BR112019010044A2 - dispositivo de controle remoto, dispositivo de usuário, método de análise de sinais ópticos para identificação de um ou mais dispositivos de usuário, método de composição de um sinal óptico para identificação de um dispositivo de usuário, mídia transitória ou não transitória legível por computador, e sinal de identificação óptico - Google Patents
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Abstract
a presente invenção se refere a um dispositivo de controle remoto para controlar um ou mais dispositivos de usuário, que compreende um sensor óptico direcional para receber um ou mais sinais ópticos provenientes dos dispositivos de usuário. cada sinal óptico codifica um identificador de dispositivo por meio dos estados alto e baixo do sinal em períodos que têm comprimentos granulados. cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio transmissor. o relógio transmissor tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, sendo que a razão de relógio é um número maior que um. pelo menos um comprimento granulado é mais longo que um número inteiro dos períodos de relógio do relógio receptor predeterminado em uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado, cujo comprimento granulado pode ser detectado por um relógio receptor assíncrono e uma faixa de detecção que tem apenas dois valores.
Description
DISPOSITIVO DE CONTROLE REMOTO, DISPOSITIVO DE USUÁRIO, MÉTODO DE ANÁLISE DE SINAIS ÓPTICOS PARA IDENTIFICAÇÃO DE UM OU MAIS DISPOSITIVOS DE USUÁRIO, MÉTODO DE COMPOSIÇÃO DE UM SINAL ÓPTICO PARA IDENTIFICAÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE USUÁRIO, MÍDIA TRANSITÓRIA OU NÃO TRANSITÓRIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR, E SINAL DE IDENTIFICAÇÃO ÓPTICO CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere a um dispositivo de controle remoto para controlar um ou mais dispositivos de usuário, que compreende um sensor óptico direcional para receber um ou mais sinais ópticos provenientes dos dispositivos de usuário. Ά invenção se refere adicionalmente a um dispositivo de usuário disposto de modo a ser operado por meio de um dispositivo de controle remoto, conforme descrito, sendo que o dispositivo de usuário compreende um transmissor óptico para transmitir um sinal óptico, e um modulador que coopera com o transmissor óptico para modular o sinal óptico. Ά invenção se refere ainda a um método de análise de sinais ópticos para identificação de um ou mais dispositivos de usuário, um método de composição de um sinal óptico para identificação em um dispositivo de usuário e produtos de programa de computador para executar tais métodos. Além disso, a invenção se refere a um sinal de identificação óptico.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Na maioria das salas de estar residenciais, pode haver múltiplos dispositivos de usuário que podem ser controlados com um controle remoto a partir de uma dada distância. Tradicionalmente, tais dispositivos incluem televisões, sistemas de áudio e aparelhos de DVD ou
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Blu-ray, mas o número de dispositivos controláveis remotamente é cada vez maior. Por exemplo, pode haver lâmpadas que possibilitam ajustar remotamente níveis de cor ou reduzir a luminosidade. Outro exemplo é um sistema de controle de ar que possibilita controlar o fluxo de ar ou a temperatura.
[003] Um problema conhecido é que o número de diferentes dispositivos de controle remoto em uma configuração tradicional corresponde ao número de dispositivos controláveis remotamente presentes no ambiente, isto é, cada dispositivo tem seu próprio controlador remoto. Para os usuários isso é considerado um incômodo, por exemplo, porque é necessário encontrar o controlador remoto correto e/ou entender todas as funções disponíveis de controle. Há alguns anos isso levou à integração de funções de controle de vários dispositivos em um único controlador, e ao desenvolvimento de controladores universais que podem ser programados para serem associados a vários dispositivos. Com a ampla divulgação e desenvolvimento de smartphones e tablets, atualmente tais funções podem ser controladas por meio de aplicações com menus dedicados.
[004] Os desenvolvimentos acima, entretanto, não resolvem completamente o problema. A maioria dos controladores remotos ou aplicativos ainda é adequada para controlar certos tipos de dispositivos, por exemplo apenas dispositivos de iluminação ou apenas dispositivos multimídia. Além disso, as soluções existentes não fornecem uma solução no caso em que se deve controlar um grande número de dispositivos do mesmo tipo (por exemplo, lâmpadas). O aplicativo de controle precisa saber o endereço da lâmpada que precisa ser controlada. O usuário pode tentar lembrar os endereços dos dispositivos, mas
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3/54 isso é difícil quando o número de dispositivos aumenta e, evidentemente, essa não é a solução mais amigável para o usuário.
[005] Atualmente, são propostos alguns controladores remotos que possibilitam a seleção de um dispositivo de usuário a ser controlado simplesmente apontando-se para o dispositivo. Um exemplo de tal dispositivo controlador remoto é descrito no pedido de patente internacional WO 2016/050708. Esse documento descreve dispositivos de usuário que transmitem um sinal de
| identificação óptico | que tem os estados | de | sinal | alto | e | ||
| baixo que | constituem | fragmentos de | sinal | de | acordo | com | um |
| código. 0 | código define um padrão de | sinal | dos | fragmentos | de |
sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequívoco um dispositivo de usuário. Cada fragmento de sinal consiste em um estado de sinal baixo durante um período baixo e um estado de sinal alto durante um período alto, sendo que os períodos baixo e alto têm comprimentos predeterminados expressados em bits de canal de um símbolo de canal para codificar diferentes tipos de fragmentos de sinal.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [006] No código conhecido, para acomodar a detecção adequada a uma frequência do relógio receptor relativamente lenta, sendo que os estados de sinal baixos correspondentes a um bit de canal têm duração mínima, por exemplo, três vezes uma frequência do relógio predeterminada. Como resultado, o código de sinal de identificação óptico conhecido não é eficiente, uma vez que o mesmo exige um tempo relativo longo para transmitir o padrão de sinal.
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4/54 [007] Um objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo de controle remoto e um sistema de controle remoto para controlar dispositivos de usuário com desempenho aumentado em termos de eficiência do código de sinal de identificação óptico.
[008] Para essa finalidade, é fornecido aqui um dispositivo de controle remoto para controlar um ou mais dispositivos de usuário, o qual compreende meios de entrada para receber dados inseridos pelo usuário, um transmissor para transmitir comandos de controle aos ditos um ou mais dispositivos de usuário para o controle dos mesmos, um sensor óptico direcional para receber um ou mais sinais ópticos provenientes dos dispositivos de usuário, e um processador para a identificação de ao menos um dos ditos dispositivos de usuário, sendo que o processador está disposto de modo a:
- analisar ao menos um dos ditos sinais recebidos para associação do mesmo a pelo menos um dos ditos dispositivos de usuário, sendo que os um ou mais sinais ópticos têm estados de sinal alto e baixo que constituem partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, e cada sinal óptico compreende um padrão de sinal de partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequívoco um dos ditos dispositivos de usuário;
sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto, os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
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5/54 sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado;
sendo que o processador está adicionalmente disposto, para a dita associação, de modo a decodificar as partes de sinal com base na detecção dos comprimentos granulados e associar cada parte de sinal ao seu tipo de parte de sinal para obter do mesmo o padrão de sinal.
[009] Também é fornecido um dispositivo de usuário disposto de modo a ser operado por meio de um dispositivo de controle remoto de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, sendo que o dispositivo de usuário compreende:
- um receptor para receber comandos de controle do dito dispositivo de controle remoto para controle do dito dispositivo de usuário,
- um transmissor óptico para transmitir um sinal óptico,
- um modulador que coopera com o transmissor óptico para modular o sinal óptico para ter estados alto e baixo de sinal que constituem partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, e
- um controlador que coopera com o modulador para possibilitar a modulação do sinal óptico de acordo com um
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6/54 padrão de sinal que consiste nas partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequívoco o dispositivo de usuário;
sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto, os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado.
[010] Também é fornecido um método de análise de sinais ópticos para identificação de um ou mais dispositivos de usuário, em um dispositivo de controle remoto, sendo que o dispositivo de controle remoto compreende um sensor óptico direcional para receber um ou mais sinais ópticos dos dispositivos de usuário e para detectar uma direção de entrada dos ditos sinais ópticos recebidos, sendo que o método compreende:
receber, com o uso do sensor óptico direcional, um ou mais sinais ópticos provenientes dos dispositivos de usuário e detectar uma direção de entrada dos ditos sinais ópticos recebidos;
Petição 870190046112, de 16/05/2019, pág. 13/156 analisar ao menos um dos ditos sinais recebidos para a associação do mesmo a pelo menos um dos ditos dispositivos de usuário, sendo que os um ou mais sinais ópticos têm estados de sinal alto e baixo que constituem partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, sendo que cada sinal óptico compreende um padrão de sinal de partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequívoco um dos ditos dispositivos de usuário;
sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto, os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado;
sendo que o método compreende adicionalmente, para a dita associação, reconhecer as partes de sinal com base nos comprimentos granulados e associar cada parte de sinal ao seu tipo de parte de sinal para obter do mesmo o padrão de sinal.
[011] Também é fornecido um método de composição de um sinal óptico para identificação de um
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8/54 dispositivo de usuário que compreende um transmissor óptico e um modulador que coopera com o transmissor óptico, sendo que o método compreende:
fornecer um sinal de dados ao modulador para possibilitar a modulação do sinal óptico de acordo com um padrão de sinal de partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequívoco o dispositivo de usuário;
modular, com o uso do modulador, o sinal óptico para ter estados alto e baixo de sinal que constituem as partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto, os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado.
[012] Também é fornecida uma mídia transitória ou não transitória legível por computador que compreende um programa de computador, sendo que o programa de computador compreende instruções para fazer com que um sistema
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9/54 processador execute qualquer um dos métodos acima de análise ou composição de um sinal óptico.
[013] Também é fornecido um sinal de identificação óptico, sendo que o sinal de identificação óptico:
- tem estados de sinal alto e baixo que constituem partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, e
- compreende um padrão de sinal de partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequívoco um dispositivo de usuário;
sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto, os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado.
[014] O dispositivo de controle remoto aplica um sensor óptico direcional para receber sinais ópticos transmitidos pelos dispositivos de usuário com os quais o dispositivo de controle remoto tem uma linha de visão direta.
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10/54 [015] Tendo encontrado um sinal óptico, o processador no dispositivo de controle remoto é disposto de modo a associar o ao menos um sinal óptico recebido ao pelo menos um dos ditos dispositivos de usuário. Para isso, o processador precisa monitorar o sinal óptico durante um tempo que abrange ao menos o tempo de transmissão do padrão de sinal para possibilitar a análise do mesmo para identificação de um dispositivo de usuário associado. O monitoramento pode envolver compensar movimentos não intencionais da mão do usuário ao apontar o dispositivo de controle remoto, por exemplo, com o uso de um sensor de movimento ou processamento de imagens, de imagens da câmera subsequentes.
[016] Os dispositivos de usuário podem incluir todos os tipos de dispositivos, como lâmpadas, um sistema de aquecimento, um termostato, um rádio, um leitor/reprodutor de mídia, uma televisão etc. A invenção pode ser implementada em qualquer dispositivo que possibilite que o mesmo seja controlado remotamente por um controlador remoto. Também é possível que um dispositivo de usuário seja conectado a uma unidade de controle intermediária que compreende o transmissor óptico, o modulador e o controlador, conforme descrito acima. O dispositivo de usuário pode compreender adicionalmente ou ser conectado a um receptor para receber comandos de controle do dispositivo de controle remoto para controle do dito dispositivo de usuário.
