BR112017014930B1

BR112017014930B1 - Sistema para determinar uma orientação de um primeiro dispositivo em relação a um usuário

Info

Publication number: BR112017014930B1
Application number: BR112017014930-3A
Authority: BR
Inventors: Robert Godlieb
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2021-08-03
Also published as: RU2017128860A3; JP2018513350A; EP3245029B1; EP3245029A1; US20180024507A1; CN107107355A; BR112017014930A2; US10656604B2; RU2017128860A; CN107107355B; WO2016113202A1; ES2882998T3; RU2711387C2; JP6692821B2

Abstract

a presente invenção se refere a um sistema para determinar uma orientação de um primeiro dispositivo em relação a um usuário. o sistema compreende um primeiro dispositivo incluindo uma primeira unidade de medição de orientação disposta para medir uma orientação do primeiro dispositivo em relação à terra; um segundo dispositivo disposto para ser usado pelo usuário em uma parte do corpo, o segundo dispositivo incluindo uma segunda unidade de medição de orientação disposta para medir uma orientação do segundo dispositivo em relação à terra. o sistema compreende também uma unidade de processamento disposta para calcular uma orientação do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo comparando a orientação medida do primeiro dispositivo em relação à terra com a orientação medida do segundo do segundo dispositivo em relação à terra.

Description

Campo da invenção

[001] A presente invenção se refere a um sistema para determinar uma orientação relativa de um dispositivo em relação a um usuário.

Antecedentes da invenção

[002] Recentemente, houve um aumento na demanda de aparelhos de cuidados pessoais “inteligentes” que sejam capazes de executar funcionalidades por meio da detecção de vários parâmetros físicos associados a um usuário. Por exemplo, o uso de aparelhos de cuidados pessoais, como escovas de dentes, prendedores de cabelo, aparadores de barba, secadores de cabelo, etc., pode ser melhorado alterando-se a função do aparelho dependendo da orientação relativa e/ou posição do aparelho em relação ao usuário.

[003] Vários métodos foram descritos para determinar a orientação de um aparelho em relação a um usuário, em particular, uma parte do corpo de um usuário (por exemplo, a cabeça). Por exemplo, em algumas disposições convencionais, a intensidade e/ou temperatura do fluxo de ar oriundo de um secador de cabelo pode ser ajustada de acordo com a distância e/ou ângulo de fluxo de ar em relação à cabeça do usuário.

[004] Há vários métodos convencionais para determinar uma orientação relativa e/ou posição de um dispositivo em relação a um usuário e para modificar a funcionalidade do dispositivo de alguma forma, dependendo da orientação e/ou posição determinadas. Por exemplo, alguns aparelhos de cuidados pessoais convencionais compreendem um sensor de campo eletromagnético que é usado em conjunto com um dispositivo de rastreamento da cabeça do usuário que compreende outro sensor de campo eletromagnético. Em tais sistemas, os dados capturados pelos sensores do campo eletromagnético tanto do aparelho de cuidados pessoais como do dispositivo de rastreamento da cabeça do usuário são transmitidos para um sistema de computador integrado de modo que a posição e a rotação do aparelho de cuidados pessoais possam ser monitoradas.

[005] Em sistemas convencionais, usar um sistema eletromagnético para determinar a orientação relativa do aparelho e do usuário exige uma grande quantidade de hardware de detecção e potência de processamento.

[006] WO 2013/163999 revela um sistema de aparação de pelos que é disposto para detectar a posição de um dispositivo de aparação de pelos em relação à cabeça de um cliente.

[007] US 2014/0200734 revela um dispositivo de posicionamento que pode determinar uma posição e/ou uma orientação de um dispositivo de corte de pelos.

Sumário da invenção

[008] É um objetivo da invenção fornecer um sistema que seja capaz de medir uma orientação de um primeiro dispositivo em relação a um segundo dispositivo, o segundo dispositivo sendo usado por um usuário, e uma técnica de medição de uma orientação de um primeiro dispositivo em relação a um segundo dispositivo que substancialmente alivie ou supere os problemas mencionados acima.

[009] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema para determinar uma orientação de um primeiro dispositivo em relação a um usuário, conforme definido na reivindicação 1.

[0010] Dessa forma, tal sistema pode determinar uma orientação de um primeiro dispositivo em relação a um usuário comparando a orientação do primeiro dispositivo em relação à terra com a orientação do segundo dispositivo usado pelo usuário em relação à terra. Isso fornece uma forma conveniente de determinar uma orientação de um primeiro dispositivo em relação a um usuário que é muito eficaz em termos de potência de processamento exigida.

