專利名稱：用于定位室內區域的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用于對室內區域進行定位的電路，一個利用定位信號生成裝置生成和發射的光定位信號就是起源于該區域的。
本發明還涉及定位設備，該設備用于對一個室內區域進行定位，一個利用定位信號生成裝置生成和發射的光定位信號就是起源于該區域的，該定位設備包括如以上在第一段落中規定的電路。
本發明還涉及音頻信號發射系統，該音頻信號發射系統包括如以上在第一段落中規定的電路。
本發明還涉及音頻信號接收系統，該音頻信號接收系統包括如以上在第一段落中規定的電路。
本發明還涉及用于對室內區域進行定位的方法，一個利用定位信號生成裝置生成和發射的光定位信號就是起源于該區域的。
以上在第一段落中規定的那種電路、以上在第二段落中規定的那種定位設備、以上在第三段落中規定的那種音頻信號發射系統、和以上在第五段落中規定的那種方法是從專利文件EP 0 568 716 A1獲知的。
已知的音頻信號發射系統是用具有該已知的定位設備的立體聲揚聲器音箱這種形式實施的，該已知的定位設備是以具有已知電路的傳感器這種形式實施的。已知的定位設備安排成以光學方式接收來自收聽區域(即，在立體聲揚聲器音箱前面的室內區域)的紅外光信號形成的定位信號。已知的定位設備還被安排成對定位信號從其中起源的那個收聽區域進行定位，此后在已知的音頻信號發射系統中，把與已被定位的收聽區域相關的兩個高音喇叭轉動，以使得兩個音頻信道信號的發射能夠被調整到已被定位的收聽區域。
然而，對于已知的電路和已知的定位設備和已知的音頻信號發送系統存在這樣的問題，即，對定位信號從其中發源的那個室內區域進行定位僅僅發生在定位設備前面的各個級別范圍的各個方向上，這意味著，音頻信道信號的發送只能在一個方向范圍內調整，這些方向是已在立體聲揚聲器音箱前面在室內確定的，這個方向范圍從傳感器延伸到一個用于生成定位信號的定位信號生成裝置，并延伸到其外。
本發明的目的是為了克服上面所述的問題，這些問題在以上的第一段落中的以上規定的那種電路中，在以上的第二段落中以上規定的那種定位設備中、在以上的第三段落中以上規定的那種音頻信號發送系統中、和在以上的第五段落中以上規定的那種方法中都已經敘述。以及本發明的目的還在于提供改進的電路、改進的定位設備、改進的音頻信號發送系統、新的音頻信號接收系統、和改進的方法。
為了達到上述的目的，按照本發明的特性在按照本發明的電路中被提供，因此使得按照本發明的電路具有以下的特征，即一種用于對一個室內區域進行定位的設備中的電路，利用定位信號生成裝置所生成和發射的光定位信號就起源于該區域，該電路具有接收裝置，它被安排在離要被定位的室內區域一定距離和被設計來以光學方式接收能從該室內區域饋送給它的光定位信號，且該電路具有確定裝置，它通過使用收到的光定位信號，被設計成要確定和發出代表在接收裝置與室內區域之間的距離的第一項室內區域定位信息。
為了達到上述的目的，按照本發明的特性在按照本發明的定位設備中被提供，因此使得按照本發明的定位設備具有以下的特征，即一種用于對一個室內區域進行定位的設備，利用定位信號生成裝置所生成和發射的光定位信號就起源于該區域，該定位設備具有如在權利要求1到6的任一項中要求的電路，并具有以光學方式工作的發射裝置，藉助于該發射裝置，從起源于該要被確定的室內區域的和在發射裝置中產生的光定位信號可被饋送到該電路的接收裝置。
為了達到上述的目的，按照本發明的特性在按照本發明的音頻信號發射系統中被提供，因此使得按照本發明的音頻信號發射系統具有以下的特征，即一種音頻信號發射系統，該音頻信號發射系統具有如在權利要求1到6的任一項中要求的電路，以及該音頻信號發射系統具有音頻信道信號生成裝置，它在考慮到藉助于該電路生成的至少一項室內區域定位信息的情況下，被設計成去生成適用于創建多信道聲音效果的至少兩個音頻信道信號，每個音頻信道信號預定用來經由與它相關聯的聲音生成裝置進行發射，因此使得能在室內區域中創建多聲道的聲音效果，音頻信道信號是考慮到至少一項室內區域定位信息而對該室內區域進行調整的。
為了達到上述的目的，按照本發明的特性在按照本發明的音頻信號接收系統中被提供，因此使得按照本發明的音頻信號接收系統具有以下的特征，即一種音頻信號接收系統，該音頻信號接收系統具有如在權利要求1到6的任一項中要求的電路，以及該音頻信號接收系統具有音頻信道信號接收裝置，它被設計來接收適用于創建多信道聲音效果的至少兩個音頻信道信號，每個音頻信道信號是可經由與它相關聯的聲音接收裝置接收的，以及被設計成在考慮到藉助于該電路生成的至少一項室內區域定位信息的情況下來調整由該至少一個項室內區域定位信息所表示的該聲音接收裝置對該室內區域的接收特性。
