使用音频映射设备的位置的制作方法
【专利摘要】本发明公开了用于确定两个或更多个设备之间的距离的方法和系统，所述两个或更多个设备利用从每个设备发出的诸如啁啾声的声音。每个设备可以确定或接收针对设备发射或检测啁啾的每个实例的时间基准的指示。利用时间基准数据，假设声音在340.29m/s的恒速下行进，可以确定两个或更多个设备之间的距离。本发明还公开了用于消歧设备相对于彼此的定向的技术。
【专利说明】
使用音频映射设备的位置
【背景技术】
[0001]假设在标准的温度和压强下，声速通常恒定在340.29m/s。存在多种用于利用音频来确定对象的位置的技术。例如，声呐通过发射一次或多次声脉冲并且监听回声来确定对象的范围。作为另一示例，可以使用先后的超声和射频脉冲，基于音频啁啾与以光速行进的射频啁啾之间到达的时间差，估计两个地点之间的距离。
【发明内容】
[0002]根据所公开主题的实施方式，提供一种系统，该系统包括第一移动设备，所述第一移动设备被配置成在第一时间基准发射第一啁啾。所述第一移动设备可以被配置成接收第一音频信号并且检测在所述第一音频信号内的在第二时间基准来自第二移动设备的第二啁啾。基于所述第一时间基准、所述第二时间基准、第三时间基准以及第四时间基准，可以获得所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的第一距离的指示。所述第三时间基准可以与所述第二移动设备发射所述第二啁啾的时间相对应，并且所述第四时间基准可以与所述第二移动设备接收到所述第一啁啾的时间相对应。
[0003]在一个实施方式中，可以从第一移动设备接收第一音频信号。可以从第二移动设备接收第二音频信号。在所述第一音频信号中可以确定与来自所述第一移动设备的第一啁啾相对应的第一时间基准。在所述第一音频信号中可以确定与来自所述第二移动设备的第二啁啾相对应的第二时间基准。在所述第二音频信号中可以确定与来自所述第二移动设备的第一啁啾相对应的第三时间基准。在所述第二音频信号中可以确定与来自所述第二移动设备的第二啁啾相对应的第四时间基准。基于所述第一时间基准以及所述第二时间基准，可以确定所述第一啁啾与所述第二啁啾之间的第一距离。基于所述第三时间基准以及所述第四时间基准，可以确定所述第一啁啾与所述第二啁啾之间的第二距离。可以将所述第一距离与所述第二距离进行比较。可以将距离计算提供给所述第一移动设备以及所述第二移动设备。
[0004]所公开的系统以及方法的优点在于，计算能够确定多个设备的相对定向。所公开的实施方式还提供了不具有此外通常包括在智能电话中的定制硬件或者附加硬件的两个或更多个设备之间的距离确定。所公开主题的附加特征、优点以及实施方式可以考虑以下【具体实施方式】、附图以及权利要求来加以阐明。此外，将理解的是，前述
【发明内容】
以及以下【具体实施方式】提供了实施方式的示例并且旨在提供进一步解释，而并不限制权利要求的范围。
【附图说明】
[0005]附图被包括以提供对所公开主题的进一步理解，被结合并构成本说明书的一部分。附图还图示出所公开主题的实施方式并且与【具体实施方式】一起用以阐释所公开主题的实施方式的原理。并未意欲示出比所公开主题的基本理解以及可以实践其的各种方式所必需的更详细的结构细节。
[0006]图1示出根据所公开主题的实施方式的计算机。
[0007]图2示出根据所公开主题的实施方式的网络配置。
[0008]图3是根据本文所公开的实施方式的用于确定两个或更多个设备之间的距离的示例系统。
[0009]图4是根据本文所公开的实施方式的时间基准如何与啁啾检测或发射相关联的示例。
[0010]图5是如本文所公开的用于确定两个或更多个设备之间的距离的示例方法。
[0011]图6是根据本文所公开的实施方式的可以被使用于确定一个设备相对于两个其他设备的定向的设备的示例配置。
【具体实施方式】
[0012]本发明公开了一种用于确定两个或更多个设备之间的距离和定向的方式。如前所述，声速通常保持恒定。作为示例，可以启动协调每个设备(设备A和B)的音频“啁啾”的应用。啁啾可以在长度和声音上相似，并且/或者啁啾可以由控制设备的用户来手动激活。设备A可以接收到其已在时间O或在采样O发射啁啾的指示并且在经时间4.5秒后，即在由A发射了第一啁啾之后的4.5秒时接收到设备B的啁啾。设备B可以在时间O发射其啁啾并且在
1.5秒前，即在相对于设备B发射其啁啾的时间的-1.5秒时接收到设备A的啁啾。通过比较由每个设备检测到的啁啾之间的间隔，可以知悉设备之间的距离。例如，在该示例中的两个设备之间的平均值是(4.5s--1.5s)/2 = 3s，其可以乘以340.29米/秒以确定设备六与设备8之间的距离。在该示例中，设备A与B相距约1020m。
[0013]数字音频可以按每44100分之一秒一次米样的方式来米样。在一个实施方式中，声速以及数字采样率可以被使用于利用音频“啁啾”来确定两个或更多个设备之间的距离和/或定向。如上述示例中所用，设备A和B可以提供采样时间的指示，而不是原始时间。为了说明，设备A可以接收到其已在采样时间O发射啁啾的指示并且其可以在采样时间1000接收到设备B的啁啾。采样时间可以指数字音频流中的采样的次数。在该示例中，已经在由设备A接收到的设备A的啁啾指示与设备B的啁啾之间做出数字音频的1000次采样。设备B可以接收到其已在采样时间O发射啁啾的指示并且其可以已在采样时间-950接收或检测到设备A的啁啾，即设备B在其接收到设备B已发射啁啾的指示之前采样了设备A的啁啾的950次采样。为了确定设备之间的距离，可以确定与接收到来自第一设备的啁啾的指示的时间与由第二设备检测或接收到啁啾的时间之差相对应的采样间隔。针对设备A，距离计算为:(1000采样-O采样)X I采样/44100秒X 340米/秒=7.7米。针对设备B，距离计算为:(O采样一950采样)X I采样/44100秒X340米/秒=7.3米。可以利用两个距离计算之间的平均值或者可以用一个设备的距离计算来代替另一个设备的距离计算。使用采样时间来确定时间差在例如远程服务器或者其他第三设备计算设备之间的时间差和/或距离时可以是有用的。在该情况下，远程服务器或者其他设备可以仅被提供包括或被认为包括一个或多个啁啾的音频文件、以及音频文件的采样率的指示，这经常可以被编码或嵌入音频文件自身内。服务器由此可以基于发生在啁啾之间的采样次数而快速确定时间差，而无需其他设备来单独跟踪啁啾发生的时间。这样的配置也可以允许除远程服务器外的设备或者类似设备检测音频样本内的啁啾的配置，并且捕获音频样本的设备并未被配置成执行啁啾检测。
