CN116157701A - 用于基于移动设备的位置来改变测距频率的技术 - Google Patents

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CN116157701A CN202180054734.6A CN202180054734A CN116157701A CN 116157701 A CN116157701 A CN 116157701A CN 202180054734 A CN202180054734 A CN 202180054734A CN 116157701 A CN116157701 A CN 116157701A
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Abstract

某些实施方案涉及用于在电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和一个或多个移动设备(例如，智能电话、平板电脑、可穿戴设备等)之间的通信技术的技术(例如，存储能够由一个或多个处理器执行的代码或指令的设备、方法、存储器或非暂态计算机可读介质)。技术可基于一个或多个因素来改变该移动设备响应于来自该智能扬声器的测距消息的速率。这些因素可包括该移动设备的状态(例如，唤醒或睡眠)、移动设备的取向(例如，面朝下)、应用程序状态(例如，音乐应用程序活动)、该移动设备的运动(例如，静止持续一定时间段)以及该移动设备和该扬声器之间的范围(距离/角度)以节省电池寿命。到该电子设备的该范围可激活该移动设备上的一个或多个智能扬声器特征。

Description

用于基于移动设备的位置来改变测距频率的技术
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年9月4日提交的名称为“Techniques For Changing Frequencyof Ranging Based on Location of Mobile Device”的美国临时专利申请号63/074,750和2020年12月4日提交的名称为“Techniques For Changing Frequency of RangingBased on Location of Mobile Device”的美国专利申请号17/112,566的权益；这些专利申请中的每一者通过引用整体并入本文并且用于所有目的。
背景技术
当前电子设备(例如，智能扬声器设备)可使用蓝牙来检测附近移动设备以将媒体内容和电话呼叫转移到电子设备。这种转移通常被称为“接力”。当移动设备在预定距离内移动时，在移动设备上播放的媒体内容可接力到智能扬声器设备。新的多媒体扬声器具有附加能力诸如超宽带(UWB)芯片以便进行与一个或多个移动设备的测距。这些附加能力可为接力交换提供更准确的测距并且允许其他基于范围的特征。智能扬声器可频繁地传输测距消息，因为这些设备常常不受功率限制。然而，可响应于这些消息的移动设备可为功率受限的，并且与智能扬声器的连续测距可耗尽电池寿命。
发明内容
某些实施方案涉及用于在电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和一个或多个移动设备(例如，智能电话、平板电脑、可穿戴设备等)之间的通信技术的技术(例如，存储能够由一个或多个处理器执行的代码或指令的设备、方法、存储器或非暂态计算机可读介质)。技术可基于一个或多个因素来改变移动设备向电子设备发送测距消息(例如，响应于来自智能扬声器的消息)的速率(频率)。这些因素可包括该移动设备的状态(例如，唤醒或睡眠)、移动设备的取向(例如，面朝下)、应用程序状态(例如，音乐应用程序活动)、该移动设备的运动(例如，静止持续一定时间段)以及该移动设备和该扬声器之间的相对位置(距离/角度)以节省电池寿命。
电子设备可以一致速率(例如，10Hz循环)传输测距请求。移动设备可基于一个或一个以上因素(例如，到电子设备的距离)以可变速率传输对测距请求的响应。可变响应速率有助于在不需要更快速测距的条件下保持移动设备的电池寿命，但维持测距的高保真度以用于美好的用户体验。移动设备可例如使用测距协议(例如，经由UWB)或经由其他无线通信(例如，蓝牙)来确定到电子设备的初始距离。在各种实施方案中，在第一预定距离(例如，3.5米)之外，测距可以第一速率(例如，连续0.5Hz速率)进行。测距速率还可基于其他因素来确定，诸如移动设备的状态(例如，移动设备是唤醒的)和应用程序状态(例如，音乐应用程序正在运行)。在与智能扬声器相距的第一范围(例如，3米)与第二范围(例如，0.5米)之间，移动设备可以第二速率(例如，连续2Hz速率)进行测距。在第二范围(例如，0.5米)内，移动设备可以第三速率(例如，连续10Hz速率)进行测距。
移动设备可通过在电子设备的测距请求之后从多个响应时隙中选择响应时隙来实现变化的速率。通过跳过一个或多个响应时隙，可实现可变速率。
测距功能可与另一个无线协议组合实现，该另一个无线协议可建立初始通信会话，例如以执行认证和/或交换测距设置。还可使用附加无线协议，例如以用于将内容从一个设备传输到另一个设备。例如，可在已执行测距之后将视频或音频文件从一个设备传输到另一个设备。
下文将详细描述本公开的这些实施方案和其他实施方案。例如，其他实施方案涉及与本文所述的方法相关联的系统、设备和计算机可读介质。
通过参考以下具体实施方式和附图，可更好地理解本公开的实施方案的实质和优点。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施方案的用于在电子设备和移动设备之间执行测距测量的序列图。
图2示出了涉及第一电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和具有多天线阵列的移动设备的序列图。
图3示意性地示出了涉及电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和多个移动设备的测距技术的示例。
图4示出了涉及电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和具有多天线阵列的移动设备的通信群组。
图5示出了用于确定到达角的通信技术。
图6示出了由智能扬声器设备与移动设备进行的测距技术的示例性使用。
图7A示出了以第一速率与移动设备进行测距的电子设备。
图7B示出了以第二速率与移动设备进行测距的电子设备。
图8示出了与多个移动设备通信的电子设备。
图9示出了涉及多个传输设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和移动设备的被动信标通信群组。
图10示出了用于使用通告信号来同步用于传输UWB获取分组(UAP)的定时的时间线的示例性描绘。
图11示出了由一个或多个接收设备执行的通信技术的示例性流程图。
图12示出了由电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)执行的通信技术的示例性流程图。
图13是根据本公开的实施方案的可操作以执行测距的移动设备的部件的框图。
图14是根据本公开的实施方案的示例设备的框图。
根据某些示例具体实施，各附图中的类似参考符号表示类似的元件。此外，元件的多个实例可通过在该元素的第一数字后面跟上字母或连字符以及第二数字来表示。例如，元件110的多个实例可被指示为110-1、110-2、110-3等，或110a、110b、110c等。当仅使用第一数字来指代此类元件时，应当理解该元件的任何实例(例如，先前示例中的元件110将指代元件110-1、110-2和110-3或指代元件110a、110b和110c)。
具体实施方式
某些实施方案涉及用于在电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和一个或多个移动设备(例如，智能电话、平板电脑、可穿戴设备等)之间的通信技术的技术(例如，存储能够由一个或多个处理器执行的代码或指令的设备、方法、存储器或非暂态计算机可读介质)。技术可基于一个或多个因素来改变移动设备响应于来自电子设备的测距消息(例如，响应于来自智能扬声器的消息)的速率。这些因素可包括该移动设备的状态(例如，唤醒或睡眠)、移动设备的取向(例如，面朝下)、应用程序状态(例如，音乐应用程序活动)、该移动设备的运动(例如，静止持续一定时间段)以及该移动设备和该扬声器之间的相对位置(距离/角度)以节省电池寿命。
移动设备可向一个或多个电子设备(例如，智能扬声器)提供音频流(例如，音乐、播客、视频声轨、音频电话呼叫)。音频可通过“接力”规程从移动设备传递到电子设备，其中音频将在移动设备上停止并且在电子设备上开始。一些智能扬声器可通过用移动设备物理地敲击智能扬声器的外壳来进行接力。对于一些设备和软件配置，可通过将移动设备紧密靠近智能扬声器悬停来实现接力。接近接力使用专有协议栈/套件，其允许音频、视频、设备屏幕和照片连同相关元数据的设备之间的无线流式传输。接力规程也可用于电话呼叫。例如，通过在电话呼叫期间在智能扬声器上敲击移动设备，智能扬声器上的扬声器和麦克风可用于电话呼叫。通过再次轻敲设备，音频或电话呼叫可被转移回移动设备。类似的过程可用于将视频接力到智能TV、智能电器、计算机、平板计算机或智能电话。
移动设备还可用于控制电子设备的一个或多个特征。例如，可在移动设备上提供图形用户界面，其允许传统音频控制，诸如电子设备的音频输出的音量、快进、倒退、暂停、停止、下一曲目等。用户界面还允许选择要在移动设备上播放的特定曲目。在一些实施方案中，多个用户可通过创建具有使用多个移动设备来选择的歌曲的虚拟播放列表而与电子设备交互。
在智能扬声器中并入测距特征可允许智能扬声器的更广的能力范围。例如，移动设备可使用由诸如UWB的新无线协议提供的测距特征来提供更高效的接力。移动设备可检测到智能扬声器的范围并且可在移动设备处于与智能扬声器相距的特定距离内时提供用户界面。
智能扬声器可用作智能设备(例如，智能灯、智能锁、智能插座、自动调温器、安全相机等)的中枢。在一些实施方案中，移动设备可用于对一个或多个智能设备进行编程或控制。通过向智能扬声器提供到移动设备的距离，智能扬声器可向移动设备提供对移动设备附近的相关智能设备的控制。
通过将测距并入智能扬声器中，所计算的范围信息可用于确定用户对操作智能扬声器的兴趣。可通过计算消息从智能扬声器到移动设备上的天线的到达角来测量兴趣。从移动设备上的其他传感器接收的取向数据可测量移动设备的取向。移动设备可使用与取向数据组合的到达角数据来确定用户是否正将移动设备朝向智能扬声器引导(或在智能扬声器设备的阈值内)。到达角和取向数据可用作用户对由智能扬声器提供的信息的兴趣的指示符。
作为另一个示例，可在一定位置处使用多个被动智能扬声器以确定移动设备的精确位置。使用本文中描述的技术，移动设备可使用三角测量技术来确定移动设备的精确位置，该三角测量技术使用来自已知位置处的两个或更多个智能扬声器的计算到达角。这可被动地进行，因此移动设备不需要传输任何信号。
测距和三角测量技术的简要回顾如下。
I.测距/三角测量技术
移动设备或智能扬声器可包括用于执行测距测量的电路。此类电路可包括一个或多个专用天线(例如，三个天线)和用于处理所测量的信号的电路。可使用脉冲在移动设备和智能扬声器之间的飞行时间来执行测距测量。在一些具体实施中，往返时间(RTT)用于确定例如每个天线的距离信息。在其他具体实施中，可使用在一个方向上的单次行程时间。可使用超宽带(UWB)无线电技术来形成脉冲。
A.序列图
图1示出了根据本公开的实施方案的用于在电子设备和移动设备之间执行测距测量的序列图100。电子设备和移动设备可属于两个不同的用户。在各种实施方案中，移动设备110可为电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)。在各种实施方案中，电子设备和移动设备可通过配对过程来电子地链接。如稍后更详细地描述，此类标识符可用于认证目的，例如，因此不使用未知设备执行测距。虽然图1示出了单次测量，但是可以重复该过程以在作为测距会话的一部分的时间间隔内执行多次测量，其中可以平均或以其他方式分析此类测量以提供例如每个天线的单个距离值。
在各种实施方案中，可使用更复杂的交换。例如，电子设备可发送出轮询消息并且开创多个响应时隙。在每个响应时隙内，可存在一个、两个或三个分组交换。附加分组交换可校正测距误差(例如，差分时钟速率、多路径传播)以便生成更准确的相对位置(距离/角度)。
第一电子设备110(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)可通过将测距请求101传输到第二电子设备120(例如，移动设备)来发起测距测量(操作)。测距请求101可以包括第一组一个或多个脉冲。可使用测距无线协议(例如，超宽带(UWB))来执行测距测量。测距测量可以各种方式触发，例如，基于用户输入和/或使用另一个无线协议(例如，蓝牙低功耗(BLE))的认证。
