TWI433568B - 人境互動系統與應用其之可攜式裝置 - Google Patents

Description

人境互動系統與應用其之可攜式裝置

本發明係與一種人性化技術(humanist technology)有關，且特別是與一種人境互動系統與應用其之可攜式裝置有關。

現代人的生活空間有限，對於輪椅使用者而言在狹小的空間有很多的不便之處，例如開門、開窗或打開電燈都相當不易。甚至，當屋外有人來訪時，輪椅使用者也無法即時得知是朋友還是陌生人。同樣地，對於身障人士而言，也有行動不便的問題；而對於老年人而言，也存在視力退化等等的問題。因此，他們在生活上也有極度的不便。因此，如何使科技可以基於人類的需求，而照顧到這些行動不便的人士，以使人類生活更加便利與完善，這是一個有待克服的課題。

本發明提供一種人境互動系統與應用其之可攜式裝置。藉由此一可攜式裝置可以主動告知使用者所處的環境空間，並使得使用者得以通過可攜式裝置的瀏覽器，而便利地操作各項家用設備。

本發明提出一種人境互動系統，其包括一遍存計算系統、至少一家用設備，以及一可攜式裝置。所述遍存計算系統係具有多個計算裝置。所述至少一家用設備係位在一環境空間內。所述可攜式裝置與所述遍存計算系統會進行雙向通信。所述可攜式裝置包括一射頻收發器、一瀏覽器以及一控制器。所述控制器係耦接至所述射頻收發器與所述瀏覽器。其中當所述可攜式裝置進入所述環境空間時，所述控制器會通過所述射頻收發器，而主動從所述遍存計算系統，來接收關於所述環境空間的一組情境資訊，而這組情境資訊可以包括所述至少一家用設備的狀態資訊，以及所述可攜式裝置的一即時位置資訊。其中所述控制器會將這組情境資訊顯示在所述瀏覽器上，以供一使用者來感知周圍環境的變化，進而從所述瀏覽器對所述至少一家用設備進行操作。

本發明再提出一種可攜式裝置，其係適於與一遍存計算系統進行雙向通信。所述遍存計算系統係具有多個計算裝置。此可攜式裝置包括一射頻收發器、一射頻收發器以及一控制器。所述控制器係耦接至所述射頻收發器與所述瀏覽器。其中當所述可攜式裝置進入一環境空間時，所述控制器會通過所述射頻收發器，而主動從所述遍存計算系統，接收關於所述環境空間的一組情境資訊，而這組情境資訊包括至少一家用設備的狀態資訊，以及所述可攜式裝置的一即時位置資訊。其中所述控制器會將這組情境資訊顯示在所述瀏覽器上，以供一使用者來感知周圍環境的變化，進而從所述瀏覽器上對所述至少一家用設備進行操作。

在本發明的一實施例中，所述人境互動系統更包括：一雲台變焦攝像機，其係耦接至該控制器，所述第一雲台變焦攝像機會根據該使用者的操作，而將一第一攝像畫面顯示於所述瀏覽器上。

在本發明的一實施例中，所述可攜式裝置係配置於智慧型載具上。

在本發明的一實施例中所述可攜式裝置更包括一雲台變焦攝像機。所述雲台變焦攝像機係耦接至所述控制器，所述雲台變焦攝像機會根據所述使用者的操作，而將一第一攝像畫面顯示於所述瀏覽器上。

在本發明的一實施例中，所述可攜式裝置係為一手機、一全球定位系統導航裝置、一個人數位助理或一電腦裝置。

在本發明的一實施例中，所述可攜式裝置與所述遍存計算系統之間的雙向通信協定為紅外線協定、藍芽協定或Wi-Fi協定。

在本發明的一實施例中，所述使用者可以通過所述瀏覽器的一圖形使用者介面來進行操作，其中所述圖形使用者介面係為一靜態圖形化互動介面或一實境互動介面。

在本發明的一實施例中，所述實境互動介面為虛擬實境圖像操控介面或擴增實境操控介面。

在本發明的一實施例中，所述至少一家用設備包括一第二雲台變焦攝像機，所述使用者可以通過所述瀏覽器對所述第二雲台變焦攝像機進行遠端操作，並且將一第二攝像畫面顯示於所述瀏覽器上，以於所述瀏覽器的實境互動介面上提供畫面。

