可移动机器人元件的改进操作的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月9日提交的名称为“可移动机器人元件的改进操作的系统和方法”的美国临时专利申请No.62/757,964的优先权和权益，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于安全且有效地操作可移动机器人元件的设备、系统和方法，并且更具体地，涉及用于以安全且可靠的方式移动和变换家具元件的装置和技术。

背景技术

电机操作的、模块化的家庭和办公家具在当今的世界中变得越来越丰富。例如，办公室桌子提供机动化的提升机来升高和降低桌子，从而允许站立和坐下的工作空间。其他示例包括在功能房间和会议中心中的可移动墙壁，其允许重新配置和调整大小以满足特定需求。然而，这样的实施是为工业环境设计的，而没有考虑：消费者/居民环境的变化；或者通常摆放家具的其他场景，诸如旅馆房间或零售店面；或者更专用的环境，诸如医院或者老年人护理设施；或者用户友好控制的需要。诸如方便地放置电源插座和附件照明之类的设计方面被忽视，并且塑料或金属线缆载体的使用可以提供稳健设计，但是不适合日常的家庭和办公室环境。可移动家具还表现出安全隐患，这是因为它可能与人/或物体碰撞而产生有害影响。

因此，需要用于操作可移动家具和内部建筑用品的改进系统和方法，以适应其在非工业场景中的增加的使用。

发明内容

本公开描述了通过包含解决现有可移动家具用品中存在的诸多问题的特征而改进的可移动架构元件系统和操作技术。改进的特征在包括硬件元件、控制器元件和/或软件元件在内的系统的各种元件中实现。

通常，在一个方面，本发明的实施例的特征在于一种家具用品，其包括竖直壁结构；水平结构，该水平结构从所述竖直壁结构悬臂，并且适于沿所述竖直壁结构竖直平移；以及枢转点，所述家具用品被配置为在向所述水平结构施加足够的法向力时绕着所述枢转点枢转，其中，所述家具用品的重心设置在使得在所述水平结构在正常操作条件下的竖直平移时施加到所述水平结构的法向力小于所述足够的法向力这样的位置处。

在各种实施例中，竖直壁结构容纳适于沿竖直壁结构竖直平移水平结构的平移结构(例如，构造成驱动滑轮或线缆的电机)。在一些情况下，电机的正常操作条件包括低于预定最大电机速度的电机速度和低于预定最大电机加速度或减速度的电机加速度或减速度。在其他情况下，正常操作条件包括水平结构上的重量低于预定最大重量。在一些情况下，当施加到水平结构的法向力超过所述足够的法向力时，电机适于反向驱动，使得水平结构竖直地平移，而家具用品不围绕枢转点枢转。水平结构可以是床。在一些情况下，家具用品还可以包括与竖直壁结构相邻设置的配重。家具用品还可以包括与竖直结构相邻设置并且在水平结构下方的沙发、床头柜和/或桌子。在一些情况下，枢转点位于沙发和/或床头柜中的距竖直结构最远的点上。还描述了用于该方面的相应操作方法。

通常，在另一个方面中，本发明的实施例的特征在于一种家具用品，其包括平移元件，该平移元件适于由驱动部件平移；以及至少一个支撑结构，该至少一个支撑结构被装接到所述平移元件，并且适于以下中的至少一者：(i)在所述平移元件在第一方向上平移时自动地伸展，以及(ii)在所述平移元件在第二方向上平移时自动缩回。

在各种实施例中，平移元件可以包括适于竖直地平移的水平结构。在一些情况下，水平结构包括床。驱动部件可以是电机。在一些情况下，家具用品还包括传感器，该传感器适于感测主电机上的扭矩的量。当传感器感测到的扭矩超过预定阈值时，主电机可以适于停止平移所述平移元件。在一些情况下，支撑结构是平移元件的腿。所述至少一个支撑结构可以是两个支撑结构。

在某些实施方式中，家具用品的特征可以还在于连接到至少一个支撑结构的第二电机，其中，第二电机适于伸展和缩回至少一个支撑结构。在这样的实施方式中，第二电机被配置为当平移元件到达特定位置时开始伸展至少一个支撑结构，并当在平移元件到达最低位置之前完成伸展至少一个支撑结构。在一些情况下，第二电机被配置为在平移元件到达特定位置时开始缩回至少一个支撑结构，并且在平移元件达到最高位置之时或之前完成缩回至少一个支撑结构。家具用品可以包括无源卡爪，该无源卡爪适于将至少一个支撑结构锁定在缩回位置而不消耗电力。家具用品可以包括连接到至少一个支撑结构的无源机构(例如，推杆、线缆和/或齿条和齿轮)，其中，无源机构适于伸展和缩回至少一个支撑结构。在一些情况下，在失去对驱动部件的动力时，至少一个支撑结构适于自动地伸展到伸展位置，使得可以被用户手动地拉动。还描述了用于该方面的相应操作方法。

通常，在另一个方面中，本发明的实施方式的特征在于一种家具用品，其包括：平移元件；线缆和滑轮系统，该线缆和滑轮系统装接到所述平移元件；以及电机，该电机适于驱动所述缆线和滑轮系统以平移所述平移元件，其中，所述电机以及所述线缆和滑轮系统被配置为使得当所述平移元件上的重量超过阈值时，产生故障状况。

在各种实施例中，平移元件包括床。平移元件可以适于在地板和天花板之间竖直平移。在一些情况下，阈值重量是儿童的平均重量。在一些情况下，故障状况包括缆线在滑轮上滑动。在其他情况下，故障状况包括电机失速。家具用品还可以包括装接到线缆和滑轮系统的配重。还描述了该方面的对应操作方法。

通常，在另一个方面中，本发明的实施方式的特征在于一种家具用品，其包括：平移元件；以及控制器，该控制器可操作地连接到所述平移元件，并且适于控制所述平移元件的移动，其中，所述控制器适于(i)经由物理界面和无线接口操作，以及(ii)以多种模式操作。

在各种实施例中，家具用品包括适于竖直地或水平地平移的家具用品。家具用品可以包括床和/或隔板。多个模式可以包括其中控制器不能由无线接口操作的本地模式。多个模式可以包括可视化模式，在可视化模式下，控制器可以仅由物理界面操作。多个模式可以包括睡眠模式，在睡眠模式下，控制器不能由物理界面或无线接口操作预定时间段，或者直到用户将控制器改变为不同模式。在一些情况下，当控制器处于睡眠模式时，家具用品的某些功能保持启用(例如，交流电力保持启用，使得家具用品上的灯可操作)。在一些情况下，控制器还适于与家具用品外部的RFID装置通信。RFID装置可由人和/或动物佩戴。还描述了用于该方面的相应操作方法。

通常，在另一个方面中，本发明的实施例的特征在于一种家具用品，该家具用品包括：主元件，该主元件包括第一高度、第一宽度和第一重心；以及次元件，该次元件其包括低于所述第一高度的第二高度和比所述第一宽度宽的第二宽度，其中，所述主元件装接到所述次元件，使得所述家具用品的重心低于所述第一重心。

在各种实施例中，主元件包括平移元件(例如，隔板和/或床)。在一些情况下，次元件包括引导平移元件的移动的轨道。所述重心可以处于使得所述家具用品在所述平移元件的运动所产生的力下不倾覆的高度。

附图说明

在附图中，相似的附图标记在所有不同的视图中一般指代相同的部件。此外，附图不一定是成比例的，而一般是将重点放在说明本发明的原理上。在下文中，参照附图描述了本发明的各种实施例，附图中：