[017] Os sinais ópticos recebidos dos dispositivos de usuário de acordo com a presente invenção, compreendem estados alto e baixo de sinal, por exemplo, intensidades ópticas altas e baixas ou modulação ligada/desligada. Nos sinais ópticos, os estados alto e baixo
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11/54 de sinal constituem partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado. 0 relógio receptor é predeterminado no sentido de que o código é projetado para ser amostrado a uma taxa predeterminada, chamada de relógio receptor predeterminado. A taxa real de amostragem no dispositivo de controle remoto precisa ocorrer em um relógio receptor real que tem uma taxa de relógio ao menos aproximada daquela do relógio receptor predeterminado. Os códigos propostos alcançam uma faixa permissivel para as taxas de relógio dos relógios transmissor e receptor reais, isto é, que levam em conta a tolerância e a variação do relógio devido a várias causas. As faixas reais são discutidas mais abaixo.
[018] Cada sinal óptico compreende um padrão de sinal de partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequívoco um dos ditos dispositivos de usuário, por exemplo, com o uso de um identificador de 8 bits. Além disso, cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto.
[019] As características acima têm o seguinte efeito. Os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados. Em códigos tradicionais que usam bits de canal tradicionais, os comprimentos dos períodos são um número integral de períodos de relógio do relógio receptor. Entretanto, agora os comprimentos são granulados, o que significa que ao menos alguns comprimentos não são um número integral de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado, o que é obtido da seguinte forma. Os comprimentos granulados correspondem a um número inteiro de períodos de relógio de um relógio
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12/54 transmissor. 0 relógio transmissor tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, sendo a razão de relógio um número maior que um. Dessa forma, nos códigos propostos, a frequência de relógio nominal do relógio transmissor tem a dita razão de relógio com a frequência do relógio receptor predeterminado. Ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um respectivo número inteiro de periodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do periodo de relógio do relógio receptor predeterminado [020] Por exemplo, o comprimento granulado mais curto usado no código pode ser determinado pelo menor número inteiro possivel de periodos de relógio transmissor e, ao mesmo tempo, pode ser mais longo que um periodo de relógio do relógio receptor predeterminado. A diferença entre os ditos um periodo de relógio do relógio receptor predeterminado e o menor comprimento granulado reside na dita fração predeterminada. O relógio receptor real é assincrono ao relógio transmissor e pode desviar em frequência do relógio receptor predeterminado por uma tolerância de relógio, enquanto também pode haver um desvio de fase dos momentos de amostra dos sinais ópticos com base no relógio receptor real devido a várias razões. A fração predeterminada assegura, levando em consideração a tolerância e desvio do relógio receptor e erros adicionais, que vários momentos de amostra correspondentes ao comprimento nominal do periodo alto ou baixo estão sempre dentro do periodo do comprimento granulado. Vantajosamente, tal comprimento granulado pode ser detectado por um relógio
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13/54 receptor assincrono e uma faixa de detecção que tem apenas dois valores, conforme explicado abaixo.
[021] Adicionalmente, os comprimentos granulados podem corresponder a múltiplos períodos de relógio do relógio receptor predeterminado e ao mesmo tempo ser mais longos por frações predeterminadas adicionais. Alternativamente, alguns dos comprimentos granulados mais longos podem corresponder a um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado, exigindo uma faixa de detecção de pelo menos três valores. Várias modalidades são descritas abaixo.
[022] Efetivamente, os comprimentos granulados são escolhidos para ter um comprimento nominal de um número selecionado de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado e, ao mesmo tempo, ser mais longos pelas ditas frações predeterminadas. Pelas ditas frações, os períodos são mais longos do que o número correspondente de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado, mas também mais curtos que um número subsequente de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado. Em comparação com os comprimentos integrais de períodos altos do código conhecido do documento WO 2016/050708, os comprimentos granulados, em média, são selecionados para serem mais curtos, o que melhora a eficiência do código. Além disso, os períodos mais curtos são confiavelmente detectáveis com o uso de um relógio receptor real que obtém amostras dos sinais ópticos, conforme descrito abaixo.
[023] A invenção se baseia, entre outros, no reconhecimento a seguir. No código tradicional conhecido, assume-se que o relógio transmissor e o relógio receptor sejam iguais em frequência de relógio e assíncronos em fase.
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Portanto, as partes de sinal têm comprimentos predeterminados que são um número integral de ciclos de relógio. A detecção de tais comprimentos pode resultar em momentos de amostra coincidentes com ambos os limites do período, e, portanto, o decodifreader precisa levar em consideração que ambos os momentos coincidentes podem cair fora do comprimento detectado (resultando em que o comprimento detectado fica um número abaixo do pretendido). Entretanto, o decodifreader precisa também levar em consideração que ambos os momentos coincidentes podem cair dentro do comprimento detectado (resultando em que o comprimento detectado fica um número acima do pretendido). Assim, há uma faixa relativamente grande de valores detectados, isto é, 3 valores possíveis, que precisam ser decodificados para o número pretendido. Para otimizar a eficiência do código e reduzir a dita faixa relativamente grande, os inventores propuseram os comprimentos granulados. Os comprimentos granulados são transmitidos em um relógio transmissor que é mais alto que o relógio receptor predeterminado. Os comprimentos granulados predeterminados usados no novo código têm a dita margem predeterminada em relação aos momentos de amostra do relógio receptor. Assim, obtém-se que a faixa de valores detectados é reduzida para ser o número correspondente ou o número correspondente mais um, isto é, 2 valores possíveis.
[024] Opcionalmente, no sinal de identificação óptico, os diferentes comprimentos granulados usados nas partes de sinal para determinar os diferentes tipos de partes de sinal compreendem apenas comprimentos selecionados correspondentes a uma sequência de números não consecutivos
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15/54 de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado. No dispositivo de controle remoto, o processador pode, ainda, ser disposto de modo a detectar erro mediante a detecção de um comprimento correspondente a um número ausente na sequência. 0 conjunto de diferentes comprimentos granulados usados no código do sinal de identificação óptico agora intencionalmente tem vãos, isto é, os ditos números ausentes. Tais vãos podem ser chamados de zonas de violação, isto é, qualquer comprimento detectado na zona de violação viola o código, portanto, ele deve ser erroneamente detectado. Como resultado das zonas de violação, quando, devido a várias razões, a detecção dos sinais ópticos recebidos é perturbada, o processador pode detectar códigos errôneos quando uma violação de comprimento é encontrada. Vantajosamente, em vez de atuar sobre um identificador de dispositivo de usuário diferente detectado erroneamente em um código tradicional, o dispositivo de controle remoto pode esperar que outro padrão de sinal seja detectado sem erros.
[025] Opcionalmente, no sinal de identificação óptico, cada parte de sinal consiste em um estado de sinal baixo inicial ou final durante um período baixo e um estado de sinal alto durante um período alto, e os diferentes tipos de parte de sinal compreendem 4 tipos de bits duplos, cada um representando valores diferentes de dois bits de uma palavra de dados e um tipo de sincronização que representa um limite da palavra de dados. Vantajosamente, cada parte de sinal agora codifica 2 bits de dados de uma palavra de dados, enquanto também os limites da palavra de dados podem ser facilmente detectados através de uma parte de sinal do tipo sincronização.
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16/54 [026] Opcionalmente, em uma modalidade prática do código do sinal de identificação óptico, a razão de relógio é 2. Ao menos um comprimento granulado do período baixo pode ser 3 períodos de relógio do relógio transmissor, correspondendo a 1,5 períodos de relógio do relógio receptor predeterminado. Devido ao fato de a razão de relógio ser dois, a dita fração predeterminada é 0,5 do período de relógio do relógio receptor predeterminado, o que vantajosamente fornece margens substanciais para desvios do relógio receptor real. Em uma outra modalidade prática do código que tem uma razão de relógio de 2, os comprimentos granulados dos períodos baixos incluem 3 períodos de relógio do relógio transmissor; os comprimentos granulados do período alto incluem 3, 9, 16 e 24 períodos de relógio do relógio transmissor para um tipo de parte de sinal de dados; e os comprimentos granulados do período alto incluem 33 períodos de relógio do relógio transmissor para um tipo de parte de sinal de sincronização que representa um limite da palavra de dados. Devido ao fato de os comprimentos granulados serem 3, 9, 16 e 24, correspondendo aos comprimentos nominais de 1, 4, 8, 12 e 16, são criadas zonas de violação na sequência de comprimentos detectados esperados, por exemplo, um padrão de sinal que inclui um comprimento detectado de 3 ou 6 é analisado como sendo errôneo. No código exemplificador, os comprimentos granulados mais longos 16 e 24 correspondem aos comprimentos nominais de 8 e 12, enquanto os comprimentos esperados validamente decodif icáveis são 7, 8, 9 e 11, 12, 13. Para tais períodos longos, descobriu-se ser eficaz incluir uma faixa maior de comprimentos esperados de modo a possibilitar
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17/54 desvios substanciais do período de relógio do relógio receptor predeterminado, por exemplo 7%. Portanto, a sequência de comprimentos esperados é 1, 2, 4, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, enquanto os números ausentes na sequência, representando os comprimentos de violação, são 3, 6, 10, 14.
[027] O sensor óptico pode ser direcional no sentido de que é capaz de receber seletivamente ao menos um sinal óptico enquanto múltiplos sinais ópticos estão presentes provenientes de direções diferentes. Por exemplo, com o uso de uma câmera, o sensor óptico direcional pode ser capaz de estabelecer uma direção de entrada ou diferenças entre as direções de entrada dos sinais ópticos recebidos. Como resultado, o dispositivo de controle remoto possibilita que um usuário aponte o dispositivo na direção de um dispositivo de usuário que compreende um transmissor óptico, e seletivamente receba o sinal óptico transmitido pelo dispositivo de controle remoto com base em sua localização relativa ao dispositivo de controle remoto. O rastreador de blobs (regiões de uma imagem que apresentam características comuns) pode rastrear as localizações de pontos de luz individuais no sensor de câmera quando suas posições mudam devido a movimentos causados pela ação do usuário de apontar a câmera ou pela movimentação dos alvos. O dispositivo de controle remoto pode, por exemplo, usar essa direção de entrada (com base na posição em uma imagem do sensor de câmera) para determinar para qual dispositivo o usuário está apontando e, assim, selecionar um sinal óptico dentre os sinais ópticos recebidos como sendo o sinal óptico pertencente ao dispositivo de interesse. Por exemplo, o
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18/54 sinal óptico que está mais próximo ao centro do sensor de imagem ou que tem o menor ângulo com o eixo geométrico central transversal através da superfície do sensor pode ser considerado como pertencente ao dispositivo apontado pelo usuário. Alternativamente, a seleção de um sinal óptico com base nas informações sobre a direção de entrada do sinal pode ser realizada de forma diferente, por exemplo, mediante a seleção de um ou mais sinais ópticos com o uso da intensidade de sinal ou um indicador de prioridade embutido no sinal óptico.
