CN113030980B - 移动感测型声学扬声器和检测移动的方法 - Google Patents

移动感测型声学扬声器和检测移动的方法 Download PDF

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Abstract

一种移动感测型声学扬声器，包括：壳体；与壳体相关联的发送器；与壳体相关联的接收器；与壳体相关联的界面组件；和处理装置。该处理装置被配置为：使发送器发出具有活动相位和空闲相位的第一移动检测信号；检测第一移动感测型声学扬声器的环境中的移动；响应于在移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，改变界面组件的状态；检测移动感测型声学扬声器的环境中第二移动感测型声学扬声器的存在；判定与第二移动检测信号相关联的空闲时段，在该空闲时段期间，与第二移动感测型声学扬声器相关联的发送器不主动传送；和使移动感测型声学扬声器的发送器发出第一移动检测信号，使得第一移动检测信号的活动相位发生在空闲时段内。

Description

移动感测型声学扬声器和检测移动的方法
技术领域
本申请一般地涉及移动感测型声学扬声器，并且特别地涉及由移动感测型声学扬声器发出的移动检测信号的无线同步。
背景技术
移动感测型装置可以包括能够检测移动物体(例如移动中的人)的任意类型的装置。在许多不同类型的产品系统中可能包含有这些装置，并且这些装置可以利用一种以上的技术(例如，红外、微波、超声、层析成像、视频等)来执行移动检测功能。某些系统可能受益于移动传感能力，这些系统的示例包括：自动门、照明系统、安全系统、消费类电子产品、移动设备等。
移动感测型装置的移动检测传感器可以包括有源传感器。在许多情况下，有源传感器能够通过由传感器收到的检测信号来检测移动，该检测信号是从信号源发出并且随后在与一或多个移动物体交互之后的检测信号。当有一或多个基于有源传感器的移动感测型装置在共同环境中时，运行可能会有困难。例如，由一个装置发出的移动检测信号可能被其他装置相关联的传感器接收，这样会干扰或破坏其他装置的移动检测能力。例如，在特定环境中有数个装置发射移动探测信号的时，在各种装置处收到的信号可能导致装置对环境中的移动做出不精确地判定。因此需要提出一种系统和方法来解决一或多个这些挑战。
发明内容
根据本申请公开的实施例，提供了自动和无线地同步的方法和装置，可同步移动感测型声学扬声器发出和收到的移动检测信号。
根据所申请公开的实施例，提供了一种移动感测型声学扬声器。该移动感测型声学扬声器可以包括：壳体；与所述壳体相关联的至少一个发送器；与所述壳体相关联的至少一个接收器；和与所述壳体相关联的至少一个界面组件。所述至少一个发送器和所述至少一个接收器可以被包括在共同的收发器单元中。
根据所公开的实施例，所述移动感测型声学扬声器可以还包括至少一个处理装置，被配置为：使所述至少一个发送器发出具有活动相位和空闲相位的第一移动检测信号；基于由所述至少一个接收器收到的与所述第一移动检测信号的活动相位相关联的反射，来检测所述移动感测型声学扬声器的环境中的移动；响应于在所述移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，改变所述至少一个界面组件的状态；基于由所述至少一个接收器收到的第二移动检测信号，检测所述移动感测型声学扬声器的环境中第二移动感测型声学扬声器的存在，其中所述第二移动感测型声学扬声器相对于所述移动感测型声学扬声器位于远处，并且其中所述第二移动检测信号具有活动相位和空闲相位；基于所述第二移动检测信号的分析，判定与所述第二移动检测信号的空闲相位相关联的空闲时段，在所述空闲时段内，与所述第二移动感测型声学扬声器相关联的发送器不主动传送；和使所述移动感测型声学扬声器的发送器发出所述第一移动检测信号，使得所述第一移动检测信号的活动相位发生在所述空闲时段内。
根据所公开的实施例，所述至少一个处理装置可以进一步被配置为：基于由所述至少一个接收器收到的第三移动检测信号，检测所述移动感测型声学扬声器的环境中第三移动感测型声学扬声器的存在，其中所述第三移动感测型声学扬声器相对于所述移动感测型声学扬声器位于远处，并且其中所述第三移动检测信号具有活动相位和空闲相位；基于所述第二移动检测信号和所述第三移动检测信号的分析判定空闲时段，在所述空闲时段期间，与所述第二移动感测型声学扬声器和所述第三移动感测型声学扬声器相关联的发送器不主动传送；和使所述移动感测型声学扬声器的发送器发出所述第一移动检测信号，使得所述第一移动检测信号的活动相位发生在空闲时段内。所述至少一个处理装置还可以被配置为，使所述至少一个发送器在预定的延迟之后发出所述第一移动检测信号。
根据所公开的实施例，所述移动感测型声学扬声器的至少一个处理装置可以进一步被配置为用来区分所述第一移动检测信号与所述第二移动检测信号，基于所述第一移动检测信号没有展示所述第二移动检测信号的至少一个特征来作区分。所述至少一个特征可以是频率，与所述第一移动检测信号相关联的频率不同于与所述第二移动检测信号相关联的频率。所述至少一个特征可以是振幅，与所述第一移动检测信号相关联的振幅不同于与所述第二移动检测信号相关联的振幅。所述至少一个特征还可以是相位，与所述第一移动检测信号相关联的相位不同于与所述第二移动检测信号相关联的相位。
根据所公开的实施例，由移动感测型声学扬声器发射的第一移动检测信号和第二移动感测型声学扬声器可以包括具有至少18000Hz频率的超声声学信号。所述空闲时段可以发生在所述第二移动检测信号的两个活动相位之间，并且可以与所述第二移动检测信号的活动相位和空闲相位相关联的接通/断开变换来判定，其中，可以与所述至少一个处理装置相关联的本地时钟来判定与所述接通/断开变换相关联的时间。还可以基于从远处的移动感测型声学扬声器收到的信息来判定所述空闲时段，其中所述信息可以包括：一或多个扬声器识别符、与所述第二移动检测信号的一或多个活动相位相关联的时间信息、与所述第二移动检测信号相关联的传送周期、与所述第二移动检测信号的活动相位相关联的下一次接通时间、和/或与所述第二移动检测信号的空闲相位相关联的下一次断开时间。所述空闲时段的长度是可以选择的。
