CN113037394A - 一种通信连接方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种通信连接方法及装置，该方法中第二电子设备和第一电子设备在进行通信连接时，第二电子设备通过向第一电子设备发射超声波信号，且超声波信号搭载了通信连接信息，第一电子设备在接收到超声波信号之后，只有根据超声波信号确定满足通信连接条件时，才会根据通信连接信息直接与第二电子设备建立通信连接，否则忽略通信连接信息不与第二电子设备进行连接操作。从而避免第二电子设备与其他设备的误连接，提高通信连接的安全性，且通过超声波信号搭载通信连接信息，可实现快速通信连接，减少连接交互流程，提高连接效率。

Description

一种通信连接方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术，尤其涉及一种通信连接方法及装置。

背景技术

目前，电子设备之间在进行通信连接时，往往需要电子设备之间进行多次信息交互，同时也需用户进行复杂的连接操作，才能建立通信连接。现有的连接方案存在连接过程繁琐连接时延较大的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种通信连接方法及装置。

本申请的技术方案是这样实现的：

第一方面，提供了一种通信连接方法，应用于第一电子设备，所述第一电子设备包括超声波接收模块，所述方法包括：

控制所述超声波接收模块接收第二电子设备的超声波发射模块发射的超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

根据所述超声波信号确定满足通信连接条件时，从所述超声波信号中获取所述通信连接信息；

根据所述通信连接信息与所述第二电子设备建立通信连接。

第二方面，提供了一种通信连接方法，应用于第二电子设备，所述第二电子设备包括超声波发射模块，所述方法包括：

控制所述超声波发射模块向外发射超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

根据所述超声波信号确定满足通信连接条件的第一电子设备，根据所述通信连接信息与所述第一电子设备建立通信连接。

第三方面，提供了一种通信连接装置，应用于第一电子设备，所述装置包括：

超声波接收模块，用于接收第二电子设备的超声波发射模块发射的超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

处理模块，用于根据所述超声波信号确定满足通信连接条件时，从所述超声波信号中获取所述通信连接信息；

通信模块，用于根据所述通信连接信息与所述第二电子设备建立通信连接。

第四方面，提供了一种通信连接装置，应用于第二电子设备，所述装置包括：

超声波发射模块，用于向外发射超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

通信模块，用于根据所述超声波信号确定满足通信连接条件的第一电子设备，根据所述通信连接信息与所述第一电子设备建立通信连接。

本申请实施例中提供了一种通信连接方法及装置，该方法中第二电子设备和第一电子设备在进行通信连接时，第二电子设备通过向第一电子设备发射超声波信号，且超声波信号搭载了通信连接信息，第一电子设备在接收到超声波信号之后，只有根据超声波信号确定满足通信连接条件时，才会根据通信连接信息直接与第二电子设备建立通信连接，否则忽略通信连接信息不与第二电子设备进行连接操作。从而避免第二电子设备与其他设备的误连接，提高通信连接的安全性，且通过超声波信号搭载通信连接信息，可实现快速通信连接，减少连接交互流程，提高连接效率。

附图说明

图1为本申请实施例中通信连接方法的第一流程示意图；

图2为本申请实施例中通信连接设备的第一位置关系示意图；

图3为本申请实施例中通信连接设备的第二位置关系示意图；

图4为本申请实施例中超声波测角原理示意图；

图5为本申请实施例中通信连接方法的第二流程示意图；

图6为本申请实施例中蓝牙连接方法的第三流程示意图；

图7为本申请实施例中通信连接装置的第一组成结构示意图；

图8为本申请实施例中通信连接装置的第二组成结构示意图；

图9为本申请实施例中电子设备的组成结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。

本申请实施例提供了一种通信连接方法，用于建立第一电子设备和第二电子设备的通信连接，其中，第一电子设备包括超声波接收模块和通信模块，第二电子设备包括超声波发射模块和通信模块。超声波发射模块用于发射超声波信号，超声波接收模块用于接收超声波信号。本申请将超声波测距和/或测角技术，应用到通信连接中，限制通信连接条件，避免误连接，提高通信连接的安全性。

首先对应用于第一电子设备的通信连接方法进行举例说明，图1为本申请实施例中通信连接方法的第一流程示意图，如图1所示，该方法具体可以包括：

步骤101：控制超声波接收模块接收第二电子设备的超声波发射模块发射的超声波信号；其中，超声波信号中搭载第二电子设备的通信连接信息；

这里，超声波发射模块用于发射超声波信号，超声波接收模块用于接收超声波信号。示例性的，超声波发射模块包括超声波发射电路和扬声器，超声波接收模块包括麦克风和超声波接收电路，在发送端，通过超声波发射电路产生点信号，再通过扬声器或受话器发声，发声频率20～40KHz，实现超声发声；在接收端，通过麦克风接收20～40KHz声波，再通过超声波接收电路转化为电信号，实现接收超声。