在本發明的一實施例中，所述至少一家用設備為電燈、電動風扇、電冷氣、電暖爐、視聽設備、電動門、電動窗或電動窗簾。

在本發明的一實施例中，所述即時位置資訊係為無線射頻識別座標或無線定位座標。

在本發明的一實施例中，當所述使用者從所述瀏覽器對所述至少一家用設備進行操作時，所述可攜式裝置會發射一無線控制信號，並據以控制所述至少一家用設備的運作。

基於上述，本發明之人境互動系統與應用其之可攜式裝置係整合了無線與空間定位技術，以為行動不便的人士提供一整體的解決方案。如此一來，可以方便這些人輕易操作家用設備，進而解決生活上的不便之處，也使人類生活更加便利與完善。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

現將詳細參考本發明之實施例，並在附圖中說明所述實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中係使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。

圖1是依照本發明的一實施例之人境互動系統圖。請參照圖1。此人境互動系統100可以包括一遍存計算系統(ubiquitous computing system)10、至少一家用設備(home equipment)以及一可攜式裝置(portable device)20。可攜式裝置20可以與遍存計算系統10進行雙向通信。

首先定義遍存計算系統10。由於網絡服務的進步，各個計算裝置可以被連接在一起，而不僅止於規規矩矩的方正電腦型態，其中可以連接一資料庫，而其中一個計算裝置或資料庫裡可以儲存多個環境空間的多組情境資訊。這樣無所不在的運算型態，可以將電腦運算能力全面滲透生活中，在此稱為遍存計算系統10。在遍存計算系統10的涵蓋空間內，可攜式裝置20能夠在任何時間、任何地點，以無線方式進行信息的獲取與處理。遍存計算系統10的資訊可以隨時隨地傳送至可攜式裝置20。

可攜式裝置20可以包括一射頻收發器(RF transceiver)22、一瀏覽器(browser)24以及一控制器26。控制器26係耦接至射頻收發器22與瀏覽器24。家用設備則可以包括電動門30、電動窗40、雲台變焦攝像機(pan-tilt-zoom camera)PTZ2、電動窗簾50、電動風扇60或電燈70等等，還可以包括未繪示的電冷氣、電暖爐、視聽設備，但不以此為限。可參照圖2之多個房間的控制示意圖。圖2繪示了多個房間的場景切換，其中家用設備可以位在一例如屋內的客廳或會議室之環境空間內。

當可攜式裝置20進入目前的環境空間時，控制器26會通過射頻收發器22，而主動從遍存計算系統10接收關於此環境空間的一組情境資訊S1，而情境資訊S1可以包括電動門30、電動窗40、雲台變焦攝像機PTZ2、電動窗簾50、電動風扇60或電燈70的狀態資訊、以及可攜式裝置20的一即時位置資訊。更進一步地，情境資訊S1還可以包括此環境空間的照片。其中，雲台變焦攝像機PTZ2可以改變轉動角度(pan angle)和傾斜角(tilt angle)，以達較佳的攝像效果。其中，即時位置資訊的獲得方式可以利用現有的定位技術來進行。例如即時位置資訊可以為無線射頻識別(RFID)座標或無線定位座標。

接著，控制器26可以將這組情境資訊顯示在瀏覽器24上。瀏覽器24可以是觸控螢幕(touch screen)，且具有一圖形使用者介面(graphical user interface，簡稱為GUI)。此圖形使用者介面可以將此環境空間的各項資訊以及家用設備位置呈現給使用者，來進行生活需求的即時互動。圖形使用者介面可以放置各種視窗的圖示和標題，進而確保人境互動系統的可操作性和可視性，以方便使用者由視窗進行管理。其中，圖形使用者介面可以為靜態圖形化互動介面(static graphical interaction interface)或實境互動介面(reality interactive interface)。

值得一提的是，實境互動介面可以為虛擬實境圖像操控介面(virtual reality graphical control interface)或擴增實境操控介面(augmented reality control interface)。而擴增實境操控介面可以是一種實境互動系統，並運用雲台變焦攝像機而將定位座標以實境視覺資訊來顯示。

圖2是依照本發明的一實施例之多個房間的控制方式示意圖。請參照圖2。在另一實施例中，可攜式裝置20在進入第一房間時，瀏覽器24會主動顯示關於第一房間的各項資訊；而在可攜式裝置20移動至第二房間時，瀏覽器24便會主動顯示關於第二房間的各項資訊。此外，可攜式裝置20可以傳送代表使用者的識別信號，以方便遍存計算系統10對可攜式裝置20，進行所處房間的家用設備的使用授權。

