CN105872214A - 一种基于超声波的操作指令识别的方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于超声波的操作指令识别的方法及终端，其中方法应用于包括显示屏幕、受话器及至少三个超声波信号接收器的终端，该方法包括：间隔预设时间向受话器输出触发信号，使受话器根据触发信号朝向终端的屏幕上方发出预设频率的超声波信号；监测至少三个超声波信号接收器接收超声波信号的信号接收信息；当根据信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，计算操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息；根据空间位置变化信息，确定操作物体的操作指令。该方案降低了成本，便于推广。

Description

一种基于超声波的操作指令识别的方法及终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于超声波的操作指令识别的方法及终端。

背景技术

目前手机操作模式一般为触摸方式，用户通过在触摸屏上滑动触摸的方式给例如手机等终端提供指令，接收指令后手机进行分析处理，并做出对应的反应；还有一种方式是使用超声波的方式，用户不用接触手机，只用在覆盖超声波的区域范围，按超特定的方式动作即可，根据超声波接收器接收的信号变化进行分析判断然后做出对应的反应。

但目前的超声波操作识别技术的主要问题在于，需要在手机中额外配置一个超声波发生器，然后通过多个接收器进行接收，超声波发生器的体积大，同时加上增加的超声波接收器，在成本和占板面积上有明显的劣势，导致该技术在一般例如手机的终端中无法推广。

发明内容

本发明提供一种基于超声波的操作指令识别的方法及终端，解决现有技术在成本和占板面积上有明显的劣势，导致超声波识别技术无法推广的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种基于超声波的操作指令识别的方法，应用于终端，所述终端包括：显示屏幕、受话器及至少三个超声波信号接收器，所述方法包括：

根据预设时间循环向所述受话器输出超声波触发信号，使所述受话器根据所述超声波触发信号朝向所述终端的显示屏幕上方发出预设频率的超声波信号；

监测所述至少三个超声波信号接收器的信号接收信息，所述信号接收信息为所述超声波信号接收器在接收到超声波信号时发出；

当根据所述信号接收信息判断所述终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算所述操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息；

根据所述操作物体在所述预设时间段内的空间位置变化信息，确定所述操作物体的操作指令。

另一方面，本发明提供了一种终端，所述终端包括：显示屏幕、受话器及至少三个超声波信号接收器，所述终端还包括：

信号发出模块，用于根据预设时间循环向所述受话器输出超声波触发信号，使所述受话器根据所述超声波触发信号朝向所述终端的显示屏幕上方发出预设频率的超声波信号；

监测模块，用于监测所述至少三个超声波信号接收器的信号接收信息，所述信号接收信息为所述超声波信号接收器在接收到超声波信号时发出；

计算模块，用于当根据所述监测模块监测的所述信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算所述操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息；

指令确定模块，用于根据所述计算模块计算的所述操作物体在所述预设时间段内的空间位置变化信息，确定所述操作物体的操作指令。

本发明的有益效果是：

上述方案，使用受话器作为超声波发生器，使用终端自带的超声波接收器来接收发射的超声波，不需要使用额外的超声波发生器及接收器，在不增加成本，不改变手机电路的情况下实现利用超声波进行操作指令识别的功能；大大降低超声波指令识别方案的成本，同时减小了利用超声波实现操作识别的部件的总体积，降低屏占比，便于在终端尤其是移动便携电子设备中推广。

附图说明

图1表示本发明中第一实施例的流程示意图；

图2表示本发明中第二实施例的流程示意图；

图3表示本发明中第三实施例的第一结构框图；

图4表示本发明中第三实施例的第二结构框图；

图5表示本发明中第四实施例的结构框图；

图6表示本发明中第五实施例的结构框图；

图7表示本发明中根据每一距离，计算操作物体所处的位置范围的模拟示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

