Определение расстояния и/или качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком

Определение расстояния и/или качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к определению того, находится или нет мобильное устройство рядом с базовым блоком, и в частности, к определению близости с точки зрения расстояния и/или качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком с использованием акустических сигналов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Персональная система экстренного реагирования (PERS) содержит базовый блок, который, как правило, находится в доме пользователя и содержит, по меньшей мере, микрофон и динамик. Базовый блок подключается к станции дистанционного мониторинга через сеть связи (например, сеть мобильной связи или PSTN), которая дает возможность пользователю контактировать с медицинским работником или службой экстренной помощи, если им требуется помощь.

Мобильная PERS (MPERS) также имеет небольшое мобильное или портативное устройство (например, в форме мобильного телефона, наручных часов или брелока), которое носится или переносится пользователем. Мобильное устройство имеет соответствующий микрофон и динамик и подключается в беспроводном режиме к базовому блоку. Пользователь может использовать мобильное устройство, чтобы обмениваться данными со станцией дистанционного мониторинга через базовый блок. Мобильное устройство также может содержать один или более датчиков для мониторинга состояния или здоровья пользователя (например, акселерометры для определения падений пользователем). Мобильное устройство также может содержать экстренную или аварийную кнопку, которую пользователь может использовать для того, чтобы быстро контактировать со станцией дистанционного мониторинга.

Документ US 2010/0311388 описывает систему, содержащую портативное устройство, имеющее модуль сотового приемо-передающего устройства, GPS-модуль и кнопку экстренного вызова, и базовую станцию, которая обменивается данными с центром реагирования. Пользователь также имеет носимый брелок, имеющий аварийную кнопку, и, когда аварийная кнопка активируется, выводится сигнал в портативное устройство. Если портативное устройство не находится рядом с базовой станцией, что определяется на основе RF-сигналов, портативное устройство контактирует с центром реагирования в ответ на активацию аварийной кнопки. Если портативное устройство находится рядом с базовой станцией, базовая станция принимает сигнал и обменивается данными с центром реагирования. В то время, когда портативное устройство находится рядом с базовой станцией, GPS-модуль выключается, и сота переходит в режим ожидания.

Таким образом, в этой системе мощность, потребляемая портативным устройством, может быть уменьшена, когда оно находится в непосредственной близости к базовой станции. Тем не менее, желательно иметь возможность дополнительно уменьшать потребляемую мощность мобильного устройства в этом типе системы. Это, в частности, имеет место в ходе экстренного вызова, поскольку вызов, возможно, должен поддерживаться со станцией дистанционного мониторинга в течение некоторого времени.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Один аспект изобретения предоставляет возможность того, что потребляемая мощность мобильного устройства в этом типе системы может быть уменьшена посредством отключения компонентов в мобильном устройстве, используемых для того, чтобы воспроизводить аудио (например, цифро-аналогового преобразователя, звукоусилителя, громкоговорителя), когда пользователь (и в силу этого мобильное устройство) находится в непосредственной близости к базовому блоку. Аудио или речь для пользователя вместо этого может выводиться из динамика в базовом блоке. Тем не менее, только громкоговоритель и связанные компоненты в мобильном устройстве должны отключаться, если пользователь находится достаточно близко к базовому блоку, чтобы иметь возможность слышать и понимать речь, передаваемую по громкоговорителю в базовом блоке.

Таким образом, не следует использовать традиционные способы на основе RF-сигналов для определения близости пользователя и мобильного устройства к базовому блоку, поскольку эти способы могут определять то, что пользователь и мобильное устройство находятся рядом с базовым блоком (например, на основе интенсивности принимаемых RF-сигналов или триангуляции посредством дополнительной точки доступа), даже если пользователь может не иметь возможность четко слышать и понимать речь из базового блока (например, пользователь и мобильное устройство могут находиться в смежном или другом помещении относительно базового блока, с закрытой межкомнатной дверью).