[0011] A primeira unidade de medição de orientação e a segunda unidade de medição de orientação compreendem um acelerômetro. Colocando-se um acelerômetro no primeiro dispositivo, a orientação do aparelho em relação ao mundo é conhecida. Colocando-se um acelerômetro em um segundo dispositivo na posição fixa na pessoa na parte corporal relevante, a orientação relativa da pessoa em relação ao mundo é conhecida. Comparando-se (por subtração geométrica) essas orientações, a orientação do aparelho em relação à pessoa ou à parte do corpo da pessoa relevante pode ser determinada.

[0012] Combinando-se a orientação em relação à posição que é determinada por um outro método (como um sensor de campo eletromagnético ou um subsistema baseado em sensor de distância a laser), a localização do primeiro dispositivo (por exemplo, um aparelho) em relação à pessoa é determinada.

[0013] Em algumas modalidades, o segundo dispositivo é disposto para ser usado pelo usuário em uma parte do corpo.

[0014] Em algumas modalidades, o primeiro dispositivo é disposto para ajustar uma funcionalidade do primeiro dispositivo com base na orientação de um primeiro dispositivo em relação ao usuário.

[0015] Em algumas modalidades, o primeiro dispositivo compreende adicionalmente uma primeira unidade de comunicação e o segundo dispositivo compreende adicionalmente uma segunda unidade de comunicação, sendo que a segunda unidade de comunicação é disposta para transmitir a orientação medida do segundo dispositivo em relação à terra para a primeira unidade de comunicação.

[0016] Em algumas modalidades, a primeira unidade de medição de orientação compreende ao menos um dentre: um giroscópio e um inclinômetro digital, e a segunda unidade de medição de orientação compreende um giroscópio, uma bússola, um northfinder e um inclinômetro digital.

[0017] Em algumas modalidades, a unidade de processamento está situada em ao menos um dentre: o primeiro dispositivo, o segundo dispositivo e um terceiro dispositivo.

[0018] Determinando-se uma orientação de um primeiro dispositivo em relação ao usuário por meio da comparação da orientação do primeiro dispositivo em relação à terra com a orientação do segundo dispositivo usado pelo usuário em relação à terra e combinando isso com a medição de uma posição do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo (por exemplo, usando um sensor de campo eletromagnético ou um sensor de distância a laser), o local do primeiro dispositivo em relação à pessoa é determinado de um modo muito eficiente. Por exemplo, isso usa consideravelmente menos potência de processamento do que um sistema com base em localização para determinar tanto a posição como a orientação.

[0019] Em algumas modalidades, a primeira unidade de medição de posição compreende um sensor de campo eletromagnético ou um sensor de distância a laser.

[0020] Em algumas modalidades, o primeiro dispositivo é disposto ainda para ajustar uma funcionalidade do primeiro dispositivo com base na orientação relativa do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo e na posição do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo.

[0021] Em algumas modalidades, o primeiro dispositivo é um aparelho de cuidados pessoais incluindo qualquer um dentre um aparelho elétrico de barbear ou depilar, um aparador de pelos, um aparador de barba, uma escova de dentes elétrica, um secador de cabelos, um dispositivo de cuidados da pele, um aparelho de limpeza e um aparelho de cuidados de beleza.

[0022] De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um dispositivo que compreende: uma primeira unidade de medição de orientação disposta para medir uma orientação do primeiro dispositivo em relação à terra; uma primeira unidade de comunicação para receber uma orientação de um segundo dispositivo em relação à terra, o segundo dispositivo sendo usado pelo usuário e uma unidade de processamento disposta para calcular uma orientação do primeiro dispositivo em relação ao usuário por meio da comparação da orientação medida do primeiro dispositivo em relação à orientação recebida do segundo dispositivo.

[0023] Em algumas modalidades, o dispositivo é adicionalmente disposto para ajustar sua funcionalidade com base na orientação relativa do primeiro dispositivo em relação ao usuário.

[0024] Esses e outros aspectos da invenção ficarão evidentes e serão elucidados com referência às modalidades descritas a seguir.

