电子设备及其控制方法
电子设备及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子设备及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在诸如手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备中，用户通过手指、触摸笔等对象进行接触操作，电子设备检测并响应该接触操作。但是在手湿、手脏、触摸笔变脏等情形下，电子设备无法有效地检测通过手指、触摸笔等对象的接触操作，由此用户的操作体验变差。
[0003]在现有技术的电子设备中，通过红外线发射和红外线接收，检测用户的非接触操作，从而解决上述的用户的操作体验变差的问题。但是，在通过红外线发射和红外线接收来检测非接触操作时，由于检测距离近(20cm以内)、检测角度小(由此无法覆盖整个操作区域)等原因，通过红外线发射和红外线接收能够检测的非接触操作存在很多限制，用户进行非接触操作时不方便。
【发明内容】
[0004]本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种电子设备及其控制方法，能够基于超声波发射和超声波接收来方便地检测非接触操作，并且无需额外设置电子器件从而节省成本。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种电子设备。所述电子设备包括:至少两个超声波发射单元，分别配置来将预定频率的超声波发射至预定区域；一个超声波接收单元，配置来接收由位于所述预定区域的对象反射所述超声波后的反射波；以及控制单元，配置来基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数，并且进行与所确定的动作参数对应的响应。
[0006]根据本发明的另一方面，提供一种电子设备的控制方法。所述电子设备包括至少两个超声波发射单元和一个超声波接收单元。所述控制方法包括:由所述至少两个超声波发射单元分别将预定频率的超声波发射至预定区域；由所述超声波接收单元接收由位于所述预定区域的对象反射所述超声波后的反射波；基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数；以及进行与所确定的动作参数对应的响应。
[0007]根据本发明的电子设备和该电子设备的控制方法，能够基于超声波发射和超声波接收来方便地检测非接触操作，并且无需额外设置电子器件从而节省成本。
【附图说明】
[0008]图1是表示本发明的实施方式的电子设备1的功能框图。
[0009]图2是示意性地表示电子设备1中与对象0相关的功能单元的处理的例示图。
[0010]图3是示意性地表示电子设备1的功能单元的布局、以及确定对象0动作参数的处理的例示图。
[0011]图4是表示本发明的实施方式的电子设备的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面，参照附图来说明本发明的实施方式。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
[0013]图1是表示本发明的实施方式的电子设备1的功能框图。
[0014]如图1所示，电子设备1包括第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13和控制单元14。
[0015]电子设备1例如为手机、平板电脑、笔记本电脑等的电子设备，能够进行与通过对象(例如手指、触摸笔等)的输入操作对应的响应。具体地，在本发明的实施方式的电子设备1中，通过超声波检测来确定对象的动作参数(即，检测通过对象的操作)，并且进行与所确定的动作参数对应的响应。其中，通过超声波检测，能够检测对象针对电子设备1的非接触操作，但是通过超声波检测也能够检测对象针对电子设备1的接触操作。
[0016]图1中表示了电子设备1具备两个超声波发射单元即第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12，但是为了提高超声波检测的精度，还能够设置更多的超声波发射单元。
[0017]第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12分别配置来将预定频率的超声波发射至预定区域。其中，预定频率可以是超声波频段中的任意频率，例如为30KHz、40KHz等等，其频率值不受限定。其中，预定区域是规定为用户通过对象进行操作的区域，由此通过超声波检测能够确定出对象在该预定区域中的动作参数。优选为，预定区域是显示面板的显示面侧的规定范围内的区域，以方便用户通过对象对在显示面板上显示的显示对象进行操作。
[0018]优选地，在本发明的实施方式中，超声波发射单元11能够由听筒、喇叭等的扬声器构成。构成超声波发射单元11的扬声器例如是能够发射超声波和可听声波的超声波扬声器。在手机、平板电脑等电子设备中，通常具备听筒和喇叭的两个扬声器，因此无需额外设置电子器件就能够实现本发明的实施方式的电子设备1。
[0019]如图1所示，本发明的实施方式的电子设备1包括一个超声波接收单元即超声波接收单元13。超声波接收单元13配置来接收由位于预定区域的对象反射超声波后的反射波。
[0020]优选地，超声波接收单元13由能够接收超声波和可听声波的麦克风构成。在手机、平板电脑等电子设备中，通常具备一个麦克风，因此无需额外设置电子器件就能够实现本发明的实施方式的电子设备1。
[0021]在超声波接收单元13还能够接收可听声波的情况下，根据所接收的可听声波来生成声音输入信息。例如，用户使用电子设备1进行录音的情况下，超声波接收单元13将接收的可听声波(语音信号)转换为电信号(声音输入信息)。由于可听声波与超声波位于不同的频段，因此在通过超声波接收单元13同时接收可听声波和超声波的情况下，通过频域上的滤波，能够分离出可听声波和超声波。即，在本发明的实施方式的电子设备1中，能够通过超声波接收单元13在同一定时实现超声波检测和语音输入。
[0022]控制单元14配置来基于由超声波接收单元13接收的反射波、以及至少两个超声波发射单元(例如为第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12)与超声波接收单元13的位置关系，确定对象的动作参数。其中，控制单元14能够通过专用硬件电路实现，或者通过软件控制通用硬件实现。
[0023]其中，对象的动作参数例如为对象的移动轨迹(例如移动速度、移动方向)、位置等等，但并非限定于此，只要是能够表征用户对于对象的操作，则可以是任意的动作参数。
[0024]如上所述，在本发明的实施方式的电子设备1中，还能够设置大于2个的超声波发射单元。但是，在以下为了便于说明，以电子设备1具备第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12为例，展开说明。但是，对于本领域技术人员来说，下述的确定对象的动作参数的方法可以应用于设置大于2个的超声波发射单元的电子设备是不言而喻的。