Следовательно, существует потребность в альтернативном подходе для определения близости мобильного устройства (и пользователя) к базовому блоку, чтобы давать возможность отключения громкоговорителя мобильного устройства в ходе связи при обеспечении того, что пользователь может слышать и воспринимать речь из динамика в базовом блоке.

Таким образом, изобретение предоставляет возможность того, что близость мобильного устройства к базовому блоку определяется посредством оценки расстояния или качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком. В конкретных вариантах осуществления, качество акустики оценивается с точки зрения качества речи пользователя, принимаемой в базовом блоке, и/или качества звука, принимаемого в мобильном устройстве из динамика базового блока.

Различные варианты осуществления изобретения определены в следующих утверждениях.

Утверждение 1. Способ определения расстояния и/или качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком, при этом способ содержит прием акустического сигнала посредством микрофона в одном из упомянутого мобильного устройства и базового блока; определение корреляции второго сигнала с принимаемым акустическим сигналом; и определение качества акустики и/или расстояния между мобильным устройством и базовым блоком на основе одного или более пиков в результате этапа определения корреляции.

Утверждение 2. Способ согласно утверждению 1, в котором этап определения корреляции содержит определение коэффициентов адаптивного фильтра для удаления второго сигнала из принимаемого акустического сигнала, и в котором результат этапа определения корреляции содержит импульсную характеристику адаптивного фильтра.

Утверждение 3. Способ согласно утверждению 2, дополнительно содержащий этап сглаживания квадрата магнитуды определенных коэффициентов.

Утверждение 4. Способ согласно утверждению 1, 2 или 3, в котором акустический сигнал, принимаемый посредством микрофона в упомянутом одном из упомянутого мобильного устройства и базового блока, принимается из динамика в другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, который выводит акустический сигнал в ответ на управляющий сигнал.

Утверждение 5. Способ согласно утверждению 4, в котором второй сигнал соответствует сигналу, используемому для того, чтобы управлять динамиком в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, чтобы выводить акустический сигнал.

Утверждение 6. Способ согласно утверждению 4, причем способ дополнительно содержит этап приема акустического сигнала в микрофоне в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока.

Утверждение 7. Способ согласно утверждению 6, в котором второй сигнал соответствует акустическому сигналу, принимаемому в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока.

Утверждение 8. Способ согласно любому из утверждений 4-7, в котором этап определения качества акустики и/или расстояния между мобильным устройством и базовым блоком содержит определение одного пика в результате этапа определения.

Утверждение 9. Способ согласно утверждению 8, в котором этап определения содержит этап определения расстояния между мобильным устройством и базовым блоком из времени пика, определенного в результате этапа определения.

Утверждение 10. Способ согласно утверждению 8 или 9, в котором этап определения содержит определение качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком из (i) дисперсии обнаруженного пика; и/или (ii) времени реверберации около обнаруженного пика.

Утверждение 11. Способ согласно утверждению 4, причем способ дополнительно содержит этап управления динамиком в упомянутом одном из упомянутого мобильного устройства и базового блока, чтобы выводить акустический сигнал; при этом этап приема акустического сигнала посредством микрофона в одном из упомянутого мобильного устройства и базового блока содержит прием акустического сигнала из динамика в упомянутом мобильном устройстве и упомянутом базовом блоке.

Утверждение 12. Способ согласно утверждению 11, в котором этап определения качества акустики и/или расстояния между мобильным устройством и базовым блоком содержит определение первого пика в результате этапа определения, соответствующего акустическому сигналу из динамика в упомянутом одном из упомянутого мобильного устройства и базового блока, и второго пика, соответствующего акустическому сигналу из динамика в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока.

Утверждение 13. Способ согласно утверждению 12, в котором этап определения качества акустики и/или расстояния содержит определение расстояния между мобильным устройством и базовым блоком из расстояния между первым и вторым пиками в результате этапа определения.

