CN107402387A - 基于超声波的运动趋势确定方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于超声波的运动趋势确定方法,装置及可读存储介质,所述基于超声波的运动趋势确定方法包括:获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号;基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波信号作为目标超声波信号;根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对其所在环境障碍物的运动趋势。本方案通过获取用于降噪的参考信号,对超声波接收方接收到的超声波信号进行降噪处理,使超声波信号更为准确的体现超声波接收方相对其所在环境障碍物的运动趋势。

Description

基于超声波的运动趋势确定方法、装置及可读存储介质

技术领域

[0001]本发明涉及超声波技术领域,尤其涉及一种基于超声波的运动趋势确定方法、装 置及可读存储介质。

背景技术

[0002]为了满足用户的需求,智能手机、平板电脑等移动终端的全屏幕设计越来越普及, 与此全屏幕设计随之而来的问题就是移动终端内部各种器件堆叠,空间严重不足。如在使 用超声波判断移动终端相对其所在环境障碍物的运动趋势时,超声波发送方和超声波接收 方集成在移动终端内部,两者距离很近,超声波接收方在接收障碍物反射的超声波信号的 同时还会接收到超声波发送方发送的超声波信号,从而在通过接收的超声波信号进行运动 趋势确定时,导致判断不准确。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的在于提供一种基于超声波的运动趋势确定方法、装置及可读存 储介质,旨在解决现有技术中用于移动终端运动趋势确定的元器件尺寸大,判断不准确的 问题。

[0004] 为实现上述目的,本发明提供的一种基于超声波的运动趋势确定方法,所述基于 超声波的运动趋势确定方法包括以下步骤:

[0005] 获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号;

[0006] 基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波信号作为 目标超声波信号;

[0007] 根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋 势。

[0008] 可选地,所述获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号的步骤包括:

[0009] 判断超声波接收方所在环境是否存在障碍物;

[0010] 当超声波接收方所在环境不存在障碍物时,采集预设个数的超声波接收周期的超 声波信号,并将所述采集的超声波信号作为参考信号;

[0011] 判断与预设个数的超声波接收周期的间隔时间是否为超声波接收周期的整数倍;

[0012] 当与预设个数的超声波接收周期的间隔时间为超声波接收周期的整数倍时,获取 超声波接收方接收到的超声波信号。

[0013] 可选地,所述基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声 波信号作为目标超声波信号的步骤包括:

[0014] 将超声波信号和参考信号做差运算,以对超声波信号降噪处理,并将所述差运算 的结果作为目标超声波信号。

[0015] 可选地,所述根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对于其所在环境障 碍物的运动趋势的步骤包括:

[0016] 获取目标超声波信号中的幅值信息,并判断所述幅值信息的数值变化趋势;

[0017] 根据所述幅值信息的数值变化趋势,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物 的运动趋势。

[0018] 可选地,所述根据所述幅值信息的数值变化趋势,确定超声波接收方相对于其所 在环境障碍物的运动趋势的步骤包括:

[0019] 当所述幅值信息的数值变大时,确定超声波发接收方趋近其所在环境障碍物;

[0020] 当所述幅值信息的数值变小时,确定超声波接收方远离其所在环境障碍物。

[0021] 可选地,所述当所述幅值信息的数值变大时,确定超声波发送方趋近其所在环境 障碍物的步骤包括:

[0022] 当所述幅值信息的数值变大,且大于第一阈值时,确定超声波发送方趋近其所在 环境障碍物。

[0023] 可选地,所述当所述幅值信息的数值变小时,确定超声波发送方远离其所在环境 障碍物的步骤包括:

[0024] 当所述幅值信息的数值变小,且小于第二阈值时,确定超声波发送方远离其所在 环境障碍物。

[0025] 可选地,所述超声波接收方为移动终端,所述障碍物为移动终端的持有者,

[0026] 所述确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋势的步骤之后包括:

[0027] 根据移动终端的当前状态以及移动终端相对其持有者的运动趋势,调整移动终端 的当前状态。

[0028] 此外,为实现上述目的,本发明还提出一种基于超声波的运动趋势确定装置,所述 基于超声波的运动趋势确定装置包括:存储器、处理器、通信总线以及存储在所述存储器上 的基于超声波的运动趋势确定程序:

[0029] 所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信;

[0030] 所述处理器用于执行所述基于超声波的运动趋势确定程序,以实现以下步骤:

[0031] 获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号;

[0032] 基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波信号作为 目标超声波信号; _

[0033] 根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对其所在环境障碍物的运动趋 势。

[0034] 此外,为实现上述目的,本发明还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质存储 有一个或者一个以上程序,所述一个或者一个以上程序可被一个或者一个以上的处理器执 行以用于:

[0035] 获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号;

[0036] 基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波信号作为 目标超声波信号; 、一 一#

