用于无线耳塞中的功耗平衡的系统

背景技术

无线耳塞通常与移动电话和其他通信设备一起使用。小形状因子(form factor)和没有缠绕的导线使得无线耳塞广泛流行。但是无线耳塞确实有缺点。耳塞的小尺寸意味着电池尺寸受限，因此耳塞可能相对较快地耗尽电力。在管理耳塞的电池电力方面存在挑战。

发明内容

一般而言，在一个方面，一个或多个实施例涉及一种第一耳塞，其被配置成用于与用户媒体设备和第二耳塞通信。第一耳塞包括：电池、被配置成用于确定电池的电力水平的电池监测器、模式控制器。模式控制器被配置成用于从电池监测器接收第一电力水平值，并从第二耳塞接收第二电力水平值，并且做出第一耳塞正以主模式操作的确定，在主模式中，第一耳塞从用户媒体设备接收音频数据，并且向第二耳塞传输接收到的音频数据。模式控制器被进一步配置成用于：响应于第一耳塞正以主模式操作的确定，基于第一电力水平和第二电力水平中的至少一者将第一耳塞从主模式切换到副模式。

一般而言，在一个方面，一个或多个实施例涉及一种方法，所述方法包括：获得第一耳塞的电池的第一电力水平值并从第二耳塞获得第二电力水平值，以及做出第一耳塞正以主模式操作的确定，在主模式中，第一耳塞从用户媒体设备接收音频数据，并且向第二耳塞传输接收到的音频数据。所述方法进一步包括：响应于第一耳塞正以主模式操作的确定，基于第一电力水平和第二电力水平中的至少一者将第一耳塞从主模式切换到副模式。

一般而言，在一个方面，一个或多个实施例涉及一种系统，所述系统包括：包括第一电池的第一耳塞和包括第二电池的第二耳塞。第一耳塞被配置成用于：获得第一电池的第一电力水平值，从第二耳塞接收第二电池的第二电力水平值，以及做出第一耳塞正以主模式操作的确定，在主模式中，第一耳塞从用户媒体设备接收音频数据，并且向第二耳塞传输接收到的音频数据。响应于第一耳塞正以主模式操作的确定，基于第一电力水平和第二电力水平中的至少一者将第一耳塞从主模式切换到副模式。

根据以下描述以及所附权利要求，本公开的其他方面将是显而易见的。

附图说明

图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的成对的耳塞与用户媒体设备之间的通信拓扑。

图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的耳塞。

图3示出了根据本公开的一个或多个实施例的流程图。

图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的流程图。

图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的流程图。

为了一致性，各种附图中的相似的元素由相似的附图标记表示。

具体实施方式

一般而言，本公开的实施例提供了成对的耳塞，该成对的耳塞在主模式与副模式之间切换，以便平衡两个耳塞中的电池之间的功耗。在主模式中，耳塞从用户媒体设备接收音频数据，并且向第二耳塞传输接收到的音频数据。在副模式中，该耳塞从另一个耳塞接收音频数据。每个耳塞监测在每个耳塞中的电池水平，并且基于这两个电池的相对电池水平在主模式与副模式之间切换角色。

图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的成对的耳塞150L和150R以及用户媒体设备110之间的通信拓扑。在图1中，耳塞150L是左耳塞，而耳塞150R是右耳塞。耳塞是至少部分地佩戴在耳朵内的小耳机。此外，用户媒体设备110在图1中由智能电话来表示。然而，仅作为示例示出智能电话，并且智能电话的示出不应解释为限制本公开或本文中的权利要求书的范围。通常，用户媒体设备110可以是能够与耳塞150通信的任何设备，包括例如：音频播放器、立体声系统、车辆信息娱乐系统、可穿戴设备、膝上型计算机、笔记本计算机、用户佩戴的领带设备、以及其他类型的计算设备。

通信链路120、130和140表示在用户媒体设备110与耳塞150R和耳塞150L之间以及在耳塞150R与耳塞150L之间的若干可能的双向无线通信链路。通信链路120、130和140可以是任何类型的无线通信链路，包括：近场磁感应(NFMI)、蓝牙(BT)、蓝牙低功耗(BLE)、或另一类型的无线协议。因此，耳塞150R与耳塞150L之间的通信链路120可以是NFMI、BT、BLE或另一协议。类似地，耳塞150L与用户媒体设备110之间的通信链路130可以是NFMI、BT、BLE或另一协议，并且耳塞150R与用户媒体设备110之间的通信链路140可以是NFMI、BT、BLE或另一协议。