Breve descrição dos desenhos

[0025] As modalidades da invenção serão agora descritas, somente a título de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

[0026] a Figura 1 mostra um diagrama de blocos de um sistema, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;

[0027] a Figura 2 é um diagrama ilustrando uma orientação de um primeiro dispositivo em relação à terra e uma orientação de um segundo dispositivo em relação à terra de uma vista lateral, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção;

[0028] a Figura 3 é um diagrama ilustrando uma orientação relativa de um primeiro dispositivo 100 em relação à cabeça de um usuário a partir de uma vista lateral, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção;

[0029] a Figura 4 é um diagrama ilustrando uma orientação de um primeiro dispositivo 100 em relação à cabeça de um usuário a partir de uma vista lateral, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção;

[0030] a Figura 5 é um fluxograma ilustrando um método para medir uma orientação relativa de um primeiro dispositivo em relação a um segundo dispositivo, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção,

Descrição detalhada das modalidades

[0031] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de acordo com uma modalidade da presente invenção,

[0032] Conforme ilustrado na Figura 1, é fornecido um sistema 1 que compreende um primeiro dispositivo 100 e um segundo dispositivo 200. O sistema 1 é disposto para determinar uma orientação relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200. Nessa modalidade, o segundo dispositivo 200 é disposto para ser usado em uma parte do corpo de um usuário. Como resultado, pode-se supor nessa modalidade que a orientação do segundo dispositivo 200 em relação ao usuário é fixa. Desse modo, uma orientação relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao usuário pode ser determinada com base na orientação relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200.

[0033] Em particular, nessa modalidade, o primeiro dispositivo 100 é um cortador de pelos e o segundo dispositivo 200 é um dispositivo de rastreamento de cabeça auricular que pode ser usado pelo usuário na sua orelha em uma posição fixa.

[0034] O primeiro dispositivo 100 compreende uma primeira unidade de medição de orientação 110, uma primeira unidade de medição de posição 120, uma primeira unidade de comunicação 130 e uma unidade de processamento 300.

[0035] Será reconhecido também que o primeiro dispositivo 100 terá vários componentes relacionados à funcionalidade de corte/aparagem de pelos do primeiro dispositivo 100 que não são mostrados na Figura 1 por uma questão de conveniência. Conforme descrito a seguir, nessa modalidade, a funcionalidade de corte/aparagem de pelos do primeiro dispositivo 100 pode ser ajustada com base na orientação relativa e na posição relativa do primeiro e do segundo dispositivos.

[0036] Nessa modalidade, a primeira unidade de medição de orientação 110 é um acelerômetro capaz de medir a aceleração do primeiro dispositivo 100 e transformar os dados de aceleração medidos em uma orientação do primeiro dispositivo 100 em relação à terra. Dessa forma, a primeira unidade de medição de orientação 110 é disposta para medir uma orientação do primeiro dispositivo em relação à terra.

[0037] A orientação do primeiro dispositivo 100 em relação à terra medida pela primeira unidade de medição de orientação 110 é comunicada à unidade de processamento 300.

[0038] A primeira unidade de medição de posição 120 é disposta para medir uma posição relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200. Nessa modalidade, a primeira unidade de medição de posição 120 é um sensor de campo eletromagnético, por exemplo, do tipo descrito em WO2013163999.

[0039] A posição relativa medida do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 é comunicada à unidade de processamento 300.

[0040] A primeira unidade de comunicação 130 é disposta para receber uma orientação medida do segundo dispositivo 200 em relação à terra da segunda unidade de comunicação 230 do segundo dispositivo 200. A primeira unidade de comunicação 130 nessa modalidade é uma interface sem-fio Bluetooth em comunicação com a segunda unidade de comunicação 230 do segundo dispositivo 200, que é também uma interface sem-fio Bluetooth.

[0041] O segundo dispositivo 200 compreende uma segunda unidade de medição de orientação 210 e uma segunda unidade de comunicação 230.

[0042] Nessa modalidade, o segundo dispositivo 200 é um dispositivo de rastreamento de cabeça auricular que deve ser usado pelo usuário em uma posição fixa na orelha (isto é, com uma orientação fixa) quando o sistema está em uso. Portanto, a orientação do segundo dispositivo 200 em relação à terra é indicativa da orientação da cabeça do usuário.

[0043] Nessa modalidade, a segunda unidade de medição de orientação 210 é um acelerômetro capaz de medir a aceleração do segundo dispositivo 200 e transformar os dados de aceleração medidos em uma orientação do segundo dispositivo 200 em relação à terra. Dessa forma, a segunda unidade de medição de orientação 210 é disposta para medir uma orientação do segundo dispositivo em relação à terra.

[0044] Nessa modalidade, a orientação medida do segundo dispositivo 200 em relação à terra é transmitida pela segunda unidade de comunicação 230 para a primeira unidade de comunicação 130.

[0045] A unidade de processamento 300 é disposta para ajustar a funcionalidade de corte/aparagem de pelos do primeiro dispositivo 100 com base na orientação relativa e na posição do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200.