根据所公开的实施例，所述至少一个界面组件包括一或多个的灯，并且所述至少一个处理装置被配置为，响应于在所述移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，改变所述一或多个的灯的照明状态。所述至少一个界面组件可以包括用户界面屏幕，并且所述至少一个处理装置被配置为，响应于在所述移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，引起在所述用户界面屏幕上示出的信息或图形的至少一个改变。所述至少一个界面组件还可以包括声音输出元件，并且所述至少一个处理装置被配置为，响应于在所述移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，而使所述声音输出元件产生可听见的音调，其中所述声音输出元件在检测到移动之前不产生可听见的音调。
根据所公开的实施例，公开了检测移动的方法，其通过声学扬声器单元检测移动，并且同步两个以上的声学扬声器单元的移动检测功能。该方法可以包括：使发送器发出第一移动检测信号，其中所述发送器与第一移动感测型声学扬声器单元相关联，且所述第一移动检测信号具有活动相位和空闲相位的；基于与所述第一移动检测信号的活动相位相关联的反射，检测所述第一移动感测型声学扬声器单元的环境中的移动，与所述第一移动感测型声学扬声器单元相关联的至少一个接收器接收所述第一移动检测信号；响应于在所述第一移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，改变所述第一移动感测型声学扬声器单元相关联的界面组件的状态；基于由所述第一移动感测型声学扬声器收到的第二移动检测信号，检测所述第一移动感测型声学扬声器环境中的第二移动感测型声学扬声器的存在，其中所述第二移动感测型声学扬声器相对于所述第一移动感测型声学扬声器位于远处，并且其中所述第二移动检测信号具有活动相位和空闲相位；基于所述第二移动检测信号的分析，判定与所述第二移动检测信号的空闲相位相关联的空闲时段，在所述空闲时段内，与所述第二移动感测型声学扬声器相关联的发送器不主动传送；和发射所述第一移动检测信号，使得在所述空闲时段内发出所述第一移动检测信号的活动相位。
根据所公开的实施例，该方法可以还包括：基于由所述至少一个接收器收到的第三移动检测信号，检测所述第一移动感测型声学扬声器的环境中第三移动感测型声学扬声器的存在，其中所述第三移动感测型声学扬声器相对于所述移动感测型声学扬声器位于远处，并且其中所述第三移动检测信号具有活动相位和空闲相位；基于所述第二移动检测信号和所述第三移动检测信号的分析，判定与所述第二移动感测型声学扬声器和所述第三移动感测型声学扬声器相关联的发送器不主动传送的空闲时段；和使所述第一移动感测型声学扬声器的发送器发出所述第一移动检测信号，使得所述第一移动检测信号的活动相位发生在所述第二移动感测型声学扬声器和所述第三移动感测型声学扬声器的发送器不主动传送的空闲时段内。
所公开的实施例可以包括存储软件指令的非暂时性有形计算机可读介质，所述软件指令被配置为，当由至少一个处理器执行时，能够进行和执行根据所公开实施例的一或多个方法、操作、及其类似者等。并且，所公开的实施例可以由至少一个处理器进行，该处理器基于软件指令被配置为专用处理器，该软件指令是利用逻辑编程以及进行所公开实施例的一或多个操作的指令。
需要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述仅仅是示例性和说明性的，并且不受所公开的实施例的限制。
附图说明
附图并入本公开并且构成本公开的一部分，图示出各个公开的实施例。
图1是图示出根据本公开的移动感测型声学扬声器的一些组件的框图。
图2是图示出根据本公开的移动感测型声学扬声器的移动检测过程的示意图。
图3是描绘其中示例性公开的移动感测型声学扬声器可以与远处的移动感测型声学扬声器同步移动检测信号的示例性过程的流程图。
图4是图示出两个移动感测型声学扬声器之间的移动检测信号的同步的一个示例的示意图。
图5是图示出在示例性公开的移动感测型声学扬声器的移动检测功能中如何利用不同信号特征的示意图。
图6图示出其中由移动感测型声学扬声器发射的移动检测信号可以具有空闲相位和活动相位的示例性时间段的示意图。
图7图示举例显示出两个移动感测型声学扬声器的移动检测信号的同步的示意图。
图8是图示举例显示出三个移动感测型声学扬声器之间的移动检测信号的同步的示意图。
图9图示举例显示出三个移动感测型声学扬声器的移动检测信号的同步的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图进行详细描述。在可能的情况下，在附图和下面的描述中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分。虽然在本文中描述了一些说明性实施例，但是可以对实施例进行变形、修改和其他来实现。例如，可以对附图中示出的组件和步骤进行替换、增加或变形，并且在本文中描述的说明性方法可以通过对公开的方法进行替换、重新排序、移除或增加步骤来变形。因此，下面的详细描述不限于所公开的实施例和示例。本发明的适当范围由所附的权利要求来限定。
所公开的系统和方法涉及一种移动感测声学扬声器，其设置有专用的设备和组件，能够使其移动检测信号与来自和第一移动感测型声学扬声器在共同环境中运行的其他移动感测型声学扬声器(例如，第二扬声器、第三扬声器等)的移动探测信号自动地且无线地同步。环境中的扬声器之间的这种运行同步，可以使得一或多个的扬声器能够在不由其他扬声器的反射引起干扰的情况下，更加精确地或有效地检测该环境中的移动物体。图1是移动感测型声学扬声器10的示例性实施例的框图。移动感测型声学扬声器10可以包括：壳体11、发送器12、接收器13、界面组件14、处理器15和声学扬声器输出部16。例如，该实施例还可以包括图未示出的元件或组件的任意组合，其被配置为执行扬声器的音频输出功能或扬声器单元的任何其他期望功能。
