CN109414120B - 用于提供语义信息的装置以及操作其的方法 - Google Patents

Abstract

根据一个方面，提供了一种装置(100)，其包括：显示表面(102)，其用于呈现用户的图像；发光部分(104)，其用于使用光来将语义信息传达给所述用户；传感器(108)，其用于测量所述用户相对于所述发光部分(104)的位置；以及控制单元(106)，其被配置为基于所述用户相对于所述发光部分(104)的所测量的位置来控制所述发光部分(104)，以便最小化由发光部分提供的传达所述语义信息的所述光对所述用户的所呈现的图像的影响。

Description

用于提供语义信息的装置以及操作其的方法

技术领域

本发明涉及一种装置，其包括显示表面(例如反射表面/镜面或显示屏)并且可以使用光来向所述装置的用户提供语义信息。

背景技术

在个人护理活动期间，经常使用镜子。这样的镜子应该为用户提供面部和/或身体的良好可见性，例如以支持化妆品施用于面部，进行皮肤护理活动，梳理(例如剃须或修剪头发)，口腔护理，施用或去除隐形眼镜等。

为了改善照明条件并因此改善用户的面部和/或身体在镜子中的可见性，通常使用一个或多个光源来照亮用户。这些光源可以与镜子集成(例如，位于镜子的一个或多个边缘之中或之上)，或者它们可以与镜子分离。

作为包括反射表面的传统镜子的替代，已经开发了所谓的“虚拟镜子”或“数字镜子”，其使用一个或多个相机或其他图像或视频捕获设备来捕获用户的图像或视频并在显示屏上实时(或接近实时)呈现它们。这些虚拟镜子还可以具有集成或单独的照明***，用于改善照明条件并因此改善用户的显示图像。

WO2009/077946A1公开了一种具有用于照亮用户的照明***的镜子，所述照明***包括多个照明元件，这些照明元件可以依赖于探测器而彼此独立地被致动。所述探测器被布置为探测用户的位置。

WO2011/158143A1公开了一种显示器和照明装置，其可以提供一种简单且直观的方式来调整光源的照明，从而“讨好”观看他/她的图像的人。例如，当传感器***感测到白色/浅色皮肤时可以使用暖光，并且当传感器***感测到深色/黑色皮肤时可以使用冷光。然而，如果可以感知皱纹(面部中的阴影)，也可以调整照明。

JP2002/199995A公开了一种镜子装置，其具有放置在镜子后部的发光单元。

US2015/254881A1公开了一种电子设备，其被布置为获得位于镜子镜子前面的操作者的图像，将所获得的图像与虚拟图像匹配，并且基于所述操作者对所述虚拟图像的操作来处理特定指令。

WO2016/048102A1公开了一种包括显示器和镜子的设备，所述设备被布置为在显示位置向用户显示信息。所述显示位置由反射的用户图像的位置确定。

KR2016/044405A公开了一种用于照亮要捕获的场景的装置，该设备具有：照明源，自适应光学元件，其被配置为被控制以通过所述照明源来改变所述场景中的照明；以及控制器，其被配置为确定与所述场景对应的照明模式，并且被配置为基于所确定的照明模式来控制所述自适应光学元件以通过所述照明源来改变所述场景中的照明。

JP2015/029168A公开了一种用于在电子设备的显示器上显示用户面部的镜像的电子镜设备，具有用于通过偏振光滤波器对用户面部成像的相机，以及用于将偏振光照射到用户面部的偏振照明器。

发明内容

为了改善个人护理活动的表现，已经建议镜子(无论是基于反射的表面还是虚拟的)可以用于在用户使用镜子时向用户呈现关于个人护理活动的信息。类似地，当用户使用镜子时，镜子可用于向用户呈现其他相关信息，例如新闻标题或天气报告。

对于一些语义信息(例如，与个人护理活动的表现有关的信息或对用户有用的其他信息)，可以使用集成到镜子中的显示器来向用户提供信息。然而，这并不总是期望的，因为所显示的信息可能干扰(例如，覆盖)用户的反射图像。因此，在镜子内部使用集成显示器并不总是理想的解决方案。替代地，提出了使用与镜子集成或一起使用的照明***，或者为了提供语义信息的特定目的而在镜子中、镜子上或与镜子一起提供的单独的照明***，向用户呈现“语义信息”。

然而，还希望用户被均匀地照亮(使用环境光或通过集成的或单独的照明***)，使得用户可以在个人护理活动期间最佳地看到他们在镜子中的面部和/或身体，并且使用光来向用户呈现语义信息可以影响用户上的照明的均匀性(并且因此影响由镜子呈现的用户的图像)。例如，红灯可用于向用户提示他们没有刷牙足够长的时间，但这也会将红光投射到用户的脸上和/或在用户的脸上产生阴影，这将是在镜子中对用户可见的。

因此，需要一种改进的装置和操作装置的方法，其最小化光传达的语义信息对用户的呈现图像的影响。

根据第一方面，提供了一种装置，其包括用于呈现用户图像的显示表面；发光部分，其用于使用光来将语义信息传达给所述用户；传感器，其用于测量所述用户相对于所述发光部分的位置；以及控制单元，其被配置为基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来控制所述发光部分，以最小化由发光部分提供的传达语义信息的光对所述用户的所呈现的图像的影响。