[0037] 根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对其所在环境障碍物的运动趋 势。

[0038] 本发明技术方案的基于超声波的运动趋势确定方法,获取参考信号以及超声波接 收方接收到的超声波信号;基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的 超声波信号作为目标超声波信号;根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对于其 所在环境障碍物的运动趋势。本方案通过获取用于降噪的参考信号,对超声波接收方接收 到的超声波信号进行降噪处理,使超声波信号更为准确的体现超声波接收方相对于其所在 环境障碍物的运动趋势。

附图说明

[0039] 图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图;

[0040] 图2为如图1所示的移动终端的无线通讯系统示意图;

[0041]图3为本发明基于超声波的运动趋势确定方法应用于发送端第一实施例的流程示 意图;

[0042]图4为本发明基于超声波的运动趋势确定方法应用于发送端第二实施例的流程示 意图;

[0043]图5为本发明实施例方法涉及的硬件运行环境的设备结构示意图;

[0044]图6为本发明基于超声波的运动趋势确定方法第一场景示意图;

[0045]图7为本发明基于超声波的运动趋势确定方法第二场景示意图;

[0046]图8为本发明基于超声波的运动趋势确定方法数据处理示意图。

[0047]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0048]应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。 [0049]在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为 了有利于本发明的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合 地使用。

[0050]终端可以以各种形式来实施。例如,本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板 电脑、毛记本电脑、旱上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、便捷式 媒体播放器(Portable Media Player,PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移 动终端,以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。

[0051]后续描述中将以移动终端为例进行说明,本领域技术人员将理解的是,除了特别 用于移动目的的元件之外,根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。 ^0052]请参阅图1,其为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图,该移 动终端100可以包括:RF (Radio Frequency,射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元 103、A/V (音频/视频)输入单兀]_〇4、传感器1〇5、显示单元1〇6、用户输入单元]_〇7、接口单元 1〇8、存储器1〇9、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解,图丨中示出的 移动终端结构并不构成对移动终端的限定,移动终端可以包括比图示更多或更少的部件, 或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

[0053]下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍:

[0054]_射频单元101可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,具体的,将基站 的下行信息接收后,给处理器110处理;另外,将上行的数据发送给基站。通常,射频单元1〇1 包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外,射 频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信 标准或协议,包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication,全球移动通讯 系统)、GPRS (General Packet Radio Service,通用分组无线服务)、CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000,码分多址2000)、WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分多址)、FDD_LTE (Frequency Division Duplexing-Long Term Evolution,频分双工长期演进)和TDD-LTE (Time Division Duplexing-Long Term Evolution,分时双工长期演进)等。

[0055] WiFi属于短距离无线传输技术,移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电 子邮件、浏览网页和访问流式媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示 出了 WiFi模块102,但是可以理解的是,其并不属于移动终端的必须构成,完全可以根据需 要在不改变发明的本质的范围内而省略。

[0056] 音频输出单元103可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模 式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时,将射频单元101或WiFi模块102接收的或者 在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且,音频输出单元103 还可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消 息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

[0057] A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器 (Graphics Processing Unit,GPU) 1041和麦克风1042,图形处理器1041对在视频捕获模式 或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处 理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存 储在存储器109 (或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克 风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接 收声音(音频数据),并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可 以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。 麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音 频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

[0058] 移动终端1〇〇还包括至少一种传感器105,比如光传感器、运动传感器以及其他传 感器。具体地,光传感器包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境 光线的明暗来调节显示面板1061的亮度,接近传感器可在移动终端1〇〇移动到耳边时,关闭 显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种,加速计传感器可检测各个方向上(一般 为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别手机姿态的应用 (比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能仳如计步器、敲击)等; 至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、 湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。

[0059]显示单元1〇6用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元1〇6可包 括显示面板1061,可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、有机发光二极管 (Organic Light-Emitting Diode,0LED)等形式来配置显示面板 1061。

[0060]用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与移动终端的用 户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地,用户输入单元107可包括触控面板1071以 及其他输入设备1072。触控面板1071,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1071上或在触控面板1〇71 附近的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071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,再送给处理器11〇,并能接收处理器11〇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1 〇71。除了触控面板 1071,用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地,其他输入设备1072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,具体此处不做限定。

[0061] 进一步的,触控面板1071可覆盖显示面板1061,当触控面板1071检测到在其上或 附近的触摸操作后,传送给处理器110以确定触摸事件的类型,随后处理器110根据触摸事 件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中,触控面板1071与显示面板 1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能,但是在某些实施例中,可 以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能,具体此处不做 限定。

[0062] 接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如, 外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无 线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端 口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数 据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以 用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

[0063]存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区 和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声 音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如 音频数据、电话本等)等。此外,存储器109可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易 失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

