CN105765918A - 使用声学通信的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于远程控制一个或多个服务提供装置的方法和系统，包括：移动装置，操作为控制第一范围内的服务提供装置，其中，移动装置被操作为查询在小于第一范围的第二范围内的一个或多个服务提供装置，其中，响应于通过移动装置进行的查询，服务提供装置将自身标识给移动装置，并且其中，移动装置被操作为向用户呈现包括第二范围内的服务提供装置中的一个或多个的列表。

Description

使用声学通信的系统和方法

相关申请的交叉引证

本申请要求于2013年7月21日提交的美国临时专利申请No.61/856729和美国临时专利申请No.61/856730以及2014年7月4日提交的美国临时专利申请No.62021018的优先权权益，通过引证将其全部内容结合于此。

技术领域

本发明总体上涉及使用声学通信的系统和方法，并且更具体地但不排他地，涉及使用声学技术实现个人局域网(PAN)通信的方法和系统。

背景技术

个人局域网(PAN)和个人区域通信技术是已知的。这种通信网络和技术在几米的距离提供数据交换，通常在1米与10米之间。PAN通信技术通常使用无线电波或者红外(IR)波。常用的无线电PAN技术是蓝牙和Zigbee。IR通信技术大多数用于远程控制，由于它们的简单性并且因为它们不能穿透房间墙壁。然而，IR通信技术在发送器与接收器之间至少需要近线视线(near-line-of-sight)。无线电PAN技术干扰隔壁网络，并且因此要求复杂的网络注册过程。无线电PAN技术耗费更多功率并且因此对于可再充电的移动单元是很有用的。声学通信也是已知的，但是仅用于很短距离的通信，通常在几厘米内。因此，认识到需要并且将高度有利的是，克服上述缺点的低功率PAN网络的方法和系统。

发明内容

除非另有限定，本文所使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。本文中提供的材料、方法和实例仅是说明性的而不旨在限制。除了过程本身中必需或固有的程度，包括附图的本公开内容中描述的方法和过程的步骤或阶段没有特定顺序是有意的或隐含的。在许多情况下，在不改变描述的方法的目的或效果的情况下，可以改变过程步骤的顺序。

本发明的方法和系统的实施方式包括手动地、自动地执行或完成某些选定任务或步骤，或者它们的任意组合。此外，根据本发明的方法和系统的优选实施方式的实际仪器和装置，通过硬件或通过任意固件的任意操作系统上的软件或它们的任意组合可以实现几个选定的步骤。例如，作为硬件，本发明的选定步骤可实现为芯片或电路。作为软件，本发明的选定步骤可实现为通过计算机使用任意合适的操作系统执行的多个软件指令。在任何情况下，本发明的方法和系统的选定步骤可描述为由数据处理器执行，诸如，用于执行多个指令的计算平台。根据本发明的一个方面，提供了一种远程控制方法和系统，包括：一个或多个服务提供装置；以及一个或多个移动装置，操作为控制第一范围内的一个或多个服务提供装置，其中，移动装置操作为查询(interrogate)小于第一范围的第二范围内的一个或多个服务提供装置，其中，响应于移动装置的查询，服务提供装置将自身标识给移动装置，并且其中，移动装置操作为向用户呈现包括第二范围内的一个或多个服务提供装置的列表。

根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，一个或多个移动装置和一个或多个服务提供装置使用第一无线通信技术在第一范围内通信并且使用第二无线通信技术在第二范围内通信，其中，第二无线通信技术与第一无线通信技术不同。

根据本发明的又一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，移动装置和/或服务提供装置另外包括：用于使用第一无线通信技术接收通信的接收器模块；用于使用第一无线通信技术发送通信的发送器模块；用于使用第二无线通信技术接收通信的接收器模块；以及用于使用第二无线通信技术发送通信的发送器模块。

根据本发明的又一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，一个或多个服务提供装置和移动装置使用声学通信(acousticcommunication)用于查询(interrogation)。

进一步地，根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，声学通信使用嵌入在服务提供装置和/或移动装置中的扬声器并且其中扬声器被用于向用户提供可听声音、以及嵌入在服务提供装置和移动装置中的麦克风并且其中麦克风被用于从用户接收可听声音。

又进一步地，根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，通过移动装置对服务提供装置的控制是以通过相同移动装置查询服务提供装置为条件的。

更进一步地，根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，响应于查询使用由服务提供装置提供至移动装置的代码，通过移动装置对一个或多个服务提供装置的控制。

更进一步地，根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，包括移动装置和一个或多个本地装置，其中，本地装置通信地耦接至移动装置，并且其中，本地装置通信地耦接至一个或多个服务提供装置并且操作为控制一个或多个服务提供装置，其中，移动装置操作为查询有限范围内的一个或多个本地装置，其中，响应于移动装置的查询，本地装置向移动装置标识服务提供装置，并且其中，移动装置操作为向用户呈现包括有限范围内的一个或多个服务提供装置的列表。

另外，根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，本地装置使用声学通信技术通信地耦接至移动装置，并且其中，本地装置和移动装置彼此相距一米或更多米。

根据本发明的又一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，移动装置是移动电话并且声学通信技术使用移动电话的麦克风和扬声器。

根据本发明的又一方面，提供了远程控制系统和/或方法，另外包括：第二本地装置，位于有限范围外并且通信地耦接至第一本地装置，其中，移动装置被操作为经由第一本地装置查询第二本地装置。

进一步地，根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，第一和第二本地装置使用Wi-Fi无线机制、Zigbee规范协议(Zigbeespecificationprotocol)、蓝牙无线标准以及电力线通信(power-linecommunication)(PLC)技术中的任一个通信地耦接。

又进一步地，根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，其中，移动装置操作为向用户呈现与第二本地装置相关联的一个或多个服务提供装置。

更进一步地，根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，另外包括：多个第二本地装置，其中，第二本地装置中的每一个都与位置相关联，其中，移动装置操作为向用户呈现一个或多个位置，并且其中，响应于用户对位置的选择，移动装置操作为向用户呈现与位置相关联的服务提供装置的列表。

更进一步地，根据本发明的另一方面，提供了远程控制系统和/或方法，包括：服务提供装置和移动装置，所述移动装置包括操作为传送可听声音的麦克风和扬声器；语音识别模块，在移动装置中操作；发送器，在移动装置中操作；以及接收器，在服务提供装置中操作，其中，移动装置操作为使用语音识别模块检测使用语音提供的用户命令并且将与语音命令相关联的控制命令发送至服务提供装置，并且其中，发送器和接收器在大于一米的通信范围处使用声学通信。

另外，根据本发明的另一方面，提供了网状网络系统的方法和系统，包括多个声学调制解调器(acousticmodem)，其中，每个声学调制解调器包括处理器、存储器、扬声器、麦克风以及存储在存储器中并且由处理器执行的软件程序，软件程序操作为使用扬声器和麦克风中的一个或多个使用声学通信与另一声学调制解调器通信，其中，声学调制解调器操作为在大于1米的范围上彼此通信，其中，一个或多个声学调制解调器操作为从一个或多个第二声学调制解调器接收第二声学调制解调器的通信范围内的一个或多个第三声学调制解调器的标识(identification)，并且其中，第一声学调制解调器操作为经由第二声学调制解调器与第三声学调制解调器通信。

根据本发明的又一方面，提供了网状网络的系统和方法，另外包括：服务提供装置、操作为控制服务提供装置的第一本地控制装置、操作为使用声学通信与第一本地控制装置通信的第二本地控制装置、以及操作为使用声学通信与第二本地控制装置通信的移动装置，其中，移动装置操作为通过经由第一本地控制装置和第二本地控制装置的通信来控制服务提供装置。

根据本发明的又一方面，提供了远程控制系统和方法，包括：第一装置和第二装置，均包括处理器、存储器、用于向用户提供声音的扬声器、用于从用户接收声音的麦克风、音频压缩模块和/或音频解压缩模块、以及存储在存储器中并且由处理器执行的软件程序，其中，软件程序操作为使用扬声器和麦克风传送声学通信，其中，第一装置操作为压缩音频，并且使用声学通信发送所压缩的音频，并且其中，第二装置操作为使用声学通信接收所压缩的音频，并且解压缩所传送的压缩的音频。

进一步地，根据本发明的另一方面，提供了用于移动装置的系统和方法，该移动装置包括麦克风、连接至麦克风并且操作为经由麦克风接收0KHz至20KHz的频率范围中的音频信号的第一输入信道以及连接至麦克风并且操作为经由相同麦克风接收14KHz至20KHz的频率范围中的音频信号的第二输入信道。第二输入信道包括：滤波器，操作为对14KHz至20KHz的频率范围中的信号进行滤波；放大器，操作为放大来自滤波器的信号；以及模拟数字转换器。第二输入信道的滤波器、放大器和模拟数字转换器独立于第一输入信道而运行。第二输入信道操作为数字式接收编码的声学信息。

附图说明

参考附图仅通过举例的方式在本文中描述本发明。现在具体详细地参考附图，强调的是示出的具体内容仅通过举例的方式并且为了说明讨论本发明的实施方式的目的，并且被呈现是为了提供被认为是本发明的原理和概念方面最有用和轻易理解的描述的内容。鉴于此，没有试图更详细地示出本发明的结构详情，而是基本了解本发明所必需的，对于本领域技术人员显而易见的是，结合附图的说明如何将本发明的几个形式可体现在实践中。

在附图中：

图1是声学解调器的框图的简化示意图；

图2是用于声学QAM解调器的接收器的简化框图；

图3描述了调制的声学PPM信号的简化图表；

图4是DS-SSAWGN声学信道的简化框图；

图5是序列检测器的简化框图；

图6是描述了假设选择的曲线图；

图7是示出了DS-SS检测的实例的曲线图；

图8是声学调制解调器的框图；

图9是移动装置的三个显示屏幕的简化框图；

图10是与IR开关通信的移动装置的简化示意图；

图11是经由IR开关与电视机通信的移动装置的简化框图；

图12是与IR开关和遥控器通信的移动装置的简化示意图；

图13是与IR开关、电视机和DVD记录器通信的移动装置的简化示意图；

图14是与IR开关、电视机和电力线通信RF单元通信的移动装置的简化示意图；

图15是与多个IR开关和多个家用电器通信的移动装置的简化示意图；

图16是与分布在隔开区域中的多个IR开关和多个家用电器通信的移动装置的简化示意图；

图17是界面屏幕显示器的简化示意图；

图18是IR开关、电源接头和电视机的简化示意图；

图19是与无线路由器、IR开关、电源接头和电视机通信的移动装置的简化示意图；

图20是用于使移动装置与特定装置相关联的程序的简化流程图；

图21是参考图11用于将移动装置操作为遥控器的程序的简化流程图；

图22是参考图8和图9用于将移动装置操作为遥控器的另一程序的简化流程图；

图23A和图23B是用于IR开关的相应程序的两个简化流程图；

图24是移动装置中的获悉模式程序的简化流程图；

图25是获悉模式中的IR开关的程序的简化流程图；

图26是示出了与CAN总线开关和车辆通信的移动装置的简化示意图；

图27是声学玩具系统的简化示意图；

图28是利用玩具的框图的声学玩具系统的简化示意图；

图29是声学多玩具系统的简化示意图；

图30是声学玩具系统和电视机的简化示意图；

图31是由声学玩具系统使用的玩具音频文件的简化框图；

图32是由声学玩具系统使用的播放脚本的简化流程图；

图33是声学玩具主程序的简化流程图；

图34是通知脚本的简化流程图；

图35是电视节目同步程序的简化流程图；

图36是电视节目播放脚本的简化流程图；

图37A是玩具通知脚本的简化流程图；

图37B是电话通知脚本的简化流程图；以及

图38是电视节目声道的简化框图。

具体实施方式

参考附图以及补充描述可更好理解使用本发明的声学通信的方法和系统的原理和操作。

在详细说明本发明的至少一种实施方式之前，应理解的是，本发明不限于将其应用于以下描述中所阐述的或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其他实施方式或者能够通过多种方式实践或执行。另外，应理解的是，本文中采用的措词和术语是为了描述的目的且不应被认为是限制性的。

