使用单向和全向天线确定物体图像是否在相机取景器中的制作方法

文档序号:14960258发布日期:2018-07-18 00:23阅读:138来源:国知局

移动电子设备(智能手机、平板计算机、膝上型计算机等)可以包含用于与附近电子设备、无线接入点等目的用于无线传送的无线电设备和天线。该天线可以是全向天线,一般来说,其在给定平面中具有均匀增益。

附图说明

图1示出了根据示例实施方式的使用移动电子设备来识别物体的位置的图示。

图2是根据示例实施方式的移动电子设备的示意图。

图3和图4是描述根据示例实施方式的移动电子设备的物体检测引擎所使用的用于识别物体是否位于设备的相机取景器中的技术的流程图。

图5是根据示例实施方式的天线强度差量指示器的图示。

图6a和图6b是描述根据示例实施方式的用于检索电子设备的配置信息的技术的流程图。

图7是根据示例实施方式的用于移动电子设备的情况的透视图。

图8是根据示例实施方式的物理机器的示意图。

具体实施方式

虽然一个人可能位于电子设备(膝上型计算机、智能手机、平板计算机等)附近,但该人想要物理定位和使用该电子设备,电子设备的物理位置可能对于该人来说并不明显。例如,虽然电子设备和该人可以在同一房间中,但是该设备可以隐藏在房间中的另一物体后面。作为另一个示例,该电子设备可以具有与房间中其他电子设备的物理外观相似的物理外观(例如,电子设备可以是实验室中的膝上型计算机,而该实验室中包含其他膝上型计算机)。作为另一个示例,该人可以从网络扫描中识别电子设备。然而,该人可能不知道电子设备的物理外观,甚至不知道该设备的特定分类(例如,该设备是电视、便携式计算机或智能手机)。

根据本文所描述的示例实施方式,搜索附近电子设备(在此称为“物体”)的物理位置的人可以使用移动电子设备来协助搜索。例如,该物体可以是膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、游戏站、智能手机、可穿戴电子标签、电视机等等。在下面的讨论中,使用移动电子设备搜索物体的人是移动电子设备的“用户”。例如,帮助搜索物体的移动电子设备可以是具有相机和显示器的任何便携式电子设备,例如智能手机、平板计算机、膝上型计算机、腕带计算机等等。

在搜索物体时,在用户观察电子设备的相机取景器时,用户可以同时操纵移动电子设备的位置以围绕房间平移电子设备的相机。在这种情况下,“相机取景器”指的是由移动电子设备显示的图像,并表示当前由电子设备的相机捕获的图像。根据示例实施方式,移动电子设备提供输出(在相机取景器上的指示器图像、声音、闪光灯等)以提醒用户在取景器中的物体的外观,给定相机的图像捕获方向和取景器图像,用户可以识别该物体的物理位置。根据一些实施方式,当电子设备确定物体出现在或接近取景器中心时,移动电子设备在取景器附近或中心处显示图像,以便将用户的注意力引导到该物体。

根据示例实施方式,所定位的物体辐射电磁能量,并且移动电子设备具有多个天线,电子设备使用多个天线来感测这种被辐射的电磁能量。更具体地,根据示例实施方式,移动电子设备包括全向天线和单向天线。根据示例实施方式,全向天线具有这样的天线增益模式:通常与从发射源(例如物体)接收的能量的方向无关;并且单向天线具有对接收能量的方向敏感的增益模式。

以这种方式,单向天线在特定方向上具有最大峰值增益。单向天线的定向随着移动电子设备的定向而变化,并且对于移动电子设备的给定定向,单向天线的最大增益方向与从物体传播的能量的方向之间差可以通过角矢量来描述。根据示例实施方式,角矢量可以在球面坐标系中表示为具有方位分量和高度分量。

根据示例实施方式,单向天线与移动电子设备的相机取景器对准(即,与相机的视场对准),使得单向天线的最大增益方向与电子设备的相机的光轴对准或对齐(例如,平行于)。如本文进一步描述的,移动电子设备可以测量由其单向天线和全向天线接收到的能量的信号强度以用于构建指示器。以这种方式,移动电子设备可以使用该指示器来确定相机何时捕获物体的图像,以便电子设备可以提醒设备的用户。

参照图1结合图2,更具体地,根据示例实施方式,用户可以使用移动电子设备150(这里是平板计算机),用于定位房间100中的物体(这里,电视机164)。移动电子设备150在电子设备150的前向表面上具有显示器160,并且电子设备150的相机200(图2)捕获通过该设备150的后向表面上的开口(未示出)观看的图像。对于此示例实施方式,显示器160显示形成相机取景器161的图像以用于电子设备150。在这方面,移动电子设备150的定向(由用户控制)控制相机的光轴的定向,并且相机200捕获与光轴叠合的图像。对于图2所示的示例,相机200对房间100的部分110进行成像,并且电视机164的图像165出现在靠近显示器160的中心的相机取景器161中。