考虑到超声波传输举例的限制，本申请实施例提供的通信连接方法优选的应用到两个设备之间的近距离通信连接中，比如，蓝牙连接、ZIGBEE连接、WiFi连接、超带宽(UltraWide Band，UWB)连接等。

在一些实施例中，所述通信连接信息为蓝牙连接信息，蓝牙连接信息包括：媒体访问控制地址(Media Access Control，MAC)和服务集标识符(Service Set Identifier，SSID)，第二电子设备根据蓝牙连接信息直接与第二电子设备进行蓝牙连接。相应的，若进行蓝牙连接时，通信模块为蓝牙通信模块，通信信号为蓝牙信号。

所述通信连接信息还可以为WiFi连接信息、ZIGBEE连接信息或UWB连接信息。

在一些实施例中，该方法还包括：检测到第一触发事件时，控制所述超声波接收模块切换到工作状态，以接收所述超声波信号。

需要说明的是，超声波接收模块可以持续处于工作状态，或者间歇性处于工作状态。在间歇性处于工作状态时，通过第一触发事件来触发超声波接收模块从休眠状态切换到工作状态。

在一些实施例中，所述第一触发事件包括以下之一：所述通信模块接收到通信信号；所述超声波接收模块的启动控制指令。

需要说明的是，通信模块处于工作状态时，若接收到通信信号，表明可能存在第二电子设备需要与第一电子设备建立通信连接，此时，控制超声波接收模块处于工作状态，以监听超声波信号。启动控制指令可以是对第一电子设备执行控制操作生成的指令，比如，通过操作启动控制开关产生的指令，或者通过语音控制产生的指令。

需要说明的是，第一电子设备可以(1)先打开通信模块监听通信信号，待收到通信信号后，再打开超声波接收模块监听超声波信号，(2)超声波接收模块一直处于监听状态，无需通信触发。方式(1)的优点是可以有效减少超声波接收装置工作的时间，因此功耗较小，缺点是增长了监听通信信号的时间。方式(2)的优点是可以更快的监听到超声波信号，缺点是超声波装置常开增加了功耗。

在一些实施例中，通信模块也可以通过特定条件触发，例如打开通信开关后即自动监听通信信号。

具体地，上述通信模块可以为蓝牙通信模块、WiFI通信模块、UWB通信模块等，相应的，通信新型号可以为蓝牙信号、WiFi信号、UWB信号等。

在一些实施例中，该方法还包括：在超声波接收模块处于工作状态时，检测到第三触发事件时，控制所述超声波接收模块切换到休眠状态，以降低第一电子设备的功耗。

在一些实施例中，第三触发事件包括以下至少之一：预设时间段内未接收到超声波信号；所述超声波接收模块的关闭控制指令。

需要说明的是，之所以使用特定触发事件触发超声波接收模块启动或关闭，一方面可以使超声波接收模块在不使用时处于低功耗模式，另一方面可以防止常开状态下的误操作情况。如果没有设置触发事件触发而让超声波接收装置处于常开状态，则当用户正在使用第一电子设备(比如手机)看视频/玩游戏等场景时，会突然弹出选择是否连接通信耳机的请求窗口，影响用户体验。

步骤102：根据超声波信号确定满足通信连接条件时，从超声波信号中获取通信连接信息；

需要说明的是，通信连接条件用于限制能够执行通信连接操作的第一电子设备。具体地，通信连接条件限制了第一电子设备与第二电子设备之间的相对位置关系，只有满足该相对位置关系的第一电子设备才能够与第二电子设备建立通信连接。

在一些实施例中，所述通信连接条件包括以下至少一项：所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离小于或者等于预设距离阈值；所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的方位角位于预设角度范围内；

相应的，所述根据所述超声波信号确定满足通信连接条件，包括：根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离和/或方位角；根据所述距离和/或方位角确定满足所述通信连接条件。这里，方位角为第二电子设备相对于第一电子设备的方位角，实际应用中，方位角还可以为第一电子设备相对于第二电子设备的方位角。

可以理解为，第一电子设备根据超声波测角和测距原理，检测第二电子设备的位置信息，根据第二电子设备的位置信息和预先设置的通信连接条件，判断自身是否符合通信连接条件。具体地，限定以第二电子设备为中心以距离阈值为半径的范围内的第一电子设备能够与第二电子设备建立通信连接，或者限定以第二电子设备为坐标原点在角度范围内的第一电子设备能够与第二电子设备建立通信连接，或者同时限定距离阈值和角度范围确定更精准的扇形区域，在该扇形区域内的第一电子设备能够与第二电子设备建立通信连接。

如图2所示，第二电子设备21与第一电子设备22进行通信连接时，通过向外广播超声波信号，确定以预设距离阈值为半径r内的第一电子设备22，其他第一电子设备23至26与第二电子设备21的距离不满足通信连接条件，则不会执行与第二电子设备21的通信连接操作。

