阅读说明：本技术 基于感测到的距离来确定用户存在 (determining user presence based on sensed distance ) 是由 S·S·阿扎姆 W·S·陈 C·C·莫尔曼 于 2017-07-25 设计创作，主要内容包括：一种方法包括利用传感器感测用户到计算设备的显示器的距离。所述方法还包括：利用计算设备对感测到的距离与阈值距离进行比较；以及利用计算设备至少部分地基于所述比较来确定用户是否存在于显示器处。(A method includes sensing, with a sensor, a distance of a user from a display of a computing device. The method further comprises the following steps: comparing, with the computing device, the sensed distance to a threshold distance; and determining, with the computing device, whether the user is present at the display based at least in part on the comparison.)

基于感测到的距离来确定用户存在

背景技术

现代操作系统为系统和设备功率管理提供了全面的方法。基于计时器的特征可以用于提供功率节省。例如，如果缺少用户活动的时间超过IT空闲计时器策略的时间，则系统提供进入低功率状态而开始节省功率。当达到IT策略阈值时，功率节省开始。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且在附图中通过图示的方式示出了可以实践本公开的特定示例。应当理解，可以利用其他示例，并且可以进行结构或逻辑上的改变，而不脱离本公开的范围。因此，以下详细描述不应被理解为限制性的，并且本公开的范围由所附权利要求限定。应当理解，除非另外特别指出，否则本文描述的各个示例的特征可以部分或全部彼此组合。

用于显示器的基于计时器的锁存在隐私问题，并且可能浪费主机系统资源。大多数信息技术(IT)策略将空闲计时器设置为10-20分钟范围。如果缺少用户活动超出了IT空闲计时器策略的范围，则系统通过进入较低功率状态而开始节省功率。当达到IT策略阈值时，功率节省开始。在用户在达到IT空闲阈值之后立即恢复正常活动的情况下，所述节省是极小的。当用户在较长时间内空闲时，依赖IT定义策略的该方法可能会起作用，但是该方法存在缺陷，因为在未达到IT阈值计时器的第一时间段期间，设备可能仍在浪费功率。而且，要求用户不使显示器打开且无人看管的IT策略难以执行。

本文公开的一些示例涉及使用存在传感器来检测用户的存在以控制显示器的背光，并在主机计算设备上发起用户认证(例如，登录/注销)。在一些示例中，飞行时间(ToF)传感器确定用户到显示器的距离。一些示例使用多个ToF传感器。在其他示例中，可以使用能够测量用户到显示器的距离的另一类型的传感器。当一个或多个传感器检测到用户刚刚接近显示器时，自动触发用户认证过程(例如，登录过程)。当一个或多个传感器检测到用户已离开显示器时，显示器的亮度立即或逐步降低为暗或关状态。通过使用ToF传感器自动使屏幕变暗并启动注销和登录，自动地提高了生产率，增大了功率节省，并延长了显示器背光灯的寿命。

图1是示出根据一个示例的具有存在检测能力的计算设备104的示图。在所示示例中，存在传感器106被定位在计算设备104的显示器105上或紧邻计算设备104的显示器105。传感器106可以经由USB连接到计算设备104，或者可以使用传感器集线器直接连接到设备104。在一些示例中，存在传感器106包括ToF传感器或另一类型的传感器，其确定用户102到显示器105的距离101。在一些示例中，存在传感器106还生成指示用户102当前是否存在于传感器106的范围和视场(FOV)内的布尔值。存在传感器106可以是多区域ToF传感器，其包括区域的阵列(例如2x2、3x3、4x4或用户定义的阵列)，并确定每个个体区域的单独的距离值。在一些示例中，可以在显示器105中使用屏上显示(OSD)菜单来禁用和启用存在检测特征，并且选择用于存在检测特征的选项。

图2是示出根据一个示例的图1所示的计算设备104的元件的框图。计算设备104包括至少一个处理器202、存储器204、输入设备220、输出设备222、显示器105和存在传感器106。在所示的示例中，处理器202、存储器204、输入设备220、输出设备222、显示器105和存在传感器106通过通信链路218彼此通信地耦合。存在传感器106可以嵌入在显示器105的框架内，沿着显示器105的至少一个边缘安装，或者安装在显示器105所处的空间中的合适的位置中。

输入设备220包括键盘、鼠标、数据端口、和/或用于将信息输入到设备104中的其他合适的设备。输出设备222包括扬声器、数据端口、和/或用于从设备104输出信息的其他合适的设备。