Утверждение 14. Способ согласно утверждению 12 или 13, в котором этап определения качества акустики и/или расстояния содержит определение качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком из (i) соотношения магнитуд (абсолютных величин) обнаруженных пиков; (ii) дисперсии около второго пика; и/или (iii) времени реверберации около второго пика.

Утверждение 15. Способ согласно любому из утверждений 11-14, в котором второй сигнал соответствует сигналу, используемому для того, чтобы управлять динамиком в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, чтобы выводить акустический сигнал.

Утверждение 16. Способ согласно любому из утверждений 4-15, в котором управляющий сигнал, используемый для того, чтобы управлять динамиком в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, содержит речевой сигнал, принимаемый из станции дистанционного мониторинга.

Утверждение 17. Способ согласно любому из утверждений 4-15, в котором управляющий сигнал, используемый для того, чтобы управлять динамиком в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, содержит сигнал, извлеченный из аудиофайла, сохраненного локально в упомянутом мобильном устройстве и/или упомянутом базовом блоке.

Утверждение 18. Способ согласно утверждению 17, в котором динамик в другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, который выводит акустический сигнал в ответ на управляющий сигнал, извлеченный из аудиофайла, активируется в ответ на сигнал триггера, отправленный из упомянутого одного из мобильного устройства и базового блока.

Утверждение 19. Способ согласно утверждению 1, 2 или 3, в котором этап приема акустического сигнала содержит прием акустического сигнала посредством микрофона в базовом блоке, причем способ дополнительно содержит этап приема акустического сигнала посредством микрофона в мобильном устройстве, при этом акустический сигнал, принимаемый посредством микрофона в мобильном устройстве, используется в качестве второго сигнала на этапе определения корреляции второго сигнала с принимаемым акустическим сигналом.

Утверждение 20. Способ согласно утверждению 19, в котором акустический сигнал, принимаемый посредством микрофонов в мобильном устройстве и базовом блоке, является речью пользователя мобильного устройства.

Утверждение 21. Способ согласно утверждению 19 или 20, в котором этап определения качества акустики и/или расстояния между мобильным устройством и базовым блоком содержит определение одного пика в результате этапа определения.

Утверждение 22. Способ согласно утверждению 21, в котором этап определения содержит этап определения расстояния между мобильным устройством и базовым блоком из времени пика, определенного в результате этапа определения.

Утверждение 23. Способ согласно утверждению 21 или 22, в котором этап определения содержит определение качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком из (i) дисперсии около обнаруженного пика; и/или (ii) времени реверберации около обнаруженного пика.

Утверждение 24. Способ уменьшения потребляемой мощности мобильного устройства, при этом способ содержит определение расстояния и/или качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком согласно способу согласно любому из указаний 1-23; и деактивацию динамика мобильного устройства, если определено то, что мобильное устройство находится ближе порогового расстояния к базовому блоку, или качество акустики превышает пороговое значение.

Утверждение 25. Система, содержащая:

- мобильное устройство; базовый блок; и процессор; при этом мобильное устройство и базовый блок содержат микрофон для приема акустического сигнала; при этом процессор выполнен с возможностью определять корреляцию второго сигнала с принимаемым акустическим сигналом; и определять качество акустики и/или расстояние между мобильным устройством и базовым блоком на основе одного или более пиков в результате этапа определения.

Утверждение 26. Система согласно утверждению 25, в которой процессор выполнен с возможностью определять корреляцию посредством определения коэффициентов адаптивного фильтра для удаления второго сигнала из принимаемого акустического сигнала, при этом результат этапа определения корреляции содержит импульсную характеристику адаптивного фильтра.

Утверждение 27. Система согласно утверждению 26, в которой процессор дополнительно выполнен с возможностью сглаживать квадрат магнитуды определенных коэффициентов.

Утверждение 28. Система согласно утверждению 25, 26 или 27, в которой другое из упомянутого мобильного устройства и базового блока содержит динамик для вывода акустического сигнала в ответ на управляющий сигнал.

