用于使用無(wú)線(xiàn)電信號(hào)參數(shù)定位移動(dòng)無(wú)線(xiàn)裝置的設(shè)備和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于使用無(wú)線(xiàn)電信號(hào)參數(shù)定位移動(dòng)無(wú)線(xiàn)裝置的設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年I月6日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列N0.61/923，857的權(quán)益，該臨時(shí)申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容全文在此以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案涉及一種用于基于無(wú)線(xiàn)電信號(hào)參數(shù)確定兩個(gè)無(wú)線(xiàn)裝置之間的距離的設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]移動(dòng)裝置經(jīng)常配置成用無(wú)線(xiàn)方式與其它附近的媒體裝置交換數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，手機(jī)可以無(wú)線(xiàn)方式連接到耳機(jī)，或膝上型計(jì)算機(jī)可以無(wú)線(xiàn)方式連接到打印機(jī)。另外，手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)可以無(wú)線(xiàn)方式連接到揚(yáng)聲器用于串流音樂(lè)。舉例來(lái)說(shuō)，由JBL制造的OnBeatXtreme?揚(yáng)聲器對(duì)接站是可以無(wú)線(xiàn)方式連接到移動(dòng)裝置的此揚(yáng)聲器的實(shí)施例。室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無(wú)線(xiàn)裝置之間的通信可經(jīng)協(xié)調(diào)，尤其當(dāng)網(wǎng)絡(luò)包含相同類(lèi)型的裝置(例如，兩個(gè)或兩個(gè)以上無(wú)線(xiàn)揚(yáng)聲器)中的一者以上時(shí)。此協(xié)調(diào)將由移動(dòng)裝置相對(duì)于媒體裝置的位置的準(zhǔn)確確定來(lái)輔助。
[0005]存在用于使用無(wú)線(xiàn)信號(hào)確定移動(dòng)裝置的位置的若干不同現(xiàn)有方法。舉例來(lái)說(shuō)，許多移動(dòng)裝置(例如，手機(jī)、平板計(jì)算機(jī))配置成使用全球定位技術(shù)(GPS)來(lái)確定其位置。然而，GPS技術(shù)在無(wú)額外基礎(chǔ)架構(gòu)(例如，地面中繼站)的情況下不能在室內(nèi)很好地工作。
[0006]基于三角測(cè)量或三邊測(cè)量的概念的其它定位方法也是已知的。然而，此類(lèi)方法通常需要兩個(gè)以上裝置之間的通信，和/或裝置之間的固定間隔。
[0007]無(wú)線(xiàn)裝置通常配置成使用藍(lán)牙或WiFi技術(shù)與其它附近的無(wú)線(xiàn)裝置交換數(shù)據(jù)。藍(lán)牙(其標(biāo)準(zhǔn)化為IEEE 802.15.1)是用于在短距離上(使用從2400 - 2480MHz的ISM頻帶中的短波長(zhǎng)無(wú)線(xiàn)電發(fā)發(fā)射)從固定和移動(dòng)裝置交換數(shù)據(jù)從而產(chǎn)生具有高安全等級(jí)的個(gè)域網(wǎng)(PAN)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙包含與信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的若干信號(hào)參數(shù)，包含:所接收信號(hào)強(qiáng)度指示符(RSSI)、鏈接質(zhì)量、所接收功率電平和發(fā)射功率電平(TPL)。Hossain等人公開(kāi)了使用此類(lèi)信號(hào)來(lái)確定無(wú)線(xiàn)裝置的位置的研宄，“A Comprehensive Study of BluetoothSignal Parameters for Localizat1n，，，IEEE，2007o

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個(gè)實(shí)施方案中，一種用于移動(dòng)裝置定位的設(shè)備具備主要裝置。所述主要裝置配置成將第一信號(hào)在第一發(fā)射功率電平下發(fā)射到次要裝置，且接收指示如次要裝置接收的第一信號(hào)的質(zhì)量指示符的響應(yīng)信號(hào)。所述主要裝置進(jìn)一步配置成基于質(zhì)量指示符確定第二發(fā)射功率電平；將第二信號(hào)在第二發(fā)射功率電平下發(fā)射到次要裝置；且基于經(jīng)濾波發(fā)射功率電平值確定主要裝置與次要裝置之間的距離。