[0014]在利用三个设备的情况下，可以确定三个设备的相对定向。三个设备例如形成在空间上呈三角形的节点。设备A与设备B和C之间的距离可以分别是3米和4米。设备B与C之间的距离可以是5米。然而，仅基于这一信息，不清楚设备C是在设备B相对于设备A的“右边”还是“左边”。在本文中提供几种方法，用于确定设备C同设备A和B相比的相对定向。设备B和C可以指向设备A并且诸如来自内置罗盘组件的、对设备可用的方向数据可以被使用于确定它们指向何方向。作为另一示例，立体声麦克风可以被使用于测量左声道与右声道之间的幅值差，以确定设备是在接收设备的左边还是右边。类似地，立体声麦克风可以通过采取两次或更多次测量来模拟。例如，第一次测量可以在使设备C指向设备A时做出。设备C可以被略移向左边或右边并且该过程可以重复。距离计算可以被执行以确定设备C对设备A的相对定向。
[0015]本发明所公开主题的实施方式可以通过并且使用多种组件和网络架构来实现。图1是适用于本发明所公开主题的实施方式的示例计算机20。计算机20包括总线21，该总线21使计算机20的主要组件互连，诸如中央处理器24、存储器27(通常是RAM，但其也可以包括R0M、闪速RAM等)、输入/输出控制器28、诸如经由显示适配器的显示屏的用户显示器22、可以包括一个或多个控制器以及诸如键盘、鼠标等关联的用户输入设备并且可以被紧密耦合至I/O控制器28的用户输入接口 26、诸如硬盘驱动器、闪存、光纤通道网络、SAN设备、SCSI设备等的固定存储23以及可操作成控制和接收光盘、闪盘驱动器等的可移动介质组件25。
[0016]总线21允许中央处理器24与存储器27之间的数据通信，如前所述，存储器27可以包括只读存储器(ROM)或闪速存储器(未示出)以及随机存取存储器(RAM)(未示出)AAM通常是其中加载操作系统以及应用程序的主存储器。ROM或闪速存储器除代码之外还能够包含基本输入输出系统(B1S)，其控制诸如与外围组件的交互的基本硬件操作。与计算机20同驻的应用通常被存储在计算机可读介质上或者经由计算机可读介质来访问，计算机可读介质诸如硬盘驱动器(例如固定存储23)、光驱、软盘、或者其他存储介质25。
[0017]固定存储23可以与计算机20集成一体或者可以是分立的并且通过其他接口来存取。网络接口 29可以提供经由电话线路到远程服务器的直接连接、经由因特网服务提供商(I SP)到因特网的直接连接、或者经由通过POP (存在点)或其他技术至因特网的直接网络链路到远程服务器的直接连接。网络接口 29可以使用无线技术来提供这样的连接，包括数字蜂窝电话连接、蜂窝数字分组数据(CDro)连接、数字卫星数据连接等。例如，网络接口 29可以允许计算机经由一个或多个局域、广域或其他网络而与其他计算机通信，如图2所示。
[0018]许多其他设备或组件(未示出)可以通过类似的方式来连接(例如，文档扫描仪、数码相机等等)。反之，在图1中所示的全部组件对于实践本公开而言不是必须存在的。组件能够通过不同于所示的方式来互联。本领域技术人员容易理解诸如图1中所示的计算机的操作，在本申请中不再赘述。用于实施本公开的代码能够被存储在诸如存储器27、固定存储
23、可移动介质25中的一个或多个的计算机可读存储介质中，或者存储在远程存储位置上。
[0019]图2示出根据所公开主题的实施方式的示例网络布置。诸如本地计算机、智能电话、平板计算设备等一个或多个客户端10、11可以经由一个或多个网络7连接至其他设备。网络可以是局域网、广域网、因特网或者任何其他适当的通信网络或多个网络，并且可以在包括有线和/或无线网络的任何适当平台上来实现。客户端可以与一个或多个服务器13和/或数据库15通信。设备可以直接由客户端10、11来访问，或者一个或多个其他设备可以提供中介访问，诸如服务器13提供到数据库15中所存储的资源的访问。客户端10、11也可以访问远程平台17或者由远程平台17提供的服务，诸如云计算布置和服务。远程平台17可以包括一个或多个服务器13和/或数据库15。
[0020]更一般地，本发明所公开主题的各种实施方式可以包括计算机实现的过程以及用于实践那些过程的装置或者以此形式来实现。这些实施方式还可以通过计算机程序产品的方式来实现，所述计算机程序产品具有包含以非暂时性和/或有形介质实现的指令的计算机程序代码，所述非暂时性和/或有形介质诸如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、USB(通用串行总线)驱动器或者任何其他的机器可读存储介质，其中，当将该计算机程序代码加载至计算机中并由计算机执行时，该计算机成为用于实践所公开主题的实施方式的装置。这些实施方式也可以通过计算机程序代码的形式来实现，例如，所述计算机程序代码或者被存储在存储介质中、加载至计算机中和/或由计算机执行，或者经诸如电线或电缆的一些传送介质或者通过光纤或者经由电磁辐射来传送，其中，当计算机程序代码被加载至计算机中并且由该计算机执行时，计算机成为用于实现所公开主题的实施方式的装置。当在通用微处理器上来实现时，计算机程序代码段配置微处理器以创建特定的逻辑电路。在一些配置中，存储在计算机可读存储介质上的计算机可读指令集可以由通用处理器来实现，该指令集可以将通用处理器或者包含通用处理器的设备转换成配置用于实施或实行指令的专用设备。这些实施方式可以使用可以包括处理器的硬件来实现，所述处理器诸如通用微处理器和/或专用集成电路(ASIC)，其在硬件和/或固件中实现根据所公开主题的实施方式的全部或部分技术。处理器可以被耦合至存储器，所述存储器诸如RAM、R0M、闪速存储器、硬盘、或者能够存储电子信息的任何其他设备。存储器可以存储适于由处理器来实行以执行根据所公开主题的实施方式的技术的指令。
