник начинает декодирование немедленно и сберегает, в среднем, 50 % (максимум 100 %) времени обнаружения продолжительности передачи. Приемник будет способен определять структуру сигнала, когда все части сигнала находятся во фрагменте сигнала беспрерывно повторяемых кодовых слов, даже при наличии синхронизирующей части сигнала посередине. Таким образом, идентификатор или сообщение может передаваться постоянно, при этом синхронизирующая часть присутствует как до, так и после полезной нагрузки. Настоящий приемник может принимать синхронизирующую часть либо до, либо после, или даже посередине полезной нагрузки, если для информационных слов сообщения используется несколько частей сигнала.

Фигура 3 схематически представляет код для оптического сигнала в соответствии с настоящим изобретением. Код определяет, как кодировать идентификатор одного из пользовательских устройств (25-1, 25-2, 25-3) в оптический сигнал для передачи. В примерном варианте осуществления кода, каждая часть сигнала состоит из одного начального или конечного низкого состояния сигнала в течение периода низкого уровня и одного высокого состояния сигнала в течение периода высокого уровня. Разные типы частей сигнала могут включать в себя 4 двухбитных типа, представляющих, каждый, разные значения двух битов информационного слова, называемых также битовыми парами. Код может также содержать один синхронизирующий тип, представляющий собой границу информационного слова. На физическом уровне, формат сообщения идентификационных сообщений может быть следующим. Формат начинается с символа заголовка в целях синхронизации. Заголовок является уникальным и не может появляться в символах данных. Заголовок кодируется синхронизирующим типом.

Оптический сигнал содержит последовательность частей сигнала, например, синхронизирующую часть сигнала, за которой следуют 4 информационные части сигнала, которые могут также называться частями полезной нагрузки сигнала. Синхронизирующая часть сигнала может предшествовать части полезной нагрузки и/или может следовать за частями полезной нагрузки, чтобы составлять конечную часть сигнала, указывающую на конец оптического сигнала. В примере идентификатор может состоять из 8 информационных бит. 8 бит идентификатора подразделяются контроллером 28-1 пользовательского устройства 25-1 на битовые пары. Каждая битовая пара содержит два бита из 8-битного идентификатора. Как можно понять, в разных вариантах осуществления можно также кодировать одиночные биты или по три бита или другие числа бит; число бит, кодируемых в каждой части сигнала, может выбираться специалистом.

Каждая битовая пара кодируется в соответствующей части полезной нагрузки сигнала. В предположении, что идентификационный код имеет ширину N бит, полное сообщение может содержать (1+N бит/2) меток и такое же количество пробелов. Вышеупомянутые битовые пары отображаются в канальные символы переменной длины в соответствии с кодовой таблицей. Битовые пары можно кодировать так, чтобы их информация переносилась в продолжении высокого состояния сигнала оптического сигнала.

Вариант осуществления декодера принимает данные яркости блоба в качестве входных данных, в которых «метка» может определяться как имеющийся сигнал яркости. «Пробел» может определяться в то время, когда блоб находится в памяти трекера блоба, но при отсутствующем или низком сигнале яркости. Длительность событий меток и пробелов может подсчитываться в единицах тактовой частоты дискретизации (=частота кадров камеры, FPS (число кадров в секунду)), называемой также частотой фактического тактового сигнала приемника.

Так как тактовые генераторы передачи и приемника работают асинхронно, то частота фактического тактового сигнала приемника может быть ниже проектного значения (называемого частотой предварительно заданного тактового сигнала приемника). Аналогично, фактическая тактовая частота передачи может быть ниже или выше проектного значения тактовой частоты передачи. В результате, длительности принимаемых символов отличаются от оптимальных длительностей символов. Для этого, декодер должен допускать некоторое изменение на длине принимаемого символа. Канальные символы могут декодироваться с использованием таблицы канального декодера, содержащей для соответствующих принятых длительностей соответствующий тип части сигнала, например, значение битовой пары или синхронизирующий тип. Таблица канального декодера может хранить максимальные и минимальные длительности символов для каждого возможного канального символа. Канальный декодер просматривает длительности (действительных) меток и пробелов. Конечная машина декодера данных может запускаться приемом синхронизирующего символа и может реконструировать идентификационные данные по обнаруженным типам части сигнала.

В варианте осуществления различные возможные конфигурации бит каждой битовой пары могут кодироваться и декодироваться на основании кода в таблице, показанной на фигуре 3. Таблица имеет следующие ряды, определяющие параметры примерного кода:

- Частота кадров камеры 120 Гц; задает предварительно заданную частоту тактовых импульсов приемника. Частота дискретизации камеры или частота кадров установлена равной 120 Гц. Из-за скользящей конструкции затвора, фактический момент дискретизации блоба может зависеть от положения блоба в поле датчика. Это вызывает флуктуацию временного положения импульсов при дискретизации, которая зависит от максимальной скорости перемещения, которую допускают во время определения идентификационных кодов. Максимальная скорость перемещения связана с пороговым значением, установленным в трекере блоба. Например, при принятии порога обнаружения блоба, равным 75 пикселей, (на изображении из 768 пикселей), максимальная флуктуация временного положения импульсов при дискретизации становится 1/120×75/768=0,814 мс. На практике, порог может быть меньше, но 75 пикселей может быть верхней оценкой для назначения максимальной флуктуации временного положения импульсов при дискретизации.

- Длина полезной нагрузки 8 бит; задает длину информационного слова или идентификатора.

- Порог трекера блоба 100 пикселей; задает возможность отслеживания оптического сигнала в изображении камеры во время перемещений пользователя.

- Дрожание тактовых импульсов маяка 0,1 мс в пике; задает пиковый уровень дрожания в тактовых импульсах передатчика. На практике, идентификационный код может генерироваться микроконтроллером. Дрожание тактовой частоты может иметь место, но может быть значительно меньше по сравнению с дрожанием датчика. Допустимое максимальное дрожание тактовой частоты генерации кода маяка составляет 30 мкм.

