DE102018124385A1

DE102018124385A1 - Anzeigensteuervorrichtungen und -verfahren

Info

Publication number: DE102018124385A1
Application number: DE102018124385.5A
Authority: DE
Inventors: Youn Joo Kim; Abhiram Chakraborty
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2038-10-03
Also published as: US11513207B2; DE102018124385B4; CN110996176A; US20200103516A1; CN110996176B

Abstract

Es werden Anzeigensteuervorrichtungen und -verfahren bereitgestellt. Vitalfunktionen einer Person (14) werden unter Verwendung einer Radarschaltung (11) detektiert, und ein Energieverbrauch einer Anzeige (13) wird auf der Grundlage der detektierten Vitalfunktionen gesteuert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Anzeigensteuervorrichtungen und Verfahren zum Steuern von Anzeigen.
HINTERGRUND
Anzeigen werden in vielen Anwendungen verwendet, um einem Anwender Inhalt bereitzustellen. Beispiele für Systeme, die Anzeigen verwenden, beinhalten Fernsehersysteme, Bordunterhaltungssysteme in Flugzeugen ober anderen Fahrzeugen oder Computeranzeigen. Selbst wenn neue Technologien wie organische Leuchtdioden (OLED) oder großdimensionierte Flüssigkristallanzeigen (LCD) im Vergleich zu früheren Bildröhrensystemen einen verringerten Energieverbrauch bieten, wird eine Energieeinsparung durch derartige neue Technologien durch beständig zunehmende Anzeigengrößen insbesondere für Unterhaltungssysteme wie Fernseher ausgeglichen. Zum Beispiel verdoppelt sich der Energieverbrauch näherungsweise von einer Anzeige mit 40 Zoll (näherungsweise 100 cm) zu einer Anzeige mit 60 Zoll (näherungsweise 150 cm), wobei wie in der Anzeigentechnologie üblich die Diagonale der Anzeige gemessen wird, um die Größe anzugeben.
In einigen Situationen wird eine Anzeige nicht tatsächlich betrachtet. Zum Beispiel schaltet ein Anwender manchmal den Fernseher ein, verlässt jedoch anschließend den Raum und betrachtet die Anzeige nicht tatsächlich.
Daher wurden Anzeigensteuervorrichtungen unter Verwendung von Bewegungsdetektion unter Verwendung z. B. von Infrarotsensoren, Kameras oder einer Bewegungsdetektion auf der Grundlage von elektromagnetischen Wellen oder passiven Infrarotsensoren (PIR) vorgeschlagen. Mit derartigen Vorrichtungen wird die Anzeige ausgeschaltet, wenn für einen bestimmten Zeitraum vor der Anzeige keine Bewegung detektiert wird, weil daraufhin angenommen wird, dass sich niemand tatsächlich vor der Anzeige befindet, um diese zu betrachten.
Jedoch leiden herkömmliche Anzeigensteuervorrichtungen unter diversen Nachteilen. Zum Beispiel weisen Anzeigensteuervorrichtungen unter Verwendung von Bewegungsdetektoren auf der Grundlage von herkömmlichen Sensoren für elektromagnetischen Wellen oder PIR-Sensoren das Problem auf, dass eine große Anzahl von Fehlalarmen gegeben wird (z. B. keine Bewegung zu detektieren, wenn es tatsächlich Bewegung gibt), was zu einem unbeabsichtigten Ausschalten des Fernsehers, wenn ein Anwender nach wie vor davor anwesend ist, führen kann. Insbesondere werden einige sehr kurze Bewegungen wie Händeheben oder leichte Körperbewegungen durch derartige herkömmliche Bewegungsdetektoren möglicherweise nicht erfasst. Kameras weisen andererseits den Nachteil auf, dass sie unter Bedingungen mit wenig Licht, die im Inneren eines Raumes häufig auftreten, wenn ferngesehen wird, insbesondere am Abend oder in der Nacht, wenn es außerhalb dunkel ist, ein Problem aufweisen können. Ferner können Kameras außerdem Bedenken bezüglich der Privatsphäre bewirken.
ZUSAMMENFASSUNG
Es werden eine Anzeigensteuervorrichtung wie in Anspruch 1 definiert und ein Verfahren zum Steuern einer Anzeige wie in Anspruch 14 definiert bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere Ausführungsformen und Systeme, die eine derartige Anzeigensteuervorrichtung enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Anzeigensteuervorrichtung bereitgestellt, die eine Radarschaltung und eine Auswertungsschaltung umfasst. Die Auswertungsschaltung ist konfiguriert, auf der Grundlage eines Signals von der Radarschaltung eine Vitalfunktion einer Person zu detektieren und einen Energieverbrauch einer Anzeige auf der Grundlage der detektierten Vitalfunktion zu steuern.
Ferner wird gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Verfahren bereitgestellt, das ein Detektieren einer Vitalfunktion einer Person unter Verwendung von Radar und ein Steuern eines Energieverbrauchs einer Anzeige auf der Grundlage der detektierten Vitalfunktion umfasst.
Die obige Zusammenfassung ist lediglich dafür gedacht, einen kurzen Überblick über einige Merkmale einiger Ausführungsformen zu geben und soll nicht als einschränkend angesehen werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines Systems gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein Blockdiagramm eines Systems gemäß einer weiteren Ausführungsform.
3 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
4 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht.
5A bis 5C sind Diagramme, die diverse Betriebsarten eines Systems veranschaulichen.
6 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein System gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
7 und 8 sind Ablaufpläne, die den Betrieb des Systems aus 6 veranschaulichen.
9 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein System gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht.
10 ist ein Ablaufplan, der den Betrieb des Systems aus 9 veranschaulicht.
11 ist ein Blockdiagramm, das ein Fernsehersystem als eine Beispielanwendung für einige Ausführungsformen veranschaulicht.

GENAUE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden diverse Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sei erwähnt, dass diese Ausführungsformen lediglich zu Veranschaulichungszwecken gegeben werden und nicht als einschränkend angesehen werden sollen. Variationen, Modifikationen oder Einzelheiten, die in Bezug auf eine der Ausführungsformen beschrieben sind, können ebenso auf andere Ausführungsformen angewendet werden und werden daher nicht wiederholt beschrieben. Merkmale oder Elemente von verschiedenen Ausführungsformen können kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, es sein denn, es ist anders angegeben.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein System gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Das System aus 1 umfasst eine Anzeigensteuervorrichtung 10 und eine Anzeige 13, die durch die Anzeigensteuervorrichtung 10 gesteuert wird. Die Anzeige 13 kann z. B. ein Bildschirm von einem TV oder einem anderen Unterhaltungssystem wie einem Bordunterhaltungssystem in einem Flugzeug oder einem Unterhaltungssystem in einer anderen Art von Fahrzeug sein, oder kann außerdem eine Anzeige eines Computers sein, um lediglich ein paar Beispiele zu geben. In einer bestimmten Ausführungsform bildet die Anzeige eine Komponente einer elektronischen Vorrichtung, die ausgelegt ist, unter Verwendung lediglich einer integrierten Energiequelle wie etwa einer Batterie betrieben zu werden. Zum Beispiel kann sie eine Komponente eines Laptop-Computers bilden. Sie kann alternativ eine Komponente eines Smartphones oder Smart-Tablets bilden.
Die Anzeigensteuerschaltung 10 umfasst eine Radarschaltung 11 und eine Auswertungsschaltung 12. Die Radarschaltung 11 wird verwendet, um Vitalfunktionen oder Vitalfunktionen und Bewegung einer Person 14 in einem Bereich vor der Anzeige 13 zu detektieren. Vitalfunktionen können Funktionen wie Herzschlag oder Atemfrequenz enthalten. Um derartige Funktionen zu detektieren, werden in der Auswertungsschaltung 12 Signale von der Radarschaltung 11 verarbeitet. Auf der Grundlage der detektierten Vitalfunktionen und außerdem wahlweise auf der Grundlage einer detektierten Bewegung der Person 14 steuert die Auswertungsschaltung 12 einen Energieverbrauch der Anzeige 13.
Die Radarschaltung 11 kann jede Radarschaltung sein, die zum Detektieren von Vitalfunktionen geeignet ist, wie z. B. ein Doppler-Radar, ein Frequenzumtastungsradar (FSK-Radar), ein Mehrfrequenz-Dauerstrichradar (MFCW-Radar) oder ein frequenzmoduliertes Dauerstrichradar (FMCW-Radar). Die Detektion von Vitalfunktionen unter Verwendung derartiger Radarschaltungen an sich kann auf eine herkömmliche Weise durchgeführt werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, wobei im Wesentlichen eine Einwirkung von kleinen Bewegungen, die durch Herzschlag oder Atem bewirkt werden, im Radarsignal unter Verwendung einer Mikro-Doppler-Analyse detektiert wird. Derartige Techniken sind z. B. in Z. Yu u. a., Sensors 2018, 18, 47 beschrieben. Die Auswertungsschaltung 12 kann jede geeignete Schaltung, um die Signale von der Radarschaltung 11 zu verarbeiten und den Energieverbrauch der Anzeige 13 dementsprechend zu steuern, sein. Zum Beispiel kann die Auswertungsschaltung 12 einen oder mehrere Mikrocontroller, entsprechend programmierte Universalprozessoren, digitale Signalprozessoren, Logikschaltungen, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), anwenderprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA) oder dergleichen umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Auswertungsschaltung 12 eine speziell zugewiesene Auswertungsschaltung sein, die lediglich zum Auswerten der Radarsignale von der Radarschaltung 11 und zum dementsprechenden Steuern der Anzeige 13 verwendet wird. In anderen Ausführungsformen kann die Auswertungsschaltung 12 außerdem für andere Funktionen verwendet werden. Zum Beispiel kann die Auswertungsschaltung 12 ein Mikrocontroller sein, der zum Steuern diverser Funktionen eines Fernsehapparates, der die Anzeige 13 enthält, wie z. B. zur Programmauswahl oder für andere Steuerfunktionen verwendet wird und zusätzlich für die hier beschriebene Energieverbrauchssteuerung verwendet werden kann.