图1是根据各种实施例的描绘示例枢转点和质心的可移动家具用品的示意性侧视图；

图2是根据各种实施例的家具用品的腿部的示例延伸部的示意性说明图；

图3是根据各种实施例的具有特定构造的家具用品的示意性立体图；

图4是根据各种实施例的床处于下降位置的示例家具用品配置的示意性立体图；

图5是根据各种实施例的床处于升高位置的图4的示例家具用品的示意性立体图；

图6是根据各种实施例的示例致动器开关的照片；

图7是根据各种实施例的示例致动器开关的另一照片；

图8是根据各种实施例的飞行时间传感器的示意性说明图；

图9是根据各种实施例的被配置为以标准模式操作的家具用品的示意图；

图10是根据各种实施例的被配置为在本地模式下操作的家具用品的示意图；

图11是根据各种实施例的被配置为在婴儿模式下操作的家具用品的示意图；

图12是根据各种实施例的被配置为在休眠模式下操作的家具用品的示意图；

图13是根据各种实施例的描述示例服务管理技术的流程图；

图14是根据各种实施例的描述示例均匀平移技术的流程图；

图15是UL962的照片，其提供用于家用家具的某些安全标准；

图16A和图16B是根据各种实施例的将可移动家具用品装接到较长的导轨的扭矩效果的图示；

图17A和图17B是根据各种实施例的将可移动家具用品装接到较长的导轨的扭矩效果的附加图示；

图18是可以在各种实施例中使用的示例计算设备；

图19是根据各种实施例的将与可移动家具用品相关的各种参数的示例值列出的图表；以及

图20A和图20B是根据各种实施例的包括床和桌子的家具用品的示意性立体图。

具体实施方式

本公开描述了通过包含解决现有可移动家具用品中的诸多问题的特征而改进的可移动家具系统和用于操作该系统的技术。改进的特征在包括硬件元件、控制器元件和/或软件元件在内的系统的各种元件中实现。虽然本说明书将大多涉及可移动家具元件，尤其是下拉床家具用品，但是应当理解，本文所述的概念能够应用于任何可移动元件，例如非床家具用品，以及诸如车库门、工厂设备、货盘搬运、车辆系统以及许多其他示例这样的非家具制品。

下面在单独的标题下更详细地描述各种创造性的特征。然而，标题仅是为了读者方便而提供，并且不以任何方式限制本公开。此外，在一个标题下描述的特征能够以各种组合和排列与任何和所有其他标题下描述的任何特征组合。

独立悬臂式下拉床

本公开的各种实施例涉及一种用于使卧室的效用最大化的改进的可移动家具用品；特别地，涉及将床竖直抬升到天花板的机器人家具单元。在一些情况下，当床处于其缩回位置时，其露出了下面的一体沙发或桌子，其允许经变换后的卧室立即用作客厅、餐厅或家庭办公室。虽然本说明书将主要涉及床，但是应当理解，类似的概念能够应用于其他可竖直平移的用品，例如，茶几、书架、厨房台和非家具用品。

诸如墨菲(Murphy)床这样的当前可伸缩床的方案可能需要对建筑物进行昂贵的结构改造，或者至少需要到墙壁和/或天花板中的现有的结构梁的多个安全附接点。相反地，在一些情况下，本文所述的创造性的机器人家具单元将床从墙壁/天花板悬离，并且仍是平衡的，使得其可以是独立式的。这允许容易地改装为任意房间，而仅需要用于额外安全性的干壁(drywall)锚固件。

在一些实施例中，床头柜被包括在家具单元中。当床升起时，这样的床头柜可以停留在地板上，并且在床缩回时用作沙发的臂或小的边桌/座椅。床头柜可以是家具单元(例如，沙发)的集成结构部分。因为它们被刚性地连接到家具框架，所以在一些构造中，床头柜的离墙壁最远的端部是枢转点，家具单元围绕该枢转点倾斜(参见图1)。通过将系统的与墙壁相邻的最重部分(包括配重)集中到尽可能远离枢转点，并且通过将悬臂式床结构保持为尽可能轻，家具单元的重心安全地位于枢轴点与壁之间，以允许其静态地独立。

在这种情况下，重心在枢转点足够后面，使得家具结构不会由于任何正常的动态力而发生倾斜。电机最大速度和加速度能够受到限制，使得其不能产生足够的动量来使家具倾斜。在一些情况下，移动床的(一个或多个)电机是可反向驱动的，使得如果力将向下拉床(例如，某人达到并拉动床)，则电机会反向驱动并且床将沿着其轨道向下滑动而不是整个结构倾斜。

悬臂式下拉床-自动腿伸展/收缩

市场上的当前的可伸缩床需要多个步骤，例如整理床、装接带、手动移动床以及手动摆动支撑腿。在各种实施例中，本文描述的改进的家具用品通过利用单个按钮或语音命令而能够进行完全的变换，减少了用户的认知负担。在这样的实施方式中，当所述悬臂床下降时，床腿自动伸展，并且当所述床抬升时，床腿自动地收缩。这通过有源电机控制或通过无源机构来实现。

在有源控制的情况下，在一些情况下，专用电机直接驱动床腿的伸展。腿的电机的控制能够与床的位置相关联。当使床下降时，当床达到特定的高度时，腿开始伸展，并且在床到达其最低位置之时或之前，腿结束伸展。当使床抬升时，腿在某个高度开始收缩，并且在腿到达其最高位置之时或之前完成收缩。在一些情况下，无源的卡爪可以将腿部精确地锁定在其收缩位置，并且不需要耗电地将腿部保持在该处。

在一些实施例中，能够监控输送到腿的电机的电流量，以允许系统检测障碍物或故障。腿部上的意外的力将产生附加的电流，这能够使得系统停止腿部和床两者的运动(例如，如果超过特定的电流阈值)。电流阈值能够是可调节/可调谐的，以实现性能和/或安全目的。

在无源机构的情况下，该机构可以不具有用于腿的单独的电机。相反，作为一个示例，床的竖直运动经由作为非限制性实例的诸如推杆(参见图2)、线缆或齿轮齿条这样的无源机构使腿伸展或收缩。在这种情况下，对使床下降的电机(与腿相对)的电流感测能够用于检测障碍物或故障。

悬臂式下拉床-附加支撑结构

在各种实施例中，家具系统抵着墙壁抬升和下降从刚性框架悬臂的床。在完全下降位置的悬臂式床通常足够强以在没有额外支撑的情况下支撑在床上的人，然而，在一些实施例中，为了提供更牢固的感觉和更大的安全感，可以使用附加支撑结构。

两种示例类型的附加支撑结构是：装接到床的支撑件，以及床外部的支撑件。装接到床的支撑件可以是标准腿的形式。腿能够位于床的拐角处或在中间的某处，以对站在床旁边的人不可见。腿可以在枢轴上或者伸缩地收缩。腿也能够呈延展为床侧和/或床端的长度的板的形式。这些板可具有附加的益处：在抬升位置处围绕床而上折，以容纳和隐藏松弛的床垫。

床外部的支撑件能够是静态的或可缩回的。如果是静态的，支撑件能够被集成为放置在床下方的一致位置处的例如咖啡桌的一件家具。例如，床能够简单地下降到支撑件上。作为若干示例，可伸缩支撑件能够从集成的床头柜或长沙发突出，并在床处于其下降位置时与床接合。

悬臂式下拉床-在水平朝向上下降/抬升的自动桌子

典型的可伸缩桌子在收纳时垂直折叠或水平滑动到狭槽中。这意味着用户需要在将桌子置于其收纳位置之前清理桌子上的所有物品。在工作间书桌的情况下，这可能代表显著的认知负担以及身体负担。