在本文档中，已经在前一附图中描述的在附图的范围内没有描述并且利用数字标记的附图的元件具有与在前述附图中相同的用途和描述。类似地，在通过文本描述的附图中没有出现的由数字在文本中识别的元件具有与在前述附图中描述的相同用途和描述。

使用声学通信的系统和方法的目的是使用声学技术实现个人局域网(PAN)。这使数据包和/或流数据(例如，声音、语音等)能够在1米至10米的范围内通信，通常在室内，但是可替换地，也可在室外。PAN的一般用途是用于遥控装置，诸如用于操作空调系统、家庭娱乐系统(电视装置、机顶盒、音频系统、家庭影院系统等)、计算机和视频游戏、玩具等，并且通常在家庭控制的区域内。

现在描述用于实现遥控器的声学通信的几个可行方法。

技术信息：

基于香农(Shanon)理论的“理论上可实现的”速率给出为：

Max_Bit_rate＝2000log₂(SNR+l)＝2000log₂(10^(-8/10)+l)＝424BPS

如果接收器设计有距离上述5至10dB，则：

Possible_Bit_rate＝2000log₂(SNR+l)＝2000log₂(10^((-8-10)/10)+l)＝45BPS

可以使用以18000-20000Hz的范围操作的具有良好放大器的简单麦克风，并且在10米距离和房间之间获得以30-36BPS的速率操作的声学遥控器

实现遥控器的可行的调制方法：

1.频移键控(FSK)

信道脉冲响应(CIR)的延迟扩展为约0.1sec，因此，为了实现简单的FSK，将需要缓和多路径，因此符号速率必须大于0.1sec。因此0.3sec将有效，然而，具有如此低的符号速率将暗示一个FSK信道的比特速率将为3BPS，因此为了具有36BPS，将需要约12个FSK信道。

还需要分组报头，因此如果每0.3秒约12个比特，则需要为CRC和报头增加约8个比特。这将意味着需要约60BPS或者20个FSK调制解调器的信道，并且每个将占用100Hz带宽

现在参考图1，图1是根据本发明的一个实施方式的解调器10的框图的简化示意图。

如在图1中所示，解调器10为8信道多FSK解调器。解调器10的元件11处理时间和报头。应注意，发送器/控制器具有预定信号序列。8信道多FSK解调器被实现为如下：

假设{f_a,1,f_b,1},{f_a,2,f_b,2},....,{f_a,20,f_b,20}为20个FSK信道

第一上述陷波水平：

-去掉所有a并且其结果为{f_b,1,f_b,2,....,f_b,20}

第一上述陷波水平：

-去掉所有b并且其结果为{f_a,1,f_a,2,....，f_a,20}

然后，陷波滤波器的第二水平现在将结果为b分成两个组并且其结果为{f_b,1,f_b,3,....,f_b,17}和{f_b,2,f_b,4,....,f_b,20}

为a分成两个组，其结果为：{f_a,1，f_a,3,....,f_a,17}和{f_a,2,f_a,4,....，f_a,20}

上述运算继续，直到每个输出存在剩下的一个频率，然后为每一个频率计算绝对值并且该值“0”是从值“1”减去得出的并且应用平稳的移动平均滤波器。这将生成在每个信道示出比特流的解调“方波”。每个比特流将由至少16个样品进行描述，因此，需要时间模块。使用最佳时间搜索完成该时间。无论何时接收到数据，都能接收到分组报头。

MIPS估计用于这个方法：

至于n个频率陷波，需要约2*n+l拍(taps)。这意味着需要具有如下数量的taps：

2×(21+2×11+4×7+8×3)＝～200拍，以44100Hz以上运行200拍加上输入滤波器将为普通接收器给出约16MIPS

2.正交振幅调制(QAM)

它被称为QPSK、QAM和M-QAM(被称为OFDM)。在此基本接收器包括输入信号预处理一些参数估计，例如，相位和增益、时间和均衡。

现在参考图2，图2是根据本发明的一个实施方式的用于QAM解调器12的接收器的简化框图。

有关图2的QAM解调器接收器12，这种接收器(或者OFDM接收器)不能以低至-5至-8dB的SNR进行操作。这是由于以下事实：

-均衡估计(QAM与OFDM)不能以低SNR给出良好结果。

-参数估计(相位、增益时间等)不能以低SNR进行操作。

均衡器的长度应该至少为0.3sec。这意味着10000Hz(符号速率的4倍)需要具有3000拍用于该均衡器。每个拍具有5个周期，这将意味着5000×3000×5＝75MIPS

3.脉冲位置调制

这个方法使用脉冲的位置传输信息，通常为差分法(differentialmethod)。

现在参考图3，图3是描述了根据本发明的一个实施方式的调制PPM信号的简化图表。

这个方法不适用于高色散信道

4.直接序列扩频(DS-SS)

这个方法以长度N提供随机+/-1信号的传输。这个方法是用于多径信道的非常实用的方法，并且可以使用多路径改善接收。

这个方法的益处的指导说明：

现在参考图4，图4是如根据本发明的一个实施方式提供并采用的DS-SSAWGN的简化框图。

假设：{b₀,b₁,....,b_N-1}，其中，b可以是发送信号的+1或-1

假设发送的信号穿过图4的信道。

由y[n]＝ax[n]+v[n]描述接收信息

其中：

-x是发送的信号

-a是信道衰减

-v是AWGN噪音

现在参考图5，图5是根据本发明的一个实施方式的序列检测器的简化框图。

参考图5描述用于发送序列的接收器如下：

-缺乏相关性：

$out=\frac{1}{N}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\Σ}}{b}_k{v}_{n-k}\±\frac{a}{N}$

-具有相关性

$out=\frac{1}{N}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\Σ}}{b}_k{v}_{n-k}+a$

上述意味着

-缺乏相关性

E{out}≈0

$E\left\{{\mathrm{out}}^2\right\}=\frac{{\mathrm{\σ}}_v^2}{N}$

-具有相关性

E{out}≈a

$Var\left\{out\right\}=\frac{{\mathrm{\σ}}_v^2}{N},E\left\{{\mathrm{out}}^2\right\}=\frac{{\mathrm{\σ}}_v^2}{N}+a^2$

这意味着以下两个假设存在，如通过参考图6所示的，图6的描述了根据本发明的一个实施方式的假设选择的曲线图。

现在参考图6，图6是描述了根据本发明的一个实施方式的假设选择的曲线图。

如图6中所看出的，a/2的阈值将是相同差错检测和虚警概率的良好选择。

SNR是这意味着上述高斯的宽度给出为：

对于给定的SNR，增加N将能够与极低的SNR进行操作

现在参考图7，图7是示出了根据本发明的一个实施方式的DS-SS检测的实例的曲线图。

在图7中，信号被呈现为由数字13指定的粗线，并且噪音被呈现为由数字14指定的细线。信号13是序列，并且尽管该信号浸于噪音14中，但是以误差或差错低至le-6的概率被检测到。

现在参考图8，图8是根据本发明的一个实施方式的声学调制解调器15的框图。

如图8中所看出的，声学调制解调器15包括两个主要部分：通信耦接的模拟前端模块16和基带处理模块17。模拟前端模块16还连接至麦克风18和扬声器19。应理解的是，模拟前端模块16操作多于一个麦克风18和/或扬声器19。基带处理模块17经由通信链路20连接至高层处理设施，诸如应用处理器(未示出)。

模拟前端模块16通常包括连接至麦克风18的输入电路以及连接至扬声器19的输出电路。输入电路包括两个信道，声音导向的第一输入信道并且调制解调器导向的第二输入信道。第一输入信道包括低带放大器和滤波器21和模拟数字(ADC)转换器22，它们连接至主机装置(例如，移动装置、电视机等)的模拟音频电路的输入。

低通放大器和滤波器21通常携带未编码的(模拟)声音、音乐、语音等。例如，在0至14KHz的频带中。应理解的是，14KHz的限制是任意的并且可以为15KHz、18KHz或者低于20KHz的任何其他频率。第二输入信道旨在运载编码的解调数据并且包括带通放大器和滤波器23以及模拟数字(ADC)转换器24。在这个实例中，带通放大器和滤波器23传送14KHz至20KHz的频带。

应理解的是，有利的是在任何装置中嵌入这个双信道系统来实现声学通信，这些装置包括诸如智能电话和书写板的移动装置，以及诸如电视(TV)和音频系统的服务提供装置。

模拟前端模块16的输出电路包括声音导向的第一输出信道25和调制解调器导向的第二输出信道26，通常与第一和第二输入信道相对应。第一输出信道25通常是0KHz至14KHz的频带中的低通滤波器，并且第二输出信道26通常是用于14KHz至20KHz的频带的带通滤波器。穿过第一和第二输出信道的信号在27处结合，并且经由数模转换器(DAC)28和输出放大器滤波器29(通常0至20KHz)反馈至扬声器19。第一输出信道通常连接至主机装置(例如，移动装置、电视机等)的模拟音频电路的输出。

基带处理模块17包括调制器信道和解调器信道。调制器信道从诸如应用处理器的高层处理设施将数据接收到数据链路层30中，其连接至前向错误更正(FEC)模块31，模块31连接至数据符号预处理和映射模块32，模块32连接至快速傅里叶变换(FFT)模块33，模块33连接至前端数字信号处理器(DSP)发送器34，发送器34连接至模拟前端模块16的输出信道。

解调器信道从模拟前端模块16的第二输入信道接收编码的音频信号。编码的音频信号被接收到前端数字信号处理器(DSP)接收器35中，接收器35连接至快速傅里叶变换(FFT)模块36，模块36连接至数据符号提取器模块37并且连接至噪音多普勒离散信道估计器38。

数据符号提取器模块37连接至数据符号估计器39，估计器39连接至前向错误更正模块40，模块40连接至数据链路层模块41，连接至主应用程序处理器或者类似处理设施。

噪音多普勒离散信道估计器38连接至数据符号提取器模块37，连接至数据符号估计器39，并且连接至前向错误更正模块40。

图8中示出的声学调制解调器15可嵌入智能电话或者书写板中。智能电话书写板的模拟前端在接收器侧上提供优质的声学调制解调器(较高的模拟数字转换动态范围-缓解来自音频语音和音乐信号的干扰)以及发送器侧上的最大音量。声学调制解调器15的操作不受智能电话或者书写板的本机音量控制的影响，其仅控制音频语音和音乐音量。

接收器侧的信号首先由诸如混合、重新采样、成形等前端处理进行处理，以准备信号处理算法所接收的信号。接下来，该信号被转换为频域，其中，噪音、离散度、多普勒和信道被估计。使用这些数据参数，相干调制解调器可以提取数据符号并且运行FEC(前向错误更正)并且将该信号传送至链路层。

在发送器侧上，数据位首先通过FEC，然后以某种方式映射这些位移允许在极快的改变分散噪声信道中接收。符号随后被转换为时域，并且该信号由前端处理发送器侧进行预处理。前端DSP处理的输出与音频语音或音乐混合。不存在干扰，因为声学调制解调器和音频语音/音乐处于不同频带。

具有麦克风和扬声器的移动电话、计算机和其他装置可以在0-20,000Hz的频带中发送和接收音频信号。然而，在大多数情况下，仅使用0-8,000Hz。14000Hz以上的声频频谱很少使用并且具有低声噪声。此外，人类可通常听到高达14,000Hz，这使14,000Hz-20,000Hz的区域对声学通信有用。常用麦克风将具有约10-18nv/sqrt(Hz)的噪声密度。因此，声学通信的频带中的本底噪声是：

由麦克风从0-8000Hz的频带中的音乐和语音接收的音频信号将生成约1mv-5mv。假设放大器具有1000的增益，用于0-8000Hz的放大器的输出的信号振幅约1vptp。使用16位模拟数字转换器，1位步骤(1bitsstep)为：