[0064] 处理器110是移动终端的控制中心,利用各种接口和线路连接整个移动终端的各 个部分,通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储 器109内的数据,执行移动终端的各种功能和处理数据,从而对移动终端进行整体监控。处 理器110可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器110可集成应用处理器和调制解调处 理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要 处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

[0065] 移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111 (比如电池),优选的,电源111 可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放 电、以及功耗管理等功能。

[0066] 尽管图1未示出,移动终端1 〇〇还可以包括蓝牙模块等,在此不再赘述。

[0067] 为了便于理解本发明实施例,下面对本发明的移动终端所基于的通信网络系统进 行描述。

[0068] 请参阅图2,图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图,该通信网络系 统为通用移动通信技术的LTE系统,该LTE系统包括依次通讯连接的UE (User Equipment,用 户设备)201,E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network,演进式UMTS陆 地无线接入网)202,EPC Evolved Packet Core,演进式分组核心网)203和运营商的IP业务 204。 t〇〇69] 具体地,UE201可以是上述终端100,此处不再赘述。

[0070] E-UTRAN202包括 eNodeB2021 和其它 eNodeB2022 等。其中,eNodeB2021 可以通过回 程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接,eNodeB2021连接到EPC203, eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。

[0071] EPC203可以包括MME (Mobility Management Entity,移动性管理实体)2031,HSS (Home Subscriber Server,归属用户服务器)2〇32,其它MME2033,SGW(Serving Gate Way, 服务网关)2034,PGW(PDN Gate Way,分组数据网络网关)2035和PCRF (Policy and Charging Rules Function,政策和资费功能实体)2036等。其中,MME2031是处理UE201和 EPC203之间信令的控制节点,提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸 如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能,并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用 户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送,PGW2035可以提供UE 201的IP 地址分配以及其它功能,PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策 点,它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。 [0072] IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS (IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子 系统)或其它IP业务等。

[0073] 虽然上述以LTE系统为例进行了介绍,但本领域技术人员应当知晓,本发明不仅仅 适用于LTE系统,也可以适用于其他无线通信系统,例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA& 及未来新的网络系统等,此处不做限定。

[0074] 基于上述移动终端硬件结构、通信装置结构,提出本发明基于超声波的运动趋势 确定方法各实施例。

[0075]参照图3,本发明提供一种基于超声波的运动趋势确定方法,在基于超声波的运动 趋势确定方法第一实施例中,该基于超声波的运动趋势确定方法包括:

[0076]步骤S10,获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号;

[0077] 本实施例的基于超声波的运动趋势确定主要适用于通过超声波判断接收此超声 波的接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋势。超声波接收方要实现超声波的接收,则 必然存在超声波发送方,超声波发送方和超声波接收方集成在同一个移动终端中。超声波 发送方向外发送超声波,超声波遇到障碍物反射回来,被超声波接收方接收,通过此接收的 超声波判断移动终端与其所在环境障碍物的运动趋势。移动终端同时作为超声波发送方和 超声波接收方,可以是智能手机,也可以是平板电脑等,其内部设置有可发送超声波的超声 波发送方和可接收超声波的超声波接收方,具体地,超声波发送方可集成在移动终端的听 筒中,超声波接收方可集成在移动终端的Mic中。从而听筒在把强弱变化的电流信号变成声 音的信号,将传输的声音还原出来的同时还向外发送超声波信号,Mic在将接收的声音信号 转换为强弱变化的电流的信号进行传递的同时还接收听筒发出的超声波信号,以避免占用 移动终端内部体积。此外也可以设置专门的超声波发射器进行超声波发送,对于设置有主 副两个Mic的智能手机,将主Mic设定为用于通话时接收声音信号,而将副Mic设定为用于接 收超声波信号,以避免信号的互相干扰。

[0078]考虑到超声波接收方通过接收被移动终端所在环境障碍物反射回来的超声波,对 移动终端与障碍物之间的运动趋势进行判断。而超声波接收方与超声波发送方所在的移动 终端体积有限,超声波接收方与发送方的距离很近,使超声波接收方在接收障碍物反射回 来的超声波信号的同时,还能接收到超声波发送方发送的超声波信号。即如图7所示,超声 波接收方接收的超声波信号为障碍物反射回来的超声波信号和发送的超声波信号的叠加, 超声波接收方并不能区分出接收的超声波是来自障碍物反射,还是来自超声波发送方。从 而当通过接收的超声波对移动终端与障碍物之间的运动趋势进行判断时,因接收的超声波 有部分来自超声波发送方的噪声信号,会影响移动终端与障碍物之间的运动趋势的判断。 本实施例为了避免超声波发送方噪声信号的影响,设置了通过参考信号的降噪机制,获取 用于降噪的参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号,以通过参考信号对接收的超 声波信号进行降噪。

[0079]步骤S2〇,基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波 信号作为目标超声波信号;

