信号处理方法以及电子设备的制造方法
信号处理方法以及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号处理的领域，更具体地，本发明涉及一种信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备。
【背景技术】
[0002]超声波作为人类听力上限以上的循环声压已经用于诸如成像、源位置确定和测距等各种各样的应用中。许多应用通过测量发射超声波的时间与检测到超声波由被测体反射的回波时间之间的时间延迟来利用超声波。目前，已经提出通过在电子设备中配置超声波发射器发射诸如40KHz的超声波，并且利用电子设备已有的诸如麦克风的组件作为超声波接收器接收返回的超声波，从而识别电子设备用户的相关手势，并且基于识别的手势对电子设备执行相应的控制。此外，还提出使用携带认证信息的超声波替代设备之间的其他近场通信(NFC)方式，在设备之间执行识别和认证。
[0003]在诸如移动电话的电子设备上应用利用超声波的识别和认证或者手势识别方案的情况下，移动电话中的多个麦克风被配置为超声波接收器。然而，在移动电话进入诸如通话这样需要使用麦克风的应用场景时，由于所有麦克风被通话应用所占用，所以将不能在通话的同时进行利用超声波的识别和认证或者手势识别。因此，希望提供一种信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备，其能够根据电子设备的不同应用场景，动态地切换分配设备资源，从而实现在不同应用场景下基于超声波的应用有效。
【发明内容】
[0004]有鉴于上述情况，本发明提供了一种信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备。
[0005]根据本发明的一个实施例，提供了一种信号处理方法，用于第一电子设备，所述第一电子设备包括至少两个语音交互单元，所述方法包括:接收到预定命令；检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0006]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中所述预定命令为设备认证命令，所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括:接收来自第二电子设备的第一声波信号；以及基于所述第一声波信号，识别并且认证所述第二电子设备。
[0007]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中所述预定命令为指令识别命令，所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括:基于所述预定命令，发射第二声波信号；基于所述第二声波信号以及所述第二声波信号经由所述第一电子设备的操作体反射的反射声波信号，识别所述第一电子设备的操作体的运动状态。
[0008]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中识别所述第一电子设备的操作体的运动状态包括:基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述第一电子设备的操作体的运动轨迹，并且基于所述运动轨迹与预先存储的与所述操作体的手势对应的预定轨迹，识别所述操作体的手势。
[0009]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括:在所述至少两个语音交互单元都未处于空闲状态时，中止至少一个语音交互单元的当前应用；分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0010]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括:在所述第一电子设备处于第一使用状态下，主处理单元分配所述至少两个语音交互单元完成所述预定命令；并且在所述第一电子设备处于第二使用状态下，从处理单元分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0011]根据本发明的另一实施例，提供了第一电子设备，包括:至少两个语音交互单元，用于执行语音交互应用；以及处理单元，用于接收到预定命令，检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0012]此外，根据本发明的另一实施例的第一电子设备，其中所述处理单元进一步用于所述预定命令为设备认证命令，并且所述至少一个语音交互单元接收来自第二电子设备的第一声波信号时，基于所述第一声波信号，识别并且认证所述第二电子设备。
[0013]此外，根据本发明的另一实施例的第一电子设备，还包括:声波信号发射单元，用于发射第二声波信号；所述处理单元进一步用于所述预定命令为指令识别命令，所述至少一个语音交互单元接收所述第二声波信号经由所述第一电子设备的操作体反射的反射声波信号时，基于所述第二声波信号以及所述反射声波信号，识别所述第一电子设备的操作体的运动状态。
[0014]此外，根据本发明的另一实施例的第一电子设备，还包括:存储单元，用于预先存储与所述操作体的手势对应于的预定轨迹，其中，所述处理单元基于所述第二声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述第一电子设备的操作体的运动轨迹，并且基于所述运动轨迹与所述预定轨迹，识别所述操作体的手势。
[0015]此外，根据本发明的另一实施例的第一电子设备，其中所述处理单元在所述至少两个语音交互单元都未处于空闲状态时，中止至少一个语音交互单元的当前应用；以及分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0016]此外，根据本发明的另一实施例的所述第一电子设备，其中所述处理单元包括主处理单元和从处理单元，所述主处理单元用于在所述第一电子设备处于第一使用状态下，分配所述至少两个语音交互单元完成所述预定命令；并且所述从处理单元用于在所述第一电子设备处于第二使用状态下，分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0017]根据本发明实施例的信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备，其能够根据电子设备的不同应用场景，动态地切换分配设备资源，从而实现在不同应用场景下基于超声波的应用有效。
[0018]要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
【附图说明】
[0019]图1是概述根据本发明实施例的电子设备的框图；
[0020]图2是概述根据本发明实施例的信号处理原理的示意图；
[0021]图3是图示根据本发明实施例的电子设备的第一示例的示意图；
[0022]图4是图示根据本发明实施例的电子设备的第二示例的示意图；
[0023]图5是概述根据本发明实施例的信号处理方法的流程图；
[0024]图6是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第一示例的流程图；
[0025]图7是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第二示例的流程图；
[0026]图8是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第三示例的流程图；
[0027]图9是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第四示例的流程图；以及
[0028]图10是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第五示例的流程图；
【具体实施方式】