Durch Detektieren von Vitalfunktionen in einigen Ausführungsformen kann, wie später genau beschrieben ist, ebenfalls die Anwesenheit einer Person, die sich nicht bewegt, detektiert werden. Außerdem kann durch Auswerten von Vitalfunktionen eine schlafende Person von einer Person, die wach ist, unterschieden werden, und im Fall einer schlafenden Person kann die Anzeige 13 derart gesteuert werden, dass der Energieverbrauch verringert wird. In einigen Ausführungsformen wie z. B. dann, wenn ein FMCW-Radar verwendet wird, kann die Anzeigensteuervorrichtung 10 außerdem verwendet werden, um Vitalfunktionen und/oder Bewegung von mehreren Personen zu überwachen und z. B. den Energieverbrauch der Anzeige 13 lediglich dann zu verringern, wenn die Auswertung zeigt, dass keine der Personen die Anzeige betrachtet (z. B. alle Personen schlafen). Zum Beispiel können eine Anzeige eines Bordunterhaltungssystems oder ein TV ausgeschaltet werden, wenn eine Person, die diese(n) betrachtet, einschläft. Das Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige 13 kann z. B. das Ausschalten der Anzeige 13 oder das Verringern einer Helligkeit der Anzeige 13 enthalten. Nur um ein Beispiel zu geben, indem eine Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung einer Anzeige von 300 Nit auf 50 Nit verringert wird, kann der Energieverbrauch der Anzeige in einigen Implementierungen um etwa 60 % verringert werden. Das Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige 13 kann in einigen Ausführungsformen in diversen Schritten durchgeführt werden. In einem ersten Schritt können die Helligkeit der Kontrast und/oder die Farbsättigung der Anzeige verringert werden. In einem zweiten Schritt kann eine Hintergrundbeleuchtung der Anzeige verringert werden. In einem dritten Schritt kann die Hintergrundbeleuchtung der Anzeige vollständig ausgeschaltet werden. In einem vierten Schritt können Anzeige und Hintergrundbeleuchtung ausgeschaltet werden. In einem fünften Schritt kann ein komplettes System (z. B. Fernsehapparat, Bordunterhaltungssystem), das die Anzeige 13 enthält, ausgeschaltet werden, einschließlich z. B. des Ausschaltens des Tons der Systeme. Dies sind lediglich Beispiele, und in anderen Ausführungsformen können einige Schritte weggelassen werden, oder lediglich ein einziger Schritt dieser Maßnahmen kann implementiert sein, oder andere Maßnahmen, die den Energieverbrauch verringern, können verwendet werden.
Wenn hingegen eine Bewegung der Person 14 detektiert wird oder die Vitalfunktionen zeigen, dass die Person nach dem Schlafen aufgewacht ist, kann die Anzeige erneut auf einen Normalbetrieb ohne Energieverringerung eingestellt werden.
Es sei erwähnt, dass die Detektion von Vitalfunktionen und eine entsprechende Steuerung der Anzeige 1, die beschrieben worden sind, ununterbrochen oder lediglich in Intervallen durchgeführt werden können. Zum Beispiel können Vitalfunktionen und/oder Bewegung jede Minute, alle fünf Minuten oder in anderen unregelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen detektiert werden. In einigen Ausführungsformen muss die Radarschaltung auf diese Weise lediglich zeitweise aktiv sein, was zur Verringerung des Energieverbrauchs des Systems beitragen kann. In einigen Implementierungen kann auf diese Weise ein sehr geringer Bereitschaftsstrom für ein System oder eine Vorrichtung erzielt werden, was eine Hauptanforderung für viele moderne elektronische Vorrichtungen ist.
Implementierungsbeispiele für die Anzeigensteuervorrichtung 10 und für den Vorgang, die Anzeige 13 zu steuern, werden unter Bezugnahme auf 2 bis 11 unten genauer diskutiert.
2 ist ein Blockdiagramm eines Systems gemäß einer weiteren Ausführungsform. Das System aus 2 umfasst eine Anzeigensteuervorrichtung 20 und einen Fernsehapparat (TV) 21. Die Anzeigensteuervorrichtung 20 umfasst eine Radar-Frontendschaltung 22, die Radarsignale sendet und Radarsignale detektiert, die von Gegenständen, insbesondere von einer oder mehreren Personen wie der Person 14, reflektiert werden. Die detektierten Signale werden durch eine analoge Basisband-Schaltungsanordnung 23 verarbeitet, die z. B. IF-Filter (Zwischenfrequenzfilter) und Verstärker umfasst. Die somit verarbeiteten, analogen Basisbandsignale werden daraufhin in einer Mikrocontrollereinheit (MCU) 24 digitalisiert und verarbeitet. Die MCU 24 wertet die digitalisierten Signale aus und detektiert die Parameter 211, die Vitalfunktionen wie Herzschlag 25 und Atemfrequenz 26 sowie Bewegung 27, d. h. eine Bewegung einer Person, enthalten. Auf der Grundlage dieser Parameter steuert die MCU 24 eine Ein/Aus-Schaltungsanordnung 28 des TV 21. Die Ein/Aus-Schaltungsanordnung schaltet eine Ansteuerschaltung 29 für eine Anzeige 210 des TV ein und aus und schaltet daher die Anzeige 210 ein und aus. Wenn der detektierte Parameter z. B. eine wache Person vor der Anzeige 210 angibt, wird die Anzeige 210 auf normale Weise angesteuert. Wenn keine Anwesenheit einer Person (keine Bewegung, keine Vitalfunktionen) oder eine schlafende Person detektiert wird, kann diese Ein/Aus-Schaltungsanordnung 28 durch die MCU 24 derart gesteuert werden, dass die Ansteuerschaltung 29 und daher die Anzeige 210 ausgeschaltet werden. Eine schlafende Person kann z. B. auf der Grundlage einer Abnahme des Herzschlags 25 und/oder der Atemfrequenz 26 im Vergleich zu einem vorhergehenden Wert oder indem Herzschlag und Atemfrequenz unter vorgegebene Schwellenwerte abfallen, detektiert werden.
Im ersten Fall können Herzschlag und Atemfrequenz im Zeitablauf überwacht werden, und eine Abnahme um mehr als einen vorgegebenen Betrag (z. B. einen vorgegebenen Prozentsatz) kann derart interpretiert werden, dass die Person einschläft. Im letzteren Fall werden vorgegebene Schwellenwerte verwendet, die anwenderkonfigurierbar sein können. In anderen Ausführungsformen können die Vitalfunktionen über vorgegebene Zeiträume integriert werden, um eine gewisse Mittelwertbildung aufzuweisen, und wenn die integrierten Vitalfunktionen deutlich abfallen, wird dies als eine Angabe genommen, dass die Person eingeschlafen ist.
Wenn hingegen nach dem AUS-Schalten der Ansteuerschaltung 29 Herzschlag und Atemfrequenz erneut ansteigen oder Bewegung detektiert wird, steuert die MCU 24 die Ein/Aus-Schaltungsanordnung 28 derart, dass die TV-Anzeigenansteuerschaltung 29 erneut eingeschaltet wird, derart, dass eine Person vor der TV-Anzeige 210 fortfahren kann fernzusehen.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 Verfahren gemäß diversen Ausführungsformen diskutiert. Obwohl die Verfahren unter Verwendung der Systeme, die unter Bezugnahme auf 1 und 2 oben beschrieben sind oder unter Bezugnahme auf 6 und 10 weiter unten beschrieben sind, und zur einfacheren Veranschaulichung und um Wiederholungen zu vermeiden unter Bezugnahme auf die Erklärungen zu 1 und 2 beschrieben werden, können die Verfahren ebenso unter Verwendung anderer Systeme implementiert werden.
Das Verfahren aus 3 kann durch Einschalten eines Systems, das die Anzeige umfasst, wie z. B. durch Einschalten eines Fernsehers getriggert werden.
In 30 in 3 umfasst das Verfahren das Überwachen von Vitalfunktionen einer Person unter Verwendung eines Radars, insbesondere zum Überwachen von Herzschlag und Atemfrequenz. In Ausführungsformen kann insbesondere der Mikro-DopplerEffekt zum Überwachen von Vitalfunktionen verwendet werden, wobei das Radar in diesem Fall ebenso als Mikro-Doppler-Radar bezeichnet sein kann. In einigen Ausführungsformen kann dies verwendet werden, um außerdem eine Art des Lebewesens zu identifizieren, für das die Vitalfunktionen detektiert und überwacht werden. Zum Beispiel können unter Verwendung einer detektierten Mikro-Doppler-Signatur Menschen von Tieren wie Haustieren unterschieden werden und/oder können Kinder von Erwachsenen unterschieden werden. Dies kann durch Auswerten der detektierten Atemfrequenz und Herzfrequenz durchgeführt werden: Tiere weisen im Allgemeinen eine höhere Atemfrequenz und Herzfrequenz als Menschen auf, und bezüglich der Menschen weisen Kinder eine höhere Atemfrequenz und Herzfrequenz als Erwachsene auf. Umso jünger die Kinder sind, desto höher sind Atemfrequenz und Herzfrequenz. Eine detektierte Bewegung kann zusätzlich für die Anwendung verwendet werden, da sich z. B. die typische Bewegung eines Tieres wie einer Katze oder eines Hundes von einer menschlichen Bewegung unterscheiden kann.