[0025]下面，参照图2和图3来说明确定对象的动作参数的方法。但本发明不限定于下述的确定对象的动作参数的方法，只要 能够基于由超声波接收单元13接收的反射波、以及至少两个超声波发射单元与超声波接收单元13的位置关系来确定出对象的动作参数即可。
[0026]如图2所示，由第一超声波发射单元11发射第一超声波之后，位于预定区域的对象0反射该第一超声波，超声波接收单元13接收对象0反射第一超声波后的第一反射波。同样，由第二超声波发射单元12发射第二超声波之后，位于预定区域的对象0反射该第二超声波，超声波接收单元13接收对象0反射第二超声波后的第二反射波。因此，由超声波接收单元13接收的反射波中，第一反射波和第二反射波混迭在一起。
[0027]因此，控制单元14从由超声波接收单元13接收的反射波中，分离第一反射波和第二反射波，并且基于分离后的分离后的第一反射波和第二反射波确定对象0的动作参数。
[0028]具体地，在分离由超声波接收单元13接收的反射波时，可以在时域上进行分离。例如，在控制单元14控制第一超声波发射单元11和第二发射单元12交替工作(例如以毫秒量级)时，在由超声波接收单元13接收的反射波中，将与由第一超声波发射单元11工作的定时对应的时间(例如考虑传播时间等)接收到的反射波作为第一反射波，将与由第二超声波发射单元12工作的定时对应的时间接收到的反射波作为第二反射波。由此，控制单元14在时域上分离出第一反射波和第二反射波。
[0029]或者，控制单元14控制第一超声波发射单元11以第一预定频率发射第一超声波，并且控制第二超声波发射单元12以第二预定频率(频率值与第一预定频率不同)发射第二超声波。若如此，控制单元14能够通过对由超声波接收单元13接收的反射波进行频域上的滤波，分离出第一反射波和第二反射波。如上所述，第一预定频率和第二预定频率的频率值不受限定，但是为了能够由控制单元14分离出第一反射波和第二反射波，优选为第一预定频率和第二预定频率隔开一定的间隔。
[0030]此外，在本发明的实施方式的电子设备1中，在确定对象0的动作参数时，也可以直接利用由超声波接收单元13接收的反射波，而不进行分离为第一反射波和第二反射波的处理。
[0031]在基于分离后的第一反射波和第二反射波确定对象0的动作参数时，优选为，控制单元14计算第一反射波和第二反射波的功率变化，并且计算第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或第二反射波相对于第二超声波的频偏，并根据功率变化和频偏来确定对象0的动作参数。
[0032]具体地，在对象0相对于超声波接收单元13移动时，由于多普勒效应，由第一超声波发射单元11发射的第一超声波的频率值与由超声波接收单元13接收的第一反射波的频率值产生偏差。例如，在对象0靠近超声波接收单元13时，第一反射波的频率值相对于第一超声波增大，在对象0远离超声波接收单元13时，第一反射波的频率值相对于第一超声波减小。同样，由于多普勒效应，在对象0靠近超声波接收单元13时，第二反射波的频率值相对于第二超声波增大，在对象0远离超声波接收单元13时，第二反射波的频率值相对于第二超声波减小。并且，随着相对移动速度的增大，第一反射波的频率值与第一超声波的频率值的差值的绝对值增大。
[0033]例如，在图3中，对象0从位置A移动到位置B时(靠近超声波接收单元13)，由于多普勒效应，第一反射波和第二反射波的频率增大，相反，在对象0从位置B移动到位置A时(远离超声波接收单元13)，第一反射波和第二反射波的频率减小。
[0034]因此，控制单元14通过计算第一反射波相对于第一超声波的频偏或第二反射波相对于第二超声波的频偏，能够根据是否存在频偏来确定出对象0是否相对于超声波接收单元13移动，根据频率增大还是减小来确定出在相对于超声波接收单元13移动时对象0靠近超声波接收单元13还是远离超声波接收单元13，根据频偏的绝对值来确定出相对移动的速度。进而，在计算第一反射波相对于第一超声波的频偏并且计算第二反射波相对于第二超声波的频偏时，可以根据计算出的两个频偏的平均值来确定对象0的动作参数。
[0035]此外，如图3所示那样配置了第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13的情况下，在对象0从位置A移动到位置B时，第一超声波和第一反射波的传播路径之和明显地变小(传播损耗变小)，从而在超声波接收单元13中接收的第一反射波的功率明显地变大(第一超声波的发射功率固定)，相对于此，第二超声波和第二反射波的传播路径之和变化不大，从而在超声波接收单元13中接收的第二反射波的功率变化不大(第二超声波的发射功率固定)。同样，在对象0从位置D移动到位置C时，第一超声波和第一反射波的传播路径之和变化不大，从而在超声波接收单元13中接收的第一反射波的功率变化不大，相对于此，第二超声波和第二反射波的传播路径之和明显地变大(传播损耗变大)，从而在超声波接收单元13中接收的第二反射波的功率明显地变小。
[0036]因此，控制单元14通过计算第一反射波和第二反射波的功率变化，并且根据功率变化、以及第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系，从而能够确定对象0的移动方向。
[0037]具体地，控制单元14计算规定期间内的第一反射波的第一功率变化值和该规定期间内的第二反射波的第二功率变化值，并且比较第一功率变化值的绝对值和第二功率变化值的绝对值。在如图3所示那样配置了第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13的情况下，在第一功率变化值的绝对值大于第二功率变化值的绝对值时，能够判定为对象0在-y方向或+y方向移动，在第二功率变化值的绝对值大于第一功率变化值的绝对值时，能够判定为对象0在-X方向或+x方向移动。在第一功率变化值的绝对值大于第二功率变化值的绝对值时，控制单元14进一步判断第一反射波的功率增大还是减少，在第一反射波的功率增大的情况下，确定为对象0的移动方向为-y方向，在第一反射波的功率减小的情况下，确定为对象ο的移动方向为+y方向。同样，在第二功率变化值的绝对值大于第一功率变化值的绝对值时，控制单元14进一步判断第二反射波的功率增大还是减少，在第二反射波的功率增大的情况下，确定为对象0的移动方向为+x方向，在第二反射波的功率减小的情况下，确定为对象0的移动方向为-X方向。其中，如图3所示，-X方向/+χ方向和_y方向/+y方向例如分别为，与电子设备1的壳体对齐的方向。
[0038]其中，第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系不限定于如图3所示的位置关系，也可以以其他方式配置。
[0039]例如，在第一超声波发射单元11与超声波接收单元13的第一连接线与-X方向/+X方向不平行、或者在第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的第二连接线与_y方向/+y方向不平行的情况下，也能够应用上述的方法来确定对象0的移动方向。在上述情况下，能够利用第一连接线和第二连接线与-X方向/+χ方向和-y方向/+y方向的夹角，对计算出的第一功率变化值和第二功率变化值进行三角函数运算，并基于计算结果来确定对象0的移动方向。此外，也可以近似地将与-X方向/+χ方向的夹角(小于90度)相对小 的连接线假设成于-X方向/+χ方向平行，将与_y方向/+y方向的夹角(小于90度)相对小的连接线假设成与_y方向/+y方向平行，并应用上述的方法来对象0的移动方向。