在各种实施例中，本文中所描述的创造性的家具用品随着床维持水平朝向地下降而轻柔自动地下降桌子(或在一些情况下，书桌)到地板，使得不需要在变换房间之前清理桌子。当床抬升时，桌子被自动地抬升到预设的高度，并且恢复用户的工作空间。

在各种实施例中，能够基于期望的应用以适当量的额外负荷对桌子进行配重(例如，在从10-90lb的范围内、在20-80lb的范围内、在从30-70lb的范围内、在从40-60lb的范围内等)。在一些实施例中，床的上下移动能够触发桌子的相应移动。例如，当桌子处于上方位置时，其能够包括接合以增加稳定性的弹簧加载闩锁(或其他合适的结构)。当床向下移动时，它能够解锁弹簧以允许桌子利用桌子自身的专用电机向下移动。在一些实施例中，桌子能够包括至少一个(例如，两个)机动腿，其能够展开以对桌子提高稳定性。在一些情况下，腿安装到桌子，并且在其它情况下，腿与地板上的结构铰接。

通常，能够使用任何已知技术来抬升和下降床(例如，带和滑轮系统、机动滑轮等)。在一些实施例中，能够使用在两个轨道上运行的两个引导滑架来抬升和/或下降床，在床的每一侧有一个轨道。每个滑架都能够连接到钢的线缆，该线缆围绕一组滑轮缠绕并且在相对的端部连接到配重。在一些情况下，两个线缆均连接到相同的配重，但是位于独立的部位。在这种情况的正常场景下，两个线缆均保持床水平且平直，因为它们具有相同的长度。然而，如果线缆中的一个(例如，意外地)断裂，则该侧面上的滑架将自由下落，从而导致床的侧面开始下降，但是另一侧上的线缆将在相同的位置保持配重，并且保持床的另一侧接合。此方案能够防止整个床掉落，且可显著减少或避免损坏。

在一些情况下，在与床机构类似的轨道上或经由4杆联动系统或经由其它类型的平移系统，在水平朝向上垂直地移动悬臂的桌子。在一些情况下，无源恢复力(例如，配重或弹簧系统)使得在典型的负荷下，桌子的优选位置处于直立位置。

作为系统的一个示例操作，当床向下移动时，其首先接合和释放桌子滑架上的安全闩锁，该安全闩锁用于将桌子固定在上侧位置。然后，闩锁枢转，以将桌子滑架牢固地装接到床支架。然后，床针对无源恢复力向下推动桌子。当床到达其最低位置时，桌子位于地板上且具有桌子上方到床底部的期望间隙(例如，大约“16”)。当床抬升时，其向上拉动桌子，直到桌子滑架在正确高度处撞击止动件为止。闩锁返回到其将桌子保持在适当位置的起始位置，并且解除与继续上升到天花板的床的连接。

参考图3，对于较高用品(例如，大型监视器)，家具系统能够被布置为在特定位置(例如，桌子的背面，参见图3)处具有直到天花板的垂直间隙。作为另一示例，床能够悬臂在从墙壁向外延伸的两个支撑臂上，使得臂在墙壁与床头板之间留有期望距离的间隙(例如，大约“10”)。较高的用品可以放置在具有更大的顶部空间的这些区域中。

桌子本身能够用物理视觉提示来设计，所述物理视觉提示向用户显示桌子顶部空间的间隙。例如，桌子的背板可以表示桌子的主要部分的顶部空间。具有到天花板的垂直间隙的桌子的后部能够通过桌子表面的厚度中的小凹陷来描绘。图20A和图20B是包括床和桌子两者的家具用品的示例性图示。

悬臂式下拉床-基于摩擦的配重移动所使用的机动滑轮

机动的致动器通常需要单独的传动系统，例如皮带、链条、导螺杆或齿条齿轮。在各个方面，本文描述的创造性的特征包括低成本、安静和高效的方法，以抬升不添加可分离传动系统的家具用品(例如，床)。

作为示例，床能够通过线缆装接到配重。配重平衡了床的重量，使得与床的全部重量相比，移动床所需的电机扭矩相对较低。在公共点处装接到单个配重的任一床臂上使用电缆确保了床将不偏斜。代替添加单独的专用驱动机构，能够将扭矩直接施加到配重滑轮中的一个。仅驱动一个滑轮能够足以移动整个系统。线缆绕着滑轮中的一个滑轮的180度的张力提供了足以避免线缆与滑轮之间的滑动的摩擦。这导致机动滑轮的安静和高效的操作。

悬臂式下拉床-无源安全特征

在人的头部上方提升家具会带来某些安全风险。在各个方面，本文描述的创造性的特征包括多个无源备用策略，以防止家具用品在灾难性的控制或机械故障的情况下发生突然降落。

在各种实施例中，保持家具用品(床)的臂通过两根线缆而装接到中央配重。配重平衡了床的重量，使得与床的总重量相比，移动床所需的电机扭矩相对较低。在灾难性故障的情况下，停止或减慢线缆的移动，并且因此停止或减慢床的移动，这能够使用各种无源机构来实现。

作为一个示例，可以使用离心式制动器。作为一个示例，存在嵌入到配重滑轮中的弹簧加载止动件。在高速下突然回旋的滑轮迅速迫使止动件向径向外侧。一旦它们延伸超过一定直径，它们就与刚性外壳接合并且使滑轮旋转立即停止。

作为另一示例，能够使用气缸。例如，配重能够容纳在气密通道中。配重装接到柱塞，除了允许空气通过的一些相对小的开口之外，该柱塞完全填充通道的横截面。如果配重缓慢移动，则空气平稳地移动通过小开口，并且柱塞不妨碍床移动。如果配重突然移动，则不能强制空气足够快地通过开口以允许自由下落。空气的缓冲减缓了床的移动，以允许使用者有反应的时间。

作为另一示例，能够使用倾斜堵塞法。例如，配重是宽的矩形盒子。在正常操作中，重量是水平的并且在其竖直通道中与紧密的侧间隙配合。如果一个线缆断裂，或者在一侧上施加的某个其它外力下降得比另一个更快，则宽矩形的配重将在其通道中倾斜并堵塞，从而停止床的下降。

悬臂式下拉床-具有响应照明元件的悬臂式固定护罩

使床抬升到空中从安全感知的角度来看，对于一些人来说看起来是凌乱的并且也许是令人不安的。在各个方面，本文描述的创造性的特征包括家具单元的静态部分，其解决了这些可能的担忧，并提供了平台，在该平台上可选地添加智能的、情境响应的照明。

在各种实施例中，系统能够包括在升降床上方从壁悬臂伸出的固定床护罩(比较图4和图5)。当床上升到护罩中时，床看起来是护罩的一体部分。由于床在视觉上进入“存放”场所，而提高了用户的感知安全性。所有床上用品是隐藏的，并且床本身看似消失了。

在一些实施例中，床护罩提供了方便的平台，在该平台上安装向下的区域和工作照明固定件。面向天花板的表面能够具有间接照明元件。LED照明能够由用户改变以增强氛围。举例来说，其能够与其它多媒体元素集成以补充视频显示或与音乐同步。灯能够用于帮助用户唤醒以及入睡。灯能够用于提示用户门铃响铃、电话呼叫、文本消息和/或社交媒体通知。