通信链路130在用户媒体设备110与耳塞150L之间传输和接收音频数据，并且还在用户媒体设备110与耳塞150L之间传输和接收命令和状态数据。例如，用户媒体设备110可以在用户正在聆听音乐时通过通信链路130向耳塞150L传输流式音频数据。在用户与远程方之间的电话呼叫期间，用户媒体设备110可以从耳塞150L接收用户的语音音频数据，并且通过通信链路130向耳塞150L传输远程方的语音音频数据。用户媒体设备110还可以在通信链路130上从耳塞150L接收用户输入命令，诸如静音命令、音量升高/降低命令、呼叫结束命令等。类似地，用户媒体设备110还可以向耳塞150L传输用户输入命令，诸如静音命令、音量升高/降低命令、呼叫结束命令等。

通信链路140在用户媒体设备110与耳塞150R之间传输和接收音频数据，并且还在用户媒体设备110与耳塞150R之间传输和接收命令和状态数据。例如，用户媒体设备110可以在用户正在聆听音乐时通过通信链路140向耳塞150R传输流式音频数据。在用户与远程方之间的电话呼叫期间，用户媒体设备110可以从耳塞150R接收用户的语音音频数据，并且通过通信链路140向耳塞150R传输远程方的语音音频数据。用户媒体设备110还可以在通信链路140上从耳塞150R接收用户输入命令，诸如静音命令、音量升高/降低命令、呼叫结束命令等。类似地，用户媒体设备110还可以向耳塞150R传输用户输入命令，诸如静音命令、音量升高/降低命令、呼叫结束命令等。

通信链路120在耳塞150R与耳塞150L之间传输和接收音频数据，并且还在耳塞150R与耳塞150L之间传输和接收命令和状态数据。如将在下文更详细地所解释，耳塞150R和耳塞150L在功能上完全相同，并且各自能够在主模式或副模式中的任一者中操作。

在主模式操作的一个示例中，主耳塞(150L或150R)进行与用户媒体设备110的通信中的大部分并执行其他功能，诸如对音频流的数字信号处理(DSP)和主动噪声消除(ANC)。作为示例，在电话模式期间，在每个耳塞包括两个麦克风的情况下，主耳塞可以执行4麦克风波束形成数字信号处理。主耳塞中的DSP可以通过通信链路120从副耳塞接收2麦克风信号，然后在主耳塞中执行4麦克风波束形成。

在副模式操作的示例中，副耳塞150主要与主耳塞150通信，并且副耳塞150具有与用户媒体设备110的非常有限的通信(如果有的话)。副耳塞150不执行主动噪声消除或大部分其他DSP功能，而是替代地将操作主要限制于从接收和播放从主耳塞接收到的音频流以及向主耳塞提供在副耳塞上的麦克风处接收到的音频信号。

由主耳塞150和副耳塞150执行的功能的不一致在正常操作期间产生两个耳塞150之间在功耗上的显著差异。作为结果，一个耳塞可能变得耗尽并且需要再充电，而另一个耳塞仍可以工作达一些时间。

为了解决这种电池消耗不一致，本公开中描述的耳塞150R和耳塞150L能够以协调的方式在主模式与副模式之间切换，由此平衡耳塞150R和耳塞150L中的电池之间的功耗。为了平衡功耗，耳塞150R和耳塞150L中的每一者实现专用固件设计，该专用固件设计监测每个耳塞150中的电池寿命，并基于这两个电池的电池寿命状态在主模式与副模式之间切换角色。

图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的耳塞150。因为耳塞150R和耳塞150L在功能上是完全相同的，所以图2中对耳塞150的描述适用于耳塞150R和耳塞150L两者。耳塞150包括存储器205、信号处理器210、耳塞间收发器(X-CVR)215、扬声器220、电池监测器225、电池230、用户收发器(X-CVR)235、一个或多个麦克风240、以及系统总线250。在示例性实施例中，系统总线250使得耳塞150的其他部件能够彼此通信。