[028] Opcionalmente, o sensor direcional é disposto de modo a receber múltiplos sinais ópticos de múltiplas direções e o processador é disposto de modo a obter respectivos padrões de sinal em paralelo e selecionar um sinal de interesse com base em uma combinação de direção de entrada e os padrões de sinal obtidos. O processador pode ser disposto de modo a decodificar todos os sinais de identificação ópticos em paralelo a partir de uma imagem e de modo a selecionar o sinal (ou sinais) de interesse com base em uma combinação de posição na imagem e resultados de identificação. A decodificação paralela possibilita uma detecção/seleção mais rápida significativa no caso de ser necessário identificar vários alvos. Isso se deve ao fato de que a decodificação pode começar assim que o dispositivo se torna visível no sensor de câmera, e a identificação pode ser finalizada mesmo antes que o usuário esteja realmente apontando para o dispositivo. Entretanto, a descrição adicional assume principalmente a seleção antes da detecção.
[029] São apresentadas modalidades preferenciais adicionais do dispositivo e método de acordo
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19/54 com a invenção nas reivindicações anexas, sendo que a revelação das mesmas é incorporada ao presente documento a título de referência.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [030] Esses e outros aspectos da invenção se tornarão evidentes e serão adicionalmente elucidados por referência às modalidades descritas a título de exemplo na descrição a seguir e por referência aos desenhos anexos, nos quais:
a Figura 1 ilustra esquematicamente um sistema, dispositivo de controle remoto e dispositivo de usuário;
a Figura 2 ilustra esquematicamente uma imagem recebida pelo dispositivo de controle remoto da Figura 1;
a Figura 3 ilustra esquematicamente um código para um sinal óptico de acordo com a presente invenção;
a Figura 4 ilustra esquematicamente um método de análise de sinais ópticos para identificação de um ou mais dispositivos de usuário em um dispositivo de controle remoto de acordo com a presente invenção;
a Figura 5 ilustra esquematicamente um método de composição de um sinal óptico para identificação de um dispositivo de usuário;
a Figura 6 ilustra esquematicamente um segundo código para um sinal óptico;
a Figura 7 ilustra esquematicamente um código que tem zonas de violação para um sinal óptico;
a Figura 8 ilustra esquematicamente um código adicional que tem zonas de violação para um sinal óptico;
a Figura 9 mostra uma mídia transitória ou não transitória legível por computador, e
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20/54 a Figura 10 mostra um diagrama de blocos que ilustra um sistema de processamento de dados exemplificador.
[031] As Figuras são puramente diagramáticas e não estão em escala. Nas figuras, os elementos que correspondem a elementos já descritos podem ter as mesmas referências numéricas.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [032] A Figura 1 ilustra esquematicamente um sistema, dispositivo de controle remoto e dispositivo de usuário. Na figura, o sistema 1 compreende um dispositivo de controle remoto 3 e uma pluralidade de dispositivos de usuário 25-1, 25-2 e 25-3. O dispositivo de controle remoto 3 compreende um sensor óptico direcional 5. O sensor óptico direcional 5 pode ser, por exemplo, uma câmera que fornece imagens ao processador 6 para análise adicional das mesmas. O controle remoto 3 compreende também uma pluralidade de módulos de controle 12 que pode ser módulos de controle de hardware ou módulos codificados por software. Alternativamente, os módulos de controle podem ser módulos de controle externos. Adicionalmente, uma unidade de armazenamento de dados ou memória 7 e uma unidade de comunicação de dados sem fio 10 podem ser compreendidas pelo dispositivo de controle remoto 3. A unidade de comunicação de dados 10 pode aplicar qualquer protocolo de comunicação de dados adequado para controlar dispositivos de usuário, por exemplo, uma interface de rádio ou transmissão óptica. Também fazendo parte do dispositivo de controle remoto 3 pode haver uma tela de tela (padrão ou sensível ao toque) 15, para fornecer informações a um usuário e/ou receber entrada do usuário. Além disso, o dispositivo de controle remoto 3 pode compreender ainda um teclado que inclui
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21/54 várias teclas de entrada, como o botão 16 para receber entrada do usuário. Opcionalmente, a entrada pode também ser obtida através da detecção de gestos, por exemplo com base em dados da câmera ou dados do sensor de movimento, por exemplo, recebidos de um sensor de movimento (não mostrado) como, por exemplo, um acelerômetro (não mostrado).
[033] Cada um dos dispositivos de usuário 25-1, 25-2 e 25-3 compreende ao menos vários elementos que possibilitam fornecer ao dispositivo de controle remoto 3 o identificador de dispositivo, e receber ou trocar dados de controle, como comandos de controle provenientes do dispositivo de controle remoto 3. Na Figura 1, os elementos correspondentes de cada dispositivo de usuário 25-1 a 25-3 são indicados com um número de referência similar que compreende um prefixo 1, 2 ou 3, de modo a se referir aos respectivos dispositivos de usuário correspondentes 25-1, 252, 25-3. Abaixo, os elementos do dispositivo de usuário 25-1 serão descritos em detalhe, mas a descrição também se aplica aos elementos correspondentes do dispositivo de usuário 25-2 e do dispositivo de usuário 25-3.
[034] O dispositivo de usuário 25-1 compreende um controlador 28-1. O dispositivo de usuário 25-1 pode ter uma memória (não mostrada) que inclui, por exemplo, um identificador de dispositivo armazenado, embora isso não seja necessário. Um identificador pode ser disponibilizado no dispositivo 25-1 de uma maneira diferente, por exemplo, por meio de uma solução configurável por hardware (não mostrada), como um conjunto de elementos de jumper (ponte de ligação) ou chaves DIP (Dual In-line Package, ou pacote duplo em linha). O dispositivo 25-1 compreende adicionalmente um
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22/54 transmissor óptico 26-1 que é disposto de modo a fornecer um sinal óptico que pode ser recebido pelo dispositivo de controle remoto 3. 0 sinal óptico fornecido pelo transmissor óptico 26-1 pode ser, por exemplo, um sinal óptico infravermelho, embora isso não seja uma exigência por si só (um sinal óptico de qualquer outro comprimento de onda pode também ser aplicado). 0 sinal óptico transmitido por transmissão óptica 26-1 é um sinal óptico de modulado por intensidade que é gerado com o uso de um modulador 30-1 sob o controle do controlador 28-1. Em particular, o controlador 28-1 codifica um identificador binário do dispositivo de usuário 25-1 em uma pluralidade de partes de sinal, incluindo uma parte de header (cabeçalho ou bloco de dados inicial) e/ou uma parte de trailer (bloco de dados final) no inicio ou no final da sequência. Embora tanto um cabeçalho quanto um trailer possam ser incluídos no sinal óptico, isso não é necessário em todas as implementações. Em outras modalidades, o cabeçalho ou o trailer pode estar ausente, e mesmo tanto o cabeçalho como o trailer podem estar ausentes em modalidades em que a primeira e a última partes de sinal podem ser reconhecidas de outro modo. Consecutivamente, as partes de sinal montadas são utilizadas pelo controlador 28-1 para controlar o modulador 30-1 como, por exemplo, modular o sinal óptico transmitido pelo transmissor óptico 26-1 para incluir as partes de sinal montadas. A maneira de codificar o identificador do dispositivo de usuário 25-1 em várias partes de sinal será explicada mais adiante. Os dispositivos de usuário 25-2 e 25-3 operam de maneira similar. Opcionalmente, os identificadores podem ser pré-programados em uma memória ou outro elemento dos dispositivos 25-1, 25-2 ou 25-3.
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Entretanto, outra opção é que tais identificadores sejam fornecidos por ou gerenciado com o uso de um servidor. Tal servidor poderia ser externo ao dispositivo de controle remoto 3 e aos outros dispositivos 25-1 a 25-3, ou poderia ser integrado a qualquer um dos dispositivos (3, 25-1, 25-2, 25-3) presentes no sistema. A Figura 1 mostra um servidor ou unidade de gerenciamento 21 opcional que faz interface com o dispositivo 3 e com os dispositivos 25, de modo a manter o design simples do dispositivo 3. Esse servidor ou unidade de gerenciamento 21 pode ser responsável pela distribuição de identificadores (únicos da rede local) como um endereço de internet. Os identificadores podem também ser codificados por codificação rígida (hardcoding) na camada de acesso ao meio ou camada de link de dados (modelo OSI) e ser exclusivos como ou sendo um endereço MAC na maioria das tecnologias de rede IEEE 802 como Ethernet, redes sem fio 802.11, Bluetooth etc.
Outra atribuição de identificador poderia ser baseada em técnicas de pareamento onde um dispositivo de controle é colocado em contato próximo com o sinalizador e, na sequência, o dispositivo de controle reconhece o sinalizador e atribui um código de identificação.
[035] No sistema ilustrado na Figura 1, há três dispositivos 25-1, 25-2 e 25-3 que podem ser controlados. Esses dispositivos podem representar lâmpadas, quadros de foto, dispositivos de controle de ar, sistemas de áudio, consoles de jogos, televisões, leitores/reprodutores de mídia etc. Cada dispositivo 25-1, 25-2 e 26-3 compreende, respectivamente, um transmissor óptico 26-1, 26-2 e 26-3 que é operável como um sinalizador para comunicação óptica com o dispositivo de controle remoto 3. Os sinalizadores 26-1, 26-2
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24/54 e 26-3 são dispostos para transmitir um sinal óptico modulado no comprimento de onda infravermelho. 0 sinal óptico é, de preferência, omnidirecional, isto é, transmitido em muitas direções e não particularmente focalizado em uma direção específica, de modo que possa ser recebido em uma grande parte do ambiente onde os dispositivos 25-1 a 25-3 estão situados.
[036] Em uma modalidade do dispositivo de controle remoto descrito acima, o sensor direcional é disposto de modo a detectar uma direção de entrada ou diferenças entre as direções de entrada dos sinais ópticos recebidos, e o processador é disposto de modo a selecionar o ao menos um dos ditos sinais ópticos recebidos para análise do mesmo, sendo que a seleção depende de uma direção de entrada detectada dos ditos sinais ópticos recebidos. Alternativamente, todos os sinais ópticos são decodificados em paralelo e a seleção pode ser feita posteriormente quando ao menos uma das fontes de sinal for identificada. Opcionalmente, o processador pode ser disposto de modo a rastrear um ou mais sinais ópticos mediante a alteração da dita direção de entrada. Vantajosamente, o sensor direcional possibilita controlar seletivamente um dispositivo de usuário com base na direção dos sinais ópticos recebidos.
[037] Diferentes modalidades do dispositivo de controle remoto podem ser baseadas em diferentes tipos de sensores ópticos direcionais. Por exemplo, de acordo com uma modalidade, o sensor óptico direcional é uma câmera para fornecer imagens ao processador para realizar a dita análise. Entretanto, de acordo com uma outra modalidade, o sensor óptico direcional compreende uma disposição ou agrupamento adequado de fotodiodos p-i-n (isto é: diodes PIN) que
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25/54 possibilita estabelecer a direção de entrada dos sinais ópticos recebidos.