在T1处，第一电子设备110传输测距请求101。在T2处，第二电子设备120接收测距请求101。T2可以是当多个脉冲在第一组中时的平均接收时间。第二电子设备120可以基于先前的通信(例如，使用另一无线协议)在时间窗口内预期测距请求101。测距无线协议和另一个无线协议可以同步，使得第二电子设备120可以在指定的时间窗口内打开测距天线和相关联的电路，而不是使它们在整个测距会话中都打开。
响应于接收到测距请求101，第二电子设备120可以传输测距响应102。如图所示，测距响应102在时间T3(例如，一个脉冲的传输时间或一组脉冲的平均传输时间)处传输。T2和T3也可以是针对相应脉冲的一组时间。测距响应102可包括时间T2和T3，使得第一电子设备110可计算距离信息。另选地，可发送两个时间之间的差量(例如，T3-T2)。测距响应102也可包括第一电子设备110的标识符、第二电子设备120的标识符或两者。
在T4处，第一电子设备110可接收测距响应102。与其他时间一样，T4可以是单个时间值或一组时间值。
在103处，第一电子设备110计算距离信息130，该距离信息可具有各种单位，诸如距离单位(例如，米)或时间(例如，毫秒)。时间可等价于具有对应于光速的比例因子的距离。在一些实施方案中，可从总往返时间计算距离，该总往返时间可等于T2-T1+T4-T3。在一些实施方案中，还可从总往返时间中减去第二电子设备120的处理时间。例如，当时间对应于脉冲组的时间组时以及当实施频率校正时，也可执行更复杂的计算。另外，可包括附加分组交换以校正测距误差诸如设备时钟频率之间的差异。
然而，测距可能不是需要的并且在某些应用中可能是困难的。随着参与设备的数量增加，测距会话的复杂性也由于相同频带中的测距分组之间的潜在冲突而增加。此外，当一个或多个移动设备进入或离开通信会话时，其他测距技术可能是复杂的。此外，多个信标可用于移动设备的精确位置定位，其中接收设备处于仅被动接收模式。
B.由于确定到达角的三角测量
图2示出了根据本公开的实施方案的涉及第一电子设备210(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)以及具有三个天线221、222和223的移动设备220的测距操作的序列图200。天线221、222、223可被布置成具有不同的取向，例如，以限定用于计算到达角或用于执行测距测量的视场。
在图2的此示例中，天线221、222、223中的每一者接收由第一电子设备210(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)传输的分组(包括一个或多个脉冲)。这些分组可将信息转移到移动设备220，诸如到信息或测距请求的链接。链接可由移动设备接收。分组的接收可触发移动设备220上的一个或多个动作。动作可包括发起接力或启用移动设备220上的用户界面。
移动设备220可具有多个天线，其可用于确定与移动设备220相对于第一电子设备210的取向相关的角度信息。天线221、222和223可分别在时间T2、T3和T4接收分组。因此，移动设备220的一个或多个天线(例如UWB天线)可以基本上在相同时间收听。在各种实施方案中，天线221、222和223中的每一者可单独地进行响应。
移动设备220的处理器224可计算对于第一电子设备210的到达角。处理器224可在203处从天线221、222和223接收分组的到达时间。移动设备220的电路(例如，UWB电路)可分析从天线221、222、223接收的信号。如稍后所述，处理器224可以是始终接通的处理器，该处理器使用比可执行更一般功能的应用处理器更少的功率。处理器224可知道电话上的三个天线的几何形状。处理器224还可根据移动设备220上的一个或多个传感器(例如，加速计、陀螺仪和罗盘)直到移动设备220的取向。利用天线221、222和223的已知取向以及移动设备220的已知取向，处理器可使用到达时间T2、T3和T4来计算分组对于信标设备210的到达角度。
因此，移动设备可具有多个天线以执行三角测量。来自不同天线的单独测量值可用于确定二维(2D)位置，而不是可由移动设备周围的圆圈/球体上的任何位置产生的单个距离值。二维位置(2D)可用各种坐标(例如笛卡尔坐标或极坐标)指定，其中极坐标可包括角值和径向值。
II.用于智能扬声器的测距技术
电子设备310(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)可与一个或多个移动设备交互以用于播放音频信息。电子设备可经由电源线从交流电源接收其电力。生成和传输测距分组会消耗电力。相比之下，一个或多个移动设备320a、320b、320c和320d经由电池接收其电力。移动设备还通过生成和传输响应分组来消耗电力。移动设备的电源通常比电子设备更受限制。因此，本文所公开的技术提供了改变移动设备进行响应的速率以节省电池电力。
电子设备310可进行与多个移动设备(例如，移动设备320a、320b、320c和320d)的测距。尽管示出了四个设备，但所公开的技术可由在电子设备的通信范围内的一个移动设备到若干移动设备使用。
由于用于多个设备的单独通信所需的电力和时间，需要直接链路的通信技术是低效的。所公开的技术允许使用单个传输设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)的在多个设备之间的通信技术。
图3示出了涉及电子设备310(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和多个移动设备320a、320b、320c和320d的通信群组300，但可存在仅一个移动设备。电子设备310可将信号发送到移动设备320a-320d以促进通信会话。在各种实施方案中，信号可以是低功率信号(例如，蓝牙低功耗(BLE))。移动设备可使用这些信号来确定用于信息通信的一个或多个时间窗口。移动设备310可传输可由多个移动设备320a、320b、320c和320d中的一者或多者接收的通信分组。
电子设备310可以预定频率传输测距消息。例如，电子设备310可以每秒10个周期传输消息。消息可包括可由移动设备320a、320b、320c和320d选择的一个或多个响应时隙(以下更详细地讨论)。可随机地或伪随机地选择由移动设备320a、320b、320c和320d选择的响应时隙。对来自电子设备310的测距消息进行响应的频率可基于若干因素。因素可包括移动设备的状态(例如，唤醒或睡眠)、移动设备的取向(例如，面朝下)、应用程序状态(例如，音乐应用程序活动)、移动设备的运动(例如，静止持续一定时间段)以及移动设备和扬声器之间的相对位置(距离/角度)。
电子设备310可基于响应消息的接收时间来计算到移动设备的范围。响应消息可包括移动设备320a、320b、320c和320d的标识符。可通过UWB或不同协议将所计算的范围传输到一个或一个移动设备320a、320b、320c和320d。移动设备320a、320b、320c和320d可使用所接收的范围来执行一个或多个动作(例如，显示用户界面或执行接力)。
另选地，移动设备本身可使用传输消息和接收消息的定时来确定范围值。例如，移动设备320a、320b、320c和320d还可传输请求消息。电子设备310可响应于来自移动设备的请求消息。移动设备320a、320b、320c和320d可使用传输时间和到达时间来计算到电子设备310的范围。移动设备320a、320b、320c和320d可使用所计算的范围来执行一个或多个动作(例如，显示用户界面或执行接力)。
设备之间的通信可使用帧来实现。帧可指计算机联网和电信中的数字数据传输单元。帧通常包括一个或多个帧同步特征，该一个或多个帧同步特征包括向接收器指示其接收的符号或位流内的有效载荷数据的开始和结束的位或符号序列。
A.低功耗方案
被动信标可经由无线协议(例如，蓝牙低功耗(BLE)通告)传输定时信号。BLE的优点之一是即使在与其他低功率技术相比时也具有较低功率消耗。BLE通过保持无线电部件尽可能关闭并以低传输速度发送少量数据来实现优化和低功耗。BLE的另一优点是它能在市场上的大多数智能电话上启用。
在通告状态中，设备发送出包含有用数据的分组以供其他设备接收和处理。以被限定为通告间隔的间隔发送分组。该间隔可以是随机的或伪随机的。在BLE中存在40个射频信道，各自分开2MHz(中心到中心)。这些信道中的三个信道被称为主通告信道，而剩余的37个信道用于辅通告以及用于在连接期间的数据分组转移。通告可从在三个主通告信道(或这些信道的子集)上发送的通告分组开始。这允许中心找到通告设备(外围设备或广播设备)并且解析其通告分组。然后，如果通告设备(例如，外围设备)允许，则中心可发起连接。
B.超宽带分组传输
超宽带(UWB)传输不是连续传输，因此希望获取UWB传输的接收设备将需要了解传输的开始时间或者将需要在通电状态收听中消耗能量，直到设备捕获脉冲UWB信号。如果接收设备甚至知道近似的传输时间，则接收器可保持在低功率或睡眠模式下，直到恰好在传输时间之前。对于UWB通信，知道何时要到达第一分组可能具有挑战性。
传播UWB传输时间的技术是使用另一无线协议(例如，蓝牙低功耗(BLE)通告传输)在通告信号之后的限定时间广播传输时间信息。尽管示例可指蓝牙，但可使用其他无线协议。BLE在2.4GHz ISM频带中具有40个物理信道，每个间隔2兆赫(MHz)。蓝牙限定了两种传输类型：数据传输和通告传输。因此，这40个通道中的三个专用于通告，并且37个专用于数据。通告允许设备广播定义其意图的信息。
UWB信息分组可以被构造成在相对于传输设备的BLE通告的特定时间进行传输。因此，接收设备可在预期时间或在预期时间附近的预期时间窗口期间收听UWB分组。UWB分组可以传送传输设备信息、深度链路和/或传输时间信息。接收器设备可以使用BLE通告消息中的时间来确定何时收听下一次轮询。UWB分组可以在UWB频率范围内传输。
用于测距的无线协议可以具有比用于测距设置的初始认证或通信的第一无线协议(例如，蓝牙)更窄的脉冲(例如，更窄的半峰全宽(FWHM))。在一些具体实施中，测距无线协议(例如，UWB)可提供5cm或更好的距离精确度。在各种实施方案中，频率范围可介于3.1千兆赫(GHz)至10.6千兆赫(GHz)之间。可使用多个信道，例如，一个信道在6.5GHz，另一个信道在8GHz。因此，在一些情况下，测距无线协议不与第一无线协议的频率范围重叠(例如2.4GHz到2.485GHz)。
测距无线协议可由IEEE 802.15.4指定，这是一种类型的UWB。基于脉冲的UWB系统中的每个脉冲可占据整个UWB带宽(例如，500MHz)，从而允许脉冲在时间上局部化(即，时间上的窄宽度，例如，0.5纳秒至几纳秒)。就距离而言，对于500MHz宽的脉冲，脉冲可小于60cm宽，对于1.3GHz带宽的脉冲，脉冲可小于23cm。由于带宽如此宽并且实际空间中的宽度非常窄，因此可获得非常精确的飞行时间测量。
测距消息(也称为帧或分组)中的每一个可包括脉冲序列，该脉冲序列可表示被调制的信息。帧中的每个数据符号都可以是序列。分组可具有包括例如物理层和媒体访问控制(MAC)层的标头信息的前导码，并且可包括目标地址。在一些具体实施中，分组帧可包括同步部分和开始帧定界符，该开始帧定界符可定时排队。
分组可包括如何配置安全性并包括加密的信息，例如，哪个天线发送分组的标识符。可将加密的信息用于另外的认证。不过，对于测距操作，可能不需要确定数据的内容。在一些实施方案中，特定数据片的脉冲的时间戳可用于跟踪传输和接收之间的差异。内容(例如，解密的内容)可以用于匹配脉冲，使得可以计算正确的时间差。在一些具体实施中，加密的信息可包括认证消息对应于哪个阶段的指示符，例如，测距请求可对应于阶段1并且测距响应可对应于阶段2。当多于两个设备在彼此附近执行测距操作时，指示符的此类使用可能是有帮助的。
窄脉冲(例如，大约一纳秒的宽度)可用于精确地确定距离。高带宽(例如，500MHz的频谱)允许窄脉冲和精确的位置确定。脉冲的交叉相关可提供为脉冲宽度的一小部分的定时精确度，例如，提供在数百或几十皮秒内的精确度，这提供了亚米级的测距精确度。脉冲可在被接收器识别的某种模式下表示加1和减1的测距波形。距离测量可使用往返时间测量，也称为飞行时间测量。如上所述，移动设备可发送一组时间戳，这可消除在两个设备之间进行时钟同步的必要性。
移动设备可使用全球导航卫星系统(GNSS)(例如，全球定位系统(GPS))或其他定位电路来确定移动设备的位置。例如，地图应用程序可在地图上示出移动设备的大约位置。然而，此类用于确定位置的技术通常是相对于某个固定的外部参照系而不是可变参照系(例如，另一移动设备)来确定的。另外，GNSS系统可被限制在室内或受阻挡信号的区域(例如，密集城市环境)中或者经受来自反射信号的不准确性。此外，GPS系统的标准精确度当前对于水平精确度为4米并且对于垂直精确度更差。增强的通信技术可允许信息交换，该信息交换允许电子设备之间的角度确定、测距和信息交换。