在一些实施例中，所述显示表面可以实时呈现所述用户的图像。应当理解，实时图像可以是动态的运动图像，或者是指用户的实况图像。

在一些实施例中，被最小化的效果是由发光部分提供的传达语义信息的光在所述用户上和所述用户的所呈现的图像上的阴影和/或颜色投射效果。

在一些实施例中，所述显示表面是镜子或其他反射表面。在其他实施例中，所述显示表面是显示由一个或多个相机或其他图像或视频捕获设备捕获或获得的图像或视频的显示屏。在这些实施例中，所述装置可以是虚拟镜子、数字镜子或智能镜子。

在一些实施例中，所述控制单元被配置为通过基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来调整用于传达语义信息的光的亮度或强度来控制所述发光部分。在一些实施例中，所述控制单元被配置为控制所述发光部分的亮度或强度，使得当用户更靠近所述发光部分时比当用户更加远离发光部分时，传达所述语义信息的光的亮度或强度更低。

在一些实施例中，所述控制单元被配置为通过基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来调整用于提供语义信息的光的颜色、色彩饱和度和/或颜色混合来控制所述发光部分。

在一些实施例中，所述发光部分包括可以用于传达语义信息的多个发光元件，并且所述控制单元被配置为基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来控制用于传达语义信息的发光元件的数量。所述控制单元可以被配置为控制用于传达语义信息的发光元件的数量，使得当用户更靠近发光部分时比当用户更远离发光部分时用于传达语义信息的发光元件的数量更低。

在一些实施例中，所述发光部分包括可用于传达语义信息的多个发光元件，并且所述控制单元被配置为基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来控制由所述发光元件发射的光的发光角度或焦点。

在一些实施例中，传所述感器包括距离传感器、近距离传感器、相机或图像传感器。

在一些实施例中，所述装置还包括用于获得该装置的用户的一幅或多幅图像或视频序列的传感器；其中，所述控制单元还被配置为分析采集的一幅或多幅图像或视频序列，以确定传达语义信息的光对用户的影响和/或确定用户上的照明的均匀度；并且基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置和所确定的光的影响和/或确定的照明均匀度来控制所述发光部分，以便最小化由发光部分提供的传达的语义信息的光用户的所呈现的图像上提供的效果。该实施例具有的优点是，它可以调节发光部分以考虑将语义信息传达给用户的光的实际效果。

在一些实施例中，所述装置还包括用于检测环境光水平或环境光的贡献的传感器；并且所述控制单元被配置为控制所述发光部分，以便基于环境光和所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置，来最小化由所述发光部分提供的语义信息对所述用户的所呈现的图像的影响。在这些实施例中，用于检测环境光水平或环境光的贡献的传感器可以是光传感器、相机或图像传感器。该实施例具有的优点是，在调节发光部分时考虑环境光水平，以便对传达语义信息的光进行适当的调节。

在一些实施例中，所述显示表面是反射表面，例如，如在传统镜子中那样。在其他实施例中，所述显示表面是显示使用相机或图像传感器(即，虚拟镜子)获得的图像或视频序列的显示屏。

根据第二方面，提供了一种操作装置以将语义信息传达给所述装置的用户的方法，所述装置包括用于显示用户的图像的显示表面，所述方法包括：测量用户相对于所述装置的发光部分的位置；控制所述发光部分来发光以将所述语义信息传达给所述用户，其中，基于所测量的位置来控制所述发光部分，以便最小化传送语义信息的光对呈现在所述显示表面上的所述用户的图像的影响。

在一些实施例中，所述显示表面可以实时呈现所述用户的图像。应当理解，实时图像可以是动态的运动图像，或者是指用户的实况图像。

在一些实施例中，被最小化的效果是由发光部分提供的传达语义信息的光在所述用户上和所述用户的所呈现的图像上的阴影和/或颜色投射效果。

在一些实施例中，所述显示表面是镜子或其他反射表面。在其他实施例中，所述显示表面是显示由一个或多个相机或其他图像或视频捕获设备捕获或获得的图像或视频的显示屏。在这些实施例中，所述装置可以是虚拟镜子、数字镜子或智能镜子。

在一些实施例中，控制的步骤包括通过基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来调整用于传达语义信息的光的亮度或强度来控制所述发光部分。在一些实施例中，控制的步骤包括控制所述发光部分的亮度或强度，使得当用户更靠近所述发光部分时比当用户更加远离发光部分时传送语义信息的光的亮度或强度更低。

在一些实施例中，控制的步骤包括通过基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来调整用于提供语义信息的光的颜色、色彩饱和度和/或颜色混合来控制所述发光部分。

在一些实施例中，所述发光部分包括可以用于传达语义信息的多个发光元件，并且在一些实施例中，控制的步骤包括基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来控制用于传达语义信息的发光元件的数量。控制的步骤可以包括控制用于传达语义信息的发光元件的数量，使得当用户更靠近发光部分时比当用户更远离发光部分时用于传达语义信息的发光元件的数量更低。

在一些实施例中，发所述光部分包括可用于传达语义信息的多个发光元件，并且控制的步骤可以包括基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来控制由所述发光元件发射的光的光角度或焦点。