[0029]下文中，将参照附图描述多个实施例、应用和修改。此外，下面描述的实施例是优选的特定示例，并且设置了技术上优选的各种限制，但是在以下描述中，本发明不限于这些实施例。
[0030]首先，将参照图1描述根据本发明实施例的电子设备。所述电子设备优选地例如是智能电话、平板电脑、笔记本电脑等。
[0031]如图1所示，根据本发明实施例的电子设备10具有处理单元101、语音交互单元102和声波信号发射单元103。容易理解的是，图1中为了简化描述仅仅示出与本发明紧密相关的组件，根据本发明实施例的电子设备10当然还可以包括其它组件，诸如输入单元、供电单元等。
[0032]具体地，所述处理单元10 1用于运行所述电子设备10的操作系统并且控制所述电子设备10。进一步地，所述处理单元101包括主处理单元1011和从处理单元1012。所述主处理单元1011用于在所述电子设备10处于第一使用状态(例如，工作状态)时运行所述电子设备10的操作系统并且控制所述电子设备10。所述从处理单元1012用于在所述电子设备10处于第二使用状态(例如，休眠状态)时控制语音交互单元102和声波信号发射单元103。本发明的一个优选实施例中，所述主处理单元1011为所述电子设备10的主处理器(例如，CPU或AP)，所述从处理单元1012为所述电子设备10中专用于控制所述语音交互单元102和声波信号发射单元103的专用协处理器(例如，MCU)。所述主处理单元1011的功耗高于所述从处理单元1012的功耗。
[0033]所述语音交互单元102例如是所述电子设备10的麦克风，其用于执行语音交互应用。所述声波发射单元103例如是所述电子设备10的扬声器，其用于发射包括超声波信号的音频信号。具体地，所述语音交互单元102用于接收包括超声波信号的音频信号。在本发明的一个优选实施例中，所述语音交互单元102的数目至少为两个，以确保在普通语音通话应用时，实现双麦降噪效果；而在同时执行普通语音通话和基于超声波信号的语音交互应用时，分配至少一个所述语音交互单元102完成对应于所述语音交互应用的预定命令。在本发明的一个优选实施例中，所述语音交互命令包括但不限于基于超声波的识别或授权、基于超声波的手势识别等。
[0034]图2是概述根据本发明实施例的信号处理原理的示意图。将参照图2概述识别所述电子设备10的操作体的运动状态的基本原理。如图2所示，所述声波发射单元103可以发射通过空气传播的连续波超声波206，用同心圆弧表示连续波超声内的可辨识特征。当使用者的手部20在反射检测区内时，所发射的超声波206将从使用者的手部20反射，从而产生所反射的超声波207和208。用户使用者的手部20的三维属性，多个所反射的超声波207和208将由于来自使用者的手部20的各种特征点的反射而产生。由于使用者的手部20的各种特征点未与距离所述声波发射单元103不同距离处，因此在任一给定时刻从每一特征点反射的超声波前将不同。此外，从使用者的手部20的每一特征点到所述语音交互单元102的距离也不同，因此从使用者的手部20反射的超声波将在时间上各自彼此偏移的多个波前中到达所述语音交互单元102。由此，由所述语音交互单元102接收的所发射的超声波信号编码了与使用者的手部20的位置、形状和取向有关的信息，可以从其提取使用者的手部20在反射检测区中随时间变化的三维坐标信息。
[0035]以下，将参照图3和图4进一步详细描述根据本发明实施例的电子设备的第一示例和第二示例的具体配置。
[0036]图3是图示根据本发明实施例的电子设备的第一示例的示意图。根据本发明实施例的电子设备20的第一示例例如为诸如智能电话的移动终端。所述电子设备20中配置有多个麦克风作为语音交互单元202a、202b和202c。此外，在所述电子设备20中，可以配置有独立的声波发射单元201a。可替代地，在所述电子设备20中，可以使用扬声器作为声波发射单元201b来发射超声波。主处理单元203和从处理单元204可以为任何可编程微处理器、微计算机或多处理器芯片，其可由软件指令(应用程序)配置以执行多种功能。在所述电子设备20为智能电话的示例中，所述主处理单元203可以为专用于运行应用程序的程序处理器AP。
[0037]当所述电子设备20处于待机状态时，作为程序处理器AP的所述主处理单元203也处于休眠状态，导致所述电子设备20的超声波检测功能不能执行。因此，在根据本发明实施例的电子设备20中进一步配置有从处理单元204，其为专用于超声波检测的微处理器单元MCU。微处理器单元MCU的功耗低于程序处理器AP的功耗。从而，在所述电子设备20处于待机状态下时，当所述从处理单元204检测到与唤醒指令对应的超声波信号时，所述从处理单元204可以将所述主处理单元203从待机状态唤醒到工作状态，以便由所述主处理单元203继续执行超声波信号和相应手势指令的检测和确定。
[0038]此外，当所述电子设备20的所述主处理单元203处于执行语音应用状态时，也可以由所述从处理单元204替代所述主处理单元203控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，并且至少分配并控制一个语音交互单元(即，语音交互单元202a、202b和202c之一)执行所述反射声波信号的接收。
[0039]因此，根据本发明实施例的电子设备20可以保持超声波信号和相应手势指令的检测和确定功能处于激活状态。
[0040]图4是图示根据本发明实施例的电子设备的第二示例的示意图。根据本发明实施例的电子设备30的第二示例例如为诸如膝上型计算机的终端设备。类似于如图3所示的电子设备的第一示例的情况，根据本发明实施例的电子设备30配置有声波发射单元301和语音交互单元302a到302c。此外，类似于如图3所示的电子设备的第一示例的情况，根据本发明实施例的电子设备30配置有主处理单元303和从处理单元304。所述主处理单元303为膝上型计算机的中央处理单元CPU，而所述从处理单元304为专用于超声波检测的微处理器单元MCU。微处理器单元MCU的功耗低于中央处理单元CPU的功耗。
[0041]类似于如图3所示的电子设备的第一示例的情况，根据本发明实施例的电子设备30同样由所述从处理单元304 (微处理器单元MCU)在所述主处理单元303 (中央处理单元CPU)处于待机状态或语音应用状态的情况下控制所述信号发射单元和所述信号接收单元。因此，根据本发明实施例的电子设备30同样可以保持超声波信号和相应手势指令的检测和确定功能处于激活状态。
[0042]以上，参照图1到图4描述了根据本发明实施例的电子设备。以下，将参照图5到图10描述根据本发明实施例的信号处理方法。
[0043]图5是概述根据本发明实施例的信号处理方法的流程图。如图5所示，根据本发明实施例的信号处理方法包括以下步骤。
[0044]在步骤S501中，接收到预定命令。在本发明的实施例中，所述预定命令包括基于超声波的识别或授权、基于超声波的手势识别等。此后，处理进到步骤S502。
[0045]在步骤S502中，检测至少两个语音交互单元的运行状况。在本发明的实施例中，至少两个语音交互单元的运行状况包括至少两个语音交互单元都处于空闲状态、至少两个语音交互单元中的一个处于空闲状态、以及至少两个语音交互单元都处于执行诸如语音通信的工作状态。此后，处理进到步骤S503。
[0046]在步骤S503中，发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。基于在步骤S502中获取的检测结果，在步骤S503中，确保分配至少一个语音交互单元以执行在步骤S501中接收的预定命令。
[0047]以下，将参照图6到图10进一步详细描述根据本发明实施例的信号处理方法的第一到第五示例。其中，图6和图7描述对应于不同与预定命令的第一和第二示例；图8描述如何根据语音交互单元的运行状况分配执行预定命令的语音交互单元的第三示例；图9和图10描述如何根据电子设备的工作状态分配和控制语音交互单元的第四和第五示例。
[0048]图6是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第一示例的流程图。图6所示的步骤S601到步骤S603与上述步骤S501到步骤S503相同，在此将省略其重复描述。
