專利名稱：移動通信裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種移動通信裝置，其包括多種具有不同操作功能的操作模式，以及涉及一種用于控制所述操作模式的方法，其中至少一種操作功能通過所述移動通信裝置的相應操作模式來確定。本發明尤其涉及這種用戶控制的移動無線電設備。
近些年來，移動無線電網的移動用戶數量在全世界范圍內已經呈指數增長，并且還在增長。因此移動通信裝置在幾乎所有生活領域或生活情況中伴隨著人們。目前在現有技術中已經實現這種移動接收裝置的用戶能夠編制多種用戶概況表，并由此使操作功能與用戶此時所在的相應環境相匹配。但這只能用人工方式實現，且需要由用戶對不同操作模式進行提前的定義。
在文獻DE19639492中講述了一種自動的輔助激活系統。當出現測試模塊(例如用于測量時間過程、脈搏、地面高度、濕度、碰撞力等)的預定緊急狀態時，便進行光或聲告警即將激活系統。如果該告警沒有在確定的時間內被確認，則通過移動無線電向已知的號碼傳輸諸如地理位置和人員信息等數據，其中由語音模塊將該數據轉換成語音信號。
在文獻DE20214189中講述了一種用于傳輸病人身體功能值的系統。利用測試設備測試至少一個身體功能值，其中該測試設備無線地將一個測試值專有信息傳輸給移動的發送和接收裝置。該移動的發送和接收裝置以電子消息的形式將該測試值專有信息發送到移動無線電網中。
本發明的任務在于，建議一種新型移動通信裝置和一種用于控制移動通信裝置的不同操作模式的方法，其沒有現有技術的上述缺點。尤其是需要建議一種自動的、簡單的和合理的方法以及這樣一種裝置，其允許沒有用戶的動作就能使移動通信裝置的操作模式與變化的環境相匹配。
根據本發明，該目的尤其通過獨立權利要求的元素來達到。另外還由從屬權利要求和說明書給出其它的優選實施方案。
該目的尤其通過本發明以如下方式實現所述移動通信裝置包括具有不同操作功能的多個操作模式，其中所述移動通信裝置包括用于確定用戶的身體參數和/或該移動通信裝置的環境參數的傳感器，其中所述移動通信裝置包括用于分析該用戶的身體參數和/或該移動通信裝置的環境參數的選擇模塊，以及其中所述移動通信裝置包括用于根據所述身體參數和/或環境參數的分析數據來匹配所述移動通信裝置的相應操作模式的操作模式模塊。這種實施方案變型還有個優點不需要用戶的動作就可以自動地使移動通信裝置的操作模式與變化的環境和/或其它條件相匹配。另外可以借助于操作模式的自動選擇來尤其觸發或執行監視功能和告警功能。
在一種實施方案變型中，所述移動通信裝置包括用于測試用戶的心臟節律和/或血壓和/或腎上腺素水平和/或血液氧含量和/或血糖含量和/或身體溫度和/或身體位置和/或運動方式和/或運動方向和/或聲音活動和/或音域和/或腦部活動以作為身體參數的傳感器。該實施方案變型還有個優點例如在糖尿病人中可以自動地監視血糖水平，呼叫音可以自動地與變化的外部條件(用戶的活動狀態，用戶的靜止狀態)相匹配，或者一般來講，操作模式可以與外部條件和/或用戶參數相匹配。另外的優點可以從傳感器的特定選擇得出。因此，例如聲音活動和/或音域的測試(聲音變大和提高聲音)可以指示出用戶的情感壓抑情況，其中例如廣告呼叫或來自某些號碼的呼叫，或一般來講的呼叫或所有類型的通知都不一定是理想的，和/或例如切換到自動地將呼叫轉移到呼叫應答器。譬如腦部活動，例如α/β/γ波也可以被用來識別活動狀態(高的α活動)和/或靜止狀態(γ活動)和/或緊急情況(可能變化的β活動)。需要指出，傳感器的數量和/或類型不受上文列舉的限制，而是保護范圍非常一般地涉及所有可能的測試參數。所述的傳感器可以被植入到移動通信裝置中，或可以通過無線或有線的連接被連接到該移動通信裝置上。
在另一實施方案變型中，所述移動通信裝置包括用于測試該通信裝置的環境的噪聲電平和/或空氣溫度和/或曝光值以作為環境參數的傳感器。該實施方案變型還具有與上述實施方案變型相同的優點。通過結合身體參數和環境參數，選擇模塊能更精細和更可信地工作。在大聲的環境中，例如尤其可以自動地調節為更大聲的呼叫音，和/或在曝光值下降并結合身體位置的情況下，其可以被解釋為用戶睡覺或休息狀態。