在一些实施例中，测量用户相对于装置的发光部分的位置的步骤包括使用距离传感器、接近传感器、相机或图像传感器来测量位置。

在一些实施例中，所述方法还包括以下步骤：获得所述装置的用户的一幅或多幅图像或视频序列；分析采集的一幅或多幅图像或视频序列，以确定传达语义信息的光对用户的影响和/或确定用户上的照明的均匀度；并且控制的步骤包括基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置和所确定的光的效果和/或确定的照明均匀度来控制所述发光部分，以便最小化由所述发光部分提供的传达的语义信息的光对用户的所呈现的图像上的效果。该实施例具有的优点是，它可以调节发光部分以考虑将语义信息传达给用户的光的实际效果。

在一些实施例中，所述方法还包括检测环境光水平或环境光的贡献的步骤；并且控制的步骤包括控制所述发光部分，以便基于环境光和所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置，来最小化由所述发光部分提供的语义信息对所述用户的所呈现的图像的影响。在这些实施例中，用于检测环境光水平或环境光的贡献的传感器可以是光传感器、相机或图像传感器。该实施例具有的优点是，在调节发光部分时考虑环境光水平，以便对传达语义信息的光进行适当的调节。

附图说明

为了更好地理解本发明，并且更清楚地示出其如何被付诸实践，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中，

图1是根据本发明实施例的装置的框图；

图2图示了使用光来提供语义信息的示例；

图3是图示操作根据本发明的实施例装置的方法的流程图；

图4图示了根据本发明实施例的控制发光部分的示例；并且

图5图示了根据本发明实施例的对发光部分进行控制的替代示例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的装置100的示例。装置100通常用于允许用户查看他们自己并向用户提供语义信息。因此，装置100包括显示表面102，其用于向装置100的用户呈现用户的图像(即，用户的映象(reflection))。在一些实施例中，显示表面102是反射(即镜面)表面，例如在传统镜子中见到的表面，并且因此显示表面102简单地呈现周围环境的反射，包括装置100在使用中时用户的映象。替代地，装置100可以是所谓的“虚拟镜子”、“智能镜子”或“数字镜子”，因此显示表面102可以是显示由相机、图像传感器获得的图像或视频序列的显示屏幕，或者与装置100相关联的视频传感器。该相机、图像传感器或视频传感器未在图1中示出。相机、图像传感器或视频传感器可以相对于显示表面102布置或定向，使得当用户位于显示表面102的前面时，显示表面102显示用户的捕获图像或视频序列。应当理解，捕获的图像或视频序列可以围绕垂直轴反射，以便在显示屏上显示的图像或视频序列表示用户的“映象”。

在显示表面102是显示用户的图像或视频的显示屏幕的情况下，应当理解，显示表面102优选地呈现用户的实时或实况图像或视频序列。因此，在由相机、图像传感器或视频传感器捕获之后，图像或视频尽可能快地呈现在显示屏102上，以使装置100尽可能靠近传统的反射表面镜操作。当然，应当理解，在图像或视频的捕获与显示屏上的显示之间将不可避免地存在小的延迟(例如，由于相机、图像传感器或视频传感器和显示屏的图像或视频处理)，但这将足够短，以至于显示屏上显示的图像或视频从用户的角度看起来是实时的或实况的(并且因此显示的图像或视频在用户看来是用户的映象)。

使用发光部分104向用户提供语义信息。特别地，发光部分104用于以特定配置、图案、颜色等发光，以便向用户传达信息。发光部分104可以被配置或可控制以提供或显示与特定语义信息相关联的每个单词、数字、符号、图像和/或图案。语义信息可以是与用户的个人护理活动的表现有关的信息或对用户有用的其他信息。

发光部分104通常包括多个发光元件。发光元件可以是发光二极管、LED、有机LED、OLED、基于灯丝的灯泡、紧凑型荧光灯、CFL、卤素灯泡等。发光元件可以具有不同的尺寸、形状和/或颜色(或者具有可控的颜色)并且每个发光元件可以单独控制或与一个或多个其他发光元件组合控制。可以在任何给定时间控制一个或多个或全部发光元件，以向用户提供语义信息。

提供控制单元106，其可以控制发光部分104的操作。具体地，控制单元106可以根据需要控制发光部分104以向用户提供语义信息。在发光部分104包括多个发光元件的情况下，控制单元106可以单独地和/或组合地控制发光元件，以便提供语义信息。应当理解，控制单元106可以使用发光部分104确定要提供给用户的语义信息，例如通过使用一个或多个传感器或个人护理设备来监视用户，和/或通过采集信息来从外部信息源(例如互联网)呈现给用户(例如新闻标题或天气报告)。

控制单元106可以用软件和/或硬件以多种方式实现，以执行所需的(一种或多种)功能。控制单元106可以包括一个或多个微处理器，其可以使用软件编程以执行所需的功能。控制单元106可以实现为用于执行一些功能的专用硬件与用于执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。可以在本公开的各种实施例中使用的控制器部件的范例包括但不限于，常规微处理器，专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在一些实施例中，为了在使用装置100时使用户的面部和/或身体光线充足(即，使用户更容易在显示表面102中看到自己)，装置100可以还包括另一个光源(图1中未示出)，其被提供用于在用户使用装置100时均匀地照亮用户。与上面的发光部分104一样，所述光源可以包括一个或多个LED、OLED、基于灯丝的灯泡、CFL、卤素灯泡等。