[0040]此外，为了能够高精度地确定出对象0在二维上的方向(即，-X方向/+x方向和_y方向/+y方向)，优选为第一超声波发射单元11与超声波接收单元13的第一连接线、与第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的第二连接线之间不平行。
[0041]此外，控制单元14在根据第一反射波和第二反射波的功率变化、以及第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系来确定对象0的移动方向时，还能够利用根据频率增大还是减小来确定出的对象0靠近超声波接收单元13还是远离超声波接收单元13的判断结果，由此能够进一步提高确定出的对象0的移动方向的精度。
[0042]以上，说明了控制单元14利用第一反射波和第二反射波的功率变化和频偏来确定对象0的动作参数的方法，但是也可以利用第一反射波和第二反射波的相位、幅度等的其他的参数来确定对象0的动作参数。进而，在上述说明中，控制单元14确定了对象0的移动速度和移动方向，但是所确定的动作参数不限定于此，也可以根据第一反射波和第二反射波的参数来确定对象0的位置、深度方向的移动等的其他的动作参数。
[0043]控制单元14确定出对象0的动作参数之后，进行与所确定的动作参数对应的响应。具体地，控制单元14根据所确定的对象0的动作参数，进而确定与对象0的动作参数对应的用户的操作，从而进行与用户的操作对应的响应。例如，对象0的-X方向的移动、+x方向的移动、-y方向的移动、+y方向的移动分别对应于通过对象0的向左滑动、向右滑动、向下滑动、向上滑动。如此，控制单元14根据用户的操作，执行打开应用、切换显示界面等的适当的功能。
[0044]根据本发明的实施方式的电子设备1，由至少两个超声波发射单元和一个超声波接收单元来进行超声波发射和超声波接收，从而方便地检测通过对象0的非接触操作。并且，本发明的电子设备1能够利用通常具备的两个超声波发射单元(听筒和喇叭)和一个超声波接收单元(麦克风)来实现，因此无需额外设置电子器件从而节省成本。
[0045]下面，参照图4来说明本发明的实施方式的电子设备的控制方法。
[0046]图4是表示本发明的实施方式的电子设备的控制方法的流程图。图4所示的控制方法能够应用于例如图1所示的电子设备1。如上所述，电子设备1包括第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13和控制单元14。此外，在电子设备1中，为了提高超声波检测的精度，还可以设置更多的超声波发射单元。
[0047]在步骤S11中，由至少两个超声波发射单元分别将预定频率的超声波发射至预定区域。
[0048]具体地，如图1所示在电子设备1中具备两个超声波发射单元即第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12的情况下，由第一超声波发射单元11将第一预定频率的第一超声波发射至预定区域，并且由第二超声波发射单元12将第二预定频率的第二超声波发射至预定区域。其中，第一预定频率与第二预定频率可以相同也可以不同。
[0049]在步骤S12中，由超声波接收单元接收由位于预定区域的对象反射超声波后的反射波。
[0050]具体地，如图2所示那样，超声波接收单元13接收位于预定区域的对象0反射由第一超声波发射单元11发射第一超声波后的第一反射波，并且接收位于预定区域的对象0反射由第二超声波发射单元12发射第二超声波后的第二反射波。由超声波接收单元13接收的反射波中，第一反射波和第二反射波混迭在一起。
[0051]在步骤S13中，基于由超声波接收单元接收的反射波、以及至少两个超声波发射单元与超声波接收单元的位置关系，确定对象的动作参数。
[0052]具体地，在步骤S13中，控制单元14从由超声波接收单元13接收的反射波中，分离第一反射波和第二反射波，并且基于分离后的分离后的第一反射波和第二反射波确定对象0的动作参数。
[0053]例如，控制单元14控制第一超声波发射单元11和第二发射单元12交替工作(例如以毫秒量级)，在由超声波接收单元13接收的反射波中，将与由第一超声波发射单元11工作的定时对应的时间(例如考虑传播时间等)接收到的反射波作为第一反射波，将与由第二超声波发射单元12工作的定时对应的时间接收到的反射波作为第二反射波。或者，控制单元14控制控制第二超声波发射单元12以频率值与第一预定频率不同第二预定频率发射第二超声波。由此，控制单元14通过对由超声波接收单元13接收的反射波进行频域上的滤波，分离出第一反射波和第二反射波。
[0054]其中，在确定对象0的动作参数时，也可以直接利用由超声波接收单元13接收的反射波，而不进行分离为第一反射波和第二反射波的处理。
[0055]优选地，控制单元13在基于分离后的分离后的第一反射波和第二反射波确定对象0的动作参数时，控制单元14计算第一反射波和第二反射波的功率变化，并且计算第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或第二反射波相对于第二超声波的频偏，并根据功率变化和频偏来确定对象0的动作参数。
[0056]具体地，控制单元14通过计算第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或第二反射波相对于第二超声波的频偏，根据是否存在频偏来确定出对象0是否相对于超声波接收单元13移动，根据频率增大还是减小来确定出在相对于超声波接收单元13移动时对象0靠近超声波接收单元13还是远离超声波接收单元13，根据频偏的绝对值来确定出相对移动的速度。
[0057]并且，控制单元14通过计算第一反射波和第二反射波的功率变化，并且根据功率变化、以及第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系，确定对象0的移动方向。
[0058]例如，控制单元14计算规定期间内的第一反射波的第一功率变化值和该规定期间内的第二反射波的第二功率变化值，并且比较第一功率变化值的绝对值和第二功率变化值的绝对值。在如图3所示那样配置了第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13的情况下，在第一功率变化值的绝对值大于第二功率变化值的绝对值时，判定为对象0在-y方向或+y方向移动，在第二功率变化值的绝对值大于第一功率变化值的绝对值时，判定为对象0在-X方向或+x方向移动。在第一功率变化值的绝对值大于第二功率变化值的绝对值时，控制单元14进一步判断第一反射波的功率增大还是减少，在第一反射波的功率增大的情况下，确定为对象0的移动方向为_y方向，在第一反射波的功率减小的情况下，确定为对象0的移动方向为+y方向。同样，在第二功率变化值的绝对值大于第一功率变化值的绝对值时，控制单元14进一步判断第二反射波的功率增大还是减少，在第二反射波的功率增大的情况下，确定为对象0的移动方向为+x方向，在第二反射波的功率减小的情况下，确定为对象0的移动方向为-X方向。其中，第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系不限定于如图3所示的位置 关系，也可以以其他方式配置。