為了達到上述的目的，按照本發明的特性在按照本發明的方法中被提供，因此使得按照本發明的方法具有以下的特征，即一種用于對一個室內區域進行定位的方法，利用定位信號生成裝置所生成和發射的光定位信號就起源于該室內區域，其中定位信號在位于離要被定位的室內區域一個距離的一個點處藉助于接收裝置以光學方式接收，以及其中通過使用所接收的光定位信號來確定和發射代表在接收裝置與室內區域之間的距離的第一項室內區域定位信息。
通過采取按照本發明的措施，從所有按照本發明的電路、定位設備、音頻信號發射系統、音頻信號接收系統、和方法中得到益處，定位信號在其中起源的那個室內區域可以按其位于離該電路的接收裝置的范圍而被分類。這特別對以下情況是有利的，即藉助于音頻信號發射系統所要創建的是多信道的聲音效果，對此，確定定位信號起源的方向對于立體聲的重現是足夠好的，但對要能夠達到所希望的多信道聲音效果卻是不夠好的。這對下列情況也是有利的，即在藉助于音頻信號接收裝置所要接收的音頻信道信號是這樣一些信號，當它們被重現時利用它們就可能創建多信道的聲音效果。而且，對光定位信號進行處理會提供這樣的優點為了確定在定位信號生成裝置與電路的接收裝置之間的距離，對用戶來說是一種麻煩的聲音定位信號可以被取消。
在按照本發明的解決方案中，還證明在相應的情形下如果采取在權利要求2和權利要求13中規定的措施將是有利的。這給出這樣的優點，即對接收裝置是可接近的室內空間可同時按方向和按范圍分解或再劃分成幾個室內區域，在那里可以接收到定位信號。這特別對于當要利用單獨一個定位設備來對定位信號在其中起源的室內區域進行定位會是一個問題時是有利的，該定位設備以盡可能節省空間的方式被安排在特定的點，通過這個點通常存在來自從其中發射定位信號的室內區域的視覺接觸并且需要預期沒有諸如由用戶造成的陰影效果。
在按照本發明的解決方案中，例如可以為了藉助于白熾燈或激光指示器來形成定位信號生成裝置而采取措施。然而，在按照本發明的一個解決方案中，如果在相應情形下另外還采取在權利要求3和權利要求14中所規定的措施，將證明是特別有利的。這給出如下優點即定位信號從其中起源的室內區域可自動地直接確定，即，如果使用遙控設備來控制系統，則無需用戶告知。這給出另一個優點當系統再次使用時，不會因系統的用戶完全忘記而無意識地使用過去的室內區域信息來人工地即自覺地啟動對定位信號從其中起源的室內區域的確定。
在按照本發明的解決方案中，還證明以下情況是有利的，即如果另外在相應情況下還提供了在權利要求4和權利要求15中所要求的特性的話。這給出如下優點，即對定位信號在其中起源的室內區域的確定可以在有相對較高的精度和可重復性下進行。
在按照本發明的解決方案中，還證明下述情況是有利的，即如果另外在相應的情況下還提供了在權利要求5和權利要求16中所要求的特性的話。這給出如下優點，定位信號從其中起源的整個室內區域可以藉助于傳感器被相對較精確地劃分，即，通過以適當的方式安排傳感器或使傳感器定向和通過安排傳感器以適合于它們的方向特性。
在按照本發明的解決方案中，還證明以下情況是有利的，即如果另外在相應的情況下還采取在權利要求6和權利要求17中所規定的措施的話。這給出如下優點，通過使用足夠數量的傳感器，定位信號在其中起源的室內區域可被確定而沒有任何問題，并且可以基本上避免一些邊緣區域，在那些邊緣區域中不能提供足夠多的數量的傳感器以允許對所述室內區域進行定位。
在按照本發明的音頻信號發射系統中，還證明以下情況是有利的，即如果另外還采取在權利要求9中規定的措施的話。這給出如下優點，即根據室內區域定位信息，對已被定位的室內區域的音頻信道信號的調整可得到優化。
在按照本發明的音頻信號接收系統中，還證明以下情況是有利的，如果另外還采取在權利要求11中規定的措施的話。這給出以下優點，根據室內區域定位信息，對接收特性的調整可得到優化。
參照此后描述的實施例將明白和闡述本發明的這些和其它方面，雖然本發明被認為不限于這些方面。
圖上
圖1是按照本發明的第一實施例的、具有定位設備的音頻信號發射系統的框圖形式的示意圖。
圖2以與圖1類似的方式詳細地顯示圖1的定位設備。
圖3顯示在圖2所示的定位設備的傳感器處存在的定位信號的強度與在定位信號生成裝置和定位設備之間的距離之間的函數關系。
圖4顯示在圖2所示的定位設備的傳感器處存在的定位信號的強度與定位信號投射在傳感器上的方向與傳感器的主要接收方向的偏差之間的第二函數關系。
圖5以與圖1類似的方式顯示按照本發明的第二實施例的定位設備。
圖6以與圖1類似的方式顯示按照本發明的第三實施例的定位設備。
圖7以圖1的細節的形式顯示在定位設備的多個相鄰的接收扇區的范圍區域之間的重疊。
圖8以與圖1類似的方式顯示具有如圖2所示的定位設備的音頻信號接收系統。