- Заданное допустимое отклонение тактовой частоты: 3,0 %; устанавливает минимальное допустимое отклонение тактового сигнала приемника.

- Минимальная длина декодера: 1 тактовый импульс; устанавливает кратчайшую определяемую длину в периоде тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника.

- Зона нарушения: 0 тактовых импульсов; устанавливает, имеет ли последовательность определяемых длин отсутствующие числа для обнаружения ошибок.

- Отношение TxClk/RxClk (тактовая частота передатчика/тактовая частота приемника): 2,0; устанавливает отношение тактовых частот между тактовой частотой передатчика и предварительно заданной тактовой частотой приемника.

- Части сигнала. Таблица перечисляет 5 частей сигнала, указанных обозначением типа «b00», за которым следует номинальная длина в периодах тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, нецелая длина в периодах тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника и минимальная и максимальная длины периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника для точного обнаружения:

b00	1	1,5	2	0,738	1,258
b01	3	3,5	4	0,888	1,111
b02	5	5,5	6	0,929	1,071
b03	7	7,5	8	0,948	1,052
b04	9	9,5	10	0,959	1,041

Части b00-b03 сигнала могут кодировать два бита, например, вышеупомянутые битовые пары. Часть b04 сигнала может кодировать синхронизирующую часть сигнала.

- Длительность. Не все значения полезной нагрузки будут приводить к одинаковой длине передачи. Примерная система кодирования имеет синхронизирующий символ фиксированной длины, фиксированную длительность пробелов и длительность меток переменной длины. Это приводит к тому, что длина кода (выраженная в числе тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника) и длительность передачи (в секундах) зависит от содержания кода. Вследствие кодирования, идентификационная информация с большим числом «0» будет давать, в результате, более короткие сообщения, чем идентификационная информация с большим числом «1». Длина кода зависит от числа бит, кодированных в сообщении, тогда как ускорение передачи можно обеспечить применением меньшей длины полезной нагрузки или допуском только поднабора из всех имеющихся кодовых слов. Таблица содержит список длительностей структур сигналов для вышеописанных параметров кода, с минимальным, средним и максимальным значениями в периодах тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника и по времени.

Длительность	Мин 23,0	Средняя 35,0	Макс 47,0 тактовых импульсов
Длительность	Мин 0,2	Средняя 0,3	Макс 0,4 с

- Предел относительной скорости указателя 0,333; устанавливает относительную скорость перемещения для отслеживания сигнала, имеющего низкие состояния сигнала, определяемого в коде. Скорость указателя в процессе выбора ограничена максимальной длиной записи низкого состояния сигнала в кодированном сигнале. Трекер блоба может действовать с фиксированным порогом и допускать только максимальное смещение между последовательными обнаружениями блоба. Следствием является предельная скорость, обратно пропорциональная длине записи пробела:

Скорости курсора могут выражаться в [рад/с]

- Общее допустимое отклонение тактовой частоты системы: 4,104 %; устанавливает полученное допустимое отклонение фактической тактовой частоты приемника от частоты предварительно заданного тактового сигнала приемника.

Кодирование кода в соответствии с вышеприведенными параметрами может выполняться контроллером 28-1 пользовательского устройства 25-1. В таком случае, контроллер управляет модулятором 30-1 для модуляции оптического сигнала, передаваемого оптическим передатчиком 26-1. Декодирование кода в соответствии с вышеприведенными параметрами может выполняться процессором 6 устройства 3 дистанционного управления. В примере нецелые длины, выраженные в периодах тактовых импульсов передатчика, составляют 3, 7, 11, 15 и 19. Для всех нецелых длин, используемых в коде, присутствует доля 0,5 периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника.

Для декодирования в вышеприведенном примере со ссылкой на фигуру 3, ожидаемый диапазон принимаемых значений всегда равен 2, т.е. номинальной длине и данному значению плюс один. Декодирование в процессоре устройства дистанционного управления может к тому же содержать таблицу ожидаемых значений и соответствующих номинальных значений или последовательности ожидаемых значений и соответствующих частей сигнала. Для самой большой используемой длины 9,5 периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, запас по тактовой частоте является наиболее строгим, 4,1 %, который определяет общее допустимое отклонение тактовой частоты системы. Фактические допустимые отклонения тактовых частот приемника и передатчика должны совместно находиться в пределах данного общего допустимого отклонения. В дополнительных вариантах осуществления, например, показанных на фигурах 6-8, выбраны другие нецелые длины. В таких кодах запас по тактовой частоте отличается, как показано на соответствующих фигурах, минимальными и максимальными длинами периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника для точного обнаружения.

Система определения идентификационного кода может, в отличие от большинства систем связи, быть и не ограниченной шумами. Действительно, главная причина ошибок состоит в потере сигнала яркости. Это происходит, когда блоб пересекает границы датчика, но также когда на линии прямой видимости между маяком и датчиком появляются объекты. В обоих случаях приемник будет определять более низкое состояние сигнала, чем величина, которая передавалась. Другая причина потери сигнала яркости может быть вызвана ошибками трекера блоба. Некоторый источник света принять положение идентификатора блоба другого источника, что может повлиять на периоды как низкого, так и высокого уровня. Чтобы минимизировать ошибки обнаружения, декодер может проверять длину записи как начального пробела, так и конечного пробела.