[038] Em uma modalidade do dispositivo de usuário, o dispositivo de usuário compreende uma pluralidade de transmissores ópticos para transmitir os ditos sinais ópticos. Vantajosamente, o dispositivo de controle remoto pode ser habilitado para estabelecer uma orientação espacial ou localização do dito dispositivo de usuário.
[039] Os sinalizadores 26-1 a 26-3 enviam um sinal óptico que compreende um código contendo suas informações de identificação de dispositivo. Os dispositivos 25-1 a 25-3 podem ser dispostos para enviar o código continuamente enquanto estiverem ligados, ou podem ser dispostos para enviar o código em resposta a qualquer evento ou sinal de disparo. Por exemplo, em algumas modalidades, um sinal de disparo geral pode ser transmitido pelo dispositivo de controle remoto 3 quando o dispositivo é pego por um usuário, por exemplo, em resposta a um sinal fornecido por um sensor de aceleração (não mostrado) incluído no dispositivo de controle remoto 3. Em outras modalidades, um usuário pode pressionar o botão 16 no dispositivo de controle remoto 3 para enviar um sinal de disparo geral.
[040] A Figura 2 ilustra esquematicamente uma imagem recebida pelo dispositivo de controle remoto da Figura 1. Para identificar um dispositivo específico 25-1 para controle do mesmo, o usuário aponta o dispositivo remoto 3 na direção do dispositivo 25-1 que quer selecionar. A câmera 5 no dispositivo de controle remoto 3 captura uma imagem que poderia parecer a imagem ilustrada na Figura 2. No caso de o sensor óptico 5 ter um ângulo de visão amplo, vários
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26/54 sinalizadores 26-1, 26-2 e 26-3 ficarão visíveis na imagem, conforme ilustrado na Figura 2. Adicionalmente, como resultado da óptica do sensor óptico 5, a imagem do sensor 35 é uma projeção espelhada do ambiente imageado (simétrica ponto a ponto em relação ao centro 36 da imagem, sendo que o topo se torna a parte inferior e a esquerda se torna a parte direita). Os dispositivos que são vistos pela câmera sob diferentes ângulos em relação ao eixo geométrico central serão apresentados em locais diferentes na imagem 35. Entretanto, para não obscurecer a compreensibilidade do exemplo para o presente ensinamento, assume-se aqui que os dispositivos 25-1, 25-2 e 25-3 estejam situados no topo um do outro, conforme ilustrado na Figura 1. 0 transmissor óptico ou sinalizador 261 para o qual o usuário está apontando o dispositivo de controle remoto 3 estará mais próximo ao centro do sensor de imagem 36, conforme indicado na Figura 2. Com base nisso, o processador 6 do dispositivo de controle remoto 3 pode selecionar o dispositivo 25-1 como sendo o dispositivo a ser controlado, e começa a seguir o sinal transmitido pelo transmissor óptico 26-1. Alternativamente, outros critérios de seleção podem ser usados para selecionar o dispositivo a ser controlado. Além disso, essa seleção não precisa acontecer imediatamente após o recebimento de um ou mais sinais ópticos, mas poderia ocorrer simultaneamente com outras etapas do processo de identificação ou todas no final.
[041] O processamento de sinal no dispositivo de controle remoto 3 detecta primeiro as regiões de blob (isto é, a área, contorno de pontos de luz individuais) correspondendo aos transmissores ópticos 26-1, 26-2 e 26-3 na imagem 35. Em seguida, a posição e as características de
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27/54 intensidade de blob são extraídas das blobs detectadas. A partir da imagem de amostra 35 ilustrada na Figura 2, é possível extrair características como coordenada x de posição na imagem 35, coordenada y de posição na imagem 35, intensidade de cada blob, comprimento de onda, ângulo em relação a um eixo geométrico central 20 (vide Figura 1) , e outras possíveis características que possam contribuir para a identificação e a seleção.
[042] Como pode ser entendido, durante a análise de um sinal óptico recebido de um dispositivo de usuário, ao segurar o dispositivo de controle remoto 3, nem sempre o usuário mantém completamente fixo o dispositivo de controle remoto 3. Portanto, caso o usuário tencione controlar o dispositivo de usuário 25-1, como resultado do movimento das mãos do usuário, o sinal óptico que corresponde ao transmissor óptico 26-1 (por exemplo, conforme ilustrado na Figura 2) irá se mover na imagem 35 durante a análise. Conforme será explicado abaixo, o processador 6 do dispositivo de controle remoto 3 seguirá o sinal óptico na imagem recebida. Contanto que o sinal óptico seja transmitido com um estado de sinal alto, seguir o sinal óptico correspondente ao transmissor 26-1 na imagem 35 pode ser uma tarefa simples com o uso de algoritmos padrão. Entretanto, assim que o sinal óptico assume um estado de sinal baixo, o processador pode não mais ser capaz de seguir o sinal do transmissor óptico 2 6-1 na imagem 35. O processador pode perder o rastro do sinal apenas depois de deixar de ver a blob por vários quadros consecutivos. Caso o processador não veja a blob durante um possível período baixo, por exemplo, um ou dois quadros, a interrupção será reconhecida como um estado 'baixo'. Enquanto isso, o
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28/54 acompanhamento continuará, embora a blob especifica não tenha sido vista.
[043] Se os estados de sinal alto e baixo corresponderem aos estados 'ligado' e 'desligado' do transmissor óptico, em particular durante o periodo 'desligado', o sinal óptico poderá ser perdido. Entretanto, também nos casos em que o sinal óptico é modulado entre as intensidades alta e baixa, mas não é desligado completamente durante o estado de sinal baixo, a razão entre sinal e ruido (SNR) durante os estados de sinal baixos ainda será consideravelmente mais baixa em comparação com a SNR durante o estado de sinal alto. Para otimizar o rastreamento de blob, pode ser usado um código com o número máximo de periodos de estado alto e um número minimo de periodos de estado baixo. De preferência, a duração dos estados de sinal baixos é minimizada em comparação com a duração dos estados de sinal altos. Os estados de sinal baixos podem ter durações minimas e fixas e servem principalmente como delimitadores dos estados de sinal altos. Os estados de sinal baixos, nesse caso, possibilitam que o processador 6 reconheça os estados de sinal altos e meça suas durações ao longo do tempo. As informações a serem transmitidas nessa modalidade são codificadas na duração dos estados de sinal altos.
[044] Em uma modalidade do código, a duração dos estados de sinal altos pode ser selecionada para ser mais longa que as durações dos estados de sinal baixos. Por exemplo, os comprimentos granulados dos periodos baixos podem ser apenas o menor comprimento possivel. Os sinais ópticos estabelecidos dessa maneira são otimizados para serem 'seguiveis' pelo dispositivo de controle remoto. Isto se deve
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29/54 ao fato de que os estados baixos não podem ser seguidos, uma vez que não há luz. Por exemplo, se o sinal óptico for um sinal óptico modulado liga-desliga ( 'on-off'), é importante que o sinal óptico fornecido consista principalmente de estados 'ligado' com apenas alguns estados 'desligado' . Isso se deve ao fato de que o sinal óptico pode ser facilmente seguido desde que esteja no estado 'ligado' (ou estado de sinal alto). Entretanto, enquanto estiver no estado 'desligado', o controle remoto perde o rastro do sinal.
[045] Os sinais ópticos, conforme fornecidos com os códigos acima, possibilitam transportar dados que incluem um identificador, e podem ser otimizados para possibilitar o seguimento do sinal pelo dispositivo de controle remoto, caso o dispositivo de controle remoto não seja mantido fixamente pelo usuário enquanto este o aponta
| para um | dispositivo | de | usuário. Esse | tipo | de | sinal | é, |
| portanto, | vantajoso | para | transmitir um | sinal | identificador | ||
| remotamente através | de | uma interface | de | ar | para | um |
dispositivo portátil que o recebe.
[046] Nos métodos e disposições propostos, os padrões de sinal que representam o identificador ou a mensagem podem ser transmitidos sucessivamente, e um receptor pode começar a decodificação dinamicamente em qualquer momento no tempo (até mesmo a meio caminho da transmissão) . Quando for necessário aguardar um preâmbulo, pode ser introduzido um atraso médio de 50% da duração da transmissão (máximo de 100%) . O receptor proposto começa a decodificação imediatamente, e economiza, em média, 50% do tempo de detecção da duração da transmissão (máximo de 100%). O receptor será capaz de detectar um padrão de sinal quando todas as suas
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30/54 partes de sinal estiverem em um fragmento de sinal de palavras de código repetidas sucessivamente, mesmo tendo a parte do sinal de sincronização no meio. Assim, o ID ou a mensagem pode ser transmitida constantemente, sendo que a sincronização está presente antes e depois da carga útil. Dessa forma o receptor pode aceitar a sincronização antes ou depois, ou mesmo no meio da carga útil, se múltiplas partes de sinal forem usadas para as palavras de dados de uma mensagem.
[047] A Figura 3 ilustra esquematicamente um código para um sinal óptico de acordo com a presente invenção. O código define como codificar um identificador de um dos dispositivos de usuário (25-1, 25-2, 25-3) em um sinal óptico para transmissão. Na modalidade exemplificadora do código, cada parte de sinal consiste em um estado de sinal baixo inicial ou final durante um periodo baixo e um estado de sinal alto durante um periodo alto. Os diferentes tipos de partes de sinal podem incluir 4 tipos de bits duplos, sendo que cada um representa valores diferentes de dois bits de uma palavra de dados, também chamados de pares de bits. O código também tem um tipo de sincronização que representa um limite da palavra de dados. O formato de mensagem de camada fisica das mensagens de identificação pode ser da seguinte forma. O formato começa com um simbolo de cabeçalho para fins de sincronização. O cabeçalho é único e não pode ocorrer em simbolos de dados. O cabeçalho é codificado pelo tipo de sincronização.
[048] O sinal óptico compreende uma sequência de partes de sinal, por exemplo, uma parte de sinal de sincronização seguida de 4 partes de sinal de dados, que também podem ser chamadas de partes de sinal da carga útil.
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Uma parte de sinal de sincronização pode preceder a parte de carga útil como um cabeçalho e/ou pode seguir as partes de carga útil para constituir uma parte de sinal de trailer indicando o final do sinal óptico. No exemplo, o identificador pode consistir em 8 bits de dados. Os 8 bits do identificador são subdivididos pelo controlador 28-1 do dispositivo de usuário 25-1 em pares de bits. Cada par de bits compreende dois bits do identificador de 8 bits. Como deve-se considerar, em implementações diferentes, também é possivel codificar bits únicos ou tripletos de bits ou um número diferente de bits; o número de bits codificados em cada parte de sinal pode ser escolhido pelo versado na técnica.
[049] Cada par de bits é codificado em uma respectiva parte de sinal da carga útil. Assumindo-se que o código de identificação tenha N bits de largura, uma mensagem completa pode conter (1+N bits/2) marcas e a mesma quantidade de espaços. Os pares de bits acima são mapeados em símbolos de canal de comprimento variável de acordo com uma tabela de códigos. Os pares de bits podem ser codificados de modo que suas informações sejam transmitidas na duração do estado de sinal alto do sinal óptico.