壳体11可以由任何适当材料构成。在一些实施例中，壳体11可以由塑料构成。可替换地，壳体11能够由金属或任意其他适当材料构成。可以根据扬声器10任意期望的应用来配置壳体11。例如，在一些情况下，壳体11可以包括基部或脚部、或者任何其他结构或壳体延伸部、突起等，用于在独立单机或直立的应用中支撑扬声器10。在其他情况下，壳体11可以包括将移动感测型声学扬声器安装于墙壁、天花板、橱柜或其他表面的安装结构和/或设备。示例性的安装设备包括螺钉、钉子、粘合剂、吸杯、磁体、尼龙搭扣(VELCRO)、固定柱、紧固件的带凸缘的头部和其他适当的安装设备。在实施例中，壳体110可以被配置为安装在橱柜或书桌下、或安装于房间的墙壁或天花板、壁橱、地下室、车库、橱柜，或者期望移动感测型声学扬声器系统位在其他室内或室外的任意位置。应当理解，壳体110能够是任意尺寸和/或形状，并且不限于所描绘的图示。
根据本公开，移动感测型声学扬声器可以还包括与壳体11相关联的发送器12，该发送器12可以被配置为发射移动检测信号17。移动感测型声学扬声器可以还包括接收器13，该接收器13被配置为接收/检测移动检测反射信号18。可以在发射的移动检测信号17与移动物体交互(例如，从移动物体反射)之后，基于接收移动检测反射信号18相对于发射的移动检测信号17的分析，来检测环境中的移动物体(例如，人或其他物体)的存在。在可选实施例中，可以有多个发送器12和接收器13被配置为执行这些功能。在又一个实施例中，发送器12和接收器13可以集成到单个收发器单元(图未示出)中。在优选实施例中，移动检测信号17和移动检测反射信号18可以包括具有至少18000赫兹的频率的超声声学信号。
根据本公开，移动感测型声学扬声器可以还包括至少一个界面组件14，界面组件14被配置为，一旦在环境中检测到移动物体就与用户交互。界面组件可以包括任意类型的视觉、听觉或触觉设备，能够响应于检测到的扬声器附近的移动而改变其状态。在一些情况下，状态的改变可以指示用户已经检测到移动和/或扬声器在运行或者准备使用。在一些实施例中，界面组件可以包括一或多个的灯，其被配置为响应于在移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动物体而改变照明状态。界面组件可以还包括接通的视觉指示器(powerON visual indicator)，该接通的视觉指示器被配置为，响应于在移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动物体而改变照明状态。另外地或可替换地，界面组件可以包括用户界面屏幕，该用户界面屏幕被配置为，响应于在移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动物体而改变其信息或图形的显示。此外，界面组件可以还包括声音输出元件，该声音输出元件被配置为，响应于在移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动物体而产生可听见的音调。在实施例中，声音输出元件可以被配置为，在移动感测型声学扬声器的环境中，不存在移动时就不产生可听见的音调。本领域技术人员应当理解，除了当前未提到的任何其他类型的界面组件之外，移动感测型声学扬声器可以包括所描述的界面组件的任意组合或更多所描述的界面组件。
根据本公开，移动感测型声学扬声器(例如，主要移动感测型扬声器)可以还包括处理装置(例如处理器15)，其被配置为控制一个或多个组件。处理器15可以包括任何以硬件为基础的装置，其能够执行指令。在一些情况下，处理器15可以包括应用处理器、CPU、一或多个的集成电路、FPGA、DSP等。处理器15可以访问一或多个的存储器单元(图未示出)，存储器单元可以包括指令，在执行时提供与扬声器单元相关联的功能。这样的指令将处理器15配置为用于提供这种功能的专用机器。在一个实施例中，处理器可以被配置为使发送器12发出移动检测信号17。此外，处理器可以被配置为用来检测第一移动检测信号的环境中的移动物体，基于与经由移动检测反射信号18返回的移动检测信号相关联的反射(例如，包括主要移动感测型扬声器附近的物体远离的部分移动检测信号的反射)来进行检测。处理器15可以进一步被配置为，响应于移动检测而命令或使得一或多个界面组件14的状态改变。
图2显示的是移动感测型声学扬声器10如何进行上述移动检测功能的示意图。例如，处理器15可通信地耦合到发送器12，并且被配置为使得发送器12或收发器发出第一移动检测信号17。移动检测信号17可以包括任意适当的波形，能够检测声学扬声器的环境中的物体和相关联的移动。例如，在一些情况下，移动检测信号可以包括活动相位，在活动相位期间，在一个或更多的突发脉冲传送超声波，并且接收所传送的超声波的回波。在各个突发脉冲期间所发出的波的频率是可以选择的。突发脉冲的长度和突发脉冲之间的“收听(listen)”持续时间也是可以选择的(例如，根据扬声器运行的环境大小和/或根据环境中物体的预期距离等)。另外，也可以根据特定应用的要求，选择在移动检测信号的单个活动相位期间产生的突发脉冲的数量和相应的“收听”时间间隔。
移动检测信号的空闲相位可以是跟在移动检测信号的各个活动相位之后。在移动检测信号的空闲相位期间，与移动检测信号相关联的特定声学扬声器的发送器是不活动的并且不发射。而且，在移动检测信号的空闲相位期间，一或多个以上的传感器可以是不活动的，其用于检测与活动相位相关联的信号突发脉冲的回波，因为在空闲相位期间，不预期收到来自活动相位的信号突发脉冲的额外反射。