[0046] Nessa modalidade, a unidade de processamento 300 recebe a orientação do primeiro dispositivo 100 em relação à terra medida pela primeira unidade de medição de orientação 110 e a orientação do segundo dispositivo 200 em relação à terra recebida pela primeira unidade de comunicação 130. A unidade de processamento 300 recebe também a posição relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 medida pela primeira unidade de medição de posição 120.

[0047] A unidade de processamento 300 calcula uma orientação relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 comparando a orientação medida do primeiro dispositivo 100 em relação à terra com a orientação medida do segundo dispositivo 200 em relação à terra.

[0048] Especificamente, nessa modalidade, a unidade de processamento 300 realiza a subtração geométrica na orientação medida do primeiro dispositivo 100 em relação à terra e a orientação medida do segundo dispositivo 200 de modo a obter uma orientação relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200.

[0049] Nessa modalidade, a unidade de processamento 300 combina a orientação relativa calculada do primeiro e do segundo dispositivos 100 com a posição relativa do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo medida pela primeira unidade de medição de posição 120. Nessa modalidade, a unidade de processamento 300 é disposta para usar essas informações de orientação relativa e de posição relativa para ajustar a funcionalidade do corte/aparagem de pelos do primeiro dispositivo 100. Por exemplo, a força da operação do cortador de pelos pode ser reduzida ou aumentada quando se determina que a orientação relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 está dentro de uma faixa predeterminada.

[0050] A Figura 2 é um diagrama ilustrando uma orientação do primeiro dispositivo 100 em relação à terra e uma orientação de um segundo dispositivo 200 em relação à terra a partir de uma vista lateral, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0051] O primeiro dispositivo 100 (isto é, um cortador de pelos) está em uma orientação que faz um ângulo α em relação à vertical e o dispositivo de rastreamento de cabeça auricular 200 está em uma orientação que faz um ângulo β em relação à vertical. O ângulo β é também indicativo de uma orientação da cabeça do usuário em relação ao plano da terra, à medida que o dispositivo de rastreamento de cabeça auricular é fixado no lugar na orelha do usuário. A aceleração gravitacional é denotada por g na Figura 2. Será reconhecido que, embora as orientações e ângulos sejam mostrados em relação a um plano com referência à Figura 2, isso é apenas para facilidade de ilustração.

[0052] Nessa modalidade, a primeira unidade de medição de orientação 110 é disposta para medir a orientação do primeiro dispositivo 100 em relação à terra como um conjunto de ângulos. Isso é então comunicado pela primeira unidade de medição de orientação 110 à unidade de processamento 300.

[0053] O dispositivo de rastreamento de cabeça auricular 200 compreende uma segunda unidade de medição de orientação 210 que é configurada para medir uma orientação do segundo dispositivo 200. Nessa modalidade, a segunda unidade de medição de orientação 210 é um acelerômetro e é disposta medir a orientação do segundo dispositivo 200 em relação à terra como um conjunto de ângulos. Isso é então comunicado pela segunda unidade de medição de orientação 210 à segunda unidade de comunicação 230. A segunda unidade de comunicação 230, então, transmite o conjunto de ângulos à primeira unidade de comunicação 130 do primeiro dispositivo 100. Então, a primeira unidade de comunicação 130 comunica isso à unidade de processamento 300.

[0054] A unidade de processamento 300 é, então, disposta para executar a subtração geométrica do conjunto de ângulos indicando a orientação do primeiro dispositivo 100 em relação à terra e o conjunto de ângulos indicando a orientação do segundo dispositivo 100 em relação à terra. Por exemplo, considerando-se a orientação em relação à vertical, a unidade de processamento 300 subtrai o ângulo α (associado ao primeiro dispositivo 100) e o ângulo β (associado ao segundo dispositivo 100) para produzir um ângulo y que é a orientação vertical relativa dos primeiros dispositivos.

[0055] Para que seja medida a orientação do cortador de pelos 100 e o dispositivo de rastreamento de cabeça auricular 200 com precisão, a alteração no movimento (aceleração) do primeiro dispositivo 100 e do segundo dispositivo é, de preferência, baixa em relação à aceleração gravitacional (g). Em uso, a aceleração média líquida do acelerador 110 e o acelerador 210 compreendido no cortador de pelos 100 e o dispositivo de rastreamento de cabeça auricular 200 durante de um período de tempo mais longo vão indicar a direção da gravidade. Além desse método, através da unidade de medição de posição, a alteração ao longo do tempo na posição é conhecida. A partir dessas acelerações devido a essa posição, a alteração pode ser determinada pela integração ao longo do tempo. Na prática, a subtração das acelerações devido às alterações na posição das medições no acelerador produz a medição instantânea em um curto período de tempo da orientação relativa à terra. A média líquida do período de tempo mais longo (aproximadamente > 20 segundos) assegura a precisão do período de tempo mais longo e evita desvio ao longo do tempo.