[0049]在步骤S603中分配至少一个语音交互单元之后，处理进到步骤S604。
[0050]在步骤S604中，所述至少一个语音交互单元接收来自第二电子设备的第一声波信号。在本发明的实施例中，所述第二电子设备的声波信号发射单元发射超声波信号，以请求第一电子设备进行基于超声波信号的认证。此后，处理进到步骤S605。 [0051]在步骤S605中，基于在步骤S604中接收的第一声波信号，识别并且认证第二电子设备。第一电子设备基于所述第一声波信号，提取并且分析所述第一声波信号中的波纹特征信息，与预先存储的认证信息进行比对，判断是否存在与所述波纹特征信息匹配的设备或授权信息。如果存在所述设备或授权信息，则第一电子设备通过所述第二电子设备的认证请求，建立与所述第二电子设备的通信连接，或者授权所述第二电子设备访问或使用本地的信息或资源。
[0052]图7是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第二示例的流程图。图7所示的步骤S701到步骤S703与上述步骤S501到步骤S503相同，在此将省略其重复描述。
[0053]在步骤S703中分配至少一个语音交互单元之后，处理进到步骤S704。
[0054]在步骤S704中，基于预定命令，发射第二声波信号。在本发明的实施例中，所述预定命令为超声手势识别命令。响应于接收该超声手势识别命令，第一电子设备自身配置的声波信号发射单元发射第二声波信号。此后，处理进到步骤S705。
[0055]在步骤S705中，基于第二声波信号以及第二声波信号经由第一电子设备的操作体发射的发射声波信号，识别操作体的手势。在本发明的实施例中，基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述电子设备的操作体的运动轨迹，并且基于所述运动轨迹与预先存储的与所述操作体的手势对应的预定轨迹，识别所述操作体的手势。并且基于识别的手势，执行相对应的指令。例如，识别的手势可以是唤醒处理休眠状态的电子设备。或者，识别的手势可以是停止正在进行的语音通话。
[0056]图8是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第三示例的流程图。
[0057]在步骤S801中，接收到预定命令。在本发明的实施例中，所述预定命令包括基于超声波的识别或授权、基于超声波的手势识别等。此后，处理进到步骤S802。
[0058]在步骤S802中，检测至少两个语音交互单元的运行状况。在本发明的实施例中，至少两个语音交互单元的运行状况包括至少两个语音交互单元都处于空闲状态、至少两个语音交互单元中的一个处于空闲状态、以及至少两个语音交互单元都处于执行诸如语音通信的工作状态。此后，处理进到步骤S803。
[0059]在步骤S803中，判断是否至少两个语音交互单元都未处于空闲状态。
[0060]如果在步骤S803中获得肯定结果，即至少两个语音交互单元都被占用而未处于空闲状态，则处理进到步骤S805。
[0061]在步骤S805中，中止至少一个语音交互单元的当前应用，分配所述至少一个语音交互单元完成预定命令。
[0062]相反地，如果在步骤S803中获得否定结果，即至少一个语音交互单元处于空闲状态，则处理进到步骤S804。
[0063]在步骤S804中，发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成预定命令。
[0064]如此，通过如图8所示的处理，不管至少两个语音交互单元的当前运行状况，都可以确保至少分配一个语音交互单元执行预定命令。进一步地，语音交互单元的分配不但依赖于至少两个语音交互单元的当前运行状况，而且还与整个电子设备的工作状态有关。
[0065]图9是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第四示例的流程图。如图9所示，根据本发明实施例的信号处理方法的第四示例包括以下步骤。
[0066]在步骤S901中，检测电子设备的使用状态。此后，处理进到步骤S902。
[0067]在步骤S902中，判断电子设备的使用状态是否为待机状态。
[0068]如果在步骤S902中获得肯定结果，即电子设备的使用状态是待机状态，则处理进到步骤S903。
[0069]在步骤S903中，由所述从处理单元控制信号发射单元和信号接收单元。此后，处理进到步骤S904。
[0070]在步骤S904中，所述从处理单元基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述信号接收单元之间的距离信息。该距离信息是随着时间变化的三维坐标信息，并且基于该三维坐标信息，识别操作体的运动轨迹。此后，处理进到步骤S905。
[0071]在步骤S905中，基于所述识别运动轨迹与所述预定轨迹，识别所述操作体的手势，并且进一步确定与识别所述操作体的手势对应的指令。在本发明的实施例中，所述操作体的手势与指令的对应关系可以预先存储在所述电子设备的存储单元中。由于受所述从处理单元的处理能力以及电子设备处于待机状态的影响，此时所述从处理单元可能仅能识别与唤醒指令对应的简单手势。此后，处理进到步骤S906。
[0072]在步骤S906中，判断识别的指令是否为唤醒指令。
[0073]如果在步骤S906中获得否定结果，即未检测到唤醒指令，则处理返回步骤S903，所述电子设备继续保持在待机状态。
[0074]相反地，如果在步骤S906中获得肯定结果，即检测到唤醒指令，则处理进到步骤S907o
[0075]在步骤S907中，基于检测到的唤醒指令，所述从处理单元唤醒所述主处理单元，使其从待机状态切换到工作状态。此后，处理进到步骤S908。
[0076]在步骤S908中，由所述主处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便执行操作体的手势与对应指令的检测。
[0077]返回到步骤S902，如果在步骤S903中获得否定结果，即电子设备的使用状态是工作状态，则处理直接进到步骤S908，由所述主处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元。
[0078]在如图9所示的根据本发明实施例的信号处理方法的第四示例中，在所述电子设备处于待机状态的情况下，由低功耗的从处理单元接管信号发射单元和信号接收单元，以便执行与电子设备的唤醒指令对应的用户手势的检测。当检测到与唤醒指令对应的用户手势时，从处理单元将处于待机状态的主处理单元唤醒以切换到正常工作状态，并且由主处理单元在正常工作状态下控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便检测更加复杂的操作体手势，并且执行相应的指令。
[0079]图10是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第五示例的流程图。如图10所示，根据本发明实施例的信号处理方法的第五示例包括以下步骤。
[0080]在步骤S1001中，检测电子设备的使用状态。此后，处理进到步骤S1002。
[0081]在步骤S1002中，判断电子设备的使用状态是否为语音应用状态。
[0082]如果在步骤S1002中获得肯定结果，即电子设备的使用状态是语音应用状态，则处理进到步骤S1003。
[0083]在步骤S1003中，由于电子设备处于语音应用状态，主处理单元执行该语音应用，并且作为信号接收单元的部分麦克风将参与语音应用，则由从处理单元替代所述主处理单元控制信号发射单元和信号接收单元中的至少一个。此后，处理进到步骤S1004。
[0084]在步骤S1004中，所述从处理单元基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述信号接收单元之间的距离信息。该距离信息是随着时间变化的三维坐标信息，并且基于该三维坐标信息，识别操作体的运动轨迹。此后，处理进到步骤S1005。
[0085]在步骤S1005中，基于所述识别运动轨迹与所述预定轨迹，识别所述操作体的手势，并且进一步确定与识别所述操作体的手势对应的指令。由于受所述从处理单元的处理能力以及电子设备处于语音应用状态的影响，此时所述从处理单元可能仅能识别与语音应用结束指令对应的简单手势。此后，处理进到步骤S1006。