在圖1上顯示系統1，即，所謂的家庭影院系統，是設計用于重現記錄在DVD上的故事影片的音頻-圖像的。為此，系統1具有可插入DVD和藉以重放記錄在DVD上的故事影片的基站2。顯示屏幕3連接到基站2。連接到基站2的還有聲音生成裝置，即，第一揚聲器4、第二揚聲器5、第3揚聲器6、第四揚聲器7、和第五揚聲器8。當故事影片重放時，視頻信號V可以藉助于基站2而發送到顯示屏幕3，該視頻信號V代表存儲在DVD上的視頻信息。藉助于基站2，還可以把第一音頻信道信號A1發送到第一揚聲器4，第二音頻信道信號A2發送到第二揚聲器5，第三音頻信道信號A3發送到第三揚聲器6，第四音頻信道信號A4發送到第四揚聲器7，和第五音頻信道信號A5發送到第五揚聲器8，音頻信道信號A1到A5代表存儲在DVD上上的數字多信道音頻信息。藉助于五個音頻信道信號A1到A5，在音頻信道信號A1到A5分別用于從指定給它們的揚聲器4到8發送的情況下，可以為在一個室內區域中的系統1的用戶產生類似于在劇場或電影院中能產生的多信道聲音的多信道聲音效果，音頻信道信號A1到A5就是要對該室內區域來進行調整的。
為了生成視頻信號V和音頻信道信號A1到A5，基站2具有DVD驅動器9，它被安排來對存儲在DVD上的數據進行讀出訪問，該數據代表故事影片。DVD驅動器9被設計成發送包括在這個數據中的視頻數據VD和音頻數據AD，后者代表數字多信道音頻信息。
基站2還具有被設計成接收視頻數據VD的視頻信號生成裝置10。視頻信號生成裝置10還被設計成通過使用視頻數據VD生成和發送代表視頻數據VD的視頻信號V。
基站2還具有被設計成接收音頻數據AD的音頻信道信號生成裝置11。音頻信道信號生成裝置11還被設計成接收第一項室內區域定位信息S1和第二項室內區域定位信息S2。藉助于兩項室內區域定位信息S1和S2，有可能規定從其中發送定位信號LS到基站2的室內區域12的本性(identity)。下面將詳細地查看室內區域12的定位和室內區域定位信息項S1和S2的生成。考慮到兩項室內區域定位信息S1和S2以及使用音頻數據AD，音頻信道信號生成裝置11被設計成生成和發送適合于創建多信道聲音效果的五個音頻信道信號A1到A5，因此使得在從其中發起定位信號LS的室內區域12中能創建多信道聲音效果，對這個室內區域12，音頻聲道信號A1到A5是考慮到兩項室內區域定位信息S1和S2而進行調整的。音頻信道信號生成裝置11是藉助于所謂的多信道聲音處理器而實施的。
在室內區域12內顯示的是可由用戶操作的遙控裝置13(用戶在圖1上未示出)。遙控裝置13是這樣一種形式，其中提供了設計成生成和發送光定位信號LS的定位信號生成裝置，光定位信號LS在本例中由可以由遙控裝置13生成的光控制信號形成，并且當遙控裝置13由用戶操作以控制基站2的功能時，該光定位信號可以由遙控裝置13發送到基站2。
為了生成這兩項室內區域定位信息S1和S2，基站2還具有定位設備14，它被設計來對由遙控裝置13生成和發出的光定位信號LS從其中起源的室內區域12進行定位。定位設備14具有電路15和發射裝置16。
發射裝置16被設計成按光學方式操作，以使得從要被確定的室內區域12中起源的和在發射裝置16處產生的光定位信號LS可以藉助于后者而饋送到電路15。
定位設備14被詳細地顯示于圖2。發射裝置16具有第一光導18、第二光導19、第三光導20、和第四光導21，四個光導18到21每個對準不同的接收方向。到達它們的進入孔徑18A到21A的定位信號LS的強度，該強度藉助于光導18到21被傳送到電路15，取決于光定位信號LS的入射方向與由光導18到21的傳感器接收的相應的主要方向18B到21B間的偏差，這些方向實際上由(垂直于)相應的進入孔徑18A到21A的橫截面的法線所規定。
電路15具有接收裝置17，它被安排在電路15內，即離要定位的室內區域12有一個距離，并且它被設計來以光學方式接收可以從室內區域12饋送到它們的光定位信號LS。為此，接收裝置17具有四個光敏感傳感器，即，第一傳感器22、第二傳感器23、第三傳感器24、第四傳感器25，它們被設計和被安排來接收定位信號LS和相應的傳感器信號SS1到SS4。每個傳感器信號SS1到SS4代表定位信號LS的強度，該強度出現在相關聯的傳感器22到25中，以及如上所述，在本例中，它由與方向有關的光耦合能力(這是特定的光導18到21所具有的光耦合能力)所確定，并且也取決于到定位信號LS從其中起源的該室內區域12的范圍。