图4示出了涉及电子设备410(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和移动设备420的通信群组400。移动设备420可包括安装在移动设备420上的处于不同取向的多个天线。例如，第一天线402、第二天线404、第三天线406可安装在移动设备420上。图4所示的天线配置仅是示例性的，并且可采用具有各种数量、位置和取向的天线的其他天线阵列配置。
移动设备410可传输以全向方式行进的消息。图4示出了传输分组在各种时间点的位置。在第一时间t1，传输分组与传输设备410相距第一范围430。在第二时间t2，传输分组与传输设备410相距第二范围432。在第三时间t3，传输分组与传输设备410相距第三范围434。在第四时间t4，传输分组与传输设备410相距第四范围436。
传输分组可由移动设备420的不同天线402、404、406在不同时间(t1、t2、t3)接收。基于所描绘的取向，第一天线402将首先在时间t1接收传输分组，随后第二天线404在时间t2接收传输分组，并且最后第三天线406在时间t3接收传输分组。接收设备420可使用不同天线处的不同接收时间来计算从接收设备420到电子设备410的到达角。
图5是示出可如何使用到达角测量技术来确定设备510相对于节点578的取向的示意图500。到达角信息可用于触发电子设备的一个或多个特征。例如，如果移动设备指向电子设备，则可生成用于控制电子设备的用户界面。术语“节点”可用于指电子设备、不具有电子器件的物体和/或特定位置。在一些布置中，节点可与标测环境相关联(例如，术语节点可指标测环境中的设备、物体或位置)。设备510可具有确定其他节点相对于设备510位于何处的控制电路。设备510中的控制电路可合成来自相机、运动传感器、无线电路诸如天线和其他输入-输出电路的信息，以确定节点相对于设备510的距离和/或确定设备510相对于该节点的取向。控制电路可使用设备510中的输出部件来基于节点的位置向设备510的用户提供输出(例如，显示输出、音频输出、触觉输出或其他合适的输出)。控制电路可例如使用天线信号和运动数据来确定来自其他电子设备的信号的到达角，从而确定那些电子设备相对于用户电子设备的位置。
如图5所示，电子设备510可包括通过相应传输线570(例如，第一传输线570-1和第二传输线570-2)耦接到收发器电路576的多个天线(例如，第一天线548-1和第二天线548-2)。天线548-1和548-2可各自从节点578接收无线信号558。天线548-1和548-2可横向分开距离d1，其中天线548-1比天线548-2更远离节点578(在图5的示例中)。因此，与到达天线548-2相比，无线通信信号558行进更大的距离以到达天线548-1。节点578与天线548-1之间的附加距离在图5中被示为距离d2。图5还示出了角度x和y(其中x+y＝90°)。
距离d2可被确定为角度γ或角度x的函数(例如，d2＝d1sin(x)或d2＝d1cos(y))。距离d2也可被确定为由天线548-1接收的信号与由天线548-2接收的信号之间的相位差的函数(例如，d2＝(Δφλ)/(2π))，其中Δφ是由天线548-1接收的信号与由天线548-2接收的信号之间的相位差，并且λ是接收信号558的波长。电子设备510可具有耦接到每个天线的相位测量电路，以测量所接收的信号的相位并且识别相位差(Δφ)。可将d2的两个公式设定为彼此相等(例如，d1 sin(x)＝(Δφλ)/(2π))并且重新布置以求解角度x(例如，x＝sin(x)-1(Δφλ)/(2πd1))或者可重新布置以求解角度γ。因此，可基于天线548-1和548-2之间的已知(预定)距离、所检测(测量)的由天线548-1接收的信号与由天线548-2接收的信号之间的相位差、以及接收信号558的已知波长或频率来确定到达角(例如，通过控制电路)。
可以选择距离d1以便于计算由天线548-1接收的信号与由天线548-2接收的信号之间的相位差。例如，d1可以小于或等于接收信号558的波长(例如，有效波长)的一半(例如，以避免多个相位差解决方案)。
一些天线布置可足以清楚地解析信号558的“完整”到达角。完整的到达角(有时称为到达方向)包括节点578相对于设备5的方位角θ和仰角γ。
以三维布置(例如，跨越多个平面)定位的天线可足以清楚地确定信号558的完整到达角。然而，当基线向量(即，在相应天线对之间延伸的向量)全部位于一个平面中时，关于信号558的正确方位角θ和/或正确仰角γ可能存在一定的模糊性。例如，在图5的双天线布置中，仅存在一个基线向量582，其产生准确、明确的方位角θ，但可能不提供足够的信息来确定仰角
Figure BDA0004108426680000131
因此，具有不同仰角的节点578'仍然可产生信号558’，该信号与信号558一样具有由天线548-1接收的信号与由天线548-2接收的信号之间的相同相位差Δφ。换句话讲，不同的到达方向可导致相同的相位差。这导致到达角解法不明确。在没有其他信息的情况下，控制电路可以能够确定信号558的方位角θ，但可能无法确定信号558的仰角γ。具有三个或更多个共面天线的系统将解决到达角的一些但不是所有模糊性，因为基线向量将仍然位于相同的平面中。
为了帮助解决完整到达角的模糊性，控制电路可将天线信号与使用运动传感器电路采集的运动数据组合。具体地，控制电路可在设备510处于多个不同位置时获得到达角测量(例如，方位角θ和/或仰角
Figure BDA0004108426680000141
的测量)。在每个位置处，天线548可从节点578接收信号558，并且控制电路可基于由天线548-1接收的信号与由天线548-2接收的信号之间的相位差来确定可能的到达角解法。当设备510从一个位置移动到另一个位置时，运动传感器电路可跟踪设备的移动。使用来自运动传感器电路的运动数据，控制电路可将每组到达角解法与不同的基线向量582相关联。基线向量可跨越多个平面，因此为控制电路提供足够的信息以确定正确的到达角，正如设备510具有多平面天线布置一样。
应当理解，使用水平坐标系并利用方位角和仰角表示完整到达角仅仅是例示性的。如果需要，可使用笛卡尔坐标系，并且可使用利用x、y和z坐标表示的单位方向向量来表示到达角。也可使用其他坐标系。本文有时将水平坐标系描述为例示性示例。
III.智能扬声器通信技术
电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)可与一个或多个移动设备交互。移动设备可为智能扬声器提供音频内容源。此外，移动设备可执行可接力到智能扬声器的电话呼叫。用户可经由移动设备上的用户界面来控制电子设备。用户设备可提供音频控制，诸如音量、快进、倒退、暂停、停止、下一曲目等。用户界面还允许选择要在移动设备上播放的特定曲目。智能扬声器还可包括测距能力(诸如由UWB提供的那些)。测距能力允许确定智能扬声器与一个或多个移动设备之间的一个或多个距离。范围信息可用于更有效的接力规程。范围信息还可用于触发与移动设备的其他交互。此外，范围信息可由可用作家庭自动化系统的中枢的电子设备使用。中枢可控制一个或多个智能设备(例如，智能灯、智能插座、摄像机)。
A.单个智能扬声器
图6示出了由电子设备602(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)与移动设备604进行的测距技术的示例性使用。在各种实施方案中，电子设备可首先在606处与移动设备604配对。当两个启用的设备同意建立连接并且彼此通信、共享文件和信息时，发生蓝牙配对。为了将两个蓝牙无线设备配对，可在两个设备之间交换被称为“通行密钥”的密码。通行密钥用作在设备和用户之间共享信息和文件的授权。电子设备602可包括一个或多个设备应用程序603、测距模块605、蓝牙收发器607、始终接通的处理器(AOP)609和至少一个UWB模块611。移动设备604可包括UWB模块613、移动设备AOP 615、蓝牙收发器617、测距模块619和一个或多个移动应用程序621。
为了与对等设备连接，应用程序603首先创建NISession 608。NISession 608是识别两个设备之间的唯一连接的编程代码。这里，连接介于电子设备602和移动设备604之间。因为一个NISession 608识别两个对等体之间的交互，所以应用程序可为与其同时交互的每个对等体建立单独的会话对象。
测距模块605可包括框架，该框架可在具有测距能力的某些设备(例如，UWB芯片组)之间流式传输距离和方向。测距模块605可包括应用程序编程接口以确定两个或更多个设备的相对位置。
测距模块605可通过在610处向蓝牙发送开始通告的命令来发起测距会话。在612处，蓝牙收发器607可开始传输通告信号。传播UWB传输时间的技术是使用另一无线协议(例如，蓝牙低功耗(BLE)通告传输)在通告信号之后的限定时间广播传输时间信息。尽管示例可指蓝牙，但可使用其他无线协议。
在614处，电子设备AOP 609可启用UWB测距并且调度UWB获取分组(UAP)传输。UAP包含UWB传输时间。UAP传输时间可被构造成在相对于传输设备的BLE通告的特定时间进行。因此，接收设备可在预期时间或在预期时间附近的预期时间窗口期间收听UAP。下面将结合图10进一步讨论UAS。
在616处，接收移动设备604的移动设备测距模块619可向蓝牙收发机617发送命令以开始扫描BLE通告信号。移动设备604将注意在BLE通告信号传输之后的设定时间接收UAS。
在618处，移动设备604进入电子设备602的蓝牙和UWB范围。BLE范围可以是约328英尺(或100米)。UWB范围为约30英尺(9.1米)。通常，这是由于移动设备604相对于电子设备602的移动。
在620处，蓝牙收发器607可继续传输通告信号。在622处，电子设备AOP 609可调度UAP。在624处，移动设备604的蓝牙天线可接收蓝牙通告信号。移动设备604的逻辑AOP 609可在接收到蓝牙通告信号之后的设定时间收听UAP传输。在628处，移动设备604可识别传输UAP的电子设备602。在630处，UWB测距会话可在电子设备602与移动设备604之间发生。UWB会话630可向每个设备提供范围测量和另一设备的标识符(例如，移动设备604的标识符)。测距会话可包括电子设备602和移动设备604之间的多个分组交换。范围测量可由移动设备604进行或从电子设备602发送。可提示该范围信息并且将其提供给设备应用程序603或移动应用程序621。
B.基于距离的测距
图7A示出了与移动设备704进行测距的电子设备702。当移动设备进入房间时，移动设备可在蓝牙上或在UWB上或在两者上扫描。移动设备可接收信号，该信号向移动设备通知存在移动设备可与其在空间上交互的电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)。移动设备可例如通过接收UWB分组以及发送UWB分组来选择是否与电子设备进行交互并且将其重复特定次数。
电子设备702和移动设备704都能够计算设备之间的范围值。在一些情况下，电子设备702和/或移动设备704可计算传输信号的到达角。
电子设备702传输测距请求712。测距请求712可包括识别在传输测距请求712之后的一个或多个响应时隙的信息。电子设备可以一致速率传输测距脉冲。每个脉冲之间的定时是针对一致脉冲的已知值。测距脉冲之间的时间可被称为响应时隙。如图7A和图7B所示，在第一、第二和第三测距请求712的每一者之后存在第一响应时隙706、第二响应时隙708和第三响应时隙710。
在图7A中，移动设备704可表现出将致使移动设备704更频繁地响应于测距请求712消息的一个或多个条件。例如，移动设备704可在与电子设备相距的特定预定义范围内，移动设备704的运动可超过特定阈值，移动设备704上的特定应用程序可为活动的，并且移动设备704可朝向电子设备702取向或以上的任何组合。例如，在屏幕锁活动的情况为下静止的移动设备(即使其在较高响应速率的范围内)可由于这些其他因素而选择保持在较低响应速率。如图7A所示，移动设备704在第一响应时隙706、第二响应时隙708和第三响应时隙710中的每一者期间传输响应消息714。
根据各种实施方案，当移动设备704更靠近电子设备702时，可在移动设备704上生成视觉和触觉提示。例如，当移动设备704接近与电子设备702相距的阈值距离时，可在移动设备704上生成向用户通知将发生接力的用户界面。当移动设备704越过阈值时，执行接力。
在一些实施方案中，当智能扬声器开始使音乐渐强时，应用均衡滤波器以帮助智能扬声器听起来尖细如同电话扬声器一样，并且一旦移动设备移动到真正紧密接近，智能扬声器就完成接力。以此方式，智能扬声器可逐渐地用智能扬声器声音填充房间。