第一实施例

如图1所示，本发明公开了一种基于超声波的操作指令识别的方法，应用于终端，该终端包括：显示屏幕、受话器及至少三个超声波信号接收器。其中该方法包括：

步骤101：根据预设时间循环向受话器输出超声波触发信号，使受话器根据超声波触发信号朝向终端的显示屏幕上方发出预设频率的超声波信号。

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，其在传输过程中传播速度块，信号不易失，且不易受干扰，具有良好的可靠性。该步骤中，受话器在电信号的驱动下即可发出特定频率的超声波信号，可以通过超声波驱动芯片将输出信号给到受话器，超声波由受话器发出，其发出声波的方向是朝向终端的显示屏幕上方，如果此时显示屏幕上方有物体(手或笔)会造成超声波的反射。其中，该至少三个超声波信号接收器可以为终端上自带的例如是麦克风、喇叭等的音频设备，该触发信号为每隔预设时间，周期性地循环输出一次，该预设时间间隔及超声波信号的预设频率可以根据具体情况进行调优设置。

具体地，此处受话器需使用特定的受话器，其在超声频率也具有较高的灵敏度，以便将超声波发射出去。受话器供应商提供的资料说明，定制的受话器单体频宽已经可以做到超声波的频率；同时在受话器腔体结构设计时会对腔体环境进行仿真和调试，以保证受话器腔体在超声频段能够产生超声波。

步骤102：监测至少三个超声波信号接收器的信号接收信息。

该信号接收信息为超声波信号接收器在接收到超声波信号时发出。

这里，通过终端上自带的超声波信号接收器来接收反射自操作物体的反射超声波信号，其中超声波信号接收器数量至少为三个。

步骤103：当根据信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，计算操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息。

在该步骤中，通过根据步骤102中监测到的信号接收信息，来判断终端的显示屏幕上方是否存在操作物体；且当信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据至少三个超声波信号接收器中的每一个所接收到的信号接收信息，来计算该操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息。

步骤104：根据操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息，确定操作物体的操作指令。

当间隔预设时间发出超声波信号，手指或其他操作物体在空间里发生移动，根据反射的超声波信号来判断出的其所在空间位置也随之变化，即可在预设时间段内获取操作物体的空间位置变化信息，进而判断出操作物体运动的轨迹，确定操作物体的操作指令；然后把轨迹信息提供给终端分析判断是点击，滑动还是其他操作，并做出对应的相应；优选地，不同时间段操作物体，例如手指，所处的位置不同，可以根据空间位置变化信息，与内置的数据比较，得到手指正在进行的动作，获取与之对应的操作指令。

本发明的方案，使用受话器作为超声波发生器，使用终端自带的超声波接收器来接收发射的超声波，不需要使用额外的超声波发生器及接收器，在不增加成本，不改变手机电路的情况下实现利用超声波进行操作指令识别的功能；大大降低超声波指令识别方案的成本，同时减小了利用超声波实现操作识别的部件的总体积，降低屏占比，便于在终端尤其是移动便携电子设备中推广。

第二实施例

本发明的第二实施例提供了一种基于超声波的操作指令识别的方法，该方法应用于包括显示屏幕、受话器及至少三个超声波信号接收器的终端。

该操作指令识别的方法包括：根据预设时间循环向受话器输出超声波触发信号，使受话器根据超声波触发信号朝向终端的显示屏幕上方发出预设频率的超声波信号；监测至少三个超声波信号接收器的信号接收信息，当根据信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，计算操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息；根据操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息，确定操作物体的操作指令。

进一步地，这里将对该方法中上述各步骤所涉及内容的优选实施方案进行描述。

一方面，首先对如何根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，计算操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息的具体实现优选过程做出描述。

如图2所示，该方法中，进一步根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，计算操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息，具体包括：

步骤201：根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，计算在预设时间段内每一循环中，操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

其中，由于每一循环对应一次超声波触发操作，因此在每一循环中，当至少三个超声波信号接收器接收到来自操作物体的反射超声波信号时，根据监测到的与之对应的每一个信号接收信息，获取每个超声波信号接收器与操作物体的距离。