電路15還具有確定裝置26，它被設計成使用所接收的光定位信號LS，即，使用傳感器信號SS1到SS4來確定和發出第一項室內區域定位信息S1，它代表在接收裝置17即，實際上在基站2與定位信號LS從其中起源的室內區域12之間的距離R，該距離如圖1所示。另外，確定裝置26還被設計成使用所接收的光定位信號LS來確定和發出第二項室內區域定位信息S2，它代表在接收裝置17(即，實際上在基站2的正面2’處由發射裝置16整體取向所規定的主要的接收方向MD)與定位信號LS從其中起源的室內區域12之間的距離D。因此，確定裝置26被設計成使用由傳感器22到25發送的傳感器信號SS1到SS4而對定位信號LS從其中起源的室內區域12進行定位，室內區域12是可相對于它離基站2的距離R和相對于它離基站2的正面2’的方向D而被定位的。
由于特定的光導引18到21的與方向有關的光耦合的能力，對每個光導引18到21會產生其發源點在發射裝置16處的單個的接收扇區，在這種情形下，從適當的接收扇區起源的并朝向發射裝置16發射的定位信號LS可被耦合到光導引18到21的相應的光導。與光導18到21有關的相應接收扇區以它們的扇區邊界被示意地顯示于圖1。第一扇區邊界B11和第二扇區邊界B12規定第一光導18的接收扇區。第三扇區邊界B21和第四扇區邊界B22規定第二光導19的接收扇區。第五扇區邊界B31和第六扇區邊界B32規定第三光導20的接收扇區。第七扇區邊界B41和第八扇區邊界B42規定第四光導21的接收扇區。
對于由屬于光導18到21的一個接收扇區發送到發射裝置16的定位信號LS，對于由各個光導18到21發送到它們的各個扇區22到25的光的強度存在著函數關系，該強度在各個傳感器22到25處出現，該函數一方面與在定位信號生成裝置13離發射裝置16的距離或范圍R相關，另一方面與光定位信號LS的入射方向與分別在扇區邊界B11與B12、B21與B22、B31與B32、和B41與B42之間的傳感器主要接收方向18B到21B的偏差有關。各個函數關系被顯示于圖3，并且詳細地顯示于圖4。在圖3上，與沿給定的傳感器的主要接收方向18B，19B，20B或21B的距離或范圍R相關的函數關系由曲線C1表示。在本例中，從在發射裝置16的最接近的附近區域存在的最大強度值Imax開始，當距離R增加時出現強度的不斷下降。在圖4上，對于在一個接收扇區中的隨機點，由曲線C2顯示取決于沿橫截于分別在扇區邊界B11與B12、B21與B22、B31與B32、和B41與B42之間的特定的傳感器主要接收方向18B，19B，20B或21B的線的入射方向的偏差的函數關系。在這種情形下，從扇區邊界B11與B12，B21與B22，B31與B32，和B41與B42開始，出現強度的不斷增加，直至它達到在接收扇區的中心區域中它的最大值Imax，它基本上相應于扇區的主要接收方向18B，19B，20B，或21B。所以，通過組合由函數關系給出的兩種相關性可找到在各個扇區22到25處存在的強度，以及當這樣做完時可找到類似于山脊的三維強度值面，它的最大高度位于最靠近發射裝置16的鄰近區域，它的斜率隨距離R增加和/或更加接近達到扇區邊界B11或B12，B21或B22，B31或B32，B41或B42而下降到零值。在給定的情形下存在的強度I由特定的傳感器信號SS1到SS4表示。在這時應當指出，函數關系對于每個傳感器22到25是相同的。然而，也有可能選擇不同的函數關系。類似地，對于發射裝置16同樣的結果也是成立的，以及特別是在由各個扇區邊界規定了接收扇區的寬度的情形下。
藉助于這樣的事實，即在基站正面的室內空間內相對較寬的區域中接收扇區至少部分是互相重疊的和因此至少兩個傳感器信號SS 1到SS4是同時可用的這種情況下，有可能藉助于確定裝置26把基站2的正面的室內空間以相對較精確的方式劃分成范圍帶，正如在圖1上由等距離線D1，D2，D3，D4象征地表示的，在這種情形下，這些等距離線D1到D4的每條線表明離電路15的距離或離基站2的正面2’的給定距離，以及可被確定的、其本性可以由第一項室內區域定位信息S1所規定的范圍帶在所述等距離線D1到D4之間延伸。在這時應當指出，為了簡明起見，在圖1上只顯示四條這樣的等距離線D1到D4，但基站2的前面的空間在其范圍內的實際劃分基本上可以自由地調整以適合于在具體的情形中所需要的精度。
與以上類似地，藉助于這樣的事實，即在基站正面的室內空間的寬闊的區域中接收扇區至少部分互相重疊和因此至少兩個傳感器信號SS1到SS4是同時可用的這種情況下，有可能藉助于確定裝置26把基站2的正面的室內空間以相對較精確的方式，純粹通過計算，劃分成定向的區域，正如在圖1上由等方向線E1，E2，E3，E4，E5，和E6表示的，在這種情形下，這些等方向線E1到E6的每條線表明相對于主要方向MD的一個給定的方向，以及可被確定的、其本性可以由第二項室內區域定位信息S2所規定的定向區域在所述等方向線E1到E6之間延伸。在以前的段落中關于范圍帶的數目所說的結論同樣可應用于和對于基站2的前面的室內空間在方向方面的劃分也是有效的。