[0059]此外，控制单元14在根据第一反射波和第二反射波的功率变化、以及第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系来确定对象0的移动方向时，也可以利用根据频率增大还是减小来确定出的对象0靠近超声波接收单元13还是远离超声波接收单元13的判断结果，由此能够进一步提高确定出的对象0的移动方向的精度。
[0060]此外，控制单元14除了利用第一反射波和第二反射波的功率变化和频偏之外，也可以利用第一反射波和第二反射波的相位、幅度等的其他的参数来确定对象0的动作参数。进而，控制单元14基于第一反射波和第二反射波来确定对象0的移动速度和移动方向之外，也可以根据第一反射波和第二反射波的参数来确定对象0的位置、深度方向的移动等的其他的动作参数。
[0061]在步骤S14中，进行与所确定的动作参数对应的响应。
[0062]具体地，控制单元14根据所确定的对象0的动作参数，进而确定与对象0的动作参数对应的用户的操作，从而进行与用户的操作对应的响应。例如，对象0的-X方向的移动、+X方向的移动、-y方向的移动、+y方向的移动分别对应于通过对象0的向左滑动、向右滑动、向下滑动、向上滑动。如此，控制单元14根据用户的操作，执行打开应用、切换显示界面等的适当的功能。
[0063]根据本发明的实施方式的电子设备的控制方法，通过至少两个超声波发射单元和一个超声波接收单元来进行超声波发射和超声波接收，从而方便地检测通过对象0的非接触操作。并且，本发明的电子设备的控制方法中，能够利用通常具备的两个超声波发射单元(听筒和喇叭)和一个超声波接收单元(麦克风)来实现，因此无需额外设置电子器件从而节省成本。
[0064]本领域普通技术人员可以意识到，结合在本发明的实施方式描述的各个单元和步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现。并且软件模块可以置于任意形式的计算机存储介质中。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0065]在上面详细描述了本发明的实施方式。然而，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施方式进行各种修改，组合或子组合，并且这样的修改应落入本发明的范围内。
【主权项】
1.一种电子设备，包括: 至少两个超声波发射单元，分别配置来将预定频率的超声波发射至预定区域； 一个超声波接收单元，配置来接收由位于所述预定区域的对象反射所述超声波后的反射波；以及 控制单元，配置来基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数，并且进行与所确定的动作参数对应的响应。2.如权利要求1所述的电子设备，其中， 所述至少两个超声波发射单元由第一超声波发射单元和第二超声波发射单元构成， 所述控制单元从由所述超声波接收单元接收的反射波中，分离所述对象反射由所述第一超声波发射单元发射的第一超声波后的第一反射波、和所述对象反射由所述第二超声波发射单元发射的第二超声波后的第二反射波，并且基于分离后的第一反射波和第二反射波确定所述对象的动作参数。3.如权利要求2所述的电子设备，其中， 所述控制单元计算所述第一反射波和所述第二反射波的功率变化，并且计算所述第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或所述第二反射波相对于第二超声波的频偏，并根据所述功率变化和频偏来确定所述对象的动作参数。4.如权利要求3所述的电子设备，其中， 所述控制单元根据所述频偏来确定所述对象相对于所述超声波接收单元的移动速度，并且根据所述功率变化、以及所述第一超声波发射单元和所述第二超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系来确定所述对象的移动方向。5.如权利要求2所述的电子设备，其中， 所述第一超声波发射单元与所述超声波接收单元的连接线、与所述第二超声波发射单元与所述超声波接收单元的连接线不平行。6.如权利要求1所述的电子设备，其中， 所述超声波接收单元还能够接收可听声波，并且根据所接收的可听声波来生成声音输入信息。7.一种电子设备的控制方法，所述电子设备包括至少两个超声波发射单元和一个超声波接收单元，所述控制方法包括: 由所述至少两个超声波发射单元分别将预定频率的超声波发射至预定区域； 由所述超声波接收单元接收由位于所述预定区域的对象反射所述超声波后的反射波； 基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数；以及 进行与所确定的动作参数对应的响应。8.如权利要求7所述的控制方法，其中， 所述至少两个超声波发射单元由第一超声波发射单元和第二超声波发射单元构成， 在基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数的步骤中， 从由所述超声波接收单元接收的反射波中，分离所述对象反射由所述第一超声波发射单元发射的第一超声波后的第一反射波、和所述对象反射由所述第二超声波发射单元发射的第二超声波后的第二反射波，并且基于分离后的第一反射波和第二反射波确定所述对象的动作参数。9.如权利要求8所述的控制方法，其中， 在基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数的步骤中， 计算所述第一反射波和所述第二反射波的功率变化，并且计算所述第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或所述第二反射波相对于第二超声波的频偏，并根据所述功率变化和频偏来确定所述对象的动作参数。10.如权利要求9所述的控制方法，其中， 在基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数的步骤中， 根据所述频偏来确定所述对象相对于所述超声波接收单元的移动速度，并且根据所述功率变化、以及所述第一超声波发射单元和所述第二超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系来确定所述对象的移动方向。
【专利摘要】本发明提供一种电子设备及其控制方法。该电子设备包括：至少两个超声波发射单元，分别配置来将预定频率的超声波发射至预定区域；一个超声波接收单元，配置来接收由位于预定区域的对象反射超声波后的反射波；以及控制单元，配置来基于由超声波接收单元接收的反射波、以及至少两个超声波发射单元与超声波接收单元的位置关系，确定对象的动作参数，并且进行与所确定的动作参数对应的响应。
【IPC分类】G06F3/043
【公开号】CN105487725
【申请号】CN201410498212
【发明人】高翔
【申请人】联想(北京)有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月25日