位置定位系统

在大多数机电系统中，包括运动和位置控制以用于系统的正确运行。存在两种常见的控制变化：开环控制和闭环控制。

开环控制涉及不使用反馈来确定系统的位置或系统的任意移动元件的位置。相反，这些位置不被控制系统使用或经由其他变量推测。其他变量能够包括像在步进电机的情况下命令的步进的数量和一定的电压被施加到直流电机的时间量。开环控制的最大问题在于，对于系统的正确操作，位置估计可能不够准确，并且估计中的误差倾向于随着操作/移动的时间而增加，称为漂移。因此，虽然开环控制是两个选项中的更简单且更便宜的，但其通常仅在以下机电系统中适用：定位不重要；运行到机械停止是可接受的或其他设计的操作模式；人闭合回路并且需要操作该系统；或者位置估计中的漂移和误差能够被容许和处理，以及类似的情况。

闭环控制涉及使用反馈来确定系统的位置或其任意移动元件的位置。这通常通过集成到系统中的一个或多个传感器来完成。感测能够像单个开关或传感器一样简单，该单个开关或传感器允许系统“回复原位”或知道它是否处于单个位置(并且因此能够清理出该信息作为参考点，以及清理其在估计中累积误差)。另一个常用电机和传感器组合是编码器。编码器是如下这样的装置：其附接到电机，并且能够测量轴的旋转量并向控制器发信号通知轴的旋转量。

用于定位的另一传感器族称为深度传感器。深度传感器能够确定从传感器沿着特定线或圆锥到最近对象的距离。最常见的深度传感器使用声音(例如，超声)或光(例如，红外)。传感器发出光或声音的脉冲，然后感测反射/反弹回的光或声音。基于诸如用于信号返回的延迟(“飞行时间”)、信号的强度/幅度和/或信号的频率之类的属性，传感器能够确定到信号的路径中的最近对象的距离。

存在两种常用类型的定位：相对和绝对。相对定位是系统或系统的元件知道其相对于同一系统内部的另一点或其他部分的定位。绝对定位是系统或系统的元件知道其相对于系统外部(其周围环境)的另一个点或其他部分的定位。

在机器人家具的上下文中，每个可变换元件的相对于相同系统中的其他可变换元件的(相对)位置的知识以及其相对于壁、家具和其环境中的其它物体的(绝对)位置的知识对于系统的安全和可靠性操作是重要的。元件上的传感器连同适当控制软件的组合能够获得该知识。

本文描述的一个创造性的特征包括集成到机器人家具系统中的精确定位和运动控制系统。下面描述了这种系统的配置和操作的非限制性示例。

对于基于致动器的系统，闭环定位能够通过位于致动器的中央的单个开关来实现(参见图6和图7)。步进电机能够根据致动器驱动系统。系统的定位能够经由步进电机命令的步数来估计。当系统经过致动器的中央时，开关被按压，其向控制器发送信号，并且可以在该时刻建立系统的精确位置。虽然这可以表现为简单的和粗粒度的绝对定位技术，并且当系统远离中央处行进时，系统仍然受到误差和漂移的影响，但是在实际上由于在其能够丢失或跳过步骤之前停止电机的特殊控制，定位仍然是精确的，而其他误差源保持趋于零的小。在各种实施例中，开关能够用允许更连续或细粒度绝对定位的其他传感器或方法替换或增加。

这种定位能够允许系统实现各种优点。例如，能够设置行程极限，使得系统不能超过那些极限行进。以这种方式，系统能够避免行进到墙壁、其它家具和致动器的末端。作为另一示例，精确定位允许系统使用映射来检测物体、人或动物的障碍物并且停止，如国际专利申请No.PCT/US2018/038742中所描述的，该国际专利申请全文以引用方式并入本文。作为另一示例，通过知道何时用品完全缩回(本文中有时被称为“完全进入”)、完全展开(在本文中有时被称为“完全离开”)或在中间的某处和因此何时用品应当在移动到预设位置之前被移入，以及通过确保如前文所描述的用品不超过系统的行程极限，某些家具用品(例如，本文其他各处描述的床系统)的相对定位允许系统自主地、准确地且可预测地移动。

在本文所述的基于致动器的系统的各种实施例中，家具用品(例如，床)经由摩擦驱动器(例如，具有被压入到床的侧面的轮的两个电机)移入和移出。电机能够被编程以在床的长度上转动。在一些情况下，当床一直延伸进入或退出端部时，其迫使电机失速和停止，并且系统能够推断床已经到达端部。这本质上是开环控制，并且当满足许多条件时运行良好；这样的条件包括但不限于：摩擦驱动轮与家具用品之间没有或者有限的滑动和漂移、没有电故障、没有对家具用品的运动的障碍物(例如，过大的枕头、被子、人或其它物品)、不经由界面控制器(有线)或无线命令停止家具用品，以及在床不运动时不推入或推出家具用品。否则，位置估计被破坏，这可能导致系统的不正确操作，包括但不限于：系统试图在家具用品已经移出时移出家具用品，系统在家具用品已经移入时移入家具用品，系统未能在命令自主移动时移动家具用品，以及系统未能将家具用品保持在其行程极限内。

为了避免和解决上述问题中的一些问题，在各种实施例中，能够使用控制算法来配置和操作家具用品。控制算法的示例操作如下。在通电之后的家具用品的初始运动中，根据用户设置指令，系统推断家具用品已经停止在完全缩回位置。对于每个后续运动，系统保持在用品停止之前移动的用品的步数的轨迹。利用一定量的公差和灵活性，系统能够估计家具用品的每次运动的位置，并且将误差保持为最小。这种控制算法的使用能够显著地改善家具用品的操作，只要该家具用品不在运动中时滑动并且不会被推入或推出。

为了使操作更加稳定并且消除能够对家具用品的操作产生负面影响的附加方式，能够添加传感器以闭合环路。例如，传感器能够属于对于一个或多个点可靠提供位置数据的类型。这样的传感器的一个实例是飞行时间传感器。飞行时间传感器发射光束(线性或圆锥形)。光在其路径中从物体反弹。传感器测量光行进往返的时间，并且能够因此推断与物体的距离。一种这样的飞行时间传感器是STMicroelectronics的VL53L1X传感器，但是可以使用具有不同范围、分辨率、占用空间和价格的许多传感器(参见图8)。

在各种实施例中，飞行时间传感器被集成到电子板中，该电子板被安装在面板上，家具用品当一直进入时在该面板上关闭，并且电子板指向家具用品上的特定位置(例如，床的背板)。传感器可能够以毫米测量到家具用品的距离。作为一个示例，当家具用品完全进入时，其测量0mm或接近0mm。当家具制品完全离开时，其将读出取决于用品(并且在一些情况下，用品的收纳物)的尺寸的长度。传感器还能够测量中间的任何位置到家具用品的距离。这样，系统不猜测家具用品的位置，而是能够替代地读取传感器并得到精确的位置。推动或拉动家具用品的移动和用户不影响系统的操作。

具有这样的精确和可靠的操作能够允许可移动机器人家具用品的改进操作。例如，代替使用当家具用品在其到达端部时进入的硬止动件，家具用品能够在其到达止动件之前减速并停止，这对家具和机架施加较小的机械应变，并且避免碰撞的声音。作为另一示例，如果电机轴正在旋转但是家具用品的位置不改变，则这能够指示机械或电问题，并且能够帮助系统的诊断和维修，以及抢先和预防性操作。在一些情况下，这能够防止服务呼叫；例如，如果电机线倒转或者步进驱动器被错误配置，则家具用品会在被命令的相反方向上行进。在开环的情况下，系统将不能确定任何是错误的。在闭环情况下，系统可以在软件中反转行进方向，并且快速且自主地解决该问题。

