具有遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元的儀器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有用于檢測(cè)遠(yuǎn)處物體的遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元的儀器。此外，本發(fā)明涉及使用具有遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元的儀器檢測(cè)遠(yuǎn)處物體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]具有多個(gè)聲音源的環(huán)境中的聲音處理很棘手，當(dāng)使用具有定向傳聲器系統(tǒng)的儀器時(shí)，活躍聲音源的檢測(cè)和分離是十分活躍的領(lǐng)域。
[0003]具有聽(tīng)力損失的人通常在擁擠區(qū)域及具有繁忙運(yùn)輸?shù)膮^(qū)域很艱難，這導(dǎo)致他們處于被交通工具如轎車、公共汽車、自行車等碰撞的危險(xiǎn)中。此外，具有聽(tīng)力損失及下降的視力的人甚至更加暴露于交通危險(xiǎn)。
[0004]因此，改進(jìn)的設(shè)備將有利。本發(fā)明的另一目標(biāo)在于提供現(xiàn)有技術(shù)的備選方案。
[0005]具體地，可看作本發(fā)明的目標(biāo)在于提供解決、至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題的設(shè)備或者提供備選方案，其增強(qiáng)來(lái)自所希望聲源的聲音和/或提供碰撞危險(xiǎn)的報(bào)警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因而，在第一方面，上面描述的目標(biāo)及幾個(gè)其它目標(biāo)通過(guò)提供具有殼體的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。該設(shè)備包括具有可調(diào)節(jié)方向性的定向傳聲器系統(tǒng)。該設(shè)備包括用于調(diào)整定向傳聲器系統(tǒng)的方向性的處理器。該設(shè)備包括配置成通過(guò)檢測(cè)從物體反射的發(fā)射的信號(hào)而檢測(cè)遠(yuǎn)處物體的遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元，處理器適于基于遠(yuǎn)處物體的檢測(cè)而指導(dǎo)定向傳聲器系統(tǒng)的方向性。遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元使能檢測(cè)遠(yuǎn)處物體，該檢測(cè)可用于控制定向傳聲器系統(tǒng)和/或向用戶報(bào)警。遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元適于獨(dú)立于定向傳聲器系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)射和/或接收。
[0007]第二方面涉及具有定向傳聲器系統(tǒng)、處理器和遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元的設(shè)備的運(yùn)行方法，定向傳聲器系統(tǒng)具有可調(diào)節(jié)方向性，處理器用于調(diào)整定向傳聲器系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)方向性，遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元配置成檢測(cè)遠(yuǎn)處物體。該方法包括從遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元發(fā)射電磁信號(hào)的步驟。該方法包括在遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元處接收反射的電磁信號(hào)的步驟。該方法包括基于反射的電磁信號(hào)和與遠(yuǎn)處物體的相對(duì)方向確定是否存在遠(yuǎn)處物體的步驟。發(fā)射和接收步驟可循環(huán)進(jìn)行以循環(huán)掃描多個(gè)區(qū)域或者根據(jù)計(jì)劃或方案進(jìn)行。
[0008]總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施優(yōu)選單獨(dú)地或以任何組合減輕、緩解或者消除一個(gè)或多個(gè)上面提及的缺點(diǎn)。根據(jù)第二方面的方法也可用于幫助盲源分離算法，因?yàn)闄z查物體的存在可幫助算法更快速地分開(kāi)聲源。
[0009]所公開(kāi)的方法可體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中，其適于使包括具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的至少一設(shè)備的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)能控制根據(jù)本發(fā)明第一方面的設(shè)備中的遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元。
[0010]每一方面的各個(gè)特征可與其它方面的任何或所有特征組合。這些及其它方面、特征和/或優(yōu)點(diǎn)將從下面描述的實(shí)施方式顯而易見(jiàn)地看出并結(jié)合其闡述。
【附圖說(shuō)明】
[0011]本發(fā)明設(shè)備/方法現(xiàn)在將結(jié)合附圖詳細(xì)描述。這些附圖示出了示例性實(shí)施方式，不應(yīng)視為限制落在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的其它可能實(shí)施方式。
[0012]圖1示意性地示出了位于人耳朵處的助聽(tīng)器。
[0013]圖2示意性地示出了用戶的頭部，其中助聽(tīng)器放在右耳處，其中遠(yuǎn)處物體檢測(cè)裝置以α度的角度掃描。
[0014]圖3示意性地示出了用戶的頭部，其中助聽(tīng)器放在每一耳朵處，其中每一遠(yuǎn)處物體檢測(cè)裝置以α度的角度掃描。
[0015]圖4示意性地示出了用戶的頭部，其中助聽(tīng)器放在每一耳朵處，其中每一遠(yuǎn)處物體檢測(cè)裝置以β度的角度掃描。