耳塞间收发器215通过通信链路120在耳塞150与另一个耳塞150之间传输和接收音频数据、命令和状态信息。用户设备收发器235通过通信链路130或通信链路140在耳塞150与用户媒体设备110之间传输和接收音频数据、命令和状态信息。麦克风240在电话模式期间拾取用户的语音。扬声器220在音乐模式期间输出音频信号，并且在电话模式期间输出语音音频。电池230是经由DC电力总线(未示出)和接地总线(未示出)向耳塞150的所有部件提供电力的可再充电电池。电池监测器225监测电池230上的剩余电力(例如，电压)，并向信号处理器210报告该剩余电力。

信号处理器210通过执行存储器205中的操作系统程序(未示出)的代码来控制耳塞150的总体操作。操作系统程序包括模式控制器固件201，该模式控制器固件201是使得耳塞150能够在主模式和副模式中操作并且基于电池状态在模式之间切换的电池电力平衡程序。根据本公开的原理，信号处理器210通过执行模式控制器固件201来作为模式控制器操作，以便通过确定两个耳塞中的电池水平并在满足预定阈值时切换模式来平衡耳塞150R和150L中的电池之间的剩余电力水平。可在后文中将信号处理器210称为“模式控制器210”，或在所附权利要求中简称为“模式控制器”。阈值可以用绝对项或相对项来定义。绝对项是在没有附加数据的情况下可确定的值(例如，作为电池容量的百分比或预定义的电池水平)。相对项是相对于波动值而定义的值。例如，相对项可以相对于当前电池水平来定义(例如，另一个耳塞的当前电池水平的百分比)。后续阈值可能低于先前阈值。在其他实施例中，单独的处理器(未示出)可作为专用模式控制器来操作，该专用模式控制器访问和执行存储器205中的模式控制器固件201。在这样的情况下，单独的处理器可以生成控制消息以中断信号处理器210并发起如本文描述的模式切换。

最初，用户开始使用用户媒体设备110，该用户媒体设备110与耳塞150R和耳塞150L同步。任一个耳塞150最初可作为主耳塞150操作。对于以下示例，耳塞150R作为主耳塞启动，而耳塞150L作为副耳塞启动。在使用期间，耳塞150R和耳塞150L两者中的电池电力水平都下降，并且由于主耳塞150R的较重的处理负载，电池电力不平衡差距增加。差距的增加可取决于用户在哪些功能上花费更多的时间。电话功能比音乐流送耗费更多电力，因此电力水平差距更快地增加。电池电力平衡程序确定两个耳塞的电池寿命，并且如果电池水平差距大于阈值，则触发模式切换。电池电力平衡程序继续检测耳塞150R和耳塞150L两者的电池寿命，并且重复地切换每个耳塞150R和150L的模式以将左右耳塞的电池寿命差距保持在后续阈值内，使得两个电池230同步消耗。

图3示出了根据本公开的一个或多个实施例的说明方法的流程图。假设所述方法由执行模式控制器固件201的信号处理器210在耳塞150R中执行。在图3中还假设耳塞150R中和耳塞150L中的电池230两者最初都充满电(即，100％水平)。

最初，耳塞150R在框305中确定耳塞150R是否处于主模式。耳塞150R可以默认以主模式启动，或者如果耳塞150R最初具有比耳塞150L更高的电池水平，则耳塞150R可以以主模式启动。如果框305中为是，则耳塞150R将控制转移到图4，并且开始以主模式操作。返回图3，如果框305中为否，则在框310中，耳塞150R(处于副模式)从耳塞150L(处于主模式)接收音频数据，并且向耳塞150L发送音频数据。在正常的副操作期间，耳塞150R在框315中周期性地确定是否已经从耳塞150L(处于主模式)接收到切换模式命令。如果框315中为否，则耳塞150R在框310中继续从耳塞150L接收音频数据。如果框315中为是，则耳塞150R在框320中切换到主模式，而耳塞150L切换到副模式。随后，耳塞150R将控制转移到图5，并且开始以主模式操作。