因此，可攜式裝置20可以方便使用者來感知周圍環境的變化並而得知所處的空間，或得知可攜式裝置20與各個家用設備的相對位置，及/或得知目前哪些家用設備已經授權而可以操作。藉此，可攜式裝置20不用事先儲存關於環境空間的情境資訊S1，而使用者不用走路，也不用搜尋相關設備的開關。關於圖形使用者介面係屬於本發明相關領域具有通常知識者所熟識的技藝，因而在此並不再加以贅述之。

若使用者為輪椅使用者、身障人士或老年人時，可攜式裝置20將可更方便使用者，從瀏覽器24對電動門30、電動窗40、雲台變焦攝像機PTZ2、電動窗簾50電動風扇60或電燈70等家用設備進行各項操作。例如，使用者可以對電動門30或電動窗40分別進行開門或開窗等動作。例如，使用者可以使用雲台變焦攝像機PTZ2來做為輔助的視覺工具，而從瀏覽器24的實境互動介面，操作雲台變焦攝像機PTZ2；並且使用者可以從實境互動介面，看到雲台變焦攝像機PTZ2所提供的畫面，進而能夠觀察屋內情景。

茲再舉一例作說明。假設雲台變焦攝像機PTZ2位處在屋外且對準門口，使用者便可以從瀏覽器24的圖形使用者介面來操作雲台變焦攝像機PTZ2。可攜式裝置20可以發出無線控制信號S2對雲台變焦攝像機PTZ2進行控制。控制的方式可以是直接地控制雲台變焦攝像機PTZ2；或者是通過遍存計算系統10而間接地控制雲台變焦攝像機PTZ2。雲台變焦攝像機PTZ2可以將攝像畫面的信號，直接以無線方式傳送給可攜式裝置20；或者是雲台變焦攝像機PTZ2將攝像畫面信號，先以有線方式傳給遍存計算系統10，接著遍存計算系統10再將攝像畫面信號，以無線方式傳送給可攜式裝置20。然後，再由瀏覽器24播放攝像畫面。如此一來，使用者可以即時查看門口情景，而得知門外是否有朋友來拜訪。然而，上述的實施例僅為用來說明本發明的概念，而非限制本發明的實際應用方式。

值得一提的是，可攜式裝置20與遍存計算系統10之間的雙向通信，可以為紅外線協定、藍芽協定或Wi-Fi協定。類似地，可攜式裝置20與雲台變焦攝像機PTZ2之間的雙向通信，也可以為紅外線協定、藍芽協定或Wi-Fi協定。請注意，本發明並不侷限於此，亦可為其他種類的無線傳輸協定。

此外，可攜式裝置20可以為手機、全球定位系統導航裝置(GPS navigation apparatus)、個人數位助理(personal digital assistant，簡稱為PDA)或電腦裝置。

圖3是依照本發明另一實施例之可攜式裝置的電路方塊圖。請參照圖3。此可攜式裝置220為可攜式裝置20的變化實施例。可攜式裝置220可以配置於智慧型載具上，例如可攜式裝置220可以配置於電動輪椅上，並且可攜式裝置220可以包括一射頻收發器22、一瀏覽器24、一控制器26以及一雲台變焦攝像機PTZ1。雲台變焦攝像機PTZ1可以改變轉動角度和傾斜角，以達較佳的攝像效果。使用者可以從瀏覽器24上來操作雲台變焦攝像機PTZ1，或者電動輪椅也可以具有雲台變焦攝像機PTZ1的操作按鈕(或搖桿)，而將攝像畫面顯示於瀏覽器24上。如此一來，除了對環境空間的情境可以進行即時互動之外，對於弱視者或身障人士還可以輔助其視覺。例如，方便查看風景、或搜尋書櫃上的書、或與朋友即時互動。

雖然上述實施例中已經對人境互動系統與應用其之可攜式裝置繪出了幾個可能的型態，但所屬技術領域中具有通常知識者應當知道，本發明的應用當不限制於此種可能的型態。換言之，只要是可攜式裝置主動將環境空間的情境讓使用者知道並且進行即時互動，就已經是符合了本發明的精神所在。

綜上所述，本發明實施例之人境互動系統與應用其之可攜式裝置以人為中心而提供一整體的解決方案。此技術方案可以主動且有效率地將環境空間的情境讓使用者知道，並且讓使用者進行即時互動。如此一來，使用者可以無所不在地於日常生活中操作各項家用設備，並且此技術方案替使用者創造更便利、更優質的生活。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10．．．遍存計算系統