替代地，在任何给定时间仅使用发光部分104的一部分来向用户提供语义信息的情况下，发光部分104另一部分可用于照亮装置100的用户。这避免了需要提供单独的光源来照亮用户。

在一些实施例中，发光部分104(并且因此发光元件)布置在显示表面102的旁边、中间、或部分或完全围绕显示表面102。因此，例如，发光部分104可以形成显示表面102的边界，但是本领域技术人员将意识到可以布置发光部分104和显示表面102的其他方式。例如，发光部分104可以沿着显示表面104的一侧或多侧布置，或者被布置为主要照亮显示表面102后面的墙壁或其他表面，使得用户可以根据照射墙壁或其他表面的光来感知语义信息。

在一些示例中，由发光部分提供的语义信息可以涉及时间，例如计数器、计时器或与用于个人护理活动(例如刷牙)的计数器上的剩余时间相关的进度条。与个人护理活动相关的语义信息的另一个示例可以是指示面部的哪个区域已经清洁或剃过，或者在刷牙时嘴部的哪些象限已经刷过。语义信息的另一个示例可以包括用户在刷牙或去角质时施加的压力是否足够(或过量)的指示。语义信息的另一示例是个人护理装置(例如牙刷、剃须刀、毛发修剪器等)的位置或取向是否正确的指示。可以由发光部分104显示的语义信息的又一个示例包括健康信息，例如体重、体重趋势。本领域技术人员将意识到可以使用来自发光部分104的光呈现给用户的许多其他类型的语义信息。

图2示出了如何使用光向用户指示语义信息的四个示例。在图2中，装置100被示出为具有圆形显示表面102，其中，发光部分104围绕显示表面的整个周边延伸。应当理解，显示表面102可以具有与所示的形状不同的形状，和/或发光部分104可以不同地布置(例如，仅在侧面的一部分上，或在显示表面102的周边内)。

因此，在图2a中，通过从发光部分104的小段150发射光，并且随着时间的推移使节段150围绕显示表面104移动来提供语义信息，如箭头151所示。例如，这可以用于指示个人护理活动所经过的时间或剩余时间。应当理解，发光部分104本身不移动，并且因此通过随时间选择性地照射发光部分104的不同(例如，相继的)部分来实现节段150的“移动”。节段150可以由发光部分104中的一个或多个发光元件提供。在一些实施例中，发光部分104的另一部分152(即，除了节段150之外的部分)可以在节段150被点亮时被关闭，但是在其他实施例中，部分152可以被连续地点亮，和/或以与段150不同的颜色或强度点亮以照亮用户。

图2b中所示的照明可用于说明经过的时间。在该示例中，随着时间流逝，进度/计时器条段154的大小逐渐增大。因此，随着时间流逝，发光部分104的更多部分被点亮以形成进度/定时器条154，如箭头155所指示。与图2a中的示例一样，发光部分104的剩余部分156可以被关闭，直到需要时，或者它可以以不同的颜色或强度连续点亮和/或点亮到条154以便照亮用户。

在图2c中，语义信息采用趋势/状态指示器158、160的形式，其中针对目标的状态/趋势由趋势/状态条158、160点亮了多少来指示。例如，这可以用于显示用户是否正在用牙刷施加正确的压力，其中，正确的压力量对应于完全点亮的条158，并且其中，过量的压力对应于条160也被点亮(例如用红色表示用户按压太用力)。与图2a和2b的示例一样，发光部分104的(一个或多个)剩余节段162可以被关闭，或者它们可以以与条158、160不同的颜色或强度连续地点亮和/或点亮，以便照亮用户。

图2d示出了一种照明形式，其可用于表示用户是否正确地刷过嘴的每个象限中的牙齿。因此，发光部分104被分成四个节段164、166、168、170，每个节段代表嘴的相应象限。在该示例中，每个节段164、166、168、170的颜色用于指示相应的象限是否已被正确地刷过。因此，节段168和170可以是绿色以指示那些象限已被正确地刷过，节段166可以是黄色以指示该象限仅被部分刷过，并且节段164可以是红色以指示该象限完全未被刷过。当用户刷牙时，可以控制和更新每个段的颜色。

如上所述，存在的问题是，希望用户被均匀地照亮(使用环境光或通过发光部分104或单独的光源)，以便用户可以最佳地在显示表面102中看到他们的面部和/或身体，但是使用光来向用户呈现语义信息可以影响用户上的照明的均匀性(并且因此影响由显示表面呈现的用户的图像)。例如，通过发光(特别是非白色的光)来提供语义信息可以导致用户上的阴影或颜色投射。

已经认识到，用于传达语义信息的光的效果取决于用户与发光部分104的接近程度(例如，当用户更靠近发光部分104时比更远离时，对用户的阴影和/或颜色投射更加明显)，并且因此，已经发现，可以调整用于传达语义信息的光的特性，以最小化阴影或颜色投射的影响。因此，根据本发明，装置100被提供有传感器108，用于测量用户相对于发光部分104的位置，并且控制单元106被配置为基于用户相对于发光部分104的所测量的位置来控制发光部分104，以便最小化由发光部分104提供的用于传达所述语义信息的光在用户的所呈现的图像上的效果。