Утверждение 29. Система согласно утверждению 28, в которой второй сигнал соответствует сигналу, используемому для того, чтобы управлять динамиком в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, чтобы выводить акустический сигнал.

Утверждение 30. Система согласно утверждению 28, в которой другое из упомянутого мобильного устройства и базового блока содержит микрофон для приема акустического сигнала.

Утверждение 31. Система согласно утверждению 30, в которой второй сигнал соответствует акустическому сигналу, принимаемому посредством микрофона в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока.

Утверждение 32. Система согласно любому из утверждений 25-31, в которой процессор выполнен с возможностью определять качество акустики и/или расстояние между мобильным устройством и базовым блоком посредством определения одного пика в результате корреляции.

Утверждение 33. Система согласно утверждению 32, в которой процессор выполнен с возможностью определять расстояние между мобильным устройством и базовым блоком из времени пика, определенного в результате корреляции.

Утверждение 34. Система согласно утверждению 32 или 33, в которой процессор выполнен с возможностью определять качество акустики между мобильным устройством и базовым блоком из (i) дисперсии около обнаруженного пика; и/или (ii) времени реверберации около обнаруженного пика.

Утверждение 35. Система согласно утверждению 25, в которой упомянутое одно из упомянутого мобильного устройства и базового блока дополнительно содержит динамик для вывода акустического сигнала, при этом микрофон в упомянутом одном из упомянутого мобильного устройства и базового блока принимает акустический сигнал из динамиков в упомянутом мобильном устройстве и упомянутом базовом блоке.

Утверждение 36. Система согласно утверждению 35, в которой процессор выполнен с возможностью определять качество акустики и/или расстояние между мобильным устройством и базовым блоком посредством определения первого пика в результате корреляции, соответствующего акустическому сигналу из динамика в упомянутом одном из упомянутого мобильного устройства и базового блока, и второго пика, соответствующего акустическому сигналу из динамика в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока.

Утверждение 37. Система согласно утверждению 36, в которой процессор выполнен с возможностью определять качество акустики и/или расстояние посредством определения расстояния между мобильным устройством и базовым блоком из расстояния между первым и вторым пиками.

Утверждение 38. Система согласно утверждению 36 или 37, в которой процессор выполнен с возможностью определять качество акустики и/или расстояние посредством определения качества акустики между мобильным устройством и базовым блоком из (i) соотношения магнитуд обнаруженных пиков; (ii) дисперсии около второго пика; и/или (iii) времени реверберации около второго пика.

Утверждение 39. Система согласно любому из утверждений 35-38, в которой второй сигнал соответствует сигналу, используемому для того, чтобы управлять динамиком в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, чтобы выводить акустический сигнал.

Утверждение 40. Система согласно любому из утверждений 27-39, в которой управляющий сигнал, используемый для того, чтобы управлять динамиком в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, содержит речевой сигнал, принимаемый из станции дистанционного мониторинга.

Утверждение 41. Система согласно любому из утверждений 27-39, в которой управляющий сигнал, используемый для того, чтобы управлять динамиком в упомянутом другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, содержит сигнал, извлеченный из аудиофайла, сохраненного локально в упомянутом мобильном устройстве и/или упомянутом базовом блоке.

Утверждение 42. Система согласно утверждению 41, в которой динамик в другом из упомянутого мобильного устройства и базового блока, который выводит акустический сигнал в ответ на управляющий сигнал, извлеченный из аудиофайла, выполнен с возможностью активации в ответ на сигнал триггера, отправленный из упомянутого одного из мобильного устройства и базового блока.

Утверждение 43. Система согласно утверждению 25, 26 или 27, в которой каждое из мобильного устройства и базового блока содержит микрофон для приема акустического сигнала, при этом процессор выполнен с возможностью использовать акустический сигнал, принимаемый посредством микрофона в мобильном устройстве, в качестве второго сигнала при определении корреляции второго сигнала с принимаемым акустическим сигналом.

