CN107526084A - 距离测量方法及装置 - Google Patents

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CN107526084A
CN107526084A CN201610460188.7A CN201610460188A CN107526084A CN 107526084 A CN107526084 A CN 107526084A CN 201610460188 A CN201610460188 A CN 201610460188A CN 107526084 A CN107526084 A CN 107526084A
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acoustic signals
terminal
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front side
amplitude
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张鹏
熊达蔚
王楠楠
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Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
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Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08—Systems for measuring distance only

Abstract

本公开是关于一种距离测量方法及装置，属于自动控制领域。该方法用于具有语音通信功能的终端中，包括：通过终端的声音发射单元沿该终端正面向外的方向发射第一声波信号，并通过该终端的麦克风单元接收该第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；根据该第一声波信号的发射参数和该第二声波信号的接收参数计算该终端正面与该被测物体之间的距离，通过具有语音通信功能的终端中已有的声音发射单元和麦克风单元来实现终端正面与被测物体之间的距离，不需要额外设置专用的距离传感器，从而达到简化终端结构的效果。

Description

距离测量方法及装置
技术领域
本公开涉及自动控制领域，特别涉及一种距离测量方法及装置。
背景技术
随着移动终端和触控技术的不断发展，很多智能手机都以触摸屏为操作界面，为了避免用户在通话过程中脸部接触屏幕而导致误操作，这些智能手机通常需要在用户通话时关闭手机屏幕。
相关技术中，智能手机的正面通常设置有专用的距离传感器，该距离传感器可以通过红外测距原理检测智能手机正面是否有人脸靠近，当检测到智能手机正面有人脸靠近时，即控制智能手机屏幕关闭，若检测到智能手机正面的人脸远离，则控制智能手机屏幕开启。
发明内容
本公开实施例提供了一种距离测量方法及装置，技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供了一种距离测量方法，该方法用于具有语音通信功能的终端中，包括：
通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号；
通过所述终端的麦克风单元接收所述第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；
根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的振幅；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的振幅；所述根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离，包括：
计算所述第一声波信号被发射时的振幅与所述第二声波信号被接收时的振幅之间的振幅差值；
获取声波传播过程中振幅的衰减系数；
根据所述振幅差值和所述衰减系数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述获取声波传播过程中振幅的衰减系数，包括：
通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
根据所述环境参数获取所述衰减系数。
可选地，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的发射时间点；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的接收时间点；所述根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离，包括：
计算所述第一声波信号被发射时的发射时间点与所述第二声波信号被接收时的接收时间点之间的时间差值；
获取声波的传播速度；
根据所述时间差值和所述传播速度计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述获取声波的传播速度，包括：
通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
根据所述环境参数获取所述传播速度。
可选地，所述声音发射单元是终端顶部的声音发射，所述麦克风单元是终端顶部的降噪麦克风。
可选地，所述通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号，包括：
在检测到所述终端启动指定功能时，通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号。
根据本公开实施例的第二方面，提供了一种距离测量装置，该装置应用于具有语音通信功能的终端中，包括：