[050] Uma implementação do decodifreader recebe dados de brilho de blob como entrada, onde a 'marca' pode ser detectada como um sinal de brilho disponível. Um 'espaço' pode ser detectado como blob na memória do rastreador de blobs, mas nenhum ou um sinal de baixo brilho. A duração dos eventos de marca e espaço pode ser contada em unidades do relógio da amostra (= velocidade de quadros da câmera em FPS (quadros por segundo)), também chamado de relógio receptor real.
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32/54 [051] À medida que os relógios de transmissão e de recepção funcionam de forma assíncrona, o relógio receptor real poderia funcionar mais lentamente em comparação com o valor de projeto (chamado de relógio receptor predeterminado). De maneira similar, o relógio de transmissão real pode funcionar mais lentamente ou mais rapidamente que o relógio de transmissão com valor de projeto. Como resultado, as durações dos símbolos recebidos diferem das durações dos símbolos transmitidos ideais. Portanto, o decodifreader precisa aceitar alguma variação no comprimento do símbolo recebido. Os símbolos de canal podem ser decodificados com uma tabela de decodifreader de canal que tem, por respectivas durações recebidas, o tipo de parte de sinal correspondente, por exemplo o valor do par de bits ou o tipo de sincronização. A tabela de decodifreader de canal pode manter durações de símbolo máximas e mínimas para cada possível símbolo de canal. O decodifreader de canal procura por (válidas) durações de marca e espaço recebidas. Uma máquina de estado com decodifreader de dados pode ser acionada pela recepção do símbolo de sincronização e pode reconstruir os dados de identificação com base nos tipos de partes de sinal detectados.
[052] Na modalidade, as várias configurações de bit possíveis de cada par de bits podem ser codificadas e decodificadas com base no código na tabela mostrada na Figura 3. A tabela tem as seguintes linhas que definem os parâmetros do código exemplificador:
- Velocidade de quadros da câmera 120 Hz; definindo a taxa do relógio receptor predeterminado. A taxa de amostragem da câmera, ou a velocidade de quadros, é
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33/54 ajustada para 120 Hz. Devido a um projeto de obturador deslizante, o momento real de amostragem de blobs pode depender da posição da blob no campo do sensor. Isso causa um desvio de amostragem que depende da velocidade máxima de movimentação que é permitida durante a detecção de códigos de identificação. A velocidade máxima de movimento é vinculada ao valor-limite definido no rastreador de blobs. Por exemplo, quando se supõe um limiar de detecção de blob de 75 pixels (em uma imagem de 768 pixels), o desvio máximo de amostragem torna-se 1/120 * 75/768 = 0,814 ms. Na prática, o limite pode ser menor, mas 75 pixels poderia ser um limite superior para especificar o desvio máximo do processo de amostragem.
- Comprimento da carga útil: 8 bits; definindo o comprimento da palavra de dados ou identificador.
- Limiar do rastreador de blobs: 100 pixels; definindo a capacidade de rastrear um sinal óptico em uma imagem de câmera durante os movimentos do usuário.
- Desvio do relógio de sinalizador: 0,1 ms, pico; definindo o nível de pico de desvio no relógio transmissor. Na prática, o código de identificação pode ser gerado por um microcontrolador. O desvio de temporização pode ocorrer, mas pode ser significativamente menor em comparação com desvio do sensor. Um desvio de temporização máximo razoável para a geração de código de sinalizador é de 30 ps.
- Tolerância de relógio alvo: 3,0%; definindo a tolerância mínima do relógio receptor.
- Comprimento mínimo de decodifreader: 1 clk; definindo o comprimento detectável mais curto no período de relógio do relógio receptor predeterminado.
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- Zona de violação: 0 elk; definindo se a sequência de comprimentos detectáveis tem ou não números ausentes para detecção de erro.
- Razão entre TxClk e RxClk: 2,0; definindo a razão de relógio entre o relógio transmissor e o relógio receptor predeterminado.
- Partes de sinal. A tabela mostra 5 partes de sinal, indicadas por um rótulo como bOO, seguido do comprimento nominal em períodos de relógio do relógio receptor predeterminado, o comprimento granulado em períodos de relógio do relógio receptor predeterminado, e os comprimentos mínimo e máximo do período de relógio do relógio receptor predeterminado para detecção correta:
| b00 | 1 | 1,5 | 2 | 0,738 | 1, | 258 |
| bOl | 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 |
| [053] | As | partes | de | sinal bOO a b03 podem |
codificar dois bits, como os pares de bits acima. A parte de sinal b04 pode codificar a parte de sinal de sincronização.
- Duração. Nem todos os valores de carga útil irão resultar na mesma duração de transmissão. O sistema de codificação exemplificador tem símbolo de sincronização de comprimento fixo, duração de espaço fixa e duração de marca de comprimento variável. Isto faz com que o comprimento do código (expressado em períodos de relógio do relógio receptor predeterminado) e a duração da transmissão (em segundos) dependam do conteúdo do código. Devido à codificação, as informações de identificação com mais '0' resultarão em
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35/54 mensagens mais rápidas que as informações de identificação com mais '1' . 0 comprimento do código depende do número de bits codificados nas mensagens, enquanto a transmissão mais rápida pode ser alcançada com o uso de um comprimento de carga útil mais curto ou permitindo apenas um subconjunto de todas as palavras de código disponíveis. A tabela mostra a duração dos padrões de sinal para os parâmetros do código descritos acima, em função dos valores mínimos, médio e máximo em períodos de relógio do relógio receptor predeterminado e do tempo.
Duração Mín. 23,0 Médio 35,0 Máx. 47,0 clks
Duração Mín. 0,2 Médio 0,3 Máx. 0,4 s
- Limite da velocidade relativa do apontador 0,333; definindo a velocidade relativa do movimento para rastrear um sinal que tem estados de sinal baixos, conforme definido no código. A velocidade do apontador durante processo de seleção é limitada pelo comprimento máximo da sequência do estado de sinal baixo no sinal codificado. O rastreador de blobs pode operar com um limiar fixo e possibilitar deslocamento máximo apenas entre detecções sucessivas de blobs. A consequência é um limite de velocidade inversamente proporcional ao comprimento da sequência de espaço:
l + se-quênoía jsais longa de espaçe
As velocidades do apontador podem ser expressadas em [rad/s]
- Tolerância de relógio total do sistema: 4,104%; definindo o desvio permitido resultante do relógio receptor real em relação ao relógio receptor predeterminado.
[054] A codificação do código de acordo com os parâmetros acima pode ser feita pelo controlador 28-1 do
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36/54 dispositivo de usuário 25-1. Em seguida, o controlador opera o modulador 30-1 para modular o sinal óptico transmitido pelo transmissor óptico 26-1. A decodificação do código de acordo com os parâmetros acima pode ser feita pelo processador 6 do dispositivo de controle remoto 3. No exemplo, os comprimentos granulados expressados em períodos de relógio transmissor são 3, 7, 11, 15 e 19. Para todos os comprimentos granulados usados no código há uma fração de 0,5 periodo de relógio do relógio receptor predeterminado.
[055] Para a decodificação no exemplo acima com referência à Figura 3, a faixa esperada de valores detectados é sempre 2, isto é, o comprimento nominal e esse valor mais um. A decodificação no processador do dispositivo de controle remoto pode, para este efeito, ter uma tabela de valores esperados e valores nominais correspondentes, ou sequências de valores esperados e partes de sinal correspondentes. Para o comprimento usado mais longo de 9,5 períodos de relógio do relógio receptor predeterminado, a margem de relógio é a mais rigorosa, de 4,1%, que determina a tolerância de relógio total do sistema. As tolerâncias de relógio reais somadas dos relógios receptor e transmissor devem estar dentro dessa tolerância total. Em modalidades adicionais, por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 6 a 8, outros comprimentos granulados foram selecionados. Em tais códigos, a margem de relógio é diferente, conforme indicado nas respectivas figuras pelos comprimentos mínimo e máximo do período de relógio do relógio receptor predeterminado para detecção correta.
[056] O sistema de detecção de código de identificação pode, ao contrário da maioria dos sistemas de comunicação, não ser limitado por ruído. Em vez disso, uma
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37/54 causa primária de erros está na perda do sinal de brilho. Isto acontece quando a blob excede os limites do sensor, mas também quando os objetos se situam na linha de visão entre o sinalizador e o sensor. Em ambos os casos o receptor irá detectar mais estado de sinal baixo do que a quantidade de que foi transmitida. Outra razão para perder o sinal de brilho pode ser causada por erros do rastreador de blobs. Alguma fonte de luz pode assumir a posição de id de blob de outra fonte, o que pode afetar períodos baixos e altos. A fim de minimizar as falhas de detecção, o decodifreader pode verificar o comprimento de sequência tanto do espaço inicial quanto do espaço final.
[057] Em uma modalidade, o processador é disposto de modo a decodificar as partes de sinal mediante, para cada parte de sinal, a detecção do comprimento do período alto. Para um código que também tem múltiplos comprimentos de granulado para o período baixo, chamados também de espaços, o processador pode ser disposto de modo a, para cada parte de sinal, detectar o comprimento do período alto e separadamente detectar o comprimento de um período de
| sinal baixo | adjacente. Com | base em ambos os comprimentos | |||
| detectados, | a respectiva | parte | de sinal | pode | ser |
| decodificada | Alternativamente, o | processador | pode | ser | |
| disposto de | modo a detectar | , para | cada parte de | sinal, | uma |
| combinação | de um período | alto e | um período | baixo, | por |
exemplo, mediante a detecção do comprimento do período alto e detectando o comprimento do período de sinal anterior e/ou seguinte. A combinação detectada é subsequentemente decodificada no respectivo tipo de parte de sinal.
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38/54 [058] Em uma modalidade do sistema de controle remoto, múltiplos códigos podem ser usados no mesmo ambiente, por exemplo diferentes dispositivos de usuário que usam identificadores ou palavras de dados de diferentes comprimentos, por exemplo 8 bits e 12 bits. Para distinguir os vários códigos, o que exige a acomodação de um ou mais sinais ópticos recebidos tendo respectivos padrões de sinal diferentes de acordo com respectivos sistemas de código diferentes, cada sistema de código pode ter um respectivo tipo de parte de sinal de sincronização diferente representando um limite da palavra de dados. Para decodificar corretamente diferentes sistemas de código, o processador pode ser disposto de modo a detectar um respectivo sistema dentre os sistemas de código com base em uma respectiva parte de sinal de sincronização diferente. Subsequentemente, o processador decodificará as partes de sinal de acordo com o respectivo sistema dentre os sistemas de código, por exemplo com o uso de respectivas tabelas de decodificação diferentes.