[0086]在步骤S1006中，判断识别的指令是否为语音应用结束指令。
[0087]如果在步骤S1006中获得否定结果，即未检测到语音应用结束指令，则处理 返回步骤S1003，所述电子设备继续保持在语音应用状态。
[0088]相反地，如果在步骤S1006中获得肯定结果，即检测到语音应用结束指令，则处理进到步骤S1007。
[0089]在步骤S1007中，基于检测到的语音应用结束指令，结束语音应用(S卩，挂断电话)。此后，处理进到步骤S1008。
[0090]在步骤S1008中，由所述主处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便执行操作体的手势与对应指令的检测。例如，如果电子设备再次接收到语音应用请求(即，有电话呼入)，由所述主处理单元检测用户响应于该请求做进行的接听手势。
[0091]返回到步骤S1002，如果在步骤S1003中获得否定结果，即电子设备的使用状态不是语音应用状态，则处理直接进到步骤S1008，由所述主处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元。
[0092]在如图10所示的根据本发明实施例的信号处理方法的第五示例中，在所述电子设备处于语音应用状态的情况下，由低功耗的从处理单元接管信号发射单元和至少一个没有被语音应用占用信号接收单元，以便执行与语音应用结束指令对应的用户手势的检测。当检测到与语音应用结束指令对应的用户手势时，从处理单元将通知主处理单元结束语音应用，并且由主处理单元重新接管所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便检测更加复杂的操作体手势，并且执行相应的指令。
[0093]以上，参照图1到图10描述了信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备，其能够根据电子设备的不同应用场景，动态地切换分配设备资源，从而实现在不同应用场景下基于超声波的应用有效。
[0094]需要说明的是，在本说明书中，无特殊说明的电子设备均指第一电子设备，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0095]最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。
[0096]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对【背景技术】做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0097]以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种信号处理方法，用于第一电子设备，所述第一电子设备包括至少两个语音交互单元，所述方法包括: 接收到预定命令； 检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及 发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。2.如权利要求1所述信号处理方法，其中所述预定命令为设备认证命令，所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括: 接收来自第二电子设备的第一声波信号；以及 基于所述第一声波信号，识别并且认证所述第二电子设备。3.如权利要求1所述信号处理方法，其中所述预定命令为指令识别命令，所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括: 基于所述预定命令，发射第二声波信号； 基于所述第二声波信号以及所述第二声波信号经由所述第一电子设备的操作体反射的反射声波信号，识别所述第一电子设备的操作体的运动状态。4.如权利要求3所述信号处理方法，其中识别所述第一电子设备的操作体的运动状态包括: 基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述第一电子设备的操作体的运动轨迹，并且 基于所述运动轨迹与预先存储的与所述操作体的手势对应的预定轨迹，识别所述操作体的手势。5.如权利要求1到4的任一所述信号处理方法，其中发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括: 在所述至少两个语音交互单元都未处于空闲状态时，中止至少一个语音交互单元的当前应用； 分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。6.如权利要求1到4的任一所述信号处理方法，其中发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括: 在所述第一电子设备处于第一使用状态下，主处理单元分配所述至少两个语音交互单元完成所述预定命令；并且 在所述第一电子设备处于第二使用状态下，从处理单元分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。7.第一电子设备，包括: 至少两个语音交互单元，用于执行语音交互应用；以及 处理单元，用于接收到预定命令，检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。8.如权利要求7所述第一电子设备，其中所述处理单元进一步用于所述预定命令为设备认证命令，并且所述至少一个语音交互单元接收来自第二电子设备的第一声波信号时，基于所述第一声波信号，识别并且认证所述第二电子设备。9.如权利要求7所述第一电子设备，还包括: 声波信号发射单元，用于发射第二声波信号； 所述处理单元进一步用于所述预定命令为指令识别命令，所述至少一个语音交互单元接收所述第二声波信号经由所述第一电子设备的操作体反射的反射声波信号时，基于所述第二声波信号以及所述反射声波信号，识别所述第一电子设备的操作体的运动状态。10.如权利要求9所述第一电子设备，还包括: 存储单元，用于预先存储与所述操作体的手势对应于的预定轨迹， 其中，所述处理单元基于所述第二声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述第一电子设备的操作体的运动轨迹，并且 基于所述运动轨迹与所述预定轨迹，识别所述操作体的手势。11.如权利要求7到10的任一所述第一电子设备，其中所述处理单元在所述至少两个语音交互单元都未处于空闲状态时，中止至少一个语音交互单元的当前应用；以及 分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。12.如权利要求7到10的任一所述第一电子设备，其中所述处理单元包括主处理单元和从处理单元， 所述主处理单元用于在所述第一电子设备处于第一使用状态下，分配所述至少两个语音交互单元完成所述预定命令；并且 所述从处理单元用于在所述第一电子设备处于第二使用状态下，分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
【专利摘要】本发明涉及一种信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备。所述信号处理方法用于第一电子设备，所述第一电子设备包括至少两个语音交互单元，所述方法包括：接收到预定命令；检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
【IPC分类】G06F3/0484
【公开号】CN104898939
【申请号】CN201510161079
【发明人】许奔
【申请人】联想(北京)有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月7日