发射模块，用于通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号；
接收模块，用于通过所述终端的麦克风单元接收所述第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；
计算模块，用于根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的振幅；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的振幅；所述计算模块，包括：
第一计算子模块，用于计算所述第一声波信号被发射时的振幅与所述第二声波信号被接收时的振幅之间的振幅差值；
衰减系数获取子模块，用于获取声波传播过程中振幅的衰减系数；
第二计算子模块，用于根据所述振幅差值和所述衰减系数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述衰减系数获取子模块，包括：
第一获取子模块，用于通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
第二获取子模块，用于根据所述环境参数获取所述衰减系数。
可选地，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的发射时间点；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的接收时间点；所述计算模块，包括：
第三计算子模块，用于计算所述第一声波信号被发射时的发射时间点与所述第二声波信号被接收时的接收时间点之间的时间差值；
传播速度获取子模块，用于获取声波的传播速度；
第四计算子模块，用于根据所述时间差值和所述传播速度计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述传播速度获取子模块，包括：
第三获取子模块，用于通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
第四获取子模块，用于根据所述环境参数获取所述传播速度。
可选地，所述声音发射单元是终端顶部的听筒，所述麦克风单元是终端顶部的降噪麦克风。
可选地，所述发送模块，用于在检测到所述终端启动指定功能时，通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号。
根据本公开实施例的第三方面，提供了一种距离测量装置，该装置应用于具有语音通信功能的终端中，该装置包括：
处理器；
用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号；
通过所述终端的麦克风单元接收所述第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；
根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过终端的声音发射单元沿该终端正面向外的方向发射第一声波信号，并通过该终端的麦克风单元接收该第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；根据该第一声波信号的发射参数和该第二声波信号的接收参数计算该终端正面与该被测物体之间的距离，通过具有语音通信功能的终端中已有的声音发射单元和麦克风单元来实现终端正面与被测物体之间的距离，不需要额外设置专用的距离传感器，从而达到简化终端结构的效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种距离测量方法的流程图；
图2是根据另一示例性实施例示出的一种距离测量方法的流程图；
图3是图2所示的示例性实施例涉及的一种终端的示意图；
图4是图2所示的示例性实施例涉及的一种声波信号振幅的衰减示意图；
图5是根据又一示例性实施例示出的一种距离测量方法的流程图；
图6是根据一示例性实施例示出的一种距离测量装置的框图；
图7是根据另一示例性实施例示出的一种距离测量装置的框图；
图8是根据一示例性实施例示出的一种装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种距离测量方法的流程图。本实施例中具有语音通信功能的终端可以是智能手机、平板电脑或PDA(掌上电脑，Personal DigitalAssistant)等。该距离测量方法可以包括如下几个步骤。
在步骤101中，通过终端的声音发射单元沿终端正面向外的方向发射第一声波信号。
在步骤102中，通过终端的麦克风单元接收第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号。
在步骤103中，根据第一声波信号的发射参数和第二声波信号的接收参数计算终端正面与被测物体之间的距离。
综上所述，本实施例提供的距离测量方法，通过终端的声音发射单元沿该终端正面向外的方向发射第一声波信号，并通过该终端的麦克风单元接收该第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；根据该第一声波信号的发射参数和该第二声波信号的接收参数计算该终端正面与该被测物体之间的距离，通过具有语音通信功能的终端中已有的声音发射单元和麦克风单元来实现终端正面与被测物体之间的距离，不需要额外设置专用的距离传感器，从而达到简化终端结构的效果。
图2是根据一示例性实施例示出的一种距离测量方法的流程图。本实施例中具有语音通信功能的终端可以是智能手机、平板电脑或PDA等。该距离测量方法可以包括如下几个步骤。
在步骤201中，在检测到终端启动指定功能时，通过终端的声音发射单元沿终端正面向外的方向发射第一声波信号。
以终端是智能手机为例，启动指定功能指智能手机在有电话呼入或拨出电话按下呼叫键后，终端的声音发射单元沿该终端正面向外的方向发射第一声波信号，该终端正面指终端带有触摸屏幕且接收用户触摸操作的一面。例如，智能手机的屏幕所在面为终端的正面。