[0021 ]在一个实施方式中，在图3中提供其示例，提出包括第一移动设备310的系统。移动设备310可以是例如智能电话、平板计算机、或者膝上型计算机。移动设备310至少包括处理器、麦克风以及扬声器。在一些配置中，可以利用多于一个的麦克风来接收音频信号。第一移动设备可以被配置成发射第一啁啾并且接收第一啁啾在第一时间基准312的第一指示。例如，处理器可以记录原始时间值或者与从第一设备发射啁啾的时间相对应的采样时间值。在一些配置中，第一移动设备一旦其发射第一啁啾便可以开始计数器并且一旦其检测到来自第二设备的啁啾便停止计数器。计数器的初始化可以构成如本文所公开的接收第一啁啾在第一时间基准的第一指示。在一些配置中，移动设备可以在发射第一啁啾之前激活其麦克风。由麦克风录制的音频可以例如通过移动设备而被分析，以确定第一啁啾和/或第二啁啾的时序。在这样的配置中，移动设备不需要与发射第二啁啾的设备时钟同步。
[0022]啁啾可以指短暂的音频脉冲，其在一些实例中能够重复。在至少一个音频质量方面，个啁嗽可以区别于另个啁嗽(例如，弟一啁嗽与弟—■啁嗽)。首频质量可以指例如啁啾的频率、啁啾的持续时间和/或啁啾的模式。在一些情况下，“啁啾”可以指特定类型的重复音频脉冲、连续或半连续的音频信号中的已知波动或变化等。
[0023]可以利用第一移动设备310上的麦克风来接收第一音频信号。在314处，可以接收或检测第一音频信号内的来自第二移动设备320的第二啁啾324在第二时间基准的第二指示。例如，第二啁啾在第一音频信号中的存在可以被检测到并且对应于此的第二时间基准可以由处理器来确定。在一些配置中，指示可以是开始在第一移动设备上记录音频信号的信号。如果应用正协调第一移动设备与第二移动设备，则应用可以通过信号将用于发送和记录音频的起始和停止时间通知给这两个设备。因此，与第一音频信号中的第二啁啾相对应的第二时间基准可以与和第二音频信号中的第二啁啾相对应的第三时间基准分开确定。例如，第一设备可以接收到第二设备已发射第二啁啾的指示。远程服务器可以确定在第一音频信号内第二啁啾被第一设备接收到的时间基准。如前所述，时间基准可以指原始时间值(例如以秒、分钟等方式来呈现)或者与在时间间隔期间所采取的数字采样的次数相对应的采样时间值。视需要，可以将采样时间值转换成原始时间值。
[0024]作为示例，第一移动设备310以及第二移动设备320可以各自操作应用，该应用指令其他设备发射啁啾或者自动使得每个设备发射啁啾。所述应用可以协调同时操作应用所涉及的每个设备或者在指定距离内的每个设备的第一和/或第二啁啾的频率、持续时间、模式和/或时序。在一些情况下，用户可以向朋友或其他用户发送Ping命令以激活应用，例如通过向其他用户发送文本、电子邮件等。两个移动设备可以诸如通过应用而彼此直接通信，或者它们可以不进一步彼此通信并且利用远程服务器以便处理音频信号和/或啁啾时间基准数据。
[0025]第一音频信号可以被上传316至远程服务器330以用于确定第一啁啾与第二啁啾之间的距离。第二移动设备320也可以将其音频信号326上传到服务器330以用于处理。远程服务器330可以确定与在相应的音频信号332中所发射或检测到的啁啾的每个实例相对应的第一音频信号和第二音频信号中的每一个内的时间基准。服务器然后可以将对应的时间基准的指示提供给移动设备或者其可以提供第一设备与第二设备之间的距离的指示。
[0026]检测第一音频信号中的第一啁啾312和/或第二啁啾324和/或对应于此的第一时间基准和/或第二时间基准可以由远程服务器通过针对啁啾分析第一音频信号来执行。与由特定设备做出啁啾的时间相对应的时间基准的指示可以被发送至服务器，而不是让服务器检测由设备发射啁啾时的时间。在一些实例中，服务器可以意识到啁啾的频率、持续时间、其被做出的大致时间或者其他音频质量。例如，第一移动设备在其发射第一啁啾时可以向服务器传送消息。在一些实例中，服务器可以针对在特定时间前后以特定频率对音频信号扫描啁啾。在服务器不具有关于啁啾的信息的实例中，它可以使用模式识别软件来辨别啁啾。在一些配置中，服务器可以确定在音频信号中构成背景噪声的声音并且滤除这样的声音以确定给定啁啾的时间基准。
[0027]如上所述，假设在标准的时间和压强下，声速恒定。使用声速、对于数字音频信号的采样率、以及与由任一移动设备发射或接收到啁啾的时间相对应的两个啁啾的采样或时间基准，服务器可以计算两个设备之间的距离(例如，第一移动设备以及第二移动设备)332。在一些实例中，服务器可以从第二移动设备接收第二音频信号。因此，服务器可以与在第一移动设备和第二移动设备中的每一个上操作的应用通信。
[0028]在一些配置中，第一移动设备310可以使用第一音频信号和/或来自第二设备的第二音频信号来执行其本身与第二设备之间的距离计算318。在这样的配置中，第二移动设备可以直接或间接地向第一移动设备发送第二音频信号328。第二音频信号可以包含第三基准和第四基准，第三基准和第四基准与第二移动设备发射第二啁啾324的时间以及第二移动设备320检测或接收到来自第一移动设备310的第一啁啾322的指示的时间相对应。在一些配置中，第二设备可以执行对第二音频信号的一些预处理并且可以基于预处理而发送啁啾中的每一个的起始位置。其他设备同样也可以执行这样的预处理并且例如将在音频信号中所检测到的啁啾的起始位置发送至服务器以用于距离计算。因此，在一些配置中，第一移动设备可以被配置成接收第三时间基准和第四时间基准、第二音频信号和/或在第二音频信号中所检测到或发射的啁啾的指示。第二移动设备320可以被配置成分别将第三时间基准和第四时间基准的第三指示和第四指示发送至第一移动设备或者远程服务器。第三时间基准可以与第二移动设备发射第二啁啾或其指示的时间相对应。第四时间基准可以与第二移动设备在第二音频信号内检测到第一啁啾或者接收到其指示的时间相对应。