[0009]在另一實(shí)施方案中，提供一種確定移動(dòng)裝置的位置的方法。在第一發(fā)射功率電平下將第一信號(hào)從主要裝置發(fā)射到次要裝置。確定如次要裝置接收的第一信號(hào)的質(zhì)量指示符。將指示質(zhì)量指示符的響應(yīng)信號(hào)從次要裝置發(fā)射到主要裝置?；谫|(zhì)量指示符確定第二發(fā)射功率電平。在第二發(fā)射功率電平下將第二信號(hào)從主要裝置發(fā)射到次要裝置?；诮?jīng)濾波發(fā)射功率電平值確定主要裝置與次要裝置之間的距離。
[0010]在又一實(shí)施方案中，一種用于移動(dòng)裝置定位的設(shè)備具備移動(dòng)裝置和至少一個(gè)揚(yáng)聲器。所述移動(dòng)裝置配置成在第一發(fā)射功率電平下發(fā)射第一信號(hào)。所述至少一個(gè)揚(yáng)聲器配置成接收第一信號(hào)且確定第一信號(hào)的質(zhì)量指示符。移動(dòng)裝置進(jìn)一步配置成基于質(zhì)量指示符確定第二發(fā)射功率電平；將第二信號(hào)在第二發(fā)射功率電平下發(fā)射到所述至少一個(gè)揚(yáng)聲器；以及基于經(jīng)濾波發(fā)射功率電平值確定移動(dòng)裝置與所述至少一個(gè)揚(yáng)聲器之間的距離。
【附圖說(shuō)明】
[0011]本公開(kāi)的實(shí)施方案以獨(dú)特性指出，且將通過(guò)結(jié)合附圖參考以下詳細(xì)描述而更好地理解，附圖中:
[0012]圖1是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案具有各自配置成檢測(cè)移動(dòng)裝置的位置的多個(gè)媒體裝置的建筑物的示意圖；
[0013]圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案圖1的移動(dòng)裝置和媒體裝置中的一者的詳細(xì)示意圖；
[0014]圖3是說(shuō)明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案用于確定移動(dòng)裝置的位置的方法的流程圖；以及
[0015]圖4是通過(guò)圖3的方法確定的經(jīng)濾波無(wú)線(xiàn)電信號(hào)參數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如所要求，本文公開(kāi)了本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施方案；然而，應(yīng)理解，所公開(kāi)的實(shí)施方案僅示例可以各種且替代形式體現(xiàn)的本發(fā)明。圖式不一定按比例繪制；一些特征可夸示或最小化以展示特定組件的細(xì)節(jié)。因此，本文公開(kāi)的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為具有限制性，而是僅作為用于教示本領(lǐng)域的技術(shù)人員以各種方式采用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0017]本公開(kāi)的實(shí)施方案通常針對(duì)多個(gè)電路或其它電裝置。對(duì)電路和其它電裝置以及每一者提供的功能性的所有參考不希望限于僅涵蓋本文說(shuō)明和描述的內(nèi)容。雖然可向所公開(kāi)的各個(gè)電路或其它電裝置指派特定標(biāo)簽，但此類(lèi)標(biāo)簽不希望限制針對(duì)所述電路和所述其它電裝置的操作的范圍。此類(lèi)電路和其它電裝置可基于所需要的電實(shí)現(xiàn)方式的特定類(lèi)型彼此組合且/或以任何方式分離。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本文公開(kāi)的任何電路或其它電裝置可包含任何數(shù)目的微處理器、集成電路、存儲(chǔ)器裝置(例如，快閃、RAM、ROM、EPROM, EEPROM或其其它適宜的變型)，以及彼此共同作用以執(zhí)行如本文公開(kāi)的任何數(shù)目的操作的軟件。另外，電裝置的任一者或多者可配置成執(zhí)行在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體中體現(xiàn)的計(jì)算機(jī)程序，其經(jīng)編程以執(zhí)行如公開(kāi)的任何數(shù)目的功能。
[0018]參看圖1，說(shuō)明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的用于檢測(cè)移動(dòng)裝置的位置的設(shè)備，且所述設(shè)備大體由數(shù)字8參考。設(shè)備8包含至少一個(gè)媒體裝置10，根據(jù)所說(shuō)明的實(shí)施方案所述至少一個(gè)媒體裝置10是揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器10與用戶(hù)攜帶的移動(dòng)裝置12通信。移動(dòng)裝置12可為存儲(chǔ)媒體的任何便攜式裝置，例如膝上型計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述媒體可遠(yuǎn)程存儲(chǔ)(例如，在“云”中)且由移動(dòng)裝置12存取。另外，揚(yáng)聲器10可包含電池且可作為移動(dòng)裝置操作。然而，為清楚起見(jiàn)，揚(yáng)聲器10在本文中不稱(chēng)為“移動(dòng)”裝置。盡管參考揚(yáng)聲器10描述，但本公開(kāi)的實(shí)施方案可適用于其它媒體裝置，例如電視機(jī)、家庭影院系統(tǒng)和視頻終端。