如上所述，物体20(例如，移动物体)可以被反射，该反射是在移动检测信号17的活动相位期间发出的一或多个的信号突发脉冲相关联的反射，并且产生移动检测反射信号18。接收器13可以接收移动检测反射信号18，然后接收器13能够将所收到的信号(或表示接收到的移动检测信号的一或多个经调节的信号)通信到处理器15。移动检测反射信号18可以包括活动相位，在该活动相位期间，在接收器13处接收来自移动检测信号的活动相位的突发脉冲的回波。移动检测反射信号18可以还包括空闲相位，在该空闲相位期间，在接收器13处不接收由移动检测信号的活动相位的突发脉冲所产生的反射。
处理器15可以分析所收到的移动检测信号(或由接收器系统/单元提供的其他信号)，并且基于分析所收到的信号，判定移动物体20的存在，特别是与发射信号相比较来判定。例如，这样的检测可以是根据在移动检测信号的活动相位期间发射两个或多个超声突发脉冲进行检测，以及根据响应于该两个或多个超声突发脉冲接收到的相应回波进行检测。例如，响应于收到的移动检测反射信号18，超声波传感器可以产生具有随时间变化信号强度的输出信号。传感器输出信号中的各个峰值可以代表超声回波，该超声回波是在扬声器环境中收到来自不同物体或不同物体表面的超声回波。在活动相位期间，移动检测信号的各信号突发脉冲可在传感器的输出产生多个峰值。分析这些峰值产生的时间相对于关联突发脉冲的时间，能够提供超声突发脉冲相对于扬声器环境中的物体的飞行时间(timesof flight)。根据这些飞行时间，能够判定到环境中的物体的距离。
可以通过飞行时间来判定扬声器环境中是否有物体移动，也就是比较移动检测信号的随后的突发脉冲相对于环境中物体的飞行时间来做判定。如果飞行时间不同，例如随后突发脉冲的飞行时间与较早记录的较早突发脉冲的飞行时间不同，那么能够推断物体是在移动。例如，如果飞行时间较长，也就是针对特定物体，其随后突发脉冲引起与特定物体相关联的突发脉冲回波，其飞行时间相较于较早突发脉冲的突发脉冲回波的飞行时间更长，则处理器可以判定物体正在远离扬声器。另一方面，如果飞行时间较短，也就是针对特定物体，其随后突发脉冲引起与特定物体相关联的突发脉冲回波，其飞行时间相较于较早突发脉冲的突发脉冲回波的飞行时间更短，则处理器可以判定物体正朝向扬声器移动。对扬声器环境中的多个物体可以进行相似的分析，多个物体将超声突发脉冲反射到接收器13作为移动检测反射信号18的一部分。响应于所检测的移动，处理器15可以改变扬声器单元相关联的一或多个界面组件14的状态。
在一些情况下，在共同环境中可能需要或期望运行一或多个移动感测型装置(如所描述的主要移动感测型扬声器单元)。运行中的移动传感系统(例如，包括发射移动检测信号的系统)他们的同步运行可能会彼此干扰，并且引起移动传感系统/设备之间的错误或不精确运行。例如，当前公开的移动感测型扬声器可以被配置来解决这样的干扰，通过在共同环境中运行的一或多个扬声器在运行方面进行同步来解决这样的干扰。例如，根据本公开，处理装置可以被配置为执行处理，以同步移动检测信号的传送，使得在移动检测信号的空闲相位相关联的空闲时段(例如，位于远处的扬声器的发送器不活动时)，产生移动检测信号的活动相位，其中该移动检测信号是位于远处的第二移动感测型声学扬声器的移动检测信号。参考图3将进一步详细讨论，可以由处理器执行的该同步处理。
图3图示出移动感测型声学扬声器和/或一或多个其相关组件的执行过程的流程图。例如，在步骤31，移动感测型声学扬声器(例如，主要移动感测型声学扬声器)可以接收移动检测信号，该移动检测信号是由共同环境中远处的移动感测型声学扬声器所发射。在此步骤期间，移动感测型声学扬声器的接收器可以接收该信号，并且该信号或经调节的信号可以被通信到处理器15。在步骤32，根据接收到的移动检测信号，处理器可以执行处理，以检测位于远处的移动感测型声学扬声器是否存在。例如，该检测过程可以是基于所接收到的移动检测信号的可区分特征(例如，一或多个收到的移动检测信号的特征，其将该信号识别为不同于发出的移动检测信号17和/或源自于不同的扬声器单元)。可替换地，这样的检测也可以是根据扬声器的识别信息，将该识别信息从一个扬声器单元发射到另一个，以确认在特定环境中运行的是哪一个扬声器(例如，可以将扬声器识别码或任意其他识别信息嵌入移动检测信号传送、与移动检测信号分开传送、和/或通过任意数字或者逻辑无线通信路径传送)。参考图5进一步详细讨论该检测和识别过程。在步骤33，处理器可以分析收到的移动检测信号，以决定一或多个时间间隔(time interval)，该时间间隔是对应于收到的移动检测信号的空闲相位，在该空闲相位的期间，远处的移动感测型声学扬声器的发送器和传感器不活动。基于该分析，在步骤34，处理器可以判定一或多个时段(time period)，在该时段从主要扬声器单元10发出移动检测信号的活动相位，不会受在附近运行的其他扬声器单元发出的移动检测信号的干扰。
如上所述，位于远处的移动感测型声学扬声器可以被判定是否存在，例如，可以通过处理收到的移动检测信号加上特征，使其不同于第一移动感测型声学扬声器发出的移动检测信号的特征。存在收到的移动检测信号的特征表示位于远处不同的移动感测型声学扬声器正在传送所述收到的信号，该特征不同于对应特征，该对应特征是由主要移动感测型声学扬声器发射的移动检测信号的特征。
图4示出第一移动感测型声学扬声器40(例如，主要移动感测型扬声器)如何与位于远处的移动感测型声学扬声器50同步移动检测功能。例如，第一移动感测型声学扬声器40可以被配置用来传送移动检测信号41与接收移动检测反射信号51，其中移动检测信号是通过发送器来发送，移动检测反射信号是通过接收器来接收。然而，当在共同环境中有远处运行的移动感测型声学扬声器50时，接收器可能还会接收到扬声器50发出的移动检测信号51、该移动检测信号51对物体反射后的反射信号、扬声器40发出检测信号对物体反射后的反射信号等等。这样的接收包括接收到多个不同的移动检测信号和移动检测反射信号，可能负面地影响处理器15精确地检测环境中的物体和/或移动的能力。扬声器40的处理器可以被配置为分析所有收到的移动检测信号，包括移动检测信号51，以判定是否存在有与移动检测信号41可区分的信号。由于移动检测信号51是从位于远处的扬声器50传送的，所以移动检测信号51的特征可以包括不同于移动检测信号41的特征，使其具可区分特性，并从而使扬声器40的处理器能够识别位于远处的扬声器50的存在。