图7B示出了电子设备702和移动设备704的类似配置。然而，移动设备704可表现出将致使移动设备704较不频繁响应于测距请求712消息的一个或多个条件。例如，移动设备704可不活动地坐置在桌子716上。移动设备704还可在与电子设备相距的指定范围之外。音乐应用程序也可在移动设备704上是非活动的。在这些情况下，移动设备704可保持电池寿命并且较不频繁地进行响应。在此情况下，移动设备704忽略前两个测距712消息且仅在第三测距712消息之后进行响应。
图8示出了与多个移动设备804a、804b和804c通信的电子设备802。第一移动设备804a被示为在与电子设备802相距的第一范围806之外。在各种实施方案中，第一范围806可以是3.5米。在第一范围806之外，如果电话是唤醒的并且电话正在播放音乐，则第一移动设备804a可进行间歇测距。在各种实施方案中，连续测距可以是0.5Hz测距。
第二移动设备804b被示为在第一范围806内但在第二范围808外。在各种实施方案中，第二范围可以是0.5米。处于第一范围806和第二范围808之间的移动设备可以比处于第一范围806之外的移动设备更高的速率(例如，2Hz)来响应于测距请求。在一些具体实施中，第一范围806和第二范围808之间的范围可对应于人可在2秒内承载移动设备的范围。
在第二范围808内，第三移动设备804c可以一致速率响应于来自电子设备802的测距请求。在各种实施方案中，连续速率可以是10Hz。第二范围808内的较高连续速率允许快速的LED和触觉响应。
C.多个智能扬声器
图9示出了涉及多个传输设备910a、910b和910c(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)和移动设备920的电子设备群组900(例如，多个智能扬声器)。例如，多个电子设备通常可一起用于家庭影院的立体声特征。虽然在图9中示出了三个传输设备910a、910b和910c，但可考虑其他组合、配置和布置。对于被动计算位置的各种实施方案，可使用两个传输设备。虽然示出了一个移动设备920，但也可使用多个接收设备。在各种实施方案中，传输设备910a、910b和910c可在整个给定环境(例如，家庭的室内布局)内定位。
在某些情况下，移动设备920可与多于一个电子设备920进行测距。有可能的是，移动设备920介于电子设备910a和电子设备910b两者的第一范围806和第二范围808之间。如果移动设备920正以相同速率响应于针对每个设备的测距请求，则这可导致测距分组与响应之间的潜在冲突。为了避免这些冲突，移动设备920随机地选择时隙内的时间来进行响应。第二，设备可选择随机偏移，因此如果移动设备正在一帧中进行响应并且跳过一串时隙并且然后在该帧中进行响应，则另一个移动设备将像这个和另一个那样随机选择。因此，在移动设备920在什么时隙以及还有什么帧中进行响应的方面存在随机化。
多个传输设备910a、910b和910c中的每一者可生成并传输测距信息分组。在各种实施方案中，信息分组可以是测距分组。在各种实施方案中，多个传输设备910a、910b和910c处于已知的地理位置或地点(例如，家庭中的已知位置)。
在各种实施方案中，接收设备920可从传输设备910a、910b和910c接收一个或多个信息分组传输902a、902b和902c。接收设备920可计算信息分组传输902a、902b和902c中的每一者的到达角(使用先前描述的技术)。
在各种实施方案中，可使用对于传输设备中的每一者的到达角来针对接收设备920的位置计算可能位置或概率区域930。以这种方式，接收设备920可被动地从传输设备910a、910b和910c接收信息以计算接收设备920的精确位置，即使在室内或没有GNSS覆盖的区域。
IV.超宽带获取分组(UAPS)
UWB传输不是连续传输，因此希望获取UWB传输的接收设备将需要了解传输的开始时间或者将需要在通电状态收听中消耗能量，直到设备捕获脉冲UWB信号。如果接收设备甚至知道近似的传输时间，则接收器可保持在低功率或睡眠模式下，直到恰好在传输时间之前。对于UWB通信，知道何时要到达第一分组可能具有挑战性。
传播UWB传输时间的技术是使用另一无线协议(例如，蓝牙低功耗(BLE)通告传输)在通告信号之后的限定时间广播传输时间信息。尽管示例可指蓝牙，但可使用其他无线协议。BLE在2.4GHz ISM频带中具有40个物理信道，每个间隔2兆赫(MHz)。蓝牙限定了两种传输类型：数据传输和通告传输。因此，这40个通道中的三个专用于通告，并且37个专用于数据。通告允许设备广播定义其意图的信息。
包含UWB传输时间的分组(被称为UWB获取分组(UAP))可被构造成在相对于传输设备的BLE通告的特定时间进行。因此，接收设备可在预期时间或在预期时间附近的预期时间窗口期间收听UAP。UAS可传送作为测距测量的一部分的下一次UWB轮询传输的时间。例如，测距请求可被认为是轮询传输。接收器设备可以使用UAP中的时间来确定何时收听下一次轮询。UAP可在UWB频率范围内传输。技术还可将UAP传输定时锚定到任何其他长时间序列，诸如当前用于空投特征的苹果无线直接链路(AWDL)协议。
图10示出了用于使用BLE通告信号来同步用于传输UAP的定时的时间线1000的示例性描绘。图10示出了用于从单个设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)传输多个信号(例如，UWB信号和BLE信号)的时间线1000。电子设备可以规则的间隔(例如，每100毫秒)传输UWB轮询1002。电子设备还可比UWB轮询1002传输更频繁地传输BLE通告1004。例如，BLE通告1004可以大约每30毫秒传输一次。BLE通告1004可被不规则地传输以避免数据分组之间的冲突。因此，BLE通告1004可以预先确定的间隔(例如，每30秒)加上0毫秒至10毫秒的一些随机延迟来传输。这在通告之间提供了随机抖动。电子设备可在传输BLE通告1004之后以固定时间间隔(ΔT)1008传输UAP消息1006。可以预先确定时间间隔(ΔT)1008，使得接收设备(例如，移动设备)可知道在传输BLE通告1004之后的预先确定的时间之后收听UAP消息1006。
电子设备可计算UAP消息1006的传输与下一次UWB轮询1002之间的持续时间。例如，如图10所示，时间(Ti)是第一UAP消息1006a与第一UWB轮询1002a之间的时间间隔。在一些实施方案中，时间间隔可为大约200毫秒。UAP消息1006a可包括时间(Ti)信息。捕获UAP消息1006的接收设备可确定下一次UWB轮询1002b将在接收到UAP消息1006之后的时间间隔Ti1010发生，由此在电子设备和接收设备之间同步时钟。
图10示出了第一UWB轮询1002a和第二UWB轮询1002b之间的三个UAP消息1006b-d。UAP消息1000b-d中的每一者可包括直到第二UWB轮询1002b的时间间隔(例如，Ti+1、Ti+2和Ti+3)。时间间隔(Ti+1、Ti+2和Ti+3)中的每一者将是不同的，因为直到下一次UWB轮询1002b的时间将随着时间进展而减少。在一些情况下，诸如对于UAP消息1006e，在下一次UWB轮询1002b之前没有剩余足够的时间。在这些情况下，UAP消息1006e向后续UWB轮询1002c提供时间。该过程可根据需要重复。
电子设备可与多个移动设备进行测距。UWB轮询1002可以是如图2所示的测距请求201或如图6所示的广播消息610。例如，在测距回合中具有一个电子设备和三个接收设备的情况下，可在某些时隙中指定单独通信(如图6所示)，并且可在这些时隙期间传输UAP消息1006。如果新接收器设备想要加入测距会话，则新接收器设备可确定用于下一次UWB轮询1002b的定时调度。在一些实施方案中，用于一对多的单个广播消息可以是通告信号。信标设备可将提供时间信息的UAP消息1006从信标传输到下一次UWB轮询1002(或广播消息)。在这种情况下，接收UAP消息1006的每个接收设备可使用该信息来确定何时收听UWB轮询1002。UWB轮询1002可提供关于用于测距回合的时隙的信息。然后，每个接收设备将确定该设备处于哪个时隙中并且在响应之前添加单独延迟。
在其他实施方案中，对于每个时隙，对于该特定时隙可以存在不同的BLE通告信号1004和不同的UAP消息1006以同步时隙中的发送设备和接收设备之间的定时。
V.用于电子设备的基于距离的测距技术
图11示出了由一个或多个接收设备执行的通信技术的示例性流程图。方法1100可用于确定其他设备与传输设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)的空间关系。方法1100可由充当接收设备(例如，移动设备)的任何设备执行。
在1102处，技术可包括经由无线协议与电子设备执行测距以确定范围值。范围值可指定电子设备和移动设备之间的距离。在各种实施方案中，电子设备可计算范围值并且将范围值传输到移动设备。另选地，移动设备可计算范围值。第一无线协议可以是有效的低功率协议(例如，蓝牙低功耗)。蓝牙低功耗(BLE)是用于将设备彼此连接的低功率无线技术。BLE在2.4GHz ISM(工业、科学和医疗)频带中操作，并且针对需要消耗较少功率并且可能需要在电池上运行持续数月甚至数年的较长时间段的应用。信息分组可包括传输设备的识别信息。在各种实施方案中，通告分组可指定用于传输信息分组的调度。
在各种实施方案中，测距可包括经由无线协议在第一时间传输测距分组。测距可包括在第二时间从传输设备接收响应消息。测距可包括基于第一时间与第二时间之间的差异来计算移动设备与电子设备之间的范围值。
在各种实施方案中，接收设备可使用通告分组作为用于在传输设备和接收设备之间同步定时的定时信号。接收设备可使用通告分组的信息以确定用于接收一个或多个测距消息的收听窗口。收听窗口可以是在接收到通告分组之后的预选时间。收听窗口可至少部分地基于测距调度。在各种实施方案中，调度可被硬编码在一个或多个接收设备中。在各种实施方案中，调度可被硬编码在传输设备中。
在各种实施方案中，测距交换可包括可用于计算设备之间的初始范围的传输和接收时间戳。在各种实施方案中，可使用多个分组交换来计算初始范围。在初始测距交换之后，过程可包括轮询消息，随后是用于响应的多个时隙。每个响应时隙可包括多个分组交换。可以限定速率(例如，10Hz)传输轮询消息。
在1104处，技术可包括经由无线协议从传输设备接收测距分组。在各种实施方案中，无线协议可以是UWB。测距分组可根据电子设备的传输速率来限定多个响应时隙。测距分组可由移动设备的天线(例如，UWB天线)接收。在各种实施方案中，多个响应时隙时隙可由某个其他带外通信限定。此外，第一测距分组可同步帧的其余部分。帧可包括第一“轮询”测距分组，随后是多个响应时隙。
在1106处，技术可包括至少部分地基于所计算的范围值来选择多个响应时隙中的响应时隙。所选择的响应时隙可对应于比电子设备的传输速率更低的第一速率。第一速率可对应于等于传输速率的速率。较低传输速率可保持移动设备的电池电力。在各种实施方案中，移动设备的响应速率可取决于移动设备与电子设备相距的范围。多个范围值可触发不同响应速率。在各种实施方案中，在第一阈值之外的移动设备可跳过对若干测距请求消息进行响应，从而导致低响应速率，由此节省电池电力。在一些实施方案中，第一阈值可以是3.5米。在一些实施方案中，响应速率可以是1/2Hz。
在各种实施方案中，在第一阈值内但在第二阈值外的移动设备可跳过对一些测距请求消息进行响应，从而导致中等响应速率，由此节省电池电力。在一些实施方案中，第二阈值可以是0.5米。在一些实施方案中，响应速率可以2Hz。
在各种实施方案中，在第二阈值内的移动设备可响应于测距请求消息，由此导致快速响应速率。在一些实施方案中，响应速率可以是10Hz。
在1108处，技术可包括在所选择的响应时隙期间向电子设备传输响应。在各种实施方案中，响应消息可包括移动设备的标识符。响应消息可包括由移动设备计算的范围。在各种实施方案中，测距响应可以是单个分组或简短交换或多个分组。
在各种实施方案中，选择响应时隙可包括将范围值与一个或多个预定阈值进行比较。选择响应时隙可包括基于范围值小于一个或多个预定阈值来选择响应时隙。在各种实施方案中，移动设备可选择仅在一些帧中进行响应。在一些帧中，移动设备可能根本不在任何时隙中进行响应。
在各种实施方案中，移动设备可考虑移动设备的一个或多个属性以确定响应速率。例如，移动设备可考虑移动设备的状态、移动设备的应用程序的状态、移动设备的运动和移动设备的取向。移动设备可在确定响应速率时考虑这些因素中的一者或多者。
在各种实施方案中，技术可包括确定移动设备的状态，其中状态包括唤醒或睡眠中的一者。技术可包括至少部分地基于移动设备的状态来选择多个响应时隙中的响应时隙，所选择的响应时隙对应于比传输速率更低的第一速率。