该步骤中，具体地，根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，计算在预设时间段内每一循环中，操作物体与每一超声波信号接收器的距离的实现过程可以是：

根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，获取在每一循环中，每一超声波信号接收器接收到的超声波信号从发出至接收的时间差值；根据该时间差值及超声波信号的传输速度，获取在每一循环中，每一超声波信号接收器接收到的超声波信号的传输路程值；根据该传输路程值，计算在每一循环中，操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

该过程中，在每个预设时间间隔，触发超声波信号的发射，超声波接收装置接收到反射的超声信号后，会获得一个时间，通过超声发出到接收到的时间差，乘上超声波传输的速度可以计算出，超声波从发射到被反射接收的路径长度，进而在超声波的发出与反射接收过程中，计算出操作物体与每一超声波信号接收器间的距离。

具体地，其中根据传输路程值，计算在每一循环中，操作物体与每一超声波信号接收器的距离，优选为：根据传输路程值，记传输路程值的一半为操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

与该过程对应地，当超声波从受话器发出后会向外传播，当触碰到物体(如手指)后反射进入超声波接收器，当接收到反射回的超声波信号时，记录从发射到接收的时间差T；由于超声波声速Vs较大(相对终端的长度而言)，所以可以认为操作物体到每一超声波接收器的距离为：0.5*Vs*T(系数使用0.5)；由于该方法所应用的终端的形状尺寸各异，在计算时可以根据具体距离微调该系数，或者在计算过程中，对操作物体与超声波接收器之间的计算式进行系数修正。

步骤202：根据操作物体与每一超声波信号接收器的距离，计算操作物体在每一循环中所处的位置范围。

该步骤中，由至少三个超声波接收器组成接收系统，同时计算操作物体与每一超声波接收器的距离，可以推算出每一循环中物体的可能所处位置范围。

具体地，根据操作物体与每一超声波信号接收器的距离，计算操作物体在每一循环中所处的位置范围，对应的优选实施方式可以是：

根据操作物体与每一超声波信号接收器的距离，确定以每一超声波信号接收器所在位置为球心，以操作物体与每一超声波信号接收器的距离为半径的多个位置范围；根据该多个位置范围，确定多个位置范围的交叠范围为操作物体在对应的循环中所处的位置范围。

结合图7所示，此处终端上设置的超声波接收器的数量以三个为例，操作物体所处的可能的位置在图7上三个圈的交点或交叠范围上，根据每一个时间间隔发出的超声波，其中，上述过程，根据每一距离，计算操作物体在每一预设时间的间隔所处的位置范围，具体为根据Trilateration三边测量定位算法来获取操作物体的位置范围。

步骤203：统计操作物体在每一循环中所处的位置范围，获取操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息。

该步骤中，根据获取到操作物体与至少三个超声波接收器之间的距离值，可以获取到操作物体与预设时间段内每一时刻处，操作物体对应的所处空间位置范围信息，当手指或物体移动，判断出的位置也随之变化，即可根据位置变化获得在一连续的时间段内的变化轨迹，然后把轨迹信息提供给手机分析判断是点击，滑动还是其他操作，得出对应的操作指令，即可做出对应的响应。

另一方面，本实施例中将对根据信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体的具体实现方式做出描述。

其中，根据信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体，具体包括：根据该信号接收信息，按预设的滤波处理规则，对接收到的超声波信号进行滤波处理；当该滤波处理的处理结果符合预设条件时，判断终端的显示屏幕上方存在操作物体。

由于普通人耳能够接收的频段是20-20KHz，超过的部分为超声信号(具体超声的频率受超声波反射的影响，一般效率最高的点在40KHz左右)；该过程中，为了与三个超声波接收器的原有功能相区分，当终端处于超声波操作指令识别模式时，为避免干扰，通过增加滤波器来实现，在对接收到的超声波信号做处理前，对其做滤波处理，预设的滤波处理规则优选为将30KHz以下的超声波信号都过滤掉，这样就相当于只接收超声波信号，可以过滤多余的干扰，当滤波处理后还存在满足条件的超声波信号时，则判断终端的显示屏幕上方存在操作物体，将该超声波信号进行模数转换，传输至终端的处理平台。而当用于普通声音的拾取与识别时，则可以使用不同的滤波处理规则，通过使用不同的滤波处理规则，实现对不同频率的音频信号的识别获取。