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号处理的领域，更具体地，本发明涉及一种信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备。
【背景技术】
[0002]超声波作为人类听力上限以上的循环声压已经用于诸如成像、源位置确定和测距等各种各样的应用中。许多应用通过测量发射超声波的时间与检测到超声波由被测体反射的回波时间之间的时间延迟来利用超声波。目前，已经提出通过在电子设备中配置超声波发射器发射诸如40KHz的超声波，并且利用电子设备已有的诸如麦克风的组件作为超声波接收器接收返回的超声波，从而识别电子设备用户的相关手势，并且基于识别的手势对电子设备执行相应的控制。此外，还提出使用携带认证信息的超声波替代设备之间的其他近场通信(NFC)方式，在设备之间执行识别和认证。
[0003]在诸如移动电话的电子设备上应用利用超声波的识别和认证或者手势识别方案的情况下，移动电话中的多个麦克风被配置为超声波接收器。然而，在移动电话进入诸如通话这样需要使用麦克风的应用场景时，由于所有麦克风被通话应用所占用，所以将不能在通话的同时进行利用超声波的识别和认证或者手势识别。因此，希望提供一种信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备，其能够根据电子设备的不同应用场景，动态地切换分配设备资源，从而实现在不同应用场景下基于超声波的应用有效。
【发明内容】
[0004]有鉴于上述情况，本发明提供了一种信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备。
[0005]根据本发明的一个实施例，提供了一种信号处理方法，用于第一电子设备，所述第一电子设备包括至少两个语音交互单元，所述方法包括:接收到预定命令；检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0006]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中所述预定命令为设备认证命令，所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括:接收来自第二电子设备的第一声波信号；以及基于所述第一声波信号，识别并且认证所述第二电子设备。
[0007]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中所述预定命令为指令识别命令，所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括:基于所述预定命令，发射第二声波信号；基于所述第二声波信号以及所述第二声波信号经由所述第一电子设备的操作体反射的反射声波信号，识别所述第一电子设备的操作体的运动状态。
[0008]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中识别所述第一电子设备的操作体的运动状态包括:基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述第一电子设备的操作体的运动轨迹，并且基于所述运动轨迹与预先存储的与所述操作体的手势对应的预定轨迹，识别所述操作体的手势。
[0009]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括:在所述至少两个语音交互单元都未处于空闲状态时，中止至少一个语音交互单元的当前应用；分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0010]此外，根据本发明的一个实施例的信号处理方法，其中发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括:在所述第一电子设备处于第一使用状态下，主处理单元分配所述至少两个语音交互单元完成所述预定命令；并且在所述第一电子设备处于第二使用状态下，从处理单元分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0011]根据本发明的另一实施例，提供了第一电子设备，包括:至少两个语音交互单元，用于执行语音交互应用；以及处理单元，用于接收到预定命令，检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0012]此外，根据本发明的另一实施例的第一电子设备，其中所述处理单元进一步用于所述预定命令为设备认证命令，并且所述至少一个语音交互单元接收来自第二电子设备的第一声波信号时，基于所述第一声波信号，识别并且认证所述第二电子设备。
[0013]此外，根据本发明的另一实施例的第一电子设备，还包括:声波信号发射单元，用于发射第二声波信号；所述处理单元进一步用于所述预定命令为指令识别命令，所述至少一个语音交互单元接收所述第二声波信号经由所述第一电子设备的操作体反射的反射声波信号时，基于所述第二声波信号以及所述反射声波信号，识别所述第一电子设备的操作体的运动状态。
[0014]此外，根据本发明的另一实施例的第一电子设备，还包括:存储单元，用于预先存储与所述操作体的手势对应于的预定轨迹，其中，所述处理单元基于所述第二声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述第一电子设备的操作体的运动轨迹，并且基于所述运动轨迹与所述预定轨迹，识别所述操作体的手势。
[0015]此外，根据本发明的另一实施例的第一电子设备，其中所述处理单元在所述至少两个语音交互单元都未处于空闲状态时，中止至少一个语音交互单元的当前应用；以及分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0016]此外，根据本发明的另一实施例的所述第一电子设备，其中所述处理单元包括主处理单元和从处理单元，所述主处理单元用于在所述第一电子设备处于第一使用状态下，分配所述至少两个语音交互单元完成所述预定命令；并且所述从处理单元用于在所述第一电子设备处于第二使用状态下，分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
[0017]根据本发明实施例的信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备，其能够根据电子设备的不同应用场景，动态地切换分配设备资源，从而实现在不同应用场景下基于超声波的应用有效。
[0018]要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
【附图说明】
[0019]图1是概述根据本发明实施例的电子设备的框图；
[0020]图2是概述根据本发明实施例的信号处理原理的示意图；
[0021]图3是图示根据本发明实施例的电子设备的第一示例的示意图；
[0022]图4是图示根据本发明实施例的电子设备的第二示例的示意图；
[0023]图5是概述根据本发明实施例的信号处理方法的流程图；
[0024]图6是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第一示例的流程图；
[0025]图7是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第二示例的流程图；
[0026]图8是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第三示例的流程图；
[0027]图9是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第四示例的流程图；以及
[0028]图10是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第五示例的流程图；
【具体实施方式】
[0029]下文中，将参照附图描述多个实施例、应用和修改。此外，下面描述的实施例是优选的特定示例，并且设置了技术上优选的各种限制，但是在以下描述中，本发明不限于这些实施例。