在各种实施方案中，技术可包括确定移动设备的应用程序的状态，其中状态包括活动或不活动中的一者。技术可包括至少部分地基于移动设备的应用程序的状态来选择多个响应时隙中的响应时隙，所选择的响应时隙对应于比传输速率更低的第一速率。
在各种实施方案中，技术可包括确定移动设备的运动。技术可包括至少部分地基于移动设备的运动低于阈值来选择多个响应时隙中的响应时隙，所选择的响应时隙对应于比传输速率更低的第一速率。在各种实施方案中，技术可包括至少部分地基于移动设备的运动高于阈值来选择多个响应时隙中的响应时隙，所选择的响应时隙对应于增加的传输速率。
在各种实施方案中，技术可包括确定范围值已改变为在新阈值内。技术可包括选择较早的响应时隙以增加测距的速率。
在各种实施方案中，技术可包括确定移动设备相对于电子设备的取向。技术可包括至少部分地基于移动设备的取向指向预定角度范围内来选择多个响应时隙中的响应时隙，所选择的响应时隙对应于比传输速率更低的第一速率。
在各种实施方案中，技术可包括生成电子设备的用户界面。技术可包括至少部分地基于所计算的范围值来显示用户界面。
在各种实施方案中，确定到达角可通过测量天线阵列的单独元件之间的到达时间差(TDOA)来实现。TDOA测量通过测量在天线阵列中的每个元件处的接收相位的差异来进行。可使用第一接收时间、第二接收时间和多个天线的已知物理配置来测量测距信号的TDOA。接收设备可使用多个天线的已知物理配置和各个天线元件的接收时间来确定对于传输设备的到达角。到达角可相对于接收设备的表面和取向来表达。例如，到达角可与接收设备在纵向取向上的顶部相距90度。内部电话陀螺仪可向接收设备通知它是处于纵向取向还是横向(或某个其他)取向。
在各种实施方案中，到达时的相位差可用于计算到达角。通过天线阵列估计射频信号的AOA依赖于当信号到达多个天线元件时检测信号的相位。由于从信号源到单独接收天线的传播距离的差异，每个天线观测到信号的不同相移。例如，如果假设来自发射器A的信号并行传播通过空间，则由两个接收天线ΦA1和ΦA2观察到的相位可被表示为入射角θ和将天线分离的距离d的函数：
Figure BDA0004108426680000231
其中λ是射频信号的波长。因此，仅需要知道天线阵列中的相位差来确定入射角。因此，到达角θ是测量相差和天线分离距离d的函数。然而，上述等式需要天线元件进行的相干相检测以便计算该差异，这意味着天线元件需要在相位和时钟速率两者上完美地同步。为了确保这一点，传统的天线阵列通常建立在单个平台上并且其中多个天线元件连接到相同时钟和振荡器。
在各种实施方案中，技术可包括将到达角与阈值进行比较。在一些实施方案中，接收设备可知道给定位置处的一个或多个传输设备的物理位置。所计算的到达角可与多个阈值中的一者进行比较。阈值可用于确定接收设备是否朝向传输设备或在传输设备的预定阈值内取向。例如，如果传输设备(例如，信标)附接到城市公交车，则接收设备可确定接收设备是否朝向传输设备或在预定阈值(例如，+/-10度)内取向。
基于到达角与阈值的比较，技术可包括检索由传输设备指定的信息。信息可由通告分组或测距信号指定。信息可包括信标的标识。信息可包括到关于传输设备的进一步信息的链接或深度链接。例如，信息可包括到传输设备所附接在的总线的总线调度的链接。信息由通告分组或测距信号指定。
在各种实施方案中，技术可包括根据来自第二传输设备的第二测距信号确定第二到达角。技术可包括通过对测距信号和第二测距信号进行三角测量来确定移动设备的位置。在各种实施方案中，可在位置中使用两个以上传输设备。
应当理解，图11所示的具体步骤提供了根据本公开的各种实施方案的用于被动信标通信技术的特定技术。根据另选的实施方案也可以执行其他步骤序列。例如，本公开的另选实施方案可以按照不同次序执行上文简述的步骤。此外，图11所示的各个步骤可以包括多个子步骤，这些子步骤可以按照适合于各个步骤的各种序列执行。还有，取决于特定应用，可添加或移除附加步骤。本领域的普通技术人员将认识到有很多变型、修改和另选形式。
在各种实施方案中，该电子设备可包括：一个或多个存储器；一个或多个处理器，该一个或多个处理器与该一个或多个存储器通信并被配置为执行存储在该一个或多个存储器中的指令以执行上述技术的操作。
在各种实施方案中，一种存储多个指令的计算机可读介质，该多个指令当由计算设备的一个或多个处理器执行时，致使该一个或多个处理器执行上述技术中的任一者的操作。
图12示出了由一个或多个接收设备执行的通信技术的示例性流程图。方法1200可用于确定其他设备与传输设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)的空间关系。方法1200可由电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)执行。
在1202处，技术可包括经由无线协议与移动设备执行测距以确定范围值。范围值可指定电子设备和移动设备之间的距离。在各种实施方案中，电子设备可计算范围值并且将范围值传输到移动设备。另选地，移动设备可计算范围值并且将范围值传输到电子设备。
在1204处，技术可包括经由无线协议从传输设备传输测距分组。在一些实施方案中，电子设备可经由UWB传输测距分组。测距分组可根据电子设备的传输速率来限定多个响应时隙。测距分组可由电子设备(例如，智能扬声器、智能TV、智能电器等)的天线(例如，UWB天线)传输。
在1206，技术可包括至少部分地基于所计算的范围值来接收对测距分组的响应。响应可由天线接收。响应可包括传输该响应的移动设备的标识符。
在1208处，技术可包括至少部分地基于传输时间和接收时间来计算范围值。在各种实施方案中，可通过首先计算响应的接收时间与请求的传输时间之间的时间差减去处理时间来计算范围值。范围可通过测量时间差乘以光速来确定。范围值可存储在存储器中。在每个测距循环期间，移动设备和电子设备都可计算设备之间的范围值。在各种另选实施方案中，可将范围值发送到移动设备。
应当理解，图12所示的具体步骤提供了根据本公开的各种实施方案的用于被动信标通信技术的特定技术。根据另选的实施方案也可以执行其他步骤序列。例如，本公开的另选实施方案可以按照不同次序执行上文简述的步骤。此外，图12所示的各个步骤可包括多个子步骤，这些子步骤可按照适合于各个步骤的各种序列执行。还有，取决于特定应用，可添加或移除附加步骤。本领域的普通技术人员将认识到有很多变型、修改和另选形式。
在各种实施方案中，该电子设备可包括：一个或多个存储器；一个或多个处理器，该一个或多个处理器与该一个或多个存储器通信并被配置为执行存储在该一个或多个存储器中的指令以执行上述技术的操作。
在各种实施方案中，一种存储多个指令的计算机可读介质，该多个指令当由计算设备的一个或多个处理器执行时，致使该一个或多个处理器执行上述技术中的任一者的操作。
VI.用于执行通信的移动设备
图13是根据本公开的实施方案的可操作以执行测距技术的移动设备1300的部件的框图。移动设备1300包括用于如上所述至少两种不同无线协议的一个或多个天线。第一无线协议(例如，蓝牙)可用于认证和交换测距设置。第二无线协议(例如，UWB)可用于与另一个移动设备执行测距。
如图所示，移动设备1300包括用于执行测距的UWB天线1310。UWB天线1310连接到UWB电路1315，该电路用于分析来自UWB天线1310的检测到的信号。在一些实施方案中，移动设备1300包括三个或更多个UWB天线，例如用于执行三角测量。不同UWB天线可具有不同取向，例如其中两个天线处于一个方向并且第三个天线处于另一个方向。UWB天线的取向可以限定用于测距的视场。作为一个示例，视场可跨越120度。此类规定可允许确定用户正相对于一个或多个其他附近设备向哪个方向指向设备。视场可包括俯仰角、偏航角或滚转角中的任何一者或多者。
UWB电路1315可以与始终接通的处理器(AOP)1330通信，该处理器可以使用来自UWB消息的信息来执行进一步处理。例如，AOP 1330可使用UWB电路1315提供的定时数据执行测距计算。AOP 1330和设备的其他电路可包括专用电路和/或可配置电路，例如经由固件或其他软件。
如图所示，移动设备1300也包括用于与其他设备传送数据的蓝牙(BT)/Wi-Fi天线1320。蓝牙(BT)/Wi-Fi天线1320连接到BT/Wi-Fi电路1325，用于分析来自BT/Wi-Fi天线1320的检测到的信号。例如，BT/Wi-Fi电路1325可解析消息以获得数据(例如，认证标签)，可将该数据发送到AOP 1330上。在一些实施方案中，AOP 1330可使用认证标签来执行认证。因此，AOP 1330可存储或检索要将所接收的标签与之进行比较的认证标签列表，作为认证过程的一部分。在一些具体实施中，此类功能可由BT/Wi-Fi电路1325实现。
在其他实施方案中，UWB电路1315和BT/Wi-Fi电路1325可以另选地或除此之外连接到应用处理器1340，该应用处理器可以执行与AOP1330类似的功能。应用处理器1340通常需要比AOP 1330更多的功率，因此可通过由AOP 1330处理某些功能来节省功率，使得应用处理器1340可保持在睡眠状态，例如断开状态。例如，应用处理器1340可用于使用BT/Wi-Fi来传送音频或视频，而AOP 1330可协调此类内容的传输以及UWB电路1315和BT/Wi-Fi电路1325之间的通信。例如，AOP 1330可以相对于BT通告协调UWB消息的定时。
由AOP 1330进行的协调可具有各种益处。例如，发送设备的第一用户可能希望与另一个用户共享内容，因此与该另一用户的接收设备的测距可能是期望的。然而，如果许多人在同一房间内，则发送设备可能需要在该房间内的多个设备间区分特定设备，并且潜在地确定发送设备正指向哪个设备。此类功能可由AOP 1330提供。此外，不期望唤醒该房间内的每个其他设备的应用处理器，因此其他设备的Apo可执行消息的一些处理并且确定目标地址用于不同设备。
为了执行测距，BT/Wi-Fi电路1325可分析来自另一设备的通告信号，以确定该另一设备想要执行测距，例如，作为用于共享内容的过程的一部分。BT/Wi-Fi电路1325可将该通知传送至AOP 1330，该AOP可将UWB电路1315调度为准备好检测来自另一设备的UWB消息。
对于发起测距的设备，其AOP可执行测距计算。此外，AOP可以监测另一设备之间的距离的变化。例如，AOP 1330能够将该距离与阈值进行比较，并且当该距离超过阈值时提供警报，或者当两个设备变得足够接近时潜在地提供提醒。前者的示例可能是父母期望在孩子(很可能还有孩子的设备)离得太远时收到警示的情形。后者的示例可能是某人期望在与另一设备的用户交谈时提醒其提起某事的情形。由AOP进行的此类监测可减少应用处理器的功率消耗。
VII.示例设备
图14是示例性电子设备1400的框图。设备1400通常包括计算机可读介质1402、控制电路1404、输入/输出(I/O)子系统1406、无线电路1408和包括扬声器1450和麦克风1452的音频电路1410。这些部件可通过一个或多个通信总线或信号线1403而被耦接。设备1400可以是任何便携式电子设备，包括手持计算机、平板电脑、移动电话、膝上型电脑、平板设备、媒体播放器、个人数字助理(PDA)、钥匙链、车钥匙、门禁卡、多功能设备、移动电话、便携式游戏设备、头戴式耳机等，包括这些物品中的两个或更多个物品的组合。
显然，图14所示的架构仅为设备1400的架构的一个实例，并且该设备1400可具有比图示中更多或更少的部件或不同配置的部件。图14中所示的各种部件可以硬件、软件或硬件和软件两者的组合来实现，其包括一个或多个信号处理电路和/或专用集成电路。
无线电路1408用于通过无线链路或网络来向一个或多个其他设备的常规电路(诸如，天线系统、射频(RF)收发器、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、数字信号处理器、CODEC芯片组、存储器等)发送和接收信息。无线电路1408可使用各种协议，例如本文所述的协议。在各种实施方案中，无线电路1408能够使用一种或多种通信协议与其他设备建立并保持通信，该一种或多种通信协议包括时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)、增强型数据GSM环境(EDGE)、宽带码分多址(W-CDMA)、长期演进(LTE)、高级长期演进(LTE)、Wi-Fi(诸如电气和电子工程师学会(IEEE)802.11a、IEEE 802.11b、IEEE802.11g和/或IEEE 802.11n)、蓝牙、Wi-MAX、互联网协议语音技术(VoIP)、近场通信协议(NFC)、用于电子邮件、即时消息和/或短消息服务(SMS)的协议，或任何其他合适的通信协议，包括到本文档的提交日期为止尚未开发出来的通信协议。