[0029]如上所述，第一移动设备310或者远程服务器可以本身基于第一和第二时间基准或者结合第三和第四时间基准而确定距离318。例如，第一距离可以表示基于第一和第二时间基准以及第三和第四时间基准所确定的距离的平均值。所述系统可以被配置成重复来自每个设备的啁啾串以及基于啁啾的距离确定。第一距离可以表示在啁啾重复以及基于此的距离确定期间所收集的样本串中的最短距离。因此，第一移动设备与第二移动设备之间的距离可以基于从两个设备之间的两个或更多个距离计算推导出的最短距离来计算。尽管理论上从出自两个移动设备的相应时间对所获得的距离应当相同，而这可能没有考虑到技术原因，诸如声首干扰或者麦克风性能。
[0030]对第一移动设备310与第二移动设备320之间的距离的确定无论是诸如由第一远程移动设备310在本地执行，还是诸如由服务器330远程执行，第一移动设备都可以获得第一移动设备与第二移动设备之间的第一距离的指示。例如，远程服务器330可以将第一距离的指示传送至第一移动设备和/或第二移动设备334。作为另一示例，远程服务器可以简单地将第一距离的计算存储到数据库并且第一移动设备可以查询数据库以获得第一距离的指示。如果第一移动设备执行距离计算，则其可以将距离的指示发送至第二移动设备318。
[0031]图3中的示例系统可以包括第二移动设备。如前所述，第二移动设备可以在第三时间基准发射第二啁啾。第三时间基准的第三指示可以由第二移动设备来接收。指示可以例如是由设备的处理器发送的时间戳、采样时间或诸如此类或者来自如上所述协调啁啾的设备上的应用的起始记录信号。第二移动设备可以接收第二音频信号并且在该音频信号内检测来自第一移动设备的第一啁啾，或者其可以将第二音频信号发送至远程服务器以在第二音频信号内检测第一啁啾。服务器可以发送与在第二音频信号中检测到第一啁啾的时间相对应的第四时间基准的第四指示。如果应用正协调第一移动设备与第二移动设备，则应用可以通过信号将用于发送和记录音频的起始和停止时间通知给这两个设备。对分别与第二啁啾和第一啁啾相对应的第三和/或第四时间基准的确定如上所述可以由第二移动设备或者远程服务器来执行。例如，远程服务器可以确定在第二音频信号内存在啁啾并且使啁啾的检测与时间基准相关。与发射或检测到啁啾的时间相对应的时间基准的指示可以由服务器发送或者由移动设备中的一个或多个接收。第二移动设备可以接收第一时间基准以及第二时间基准并且确定第一距离。同样地，第一移动设备可以被配置成将第一时间基准以及第二时间基准发送至第二移动设备。第二移动设备可以基于第一与第二时间基准和/或第三与第四时间基准中的至少一个而获得第一移动设备与第二移动设备之间的第一距离的指示。例如，第二设备可以基于第一和第二时间基准以及第三和第四时间基准而计算其算出的距离的平均值。
[0032]在图3中所描绘的系统可以包括服务器，该服务器可以被配置成接收第一时间基准、第二时间基准、第三时间基准以及第四时间基准的指示。如前所述，服务器可以基于第一时间基准与第二时间基准和/或第三时间基准与第四时间基准中的至少一个而确定第一移动设备与第二移动设备之间的第一距离的指示。服务器可以将第一距离的指示提供给已请求第一距离和/或已提供音频信号的一个或多个设备，诸如第一移动设备和/或第二移动设备。
[0033]清楚起见，图4示出如本文所公开的与由第一移动设备401、第二移动设备402以及第三移动设备403中的每一个发射和/或接收的啁啾相关联的时间基准的示例图。在一个实施方式中，第一移动设备可以进一步被配置成在第一音频信号内接收到来自第三移动设备的第三啁啾在第五时间基准的指示。第一移动设备可以接收与第一移动设备与第三移动设备之间的距离相对应的第二距离的指示。第二距离可以基于第一时间基准与第五时间基准和/或第六时间基准与第七时间基准。第六时间基准可以与第三移动设备发射第三啁啾的时间相对应，并且第七时间基准可以与第三移动设备检测或接收到第一啁啾的时间相对应。时间基准的指示可以被提供给第一移动设备、在移动设备上操作的协调每个移动设备的发啁啾行为的应用、和/或远程服务器。
[0034]在一个实施方式中，第二移动设备可以被配置成发射在第三时间基准的来自第二移动设备的第二啁啾、接收第二啁啾在第三时间基准的第三指示、接收第二音频信号，并且在第二音频信号内接收来自第一移动设备的第一啁啾在第四时间基准的第四指示。第三啁啾的第八指示来自第三移动设备。如图4所示，第八指示可以与第八时间基准相对应。如前所述，可以由远程服务器或者在给定的移动设备上执行或提供啁啾的检测和/或时间基准的指示的接收。第二移动设备可以基于第一时间基准与第二时间基准和/或第三时间基准与第四时间基准而获得第一移动设备与第二移动设备之间的第一距离的指示。基于第三时间基准与第八时间基准和/或第六时间基准以及第九时间基准，可以获得第二移动设备与第三移动设备之间的第三距离的指示。第九时间基准可以与第三移动设备接收到第二啁啾或其指示的时间相对应。第三移动设备可以被配置成在第六时间基准发射来自第三移动设备的第三啁啾并且接收第三音频信号。第三啁啾的第六指示可以被提供给第三移动设备。指示可以例如是发射啁啾时的原始时间值或者采样时间值。第三移动设备可以检测到第三音频信号内在第七时间基准来自第一移动设备的第一啁啾，并且同样地检测到在第九时间基准来自第二移动设备的第二啁啾。如上所述，在第三音频信号内的啁啾的检测可以由远程服务器替代移动设备来执行。服务器然后可以将时间基准的指示返回给移动设备并且移动设备可以执行距离计算。在一些配置中，服务器可以向移动设备提供距离计算而不是提供时间基准。
[0035]第三移动设备可以基于第一时间基准与第五时间基准和/或第六时间基准与第七时间基准而获得第一移动设备与第三移动设备之间的第二距离的指示。基于第三时间基准与第八时间基准和/或第六时间基准以及第九时间基准，可以获得第二移动设备与第三移动设备之间的第三距离的指示。