In 31 umfasst das Verfahren das Steuern des Energieverbrauchs einer Anzeige auf der Grundlage der überwachten Vitalfunktionen, z. B. durch Verringern des Energieverbrauchs durch Ausschalten der Anzeige oder Verringern ihrer Helligkeit, wenn die Vitalfunktionen die Abwesenheit einer Person oder eine schlafende Person angeben, und Zurückstellen der Anzeige in den Normalbetrieb, wenn die Vitalfunktionen die Anwesenheit einer wachen Person angeben. Die Steuerung kann außerdem auf einer Art des Lebewesens basieren, die wie oben erklärt identifiziert wird. Zum Beispiel können Tiere ignoriert werden, d. h. ein detektiertes Tier kann behandelt werden, als wenn keine Person detektiert worden wäre. Auf diese Weise beeinflussen Haustiere den Betrieb der Anzeige nicht. Wenn lediglich Kinder detektiert werden, kann die Anzeige nach einer vorgegebenen Zeit ausgeschaltet werden, die anwenderkonfigurierbar, z. B. durch die Eltern konfigurierbar sein kann.
4 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht, der ein genaueres Beispiel dafür angibt, wie Vitalfunktionen und zusätzlich Bewegung überwacht und verwendet werden können, um den Energieverbrauch einer Anzeige zu steuern.
Wie das Verfahren aus 3 kann das Verfahren aus 4 durch eine Person getriggert werden, die ein System wie einen Fernsehapparat, der eine Anzeige umfasst, einschaltet.
In 40 in 4 umfasst das Verfahren das Überwachen einer Bewegung von einer oder mehreren Personen vor einer Anzeige.
In 41 umfasst das Verfahren das Überwachen von Vitalfunktionen der Personen wie Herzschlag oder Atmung, z. B. unter Verwendung eines Mikro-Doppler-Radars, wie oben erklärt ist. Es sei erwähnt, dass in einigen Ausführungsformen die Überwachung der Vitalfunktionen weggelassen werden kann, solange Bewegung detektiert wird, da Bewegung alleine dafür verwendet werden kann, eine wache Person vor der Anzeige anzugeben. Es sei ferner erwähnt, dass, wie zuvor bereits erklärt worden ist, die Überwachung in 40 und 41 ununterbrochen oder in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen durchgeführt werden kann.
In 42 umfasst das Verfahren das Prüfen, ob eine Bewegung detektiert wird. Wenn Bewegung detektiert wird, springt das Verfahren zu 40 zurück, um das Überwachen von Bewegung und/oder Vitalfunktionen in 40, 41 fortzusetzen.
Wenn in 42 keine Bewegung detektiert wird, wird in 43 geprüft, ob keine Vitalfunktionen oder Vitalfunktionen, die Schlaf angeben, detektiert werden. Wenn keine Vitalfunktionen detektiert werden und keine Bewegung detektiert wird, gibt dies an, dass vor der Anzeige keine Person anwesend ist. Wenn Vitalfunktionen detektiert werden, die Schlaf angeben, gibt dies eine oder mehrere schlafende Personen vor der Anzeige an. Wenn keine Person detektiert wird oder alle Personen schlafen (Ja in 43), umfasst das Verfahren in 44 das Verringern einer Anzeigenleistung durch Ausschalten der Anzeige oder Verringern einer Helligkeit der Anzeige. Wenn Vitalfunktionen detektiert werden, die eine wache Person angeben (Nein in 43), springt das Verfahren zu 40 zurück, um das Überwachen von Bewegung in 40 und das Überwachen der Vitalfunktionen in 41 fortzusetzen. Außerdem kann in dieser Ausführungsform, wie für 3 erklärt worden ist, eine Klassifizierung, um eine Art des Lebewesens zu identifizieren, zusätzlich verwendet werden.
Nachdem die Anzeigenleistung in 44 verringert worden ist, wird in einigen Ausführungsformen das Überwachen auf Bewegung und das Überwachen der Vitalfunktionen fortgesetzt. In 45 umfasst das Verfahren das Prüfen, ob eine Bewegung oder Vitalfunktionen, die ein Aufwachen der Person angeben (z. B. ein Anstieg der Herzfrequenz oder ein Anstieg der Atmung) detektiert werden. Solang dies nicht der Fall ist, werden das Überwachen und die Auswertung in 45 fortgesetzt. Wenn Bewegung oder Vitalfunktionen, die ein Aufwachen angeben, detektiert werden, umfasst das Verfahren in 46 das Zurücksetzen der Anzeige in den Normalbetrieb, z. B. mit vollem Energieverbrauch. Anschließend beginnt das Verfahren erneut bei 40.
Es sei erwähnt, dass zusätzlich zum Verringern der Anzeigenleistung das Verfahren ferner das Ausschalten des Tons oder des gesamten TV oder zumindest das Schalten in einen Bereitschaftsmodus umfassen kann, wenn Vitalfunktionen detektiert werden, die Schlaf angeben. Dies kann außerdem auf TV oder ähnliche Vorrichtungen angewendet werden, die zum Hören von Radiostationen verwendet werden, was mit einigen TV-Systemen möglich ist. Dies ist in 5A-5C weiter veranschaulicht.
5A bis 5C zeigen ein veranschaulichendes Beispiel für detektierte Atmung, Herzschlag und Körperbewegung für verschiedene Fälle und die entsprechenden Reaktionen darauf.
5A zeigt einen Beispielfall, wenn ein Ziel, d. h. eine Person, vor der Anzeige anwesend ist. Ein Balken 50A zeigt einen beispielhaften Betrag einer detektierten Atmung (Atemfrequenz), ein Balken 51A zeigt einen beispielhaften Betrag eines detektierten Herzschlags, und ein Balken 52A zeigt einen beispielhaften Betrag einer detektierten Körperbewegung. In diesem Fall ist die Körperbewegung ziemlich hoch, wobei eine sich bewegende Person angegeben wird, und Atmung und Herzschlag sind ebenfalls relativ hoch. In diesem Fall ist der TV eingeschaltet, die Anzeige ist mit voller Leistung eingeschaltet, und der Ton ist ebenfalls eingeschaltet.
5B zeigt einen Fall, bei dem sich kein Ziel vor der Anzeige befindet. Ein Balken 50B zeigt die detektierte Atmung, ein Balken 51B zeigt den detektierten Herzschlag, und ein Balken 52B zeigt die detektierte Körperbewegung. In diesem Fall werden im Wesentlichen keine Atmung, kein Herzschlag oder keine Körperbewegung detektiert. Ein gewisser Signalbetrag kann aufgrund von Rauschwirkungen und dergleichen detektiert werden.
In diesem Fall ist die Anzeige in einigen Ausführungsformen ausgeschaltet (oder die Helligkeit ist verringert), jedoch bleibt der TV eingeschaltet, und der Ton bleibt ebenfalls eingeschaltet. Dies reflektiert z. B. einen Fall, bei dem eine Person den Raum für eine Weile verlässt, jedoch nach wie vor den TV hören möchte, z. B. um zu erkennen, dass Werbesendungen beendet sind und ein Programm, das die Person betrachtet, wiederaufgenommen wird, oder um aufgrund des Hörens der Tonausgabe zu erkennen, wann etwas Wichtiges geschieht, wenn z. B. Sport betrachtet wird.
5C veranschaulicht einen Fall, bei dem sich ein Ziel vor der Anzeige befindet, jedoch schlafend. Ein Balken 50C veranschaulicht die detektierte Atmung, ein Balken 51C veranschaulicht den detektierten Herzschlag, und ein Balken 52C veranschaulicht die detektierte Bewegung. In diesem Fall wird im Wesentlichen keine Bewegung detektiert, und Atmung und Herzschlag sind deutlich geringer (z. B. um einen vorgegebenen Betrag oder einen vorgegebenen Prozentsatz geringer) als in dem Fall aus 5A. In diesem Fall kann der TV zusammen mit Anzeige und Ton in einigen Ausführungsformen vollständig ausgeschaltet werden, da in diesem Fall die Person schläft. Daher können abhängig von einer detektierten Bewegung und detektierten Vitalfunktionen verschiedene Energiesparbetriebsarten (z. B. diejenigen, die in Bezug auf 5B und 5C veranschaulicht sind) eingegeben werden.
6 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein System gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Obwohl das System aus 6 und ebenso das System aus 9, das später beschrieben ist, zahlreiche Einzelheiten zeigt, dient dies lediglich zur weiteren Veranschaulichung und soll in keiner Weise als einschränkend angesehen werden.
6 veranschaulicht ein System unter Verwendung eines Doppler-Radars. Ein Doppler-Radar verwendet den DopplerEffekt, um Geschwindigkeitsdaten über Gegenstände in einem Abstand zu erzeugen. Im Allgemeinen geschieht dies, indem ein Mikrowellensignal von einem Ziel, in diesem Fall einer Person, abgestoßen wird und analysiert wird, wie eine Bewegung des Gegenstands die Frequenz des zurückgegebenen Signals verändert hat. Mit derartigen Doppler-Radaren können eine Bewegung einer Person, jedoch durch Detektieren der kleinen Bewegung, die durch Atmung und Herzschlag bewirkt wird, ebenso Vitalfunktionen detektiert werden. Insbesondere kann eine Bewegung einer Person als sogenannte Makro-Doppler-Signatur detektiert werden, während Vitalfunktionen als Mikro-Doppler-Signatur detektiert werden.