在另一實施方案變型中，所述移動通信裝置包括一個移動無線電設備。該實施方案變型還有個優點由于移動無線電設備的流廣及其充斥著現代生活的幾乎所有場合，這種實施方案變型可能是非常有益的。
在另一實施方案變型中，所述移動通信裝置包括一個游戲站。該實施方案變型還有個優點由于游戲站的流廣及其充斥著現代生活的幾乎所有場合，這種實施方案變型可能是非常有益的。
在另一實施方案變型中，所述移動通信裝置包括一個專家模塊，借助于該專家模塊，根據用戶的身體參數和/或移動通信裝置的環境參數并基于樣式識別可以自學地執行對操作模式的選擇。為了進行樣式識別，該專家模塊例如包括至少一個神經元網絡。該實施方案變型還有個優點在某些參數時的最合適的操作模式的自動選擇可以自適應地隨時間被改善，而不需要由用戶對通信裝置或類似物進行復雜的編程。
在另一實施方案變型中，所述選擇模塊具有用于至少一個身體參數和/或至少一個環境參數的預定閾值，以用于借助于所述移動通信裝置自動地觸發告警功能。該實施方案變型還有個優點借助于移動通信裝置可以非常簡單和合理地為用戶實現監視功能和告警功能。
在另一實施方案變型中，所述傳感器、例如壓力傳感器由用戶操作，所述相應的測試信號作為環境參數被記錄，而且在所述移動通信裝置上運行的應用程序通過所述操作模式模塊進行控制。該實施方案變型還有個優點借助于所述移動通信裝置可以實現一個游戲站。當另外還通過另一個傳感器記錄用戶的腎上腺素值時，能夠相應地控制游戲對用戶的刺激潛能，以確保某種吸引力和同時避免損害健康(例如出現癲癇)。
在此需要指出，本發明除了本發明的方法外還涉及用于執行該方法的裝置。另外，它不局限于移動無線電設備，而是涉及所有一般類型的移動通信裝置。
下面借助于實施例來講述本發明的實施方案變型。實施例由以下附圖給出
圖1示出了一個框圖，其示意地描繪了具有用戶10的移動通信裝置11。借助于傳感器和/或測試裝置12，..，18可以確定用戶的身體參數和/或移動通信裝置的環境參數。
圖2同樣示出了一個框圖，其示意地描繪了具有用戶10的移動通信裝置11。傳感器和/或測試裝置12，..，18的測試參數可以例如在達到預定的閾值時通過通信網20/21被傳輸給中央單元30，并且例如被用于譬如來自于急救醫生或警察的緊急呼叫業務31的告警。
圖1簡要地示出了被用于實現本發明的結構。在該實施例中，移動通信裝置包括具有不同操作功能的多個操作模式。在圖1中，附圖標記11涉及這樣的移動通信裝置或所謂的移動節點，其具有包括硬件和軟件部分的必要的基礎設施，以便實現所述的本發明方法和/或系統。移動通信裝置11還可以被理解為所有可能的所謂客戶前提設備(CPE)，其被設置用于不同的網絡地點和/或不同的網絡。所述移動通信裝置尤其可以例如包括移動無線電設備、膝上型電腦、PDA或游戲站。移動通信裝置11具有一個或多個不同的物理網絡接口，其也可以支持多個不同的網絡標準。移動通信裝置的該物理網絡接口可以例如包括用于以太網或其它有線LAN(局域網)、藍牙、GSM(全球移動通信系統)、GPRS(通用分組無線電業務)、USSD(非結構化的補充業務數據)、UMTS(通用移動電信系統)和/或WLAN(無線局域網)的接口。通信網20/21例如包括移動無線電網，例如象GSM或UMTS網的地面移動無線電網，或基于衛星的移動無線電網，和/或一個或多個固定網，例如開放連接的電話網，全世界面向分組的IP骨干網或合適的LAN(局域網)或WAN(廣域網)。正如上文已被部分地提到，通信可以通過移動無線電網20/21例如借助于特定的短消息，如SMS(短消息業務)、MMS(多媒體消息業務)、EMS(增強型消息業務)而經信令信道進行，比如USSD(非結構化的補充業務數據)或諸如MExE(移動的執行環境)、GPRS(通用分組無線電業務)、WAP(無線應用協議)或UMTS(通用移動電信系統)等其它技術，或者經有用信道進行。操作功能可以例如包括呼叫音、呼叫音量、振動強度、光信號、標志顯示、以及例如在呼叫達到時的移動通信裝置顯示器上的圖形，和/或包括諸如日歷告警功能等告警功能。