根据示例实施方式,移动电子设备150包括单向天线224,该单向天线沿着与相机200的光轴叠合(例如,平行)的方向具有最大增益,使得天线224对从在取景器161的预定部分(例如,中心部分)中显示的物体发出的能量(如果有的话)最为敏感。根据示例实施方式,移动电子设备150的物体检测引擎210(图2)使用由电子设备150的单向天线224和全向天线220感测的能量来确定正在检测的物体是否出现在取景器161中。

对于图1所示的示例,在对电视机164的搜索开始时,物体检测引擎210可以与电视机164无线通信,以使电视机164辐射或发送电磁能量(例如,物体检测引擎210可以通过电视机164发起无线轮询)。以这种方式,物体检测引擎210可以知道物体的标识符,并且使用标识符与物体通信以使物体辐射能量。根据一些实施方式,被定位的物体(诸如电视机164)由物体检测引擎201指示以发射选定形式的能量(例如,执行蓝牙轮询),这允许至少在一定程度上对来自附近的正在发射的其他无线物体进行辨别。

对于图1所示的示例,由电视机164发射的能量允许物体检测引擎210监视由单向天线224和全向天线220接收的信号;并且从该监视中,物体检测引擎210确定电视机164的图像165是否出现在相机取景器161中。当发生这种情况时,物体检测引擎210可以提供输出以提醒用户物体(这里,电视机图像165)的图像出现在相机取景器161中。对于图1的具体示例,指示器是相机取景器161内的“x”的图像162,根据示例实施方式,这可以与相机取景器161中的物体图像(这里,电视机图像165)的位置叠合。

根据示例实施方式,物体检测引擎210确定由全向天线220和单向天线224接收的射频(rf)信号中的一个或多个差,并且物体检测引擎210使用该差来检测物体是否出现在取景器161中。例如,根据实例实施方式,物体检测引擎210可以基于以下特征中的一个或多个来进行这种确定:信号强度的差、时间差、相位差、这些差中的一个或多个差的加权或未加权组合等等。

作为一个更具体的示例,根据一些实施方式,物体检测引擎210确定与全向天线220相关联的被接收信号强度指示器(rssi)并确定与单向天线224相关联的rssi。例如,rssi可以由移动电子设备150的无线电设备提供。基于rssi,物体检测引擎210可以确定电子设备150的相机200是否指向发射能量的物体(即,确定物体是否出现在取景器161中)。

因此,参照图1并结合图1和图2,根据示例实施方式,技术300包括使用电子设备的全向天线感测从物体发射的能量(块304)并且使用该电子设备的单向天线感测从物体发射的能量(块308)。根据技术300,至少部分地基于使用全向天线的能量感测和使用单向天线的能量检测,进行物体的图像是否显示在电子设备的相机取景器中的确定(块312)。技术300包括选择性地使电子设备至少部分地基于确定生成输出(块316)。

根据一些实施方式,物体检测引擎210可以使用图4所示的技术400来识别物体。参考图4结合图1和图2,根据技术400,物体检测引擎210可以与该物体通信以使物体开始轮询(块402)。然后,物体检测引擎210可以确定与它的单向天线相关联的被接收信号强度指示器(rssi)(块404),并确定与其全向天线相关联的rssi(块408)。然后,物体检测引擎210可以至少部分地基于rssi来确定该物体是否在相机取景器中(块412)。

参照图5结合图1和图2,根据一些实施方式,物体检测引擎210从与全向天线200相关联的rssi减去与单向天线224相关联的rssi,以得出天线强度差量指示器500。根据示例实施方式,物体检测引擎210使用天线强度差量指示器500来确定物体的图像是否在相机取景器161内。

如图5所示,指示器500可随物体的方位角相对于移动电子设备150而变化。当相机200被定向以捕捉在移动电子设备150的后部的图像(如图1所示)时,然后,根据示例实施方式,该物体以接近180度的方位角出现在相机取景器161中。根据示例实施方式,物体检测引擎210将天线强度差量指示器500与预定义阈值(诸如8分贝(db))进行比较。对于图5的示例实施方式,当天线强度差量指示器500高于8db阈值时,则物体以围绕180度方位角的相对窄的方位角范围510(这里的示例是155度到205度方位角)被定位。

虽然图5描绘了天线强度差量指示器500随着方位角的函数而变化,但是单向天线224的天线增益模式可以是随方位角和θ(高度)两者而变化的三维(3-d)模式。换言之,根据示例实施方式,单向天线224具有相关的最大增益方向,并且由天线224接收的能量的方向与最大增益方向之间的方向差可以由具有方位角分量和高度分量的3-d角矢量来表示。根据示例实施方式,取景器161的中心与最大增益方向叠合(例如,相机200的光轴与单向天线224的3-d最大增益方向平行),使得当物体出现在相机取景器161中时天线强度指示器500接近或到达其顶点。