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子设备及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在诸如手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备中，用户通过手指、触摸笔等对象进行接触操作，电子设备检测并响应该接触操作。但是在手湿、手脏、触摸笔变脏等情形下，电子设备无法有效地检测通过手指、触摸笔等对象的接触操作，由此用户的操作体验变差。
[0003]在现有技术的电子设备中，通过红外线发射和红外线接收，检测用户的非接触操作，从而解决上述的用户的操作体验变差的问题。但是，在通过红外线发射和红外线接收来检测非接触操作时，由于检测距离近(20cm以内)、检测角度小(由此无法覆盖整个操作区域)等原因，通过红外线发射和红外线接收能够检测的非接触操作存在很多限制，用户进行非接触操作时不方便。
【发明内容】
[0004]本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种电子设备及其控制方法，能够基于超声波发射和超声波接收来方便地检测非接触操作，并且无需额外设置电子器件从而节省成本。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种电子设备。所述电子设备包括:至少两个超声波发射单元，分别配置来将预定频率的超声波发射至预定区域；一个超声波接收单元，配置来接收由位于所述预定区域的对象反射所述超声波后的反射波；以及控制单元，配置来基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数，并且进行与所确定的动作参数对应的响应。
[0006]根据本发明的另一方面，提供一种电子设备的控制方法。所述电子设备包括至少两个超声波发射单元和一个超声波接收单元。所述控制方法包括:由所述至少两个超声波发射单元分别将预定频率的超声波发射至预定区域；由所述超声波接收单元接收由位于所述预定区域的对象反射所述超声波后的反射波；基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数；以及进行与所确定的动作参数对应的响应。
[0007]根据本发明的电子设备和该电子设备的控制方法，能够基于超声波发射和超声波接收来方便地检测非接触操作，并且无需额外设置电子器件从而节省成本。
【附图说明】
[0008]图1是表示本发明的实施方式的电子设备1的功能框图。
[0009]图2是示意性地表示电子设备1中与对象0相关的功能单元的处理的例示图。
[0010]图3是示意性地表示电子设备1的功能单元的布局、以及确定对象0动作参数的处理的例示图。
[0011]图4是表示本发明的实施方式的电子设备的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面，参照附图来说明本发明的实施方式。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
[0013]图1是表示本发明的实施方式的电子设备1的功能框图。
[0014]如图1所示，电子设备1包括第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13和控制单元14。
[0015]电子设备1例如为手机、平板电脑、笔记本电脑等的电子设备，能够进行与通过对象(例如手指、触摸笔等)的输入操作对应的响应。具体地，在本发明的实施方式的电子设备1中，通过超声波检测来确定对象的动作参数(即，检测通过对象的操作)，并且进行与所确定的动作参数对应的响应。其中，通过超声波检测，能够检测对象针对电子设备1的非接触操作，但是通过超声波检测也能够检测对象针对电子设备1的接触操作。
[0016]图1中表示了电子设备1具备两个超声波发射单元即第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12，但是为了提高超声波检测的精度，还能够设置更多的超声波发射单元。
[0017]第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12分别配置来将预定频率的超声波发射至预定区域。其中，预定频率可以是超声波频段中的任意频率，例如为30KHz、40KHz等等，其频率值不受限定。其中，预定区域是规定为用户通过对象进行操作的区域，由此通过超声波检测能够确定出对象在该预定区域中的动作参数。优选为，预定区域是显示面板的显示面侧的规定范围内的区域，以方便用户通过对象对在显示面板上显示的显示对象进行操作。
[0018]优选地，在本发明的实施方式中，超声波发射单元11能够由听筒、喇叭等的扬声器构成。构成超声波发射单元11的扬声器例如是能够发射超声波和可听声波的超声波扬声器。在手机、平板电脑等电子设备中，通常具备听筒和喇叭的两个扬声器，因此无需额外设置电子器件就能够实现本发明的实施方式的电子设备1。
[0019]如图1所示，本发明的实施方式的电子设备1包括一个超声波接收单元即超声波接收单元13。超声波接收单元13配置来接收由位于预定区域的对象反射超声波后的反射波。
[0020]优选地，超声波接收单元13由能够接收超声波和可听声波的麦克风构成。在手机、平板电脑等电子设备中，通常具备一个麦克风，因此无需额外设置电子器件就能够实现本发明的实施方式的电子设备1。
[0021]在超声波接收单元13还能够接收可听声波的情况下，根据所接收的可听声波来生成声音输入信息。例如，用户使用电子设备1进行录音的情况下，超声波接收单元13将接收的可听声波(语音信号)转换为电信号(声音输入信息)。由于可听声波与超声波位于不同的频段，因此在通过超声波接收单元13同时接收可听声波和超声波的情况下，通过频域上的滤波，能够分离出可听声波和超声波。即，在本发明的实施方式的电子设备1中，能够通过超声波接收单元13在同一定时实现超声波检测和语音输入。
[0022]控制单元14配置来基于由超声波接收单元13接收的反射波、以及至少两个超声波发射单元(例如为第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12)与超声波接收单元13的位置关系，确定对象的动作参数。其中，控制单元14能够通过专用硬件电路实现，或者通过软件控制通用硬件实现。
[0023]其中，对象的动作参数例如为对象的移动轨迹(例如移动速度、移动方向)、位置等等，但并非限定于此，只要是能够表征用户对于对象的操作，则可以是任意的动作参数。
[0024]如上所述，在本发明的实施方式的电子设备1中，还能够设置大于2个的超声波发射单元。但是，在以下为了便于说明，以电子设备1具备第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12为例，展开说明。但是，对于本领域技术人员来说，下述的确定对象的动作参数的方法可以应用于设置大于2个的超声波发射单元的电子设备是不言而喻的。