如图3所示，第二电子设备21与第一电子设备22进行通信连接时，通过向外广播超声波信号，确定以预设距离阈值为半径r，在0°至90°范围内的第一电子设备22，其他第一电子设备23至24虽然与第二电子设备21的距离满足通信连接条件，但方位角不满足。因此，只有第一电子设备22能够与第二电子设备21进行通信连接。

下面对超声波测角原理和测距原理进行举例说明。

在一些实施例中，所述第一电子设备包括至少两个超声波接收模块，用于接收至少两个超声波信号；

相应的，所述根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的方位角，包括：根据任意两个超声波信号的到达时间差、任意两个超声波接收模块的距离和超声波传播速度，确定所述方位角。

图4为本申请实施例中超声波测角原理示意图，如图4所示，扬声器发射超声波信号，接收设备要有两个麦克风，接收信号到达的时间差，计算出超声波源和自身的方位角。如果还需计算俯仰角则至少需要三个麦克风。

图4中的d是第一电子设备里任意两个麦克风的距离，L是两路到达超声波信号的达到距离差值。可通过反三角函数公式计算出信号入射角度(即第二电子设备相对于第一电子设备的方位角)：θ＝arcsin(L/d)。需要注意的是，第一电子设备里的麦克风朝向通常不是一个方向，所以这里距离d的计算要考虑麦克风在空间上的分布；到达距离差值L基于信号到达的时间差乘以超声波信号传播速度得到，时间差的准确性主要受到多径效应的影响，可以增加软件算法优化。

在一些实施例中，该方法还包括：控制通信模块接收所述第二电子设备的通信信号；其中，所述通信信号中包括所述超声波信号的标识信息；

相应的，所述根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离，包括：根据所述通信信号中的标识信息确定对应的超声波信号；根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离。

需要说明的是，通信信号中包含超声波信号的标识信息，使第一电子设备能够根据通信信号识别第二电子设备发送的超声波信号，并根据超声波信号进行通信连接条件判断，通信连接条件满足时，从超声波信号中获取通信连接信息。

在一些实施例中，所述控制超声波接收模块接收第二电子设备的超声波发射模块发射的超声波信号之前，所述方法还包括：控制通信模块接收所述第二电子设备的通信信号；根据所述通信信号实现与所述第二电子设备的时间同步；

相应的，所述根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离，包括：根据所述超声波信号的到达时间和发射时间，确定所述超声波信号的传播时间；根据所述传播时间和超声波传播速度(约为声速)，确定所述距离。

实际应用中，通信信号中还包括时间戳信息，用于实现第一电子设备与第二电子设备之间的时间同步。

可以理解为，超声波测距原理(1)两设备通过通信建立连接，同步时间信号。扬声器发射超声波信号，接收设备检测超声波信号到达时间，得到超声波飞行的时间，通过空气中的声速乘以飞行时间，得到距离信息。

在另一些实施例中，所述根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离，包括：根据所述通信信号的到达时间和发射时间，确定所述通信信号的传播时间；根据所述超声波信号的到达时间和发射时间，确定所述超声波信号的传播时间；根据所述通信信号的传播时间、通信传播速度、所述超声波信号的传播时间、超声波传播速度，确定所述距离。

实际应用中，超声波信号和通信信号中都搭载有发射时间，第一电子设备在接收到超声波信号和通信信号之后记录接收时间，并分别根据发射时间计算两个信号的传播时间。

可以理解为，超声波测距原理(2)第二电子设备同时发射(或以一个固定的时间间隔发射)通信信号和超声波信号，第一电子设备根据接收通信信号和超声波信号的时间差、通信信号的传播速度(约为光速)、超声波的传播速度即可计算出耳机距离手机的距离，该方法的优点是设备两端不需要先通过通信信号进行时钟同步，从而减小了一次测距的时间。

在另一些实施例中，若第一电子设备接收到第二电子设备的超声波信号，确定二者之间的距离小于或者等于预设距离阈值。

可以理解为，超声波测距原理(3)通过控制发射端超声波声压值的方式确定安全距离，该方法不是直接的进行测距，而是通过控制声压值保证了仅第二电子设备附近一定范围内的第一电子设备可收到超声波信号，从而间接实现测距的目的。

步骤103：根据通信连接信息与第二电子设备建立通信连接。

这里，第一电子设备判断出相对于第二电子设备的距离小于或者等于预设距离阈值，和/或方位角在预设角度范围内，则从超声波信号中获取通信的MAC和SSID信息，根据通信的MAC和SSID信息完成通信连接，不需要用户做任何操作。

可选的，本申请实施例这种通信连接方法可以应用在第一电子设备和第二电子设备初次通信连接中，减少用户交互步骤，也可以应用在非初次通信连接中该，提高通信连接安全性。

这里，步骤101至步骤103的执行主体可以为第一电子设备的处理器。

需要说明的是，上述虽然只公开了一个第二电子设备与第一电子设备的通信连接过程，其他第二电子设备与第一电子设备连接时可以采用同样的连接方法，也可以采用一种快速的连接方法，比如，采用上述测角方法和上述超声波测距原理(3)实现快速连接。