因此，藉助于兩項室內區域定位信息S1和S2，有可能對這些室內區域進行定位，它們是其本性由第一項室內區域定位信息S1給出的特定的范圍帶與其本性由第二項室內區域定位信息S2給出的特定的方向區域的交叉的產物。
在本例中，扇區22到25相對于發射裝置16被設計和被安排成使得，每個傳感器22到25把它與可以從其接收定位信號的多個可確定的室內區域相聯系。這樣做以后，在這種情形下在與不同的(實際上相鄰的)扇區22到25相關聯的可確定的室內區域之間在方向上出現重疊。然而，在這一點上應當指出，在可確定的室內區域之間在距離方面也可以出現重疊，如果例如(如圖7所示，圖上顯示圖1的一個區域，該區域已被減小到在本例中是主要的項)室內空間在范圍上對于任何接收扇區作出的劃分不同于對于相鄰的接收扇區作出的劃分的話。這種情形由附加的等距離線D1’與D2’以及D1”與D2”表示。
傳感器22到25以光電晶體管的形式被實施，每個光電晶體管被設計和被安排成使得它的光的敏感區域的取向是基本上平行于分別與它相關的光導18到21的光出口面18C到21C，并被安排在它的附近區域，其結果是，即使對傳感器22到25而言可能存在的其光靈敏度隨方向而變的任何情況基本上可被忽略。
在這時應當指出，即使傳感器22到25對光的靈敏度可能與方向有關的情形下，這種對光的靈敏度隨方向而變的情況通常使得對接收扇區有相對較大的寬度，因為所述對光的靈敏度隨方向而變的情況通常隨圖4上曲線C3顯示的余弦函數而變。在這方面還應當指出，通過為傳感器22到25提供透鏡或像透鏡那樣的外殼或安裝著電路15用的透鏡的外殼，或如上所討論的，通過提供光導18到21，在接收扇區中對于光的靈敏度可被聚焦或可被集中在中心區域C周圍的區域，正如可以從圖4看到的，通過比較曲線C2與曲線C4，從而使得定位信號生成裝置能夠在空間上以足夠的精確性被定位，特別是當使用兩個以上的傳感器時。還應當指出，通過圖3的曲線C1顯示的函數以1/R^2定標，對于光電晶體管這是普遍的情形，雖然當使用其它類型的傳感器時，可以有其定標與此不同的函數。
在系統1中，音頻信道信號生成裝置11和定位設備14形成音頻信號發射系統27，其中在考慮到能用電路15生成的室內區域定位信息S1和S2這些項的情況下，可以生成五個音頻信道信號A1到A5。音頻信號發射系統27還具有第一存儲器級28，它用來存儲代表在電路15或基站2與五個揚聲器4到8之間的相對位置的第一項位置信息PI1。第一項位置信息PI1可以在基站2處由用戶藉助于在圖1上未示出的輸入裝置生成。除了考慮兩項室內區域定位信息S1和S2以外，音頻信道信號生成裝置11還被設計成通過使用第一項位置信息針對已被定位的室內區域12調整五個音頻信道信號A1到A5，從而保證揚聲器4到8在那時的位置或可變的位置具有容差。
下面對于圖1所示的系統1的說明性應用來說明系統1的操作。在這個說明性應用中，假設用戶在室內區域12一只手里握著遙控裝置13。用戶按壓遙控裝置13上的啟動鍵13B，這樣，光控制信號LS由遙控裝置13經由所謂的紅外二極管13A發出，以便控制基站2的功能。
對于對室內區域12定位，在基站2藉助于電路15執行用于對定位信號從其中起源的室內區域12進行定位的方法。在該方法中使用或利用由來自遙控裝置13的光控制信號形成的定位信號LS。在該方法中，光控制信號LS在位于離要被定位的室內區域12一個距離的點處被接收。這實際上是在基站2處(或者說，是在被包含在基站2中的定位設備14處)藉助于發射裝置16(或更精確地，藉助于光導19和20)而發生的，通過該光導，定位信號LS(或更精確地，被耦合到光的導引19和20的定位信號LS)以成比例的強度被發射到傳感器23和24，因為光控制信號LS是從位于兩個光的導引19和20的接收扇區內的室內區域12起源的。按照本方法，各個按比例的強度被兩個傳感器23和24接收，并生成分別相應于它們的傳感器信號SS2和SS3。每個傳感器信號SS2和SS3代表在給定的傳感器22到25處存在的光的強度的數值，該數值相應于在特定的扇區邊界B21與B22和B31與B32之間的位置，即，相應于到發射裝置16的方向D和距離R。
按照本方法，定位信號LS從其中起源的室內區域12藉助于確定裝置26通過使用所接收的光控制信號LS(或更精確地，通過使用由傳感器22到25發出的傳感器信號SS1到SS3)被定位。在這個過程中，第一項室內區域定位信息S1被確定和被發送到音頻信道信號生成裝置11。另外，第二項室內區域定位信息S2被確定和被發送到音頻信道信號生成裝置11。
兩項室內區域定位信息S1和S2把定位信號LS從其中起源的該室內區域12定位為一個由等方向線E3和E4與等距離線D2和D3限制的室內區域12。兩項室內區域定位信息S1和S2在音頻信道信號生成裝置11中被使用來按已被定位的室內區域12而調整音頻信道信號A1到A5，以便為用戶創建所預期的或想要的多信道聲音效果。