[0030]首先，将参照图1描述根据本发明实施例的电子设备。所述电子设备优选地例如是智能电话、平板电脑、笔记本电脑等。
[0031]如图1所示，根据本发明实施例的电子设备10具有处理单元101、语音交互单元102和声波信号发射单元103。容易理解的是，图1中为了简化描述仅仅示出与本发明紧密相关的组件，根据本发明实施例的电子设备10当然还可以包括其它组件，诸如输入单元、供电单元等。
[0032]具体地，所述处理单元10 1用于运行所述电子设备10的操作系统并且控制所述电子设备10。进一步地，所述处理单元101包括主处理单元1011和从处理单元1012。所述主处理单元1011用于在所述电子设备10处于第一使用状态(例如，工作状态)时运行所述电子设备10的操作系统并且控制所述电子设备10。所述从处理单元1012用于在所述电子设备10处于第二使用状态(例如，休眠状态)时控制语音交互单元102和声波信号发射单元103。本发明的一个优选实施例中，所述主处理单元1011为所述电子设备10的主处理器(例如，CPU或AP)，所述从处理单元1012为所述电子设备10中专用于控制所述语音交互单元102和声波信号发射单元103的专用协处理器(例如，MCU)。所述主处理单元1011的功耗高于所述从处理单元1012的功耗。
[0033]所述语音交互单元102例如是所述电子设备10的麦克风，其用于执行语音交互应用。所述声波发射单元103例如是所述电子设备10的扬声器，其用于发射包括超声波信号的音频信号。具体地，所述语音交互单元102用于接收包括超声波信号的音频信号。在本发明的一个优选实施例中，所述语音交互单元102的数目至少为两个，以确保在普通语音通话应用时，实现双麦降噪效果；而在同时执行普通语音通话和基于超声波信号的语音交互应用时，分配至少一个所述语音交互单元102完成对应于所述语音交互应用的预定命令。在本发明的一个优选实施例中，所述语音交互命令包括但不限于基于超声波的识别或授权、基于超声波的手势识别等。
[0034]图2是概述根据本发明实施例的信号处理原理的示意图。将参照图2概述识别所述电子设备10的操作体的运动状态的基本原理。如图2所示，所述声波发射单元103可以发射通过空气传播的连续波超声波206，用同心圆弧表示连续波超声内的可辨识特征。当使用者的手部20在反射检测区内时，所发射的超声波206将从使用者的手部20反射，从而产生所反射的超声波207和208。用户使用者的手部20的三维属性，多个所反射的超声波207和208将由于来自使用者的手部20的各种特征点的反射而产生。由于使用者的手部20的各种特征点未与距离所述声波发射单元103不同距离处，因此在任一给定时刻从每一特征点反射的超声波前将不同。此外，从使用者的手部20的每一特征点到所述语音交互单元102的距离也不同，因此从使用者的手部20反射的超声波将在时间上各自彼此偏移的多个波前中到达所述语音交互单元102。由此，由所述语音交互单元102接收的所发射的超声波信号编码了与使用者的手部20的位置、形状和取向有关的信息，可以从其提取使用者的手部20在反射检测区中随时间变化的三维坐标信息。
[0035]以下，将参照图3和图4进一步详细描述根据本发明实施例的电子设备的第一示例和第二示例的具体配置。
[0036]图3是图示根据本发明实施例的电子设备的第一示例的示意图。根据本发明实施例的电子设备20的第一示例例如为诸如智能电话的移动终端。所述电子设备20中配置有多个麦克风作为语音交互单元202a、202b和202c。此外，在所述电子设备20中，可以配置有独立的声波发射单元201a。可替代地，在所述电子设备20中，可以使用扬声器作为声波发射单元201b来发射超声波。主处理单元203和从处理单元204可以为任何可编程微处理器、微计算机或多处理器芯片，其可由软件指令(应用程序)配置以执行多种功能。在所述电子设备20为智能电话的示例中，所述主处理单元203可以为专用于运行应用程序的程序处理器AP。
[0037]当所述电子设备20处于待机状态时，作为程序处理器AP的所述主处理单元203也处于休眠状态，导致所述电子设备20的超声波检测功能不能执行。因此，在根据本发明实施例的电子设备20中进一步配置有从处理单元204，其为专用于超声波检测的微处理器单元MCU。微处理器单元MCU的功耗低于程序处理器AP的功耗。从而，在所述电子设备20处于待机状态下时，当所述从处理单元204检测到与唤醒指令对应的超声波信号时，所述从处理单元204可以将所述主处理单元203从待机状态唤醒到工作状态，以便由所述主处理单元203继续执行超声波信号和相应手势指令的检测和确定。
[0038]此外，当所述电子设备20的所述主处理单元203处于执行语音应用状态时，也可以由所述从处理单元204替代所述主处理单元203控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，并且至少分配并控制一个语音交互单元(即，语音交互单元202a、202b和202c之一)执行所述反射声波信号的接收。
[0039]因此，根据本发明实施例的电子设备20可以保持超声波信号和相应手势指令的检测和确定功能处于激活状态。
[0040]图4是图示根据本发明实施例的电子设备的第二示例的示意图。根据本发明实施例的电子设备30的第二示例例如为诸如膝上型计算机的终端设备。类似于如图3所示的电子设备的第一示例的情况，根据本发明实施例的电子设备30配置有声波发射单元301和语音交互单元302a到302c。此外，类似于如图3所示的电子设备的第一示例的情况，根据本发明实施例的电子设备30配置有主处理单元303和从处理单元304。所述主处理单元303为膝上型计算机的中央处理单元CPU，而所述从处理单元304为专用于超声波检测的微处理器单元MCU。微处理器单元MCU的功耗低于中央处理单元CPU的功耗。
[0041]类似于如图3所示的电子设备的第一示例的情况，根据本发明实施例的电子设备30同样由所述从处理单元304 (微处理器单元MCU)在所述主处理单元303 (中央处理单元CPU)处于待机状态或语音应用状态的情况下控制所述信号发射单元和所述信号接收单元。因此，根据本发明实施例的电子设备30同样可以保持超声波信号和相应手势指令的检测和确定功能处于激活状态。
[0042]以上，参照图1到图4描述了根据本发明实施例的电子设备。以下，将参照图5到图10描述根据本发明实施例的信号处理方法。
[0043]图5是概述根据本发明实施例的信号处理方法的流程图。如图5所示，根据本发明实施例的信号处理方法包括以下步骤。
[0044]在步骤S501中，接收到预定命令。在本发明的实施例中，所述预定命令包括基于超声波的识别或授权、基于超声波的手势识别等。此后，处理进到步骤S502。
[0045]在步骤S502中，检测至少两个语音交互单元的运行状况。在本发明的实施例中，至少两个语音交互单元的运行状况包括至少两个语音交互单元都处于空闲状态、至少两个语音交互单元中的一个处于空闲状态、以及至少两个语音交互单元都处于执行诸如语音通信的工作状态。此后，处理进到步骤S503。
[0046]在步骤S503中，发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。基于在步骤S502中获取的检测结果，在步骤S503中，确保分配至少一个语音交互单元以执行在步骤S501中接收的预定命令。
[0047]以下，将参照图6到图10进一步详细描述根据本发明实施例的信号处理方法的第一到第五示例。其中，图6和图7描述对应于不同与预定命令的第一和第二示例；图8描述如何根据语音交互单元的运行状况分配执行预定命令的语音交互单元的第三示例；图9和图10描述如何根据电子设备的工作状态分配和控制语音交互单元的第四和第五示例。
[0048]图6是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第一示例的流程图。图6所示的步骤S601到步骤S603与上述步骤S501到步骤S503相同，在此将省略其重复描述。
[0049]在步骤S603中分配至少一个语音交互单元之后，处理进到步骤S604。