采用上述技术方案，第二电子设备通过向第一电子设备发射超声波信号，且超声波信号搭载了通信连接信息，第一电子设备在接收到超声波信号之后，只有根据超声波信号确定满足通信连接条件时，才会根据通信连接信息直接与第二电子设备建立通信连接，否则忽略通信连接信息不与第二电子设备进行连接操作。从而避免第二电子设备与其他设备的误连接，提高通信连接的安全性，且通过超声波信号搭载通信连接信息，可实现快速通信连接，减少连接交互流程，提高连接效率。

其次对应用于第二电子设备的通信连接方法进行说明，图5为本申请实施例中通信连接方法的第二流程示意图，如图5所示，该方法具体可以包括：

步骤501：控制超声波发射模块向外发射超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

这里，超声波发射模块用于发射超声波信号，超声波接收模块用于接收超声波信号。示例性的，超声波发射模块包括超声波发射电路和扬声器，超声波接收模块包括麦克风和超声波接收电路，在发送端，通过超声波发射电路产生点信号，再通过扬声器或受话器发声，发声频率20～40KHz，实现超声发声；在接收端，通过麦克风接收20～40KHz声波，再通过超声波接收电路转化为电信号，实现接收超声。

在一些实施例中，所述通信连接信息为蓝牙连接信息，蓝牙连接信息包括：媒体访问控制地址(Media Access Control，MAC)和服务集标识符(Service Set Identifier，SSID)，第二电子设备根据蓝牙连接信息直接与第二电子设备进行蓝牙连接。

在一些实施例中，所述方法还包括：检测到第二触发事件时，控制所述超声波发射模块切换到工作状态，以发射所述超声波信号。

需要说明的是，超声波发射模块可以持续处于工作状态，或者间歇性处于工作状态。在间歇性处于工作状态时，通过第二触发事件来触发超声波发射模块从休眠状态切换到工作状态。

在一些实施例中，所述第二触发事件包括以下之一：通信模块接收到所述第一电子设备发射的通信信号；所述超声波发射模块的启动控制指令。

需要说明的是，通信模块处于工作状态时，若接收到通信信号，表明可能存在第一电子设备需要与第二电子设备建立通信连接，此时，控制超声波发射模块处于工作状态，以向外广播超声波信号。启动控制指令可以是对第二电子设备执行控制操作生成的指令，比如，通过操作启动控制开关产生的指令，或者通过语音控制产生的指令。

在一些实施例中，通信模块也可以通过特定条件触发，例如对于通信耳机，打开耳机盒盖，敲击2次耳机盒或耳机等来触发通信耳机发起通信连接。

在一些实施例中，该方法还包括：在超声波发射模块处于工作状态时，检测到第四触发事件时，控制所述超声波发射模块切换到休眠状态，以降低第二电子设备的功耗。

在一些实施例中，第四触发事件包括以下至少之一：预设时间段内未接收到通信信号；所述超声波接收模块的关闭控制指令；关闭通信连接功能。

需要说明的是，之所以使用特定触发事件触发超声波发射模块启动或关闭，一方面可以使超声波发射模块在不使用时处于低功耗模式，另一方面可以防止常开状态下的误操作情况。如果没有设置触发事件触发而让超声波发射装置处于常开状态，则存在与其他第一电子设备误连接的情况。

步骤502：根据所述超声波信号确定满足通信连接条件的第一电子设备，根据所述通信连接信息与所述第一电子设备建立通信连接。

需要说明的是，通信连接条件用于限制能够执行通信连接操作的第一电子设备。具体地，通信连接条件限制了第一电子设备与第二电子设备之间的相对位置关系，只有满足该相对位置关系的第一电子设备才能够与第二电子设备建立通信连接。

在一些实施例中，所述通信连接条件包括以下至少一项：所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离小于或者等于预设距离阈值；所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的方位角位于预设角度范围内；

相应的，所述根据所述超声波信号确定满足通信连接条件的第一电子设备，包括：根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离和/或方位角；根据所述距离和/或方位角确定满足所述通信连接条件的第一电子设备。

下面对超声波测角原理和测距原理进行举例说明。

在一些实施例中，所述第一电子设备包括至少两个超声波接收模块，用于接收至少两个超声波信号；相应的，第一电子设备根据任意两个超声波信号的到达时间差、任意两个超声波接收模块的距离和超声波传播速度，确定所述方位角。测角原理如图4所示。

在一些实施例中，该方法还包括：控制通信模块向所述第一电子设备发射通信信号，使所述第一电子设备根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离；其中，所述通信信号中包括所述超声波信号的标识信息。

需要说明的是，通信信号中包含超声波信号的标识信息，使第一电子设备能够根据通信信号识别第二电子设备发送的超声波信号，并根据超声波信号进行通信连接条件判断，通信连接条件满足时，从超声波信号中获取通信连接信息。