圖5所示的定位設備14在周圍安排了接收裝置17和發射裝置16，以使得定位信號LS從其中起源的室內區域12能夠在圍繞定位設備14的任何想要的方向上被定位，或者使室內區域12藉助于定位設備14或電路15在有關于它離定位設備14的范圍R方面和相對于設備的主要接收方向MD的方向D的方面是可定位的，這在本例中是自由規定的。當例如定位設備14被安裝在基站的頂面和基站例如位于室內中心點以及必須從不能看見基站2的正面2’的方向接收定位信號這種情況的概率很高時，定位設備14的這種設計是有利的。這種設計例如對于要安裝在一件家具中也是有利的。
在本例中提供了8個光電晶體管29到36，這些光電晶體管29到36形成接收裝置17。光電晶體管配備有8個透鏡37到44中的相應透鏡，以使得在屬于毗鄰的光電晶體管29到36的接收扇區之間的達到最佳重疊。在圖5上，8個接收扇區由相應的扇區邊界45與46，47與48，49與50，51與52，53與54，55與56，57與58，和59與60規定。傳感器20到36向確定裝置26發送8個傳感器信號SS5到SS12相應的傳感器信號。
應當指出，接收裝置17和發射裝置16不必對準成平行于基站2的頂面，而可以安排成與它成一個角度，因此可使更加容易從稍微高于基站2的方向接收定位信號LS。這樣安排的定位設備4也適合于例如安裝在起居室的桌子中，在這種情形下，必須保證兩項室內區域定位信息S1和S2可以以適當的方式發送到基站2。
圖6上顯示定位設備14的截面。定位設備14具有沿半球CR的表面排列的接收裝置17。在這種情形下，接收裝置17也以每個配備有透鏡的光電晶體管的形式實施。因此，由透鏡形成的發射裝置16也沿半球CR的表面排列。在本例中，在截面圖上可以看到的光電晶體管61到63的接收扇區由它們相應的扇區邊界67與68，69與70，和71與72所規定。對于定位設備14這種設計當例如定位信號生成裝置13的位置要被分解成室內的三個坐標時是有利的。這樣設計的定位設備例如適用于安裝于起居室74的天花板73內，雖然在這種情形下也必須保證兩項室內區域定位信息S1和S2能夠以適當的方式發送到基站2。
對于要在一個與基站2相脫離的點處使用的、圖5和圖6所示的定位設備4，如果在定位設備14與基站2之間或在定位設備14與揚聲器4到8之間的相對位置的一個表示(representation)(藉助于音頻信道信號生成裝置11能夠處理該相對位置的表示)被存儲在第一存儲器級28，則是有利的。
在圖7上顯示音頻信號接收系統75，它具有接收基站75’，后者含有被包含在定位設備14中的電路15。音頻信號接收系統75還具有由5個話筒76到80和由音頻信道信號處理級81形成的音頻信道信號接收裝置。話筒76到80被連接到接收基站75’，即，音頻信道信號處理級81。話筒76到80被安排來接收5個音頻信道信號A1到A5，以及以電子形式把5個音頻信道信號A1到A5發送到接收基站75’。
通過考慮藉助于電路15生成的這些項室內區域定位信息S1和S2，音頻信道信號接收裝置被設計成按由這些項室內區域定位信息S1和S2表示的室內區域12來調整音頻信道信號接收裝置的接收特性。為此，在本例中，可以以電子形式被接收的音頻信道信號A1到A5的頻率響應和幅度藉助于音頻信道信號處理級81被改變。
然而，應當指出，在這方面，話筒76到80也可以取定向話筒的形式，以及定向話筒的取向和對準可以藉助于音頻信道信號處理級81而改變。對于作為這些項室內區域定位信息S1和S2的函數的音頻信道信號A1到A5而要改變的各個信號的延時還可以進一步采取措施。
音頻信號接收系統75還具有第二存儲器級82，用來存儲表示在電路15(即實際上是接收基站75’)與五個話筒76到80之間的相對位置的第二項位置信息PI2。另外，音頻信道信號處理級81被設計成通過使用這些項室內區域定位信息S1和S2來調整對已被定位的室內區域12的接收特性。第二項位置信息PI2可以經由圖8上未示出的輸入裝置而被輸入。
應當指出，定位設備14可以以集成電路半導體模塊的形式被實施，在這種情形下，電路15是由具有傳感器的集成電路形成的，以及半導體模塊的外殼具有發射裝置。
還應當指出，在規定的傳感器處存在的定位信號LS的強度也可以由接收信號的頻率來表示。
還應當指出，傳感器和與它有關的發射裝置也可形成結構單元。
權利要求