传感器108被配置为测量用户相对于发光部分104的位置。在一些实施例中，传感器108是距离传感器，其直接测量从发光部分104到用户(或者更一般地从装置100中的传感器108到用户)的距离。传感器108可以向控制单元106输出表示测量的距离的信号，或者向控制单元106输出可以由控制单元106处理或分析的信号以确定距离。传感器108可以是任何合适类型的距离传感器，例如IR近距离传感器，超声距离传感器或相机或其他图像传感器(其图像可以被处理，例如由控制单元106，以在图像中确定到用户的距离，或特定自动对焦水平相关联而确定距离)。在装置100是虚拟镜子或数字镜子的情况下，可以分析使用存在于该装置100中的相机或其他类型的图像传感器捕获的图像或视频序列，以确定用户相对于发光部分104的位置，因此不需要单独的传感器108。

在一些实施例中，传感器108可以通过确定用户何时在发光部分104的阈值距离内(或更一般地在装置100的阈值距离内)来间接地测量从发光部分104到用户的距离。在这些实施例中，传感器108可以是近距离传感器(例如红外(IR)近距离传感器)，并且传感器108可以输出指示用户是否在阈值距离内的信号。

如上所述，控制单元106被配置为基于所述用户相对于所述发光部分104的所测量的位置来控制所述发光部分104。特别地，控制单元106可以控制：提供语义信息的光的亮度或强度；提供语义信息的光的颜色、色彩饱和度、色彩平衡或混合色彩；用于为语义信息提供光的发光元件的数量；来自用于提供语义信息的发光元件的焦点或发光角度；或其任何组合。

因此，与用户远离发光部分104时相比，当用户靠近发光部分104时，控制单元106可以降低传达语义信息的光的亮度或强度。

额外地或替代地，当用户靠近发光部分104时，控制单元106可以改变传达语义信息的光的颜色、色彩饱和度、色彩平衡或颜色的混合，使得与用户远离发光部分104时使用的光的颜色、色彩饱和度、色彩平衡或颜色的混合相比，光不会引起(或者引起可忽略的)到用户的颜色投射，并且颜色投射不太可能发生。例如，当用户靠近发光部分104时，控制单元106可以控制传达语义信息的光的颜色、色彩饱和度、色彩平衡或颜色的混合，使得光在与用户的脸部相遇的点处混合到中性的白色或灰色调，或者去饱和到使得颜色投射的效果对于用户是可以忽略的水平。

额外地或替代地，与用户远离发光部分104时相比，当用户靠近发光部分104时，控制单元106可以减少用于提供传达语义信息的光的发光元件的数量。。使用较少的发光元件减少了发光部分104的总光输出，因此减少了由语义信息提供的对用户的额外照明的量。

另外或替代地，控制单元106可以改变来自用于提供语义信息的发光元件的聚焦或发光角度(特别是在发光元件发出颜色混合的情况下)，使得与用户更远离发光部分104时相比，当用户靠近发光部分104时，光在距发光部分104较短的距离(即，更靠近)处混合。

应当理解，在一些实施例中，可以基于所测量的位置或距离连续地或半连续地控制发光部分104的参数(即，参数随着测量的位置或距离动态地改变)。在其他实施例中，可以基于所测量的位置或距离以逐步的方式改变发光部分104的参数。在进一步的实施例中，发光部分104的参数可以具有两个设置，一个设置基于用户靠近发光部分104(例如，当用户在发光部分104的阈值距离内时)并且另一个设置基于用户足够远离发光部分104(例如，当用户距离发光部分104的阈值距离以上时)。

基于所测量的用户位置来控制如上所述的发光部分104减少了当用户靠近装置100时传达的语义信息的光在用户上的阴影或颜色投射效果。尽管在一些实施例中，这种效果是以传达语义信息的光的亮度或饱和度为代价来实现的，但是当用户不靠近发光部分104时，仍然可以使用更亮和/或更饱和的光来提供语义信息。

图3中的流程图示出了操作根据本发明的装置100的方法。在步骤1001中，测量用户相对于装置100的发光部分104的位置。如上所述，可以使用装置100中的传感器108来测量所述位置。在一些实施例中，根据用户距发光部分104或装置100的距离，或者就用户是否在发光部分104的阈值距离内来测量位置。

当装置100使用来自装置100的发光部分104的光向用户提供语义信息时，控制单元106控制发光部分104以提供语义信息，并且特别地基于所测量的位置来控制发光部分104，以最小化传达语义信息的光在所述用户的所呈现的图像上的影响(例如，颜色投射和/或阴影)(步骤1003)。

因此，在步骤1003中，控制单元106基于所测量的所述用户相对于所述发光部分104的位置来控制：所述发光部分104，以控制提供语义信息的光的亮度或强度；提供语义信息的光的颜色、色彩饱和度、色彩平衡或混合色彩；用于为语义信息提供光的发光元件的数量；和/或来自用于提供语义信息的发光元件的焦点或发光角度；

图4示出了根据本发明实施例的可以如何控制发光部分104的各种示例。图4中所示的装置100类似于图2中所示的装置100，因此包括圆形显示表面102，其中发光部分104围绕显示表面102的整个周边延伸。与图2一样，应当理解，显示表面102可以具有与所示的形状不同的形状，和/或发光部分104可以不同地布置(例如，仅在侧面的一部分上，或在显示表面102的周边内)。