[0056] Durante o uso prático do cortador de pelos 100, não há aceleração sustentada em uma única direção ao longo de um período mais longo (por exemplo, mais de 5 segundos). Isso permite o uso da média de leituras dos aceleradores compreendidos dentro do cortador de pelos 100 e/ou o dispositivo de rastreamento de cabeça auricular 200 para medir uma orientação para uma operação relativamente tranquila (por exemplo, movimentos < 4 Hz).

[0057] A Figura 3 mostra uma outra vista lateral de um primeiro dispositivo 100 e um segundo dispositivo da primeira modalidade. O primeiro dispositivo 100 está em uma orientação relativa que está a um ângulo y com a cabeça do usuário em relação à vertical. Com referência à Figura 2, o ângulo y é obtido pela subtração geométrica do ângulo α (associado com o primeiro dispositivo 100 em relação ao plano da terra) e o ângulo β (associado ao segundo dispositivo 200).

[0058] Uma primeira distância entre um eixo geométrico vertical do cortador de pelos 100 e um eixo geométrico vertical do dispositivo de rastreamento de cabeça auricular 200 é denotada como D1 na Figura 3. Uma segunda distância entre um eixo geométrico horizontal do cortador de pelos 100 e um eixo geométrico horizontal do dispositivo de rastreamento de cabeça auricular 200 é denotada como D2 na Figura 3. Estas correspondem à distância relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200, conforme descrito acima.

[0059] Na prática, essas D1 e D2 (em um plano) ou D1, D2 e D3 (no espaço) são medidas que usam a distância medida até o primeiro dispositivo a partir do segundo dispositivo, tendo como benefício que o segundo dispositivo tem a dimensão (especialmente a modalidade auricular) para possibilitar a dedução da posição dos deltas entre os valores das extremidades do segundo dispositivo.

[0060] A unidade de processamento 300 é configurada para usar a distância D1 e a distância D2 para determinar a localização relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200. Nessa modalidade, isso é usado com informações de orientação relativa para realizar ajustes em termos de funcionalidade de corte/aparagem de pelos.

[0061] A Figura 4 mostra um desenho esquemático do primeiro dispositivo 100 e do segundo dispositivo 200. O sistema de medição de posição produz a posição do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo (isto é, a mesma do usuário), as distâncias D na Figura 4 (que podem ser expressas como coordenadas cartesianas ou polares).

[0062] Será reconhecido disso que é possível, mas é mais difícil e pouco prático, que o sistema de posicionamento determine a orientação do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo (indicado pelas três rotações na Figura 4). Dessa forma, as modalidades da invenção fornecem um modo eficaz de determinar a orientação.

[0063] A Figura 5 é um fluxograma ilustrando um método para medir uma orientação relativa do primeiro dispositivo 100 e segundo dispositivo 200 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0064] Na etapa S510 do fluxograma, a orientação do primeiro dispositivo 100 é medida. Conforme explicado acima, a orientação do primeiro dispositivo 100 em relação à terra é medida pela primeira unidade de medição de orientação 110 no primeiro dispositivo 100. A orientação medida do primeiro dispositivo 100 em relação à terra é, então, comunicada à unidade de processamento 300 que está situada no primeiro dispositivo 100 nessa modalidade.

[0065] Na etapa S520 do fluxograma, a orientação do segundo dispositivo 200 é medida pela segunda unidade de medição de orientação 210 do segundo dispositivo 2001. Essa etapa pode ser executada ao mesmo tempo da etapa S510. A orientação do segundo dispositivo 200 em relação à terra é medida pela segunda unidade de medição de orientação 210 no segundo dispositivo 200. A orientação medida do segundo dispositivo 200 em relação à terra é, então, transmitida através da segunda unidade de comunicação 230 para a primeira unidade de comunicação 130 e, então, subsequentemente comunicada à unidade de processamento 300 pela primeira unidade de comunicação 130.

[0066] Na etapa S530, uma orientação relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 é calculada pela unidade de processamento 300. Nessa etapa, a unidade de processamento 300 compara a orientação do primeiro dispositivo 100 em relação à terra e a orientação do segundo dispositivo 200 em relação à terra e realiza a subtração geométrica para gerar uma orientação relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200.