Утверждение 44. Система согласно утверждению 43, в которой акустический сигнал, принимаемый посредством микрофонов в мобильном устройстве и базовом блоке, является речью пользователя мобильного устройства.

Утверждение 45. Система согласно утверждению 43 или 44, в которой процессор выполнен с возможностью определять качество акустики и/или расстояние между мобильным устройством и базовым блоком посредством определения одного пика в результате корреляции.

Утверждение 46. Система согласно утверждению 45, в которой процессор выполнен с возможностью определять расстояние между мобильным устройством и базовым блоком из времени пика, определенного в результате корреляции.

Утверждение 47. Система согласно утверждению 45 или 46, в которой процессор выполнен с возможностью определять качество акустики между мобильным устройством и базовым блоком из (i) дисперсии около обнаруженного пика; и/или (ii) времени реверберации около обнаруженного пика.

Утверждение 48. Система согласно любому из утверждений 25-47, в которой мобильное устройство содержит динамик, при этом мобильное устройство выполнено с возможностью деактивировать динамик, если определено то, что мобильное устройство находится ближе порогового расстояния к базовому блоку, или качество акустики превышает пороговое значение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее описываются варианты осуществления изобретения, только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых:

Фиг. 1 является блок-схемой мобильного устройства и базового блока в соответствии с изобретением;

Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ работы мобильного устройства в ходе звонка в станцию дистанционного мониторинга;

Фиг. 3 является графиком, иллюстрирующим акустическую импульсную характеристику в помещении, показывающим прямые и рассеянные поля;

Фиг. 4a-b показывает импульсную характеристику адаптивного фильтра для пользователя, находящегося на двух различных расстояниях от базового блока;

Фиг. 5 является схемой, иллюстрирующей обработку, выполняемую в первом варианте осуществления изобретения;

Фиг. 6 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей этапы обработки, выполняемые в первом варианте осуществления;

Фиг. 7 является графиком, иллюстрирующим квадрат магнитуды импульсной характеристики адаптивного фильтра и соответствующей сглаженной характеристики;

Фиг. 8 является схемой, иллюстрирующей обработку, выполняемую во втором варианте осуществления изобретения; и

Фиг. 9 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей этапы обработки, выполняемые во втором варианте осуществления

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Хотя изобретение описано ниже как применяемое к мобильной персональной системе экстренного реагирования (MPERS), следует принимать во внимание, что способы определения близости мобильного устройства к базовому блоку могут применяться к другим типам систем.

Кроме того, хотя изобретение описывается как предназначенное для определения того, можно или нет экономить энергопотребление в мобильном устройстве посредством отключения динамика (и ассоциированных компонентов), следует принимать во внимание, что результат определения близости может использоваться для многих других целей, таких как выполнение передач обслуживания выполняющегося вызова между блоками связи из набора распределенных блоков в доме, или автоматическое регулирование усиления усилителя в базовом блоке.

Часть MPERS 2 для пользователя 4, в которой может быть реализовано изобретение, показана на фиг 1. MPERS 2 содержит мобильное устройство 6 и базовый блок 8.

Мобильное устройство 6 может принимать любую надлежащую форму, например, брелока, который носится вокруг шеи пользователя, наручных часов, мобильного телефона, PDA и т.д., и находится, в общем, в непосредственной близости к пользователю 4. Мобильное устройство 6 содержит схему 10 приемо-передающего устройства и ассоциированную антенну 12 для обмена данными с базовым блоком 8. Схема 10 приемо-передающего устройства может быть выполнена с возможностью использовать любой надлежащий протокол связи, включающий в себя, например, технологию Bluetooth или DECT. Помимо этого, схема 10 приемо-передающего устройства может быть выполнена с возможностью использовать протокол мобильной связи, например, GSM или CDMA, так что мобильное устройство 6 может непосредственно контактировать со станцией дистанционного мониторинга, если мобильное устройство 6 не находится в диапазоне базового блока 8 (например, если пользователь 4 находится вне дома).