处理器202包括中央处理单元(CPU)或另一合适的处理器。在一个示例中，存储器204存储由处理器202为操作设备104执行的机器可读指令。存储器204包括易失性和/或非易失性存储器的任何适当的组合，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存和/或其他合适的存储器的组合。这些是非暂态计算机可读存储介质的示例。存储器204在其不包含暂态信号的意义上是非暂态的，而是由至少一个存储器部件组成，以存储用于执行本文所述技术的机器可执行指令。

存储器204存储传感器数据处理模块206、用户认证模块208和显示器控制模块210。处理器202执行模块206、208和210的指令以执行本文所述的技术。注意，可以使用云计算资源来实施模块206、208和210的一些或全部功能。

在使用多个ToF传感器106的示例中，可以分别枚举各个ToF传感器，并且每个传感器106以预定义的时间间隔向计算设备104报告存在检测布尔值和距离值。在一个示例中，布尔值和距离值被提供给传感器数据处理模块206以进行处理。对于使用多个ToF传感器106的示例，只要传感器106中的至少一个的存在检测布尔值指示用户102存在，则传感器数据处理模块206可以假设用户102存在，并且当所有传感器106的存在检测布尔值指示用户102不存在时，可以假设用户102不再存在。对于使用单个ToF传感器106的示例，只要单个传感器106的存在检测布尔值指示用户102存在，则传感器数据处理模块206可以假设用户102存在，并且当单个传感器106的存在检测布尔值指示用户不存在时，可以假设用户102不再存在。

即使在来自传感器106的存在检测布尔值指示用户102存在的情况下，传感器数据处理模块206也可以基于距离数据得出用户102不存在的结论。传感器数据处理模块206将从传感器106接收的距离数据与存在距离阈值进行比较。如果接收到的距离值小于阈值，则模块206可以假设用户102存在。如果所接收的距离值大于阈值，则模块206可以假设用户102不存在。在一些示例中，存在距离阈值可以由用户102定义(例如，经由显示器105的OSD菜单)。

在一些示例中，当用户102在计算设备104处于低功率状态(例如，睡眠状态)时接近设备104时，传感器106将检测到用户102的存在，这触发用户身份认证过程(例如，使用个人识别码/密码的手动登录过程，或具有蓝牙(BT)认证或自动触发用于面部识别的摄像头的自动过程)的自动启动。BT认证可以将用户102的手机用作认证令牌，使得如果检测到用户102存在并且他或她的手机非常靠近，则用户102被自动认证。当传感器数据处理模块206基于接收到的传感器数据确定用户102先前不存在并且现在当前存在时，模块206向显示器控制模块210发信号以增大显示器105的亮度并引起计算设备104从低功率状态唤醒。模块206还向用户认证模块208发信号以开始用户认证过程。

对于用户离开场景，响应可以是用户定义的(例如，经由显示器105的OSD菜单)，以使显示器105的亮度立即或逐步减小为暗或关状态。对于立即减小的情况，传感器106将检测到用户102的不存在，并将该信息报告给传感器数据处理模块206。传感器数据处理模块206然后向显示器控制模块210通知用户不存在。作为响应，显示器控制模块210使显示器105立即变暗。显示器控制模块210还生成锁定信号，该锁定信号使计算设备104被锁定(即，被锁定使得随后将触发用户认证以解锁设备104)，并使计算设备104进入低功率状态。

对于逐步情况，根据一些示例，显示器105的亮度被分阶段降低。在第一阶段，在用户102缺席超过第一时间段(例如10秒)之后，显示器控制模块210将显示器亮度从最后的用户设置降低30％(注意，用户设置可能已经是降低的水平)。在第二阶段中，在用户102缺席超过第二时间段(例如总计20秒)之后，显示器控制模块210将显示器亮度再降低20％。如果用户102返回到计算设备104(在第三阶段之前)并且被感测为存在，则显示器控制模块210以增量(例如，每四分之一秒5％的增量)逐渐增大显示器亮度，而不用进一步的认证，直到恢复完全亮度水平。

在第三阶段中，在用户102缺席达第三时间段(例如X秒，其中X是大于20的整数)之后，显示器控制模块210将显示器亮度逐步再降低X％，直到已经实现显示器亮度的最大降低。此时，显示器控制模块210生成锁定信号以锁定计算设备104。如果用户102在达到最大亮度降低之前返回并被感知为存在，则显示器控制模块210以增量(例如，每四分之一秒5％的增量)逐渐增大显示器亮度，而不用进一步的认证，直到恢复完全亮度水平。如果用户102在达到最大亮度降低之前没有返回并且设备104已经被锁定，则此时用户存在的重新开始将触发认证过程。