[0019]圖1說(shuō)明位于建筑物14的房間A中的用戶(hù)。用戶(hù)正攜帶移動(dòng)裝置12且揚(yáng)聲器10也位于房間A中。用戶(hù)先前已建立與揚(yáng)聲器10的通信，或?qū)⒁苿?dòng)裝置12與揚(yáng)聲器10 “配對(duì)”。
[0020]揚(yáng)聲器10和移動(dòng)裝置12以無(wú)線(xiàn)方式彼此通信，如所說(shuō)明的實(shí)施方案中的間隔開(kāi)的信號(hào)線(xiàn)描繪。揚(yáng)聲器10從移動(dòng)裝置12接收媒體內(nèi)容，且發(fā)射對(duì)應(yīng)于媒體內(nèi)容的音頻信號(hào)16。移動(dòng)裝置12確定揚(yáng)聲器10與其自身之間的距離(d)，且將距離信息提供到揚(yáng)聲器10。揚(yáng)聲器10可配置成基于所述距離自動(dòng)激活/解除激活。
[0021]舉例來(lái)說(shuō)，箭頭18表示由用戶(hù)行進(jìn)的從房間A到房間B的路徑。房間B包含第二揚(yáng)聲器20。移動(dòng)裝置12可確定每一揚(yáng)聲器10、20與其自身之間的距離。第一揚(yáng)聲器10可配置成基于距離確定當(dāng)移動(dòng)裝置12離開(kāi)房間A時(shí)解除激活，或停止播放音頻信號(hào)16。另夕卜，第二揚(yáng)聲器20可配置成基于距離確定當(dāng)移動(dòng)裝置12進(jìn)入房間B時(shí)自動(dòng)開(kāi)始播放音頻。所說(shuō)明的實(shí)施方案將建筑物14描繪為具有多個(gè)房間(A、B、C、D、E)，其中每一房間包含揚(yáng)聲器(10、20、30、40、50)。揚(yáng)聲器10、20、30、40、50可經(jīng)配置用于基于移動(dòng)裝置12與對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器之間的相對(duì)距離的各種操作性(例如，激活/解除激活)。
[0022]圖2描繪根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的揚(yáng)聲器10和移動(dòng)裝置12的詳細(xì)示意圖。移動(dòng)裝置12包含微控制器210、發(fā)射器212和接收器214。發(fā)射器212和接收器214的每一者包含至少一個(gè)天線(xiàn)216、218。在其它實(shí)施方案中，發(fā)射器212和接收器214可組合為具有共同天線(xiàn)(未圖示)的發(fā)射器/接收器(“收發(fā)器”)。微控制器210可操作地耦合到發(fā)射器212和接收器214以將信號(hào)發(fā)射到揚(yáng)聲器10/從揚(yáng)聲器10接收信號(hào)。
[0023]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，移動(dòng)裝置12包含加速計(jì)220和羅盤(pán)222。加速計(jì)220配置成在三個(gè)軸(X、1、z)中提供指示移動(dòng)裝置12的加速度的輸出(Ax、Ay和Az)。羅盤(pán)222配置成提供指示移動(dòng)裝置12相對(duì)于北極的當(dāng)前定向或方向的輸出(DIR)。在其它實(shí)施方案中，移動(dòng)裝置12包含用于提供額外定向信息的陀螺儀(未圖示)。
[0024]揚(yáng)聲器10也包含微控制器230、發(fā)射器232和接收器234。發(fā)射器232和接收器234的每一者包含至少一個(gè)天線(xiàn)236、238。在其它實(shí)施方案中，發(fā)射器232和接收器234可組合為具有共同天線(xiàn)(未圖示)的發(fā)射器/接收器(“收發(fā)器”)。微控制器230可操作地耦合到發(fā)射器232和接收器234以將信號(hào)發(fā)射到移動(dòng)裝置12/從移動(dòng)裝置12接收信號(hào)。
[0025]參看圖3，說(shuō)明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的用于確定移動(dòng)裝置12相對(duì)于揚(yáng)聲器10的位置的方法，其大體由數(shù)字310參考。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，方法310使用微控制器210,230中包含的軟件代碼實(shí)施。雖然流程圖以若干循序步驟說(shuō)明，但一個(gè)或多個(gè)步驟可省略和/或以另一方式執(zhí)行而不偏離本公開(kāi)的范圍和意圖。
[0026]在操作312處，主要裝置(例如，移動(dòng)裝置12)將無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射到次要裝置(例如，揚(yáng)聲器10)。移動(dòng)裝置12可配置成連續(xù)地或響應(yīng)于喚醒信號(hào)而進(jìn)行發(fā)射。如圖2中說(shuō)明，移動(dòng)裝置12的微控制器210可控制發(fā)射器212和天線(xiàn)216以將例如詢(xún)問(wèn)消息等無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射到揚(yáng)聲器10。所述詢(xún)問(wèn)消息可根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議格式化，且包