在一些实施例中，所述控制超声波发射模块向外发射超声波信号之前，所述方法还包括：控制通信模块向所述第一电子设备发射通信信号，使所述第一电子设备根据所述通信信号实现与所述第二电子设备的时间同步。

实际应用中，通信信号中还包括时间戳信息，用于实现第一电子设备与第二电子设备之间的时间同步。

也就是说，第二电子设备在向第一电子设备发送超声波信号之前，先通过通信信号实现时间同步，再发送超声波信号，超声波信号中包含发射时间，第一电子设备根据超声波信号的接收时间便可以得到超声波信号的传播时间。

可以理解为，超声波测距原理(1)两设备通过通信建立连接，同步时间信号。扬声器发射超声波信号，接收设备检测超声波信号到达时间，得到超声波飞行的时间，通过空气中的声速乘以飞行时间，得到距离信息。

在另一些实施例中，所述方法具体可以包络：控制所述通信模块和所述超声波发射模块同时向外发射所述通信信号和所述超声波信号；或者，控制所述通信模块和所述超声波发射模块以固定时间间隔发射所述通信信号和所述超声波信号；其中，所述通信信号和所述超声波信号中搭载发射时间。

实际应用中，超声波信号和通信信号中都搭载有发射时间，第二电子设备在接收到超声波信号和通信信号之后记录接收时间，并分别根据发射时间计算两个信号的传播时间。

可以理解为，超声波测距原理(2)第二电子设备同时发射(或以一个固定的时间间隔发射)通信信号和超声波信号，第一电子设备根据接收通信信号和超声波信号的时间差、通信的传播速度(约为光速)、超声波的传播速度即可计算出耳机距离手机的距离，该方法的优点是设备两端不需要先通过通信做时钟同步，从而减小了一次测距的时间。

在另一些实施例中，所述控制超声波发射模块向外发射超声波信号之前，所述方法还包括：基于超声波传播距离和超声波电压值的对应关系，预先设置安全传播距离对应的超声波电压值；根据所述超声波电压值，控制超声波发射模块生成所述超声波信号。

可以理解为，超声波测距原理(3)通过控制发射端超声波声压值的方式确定安全距离，该方法不是直接的进行测距，而是通过控制声压值保证了仅第二电子设备附近一定范围内的第一电子设备可收到超声波信号，从而间接实现测距的目的。

这里，步骤501至步骤502的执行主体可以为第二电子设备的处理器。

需要说明的是，上述虽然只公开了一个第二电子设备与第一电子设备的通信连接过程，其他第二电子设备与第一电子设备连接时可以采用同样的连接方法，也可以采用一种快速的连接方法，比如，采用上述测角方法和上述超声波测距原理(3)实现快速连接。

采用上述技术方案，第二电子设备通过向第一电子设备发射超声波信号，且超声波信号搭载了通信连接信息，第一电子设备在接收到超声波信号之后，只有根据超声波信号确定满足通信连接条件时，才会根据通信连接信息直接与第二电子设备建立通信连接，否则忽略通信连接信息不与第二电子设备进行连接操作。从而避免第二电子设备与其他设备的误连接，提高通信连接的安全性，且通过超声波信号搭载通信连接信息，可实现快速通信连接，减少连接交互流程，提高连接效率。

本申请实施例中，第一电子设备可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、车载终端、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)等移动设备，也可以为台式电脑、智能家电、服务器等固定设备。

第二电子设备可以为可穿戴设备，实际应用中可穿戴设备形态可以为主流的产品形态或非主流的产品形态。主流的产品形态包括以手腕为支撑的watch类(包括手表和腕带等产品)，以脚为支撑的shoes类(包括鞋、袜子或者将来的其他腿上佩戴产品)，以头部为支撑的Glass类(包括眼镜、头盔、头带等)，蓝牙耳机(包络头戴式和入耳式)，以及智能服装、书包、拐杖、配饰等各类非主流产品形态。