无线电路1408经由外围设备接口1416耦接到控制电路1404。外围设备接口1416可包括用于建立并保持外围设备和处理系统之间的通信的常规部件。通过无线电路1408所接收的语音信息和数据信息(例如，在语音识别或语音命令应用中)经由外围设备接口1416而被发送到一个或多个处理器1418。一个或多个处理器1418可被配置为处理被存储在介质1402上的一个或多个应用程序1434的各种数据格式。
外围设备接口1416将设备1400的输入外围设备和输出外围设备耦接到一个或多个处理器1418和计算机可读介质1402。一个或多个处理器1418经由控制器1420来与计算机可读介质1402进行通信。计算机可读介质1402可为能够存储代码和/或数据以供一个或多个处理器1418使用的任何设备或介质。计算机可读介质1402可包括存储器分级结构，包括高速缓存、主存储器和辅助存储器。可使用RAM(例如，标准随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、双倍数据随机存取存储器(DDRAM))、只读存储器(ROM)、闪存、磁存储设备和/或光学存储设备(诸如，磁盘驱动器、磁带、CD(光盘)和DVD(数字视频光盘))的任何组合来实现存储器分级结构。在一些实施方案中，外围设备接口1416、一个或多个处理器1418和控制器1420可在单个芯片诸如控制电路1404上实现。在一些其他示例中，它们可以在独立的芯片上实现。
处理器1418可包括执行一个或多个处理功能，诸如数学操作、逻辑操作、数据操纵操作、数据传输操作、控制用户输入的接收、控制信息向用户的输出等的硬件和/或软件元件。处理器1418可体现为一个或多个硬件处理器、微处理器、微控制器；现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等。
设备1400可包括存储和处理电路诸如控制电路1404。控制电路1404可包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等等。控制电路1404中的处理电路可用于控制设备1400的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路等。
控制电路1404可用于运行设备1400上的软件，诸如互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部装备交互，控制电路1404可用在实现通信协议。可使用控制电路1404来实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网协议(例如，IEEE 802.11协议——有时被称为
Figure BDA0004108426680000291
)、用于其他短程无线通信链路的协议，诸如/>
Figure BDA0004108426680000292
协议、蜂窝电话协议、多输入和多输出(MIMO)协议、天线分集协议、卫星导航系统协议、毫米波通信协议、IEEE802.15.4超宽带通信协议等。
设备1400可包括输入-输出子系统1406。输入-输出子系统1406可包括输入-输出设备。输入-输出设备可用于允许将数据供应至设备1400以及将数据从设备1400提供至外部设备。输入-输出设备可包括用户接口设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备可包括一个或多个显示器(例如，触摸屏或不具有触摸传感器能力的显示器)、一个或多个图像传感器1444(例如，数字图像传感器)、运动传感器和扬声器1450。输入-输出设备还可包括按钮、操纵杆、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风1452、触觉元件诸如振动器和致动器、状态指示器、光源、音频插孔和其他音频端口部件，数字数据端口设备、光传感器、电容传感器、接近传感器(例如，电容式接近传感器和/或红外接近传感器)、磁传感器以及其他传感器和输入-输出部件。
设备1400也可包括用于为各种硬件部件供电的电力系统1442。电力系统1442可包括电力管理系统、一个或多个电源(例如，电池、交流电(AC))、再充电系统、电力故障检测电路、功率变换器或逆变器、电源状态指示符(例如，发光二极管(LED))、以及通常与移动设备中的电力的生成、管理和分配相关联的任何其他部件。
在一些实施方案中，设备1400包括图像传感器1444(例如，相机)。在一些实施方案中，设备1400包括传感器1446。传感器可以包括加速度计、指南针、陀螺仪、压力传感器、音频传感器、光传感器、气压计等。传感器1446可用于感测位置方面，诸如位置的听觉标记或光标记。
在一些实施方案中，设备1400可包括有时被称为GPS单元1448的GPS接收器。移动设备可使用卫星导航系统诸如全球定位系统(GPS)来获得定位信息、定时信息、高度、或其他导航信息。在操作期间，GPS单元可接收来自绕地球飞行的GPS卫星的信号。GPS单元对信号进行分析，以对传输时间和距离进行估计。GPS单元可确定移动设备的当前定位(当前位置)。基于这些估计，移动设备可确定位置方位、高度、和/或当前速度。位置方位可为地理坐标，诸如纬度信息和经度信息。
一个或多个处理器1418运行被存储在介质1402中的各种软件部件以执行设备1400的各种功能。在一些实施方案中，软件部件包括操作系统1422、通信模块1424(或指令集)、位置模块1426(或指令集)、用作本文所述测距操作一部分的测距模块1428，以及其他应用程序1434(或指令集)。
操作系统1422可以是任何合适的操作系统，包括iOS、Mac OS、Darwin、Quatros实时操作系统(RTXC)、LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS或嵌入式操作系统诸如VxWorks。操作系统可包括用于控制和管理一般系统任务(例如，存储器管理、存储设备控制、电力管理等)的各种程序、指令集、软件部件、和/或驱动器，并且促进各种硬件和软件部件之间的通信。
通信模块1424促进通过一个或多个外部端口1436或经由无线电路1408来与其他设备进行通信，并且包括用于处理从无线电路1408和/或外部端口1436所接收的数据的各种软件部件。外部端口1436(例如，通用串行总线(USB)、火线、闪电连接器、60引脚连接器等)适用于直接地或通过网络(例如，互联网、无线局域网(LAN)等)间接地耦接至其他设备。
位置/运动模块1426可帮助确定设备1400的当前位置(例如，坐标或其他地理位置标识符)和运动。现代定位系统包括基于卫星的定位系统，诸如全球定位系统(GPS)、基于“小区ID”的蜂窝网络定位、和基于Wi-Fi网络的Wi-Fi定位技术。GPS还依赖于多个卫星的可见度来确定位置估计，其在室内或在“城市峡谷”中可能是不可见的(或具有微弱信号)。在一些实施方案中，位置/运动模块1426从GPS单元1448接收数据并分析信号以确定移动设备的当前位置。在一些实施方案中，位置/运动模块1426可使用Wi-Fi或蜂窝位置技术来确定当前位置。例如，可使用对附近小区地点和/或Wi-Fi接入点的了解及对它们的位置的了解来估计移动设备的位置。识别Wi-Fi或蜂窝式发射器的信息被接收在无线电路1408处并传送至位置/运动模块1426。在一些实施方案中，位置模块接收一个或多个发射器ID。在一些实施方案中，可以将发射器ID的序列与参考数据库(例如，小区ID数据库、Wi-Fi参考数据库)进行比较，该参考数据库将发射器ID映射或关联至对应发射器的位置坐标，并基于对应发射器的位置坐标来计算设备1400的估计位置坐标。不论使用何种特定定位技术，位置/运动模块1426均接收能够从其中得出位置方位的信息，解译该信息，并返回位置信息，诸如地理坐标、纬度/经度、或其他位置方位数据。
测距模块1428可向/从例如连接到无线电路1408的天线发送/接收测距消息。这些消息可用于各种目的，例如用于识别设备的发送天线，确定消息的时间戳以确定移动设备1400与另一设备的距离。测距模块1428可存在于该设备的各种处理器上，例如始终接通的处理器(AOP)、UWB芯片和/或应用处理器。例如，测距模块1428的部件可在AOP上确定距离，并且测距模块的另一个部件可与共享模块交互，例如以在屏幕上显示另一设备的位置以便用户选择另一设备来共享数据项。测距模块1428还可与提醒模块交互，该提醒模块可基于与另一移动设备的距离来提供警报。
电介质填充开口诸如塑料填充开口可形成在外壳的金属部分诸如金属侧壁结构中(例如，用作天线窗口和/或用作将天线的部分彼此分开的间隙)。
天线可被安装在外壳中。如果需要，一些天线(例如，可实现波束转向的天线阵列等)可安装在设备1400的电介质部分(例如，显示器覆盖层的部分、外壳的金属外壳侧壁部分中的塑料天线窗口的部分等)下方。利用一个例示性配置，设备1400的背面的一部分或全部可由电介质形成。例如，外壳的后壁可由玻璃塑料、陶瓷、其他电介质形成。在这种类型的布置中，天线可安装在设备1400的内部内，位于允许天线通过设备1400的后壁(并且如果需要，通过外壳中的任选的电介质侧壁部分)发射和接收天线信号的位置。天线还可由外壳中的金属侧壁结构形成并且可位于设备1400的外围部分中。
为了避免当外部物体诸如人的手或用户的其他身体部分阻挡一个或多个天线时中断通信，天线可以被安装在外壳中的多个位置处。诸如接近传感器数据的传感器数据、实时天线阻抗测量、诸如接收信号强度信息的信号质量测量以及其他数据可用于确定一个或多个天线何时由于外壳的定向、用户的手或其他外部物体的阻挡或其他环境因素而正受到不利影响。设备1400然后可以切换一个或多个替换天线来代替正受到不利影响的天线。
天线可安装在外壳的拐角处、沿外壳的外围边缘、在外壳的后部、在用于覆盖和保护设备1400的前部的显示器的显示器覆盖层(例如，玻璃覆盖层、蓝宝石覆盖层、塑料覆盖层、其他电介质覆盖层结构等)下方、外壳的背面或外壳的边缘上的电介质窗口下方、外壳的电介质后壁下方或设备1400中的其他地方。例如，天线可安装在设备1400的一个或两个端部处(例如，沿外壳的上边缘和下边缘、在外壳的拐角处等)。
设备1400中的天线可包括蜂窝电话天线、无线局域网天线(例如，2.4GHz和5GHz下的
Figure BDA0004108426680000321
天线以及其他合适的无线局域网天线)、卫星导航系统信号和近场通信天线。天线还可包括支持IEEE 802.15.4超宽带通信协议的天线和/或用于处理毫米波通信的天线。例如，天线可包括两个或更多个超宽带频率天线和/或毫米波相控天线阵列。毫米波通信(其有时被称为极高频(EHF)通信)涉及60GHz或约10GHz和400GHz之间的其他频率下的信号。
设备1400中的无线电路可支持使用IEEE 802.15.4超宽带协议的通信。在IEEE802.15.4系统中，一对设备可交换无线时间戳消息。可分析消息中的时间戳以确定消息的飞行时间，并由此确定设备之间的距离(范围)。
图像传感器1444可包括一个或多个可见数字图像传感器(可见光相机)和/或一个或多个红外数字图像传感器(红外光相机)。如果需要，图像传感器1444可用于测量距离。例如，红外飞行时间图像传感器可用于测量红外光脉冲从设备1400附近的物体反射回来所花费的时间，这继而可用于确定到那些物体的距离。可见成像系统诸如设备1400中的前向相机和/或后向相机也可用于确定环境中物体的位置。例如，控制电路1404可使用图像传感器1444来执行同时定位和标测(SLAM)。SLAM是指使用图像来确定物体在环境中的位置同时还构建成像环境的表示的过程。视觉SLAM技术包括检测和跟踪图像中的某些特征，诸如边缘、纹理、房间拐角、窗拐角、门拐角、面部、人行道边缘、街道边缘、建筑物边缘、树干和其他突出特征部。控制电路1404可完全依赖于图像传感器1444来执行同时定位和标测，或者控制电路1404可合成具有来自一个或多个距离传感器(例如，基于光的接近传感器)的范围数据的图像数据。如果需要，控制电路1404可使用显示器来显示标测环境的视觉表示。
输入-输出设备可包括运动传感器电路1446。运动传感器电路1446可包括一个或多个加速度计(例如，测量沿一个、两个或三个轴的加速度的加速度计)、陀螺仪、气压计、磁传感器(例如，罗盘)、图像传感器(例如，图像传感器1444)和其他传感器结构。例如，传感器1446可包括一个或多个微机电系统(MEMS)传感器(例如，加速度计、陀螺仪、麦克风、力传感器、压力传感器、电容传感器、或使用微机电系统技术形成的任何其他合适类型的传感器)。
控制电路1404可用于存储和处理运动传感器数据。如果需要，形成运动传感器电路的运动传感器、处理电路和存储装置可形成片上系统集成电路的一部分(作为示例)。