进一步地，当终端中的至少三个超声波信号接收器包括：第一麦克风、第二麦克风及扬声器时，监测至少三个超声波信号接收器接收超声波信号的信号接收信息，包括：分别监测第一麦克风、第二麦克风及扬声器接收超声波信号的信号接收信息。

其中，通过麦克风充当超声波信号接收器接收超声波，选用在超声频率灵敏度高的麦克风，当有超声波时可以接收，并转换为电信号反馈给终端内部处理平台；麦克风为全向麦克风，能实现对各方向上的超声波信号的良好接收，通过麦克风进行接收超声波，不需要增加额外器件，只要覆盖到足够频谱即可。

其中，扬声器可为终端上的喇叭，优选为动圈式喇叭，当有声音传到喇叭的振膜时，振膜会带动线圈运动，而线圈运动会切割磁力线，产生反向电动势，通过模数转换电路ADC采样然后经过数字放大，就可以获得相应的电信号；利用该原理同样可以接收到反射的超声波，并通过智能功放内部的ADC模数转换器将接收到的超声波信号转化为数字电信号给到处理平台，实现超声波信号接收器的功能。

具体地，如图7所示，该受话器1、第一麦克风2、第二麦克风3及扬声器4设置的位置优选为设置于终端的正面或侧面，该终端的正面为终端上显示屏幕所在的一面。

该方案不需要使用额外的麦克风，使用手机自带的双麦克风，以及喇叭(配合智能功放)作为超声波接收器，由两个麦克风及一个扬声器组成超声波信号接收系统，同时计算操作物体分别距该第一麦克风2、第二麦克风3及扬声器4的距离，分别确定以第一麦克风2、第二麦克风3及扬声器4所在位置为球心，以每一距离为半径的三个位置范围，根据该三个位置范围，确定该三个位置范围的交叠范围为操作物体在每一预设时间的间隔所处的位置范围，进而推算出此时物体的可能位置。

该第二实施例中的优选实施方式，在不增加成本，不改变手机电路及不增阿基额外器件的情况下实现利用超声波进行操作指令识别的功能，减少了该方法应用过程中的硬件改动，大大降低利用超声波进行操作指令识别方案的成本，同时减小了利用超声波实现操作识别的部件的总体积，降低屏占比，便于在终端尤其是移动便携电子设备中推广。

第三实施例

本发明还提供了一种终端，该终端包括：显示屏幕、受话器及至少三个超声波信号接收器。

如图3所示，该终端还包括：信号发出模块301、监测模块302、计算模块303及指令确定模块304。

信号发出模块301，用于根据预设时间循环向所述受话器输出超声波触发信号，使所述受话器根据所述超声波触发信号朝向所述终端的显示屏幕上方发出预设频率的超声波信号。

监测模块302，用于监测至少三个所述超声波信号接收器的信号接收信息，所述信号接收信息为所述超声波信号接收器在接收到超声波信号时发出。

计算模块303，用于当根据监测模块302监测的所述信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算所述操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息。

指令确定模块304，用于根据计算模块303计算的所述操作物体在所述预设时间段内的空间位置变化信息，确定所述操作物体的操作指令。

具体地，在图3基础上，计算模块303，包括：第一计算子模块3031、第二计算子模块3032和获取子模块3033。如图4所示。

第一计算子模块3031，用于根据监测模块302监测的每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算在所述预设时间段内每一所述循环中，所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离。

第二计算子模块3032，用于根据第一计算子模块3031计算的所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离，计算所述操作物体在每一所述循环中所处的位置范围。