下面以第一电子设备为手机，第二电子设备为蓝牙耳机，本申请通信连接方法以蓝牙连接为例进行进一步的举例说明。

如图6所示，在蓝牙耳机端执行的步骤具体包括：

步骤611：触发蓝牙耳机发起蓝牙连接；

耳机端通过特定条件触发耳机发起蓝牙连接，特定条件可以是打开耳机盒盖，敲击2次等。

步骤612：耳机(左耳机/右耳机)广播超声波信号、蓝牙信号；其中，超声波信号搭载蓝牙MAC地址和SSID信息，蓝牙信号中搭载超声标识信息和时间戳；

条件触发后耳机(左耳/右耳)广播超声波信号，超声波信号中搭载蓝牙MAC地址和SSID信息。

在一些实施例中，耳机端同时发射(或以一个固定的时间间隔发射)蓝牙信号，蓝牙信号中搭载超声波标识符和时间戳信息。

在手机端执行的步骤具体包括：

步骤621：触发开启蓝牙模块；

手机端通过特定条件触发监听蓝牙连接的请求信号，例如打开蓝牙开关后即自动监听。

步骤622：手机收到蓝牙信号，开始监听超声波信号；或手机一处处于超声波信号监听状态；

手机端可以(1)先打开蓝牙模块监听蓝牙信号，待收到蓝牙信号后，再打开超声波接收模块监听超声波信号，(2)超声波接收模块一直处于监听状态，无需蓝牙触发。方式(1)的优点是可以有效减少超声波接收装置工作的时间，因此功耗较小，缺点是增长了监听蓝牙信号的时间。方式(2)的优点是可以更快的监听到超声波信号，缺点是超声波装置常开增加了功耗。

步骤623：手机监听蓝牙信号中的超声波标识信息，确定对应的超声波信号；

步骤624：根据超声波测角和测距原理，确定蓝牙耳机和手机之间的距离和方位角；

具体地，通过到达手机不同麦克风的时间差计算耳机相对手机的方位角。

超声波测距原理包括以下三种：超声波测距原理(1)两设备通过蓝牙建立连接，同步时间信号。扬声器发射超声波信号，接收设备检测超声波信号到达时间，得到超声波飞行的时间，通过空气中的声速乘以飞行时间，得到距离信息。(2)耳机同时发射(或以一个固定的时间间隔发射)蓝牙信号和超声波信号，手机端根据接收蓝牙信号和超声波信号的时间差、蓝牙的传播速度、超声波的传播速度即可计算出耳机距离手机的距离，该方法的优点是耳机端和手机端不需要先通过蓝牙做时钟同步，从而减小了一次测距的时间。(3)通过控制超声波声压值的方式确定安全距离，该方法不是直接的用于测距，而是通过控制声压值保证了仅附近一定范围内的设备可收到超声波信号，从而间接实现测距的目的。

步骤625：手机确定距离和方位角满足蓝牙连接条件，则自动根据超声波信号中的蓝牙MAC地址和SSID信息完成蓝牙连接。

本申请融合蓝牙广播和超声波测距测角技术实现了蓝牙耳机和手机的快速连接，解决了用户蓝牙连接过程中操作复杂、连接速度慢、误触率高、安全性低等问题，提高了用户使用蓝牙耳机和手机连接的体验。

通过超声波测距+测角的方式确定手机相对耳机的位置，仅当手机位于耳机的指定安全区域时，手机端才会与耳机建立蓝牙连接，从而防止被其他用户抢先一步配对的情况发生。

另一种方案中，手机端首先通过蓝牙向耳机发起连接的请求，耳机端在收到请求后才会主动打开超声波发射模块发出超声波信号，后续的流程即和上面介绍的一致。如果始终未收到蓝牙信号则不打开超声波发射模块，从而节省了部分功耗，这是由于蓝牙信号的接收功耗可以比超声波的收发功耗更低。

另一种方案中，如果手机已与一个蓝牙设备连接，此时手机想要添加另一个蓝牙设备。则手机端需通过条件触发的方式(如敲击手机背面2次)使麦克风继续保持监听，且只监听超声波信号。根据前面介绍的测距原理(3)完成第二副耳机的快速连接，并且之后的多副耳机均可按照该方法进行快速连接。如果超时未收到超声波信号，则麦克风进入低功耗模式。

采用上述蓝牙连接方法，可以避免蓝牙耳机与其他手机的误连接，提高通信连接的安全性，且通过超声波信号搭载蓝牙连接信息，可实现快速蓝牙连接，减少连接交互流程，提高连接效率。

为实现本申请实施例的方法，基于同一发明构思本申请实施例还提供了一种通信连接装置，应用于第一电子设备，如图7所示，该装置包括：

超声波接收模块701，用于接收第二电子设备的超声波发射模块发射的超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

处理模块702，用于根据所述超声波信号确定满足通信连接条件时，从所述超声波信号中获取所述通信连接信息；

通信模块703，用于根据所述通信连接信息与所述第二电子设备建立通信连接。

在一些实施例中，所述通信连接条件包括以下至少一项：

所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离小于或者等于预设距离阈值；

所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的方位角位于预设角度范围内；

处理模块702，具体用于根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离和/或方位角；根据所述距离和/或方位角确定满足所述通信连接条件。

在一些实施例中，通信模块703，还用于接收所述第二电子设备的通信信号；其中，所述通信信号中包括所述超声波信号的标识信息；

处理模块702，具体用于根据所述通信信号中的标识信息确定对应的超声波信号；根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离。

在一些实施例中，所述控制超声波接收模块接收第二电子设备的超声波发射模块发射的超声波信号之前，通信模块703，还用于接收所述第二电子设备的通信信号；根据所述通信信号实现与所述第二电子设备的时间同步；