[0036]在存在三个或更多个移动设备的配置中，可以使用多种方法来确定设备的定向。在一个实施方式中，第一移动设备被指定为主设备。将移动设备指定为主设备可以通过在处在彼此的阈值邻近度内的设备当中的随机选择来执行，或者通过选择执行应用的第一设备作为主设备，所述应用协调来自其他邻近设备的啁啾。用于选择主设备的其他计算已为本领域技术人员所知并且可以与本文所述的系统和方法兼容。第二移动设备和/或第三移动设备可以被配置成接收使该设备朝向主设备定向的指令。例如，如果应用正在协调第一、第二和第三移动设备的啁啾，则应用可以提供使设备朝向主设备定向的通知。在通知中可以例如通过电话号码或者用户名来识别主设备。主设备(例如，第一移动设备)可以接收第二移动设备以及第三移动设备已被朝向其定向的指示。例如，应用可以从第二移动设备和/或第三移动设备接收罗盘数据以指示设备的定向。第二移动设备以及第三移动设备相对于第一移动设备的定向可以基于如从第二移动设备以及第三移动设备中的每一个所接收的罗盘数据而被确定。
[0037]在一个实施方式中，第一移动设备、第二移动设备以及第三移动设备中的每一个都可以具有至少有两个麦克风。对于设备上的每个麦克风，都可以接收音频信号。在一些情况下，单个音频信号可以包含来自两个麦克风的音频数据，但由每个麦克风所检测或接收到的音频数据可以针对每个单独的麦克风而被分离出来(例如，被包含或编码在离散的音频声道中)。如图6中所示的示例，第一移动设备610可以被配置成从第一移动设备上的第二麦克风614接收第四音频信号。在该示例中，第一音频信号可以与第一移动设备610上的第一麦克风612相对应。可以由服务器或者由第一移动设备将第一音频信号与第四音频信号进行比较。如果服务器执行比较，则其可以从第一移动设备610接收第一和第四音频信号，或者接收包含来自第一设备610上的两个麦克风612、614的音频数据的单个音频流。同样地，第二音频设备620以及第三音频设备630可以获得针对各设备上的每个麦克风的音频信号并且可以比较这些音频信号或者让服务器执行对音频信号的比较以确定啁啾的方向。例如，第二移动设备620可以从第二移动设备620上的第四麦克风624获得第五音频信号(并且第二音频信号可以与第二移动设备620上的第三麦克风622相对应)。第三移动设备630可以从第三移动设备630上的第六麦克风634获得第六音频信号(并且第三音频信号可以与第三移动设备630上的第五麦克风632相对应)。对第五音频信号与第二音频信号和/或第六音频信号与第三音频信号的比较可以分别由第二移动设备或者第三移动设备来执行，或者由服务器来执行。由设备上的两个麦克风所检测到的音频之间的比较可以显示例如向左定向的麦克风检测到来自设备的啁啾略早于向右定向的麦克风检测到相同的啁啾，这指示发射啁啾的设备在检测到啁啾的设备的左边。例如，设备I的扬声器616可以发射啁啾，该啁啾被设备2的两个麦克风622、624检测到。从设备I的扬声器616发出的声音所行进的距离在由设备2的两个麦克风622、624检测到时会因设备2 620上的那些麦克风的位置而有所不同，如两条虚线640、645所示。第一移动设备可以接收基于对第一音频信号与第四音频信号的比较的、第一移动设备相对于第二移动设备以及第三移动设备的定向的指示。第二和第三移动设备可以分别接收其相对于第一和第三移动设备或者第一和第二移动设备的位置的指示。因此，可以确定系统中每个移动设备的定向。
[0038]在一个实施方式中，第一移动设备可以被配置成接收已将第一移动设备沿已知方向旋转预定度数的指示。它可以发射第四啁啾并且获得基于第四啁啾的第一移动设备与第三移动设备之间的第四距离的指示以及基于第四啁啾的第二移动设备与第三移动设备之间的第五距离的指示。可以将第四距离的指示与第二距离的指示进行比较并且可以将第五距离的指示与第三距离的指示进行比较。基于比较，可以确定第三移动设备对于第一移动设备以及第二移动设备的相对定向。例如，可以利用来自第一设备的罗盘数据来确定第一设备的旋转方向。继第一移动设备的旋转之后的距离计算可以相应地显示第一设备与第二和第三移动设备之间的距离上的微小变化。如果已知第一移动设备上的麦克风的位置，则距离计算、罗盘信息、以及麦克风位置的组合可以被使用于确定第二和第三移动设备关于第一移动设备的相对定向。在一些情况下，常规的三角测量技术可以被使用于确定第三设备的位置和/或旋转。
[0039]在一个实施方式中，在图5中提供其示例，在510，可以例如由服务器接收来自第一移动设备的第一音频信号。在520，可以接收来自第二移动设备的第二音频信号。在530，可以接收第一音频信号中的与来自第一移动设备的第一啁啾相对应的第一时间基准的第一指示以及与来自第二移动设备的第二啁啾相对应的第二时间基准。在540，可以接收第二音频信号中的与来自第一移动设备的第一啁啾相对应的第三时间基准的第三指示以及与来自第二移动设备的第二啁啾相对应的第四时间基准的第四指示。
[0040]作为示例，第一移动设备可以响应于用户激活被配置成协调啁啾的应用而发射啁啾。啁啾已被发射的指示可以被发送至第一移动设备和/或与第一移动设备通信的服务器。第二移动设备可以发射第二啁啾并且啁啾已被第二移动设备发射的第二指示可以被发送至第二移动设备、第一移动设备(作为)和/或服务器。每个移动设备可以使用相应设备上的麦克风来记录音频信号。在预定的时间段之后，停止记录的信号、使得记录停止的基于用户的动作、来自第一设备的第一音频信号、以及来自第二设备的第二音频信号可以被分析以确定与每个设备接收到或听到其他设备的啁啾的时间相对应的时间基准。因此，第一设备发射啁啾时的时间的指示可以由服务器来接收，并且基于音频信号的分析的、第一设备检测或接收到第二设备的啁啾时的时间可以由服务器来确定。类似地，第二设备的音频信号可以被提供给服务器，用于确定其检测到第一设备的啁啾时的时间(例如，采样时间或者原始时间)。服务器可以基于指示第一和第二设备何时发射其各自的啁啾的时间基准以及指示第一和第二设备何时检测到来自另一设备的啁啾的时间基准，来执行距离计算。