[059] A Figura 4 ilustra esquematicamente um método de análise de sinais ópticos para identificação de um ou mais dispositivos de usuário em um dispositivo de controle remoto de acordo com a presente invenção. Opcionalmente, o método começa na etapa 54 pelo dispositivo de controle remoto 3 fornecendo um sinal de disparo, por exemplo, através da unidade de comunicação de dados 10 para todos os dispositivos no ambiente para acionar os dispositivos de usuário 25-1 a 253 para começar a transmitir um sinal de identificador óptico. Em uma implementação diferente, os sinais de identificador ópticos podem, por exemplo, ser continuamente enviados de
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39/54 maneira repetitiva pelos dispositivos 25-1 a 25-3 e, nesse caso, o método começa pela recepção dos sinais de identificador ópticos na etapa 55 quando o dispositivo de controle remoto é apontado para os dispositivos 25-1 a 25-3. Uma outra opção é que o sinal de identificador óptico é repetido um número predeterminado de vezes (por exemplo, lx, 2x, 3x, 4x, 5x, 6x, . . . ) após o recebimento pelos dispositivos 25-1 a 25-3 de um sinal de disparo fornecido pelo dispositivo de controle remoto 3. Para evitar pausas na transmissão entre sinais de identificador ópticos, ao repetir o sinal de identificador óptico, o cabeçalho do próximo sinal de identificador óptico repetido pode ser transmitido imediatamente após um trailer do sinal de identificador óptico atual. Nesse caso, o zero inicial do símbolo do cabeçalho se sobrepõe ao símbolo do trailer do identificador anterior. Outra opção é que o dispositivo de controle remoto esteja no modo suspenso, e algum disparador interno (por exemplo, gerado devido à operação do usuário do dispositivo de controle remoto 3) seja necessário para ativar o dispositivo de controle remoto 3 para começar a receber os sinais ópticos na etapa 55. Em qualquer caso, os sinais ópticos transmitidos por um ou mais dispositivos de usuário 25-1 a 25-3 são recebidos na etapa 55 do método mostrado na Figura 4. A etapa 54 pode ser feita apenas uma vez, ou a cada tantos quadros repetidos. A etapa 55 pode também ser executada uma vez ('ligar câmera') ou a cada quadro ('receber quadro').
[060] Na etapa 56, o processador determina se a imagem contém apenas um único sinal óptico ou se múltiplos sinais ópticos estão presentes na imagem recebida do sensor óptico direcional 5. No caso de múltiplos sinais ópticos
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40/54 estarem presentes na imagem 35 recebida do sensor óptico 5, um método continua na etapa 59, sendo que ao menos um dos sinais ópticos recebidos é selecionado como o sinal óptico candidato para que o dispositivo de usuário seja controlado. As etapas 56 e 59 podem ser de repetidas com base em quadros. Como pode ser entendido, dependendo da implementação, mais de um sinal óptico recebido pode ser selecionado como um sinal candidato. Além disso, a etapa de seleção do sinal candidato pode ser realizada no início do método (conforme ilustrado na Figura 4) ou durante qualquer uma das etapas subsequentes, ou mesmo no final do método.
[061] A etapa 60 e a sequência das etapas 64 a 76 do método são, então, realizadas simultaneamente, por exemplo, como sequências de execução (threads) paralelas. Na etapa 60 (sequência de execução direita) do método, o processador 6 executa o rastreamento de blob acompanhando o ao menos um sinal óptico selecionado na etapa 59, e o processador deve seguir esse sinal enquanto o sinal óptico estiver sendo recebido e analisado, pelo menos até que o padrão de sinal tenha sido completamente recebido. A sequência de execução esquerda (etapas 64 a 76) pode também envolver alguma repetição para decodificar a sincronização e a carga útil de um ou mais sinais ópticos. Deve-se notar que a ordem específica dessas etapas de reconhecimento de partes de carga útil e partes de sincronização do sinal pode ser diferente dependendo do código real. Finalmente, ambas as sequências de execução terminam após um identificador ser reconhecido.
[062] No exemplo, embora o processador 6 continue rastreando o ao menos um sinal óptico, o processador
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41/54 também começa a analisar o ao menos um sinal óptico nas etapas 64 a 76. Na etapa 64, o processador 6 reconhece as partes de sinal que estão presentes no sinal óptico, por exemplo, ao reconhecer os locais dos estados de sinal baixos no sinal óptico considerado. Na etapa 66, a parte de sinal sendo recebida é lida pelo processador, começando com a primeira parte de sinal. Na etapa 68, o processador determina se uma parte de sinal recebida é uma parte de sinal do tipo sincronização. 0 código pode ter apenas um tipo de sincronização indicando o limite da palavra de dados, ou tipos de sincronização diferentes, como um tipo de cabeçalho e/ou um tipo de trailer, ou um tipo de sincronização codificado que indica o código usado para codificar a palavra de dados.
[063] Se a parte de sinal for uma parte de sinal do tipo sincronização, o processador na etapa 69 espera pela próxima parte e retorna para a etapa 66. No caso em que a parte de sinal lida na etapa 66 não é uma parte de sinal do tipo cabeçalho, então na etapa 72 o processador pode determinar se a parte de sinal recebida é uma parte de sinal de sincronização de tipo diferente. Se a parte de sinal não for uma parte de sinal do tipo sincronização, então na etapa 73 o processador estabelece que a parte de sinal é uma parte de sinal do tipo carga útil, e decodifica o valor da parte de sinal representado. O valor da parte de sinal é armazenado na memória 7 para uso futuro. Para decodificar os comprimentos granulados discutidos acima, o decodifreader traduz o conjunto dos comprimentos detectados de uma parte de sinal de acordo com as faixas de valores associadas aos respectivos comprimentos granulados. Para este efeito, as faixas de valores podem ser armazenadas em uma tabela de decodificação,
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42/54 ou em um circuito lógico de decodificação, ou em uma subrotina de instruções do processador de decodificação.
[064] O método, após a etapa 73, continua com a etapa 69 (esperar pela próxima parte de sinal). Se na etapa 72 o processador determinar que uma palavra de dados completa é recebida, ou uma próxima parte de sinal recebida é uma parte de sinal do tipo sincronização, o método continua na etapa 75 onde o processador 6 recupera os valores de parte de sinal decodificados e armazenados da memória 7 e compõe o identificador representado pelo sinal óptico a partir desses valores de parte de sinal. Então, na etapa 7 6, ao usar o identificador recebido do dispositivo de usuário 25-1, o processador 6 identifica o dispositivo de usuário 25-1, estabelecendo qual é esse dispositivo. O método de identificação então termina e pode, obviamente, ser seguido (como geralmente será o caso) pelo usuário que estiver controlando o dispositivo de usuário 25-1. O dispositivo de controle remoto pode reiniciar o método se o usuário apontar em uma direção diferente ou pode desativar o dispositivo de controle remoto quando colocado em repouso.
[065] As próximas etapas, que não são mostradas na Figura 4, mas podem seguir o método de identificação, podem, por exemplo, ser a seleção do módulo de controle correto 12 pelo dispositivo de controle remoto para controlar o dispositivo de usuário identificado 25-1. Por exemplo, vários módulos de controle podem estar presentes no dispositivo de controle remoto, em hardware ou software codificado, e podem ser aplicados pelo dispositivo de controle remoto para controlar o dispositivo 25-1. Alternativamente, também é possível que o dispositivo de
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43/54 controle remoto, ao identificar o tipo de dispositivo 25-1, recupere o módulo de controle correto e possa ser uma interface de usuário relevante, a partir de uma fonte externa. Essa pode ser o servidor ou a unidade de gerenciamento 21. Ela pode receber essas informações do servidor 21 direta ou indiretamente, isto é, o servidor 21 pode fazer parte e, portanto, estar conectado a uma rede maior (e até uma intranet ou a internet) . Por exemplo, o dispositivo de controle remoto pode recuperar o módulo de controle ou a interface de usuário a partir do próprio dispositivo 25-1, ou este (a) pode ser recuperado(a) de um servidor remoto. Então, ao receber a entrada do usuário, o dispositivo de controle remoto envia comandos de controle para o dispositivo de usuário 25-1 por meio da unidade de comunicação de dados 10, e da correspondente unidade de comunicação de dados 32-1 do dispositivo de usuário 25-1.
[066] Outra opção de análise que pode ser implementada é a possibilidade de selecionar mais de um sinal óptico (blob) em uma única ação de seleção. Isso pode, por exemplo, ser indicado antes das etapas de identificação e de análise. Por exemplo, todas as posições de blob e informações de identificação podem estar na memória 7 do controle remoto 3. Alternativamente, esses dados podem ser obtidos pelo dispositivo de controle remoto 7 a partir do servidor 21. Ά seleção de sinais de identificador ópticos poderia ser baseada em uma relação entre suas posições e/ou códigos de identificação. As possibilidades são, por exemplo, a seleção de um grupo de dispositivos (cada dispositivo equipado com um único sinalizador) ou a detecção de uma orientação de um dispositivo em relação ao controle remoto
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44/54 e/ou a um ambiente. Neste último caso, o dispositivo 25-1 pode ser equipado com vários sinalizadores que, por exemplo, transmitem identificadores únicos idênticos, similares ou diferentes (um dispositivo de usuário com múltiplos identificadores) para possibilitar que o dispositivo de controle remoto 3 reconheça e selecione todos os sinais correspondentes. A partir da imagem, se o dispositivo de controle remoto 3 estiver ciente das posições de cada transmissor óptico no dispositivo 25-1, a orientação ou posição relativa poderá ser calculada e uma função de controle correspondente poderá ser ativada (com ou sem auxilio do servidor 21).
[067] A Figura 5 ilustra esquematicamente um método de composição de um sinal óptico para identificação de um dispositivo de usuário. O método pode ser aplicado em um dispositivo de usuário 25-1. O método da Figura 5 começa na etapa 80, quando o identificador de dispositivo de usuário do dispositivo de usuário é separado em pares de bits. A partir dos pares de bits separados, na etapa 81, o controlador 28-1 do dispositivo de usuário 25-1 compõe as partes de sinal, precedidas e/ou terminadas por uma parte de sinal do tipo sincronização. Na etapa 83, o controlador 28-1 seleciona as partes a serem enviadas (por exemplo, cabeçalho primeiro, segundo, terceiro... etc.). Então, na etapa 85, o controlador opera o modulador 30-1 de acordo com os periodos de estado de sinal alto e estado de sinal baixo dos quais as partes de sinal consideradas são compostas. Por exemplo, o modulador pode aplicar um estado de sinal alto quando recebe um '1' do controlador 28-1, e um estado de sinal baixo quando recebe um '0' do controlador 28-1.
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45/54 [068] Um sinal de dados é fornecido ao modulador para possibilitar a modulação do sinal óptico de acordo com um padrão de sinal de partes de sinal. O padrão de sinal identifica de modo inequivoco o dispositivo de usuário. O sinal óptico agora tem estados alto e baixo de sinal que constituem as partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado. Cada parte de sinal tem ao menos um estado de sinal baixo durante um periodo baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um periodo alto. Os periodos baixo e alto têm comprimentos granulados, enquanto a temporização dos periodos é controlada com o uso de um relógio transmissor. Os diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal. Para codificar bits de dados reais do identificador no partes de sinal, os respectivos comprimentos granulados podem ser derivados de uma tabela de codificação armazenada no controlador, ou em um circuito codificador ou um programa de sub-rotina de codificação executado pelo processador. Na codificação, cada comprimento granulado é mais longo que um periodo de relógio do relógio receptor predeterminado e é um número inteiro de periodos de relógio do relógio transmissor. O relógio transmissor tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado. A razão de relógio é um número maior que um. Ά razão pode, por exemplo, ser uma razão de número inteiro igual a 2, 3 ou 4, ou um número racional como 2,5. Um número racional é um número que pode ser escrito como uma razão. Isso significa que o mesmo pode ser escrito como uma fração, na qual tanto o numerador (o número de cima) quanto o denominador (o número de baixo) são números inteiros.