图5显示出处理器可以通过利用特征来区分两个移动检测信号。例如，与移动检测信号相关联的突发脉冲的可区分特征(如图5所示)可以包括频率72，该频率72是与移动检测信号的一或多个突发脉冲相关联。例如，各个扬声器单元可以被配置为发出具有不同特定频率(例如，超声频率)的突发脉冲，该突发脉冲不同于其他扬声器。主要扬声器单元还能够改变其移动检测信号的突发脉冲的频率，使其不同于其他检测的移动检测信号。其他可区分特征可以包括振幅74，该振幅74与移动检测信号的一或多个突发脉冲相关联。不同的扬声器单元可以被配置为发出具有不同振幅的突发脉冲，该突发脉冲与移动检测信号相关联，或者扬声器单元被配置为可以调谐振幅，将所发出的检测信号的突发脉冲的振幅调谐成不同于在环境中运行的其他扬声器单元。可区分特征可以还包括不同的相位，该相位与移动检测信号的突发脉冲相关联，而且该相位不同于其他移动检测信号传送的突发脉冲的相位。其他特征可以包括，例如，频率、相位、振幅等的调制变化；发出信号突发脉冲的时间(例如，超过一定时间就发出超声移动检测信号)；突发脉冲的占空比；在载波中写入扬声器识别符的编码并调制到检测信号，或任意其他可察觉的区别。本领域技术人员应当理解：可以利用这些特征中的一或多个特征的任意组合来区分第一移动检测信号与第二移动检测信号。另外，应当理解，移动检测信号可以包括用于区分第一移动检测信号与第二移动检测信号的其他特征。
本领域技术人员应当理解，在发出的移动检测信号与收到的移动检测信号之间区分特征的过程不必是专用的手段，亦即不需用专用的手段来识别位于远处的移动感测型声学扬声器是否存在。另外地或可替换地，移动感测型声学扬声器和/或其组件可以被配置为发射、接收和处理信号，该信号包括但不限于编码的识别符、调制模式和广播识别信息的信息。例如，由位于远处的移动感测型声学扬声器发射的移动检测信号51可以包括诸如扬声器ID这样的信息(叠加在移动检测信号中发射或者分开发射)。扬声器40的处理器可以被配置为处理移动检测信号51来识别扬声器ID，从而表示在扬声器40的共同环境中存在有扬声器50。通过移动检测信号51发射的信息可以包括不仅有扬声器的ID，还可包括有但不限于关于扬声器50的活动和空闲时段的信息，或关于所述活动和空闲时段根据安排接下来的接通和/或断开时间。应当理解，通过移动感测型声学扬声器发射的信息可以不限于在本申请中讨论的信息的类型，并且该信息可以嵌入在根据本公开的移动检测信号内或者通过任意其他适当的通信手段分开通信。
在同步传送的过程中，即同步移动检测信号的传送与远处另一移动感测型声学扬声器的移动检测信号的传送，主要扬声器单元可以判定其他扬声器单元关于活动相位和/或空闲相位的时间间隔，该时间间隔是与来自其他扬声器单元的检测信号的活动相位和/或空闲相位相关联的时间间隔。如此一来，移动感测型声学扬声器能够判定何时开始发射其自己的移动检测信号，使得其移动检测信号的活动相位不受其他移动检测信号干扰。在一些实施例中，可以通过判定时间间隔来实现不受干扰的目的，即在时间间隔的期间中，判定环境中的其他扬声器单元是“活动的”或是“不活动的”(例如，时段是对应于环境中其他扬声器单元的移动检测信号的活动相位和空闲相位)。术语“活动”可以代表一种状态(state)，该状态是指通过移动感测型声学扬声器正在主动地发射、接收和/或处理移动检测信号(例如，活动相位)。例如，远处的扬声器单元在其传送移动检测信号的期间可以是活动的。在其“收听”移动检测信号的回波的时段，也可以称为是活动的。术语“不活动”可以代表另一种状态，该状态是指不通过移动感测型声学扬声器发射、接收和/或处理移动检测信号(例如，空闲相位)。在优选实施例中，扬声器单元可以在活动状态与不活动或空闲状态之间交替且有规律地周期性重复，以此作为移动检测周期的一部分。这使得主要移动感测型声学扬声器能够通过设定其自己的移动检测信号的周期性(或活动/空闲相位的周期性)来达成同步信号，即其移动检测信号的活动相位发生在其他扬声器单元的空闲相位，以同步其移动检测信号与远处扬声器单元的移动检测信号。
另外地或可替代地，除了判定与一或多个其他扬声器单元的活动和空闲时段相关联的时间间隔之外，还可以基于接通时间或断开时间，来判定主要移动感测型声学扬声器何时传送移动检测信号可以不受其他扬声器的干扰，该接通时间或断开时间是与一或多个其他扬声器单元的移动检测信号的发射和/或收听时段相关联的时间。接通时间可以对应于不活动的扬声器单元开始传送的时间点，即传送移动检测信号的活动相位的时间点，而断开时间可以对应于活动的扬声器单元的信号变得不活动或当移动检测信号的活动相位结束且空闲相位开始的时间点。
图6的例子显示出移动检测周期80的时间线，移动检测周期80包括移动检测信号的活动相位82和空闲相位84。顾名思义，活动相位82可以对应于移动感测型扬声器单元处于活动状态的时间段，并且空闲相位84可以对应于移动感测型扬声器单元处于空闲状态的时间段。在优选实施例中，在两个活动相位82之间可产生空闲相位84，移动感测型声学扬声器在移动检测期间连续地重复这样的循环周期。在一些实施例中，主要扬声器单元的处理器在检测到由其他扬声器单元发出的移动检测信号时，例如，可以将时间段识别为活动相位82，在该时间段，从其他扬声器单元检测到与移动检测信号相关联的重复突发脉冲。在这样的情况下，活动相位的判定还可以包括时间段(已知的或估计的)，在该时间段中，其他扬声器单元持续检测从其移动检测信号(例如，从与移动检测信号的活动相位相关联的最新突发脉冲)收到的回波。