Wie hier verwendet, kann eine Mikro-Doppler-Signatur als eine charakteristische Signatur im Radarsignal aufgrund einer physiologischen Bewegung, die durch die Verlagerung des Brustkorbs einer Person aufgrund von Herzschlag und Atemfrequenz bewirkt wird, beschrieben werden. Die Phase des gesendeten Radarsignals wird in diesem Fall durch die Verlagerung des Brustkorbs moduliert, wobei das Berechnen der Atmung und des Herzschlages ermöglicht wird. Wenn ein derartiges Radarsignal im Frequenzbereich analysiert wird, werden Spektralkomponenten erhalten, die sehr nahe an Gleichstromwerten bei Verwendung lediglich eines Doppler-Radars liegen. Diese Frequenzen liegen weit unter den Doppler-Frequenzen, die aufgrund der Körperbewegung des Menschen, die Gehen, Bewegen oder Laufen entspricht, beobachtet werden, die als Makro-Doppler-Signaturen bezeichnet werden. Zusammenfassend werden Mikro-Doppler-Signaturen durch eine Bewegung des Brustkorbs aufgrund von Atmung und Herzschlag bewirkt, während Makro-Doppler-Signaturen durch größere Bewegungen von größeren Teilen des menschlichen Körpers, insbesondere des gesamten menschlichen Körpers (Gehen, Bewegen, Laufen, usw.) bewirkt werden.
Im Fall eines frequenzmodulierten Dauerstrichradars (FMCW-Radars) erscheinen Mikro- oder Makro-Doppler-Signaturen auf einer Schwebungsfrequenz überlagert, die dem Zielabstand entspricht, wie weiter unten unter Bezugnahme auf 9 weiter erklärt wird. Dadurch kann ein FMCW-Radar gleichzeitig sowohl Abstandsinformationen als auch Informationen über Vitalfunktionen geben, wie später erklärt wird.
Das System aus 6 umfasst eine Doppler-Radarschaltung 62, die mit einer Sendeantenne 63 zum Senden eines Mikrowellensignals und einer Empfangsantenne 64 zum Empfangen des reflektierten Mikrowellensignals gekoppelt ist. Die Radarschaltung 62 umfasst einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO), Mischer, um I- und Q-Komponenten aus einem empfangenen Signal zu erzeugen, Verstärker und Symmetrierglieder. Die Radarschaltung 62 kann eine herkömmliche Doppler-Radarschaltung sein.
Die Radarschaltung 62 wird über einen Schalter 61 wie z. B. einen MOSFET-Schalter über eine Energieversorgung 60 wie z. B. einen Regulator mit niedriger Dropout-Spannung (LDO-Regulator) versorgt. Durch Betätigen des Schalters 61 kann die Radarschaltung 62 wahlweise ein- oder ausgeschaltet werden. Wie zuvor erwähnt, kann die Radarschaltung 62 z. B. in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen betrieben werden und kann in der restlichen Zeit ausgeschaltet sein, um Energie zu sparen.
In der Ausführungsform aus 6 ist der Oszillator einstellbar. Insbesondere kann die Radarschaltung 62 auf ein gewünschtes Frequenzband wie z. B. ein ISM-Band (industrielles, wissenschaftliches und medizinisches Band) eingestellt werden, indem am Einstelleingangsanschluss (VTUNE) eine Spannung angelegt wird. Ferner umfasst die Radarschaltung 62 eine Temperaturausgleichsschaltung unter Verwendung eines PTAT-Moduls (Proportional-zu-Absolut-Temperatur-Moduls) 66, das eine Ausgangsspannung (V_PTAT) liefert, die dazu beiträgt, das Radar selbständig agierend über Temperatur- und Spannungsänderungen im gewünschten Band wie z. B. dem ISM-Band zu halten, wenn es mit einem filternden Shunt-Kondensator mit einem VTUNE-Anschluss verbunden ist. Dieser selbständig agierende Betrieb ermöglicht in einigen Ausführungsformen, die Anzeigensteuervorrichtung ohne jegliche Produktionsaufwände von Seiten der TV-Hersteller nahtlos über alle Länder der Welt zu verwenden.
Ein wahlweiser Widerstand 67, der ein einstellbarer Widerstand sein kann, kann verwendet werden, um die Radarfrequenz weiter einzustellen (z. B. eine bestimmte Frequenz im ISM-Band), wenn V_PTAT mit dem VTUNE-Anschluss verbunden ist oder der VTUNE-Anschluss z. B. durch eine externe Spannungsquelle wie einen DAC angesteuert wird.
Zum Senden von Signalen verstärkt ein Verstärker mit mittlerer Leistung (MPA) das Ausgangssignal vom VCO, bevor das Ausgangssignal zur Sendeantenne 63 eingespeist wird, die als eine Anordnung von Mikrostreifen-Patch-Antennen implementiert sein kann. Der Verstärker mit mittlerer Leistung weist in der gezeigten Ausführungsform eine Differentialarchitektur auf, und daher wird an seinem Eingang und Ausgang ein Symmetrierglied verwendet, um eine Eintakt/Differential-Umsetzung und umgekehrt durchzuführen. Der Empfängerweg der Radarschaltung 62 umfasst einen Quadratur-Homodyn-Abwärtsumsetzer mit einem Verstärker mit geringem Rauschen (LNA-Verstärker), um einen Eintakt-Quadratur-Ausgang mit den Signalen IFI, IFQ bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann ein Frequenzteiler verwendet werden, wenn die Radarschaltung mit einer Phasenregelschleife (PLL) betrieben wird, um eine bestimmte Frequenz bereitzustellen. Für Anwendungen mit geringer Leistung kann der Frequenzteiler AUS gehalten werden und ein Betrieb in einem gewünschten Band wie dem ISM-Band durch die V_PTAT-Spannung bereitgestellt werden, die durch das Modul 66 erzeugt wird.
Die Ausgangssignale IFI, IFQ der Radarschaltung 62 werden über eine Filter/Verstärker-Kette 68, die eine Verstärkung des Radarsignals mit geringem Rauschen bereitstellt, einem Mikrocontroller 65 bereitgestellt. Eine Abtast-und-Halte-Schaltung kann verwendet werden, um die Radarschaltung 62 in einer Tastverhältnisbetriebsart, d. h. in bestimmten Intervallen, zu betreiben, wobei die Ausgangssignale gehalten werden, während ein nächstes Ausgangssignal von der Radarschaltung 62 abgetastet wird. Geeignete Filterschaltungen vor und nach der Abtast-und-Halte-Schaltung können in einigen Ausführungsformen dazu beitragen, die Empfindlichkeit des Systems zu verbessern.
Die Hochpassfilter und Verstärker der Verstärker/Filter-Kette 68 dienen dazu, die Signale von der Radarschaltung 62 mit wenig Informationsverlust oder keinem Informationsverlust an den Mikrocontroller 65 zu übertragen. Insbesondere weisen die reflektierten Radarsignale von einem menschlichen Ziel, d. h. einer Person, eine vergleichsweise niedrige Amplitude auf und müssen daher verstärkt werden, um zu ermöglichen, dass der Mikrocontroller 65 die Signale verarbeitet. Signale in Bezug auf Vitalfunktionen liegen üblicherweise im Bereich sehr niedriger Frequenzen, und Hochpassfilter mit definierten Sperrfrequenzen dienen dazu, diese Informationen zu extrahieren. Die Sperrfrequenzen der Hochpassfilter, die zum Bestimmen von Vitalfunktionen verwendet werden, können eine niedrige Sperrfrequenz nahe 0 aufweisen. Ferner kann außerdem ein Tiefpassfilter bereitgestellt sein, um den Rauschabstand zu verbessern und Begrenzungen einer maximalen Geschwindigkeit der Bewegung des Ziels, die das System detektieren kann, zu berücksichtigen.
Da die Anforderungen bezüglich des Energieverbrauchs z. B. in einer Bereitschaftsbetriebsart oder ebenso im Fall von mobilen Vorrichtungen hoch sind, kann, wie später erklärt wird, die Verwendung eines bestimmten Tastverhältnisses, das das Radar nicht immer betreibt, dazu beitragen, den Energieverbrauch zu verringern, indem die Radarschaltung 62 zu anderen Zeiten unter Verwendung des Schalters 61 ausgeschaltet wird.
Der Mikrocontroller 65 umfasst Analog/Digital-Umsetzer, um die Signale, die über die Verstärker/Filter-Kette 68 empfangen werden, in ein digitales Format umzusetzen, und verarbeitet das Signal anschließend z. B. unter Verwendung eines digitalen Signalprozessors (DSP) und/oder schneller Fourier-Transformationen (FFT). Der Mikrocontroller 65 kann daraufhin eine Anzeige und/oder einen Ton eines TV oder von anderen Anzeigenarten auf der Grundlage von detektierten Vitalfunktionen und/oder detektierter Bewegung einer Person steuern, wie zuvor in Bezug auf 1 bis 5 diskutiert worden ist.
Ferner kann der Mikrocontroller 65 Indikatoren wie LED wie z. B. eine Bereitschafts-LED oder andere LED, die den Betriebszustand zeigen, z. B. einen Bereitschaftsbetriebszustand, einen ausgeschalteten Betriebszustand oder andere Betriebszustände der Anzeige angeben, steuern.