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46/54 [069] Dessa forma, na etapa 85, o sinal óptico é transmitido pelo transmissor óptico 26-1, que está conectado ao modulador para receber os comprimentos granulados para os estados alto e baixo de sinal.
[070] Na etapa 86, o controlador 28-1 pode verificar se o método pode ser interrompido. Por exemplo, isso pode ser em resposta à recepção de um sinal de interrupção, ou em resposta a qualquer outro evento ocorrendo no dispositivo de usuário 25-1. Normalmente, o sinal óptico será retransmitido a partir do início após a última parte de sinal ter sido transmitida. Um intervalo de guarda não é desejado para manter o rastreamento. Alternativamente, em algum ponto o controlador 28-1 pode decidir que a transmissão não é mais necessária, e pode interromper a transmissão na etapa 86. Em outras modalidades, os dispositivos de usuário 25-1 podem ser dispostos para transmitir continuamente o sinal óptico sem interrupções. No caso de o método não precisar ser interrompido na etapa 86, o mesmo continua na etapa 88 na qual o controlador 28-1 pode determinar se a parte de sinal transmitida era uma parte de sinal final (trailer). Se a última parte de sinal transmitida for uma parte de sinal trailer, o método continua na etapa 90 onde a transmissão é reiniciada a partir da primeira parte de sinal do sinal óptico. A etapa 90 é, portanto, uma etapa de reinicio, e o método continua novamente na etapa 83 (seleção da parte de sinal a ser enviada).
| [071] | Se na etapa 88 | for determinado que | a |
| última parte de | sinal enviada não é | uma parte de sinal | do |
| tipo trailer, o | método continua na | etapa 92, indicando | ao |
| controlador que | a próxima parte | de sinal deve ser |
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47/54 selecionada para transmissão. Consequentemente, o método continua novamente na etapa 83. Opcionalmente, o dispositivo 25-1 ou o controle remoto 3 pode fornecer retroinformação ao usuário. Por exemplo, no dispositivo um sinal de LED ou outro indicador (por exemplo, visivel ou audivel) pode ser fornecido após a seleção ou depois de se tornar um candidato à seleção.
[072] A Figura 6 ilustra esquematicamente um segundo código para um sinal óptico de acordo com a presente invenção. A tabela mostrada na figura tem as mesmas linhas conforme descrito com referência à Figura 3. Na modalidade, os comprimentos granulados mais longos são ajustados para ter uma faixa esperada maior de valores detectados de 3, isto é, o comprimento nominal e esse valor mais um, e esse valor menos um. O processador é disposto de modo a decodificar as partes de sinal que têm uma faixa de valores esperados que decodifica um comprimento detectado em um respectivo comprimento nominal, enquanto que a faixa de valores esperados tem dois valores para os periodos alto ou baixo mais curtos, enquanto tem pelo menos três valores para ao menos um periodo alto ou baixo mais longo. Em tais códigos, a margem de relógio para os comprimentos mais longos é menos rigorosa, conforme indicado pelos comprimentos minimo e máximo do periodo de relógio do relógio receptor predeterminado para detecção correta nas respectivas figuras. No exemplo, para acomodar a tolerância de relógio alvo mais alta de 6%, comprimentos granulados mais longos no código foram selecionados para serem 16 e 22 periodos de relógio transmissor, enquanto a faixa esperada de valores detectados é 3 para esses comprimentos. A tolerância de relógio mais
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48/54 rigorosa é encontrada no comprimento granulado 5,5 sendo 7,1%.
[073] Os métodos de correção de erro não são relevantes para um sistema de identificação que usa um comprimento de mensagem curto. Seria necessária uma sobrecarga significativa e isso diminuiria significativamente a eficiência do código. Opcionalmente, as ditas zonas de violação são incluídas nos comprimentos granulados para detecção de erro para evitar que ocorram falhas do decodifreader. Os códigos com espaço de violação possibilitam a detecção de sequências de código inválido devido à continuidade do sinal de brilho. O espaço de violação pode aumentar o comprimento do código.
[074] A Figura 7 ilustra esquematicamente um código que tem zonas de violação para um sinal óptico de acordo com a presente invenção. A tabela mostrada na figura tem as mesmas linhas conforme descrito com referência à Figura 3. Na modalidade exemplificadora, os diferentes comprimentos granulados usados nas partes de sinal para determinar os diferentes tipos de partes de sinal compreendem apenas comprimentos selecionados correspondentes a uma sequência de números não consecutivos de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado. As zonas de violação coincidem com os números ausentes. No dispositivo de controle remoto, o processador é adicionalmente disposto de modo a detecção de erro mediante a detecção de um comprimento correspondente a um número ausente na sequência.
[075] No exemplo, para acomodar uma tolerância de relógio alvo mais alta de 4% e possibilitar uma zona de violação de 1 período de relógio, os comprimentos granulados
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49/54 no código foram selecionados para serem 3, 9, 15, 24 e 32 períodos de relógio transmissor, enquanto a faixa esperada de valores detectados é 3 para os comprimentos 24 e 32. A tolerância de relógio mais rigorosa é encontrada no comprimento granulado 7,5 sendo de 5,2%. Devido às zonas de violação, existem comprimentos ausentes quando a decodificação é feita corretamente. Os comprimentos esperados ausentes nas tabelas de decodificadores são 3, 6, 9 e 13, valores que, quando detectados, serão marcados como errôneos.
[076] A Figura 8 ilustra esquematicamente um código adicional que tem zonas de violação para um sinal óptico de acordo com a presente invenção. A tabela mostrada na figura tem as mesmas linhas conforme descrito com referência à Figura 3. Para acomodar uma tolerância de relógio alvo mais alta de 6% e possibilitar uma zona de violação de 1 período de relógio, os comprimentos granulados no código foram selecionados para serem 3, 9, 16, 24 e 33 períodos de relógio, enquanto a faixa esperada de valores detectados é 3 para os comprimentos 16 e 24, e 4 para o comprimento 33. A tolerância de relógio mais rigorosa é encontrada no comprimento granulado 12, sendo de 7,4 %. Devido às zonas de violação, existem comprimentos ausentes quando a decodificação é feita corretamente. Os comprimentos esperados ausentes nas tabelas de decodif icadores são 3, 6, 10 e 14, valores que, quando detectados, serão marcados como errôneos.
[077] Outras extensões do sistema de código acima podem ser conforme exposto a seguir. Como as palavras de sincronização são exclusivas no sistema de código, é possível inserir um número variável de símbolos de
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50/54 transmissão entre símbolos de sincronização. O decodifreader pode ser disposto de modo a controlar o número variável de símbolos detectando inicialmente uma parte única de sinal de sincronização. Além disso, para estender o código com o uso de novos símbolos de canal, partes de sinal de sincronização adicionais poderíam ser definidas. Os decodificadores correspondentes são dispostos para detectar as durações mínima e máxima adicionais, para assegurar que tais novos símbolos sejam detectados de modo inequívoco e não confundidos com as partes de sinal de sincronização previamente definidas.
[078] A presente invenção foi descrita em termos de algumas modalidades específicas da mesma. Deve-se considerar que as modalidades mostradas nos desenhos e aqui descritas têm apenas propósitos ilustrativos e não são de qualquer maneira ou meio destinadas a serem limitadoras da invenção. Por exemplo, as etapas do método ilustradas nas figuras e descritas acima representam apenas uma possível implementação da invenção. A ordem na qual as etapas são realizadas pode ser diferente, e mesmo algumas etapas podem ser dispensadas em uma implementação diferente. A invenção pode ser implementada por meio de hardware que compreende vários elementos distintos e/ou por meio de um sistema de computador ou processador adequadamente programado. Os respectivos programas podem implementar, pelo menos em parte, os métodos descritos acima quando executados por sistemas de computador ou de processador conforme descritos.
[079] A Figura 9 mostra uma mídia transitória ou não transitória legível por computador, por exemplo, um disco óptico 900. Conforme também ilustrado na figura, as
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51/54 instruções para o computador, por exemplo, um código executável, podem ser armazenadas em uma mídia legível por computador 900, por exemplo, sob a forma de uma série 910 de marcações físicas legíveis por máquina e/ou como uma série de elementos que têm diferentes propriedades ou valores elétricos, por exemplo, magnéticos ou ópticos, diferentes. O código executável pode ser armazenado de forma transitória ou não transitória. Exemplos de mídias legíveis por computador incluem dispositivos de memória, dispositivos de armazenamento óptico, circuitos integrados, servidores, software online etc.
[080] A Figura 10 mostra um diagrama de blocos ilustrando um sistema de processamento de dados exemplifreader que pode ser usado nas modalidades desta revelação. Tais sistemas de processamento de dados incluem as entidades de processamento de dados descritas neste documento, e incluem, mas não se limitam ao dispositivo de controle remoto, ao dispositivo de usuário e ao servidor. Por exemplo, o dispositivo de controle remoto pode ser implementado em um telefone móvel dotado de tal sistema de processamento de dados. O sistema de processamento de dados 1000 pode incluir ao menos um processador 1002 acoplado aos elementos de memória 1004 através de um barramento do sistema 1006. Dessa forma, o sistema de processamento de dados pode armazenar código de programa nos elementos de memória 1004. Adicionalmente, o processador 1002 pode executar o código de programa acessado a partir dos elementos de memória 1004 através do barramento do sistema 1006. Em um aspecto, o sistema de processamento de dados pode ser implementado como um computador que é adequado para
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52/54 armazenar e/ou executar código de programa. Deve-se considerar, entretanto, que o sistema de processamento de dados 1000 pode ser implementado sob a forma de qualquer sistema que inclui um processador e memória capaz de executar as funções descritas neste relatório descritivo.
[081] Os elementos de memória 1004 podem incluir um ou mais dispositivos de memória fisica como, por exemplo, memória local 1008 e um ou mais dispositivos de armazenamento em volume 1010. A memória local pode se referir à memória de acesso aleatório ou outro (s) dispositivo(s) de memória não persistente, geralmente usados durante a execução real do código de programa. Um dispositivo de armazenamento em volume pode ser implementado como uma unidade de disco rigido, um disco de estado sólido ou outro dispositivo de armazenamento de dados persistente. O sistema de processamento 1000 pode incluir também uma ou mais memórias cache (não mostradas) que fornecem armazenamento temporário de pelo menos algum código de programa para reduzir o número de vezes que o código de programa deve ser recuperado do dispositivo de armazenamento em volume 1010 durante a execução. Os dispositivos de entrada/saida (E/S), representados como o dispositivo de entrada 1012 e o dispositivo de saida 1014, podem, opcionalmente, ser acoplados ao sistema de processamento de dados. Exemplos de dispositivos de entrada podem incluir, mas não se limitam a, por exemplo, um microfone, um teclado, um dispositivo apontador como um mouse, uma tela sensivel ao toque ou similares. Exemplos de dispositivos de saida podem incluir, mas não se limitam a, por exemplo, um monitor ou tela, alto-falantes ou similares. O dispositivo de entrada e/ou o dispositivo de saida podem ser acoplados ao sistema de
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53/54 processamento de dados diretamente ou através de controladores de E/S intermediários. Um adaptador de rede 1016 também pode ser acoplado a ou ser parte do sistema de processamento de dados para possibilitar que o mesmo seja acoplado a outros sistemas, sistemas de computador, dispositivos de rede remota e/ou dispositivos de armazenamento remoto através de redes intermediárias privadas ou públicas. O adaptador de rede pode compreender um receptor de dados para receber dados que são transmitidos pelos ditos sistemas, dispositivos e/ou redes para os ditos dados e um transmissor de dados para transmitir dados para os ditos sistemas, dispositivos e/ou redes. Modems, cabos de modem e placas Ethernet são exemplos de tipos diferentes de adaptadores de rede que podem ser usados com o sistema de processamento de dados 1000.