[0050]在步骤S604中，所述至少一个语音交互单元接收来自第二电子设备的第一声波信号。在本发明的实施例中，所述第二电子设备的声波信号发射单元发射超声波信号，以请求第一电子设备进行基于超声波信号的认证。此后，处理进到步骤S605。 [0051]在步骤S605中，基于在步骤S604中接收的第一声波信号，识别并且认证第二电子设备。第一电子设备基于所述第一声波信号，提取并且分析所述第一声波信号中的波纹特征信息，与预先存储的认证信息进行比对，判断是否存在与所述波纹特征信息匹配的设备或授权信息。如果存在所述设备或授权信息，则第一电子设备通过所述第二电子设备的认证请求，建立与所述第二电子设备的通信连接，或者授权所述第二电子设备访问或使用本地的信息或资源。
[0052]图7是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第二示例的流程图。图7所示的步骤S701到步骤S703与上述步骤S501到步骤S503相同，在此将省略其重复描述。
[0053]在步骤S703中分配至少一个语音交互单元之后，处理进到步骤S704。
[0054]在步骤S704中，基于预定命令，发射第二声波信号。在本发明的实施例中，所述预定命令为超声手势识别命令。响应于接收该超声手势识别命令，第一电子设备自身配置的声波信号发射单元发射第二声波信号。此后，处理进到步骤S705。
[0055]在步骤S705中，基于第二声波信号以及第二声波信号经由第一电子设备的操作体发射的发射声波信号，识别操作体的手势。在本发明的实施例中，基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述电子设备的操作体的运动轨迹，并且基于所述运动轨迹与预先存储的与所述操作体的手势对应的预定轨迹，识别所述操作体的手势。并且基于识别的手势，执行相对应的指令。例如，识别的手势可以是唤醒处理休眠状态的电子设备。或者，识别的手势可以是停止正在进行的语音通话。
[0056]图8是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第三示例的流程图。
[0057]在步骤S801中，接收到预定命令。在本发明的实施例中，所述预定命令包括基于超声波的识别或授权、基于超声波的手势识别等。此后，处理进到步骤S802。
[0058]在步骤S802中，检测至少两个语音交互单元的运行状况。在本发明的实施例中，至少两个语音交互单元的运行状况包括至少两个语音交互单元都处于空闲状态、至少两个语音交互单元中的一个处于空闲状态、以及至少两个语音交互单元都处于执行诸如语音通信的工作状态。此后，处理进到步骤S803。
[0059]在步骤S803中，判断是否至少两个语音交互单元都未处于空闲状态。
[0060]如果在步骤S803中获得肯定结果，即至少两个语音交互单元都被占用而未处于空闲状态，则处理进到步骤S805。
[0061]在步骤S805中，中止至少一个语音交互单元的当前应用，分配所述至少一个语音交互单元完成预定命令。
[0062]相反地，如果在步骤S803中获得否定结果，即至少一个语音交互单元处于空闲状态，则处理进到步骤S804。
[0063]在步骤S804中，发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成预定命令。
[0064]如此，通过如图8所示的处理，不管至少两个语音交互单元的当前运行状况，都可以确保至少分配一个语音交互单元执行预定命令。进一步地，语音交互单元的分配不但依赖于至少两个语音交互单元的当前运行状况，而且还与整个电子设备的工作状态有关。
[0065]图9是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第四示例的流程图。如图9所示，根据本发明实施例的信号处理方法的第四示例包括以下步骤。
[0066]在步骤S901中，检测电子设备的使用状态。此后，处理进到步骤S902。
[0067]在步骤S902中，判断电子设备的使用状态是否为待机状态。
[0068]如果在步骤S902中获得肯定结果，即电子设备的使用状态是待机状态，则处理进到步骤S903。
[0069]在步骤S903中，由所述从处理单元控制信号发射单元和信号接收单元。此后，处理进到步骤S904。
[0070]在步骤S904中，所述从处理单元基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述信号接收单元之间的距离信息。该距离信息是随着时间变化的三维坐标信息，并且基于该三维坐标信息，识别操作体的运动轨迹。此后，处理进到步骤S905。
[0071]在步骤S905中，基于所述识别运动轨迹与所述预定轨迹，识别所述操作体的手势，并且进一步确定与识别所述操作体的手势对应的指令。在本发明的实施例中，所述操作体的手势与指令的对应关系可以预先存储在所述电子设备的存储单元中。由于受所述从处理单元的处理能力以及电子设备处于待机状态的影响，此时所述从处理单元可能仅能识别与唤醒指令对应的简单手势。此后，处理进到步骤S906。
[0072]在步骤S906中，判断识别的指令是否为唤醒指令。
[0073]如果在步骤S906中获得否定结果，即未检测到唤醒指令，则处理返回步骤S903，所述电子设备继续保持在待机状态。
[0074]相反地，如果在步骤S906中获得肯定结果，即检测到唤醒指令，则处理进到步骤S907o
[0075]在步骤S907中，基于检测到的唤醒指令，所述从处理单元唤醒所述主处理单元，使其从待机状态切换到工作状态。此后，处理进到步骤S908。
[0076]在步骤S908中，由所述主处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便执行操作体的手势与对应指令的检测。
[0077]返回到步骤S902，如果在步骤S903中获得否定结果，即电子设备的使用状态是工作状态，则处理直接进到步骤S908，由所述主处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元。
[0078]在如图9所示的根据本发明实施例的信号处理方法的第四示例中，在所述电子设备处于待机状态的情况下，由低功耗的从处理单元接管信号发射单元和信号接收单元，以便执行与电子设备的唤醒指令对应的用户手势的检测。当检测到与唤醒指令对应的用户手势时，从处理单元将处于待机状态的主处理单元唤醒以切换到正常工作状态，并且由主处理单元在正常工作状态下控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便检测更加复杂的操作体手势，并且执行相应的指令。
[0079]图10是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第五示例的流程图。如图10所示，根据本发明实施例的信号处理方法的第五示例包括以下步骤。
[0080]在步骤S1001中，检测电子设备的使用状态。此后，处理进到步骤S1002。
[0081]在步骤S1002中，判断电子设备的使用状态是否为语音应用状态。
[0082]如果在步骤S1002中获得肯定结果，即电子设备的使用状态是语音应用状态，则处理进到步骤S1003。
[0083]在步骤S1003中，由于电子设备处于语音应用状态，主处理单元执行该语音应用，并且作为信号接收单元的部分麦克风将参与语音应用，则由从处理单元替代所述主处理单元控制信号发射单元和信号接收单元中的至少一个。此后，处理进到步骤S1004。
[0084]在步骤S1004中，所述从处理单元基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述信号接收单元之间的距离信息。该距离信息是随着时间变化的三维坐标信息，并且基于该三维坐标信息，识别操作体的运动轨迹。此后，处理进到步骤S1005。
[0085]在步骤S1005中，基于所述识别运动轨迹与所述预定轨迹，识别所述操作体的手势，并且进一步确定与识别所述操作体的手势对应的指令。由于受所述从处理单元的处理能力以及电子设备处于语音应用状态的影响，此时所述从处理单元可能仅能识别与语音应用结束指令对应的简单手势。此后，处理进到步骤S1006。
