CN103945026A - 一种移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种移动终端，包括：扬声器，用于向外发送第一频率的第一超声波信号；麦克风，用于接收所述第一超声波信号触碰物体而产生的第一反射信号；数据处理器，用于检测所述第一反射信号的强度，根据所述第一反射信号的强度获得所述扬声器与物体之间的距离。本发明解决了通过超声波检测移动终端与物体之间距离的问题。

Description

一种移动终端
技术领域
本发明涉及超声技术领域，尤其是涉及一种移动终端。
背景技术
现在，移动终端已经被广泛使用，移动终端上的许多功能需要单独设置在终端上的装置来完成，像手机在手持模式下进行通话时，手机贴近耳朵可能导致触摸屏误操作，目前所采取的方式是在手机上安装一个红外感应器，在该红外感应器被遮挡的情况下，控制触摸屏自动锁屏；这种方法需要单独在手机上装设红外感应器，加大了手机的负载和手机的制造成本。
发明内容
本发明旨在提供一种移动终端，以解决现有技术的移动终端上需要额外设置装置，检测终端与物体之间距离的问题。
本发明公开了一种移动终端，包括：
扬声器，用于向外发送第一频率的第一超声波信号；
麦克风，用于接收所述第一超声波信号触碰物体而产生的第一反射信号；
数据处理器，用于检测所述第一反射信号的强度，根据所述第一反射信号的强度获得所述扬声器与所述物体之间的距离。
优选地，所述扬声器还用于向外发送第二频率的第二超声波信号；
所述麦克风还用于接收所述第二超声波信号触碰所述物体产生的所述第二反射信号；
所述数据处理器还用检测所述第二反射信号的强度，根据所述第二反射信号的强度获得所述扬声器与所述物体之间的距离。
优选地，所述数据处理器根据预置的第一反射信号或第二反射信号的强度与扬声器与物体之间距离的对应关系，匹配到所述第一反射信号或第二反射信号的强度对应的所述距离。
优选地，在所述扬声器和麦克风之间还设置有回声自适应滤波器，用于滤除所述麦克风输出的混合电信号中的回声信号；其中，回声信号为所述麦克风接收所述扬声器输出的第一声波信号，经过转换得到的第一电信号。
优选地，所述数据处理器还用于根据其获得的所述距离相应地调节所述回声自适应滤波器的滤波系数。
优选地，当所述距离小于第一阈值时，所述数据处理器将所述回声自适应滤波器的第一滤波系数更换为第二滤波系数。
优选地，还包括：
自动锁屏模块，用于在所述数据处理器获得的所述距离小于预先设定的第二阈值时，开启所述移动终端的自动锁屏功能。
优选地，所述移动终端为手机。
优选地，所述扬声器为低功率扬声器或高功率扬声器。与现有技术相比，本发明包括以下优点：
1、移动终端利用超声技术，检测移动终端与物体之间的距离；
2、通过检测距离，调节回声滤波器的滤波系数，有效的提供了通话质量；
3、通过检测距离，防止触摸屏的误操作。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是按照本发明的示范实施例的结构示意图；
图2是按照本发明的示范实施例的流程图；
图3是按照本发明的示范实施例的示意图；以及
图4是按照本发明的示范实施例的回声消除示意图。
具体实施方式
在以下详细描述中，提出大量特定细节，以便于提供对本发明的透彻理解。但是，本领域的技术人员会理解，即使没有这些特定细节也可实施本发明。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，以免影响对本发明的理解。
如图1所示，在一些说明性实施例中，公开了一种移动终端1，该移动终端具有向外发送超声波信号的扬声器3、接收该超声波信号触碰物体5后产生的反射信号的麦克风4，以及检测麦克风接收到的反射信号的强度，根据反射信号的强度获得扬声器与物体之间的距离的数据处理器2；
在一些说明性实施例中，在扬声器与物体之间的距离大于一定程度，扬声器与其所属的移动终端的位置关系可以忽略不计，将该距离定为移动终端与物体之间的距离。
其中，反射信号的强度与扬声器和物体之间距离具有对应关系；例如表1；
表1如下：
超声波信号强度 扬声器与物体之间距离
A-B L1
B-C L2
C-D L3
检测到的信号强度为A+，处在A-B的范围内，对应的扬声器和物体之间的距离为L1；
在一些说明性实施例中，公开了一种移动终端，包括：分别向外发送第一频率的第一超声波信号和第二频率的第二超声波信号的扬声器；接收第一超声波信号或第二超声波信号触碰物体而产生的反射信号的麦克风；以及检测该反射信号的强度，并根据所述反射信号的强度获得所述发送所述超声波信号的扬声器的与物体之间的距离的数据处理器；