图4a和4b示出了如何控制发光部分104以最小化传送语义信息的光对用户的影响的第一示例。图4a和4b中的语义信息，或者说，指示语义信息的方式类似于图2a中所示的方式，并且因此包括围绕显示表面102的***移动的节段02，以用于指示例如个人护理活动的经过的时间或者剩余时间。发光部分104的剩余节段04不用于传达语义信息(例如，剩余节段04根本不发光或者通常用于照亮用户)。节段02由多个发光元件形成。

当用户靠近发光部分104时，来自节段02的光可以在用户的脸上引起阴影或颜色投射，并且这对于用户在显示表面104上呈现的图像中是可见的。因此，当确定用户不靠近发光部分104时(例如，测量的位置指示用户距离发光部分104的距离大于阈值)，节段02可以如图4a中所示。然而，如果用户靠近发光部分104(例如，测量的位置指示用户距发光部分104小于阈值距离)，则可以减小节段02的尺寸(例如通过以比图4a中更少的发光元件来表示节段02)，如图4b所示。

应当理解，形成节段02的发光元件的数量的变化不限于图4a和4b中所示的移动节段02类型的语义信息，并且它可以应用于将语义信息传达给用户的任何方式。

图4c和4d示出了如何控制发光部分104以最小化传送语义信息的光对用户的影响的第一示例。图4c中的语义信息包括位于显示表面102的相对侧上的两个节段10(但是应当理解，节段10的所示位置不是限制性的)。发光部分104的剩余节段12不用于传达语义信息(例如，剩余节段12根本不发光或者通常用于照亮用户)。节段10可以由一个或多个发光元件形成。在图4c中，用户不靠近发光部分104，并且因此节段10使用具有期望的色彩饱和度、颜色或颜色混合的光来传达语义信息。

当用户靠近发光部分104时，来自节段10的光可以在用户的脸上引起阴影或颜色投射，并且这对于用户在显示表面104上呈现的图像中是可见的。因此，当确定用户靠近发光部分104时(例如，测量位置指示用户小于距发光部分104的阈值距离)，控制单元106可以控制发光部分，使得形成节段10的光的色彩饱和度、颜色或颜色混合引起用户上的较少阴影或颜色投射。因此，如图4d中所示，可以控制发光部分104，使得使用节段14(其比图4c中的节段10小)利用与图4c中的节段10相同的色彩饱和度、颜色或颜色混合的光的传达语义信息，并且两个其他小的节段16被提供于节段14的任一侧，其具有与节段14不同的色彩饱和度、颜色或颜色混合，使得与来自图4c中的节段10的相比，节段14和216的组合效果是，减少了用户上的阴影或颜色投射。

例如，节段10可以是亮红色，并且当用户更靠近发光部分104时，可以减小亮红色(节段14)的发光部分的尺寸，并且可以使用具有较少饱和的颜色(例如浅粉色)的相邻节段16来减少用户上的颜色投射或阴影。

应当理解，节段10的色彩饱和度、颜色或颜色混合的变化不限于图4c和4d中所示的语义信息的类型，并且可以用将语义信息传达给用户的任何方式对其进行应用。

图4e和4f示出了如何控制发光部分104以使传送语义信息的光对用户的影响最小化的第三示例。图4e和4f中的语义信息包括四个可单独控制的段以向用户传达语义信息。图4e和4f中提供的语义信息的类型可以如图2d中所示，例如，每个段表示用户嘴中的象限是否已被正确刷过。

因此，在图4e中，提供了四个节段20，每个节段20以特定亮度或强度水平显示特定颜色。发光部分104的剩余节段22不用于传达语义信息(例如，剩余节段22根本不发光或者通常用于照亮用户)。每个节段20可以由一个或多个发光元件形成。在图4c中，用户不靠近发光部分104，并且因此节段20使用具有期望的亮度或强度的光来传达语义信息。

当用户靠近发光部分104时，来自节段20的光可以在用户的脸上引起阴影或颜色投射，并且这对于用户在显示表面104上呈现的图像中是可见的。因此，当确定用户靠近发光部分104时(例如，测量位置指示用户小于距发光部分104的阈值距离)，控制单元106可以控制发光部分，使得形成节段20的光的亮度或强度引起用户上的较少阴影或颜色投射。因此，如图4f中所示，可以控制发光部分104，使得使用与图4e中的节段20中使用的亮度强度或色彩饱和度低的光相比具有更低的亮度强度或色彩饱和度低的光的节段24来传送语义信息(节段26是不用于传达语义信息，类似于图4e中的节段22)。因此，与图4e中的节段20相比，图4f中的节段24的较低亮度和/或强度将减少在用户上的阴影或颜色投射。

应当理解，节段10的亮度强度或色彩饱和度的变化不限于图4e和4f中所示的语义信息的类型，并且可以用将语义信息传达给用户的任何方式对其进行应用。

图4g和4h示出了如何控制发光部分104以使传送语义信息的光对用户的影响最小化的第四示例。图4g和4h中的语义信息类似于图4和5中所示的，并且因此包括围绕发光部分104移动的节段28。在该示例中，发光部分104的剩余节段30不用于传达语义信息，而是用于通常照亮用户。