各個操作功能的值的確定從其整體上形成了某個確定的操作模式。移動通信裝置11包括傳感器和/或測試裝置12，..，18以用于確定用戶的身體參數和/或移動通信裝置的環境參數。傳感器可以例如包括用于測試用戶心臟節律、用于測試用戶血壓、用于測試用戶腎上腺素水平、用于測試用戶血液氧含量、用于測試用戶血糖含量、用于測試用戶身體位置、用于測試用戶運動方式和/或運動方向、用于測試用戶聲帶活動以作為身體參數的傳感器，和/或包括用于測試環境噪聲電平、環境氣壓和/或用于檢測環境的原子、地理或化學元素和/或用于測試時鐘時間的傳感器。但傳感器12，..，18例如也可以包括GPS模塊(全球定位模塊)用于確定通信裝置11的絕對位置。所述傳感器和/或檢測器可以直接或間接地記錄測試量。例如，移動通信裝置外殼內的溫度傳感器可以記錄外殼的溫度，并由此間接地也可以記錄環境的溫度。每個測試參數可以影響操作模式。如果例如測試用戶10的身體位置，那么當用戶10的身體位置變成水平位置(躺著、睡著、休息)時，移動通信裝置便可以自動地切換到無聲的操作模式。傳感器12，..，18例如可以直接安裝在用戶身上16，...，18，以便例如測試身體溫度或脈搏，或者被集成在移動通信裝置11內12，..，15。如果它們被直接裝在用戶身上，則它們可以將原始測試數據和/或預處理過的測試信號無線地或通過連接電纜傳輸給移動通信裝置11。這同樣也適用于環境參數。移動通信裝置11進一步包括、也即含有或被連接到一個選擇模塊，以分析用戶的身體參數和/或移動通信裝置的環境參數。如果用戶身體參數和/或環境參數中的一個或多個發生變化，則借助于一個操作模式模塊將該移動通信裝置的操作模式與變化的條件(睡覺、駕車)相匹配。選擇模塊和操作模式模塊可以用軟件和/或硬件在移動通信裝置內實現。所述選擇模塊和操作模式模塊可以按意義被實施在所述的通信裝置中，或者通過無線的或有線的通信接口、例如借助于通信網20、21與所述的通信裝置相連接。
圖2同樣示意地描繪了用于實現本發明的結構。在該實施例中，移動通信裝置的選擇模塊另外還包括至少一個身體參數和/或環境參數的一個可預定的閾值，以用于自動地觸發告警功能。作為可能的例子，這里提到了用于例如在糖尿病人和/或運動員當中測試血糖水平的傳感器。如果血糖水平降到一個預定的閾值以下或超過一個預定的閾值，則自動地觸發所述移動通信單元的告警模式。在告警模式下，可以告警一個緊急業務31，例如給醫生或警察的緊急業務。該告警尤其也可以包括移動通信裝置11的位置數據以及用戶10的身體參數。這例如可以通過所述的網絡20/21進行。在此，緊急業務31例如可以直接地由移動通信裝置11進行告警，或者把分析數據傳輸給一個中央單元30，然后例如可以由后者激活該移動通信裝置11內的其它監視功能(例如借助于GPS模塊的位置監視)，用戶10的直接監視可以通過移動通信裝置11來進行，和/或可以在該移動通信裝置11方面進行告警。
需要重要指出的是，作為實施例，所述移動通信裝置可以另外還包括一專家模塊，借助于該專家模塊，可以由用戶依賴于用戶10的身體參數和/或移動通信裝置11的環境參數而根據例如用戶行為的樣式識別來自動地學會操作模式的選擇。所述專家模塊的軟件可以被實施為小程序(applet)，并通過通信網被傳輸到該移動通信裝置上。用于樣式識別的專家模塊可以例如包括至少一個神經元網絡。作為神經元網絡，可以例如選擇傳統的靜態和/或動態神經元網絡，例如象感知機或多層感知機(MLP)的前饋(雜聯)網絡，但也可以設想例如鏈形網絡結構等其它的網絡結構。與具有反饋的網絡(鏈形網絡)相反，前饋網絡的不同網絡結構確定了網絡以何種方式處理信息。在靜態神經元網絡的情況下，該結構應該確保以足夠的近似品質來仿真靜態的特征曲線族。該神經元網絡可以用軟件或硬件被實現在專家模塊中。對于該實施例例如可以選擇一個多層感知機。一個MLP由多個神經元層組成，所述神經元層具有至少一個輸入層和一個輸出層。該結構是嚴格地指向前面的，并屬于前饋網絡的類群。神經元網絡非常一般地將一個m維輸入信號映射到一個n維輸出信號上。需要被處理的信息在這里所考慮的前饋網絡中由一個具有輸入神經元的層、也即輸入層來記錄。