[0067] Na etapa S540, uma posição relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 200 é medida pela primeira unidade de medição de posição 120. Essa etapa pode ocorrer a qualquer momento durante as etapas S510 a S530. A posição relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 é, então, comunicada à unidade de processamento 300.

[0068] Na etapa S550, uma localização relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 é calculada pela unidade de processamento 300 após calcular a orientação relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 e receber a posição relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200.

[0069] Será reconhecido que, em modalidades alternativas, as etapas do método podem ser realizadas em uma sequência diferente à descrita acima, particularmente, em relação às medições de orientação e posição.

[0070] Com base nos argumentos acima, o sistema da primeira modalidade pode determinar a orientação relativa e a posição relativa de um primeiro dispositivo e um segundo dispositivo. Dado que o segundo dispositivo está em uma posição fixa em relação ao usuário, a orientação e a posição relativas do primeiro dispositivo e o usuário podem ser determinadas. Isso pode ser usado para alterar a funcionalidade do primeiro dispositivo.

[0071] Em particular, a orientação relativa do primeiro dispositivo e do segundo dispositivo é determinada com base em uma comparação entre orientações do primeiro e do segundo dispositivos em relação à terra, em vez de por um método que determina diretamente as orientações relativas do primeiro e do segundo dispositivos (por exemplo, usando uma disposição de sensor eletromagnético).

[0072] Em sistemas convencionais que usam, por exemplo, um sistema eletromagnético para determinar a localização do aparelho em relação à pessoa e também para determinar a orientação relativa, além da posição, é necessária uma quantidade aumentada de hardware de detecção e especialmente potência de processamento.

[0073] Entretanto, usando-se sensores de orientação (por exemplo, acelerômetros) no primeiro dispositivo e no segundo dispositivo, a orientação relativa pode ser determinada por uma comparação, por exemplo, por subtração geométrica. Desse modo, as modalidades da invenção podem fornecer um mecanismo para determinar a orientação relativa do primeiro e do segundo dispositivos (e por extensão, a orientação relativa do primeiro dispositivo e de um usuário usando o segundo dispositivo em uma orientação fixa) que exige substancialmente menos potência de processamento que as soluções convencionais.

[0074] As modalidades da presente invenção podem ser usadas para aumentar a tecnologia de medição sem contato convencional com um conjunto separado de sensores de orientação localizados de um princípio tecnológico diferente para os sensores de posição (distância). Usando-se os dados de orientação desses sensores de orientação e comunicação dos mesmos com uma única unidade de processamento, a orientação relativa pode ser determinada. Isso pode ser usado para complementar e completar um sistema de determinação de localização relativa.

[0075] Em algumas modalidades, colocando-se dois acelerômetros a uma distância conhecida um do outro no primeiro dispositivo (ou no segundo dispositivo), é possível obter uma leitura melhorada da orientação relativa do aparelho em relação ao mundo.

[0076] Na modalidade acima descrita, o primeiro dispositivo 100 determina a orientação relativa e a posição relativa do primeiro e segundo dispositivos. Entretanto, em outras modalidades, o sistema pode ser disposto para determinar apenas a orientação relativa do primeiro dispositivo e do usuário comparando-se as orientações do primeiro e do segundo dispositivos em relação à terra. Em tais modalidades, a funcionalidade do primeiro dispositivo 100 pode ser ajustada com base apenas nas orientações relativas do primeiro dispositivo e do usuário.

[0077] Alternativamente, em algumas dessas modalidades, o primeiro dispositivo 100 poderia compreender um sensor de proximidade. Em tal modalidade, o primeiro dispositivo 100 poderia determinar a orientação relativa e a posição relativa do primeiro e do segundo dispositivos e usar isso com os dados do sensor de proximidade para ajustar a funcionalidade do primeiro dispositivo 100. Por exemplo, se o primeiro dispositivo 100 for um secador de cabelos, então, o sensor de proximidade poderia ser usado para detectar a distância do primeiro dispositivo 100 de um objeto, que poderia, em uso, supostamente ser a cabeça do usuário. Dessa forma, a funcionalidade do secador de cabelos poderia ser ajustada com base nas orientações relativas do secador de cabelo e da cabeça do usuário e na distância da cabeça do usuário.

[0078] Em algumas modalidades, a posição relativa do primeiro dispositivo 100 e do segundo dispositivo 200 pode ser medida por uma unidade separada ou um dispositivo separado (por exemplo, um terceiro dispositivo no sistema), que pode ser disposta para transmitir a posição relativa medida do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 à unidade de processamento 300, de modo que a unidade de processamento 300 possa calcular a localização relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 por meio da combinação da posição relativa medida e a orientação relativa calculada.