1.一種用于對室內區域(12)進行定位的定位設備(14)的電路(15)，藉助于定位信號生成裝置(13)生成和發出的光定位信號(LS)就是起源于該室內區域的，該電路(15)具有接收裝置(17)，它被安排在離要被定位的室內區域(12)一個距離(R)和被設計來以光學方式接收可從室內區域(12)饋送給它們的光定位信號(LS)，該電路(15)具有確定裝置(26)，它被設計成通過使用所接收的光定位信號(LS)來確定和發射表示在接收裝置(26)與室內區域(12)之間的距離(R)的第一項室內區域定位信息(S1)。
2.如在權利要求1中要求的電路(15)，其中確定裝置(26)進一步被設計成通過使用所接收的光定位信號(LS)來確定和發射代表在接收裝置(17)與室內區域(12)之間的方向(D)的第二項室內區域定位信息(S2)。
3.如在權利要求1或權利要求2中要求的電路(15)，其中該確定裝置(26)被設計成對一個藉助于遙控裝置(13)生成的，并形成光定位信號(LS)的光控制信號進行處理，以及通過使用光控制信號對室內區域(12)進行定位。
4.如在權利要求1或權利要求2中要求的電路(15)，其中接收裝置(17)具有至少兩個對光敏感的傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)，其每個被設計和被安排成接收定位信號(LS)和發射傳感器信號(SS1，SS2，SS3，SS4，SS5，SS6，SS7，SS8，SS9，SS10，SS11，SS12，SS13，SS14，SS15)，來自每個傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)的該傳感器信號(SS1，SS2，SS3，SS4，SS5，SS6，SS7，SS8，SS9，SS10，SS11，SS12，SS13，SS14，SS15)表示在所涉及到的傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)處存在的定位信號(LS)的強度(I)，以及其中該確定裝置(26)被設計成通過使用可由傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)發射的傳感器信號(SS1，SS2，SS3，SS4，SS5，SS6，SS7，SS8，SS9，SS10，SS11，SS12，SS13，SS14，SS15)來對定位信號(LS)從其中起源的該室內區域(12)進行定位。
5.如在權利要求4中要求的電路(15)，其中至少兩個光敏感的傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)是這樣設計和安排的，以使得每個傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)具有與它相關的至少一個接收扇區，從該扇區可以接收定位信號(LS)。
6.如在權利要求5中要求的電路(15)，其中至少兩個光敏感的傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)是這樣設計被安排的，以使得分別與它們相關的接收扇區至少部分地互相重疊。
7.一種用于對一個藉助于定位信號生成裝置(13)而生成和發射的光定位信號(LS)從其中起源的室內區域(12)進行定位的定位設備(14)，該定位設備(14)具有如在權利要求1到6的任一項中要求的電路(15)，并具有以光學方式工作的發射裝置(16)，藉助于該發射裝置(16)，從要被確定的室內區域(12)起源的和在發射裝置(16)中產生的光定位信號可被饋送到該電路(15)的接收裝置(17)。
8.一種音頻信號發射系統，該音頻信號發射系統具有如在權利要求1到6的任一項中要求的電路(15)，以及該音頻信號發射系統具有音頻信道信號生成裝置(11)，在考慮到藉助于由電路(15)生成的至少一項室內區域定位信息(LS)的情況下，它被設計成生成適用于創建多信道聲音效果的至少兩個音頻信道信號(A1，A2，A3，A4，A5)，每個音頻信道信號(A1，A2，A3，A4，A5)被用來經由與它相關的聲音生成裝置(4，5，6，7，8)進行發射，從而使得能在室內區域(12)中建立多信道聲音效果，該音頻信道信號(A1，A2，A3，A4，A5)通過考慮到至少一項室內區域定位信息(S1，S2)而被調整到該室內區域(12)。
9.如權利要求8中要求的音頻信號發射系統，其中提供了第一存儲器級(28)，它被預定用來存儲表示在該電路(15)與各個聲音生成裝置(4，5，6，7，8)之間的相對位置的第一項位置信息(PI1)，以及其中音頻信道信號生成裝置(11)進一步被設計成把音頻信道信號(A1，A2，A3，A4，A5)調整到已通過使用第一項位置信息而被定位的該室內區域(12)。