[082] Conforme mostrado na Figura 10, os elementos de memória 1004 podem armazenar uma aplicação 1018. Deve-se considerar que o sistema de processamento de dados 1000 pode adicionalmente executar um sistema operacional (não mostrado) que pode facilitar a execução da aplicação. A aplicação, sendo implementada sob a forma de código de programa executável, pode ser executada pelo sistema de processamento de dados 1000, por exemplo, pelo processador 1002. Em resposta à execução da aplicação, o sistema de processamento de dados pode ser configurado para executar uma ou mais operações a serem aqui descritas em detalhe.
[083] Outras variações às modalidades reveladas podem ser compreendidas e realizadas pelos versados na técnica na prática da invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da revelação e das reivindicações
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54/54 anexas. Nas reivindicações, a expressão que compreende não exclui outros elementos ou outras etapas, e o artigo indefinido um ou uma não exclui uma pluralidade. Um único processador ou outra unidade pode exercer as funções de vários itens mencionados nas reivindicações. 0 simples fato de certas medidas serem mencionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem. Um programa de computador pode ser armazenado/distribuido em uma mídia adequada, como uma mídia de armazenamento óptico ou uma mídia de estado sólido, fornecida juntamente com outro hardware, ou como parte do mesmo, porém pode também ser distribuído de outras formas, como através da Internet ou outros sistemas de telecomunicação com ou sem fio. Nenhum sinal de referência nas reivindicações deve ser interpretado como limitador do escopo da invenção.
Claims (9)
1. DISPOSITIVO DE CONTROLE REMOTO (3), para controlar um ou mais dispositivos de usuário (25-1, 25-2, 25-3), caracterizado por compreender meios de entrada (15, 16) para receber dados inseridos pelo usuário, um transmissor (10) para transmitir comandos de controle aos ditos um ou mais dispositivos de usuário para o controle dos mesmos, um sensor óptico direcional (5) para receber um ou mais sinais ópticos provenientes dos dispositivos de usuário, e um processador (6) para identificar ao menos um dos ditos dispositivos de usuário, disposto de modo a
- analisar ao menos um dos ditos sinais recebidos para associação do mesmo a pelo menos um dos ditos dispositivos de usuário, sendo que os um ou mais sinais ópticos têm estados de sinal alto e baixo que constituem partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, e cada sinal óptico compreende um padrão de sinal de partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequívoco um dos ditos dispositivos de usuário;
sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto, os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior
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2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos diferentes comprimentos granulados usados nas partes de sinal para determinar os diferentes tipos de partes de sinal compreenderem apenas comprimentos selecionados que correspondem a uma sequência de números não consecutivos de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado, e pelo processador ser adicionalmente disposto de modo a detecção de erro mediante a detecção de um comprimento correspondente a um número ausente na sequência.
2/9 que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado;
sendo que para a dita associação, o processador está adicionalmente disposto para decodificar as partes de sinal com base na detecção dos comprimentos granulados e associar cada parte de sinal ao seu tipo de parte de sinal para obter do mesmo o padrão de sinal.
3/9
- para cada parte de sinal, a detecção do comprimento do periodo alto, ou mediante, para cada parte de sinal, a detecção do comprimento do periodo alto e separadamente a detecção do comprimento de um periodo de sinal baixo adjacente; ou mediante
- para cada parte de sinal, a detecção, em combinação, do comprimento do período alto e a detecção do comprimento do período de sinal anterior e/ou seguinte.
3. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo processador ser disposto de modo a decodificar as partes de sinal que têm uma faixa de valores esperados que decodifica um comprimento detectado em um respectivo comprimento nominal, sendo que a faixa de valores esperados tem dois valores para os períodos alto ou baixo mais curtos, enquanto tem pelo menos três valores para ao menos um período alto ou baixo mais longo.
4/9 pelo processador ser disposto de modo a detectar um respectivo sistema dentre os sistemas de código com base na respectiva parte de sinal de sincronização e subsequentemente decodificar as partes de sinal de acordo com o respectivo sistema dentre os sistemas de código.
4. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo processador ser disposto de modo a decodificar as partes de sinal mediante
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5/9 sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de periodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de periodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do periodo de relógio do relógio receptor predeterminado.
5. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo sensor direcional ser disposto de modo a detectar uma direção de entrada ou diferenças entre as direções de entrada dos sinais ópticos recebidos, e pelo processador ser disposto de modo a selecionar ao menos um dos ditos sinais ópticos recebidos para análise do mesmo, sendo que a seleção depende de uma direção de entrada detectada dos ditos sinais ópticos recebidos; ou pelo sensor direcional ser disposto de modo a receber múltiplos sinais ópticos de múltiplas direções e o processador ser disposto de modo a obter respectivos padrões de sinal em paralelo e selecionar um sinal de interesse com base em uma combinação de direção de entrada e os padrões de sinal obtidos.
6/9
- a razão de relógio ser 2;
- os comprimentos granulados dos períodos baixos incluírem 3 e 7 períodos de relógio do relógio transmissor;
- os comprimentos granulados do período alto incluírem 3 e 7 períodos de relógio do relógio transmissor para um tipo de parte de sinal de dados; e
- os comprimentos granulados do período alto incluírem 11 períodos de relógio do relógio transmissor para um tipo de parte de sinal de sincronização que representam um limite da palavra de dados.
11. SISTEMA, caracterizado por compreender ao menos um dispositivo de controle remoto (3) , conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, e ao menos um dispositivo de usuário (25-1, 25-2, 25-3) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 10.
12. MÉTODO DE ANÁLISE DE SINAIS ÓPTICOS PARA IDENTIFICAÇÃO DE UM OU MAIS DISPOSITIVOS DE USUÁRIO, em um dispositivo de controle remoto (3), sendo que o dispositivo de controle remoto compreende um sensor óptico direcional para receber um ou mais sinais ópticos dos dispositivos de usuário e para detectar uma direção de entrada dos ditos sinais ópticos recebidos, caracterizado por compreender:
receber, com o uso do sensor óptico direcional, um ou mais sinais ópticos provenientes dos dispositivos de usuário e detectar uma direção de entrada dos ditos sinais ópticos recebidos;
analisar ao menos um dos ditos sinais recebidos para a associação do mesmo a pelo menos um dos ditos dispositivos de usuário,
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Ί/9 sendo que os um ou mais sinais ópticos têm estados de sinal alto e baixo que constituem partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, e cada sinal óptico compreende um padrão de sinal de partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequivoco um dos ditos dispositivos de usuário;
sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto, os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado;
sendo que o método compreende adicionalmente, para a dita associação, reconhecer as partes de sinal com base nos comprimentos granulados e associar cada parte de sinal ao seu tipo de parte de sinal para obter do mesmo o padrão de sinal.
13. MÉTODO DE COMPOSIÇÃO DE UM SINAL ÓPTICO PARA IDENTIFICAÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE USUÁRIO, que compreende um transmissor óptico e um modulador cooperando com o transmissor óptico, caracterizado por compreender:
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6. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado, para acomodar os um ou mais sinais ópticos que compreendem respectivos padrões de sinal de acordo com os respectivos sistemas de código diferentes, sendo que cada sistema de código tem um respectivo tipo de parte de sinal de sincronização diferente representando um limite da palavra de dados,
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7. DISPOSITIVO DE USUÁRIO (25-1, 25-2, 25-3), disposto de modo a ser operado por meio de um dispositivo de controle remoto (3) , conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender
- um receptor (32-1, 32-2, 32-3) para receber comandos de controle do dito dispositivo de controle remoto para controle do dito dispositivo de usuário,
- um transmissor óptico (26-1, 26-2, 26-3) para transmitir um sinal óptico,
- um modulador (30-1, 30-2, 30-3) que coopera com o transmissor óptico para modular o sinal óptico para ter estados alto e baixo de sinal que constituem partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, e
- um controlador (28-1, 28-2, 28-3) que coopera com o modulador para possibilitar a modulação do sinal óptico de acordo com um padrão de sinal que consiste nas partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequivoco o dispositivo de usuário;
sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um periodo baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um periodo alto, os periodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
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8/9
ter estados alto e baixo de sinal que constituem as partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto, os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado.
14. MÍDIA TRANSITÓRIA OU NÃO TRANSITÓRIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR (900) , caracterizada por compreender um programa de computador (910), sendo que o programa de computador compreende instruções para fazer com que um sistema processador execute o método conforme definido em qualquer das reivindicações 12 e 13.
15. SINAL DE IDENTIFICAÇÃO ÓPTICO, caracterizado por
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8. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por cada parte de sinal consistir em um estado de sinal baixo inicial ou final durante um periodo baixo e um estado de sinal alto durante um periodo alto, e os diferentes tipos de parte de sinal compreenderem 4 tipos de bits duplos, sendo que cada um representa valores diferentes de dois bits de uma palavra de dados e um tipo de sincronização representa um limite da palavra de dados.
9. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 e 8, caracterizado por:
- a razão de relógio ser 2;
- os comprimentos granulados dos periodos baixos incluirem 3 periodos de relógio do relógio transmissor;
- os comprimentos granulados do periodo alto incluirem 3, 9, 16 e 24 periodos de relógio do relógio transmissor para um tipo de parte de sinal de dados; e
- os comprimentos granulados do periodo alto incluirem 33 periodos de relógio do relógio transmissor para um tipo de parte de sinal de sincronização que representam um limite da palavra de dados.
10. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado por:
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9/9
- ter estados de sinal alto e baixo que constituem partes de sinal a serem amostradas em um relógio receptor predeterminado, e
- compreender um padrão de sinal de partes de sinal, sendo que o padrão de sinal identifica de modo inequívoco um dispositivo de usuário;
sendo que cada parte de sinal compreende ao menos um estado de sinal baixo durante um período baixo e ao menos um estado de sinal alto durante um período alto, os períodos baixo e alto têm comprimentos granulados, sendo que diferentes comprimentos granulados determinam diferentes tipos de parte de sinal;
sendo que cada comprimento granulado é um número inteiro de períodos de relógio de um relógio de transmissor, o transmissor relógio tem uma razão de relógio com o relógio receptor predeterminado, a razão de relógio é um número maior que um, e ao menos um comprimento granulado é mais longo do que um número inteiro de períodos de relógio do relógio receptor predeterminado por uma fração do período de relógio do relógio receptor predeterminado.
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