这样的家具及其元件的定位能够在内部超越每个系统而延伸。利用有线或无线地连接的物联网(“IoT”)系统，它们能够与彼此共享它们的位置以避免冲突，但是也会同步地影响房间的配置和使用。例如，相同房间中的机器人分隔柜(divider)/壁橱系统和机器人下拉床系统可以彼此共享它们的位置，使得它们可以相对于彼此适当地移动。例如，当用户激活卧室模式/场景时，分隔柜/壁橱能够从床下方抵靠墙壁向上移动并且移出。当分隔柜/壁橱到达目的地时，床能够安全地继续向下移动。作为另一示例，当用户激活步入式壁橱场景时，床能够向上移动到天花板中。一旦床停止移动，分隔柜/壁橱就能够继续移出并在床下方移动以产生步入式壁橱。

程控安全模式

不同的情况和时刻可能需要与可移动机器人系统交互的不同方式。例如，独自在家、周围有婴儿、周围有小宠物以及和数十人举办派对，全部都呈现可能需要与系统不同交互的不同情况。有时用户可能想要保持对如何激活移动的更紧密的控制，或者甚至完全冻结系统的状态，使得没有人能够移动一件家具。在其他情况下，用户可能对系统的较少控制感到舒适。在不同时间具有不同模式的能力以及在它们之间容易地切换的能力能够向用户呈现显著的优点。

在各种实施例中，本文描述的系统能够具有标准模式(参见图9)，其特征在于用户能够使用三种方式与系统交互。第一种方式是通过使用附接到家具件的物理界面来控制可移动系统的位置。第二种方式是使用移动应用(例如，iOS或安卓)，其通过Wifi将命令发送到微控制器以移动系统。第三种方式是使用例如，亚马逊的AlexaTM或Google HomeTM的第三方设备作为发送语音命令的接口。

在各种实施例中，系统的移动能够以两种方式发生：从属移动和自主移动。从属移动能够利用物理界面通过按压和保持箭头以启动系统的移动来完成。只要用户按压箭头，家具就将移动，并且当手指被释放时，家具将停止。相反，自主移动使用在系统能够从物理界面、应用或第三方设备接收命令之后能够前往的预定义位置。这些位置能够由用户在他们喜爱的配置中预先设置，并且能够由系统记住以使从一个到另一个的转变更容易，这是因为它们在系统正在移动时不需要用户物理地存在。

在一些情况下，这样能够有利于限制或修改一些命令、移动或可用接口。通常，能够进行任何限制或修改。下面描述三个示例的限制/修改，但是其他模式是可能的并且是预期的。能够使用应用或者代替地，通过在物理界面中输入特定按钮组合来启用或禁用任何模式。

第一示例性模式是本地模式(参见图10)。本地模式禁用任何无线连接，并且仅允许通过界面输入的命令。在该模式中，用户能够以其全部容量使用物理界面，以便例如控制灯、使用箭头移动系统(从属移动)或使用预设(自主移动)，但是无线地发送的任何命令(应用或语音控制)将被限制或忽略。该模式可能需要物理存在来激活移动，因此，对于用户不想成为IoT环境的一部分或想要使控制系统集中在单个位置的应用来说是有利的。一个示例是AirbnbTM所有者，其使得本地模式能够避免用户通过应用接管系统的所有权。其它实例是用户怀疑他的本地无线网络和担心被黑客攻击，所以他不想具有能够通过因特网进行控制的系统。

另一示例性模式是可视化模式(在一些情况下称为“婴儿模式”，参见图11)。可视化模式禁用激活任何自主移动的能力。因此，移动系统的唯一方式是通过按压界面上的箭头来使用“从属移动”。可视化模式可以被认为是具有覆盖预设的本地模式。因为只要用户手指正在按压箭头之一或灯，系统就将仅对用户的物理命令作出响应，所以可视化模式将系统移动置于用户的完全控制中。该模式使用户能够看到他们打算移动系统的空间，以确保没有人、动物或对象被困住。可视化模式能够被启用以避免自主和未观察到的移动，并且保持对系统的移动的完全控制。仅使用物理界面上的从属移动的一个优点是，在不期望的事件的情况下，一旦用户停止按压界面，系统就将停止，这最小化了不期望的系统交互的风险。

在一些情况下，界面可以被安装在一定高度处，使得只有成人用户能够到达界面并移动系统(例如，与地面相距55英寸)。因此，在该模式中，即使儿童已经访问了远程激活的其他方法，诸如经由应用或语音控制，儿童也无法激活系统的移动。

另一示例模式为睡眠模式(在一些情况下称为“休眠模式”，参见图12)。睡眠模式在一定时间段内禁用与系统交互的能力。休眠模式使系统停用，使得其不会对任何命令做出响应，而不管命令的形式或激活源。睡眠模式还将主电机的电流设置为Irun的值，锁定电机，使得其不能被手动地推动或拉动，并且难以移动系统。在一些情况下，界面上的图标(箭头和预设)将在该阶段变暗和/或不可用。

在一些情况下，睡眠模式能够不同于完全不插电的系统，因为在睡眠模式下，交流电力仍能够被激活，因此系统上的电源插座仍起作用和/或光控制仍能够被激活。睡眠模式能够是有利的，例如，对于招待客人但不希望客人能够控制系统的用户而言是有利的。

非接触式安全元件

本文描述的另一创造性的特征包括传感器元件，其提供优于常规元件的有利的安全性、性能和成本参数。在可移动家具技术方案中使用的许多现有传感器对于本文描述的应用有不足之处。在一些实施方式中，期望的传感器能够理解家具用品在其中移动的整个环境，或者在一些情况下，能够直接在移动家具前面扫描大的2D平面，以便理解在任何提升高度是否存在未知对象以避免碰撞。常规传感器提供例如车库门的断束传感器的2D线内的物体的检测，或例如备用停车传感器的3D锥体内的物体的检测。为了使这样的常规传感器在本文描述的环境/系统中作用，将需要大阵列的多个传感器，这些传感器将是庞大且成本高昂的。本文描述的创造性的特征的各个方面包括如下所述的对该问题的解决方案。

第一示例性解决方案包括使用3D区域映射法。3D区域映射使用3D飞行时间(3DToF)传感器，来建立住宅或商业空间的虚拟地图。3DToF传感器通过拍摄环境的图片并且对帧的每个像素指定深度来操作。该技术可以与解析深度数据以便将对象分类成已知对象和未知对象这两类的专有算法一起使用在新颖的应用中。在大面积的空间中以可靠的方式检测未知物体提供了提高机器人家具的安全性的优点，可以促使该机器人家具在没有人存在的情况下移动。

专有算法考虑了关联的机器人家具的尺寸、形状、行程和/或速度。这样的参数能够由安装者或用户手动输入，或者在一些情况下，在系统在不没有外部对象的情况下移动的初始阶段期间学习。在获得参数之后，算法能够比较由3DToF传感器提供的数据，并且理解深度数据是否是预期的。如果在数据中存在任何异常，则能够提示系统在撞击在3DToF传感器的视图内的对象之前停止。