在一些说明性实施例中，所述移动终端为手机或平板电脑，通过扬声器和麦克风进行免提通话工作；该移动终端还包括：用于消除麦克风输出的混合电信号中的回声电信号（其中，该回声电信号为通话另一方发送的第一电信号通过扬声器转换成声波信号，再由麦克风接收并转换得到的）的回声自适应滤波器；该回声自适应滤波器中存在一负值滤波系数，通过接收第一电信号，并将该第一电信号与该滤波系数相乘，得到滤波用的电信号；将该电信号与混合电信号混合，滤除混合电信号中的回声电信号；
在一些说明性实施例中，当数据处理器获得的扬声器与物体之间的距离小于第一阈值时（此时扬声器被物体遮挡，导致麦克风接收到的回声增大，例如手机放置在桌面上，导致扬声器被桌面遮挡），将回声自适应滤波器的滤波系数增大，以滤除增大后的回声。
在一些说明性实施例中，所述回声自适应滤波器中包含有多个滤波系数，根据获得的扬声器与物体之间的距离，选择相应的滤波系数；
在一些说明性实施例中，所述回声自适应滤波器中的滤波系数的数量为2，分别为第一滤波系数和第二滤波系数；当数据处理器获得的扬声器与物体之间的距离小于第一阈值时（此时扬声器被物体遮挡，导致麦克风接收到的回声增大），将第一滤波系数更换为第二滤波系数。
在一些说明性实施例中，该移动终端还包括：当数据处理器获得的扬声器与物体之间的距离小于第二阈值时（例如手机手持通话模式下，与人耳相贴近时），开启移动终端自动锁屏功能的自动锁屏模块，防止触摸屏的误操作。
在一些说明性实施例中，所述扬声器为低功率扬声器或高功率扬声器，例如听筒、用于免提外放的扬声器。
在一些说明性实施例中，数据处理器为基带芯片，超声波信号通过基带芯片产生，在通过相应的功率放大器，最后通过扬声器向外发送。
在一些说明性实施例中，低功率扬声器发送的超声波信号的功率小，在传播的过程中衰减至无，导致麦克风无法接受到反射信号，可以将麦克风与扬声器设计在移动终端的同一侧，以及扬声器与麦克风之间距离很小。
如图2所示，在一些说明性实施例中，公开了一种超声测距的方法，包括:
S11、向外发送超声波信号；
S12、接收超声波信号触碰物体而产生的反射信号；
S13、检测反射信号的强度，并根据所述反射信号的强度获得发送所述超声波信号的扬声器的与物体之间的距离。
其中，反射信号的强度与扬声器和物体之间距离具有对应关系；例如表1；
如图3所示，根据一些说明性实施例，公开了一种超声测距的方法，包括：
S21、分别向外发送第一频率的第一超声波信号和第二频率的第二超声波信号；
S22、接收第一超声波信号或第二超声波信号触碰物体而产生的反射信号；
S23、检测该反射信号的强度，并根据所述反射信号的强度获得所述发送所述超声波信号的扬声器的与物体之间的距离；
其中，反射信号的强度与扬声器和物体之间的距离具有对应关系；例如表1所示；
移动终端通过麦克风接收反射信号，移动终端上的麦克风和扬声器之间的距离是固定的，一种频率的超声波信号可能会影响到麦克风接收反射信号，例如：麦克风不仅接收超声波信号的反射信号，还有可能直接从扬声器接收超声波信号；反射信号基于超声波信号，与超声波信号的频率相同，麦克风接收的反射信号与超声波信号相位相反，导致反射信号与超声波信号叠加衰减至消失，麦克风误认为接收不到该反射信号；本方法通过向外发送两个不同频率的超声波信号，不同频率的超声波信号不会在一个麦克风和扬声器的距离上，同时抵消，即及时第一超声波信号和其反射信号被抵消后，麦克风还可以接收第二超声波信号的反射信号，进而获得扬声器与物体之间的距离。
移动终端可以为平板电脑、手机等设备。
通过检测扬声器与物体之间的距离，还可以进行各种测距后的应用，以手机为例：
手机通过免提模式进行通话时，通过高功率扬声器和麦克风进行通话工作；
麦克风或多或少的都会接收到扬声器输出的第一声波信号（即通话另一方的声音），其中，第一声波信号是通过扬声器将第一电信号转换得到的，手机接收到该第一电信号时，手机中的回声自适应滤波器也会接收该第一电信号；并将该第一电信号按照回声自适应滤波器的固定的滤波系数进行调节，在麦克风接收到混合声波信号（该混合声波信号包含有本方的声音和第一声波信号，其中混合声波信号中的第一声波信号即为回声声波信号），并转换成包含有第二电信号（即本方的声音转换得到的电信号）和回声电信号的混合电信号，该混合电信号通过回声自适应滤波器，将混合电信号中的回声电信号滤除。
扬声器与物体之间的距离的大小，会影响到麦克风接收到的回声声波信号的大小，通过上述两种方法测得所述距离之后，还可以包括：
根据获得的所述距离相应地调节所述回声自适应滤波器的滤波系数的大小；
在一些说明性实施例中，所述回声自适应滤波器中包含有多个滤波系数，根据获得的扬声器与物体之间的距离，选择相应的滤波系数；