在一些示例中，计算设备104使用多个距离阈值，并且基于多个阈值来改变显示器105的调光速率。例如，如果用户102被感测为超过第一距离阈值，该第一距离阈值是最短的距离阈值，则显示器控制模块210可以以第一速率将显示器105调暗，该第一速率可以是最慢的调光速率。如果用户102被感测为超过第二距离阈值，该第二距离阈值是比第一距离阈值更长的距离，则显示器控制模块210可以以第二速率将显示器105调暗，该第二速率可以比第一速率快。如果感测到用户102不再存在(例如，感测到用户102超过存在距离阈值，存在距离阈值是比第二距离阈值更长的距离)，则显示器控制模块210可以以第三速率将显示器105调暗，该第三速率可以比第二速率快。

在一些示例中，距离阈值可以基于用户102相对于显示器105的横向位置而变化。例如，针对显示器105的左侧和右侧上的位置的距离阈值可以相同，但可能不同于针对显示器105的中心附近的位置的距离阈值。在一个示例中，当用户102刚好超过显示器105的边缘时，显示器控制模块210可以将显示器105调暗，但可以使用当用户102位于显示器105的中心附近时的较高距离阈值。此外，相对于显示器105的每个不同位置(例如，左、中、右)可以具有多个距离阈值，并且该距离阈值和调光速率可能因各种位置而改变。

在一些示例中，当检测到用户102太靠近计算设备104的显示器时，计算设备104生成可听和/或视觉警告信号。特别地，如果传感器数据处理模块206确定由传感器106提供的距离值小于阈值(例如50mm)，模块206使显示器105和/或输出设备222中的至少一个生成警告信号。该特征可以提供对用户的眼睛的保护，长时间在近距离曝光可能对眼睛造成损伤。传感器数据处理模块206还可以跟踪用户102已经存在于显示器105前面的时间长度，并且当该时间超过预定阈值时，使得生成可听和/或视觉警告信号。

在一些示例中，传感器数据处理模块206使从传感器106接收的距离值显示在显示器105上。例如，可以使用该显示的信息来辅助用户移动到适当的距离，以用于面部识别。在一些示例中，基于从传感器106接收的距离值，传感器数据处理模块206使得对输入设备220和输出设备222中的至少一个做出调整(例如，基于用户102的感测到的距离来对设备104的扬声器和麦克风进行调整)。这样的调整可以包括例如改变这些设备的模式，随着用户102移动远离设备104而增大音量，和/或随着用户102移动靠近设备104而减小音量。在一些示例中，基于从传感器106接收的距离值，传感器数据处理模块206引起对显示器105的显示特性的改变(例如，随着用户102移动远离显示器105而增大字体大小，并且随着用户移动靠近显示器105而减小字体大小)。传感器106还可以用于检测用户102所做出的手势(例如，轻击手势或轻扫手势)，并且传感器数据处理模块206可以使得基于所检测到的手势来执行动作。

在一些示例中，传感器106包括较低功率模式和较高功率模式。在较低功率模式下，与在较高功率模式下相比，传感器106使用较少的功率，并且较不频繁地检查用户102的存在。在一些示例中，当传感器106检测到用户102存在时，传感器106以较低功率模式进行操作，并且当传感器106检测到用户102不再存在时，传感器106被自动切换至较高功率模式，以更频繁地检查用户102的存在。

图3A-3C是示出示例性存在传感器配置的示图。如图3A所示，显示器105(1)包括单个存在传感器(例如，ToF传感器)106(1)。存在传感器106(1)具有大约27度的视场(FOV)302(1)。FOV 302(1)的中心线垂直于或基本垂直于显示器105(1)。用户102被定位在距显示器105(1)约60cm的距离304(1)处。FOV 302(1)在该距离(以及相应地，用户102的横向可检测范围)处的横向长度306(1)约为29cm。如图3B和3C所示，可以通过使用多个存在传感器106来增加横向可检测范围。

如图3B所示，显示器105(2)包括两个存在传感器(例如ToF传感器)106(2)和106(3)，它们被定位成相距约29cm的距离310(1)。存在传感器106(2)和106(3)分别具有FOV302(2)和FOV 302(3)，它们均为大约27度。FOV 302(2)和302(3)的中心线垂直于或基本垂直于显示器105(2)。用户102被定位在距显示器105(2)约60cm的距离304(2)处。组合的FOV302(2)和302(3)在该距离(以及相应地，用户102的横向可检测范围)处的横向长度306(2)约为58cm。在两个存在传感器106(2)和106(3)的FOV 302(2)和302(3)之间，存在从显示器105(2)向外延伸的盲区308(1)，其中，用户102的存在不可检测。如图3C所示，可以通过调节传感器106的角度来减小盲区的大小。