В варианте осуществления процессор выполнен с возможностью декодирования частей сигнала посредством определения длины периода высокого уровня для каждой части сигнала. Что касается кода, который содержит также несколько нецелых длин для периода низкого уровня, называемых также пробелами, процессор может быть выполнен с возможностью определения длины периода высокого уровня и отдельного определения длины смежного периода низкого состояния сигнала для каждой части сигнала. Исходя из обеих найденных длин, соответствующая часть сигнала может декодироваться. В качестве альтернативы, процессор может быть выполнен с возможностью определения, для каждой части сигнала, комбинации из периода высокого уровня и периода низкого уровня посредством, например, определения длины периода высокого уровня и определения длины предшествующего и/или последующего периода низкого состояния сигнала. Определяемая комбинация декодируется затем в в соответствующий тип частей сигнала.

В варианте осуществления системы дистанционного управления в одной среде могут применяться несколько кодов, например, разные пользовательские устройства, использующие идентификаторы или информационные слова с разными длинами, например, 8 бит и 12 бит. Для распознавания различных кодов, требующих согласования с одним или более принимаемыми оптическими сигналами, имеющими соответствующие разные структуры сигналов согласно соответствующим разным кодовым системам, каждая кодовая система может иметь соответствующий отличающийся синхронизирующий тип части сигнала, представляющий границу информационного слова. Чтобы правильно декодировать разные кодовые системы, процессор может быть выполнен с возможностью определения соответствующей одной из кодовых систем по соответствующей отличающейся синхронизирующей части сигнала. Затем процессор будет декодировать части сигнала в соответствии с одной из кодовых систем, например, с использованием соответствующих отличающихся таблиц декодирования.

Фигура 4 схематически представляет способ анализа оптических сигналов для идентификации одного или более пользовательских устройств в устройстве дистанционного управления в соответствии с настоящим изобретением. При желании, способ начинается на этапе 54 посредством подачи запускающего сигнала устройством 3 дистанционного управления, например, из блока 10 передачи данных во все устройства в окружающей среде, для включения пользовательских устройств 25-1 - 25-3, чтобы начать передачу оптического идентификационного сигнала. В разных вариантах исполнения оптические идентификационные сигналы могут передаваться, например, с непрерывным повторением устройствами 25-1 - 25-3, и в данном случае, способ начинается с приема оптических идентификационных сигналов на этапе 55, когда устройство дистанционного управления направляют на устройства 25-1 - 25-3. Дополнительный вариант состоит в том, что оптический идентификационный сигнал повторяется предварительно заданное число раз (например, 1-кратно, 2-кратно, 3-кратно, 4-кратно, 5-кратно, 6-кратно, …) после приема устройствами 25-1 - 25-3 запускающего сигнала, выданного устройством 3 дистанционного управления. Чтобы предотвратить паузы передачи между оптическими идентификационными сигналами, при повторении оптического идентификационного сигнала, после концевой части текущего оптического идентификационного сигнала может немедленно передаваться заголовок следующего повторяемого оптического идентификационного сигнала. В данном случае начальный нуль символа заголовка перекрывается с символом концевой части предыдущего идентификатора. Другой вариант состоит в том, что устройство дистанционного управления находится в режиме ожидания, и для активизации устройства 3 дистанционного управления, чтобы начать прием оптических сигналов на этапе 55 требуется какой-то внутренний запускающий сигнал (например, сформированный вследствие манипуляции пользователя с устройством 3 дистанционного управления). В любом случае, оптические сигналы, передаваемые одним или более пользовательскими устройствам 25-1 - 25-3, принимаются на этапе 55 способа, показанного на фигуре 4. Этап 54 может выполняться либо только однократно, либо через каждое из возможного множества повторяемых кадров. Этап 55 также может быть либо однократным («включить камеру»), либо выполняемым каждый кадр («принять кадр»).

На этапе 56 процессор определяет, содержит ли изображение только один оптический сигнал, или в изображении, принятом из направленного оптического датчика 5, присутствуют несколько оптических сигналов. В случае, если в изображении 35, принятом из оптического датчика 5, присутствуют несколько оптических сигналов, способ продолжается на этапе 59, при этом по меньшей мере один из принятых оптических сигналов выбирается как подходящий оптический сигнал для пользовательского устройства, подлежащего управлению. Этапы 56, 59 могут повторяться по кадрам. Как можно понять, в зависимости от варианта исполнения, в качестве подходящего сигнала могут быть выбраны также два или более принятых оптических сигнала. Кроме того, этап выбора подходящего сигнала может выполняться либо в начале способа (как показано на фигуре 4), либо в течение любого из последующих этапов, или даже совсем в конце способа.

Этап 60 способа и последовательность этапов 64-76 выполняются затем одновременно, например, как параллельные потоки. На этапе 60 способа (правый поток) процессор 6 выполняет отслеживание блоба посредством слежения за по меньшей мере одним оптическим сигналом, выбранном на этапе 59, и процессор должен отслеживать данный сигнал в течение всего времени, пока оптический сигнал принимается и анализируется по меньшей мере пока не принята полностью структура сигнала. Левый поток (этапы 64-76) также могут включать в себя некоторое повторение, чтобы декодировать синхронизирующую часть и полезную нагрузку одного или более оптических сигналов. Следует отметить, что конкретный порядок данных этапов для распознавания частей полезной нагрузки сигнала и синхронизирующих частей может быть другим, в зависимости от фактического кода. И наконец, оба потока заканчиваются после того, как идентификатор распознается.

В примере, в то время, как процессор 6 следит за по меньшей мере одним оптическим сигналом, процессор начинает также анализ по меньшей мере одного оптического сигнала на этапах 64-76. На этапе 64 процессор 6 распознает части сигнала, которые присутствуют в оптическом сигнале, например, посредством распознавания местоположений низких состояний сигнала в рассматриваемом оптическом сигнале. На этапе 66 принимаемая часть сигнала читается процессором, начиная с первой части сигнала. На этапе 68 процессор определяет, является ли принятая часть сигнала частью сигнала синхронизирующего типа. Код может содержать только один синхронизирующий тип, указывающий границу информационного слова, или разные синхронизирующие типы, подобные типу заголовка и/или типу концевой части, или кодированному синхронизирующему типу, который указывает код, используемый для кодирования информационного слова.