20．．．可攜式裝置

22．．．射頻收發器

24．．．瀏覽器

26．．．控制器

30．．．電動門

40．．．電動窗

50．．．電動窗簾

60．．．電動風扇

70．．．電燈

100．．．人境互動系統

220．．．可攜式裝置

PTZ1、PTZ2．．．雲台變焦攝像機

S1．．．情境資訊

S2．．．無線控制信號

圖1是依照本發明的一實施例之人境互動系統圖。

圖2是多個房間的控制示意圖。

圖3是依照本發明的另一實施例之可攜式裝置的電路方塊圖。

10．．．遍存計算系統

20．．．可攜式裝置

22．．．射頻收發器

24．．．瀏覽器

26．．．控制器

30．．．電動門

40．．．電動窗

50．．．電動窗簾

60．．．電動風扇

70．．．電燈

100．．．人境互動系統

PTZ2．．．雲台變焦攝像機

S1．．．情境資訊

S2．．．無線控制信號

Claims (10)

1. 一種可攜式裝置，適於與一遍存計算系統進行雙向通信，而該遍存計算系統具有多個計算裝置，該可攜式裝置包括：一射頻收發器；一瀏覽器；以及一控制器，其耦接該射頻收發器與該瀏覽器；其中當該可攜式裝置進入一環境空間時，該控制器通過該射頻收發器主動從該遍存計算系統接收關於該環境空間的一組情境資訊，而該組情境資訊包括至少一家用設備的狀態資訊、該環境空間的攝像畫面以及該可攜式裝置的一即時位置資訊；其中該控制器將該組情境資訊顯示在該瀏覽器，而該瀏覽器整合該組情境資訊與一圖形使用者介面，以供一使用者透過所顯示的該組情境資訊來感知周圍環境的變化，進而藉由該圖形使用者介面從該瀏覽器互動式地對該至少一家用設備進行操作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式裝置，更包括：一第一雲台變焦攝像機，其耦接該控制器，該第一雲台變焦攝像機根據該使用者的操作，將一第一攝像畫面顯示於該瀏覽器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式裝置，其中該使用者通過該瀏覽器的該圖形使用者介面來進行操作，其 中所述圖形使用者介面為一靜態圖形化互動介面或一實境互動介面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式裝置，其中該至少一家用設備包括一第二雲台變焦攝像機，該使用者通過該瀏覽器對該第二雲台變焦攝像機進行遠端操作，並且將一第二攝像畫面顯示於該瀏覽器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式裝置，其中當該使用者從該瀏覽器對該至少一家用設備進行操作時，該可攜式裝置發射一無線控制信號，據以控制該至少一家用設備的運作。
6. 一種人境互動系統，包括：一遍存計算系統，具有多個計算裝置；至少一家用設備，其位在一環境空間；以及一可攜式裝置，其用於與該遍存計算系統進行雙向通信，該可攜式裝置包括：一射頻收發器；一瀏覽器；以及一控制器，其耦接該射頻收發器與該瀏覽器；其中當該可攜式裝置進入該環境空間時，該控制器通過該射頻收發器主動從該遍存計算系統接收關於該環境空間的一組情境資訊，而該組情境資訊包括該至少一家用設備的狀態資訊、該環境空間的攝像畫面以及該可攜式裝置的一即時位置資訊；其中該控制器將該組情境資訊顯示在該瀏覽器，而該 瀏覽器整合該組情境資訊與一圖形使用者介面，以供一使用者透過所顯示的該組情境資訊來感知周圍環境的變化，進而藉由該圖形使用者介面從該瀏覽器互動式地對該至少一家用設備進行操作。
7. 如申請專利範圍第6項所述之人境互動系統，更包括：一第一雲台變焦攝像機，其耦接該控制器，該第一雲台變焦攝像機根據該使用者的操作，將一第一攝像畫面顯示於該瀏覽器。
8. 如申請專利範圍第6項所述之人境互動系統，其中該使用者通過該瀏覽器的該圖形使用者介面來進行操作，其中所述圖形使用者介面為一靜態圖形化互動介面或一實境互動介面。
9. 如申請專利範圍第6項所述之人境互動系統，其中該至少一家用設備包括一第二雲台變焦攝像機，該使用者通過該瀏覽器對該第二雲台變焦攝像機進行遠端操作，並且將一第二攝像畫面顯示於該瀏覽器，以於所述瀏覽器的實境互動介面提供畫面。
10. 如申請專利範圍第6項所述之人境互動系統，其中當該使用者從該瀏覽器對該至少一家用設備進行操作時，該可攜式裝置發射一無線控制信號，據以控制該至少一家用設備的運作。