另外地或可替代地，可以基于例如tON和tOFF的接通和/或断开时间来判定其他扬声器单元的活动相位，如图6所示。例如，接通和/或断开时间可以从活动扬声器单元被传送到其他扬声器单元(发出的移动检测信号的一部分或者通过任意无线通信路径)。基于与活动时段相关联的接通和/或断开时间，主要扬声器单元的处理器15可以判定时间间隔，该时间间隔对应于远处扬声器单元的空闲时段(例如，来自远处扬声器单元的移动检测信号的空闲相位)。值得注意的是，可以使用相似过程来判定在环境中运行的多个扬声器单元的空闲时段。这样的判定使得处理器15能够将其自己的活动相位82的时间设定为，例如发生在环境中运行的任意扬声器单元的空闲相位84的时段。这样的运行可以降低或消除主要扬声器单元与在主要扬声器单元的环境中运行的一或多个远处扬声器单元之间的干扰。另外地或可替换地，如前所述，与扬声器单元的活动和/或空闲时段相关联的时间信息，可以从远处的移动感测型声学扬声器传送到主要移动感测型声学扬声器。该信息可以包括一或多个扬声器识别符、与远程扬声器单元的一或多个活动相位相关联的时间信息、与远程扬声器的移动检测信号的活动相位和空闲相位相关联的传送周期、与远程扬声器的移动检测信号的活动相位相关联的下一个接通时间、与远程扬声器的移动检测信号的活动相位相关联的下一个断开时间、和/或与远程扬声器的移动检测信号的空闲相位相关联的时间。根据本申请，该信息可以嵌入在移动检测信号内，或者通过任意其他适当的通信手段，例如Wi-Fi、蓝牙和/或无线电来分别地通信。
根据本公开，移动感测型声学扬声器的至少一个处理器可以进一步被配置为，使发送器在任意远处扬声器单元的空闲时段传送移动检测信号41，其中任意远处扬声器单元是在主扬声器单元的环境中运行的。在优选实施例中，处理器可以通过设定其自己的移动检测信号的活动相位来实现这样的功能，即将其活动相位设定为与远处扬声器单元的移动检测信号的活动相位具有相同长度(或较短长度)。
图7显示如何从移动感测型声学扬声器40和50分别发出移动检测信号41和51，以降低或消除来自多个扬声器单元的移动检测信号的活动相位的干扰。在一些实施例中，可以将扬声器50的活动相位82设定在扬声器40的活动相位82结束时或结束之后(例如，在扬声器40的空闲相位期间)开始。例如，如图7所描绘的t1可以对应于来自扬声器40的移动检测信号的空闲相位的开始(例如，扬声器40已经发射信号41的活动相位，并且已经完成收听来自其环境中的物体的回波)。如图所示，来自扬声器50的移动检测信号的活动相位可以发生在扬声器40的移动检测信号的空闲相位内，但是不需要占用扬声器40的移动检测信号的所有空闲相位。如此一来，多个扬声器单元可以通过将他们各自的活动相位嵌入共同环境中的其他扬声器单元的空闲相位中来运行。一或多个扬声器单元相关联的可用空闲时段可以对应于移动检测信号的空闲相位的至少一部分，在该空闲时段，任意一或多个扬声器中的发送器/传感器都不活动，即没有一个发送器/传感器是活动的。例如，这样的空闲时段包括在时间t2与t3之间以及时间t5与t6之间，如图7所示。可用的空闲时段可以表示一段持续时间，可以在该持续时间内插入一或多个其他扬声器的活动相位，以增加可用于在一定区域内运行而不彼此干扰的扬声器单元的数量。
在一些情况下，移动感测型声学扬声器可以在启动时和/或在初始发射其自己的移动检测信号之前，收听来自附近其他扬声器单元的其他移动检测信号。如果没有检测到其他的移动检测信号，则主要扬声器单元可以以任意期望的活动相位和空闲相位自由地运行。在这样的情况下，主要移动感测型声学扬声器的处理器可以被配置为，在预定的延迟之后才发射移动检测信号。另一方面，如果检测到其他扬声器单元，则主要扬声器单元的处理器可以初始化同步过程，如上所述，以最小化或消除扬声器单元之间的干扰。
如上所述，在一些情况，在共同环境中可能存在超过两个运行的移动感测型设备(例如，如所述的移动感测型扬声器单元)。如之前所讨论地，当前公开的移动感测型扬声器被配置为，可以解决多个移动感测型扬声器同时运行的干扰问题，例如通过使在共同环境中运行的一或多个扬声器进行同步而解决这样的问题。虽然前面已经讨论了同步移动感测型声学扬声器的移动检测信号的方法和装置，用一个或两个移动感测型声学扬声器的环境作参考说明，但是应当理解，所公开的设备和方法可以用于同步共同环境中任意数量的移动感测型声学扬声器的移动检测信号。例如，根据本公开，处理装置15可以被配置为，执行处理以使主要扬声器的移动检测信号的活动相位发生重叠在其他扬声器单元的移动检测信号的空闲相位(例如，当全部其他扬声器单元处于他们各自的移动检测信号的空闲相位时)。
图8显示出在共同环境中运行的多个移动感测型声学扬声器。在这样的情况下，与主要扬声器40相关联的处理器可以使扬声器40的移动检测信号的活动相位与扬声器50和60的移动检测信号的空闲相位同步。相反地，与扬声器50相关联的处理器可以使扬声器50的移动检测信号的活动相位发生在扬声器40和60的移动检测信号的空闲相位内。相似地，与扬声器60相关联的处理器可以使扬声器60的移动检测信号的活动相位发生在扬声器40和50的移动检测信号的空闲相位内。在这样的情况下，在环境中接通的第一个扬声器可以是主控扬声器(master speaker)，并且接下来要接通的所有扬声器可以使他们的活动相位与较早接通的扬声器的空闲相位同步。也可以使用任何其他优先等级方案(例如，在环境中运行的扬声器上设置主从切换等)。如上所述，这样的同步可以基于扬声器40对移动检测信号51和61的检测，以判定扬声器50和60的移动检测信号的相应的活动相位和/或空闲相位来进行同步(相类似地，扬声器50和60分别也可以进行相似的运行检测同步)。应当理解，所公开的方法和设备可以应用在共同环境中具有超过三个的移动感测型声学扬声器的情况。在一些情况下，针对特定扬声器单元可能处于活动相位或处于空闲相位，可以调整时间长度。例如，这样的调整可以基于在特殊环境中运行的远处的扬声器单元被检测到的数量进行调整。当在远处的扬声器没有被检测到的情况下，与主要扬声器单元相关联的处理器可以延长主要扬声器单元的移动检测信号的活动相位(例如，主要扬声器可以保持持续地处于活动相位，包括信号突发脉冲的传送时段与接着的检测时段两者交替，在检测时段，处理器/传感器可以监控所检测的回波，也就是监控传送信号突发脉冲的回波)。当然，可以使用活动相位和空闲相位的任意其他的占空比(例如75％活动，25％空闲；50％活动，50％空闲；25％活动，75％空闲等)。