Если часть сигнала является частью сигнала синхронизирующего типа, то процессор на этапе 69 ожидает следующую часть и возвращается на этап 66. В случае, если часть сигнала, считанная на этапе 66, не является частью сигнала типа заголовка, тогда на этапе 72 процессор может определить, является ли принятая часть сигнала синхронизирующей частью сигнала другого типа. Если часть сигнала не является частью сигнала синхронизирующего типа, тогда на этапе 73 процессор устанавливает, что часть сигнала является частью сигнала типа полезной нагрузки, и декодирует представленное значение части сигнала. Значение части сигнала сохраняется в памяти 7 для последующего использования. Для декодирования нецелых длин, как описано выше, декодер преобразует набор обнаруженных длин части сигнала в соответствии с диапазонами значений, связанных с соответствующими нецелыми длинами. В дополнение, соответствующие диапазоны значений могут храниться в таблице декодирования или в декодирующей логической схеме, или в подпрограмме команд декодирующего процессора.

Способ после этапа 73 продолжается с этапа 69 (ожидает следующую часть сигнала). Если на этапе 72 процессор определяет, что полное информационное слово принято, или что следующая принятая часть сигнала является частью сигнала синхронизирующего типа, то способ продолжается на этапе 75, на котором процессор 6 извлекает декодированные и сохраненные значения частей сигнала из памяти 7 и составляет идентификатор, представленный оптическим сигналом, из данных значений частей сигнала. Затем на этапе 76, с использованием принятого идентификатора пользовательского устройства 25-1, процессор 6 идентифицирует пользовательское устройство 25-1, с установлением, каким устройством оно является. Затем способ идентификации заканчивается, и за ним, разумеется, может последовать (как обычно и бывает) пользовательское управление пользовательским устройством 25-1. Устройство дистанционного управления может повторно начать выполнение способа, если пользователь направляет его в другом направлении или может выключить устройство дистанционного управления, когда укладывается на отдых.

Следующие этапы, которые не показаны на фигуре 4, но могут следовать сразу после способа идентификации, могут представлять собой, например, выбор подходящего модуля 12 управления устройством дистанционного управления для управления идентифицированным пользовательским устройством 25-1. Например, в устройстве дистанционного управления могут присутствовать различные модули управления, либо в аппаратной форме, либо в кодах программного обеспечения, и могут быть применены устройством дистанционного управления для управления устройством 25-1. В качестве альтернативы, возможно также, что устройство дистанционного управления, после идентификации типа устройства 25-1, выбирает подходящий модуль управления и, возможно, соответствующий пользовательский интерфейс, из внешнего источника. Это может быть сервер или блок 21 управления. Устройство дистанционного управления может получать такую информацию из сервера 21 прямо или косвенно, т.е. сервер 21 может быть частью и, следовательно, подключенным к более крупной сети (и даже корпоративной или глобальной сети). Например, устройство дистанционного управления может выбирать модуль управления или пользовательский интерфейс из самого устройства 25-1, или тот и другой могут выбираться из удаленного сервера. Затем, после приема вводимой информации от пользователя, устройство дистанционного управления посылает команды управления в пользовательское устройство 25-1 посредством блока 10 передачи данных и соответствующего блока 32-1 передачи данных пользовательского устройства 25-1.

Другой вариант анализа, который можно реализовать, заключается в возможности выбора более одного оптического сигнала (блоба) в ходе одной операции выбора. Это может быть указано, например, до выполнения этапов идентификации и анализа. Например, все положения блобов и идентификационная информация могут находиться в памяти 7 устройства 3 дистанционного управления. В качестве альтернативы, упомянутые данные могут быть получены устройством 3 дистанционного управления из сервера 21. Выбор оптических идентификационных сигналов может базироваться на взаимосвязи между их положениями и/или идентификационными кодами. Возможен, например, вариант выбора группы устройств (каждое устройство оборудовано одним маяком) или определения ориентации устройства относительно устройства дистанционного управления и/или помещения. В данном последнем случае, устройство 25-1 может быть оборудовано несколькими маяками, которые, например, передают одинаковые, похожие или разные уникальные идентификаторы, (одно пользовательское устройство имеет несколько идентификаторов) для предоставления устройству 3 дистанционного управления возможности распознать и выбрать все соответствующие сигналы. Если устройству 3 дистанционного управления известны положения каждого оптического передатчика на устройстве 25-1, то по изображению можно вычислить ориентацию или относительное расположение и можно задействовать соответствующую функцию управления (с поддержкой или без поддержки сервера 21).

Фигура 5 схематически представляет способ формирования оптического сигнала для идентификации пользовательского устройства. Способ может применяться в пользовательском устройстве 25-1. Способ, представленный на фигуре 5, начинается на этапе 80, на котором идентификатор пользовательского устройства в пользовательском устройстве разбивается на битовые пары. Из раздельных битовых пар, на этапе 81 контроллер 28-1 пользовательского устройства 25-1 составляет части сигнала, с предшествующей и/или конечной частью сигнала синхронизирующего типа. На этапе 83 контроллер 28-1 выбирает части для передачи (например, первую заголовочную, вторую, третью и т.п.). Затем на этапе 85 контроллер управляет модулятором 30-1 в соответствии с периодами высокого состояния сигнала и низкого состояния сигнала, из которых составляются рассматриваемые части сигнала. Например, модулятор может включать высокое состояние сигнала, когда он принимает «1» из контроллера 28-1, и низкое состояние сигнала, когда он принимает «0» из контроллера 28-1.