Мобильное устройство 6 также содержит процессор 14, динамик 16 и микрофон 18. Процессор 14 управляет работой мобильного устройства 6. Динамик 16 предоставляется, чтобы выводить аудио (обычно речь), принимаемое из станции дистанционного мониторинга через базовый блок 8 (при условии, что мобильное устройство 6 находится в диапазоне базового блока 8). На Фиг. 1, блок 16 также представляет другие компоненты, ассоциированные с динамиком 16, например, цифро-аналоговый преобразователь и звукоусилитель.

Микрофон 18 определяет аудио (так же, обычно речь) от пользователя 4 и преобразует аудио в электрический сигнал для передачи в станцию дистанционного мониторинга (так же, через базовый блок 8, если мобильное устройство 6 находится в диапазоне).

Мобильное устройство 6 также содержит аккумулятор 20 или другой надлежащий источник питания, который подает питание в различные компоненты мобильного устройства 6. Процессор 14 может быть выполнен с возможностью управлять тем, в какой из компонентов (например, из схемы 10 приемо-передающего устройства, динамика 16 и микрофона 18) подается питание посредством аккумулятора 20 в любое конкретное время.

В некоторых вариантах осуществления, мобильное устройство 6 может включать в себя запоминающее устройство 21, которое сохраняет предварительно записанные аудиофайлы для воспроизведения посредством динамика 16 мобильного устройства 6. Эти аудиофайлы могут выводиться в чрезвычайной ситуации, если питание подается в динамик 16, например, чтобы сообщать пользователю 4 то, что устанавливается соединение со станцией дистанционного мониторинга.

Базовый блок 8 содержит схему 22 приемо-передающего устройства и ассоциированную антенну 24 для обмена данными с мобильным устройством 6. Аналогично мобильному устройству 6, схема 22 приемо-передающего устройства в базовом блоке 8 может быть выполнена с возможностью использовать любой надлежащий протокол связи, включающий в себя, например, технологию Bluetooth или DECT. Помимо этого, схема 22 приемо-передающего устройства может быть выполнена с возможностью использовать протокол мобильной связи, например, GSM или CDMA, для предоставления возможности базовому блоку 8 контактировать со станцией дистанционного мониторинга. Альтернативно или помимо этого, схема 22 приемо-передающего устройства может быть выполнена с возможностью подключаться к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) через настенную розетку в доме пользователя.

Базовый блок 8 также содержит процессор 26, динамик 28 и микрофон 30. Процессор 26 управляет работой базового блока 8. Динамик 28 предоставляется, чтобы выводить аудио (обычно речь), принимаемое из станции дистанционного мониторинга. В некоторых вариантах осуществления, базовый блок 8 содержит запоминающее устройство 31, которое включает в себя предварительно записанные аудиофайлы, идентичные аудиофайлам, сохраненным в запоминающем устройстве 21 мобильного устройства 6, для автоматического воспроизведения в ходе экстренного вызова.

Микрофон 30 определяет аудио (так же, обычно речь) от пользователя 4 и преобразует аудио в электрический сигнал для передачи в станцию дистанционного мониторинга.

Базовый блок 8 также содержит блок питания, PSU 32, который подключается к сетевому источнику питания в доме пользователя и подает питание в различные компоненты базового блока 8. PSU 32 также может включать в себя аккумулятор или другой надлежащий источник питания, чтобы выступать в качестве запасного источника питания в случае, если возникает прерывание питания от сети, либо питание от сети сбоит каким-либо другим способом.

Как описано выше, изобретение предоставляет способ адаптивного определения расстояния пользователя 4 от базового блока 8 в реальном времени, основанный исключительно на акустических измерениях. Таким образом, если пользователь 4 считается расположенным в непосредственной близости к базовому блоку 8, то динамик 16 в мобильном устройстве 6 может отключаться, и аудио может выводиться только посредством динамика 28 в базовом блоке 8 вместо этого. Тем не менее, если пользователь 4 находится слишком далеко от базового блока 8, чтобы четко слышать и понимать звук из динамика 28 в базовом блоке 8, то динамик 28 в мобильном устройстве 6 может быть включен в ходе экстренного вызова (аналогично, если мобильное устройство 6 находится за пределами диапазона беспроводной связи базового блока 8).