[0041]在550，基于第一时间基准以及第二时间基准，可以确定两个设备之间基于第一啁啾与第二啁啾的第一距离。在560，基于第三时间基准以及第四时间基准，可以确定第一啁啾与第二啁啾之间的第二距离。在570，可以将第一距离与第二距离进行比较。服务器可以提供第一距离与第二距离之间的平均值作为距离计算。如果例如两个距离足够接近(例如，两个距离偏离不超过10%)，则服务器可以随机或以其他方式选择第一距离或者第二距离中的一个作为距离计算。在580，可以将距离计算提供给第一移动设备以及第二移动设备。在一些配置中，服务器可以将第一距离计算提供给第二移动设备，并且可以将第二距离计算提供给第一移动设备。每个设备可以对从另一设备所获得的距离计算取平均值。例如，第一设备可以获得第一距离并且从服务器接收第二距离。第一设备可以再对第二距离与第一距离取平均值。通常，第一距离与第二距离会接近。然而，如果第一距离与第二距离过于不同，则服务器例如可以指导每个设备重复始于图5中的510的啁啾过程。第一移动设备与第二移动设备之间的距离可以基于从两个设备之间的两个或更多个距离计算推导出的最短距离来计算。它可以包括例如第一距离以及第二距离。在一些配置中，基于对图5中所示的过程的一次或多次重复，可以提供最短距离，例如作为两个设备之间的距离。
[0042]在一些实施方式中，可以从第三移动设备接收第三音频信号。例如，第三移动设备可以将第三音频信号通信至远程服务器。在已接收的音频信号中可以确定一系列时间基准，包括与来自第三移动设备的第三啁啾相对应的第五时间基准、第三音频信号中的与来自第三移动设备的第三啁啾相对应的第六时间基准、第三音频信号中的与来自第一移动设备的第一啁啾相对应的第七时间基准、第二音频信号中的与来自第三移动设备的第三啁啾相对应的第八时间基准、以及第三音频信号中的与来自第二移动设备的第二啁啾相对应的第九时间基准。例如，如前所述，所述的确定可以由第一移动设备或者远程服务器来执行。
[0043]如上大体描述，可以利用从各种音频信号中所获得的确定(如前所述，例如采样时间或者原始时间)来执行两个或更多个设备之间基于啁啾的检测以及假设的距离计算。基于第一时间基准、第五时间基准、第六时间基准以及第七时间基准，可以确定第一移动设备与第三移动设备之间的第三距离。基于第三时间基准、第八时间基准、第六时间基准以及第九时间基准，可以确定第二移动设备与第三移动设备之间的第四距离。如上所述，使用本领域技术人员已知的数种选择方法(例如，随机选择等)，可以将移动设备中的一个(例如，第一移动设备)指定为主设备。
[0044]三个或更多个设备相对于彼此的定向可以基于前述技术而被确定。例如，可以接收已将第一移动设备沿已知方向(例如，基于罗盘数据)旋转预定度数的指示。可以在第一音频信号、第二音频信号、以及第三音频信号的每一个中检测第四啁啾。使用针对在音频信号中的每一个中的第四啁啾所获得的时间基准，可以执行距离计算。可以将设备旋转后的距离计算与设备旋转前的对应距离计算进行比较。例如，使用针对在第一音频信号以及第三音频信号中的第四啁啾所获得的时间基准，可以确定第一移动设备与第三移动设备之间的第五距离。可以将第五距离与第三距离进行比较。如前所述，继第一移动设备的旋转之后的距离计算可以相应地显示第一设备与第二和第三移动设备之间的距离上的微小变化。距离计算、罗盘信息以及麦克风位置的组合可以通告第二和第三移动设备相对于第一移动设备的定向。
[0045]为了解释目的，参照【具体实施方式】来描述前述内容。然而，以上说明性讨论并非旨在穷举或者将所公开主题的实施方式限定成所公开的确定形式。鉴于以上教导，可以有许多修改和变型。已对多个实施方式加以选择和描述，以便阐释所公开主题的实施方式的原理及其实际应用，由此使得本领域技术人员能够利用那些实施方式以及可能适于特定使用构思的具有各种修改的各种实施方式。
【主权项】
1.一种系统，包括: 第一移动设备，所述第一移动设备被配置成: 从所述第一移动设备发射第一啁啾； 接收所述第一啁啾在第一时间基准的第一指示； 接收第一音频信号； 接收所述第一音频信号内的来自第二移动设备的第二啁啾在第二时间基准的第二指示； 基于所述第一时间基准、所述第二时间基准、第三时间基准以及第四时间基准，获得所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的第一距离的指示，其中所述第三时间基准与所述第二移动设备发射所述第二啁啾时的时间相对应并且所述第四时间基准与所述第二移动设备接收到所述第一啁啾时的时间相对应。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一移动设备被进一步配置成: 接收与所述第二移动设备发射所述第二啁啾的时间相对应的所述第三时间基准的第三指示； 接收与所述第二移动设备接收到所述第一啁啾的时间相对应的所述第四时间基准的第四指示；以及 基于所述第一时间基准、所述第二时间基准、所述第三时间基准、以及所述第四时间基准，计算所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的所述第一距离。3.如权利要求2所述的系统，所述第二移动设备被进一步配置成将所述第三时间基准以及所述第四时间基准发送至所述第一移动设备。4.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一距离是基于所述第一距离与根据所述第三时间基准和所述第四时间基准所确定的距离的平均值来计算的。5.如权利要求1所述的系统，进一步包括所述第二移动设备，所述第二移动设备被配置成: 从所述第二移动设备发射所述第二啁啾； 接收所述第二啁啾在所述第三时间基准的所述第三指示； 接收第二音频信号； 接收所述第二音频信号内的来自所述第一移动设备的所述第一啁啾在所述第四时间基准的所述第四指示；以及 基于所述第一时间基准、所述第二时间基准、所述第三时间基准、以及所述第四时间基准，获得所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的所述第一距离的指示。6.