第二示例性解决方案包括使用2D幕的方案。许多电梯当前沿电梯门边缘使用断束传感器阵列，以在关闭时检测物体。虽然这通过集成大传感器阵列来检测动态家具前面的空间而提供了安全覆盖，但是它也产生了不希望的工业美观性。本文描述的2D幕的方案提供了具有紧凑设计的相同的2D平面或“幕”遮盖。在一些情况下，该方案涉及使用包含光学或声学距离传感器的阵列的小圆形设备，每个光学或声学距离传感器均具有圆锥覆盖。传感器的数量取决于每个单独传感器的检测角度，但是总体上，该设备能够根据其安装位置来覆盖90度、180度或360度视场。作为一些示例，如果设备安装在移动元件或静态结构(例如，壁)的顶部拐角中，则其可以覆盖90度；如果设备安装在移动元件或静态结构的顶部中心，则其可以覆盖180度；并且如果设备安装在移动元件或静态结构的中心，则它可以覆盖360度。

在各种实施例中，RFID标签能够用于定位房间中的特定对象。通常，能够使用RFID标签来定位任何对象；一些示例使用宠物或婴儿/儿童。这能够通过在宠物颈圈或手镯上具有RFID标签或者穿上或嵌入RFID标签来实现。移动家具用品能够使用围绕其周边的一系列RFID读取器，以便建立自身周围的虚拟安全区域。如果出现标签中的一个，则家具用品能够恢复到安全状态，并且不允许在检测到的标签的方向上的移动。

服务管理和预防性/主动维护

大多数机电系统需要不时地维护和修理。制造商和系统服务商具有关于如何诊断其系统的问题、如何解决/修复这些问题、如何获取、进货和运输需要的部件、如何接听和处理服务呼叫、以及如何预先或提供维护以避免故障这样的整个方法和程序。

直到最近，服务事件通常是冗长的、复杂的和昂贵的。在许多情况下，用户将必须确定系统所需的维修、调查联系谁以及如何设置技术人员的时间以诊断该系统(或将系统运送到维修中心)，并且如果技术人员不具有执行修理所必需的零件，则等待更换零件到达然后执行修理。在IoT的时代，服务事件能够被更好地管理以更快、更便捷和更便宜。IoT系统能够诊断自身，或者至少缩小问题所在部位，并且向服务提供商发送报告。人或程序可以分析报告并确定问题的性质和严重性、哪个部分可能需要修复以及系统是否能够继续操作。如果可以的话，服务提供商能够向附近的仓库或服务中心获取和/或运送部件，并且联系系统所有者以通知他们该问题并尝试调度技术人员访问或请求将该系统运送到服务中心。已经被通知问题的技术人员能够直接进行到维修。这能够改善公司的最低限度、信誉和客户满意度，并且具有制造和供应链衍生品，并且用数据将未来的、更有弹性的和可靠的产品通知给开发。

在一些实施例中，本文描述的可移动家具用品是复杂的并且具有多个元件，包括多个电机和轮子、电子器件和传感器。每个元件能够具有多个故障模式，每个故障模式在严重性和性质上变化。这些问题本质上可以是机械的或电气的，或者甚至可以由先前未发现的错误引起，而需要无线固件更新。

通过固件和传感器，本文描述的可移动家具系统能够具有自诊断和报告问题的重要能力。下面是例子。系统能够检测归位开关是否断开、接线不当或以其他方式发生故障；如果绝对定位需要开关，则上述是重要的。系统能够检测是否存在防止系统或其元件中的一个移动的机械障碍。系统还能够检测电机的各种问题，例如过热、短路和开路。系统还能够检测像欠压一样的电气问题。

当系统检测到这样的事件时，能够生成消息，并且如果系统被连接到因特网，则将该信息发送到服务提供方的服务器。消息能够存储在数据库中，并且能够将电子邮件发送到技术支持工程师。工程师根据系统的使用统计和模式分析消息，并且能够获得服务事件开始的过程。工程师能够将问题描述给供应链代理，该供应链代理能够去获取和运输任何必要的组件。工程师也能够向房屋管理或系统用户/租户提供帮助。在成功通信时，技术人员能够被调度以到达并维修该系统。

在各种实施例中，诊断和修理过程是动态的，并且方法能够改进或添加。例如，消息以及系统的使用统计和模式可以由程序分析以做出推荐而无需技术支持工程师。当程序不能成功地做出推荐时，它能够将其传递到技术支持工程师。程序还能够基于工程师的推荐而学习(例如，经由机器学习)其应该在未来进行的推荐。类似地，程序能够自动地获取/运送部件，并且电子邮件能够发送给用户/租户以尝试调度技术人员，或者服务软件能够提供给房屋物管理以简化过程并提供主动维护。

在一些实施例中，在系统没有报告问题但系统中断并且接收到服务呼叫的情况下，客户支持代理能够根据用户的问题描述检查数据库，并分析使用统计和模式，以缩小可能的问题和解决方案，以加快速度并降低修复的成本。故障模式和故障率能够基于特定地理区域中的系统的数量来决定仓库和服务中心应该保持库存有多少部件。它们还能够将未来产品通知给开发，以使其更有弹性且不太可能频繁需要修理或需要维护。图13中示出了示出本文描述的示例性服务管理方法的流程图。

统一的平移操作和安全特征

在一些情况下，水平平移系统的挑战是使电子器件和电机灵活并且可适应不同的地板和地板上的许多不同类型的缺陷。地板水平度、平坦度、山和谷都影响需要多少扭矩来沿地板以不同速度、加速度和位置移动系统。

发现，如果步进电机的峰值扭矩和电流被限制在必要的值以下(例如，出于安全原因)，则可能不满足使系统以恒定速度在所有容许行程的点之间移动的扭矩要求。因此，在一些实施例中，本文所述的系统依赖于步进电机驱动器的特定操作模式，其允许步进电机具有可变速度，并且在不能满足扭矩驱动要求时减速。这使得电机能够避免失速或者跳步，并且使用系统的动量以越过较高负荷的区域(例如，地板倾斜)。在国际专利申请No.PCT/US2018/038742中描述了将地板上的负荷映射以推断障碍物并安全地停止，该专利申请全文以引用方式并入本文。

在垂直平移应用或与位置无关的具有均匀负荷的应用中，例如下拉床，可以不需要或不期望可变速度的操作模式。相反，步进电机、电流和扭矩都能够被指定为应用的理想值。这允许操作的平滑、恒定速度，这能够改善用户体验。它允许其他感兴趣的特征以及安全的实现。

在国际专利申请No.PCT/US2018/038742(以引用方式并入本文)中，详细地描述了示例步进电机的操作和性能。描述了三种操作模式：恒定电流、恒定速度(在本文中有时称为经典模式)；可变电流、恒定速度(在本文中有时称为coolStep)；以及恒定电流、可变速度(在本文中有时称为dcStep)。描述了选择dcStep的原因。然而，dcStep不总是在例如下降床的均匀负载平移操作中的理想操作模式。

因为下降床(或出于以下描述的目的，任何垂直平移家具用品或应用)垂直平移，并且所有平移机构都是独立的，因此电机上的负荷在床移动时是恒定的。因此，能够选择运行电流，并且床能够沿着所有行进点以恒定速度移动。步进电机扭矩能够基于(例如，根据预先程序化的)电机可以移动的最大负荷而被限制(capped)。由于如果人或足够重的物体在床上，则床将不能移动，因此这能够提高系统的安全性。

在一些实施例中，CoolStep也是有利的操作模式。在CoolStep中，床以期望的恒定速度移动，并且指定最小和最大的运行电流。步进电机将使用移动床所需的最小量的电流。在均匀负荷的应用中，将期望控制器会自选择直接取决于床垫的重量电流和选项。这提供了增加安全性的机会。就像速度能够是代表对电机的负荷的变量，并且为了安全目的而被监测，电流也能够表示对电机的负荷的变量，并且为了安全目的而被监测。在初始向上平移和初始向下平移期间，控制器能够监视和记录电流。尽管向上平移的电流可能不同于向下平移的电流，但期望每种方式下电流是恒定的或几乎恒定的。如果在随后的向上移动期间，驱动器开始输出更大的电流，则系统能够推断某物或某人在床上并且停止运动。如果在随后的向下移动期间，驱动器开始输出更大的电流，则系统会推断某物或某人在床下并且阻碍床，并且系统停止运动。