[0079] Além disso, em algumas modalidades, a posição relativa do primeiro dispositivo 100 e do segundo dispositivo 200 pode ser medida por uma unidade incluída no segundo dispositivo 200. Em tais modalidades, a posição relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200 pode ser transmitida à unidade de processamento 300 de modo a calcular a localização relativa do primeiro dispositivo 100 em relação ao segundo dispositivo 200.

[0080] Embora a unidade de processamento 300 seja mostrada no primeiro dispositivo 100 na Figura 1, as modalidades da invenção não são assim limitadas. A unidade de processamento 300 pode estar situada no segundo dispositivo 200 ou em um terceiro dispositivo (não mostrado nos desenhos) no sistema, em vez de dentro do primeiro dispositivo 100. Se a unidade de processamento 300 estiver localizada fora do primeiro dispositivo 100, poderá transmitir informações de controle ao primeiro dispositivo 100.

[0081] Nas modalidades mencionadas acima, a primeira unidade de medição de orientação 100 compreende um acelerômetro. Um acelerômetro fornece uma inclinação. Em algumas modalidades, o acelerômetro pode ser suplementado por um ou mais sensores adicionais (por exemplo, bússola) para render um outro ângulo em relação à terra. A inclinação em relação à terra já é um ângulo que pode ser útil para modificar o comportamento do dispositivo. Quando se sabe o ângulo também no plano horizontal (um northfinder ou bússola magnética) a partir das unidades de medição de orientação, a orientação total em relação à terra é conhecida.

[0082] Em algumas modalidades, a primeira unidade de medição de orientação 110 pode compreender um giroscópio, um inclinômetro digital, ou similar, em vez de um acelerômetro. Em algumas modalidades, a primeira unidade de medição de orientação 110 pode compreender ao menos um sensor adequado para medir uma orientação do primeiro dispositivo 100 em relação à terra.

[0083] Em algumas modalidades, a primeira unidade de medição de posição 120 pode compreender um sensor de distância a laser ou um sensor ultrassônico ou similar.

[0084] Em algumas modalidades, a primeira unidade de comunicação 130 e/ou a segunda unidade de comunicação 230 pode ser ao menos uma dentre: uma interface de infravermelho, uma interface de Wi-Fi, uma interface ZigBee, ou similares, em vez de uma interface Bluetooth.

[0085] Em modalidades da invenção, o primeiro dispositivo 100 pode ser qualquer um dentre: um aparelho elétrico de barbear ou depilar, um aparador de barba, uma escova de dentes elétrica, um secador de cabelos, um aparelho de cuidados de beleza ou qualquer outro dispositivo de mão para ser usado em conjunto com um segundo dispositivo 200. Por exemplo, quando um primeiro dispositivo 100 é incorporado como um secador de cabelos para fornecer ar quente ao cabelo do usuário, uma temperatura e/ou intensidade de fluxo de ar fornecidas pelo secador de cabelos podem ser ajustadas com base na orientação relativa do secador de cabelo em relação ao segundo dispositivo 200. Se for detectado que o secador de cabelos tem uma orientação na qual está apontando diretamente para a cabeça do usuário, em resposta, a temperatura do fluxo de ar do secador de cabelos pode ser reduzida.

[0086] Em algumas modalidades, o segundo dispositivo 200 pode compreender dois componentes ou mais, cada um usado pelo usuário. Nessas modalidades, o segundo dispositivo 200 poderia compreender múltiplos sensores de orientação (por exemplo, acelerômetro) em diferentes localizações.

[0087] O segundo dispositivo 200, em algumas modalidades, pode ser incorporado como um dispositivo de rastreamento de orientação, compreendido dentro de uma peça auricular, uma faixa de cabeça, um colar, uma pulseira, ou similares, que podem ser adequados para se fixarem a uma certa parte do corpo do usuário de modo que a orientação do segundo dispositivo seja indicativa da orientação da parte do corpo do usuário. O segundo dispositivo pode ser qualquer dispositivo usado pelo usuário (ou fixado ou preso ao usuário). Em algumas modalidades, o segundo dispositivo pode ser segurado pelo usuário, contanto que o usuário segure o segundo dispositivo sem movimento em relação ao corpo (por exemplo, sem movimento em relação a uma parte do corpo relevante).

[0088] Alternativamente, em algumas modalidades, pode ser o primeiro dispositivo que é usado pelo usuário e o segundo dispositivo que está livre para se mover (e, por exemplo, ter sua funcionalidade ajustada com base em orientação).