如权利要求5所述的系统，所述第二移动设备被进一步配置成: 接收与所述第一移动设备发射所述第一啁啾的时间相对应的所述第一时间基准的所述第一指示； 接收与所述第一移动设备接收到所述第二啁啾的时间相对应的所述第二时间基准的所述第二指示；以及 计算所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的所述第一距离。7.如权利要求6所述的系统，所述第一移动设备被进一步配置成将所述第一时间基准以及所述第二时间基准发送至所述第二移动设备。8.如权利要求6所述的系统，其中，所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的距离是基于所述第一距离与根据所述第三时间基准和所述第四时间基准所确定的距离的平均值来计算的。9.如权利要求6所述的系统，其中，所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的所述距离是根据从多个距离计算中所选择的最短距离来计算的，所述多个距离计算包括所述第一距离以及所述第二距离。10.如权利要求1所述的系统，进一步包括服务器，所述服务器被配置成: 接收所述第一时间基准的所述第一指示、所述第二时间基准的所述第二指示、所述第三时间基准的所述第三指示、以及所述第四时间基准的所述第四指示； 基于所述第一时间基准、所述第二时间基准、所述第三时间基准、以及所述第四时间基准，确定所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的所述第一距离的指示；以及将所述第一距离的指示提供给所述第一移动设备以及所述第二移动设备。11.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一啁啾与所述第二啁啾在至少一个音频质量上有所不同。12.如权利要求11所述的系统，其中，所述音频质量选自以下组成的组:频率、啁啾的持续时间和啁啾的模式。13.如权利要求1所述的系统: 所述第一移动设备被进一步配置成: 接收所述第一音频信号内的来自第三移动设备的第三啁啾在第五时间基准的第五指示； 基于所述第一时间基准、所述第五时间基准、第六时间基准、以及第七时间基准，获得所述第一移动设备与所述第三移动设备之间的第二距离的指示，其中所述第六时间基准与所述第三移动设备发射所述第三啁啾时的时间相对应并且所述第七时间基准与所述第三移动设备接收到所述第一啁啾时的时间相对应。14.如权利要求13所述的系统， 所述第二移动设备被配置成: 从所述第二移动设备发射所述第二啁啾； 接收所述第二啁啾在所述第三时间基准的所述第三指示； 接收第二音频信号； 接收所述第二音频信号内的来自所述第一移动设备的所述第一啁啾在所述第四时间基准的所述第四指示； 接收来自所述第三移动设备的所述第三啁啾在所述第八时间基准的第八指示； 基于所述第一时间基准、所述第二时间基准、所述第三时间基准、以及所述第四时间基准，获得所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的所述第一距离的指示；以及 基于所述第三时间基准、所述第八时间基准、所述第六时间基准、以及第九时间基准，获得所述第二移动设备与所述第三移动设备之间的第三距离的指示，其中所述第九时间基准与所述第三移动设备接收到所述第二啁啾时的时间相对应； 所述第三移动设备被配置成: 从所述第三移动设备发射所述第三啁啾； 接收所述第三啁啾在所述第六时间基准的第六指示； 接收第三音频信号； 接收所述第三音频信号内的来自所述第一移动设备的所述第一啁啾在所述第七时间基准的第七指示； 接收所述第三音频信号内的来自所述第二移动设备的所述第二啁啾在所述第九时间基准的第九指示； 基于所述第一时间基准、所述第五时间基准、所述第六时间基准、以及所述第七时间基准，获得所述第一移动设备与所述第三移动设备之间的所述第二距离的指示；以及 基于所述第三时间基准、所述第八时间基准、所述第六时间基准、以及所述第九时间基准，获得所述第二移动设备与所述第三移动设备之间的所述第三距离的指示。15.如权利要求14所述的系统，其中，所述第一移动设备被指定为主设备。16.如权利要求15所述的系统， 所述第二移动设备被进一步配置成: 接收指令以使所述第二移动设备朝向所述主设备定向； 所述第三移动设备被进一步配置成: 接收所述指令以使所述第三移动设备朝向所述主设备定向； 所述主设备被配置成: 接收所述第二移动设备以及所述第三移动设备已朝向所述第一移动设备定向的指示；以及 确定所述第二移动设备以及所述第三移动设备相对于所述第一移动设备的定向。17.如权利要求15所述的系统，其中，所述第二移动设备以及所述第三移动设备已朝向所述第一移动设备定向的指示包括用于所述第二移动设备以及所述第三移动设备中的每一个移动设备的罗盘数据。18.如权利要求15所述的系统，其中，所述第一移动设备、所述第二移动设备、以及所述第三移动设备中的每一个都具有至少两个麦克风。19.如权利要求18所述的系统， 所述第一移动设备被进一步配置成: 接收来自所述第一移动设备上的第二麦克风的第四音频信号，其中所述第一音频信号与所述第一移动设备上的第一麦克风相对应； 将所述第一音频信号与所述第四音频信号进行比较； 接收基于对所述第一音频信号与所述第四音频信号的比较的、所述第一移动设备相对于所述第二移动设备以及所述第三移动设备的定向的指示。20.如权利要求19所述的系统， 所述第二移动设备被进一步配置成: 获得来自所述第二移动设备上的第四麦克风的第五音频信号，其中所述第二音频信号与所述第二移动设备上的第三麦克风相对应； 将所述第二音频信号与所述第五音频信号进行比较； 接收基于对所述第二音频信号与所述第五音频信号的比较的、所述第二移动设备相对于所述第一移动设备以及所述第三移动设备的定向的指示； 所述第三移动设备被进一步配置成: 获得来自所述第三移动设备上的第六麦克风的第六音频信号，其中所述第三音频信号与所述第三移动设备上的第五麦克风相对应； 将所述第三音频信号与所述第六音频信号进行比较； 接收基于对所述第三音频信号与所述第六音频信号的比较的、所述第三移动设备相对于所述第一移动设备以及所述第二移动设备的定向的指示。