在该示例中，移动节段28由红色节段28r，绿色节段28g和蓝色节段28b形成，其平均产生与剩余节段30具有相同颜色(即白色)和强度的光。然而，当用户移近发光部分104时，当用户靠近发光部分104时(例如，测量的位置指示用户距发光部分104小于阈值距离)，用户可以感知红色、绿色和蓝色节段而不是预期的“平均”白光(因此红色、绿色和蓝色光可以投射到用户上)，红色、绿色和蓝色节段的大小228可以减小，如图4h中的节段32r、232g和232b所示。节段32的大小的这种改变意味着红色、绿色和蓝色节段仍然可以针对更近的距离创建期望的光混合，因此用户仍将按照预期(并且通常在预期的尺寸)感知“平均的”颜色(例如白色)，并且将减少用户上的红色、绿色和蓝色。

如上所述，在一些实施例中，控制单元106可以改变来自用于提供语义信息的发光元件的聚焦或发光角度(特别是在发光元件发出颜色混合的情况下)，使得与用户更远离发光部分104时相比，当用户靠近发光部分104时，光在距发光部分104较短的距离(即，更靠近)处混合。这在图5中示出。图5a和5b示出了三个发光元件250，每个发光元件250具有可调节的光学装置252(例如，可调节的透镜或透镜装置)，其可以改变由每个发光元件250发射的光的焦点或者可以改变来自每个发光元件250的光的发射角度。调整光学装置252可以改变与来自每个发光元件250的光混合的发光部分104的距离。例如，如图5a所示，当用户不靠近发光部分104时(例如，测量位置指示用户距离发光部分104大于阈值距离)，光学装置252可以由控制单元106调节为使得与当用户靠近发光部分104时(如图5b所示，即焦点更靠近发光部分104(即发射角更宽)时)相比，光在距发光部分104更远处混合(即发射角度更窄)。

在一些实施例中，可以预先确定基于上述测量位置的发光部分104的控制，并且将所需控制编程到控制单元106中(即，对于特定测量位置，将以特定方式控制发光部分104)。然而，在其他实施例中，控制单元106可以预测用于传达语义信息的光的颜色投射或阴影效果，并且将该预测与测量的位置一起使用以确定如何控制光发射部分104。例如，在一些实施例中，装置100可包括用于检测环境光水平或环境光的贡献的传感器(例如光传感器或相机或图像传感器)，并且控制单元106可以基于所测量的位置和测量的环境光水平或检测到的环境光贡献来控制发光部分104。例如，用于向用户提供语义信息的光在环境光水平低时比在环境光水平正常或更高时更可能引起阴影或颜色投射。同样地，用于向用户提供语义信息的光在由于环境照明而对用户的照明的贡献较低时更可能在用户的部分上引起阴影或颜色投射。因此，如果确定与环境光水平或环境光贡献高或正常时相比，环境光水平或环境光贡献低，则控制单元106可以对发光部分104的(一个或多个)参数进行更大的调整，所述(一个或多个)参数确定当用户靠近发光部分104时语义信息的特征时。在一些实施例中，在环境光水平传感器是相机或图像传感器的情况下，控制单元106可以通过比较用户被来自装置100的光照射的图像来确定环境光水平或环境光贡献(包括传送语义信息的光和用户未被来自装置100的光照射(或未均匀照射)的图像。特别地，控制单元106可以从用户被照亮的图像中“减去”用户未被照亮的图像，以确定环境光水平或环境光贡献。

在一些实施例中，发光部分104的控制可以基于所测量的所述用户相对于所述发光部分104的位置以及对传达用户的语义信息的光的分析或观察。在这些实施例中，装置100可以包括相机或其他图像传感器(其可以与上述实施例中描述的相机或图像传感器相同)，其在使用发光部分104将语义信息传送给用户时获得用户的一幅或多幅图像或视频序列，并且控制单元106分析所获得的图像或视频序列以确定传达语义信息的光对用户的影响和/或确定用户的照明均匀度(例如，确定用户的部分是否比其他部分更多阴影的，或者用户的哪些部分比其他部分有更多阴影)。然后，控制单元106可以确定对发光部分104的调节，以最小化传达语义信息的光对用户的影响。例如，如果使用红光传达语义信息，则控制单元106可以分析图像或视频序列以确定红光是否被投射到用户上，并且如果是的话，则控制单元106可以控制发光部分104以降低亮度、强度或色彩饱和度，或改变颜色或颜色混合以最小化在用户上的光投射。应当理解，在这些实施例中，控制单元106可以首先基于所测量的所述用户相对于所述发光部分104的位置来实现发光部分104的调节或控制，然后分析用户的图像或视频序列以确定是否需要进一步调整或控制。替代地，应当理解，在这些实施例中，控制单元106可以控制发光部分104向用户呈现语义信息，并基于所测量的用户相对于发光部分104的位置和对用户的图像或视频序列的分析来实现对发光部分104的单个调节或控制。

因此，提供了一种改进的装置和操作装置的方法，其最小化光传达的语义信息对用户的呈现图像的影响。

本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践请求保护的本发明时能够理解并且实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成权利要求书中所记载的若干个项目的功能。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的集合。可以将计算机程序存储/分布在与其它硬件一起提供或者作为其它硬件的一部分提供的诸如光存储介质或者固态介质的合适介质上，但是还可以以诸如经因特网或者其它有线或无线电信***的其它形式分布。