[0025]下面，参照图2和图3来说明确定对象的动作参数的方法。但本发明不限定于下述的确定对象的动作参数的方法，只要 能够基于由超声波接收单元13接收的反射波、以及至少两个超声波发射单元与超声波接收单元13的位置关系来确定出对象的动作参数即可。
[0026]如图2所示，由第一超声波发射单元11发射第一超声波之后，位于预定区域的对象0反射该第一超声波，超声波接收单元13接收对象0反射第一超声波后的第一反射波。同样，由第二超声波发射单元12发射第二超声波之后，位于预定区域的对象0反射该第二超声波，超声波接收单元13接收对象0反射第二超声波后的第二反射波。因此，由超声波接收单元13接收的反射波中，第一反射波和第二反射波混迭在一起。
[0027]因此，控制单元14从由超声波接收单元13接收的反射波中，分离第一反射波和第二反射波，并且基于分离后的分离后的第一反射波和第二反射波确定对象0的动作参数。
[0028]具体地，在分离由超声波接收单元13接收的反射波时，可以在时域上进行分离。例如，在控制单元14控制第一超声波发射单元11和第二发射单元12交替工作(例如以毫秒量级)时，在由超声波接收单元13接收的反射波中，将与由第一超声波发射单元11工作的定时对应的时间(例如考虑传播时间等)接收到的反射波作为第一反射波，将与由第二超声波发射单元12工作的定时对应的时间接收到的反射波作为第二反射波。由此，控制单元14在时域上分离出第一反射波和第二反射波。
[0029]或者，控制单元14控制第一超声波发射单元11以第一预定频率发射第一超声波，并且控制第二超声波发射单元12以第二预定频率(频率值与第一预定频率不同)发射第二超声波。若如此，控制单元14能够通过对由超声波接收单元13接收的反射波进行频域上的滤波，分离出第一反射波和第二反射波。如上所述，第一预定频率和第二预定频率的频率值不受限定，但是为了能够由控制单元14分离出第一反射波和第二反射波，优选为第一预定频率和第二预定频率隔开一定的间隔。
[0030]此外，在本发明的实施方式的电子设备1中，在确定对象0的动作参数时，也可以直接利用由超声波接收单元13接收的反射波，而不进行分离为第一反射波和第二反射波的处理。
[0031]在基于分离后的第一反射波和第二反射波确定对象0的动作参数时，优选为，控制单元14计算第一反射波和第二反射波的功率变化，并且计算第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或第二反射波相对于第二超声波的频偏，并根据功率变化和频偏来确定对象0的动作参数。
[0032]具体地，在对象0相对于超声波接收单元13移动时，由于多普勒效应，由第一超声波发射单元11发射的第一超声波的频率值与由超声波接收单元13接收的第一反射波的频率值产生偏差。例如，在对象0靠近超声波接收单元13时，第一反射波的频率值相对于第一超声波增大，在对象0远离超声波接收单元13时，第一反射波的频率值相对于第一超声波减小。同样，由于多普勒效应，在对象0靠近超声波接收单元13时，第二反射波的频率值相对于第二超声波增大，在对象0远离超声波接收单元13时，第二反射波的频率值相对于第二超声波减小。并且，随着相对移动速度的增大，第一反射波的频率值与第一超声波的频率值的差值的绝对值增大。
[0033]例如，在图3中，对象0从位置A移动到位置B时(靠近超声波接收单元13)，由于多普勒效应，第一反射波和第二反射波的频率增大，相反，在对象0从位置B移动到位置A时(远离超声波接收单元13)，第一反射波和第二反射波的频率减小。
[0034]因此，控制单元14通过计算第一反射波相对于第一超声波的频偏或第二反射波相对于第二超声波的频偏，能够根据是否存在频偏来确定出对象0是否相对于超声波接收单元13移动，根据频率增大还是减小来确定出在相对于超声波接收单元13移动时对象0靠近超声波接收单元13还是远离超声波接收单元13，根据频偏的绝对值来确定出相对移动的速度。进而，在计算第一反射波相对于第一超声波的频偏并且计算第二反射波相对于第二超声波的频偏时，可以根据计算出的两个频偏的平均值来确定对象0的动作参数。
[0035]此外，如图3所示那样配置了第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13的情况下，在对象0从位置A移动到位置B时，第一超声波和第一反射波的传播路径之和明显地变小(传播损耗变小)，从而在超声波接收单元13中接收的第一反射波的功率明显地变大(第一超声波的发射功率固定)，相对于此，第二超声波和第二反射波的传播路径之和变化不大，从而在超声波接收单元13中接收的第二反射波的功率变化不大(第二超声波的发射功率固定)。同样，在对象0从位置D移动到位置C时，第一超声波和第一反射波的传播路径之和变化不大，从而在超声波接收单元13中接收的第一反射波的功率变化不大，相对于此，第二超声波和第二反射波的传播路径之和明显地变大(传播损耗变大)，从而在超声波接收单元13中接收的第二反射波的功率明显地变小。
[0036]因此，控制单元14通过计算第一反射波和第二反射波的功率变化，并且根据功率变化、以及第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系，从而能够确定对象0的移动方向。
[0037]具体地，控制单元14计算规定期间内的第一反射波的第一功率变化值和该规定期间内的第二反射波的第二功率变化值，并且比较第一功率变化值的绝对值和第二功率变化值的绝对值。在如图3所示那样配置了第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13的情况下，在第一功率变化值的绝对值大于第二功率变化值的绝对值时，能够判定为对象0在-y方向或+y方向移动，在第二功率变化值的绝对值大于第一功率变化值的绝对值时，能够判定为对象0在-X方向或+x方向移动。在第一功率变化值的绝对值大于第二功率变化值的绝对值时，控制单元14进一步判断第一反射波的功率增大还是减少，在第一反射波的功率增大的情况下，确定为对象0的移动方向为-y方向，在第一反射波的功率减小的情况下，确定为对象ο的移动方向为+y方向。同样，在第二功率变化值的绝对值大于第一功率变化值的绝对值时，控制单元14进一步判断第二反射波的功率增大还是减少，在第二反射波的功率增大的情况下，确定为对象0的移动方向为+x方向，在第二反射波的功率减小的情况下，确定为对象0的移动方向为-X方向。其中，如图3所示，-X方向/+χ方向和_y方向/+y方向例如分别为，与电子设备1的壳体对齐的方向。
[0038]其中，第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系不限定于如图3所示的位置关系，也可以以其他方式配置。
[0039]例如，在第一超声波发射单元11与超声波接收单元13的第一连接线与-X方向/+X方向不平行、或者在第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的第二连接线与_y方向/+y方向不平行的情况下，也能够应用上述的方法来确定对象0的移动方向。在上述情况下，能够利用第一连接线和第二连接线与-X方向/+χ方向和-y方向/+y方向的夹角，对计算出的第一功率变化值和第二功率变化值进行三角函数运算，并基于计算结果来确定对象0的移动方向。此外，也可以近似地将与-X方向/+χ方向的夹角(小于90度)相对小 的连接线假设成于-X方向/+χ方向平行，将与_y方向/+y方向的夹角(小于90度)相对小的连接线假设成与_y方向/+y方向平行，并应用上述的方法来对象0的移动方向。