获取子模块3033，用于统计所述操作物体在每一所述循环中所处的位置范围，获取所述操作物体在所述预设时间段内的空间位置变化信息。

其中，第一计算子模块3031，包括：第一获取单元30311、第二获取单元30312及计算单元30313。

第一获取单元30311，用于根据监测模块302监测的每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，获取在每一所述循环中，每一所述超声波信号接收器接收到的超声波信号从发出至接收的时间差值。

第二获取单元30312，用于根据第一获取单元30311获取的所述时间差值及所述超声波信号的传输速度，获取在每一所述循环中，每一所述超声波信号接收器接收到的超声波信号的传输路程值。

计算单元30313，用于根据第二获取单元30312获取的所述传输路程值，计算在每一所述循环中，所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

其中，计算单元30313，包括：计算子单元303131。

计算子单元303131，用于根据第二获取单元30312获取的所述传输路程值，记所述传输路程值的一半为所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

其中，第二计算子模块3032，包括：第一范围确定单元30321及第二范围确定单元30322。

第一范围确定单元30321，用于根据第一计算子模块3031计算的所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离，确定以每一所述超声波信号接收器所在位置为球心，以所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离为半径的多个位置范围。

第二范围确定单元30322，用于根据第一范围确定单元30321确定的所述多个位置范围，确定所述多个位置范围的交叠范围为所述操作物体在对应的所述循环中所处的位置范围。

进一步地，该终端还包括：滤波处理模块305及判断模块306。

滤波处理模块305，用于根据监测模块302监测的所述信号接收信息，按预设的滤波处理规则，对接收到的超声波信号进行滤波处理。

判断模块306，用于当所述滤波处理的处理结果符合预设条件时，判断终端的显示屏幕上方存在操作物体。

更进一步地，该至少三个超声波信号接收器包括：第一麦克风、第二麦克风及扬声器，该监测模块302用于：分别监测所述第一麦克风、第二麦克风及扬声器接收超声波信号的信号接收信息。

本实施例中的终端，使用受话器作为超声波发生器，使用终端自带的超声波接收器来接收发射的超声波，不需要使用额外的超声波发生器及接收器，在不增加成本，不改变手机电路的情况下实现利用超声波进行操作指令识别的功能；大大降低超声波指令识别方案的成本，同时节省了超声波识别结构的部件总体积，便于在终端尤其是移动便携电子设备中推广。

第四实施例

如图5所示，该终端400包括：至少一个处理器401、存储器402、至少一个网络接口404和其他用户接口403。终端400中的各个组件通过总线系统405耦合在一起。可理解，总线系统405用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统405除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图5中将各种总线都标为总线系统405。

其中，用户接口403可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。

可以理解，本发明实施例中的存储器402可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、可编程只读存储器(ProgrammableROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasablePROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyEPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(StaticRAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DynamicRAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(SynchronousDRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DoubleDataRate SDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(SynchlinkDRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambusRAM，DRRAM)。本发明实施例描述的系统和方法的存储器402旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

在一些实施方式中，存储器402存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统4021和应用程序4022。

其中，操作系统4021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序4022，包含各种应用程序，例如媒体播放器(MediaPlayer)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序4022中。

在本发明实施例中，通过调用存储器402存储的程序或指令，具体的，可以是应用程序4022中存储的程序或指令，处理器401用于根据预设时间循环向受话器输出超声波触发信号，使受话器根据超声波触发信号朝向终端的显示屏幕上方发出预设频率的超声波信号；监测至少三个超声波信号接收器的信号接收信息；当根据所述信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算所述操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息；根据操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息，确定操作物体的操作指令。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器401中，或者由处理器401实现。处理器401可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器401中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器401可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器402，处理器401读取存储器402中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

可以理解的是，本发明实施例描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuits，ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现，可通过执行本发明实施例所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本发明实施例所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