处理模块702，具体用于根据所述超声波信号的到达时间和发射时间，确定所述超声波信号的传播时间；根据所述传播时间和超声波传播速度，确定所述距离。

在一些实施例中，处理模块702，具体用于根据所述通信信号的到达时间和发射时间，确定所述通信信号的传播时间；根据所述超声波信号的到达时间和发射时间，确定所述超声波信号的传播时间；根据所述通信信号的传播时间、通信传播速度、所述超声波信号的传播时间、超声波传播速度，确定所述距离。

在一些实施例中，所述第一电子设备包括至少两个超声波接收模块，用于接收至少两个超声波信号；

处理模块702，具体用于根据任意两个超声波信号的到达时间差、任意两个超声波接收模块的距离和超声波传播速度，确定所述方位角。

在一些实施例中，处理模块702，还用于检测到第一触发事件时，控制所述超声波接收模块切换到工作状态，以接收所述超声波信号。

在一些实施例中，所述第一触发事件包括以下之一：所述通信模块接收到通信信号；所述超声波接收模块的启动控制指令。

在一些实施例中，所述通信连接信息为蓝牙连接信息，所述蓝牙连接信息包括：媒体访问控制地址和服务集标识符。

基于同一发明构思本申请实施例还提供了一种通信连接装置，应用于第二电子设备，如图8所示，该装置包括：

超声波发射模块801，用于向外发射超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

通信模块802，用于根据所述超声波信号确定满足通信连接条件的第一电子设备，根据所述通信连接信息与所述第一电子设备建立通信连接。

在一些实施例中，所述通信连接条件包括以下至少一项：所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离小于或者等于预设距离阈值；所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的方位角位于预设角度范围内；

通信模块802，用于根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离和/或方位角；根据所述距离和/或方位角确定满足所述通信连接条件的第一电子设备。

在一些实施例中，通信模块802，还用于向所述第一电子设备发射通信信号，使所述第一电子设备根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离；其中，所述通信信号中包括所述超声波信号的标识信息。

在一些实施例中，所述控制超声波发射模块向外发射超声波信号之前，通信模块802，还用于向所述第一电子设备发射通信信号，使所述第一电子设备根据所述通信信号实现与所述第二电子设备的时间同步。

在一些实施例中，通信模块802，具体用于所述超声波发射模块同时向外发射所述通信信号和所述超声波信号；

或者，通信模块802，具体用于和所述超声波发射模块以固定时间间隔发射所述通信信号和所述超声波信号；

其中，所述通信信号和所述超声波信号中搭载发射时间。

在一些实施例中，该装置还包括处理模块(图8中未示出)，用于基于超声波传播距离和超声波电压值的对应关系，预先设置安全传播距离对应的超声波电压值；根据所述超声波电压值，控制超声波发射模块生成所述超声波信号。

在一些实施例中，处理模块，还用于检测到第二触发事件时，控制所述超声波发射模块切换到工作状态，以发射所述超声波信号。

在一些实施例中，所述第二触发事件包括以下之一：通信模块接收到所述第一电子设备发射的通信信号；所述超声波发射模块的启动控制指令。

在一些实施例中，所述通信连接信息为蓝牙连接信息，所述蓝牙连接信息包括：媒体访问控制地址和服务集标识符。

基于上述通信连接装置中各单元的硬件实现，本申请实施例还提供了一电子设备，如图9所示，该电子设备包括：处理器901和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器902；

其中，处理器901配置为运行计算机程序时，执行前述实施例中的方法步骤。

当然，实际应用时，如图9所示，该电子设备中的各个组件通过总线系统903耦合在一起。可理解，总线系统903用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统903除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图9中将各种总线都标为总线系统903。

在实际应用中，上述电子设备可以为第一电子设备，用于实现应用在第一电子设备中任一种通信连接方法的步骤。上述电子设备可以为第二电子设备，用于实现应用在第二电子设备中任一种通信连接方法的步骤。

在实际应用中，上述处理器可以为特定用途集成电路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal ProcessingDevice)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地，对于不同的设备，用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本申请实施例不作具体限定。

上述存储器可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(RAM，Random-Access Memory)；或者非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(HDD，Hard Disk Drive)或固态硬盘(SSD，Solid-State Drive)；或者上述种类的存储器的组合，并向处理器提供指令和数据。

在示例性实施例中，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括计算机程序的存储器，计算机程序可由电子设备的处理器执行，以完成前述方法的步骤。

应当理解，在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。本申请中表述“具有”、“可以具有”、“包括”和“包含”、或者“可以包括”和“可以包含”在本文中可以用于指示存在对应的特征(例如，诸如数值、功能、操作或组件等元素)，但不排除附加特征的存在。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，不必用于描述特定的顺序或先后次序。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，第二信息也可以被称为第一信息。

本申请实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种通信连接方法，应用于第一电子设备，其特征在于，所述第一电子设备包括超声波接收模块，所述方法包括：