輸入神經元處理輸入信號，并通過被加權的連接、即所謂的神經腱被轉送給一個或多個隱蔽神經元層、即隱蔽層。由該隱蔽層同樣借助于被加權的神經腱將信號傳輸到輸出層的神經元，該輸出層在其側產生神經元網絡的輸出信號。在一個前向的、完全連接的MLP中，某個層的每個神經元與接下來的層的所有神經元是相連接的。象平常一樣，層數和某個層內的神經元(網絡節點)數的選擇需要與相應的問題-此處例如是身體參數和/或環境參數和/或操作模式的數量-進行匹配。最簡單的可能性是，經驗地求出理想的網絡結構。在此需要注意的是，當選擇太多數量的神經元時，所述網絡是純粹映射地進行作用而不是學習，而太少的神經元情況下，該網絡則得到被映射的參數的關聯。換句話說，當神經元的數量選擇得太少時，功能可能不能被表現出來。但隨著被隱蔽的神經元數量的增加，誤差函數中的獨立變量數也增加。這導致更多局部的最小值和更高的概率恰好著落于這些最小值的一個中。在返回傳播的特殊情況下，該問題例如可以借助于仿真的退火而至少地被最小化。在仿真的退火中，網絡的狀態被分配一個概率。在冷卻用于產生晶體的液體材料的模擬中，選擇大的初始溫度T。該溫度被逐漸地縮小，越小越慢。在用液體制造晶體的模擬中，假定如果讓材料冷卻太快，則分子就不會按照晶格結構排列。晶體是不純的，并且在有關位置上是不穩定的。為了避免這一點，現在如此慢地冷卻材料，使得分子總是還具有足夠的能量以便從局部最小值中跳出來。在神經元網絡中恰好是這樣做的在容易變化的誤差函數中另外引入量T。于是該量在理想情況下向一個全局最小值收斂。為了應用于用戶控制的移動通信裝置，具有一種至少三層結構的神經元網絡被證明在MLP中是有益的。也就是說，網絡具有至少一個輸入層、隱蔽層和輸出層。專家模塊的神經元網絡現在可以連續地或周期性地按照用戶10的操作模式選擇而被訓練。因此，通過用戶10的隨時校正，基于身體參數和/或環境參數并借助于選擇模塊而在時間上持續地改善了操作模式的匹配。當傳感器記錄了用戶10的水平身體位置時，用戶10例如不再睡覺。如果用戶例如躺在臥室中，則他很可能在休息，這便合理地產生一種無聲操作模式，而當他例如在電視椅或在游泳場的躺椅上時，不管他在那里的身體位置同樣可能是水平的，也優選一種比正常情況的聲音更大的操作模式。即便在如此復雜的環境中，專家模塊在那里例如也可以根據身體位置的傳感器數據、脈沖數據和/或GPS模塊數據而適應性地知道選擇正確的操作模式。
權利要求
1.移動通信裝置(11)，其包括具有不同操作功能的多個操作模式，其中所述移動通信裝置(11)包括用于確定用戶(10)的身體參數和/或該移動通信裝置(11)的環境參數的傳感器和/或測試裝置(12，..，18)，其特征在于，所述移動通信裝置(11)包括用于分析該用戶(10)的身體參數和/或該移動通信裝置(11)的環境參數的選擇模塊，以及所述移動通信裝置(11)包括用于根據所述身體參數和/或環境參數的分析數據來匹配所述移動通信裝置(11)的相應操作模式的操作模式模塊。
2.如權利要求1所述的移動通信裝置(11)，其特征在于，所述移動通信裝置(11)包括用于測試用戶(10)的心臟節律和/或腎上腺素水平和/或血液氧含量和/或血糖含量和/或身體位置和/或腦部活動和/或運動方式和/或運動方向和/或聲音活動和/或音域以作為身體參數的至少一個傳感器(12，..，18)。
3.如權利要求1-2之一所述的移動通信裝置(11)，其特征在于，所述移動通信裝置(11)包括用于測試該通信裝置(11)的環境的噪聲電平和/或空氣溫度和/或曝光值以作為環境參數的至少一個傳感器(12，..，18)。
4.如權利要求1-3之一所述的移動通信裝置(11)，其特征在于，所述移動通信裝置(11)包括一個可與通信網(20，21)連接的移動無線電設備。
5.如權利要求1-3之一所述的移動通信裝置(11)，其特征在于，所述移動通信裝置(11)包括一個可與通信網(20，21)連接的游戲站。
6.如權利要求1-5之一所述的移動通信裝置(11)，其特征在于，所述移動通信裝置(11)包括一個專家模塊，借助于該專家模塊，根據用戶(10)的身體參數和/或移動通信裝置(11)的環境參數并基于樣式識別可以訓練用戶(10)對操作模式的選擇。