[0089] Será reconhecido que 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 pode exercer as funções de vários itens citados nas reivindicações. O 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. Qualquer sinal de referência nas reivindicações não deve ser interpretado como limitador do escopo das reivindicações.

[0090] Embora as reivindicações tenham sido formuladas neste pedido com vistas para combinações específicas de recursos, deve-se compreender que o escopo da revelação da presente invenção inclui também quaisquer recursos inovadores ou quaisquer combinações inovadoras dos recursos aqui revelados, explícita ou implicitamente, ou que qualquer generalização dos mesmos, independentemente de estarem relacionados ou não à mesma invenção conforme presentemente reivindicado em qualquer reivindicação e independentemente de os mesmos mitigarem ou não qualquer um ou todos os mesmos problemas da técnica mitigados pela invenção original. Os requerentes informam, por meio desta, que novas reivindicações podem ser formuladas para tais recursos e/ou combinações de recursos durante o processo do presente pedido ou de qualquer pedido adicional derivado deste.

Claims

1. SISTEMA PARA DETERMINAR UMA ORIENTAÇÃO DE UM PRIMEIRO DISPOSITIVO EM RELAÇÃO A UM USUÁRIO, compreendendo: um primeiro dispositivo (100) que inclui uma primeira unidade de medição de orientação (110), que compreende um acelerômetro para medir uma aceleração do primeiro dispositivo e transformar os dados de aceleração medidos em uma orientação do primeiro dispositivo em relação à terra; um segundo dispositivo (200) associado ao usuário de modo que uma orientação do segundo dispositivo é indicativa da orientação de uma parte corporal do usuário, o segundo dispositivo incluindo uma segunda unidade de medição de orientação (210) que é um acelerômetro para medir a aceleração do segundo dispositivo e transformar os dados de aceleração medidos em uma orientação do segundo dispositivo em relação à terra; e uma unidade de processamento (300) disposta para calcular uma orientação do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo comparando uma orientação medida do primeiro dispositivo em relação à terra com uma orientação medida do segundo dispositivo em relação à terra; sendo que o primeiro dispositivo (100) compreende adicionalmente uma primeira unidade de comunicação (130), e o segundo dispositivo (200) compreende adicionalmente uma segunda unidade de comunicação (230), sendo que a segunda unidade de comunicação é disposta para transmitir a orientação medida do segundo dispositivo em relação à terra para a primeira unidade de comunicação; sendo que o primeiro dispositivo compreende adicionalmente uma unidade de medição de posição (120) disposta para medir uma posição relativa do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo; caracterizado pelo sistema ser disposto para: determinar uma alteração na posição do primeiro dispositivo ao longo de um período de tempo usando a unidade de medição de posição; determinar uma aceleração do primeiro dispositivo decorrente da alteração na posição medida ao longo do tempo; e subtrair as acelerações decorrentes da alteração na posição das medições de aceleração dos acelerômetro da primeira unidade de medição de orientação e da segunda unidade de medição de orientação para medir as orientações do primeiro e do segundo dispositivos em relação à terra; sendo que a unidade de processamento é disposta para calcular a orientação do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo executando a subtração geométrica da orientação medida do primeiro dispositivo em relação à terra e da orientação medida do segundo dispositivo em relação à terra.

2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro dispositivo (100) ser disposto para ajustar uma funcionalidade do primeiro dispositivo com base na orientação de um primeiro dispositivo em relação ao usuário.

3. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela primeira unidade de medição de orientação (110) compreender adicionalmente ao menos um dentre: um giroscópio e um inclinômetro digital, e a segunda unidade de medição de orientação compreender adicionalmente um giroscópio, uma bússola, um northfinder e um inclinômetro digital.

4. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela unidade de processamento (300) estar situada em ao menos um dentre: o primeiro dispositivo (100), o segundo dispositivo (200) e o terceiro dispositivo.

5. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela primeira unidade de medição de posição (120) compreender um sensor de campo eletromagnético ou um sensor de distância a laser.

6. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo primeiro dispositivo (100) ser adicionalmente disposto para ajustar uma funcionalidade do primeiro dispositivo com base na orientação relativa do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo (200) e na posição relativa do primeiro dispositivo em relação ao segundo dispositivo.

7. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo primeiro dispositivo (100) ser um aparelho de cuidados pessoais incluindo qualquer um dentre um aparelho elétrico de barbear ou depilar, um aparador de pelos, um aparador de barba, uma escova de dentes elétrica, um secador de cabelos, um dispositivo de cuidados da pele, um aparelho de limpeza e um aparelho de cuidados de beleza.

8. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo segundo dispositivo (200) ser disposto para ser usado pelo usuário em uma parte do corpo.