在检测到其他扬声器的情况下，可以将移动检测信号的活动相位和/或空闲相位调整为容纳其他扬声器的运行。例如，检测到已经接通其他扬声器，主要扬声器可以减少其活动相位并且增加与其空闲相位相关联的时间。这样的调整可以有助于其他一或多个扬声器单元排定适当的时间段，排在主扬声器和在附近运行的任意其他扬声器的空闲相位期间。然而，在一些情况下，可以在制造移动感测型声学扬声器或其组件的时后直接设定活动相位和/或空闲相位的长度。在其他实施例中，可以在移动感测型声学扬声器的运行期间选择活动相位和/或空闲相位的长度。例如，可以通过使用者手动选择(例如，通过界面组件)，或者可以通过移动感测型声学扬声器的至少一个处理器自动地选择活动相位和/或空闲相位的长度，如上所述。
图9显示出利用本申请所公开的方法和设备进行同步的示例性结果示意图，即进行同步移动检测信号41、51和61以及扬声器40、50和60的相应的活动和空闲相位。如图所示，来自各个扬声器单元的移动检测信号可以具有至少一个活动相位82，该至少一个活动相位82发生的时间间隔是在其他扬声器处于空闲相位的期间。在一些实施例中，可以选择各个移动感测型声学扬声器的活动和空闲相位，使得各个移动感测型声学扬声器的活动相位82在其他扬声器的活动相位82结束时立即开始。例如，扬声器40的接通时间可以在t0，并且断开时间在t1，以此勾绘出由扬声器40发出的移动检测信号的活动相位。扬声器50可以具有活动相位，是在扬声器40的断开时间t1或t1之后开始的活动相位。扬声器50的断开时间可以在t2，扬声器60可以在该断开时间t2(或之后)初始化其移动检测信号的活动相位。在一些情况下，一或多个扬声器单元可以将他们的移动检测信号的活动相位调整为，大致覆盖一或多个其他扬声器单元的整个空闲相位。
描述的方法和设备可以依不同情形而变化，并且不限于所提供的示例或描述。在一些实施例中，可以将用于上述技术的一些或全部逻辑实现为计算机程序或应用、实现为其他应用的插件模块或子组件、或实现为硬件组件。
而且，虽然在本文中已经描述了说明性实施例，但是本领域技术人员将基于本公开将要理解的是，其范围包括具有等同元件、变形、省略、组合(例如，遍及各个实施例的方面)、修改和/或替换的任意和全部实施例。例如，可以改变在示例性系统中示出的组件的数量和朝向。此外，相对于在附图中所示的示例性方法，可以改变步骤的顺序和次序，并且可以增加或删除步骤。
从而，为了说明的目的进行了以上描述。这不是穷举的，并且不限于所公开的具体形态或实施例。根据所公开实施例的规格和实际，对于本领域技术人员来说，变形和修改是明显的。将基于在权利要求中使用的语言对权利要求进行广泛的解释，并且不限于在本说明书中所描述的示例。因此，应该将在本文中提出的示例理解为是非排他性的。此外，可以与任意方式修改所公开方法的步骤，包括通过重新排序步骤和/或插入或者删除步骤。

Claims (22)

1.一种移动感测型声学扬声器，包括：
壳体；
与所述壳体相关联的至少一个发送器；
与所述壳体相关联的至少一个接收器；
与所述壳体相关联的至少一个界面组件；和
至少一个处理装置，该至少一个处理装置被配置为：
使所述至少一个发送器发出具有活动相位和空闲相位的第一移动检测信号；
基于所述至少一个接收器接收与所述第一移动检测信号的活动相位相关联的反射，来检测所述移动感测型声学扬声器的环境中的移动；
响应于在所述移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，改变所述至少一个界面组件的状态；
基于所述至少一个接收器接收第二移动检测信号，检测所述移动感测型声学扬声器的环境中第二移动感测型声学扬声器的存在，其中相对于所述移动感测型声学扬声器，所述第二移动感测型声学扬声器位于远处，并且其中所述第二移动检测信号具有活动相位和空闲相位；
基于所述第二移动检测信号的分析，判定与所述第二移动检测信号的空闲相位相关联的空闲时段，在所述空闲时段内，与所述第二移动感测型声学扬声器相关联的发送器不主动传送；和
使所述移动感测型声学扬声器的所述至少一个发送器发出所述第一移动检测信号，使得所述第一移动检测信号的活动相位发生在所述空闲时段内。
2.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个发送器和所述至少一个接收器被包括在共同的收发器单元中。
3.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述第一移动检测信号和所述第二移动检测信号包括超声声学信号。
4.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述空闲时段发生在所述第二移动检测信号的两个活动相位之间。
5.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，基于检测到一或多个接通/断开的变换来判定所述空闲时段，该变换是所述第二移动检测信号的活动相位与空闲相位之间的接通/断开。
6.根据权利要求5所述的移动感测型声学扬声器，其中，与所述至少一个处理装置相关联的本地时钟被用来判定与所述接通/断开变换相关联的时间。
7.根据权利要求5所述的移动感测型声学扬声器，其中，基于从所述第二移动感测型声学扬声器收到的信息，来判定所述空闲时段。
8.根据权利要求7所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述信息包括：一或多个扬声器识别符、与所述第二移动检测信号的一或多个活动相位相关联的时间信息、与所述第二移动检测信号相关联的传送周期、与所述第二移动检测信号的活动相位相关联的下一次接通时间、和/或与所述第二移动检测信号的空闲相位相关联的下一次断开时间。
9.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个处理装置被配置为用来区分所述第一移动检测信号与所述第二移动检测信号，基于所述第一移动检测信号没有展示所述第二移动检测信号的至少一个特征来作区分。