[0086]在步骤S1006中，判断识别的指令是否为语音应用结束指令。
[0087]如果在步骤S1006中获得否定结果，即未检测到语音应用结束指令，则处理 返回步骤S1003，所述电子设备继续保持在语音应用状态。
[0088]相反地，如果在步骤S1006中获得肯定结果，即检测到语音应用结束指令，则处理进到步骤S1007。
[0089]在步骤S1007中，基于检测到的语音应用结束指令，结束语音应用(S卩，挂断电话)。此后，处理进到步骤S1008。
[0090]在步骤S1008中，由所述主处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便执行操作体的手势与对应指令的检测。例如，如果电子设备再次接收到语音应用请求(即，有电话呼入)，由所述主处理单元检测用户响应于该请求做进行的接听手势。
[0091]返回到步骤S1002，如果在步骤S1003中获得否定结果，即电子设备的使用状态不是语音应用状态，则处理直接进到步骤S1008，由所述主处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元。
[0092]在如图10所示的根据本发明实施例的信号处理方法的第五示例中，在所述电子设备处于语音应用状态的情况下，由低功耗的从处理单元接管信号发射单元和至少一个没有被语音应用占用信号接收单元，以便执行与语音应用结束指令对应的用户手势的检测。当检测到与语音应用结束指令对应的用户手势时，从处理单元将通知主处理单元结束语音应用，并且由主处理单元重新接管所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便检测更加复杂的操作体手势，并且执行相应的指令。
[0093]以上，参照图1到图10描述了信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备，其能够根据电子设备的不同应用场景，动态地切换分配设备资源，从而实现在不同应用场景下基于超声波的应用有效。
[0094]需要说明的是，在本说明书中，无特殊说明的电子设备均指第一电子设备，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0095]最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。
[0096]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对【背景技术】做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0097]以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种信号处理方法，用于第一电子设备，所述第一电子设备包括至少两个语音交互单元，所述方法包括: 接收到预定命令； 检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及 发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。2.如权利要求1所述信号处理方法，其中所述预定命令为设备认证命令，所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括: 接收来自第二电子设备的第一声波信号；以及 基于所述第一声波信号，识别并且认证所述第二电子设备。3.如权利要求1所述信号处理方法，其中所述预定命令为指令识别命令，所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括: 基于所述预定命令，发射第二声波信号； 基于所述第二声波信号以及所述第二声波信号经由所述第一电子设备的操作体反射的反射声波信号，识别所述第一电子设备的操作体的运动状态。4.如权利要求3所述信号处理方法，其中识别所述第一电子设备的操作体的运动状态包括: 基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述第一电子设备的操作体的运动轨迹，并且 基于所述运动轨迹与预先存储的与所述操作体的手势对应的预定轨迹，识别所述操作体的手势。5.如权利要求1到4的任一所述信号处理方法，其中发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括: 在所述至少两个语音交互单元都未处于空闲状态时，中止至少一个语音交互单元的当前应用； 分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。6.如权利要求1到4的任一所述信号处理方法，其中发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令包括: 在所述第一电子设备处于第一使用状态下，主处理单元分配所述至少两个语音交互单元完成所述预定命令；并且 在所述第一电子设备处于第二使用状态下，从处理单元分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。7.第一电子设备，包括: 至少两个语音交互单元，用于执行语音交互应用；以及 处理单元，用于接收到预定命令，检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。8.如权利要求7所述第一电子设备，其中所述处理单元进一步用于所述预定命令为设备认证命令，并且所述至少一个语音交互单元接收来自第二电子设备的第一声波信号时，基于所述第一声波信号，识别并且认证所述第二电子设备。9.如权利要求7所述第一电子设备，还包括: 声波信号发射单元，用于发射第二声波信号； 所述处理单元进一步用于所述预定命令为指令识别命令，所述至少一个语音交互单元接收所述第二声波信号经由所述第一电子设备的操作体反射的反射声波信号时，基于所述第二声波信号以及所述反射声波信号，识别所述第一电子设备的操作体的运动状态。10.如权利要求9所述第一电子设备，还包括: 存储单元，用于预先存储与所述操作体的手势对应于的预定轨迹， 其中，所述处理单元基于所述第二声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述至少一个语音交互单元之间的距离，识别所述第一电子设备的操作体的运动轨迹，并且 基于所述运动轨迹与所述预定轨迹，识别所述操作体的手势。11.如权利要求7到10的任一所述第一电子设备，其中所述处理单元在所述至少两个语音交互单元都未处于空闲状态时，中止至少一个语音交互单元的当前应用；以及 分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。12.如权利要求7到10的任一所述第一电子设备，其中所述处理单元包括主处理单元和从处理单元， 所述主处理单元用于在所述第一电子设备处于第一使用状态下，分配所述至少两个语音交互单元完成所述预定命令；并且 所述从处理单元用于在所述第一电子设备处于第二使用状态下，分配所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
【专利摘要】本发明涉及一种信号处理方法以及使用该信号处理方法的电子设备。所述信号处理方法用于第一电子设备，所述第一电子设备包括至少两个语音交互单元，所述方法包括：接收到预定命令；检测所述至少两个语音交互单元的运行状况；以及发送启动指令给处于空闲状态的至少一个语音交互单元，以使所述至少一个语音交互单元完成所述预定命令。
【IPC分类】G06F3/0484
【公开号】CN104898939
【申请号】CN201510161079
【发明人】许奔
【申请人】联想(北京)有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月7日
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