在一些说明性实施例中，所述回声自适应滤波器中的滤波系数的数量为2，分别为第一滤波系数和第二滤波系数；当数据处理器获得的扬声器与物体之间的距离小于第一阈值时（此时扬声器被物体遮挡，导致麦克风接收到的回声增大），将第一滤波系数更换为第二滤波系数。
如图4所示，滤波的具体过程包括：
扬声器和回声自适应滤波器分别接收第一电信号y（n）（通话另一方发送的电信号）；扬声器将接收到的y（n）转换成第一声波信号y（m）并向外发送，回声自适应滤波器将接收到的y（n）与负值的滤波系数相乘，得到用于滤波的电信号-r（n）；麦克风接收包含有第一声波信号y（m）和第二声波信号x（m）（本方的声音）的混合声波信号；其中，麦克风接收到的第一声波信号作为回声声波信号,记作r（m）；麦克风将混合声波信号转换为包含有第二电信号x（n）和回声电信号r(n)的混合电信号；该混合电信号与通过回声自适应滤波器调节并输出的-r（n）混合输出，r（n）和-r（n）抵消，最终输出x（n）。
在一些说明性实施例中，麦克风接收到扬声器发送的回声声波信息在传播过程中会有延时和失真的差异，导致接收到的回声声波信号比扬声器发出时要小，因此回声自适应滤波器中的滤波系数的绝对值一般小于1。
在一些说明性实施例中，当测得扬声器与物体之间的距离小于第一阈值时，导致麦克风接收到的r（m）增大，以至于相应的导致r（n）增大，通过回声自适应滤波器调节后的-r（n）不足以滤波r（n），此时通过增大回声自适应滤波器中的滤波系数可以有效的对增大的r（n）进行滤除。
适用于移动终端的高功率扬声器和低功率扬声器，例如：用于外放的扬声器。
通过上述两种方法测得所述距离之后，还可以包括：
扬声器与物体之间的距离小于第二阈值时，开启移动终端的自动锁屏功能，防止屏幕的误操作，例如，在手持通话时，扬声器与人耳之间的距离相互贴近时，开启移动终端的自动锁屏功能，防止屏幕因触碰导致的误操作
适用于移动终端的低功率扬声器和高功率扬声器，例如：手机的听筒。
在一些说明性实施例中，低功率扬声器发送的超声波信号的功率小，在传播的过程中衰减至无，导致麦克风无法接受到反射信号，可以将麦克风与扬声器设计在移动终端的同一侧，以及扬声器与麦克风之间距离很小。
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。

Claims (9)

1.一种移动终端，其特征在于，包括：
扬声器，用于向外发送第一频率的第一超声波信号；
麦克风，用于接收所述第一超声波信号触碰物体而产生的第一反射信号；
数据处理器，用于检测所述第一反射信号的强度，根据所述第一反射信号的强度获得所述扬声器与所述物体之间的距离。
2.根据要求1所述的移动终端，其特征在于，所述扬声器还用于向外发送第二频率的第二超声波信号；
所述麦克风还用于接收所述第二超声波信号触碰所述物体产生的所述第二反射信号；
所述数据处理器还用于检测所述第二反射信号的强度，根据所述第二反射信号的强度获得所述扬声器与所述物体之间的距离。
3.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述数据处理器根据预置的第一反射信号或第二反射信号的强度与扬声器与物体之间距离的对应关系，查找到所述第一反射信号或第二反射信号的强度对应的所述距离。
4.根据权利要求1至3任一项所述的移动终端，其特征在于，在所述扬声器和麦克风之间还设置有回声自适应滤波器，用于滤除所述麦克风输出的混合电信号中的回声信号；
其中，回声信号为所述麦克风接收所述扬声器输出的第一声波信号，经过转换得到的第一电信号。
5.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述数据处理器还用于根据其获得的所述距离相应地调节所述回声自适应滤波器的滤波系数。
6.根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，当所述距离小于第一阈值时，所述数据处理器将所述回声自适应滤波器的第一滤波系数更换为第二滤波系数。
7.根据权利要求1至3任一项所述的移动终端，其特征在于，还包括：
自动锁屏模块，用于在所述数据处理器获得的所述距离小于预先设定的第二阈值时，开启所述移动终端的自动锁屏功能。
8.根据权利要求1至3任一项所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为手机。
9.根据权利要求1至3任一项所述的移动终端，其特征在于，所述扬声器为低功率扬声器或高功率扬声器。
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