[0080]进一步地,在获取用于降噪的参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号 后,基于参考信号多接收的超声波信号降噪处理。具体地,请参照图6,Rec为移动终端上的 超声波发送方,Mic为移动终端上的超声波接收方,Rec向移动终端所在环境发送超声波,必 然有部分超声波信号S1会直接发送到Mic接收,此外向外界环境发送的超声波经外界环境 中的障碍物反射,会有反射的超声波信号S2到达Mi c;从而使超声波接收方Mi c接收的超声 波信号包括障碍物反射的S2和超声波发送方发送的S1两部分。其中超声波发送方发送的超 声波信号S1为影响判断移动终端与障碍物之间运动趋势的噪声信号,需要通过参考信号对 此噪声信号进行降噪处理。具体地,考虑到超声波发送方与超声波接收方之间的传播路径 不变,超声波接收方从超声波发送方接收的超声波信号基本不变,从而可将参考信号设定 为与此噪声信号相同的信号,即参考信号与噪声信号具有相同的频率、波形、相位和幅值, 以将参考信号与噪声信号相减抵消,完成超声波信号的降噪处理,使接收的超声波信号只 包括经障碍物反射的超声波信号。将此经过降噪处理,只包括经障碍物反射的超声波信号 作为目标超声波信号,以通过此目标超声波信号判断移动终端与障碍物之间的运动趋势, 提闻判断的准确性。

[0081]步骤S3〇,根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对其所在环境障碍物的 运动趋势。

[0082]更进一步地,在得到经过降噪处理的目标超声波信号后,根据此目标超声波信号, 确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋势。可理解地,当移动终端与障碍物 越近,移动终端接收到障碍物反射的超声波信号越强,否则越弱,从而当目标超声波信号越 来越强时,则说明移动终端相对于其所在环境障碍物的运动趋势为趋近障碍物运动;当目 标超声波信号越来越弱时,则说明移动终端相对于其所在环境障碍物的运动趋势为远离障 碍物运动。进而可对此判断结果进行应用,如用户在行走时使用移动终端,当用户所在环境 无其他物体时,超声波接收方接收到的超声波包括超声波发送方发送和经用户反射的两部 分。因用户使用移动终端的过程中,移动终端与用户之间的距离变化很小,通过用户反射到 超声波接收方接收的超声波信号强度基本不变,而超声波发送方发送的超声波强度也基本 不变,可构建对应的参考信息进行抵消。当用户周围的环境发生变化,有作为障碍物的其他 物体时,超声波发送方发送的超声波信号被此物体反射,超声波接收方接收的超声波信号 变化,且随着用户距离此物体越来越近,接收到的超声波信号变强。可根据此变化的超声波 信号,通过移动终端发出警报,提醒用户注意周围环境变化,防止潜在危险的发生。

[0083]本发明技术方案的基于超声波的运动趋势确定方法,获取参考信号以及超声波接 收方接收到的超声波信号;基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的 超声波信号作为目标超声波信号;根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对于其 所在环境障碍物的运动趋势。本方案通过获取用于降噪的参考信号,对超声波接收方接收 到的超声波信号进行降噪处理,使超声波信号更为准确的体现超声波接收方相对于其所在 环境障碍物的运动趋势。

[0084]进一步地,在本发明基于超声波的运动趋势确定方法的另一实施例中,所述获取 参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号的步骤包括:

[0085] 步骤S11,判断超声波接收方所在环境是否存在障碍物;

[0086] 步骤S12,当超声波接收方所在环境不存在障碍物时,采集预设个数的超声波接收 周期的超声波信号,并将所述采集的超声波信号作为参考信号;

[0087] 步骤S13,判断与预设个数的接收周期的间隔时间是否为周期的整数倍;