控制所述超声波接收模块接收第二电子设备的超声波发射模块发射的超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

根据所述超声波信号确定满足通信连接条件时，从所述超声波信号中获取所述通信连接信息；

根据所述通信连接信息与所述第二电子设备建立通信连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信连接条件包括以下至少一项：

所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离小于或者等于预设距离阈值；

所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的方位角位于预设角度范围内；

所述根据所述超声波信号确定满足通信连接条件，包括：

根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离和/或方位角；

根据所述距离和/或方位角确定满足所述通信连接条件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制通信模块接收所述第二电子设备的通信信号；其中，所述通信信号中包括所述超声波信号的标识信息；

所述根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离，包括：

根据所述通信信号中的标识信息确定对应的超声波信号；

根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制超声波接收模块接收第二电子设备的超声波发射模块发射的超声波信号之前，所述方法还包括：

控制通信模块接收所述第二电子设备的通信信号；

根据所述通信信号实现与所述第二电子设备的时间同步；

所述根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离，包括：

根据所述超声波信号的到达时间和发射时间，确定所述超声波信号的传播时间；

根据所述传播时间和超声波传播速度，确定所述距离。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离，包括：

根据所述通信信号的到达时间和发射时间，确定所述通信信号的传播时间；

根据所述超声波信号的到达时间和发射时间，确定所述超声波信号的传播时间；

根据所述通信信号的传播时间、通信传播速度、所述超声波信号的传播时间、超声波传播速度，确定所述距离。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一电子设备包括至少两个超声波接收模块，用于接收至少两个超声波信号；

所述根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的方位角，包括：

根据任意两个超声波信号的到达时间差、任意两个超声波接收模块的距离和超声波传播速度，确定所述方位角。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测到第一触发事件时，控制所述超声波接收模块切换到工作状态，以接收所述超声波信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一触发事件包括以下之一：

所述通信模块接收到通信信号；

所述超声波接收模块的启动控制指令。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述通信连接信息为蓝牙连接信息，所述蓝牙连接信息包括：媒体访问控制地址和服务集标识符。

10.一种通信连接方法，应用于第二电子设备，其特征在于，所述第二电子设备包括超声波发射模块，所述方法包括：

控制所述超声波发射模块向外发射超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

根据所述超声波信号确定满足通信连接条件的第一电子设备，根据所述通信连接信息与所述第一电子设备建立通信连接。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述通信连接条件包括以下至少一项：

所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离小于或者等于预设距离阈值；

所述第一电子设备与所述第二电子设备的之间的方位角位于预设角度范围内；

所述根据所述超声波信号确定满足通信连接条件的第一电子设备，包括：

根据所述超声波信号确定所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的距离和/或方位角；

根据所述距离和/或方位角确定满足所述通信连接条件的第一电子设备。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制通信模块向所述第一电子设备发射通信信号，使所述第一电子设备根据所述通信信号和所述超声波信号确定所述距离；其中，所述通信信号中包括所述超声波信号的标识信息。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述控制超声波发射模块向外发射超声波信号之前，所述方法还包括：

控制通信模块向所述第一电子设备发射通信信号，使所述第一电子设备根据所述通信信号实现与所述第二电子设备的时间同步。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

控制所述通信模块和所述超声波发射模块同时向外发射所述通信信号和所述超声波信号；

或者，控制所述通信模块和所述超声波发射模块以固定时间间隔发射所述通信信号和所述超声波信号；

其中，所述通信信号和所述超声波信号中搭载发射时间。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制超声波发射模块向外发射超声波信号之前，所述方法还包括：

基于超声波传播距离和超声波电压值的对应关系，预先设置安全传播距离对应的超声波电压值；

根据所述超声波电压值，控制超声波发射模块生成所述超声波信号。

16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测到第二触发事件时，控制所述超声波发射模块切换到工作状态，以发射所述超声波信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二触发事件包括以下之一：

通信模块接收到所述第一电子设备发射的通信信号；

所述超声波发射模块的启动控制指令。

18.根据权利要求10-17任一项所述的方法，其特征在于，所述通信连接信息为蓝牙连接信息，所述蓝牙连接信息包括：媒体访问控制地址和服务集标识符。

19.一种通信连接装置，应用于第一电子设备，其特征在于，所述装置包括：

超声波接收模块，用于接收第二电子设备的超声波发射模块发射的超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

处理模块，用于根据所述超声波信号确定满足通信连接条件时，从所述超声波信号中获取所述通信连接信息；

通信模块，用于根据所述通信连接信息与所述第二电子设备建立通信连接。

20.一种通信连接装置，应用于第二电子设备，其特征在于，所述装置包括：

超声波发射模块，用于向外发射超声波信号；其中，所述超声波信号中搭载所述第二电子设备的通信连接信息；

通信模块，用于根据所述超声波信号确定满足通信连接条件的第一电子设备，根据所述通信连接信息与所述第一电子设备建立通信连接。

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