根据示例实施方式,除了辐射的能量以外,物体检测引擎210还通过感测物体的一个或多个输出来增强对物体的检测。例如,根据一些实施方式,物体检测引擎210可以与物体通信以使物体生成光或声音提示,(除了天线强度差量指示器以外)引擎210使用该光或声音提示用于识别目标物体。根据进一步的示例实施方式,物体检测210可以使用其他技术来识别目标物体,诸如信号延迟传播测量、红外(ir)轮询、射频(rf)指纹、音频或视觉线索、图像识别等等。根据进一步的示例实施方式,物体可以传送元数据,元数据描述关于物体的配置信息。以这种方式,物体检测引擎210可以将权重分配给上述天线强度差量指示器500和一个或多个其他指示器,以导出物体检测引擎210用于确定物体是否出现在相机取景器161中的复合指示器。

根据一些实施方式,用户可能希望定位给定的物体并请求该物体的配置信息。例如,此类配置信息可以识别物体的硬盘驱动器、存储器、中央处理单元(cpu)、基本输入/输出操作系统(bios)、操作系统(os)、软件配置(防火墙、加密状态等)等的特性。此外,配置信息可以指示物体是否符合特定的政策遵循规范。

更具体地说,根据示例实施方式,物体检测引擎210可以执行图6a中描述的技术600。该技术600包括接收请求以用于定位物体并且接收关于该物体的配置信息(块610)。根据技术600,物体检测引擎210根据块620与该物体通信以请求来自该设备的配置信息(块620)。

根据进一步的示例实施方式,物体检测引擎210间接地获得配置信息。更具体地,参照图6b,根据示例实施方式,物体检测引擎210可以执行技术650,该技术包括接收请求以用于定位物体并且接收关于该物体的配置信息(块660)。根据块662,物体检测引擎210与物体通信以接收来自该物体的基本标识信息。在这方面,“基本标识”信息指的是设备序列号或物体的唯一通用标识(uuid)等信息。然后,物体检测引擎210可以使用接收到的基础标识信息来检索关于物体的配置信息(块664)。例如,物体检测引擎210可以从后端辅助设备(例如云)、系统中心配置管理器(sscm)等接收信息。

如上所述,根据示例实施方式,物体检测引擎210可以使物体在进程开始时开始轮询以定位物体。应当注意的是,在请求的时间点,物体可以处于降低功耗状态,例如休眠状态或空闲状态。因此,物体检测引擎210可以使用来自休眠协议的唤醒,诸如用于蓝牙或无线局域网(wlan)的协议中的一种协议,用于唤醒物体并使物体开始轮询。

根据进一步的示例实施方式,该物体可以包含“始终开启”组件。例如,物体可以是包含嵌入式控制器的网络客户端。当由电池或ac电源供电时,即使在低功耗状态下,嵌入式控制器也可以保持工作状态。对于客户端的低功耗状态,嵌入式控制器可以保持占空比,以有规律的间隔周期性地唤醒客户端的无线电设备,以配置客户端进行无线通信。在过渡到更高的功耗状态之后,网络客户端可以以更频繁的频率轮询以允许更健壮和准确的检测。

根据示例实施方式,该物体可以包括其轮询数据中的信息(mac地址等),物体检测引擎210可以使用该信息来增强物体的位置确定。该物体可以在其信标(诸如序列号)内提供信息,以帮助其检测。该物体还可以在其信标内提供其他信息,例如提供关于物体的配置参数的信息的序列号或元数据。

参照图7,根据示例实施方式,单向天线224可以由移动电子设备150的外壳或盖提供。例如,参照图7,根据示例实施方式,移动电子设备150的保护外壳700可以包括单向天线224。外壳710可以进一步包括无线接口712(例如,蓝牙接口),其允许移动电子设备150与单向天线224通信。

根据示例实施方式,移动电子设备150可以是物理机器,诸如图8所示的物理机器800。以这种方式,参照图8结合图2,物理机器800是由实际硬件802和机器可执行指令850或“软件”组成的实际机器。作为示例,硬件802可以包括一个或多个处理核810和存储器820。通常,存储器820是非暂时性存储器,其可以包括半导体存储器件、磁存储器件、忆阻器、相变存储器器件、这些存储器器件中的一个或多个的组合等。通常,存储器820可以存储一个或多个机器可执行指令,以由一个或多个处理器核810执行。如图8所示,物理机器800的硬件802可以包括一个或多个网络接口824、一个或多个无线电设备822、显示器161、相机200、单向天线220、全向天线224等等。机器可执行指令850可以包括指令854,当由一个或多个处理核810执行时,该指令使处理核810形成操作系统;指令集858,当由处理核810执行时,该指令集使处理核810形成物体检测引擎210;一个或多个指令集860,当由处理核810执行时,一个或多个指令集860使处理核810形成一个或多个应用程序,等等。

根据进一步的示例实施方式,物体检测引擎210中的一个、多个或全部组件可以由专用硬件组件形成。因此,取决于特定的实施方式,物体检测引擎210可以由硬件、软件或硬件和软件的组合形成。

虽然本发明已针对有限数量的实施例进行了描述,但受益于本公开的本领域技术人员将意识到可以进行大量修改和变体。旨在由所附权利要求涵盖在本发明的实质精神和范围内的所有这些修改和变体。

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