[0088]步骤S14,当与预设个数的接收周期的间隔时间为周期的整数倍时,获取超声波接 收方接收到的超声波信号。

[0089]进一步的,参考信号用于消除从超声波发送方接收而来的噪声信号,而超声波发 送方与超声波接收方之间的传播路径不变,使超声波接收方从超声波发送方接收的超声波 信号基本不变,即噪声信号基本不变,从而可依据噪声信号来设定参考信号。具体地,可将 移动终端设置在空旷环境中,判断超声波接收方所在环境是否存在障碍物。当超声波接收 方所在环境没有其他作为障碍物的物体,即不存在障碍物时,超声波接收方接收的超声波 信号仅来自于超声波发送方,采集预设个数的超声波接收周期的超声波信号,并将此采集 的超声波信号作为参考信号。预设个数为预先设置的正整数n(n=l、2、3. • •),当超声波 接收周期为T时,预设个数的超声波接收周期则为nT,采集此nT个周期的时间内的超声波信 号作为参考信号,以基于此参考信号,对获取的超声波信号降噪处理。考虑到超声波信号以 周期性波形的方式变化,从而在对超声波信号进行降噪处理时,也需要按照周期性进行,以 确保参考信号中的波峰对应超声波信号中的波峰,参考信号中的波谷对应超声波信号中的 波谷,按照周期性进行对应降噪。为了确保周期性的对应性,需根据预设个数的超声波接收 周期,设定开始获取超声波接收方接收的超声波信号时间。具体的,判断与预设个数的超声 波接收周期的间隔时间是否为超声波接收周期的整数倍,当是整数倍时,则获取超声波接 收方接收到的超声波信号。如当预设个数的超声波接收周期为nT时,则判断与此nT的间隔 时间是否满足T的整数倍,当是整数倍时,则获取接收的超声波信号,其中整数倍可以为1 倍、2倍、3倍等。如图8所示,当间隔时间是T的整数倍时,则说明开始新的超声波接收周期, 超声波信号的波形以初始状态开始变化,而nT周期中参考信号的超声波信号的波形也是以 初始状态变化,从而在基于参考信息对超声波信号降噪处理时,超声波信号的波形与参考 信号中的波形对应,按照对应周期进行降噪,确保降噪效果。

[0090] 进一步地,在本发明基于超声波的运动趋势确定方法的另一实施例中,所述基于 参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波信号作为目标超声波信 号的步骤包括:

[0091] 将超声波信号和参考信号做差运算,以对超声波信号降噪处理,并将所述差运算 的结果作为目标超声波信号。

[0092] 更进一步地,超声波接收方接收到的超声波信号包括超声波发送方发送的超声波 信号和经移动终端所在环境障碍物反射的超声波信号,从而在降噪处理时,需要将超声波 信号中超声波发送方发送的超声波信号消除。因参考信号为超声波接收方在没有障碍物环 境下接收到的超声波信号,即超声波发送方发送的超声波信号,从而将超声波接收方接收 到的超声波信号和参考信号做差运算,对超声波信号降噪处理。用接收到的超声波信号减 去参考信号,接收到的超声波信号中所包括的超声波发送方发送的超声波信号和参考信号 抵消,剩下障碍物反射的超声波信号,即目标超声波信号,用此目标超声波信号表示移动终 端相对于障碍物的运动趋势,可使运动趋势的判断更为准确。

[0093] 更进一步地,在本发明基于超声波的运动趋势确定方法的另一实施例中,所述根 据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋势的步骤包 括:

[0094] 步骤S31,获取目标超声波信号中的幅值信息,并判断所述幅值信息的数值变化趋 势;

[0095]步骤S32,根据所述幅值信息的数值变化趋势,确定超声波接收方相对于其所在环 境障碍物的运动趋势。

[0096] 进一步地,在确定目标超声波信号后,根据此目标超声波信号中所携带的超声波 信息,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋势。可理解地,超声波是一种声 波,具有周期、幅值、频率、相位和波长,其中幅值表示超声波质点离开平衡位置的距离,反 应超声波所携带能量的多少。从而本实施例通过获取目标超声波信号中的幅值信息,并判 断幅值信息的数值变化趋势。当移动终端距离障碍物越近,超声波接收方接收到障碍物反 射的超声波越多,使目标超声波信号中携带的幅值信息的数值越大,随着两者距离的接近, 幅值信息的数值也将变大;而当移动终端距离障碍物越远时,则随着两者距离的越远,幅值 信息的数值也将变小。从而通过幅值信息的数值变大或变小趋势,确定超声波接收方相对 于其所在环境障碍物的运动趋势,其中确定运动趋势的步骤包括:

[0097]步骤S321,当所述幅值信息的数值变大时,确定超声波接收方趋近其所在环境障 碍物;

[0098] 步骤S322,当所述幅值信息的数值变小时,确定超声波接收方远离其所在环境障 碍物。

[0099]具体地,当超声波信号中携带的幅值信息的数值变大时,说明超声波接收方接收 到的超声波信号变强,因超声波接收方接收的超声波发送方发送的超声波信号己被抵消, 其接收的超声波信号仅来自于其障碍物发射。则说明从障碍物反射的超声波信号变强,即 可确定超声波发送方趋近其所在环境的障碍物。反之,当超声波信号中携带的幅值信息的 数值变小时,则说明从障碍物反射的超声波信号变弱,可确定超声波接收方远离其所在环 境的障碍物。此外,考虑到移动终端在向障碍物运动过程中可能出现误判断,如移动终纟而抖 动被判断为朝向障碍物移动或远离障碍物移动。从而为了避免误判断,本实施例设置有第 一阈值和第二阈值,用于确定超声波发送方相对于障碍物的运动趋势。具体地,当幅值信息 的数值变大时,确定超声波发送方趋近其所在环境障碍物的步骤包括:当所述幅值信息的 数值变大,且大于第一阈值时,确定超声波发送方趋近其所在环境障碍物。而当幅值信息的 数值变小时,确定超声波发送方远离其所在环境障碍物的步骤包括:当所述幅值信息的数 值变小,且小于第二阈值时,确定超声波发送方远离其所在环境障碍物。当检测到超声波信 号中携带的幅值信息的数值在变大,且大于第一阈值时,则说明超声波发送方的移动趋势 足够大,可确定其向所在环境的障碍物趋近;而当检测到超声波信号中携带的幅值信息的 数值在变小,且小于第二阈值时,则说明超声波发送方的移动趋势足够大,可确定其向所在 环境的障碍物远离。通过作为运动趋势参考的第一阈值和第二阈值,可避免误判断,使运动 趋势的判断更准确。