10.一種音頻信號接收系統(75)，該音頻信號接收系統(75)具有如在權利要求1到6的任一項中要求的電路，以及該音頻信號接收系統(75)具有音頻信道信號接收裝置，它被設計來接收適用于建立多信道聲音效果的至少兩個音頻信道信號(A1，A2，A3，A4，A5)，其每個音頻信道信號(A1，A2，A3，A4，A5)是可經由與它相關的聲音接收裝置(76，77，78，79，80)接收的，以及被設計成在考慮到藉助于電路(15)生成的至少一項室內區域定位信息(S1，S2)的情況下來調整由該至少一項室內區域定位信息(S1，S2)表示的、聲音接收裝置(76，77，78，79，80)對于室內區域(12)的接收特性。
11.如權利要求10中要求的音頻信號接收射系統(75)，其中提供了第二存儲器級(82)，預定用來存儲表示在電路(15)與各個聲音接收裝置(76，77，78，79，80)之間的相對位置的第二項位置信息(PI2)，以及其中音頻信道信號接收裝置進一步被設計成把接收特性調整到通過使用至少一項室內區域定位信息(S1，S2)已被定位的室內區域(12)。
12.一種用于對一個藉助于定位信號生成裝置(13)生成和發射的光定位信號(LS)從其中起源的室內區域(12)進行定位的方法，其中定位信號(LS)是在位于離要被定位的室內區域(12)一個距離(R)處藉助于接收裝置(17)以光學方式接收的，以及其中通過使用所接收的光定位信號(LS)，確定和發射表示在接收裝置(17)與室內區域(12)之間的距離(R)的第一項室內區域定位信息(S1)。
13.如在權利要求12中要求的方法，其中另外還通過使用所接收的光定位信號(LS)來確定和發射表示在接收裝置(17)與室內區域(12)之間的方向(D)的第二項室內區域定位信息(S2)。
14.如在權利要求12或13中要求的方法，其中可藉助于遙控裝置(13)生成的、并形成光定位信號(LS)的光控制信號被處理或被使用來對室內區域(12)進行定位。
15.如在權利要求12或13中要求的方法，其中定位信號(LS)通過至少兩個光敏感的傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)被接收，以及在每種情形下生成和發射傳感器信號(SS1，SS2，SS3，SS4，SS5，SS6，SS7，SS8，SS9，SS10，SS11，SS12，SS13，SS14，SS15)，該傳感器信號(SS1，SS2，SS3，SS4，SS5，SS6，SS7，SS8，SS9，SS10，SS11，SS12，SS13，SS14，SS15)表示在所涉及到的傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)處存在的定位信號(LS)的強度(I)，以及其中通過使用由傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)發出的傳感器信號(SS1，SS2，SS3，SS4，SS5，SS6，SS7，SS8，SS9，SS10，SS11，SS12，SS13，SS14，SS15)，對定位信號(LS)從其中起源的室內區域(12)進行定位。
16.如在權利要求15中要求的方法，其中至少一個傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)從與所涉及的傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)相關的至少一個接收扇區接收定位信號(LS)。
17.如在權利要求15中要求的方法，其中由至少一個傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)從至少部分地互相重疊的接收扇區同時接收定位信號(LS)，每個接收扇區具有與它相關的一個傳感器(22，23，24，25；29，30，31，32，33，34，35，36；61，62，63)。
全文摘要
在用于對一個室內區域(12)進行定位的定位設備(14)的電路(15)中(一個藉助于定位信號生成級(13)生成和發射出的光定位信號(LS)就是起源于該室內區域(12)中的)，首先提供了接收裝置(17)，它被安排在離要被定位的室內區域(12)一個距離(R)和被設計成以光學方式接收可從室內區域(12)饋送給它們的光定位信號(LS)，以及第二，提供一個確定裝置(26)，它被設計成使用所接收的光定位信號(LS)來確定和發射出代表在接收裝置(26)與室內區域(12)之間的距離的一項室內區域定位信息(S1)。
文檔編號H04R3/00GK1836466SQ200480023504
公開日2006年9月20日 申請日期2004年6月9日 優先權日2003年6月16日
發明者T·韋澤 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司