Die schnelle Fourier-Transformation kann verwendet werden, um die Signale in ein Frequenzspektrum umzusetzen. Eine Bewegung der Person als einer Gesamtheit oder der Brust (von Atmung oder Herzschlag) erzeugt Spitzen im Frequenzspektrum, die daraufhin verwendet werden, um die Bewegung und die Vitalfunktionen zu bestimmen.
Eine Anzeige oder andere Komponenten eines Unterhaltungssystems können über einen I-Anschluss des Mikrocontrollers 65 wie z. B. einen universellen I/0-Anschluss (GPIO) gesteuert werden. Der Mikrocontroller 65 kann Zeitgeber enthalten, um die oben beschriebenen Tastverhältnisse zu steuern.
Ein Beispielbetrieb der Ausführungsform aus 6 wird nun unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. 7 ist ein Ablaufplan, der den allgemeinen Betrieb der Ausführungsform veranschaulicht, während 8 ein Ablaufplan ist, der ein spezifisches Beispiel für den Radarbetrieb veranschaulicht.
In 70 steuert der Mikrocontroller 65 den Schalter 61, die Radarschaltung 61, die das PTAT 66 für den Radarbetrieb in einem ISM-Band enthält, in Betrieb zu nehmen. In 71 wird in der Radarschaltung 62 der Sender (VCO, gefolgt vom MPA, um ein Sendesignal an die Sendeantenne 63 auszugeben) aktiviert.
In 72 tastet das System aus 6 die Umgebung vor der Anzeige nach bewegten Zielen ab, indem die IFI- und IFQ-Signale von der Radarschaltung 62 im Mikrocontroller 65 analysiert werden. In 73 umfasst das Verfahren das Bestimmen, ob ein bewegtes Ziel gefunden worden ist. Wenn dies der Fall ist, wird in 75 eine Fernsehersteuerschaltung eines Fernsehers oder einer anderen Anzeigevorrichtung (z. B. die Ein/Aus-Schaltungsanordnung 28 aus 2) derart gesteuert, dass sowohl Anzeige als auch Ton ausgeschaltet gehalten werden. In 77 wird daraufhin die Radarschaltung durch Steuern des Schalters 61 bis zu einer nächsten Abtastung, z. B. nach einigen vorgegebenen Intervallen, ausgeschaltet.
Wenn in 73 kein bewegtes Ziel gefunden wird, fährt das System aus 6 in 74 fort, die Umgebung zur Detektion von Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und Atmung, abzutasten, indem die Signale IFI, IFQ im Mikrocontroller 65 analysiert werden.
In 76 umfasst das Verfahren das Prüfen, ob Vitalfunktionen detektiert werden. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Anzeige in 78 ausgeschaltet, und der Ton wird eingeschaltet gehalten, dem Fall aus 5B entsprechend. Wenn Vitalfunktionen detektiert werden, werden in 79 zunächst die Anzeige und der Ton eingeschaltet gehalten. In 711 werden Herzfrequenzmessungen durchgeführt. In 712 umfasst das Verfahren das Prüfen, ob die Herzfrequenzmessungen ein schlafendes Ziel angeben. Zusätzlich zu oder als eine Alternative zu den Herzfrequenzmessungen können in 711 und 712 außerdem Atemfrequenzmessungen verwendet werden. Wenn die Herzfrequenzmessung kein schlafendes Ziel angibt, springt das Verfahren zu 79 zurück. Wenn die Herzfrequenzmessung ein schlafendes Ziel angibt, wird der Fernsehapparat (oder ein anderes System) in 713 ausgeschaltet, dem Fall aus 5C entsprechend. Nach 713 kann die Radarschaltung wie bei 77 oder 710 bis zu einer nächsten Abtastung ausgeschaltet werden. Außerdem können die Herzfrequenzmessungen in 711 in einigen Intervallen durchgeführt werden, und die Radarschaltung 62 kann zwischen diesen Intervallen ausgeschaltet werden, falls das Verfahren zu 79 zurückspringt.
8 beschreibt den Radarbetrieb, der im Verfahren aus 7 verwendet wird, etwas genauer. Das Verfahren beginnt bei 80. In 81 und 82 umfasst das Verfahren das Einschalten der Radarschaltung 62 und das Aktivieren des Radarsenders, 70 und 71 aus 7 entsprechend. In 83 umfasst das Verfahren aus 8 das Abtasten und Speichern von Daten, die den IFI- und UFQ-Signalen der Radarschaltung 62 entsprechen, z. B. unter Verwendung der bereits erwähnten Abtast-und-Halte-Schaltung. In 84 umfasst das Verfahren das Prüfen, ob eine Anzahl von Abtastungen, die für die anschließende Analyse erforderlich ist, erhalten worden ist. Solange dies nicht der Fall ist, springt das Verfahren zu 83 zurück, um weitere Abtastungen zu erhalten. Wenn die erforderliche Anzahl von Abtastungen erforderlich ist, wird die Radarschaltung 62 in 85 über den Schalter 61 ausgeschaltet. In 86 werden die Abtastungen verarbeitet, was eine komplexe Berechnung der Abtastungen der IFI- und IFQ-Signale mittels schneller Fourier-Transformation und Rauschfiltern enthält. In 87 umfasst das Verfahren das Berechnen der Signalgrößen im Fourier-Raum (Frequenzspektrum) und das Finden von Frequenzkomponenten im Fourier-Raum, die Bewegung, Herzschlag und Atmung entsprechen. In 88 umfasst das Verfahren das Prüfen, ob Spitzen im Frequenzspektrum, die Bewegung, Herzschlag oder Atmung entsprechen, über einem definierten Pegel liegen, und das Triggern der Fernsehersteuerschaltung dementsprechend, den Fernseher eingeschaltet zu halten, lediglich die Anzeige auszuschalten oder den Fernseher vollständig auszuschalten, wie für die diversen Fälle einer detektierten Bewegung und eines detektierten Herzschlags/einer detektierten Atmung diskutiert, die unter Bezugnahme auf 7 diskutiert worden sind. Nach 88 fährt das Verfahren in einem nächsten Radarzyklus erneut in 81 fort.
9 veranschaulicht ein System gemäß einer Ausführungsform unter Verwendung eines frequenzmodulierten Dauerstrichradars (FMCW-Radars). In einigen Ausführungsformen unter Verwendung eines FMCW-Radars kann eine Genauigkeit zum Detektieren von Vitalfunktionen höher als bei einem Doppler-Radar sein und/oder mehr als eine Person kann überwacht werden. Andererseits kann in einigen Ausführungsformen ein Doppler-Radarsystem kostengünstiger als ein FMCW-Radarsystem sein.
In FMCW-Radarsystemen ist die Frequenz des Signals, das vom Radar gesendet wird, kein einzelner Ton, das heißt, keine einzelne Frequenz, sondern die Frequenz wird moduliert, um eine lineare Frequenzrampe zu erzeugen. Die Rampe kann sägezahnförmig, dreieckig, abgestuft dreieckig mit denselben oder verschiedenen Zeitdauern sein. Die Rahmen derartiger Rampen mit derselben Zeitdauer oder beliebigen Zeitdauern werden im FMCW-Radar erzeugt. Dies ermöglicht, den Abstand eines Ziels zu messen, derart, dass verschiedene Ziele, in diesem Fall verschiedene Personen, auf der Grundlage ihrer Abstände getrennt werden können. Ferner ist auf der Grundlage der Abstandstrennung eine genaue Detektion oder Messung von Vitalfunktionen für mehrere Anwender möglich. In derartigen Systemen wird z. B. zuerst eine Abtastung durchgeführt, um die Anwesenheit von einer oder mehreren Personen in verschiedenen Abständen zu detektieren, und anschließend werden Vitalfunktionen und/oder Bewegung für diese Personen detektiert.
Das System aus 9 umfasst eine FMCW-Radarschaltung 92, die über eine Leistungsantennenweiche und einen Oberwellenfilter mit einer Anordnung von Sendeantennen 93 gekoppelt ist. Der Oberwellenfilter kann dazu beitragen, Oberwellen zweiter, dritter und vierter Ordnung gemäß Frequenzregulierungen zu dämpfen, und ist mit einer oder mehreren Anordnungen von Empfangsantennen 94, 95, in diesem Fall zwei Anordnungen von Empfangsantennen, gekoppelt. Für jede Anordnung von Empfangsantennen umfasst die Radarschaltung 92 einen Empfangsweg, zwei in dem gezeigten Beispiel. Die Radarschaltung 92 umfasst Oszillatoren, Puffer, Mischer, Verstärker und Sensoren wie Temperatursensoren, um FMCW-Radarfunktionen bereitzustellen. Die Radarschaltung 92 selbst kann auf jede herkömmliche Weise implementiert sein und kann ein herkömmlicher FMCW-Radarchip wie z. B. BG24MTR12 von Infineon sein. Das System aus 9 wird durch eine Energieversorgung 90 versorgt, wobei die Radarschaltung 92 über einen Schalter 91 wie z. B. einen MOSFET-Schalter, der durch einen Mikrocontroller 96 gesteuert wird, von der Energieversorgung 90 Energie empfängt. Wie für den Schalter 61 aus 6 erklärt worden ist, kann die Radarschaltung 92 unter Verwendung des Schalters 91 z. B. zum Betrieb in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen ein- und ausgeschaltet werden.