用于映射速度的现有映射算法能够适用于映射电流。由于均匀性，期望这种类型的操作的阈值能够更小，并且可以用更小的阻力且更快地推断障碍物。如果床垫曾经更换过，则来自有线或无线源的特殊命令可以擦除基线或映射，并且可以将其自身重置为床垫的新重量。如果不均匀的负载开始出现在系统的操作中，则可能是机械退化的标志，该机械退化然后能够通过维护和修理来解决。该概念能够扩展到不同类型的电机和表示负荷的变量，如国际专利申请No.PCT/US2018/038742(以引用方式全文并入本文)中所述。图14中示出了示出本文描述的示例的均匀平移法的流程图。

倾覆防止

在一些实施例中，本文所述的可移动用品能够具有相对高的重心。对于具有浅基座和高重心的高物体，防止倾覆是重要的安全特征。良好的设计能够使倾覆事件最小化，但是设计者和工程师通常受到尺寸和产品要求的约束。此外，可移动的家具件在加速或减速时呈现增加的惯性的挑战，其可能会产生家具的倾覆趋势的力。本文描述的创造性的特征的各方面包括用于防止倾覆的技术。示例包括：将倾覆力从不稳定家具传送到永久性结构部件(地板或墙壁)，以及利用现有设计系统的中的组件，例如导轨或连接器。

UL962，用于家用家具的安全标准，将整个部分(38)专用于描述稳定性的产品要求(参见图15)。例如，用于便携式家具(38.3)的稳定性测试规定家具将被放置在相对于水平面成10度角的倾斜平面上。轮子应该被旋转到最不稳定的位置，并且被限制沿着表面移动。测试应当以装载有功能负荷的所有表面和架子上进行，如部分36中所述(家具的结构测试要求)。此外，根据附属物稳定性测试(38.6)，所有抽屉和滑出件必须被扩展并装载它们各自的功能负荷；门必须以90度角打开，并经受沿向下方向施加一分钟的50lb力。最后，力稳定性测试(38.10)指定家具应该被卸载并且将经受逐渐增加的水平力，直到获得40磅的力或者将该组件倾斜到10度的角度而不会倾覆。

为了使测试通过，传统的方法是使用成角度的安装支架将壁橱锚固至墙壁。该方法不是可移动元件的选择。相反，在一些实施例中，本文描述的系统使用不同的方法。该方法包括利用导轨设置的长水平臂，以便改变倾覆点的位置并使更难以(例如，需要更多扭矩)倾覆。使用这种方法，系统倾覆的唯一方式(假设系统的其他部分中没有故障)是导轨被强制地与其至墙壁或地板的装接件分离。这种方法使倾覆扭矩通过连接器传递至导轨，与此同时仍然保持不平坦的地板所需的Z轴自由度。

一旦扭矩传递到导轨，因为倾覆点进一步远离锚定点，所以导轨的长度允许扭矩分布在更长的跨度上。效果类似于滑板上的滑雪者：向前倾覆是非常难的(参见图16A-16B)。此外，为了扩展类比，如果滑板的前部被牢固地紧固到地板(例如，胶合)，则向后倾覆也非常难(参见图17A-17B)。为了完成类比，只要滑板(导轨)足够刚性并且滑雪靴良好地附接至滑板(基座与导轨之间的附接能够传递力矩)，则滑雪者(家具)将非常难以倾覆。此外，结构构件(地板和墙壁)与导轨之间的安全且牢固的附接有助于实现这种效果。

通常，基座和导轨能够使用任何已知的技术来附接。作为一个非限制性示例，能够存在至少一个滑架，其在导轨内部行进并且在家具下方螺栓连接到主框架。如上所述，在倾覆场景中，能够期望将力矩从家具传递到轨道，这能够通过刚性装接件完成。因此，在一些实施例中，钢板可以位于托架中的一个、若干个或全部下方，使得如果轮子从轨道中拉出，则板将抓住轨道并传递扭矩，使得如果铝轨道或钢板变形，则该连接仅被破坏。

操作装置

图18示出可与本公开中所描述的技术一起使用的通用计算设备1250的实例。计算设备550包括处理器1252、存储器1264、诸如显示器1254的输入/输出设备、通信接口1266和收发器1268等。设备1250还可以设置有诸如微驱动器或其他设备的存储设备，以提供额外的存储。各个组件1250、1252、1264、1254、1266和1268使用各种总线互连，并且若干组件可以安装在共用的母板上或以其他方式适当地安装。

处理器1252能够在计算设备1250内执行指令，包括存储在存储器1264中的指令。处理器可以实现为包括分开的多个模拟和数字处理器的芯片的芯片组。处理器可以提供例如装置1250的其它部件的协调，诸如对用户界面的控制、由设备1250操作的应用和通过设备1250进行的无线通信。

处理器1252可以通过耦合到显示器1254的控制接口1258和显示器接口1256与用户通信。显示器1254可以是例如TFT LCD(薄膜晶体管液晶显示器)或OLED(有机发光二极管)显示器，或其他适当的显示技术。显示接口1256可以包括用于驱动显示器1254以向用户呈现图形和其他信息的适当电路。控制接口1258可以从用户接收命令并将其转换以提交给处理器1252。另外，可以设置与处理器1252通信的外部接口1262，以便实现设备1250与其它设备的附近区域通信。外部接口1262可以例如在一些实施方式中设置有线通信，或者在其他实施方式中设置无线通信，并且还可以使用多个接口。

存储器1264将信息存储在计算设备1250内。存储器1264能够被实现为计算机可读介质、易失性存储器单元或非易失性存储器单元中的一者或多者。扩展存储器1274也能够被设置并且通过扩展接口1272连接到设备1250，扩展接口1272可以包括例如SIMM(单列直插式存储器模块)卡接口。这种扩展存储器1274可以为设备1250提供附加存储空间，或者还可以存储用于设备1250的应用或者其它信息。具体而言，扩展存储器1274可以包括用于执行或补充上述过程的指令，并且还可以包括安全信息。因此，例如，扩展存储器1274可以被设置为设备1250的安全模块，并且可以用允许安全使用设备1250的指令来编程。此外，可以经由SIMM卡连同附加信息提供安全应用，例如，以不可攻击方式将标识信息放置于SIMM卡上。

存储器可以包括例如闪存和/或NVRAM存储器，如下所述。在一个实施方式中，计算机程序产品在信息载体中有形地实施。计算机程序产品包含当被执行时执行诸如上文所描述的一个或多个方法的指令。信息载体是计算机或机器可读的介质，诸如存储器1264、扩展存储器1274、处理器1252上的存储器或者可以在例如收发器1268或者外部接口1262上接收的传播信号。

设备1250可以通过通信接口1266无线通信，通信接口1266可以包括所需的数字信号处理电路。在一些情况下，通信接口1266可以是蜂窝调制解调器。通信接口1266可以提供在各种模式或者协议下的通信，诸如，GSM语音通话、SMS、EMS或者MMS短信发送、CDMA、TDMA、PDC、WCDMA、CDMA2000或者GPRS等。这样的通信可以例如通过射频收发器1268发生。另外，可以使用诸如蓝牙、WiFi或其他这样的收发器(未示出)发生短程通信。另外，GPS(全球定位系统)接收器模块1270可以向设备1250提供附加的导航和位置相关的无线数据，其可以被该设备1250上运行的应用程序适当地使用。