[0100] 进一步地,请参照图4,在本发明基于超声波的运动趋势确定方法的第一实施例 中,提出本发明基于超声波的运动趋势确定方法的第二实施例,在第二实施例中,所述超声 波接收方为移动终端,所述障碍物为移动终端的支持有者,所述确定超声波接收方相对其 所在环境障碍物的运动趋势的步骤之后包括:

[0101]步骤S40,根据移动终端的当前状态以及移动终端相对其持有者的运动趋势,调整 移动终端的当前状态。

[0102]更进一步地,在移动终端上设置用于接收超声波的接收装置,如Mic,即可将此移 动终端作为超声波接收方;同时移动终端上还设置有用于发送超声波的发送装置,如听筒, 即移动终端同时也作为超声波发送方。移动终端的持有者在使用此移动终端时,会将移动 终端靠近或远离此持有者。移动终端在靠近或远离持有者的过程中,持有者即为移动终端 所在环境的障碍物。当判断出作为超声波接收方的移动终端相对其所在环境的障碍物,即 持有者的运动趋势后,结合移动终端的当前状态,对此当前状态进行调整。具体地,确定移 动终端的当前状态,如来电状态、阅读小说或新闻的阅读状态、观看视频或音频的播放状 态;根据判断出的移动终端相对于其持有者的运动趋势,如远离或趋近,对当前的来电状 态、阅读小说或新闻的阅读状态、观看视频或音频的播放状态进行调整。进一步地,若移动 终端当前的状态为来电状态时,移动终端的运动趋势为接近持有者时,则控制将来电状态 时的亮屏状态切换为灭屏状态进行通话,以降低能耗;而当移动趋势为远离持有者,则将通 话时的灭屏状态切换为亮屏状态,对通话时长、通话结束状态等显示。或者移动终端当前的 状态为阅^状态,移动终端有接近持有者的运动趋势,则判定移动终端的亮度过低,持有者 看不清显示的内容,从而调整移动终端的亮度;反之当运动趋势为远离持有者,则判定移动 终端的亮度过高,进行亮度调整。又或者移动终端的当前状态为播放状态,运动趋势为接近 持有者,则说明播放的音量过低,持有者听不清播放的内容,从而调整移动终端的音量;反 之当运动趋势为远离持有者时,则说明音量过高,相应的对音量进行调整。本实施例结合移 动终端的当前状态以及移动终端与其持有者的运动趋势,实现移动终端的状态调整,自动 化程度高,提高了用户体验。

[0103]参照图5,图5是本发明实施例方法涉及的硬件运行环境的装置结构示意图。

[0104]本发明实施例基于超声波的运动趋势确定装置包括交互的移动终端,移动终端可 以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3 (Moving Picture Experts Group Audio Layer III,动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、MP4 (Moving Picture Experts Group Audio Layer IV,动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、便携计算机等具有显 示功能的可移动式终端设备。

[0105]如图5所示,该基于超声波的运动趋势确定装置可以包括:处理器11〇,例如CPU,存 储器109,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现处理器110和存储器109之间的连接 通{目。存储器109可以是尚速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory), 例如磁盘存储器。存储器109可选的还可以是独立于前述处理器110的存储装置。

[0106] 可选地,该基于超声波的运动趋势确定装置还可以包括用户接口、网络接口、摄像 头、RF (Radio Frequency,射频)电路,传感器、音频电路、WiFi模块等等。用户接口可以包括 显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口还可以包括标准的有线接 口、无线接口。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

[0107]本领域技术人员可以理解,图5中示出的基于超声波的运动趋势确定装置结构并 不构成对基于超声波的运动趋势确定装置的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或 者组合某些部件,或者不同的部件布置。

[0108] 如图5所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通 信模块以及基于超声波的运动趋势确定程序。操作系统是管理和控制基于超声波的运动趋 势确定装置硬件和软件资源的程序,支持基于超声波的运动趋势确定程序以及其它软件 和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储器1005内部各组件之间的通信,以及与基于 超声波的运动趋势确定装置中其它硬件和软件之间通信。