Информационный сигнал подается в модулятор для обеспечения модуляции оптического сигнала в соответствии со структурой сигнала из частей сигнала. Структура сигнала однозначно идентифицирует пользовательское устройство. После этого оптический сигнал содержит высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника. Каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня. Периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины, а временное согласование периодов регулируется тактовым сигналом передатчика. Разные нецелые длины определяют разные типы частей сигнала. Для кодирования фактических информационных бит идентификатора в части сигнала, соответствующие нецелые длины могут быть получены из таблицы кодирования, хранящейся в контроллере или в схеме кодера или кодирующей подпрограмме, выполняемой процессором. При кодировании, каждая нецелая длина превосходит один период тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника и составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика. Тактовый сигнал передатчика характеризуется отношением тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника. Отношение тактовой частоты является числом больше единицы. Отношение может быть, например, целочисленным отношением 2, 3 или 4, или рациональным числом типа 2,5. Рациональное число является числом, которое может быть записано в виде отношения. А это значит, что оно может быть записано в виде дроби, в которой как числитель (число сверху), так и знаменатель (число внизу) являются целыми числами.

Таким образом, на этапе 85 оптический сигнал передается оптическим передатчиком 26-1, который соединен с модулятором, чтобы получать нецелые длины для высокого и низкого состояний сигнала.

На этапе 86 контроллер 28-1 может проверять, мог ли быть прекращен способ. Например, это может выполняться в ответ на прием сигнала прерывания или в ответ на любое другое событие, происходящее в пользовательском устройстве 25-1. Обычно оптический сигнал будет повторно передаваться с начала после того, как передана последняя часть сигнала. Для сохранения отслеживания, защитный интервал не желателен. В качестве альтернативы, в некоторый момент контроллер 28-1 может решить, что передача больше не обязательна, и может прекратить передачу на этапе 86. В других вариантах осуществления пользовательское устройство 25-1 может быть предназначено для непрерывной передачи оптического сигнала без остановки. В случае, если способ не должен быть остановлен на этапе 86, он продолжается на этапе 88, на котором контроллер 28-1 может определить, была ли переданная часть сигнала концевой частью сигнала. Если последняя переданная часть сигнала была концевой часть сигнала, то способ продолжается на этапе 90, на котором передача повторно начинается с первой части сигнала оптического сигнала. Следовательно, этап 90 является этапом возобновления, и способ продолжается снова на этапе 83 (выбор части сигнала, подлежащей передаче).

Если на этапе 88 определяется, что последняя посланная часть сигнала не является частью сигнала концевого типа, то способ продолжается на этапе 92, указывающем контроллеру, что для передачи требуется выбрать следующую часть сигнала. После этого, способ снова продолжается на этапе 83. При желании, устройство 25-1 или устройство 3 дистанционного управления могут обеспечивать обратную связь с пользователем. Например, после выбора или после появления кандидата для выбора, на устройстве может представляться светодиодный (СД) сигнал или другой индикатор (например, визуальный или звуковой).

Фигура 6 схематически представляет второй код для оптического сигнала в соответствии с настоящим изобретением. Таблица, показанная на фигуре, содержит такие же ряды, которые описаны со ссылкой на фигуру 3. В варианте осуществления установлены более длинные нецелые длины, чтобы иметь больший ожидаемый диапазон из 3 определяемых значений, т.е. номинальной длины и данного значения плюс один, и данного значения минус один. Процессор выполнен с возможностью декодирования частей сигнала, имеющих диапазон ожидаемых значений, который декодирует определяемую длину в соответствующую номинальную длину в то время, как диапазон ожидаемых значений содержит два значения для более коротких периодов высокого или низкого уровня, при наличии по меньшей мере трех значений для по меньшей мере одного более длинного периода высокого или низкого уровня. В таких кодах запас по тактовой частоте для более длинных длин является менее строгим, как показано минимальной и максимальной длинами периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника для точного определения на соответствующих фигурах. В примере, для согласования с более высоким намеченным допустимым отклонением тактовой частоты 6 %, более длинные нецелые длины в коде выбраны равными 16 и 22 периодам тактовых импульсов передатчика, а ожидаемый диапазон определяемых значений для упомянутых длин составляет 3. Наиболее строгое допустимое отклонение тактовой частоты, 7.1 %, обнаруживается при нецелой длине 5,5.

Способы коррекции ошибок не относятся к системе идентификации, использующей короткую длину сообщений. Потребовался бы значительный непроизводительный расход ресурсов, и это значительно снизило бы эффективность кода. При желании, в нецелые длины включают упомянутые зоны нарушения для обнаружения ошибок, чтобы предотвратить случаи сбоя декодера. Кода с пробелом нарушения допускает обнаружение неверных кодовых последовательностей благодаря непрерывности сигнала яркости. Пробел нарушения может увеличивать длину кода.

Фигура 7 схематически представляет код, содержащий зоны нарушения для оптического сигнала в соответствии с настоящим изобретением. Таблица, показанная на фигуре, содержит такие же ряды, которые описаны со ссылкой на фигуре 3. В примерном варианте осуществления разные нецелые длины, используемые в частях сигнала для определения разных типов частей сигнала, содержат только выбранные длины, соответствующие последовательности непоследовательных чисел периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника. Зоны нарушения совпадают с отсутствующими числами. В устройстве дистанционного управления процессор дополнительно предназначен для обнаружения ошибки, при определении длины, соответствующей числу, отсутствующему в последовательности.

В примере, для согласования с более высоким намеченным допустимым отклонением тактовой частоты 4 % и для допуска зоны нарушения, равной 1 периоду тактовых импульсов, нецелые длины в коде выбраны равными 3, 9, 15, 24 и 32 периодов тактовых импульсов передатчика, а ожидаемый диапазон определяемых значений для длин 24 и 32 составляет 3. Наиболее строгое допустимое отклонение тактовой частоты, 5,2 %, обнаруживается при нецелой длине 7,5. Благодаря зонам нарушения, при точном кодировании существуют отсутствующие длины. Ожидаемые отсутствующие длины в таблицах декодеров равны 3, 6, 9 и 13, и данные значения, при обнаружении, будут помечаться как ошибочные.