[0040]此外，为了能够高精度地确定出对象0在二维上的方向(即，-X方向/+x方向和_y方向/+y方向)，优选为第一超声波发射单元11与超声波接收单元13的第一连接线、与第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的第二连接线之间不平行。
[0041]此外，控制单元14在根据第一反射波和第二反射波的功率变化、以及第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系来确定对象0的移动方向时，还能够利用根据频率增大还是减小来确定出的对象0靠近超声波接收单元13还是远离超声波接收单元13的判断结果，由此能够进一步提高确定出的对象0的移动方向的精度。
[0042]以上，说明了控制单元14利用第一反射波和第二反射波的功率变化和频偏来确定对象0的动作参数的方法，但是也可以利用第一反射波和第二反射波的相位、幅度等的其他的参数来确定对象0的动作参数。进而，在上述说明中，控制单元14确定了对象0的移动速度和移动方向，但是所确定的动作参数不限定于此，也可以根据第一反射波和第二反射波的参数来确定对象0的位置、深度方向的移动等的其他的动作参数。
[0043]控制单元14确定出对象0的动作参数之后，进行与所确定的动作参数对应的响应。具体地，控制单元14根据所确定的对象0的动作参数，进而确定与对象0的动作参数对应的用户的操作，从而进行与用户的操作对应的响应。例如，对象0的-X方向的移动、+x方向的移动、-y方向的移动、+y方向的移动分别对应于通过对象0的向左滑动、向右滑动、向下滑动、向上滑动。如此，控制单元14根据用户的操作，执行打开应用、切换显示界面等的适当的功能。
[0044]根据本发明的实施方式的电子设备1，由至少两个超声波发射单元和一个超声波接收单元来进行超声波发射和超声波接收，从而方便地检测通过对象0的非接触操作。并且，本发明的电子设备1能够利用通常具备的两个超声波发射单元(听筒和喇叭)和一个超声波接收单元(麦克风)来实现，因此无需额外设置电子器件从而节省成本。
[0045]下面，参照图4来说明本发明的实施方式的电子设备的控制方法。
[0046]图4是表示本发明的实施方式的电子设备的控制方法的流程图。图4所示的控制方法能够应用于例如图1所示的电子设备1。如上所述，电子设备1包括第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13和控制单元14。此外，在电子设备1中，为了提高超声波检测的精度，还可以设置更多的超声波发射单元。
[0047]在步骤S11中，由至少两个超声波发射单元分别将预定频率的超声波发射至预定区域。
[0048]具体地，如图1所示在电子设备1中具备两个超声波发射单元即第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12的情况下，由第一超声波发射单元11将第一预定频率的第一超声波发射至预定区域，并且由第二超声波发射单元12将第二预定频率的第二超声波发射至预定区域。其中，第一预定频率与第二预定频率可以相同也可以不同。
[0049]在步骤S12中，由超声波接收单元接收由位于预定区域的对象反射超声波后的反射波。
[0050]具体地，如图2所示那样，超声波接收单元13接收位于预定区域的对象0反射由第一超声波发射单元11发射第一超声波后的第一反射波，并且接收位于预定区域的对象0反射由第二超声波发射单元12发射第二超声波后的第二反射波。由超声波接收单元13接收的反射波中，第一反射波和第二反射波混迭在一起。
[0051]在步骤S13中，基于由超声波接收单元接收的反射波、以及至少两个超声波发射单元与超声波接收单元的位置关系，确定对象的动作参数。
[0052]具体地，在步骤S13中，控制单元14从由超声波接收单元13接收的反射波中，分离第一反射波和第二反射波，并且基于分离后的分离后的第一反射波和第二反射波确定对象0的动作参数。
[0053]例如，控制单元14控制第一超声波发射单元11和第二发射单元12交替工作(例如以毫秒量级)，在由超声波接收单元13接收的反射波中，将与由第一超声波发射单元11工作的定时对应的时间(例如考虑传播时间等)接收到的反射波作为第一反射波，将与由第二超声波发射单元12工作的定时对应的时间接收到的反射波作为第二反射波。或者，控制单元14控制控制第二超声波发射单元12以频率值与第一预定频率不同第二预定频率发射第二超声波。由此，控制单元14通过对由超声波接收单元13接收的反射波进行频域上的滤波，分离出第一反射波和第二反射波。
[0054]其中，在确定对象0的动作参数时，也可以直接利用由超声波接收单元13接收的反射波，而不进行分离为第一反射波和第二反射波的处理。
[0055]优选地，控制单元13在基于分离后的分离后的第一反射波和第二反射波确定对象0的动作参数时，控制单元14计算第一反射波和第二反射波的功率变化，并且计算第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或第二反射波相对于第二超声波的频偏，并根据功率变化和频偏来确定对象0的动作参数。
[0056]具体地，控制单元14通过计算第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或第二反射波相对于第二超声波的频偏，根据是否存在频偏来确定出对象0是否相对于超声波接收单元13移动，根据频率增大还是减小来确定出在相对于超声波接收单元13移动时对象0靠近超声波接收单元13还是远离超声波接收单元13，根据频偏的绝对值来确定出相对移动的速度。
[0057]并且，控制单元14通过计算第一反射波和第二反射波的功率变化，并且根据功率变化、以及第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系，确定对象0的移动方向。
[0058]例如，控制单元14计算规定期间内的第一反射波的第一功率变化值和该规定期间内的第二反射波的第二功率变化值，并且比较第一功率变化值的绝对值和第二功率变化值的绝对值。在如图3所示那样配置了第一超声波发射单元11、第二超声波发射单元12、超声波接收单元13的情况下，在第一功率变化值的绝对值大于第二功率变化值的绝对值时，判定为对象0在-y方向或+y方向移动，在第二功率变化值的绝对值大于第一功率变化值的绝对值时，判定为对象0在-X方向或+x方向移动。在第一功率变化值的绝对值大于第二功率变化值的绝对值时，控制单元14进一步判断第一反射波的功率增大还是减少，在第一反射波的功率增大的情况下，确定为对象0的移动方向为_y方向，在第一反射波的功率减小的情况下，确定为对象0的移动方向为+y方向。同样，在第二功率变化值的绝对值大于第一功率变化值的绝对值时，控制单元14进一步判断第二反射波的功率增大还是减少，在第二反射波的功率增大的情况下，确定为对象0的移动方向为+x方向，在第二反射波的功率减小的情况下，确定为对象0的移动方向为-X方向。其中，第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系不限定于如图3所示的位置 关系，也可以以其他方式配置。