设备1250可以使用音频编解码器1260可听地通信，音频编解码器1260可以从用户接收口语信息并将其转换成可用的数字信息。音频编解码器1260可以类似地通过例如在设备1250的耳机中的扬声器为用户生成可听见的声音。这样的声音可以包括来自语音电话呼叫的声音，可以包括记录的声音(例如，语音消息、音乐文件等)，并且还可以包括由在设备1250上运行的应用程序产生的声音。

计算设备1250可以以多种不同的形式来实现，如图5所示。例如，它可以被实现为蜂窝电话1280。它还可以被实现为智能电话1282、智能手表、个人数字助理或其他类似移动设备的一部分。

操作环境

本说明书中描述的主题和操作的实施方式能够在数字电子电路中实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，包括在本说明书及其等同物中公开的结构，或者以它们中的一个或多个的组合来实现。本说明书中描述的主题的实施方式可以被实现为一个或多个计算机程序，即，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机存储介质上所编码的计算机程序指令的一个或多个模块。作为替换或附加，程序指令能够在人工生成的传播信号上编码，例如机器生成的电信号、光信号或电磁信号，其被生成以编码信息用来传输到合适的接收机装置以便由数据处理装置执行。计算机存储介质能够是以下或者被包括在以下中：计算机可读存储设备、机器可读存储基底、随机或串行存取存储器阵列或设备、或它们中的一个或多个的组合。此外，虽然计算机存储介质并非是传播信号，但是计算机存储介质可以是人工生成的传播信号中所编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质还可以是以下或者被包括在以下中：一个或多个分离的物理组件或介质(例如，多个CD、盘、或其他存储设备)。

本说明书中描述的操作可以被实现为由数据处理设备对存储在一个或多个计算机可读存储设备上或从其他源接收的数据执行的操作。

术语“数据处理设备”包括用于处理数据的所有种类的设备、装置和机器，例如包括可编程处理器、计算机、芯片上系统或前述的多个或组合。设备可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除硬件之外，该设备还可以包括创建用于讨论中的计算机程序的执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中的一个或多个的组合的代码。设备和执行环境能够实现各种不同的计算模型基础架构，诸如web服务、分布式计算和网格计算基础设施。

计算机程序(还称为程序、软件、软件应用、脚本、或代码)能够以任何形式的编程语言编写，其包括编译或解释语言、声明式或程序性语言，并且该计算机程序能够以任何形式被部署，这些形式包括作为独立程序或作为适用于计算环境的模块、组件、子例程、对象、或其它单元。计算机程序可以对应于文件系统中的文件，但是并非需要如此。程序能够存储于保持其它程序或数据(例如，存储于标记语言资源中的一或多个脚本)的文件的一部分中，存储于专用于所讨论的程序的单个文件中或存储于多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的一部分的文件)中。能够将计算机程序部署为在一个计算机上或位于一个站点上的多个计算机上执行，或者部署为在多个站点上分布并由通信网络互连。

本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出而执行操作。处理和逻辑流程也能够由专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))来执行，并且设备也可以被实现为所述专用逻辑电路。

作为示例，适合于执行计算机程序的处理器例如包括：通用和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机中的任何一个或多个处理器。一般地，处理器将从只读存储器或随机访问存储器或这两者接收指令和数据。计算机的基本元件是：用于依据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘、或光盘，或者计算机可操作地耦合到上述大容量存储设备以从其接收数据或向其传输数据、或这两者。然而，计算机不需要具有这样的设备。此外，计算机可以嵌入在另一装置中，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或者视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收器或者便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动)，仅举几例。适合于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，例如包括：半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入其中。

为了提供与用户的交互，可以在具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和指针设备(例如，鼠标或追踪球)的计算机上，实现在本说明书描述的主题的实施方式。也可以使用其他种类的设备来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；以及可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。此外，计算机可以通过向用户所使用的设备发送资源和从该设备接收资源来与用户交互；例如，通过响应于从网页浏览器接收的请求而向用户的客户端设备上的网页浏览器发送网页。

本说明书中描述的主题的实施方式可以在计算系统中实现，该计算系统包括例如作为数据服务器的后端组件；或者包括中间件组件，例如，应用服务器；或者包括前端组件，例如，具有用户可以通过其与本说明书中描述的主题的实施方式交互的图形用户界面或网页浏览器的客户端计算机；或者一个或多个这样的后端组件、中间件组件或前端组件的任意组合。系统的组件能够通过数字数据通信的任何形式或介质例如通信网络进行互联。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、互联网(例如，因特网)以及对等网络(例如，自组对等网络)。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且通常通过通信网络交互。客户端和服务器之间的关系是由于各自计算机上运行的且彼此之间具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生的。在一些实施方式中，服务器将数据(例如，HTML页面)传输到客户端设备(例如，用于向与客户端设备交互的用户显示数据和从该用户接收用户输入的目的)。在客户端设备处生成的数据(例如，用户交互的结果)可以在服务器处从客户端设备接收。

一个或多个计算机的系统可以被配置为通过使安装在系统上的软件、固件、硬件或者它们的组合引起系统执行动作来执行特定的操作或动作。一个或多个计算机程序可以被配置为通过包括在由数据处理设备执行时使设备执行所述动作的指令，来执行特定操作或动作。

虽然此说明书包含许多特定实施细节，但这些不应被解释为对任何发明或可要求保护的内容的范围的限制，而是作为对特定于特定发明的特定实施方案的特征的描述。在本说明书中在单独实现方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现方式中组合实现。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现方式中单独或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管上述某些特征以某些特定的组合方式工作并甚至最初如此进行权利要求，但在某些情况下，权利要求的组合的一个或多个特征可从该组合中分出来，并可将权利要求的组合分为子组合及其变形。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应该理解为要求这样的操作以所示的特定顺序或以连续的顺序执行，或者执行所有示出的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上文所描述的实施方式中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施方式中要求这样的分离，且应理解，所描述的程序组件和系统一般可一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。

因此，已经描述了主题的特定实施方式。其他实施方式在以下权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中记载的动作可以按照不同的次序执行并且仍然实现期望的结果。另外，附图中描述的过程不一定需要所示的特定顺序或依次来实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务和并行处理可能是有利的。

本文呈现的每个数值被预期表示对应参数的范围内的最小值或最大值。因此，根据本文的启示，当被添加到权利要求中时，数值提供用于要求可位于数值之上或之下的范围的表示支持。在本文中呈现的每个数值范围内的最小值与最大值之间的每个值(包括在附图中示出的图表中)被设想并且在本文中明确地支持，受制于在每个特定范围中表达的有效数字的数目。在没有明确包括在权利要求中的情况下，本文提出的各个数值不应被认为是在任何方面都是限制性的。

除非在本申请中明确描述，否则如本文所用，当术语“基本上”或“大约”位于定量值之前时，本公开还包括特定定量值本身，以及在各种情况下，与标称值的±1％、±2％、±5％和/或±10％变化，除非另有指示或推断。

已经描述了示例性实施例，本领域普通技术人员将认识到除了上面具体描述的本发明之外的本发明的各种其它特征和优点。应当理解的是，前述内容仅是对本发明的原理的说明，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改和添加以及对本文中所记载的各种元件和组件的所有组合和置换。因此，所附权利要求不应当受已经示出和描述的特定特征的限制，而是应当被解释为还包括其任何明显的修改和等同物。