因此，声学通信信号应该提供每比特至少15.2μv，并且5比特分辨率需要32*15uv＝480uv的信号

如图8中所看出的，输入电路被分成声音输入信道和通信输入信道，各自具有自身的滤波器-放大器(21和23)以及ADC(22和24)。通信输入信道(滤波器-放大器23和ADC24)在14000Hz-20000Hz频带中操作。

因此，即使对于仅1.4uv(SNR＝6dB)的极低信号，通信输入信道也具有良好分辨率。1000的放大器增益提供14mv和16个比特的信号并且ADC提供9.8比特分辨率。这仅需要1.4uV容纳6dB的信噪比(SNR)，与没有其他通信信道的30uV相比，提供改善的26dB。

现在参考图9，图9是根据本发明的一个实施方式的移动装置的三个显示屏幕的简化框图。

图9示出了移动装置42，诸如移动电话、智能电话、书写板等，起控制器的作用，通常为用户提供家用电器的种类列表，包括：电视机、立体音响系统、空调系统、电动百叶窗等。这些种类通常在触摸屏上向用户示出，允许用户选择要增加至控制器系统的电器的种类，例如，电视机。然后移动装置通常连接至互联网，并且向用户呈现厂商列表，用户从这些厂商中选择所查询的电器厂商，诸如，本实例中的索尼公司。

转至图9，看出的是，已经选择增加索尼电视，现在用户利用由移动电话42显示的屏幕43呈现。如图9中所示，屏幕43包括移动装置通常从互联网下载的索尼电视机的型号列表。从该列表中已经选择了所需的型号，用户利用“选择”和“取消”按钮在屏幕44上呈现所查询的型号。如图9中进一步看出的，一旦用户按下“选择”按钮，移动电话42就与合适的服务器45进行通信。移动电话42通常在诸如互联网的通信网络46上与服务器45通信。移动电话42从服务器45下载(屏幕47)诸如由用于控制合适电视型号的通用控制器使用的控制代码列表。也就是，列表包括电视机的所有IR代码，详述哪个代码是激活电视机上的每个功能所需要的。

现在参考图10，图10是根据本发明的一个实施方式的与IR开关48通信的移动装置42的简化示意图。

转至图10，看出的是移动装置42经由诸如互联网的通信网络46互联网服务器45进行无线通信，这为控制所选电视机提供了IR代码。已经利用它们相应的命令号下载了IR代码，移动装置42将这些代码通常经由具有IR开关48的声学通信传送至IR开关48。IR代码通过移动装置42经由扬声器49发送并且经由麦克风50被IR开关48接收。然后在IR开关48上的存储单元51中打开新的装置种类，为电视机存储相应IR代码的所有命令号。

然后，反馈通知通过IR开关48经由扬声器52发送并且通过移动装置42经由麦克风53接收。移动装置42然后向用户显示通知，告知用户电视机已经成功添加到了控制器系统。从那时开始，由用户发信号的任何命令号通过移动装置42在听觉上通过IR开关48接收，该IR开关48现在操作为在其存储单元中发现相应的IR代码并且经由IR开关48上的IR发送器8将IR代码发送至所查询的电视机。

IR开关48具有电源接头或者依靠电池运行。IR开关48通常以IR发送器54在电视机的IR接收器中指向的方式被放置。可替换地，IR开关48能够发送不要求直接视线的IR信号，诸如，缓和的IR(defusedIR)。在那种情况下，IR开关48被放置在合适的位置，并且操作为将IR信号发送至相同房间中的任何装置。

应理解，图10的实施方式适合于IR代码相当长的情况。在其他情况下，有可能采用如下系统：其中，移动装置42不是传输命令号，而是传输包括整个IR代码的声学信号，并且IR开关48可操作以将信号转换为其对应的要传输至电视机的IR代码。在该可选配置中，IR开关48不需要用于整个码列表的存储单元，而是仅需要用于“1”和“0”的IR代码的小存储器，使得IR开关48能够实时生成IR代码以用于从移动装置42接收的任意位序列。

现在参考图11，其是根据本发明的一个实施方式的经由IR开关48与电视机55通信的移动装置42的简化框图。

转向图11，看到移动装置42，该移动装置包括提供因特网连接的天线和向用户呈现电视控制器屏幕，该屏幕包括：开/关按钮、频道按钮以及音量加/减按钮以及示出已激活什么命令的框。移动装置42经由移动装置42上的扬声器49和麦克风53以及IR开关48上的扬声器52和麦克风50与IR开关48声学地通信。在本实例中，包括电器号和IR代码号的声学信号经由扬声器49通过移动装置42传输，该信号经由麦克风50通过IR开关48接收。已接收电器号和IR代码号，IR开关48从其存储器检索用于电器(电视机55)的对应IR代码，并且经由IR传输器54将该IR代码传输至该电器。

可替换地，包括IR代码位序列的声学信号由移动装置42传输并且由IR开关48接收，该位信号作为IR代码经由IR传输器54直接向电视机55传输。

现在参考图12，其是根据本发明的一个实施方式的移动装置42、IR开关56以及远程控制器57的简化示意图。

转向图12，看到移动装置42，该移动装置配备有无线因特网连接，并且向用户呈现电视控制器屏幕，该屏幕包括：开/关按钮、音量加/减以及频道加/减按钮。移动装置42经由移动装置42上的扬声器49和麦克风53以及IR开关56上的扬声器52和麦克风50与IR开关56声学地通信。IR开关56配备有IR收发器58，该IR收发器能够传输和接收IR信号。

在本实例中，用户选择现在正在闪烁的音量加按钮，以便使用用于音量加命令的IR代码来加载控制器系统。该选择是通过移动装置42向IR开关56声学地发信号。同时，用户借助于远程控制器57传输用于音量加命令的IR代码，该远程控制器57通常与讨论的电器(诸如，电视机)一起提供。来自远程控制器57的IR代码通过IR开关56经由收发器58接收，并且存储在IR开关56上的存储单元中。同时，IR开关56声学地将IR代码通信至移动装置42，该移动装置转而可操作以将该代码上传至因特网服务器，该移动装置与该因特网服务器无线通信。以相同方式，图12的控制器系统可加载有用于讨论的电视机的控制命令的所有需要的IR代码，使得可创建用于电器的整个IR代码库并且整个IR代码库可上传至因特网服务器。

应理解，图12的系统对于如下情况是特别合适的：其中，用于特定家用电器的IR代码库不可用于来自因特网的下载。还应理解，该系统是特别有利的，因为它允许向因特网上传IR代码库，并且使其同样地可用于将来下载以及讨论的电器的其他用户。例如，如果用户在两个单独房间中具有相同型号的两台电视机，则用于IR代码的获悉过程仅需要执行一次。

现在参考图13，其是根据本发明的一个实施方式的移动装置42、IR开关48(或IR开关56)、电视机55以及DVD记录器59的简化示意图。

转向图13，看到移动装置42，该移动装置配备有无线因特网连接和语音识别能力，并且向用户呈现电视控制器屏幕，该屏幕包括：开/关按钮、音量加/减以及频道加/减按钮。用于移动电话的语音识别能力由例如，苹果的Siri提供。移动装置42经由移动装置42上的扬声器49和麦克风53以及IR开关48上的扬声器52和麦克风50与IR开关48声学地通信。

在本实例中，用户60已给出用于“音量加”的语音命令，该语音命令经由麦克风53由移动装置42接收。移动装置42从其存储单元检索用于“音量加”的命令号，并且将该命令号声学地通信至IR开关48。IR开关48转而从自身存储单元检索对应IR代码并且经由IR传输器54将其传输至电视机55(或者，如果使用IR开关56，就经由收发器58传输)。应注意，麦克风53由移动装置42使用以从IR开关48(或56)接收声学通信并且从用户60接收语音命令。应理解，移动装置42可使用麦克风53以从IR开关48(或56)接收声学通信并且同时从用户60接收语音命令。

除了提供便于使用以外，语音识别能力也允许接收更详尽的、更自然的语言命令，该语言命令不能通过移动装置的触摸屏幕上的预置按钮接收。如图13中看到的，移动装置42通过用户接收语音命令“记录性别和城市”。随后，移动装置42从因特网检索讨论的电视剧的下一情节的频道、日期以及时间，并且向IR开关48声学地通信合适的命令。该命令指导IR开关48向DVD记录器59传输IR信号，该IR信号根据频道、日期以及时间将DVD记录器59设定为安排记录。

现在参考图14，其是根据本发明的一个实施方式的移动装置42、IR开关48(或IR开关56)、电视机55以及电力线路通信RF单元61的简化示意图。

转向图14，看到移动装置42，该移动装置配备有语音识别能力，并且向用户呈现电视控制器屏幕，该屏幕包括：开/关按钮、音量加/减以及频道加/减按钮。用于移动电话的语音识别能力由例如，苹果的Siri提供。移动装置42经由移动装置42上的扬声器49和麦克风53以及IR开关48上的扬声器52和麦克风50与IR开关48声学地通信。

在本实例中，用户60已给出用于“音量加”的语音命令，该语音命令经由麦克风53由移动装置42接收。移动装置42从其存储单元检索用于“音量加”的命令号，并且将该命令号声学地通信至RF开关48。RF开关48转而从自身的存储单元检索对应RF代码并且将其传输至电视机55，该RF开关48与电视机55无线通信。

在RF开关48与诸如电视机55的家用电器之间的无线通信通常经由Wi-Fi无线机制、Zigbee规范协议、蓝牙无线标准和/或任意合适的无线通信方法创建。可选地或另外地，采用使用电力线路RF单元61的电力线路“通过电力的数据”的通信，该电力线路RF单元61采用例如，以上提及的无线通信方法中的一种与RF开关48通信。随后，可采用单个电力线路RF单元用于经由电力线路通信(PLC)来控制住宅中的所有电器。

应理解，移动装置1也可经由Wi-Fi、蓝牙、Zigbee或任意其他合适的无线通信方法与RF开关48通信。

现在参考图15，其是根据本发明的一个实施方式的移动装置42、多个IR开关48(或IR开关56)以及多个家用电器62的简化示意图。

转向图15，看到移动装置42，该移动装置配备有语音识别能力，并且向用户呈现电视控制器屏幕，该屏幕包括：开/关按钮、音量加/减以及频道上/下按钮。用于移动电话的语音识别能力例如由苹果的Siri提供。

移动装置42与由标号63指定的IR开关48声学地通信，该IR开关48转而与由标号64指定的另一IR开关48声学地通信。如上所述，参考图1-图14，移动装置42与IR开关63之间以及两个IR开关63与64之间的声学通信经由装置上的扬声器和麦克风创建。可选地或另外地，IR开关63和64可经由Wi-Fi无线机制、Zigbee规范协议、蓝牙无线标准和/或任意合适的无线通信方法彼此无线通信。

在本实例中，用户已给出用于“音量加”的语音命令，该语音命令经由移动装置42上的麦克风由移动装置42接收。移动装置42从其存储单元检索用于“音量加”的命令号以及用于讨论的命令的装置号，并且将该命令号与装置号(参考本实例中的电视机55)一起声学地通信至IR开关63。基于该装置号，IR开关63向IR开关64通信命令号，该IR开关64转而从其存储单元检索对应IR代码并且经由IR开关64上的IR传输器将其传输至电视机55。

应理解，图15的系统允许多个IR开关48(和/或IR开关56)用作转发器，由此通过移动装置向住宅周围的任意电器传送声学消息。

现在参考图16，其是根据本发明的一个实施方式的移动装置42、多个IR开关48(或IR开关56)以及分布在隔绝区域66中的多个家用电器65的简化示意图。

转向图16，看到移动装置42，该移动装置配备有语音识别能力，并且向用户呈现电视控制器屏幕，该屏幕包括：开/关按钮、音量加/减以及频道加/减按钮。用于移动电话的语音识别能力由例如，苹果的Siri提供。

当移动装置42存在于住宅的具体房间(例如，由标号67指定的第一隔绝区域66)中时，移动装置42可操作以与位于相同房间中的IR开关63声学地通信。在本实例中，置于客厅(67)中的IR开关63以及IR开关64置于卧室(例如，由标号68指定的第二隔绝区域66)中。如上所述，参考图1至图15，移动装置与IR开关63和64之间的声学通信经由装置上的扬声器和麦克风创建。