可选地，处理器401还用于：根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，计算在预设时间段内每一循环中，操作物体与每一超声波信号接收器的距离；根据操作物体与每一超声波信号接收器的距离，计算操作物体在每一循环中所处的位置范围；统计操作物体在每一循环中所处的位置范围，获取操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息。

可选地，作为另一个实施例，处理器401还用于：根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，获取在每一循环中，每一超声波信号接收器接收到的超声波信号从发出至接收的时间差值；根据该时间差值及超声波信号的传输速度，获取在每一循环中，每一超声波信号接收器接收到的超声波信号的传输路程值；根据该传输路程值，计算在每一循环中，操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

作为另一个实施例，处理器401还用于：根据所述传输路程值，记所述传输路程值的一半为所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

可选地，作为另一个实施例，处理器401还用于：根据操作物体与每一超声波信号接收器的距离，确定以每一超声波信号接收器所在位置为球心，以操作物体与每一超声波信号接收器的距离为半径的多个位置范围；根据该多个位置范围，确定多个位置范围的交叠范围为操作物体在对应的循环中所处的位置范围。

可选地，作为另一个实施例，处理器401还用于：根据所述信号接收信息，按预设的滤波处理规则，对接收到的超声波信号进行滤波处理；当所述滤波处理的处理结果符合预设条件时，判断终端的显示屏幕上方存在操作物体。

可选地，作为另一个实施例，至少三个所述超声波信号接收器包括：第一麦克风、第二麦克风及扬声器，处理器401还用于：分别监测所述第一麦克风、第二麦克风及扬声器接收超声波信号的信号接收信息。

该终端能够实现前述实施例中终端实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

该终端，使用受话器作为超声波发生器，使用终端自带的超声波接收器来接收发射的超声波，不需要使用额外的超声波发生器及接收器，在不增加成本，不改变手机电路的情况下实现利用超声波进行操作指令识别的功能；大大降低超声波指令识别方案的成本，同时减小了利用超声波实现操作识别的部件的总体积，降低屏占比，便于在终端尤其是移动便携电子设备中推广。

第七实施例

如图6所示，该终端500可以为手机、平板电脑、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、或车载电脑等。

图6中的终端500包括射频(RadioFrequency，RF)电路510、存储器520、输入单元530、显示单元540、处理器560、音频电路570、WiFi(WirelessFidelity)模块580和电源590。

其中，输入单元530可用于接收用户输入的数字或字符信息，以及产生与终端500的用户设置以及功能控制有关的信号输入。具体地，本发明实施例中，该输入单元530可以包括触控面板531。触控面板531，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板531上的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板531可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给该处理器560，并能接收处理器560发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板531。除了触控面板531，输入单元530还可以包括其他输入设备532，其他输入设备532可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

其中，显示单元540可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端500的各种菜单界面。显示单元540可包括显示面板541，可选的，可以采用LCD或有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)等形式来配置显示面板541。

应注意，触控面板531可以覆盖显示面板541，形成触摸显示屏，当该触摸显示屏检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器560以确定触摸事件的类型，随后处理器560根据触摸事件的类型在触摸显示屏上提供相应的视觉输出。

触摸显示屏包括应用程序界面显示区及常用控件显示区。该应用程序界面显示区及该常用控件显示区的排列方式并不限定，可以为上下排列、左右排列等可以区分两个显示区的排列方式。该应用程序界面显示区可以用于显示应用程序的界面。每一个界面可以包含至少一个应用程序的图标和/或widget桌面控件等界面元素。该应用程序界面显示区也可以为不包含任何内容的空界面。该常用控件显示区用于显示使用率较高的控件，例如，设置按钮、界面编号、滚动条、电话本图标等应用程序图标等。

其中处理器560是终端500的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在第一存储器521内的软件程序和/或模块，以及调用存储在第二存储器522内的数据，执行终端500的各种功能和处理数据，从而对终端500进行整体监控。可选的，处理器560可包括一个或多个处理单元。