[0109] 在图5所示的基于超声波的运动趋势确定装置中,基于超声波的运动趋势确定程 序可应用于作为发送端的移动终端,处理器1001用于执行存储器1005中存储的基于超声波 的运动趋势确定程序,实现以下步骤:

[0110] 获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号;

[0111] 基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波信号作为 目标超声波信号;

[0112] 根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对其所在环境障碍物的运动趋 势。

[0113] 进一步地,所述获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号的步骤包 括:

[0114] 判断超声波接收方所在环境是否存在障碍物;

[0115] 当超声波接收方所在环境不存在障碍物时,采集预设个数的超声波接收周期的超 声波信号,并将所述采集的超声波信号作为参考信号;

[0116] 判断与预设个数的超声波接收周期的间隔时间是否为超声波接收周期的整数倍;

[0117] 当与预设个数的超声波接收周期的间隔时间为超声波接收周期的整数倍时,获取 超声波接收方接收到的超声波信号。

[0118] 进一步地,所述基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超 声波信号作为目标超声波信号的步骤包括:

[0119] 将超声波信号和参考信号做差运算,以对超声波信号降噪处理,并将所述差运算 的结果作为目标超声波信号。

[0120] 进一步地,所述根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对于其所在环境 障碍物的运动趋势的步骤包括:

[0121] 获取目标超声波信号中的幅值信息,并判断所述幅值信息的数值变化趋势;

[0122] 根据所述幅值信息的数值变化趋势,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物 的运动趋势。

[0123] 进一步地,所述根据所述幅值信息的数值变化趋势,确定超声波接收方相对于其 所在环境障碍物的运动趋势的步骤包括:

[0124] 当所述幅值信息的数值变大时,确定超声波发接收方趋近其所在环境障碍物;

[0125] 当所述幅值信息的数值变小时,确定超声波接收方远离其所在环境障碍物。

[0126] 进一步地,所述当所述幅值信息的数值变大时,确定超声波发送方趋近其所在环 境障碍物的步骤包括:

[0127] 当所述幅值信息的数值变大,且大于第一阈值时,确定超声波发送方趋近其所在 环境障碍物。

[0128] 进一步地,所述当所述幅值信息的数值变小时,确定超声波发送方远离其所在环 境障碍物的步骤包括:

[0129] 当所述幅值信息的数值变小,且小于第二阈值时,确定超声波发送方远离其所在 环境障碍物。

[0130] 进一步地,所述超声波接收方为移动终端,所述障碍物为移动终端的持有者,

[0131] 所述判断超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋势的步骤之后,处理器 1001用于执行存储器1005中存储的基于超声波的运动趋势确定程序,实现以下步骤:

[0132] 根据移动终端的当前状态以及移动终端相对其持有者的运动趋势,调整移动终端 的当前状态。

[0133] 本发明基于超声波的运动趋势确定装置具体实施方式与上述基于超声波的运动 趋势确定方法各实施例基本相同,在此不再赘述。

[0134] 本发明提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质存储有一个或者一个以上程 序,所述一个或者一个以上程序还可被一个或者一个以上的处理器执行以用于:

[0135] 获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号;

[0136] 基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波信号作为 目标超声波信号;

[0137] 根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋 势。

[0138]进一步地,所述获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号的步骤包 括:

[0139]判断超声波接收方所在环境是否存在障碍物;

[0140]当超声波接收方所在环境不存在障碍物时,采集预设个数的超声波接收周期的超 声波信号,并将所述采集的超声波信号作为参考信号;

[0141]判断与预设个数的超声波接收周期的间隔时间是否为超声波接收周期的整数倍; [0142]当与预设个数的超声波接收周期的间隔时间为超声波接收周期的整数倍时,获取 超声波接收方接收到的超声波信号。

[0143] 进一步地,所述基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超 声波信号作为目标超声波信号的步骤包括:

[0144] 将超声波信号和参考信号做差运算,以对超声波信号降噪处理,并将所述差运算 的结果作为目标超声波信号。

[0145] 进一步地,所述根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对于其所在环境 障碍物的运动趋势的步骤包括:

[0146] 获取目标超声波信号中的幅值信息,并判断所述幅值信息的数值变化趋势;

[0147] 根据所述幅值信息的数值变化趋势,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物 的运动趋势。

[0148] 进一步地,所述根据所述幅值信息的数值变化趋势,确定超声波接收方相对于其 所在环境障碍物的运动趋势的步骤包括:

[0149] 当所述幅值信息的数值变大时,确定超声波发接收方趋近其所在环境障碍物;

[0150] 当所述幅值信息的数值变小时,确定超声波接收方远离其所在环境障碍物。

[0151] 进一步地,所述当所述幅值信息的数值变大时,确定超声波发送方趋近其所在环 境障碍物的步骤包括:

[0152] 当所述幅值信息的数值变大,且大于第一阈值时,确定超声波发送方趋近其所在 环境障碍物。

[0153] 进一步地,所述当所述幅值信息的数值变小时,确定超声波发送方远离其所在环 境障碍物的步骤包括:

[0154] 当所述幅值信息的数值变小,且小于第二阈值时,确定超声波发送方远离其所在 环境障碍物。

[0155] 进一步地,所述超声波接收方为移动终端,所述障碍物为移动终端的持有者,

[0156] 所述确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋势的步骤之后,所述一 个或者一个以上程序还可被一个或者一个以上的处理器执行以用于:

[0157] 根据移动终端的当前状态以及移动终端相对其持有者的运动趋势,调整移动终端 的当前状态。

[0158] 本发明可读存储介质具体实施方式与上述基于超声波的运动趋势确定方法各实 施例基本相同,在此不再赘述。

[0159]需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有 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,并不排除在包括该 要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

[0160]上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

[0161]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上述实施例方 法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下 前者是更佳的实施方式。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 (如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务 器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

[0162]上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体 实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员 在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多 形式,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1. 一种基于超声波的运动趋势确定方法,其特征在于,所述基于超声波的运动趋势确 定方法包括以下步骤: 获取参考信号以及超声波接收方接收到的超声波信号; 基于参考信号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波信号作为目标 超声波信号; 根据所述目标超声波信号,确定超声波接收方相对其所在环境障碍物的运动趋势。
2.如权利要求1所述的基于超声波的运动趋势确定方法,其特征在于,所述获取参考信 号以及超声波接收方接收到的超声波信号的步骤包括: 判断超声波接收方所在环境是否存在障碍物; 当超声波接收方所在环境不存在障碍物时,采集预设个数的超声波接收周期的超声波 信号,并将所述采集的超声波信号作为参考信号; 判断与预设个数的超声波接收周期的间隔时间是否为超声波接收周期的整数倍; 当与预设个数的超声波接收周期的间隔时间为超声波接收周期的整数倍时,获取超声 波接收方接收到的超声波信号。
3.如权利要求1所述的基于超声波的运动趋势确定方法,其特征在于,所述基于参考信 号,对所述超声波信号降噪处理,并将降噪处理后的超声波信号作为目标超声波信号的步 骤包括: 将超声波彳目号和参考丨目号做差运算,以对超声波信号降噪处理,并将所述差运算的结 果作为目标超声波信号。
4.如权利要求1所述的基于超声波的运动趋势确定方法,其特征在于,所述根据所述目 标超声波信号,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋势的步骤包括: 获取目标超声波信号中的幅值信息,并判断所述幅值信息的数值变化趋势; 根据所述幅值信息的数值变化趋势,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运 动趋势。
5.如权利要求4所述的基于超声波的运动趋势确定方法,其特征在于,所述根据所述幅 值信息的数值变化趋势,确定超声波接收方相对于其所在环境障碍物的运动趋势的步骤包 括: 当所述幅值信息的数值变大时,确定超声波发接收方趋近其所在环境障碍物; 当所述幅值信息的数值变小时,确定超声波接收方远离其所在环境障碍物。
6.如权利要求5所述的基于超声波的运动趋势确定方法,其特征在于,所述当所述幅值 信息的数值变大时,确定超声波发送方趋近其所在环境障碍物的步骤包括: 当所述幅值信息的数值变大,且大于第一阈值时,确定超声波发送方趋近其所在环境 障碍物。
7.如权利要求5所述的基于超声波的运动趋势确定方法,其特征在于,所述当所述幅值 信息的数值变小时,确定超声波发送方远离其所在环境障碍物的步骤包括: 当所述幅值信息的数值变小,且小于第二阈值时,确定超声波发送方远离其所在环境 障碍物。
8.如权利要求1-7任一项所述的基于超声波的运动趋势确定方法,其特征在于,所述超 声波接收方为移动终端,所述障碍物为移动终端的持有者, 所述确定超声波接收方相对其所在环境障碍物的运动趋势來心厄B怔丄 根据移动终端的当前状态以及移动终端相对其持有者的运动趋势,调整移动终端的当 前状态。 __
9. 一种基于超声波的运动趋势确定装置,其特征在于,所述基于超声波的运动趋势确 定装置包括:存储器、处理器、通信总线以及存储在所述存储器上的基于超声波的运动趋势 确定程序: 所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信; 所述处理器用于执行所述基于超声波的运动趋势确定程序,以实现如权利要求1-8中 任一项所述的基于超声波的运动趋势确定方法的步骤。
10. —种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有基于超声波的运动趋 势确定程序,所述基于超声波的运动趋势确定程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中 任一项所述的基于超声波的运动趋势确定方法的步骤。
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