Фигура 8 схематически представляет дополнительный код, содержащий зоны нарушения для оптического сигнала в соответствии с настоящим изобретением. Таблица, показанная на фигуре, содержит такие же ряды, которые описаны со ссылкой на фигуру 3. Для согласования с более высоким намеченным допустимым отклонением тактовой частоты 6 % и для допуска зоны нарушения, равной 1 периоду тактовых импульсов, нецелые длины в коде выбраны равными 3, 9, 16, 24 и 33 периодов тактовых импульсов передатчика, а ожидаемый диапазон определяемых значений для длин 16 и 24 составляет 3, а для длины 33 составляет 4. Наиболее строгое допустимое отклонение тактовой частоты, 7,4 %, обнаруживается при нецелой длине 12. Благодаря зонам нарушения, при точном кодировании существуют отсутствующие длины. Ожидаемые отсутствующие длины в таблицах декодеров равны 3, 6, 10 и 13, и данные значения, при обнаружении, будут помечаться как ошибочные.

Дополнительные расширения вышеописанной кодовой системы могут иметь следующий вид. Поскольку синхронизирующие слова в кодовой системе являются уникальными, то между синхронизирующими символами можно вводить переменное число символов передачи. Декодер может быть выполнен с возможностью работы с переменным числом символов посредством обнаружения сначала уникальной синхронизирующей части сигнала. Кроме того, для расширения кода путем применения новых канальных символов можно определить дополнительные синхронизирующие части сигнала. Соответствующие декодеры выполнены с возможностью определения дополнительных минимальных и максимальных длительностей для обеспечения того, чтобы такие новые символы определялись однозначно и не перепутывались с ранее заданными синхронизирующими частями сигнала.

Настоящее изобретение описано на примере некоторых конкретных вариантов его осуществления. Следует понимать, что варианты осуществления, показанные на чертежах и описанные в настоящей заявке, предназначены только для иллюстрации и совсем не предназначены для ограничения изобретения. Например, этапы способа, изображенные на фигурах и описанные выше, представляют только возможную реализацию изобретения. Порядок, в котором выполняются этапы способа, может быть другим, и без некоторых этапов можно даже обходиться в других реализациях. Изобретение может быть реализовано посредством аппаратуры, содержащей несколько отдельных элементов, и/или посредством надлежащим образом программируемой компьютерной или процессорной системы. Соответствующие программы могут реализовать по меньшей мере частично вышеописанные способы, когда выполняются такими компьютерными или процессорными системами.

Фигура 9 изображает временный или невременный считываемый компьютером носитель, например, оптический диск 900. Как также показано на фигуре, команды для компьютера, например, выполняемый код, могут храниться на считываемом компьютером носителе 900, например, в форме последовательности 910 машиночитаемых физических меток и/или в форме последовательности элементов, имеющих разные электрические, например, магнитные или оптические свойства или значения. Выполняемый код может быть сохранен временным или невременным способом. Примеры считываемых компьютером носителей включают в себя запоминающие устройства, оптические запоминающие устройства, интегральные схемы, серверы, онлайновое программное обеспечение и т.п.

Фигура 10 представляет блок-схему, поясняющую примерную систему обработки данных, которую можно использовать в вариантах осуществления настоящего раскрытия. Такие системы обработки данных включают в себя элементы обработки данных, описанные в настоящем раскрытии, включая, но без ограничения, устройство дистанционного управления, пользовательское устройство и сервер. Например, устройство дистанционного управления может быть реализовано в мобильном телефоне, содержащем такую систему обработки данных. Система 1000 обработки данных может включать в себя по меньшей мере один процессор 1002, связанный с элементами 1004 памяти по системной шине 1006. По существу, система обработки данных может хранить программный код в элементах 1004 памяти. Кроме того, процессор 1002 может выполнять программный код, вызываемый из элементов 1004 памяти по системной шине 1006. В одном аспекте систему обработки данных можно реализовать в форме компьютера, который пригоден для хранения и/или выполнения программного кода. Следует понимать, однако, что систему 1000 обработки данных можно реализовать в форме любой системы, содержащей процессор и память, которая способна выполнять функции, приведенные в настоящем описании.

Элементы 1004 памяти могут включать в себя одно или более физических запоминающих устройств, например, локальную память 1008 и один или более накопителей 1010 большой емкости. Локальная память может относиться к оперативной памяти или другим энергозависимым запоминающим устройствам, обычно применяемым в процессе фактического выполнения программного кода. Накопитель большой емкости может быть реализован в форме накопителя на жестких дисках, полупроводникового накопителя или другого энергонезависимого запоминающего устройства. Система 1000 обработки данных может также включать в себя одно или более устройств кэш-памяти (не показанных), которые обеспечивают временное хранение по меньшей мере некоторого программного кода, чтобы сокращать число раз, которое необходимо вызывать программный код из накопителя 1010 большой емкости во время выполнения.

Устройства ввода/вывода (I/O), изображенные как устройство 1012 ввода и устройство 1014 вывода могут быть, при желании, соединены с системой обработки данных. Примеры устройств ввода могут включать в себя, но без ограничения, например, микрофон, клавиатуру, позиционирующее устройство, например, мышь, сенсорный экран или подобное устройство. Примеры устройств вывода могут включать в себя, но без ограничения, например, монитор или дисплей, динамики или подобное устройство. Устройство ввода и/или устройство вывода могут быть соединены с системой обработки данных либо прямо, либо через промежуточные контроллеры ввода/вывода (I/O). Сетевой адаптер 1016 также может быть соединен с системой обработки данных или входить в ее состав, чтобы делать возможным ее соединение с другими системами, компьютерными системами, удаленными сетевыми устройствами и/или удаленными запоминающими устройствами через промежуточные корпоративные или общедоступные сети. Сетевой адаптер может содержать приемник данных для приема данных, которые передаются упомянутыми системами, устройствами и/или сетями, и передатчик данных для передачи данных в упомянутые систепмы, устройства и/или сети. Модемы, кабельные модемы и коммуникационные платы Ethernet являются примерами разных типов сетевого адаптера, которые можно использовать с системой 1000 обработки данных.