输入-输出设备可包括移动生成电路。移动生成电路可从控制电路1404接收控制信号。移动生成电路可包括机电致动器电路，该机电致动器电路在被驱动时在一个或多个方向上移动设备1400。例如，移动生成电路可横向移动设备1400和/或可围绕一个或多个旋转轴线旋转设备1400。移动生成电路可例如包括在设备1400的一个或多个位置处形成的一个或多个致动器。当由运动控制信号驱动时，致动器可移动(例如，振动、脉动、倾斜、推动、拉动、旋转等)以使设备1400在一个或多个方向上移动或旋转。移动可以是轻微的(例如，对于设备1400的用户而言不明显或几乎不明显)，或者移动可以是大幅的。致动器可基于一个或多个振动器、马达、螺线管、压电致动器、扬声器线圈或能够机械地(物理地)移动设备1400的任何其他所需设备。
移动生成电路中的一部分或全部诸如致动器可用于执行与设备1400的旋转无关的操作。例如，致动器可包括被致动以向设备1400的用户发出触觉警报或通知的振动器。此类警报可包括例如识别设备1400已接收到文本消息的接收到的文本消息警报、接收到的电话呼叫警报、接收到的电子邮件警报、闹钟通知警报、日历通知警报或任何其他期望的通知。通过使致动器致动，设备1400可向用户通知任何期望的设备状况。
运动传感器电路可感测由移动生成电路生成的设备1400的运动。如果需要，运动传感器电路可向移动生成电路提供与设备1400的所感测到的运动相关联的反馈信号。移动生成电路可使用反馈信号来控制移动生成电路的致动。
控制电路1404可使用运动传感器电路和/或移动生成电路来确定由设备1400从另一电子设备接收的无线信号的到达角。例如，控制电路1404可使用移动生成电路将设备1400从一个位置移动到另一个位置。运动传感器电路可用于当设备1400在不同位置之间移动时跟踪设备的移动。在每个位置处，控制电路1404可从另一电子设备接收无线信号。控制电路1404可处理所接收的无线信号以及来自运动传感器电路的运动数据以更准确地确定另一电子设备的位置。然而，运动生成电路的使用仅是例示性的。如果需要，运动传感器电路可跟踪不是由运动生成电路引起的设备1400的移动。这可包括用户对设备1400的自然、无提示的移动和/或在提示用户(通过显示器、音频电路1410、设备1400中的触觉输出设备、或任何其他合适的输出设备)以特定方式移动设备1400之后用户对设备1400的移动。
可包括在输入-输出设备中的其他传感器包括用于采集关于环境光水平的信息的环境光传感器、接近传感器部件(例如，基于光的接近传感器、电容式接近传感器和/或基于其他结构的接近传感器)、深度传感器(例如，在网格中发射光束、随机点阵列或其他图案并且具有基于在目标物体上产生的所得光点生成深度图的图像传感器的结构光深度传感器)；使用一对立体图像传感器、LIDAR(光检测和测距)传感器、雷达传感器和其他合适的传感器采集三维深度信息的传感器。
输入-输出电路可包括用于与外部装置进行无线通信的无线通信电路。无线通信电路可包括由一个或多个集成电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源射频(RF)部件、一个或多个天线、传输线和用于处理RF无线信号的其他电路形成的RF收发器电路。也可使用光(例如，使用红外通信)来发送无线信号。
无线通信电路1408可包括用于处理各种射频通信频带的射频收发器电路。例如，电路1408可包括收发器电路。
收发器电路可以是无线局域网收发器电路。收发器电路可针对
Figure BDA0004108426680000351
(IEEE802.11)通信处理2.4GHz和5GHz频带并且可处理2.4GHz/>
Figure BDA0004108426680000352
通信频带。
电路可使用蜂窝电话收发器电路来处理频率范围内的无线通信，诸如700MHz至960MHz的通信频带、1710MHz至2170MHz的频带、2300MHz至2700MHz的频带、介于700MHz和2700MHz之间的其他频带、更高频带诸如LTE频带42和43(3.4GHz-3.6GHz)或其他蜂窝电话通信频带。电路可处理语音数据和非语音数据。
毫米波收发器电路(有时称为极高频收发器电路)可支持极高频率(例如，毫米波频率，诸如10GHz至400GHz的极高频率或其他毫米波频率)下的通信。例如，电路可支持60GHz下的IEEE 802.11ad通信。电路可由一个或多个集成电路(例如，安装在系统级封装设备中的公共印刷电路上的多个集成电路、安装在不同基板上的一个或多个集成电路等)形成。
超宽带收发器电路可支持使用IEEE 802.15.4协议和/或其他无线通信协议的通信。超宽带无线信号可通过大于500MHz的带宽或超过辐射的中心频率的20％的带宽来表征。基带中较低频率的存在可允许超宽带信号穿透物体诸如墙壁。收发器电路可在2.4GHz频带、6.5GHz频带、8GHz频带和/或其他合适的频率下操作。
无线通信电路可包括卫星导航系统电路，诸如全球定位系统(GPS)接收器电路，其用于接收1575MHz下的GPS信号或用于处理其他卫星定位数据(例如，1609MHz下的全球导航卫星系统(GLONASS)信号)。从围绕地球轨道运行的一组卫星接收用于接收器的卫星导航系统信号。
在卫星导航系统链路、蜂窝电话链路和其他远程链路中，无线信号通常用于在几千英尺或英里范围内传送数据。在2.4Ghz和5GHz下的
Figure BDA0004108426680000361
和/>
Figure BDA0004108426680000362
链路以及其他近程无线链路中，无线信号通常用于在几十或几百英尺范围内输送数据。极高频(EHF)无线收发器电路可在这些短距离内通过视距路径传送在发射器和接收器之间行进的信号。为了增强毫米波通信的信号接收，可使用相控天线阵列和波束控制技术(例如，调节阵列中每个天线的天线信号相位和/或幅值以执行波束控制的方案)。由于设备1400的操作环境能够切换成不使用并且在它们的位置使用性能更高的天线，天线分集方案也可用于确保天线已经开始被阻挡或以其他方式降解。
如果需要，无线通信电路可包括用于其他短程和远程无线链路的电路。例如，无线通信电路36可包括用于接收电视和无线电信号的电路、寻呼系统收发器、近场通信(NFC)电路等。
设备1400上的该一个或多个应用程序1434可包括安装在设备1400上的任何应用程序，包括但不限于浏览器、通讯录、联系人列表、电子邮件、即时消息、社交网络、文字处理、键盘仿真、桌面小程序、支持JAVA的应用程序、加密、数字版权管理、语音识别、语音复制、(回放存储在一个或多个文件诸如MP3或高级音频编解码器(AAC)文件中的录制音乐的)音乐播放器，等等。
可存在其他模块或指令集(未示出)，诸如图形模块、时间模块等。例如图形模块可以包括用于在显示器表面上对图形对象(包括但不限于文本、网页、图标、数字图像、动画等)进行呈现、动画显示和显示的各种常规软件组件。在另一个示例中，定时器模块可为软件定时器。也可在硬件中实现定时器模块。时间模块可针对任意数量的事件来维持各种定时器。
I/O子系统1406可被耦接到可为触敏显示器的显示系统(未示出)。显示器在图形用户界面(GUI)中向用户显示视觉输出。视觉输出可包括文本、图形、视频、以及它们的任何组合。视觉输出中的一些或所有视觉输出可对应于用户界面对象。尽管显示器可使用LED(发光二极管)技术、LCD(液晶显示器)技术或LPD(发光聚合物显示器)技术，但在其他实施方案中可使用其他显示技术。
在一些实施方案中，I/O子系统1406可包括显示器和用户输入设备诸如键盘、鼠标和/或触控板。在一些实施方案中，I/O子系统1406可包括触敏显示器。触敏显示器还可以至少部分地基于触觉和/或触感接触来接受来自用户的输入。在一些实施方案中，触敏显示器形成用于接受用户输入的触敏表面。触敏显示器/表面(连同计算机可读介质1402中的任何相关联的模块和/或指令集)检测触敏显示器上的接触(和接触的任何移动或释放)，并且将所检测到的接触转换为与用户界面对象的交互，诸如在接触发生时被显示在触摸屏上的一个或多个软键。在一些实施方案中，触敏显示器和用户之间的接触点对应于用户的一个或多个手指。用户可使用诸如触笔、笔、手指等任何合适的物体或附属件接触触敏显示器。触敏显示器表面可使用任何合适的触敏技术来检测接触及其任何移动或释放，这些技术包括电容式技术、电阻式技术、红外技术和表面声波技术、以及其他接近传感器阵列或其他元件，用于确定与触敏显示器的一个或多个接触点。
此外，I/O子系统1406还可以被耦接到一个或多个其他物理控制设备(未示出)，诸如按钮、按键、开关、摇杆按钮、拨号盘、滑动开关、操作杆、LED等，用于控制或执行各种功能，诸如功率控制、扬声器音量控制、电话铃声响度、键盘输入、滚动、保持、菜单、锁屏、清除和结束通信等。在一些实施方案中，除了触摸屏之外，设备1400可包括用于激活或去激活特定功能的触控板(未示出)。在一些实施方案中，触摸板是设备1400的触敏区域，与触摸屏不同，该触敏区域不显示视觉输出。触控板可为与触敏显示器分开的触敏表面、或者为由该触敏显示器形成的触敏表面的延伸部。
在一些实施方案中，可使用在用户的设备上执行的应用来执行本文描述的一些或全部操作。电路、逻辑模块、处理器和/或其他部件可被配置为执行本文描述的各种操作。本领域的技术人员应当理解，根据具体实施，可通过特定部件的设计、设置、互连、和/或编程来完成此类配置，并且再次根据具体实施，所配置的部件可针对不同操作为可重新配置的或不是可重新配置的。例如，可通过提供适当的可执行代码来配置可编程处理器；可通过适当地连接逻辑门和其他电路元件来配置专用逻辑电路；等等。
在本专利申请中所描述的任何软件组件或功能可被实现为由处理器执行的软件代码，该处理器使用任何合适的计算机语言，诸如例如Java、C、C++、C#、Objective-C、Swift、或使用例如常规的或面向对象的技术的脚本语言诸如Perl或Python。软件代码可作为一系列指令或命令而被存储在计算机可读介质上，以实现存储和/或传输。适当的非暂态计算机可读介质可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁介质(诸如硬盘驱动器或软盘)、或光学介质(诸如光盘(CD)或DVD(数字多用盘))、闪存存储器等。计算机可读介质可为此类存储设备或传输设备的任何组合。
可在各种计算机可读存储介质上对结合本公开的各种特征的计算机程序进行编码；适当介质包括磁盘或磁带、光学存储介质，诸如光盘(CD)或DVD(数字多用盘)、闪存存储器等。编码有程序代码的计算机可读存储介质可与兼容设备一起被封装或从其他设备单独被提供。此外，可经由符合多种协议的有线光学和/或无线网络(包括互联网)来编码和传输程序代码，从而允许例如经由互联网下载进行分发。任何此类计算机可读介质可驻留在或位于单个计算机产品(例如，固态驱动器、硬盘驱动器、CD或整个计算机系统)内，并且可存在于或位于系统或网络内的不同计算机产品内。计算机系统可包括监视器、打印机或用于将本文所提及的任何结果提供给用户的其他合适的显示器。
如上所述，本发明技术的一个方面是采集、共享和使用数据，包括认证标签和从其导出该标签的数据。本公开预期，在一些实例中，这些所采集的数据可包括唯一地识别或可用于联系或定位特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于定位的数据、电话号码、电子邮件地址、twitter ID、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如，生命信号测量、药物信息、锻炼信息)、出生日期、或任何其他识别信息或个人信息。
本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。例如，个人信息数据可用于认证另一个设备且反之亦然，以控制可执行哪些设备测距操作。此外，本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如，健康和健身数据可被共享以向用户的总体健康状况提供见解，或者可用作使用技术来追求健康目标的个人的积极反馈。
本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地，此类实体应当实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问，并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收集用于实体的合法且合理的用途，并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外，应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。此外，此类实体应考虑采取任何必要步骤，保卫和保障对此类个人信息数据的访问，并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外，这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。另外，应当调整政策和实践，以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据，并适用于包括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如，在美国，对某些健康数据的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖，诸如健康保险流通和责任法案(HIPAA)；而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。因此，在每个国家应保持不同的个人数据类型的不同的隐私实践。