在本发明实施例中，通过调用存储该第一存储器521内的软件程序和/或模块和/或该第二存储器522内的数据，处理器560用于根据预设时间循环向受话器输出超声波触发信号，使受话器根据超声波触发信号朝向终端的显示屏幕上方发出预设频率的超声波信号；监测至少三个超声波信号接收器的信号接收信息；当根据所述信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算所述操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息；根据操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息，确定操作物体的操作指令。

可选地，作为另一实施例，处理器560还用于根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，计算在预设时间段内每一循环中，操作物体与每一超声波信号接收器的距离；根据操作物体与每一超声波信号接收器的距离，计算操作物体在每一循环中所处的位置范围；统计操作物体在每一循环中所处的位置范围，获取操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息。

可选地，作为另一实施例，处理器560还用于根据每一超声波信号接收器的信号接收信息，获取在每一循环中，每一超声波信号接收器接收到的超声波信号从发出至接收的时间差值；根据该时间差值及超声波信号的传输速度，获取在每一循环中，每一超声波信号接收器接收到的超声波信号的传输路程值；根据该传输路程值，计算在每一循环中，操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

作为另一实施例，处理器560还用于根据所述传输路程值，记所述传输路程值的一半为所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

可选地，作为另一实施例，处理器560还用于根据操作物体与每一超声波信号接收器的距离，确定以每一超声波信号接收器所在位置为球心，以操作物体与每一超声波信号接收器的距离为半径的多个位置范围；根据该多个位置范围，确定多个位置范围的交叠范围为操作物体在对应的循环中所处的位置范围。

可选地，作为另一实施例，处理器560还用于根据所述信号接收信息，按预设的滤波处理规则，对接收到的超声波信号进行滤波处理；当所述滤波处理的处理结果符合预设条件时，判断终端的显示屏幕上方存在操作物体。

可选地，作为另一实施例，至少三个所述超声波信号接收器包括：第一麦克风、第二麦克风及扬声器，处理器560还用于分别监测所述第一麦克风、第二麦克风及扬声器接收超声波信号的信号接收信息。

该终端，使用受话器作为超声波发生器，使用终端自带的超声波接收器来接收发射的超声波，不需要使用额外的超声波发生器及接收器，在不增加成本，不改变手机电路的情况下实现利用超声波进行操作指令识别的功能；大大降低超声波指令识别方案的成本，同时减小了利用超声波实现操作识别的部件的总体积，降低屏占比，便于在终端尤其是移动便携电子设备中推广。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。专业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。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本发明实施例中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种基于超声波的操作指令识别的方法，应用于终端，所述终端包括：显示屏幕、受话器及至少三个超声波信号接收器，其特征在于，所述方法包括：

根据预设时间循环向所述受话器输出超声波触发信号，使所述受话器根据所述超声波触发信号朝向所述终端的显示屏幕上方发出预设频率的超声波信号；

监测所述至少三个超声波信号接收器的信号接收信息，所述信号接收信息为所述超声波信号接收器在接收到超声波信号时发出；

当根据所述信号接收信息判断所述终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算所述操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息；

根据所述操作物体在所述预设时间段内的空间位置变化信息，确定所述操作物体的操作指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进一步根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算所述操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息，包括：

根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算在所述预设时间段内每一所述循环中，所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离；

根据所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离，计算所述操作物体在每一所述循环中所处的位置范围；

统计所述操作物体在每一所述循环中所处的位置范围，获取所述操作物体在所述预设时间段内的空间位置变化信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算在所述预设时间段内每一所述循环中，所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离，包括：

根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，获取在每一所述循环中，每一所述超声波信号接收器接收到的超声波信号从发出至接收的时间差值；

根据所述时间差值及所述超声波信号的传输速度，获取在每一所述循环中，每一所述超声波信号接收器接收到的超声波信号的传输路程值；

根据所述传输路程值，计算在每一所述循环中，所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述传输路程值，计算在每一所述循环中，所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离，包括：