10.根据权利要求9所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个特征是频率，其中与所述第一移动检测信号相关联的频率不同于与所述第二移动检测信号相关联的频率。
11.根据权利要求9所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个特征是振幅，其中与所述第一移动检测信号相关联的振幅不同于与所述第二移动检测信号相关联的振幅。
12.根据权利要求9所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个特征是相位，其中与所述第一移动检测信号相关联的相位不同于与所述第二移动检测信号相关联的相位。
13.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个界面组件包括一或多个的灯，并且所述至少一个处理装置被配置为，响应于在所述移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，改变所述一或多个的灯的照明状态。
14.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个界面组件包括接通的视觉指示器，并且所述至少一个处理装置被配置为，响应于在所述移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，改变所述接通的视觉指示器的照明状态。
15.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个界面组件包括用户界面屏幕，并且所述至少一个处理装置被配置为，响应于在所述移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，引起在所述用户界面屏幕上示出的信息或图形的至少一个改变。
16.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个界面组件包括声音输出元件，并且所述至少一个处理装置被配置为，响应于在所述移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，所述声音输出元件产生可听见的音调。
17.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述第一移动检测信号的空闲相位的长度和所述第一移动检测信号的活动相位的长度，至少其中之一是可选择的。
18.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个处理装置进一步被配置为：
基于所述至少一个接收器收到的第三移动检测信号，检测所述移动感测型声学扬声器的环境中第三移动感测型声学扬声器的存在，其中相对于所述移动感测型声学扬声器，所述第三移动感测型声学扬声器位于远处，并且其中所述第三移动检测信号具有活动相位和空闲相位；
基于所述第二移动检测信号和所述第三移动检测信号的分析，判定空闲时段，在所述空闲时段期间，与所述第二移动感测型声学扬声器和所述第三移动感测型声学扬声器相关联的发送器不主动传送；和
使所述移动感测型声学扬声器的所述至少一个发送器发出所述第一移动检测信号，使得所述第一移动检测信号的活动相位发生在所述空闲时段内。
19.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述第一移动检测信号包括具有至少18000Hz频率的超声波。
20.根据权利要求1所述的移动感测型声学扬声器，其中，所述至少一个处理装置被配置为，使所述至少一个发送器在预定的延迟之后发出所述第一移动检测信号。
21.一种检测移动的方法，其通过声学扬声器单元检测移动，并且同步两个以上的声学扬声器单元的移动检测功能，该方法包括：
使发送器发出第一移动检测信号，其中所述发送器与第一移动感测型声学扬声器单元相关联，且所述第一移动检测信号具有活动相位和空闲相位的；
基于与所述第一移动检测信号的活动相位相关联的反射，检测所述第一移动感测型声学扬声器单元的环境中的移动，与所述第一移动感测型声学扬声器单元相关联的至少一个接收器接收所述第一移动检测信号；
响应于在所述第一移动感测型声学扬声器的环境中检测到移动，改变与所述第一移动感测型声学扬声器单元相关联的界面组件的状态；
基于所述第一移动感测型声学扬声器收到的第二移动检测信号，检测所述第一移动感测型声学扬声器的环境中第二移动感测型声学扬声器的存在，其中相对于所述第一移动感测型声学扬声器，所述第二移动感测型声学扬声器位于远处，并且其中所述第二移动检测信号具有活动相位和空闲相位；
基于所述第二移动检测信号的分析，判定与所述第二移动检测信号的空闲相位相关联的空闲时段，在所述空闲时段内，与所述第二移动感测型声学扬声器相关联的发送器不主动传送；和
传送所述第一移动检测信号，使得在所述空闲时段内发出所述第一移动检测信号的活动相位。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：
基于所述至少一个接收器收到的第三移动检测信号，检测所述第一移动感测型声学扬声器的环境中第三移动感测型声学扬声器的存在，其中相对于所述第一移动感测型声学扬声器，所述第三移动感测型声学扬声器位于远处，并且其中所述第三移动检测信号具有活动相位和空闲相位；
基于所述第二移动检测信号和所述第三移动检测信号的分析，判定空闲时段，在所述空闲时段内，与所述第二移动感测型声学扬声器和所述第三移动感测型声学扬声器相关联的发送器不主动传送；和
使所述第一移动感测型声学扬声器的发送器发出所述第一移动检测信号，使得所述第一移动检测信号的活动相位发生在所述空闲时段内。
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