В отличие от способов определения близости на основе радиосвязи (т.е. RF), варианты осуществления изобретения дают возможность измерения качества речевого сигнала, снимаемого посредством базового блока 8, и/или измерения качества речевого сигнала из базового блока 8, принимаемого в мобильном устройстве 6, поскольку они могут учитывать такие эффекты, как реверберация. Например, в случаях, если пользователь 4 (или базовый блок 8) находится за пределами радиуса реверберации (также известного как критически важное расстояние) от источника звука (т.е. пользователя 4 или динамика 28 базового блока), в котором прямые и рассеянные доли источника звука равны по интенсивности, динамик 16 в мобильном устройстве 6 должен быть включен.

Блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ работы мобильного устройства в ходе звонка в станцию дистанционного мониторинга, показана на фиг 2. На этапе 101, мобильное устройство 6 инициирует звонок в станцию дистанционного мониторинга. Вызов может быть инициирован посредством нажатия пользователем 4 экстренной или другой кнопки на мобильном устройстве 6 или посредством обнаружения посредством одного или более датчиков в мобильном устройстве 6 чрезвычайного происшествия (к примеру, падения пользователем 4).

На этапе 103, мобильное устройство 6 определяет то, находится оно или нет в диапазоне беспроводной связи базового блока 8. Это может быть определено, например, посредством определения посредством мобильного устройства 6 того, может оно или нет принимать сигнал из базового блока 8. Специалисты в данной области техники должны знать альтернативные способы, которыми это может быть определено.

Если мобильное устройство 6 не находится в диапазоне беспроводной связи базового блока 8, мобильное устройство 6 контактирует со станцией дистанционного мониторинга напрямую с использованием ее схемы 10 приемо-передающего устройства и антенны 12. В этом случае, питание подается в схему 10 приемо-передающего устройства, динамик 16 и микрофон 18 в мобильном устройстве 6 (этап 107).

Если мобильное устройство 6 находится в диапазоне беспроводной связи базового блока 8, мобильное устройство 6 в беспроводном режиме подключается к базовому блоку 8, и базовый блок 8 устанавливает вызов со станцией дистанционного мониторинга (этап 109). В этом случае, GSM/CDMA-часть схемы 10 приемо-передающего устройства (которая может быть отдельным модулем относительно модуля, используемого для того, чтобы устанавливать беспроводное соединение с базовым блоком 8) может выключаться.

На этапе 111, определяется то, является или нет пользователь на дальнем конце активным. Пользователь на дальнем конце является человеком или компьютером в системе дистанционного мониторинга (например, центром реагирования), который предоставляет аудио (типично речь) пользователю 4, которое выводится посредством динамика 28 в базовом блоке 8 и динамика 16 в мобильном устройстве 6. Предусмотрено множество способов для определения активности (т.е. речи) пользователя на дальнем конце, к примеру, базовый основанный на мощности способ, который сравнивает мгновенную мощность с некоторыми долговременными оценками минимального уровня шума. Специалисты в данной области техники должны знать альтернативные способы, которыми может быть определена активность на дальнем конце.

Если пользователь на дальнем конце является активным, расстояние между базовым блоком 8 и мобильным устройством 6 определяется с использованием сигнала на дальнем конце, который предпочтительно представляет собой аудио, выводимое посредством динамика 16 и динамика 28, принимаемое посредством микрофона 18 в мобильном устройстве 6, соответственно, проиллюстрированное посредством стрелок 34 и 36 на Фиг. 1. Это представляет собой этап 113 на Фиг. 2.

В качестве альтернативы к использованию сигнала на дальнем конце, расстояние между базовым блоком 8 и мобильным устройством 6 может быть определено с использованием звука из сохраненного аудиофайла, который выводится посредством динамика 16 и динамика 28.