移动装置42也配备有房间检测能力，使得移动装置42能够确定其存在的房间。房间检测能力采用例如，基于经由移动装置的照相机接收的房间内部的一个或多个图片的对象识别。可选地或另外地，分布在房间(隔绝区域66)中的IR开关经由声学信标信号持续通信它们的ID。只有当移动装置42与IR开关位于相同房间时，具体IR开关的声学信标信号由移动装置42接收。如下所述，参考图17，基于IR开关ID，移动装置可根据先前存储的家庭布置确定用户经由合适接口进入的房间。可选地或另外地，移动装置上的GPS芯片允许房间检测。

基于房间检测，移动装置42从其存储单元检索房间配置，该房间配置描述讨论的房间中的电器之间的关系。在本实例中，在客厅67中，用于电视机69的声音经由立体环绕系统70提供，然而在卧室68中，电视机71采用自身声音系统。因此，在客厅67中时，语音命令“音量加”导致移动装置向IR开关63通信命令号，由此导致IR开关63向立体环绕系统70传输“音量加”IR代码。然而，在卧室68中时，相同的语音命令“音量加”导致移动装置42向IR开关64通信命令号，由此导致IR开关64向电视机71传输“音量加”IR代码。

现在参考图17，其是根据本发明的一个实施方式的接口屏幕显示器的简化示意图。

转向图17，看到“我的家庭”接口屏幕显示多个房间(在本实例中，客厅和卧室)，图17示出每个房间中的电器和IR开关。经由可在因特网和/或移动装置上获得的该接口，用户可确定在每个房间中要控制哪些电器，并且也控制与每个电器有关的功能。用户也可确定哪一个IR开关位于每个房间中。

在本实例中，用于客厅67中的电视机69的声音由音频环绕系统70(而不是电视机69自己的扬声器)提供。在卧室68中，用于电视机71的声音由电视机71的扬声器提供。此外，IR开关63分配到客厅67，并且IR开关64被分配到卧室68。

基于经由该接口提供的家庭布置，移动装置确定在每个房间中哪一个电器要执行用户的特定命令。例如，通过具体房间内部的IR开关经由声学信标信号，移动装置可操作以检测其存在的房间，该信号传送IR开关ID。因此，在本实例中，从IR开关63接收信标信号使得移动装置能够确定其位于客厅67中。响应于通过用户的“音量加”命令，移动装置将因此向IR开关63传输命令代码，由此IR开关63向立体环绕系统70传输“音量加”IR代码。在卧室68中，相同的语音命令“音量加”导致移动装置向IR开关64通信命令号，由此IR开关48向电视机71传输“音量加”IR代码。

如以上参考图15、图16以及图17公开的，诸如IR开关48的多个本地装置可形成本地装置或IR开关48(或IR开关56)的网络。网络使IR开关48能够通信它们自身之间的数据。多个本地装置或IR开关48通常以网格网络的形式布置，使得任意本地装置或IR开关48能够与任意其他本地装置或该范围内的IR开关48通信。网格网络也使任意本地装置或IR开关48能够使用第二本地装置或IR开关48作为继电器，使得第一本地装置或IR开关48能够经由第二本地装置或IR开关48向第三本地装置或IR开关48通信数据。

如本文所公开的，网格网络内的通信可使用任意合适的通信技术或通信的组合。网格网络内的任何一对本地装置或IR开关48可使用声学通信(例如，用于在大房间、走廊、阶梯等内的通信)以及PLC或无线通信以在房间之间或跨过墙壁或更大距离的通信。

应理解，网格网络使多个移动装置42能够通过经由多个本地装置或IR开关48来中继通信而远程控制多个服务提供装置，诸如，电视机55。

现在参考图18，其是根据本发明的一个实施方式的IR开关48、电力连接72以及电视机55的简化示意图。

转向图18，看到IR开关48具有电力连接72。通常，IR开关48可操作以经由麦克风50和扬声器52与移动装置(未示出)声学地通信。IR开关48还可操作以经由IR传输器54传输IR代码，由此控制经由IR接收器73接收IR代码的电视机55。IR开关48通常置于电视机55前方以提供直接视线，该直接视线允许从传输器54向接收器73的IR传输。可替换地，电力线缆74可操作以被弯曲，由此允许IR开关48连接至墙壁上的电力插座，例如，位于电视机55后面，并且随后朝向电视机55上的接收器73。

现在参考图19，其是根据本发明的一个实施方式的移动装置42、无线路由器75、IR开关48、电力连接72以及电视机55的简化示意图。

转向图19，看到移动装置42，该移动装置42配备有无线因特网连接和语音识别能力，并且向用户60呈现电视控制器屏幕。该屏幕包括：开/关按钮、音量加/减以及频道加/减按钮。用于移动电话的语音识别能力例如由苹果的Siri提供。如上所述，参考图16和图17，移动装置42通常也配备有房间检测能力。

在本实例中，移动装置42通过用户接收用于“音量加”的语音命令。基于移动装置42位于的房间，移动装置42确定哪一个电器需要接收命令，并且向因特网服务器通信电器号以及所述命令号。与因特网服务器通信的无线路由器75接收电器号和命令号并且将它们通信至IR开关48，由此向所要求的电器(在本实施例中，电视机55)传输适当的IR代码。

路由器和IR开关48经由Wi-Fi无线机制、Zigbee规范协议、蓝牙无线标准和/或任意合适的无线通信方法进行无线通信。可选地或另外地，无线路由器75与IR开关48经由电力线路通信进行通信，其也使得无线路由器75能够与住宅周围的多个IR开关48通信。

现在参考图20，其是根据本发明的一个实施方式的用于使移动装置42与具体电器相关联的过程76的简化流程图。

图20描述了家用电器添加至远程控制系统的过程，该远程控制系统通常与以上参考图9和图10描述的系统相似。

转向图20，看到移动装置向用户呈现诸如电视机、DVD记录器、立体声音系统等电器类型的列表，该列表通常从因特网下载。在用户选择电器类型之后，移动装置从因特网下载并向用户呈现电器类型的制造商的列表。在用户选择制造商之后，移动装置从因特网下载并向用户呈现制造商的电器的型号列表。在用户选择型号之后，移动装置从因特网下载用于型号的IR操作代码，并且随后将该代码声学地通信至IR开关。在通过IR开关接收和存储IR代码之后，IR开关向移动装置通信确认信号，该移动装置转而向用户显示确认通知。

现在参考图21，其是根据本发明的一个实施方式的用于操作移动装置42作为远程控制器的过程77的简化流程图。

图21描述了在用于家用电器的远程控制系统内起作用的移动装置的过程，该系统通常与以上参考图11描述的系统相似。

转向图21，看到移动装置向用户呈现诸如电视机、DVD记录器、立体声音系统等电器类型的列表，该列表包括先前添加的电器并且该列表通常存储在移动装置上。在用户选择电器类型之后，移动装置向用户显示先前添加的所选择类型的电器型号的列表。在用户选择电器型号之后，移动装置向用户显示用于所选择的型号的远程控制屏幕。移动装置现在准备好通过用户接收控制命令，用户借助于移动装置的触摸屏的按钮和/或通过经由移动装置的麦克风接收的话音来提供该控制命令。

在用户接收命令之后，移动装置从其存储器检索命令号和/或用于该命令的相关IR代码。随后，移动装置向IR开关声学地通信命令号，该IR开关可操作以从其存储器检索相关IR代码并且将其传输至需要的电器。可替换地，尽管使用没有存储单元的IR开关，但是移动装置向IR开关声学地通信相关IR代码，IR开关将相关IR代码直接传输至需要的电器。在IR开关接收声学确认信号之后，移动装置等待用户的进一步命令。尽管在规定延迟之后未接收到IR开关的确认信号，但是误差通知也会向用户显示。

可替换地，移动装置经由Wi-Fi、蓝牙、Zigbee或任意其他合适的无线通信方法与IR开关通信。

可替换地，使用下面的系统采用电力线路通信：移动装置向因特网服务器无线通信命令代码，并且命令由电力线路路由器接收，该路由器可操作以将命令通信至来自住宅周围的一个或多个电力线路IR开关中的需要的IR开关。

现在参考图22，其是根据本发明的一个实施方式的用于操作移动装置42作为远程控制器的过程78的简化流程图。

图22描述了在用于家用电器的远程控制系统内起作用的移动装置的过程，该系统通常与以上参考图8和图9描述的系统相似。

转向图22，看到移动装置准备接收按钮或用户的语音命令，同时连续跟踪用户房间ID。房间ID通常通过IR开关经由信标信号跟踪，该IR开关位于不同房间中，并且通常将该房间ID声学地通信至移动装置。一旦移动装置接收到用户的命令(诸如，在本实施例中，为“音量加”命令)，移动装置基于用户房间ID检索用于需要的电器的相关IR代码。在本实例中，在卧室中需要的电器是电视机，然而在客厅中，需要的电器是音频环绕系统。用于执行用于需要电器的命令的相关IR代码由移动装置声学地通信至IR开关，该IR开关可操作以向讨论的电器传输需要的IR代码。

现在参考图23A和图23B，其是根据本发明的一个实施方式的用于IR开关48的过程79和80的两个简化流程图。

图23A和图23B描述用于在用于家用电器的远程控制系统内起作用的IR开关的过程，该系统通常与以上参考图11描述的系统相似。图23A描述用于通常不包括大量存储单元的IR开关48的过程。图23B描述用于包括存储单元的IR开关48的过程，该存储单元可操作以存储用于一个或多个电器的一个或多个IR代码库。

转向图23A，看到IR开关通常通过移动装置接收数据的声学传输。该数据包括IR代码的描述，IR开关可操作以经由其IR传输器传输该IR代码。IR传输之后，IR开关向移动装置声学地通信确认信号。根据图23A的过程，IR开关通常仅需要包括用于“1”和“0”的IR代码的非常小的存储器。就是说，移动电话的声学信号包括一系列位，一系列位中的每一个是1或0，并且IR开关将每一位转换为适当的IR信号，诸如，例如：“1”＝20毫秒IR信号+10毫秒无信号；并且“0”＝10毫秒IR信号+20毫秒无信号。

转向图23B，看到IR开关通常由移动装置接收电器号的声学传输以及电器号。如以上参考图20描述的，通常电器号和按钮号指代先前添加至控制系统的电器数据。随后，例如，在图20的“增加电器”的过程中，IR开关从其存储单元检索与电器的按钮相关的先前存储的IR代码。随后，IR开关经由其IR传输器传输IR代码。IR传输之后，IR开关向移动装置声学地通信确认信号。

现在参考图24，其是根据本发明的一个实施方式的用于处于获悉模式的移动装置42的过程81的简化流程图。

图24描述了用于在用于家用电器的远程控制系统内起作用的移动装置的过程，该系统通常与以上参考图12描述的系统以及获悉模式相似。

转向图24，看到响应于用户选择获悉模式，移动装置向IR开关声学地通信信号，由此使得IR开关进入获悉模式。随后，响应于按钮或用户的语音命令，移动装置向IR开关声学地通信命令代码。随后，IR开关的反馈信号由移动装置接收，该移动装置随后准备接收另一按钮或用户的语音命令。在对应于命令代码的IR代码由IR开关接收之后，反馈信号由IR开关传输。已经由讨论的电器的远程控制器由用户提供IR代码。重复该过程直至所有需要的按钮代码已被传输至IR开关，并且其对应IR代码的存储已被确认。随后，在用户的退出命令之后，移动装置向IR开关声学地通信退出信号，由此导致IR开关通信包括已通过获悉过程接收的所有IR代码的整个代码表。随后，代码表通过移动装置向因特网上传，由此可用于相同用户或其他用户的将来下载。