权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于传达语义信息的装置(100)，包括：

显示表面(102)，其用于呈现用户的实时图像；

发光部分(104)，其用于使用光来将语义信息传达给所述用户；

传感器(108)，其用于测量所述用户相对于所述发光部分(104)的位置；以及

控制单元(106)，其被配置为基于所述用户相对于所述发光部分(104)的所测量的位置来控制所述发光部分(104)，以便最小化由所述发光部分(104)提供的传达所述语义信息的所述光在所述用户上和所呈现的所述用户的实时图像上的阴影和/或颜色投射效果。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，所述控制单元(106)被配置为通过基于所述用户相对于所述发光部分(104)的所测量的位置来调整用于传达所述语义信息的所述光的亮度或强度来控制所述发光部分(104)。

3.根据权利要求2所述的装置(100)，其中，所述控制单元(106)被配置为控制所述发光部分(104)的亮度或强度，使得当所述用户更靠近所述发光部分(104)时相比于当所述用户更加远离所述发光部分(104)时传达所述语义信息的所述光的亮度或强度更低。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置(100)，其中，所述控制单元(106)被配置为通过基于所述用户相对于所述发光部分(104)的所测量的位置来调整用于提供所述语义信息的所述光的颜色、色彩饱和度和/或颜色混合来控制所述发光部分(104)。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置(100)，其中，所述发光部分(104)包括能够用于传达所述语义信息的多个发光元件，其中，所述控制单元(106)被配置为基于所述用户相对于所述发光部分(104)的所测量的位置来控制用于传达所述语义信息的发光元件(104)的数量。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置(100)，其中，所述发光部分(104)包括能够用于传达所述语义信息的多个发光元件，并且其中，所述控制单元(106)被配置为基于所述用户相对于所述发光部分(104)的所测量的位置来控制由所述发光元件发射的所述光的发光角度或焦点。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置(100)，所述装置(100)还包括：

传感器，其用于获得所述装置(100)的用户的一幅或多幅图像或视频序列；并且

其中，所述控制单元(106)还被配置为：

分析所获得的一幅或多幅图像或视频序列，以确定传达所述语义信息的所述光在所述用户上的阴影或颜色投射效果和/或确定照明在所述用户上的均匀度；并且

基于所述用户相对于所述发光部分(104)的所测量的位置和所确定的光的效果和/或所确定的照明的均匀度来控制所述发光部分，以便最小化由所述发光部分(104)提供的传达所述语义信息的所述光在所述用户上和所述用户的所呈现的实时图像上的阴影或颜色投射效果。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置(100)，所述装置(100)还包括：

传感器，其用于检测环境光水平或环境光贡献；并且

其中，所述控制单元(106)被配置为基于所述环境光和所述用户相对于所述发光部分(104)的所测量的位置来控制所述发光部分(104)，以便最小化由所述发光部分(104)提供的所述语义信息在所述用户上和所述用户的所呈现的实时图像上的阴影和/或颜色投射效果。

9.一种操作装置以向所述装置的用户传达语义信息的方法，所述装置包括用于显示所述用户的实时图像的显示表面，所述方法包括：

测量(1001)用户相对于所述装置的发光部分的位置；并且

控制(1003)所述发光部分来发光以将所述语义信息传达给所述用户，其中，基于所测量的位置来控制所述发光部分，以便最小化传达所述语义信息的所述光在所述用户上以及呈现在所述显示表面上的所述用户的实时图像上的阴影和/或颜色投射效果。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，控制(1003)的步骤包括通过基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来调整用于传达所述语义信息的所述光的亮度或强度来控制所述发光部分。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，控制(1003)的步骤包括通过基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来调整用于提供所述语义信息的所述光的颜色、色彩饱和度和/或颜色混合来控制所述发光部分。

12.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述发光部分包括能够用于传达所述语义信息的多个发光元件，并且其中，控制(1003)的步骤包括基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来控制用于传达所述语义信息的发光元件的数量。

13.根据权利要求9或10所述的方法，其中，发所述光部分包括能够用于传达所述语义信息的多个发光元件，并且控制(1003)的步骤包括基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来控制由所述发光元件发射的所述光的发光角度或焦点。

14.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

获得所述装置的用户的一幅或多幅图像或视频序列；

分析所获得的一幅或多幅图像或视频序列，以确定所述传达语义信息的所述光在所述用户上的阴影或颜色投射效果和/或确定照明在所述用户上的均匀度；并且

其中，控制(1003)的步骤包括基于所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置和所确定的光的效果和/或所确定的照明的均匀度来控制所述发光部分，以便最小化由所述发光部分提供的传达所述语义信息的所述光在所述用户上和所述用户的所呈现的实时图像上的阴影或颜色投射效果。

15.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

检测环境光水平或环境光贡献；并且

其中，控制(1003)的步骤包括基于所述环境光和所述用户相对于所述发光部分的所测量的位置来控制所述发光部分，以便最小化由所述发光部分提供的所述语义信息在所述用户上和所述用户的所呈现的实时图像上的阴影和/或颜色投射效果。

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