Das System aus 9 umfasst ferner eine Phasenregelschleife (PLL), die mit einem Schleifenfilter gekoppelt ist, zum Bereitstellen einer Frequenzrampe für die Radarschaltung 92. Entsprechend weist ein Sendesignal von der Radarschaltung 92, das über die Antennenanordnung 93 gesendet wird, eine lineare Frequenzrampe auf, die von Personen, die im Raum anwesend sind, zurück reflektiert wird. Auf der Grundlage der Orte der Personen in Bezug auf die Radarschaltung 92 wird das reflektierte Signal zeitlich verzögert, und diese Verzögerung wird daraufhin später verwendet, um im Mikrocontroller 96 Abstände zu berechnen. Grob gesprochen liefert die Frequenz des empfangenen Signals eine Angabe, zu welcher Zeit das Signal gesendet wurde (auf der Grundlage der variierenden Frequenz), und daher können die Zeitverzögerung und der Abstand berechnet werden.
Für diese und andere Berechnungen im Mikrocontroller 96 werden die empfangenen Signale dem Mikrocontroller 96 über eine Filter/Verstärker-Kette 97 bereitgestellt, deren Funktion im Allgemeinen der Funktion der Filter/Verstärker-Kette 98 entspricht, die unter Bezugnahme auf 6 diskutiert worden ist. Die Signale werden anschließend im Mikrocontroller 96 unter Verwendung von Analog/Digital-Umsetzern digitalisiert und z. B. durch eine schnelle Fourier-Transformation verarbeitet. Ein Beispiel für den Mikrocontroller 96 ist XMC4700 von Infineon.
Auf der Grundlage der Frequenzrampe, die für die Radarsignale verwendet wird, wie z. B. einer Rampe von 24,00 bis 24,250 GHz oder 61 bis 61,5 GHz oder 57 bis 64 GHz oder eines beliebigen anderen ISM-Bands oder anderer Bänder, können Personen, die nahe beieinander beabstandet sind, mit hoher Genauigkeit aufgelöst werden, und die Abstände zu ihnen und ihre Vitalfunktionen können genau erfasst werden.
In einigen Ausführungsformen wird zuerst eine Abstandsmessung zu einer oder mehreren Personen durchgeführt, derart, dass die Anzahl der Personen identifiziert wird. Anschließend können Vitalfunktionen wie Herzschlag und Atem von einer oder mehreren Personen detektiert und gemessen werden.
Indem mehrfache Empfänger mit einer zugeordneten Empfangsantennenanordnung 94, 95 und möglicherweise mehrfache Sender (in 9 ist eine Sendeantennenanordnung 93 gezeigt) verwendet werden, können der exakte Ort (Winkel) der Personen und nicht lediglich der Abstand zum Radar unter Verwendung etlicher algorithmischer Techniken wie Phasenmonoimpuls, Spirit, Music usw. detektiert werden. Alle Konzepte digitaler Strahlformungstechniken können auf ein derartiges System angewendet werden, um die Position der Ziele vor dem Radar wirksam zu lokalisieren. In anderen Ausführungsformen kann eine einzige Empfangsantennenanordnung mit einem einzigen Empfänger vorgesehen sein, um lediglich den Abstand zu bestimmen.
Die Steuerung der Anzeige mit der Ausführungsform aus 9 wird auf eine gleichartige Weise wie zuvor für andere Ausführungsformen diskutiert durchgeführt, z. B. wie unter Bezugnahme auf 3-5 allgemein diskutiert worden ist, wobei die Möglichkeit verschiedener Betriebsarten enthalten ist, wie in 5B und 5C gezeigt ist. In Fällen, bei denen mehr als eine Person detektiert wird, wird die Anzeigenleistung lediglich dann verringert, wenn keine Personen detektiert werden (alle Personen verließen den Bereich) oder alle Personen schlafen, während der Normalbetrieb der Anzeige aufrechterhalten wird, solange sich eine wache Person vor der Anzeige befindet.
Ein genauerer, beispielhafter Betrieb der Ausführungsform aus 9 wird nun unter Bezugnahme auf 10 diskutiert.
Das Verfahren beginnt bei 100 in 10. In 101 steuert der Mikrocontroller 96 den Schalter 91, derart, dass die Radarschaltung 92 in Betrieb genommen wird. In 96 umfasst das Verfahren das Aktivieren der PLL. In 103 wird die Frequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators der Radarschaltung 92 gesteuert und unter Verwendung der PLL geprüft und auf einem ISM-Band verriegelt. Die Steuerung der Senderfrequenz kann sowohl durch hardwarebasierte als auch durch softwarebasierte PLL-Ansätze durchgeführt werden. Wenn ein Software-PLL-Ansatz verwendet wird, kann die Hardware-PLL im System entfernt werden, und die Einstellanschlüsse der Radarschaltung können mit dem DAC des Mikrocontrollers oder einem externen IDAC verbunden sein, sowohl um die Frequenz zu verriegeln als auch um die Rampen für FMCW zu erzeugen. In unserem Beispiel sind zwei Einstellanschlüsse VCOARSE und VFINE für eine hochwirksame, softwarebasierte Steuerung der Ausgangsfrequenz mit zwei verschiedenen DAC (Digital/Analog-Umsetzern) auf dem Mikrocontroller 96 verbunden. In 104 wird der Sender der Radarschaltung aktiviert.
In 105 wird die Frequenzrampe in der PLL aktiviert, z. B. derart, dass ein Wobbeln über 220 MHz in einem ISM-Band durchgeführt wird.
In 106 umfasst das Verfahren das Abtasten und Speichern von Daten von IFI- und IFQ-Signalen aus beiden Empfangswegen der Radarschaltung 92 unter Verwendung z. B. der Basisbandverstärker mit Hochpassfiltern und der Verstärkerschaltungsanordnung mit programmierbarer Verstärkung, wie in 9 in 97 auf allgemeine Weise gezeigt ist. Die Hochpassfilter im FMCW-Betrieb können ausgelegt sein, die Ableitung von TX zu RX deutlich zu verringern und dadurch in einigen Ausführungsformen die Empfindlichkeit des Empfängers zu erhöhen.
In 107 umfasst das Verfahren das Prüfen, ob eine Anzahl erforderlicher Abtastungen erreicht worden ist, ebenso wie in 84 in 8. Wenn dies nicht der Fall ist, springt das Verfahren zu 106 zurück, um zusätzliche Abtastungen zu erhalten. Wenn eine erforderliche Anzahl von Abtastungen erreicht worden ist, umfasst 108 das Ausschalten der Radarschaltung, und in 109 beginnt die Verarbeitung der Abtastungen.
Die Verarbeitung kann Rauschfiltern und das Durchführen eine Fourier-Transformation wie einer schnellen Fourier-Transformation in den Frequenzbereich umfassen. In 1010 umfasst das Verfahren daraufhin das Berechnen der Signalgrößen (Spitzen) in der Fourier-Transformation für die Signale und das Finden von Frequenzkomponenten, die Ziele mit einem bestimmten Abstand und Winkel angeben. Die Rauschfilterfunktion kann Algorithmen, um ein unerwünschtes Echo aus der Umgebung zu entfernen, umfassen. In 1011 umfasst das Verfahren das Prüfen, ob in 1010 menschliche Ziele detektiert worden sind, die den Spitzen im Frequenzspektrum entsprechen (d. h. eine beliebige Bewegung in Form einer Makro-Doppler-Signatur, Herzschlag und/oder Atmung in Form von Mikro-Doppler). Wenn dies nicht der Fall ist, wird in 1012 die TV-Anzeige ausgeschaltet (entsprechend dem Fall aus 5B), und in einem nächsten Zyklus wird das Verfahren bei 100 wiederaufgenommen.
Wenn Personen detektiert werden, umfasst das Verfahren in 1013 das Berechnen des Abstands und der Winkel zu den Zielen, wie oben diskutiert worden ist, auf der Grundlage der Signale von den zwei Empfängern. In 1014 werden Algorithmen zur Verarbeitung von Vitalfunktionen getrennt auf die detektierten Personen angewendet, um Herzschlag und/oder Atmung für die betreffenden menschlichen Ziele zu detektieren. In 1015 kann das Verfahren prüfen, ob Vitalfunktionen detektiert werden. Wenn dies nicht der Fall ist, kann dies angeben, dass das, was als Personen detektiert wurde, tatsächlich keine Personen sind, sondern beliebige andere Gegenstände, die detektiert worden sind, und folglich wird die Anzeige in 1017 ausgeschaltet. Wenn Vitalfunktionen detektiert werden, umfasst das Verfahren in 1016 das Prüfen, ob die betreffenden Personen wach sind oder schlafen. Wenn mindestens eine Person wach ist, wird die Anzeige in 1018 eingeschaltet gehalten. Wenn alle Personen schlafen, werden in 1019 die Anzeige, möglicherweise zusammen mit dem Ton und/oder der gesamte Fernsehapparat ausgeschaltet, dem Fall aus 5C entsprechend.
Es sei erwähnt, dass in jeder der oben diskutierten Ausführungsformen zusätzlich zum Steuern der Anzeige auf der Grundlage der detektierten Vitalfunktionen die Vitalfunktionen außerdem auf der Anzeige angezeigt werden können, derart, dass die Person die Vitalfunktionen betrachten kann. Diese Anzeige kann sich z. B. in einer kleinen Kante der Anzeige befinden, um das Betrachten eines Programms, das auf der Anzeige gezeigt wird, nicht zu beeinträchtigen. In diesem Fall kann z. B. ein Fernseher oder ein anderes Unterhaltungssystem die Gesundheit der Personen, die ihn bzw. es betrachten, auf konstante Weise überwachen, ohne die Privatsphäre zu verletzen, und kann z. B. eine Warnung ausgeben, wenn ein abweichender Zustand wie z. B. abweichende Atemfrequenzen wie Atemstillstand oder Atemnot detektiert wird.
