[发明专利]通过超声回波分析的低功率环境监测和激活触发

说明书

技术领域

描述的实施例总体涉及提供低功率环境监测和激活触发的方法和 系统，更具体地，涉及提供通过超声回波分析向移动装置提供低功率 环境监测和激活触发的方法和系统。

背景技术

对于移动和可佩戴装置，开启/唤醒按钮对于激活装置而言是有益 的。然而，装置上的这种开启/唤醒按钮可能太小和/或难以发现。此 外，在较小的可佩戴装置上，可能没有足够大的空间来将这种开启/ 唤醒按钮布置在足够鲁棒地抵制意外激活的位置。

此外，需要开发使用已经存在于许多现有移动和可佩戴装置中的 组件(例如扬声器/麦克风)的方法和系统。还需要可以取消一些其它 组件(诸如接近传感器)的方法和系统。这些方法和系统可以提供包 括更少组件的更小尺寸的装置的优点。这些具有更少组件的更小尺寸 的装置的成本更低并且更易于使用。

此外，还需要开发使用直观且自然的用户接口而非物理用户接口 (诸如开启/唤醒按钮)的方法和系统。作为这种直观且自然的用户接 口的示例，拾取装置可以是表明用户希望激活装置的清楚指示，并且 因而被用于激活装置。

对于移动和可佩戴装置，还需要开发节省功率并延长电池寿命的 低功率方案。在方案涉及对装置环境的频繁或持续的监测的情况下， 低功率方案会显得尤其重要。

如此，期望具有通过超声回波分析向移动装置提供低功率环境监 测和激活触发的方法和系统。

发明内容

本说明书公开了如下系统和方法，其基于环境中的活动性检测来 监测装置周围的声学回波路径以实现装置触发。在一个实施例中，通 过扬声器以优选的间隔播放特定超声(或更通常地，声学)参考信号， 并通过麦克风记录其回波。分析记录的信号以获得总的回波路径的估 计。通过监测该估计变化，可以识别出回波路径的显著改变(其与更 小的由噪声引起的随机变化区分开)并被用作触发器(例如，用于系 统激活的触发器)。

在一个实施例中，公开的系统与更传统的基于自适应滤波来进行 回波路径估计的技术相比，具有功耗和反应速度两方面的优点。这使 得该方法能够用于对环境进行“始终开启”监测。在一个实施例中， 系统能够自动地评估环境的稳定状态并迅速适应于新的状态。对该环 境的显著和突然的改变可以用作触发器，以立即完全激活系统或激活 包括连续步骤的启动程序中的下一步骤，每个显著和突然的改变给出 表明需要激活的更可靠指示。可以通过时间/频率空间中在优选位置处 的噪声/干扰测量来容易地建立针对噪声和干扰的鲁棒性。

在另一实施例中，本说明书还公开了监测装置周围的声学回波路 径以实现基于耳配(ear-fit)/免提模式检测的扬声器切换的系统和方 法。通过分析总的扬声器至麦克风回波路径并通过表征直接回波(内 部声学耦合和/或电串扰)，可以隔离扬声器和麦克风之间的声学回波。

公开的系统然后基于回波能量对声学回波进行分类以将免提模 式与“耳配”模式相区分，并激活用于该模式的适当的扬声器(和麦 克风)。可选地，还可以控制屏幕激活，使得系统使用现有的可用组件 来提供由目前的接近传感器提供的所有功能。

作为扩展，耳配测量的质量可以用于控制音量和/或自适应声音均 衡，以向用户传输恒定的声学响度和质量感知。