现在参考图25，其是根据本发明的一个实施方式的用于处于获悉模式的IR开关48的过程82的简化流程图。

图25描述了用于在用于家用电器的远程控制系统内起作用的IR开关的过程，该系统通常与以上参考图12描述的系统以及获悉模式相似。

转向图25，看到在移动装置传输获悉模式命令之后，IR开关进入获悉模式。随后，IR开关从移动装置接收声学传输，通知IR开关电器号和按钮号。随后，该号以存储代码表的形式存储在IR开关上，并且IR开关等待用户经由电器的远程控制器提供的对应IR代码的传输。一旦由IR开关接收IR代码，该IR代码与其相关的电器号和按钮号一起存储在存储代码表中。随后，反馈信号由移动装置传输，由此通知用户可选择另一按钮。重复该过程直至所有需要的IR代码已由IR开关接收，并且它们在存储代码表中的存储已被确认。当从移动装置接收退出命令的传输时，IR开关向移动装置传输整个存储代码表并且退出获悉模式(learningmode)。

现在参考图26，其是根据本发明的一个实施方式的示出了移动装置42、CAN总线开关83以及车辆84的简化示意图。

转向图26，看到移动装置42，该移动装置配备有语音识别能力并且向用户呈现电视控制器屏幕，该屏幕包括：开/关按钮、前面窗口上/下以及后面窗口上/下按钮以及启动引擎按钮。用于移动电话的语音识别能力例如由苹果的Siri提供。移动装置42经由移动装置42上的扬声器86和麦克风87以及CAN总线开关90上的扬声器88和麦克风89与CAN总线开关85声学地通信。可替换地，移动装置42和CAN总线开关91经由诸如Wi-Fi、Zigbee、蓝牙等的RF方法通信。

CAN总线开关92连接至用于车辆电器的中央控制器系统的车辆CAN总线93，并由此可操作以控制电器。可选地或另外地，CAN总线开关94可操作以传输IR代码，由此控制电器中的至少一些。

基于车辆的型号和电器，将控制器单元从包括电器所需要的所有控制功能的因特网下载至移动装置。例如，立体音频系统也连接至车辆的CAN总线，并且可经由该系统控制。

在本实例中，用户已给出通过移动装置42经由麦克风87接收的一系列语音命令-“开门”、“打开收音机”、“CBS新闻”以及“音量32”。移动装置42基于例如，从CAN总线开关95传输的信标检测用户是否存在于车辆中。因此，移动装置42可操作以向CAN总线93传输声学命令，使得CAN总线93激活需要的电器。

现在参考图27，其是根据本发明的一个实施方式的声学玩具系统96的简化示意图。

转向图27，看到声学玩具系统96包括：玩具97、诸如智能电话或iPad的手持装置98、与手持装置98通信的无线路由器99以及远程服务器100，其通常可用于基于诸如因特网的通信网络101进行通信，手持装置98通常包括扬声器102和麦克风103。服务器100通常存储包括声音文件的数据文件104。

如在图27中看到的，用户60的话音由手持装置98的麦克风103接收。通常，手持装置98放置得接近于玩具97，使得用户60(通常为孩子)接收向玩具97说话的印象。用户的语音输入通常由在手持装置98上运行的语音识别引擎(诸如，苹果的Siri语音引擎)分析。可选地或另外地，语音识别引擎设置在服务器100上，手持装置98经由无线路由器99与该服务器100通信。

已经分析用户的语音输入，服务器100提供适当的响应以经由玩具97提供至用户。在本实例中，用户60说“你能唱歌吗？”。检测到用户的语音，服务器100选择合适的数据文件104，诸如来自合适歌曲数据库的歌曲标题。该选择通常基于用户的资料。随后，服务器100生成口头响应，并且将其通信至手持装置98。口头响应通常以压缩编码音频的数据包的形式生成，该数据包合适于在声学传输中传播，由此经由玩具97提供。

可替换地，服务器100生成文本响应并且将其通信至手持装置98，该手持装置98转而生成数字编码音频以便在声学传输中传播。

通常，服务器100不仅提供用于玩具97的音频数据，而且也提供操纵数据，该操纵数据以与玩具的音频内容同步的方式确定玩具的一个或多个电动机的位置。因此，包括用于玩具97的音频内容和同步运动的内容数据通过服务器100通信至手持装置98。

手持装置98通常借助于声学传输与玩具97通信，装置98经由扬声器102传输该声学传输，并且通过玩具97经由玩具97上的合适麦克风接收该声学传输。声学传输通常包括15-20kHz的频率范围中的低音量传输，即可听范围的上边缘。由于音量低，该传输对于人耳是有效听不见的。该声学传输信道可操作以传输压缩编码音频的数据位，并且因此合适于用于玩具97的音频数据以及同步操纵数据(也可获得作为数据文件104)的传输。可选地或另外地，手持装置98经由合适于压缩音频及操纵数据的数据位的传输的蓝牙、WiFi、IR传输或任意其他无线传输与玩具97通信。

包括压缩编码音频的声学传输由玩具97接收，并且由玩具97上的DSP单元处理。通常，声学传输被数字化，由此定位压缩音频的数据位。通常使用诸如G723声码器的声码器将数据位编辑为数字音频文件，该声码器可操作以编码或压缩以及重建数字音频数据。随后，数字音频文件从手持装置98向玩具97声学地传输，并且使用G723解码器转换回模数，并且通过玩具97经由玩具97上的扬声器提供作为可听音频内容。声学传输通常还包括同步操纵的数据，基于该数据，玩具97的DSP单元激活玩具97的一个或多个电动机，由此移动与玩具的音频输出同步的玩具的眼睛、嘴唇、手臂和/或任意其他部位。声学传输通常还包括玩具ID号，以便使得手持装置能够与多个玩具通信，每个玩具均具有其唯一ID号。

应理解，遍及图27的声学玩具系统的过程，用户仅听到经由玩具97提供的音频输出，同时包括手持装置98通信至玩具97的编码音频的声学传输的所有其他无线传输保持对用户不可听。

还应理解，图27的声学玩具系统是尤其有利的：因为它经由手持装置98接收用户的语音输入，同时经由玩具97提供音频输出。该具体结构避免玩具97上的昂贵的麦克风的必要，以及从玩具向手持装置的高速率数据的无线信道的必要，这将是为了语音识别目的的音频传输所需要的。因此，玩具可做得更便宜，仅需要用于接收编码数据的麦克风以及用于提供常规音频输出的扬声器。同时，通过玩具97与手持装置98的通信，玩具97接收因特网连接的所有益处，该所有益处包括通常经由手持装置自身提供的服务器100上的歌曲数据库以及语音识别引擎。

现在参考图28，其是根据本发明的一个实施方式的具有玩具97的框图105的声学玩具系统96的简化示意说明。

图28示出了声学玩具97的一般内部结构(在图28中，由框图105示出)，该声学玩具提供作为声学玩具系统96的一部分，其可能与以上参考图27描述的系统相似。转向图28，看到声学玩具系统96包括：玩具97、与手持装置98通信的无线路由器99以及远程服务器100，该远程服务器通常经由因特网以及经由无线路由器99与手持装置98通信。

如在图28中看到的，97通常包括：DSP单元106、麦克风107、扬声器108、模数转换器109、数模转换器110、一个或多个电动机控制器111以及一个或多个传感器112，所有这些都由DSP单元106控制。诸如智能电话或iPad的手持装置98通常包括扬声器102和麦克风103。

如在图28中看到的，用户的语音输入由手持装置98上的麦克风103接收。通常，手持装置98放置得接近于玩具97，使得用户60(通常为孩子)接收向玩具97说话的印象。用户的语音输入通常由在手持装置98上运行的语音识别引擎(诸如，苹果的Siri语音引擎)分析。可选地或另外地，语音识别引擎设置在服务器100上，手持装置98经由无线路由器99与该服务器100通信。

已经接收到用户的歌曲请求，服务器100通常基于用户的个人资料(包括用户的年龄、母语和/或先前请求的历史)检索数据文件104，诸如来自合适歌曲数据库的歌曲标题。随后，服务器100生成用于由玩具97做出的响应的数据文件，该数据文件通常包括压缩音频数据以及同步操纵数据(也可获得为数据文件104)的数据包。随后，一个或多个数据文件104通信至手持装置98，该手持装置可操作为传输在不可听的声学传输内被编码的数据文件。

手持装置98通常使用声学传输与玩具97通信。手持装置98经由扬声器102传输编码作为声学传输的一个或多个数据文件104。随后，编码的声学传输经由玩具97上的麦克风107接收。

声学传输通常包括15-20kHz的频率范围中的低音量传输，即可听范围的上边缘。由于音量低且频率高，该传输对于人耳是有效听不见的。该声学传输信道可操作以传输压缩编码音频的数据位，并且因此合适于用于玩具的音频数据以及同步操纵数据的传输。可选地或另外地，手持装置98经由合适于压缩音频及操纵数据的数据位的传输的蓝牙、WiFi、IR传输或任意其他无线传输与玩具97通信。

已经由手持装置98经由麦克风107接收声学传输，使用DSP106的玩具经由模数转换器109将该传输转换为数字数据文件。DSP单元106接收数字数据文件，定位压缩音频数据包，通常使用G723算法解码且重建它们，并且将它们转换为数字音频数据。音频数据由数模转换器110转换，并且随后经由扬声器108提供作为音频输出。DSP单元106还定位数字数据文件中的同步操纵数据，并且根据操纵数据启用电动机控制器11。

应理解，在用户未意识到服务器、手持装置与玩具97之间的数据传输的情况下，玩具97可根据用户做出的请求唱歌并进行同步运动。

DSP106还可操作以经由玩具97上的一个或多个传感器112接收反馈指示，该反馈指示随后被编码并且经由扬声器108以声学传输通信至手持装置98。从玩具向手持装置98的相同声学传输通常也包括玩具状态的指标，诸如玩具电量低警报等。应理解，尽管该声学返回信道对声学玩具系统的话音交互性不是必要的，但是它仅涉及不需要高速率的编码数据，并且因此对于玩具97上的不昂贵的扬声器和DSP106是合适的。可替换地，传感器反馈和玩具状态指示经由蓝牙、WiFi或任意其他合适的无线通信传输通过玩具97通信至手持装置98。

现在参考图29，其是根据本发明的一个实施方式的声学多玩具系统113的简化示意图。

图29示出了包括多个玩具97的声学玩具系统。多玩具系统113可与以上参考图27和图28描述的声学玩具系统96相似。转向图29，看到声学玩具系统113包括：多个玩具114、诸如智能电话或iPad的手持装置115、与手持装置98通信的无线路由器116以及远程服务器117，该远程服务器通常可用于经由诸如因特网的通信网络118进行通信。手持装置98通常包括扬声器119和麦克风120。服务器100通常存储包括声音文件的数据文件121。玩具97通常位于手持装置98附近。通常，通过提供用户选择的玩具的唯一ID以及玩具名字，每个玩具在一购买时就被注册(通常经由住宅计算机)。

如在图29中看到的，由手持装置98上的麦克风103接收用户60的语音输入。通常，手持装置98放置得接近于一个或多个玩具，使得用户(通常为孩子)接收向玩具之一谈话的印象。用户的语音输入通常通过在手持装置上运行的语音识别引擎(诸如，苹果的Siri语音识别引擎)分析。可替换地或另外地，语音识别引擎设置在服务器6上，手持装置98经由无线路由器99与该服务器通信。

在本实例中，系统检测用户向由标号122指定的具体玩具97的地址。地址玩具122是基于如在服务器100上注册的玩具的名字。服务器100生成用于由玩具122做出的响应的具体数据文件104。数据文件104通常包括玩具122的玩具ID以及压缩音频数据的数据包。数据文件104通常也包括同步操纵数据。随后，数据文件104通信至手持装置98，该手持装置可操作为在不可听声学传输中传输被编码的数据文件。