Der Vollständigkeit halber veranschaulicht 11 ein Blockdiagramm eines TV, der unter Verwendung der oben diskutierten Techniken gesteuert werden kann. Der TV aus 11 empfängt Signale über eine Empfangsantenne 110. Anstatt über eine Antenne kann der TV ebenso Signale über eine Satellitenschüssel, über ein IP-Netz (IPTV) oder über ein Kabel empfangen.
Das somit bereitgestellte Signal in dem Beispiel aus 11 wird einem Funkfrequenztuner (RF-Tuner) 115 bereitgestellt, der einen RF-Verstärker 116 und einen Mischer 117, an dem das empfangene Signal mit einem Signal von einem lokalen Oszillator 118 gemischt wird, um ein Zwischenfrequenzsignal (IF-Signal) bereitzustellen, umfasst. Das Signal wird durch einen Verstärker 119 verstärkt und durch einen Videodetektor 1110 verarbeitet, der ein Videosignal, ein Tonsignal und Synchronisierungssignale trennt. Das Videosignal wird durch einen Videoverstärker 1111 verstärkt und in dem Beispiel aus 11 einer Anzeige 1113 bereitgestellt. In Ausführungsformen können diverse Arten von Anzeigen wie LCD-Anzeigen, LED-Anzeigen oder OLED-Anzeigen verwendet werden, die eine Hintergrundbeleuchtung umfassen können. In älteren Modellen können außerdem Bildröhren verwendet werden. Die Anzeige 1113 wird durch Abtast- und Synchronisierungsschaltungen 1112 auf der Grundlage des Synchronisierungssignals, das durch den Videodetektor 1110 extrahiert wird, gesteuert. Ferner wird ein Tonsignal, das durch den Videodetektor 1110 detektiert wird, einem Tonverstärker 111 bereitgestellt, der von einem Tondemodulator gefolgt wird, der ein Signal im Audioband bereitstellt, das anschließend durch einen Audioverstärker 113 verstärkt und durch einen Lautsprecher 114 ausgegeben wird. Das Blockdiagramm ist lediglich ein Beispiel, und beliebige, herkömmliche Systeme, die eine Anzeige umfassen, wie z. B. TV, Unterhaltungssysteme wie Bordunterhaltungssysteme oder Computer können verwendet werden.
Falls die Energie verringert werden soll, wie z. B. in dem Fall aus 5B, bei dem die Anzeige ausgeschaltet wird, der Ton jedoch eingeschaltet bleibt, können die Elemente 1111, 1112 und 1113 in 11 deaktiviert werden, derart, dass eine Tonausgabe nach wie vor möglich ist. Im Fall von 5C können im Wesentlichen alle Elemente aus 11 deaktiviert werden, um mehr Energie einzusparen.
Zumindest einige Ausführungsformen sind durch die folgenden Beispiele definiert, die nicht als einschränkend angesehen werden sollen:
Beispiel 1: Eine Anzeigensteuervorrichtung, die Folgendes umfasst:

eine Radarschaltung, und
eine Auswertungsschaltung, die konfiguriert ist, auf der Grundlage eines Signals von der Radarschaltung eine Vitalfunktion einer Person zu detektieren und einen Energieverbrauch einer Anzeige auf der Grundlage der detektierten Vitalfunktion zu steuern.

Beispiel 2: Die Anzeigensteuervorrichtung aus Beispiel 1; wobei die Auswertungsschaltung zusätzlich konfiguriert ist, auf der Grundlage des Signals von der Radarschaltung eine Bewegung der Person zu detektieren und den Energieverbrauch der Anzeige auf der Grundlage der detektierten Bewegung zu steuern.
Beispiel 3: Die Anzeigensteuervorrichtung aus Beispiel 2, wobei das Detektieren der Vitalfunktionen durch das Detektieren einer Bewegung getriggert wird.
Beispiel 4: Die Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 1-3, wobei das Detektieren der Vitalfunktionen das Detektieren einer Mikro-Doppler-Signatur einer menschlichen Atmung und/oder Herzfrequenz umfasst.
Beispiel 5: Die Anzeigensteuervorrichtung aus Beispiel 1-4, wobei das Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige, wenn die Vitalfunktion angibt, dass die Person schläft, umfasst.
Beispiel 6: Die Anzeigensteuervorrichtung aus Beispiel 5, wobei die Auswertungsschaltung zum Steuern des Energieverbrauchs konfiguriert ist, eine Vorrichtung, die die Anzeige enthält, in eine erste Energiesparbetriebsart, wenn die Vitalfunktion angibt, dass die Person schläft, und in eine zweite Energiesparbetriebsart, die von der ersten Energiesparbetriebsart verschieden ist, wenn das Signal von der Radarschaltung angibt, dass sich keine Person vor der Anzeige befindet, einzustellen.
Beispiel 7: Die Anzeigensteuervorrichtung aus Beispiel 6, wobei die erste Energiesparbetriebsart ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und ein Deaktivieren einer Tonausgabe der Vorrichtung umfasst, und wobei die zweite Energiesparbetriebsart ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und ein Aufrechterhalten der Tonausgabe der Vorrichtung umfasst.
Beispiel 8: Die Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 4-7, wobei die Auswertungsschaltung ferner konfiguriert ist, die Anzeige derart zu steuern, dass sie in eine Normalbetriebsart zurückkehrt, wenn die Vitalfunktion angibt, dass die Person aufgewacht ist.
Beispiel 9: Die Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 1-8, wobei das Steuern des Energieverbrauchs das Steuern einer Helligkeit der Anzeige und/oder das Steuern eines Ein/Aus-Zustands der Anzeige und/oder das Steuern eines Kontrasts der Anzeige und/oder das Steuern einer Farbsättigung der Anzeige und/oder das Steuern einer Hintergrundbeleuchtung der Anzeige umfasst.
Beispiel 10: Die Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 1-9, wobei die Auswertungsschaltung konfiguriert ist, auf der Grundlage des Signals von der Radarschaltung Vitalfunktionen von mehreren Personen einschließlich der Person zu detektieren und den Energieverbrauch der Anzeige auf der Grundlage der Vitalfunktionen der mehreren Personen zu steuern.
Beispiel 11: Die Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 1-10, wobei die Radarschaltung konfiguriert ist, in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen zu arbeiten.
Beispiel 12: Die Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 1-11, wobei die Auswertungsschaltung ferner konfiguriert ist, die Anzeige derart zu steuern, dass die detektierte Vitalfunktion angezeigt wird.
Beispiel 13: Die Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 1-12, wobei die Vitalfunktion einen Herzschlag der Person und/oder eine Atemfrequenz der Person umfasst.
Beispiel 14: Die Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 1-13, wobei die Auswertungsschaltung ferner konfiguriert ist, auf der Grundlage der Vitalfunktion eine Art des Lebewesens zu identifizieren und die Anzeige auf der Grundlage der identifizierten Art des Lebewesens zu steuern.
Beispiel 15: Die Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 1-14, wobei die Radarschaltung eine Bandregulierungsschaltung umfasst, die konfiguriert ist, den Radarbetrieb über Spannungsschwankungen und/oder Temperaturschwankungen in einem vorgegebenen Band zu halten.
Beispiel 16: Ein Unterhaltungssystem, das eine Anzeigensteuervorrichtung aus einem der Beispiele 1-15 und eine Anzeige, die durch die Anzeigensteuervorrichtung gesteuert wird, umfasst.
Beispiel 17: Ein Anzeigensteuerverfahren, das Folgendes umfasst:

Überwachen einer Vitalfunktion einer Person unter Verwendung einer Radarschaltung, und
Steuern eines Energieverbrauchs einer Anzeige auf der Grundlage der überwachten Vitalfunktion.

Beispiel 18: Das Verfahren aus Beispiel 17, das zusätzlich ein Detektieren einer Bewegung der Person auf der Grundlage der Verwendung der Radarschaltung und das Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige auf der Grundlage der detektierten Bewegung umfasst.
Beispiel 19: Das Verfahren aus Beispiel 17 oder 18, wobei das Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige das Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige, wenn die Vitalfunktionen angeben, dass die Person schläft, umfasst.
Beispiel 20: Das Verfahren aus Beispiel 19, wobei das Verringern des Energieverbrauchs ein Einstellen einer Vorrichtung, die die Anzeige enthält, in eine erste Energiesparbetriebsart, wenn die Vitalfunktionen angeben, dass die Person schläft, und in eine zweite Energiesparbetriebsart, die von der ersten Energiesparbetriebsart verschieden ist, wenn unter Verwendung der Radarschaltung bestimmt wird, dass sich keine Person vor der Anzeige befindet, umfasst.
Beispiel 21: Das Verfahren aus Beispiel 20, wobei die erste Energiesparbetriebsart ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und ein Deaktivieren einer Tonausgabe der Vorrichtung umfasst, und wobei die zweite Energiesparbetriebsart ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und ein Aufrechterhalten der Tonausgabe der Vorrichtung umfasst.
Beispiel 22: Das Verfahren aus einem der Beispiele 17-21, wobei das Verfahren ein Detektieren von Vitalfunktionen von mehreren Personen einschließlich der Person unter Verwendung der Radarschaltung und das Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige auf der Grundlage der Vitalfunktionen der mehreren Personen umfasst.
Beispiel 23: Das Verfahren aus einem der Beispiele 17-22, das ferner ein Betreiben der Radarschaltung in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen umfasst.
Beispiel 24: Das Verfahren aus einem der Beispiele 17-23, das ferner das Halten des Radarbetriebs in einem vorgegebenen Band über Spannungsschwankungen und/oder Temperaturschwankungen umfasst.