根据所述传输路程值，记所述传输路程值的一半为所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离，计算所述操作物体在每一所述循环中所处的位置范围，包括：

根据所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离，确定以每一所述超声波信号接收器所在位置为球心，以所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离为半径的多个位置范围；

根据所述多个位置范围，确定所述多个位置范围的交叠范围为所述操作物体在对应的所述循环中所处的位置范围。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体，包括：

根据所述信号接收信息，按预设的滤波处理规则，对接收到的超声波信号进行滤波处理；

当所述滤波处理的处理结果符合预设条件时，判断终端的显示屏幕上方存在操作物体。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述至少三个超声波信号接收器包括：第一麦克风、第二麦克风及扬声器，所述监测至少三个所述超声波信号接收器接收超声波信号的信号接收信息，包括：

分别监测所述第一麦克风、第二麦克风及扬声器接收超声波信号的信号接收信息。

8.一种终端，所述终端包括：显示屏幕、受话器及至少三个超声波信号接收器，其特征在于，所述终端还包括：

信号发出模块，用于根据预设时间循环向所述受话器输出超声波触发信号，使所述受话器根据所述超声波触发信号朝向所述终端的显示屏幕上方发出预设频率的超声波信号；

监测模块，用于监测所述至少三个超声波信号接收器的信号接收信息，所述信号接收信息为所述超声波信号接收器在接收到超声波信号时发出；

计算模块，用于当根据所述监测模块监测的所述信号接收信息判断终端的显示屏幕上方存在操作物体时，进一步根据每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算所述操作物体在预设时间段内的空间位置变化信息；

指令确定模块，用于根据所述计算模块计算的所述操作物体在所述预设时间段内的空间位置变化信息，确定所述操作物体的操作指令。

9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述计算模块，包括：

第一计算子模块，用于根据所述监测模块监测的每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，计算在所述预设时间段内每一所述循环中，所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离；

第二计算子模块，用于根据所述第一计算子模块计算的所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离，计算所述操作物体在每一所述循环中所处的位置范围；

获取子模块，用于统计所述操作物体在每一所述循环中所处的位置范围，获取所述操作物体在所述预设时间段内的空间位置变化信息。

10.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，所述第一计算子模块，包括：

第一获取单元，用于根据所述监测模块监测的每一所述超声波信号接收器的信号接收信息，获取在每一所述循环中，每一所述超声波信号接收器接收到的超声波信号从发出至接收的时间差值；

第二获取单元，用于根据所述第一获取单元获取的所述时间差值及所述超声波信号的传输速度，获取在每一所述循环中，每一所述超声波信号接收器接收到的超声波信号的传输路程值；

计算单元，用于根据所述第二获取单元获取的所述传输路程值，计算在每一所述循环中，所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

11.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述计算单元，包括：

计算子单元，用于根据所述第二获取单元获取的所述传输路程值，记所述传输路程值的一半为所述操作物体与每一超声波信号接收器的距离。

12.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，所述第二计算子模块，包括：

第一范围确定单元，用于根据所述第一计算子模块计算的所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离，确定以每一所述超声波信号接收器所在位置为球心，以所述操作物体与每一所述超声波信号接收器的距离为半径的多个位置范围；

第二范围确定单元，用于根据所述第一范围确定单元确定的所述多个位置范围，确定所述多个位置范围的交叠范围为所述操作物体在对应的所述循环中所处的位置范围。

13.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：

滤波处理模块，用于根据所述监测模块监测的所述信号接收信息，按预设的滤波处理规则，对接收到的超声波信号进行滤波处理；

判断模块，用于当所述滤波处理的处理结果符合预设条件时，判断终端的显示屏幕上方存在操作物体。

14.根据权利要求8-13任一项所述的终端，其特征在于，至少三个所述超声波信号接收器包括：第一麦克风、第二麦克风及扬声器，所述监测模块用于：

分别监测所述第一麦克风、第二麦克风及扬声器接收超声波信号的信号接收信息。