手持装置98通常借助于声学传输与一个或多个玩具97通信。手持装置98经由扬声器102传输声学传输，该声学传输经由嵌入在玩具97中的合适的麦克风由玩具97接收。声学传输通常包括15-20kHz的频率范围中的低音量传输，即可听范围的上边缘。由于音量低，该传输对于人耳是有效听不见的。该声学传输信道可操作以传输压缩编码音频的数据位，并且因此合适于用于玩具的音频数据以及同步操纵数据的传输。可选地或另外地，手持装置98经由合适于压缩音频及操纵数据的数据位的传输的蓝牙、WiFi、IR传输或任意其他无线传输与玩具97通信。

在本实例中，通过手持装置98的声学传输包括玩具122的玩具ID，并且因此该传输仅由玩具122(不是由标号123指定的玩具97)上的DSP单元接收和处理。通常，声学传输被数字化，由此定位压缩音频的数据位。通常使用诸如G723声码器的声码器将数据位声学地传输至玩具97并且编码为音频，该声码器可操作以解码和重建数字音频数据。随后，数字音频数据转换为模数，并且通过玩具97经由玩具97上的扬声器提供作为可听音频内容。声学传输通常还包括同步操纵数据，基于该同步操纵数据，玩具122的DSP单元激活玩具122的一个或多个电动机，由此与玩具的音频输出同步地移动玩具的眼睛、嘴唇、手臂和/或任意其他部位。

应理解，图29的声学玩具系统使得用户从成组玩具97中地址具体玩具，同时用户的语音输入经由放置在玩具97附近的手持装置98接收。此外，相同的玩具97可使用不同的手持装置98交互，因为玩具细节注册在远程因特网服务器上。

现在参考图30，其是根据本发明的一个实施方式的声学玩具系统113和电视机124的简化示意图。

如在图30中看到的，用户的语音输入由手持装置98上的麦克风103接收。通常，手持装置98放置得接近于一个或多个玩具，使得用户(通常为孩子)接收向玩具之一谈话的印象。用户的语音输入通常由手持装置98上运行的语音识别引擎(诸如，苹果的Siri语音识别引擎)分析。可选地或另外地，语音识别引擎设置在服务器100上，手持装置98经由无线路由器99与该服务器100通信。

在本实例中，系统检测用户的请求(“基蒂，告诉我何时在电视上播放海绵宝宝”)，以便经由玩具122接收具体电视节目的通知。服务器100生成用于由玩具122做出的响应的数据文件，该数据文件通常包括玩具122的玩具ID以及压缩音频数据的数据包。数据文件通常也包括同步操纵数据。随后，数据文件通信至手持装置98，该手持装置可操作为在不可听声学传输内传输被编码的数据文件。

服务器6还生成通知脚本，该通知脚本使得一旦用户请求的电视节目开始，系统就经由玩具122向用户提供通知。通知脚本通信至手持装置98，经由扬声器102声学地传输至玩具122，并且在玩具122上设置DSP单元以等待电视节目。通常经由包括在电视音频中的唯一电视节目数据检测电视节目。通常，例如，每0.1秒，电视节目数据编码为电视音频，并且沿着电视音频文件传播。数据通常包括电视节目ID号以及电视时间轴数据，由此使得不仅能够检测电视节目本身，而且也沿着电视节目的情节检测精确位置。

一旦电视节目在电视机7上开始，先前编码的电视节目的细节的声学传输经由扬声器8提供。声学传输由玩具122经由合适的麦克风接收，并且在其中编码的电视节目数据由玩具122上的DSP单元检测。随后，通知从玩具122向手持装置98声学地传输或者经由诸如蓝牙或WiFi的无线传输的其他装置从玩具122向手持装置98传输。应理解，从玩具122向手持装置98的数据传输不包括高数据速率。可替换地，电视机124的声学传输直接由手持装置98接收，并且在其中编码的电视节目数据由手持装置98上的处理器检测。又一选择是通过服务器100经由手持装置98上的麦克风103接收电视机7的声学传输。

一旦服务器100接收到通知，用于玩具122的同步数据文件由服务器6通信至手持装置98，由此声学地传输至玩具122。随后，玩具122向用户口头通知请求的电视节目已经开始，并且通常提供音频输出以及与电视节目同步的运动。具体地，玩具122向用户提供一个或多个口头通知，通知用户沿着电视节目的时间轴的具体点已达到。

可替换地，通过手持装置98经由装置98上的语音识别引擎检测电视节目，例如，检测情节开始时的关键句。该选择避免在电视节目音频文件内部提供先前编码的电视节目数据的必要。然而，采用如上所述的可声学地检测的先前编码的电视节目数据允许更高的检测范围。

应理解，以上参考图27、图28、图29以及图30描述的系统使得能够在音频上通信诸如声音和语音的音频。由图27、图28、图29以及图30的系统使用的声学通信技术能够在音频频带的上部内传输压缩音频文件，其中，例如，音频频带为15Hz-20kHz，并且上部频带是15KHz-20KHz。

应理解，上述系统包括两个或多个装置，其中，每个装置包括处理器、存储器、用于向用户提供声音的扬声器、用于从用户接收声音的麦克风、音频压缩模块和/或音频解压缩模块以及存储在存储器中并且由处理器执行的软件程序。软件程序使用扬声器和/或麦克风来通信声学通信，其中，第一装置压缩音频并且使用声学通信将其传输，并且第二装置使用声学通信接收压缩音频并且解压缩通信的压缩音频。

因此，有可能同时(并发地)通信未压缩的音频、压缩的音频以及数据(例如，诸如操纵数据的控制信号)。例如，除了播送音频以外，有可能经由电视扬声器向玩具发送压缩音频文件以及操纵数据。

现在参考图31，其是根据本发明的一个实施方式的玩具音频文件的简化框图。通常根据与以上参考图27描述的声学玩具系统相似的声学玩具系统来采用图31的玩具音频文件。

转向图31，看到玩具音频文件包括0.1秒长度的音频数据包，每个数据包包括更新玩具的一个或多个电动机的位置的同步运动数据。玩具的电动机通常控制玩具的头部、手臂、眼睛运动等。应理解，在如上所述的参考图27的声学玩具系统中采用图31的玩具音频文件允许激活玩具以便提供音频输出以及与其同步的运动。

现在参考图32，其是根据本发明的一个实施方式的播放脚本的简化流程图。通常根据与以上参考图29描述的声学玩具系统相似的声学玩具系统来采用图32的播放脚本。播放脚本通常在诸如图29的服务器100和/或诸如图29的手持装置98的手持装置(其可以是智能电话或iPad)的合适因特网服务器上运行。

转向图32，看到声学玩具系统等待传感器指示或用户的语音输入。用户的语音输入通常由放置得接近于玩具的手持装置接收，并且通过手持装置经由诸如苹果的Siri的合适的语音识别引擎分析。例如，系统检测用于歌曲的用户请求以及玩具的名字。使用用户先前注册的个人细节(其包括玩具ID以及用户拥有的玩具的名字)，系统可操作为确定由用户寻址的玩具的玩具ID号。使用用户先前注册的细节(包括年龄、习惯、语言以及先前请求的历史)，系统可操作以做出用于用户的内容项的适当选择：例如，响应于用于歌曲的用户请求，系统从音乐数据库选择最匹配上述用户个人细节的歌曲。

已经检索向用户的合适的响应，系统生成用于讨论的玩具的数据文件，该数据文件通常包括压缩音频数据、同步运动数据以及玩具ID号。通常，数据文件由因特网服务器生成，通信至用户的手持装置，该手持装置转而将其声学地传输至需要的玩具。随后，更新服务器数据库上的用户个人数据文件以及交互细节，该交互包括例如，用户的歌曲请求以及向用户提供的具体内容。

现在参考图33，其是根据本发明的一个实施方式的声学玩具主要程序的简化流程图。通常根据与以上参考图28和图29描述的声学玩具系统相似的声学玩具系统采用图33的声学玩具主要程序。声学玩具主要程序通常在合适的DSP单元上运行，该DSP单元可与图28的DSP单元106相似并且通常位于玩具内部。

转向图33，看到程序等待服务器的用于讨论的玩具ID的命令。通常，诸如图28和29的服务器100的因特网服务器生成用于玩具的数据文件，该数据文件通常包括讨论的的玩具的玩具ID以及压缩音频数据的数据包。数据文件通常也包括适配至具体玩具的同步操纵数据。随后，数据文件通信至手持装置，诸如图28和图29的手持装置98，该手持装置可操作以传输在不可听的声学传输内编码的数据。可选地或另外地，手持装置经由蓝牙、WiFi或IR传输向玩具无线传输数据文件。

已经接收用于讨论的玩具ID的命令文件，DSP单元检查文件是否包括用于玩具的音频和运动内容。如果包括音频数据，则使用运行G723声码器的DSP经由数模转换器将数据转换为模数音频，并且经由玩具的扬声器提供作为音频输出。基于包括在命令文件中的运动数据激活玩具的一个或多个电动机。

通常，如上所述，参考图31，用于玩具的命令文件具有连续0.1秒音频数据包的结构，每个音频数据包之后为运动数据包。因此，玩具的运动与玩具的音频输出同步。继续该音频转换和/或玩具电动机的激活直至命令文件的结束，并且随后系统恢复至其初始位置。

在图33中还看到只要没有接收到用于玩具的命令文件，系统就可操作经由一个或多个玩具传感器的用户输入。一旦这种传感器由用户激活，传感器号以及玩具ID号经由玩具的扬声器声学地传输，以便由手持装置接收。可替换地，数据经由蓝牙、WiFi或IR传输从玩具向手持装置无线传输。随后，通过在手持装置上运行或者在手持装置与其通信的因特网服务器上运行的应用程序，接收和响应于该数据。

因此，可理解声学玩具上的DSP单元执行相当简单的常规过程，其包括接收和传输相对简单的数据并且不需要高数据速率。

现在参考图34，其是根据本发明的一个实施方式的通知脚本的简化流程图。

通常根据声学玩具系统采用图34的通知脚本，该声学玩具系统包括具有编码数据的一个或多个电视节目并且可能与以上参考图30描述的声学玩具系统相似。通常，通知脚本在手持装置和/或因特网服务器(诸如图30的手持装置98或服务器100)上运行。

转向图34，看到系统等待音频水印同步数据。这些数据通常例如，每0.1秒编码为讨论的电视节目的电视音频，并且沿着电视音频文件传播。数据通常包括电视节目ID号以及电视时间轴数据，由此使得不仅能够检测电视节目本身，而且也能够检测沿着电视节目情节的精确位置。当播送讨论的电视节目时，电视机的声学传输通过手持装置经由装置的麦克风接收，并且在其中编码的音频水印同步数据由装置上的处理器检测，或者通信至由服务器检测的因特网服务器。已经检测电视节目ID号和时间轴数据，手持装置将它们通信至因特网服务器。

现在参考图35，其是根据本发明的一个实施方式的电视节目同步过程的简化流程图。

通常根据声学玩具系统采用图35的电视节目同步过程，该声学玩具系统包括具有编码数据的一个或多个电视节目并且可能与以上参考图30描述的声学玩具系统相似。电视节目同步过程通常在手持装置和/或因特网服务器(诸如图30的手持装置98或服务器100)上运行。

转向图35，看到声学玩具系统等待电视节目同步数据。该数据通常经由手持装置通信至系统，该手持装置通过电视机检测在音频传输中编码的数据。这些数据通常例如，每0.1秒沿着电视音频文件传播。数据通常包括电视节目ID号以及电视时间轴数据，由此使得不仅能够检测电视节目本身，而且也能够检测沿着电视节目情节的精确位置。当播送讨论的电视节目时，电视机的声学传输通过手持装置经由装置的麦克风接收，并且在其中编码的音频水印同步数据由装置上的处理器检测，或者通信至由服务器检测的因特网服务器。如以上参考图34描述的，已经检测电视节目ID号和时间轴数据，手持装置将它们通信至因特网服务器。

已经接收电视节目同步数据，系统更新用于玩具的一个或多个游戏应用程序脚本，该应用设计为提供用于与讨论的电视节目同步的玩具的音频和/或运动内容。

现在参考图36，其是根据本发明的一个实施方式的电视节目播放脚本的简化流程图。

通常根据声学玩具系统采用图36的播放脚本，该声学玩具系统包括具有编码数据的一个或多个电视节目并且可能与以上参考图30描述的声学玩具系统相似。播放脚本通常在手持装置和/或因特网服务器(诸如图30的手持装置98或服务器100)上运行。