转到图4，图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的、说明由主模式耳塞执行的方法的流程图。假设图4中的流程图由执行模式控制器固件201的信号处理器210在耳塞150R中执行。在框410中，耳塞150R在离开图3中的框305之后已经以主模式启动操作。返回图4，在常规主模式操作期间，耳塞150R在框415中从用户媒体设备110接收和播放音频数据。在框420中，耳塞150R还向耳塞150L(处于副模式)传输音频数据，从耳塞150L接收音频数据，并且与耳塞150L交换电池水平状态数据。以此方式，每个耳塞150R和150L知道另一个耳塞150的电池电力水平。

耳塞150R在框425中周期性地(或非周期性地)监测电池230的电力水平，以确定电池电力水平是否低于第一阈值。在一个实施例中，第一阈值可以是绝对值。例如，第一阈值可以是例如完全电池电力水平的50％，并且表示当耳塞150R以主模式启动操作之后触发模式切换操作的第一电池电力水平。在替代实施例中，第一阈值可以是与耳塞150L中的电力水平相比的相对值。例如，第一阈值可以是当主电池水平是副电池水平的50％时。如果框425中为否，则耳塞150R继续执行框415和框420，直到电池水平落到第一阈值之下为止。如果框425中为是，则耳塞150R在框430中向耳塞150L发送切换模式命令。

在框435中，耳塞150R开始以副模式操作，并且将控制转移到图3中的框310。此后，耳塞150R通过迭代地执行框310和框315来以副模式操作，直到在框315中接收到切换模式命令为止。响应于切换模式命令，耳塞150R在框320中切换到主模式，而耳塞150L切换到副模式。随后，耳塞150R将控制转移到图5,并且开始以主模式操作。

转到图5，图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的流程图。假设图4中的流程图由执行模式控制器固件201的信号处理器210在耳塞150R中执行。

在框510中，耳塞150R在从副模式切换并且离开图3中的框320之后已经以主模式启动操作。返回图5，在常规主模式操作期间，耳塞150R在框515中从用户媒体设备110接收和播放音频数据。在框520中，耳塞150R还向耳塞150L(处于副模式)传输音频数据，从耳塞150L接收音频，并且与耳塞150L交换电池水平状态数据。以此方式，每个耳塞150R和150L知道另一个耳塞150的电池电力水平。

耳塞150R在框525中周期性地(或非周期性地)监测电池230的电力水平，以确定电池电力水平是否低于后续阈值。由于耳塞150R(处于主模式)已经处于过副模式，因此耳塞150已经到达过图4中的第一阈值水平。后续阈值是比第一阈值水平更小的阈值。例如，后续阈值水平可以以绝对项(例如，30％电池电力)来定义，或者可以是相对值(例如，在副耳塞的电池水平之下10％)。如果框525中为否，则耳塞150R继续执行框515和框520，直到电池水平落到后续阈值之下为止。如果框525中为是，则耳塞150R在框530中向耳塞150L发送模式切换命令。

在框535中，耳塞150R开始以副模式操作，并且将控制转移到图3中的框310。转到图3，耳塞150R通过迭代地执行框310和框315来以副模式操作，直到在框315中接收到切换模式命令为止。响应于切换模式命令，耳塞150R在框320中切换到主模式，而耳塞150L切换到副模式。随后，耳塞150R将控制转移到图5，并且开始以主模式操作。

在本公开的实施例的详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本公开的更透彻的理解。然而，对本领域的普通技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他实例中，众所周知的特征并未被详细描述以免不必要地复杂化描述。

在整个申请中，序数(例如，第一、第二、第三等)可以用作元素(即，申请中的任何名词)的形容词。序数的使用不旨在暗示或创建元素的任何特定排序，也不旨在将任何元素限制为仅仅是单个元素，除非明确公开，诸如，通过使用术语“之前”、“之后”、“单个”和其他此类术语。相反，序数的使用是为了区分元素。作为示例，第一元素与第二元素不同，并且第一元素可以包含多于一个元素，并且在元素的排序中继承第二元素(或在第二元素之前)。

进一步地，尽管该描述包括对本公开的各种实施例的讨论，但是各种公开的实施例实际上可以以任何方式组合。本文中构想到所有组合。

尽管已关于有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，可以设计出不背离如在此所公开的本发明的范围的其他实施例。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求书来限定。