Если пользователь на дальнем конце не является активным (например, если он слушает пользователя 4), или если базовый блок 8 иным образом не формирует звук с динамиком 28, расстояние между базовым блоком 8 и мобильным устройством 6 определяется с использованием сигнала на ближнем конце, который представляет собой аудио (т.е. речь) от пользователя 4, принимаемое посредством микрофона 18 в мобильном устройстве 6 и микрофона 30 в базовом блоке 8, соответственно, проиллюстрированное посредством стрелок 38 и 40 на Фиг. 1. Это представляет собой этап 115 на Фиг. 2. Определение активности пользователя на ближнем конце может быть выполнено аналогично определению для пользователя на дальнем конце, и специалисты в данной области техники должны знать альтернативные способы, которыми может быть определена активность на ближнем конце.

Когда расстояние между мобильным устройством 6 и базовым блоком 8 определено на этапе 113 или 115, определяется то, находится или нет мобильное устройство 6 в акустической близости к базовому блоку 8 (т.е. то, находятся пользователь 4 и мобильное устройство 6 достаточно близко к базовому блоку 8, чтобы пользователь 4 мог четко слышать и понимать речь, выводимую посредством динамика 28 в базовом блоке 8).

Если мобильное устройство 6 находится в акустической близости к базовому блоку 8, динамик 16 в мобильном устройстве 6 может отключаться (этап 119). Если мобильное устройство 6 не находится в акустической близости от базового блока, динамик 16 в мобильном устройстве 6 может включаться (этапе 121).

После этапов 119 и 121 способ может возвращаться к этапу 111 и повторяться.

Альтернативно, измерения сигналов на дальнем конце (или на основе аудиофайлов) и на ближнем конце могут быть выполняться перед использованием результатов обоих измерений для того, чтобы принимать решение относительно того, находится или нет мобильное устройство 6 в акустической близости к базовому блоку 8.

Нижеприведенное описание вариантов осуществления изобретения относится к определению корреляции между двумя сигналами с использованием адаптивной фильтрации. Следует принимать во внимание, что корреляция или подобие между двумя сигналами также может быть определена посредством непосредственного использования взаимно-корреляционной функции. Краткое описание адаптивной фильтрации предоставляется ниже.

Адаптивный фильтр используется для того, чтобы удалять коррелированный сигнал, присутствующий в другом сигнале, и обычно используется для подавления акустического эхо-сигнала. При подавлении акустического эхо-сигнала адаптивный фильтр моделирует линейную часть тракта передачи акустических эхо-сигналов между динамиком устройства и микрофоном таким образом, что (линейный) акустический эхо-сигнал может удаляться из сигнала микрофона, оставляя только требуемый чистый речевой сигнал. Если корректно моделированы, коэффициенты адаптивного фильтра соответствуют тракту передачи акустических эхо-сигналов, как показано на Фиг. 3, и могут быть разделены на прямое поле, которое соответствует прямому соединению между динамиком и микрофоном и некоторыми ранними отражениями, и рассеянное поле, которое соответствует более поздним отражениям и которое способствует реверберации. Фиг. 3 показывает акустическую импульсную характеристику в помещении с высоким временем реверберации (приблизительно 850 мс), показывая прямые и рассеянные поля. Ось Y представляет амплитуду формы сигнала, а ось X показывает дискретные временные выборки для импульсной характеристики, дискретизированные при 8 кГц.

Предусмотрено множество алгоритмов адаптивной фильтрации, к примеру, метод наименьших квадратов (LMS) и нормализованный LMS (NLMS), которые основаны на теории на основе фильтра Винера, и рекурсивный метод наименьших квадратов (RLS) и фильтрация Калмана. В следующих вариантах осуществления, теория на основе фильтра Винера должна быть использована для того, чтобы извлекать оптимальные коэффициенты адаптивной фильтрации.

Верхний график на Фиг. 4 показывает квадрат магнитуды импульсной характеристики адаптивного фильтра