Как показано на фиг. 10, элементы 1004 памяти могут хранить приложении 1018. Следует понимать, что система 1000 обработки данных может дополнительно выполнять операционную систему (не показанную), которая может поддерживать выполнение приложения. Приложение, при его реализации в форме выполняемого программного кода, может выполняться системой 1000 обработки данных, например, процессором 1002. Система обработки данных может быть выполнена с возможностью, в ответ на выполнение приложения, выполнения одной или более операций, нуждающихся в дополнительном подробном описании.

После изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения, специалистами в данной области техники в процессе практической реализации заявленного изобретения могут быть разработаны и выполнены другие модификации раскрытых вариантов осуществления. В формуле изобретения формулировка «содержащий» не исключает других элементов или этапов, и признак единственного числа (в виде неопределенного артикля в оригинале) не исключает множественного числа. Единственный процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Очевидное обстоятельство, что некоторые признаки упомянуты во взаимно различающихся зависимых пунктах формулы изобретения, не означает невозможность применения комбинации упомянутых признаков в подходящем случае. Компьютерная программа может храниться/распространяться на подходящем носителе, например оптическом носителе данных или полупроводниковом носителе, поставляемом совместно с другими аппаратным обеспечением или в его составе, но может также распространяться в других формах, например, по сети Интернет или в других проводных или беспроводных телекоммуникационных системах. Никакие позиции в формуле изобретения нельзя считать ограничивающими объем изобретения.

1. Устройство (3) дистанционного управления для управления одним или более пользовательскими устройствами (25-1, 25-2, 25-3), содержащее средство (15, 16) ввода для приема вводимой информации от пользователя, передатчик (10) для передачи команд управления в упомянутое одно или более пользовательских устройств для управления ими, направленный оптический датчик (5) для приема одного или более оптических сигналов из пользовательских устройств и процессор (6) для идентификации по меньшей мере одного из упомянутых пользовательских устройств, выполненный с возможностью

- анализа по меньшей мере одного из упомянутых принятых сигналов для их привязки к по меньшей мере одному из упомянутых пользовательских устройств, при этом:

один или более оптических сигналов имеют высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника, и каждый оптический сигнал содержит структуру сигнала из частей сигнала, причем структура сигнала однозначно идентифицирует одно из упомянутых пользовательских устройств;

каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня, причем периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины, разные нецелые длины определяют разные типы частей сигнала;

каждая нецелая длина составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, причем тактовый сигнал передатчика имеет отношение тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем отношение тактовой частоты является числом больше единицы, и по меньшей мере одна нецелая длина больше, чем целое число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника;

упомянутый процессор для осуществления упомянутой привязки дополнительно выполнен с возможностью декодирования частей сигнала на основании определения упомянутых нецелых длин и отнесения каждой части сигнала к ее типу части сигнала для получения тем самым структуры сигнала.

2. Устройство дистанционного управления по п. 1, в котором разные нецелые длины, используемые в частях сигнала, чтобы определять разные типы частей сигнала, содержат только выбранные длины, соответствующие последовательности непоследовательных чисел периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника, и

процессор дополнительно выполнен с возможностью обнаружения ошибки при определении длины, соответствующей числу, отсутствующему в последовательности.

3. Устройство дистанционного управления по п. 1 или 2, в котором процессор выполнен с возможностью декодирования частей сигнала, имеющих диапазон ожидаемых значений, который декодирует определенную длину в соответствующую номинальную длину, при этом диапазон ожидаемых значений содержит два значения для кратчайших периодов высокого или низкого уровня, при наличии по меньшей мере трех значений для по меньшей мере одного более длинного периода высокого или низкого уровня.

4. Устройство дистанционного управления по любому из предыдущих пунктов, в котором процессор выполнен с возможностью декодирования частей сигнала посредством

- для каждой части сигнала определения длины периода высокого уровня или посредством для каждой части сигнала определения длины периода высокого уровня и отдельного определения длины смежного периода низкого состояния сигнала; или посредством

- для каждой части сигнала определения в комбинации длины периода высокого уровня и определения длины предыдущего и/или последующего периода низкого состояния сигнала.

5. Устройство дистанционного управления по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый направленный датчик выполнен с возможностью определения входящего направления или разностей между входящими направлениями принятых оптических сигналов, и процессор выполнен с возможностью выбора по меньшей мере одного из упомянутых принятых оптических сигналов для его анализа, при этом выбор зависит от определенного входящего направления упомянутых принятых оптических сигналов; или

упомянутый направленный датчик выполнен с возможностью приема множественных оптических сигналов с множества направлений, и процессор выполнен с возможностью параллельного получения соответствующих структур сигналов и выбора сигнала интереса на основании комбинации из входящего направления и полученных структур сигналов.

6. Устройство дистанционного управления по любому из предыдущих пунктов, в котором для согласования с одним или более оптическими сигналами, содержащими соответствующие структуры сигналов согласно соответствующим разным кодовым системам, причем каждая кодовая система имеет соответствующий отличающийся синхронизирующий тип части сигнала, представляющий границу информационного слова,

процессор выполнен с возможностью определения соответствующей одной из кодовых систем на основании соответствующей синхронизирующей части сигнала и последующего декодирования частей сигнала в соответствии с соответствующей одной из кодовых систем.