[0016]圖5示意性地示出了用戶的頭部，其中助聽(tīng)器放在每一耳朵處，其中每一遠(yuǎn)處物體檢測(cè)裝置以γ度的角度掃描。
[0017]圖6示意性地示出了方法的步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為清晰起見(jiàn)，這些附圖均為示意性及簡(jiǎn)化的圖，它們只給出了對(duì)于理解本發(fā)明所必要的細(xì)節(jié)，而省略其他細(xì)節(jié)。在所有附圖中，同樣的附圖標(biāo)記用于同樣或?qū)?yīng)的部分。
[0019]圖1示意性地示出了具有殼體的設(shè)備10。該設(shè)備位于人耳朵處并包括兩個(gè)部分或殼體。一個(gè)殼體位于耳后，及一個(gè)殼體位于耳道或耳道開(kāi)口處。兩個(gè)部分或殼體通過(guò)連接器連接。所示設(shè)備為助聽(tīng)器，但在此描述的功能也可在手持傳聲器甚或靜止裝置如會(huì)議電話或者連接到如TV的裝置中使用。
[0020]設(shè)備10包括殼體中的定向傳聲器系統(tǒng)，該定向傳聲器系統(tǒng)具有可調(diào)節(jié)方向性。該定向傳聲器系統(tǒng)例如可使用兩個(gè)、三個(gè)甚或更多個(gè)間隔開(kāi)已知距離進(jìn)行定位的全向傳聲器建立。通過(guò)使用來(lái)自兩個(gè)、三個(gè)以上傳聲器的信號(hào)的組合，使能建立定向傳聲器系統(tǒng)。這樣的組合可包括信號(hào)的延遲和/或相移。設(shè)備10還包括用于調(diào)整定向傳聲器系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)方向性的處理器。該處理器執(zhí)行方向性的所需調(diào)整。該調(diào)整可包括用于識(shí)別聲源的聲學(xué)處理。通常，助聽(tīng)器配備有定向傳聲器系統(tǒng)，使得聲音從首選方向拾取，如實(shí)質(zhì)上從使用助聽(tīng)器的人正面拾取。
[0021]聲音處理算法可用于跟蹤經(jīng)定向傳聲器系統(tǒng)識(shí)別的聲源的相對(duì)移動(dòng)。除此之外或者作為備選，可采用遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元。遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元配置成通過(guò)檢測(cè)已從物體反射的、發(fā)射的信號(hào)而檢測(cè)遠(yuǎn)處物體，如人或無(wú)生命物體。該操作類似于航海3或10cm雷達(dá)的操作；然而，在如79GHz，該波長(zhǎng)適合小形狀因子、低功率模塊，其可包含在擬佩戴在人耳處或者拿在手中的殼體中。這樣的裝置可包括在28nm CMOS RFIC設(shè)計(jì)中。
[0022]有利地，處理器適于基于遠(yuǎn)處物體的檢測(cè)指導(dǎo)定向傳聲器系統(tǒng)的方向性。
[0023]為了節(jié)能，遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元檢測(cè)可設(shè)置成掃描相對(duì)于殼體的某一角度區(qū)間。為了不將頭部暴露于過(guò)度的電磁能或者不較長(zhǎng)時(shí)間地暴露于電磁能，遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元可配置成掃描某些間隔的區(qū)域或角度。遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元可設(shè)置成根據(jù)先前檢測(cè)到的物體而檢測(cè)物體，例如如果最近已識(shí)別一物體，掃描方案可因而進(jìn)行調(diào)整。該方案的目標(biāo)可在于檢測(cè)新的聲源和/或保持定向傳聲器系統(tǒng)的方向指向聲源，其可能因頭部運(yùn)動(dòng)和/或聲源移動(dòng)而移位。在存在多個(gè)人的環(huán)境中，如典型的雞尾酒會(huì)場(chǎng)合，遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元可用于保持跟蹤可能的聲源，定向傳聲器系統(tǒng)和相應(yīng)的音頻處理算法可用于從識(shí)別的可能聲源指出所需要的聲音目標(biāo)。這可減輕聲音處理，因?yàn)檩^少的時(shí)間和處理用于識(shí)別活躍聲音目標(biāo)。
[0024]通常，遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元可配置成發(fā)射和接收具有在Ι-lOOGHz頻率范圍內(nèi)的載波頻率的電磁信號(hào)。
[0025]當(dāng)遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元包括在由人攜帶的殼體中時(shí)，可確定檢測(cè)到的遠(yuǎn)處物體的速度，或者至少確定檢測(cè)到的遠(yuǎn)處物體的相對(duì)速度。這可使用多普勒效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，其還提供關(guān)于遠(yuǎn)處物體的相對(duì)移動(dòng)的信息，即接近或遠(yuǎn)離。確定的速度可能連同方向一起用于確定碰撞危險(xiǎn)是否迫近。當(dāng)用戶在繁忙環(huán)境如具有轎車、公共汽車、卡車、自行車和人的市中心走來(lái)走去時(shí)這十分有利。之后，揚(yáng)聲器單元可基于檢測(cè)到遠(yuǎn)處物體具有高于特定閾值的速度而提供聲學(xué)信號(hào)，因?yàn)檫@可表明例如車輛正接近。遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元也可用作接近報(bào)警系統(tǒng)，其指明物體在距用戶給定距離內(nèi)。也可使用遠(yuǎn)處物體的性質(zhì)的組合，例如給定距離內(nèi)車輛以高于某一閾值的速度接近將導(dǎo)致?lián)P聲器發(fā)出聲音。此外，小振動(dòng)單元可包括在殼體中以在耳朵處提供振動(dòng)感覺(jué)。對(duì)于雙耳系統(tǒng)，即在每只耳朵處均具有助聽(tīng)器的系統(tǒng)，也可能提供方向性報(bào)警，使得如果某物從左邊接近，則在左耳處給出報(bào)警等。
[0026]根據(jù)遠(yuǎn)處物體檢測(cè)單元的分辨率水平，可將遠(yuǎn)處物體表征為下述之一:人、轎車、
自行車、固定金屬物體。
[0027]總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明設(shè)備描述為助聽(tīng)器，但也可以是手持傳聲器、可佩戴裝置或者靜止裝置。靜止裝置的例子可以是所謂的TV盒。
[0028]圖2示