[0059]此外，控制单元14在根据第一反射波和第二反射波的功率变化、以及第一超声波发射单元11和第二超声波发射单元12与超声波接收单元13的位置关系来确定对象0的移动方向时，也可以利用根据频率增大还是减小来确定出的对象0靠近超声波接收单元13还是远离超声波接收单元13的判断结果，由此能够进一步提高确定出的对象0的移动方向的精度。
[0060]此外，控制单元14除了利用第一反射波和第二反射波的功率变化和频偏之外，也可以利用第一反射波和第二反射波的相位、幅度等的其他的参数来确定对象0的动作参数。进而，控制单元14基于第一反射波和第二反射波来确定对象0的移动速度和移动方向之外，也可以根据第一反射波和第二反射波的参数来确定对象0的位置、深度方向的移动等的其他的动作参数。
[0061]在步骤S14中，进行与所确定的动作参数对应的响应。
[0062]具体地，控制单元14根据所确定的对象0的动作参数，进而确定与对象0的动作参数对应的用户的操作，从而进行与用户的操作对应的响应。例如，对象0的-X方向的移动、+X方向的移动、-y方向的移动、+y方向的移动分别对应于通过对象0的向左滑动、向右滑动、向下滑动、向上滑动。如此，控制单元14根据用户的操作，执行打开应用、切换显示界面等的适当的功能。
[0063]根据本发明的实施方式的电子设备的控制方法，通过至少两个超声波发射单元和一个超声波接收单元来进行超声波发射和超声波接收，从而方便地检测通过对象0的非接触操作。并且，本发明的电子设备的控制方法中，能够利用通常具备的两个超声波发射单元(听筒和喇叭)和一个超声波接收单元(麦克风)来实现，因此无需额外设置电子器件从而节省成本。
[0064]本领域普通技术人员可以意识到，结合在本发明的实施方式描述的各个单元和步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现。并且软件模块可以置于任意形式的计算机存储介质中。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0065]在上面详细描述了本发明的实施方式。然而，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施方式进行各种修改，组合或子组合，并且这样的修改应落入本发明的范围内。
【主权项】
1.一种电子设备，包括: 至少两个超声波发射单元，分别配置来将预定频率的超声波发射至预定区域； 一个超声波接收单元，配置来接收由位于所述预定区域的对象反射所述超声波后的反射波；以及 控制单元，配置来基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数，并且进行与所确定的动作参数对应的响应。2.如权利要求1所述的电子设备，其中， 所述至少两个超声波发射单元由第一超声波发射单元和第二超声波发射单元构成， 所述控制单元从由所述超声波接收单元接收的反射波中，分离所述对象反射由所述第一超声波发射单元发射的第一超声波后的第一反射波、和所述对象反射由所述第二超声波发射单元发射的第二超声波后的第二反射波，并且基于分离后的第一反射波和第二反射波确定所述对象的动作参数。3.如权利要求2所述的电子设备，其中， 所述控制单元计算所述第一反射波和所述第二反射波的功率变化，并且计算所述第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或所述第二反射波相对于第二超声波的频偏，并根据所述功率变化和频偏来确定所述对象的动作参数。4.如权利要求3所述的电子设备，其中， 所述控制单元根据所述频偏来确定所述对象相对于所述超声波接收单元的移动速度，并且根据所述功率变化、以及所述第一超声波发射单元和所述第二超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系来确定所述对象的移动方向。5.如权利要求2所述的电子设备，其中， 所述第一超声波发射单元与所述超声波接收单元的连接线、与所述第二超声波发射单元与所述超声波接收单元的连接线不平行。6.如权利要求1所述的电子设备，其中， 所述超声波接收单元还能够接收可听声波，并且根据所接收的可听声波来生成声音输入信息。7.一种电子设备的控制方法，所述电子设备包括至少两个超声波发射单元和一个超声波接收单元，所述控制方法包括: 由所述至少两个超声波发射单元分别将预定频率的超声波发射至预定区域； 由所述超声波接收单元接收由位于所述预定区域的对象反射所述超声波后的反射波； 基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数；以及 进行与所确定的动作参数对应的响应。8.如权利要求7所述的控制方法，其中， 所述至少两个超声波发射单元由第一超声波发射单元和第二超声波发射单元构成， 在基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数的步骤中， 从由所述超声波接收单元接收的反射波中，分离所述对象反射由所述第一超声波发射单元发射的第一超声波后的第一反射波、和所述对象反射由所述第二超声波发射单元发射的第二超声波后的第二反射波，并且基于分离后的第一反射波和第二反射波确定所述对象的动作参数。9.如权利要求8所述的控制方法，其中， 在基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数的步骤中， 计算所述第一反射波和所述第二反射波的功率变化，并且计算所述第一反射波相对于第一超声波的频偏和/或所述第二反射波相对于第二超声波的频偏，并根据所述功率变化和频偏来确定所述对象的动作参数。10.如权利要求9所述的控制方法，其中， 在基于由所述超声波接收单元接收的反射波、以及所述至少两个超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系，确定所述对象的动作参数的步骤中， 根据所述频偏来确定所述对象相对于所述超声波接收单元的移动速度，并且根据所述功率变化、以及所述第一超声波发射单元和所述第二超声波发射单元与所述超声波接收单元的位置关系来确定所述对象的移动方向。
【专利摘要】本发明提供一种电子设备及其控制方法。该电子设备包括：至少两个超声波发射单元，分别配置来将预定频率的超声波发射至预定区域；一个超声波接收单元，配置来接收由位于预定区域的对象反射超声波后的反射波；以及控制单元，配置来基于由超声波接收单元接收的反射波、以及至少两个超声波发射单元与超声波接收单元的位置关系，确定对象的动作参数，并且进行与所确定的动作参数对应的响应。
【IPC分类】G06F3/043
【公开号】CN105487725
【申请号】CN201410498212
【发明人】高翔
【申请人】联想(北京)有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月25日
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