转向图36，看到系统等待具体电视节目的通知。如以上参考图30描述的，该通知通常经由编码为电视节目音频的音频水印同步数据检测。一旦已经检测到电视节目的通知，系统向假定向用户提供输出的具体声学玩具通信话音输出文件。例如，因特网服务器(诸如图30的服务器100)将该文件通信至手持装置(诸如图30或图32的手持装置98)。用于玩具的输出文件通常包括用于玩具的压缩音频数据、所论述玩具的玩具ID号并且通常还包括用于玩具(在本实例中，玩具名字为“基蒂”)的同步操纵数据。

随后，系统可操作以经由与电视节目同步的玩具执行播放脚本。通常，手持装置声学地传输或者以如WiFi或蓝牙或IR的任意其他无线装置传输嵌入在15-20kHz(其对于人耳不可听)的频率范围中的低音量声学传输中的语音文件。手持装置附近的玩具经由合适的麦克风接收声学传输。基于编码为声学传输的玩具ID号，播放脚本法仅通过其预期的玩具执行。

现在参考图37A，其是根据本发明的一个实施方式的玩具通知脚本的简化流程图。

通常根据声学玩具系统采用图37A的通知脚本，该声学玩具系统包括具有编码数据的一个或多个电视节目并且可能与以上参考图30描述的声学玩具系统相似。通知脚本通常在声学玩具(诸如图30的玩具97)内部的DSP单元上运行。

转向图37A，看到系统可操作以检测音频水印同步数据。例如，每0.1秒这些数据通常编码为讨论的电视节目的电视音频，并且沿着电视音频文件传播。该数据通常包括电视节目ID号以及电视时间轴数据，由此使得不仅能够检测电视节目本身，而且也能够检测沿着电视节目情节的精确位置。当播送讨论的电视节目时，电视机的声学传输通过声学玩具装置经由玩具上的麦克风接收，并且在其中编码的音频水印同步数据由玩具上的DSP单元检测。已经由DSP单元检测到，电视节目的ID号和时间轴数据通常经由玩具的扬声器声学地传输，以便由手持装置(诸如图30的装置98)接收。可替换地，该数据经由蓝牙、WiFi或IR传输从玩具向手持装置无线传输。随后，手持装置通常向因特网服务器通信该数据。

现在参考图37B，其是根据本发明的一个实施方式的电话通知脚本的简化流程图。

通常根据声学玩具系统采用图37B的通知脚本，该声学玩具系统包括具有编码数据的一个或多个电视节目并且可能与以上参考图30描述的声学玩具系统相似。通知脚本通常在手持装置(诸如图30的装置98)上运行。

转向图37B，看到系统可操作以检测音频水印同步数据。例如，每0.1秒这些数据通常编码为讨论的电视节目的电视音频，并且沿着电视音频文件传播。该数据通常包括电视节目ID号以及电视时间轴数据，由此使得不仅能够检测电视节目本身，而且也能够检测沿着电视节目情节的精确位置。当播送讨论的电视节目时，电视机的声学传输通过手持装置经由装置的麦克风接收，并且在其中编码的音频水印同步数据由装置上的处理器检测，或通信至由服务器检测的因特网服务器。已经检测到电视节目的ID号和时间轴数据，手持装置将它们通信至因特网服务器。

现在参考图38，其是根据本发明的一个实施方式的电视节目声轨的简化框图。

通常根据声学玩具系统采用图38的电视节目声轨，该声学玩具系统包括具有编码数据的一个或多个电视节目并且可能与以上参考图4描述的声学玩具系统相似。

转向图38，看到电视节目声轨包括沿着声轨每0.1秒重复一次的电视节目ID号的水印和/或编码。电视节目声轨也包括电视节目时间轴数据的水印和/或编码，即，沿着电视节目声轨的当前位置的地点的数据。电视节目声轨通常通过电视机经由电视机的扬声器声学地传输，并且通过声学玩具系统经由手持装置上的合适的麦克风和/或与手持装置无线通信的声学玩具接收。

如果电视机的声学传输由玩具接收，在其中编码的电视节目数据由玩具上的DSP单元检测。随后，通知声学地从玩具向手持装置传输或者经由诸如蓝牙或WiFi的无线传输的其他装置从玩具向手持装置传输，该手持装置向合适的因特网服务器通信该通知。应理解，从玩具向手持装置的数据传输不涉及高数据速率。可替换地，电视机的声学传输直接由手持装置接收，并且编码在其中的电视节目数据由手持装置上的处理器检测。又一选择是电视机的声学传输通过因特网服务器经由手持装置上的麦克风接收。

应理解，采用图38的声轨，声学玩具系统可在沿着电视节目时间轴(具有0.1秒的分辨率)的任意具体时间点检测具体电视节目的播送。相似地，声学玩具系统可检测沿着电视节目时间轴的任意具体时间点(具有0.1秒分辨率)。因此，应理解采用图38的声轨，图30的声学玩具系统可操作以激活玩具，以便响应于电视节目并且提供与电视节目内容同步的口头及运动输出。

应理解，为了清楚起见，在单独的实施方式环境中描述的本发明的某些特征也可相结合提供在单个实施方式中。反之，为了简便起见，在单个实施方案的情况下描述的本发明的各种特征也可单独或以任何合适的子组合提供。

尽管已结合本发明的具体实施方式描述了本发明，然而显然，对于本领域技术人员而言，多种替换、修改和变型是显而易见的。因此，本发明旨在包括落在所附权利要求的精神和广泛保护范围内的所有这些替换、修改和变型。本文中通过引证将在本说明书提及的所有公开、专利和专利申请以其整体结合于本说明书中，其程度正如表明通过引证将每个单独的公开、专利和专利申请具体地且单独地结合于本文中。另外，本申请中的任何文献的引用或确定不应当被解释为承认这样的文献对于本发明而言是可获得的现有技术。

Claims (52)

1.一种远程控制系统，包括：

至少一个服务提供装置；以及

至少一个移动装置，操作为控制在第一范围内的所述服务提供装置中的至少一个；

其中，所述移动装置被操作为查询在小于所述第一范围的第二范围内的所述至少一个服务提供装置；

其中，响应于通过所述移动装置进行的所述查询，所述服务提供装置将自身标识给所述移动装置；并且

其中，所述移动装置被操作为向用户呈现包括所述第二范围内的所述服务提供装置中的至少一个的列表。

2.根据权利要求1所述的远程控制系统，其中，所述至少一个移动装置和所述至少一个服务提供装置使用第一无线通信技术用于在所述第一范围内通信以及第二无线通信技术用于在所述第二范围内通信，其中，所述第二无线通信技术与所述第一无线通信技术不同。

3.根据权利要求1所述的远程控制系统，其中，所述至少一个移动装置和所述至少一个服务提供装置另外包括：

用于使用所述第一无线通信技术接收通信的接收器模块；

用于使用所述第一无线通信技术发送通信的发送器模块；

用于使用所述第二无线通信技术接收通信的接收器模块；以及

用于使用所述第二无线通信技术发送通信的发送器模块。

4.根据权利要求1所述的远程控制系统，其中，所述服务提供装置和所述移动装置中的至少一个使用声学通信用于所述查询。

5.根据权利要求4所述的远程控制系统，其中，所述声学通信使用下列各项中的至少一个：

扬声器，嵌入在所述服务提供装置和所述移动装置中的所述至少一个中，并且其中，所述扬声器用于向用户提供可听声音；以及

麦克风，嵌入在所述服务提供装置和所述移动装置中的所述至少一个中，并且其中，所述麦克风用于从用户接收可听声音。

6.根据权利要求1所述的远程控制系统，其中，通过所述移动装置对所述服务提供装置中的至少一个的所述控制是以所述服务提供装置被相同的所述移动装置查询为条件的。

7.根据权利要求1所述的远程控制系统，其中，通过所述移动装置对所述服务提供装置中的至少一个的所述控制使用响应于所述查询而由所述服务提供装置提供至所述移动装置的代码。

8.一种远程控制系统，包括：

移动装置；以及

至少一个本地装置；

其中，所述本地装置通信地耦接至所述移动装置；并且

其中，所述本地装置通信地耦接至至少一个服务提供装置并且操作为控制所述至少一个服务提供装置；

其中，所述移动装置被操作为查询有限范围内的所述至少一个本地装置；

其中，响应于通过所述移动装置进行的所述查询，所述本地装置向所述移动装置标识所述服务提供装置；并且

其中，所述移动装置被操作为向用户呈现包括所述有限范围内的所述服务提供装置中的至少一个的列表。

9.根据权利要求8所述的远程控制系统，其中，所述本地装置使用声学通信技术通信地耦接至所述移动装置，并且其中，所述本地装置与所述移动装置彼此相距至少一米。

10.根据权利要求9所述的远程控制系统，其中，所述移动装置是移动电话并且所述声学通信技术使用所述移动电话的麦克风和扬声器。

11.根据权利要求8所述的远程控制系统，另外包括：

第二本地装置，位于所述有限范围外并且通信地耦接至所述第一本地装置；

其中，所述移动装置被操作为经由所述第一本地装置查询所述第二本地装置。

12.根据权利要求11所述的远程控制系统，其中，所述第一本地装置与所述第二本地装置使用下列各项中的至少一个而通信地耦接：

Wi-Fi无线机制；

Zigbee规范协议；

蓝牙无线标准；以及

电力线通信(PLC)技术。

13.根据权利要求11所述的远程控制系统，其中，所述移动装置被操作为向用户呈现与所述第二本地装置相关联的至少一个服务提供装置。

14.根据权利要求11所述的远程控制系统，另外包括多个第二本地装置，

其中，所述第二本地装置中的每一个与位置相关联；

其中，所述移动装置被操作为向用户呈现所述位置中的至少一个；并且

其中，响应于用户对位置的选择，所述移动装置被操作为向所述用户呈现与所述位置相关联的服务提供装置的列表。

15.一种远程控制系统，包括：

服务提供装置；以及

移动装置，包括操作为通信可听声音的麦克风和扬声器；

语音识别模块，在所述移动装置中操作；

发送器，在所述移动装置中操作；以及

接收器，在所述服务提供装置中操作；

其中，所述移动装置被操作为使用所述语音识别模块检测使用语音提供的用户命令并且将与所述语音命令相关联的控制命令发送至所述服务提供装置；并且

其中，所述发送器和所述接收器在大于一米的通信范围处使用声学通信。

16.一种网状网络系统，包括：

多个声学调制解调器，其中，每个声学调制解调器包括：

处理器；

存储器；

扬声器；

麦克风；以及

软件程序，存储在所述存储器中并且由所述处理器执行，所述软件程序操作为使用所述扬声器和所述麦克风中的至少一个使用声学通信与另一声学调制解调器通信，

其中，所述声学调制解调器被操作为在大于1米的范围上相互通信，

其中，所述声学调制解调器中的所述至少一个被操作为在第二声学调制解调器的通信范围内从至少一个所述第二声学调制解调器接收至少一个第三声学调制解调器的识别；并且

其中，所述第一声学调制解调器被操作为经由所述第二声学调制解调器与所述第三声学调制解调器通信。

17.根据权利要求16所述的网状网络系统，另外包括：

服务提供装置；

第一本地控制装置，操作为控制所述服务提供装置；

第二本地控制装置，操作为使用声学通信与所述第一本地控制装置通信；以及

移动装置，操作为使用声学通信与所述第二本地控制装置通信，

其中，所述移动装置操作为通过经由所述第一本地控制装置和所述第二本地控制装置的通信来控制所述服务提供装置。

18.一种系统，包括：

第一装置和第二装置，均包括：

处理器；

存储器；

扬声器，用于向用户提供声音；

麦克风，用于从用户接收声音；

下列各项中的至少一个：

音频压缩模块；以及

音频解压缩模块，以及

软件程序，存储在所述存储器中并且由所述处理器执行，

其中，所述软件程序被操作为使用所述扬声器和所述麦克风中的至少一个传送声学通信；

其中，所述第一装置被操作为：

压缩音频；并且

使用所述声学通信发送所压缩的音频；并且

其中，所述第二装置被操作为：

使用所述声学通信接收所压缩的音频；并且

解压缩所传送的压缩的音频。

19.一种移动装置，包括：

麦克风；

第一输入信道，连接至所述麦克风并且操作为经由所述麦克风接收0至20KHz的频率范围中的音频信号；以及

第二输入信道，连接至所述麦克风并且操作为经由所述麦克风接收14KHz至20KHz的频率范围中的音频信号，

所述第二输入信道包括：

滤波器，操作为对14KHz至20KHz的频率范围中的信号进行滤波；

放大器，操作为放大来自所述滤波器的信号；以及

模拟数字转换器，

其中，所述第二输入信道的所述滤波器、所述放大器和所述模拟数字转换器独立于所述第一输入信道运行；并且

其中，所述第二输入信道被操作为接收编码的声学信息。

20.一种用于远程控制装置的方法，所述方法包括：

提供至少一个服务提供装置以及操作为控制第一范围内的所述服务提供装置中的至少一个的至少一个移动装置，其中，所述移动装置被操作为查询在小于所述第一范围的第二范围内所述至少一个服务提供装置；