21.如权利要求14所述的系统，所述第一移动设备被进一步配置成: 接收所述第一移动设备已经被沿已知方向旋转预定度数的指示； 发射第四啁啾； 基于所述第四啁啾，获得所述第三移动设备与所述第一移动设备之间的第四距离的指示； 基于所述第四啁啾，获得所述第三移动设备与所述第二移动设备之间的第五距离的指示； 将所述第四距离的指示与所述第二距离的指示进行比较并且将所述第五距离的指示与所述第三距离的指示进行比较；以及 基于所述比较，确定所述第三移动设备对于所述第一移动设备以及所述第二移动设备的相对定向。22.一种方法，包括: 从第一移动设备接收第一音频信号； 从第二移动设备接收第二音频信号； 接收所述第一音频信号中的与来自所述第一移动设备的第一啁啾相对应的第一时间基准的第一指示； 接收所述第一音频信号中的与来自所述第二移动设备的第二啁啾相对应的第二时间基准的第二指示； 接收所述第二音频信号中的与来自所述第一移动设备的所述第一啁啾相对应的第三时间基准的第三指示； 接收所述第二音频信号中的与来自所述第二移动设备的所述第二啁啾相对应的第四时间基准的第四指示； 基于所述第一时间基准以及所述第二时间基准，确定所述第一啁啾与所述第二啁啾之间的第一距离； 基于所述第三时间基准以及所述第四时间基准，确定所述第一啁啾与所述第二啁啾之间的第二距离； 将所述第一距离与所述第二距离进行比较；以及 将距离计算提供给所述第一移动设备以及所述第二移动设备。23.如权利要求22所述的方法，其中，所述距离计算包括所述第一距离与所述第二距离的平均值。24.如权利要求22所述的方法，其中，所述第一移动设备与所述第二移动设备之间的距离是根据从多个距离计算中所选择的最短距离来计算的，所述多个距离计算包括所述第一距离以及所述第二距离。25.如权利要求22所述的方法，其中，所述第一啁啾与所述第二啁啾在至少一个音频质量上有所不同。26.如权利要求25所述的方法，其中，所述音频质量选自以下组成的组:频率、啁啾的持续时间和啁啾的模式。27.如权利要求22所述的方法，进一步包括: 从第三移动设备接收第三音频信号； 接收所述第一音频信号中的与来自所述第三移动设备的第三啁啾相对应的第五时间基准的第五指示； 接收所述第三音频信号中的与来自所述第三移动设备的所述第三啁啾相对应的第六时间基准的第六指示； 接收所述第三音频信号中的与来自所述第一移动设备的所述第一啁啾相对应的第七时间基准的第七指示； 接收所述第二音频信号中的与来自所述第三移动设备的所述第三啁啾相对应的第八时间基准的第八指示； 接收所述第三音频信号中的与来自所述第二移动设备的所述第二啁啾相对应的第九时间基准的第九指示； 基于所述第一时间基准、所述第五时间基准、所述第六时间基准、以及所述第七时间基准，确定所述第一移动设备与所述第三移动设备之间的第三距离。28.如权利要求27所述的方法，进一步包括基于所述第三时间基准、所述第八时间基准、所述第六时间基准、以及所述第九时间基准，确定所述第二移动设备与所述第三移动设备之间的第四距离。29.如权利要求28所述的方法，进一步包括将所述第一移动设备指定为主设备。30.如权利要求29所述的方法， 向所述第二移动设备提供指令以使其朝向所述主设备定向； 向所述第三移动设备提供指令以使其朝向所述主设备定向； 接收所述第二移动设备以及所述第三移动设备已朝向所述第一移动设备定向的指示；以及 确定所述第二移动设备以及所述第三移动设备相对于所述第一移动设备的定向。31.如权利要求30所述的方法，其中，所述第二移动设备以及所述第三移动设备已朝向所述第一移动设备定向的所述指示包括用于所述第二移动设备以及所述第三移动设备中的每一个的罗盘数据。32.如权利要求30所述的方法，其中，所述第一移动设备、所述第二移动设备、以及所述第三移动设备中的每一个都具有至少两个麦克风。33.如权利要求32所述的方法， 接收来自所述第一移动设备上的第二麦克风的第四音频信号，其中所述第一音频信号与所述第一移动设备上的第一麦克风相对应； 将所述第一音频信号与所述第四音频信号进行比较； 接收基于对所述第一音频信号与所述第四音频信号的比较的、所述第一移动设备相对于所述第二移动设备以及所述第三移动设备的定向的指示。34.如权利要求33所述的方法， 获得来自所述第二移动设备上的第四麦克风的第五音频信号，其中所述第二音频信号与所述第二移动设备上的第三麦克风相对应； 将所述第二音频信号与所述第五音频信号进行比较； 接收基于对所述第二音频信号与所述第五音频信号的比较的、所述第二移动设备相对于所述第一移动设备以及所述第三移动设备的定向的指示； 获得来自所述第三移动设备上的第六麦克风的第六音频信号，其中所述第三音频信号与所述第三移动设备上的第五麦克风相对应； 将所述第三音频信号与所述第六音频信号进行比较； 接收基于对所述第三音频信号与所述第六音频信号的比较的、所述第三移动设备相对于所述第一移动设备以及所述第二移动设备的定向的指示。35.如权利要求27所述的方法，进一步包括: 接收所述第一移动设备已经被沿已知方向旋转预定度数的指示； 在所述第一音频信号、所述第二音频信号、以及所述第三音频信号中的每一个中检测第四啁啾； 基于所述第四啁啾，获得所述第三移动设备与所述第一移动设备之间的第五距离的指示； 基于所述第四啁啾，获得所述第三移动设备与所述第二移动设备之间的第六距离的指示； 将所述第五距离的指示与所述第三距离的指示进行比较并且将所述第五距离与所述第三距离进行比较；以及 基于所述比较，确定所述第三移动设备对于所述第一移动设备以及所述第二移动设备的相对定向。
【文档编号】G01S5/18GK105960596SQ201580007008
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年2月2日
【发明人】杰弗里·艾伦·博尔加德, 丹尼尔·乔治·库洛姆津, 克里斯托弗·理查德·雷恩
【申请人】谷歌公司