如图3C所示，显示器105(3)包括两个存在传感器(例如，ToF传感器)106(4)和106(5)，它们被定位成相距约10cm的距离310(2)。存在传感器106(4)和106(5)分别具有FOV302(4)和FOV 302(5)，它们均为约27度。FOV 302(4)和302(5)的中心线垂直于或基本垂直于显示器105(3)。用户102被定位在距显示器105(3)约60cm的距离304(3)处。组合的FOV302(4)和302(5)在该距离(以及相应地，用户102的横向可检测范围)处的横向长度306(3)约为58cm。在两个存在传感器106(4)和106(5)的FOV 302(4)和302(5)之间，存在从显示器105(3)向外延伸的盲区308(2)，其中用户102的存在不可检测。如图3C所示，通过减小传感器106之间的距离310并使传感器106向外倾斜，与图3B所示的死区308(1)的尺寸相比，死区308(2)的尺寸减小，同时仍然提供相同的横向可检测范围。

具有距离检测的多个存在传感器106的使用帮助系统区分人和非人物体(例如，椅子或咖啡杯)，并提供对用户102的更精确的跟踪，包括能够确定用户102已经远离显示器105移动的方向(例如，用户是否已经退出显示器的左侧或显示器的右侧)。一些示例基于随时间推移所感测到的物体的距离来确定物体是否正在移动，这有助于系统区分人和非人物体。

一个示例针对一种用于检测用户存在的方法。图4是示出根据一个示例的用于检测用户存在的方法400的流程图。在一个示例中，计算设备104(图1)可以执行方法400。在方法400中的402处，传感器感测用户距计算设备的显示器的距离。在404，计算设备将感测到的距离与阈值距离进行比较。在406，计算设备至少部分地基于比较来确定用户是否存在于显示器处。

在一些示例中，方法400还可以包括利用传感器向计算设备报告感测到的距离；以及利用传感器向计算设备报告布尔值，该布尔值指示用户是否在传感器的视场内。方法400还可以包括：当计算设备确定用户不存在于显示器处时，引起显示器的亮度的自动降低。当计算设备确定用户不存在于显示器处时，显示器的亮度可以立即降低到暗状态。当计算设备确定用户不存在于显示器处时，显示器的亮度可以分阶段逐步减小到暗状态。

在一些示例中，方法400还可以包括：当计算设备确定用户不存在于显示器处时，使计算设备被锁定。方法400还可以包括当计算设备确定用户存在于显示器处时，在计算设备被锁定之后触发用户认证过程。用户认证过程可以是使用相机进行面部识别的自动认证过程。用户认证过程可以是使用蓝牙认证的自动认证过程。

另一个示例涉及一种系统，该系统包括：包括显示器的计算设备；以及感测用户到显示器的距离的传感器。该系统还包括计算设备中的至少一个处理器，以：将感测到的距离与阈值距离进行比较；以及至少部分地基于所述比较来确定用户是否存在于显示器处。

在一些示例中，传感器可以包括多个飞行时间(ToF)传感器，其各自感测用户距显示器的距离。ToF传感器中的至少一个可以是多区域ToF传感器，该多区域ToF传感器包括区域的阵列并且确定每个区域的单独的距离值。传感器可以包括较低功率状态和较高功率状态，并且其中，传感器在较高功率状态下比在较低功率状态下更频繁地检查用户的存在。

另一示例针对一种非暂态计算机可读存储介质，该存储介质存储指令，该指令在由至少一个处理器执行时使至少一个处理器：从传感器接收代表用户距计算设备的显示器的距离的距离值、以及指示该用户是否存在于传感器的视场内的布尔值；并且基于所接收的距离值和所接收的布尔值确定用户是否存在于显示器处。

非暂时性计算机可读存储介质还可以存储指令，所述指令在由至少一个处理器执行时使至少一个处理器：当确定用户不存在于显示器处时，降低显示器的亮度。

尽管这里已经示出并描述了特定示例，但是各种替代和/或等效实施方式可以代替所示出并描述的特定示例，而不脱离本公开的范围。本申请旨在覆盖本文讨论的具体示例的任何改编或变型。因此，旨在使本公开仅由权利要求及其等同物限制。