7. Пользовательское устройство (25-1, 25-2, 25-3), предназначенное для управления посредством устройства (3) дистанционного управления по любому из предыдущих пунктов, при этом пользовательское устройство содержит:

- приемник (32-1, 32-2, 32-3) для приема команд управления из упомянутого устройства дистанционного управления для управления упомянутым пользовательским устройством,

- оптический передатчик (26-1, 26-2, 26-3) для передачи оптического сигнала,

- модулятор (30-1, 30-2, 30-3), взаимодействующий с оптическим передатчиком для модуляции оптического сигнала, чтобы получать высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника, и

- контроллер (28-1, 28-2, 28-3), взаимодействующий с модулятором для обеспечения модуляции оптического сигнала в соответствии со структурой сигнала, состоящей из частей сигнала, причем структура сигнала однозначно идентифицирует пользовательское устройство; причем

каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня, причем периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины, и разные нецелые длины определяют разные типы частей сигнала;

каждая нецелая длина составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, причем тактовый сигнал передатчика имеет отношение тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем отношение тактовой частоты является числом больше единицы, и по меньшей мере одна нецелая длина больше, чем целое число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника.

8. Пользовательское устройство по п. 7, в котором каждая часть сигнала состоит из одного начального или конечного низкого состояния сигнала в течение периода низкого уровня и одного высокого состояния сигнала в течение периода высокого уровня, и разные типы частей сигнала содержат 4 двухбитных типа, каждый из которых представляет разные значения двух битов информационного слова, и один синхронизирующий тип представляет границу информационного слова.

9. Пользовательское устройство по любому из пп. 7-8, в котором:

- отношение тактовой частоты равно 2;

- нецелые длины периодов низкого уровня содержат 3 периода тактовых импульсов тактового сигнала передатчика;

- нецелые длины периода высокого уровня содержат 3, 9, 16 и 24 периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика для информационного типа части сигнала; и

- нецелые длины периода высокого уровня содержат 33 периода тактовых импульсов тактового сигнала передатчика для синхронизирующего типа части сигнала, представляющего границу информационного слова.

10. Пользовательское устройство по любому из пп. 7-8, в котором

- отношение тактовой частоты равно 2;

- нецелые длины периодов низкого уровня содержат 3 и 7 периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика;

- нецелые длины периода высокого уровня содержат 3 и 7 периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика для информационного типа части сигнала; и

- нецелые длины периода высокого уровня содержат 11 периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика для синхронизирующего типа части сигнала, представляющего границу информационного слова.

11. Система для дистанционного управления одним или более пользовательскими устройствами, содержащая по меньшей мере одно устройство (3) дистанционного управления по любому одному или более из пп. 1-6 и по меньшей мере одно пользовательское устройство (25-1, 25-2, 25-3) по любому одному или более из пп. 7-10.

12. Способ анализа оптических сигналов для идентификации одного или более пользовательских устройств в устройстве (3) дистанционного управления,

при этом устройство дистанционного управления содержит направленный оптический датчик для приема одного или более оптических сигналов из пользовательских устройств и для определения входящего направления упомянутых принятых оптических сигналов,

причем упомянутый способ содержит следующие этапы:

прием с использованием направленного оптического датчика одного или более оптических сигналов из пользовательских устройств и определение входящего направления упомянутых принятых оптических сигналов;

анализ по меньшей мере одного из упомянутых принятых сигналов для их привязки к по меньшей мере одному из упомянутых пользовательских устройств, причем

один или более оптических сигналов имеют высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника, и каждый оптический сигнал содержит структуру сигнала из частей сигнала, причем структура сигнала однозначно идентифицирует одно из упомянутых пользовательских устройств;

каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня, причем периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины, разные нецелые длины определяют разные типы частей сигнала;

каждая нецелая длина составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, причем тактовый сигнал передатчика имеет отношение тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем отношение тактовой частоты является числом больше единицы, и по меньшей мере одна нецелая длина больше, чем целое число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника;

причем упомянутый способ дополнительно содержит для упомянутой привязки следующий этап:

распознавание частей сигнала на основании упомянутых нецелых длин и отнесение каждой части сигнала к ее типу части сигнала для получения тем самым структуры сигнала.

13. Способ формирования оптического сигнала для идентификации пользовательского устройства, содержащего оптический передатчик и модулятор, взаимодействующий с оптическим передатчиком, при этом упомянутый способ содержит следующие этапы:

предоставление информационного сигнала в модулятор для обеспечения модуляции оптического сигнала в соответствии со структурой сигнала из частей сигнала, причем структура сигнала однозначно идентифицирует пользовательское устройство;

модуляцию оптического сигнала модулятором, чтобы получать высокое и низкое состояния сигнала, составляющие части сигнала, подлежащие дискретизации по предварительно заданному тактовому сигналу приемника, причем:

каждая часть сигнала содержит по меньшей мере одно низкое состояние сигнала в течение периода низкого уровня и по меньшей мере одно высокое состояние сигнала в течение периода высокого уровня, причем периоды низкого и высокого уровня имеют нецелые длины, и разные нецелые длины определяют разные типы частей сигнала;

каждая нецелая длина составляет целое число периодов тактовых импульсов тактового сигнала передатчика, причем тактовый сигнал передатчика имеет отношение тактовой частоты относительно предварительно заданного тактового сигнала приемника, причем отношение тактовой частоты является числом больше единицы, и по меньшей мере одна нецелая длина больше, чем целое число периодов тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника на долю периода тактовых импульсов предварительно заданного тактового сигнала приемника.

14. Временный или невременный считываемый компьютером носитель (900), содержащий компьютерную программу (910), при этом компьютерная программа содержит команды для предписания процессорной системе выполнять способ по любому из пп. 12-13.