响应于通过所述移动装置进行的所述查询，所述服务提供装置将自身标识给所述移动装置；并且

向所述移动装置的用户呈现包括所述第二范围内的所述服务提供装置中的至少一个的列表。

21.根据权利要求20所述的方法，另外包括：

由至少一个移动装置和所述至少一个服务提供装置使用第一无线通信技术以在所述第一范围内通信；并且

使用第二无线通信技术以在所述第二范围内通信，

其中，所述第二无线通信技术与所述第一无线通信技术不同。

22.根据权利要求20所述的方法，另外包括：

提供所述至少一个移动装置和所述至少一个服务提供装置：

用于使用所述第一无线通信技术接收通信的接收器模块；

用于使用所述第一无线通信技术发送通信的发送器模块；

用于使用所述第二无线通信技术接收通信的接收器模块；以及

用于使用所述第二无线通信技术发送通信的发送器模块。

23.根据权利要求20所述的方法，另外包括：

使用声学通信用于所述查询，其中，所述声学通信由所述服务提供装置和所述移动装置中的至少一个使用。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述使用声学通信的步骤使用下列各项中的至少一个：

扬声器，嵌入在所述服务提供装置和所述移动装置中的所述至少一个中，并且其中，所述扬声器用于向用户提供可听声音；以及

麦克风，嵌入在所述服务提供装置和所述移动装置中的所述至少一个中，并且其中，所述麦克风用于从用户接收可听声音。

25.根据权利要求20所述的方法，其中，通过所述移动装置对所述服务提供装置中的至少一个的所述控制是以所述服务提供装置被相同的所述移动装置查询为条件的。

26.根据权利要求20所述的方法，另外包括：

使用响应于所述查询而由所述服务提供装置提供至所述移动装置的代码，通过所述移动装置控制所述服务提供装置中的至少一个。

27.一种用于远程控制装置的方法，所述方法包括：

提供移动装置以及至少一个本地装置，其中，所述本地装置通信地耦接至所述移动装置，并且其中，所述本地装置通信地耦接至至少一个服务提供装置并且操作为控制所述至少一个服务提供装置；

通过所述移动装置查询有限范围内的所述至少一个本地装置；

响应于所述查询，通过所述移动装置向所述移动装置标识所述服务提供装置；并且

向所述移动装置的用户呈现包括所述有限范围内的所述服务提供装置中的至少一个的列表。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述本地装置使用声学通信技术通信地耦接至所述移动装置，并且其中，所述本地装置与所述移动装置彼此相距至少一米。

29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述移动装置是移动电话并且所述声学通信技术使用所述移动电话的麦克风和扬声器。

30.根据权利要求27所述的方法，另外包括：

提供位于所述有限范围外的并且通信地耦接至所述第一本地装置的第二本地装置；

通过所述移动装置经由所述第一本地装置查询所述第二本地装置。

31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述第一本地装置与所述第二本地装置使用下列各项中的至少一个通信地耦接：

Wi-Fi无线机制；

Zigbee规范协议；

蓝牙无线标准；以及

电力线通信(PLC)技术。

32.根据权利要求30所述的方法，另外包括：

向所述移动装置的用户呈现与所述第二本地装置相关联的至少一个服务提供装置。

33.根据权利要求30所述的方法，另外包括：

提供多个第二本地装置；

将所述第二本地装置中的每一个与位置相关联；

向所述移动装置的用户呈现所述位置中的至少一个，并且

其中，响应于所述用户对位置的选择而向所述移动装置的所述用户呈现与所述位置相关联的服务提供装置的列表。

34.一种用于远程控制装置的方法，所述方法包括：

提供服务提供装置和移动装置，所述移动装置包括操作为传送可听声音的麦克风和扬声器；

提供在所述移动装置中操作的语音识别模块；

提供在所述移动装置中操作的发送器以及在所述服务提供装置中操作的接收器；

通过所述移动装置中的所述语音识别模块检测使用语音提供的用户命令；并且

将与所述语音命令相关联的控制命令发送至所述服务提供装置，

其中，所述发送器和所述接收器在大于一米的通信范围处使用声学通信。

35.一种用于在网状网络中通信的方法，所述方法包括：

提供多个声学调制解调器，其中，每个声学调制解调器包括：处理器、存储器、扬声器、麦克风以及存储在所述存储器中并且由所述处理器执行的软件程序；所述软件程序操作为使用所述扬声器和所述麦克风中的至少一个以使用声学通信与另一声学调制解调器通信；

在大于1米的范围上在所述声学调制解调器之间传送数据；

通过第一声学调制解调器从至少一个第二声学调制解调器接收所述第二声学调制解调器的通信范围内的至少一个第三声学调制解调器的识别；并且

通过所述第一声学调制解调器经由所述第二声学调制解调器与所述第三声学调制解调器传送数据。

36.根据权利要求35所述的方法，另外包括：

提供服务提供装置、操作为控制所述服务提供装置的第一本地控制装置、操作为使用声学通信与所述第一本地控制装置通信的第二本地控制装置以及操作为使用声学通信与所述第二本地控制装置通信的移动装置，

其中，所述移动装置操作为通过经由所述第一本地控制装置和所述第二本地控制装置的通信来控制所述服务提供装置。

37.一种用于在音频上传送音频的方法，所述方法包括：

提供第一装置和第二装置，所述第一装置和所述第二装置均包括：处理器、存储器、用于向用户提供声音的扬声器、用于从用户接收声音的麦克风、以及以下各项中的至少一个：音频压缩模块和音频解压缩模块；并且

提供存储在所述存储器中并且由所述处理器执行的软件程序，其中，所述软件程序被操作为使用所述扬声器和所述麦克风中的至少一个来传送声学通信；

通过所述第一装置压缩音频；

通过所述第一装置使用所述声学通信发送所压缩的音频；并且

通过所述第二装置使用所述声学通信接收所压缩的音频；并且

解压缩所传送的压缩的音频。

38.一种体现在非暂存性计算机可读介质上的计算机程序产品，所述非暂存性计算机可读介质设置在移动装置中，所述移动装置操作为控制第一范围内的服务提供装置中的至少一个，所述计算机程序产品包括：

用于通过在小于所述第一范围的第二范围内的所述移动装置查询至少一个所述服务提供装置的模块；

用于响应于通过所述移动装置进行的所述查询而通过所述移动装置接收所述服务提供装置的识别数据的模块；以及

用于向所述移动装置的用户呈现包括所述第二范围内的所述服务提供装置中的至少一个的列表的模块。

39.根据权利要求38所述的软件程序产品，另外包括：

通过至少一个移动装置和至少一个所述服务提供装置使用第一无线通信技术在所述第一范围内通信；并且

使用第二无线通信技术在所述第二范围内通信，

其中，所述第二无线通信技术与所述第一无线通信技术不同。

40.根据权利要求38所述的软件程序产品，另外包括：

用于使用所述第一无线通信技术接收通信的接收器模块；

用于使用所述第一无线通信技术发送通信的发送器模块；

用于使用所述第二无线通信技术接收通信的接收器模块；以及

用于使用所述第二无线通信技术发送通信的发送器模块。

41.根据权利要求38所述的软件程序产品，另外包括：

使用用于所述查询的声学通信，其中，所述声学通信由所述服务提供装置和所述移动装置中的至少一个使用。

42.根据权利要求41所述的软件程序产品，其中，使用声学通信使用下列各项中的至少一个：

扬声器，嵌入在所述服务提供装置和所述移动装置中的所述至少一个中，并且其中，所述扬声器用于向用户提供可听声音；以及

麦克风，嵌入在所述服务提供装置和所述移动装置中的所述至少一个中，并且其中，所述麦克风用于从用户接收可听声音。

43.根据权利要求38所述的软件程序产品，其中，通过所述移动装置对所述服务提供装置中的至少一个的所述控制是以所述服务提供装置被相同的所述移动装置查询为条件的。

44.根据权利要求38所述的软件程序产品，另外包括：

使用响应于所述查询由所述服务提供装置提供至所述移动装置的代码，通过所述移动装置控制所述服务提供装置中的至少一个。

45.一种体现在非暂存性计算机可读介质上的计算机程序产品，所述非暂存性计算机可读介质设置在移动装置中，所述移动装置操作为控制第一范围内的服务提供装置中的至少一个，所述计算机程序产品包括：

用于通过所述移动装置查询有限范围内的至少一个所述本地装置的模块；

用于响应于所述查询，通过所述移动装置向所述移动装置标识所述服务提供装置的模块；以及

用于向所述移动装置的用户呈现包括所述有限范围内的所述服务提供装置中的至少一个的列表的模块，

其中，所述本地装置通信地耦接至所述移动装置，并且其中，所述本地装置通信地耦接至至少一个服务提供装置并且操作为控制所述至少一个服务提供装置。

46.根据权利要求45所述的软件程序产品，其中，所述本地装置使用声学通信技术通信地耦接至所述移动装置；并且其中，所述本地装置与所述移动装置彼此相距至少一米。

47.根据权利要求46所述的方法，其中，所述移动装置是移动电话并且所述声学通信技术使用所述移动电话的麦克风和扬声器。

48.根据权利要求45所述的软件程序产品，另外包括：

提供位于所述有限范围外的并且通信地耦接至所述第一本地装置的第二本地装置；

通过所述移动装置经由所述第一本地装置查询所述第二本地装置。

49.根据权利要求48所述的软件程序产品，其中，所述第一本地装置与所述第二本地装置使用下列各项中的至少一个通信地耦接：

Wi-Fi无线机制；

Zigbee规范协议；

蓝牙无线标准；以及

电力线通信(PLC)技术。

50.根据权利要求48所述的软件程序产品，另外包括：

向所述移动装置的用户呈现与所述第二本地装置相关联的至少一个服务提供装置。

51.根据权利要求48所述的软件程序产品，另外包括：

提供多个第二本地装置；

将所述第二本地装置中的每一个与位置相关联；

向所述移动装置的用户呈现所述位置中的至少一个；并且

其中，响应于所述用户对位置的选择，向所述移动装置的所述用户呈现与所述位置相关联的服务提供装置的列表。

52.一种体现在非暂存性计算机可读介质上的计算机程序产品，所述非暂存性计算机可读介质设置在移动装置和服务提供装置中，所述移动装置操作为控制第一范围内的所述服务提供装置中的至少一个，所述移动装置包括操作为传送可听声音的麦克风和扬声器，所述计算机程序产品包括：

语音识别模块，在所述移动装置中操作，所述语音识别模块操作为检测使用语音提供的用户命令；以及

发送器模块，在所述移动装置中操作，所述发送器模块操作为在大于一米的通信范围处使用声学通信将与所述语音命令相关联的控制命令发送至所述服务提供装置。