Beispiel 25: Ein Computerprogramm, das einen Programmcode umfasst, der dann, wenn er auf einem Prozessor ausgeführt wird, die Ausführung des Verfahrens aus einem der Beispiele 17-24 bewirkt.
Dies kann sich auf das Programmieren einer Steuereinrichtung beziehen, die z. B. Radarschaltungen steuert und die Signale auswertet, um das Verfahren durchzuführen.
Beispiel 26: Ein materielles Speichermedium, das das Computerprogramm aus Beispiel 25 umfasst.
Beispiel 27: Eine Anzeigensteuervorrichtung, die Folgendes umfasst:

Mittel zum Überwachen einer Vitalfunktion einer Person unter Verwendung einer Radarschaltung, und
Mittel zum Steuern eines Energieverbrauchs einer Anzeige auf der Grundlage der überwachten Vitalfunktion.

Beispiel 28: Die Vorrichtung aus Beispiel 27, die zusätzlich Mittel zum Detektieren einer Bewegung der Person auf der Grundlage der Verwendung der Radarschaltung und zum Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige auf der Grundlage der detektierten Bewegung umfasst.
Beispiel 29: Die Vorrichtung aus Beispiel 27 oder 28, wobei die Mittel zum Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige Mittel zum Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige, wenn die Vitalfunktionen angeben, dass die Person schläft, umfassen.
Beispiel 30: Die Vorrichtung aus Beispiel 29, wobei die Mittel zum Verringern des Energieverbrauchs Mittel zum Einstellen einer Vorrichtung, die die Anzeige enthält, in eine erste Energiesparbetriebsart, wenn die Vitalfunktionen angeben, dass die Person schläft, und in eine zweite Energiesparbetriebsart, die von der ersten Energiesparbetriebsart verschieden ist, wenn unter Verwendung der Radarschaltung bestimmt wird, dass sich keine Person vor der Anzeige befindet, umfassen.
Beispiel 31: Die Vorrichtung aus Beispiel 30, wobei die erste Energiesparbetriebsart das Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und das Deaktivieren einer Tonausgabe der Vorrichtung umfasst, und wobei die zweite Energiesparbetriebsart das Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und das Aufrechterhalten der Tonausgabe der Vorrichtung umfasst.
Beispiel 32: Die Vorrichtung aus einem der Beispiele 27-31, wobei die Vorrichtung Mittel zum Detektieren von Vitalfunktionen von mehreren Personen einschließlich der Person unter Verwendung der Radarschaltung und Mittel zum Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige auf der Grundlage der Vitalfunktionen der mehreren Personen umfasst.
Beispiel 33: Die Vorrichtung aus einem der Beispiele 27-32, die ferner Mittel zum Betreiben der Radarschaltung in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen umfasst.
Beispiel 34: Die Vorrichtung aus einem der Beispiele 27-33, die ferner Mittel zum Halten des Radarbetriebs in einem vorgegebenen Band über Spannungsschwankungen und/oder Temperaturschwankungen umfasst.
Obwohl hier spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, wird der Fachmann auf dem Gebiet anerkennen, dass die gezeigten und beschriebenen, spezifischen Ausführungsformen durch eine Vielzahl alternativer und/oder äquivalenter Implementierungen ersetzt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung ist dafür gedacht, jegliche Anpassungen oder Variationen der hier diskutierten, spezifischen Ausführungsformen abzudecken. Daher ist beabsichtigt, dass diese Erfindung lediglich durch die Ansprüche und deren Äquivalente eingeschränkt ist.

Claims

Anzeigensteuervorrichtung (10; 20), die Folgendes umfasst: eine Radarschaltung (11; 22, 23; 62, 63, 64, 68; 72), und eine Auswertungsschaltung (12; 24; 65; 73, 76, 712), die konfiguriert ist, auf der Grundlage eines Signals von der Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72) eine Vitalfunktion (25, 26) einer Person (14) zu detektieren und einen Energieverbrauch einer Anzeige (13; 210; 813) auf der Grundlage der detektierten Vitalfunktion (25, 26) zu steuern.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach Anspruch 1, wobei die Auswertungsschaltung (12; 24; 65; 76) zusätzlich konfiguriert ist, auf der Grundlage des Signals von der Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72) eine Bewegung der Person (14) zu detektieren und den Energieverbrauch der Anzeige (13; 210; 813) auf der Grundlage der detektierten Bewegung zu steuern.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach Anspruch 2, wobei das Detektieren der Vitalfunktionen durch das Detektieren einer Bewegung getriggert wird.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach Anspruch 1-3, wobei das Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige (13; 210; 813) ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige (13; 210; 813), wenn die Vitalfunktion angibt, dass die Person schläft, umfasst.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach Anspruch 4, wobei die Auswertungsschaltung (12; 24; 65; 76) zum Steuern des Energieverbrauchs konfiguriert ist, eine Vorrichtung (21), die die Anzeige (13; 210; 813) enthält, in eine erste Energiesparbetriebsart, wenn die Vitalfunktion angibt, dass die Person (14) schläft, und in eine zweite Energiesparbetriebsart, die von der ersten Energiesparbetriebsart verschieden ist, wenn das Signal von der Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72) angibt, dass sich keine Person vor der Anzeige (13; 210; 813) befindet, einzustellen.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach Anspruch 5, wobei die erste Energiesparbetriebsart ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und ein Deaktivieren einer Tonausgabe der Vorrichtung (21) umfasst, und wobei die zweite Energiesparbetriebsart ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und ein Aufrechterhalten der Tonausgabe der Vorrichtung (21) umfasst.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach einem der Ansprüche 4-6, wobei die Auswertungsschaltung (12; 24; 65; 76) ferner konfiguriert ist, die Anzeige (13; 210; 813) derart zu steuern, dass sie in eine Normalbetriebsart zurückkehrt, wenn die Vitalfunktion angibt, dass die Person aufgewacht ist.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach einem der Ansprüche 1-7, wobei das Steuern des Energieverbrauchs ein Steuern einer Helligkeit der Anzeige (13; 210; 813) und/oder ein Steuern eines Ein/Aus-Zustands der Anzeige (13; 210; 813) und/oder ein Steuern eines Kontrasts der Anzeige und/oder ein Steuern einer Farbsättigung der Anzeige und/oder ein Steuern einer Hintergrundbeleuchtung der Anzeige umfasst.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die Auswertungsschaltung (12; 24; 65; 76) konfiguriert ist, auf der Grundlage des Signals von der Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72) Vitalfunktionen von mehreren Personen einschließlich der Person (14) zu detektieren und den Energieverbrauch der Anzeige (13; 210; 813) auf der Grundlage der Vitalfunktionen der mehreren Personen zu steuern.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72) konfiguriert ist, in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen zu arbeiten.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach einem der Ansprüche 1-10, wobei die Auswertungsschaltung (12; 24; 65; 76) ferner konfiguriert ist, die Anzeige (13; 210; 813) derart zu steuern, dass die detektierte Vitalfunktion angezeigt wird.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach einem der Ansprüche 1-11, wobei die Vitalfunktion einen Herzschlag (25) der Person (14) und/oder eine Atemfrequenz (26) der Person (14) umfasst.
Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach einem der Ansprüche 1-12, wobei die Auswertungsschaltung ferner konfiguriert ist, auf der Grundlage der Vitalfunktion eine Art des Lebewesens zu identifizieren und die Anzeige auf der Grundlage der identifizierten Art des Lebewesens zu steuern.
Unterhaltungssystem, das eine Anzeigensteuervorrichtung (10; 20) nach einem der Ansprüche 1-13 und eine Anzeige (13; 210; 813), die durch die Anzeigensteuervorrichtung gesteuert wird, umfasst.
Anzeigensteuerverfahren, das Folgendes umfasst: Überwachen einer Vitalfunktion (25; 26) einer Person (14) unter Verwendung einer Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72), und Steuern eines Energieverbrauchs einer Anzeige (13; 210; 813) auf der Grundlage der überwachten Vitalfunktion (25; 26).
Verfahren nach Anspruch 15, das zusätzlich ein Detektieren einer Bewegung der Person (14) auf der Grundlage der Verwendung der Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72) und das Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige (13; 210; 813) auf der Grundlage der detektierten Bewegung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige (13; 210; 813) ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige (13; 210; 813), wenn die Vitalfunktionen angeben, dass die Person schläft, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Verringern des Energieverbrauchs ein Einstellen einer Vorrichtung (21), die die Anzeige (13; 210; 813) enthält, in eine erste Energiesparbetriebsart, wenn die Vitalfunktionen angeben, dass die Person (14) schläft, und in eine zweite Energiesparbetriebsart, die von der ersten Energiesparbetriebsart verschieden ist, wenn unter Verwendung der Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72) bestimmt wird, dass sich keine Person vor der Anzeige (13; 210; 813) befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die erste Energiesparbetriebsart ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und ein Deaktivieren einer Tonausgabe der Vorrichtung (21) umfasst, und wobei die zweite Energiesparbetriebsart ein Verringern des Energieverbrauchs der Anzeige und ein Aufrechterhalten der Tonausgabe der Vorrichtung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15-19, wobei das Verfahren ein Detektieren von Vitalfunktionen von mehreren Personen einschließlich der Person (14) unter Verwendung der Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72) und das Steuern des Energieverbrauchs der Anzeige (13; 210; 813) auf der Grundlage der Vitalfunktionen der mehreren Personen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15-20, das ferner ein Betreiben der Radarschaltung (11; 22, 23; 62; 72) in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen umfasst.