7.如權利要求6所述的移動通信裝置(11)，其特征在于，所述專家模塊包括至少一個神經元網絡用于所述的樣式識別。
8.如權利要求1-7之一所述的移動通信裝置(11)，其特征在于，所述選擇模塊具有用于至少一個身體參數和/或至少一個環境參數的預定閾值，以用于借助于所述移動通信裝置(11)自動地觸發告警功能。
9.如權利要求1-8之一所述的移動通信裝置(11)，其特征在于，所述移動通信裝置(11)包括至少一個可由用戶(10)操作的傳感器(12，..，18)。
10.用于控制移動通信裝置(11)的不同操作模式的方法，其中通過所述移動通信裝置(11)的相應操作模式控制不同的操作功能，以及其中所述移動通信裝置(11)借助于傳感器(12，..，18)確定所述用戶(10)的身體參數和/或該移動通信裝置(11)的環境參數，其特征在于，借助于選擇模塊分析所確定的該用戶(10)的身體參數和/或該移動通信裝置(11)的環境參數，以及操作模式模塊根據所述身體參數和/或環境參數的分析數據來匹配所述移動通信裝置(11)的相應操作模式。
11.如權利要求10所述的用于控制移動通信裝置(11)的不同操作模式的方法，其特征在于，借助于所述移動通信裝置(11)的至少一個傳感器(12，..，18)測試用戶(10)的心臟節律和/或血壓和/或腎上腺素水平和/或血液氧含量和/或血糖含量和/或身體位置和/或腦部活動和/或運動方式和/或運動方向和/或聲音活動和/或音域以作為身體參數。
12.如權利要求10-11之一所述的用于控制移動通信裝置(11)的不同操作模式的方法，其特征在于，借助于所述移動通信裝置(11)的至少一個傳感器(12，..，18)測試該環境的噪聲電平和/或空氣溫度和/或曝光值以作為環境參數。
13.如權利要求10-12之一所述的用于控制移動通信裝置(11)的不同操作模式的方法，其特征在于，采用一個可與通信網(20，21)連接的移動無線電設備作為所述移動通信裝置(11)。
14.如權利要求10-12之一所述的用于控制移動通信裝置(11)的不同操作模式的方法，其特征在于，采用一個可與通信網(20，21)連接的游戲站作為移動通信裝置(11)。
15.如權利要求10-14之一所述的用于控制移動通信裝置(11)的不同操作模式的方法，其特征在于，基于用戶(10)對操作模式的選擇，根據用戶(10)的身體參數和/或移動通信裝置(11)的環境參數并借助于樣式識別訓練一個專家模塊，并采用該專家模塊來控制操作模式的選擇。
16.如權利要求15所述的用于控制移動通信裝置(11)的不同操作模式的方法，其特征在于，所述專家模塊借助于至少一個神經元網絡訓練所述的樣式識別。
17.如權利要求10-16之一所述的用于控制移動通信裝置(11)的不同操作模式的方法，其特征在于，定義一個或多個身體參數和/或一個或多個環境參數的至少一個閾值，其中在達到該閾值時借助于選擇模塊觸發告警功能。
18.如權利要求10-17之一所述的用于控制移動通信裝置(11)的不同操作模式的方法，其特征在于，至少一個傳感器(12，..，18)由用戶(10)操作。
全文摘要
移動通信裝置(11)和用于移動通信裝置(11)的方法，該裝置包括具有不同操作功能的多個操作模式，其中所述移動通信裝置(11)包括用于確定用戶(10)的身體參數和/或該移動通信裝置的環境參數的傳感器(12，..，18)，其中所述移動通信裝置(11)包括用于分析該用戶(10)的身體參數和/或該移動通信裝置(11)的環境參數的選擇模塊，以及其中所述移動通信裝置(11)包括用于根據所述身體參數和/或環境參數的分析數據來匹配所述移動通信裝置(11)的相應操作模式的操作模式模塊。所述移動通信裝置(11)尤其可以包括移動無線電設備。
文檔編號A61B5/00GK1836430SQ200480023329
公開日2006年9月20日 申請日期2004年8月13日 優先權日2003年8月14日
發明者J·里奧爾丹, T·雅各布, O·克羅內, N·施梅德爾 申請人:瑞士電信流動電話公司