不管前述情况如何，本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件，以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如，就共享内容和执行测距而言，本发明技术可被配置为在注册服务期间或之后任何时候允许用户选择“选择加入”或“选择退出”参与对个人信息数据的收集。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开还设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如，可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被访问，然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。
此外，本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据，通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外，并且当适用时，包括在某些健康相关应用程序中，数据去标识可用于保护用户的隐私。可在适当时通过移除特定标识符(例如，出生日期等)、控制所存储数据的量或特异性(例如，在城市级别而不是在地址级别收集位置数据)、控制数据如何被存储(例如，在用户之间聚合数据)、和/或其他方法来促进去标识。
因此，虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个各种所公开的实施方案，但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此类个人信息数据的情况下被实现。即，本发明技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。
尽管已相对于具体实施方案描述了本公开，但应当理解，本公开旨在覆盖以下权利要求书范围内的所有修改形式和等同形式。
出于所有目的，本文提及的所有专利、专利申请、公开和说明书均以全文引用方式并入本文。不承认任何文献为现有技术。
相应地，说明书和附图应被视为具有例示性的而非限制性的意义。然而，显而易见的是，在不脱离权利要求中阐述的本公开的更广泛的实质和范围的情况下，可对其进行各种修改和改变。
其他变型形式在本公开的实质内。因此，尽管所公开的技术容易受到各种修改和另选构造的影响，但是其某些例示的实施方案在附图中示出并且已经在上面详细描述。然而，应当理解，并不旨在将本公开限制于所公开的特定形式，相反，其目的在于覆盖落入由所附权利要求所限定的本公开的实质和范围内的所有修改、另选构造和等同形式。
在描述所公开的实施方案的上下文中(特别是在下面的权利要求书的上下文中)使用术语“一”和“一个”和“该”以及类似的指示词将被解释为覆盖单数和复数，除非另有说明或与上下文明显矛盾。除非另有说明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意思为“包括但不限于”)。术语“连接”被解释为即使有干预的东西，也被部分或全部地包含在内、附接或接合在一起。短语“基于”应当被理解为开放式的，并且不以任何方式进行限制，并且旨在在适当的情况下被解释或以其他方式理解为“至少部分地基于”。除非本文另有说明，否则本文中对数值范围的叙述仅仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简单方法，并且每个单独的值被并入说明书中，如同在本文中单独引用。本文描述的所有方法能够以任何合适的顺序执行，除非本文另有说明或以其他方式与上下文明显矛盾。除非另有声明，否则本文提供的所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅仅旨在更好地说明本公开的实施方案，并且不会限制本公开的范围。说明书中的任何语言都不应被解释为指示任何未声明的元素对于本公开的实践是必不可少的。除非明确地做出相反指示，否则对“或”的使用旨在表示“包容性或”而不是“排他性或”。提及“第一”部件并不一定要求提供第二部件。此外，除非明确表述，否则提及“第一”部件或“第二”部件不会将所提及的部件限制到特定位置。术语“基于”意在表示“至少部分地基于”。
除非另外特别说明，否则析取语言诸如短语“X、Y或Z中的至少一者”在上下文中被理解为通常用于呈现项目、术语等，其可以是X、Y或Z，或它们的任何组合(例如，X、Y和/或Z)。因此，此类析取语言通常不旨在并且不应该暗示某些实施方案要求X中的至少一个、Y中的至少一个或者Z中的至少一个均各自存在。另外，除非另外特别说明，否则诸如短语“X，Y和Z中的至少一者”的联合语言也应理解为意指X、Y、Z或它们的任何组合，包括“X、Y和/或Z”。
本文描述了本公开的优选实施方案，包括发明人已知的用于执行本公开的最佳模式。在阅读前面的描述之后，那些优选实施方案的变型形式对于本领域的普通技术人员来说可变得显而易见。发明人期望技术人员适当地采用此类变型形式，并且发明人旨在以不同于本文具体描述的方式来实践本公开。因此，如适用法律所允许的，本公开包括所附权利要求中记载的主题的所有修改和等同形式。此外，除非在本文中另外指出或者明显与上下文矛盾，否则本公开包含上述元素的所有可能变型形式的任何组合。
本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，均据此以引用方式并入本文，正如每篇参考文献被单独且具体地指示为以引用方式并入并且在本文全文阐述。

Claims (20)

1.一种由移动设备与电子设备进行测距的方法，所述方法包括由所述移动设备执行：
经由无线协议与所述电子设备执行测距以确定范围值，其中所述范围值指定所述电子设备和所述移动设备之间的距离；
经由所述无线协议从所述电子设备接收测距分组，所述测距分组根据所述电子设备的传输速率限定多个响应时隙；
基于所述范围值来选择所述多个响应时隙中的响应时隙，所选择的响应时隙对应于等于或低于所述传输速率的第一速率；以及
在所选择的响应时隙期间向所述电子设备传输测距响应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述测距包括：
经由无线协议在第一时间传输测距分组；
在第二时间从所述电子设备接收响应消息；以及
基于所述第一时间与所述第二时间之间的差异来计算所述移动设备与所述电子设备之间的范围值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择所述响应时隙包括：
将所述范围值与一个或多个预定阈值进行比较；以及
基于所述范围值小于所述一个或多个预定阈值来选择所述响应时隙。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述范围值已经改变到新阈值内，以及
选择较早的响应时隙以增加测距的速率。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述移动设备的状态，其中所述状态包括唤醒或睡眠中的一者；以及
至少部分地基于所述移动设备的所述状态来选择所述多个响应时隙中的所述响应时隙，所选择的响应时隙对应于比所述电子设备的所述传输速率更低的第一速率。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述移动设备的应用程序的状态，其中所述状态包括活动或不活动中的一者；以及
至少部分地基于所述移动设备的所述应用程序的所述状态来选择所述多个响应时隙中的所述响应时隙，所选择的响应时隙对应于比所述电子设备的所述传输速率更低的第一速率。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述移动设备的运动；以及
至少部分地基于所述移动设备的所述运动低于阈值来选择所述多个响应时隙中的所述响应时隙，所选择的响应时隙对应于比所述电子设备的所述传输速率更低的第一速率。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述移动设备相对于所述电子设备的取向；以及
至少部分地基于所述移动设备的所述取向指向预定角度范围内来选择所述多个响应时隙中的所述响应时隙，所选择的响应时隙对应于比所述电子设备的所述传输速率更低的第一速率。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
为所述电子设备生成用户界面；以及
基于所述范围值来显示所述用户界面。
10.一种移动设备，所述移动设备包括：
处理器；和
耦接至所述处理器的存储器，所述存储器存储指令，所述指令当由所述处理器执行时使得所述移动设备执行操作，所述操作包括：
经由无线协议与电子设备执行测距以确定范围值，其中所述范围值指定所述电子设备和所述移动设备之间的距离；
经由所述无线协议从所述电子设备接收测距分组，所述测距分组根据所述电子设备的传输速率限定多个响应时隙；
至少部分地基于所述范围值来选择所述多个响应时隙中的响应时隙，所选择的响应时隙对应于比所述传输速率更低的第一速率；以及
在所选择的响应时隙期间传输第二响应。
11.根据权利要求10所述的移动设备，其中所述选择所述响应时隙包括：
将所述范围值与一个或多个预定阈值进行比较；以及
基于所述范围值小于所述一个或多个预定阈值来选择所述响应时隙。
12.根据权利要求10所述的移动设备，还包括：
确定所述范围值已经改变到新阈值内，以及
选择较早的响应时隙以增加测距的速率。
13.根据权利要求10所述的移动设备，其中所述测距包括：
经由无线协议在第一时间传输测距分组；
在第二时间从所述电子设备接收响应消息；以及
基于所述第一时间与所述第二时间之间的差异来计算所述移动设备与所述电子设备之间的范围值。
14.根据权利要求10所述的移动设备，其中所述操作还包括：
确定所述移动设备的状态，其中所述状态包括唤醒或睡眠中的一者；以及
至少部分地基于所述移动设备的所述状态来选择所述多个响应时隙中的所述响应时隙，所选择的响应时隙对应于比所述电子设备的所述传输速率更低的第一速率。
15.根据权利要求10所述的移动设备，其中所述操作还包括：
确定所述移动设备的应用程序的状态，其中所述状态包括活动或不活动中的一者；以及
至少部分地基于所述移动设备的所述应用程序的所述状态来选择所述多个响应时隙中的所述响应时隙，所选择的响应时隙对应于比所述电子设备的所述传输速率更低的第一速率。
16.根据权利要求10所述的移动设备，其中所述操作还包括：
确定所述移动设备的运动；以及
至少部分地基于所述移动设备的所述运动低于阈值来选择所述多个响应时隙中的所述响应时隙，所选择的响应时隙对应于比所述电子设备的所述传输速率更低的第一速率。
17.根据权利要求10所述的移动设备，其中所述操作还包括：
确定所述移动设备相对于所述电子设备的取向；以及
至少部分地基于所述移动设备的所述取向指向预定角度范围内来选择所述多个响应时隙中的所述响应时隙，所选择的响应时隙对应于比所述电子设备的所述传输速率更低的第一速率。
18.一种由移动设备与电子设备进行测距的方法，所述方法包括由所述移动设备执行：
与所述电子设备执行初始测距以确定范围值，其中所述范围值指定所述电子设备和所述移动设备之间的距离；
基于所述距离确定来自一组频率的第一频率，所述第一频率用于与所述电子设备执行后续测距；以及
以所述第一频率向所述电子设备发送测距消息。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述确定所述第一频率至少部分地基于所述移动设备的状态。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述确定所述第一频率至少部分地基于所述移动设备的应用程序的状态。
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