可选地，第一声波信号可以是超声波信号。其中，由于超声波信号的方向信号集中，因而适合本公开实施例提供的沿终端正面向外的方向这一确定方向发射声波信号。超声波信号的频率这里不做限定，频率超过20KHz的声波均可实现本公开实施例所示出的方案，频率可以是96KHz，128KHz或256KHz等等。
可选地，该声音发射单元是终端顶部的听筒。
请参考图3，图3是本公开实施例涉及的一种终端的示意图。该终端中包括声音发射单元31和麦克风单元32。
在步骤202中，通过终端的麦克风单元接收第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号。
该终端在发射出第一声波信号后，通过麦克风单元接收该第一声波信号到达被测物体反射后的第二声波信号。第二声波信号是第一声波信号遇到被测物体后反射形成的，和第一声波信号具有相同的频率，因为反射后所处传播介质相同，故第二声波信号和第一声波信号的传播速度也相同。
可选地，该麦克风单元是终端顶部的降噪麦克风。此处该麦克风单元的位置与步骤201中声音发射单元的位置相对应，由于本公开实施例提供的方案测量精确度的数量级是厘米级且超声波在测量短距离时可被视为沿直线传播，故设计该声音发射单元和该麦克风单元的位置时，应将其之间的安装位置尽可能靠近，故介于步骤201中声音发射单元的位置，该降噪麦克风只能够位于终端，所以用于接收声音发射单元发射出超声波信号的反射波信号的麦克风单元应设置在距其很近的位置。可选地，该降噪麦克风单元和声音发射单元之间的距离在一厘米以内的范围。
可选地，声音发射单元和麦克风单元的位置还可以设置在终端的其它位置上，两者的位置应尽可能的接近。
在步骤203中，计算第一声波信号被发射时的振幅与第二声波信号被接收时的振幅之间的振幅差值。
声波信号在介质(空气)中传播时，能量的衰减决定于声波信号的扩散、散射和吸收。在理想介质中，声波的衰减仅来自于声波的扩散，即随声波信号传播的距离增加而引起声波信号能量的减弱。散射衰减是指超声波在介质中传播时，固体介质中的颗粒界面或流体介质中的悬浮粒子使声波产生衍射，其中一部分声能不再沿原来传播方向运动，而形成散射。散射衰减与散射粒子的形状、尺寸、数量、介质的性质和散射粒子的性质有关。吸收衰减是由于介质粘滞性，使超声波在介质中传播时造成质点间的内摩擦，从而使一部分声能转换为热能，通过热传导进行热交换，导致声波信号能量的损耗。请参考图4，图4是本公开实施例涉及的一种声波信号振幅的衰减示意图，在图4中声波信号的振幅随传播距离的增加而减小。图4中，A表示声波信号的振幅，D表示传播距离。需要特别说明的是，图4所示声波信号振幅的缩减为声波信号的振幅的一种衰减方式的图形化示意表示，并不对其形成限定。
第一声波信号被发射时，其发射参数将被记录在终端中，在步骤203中，该发射参数包括第一声波信号发射时的振幅，该振幅可以是第一声波信号发射时的平均振幅值，或者，也可以是第一声波信号在开始发射时刻的瞬时振幅值。
同理，第二声波信号被接收时，其接收参数将被记录在终端中，在步骤203中，该接收参数包括第二声波信号的接收时的振幅，该振幅可以是第二声波信号接收时的平均振幅值，或者也可以是第二声波信号在结束接收时刻的瞬时振幅值。
以声音发射单元发射的第一声波信号是96KHz的超声波信号为例，由于该超声波信号被发射后，声波的振幅随着在空气中传播距离的增加而逐渐减小，该超声波信号的平均声能密度也逐渐下降。因此，麦克风单元接收到的第二声波信号的振幅与第一声波信号的振幅变化差值与上述两个声波信号所传播过的距离成正相关。第二声波信号的振幅与第一声波信号的振幅变化差值越大，终端与被测物体之间的距离越长。
在步骤204中，通过终端中的环境传感器获取终端周围的环境参数，环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种。
声波的振幅在介质中衰减的速度取决于声波在该介质中传播时的衰减系数，该衰减系数与介质的材质、温度以及密度等因素有关。在本公开实施例中，第一声波信号和第二声波信号均在空气中传播，而对于空气而言，其影响声波振幅的衰减系数的因素主要包括温度、空气湿度以及气压等，因此，在本公开实施例中，终端可以首先通过环境传感器获取终端周围包括温度、空气湿度以及气压等环境参数。
在步骤205中，根据环境参数获取声波传播过程中振幅的衰减系数。
根据步骤204中测量得到的温度、空气湿度或气压中至少一种环境参数，终端可以依据预先设置的对应关系获取衰减系数。衰减系数可以根据上述温度、空气湿度和气压三个测量值而获得，也可以根据其中至少一个测量值获得。
衰减系数在根据其中至少一个测量值获得的情形下，另外没有测量的环境参数可使用预设值。例如，只测量了温度，那么空气湿度和气压对应使用该温度下的预设值。
在步骤206中，根据振幅差值和衰减系数计算终端正面与被测物体之间的距离。
在一种可能实现的方法中，终端预先存储一个列表，该列表中包含衰减系数、振幅差值和被测物体距终端正面之间的距离三种数据之间的对应关系，在该列表处理方法中衰减系数和振幅差值均为连续取值，以保证一对衰减系数和振幅差值的数据能够对应找到被测物体距终端正面之间的距离。
在另一种可能实现的方法中，终端中预先存储一个用户根据振幅差值和衰减系数计算被测物体距终端正面之间的距离的算式，该算式可以烧录在终端中某个芯片中，也可以是集成在终端中一个应用程序中，利用该算式，终端只需要输入自变量衰减系数和振幅差值，即可以得到被测物体距终端正面之间的距离。
在又一种可能实现的方法中，终端可以根据该第一声波信号的振幅，依照相关换算关系，得到第一声波信号的声压和声强，并根据第二声波信号的振幅，依照相关换算关系得到第二声波信号的声压和声强，再将步骤205中得到的衰减系数分别一同带入算式(1-1)和算式(1-2)中。
P2＝P1e-kx (1-1)
I2＝I1e-2kx (1-2)
其中，P1是第一声波信号的声压，P2是第二声波信号的声压；I1是第一声波信号的声强，I2是第二声波信号的声压；k是衰减系数，x是被测物体距终端正面之间的距离。
于是，根据上述算式(1-1)和算式(1-2)即可算出被测物体距终端正面之间的距离x。
可选地，该终端可以通过连续发出不间断的声波信号，通过多个声波信号测得的数据综合得出被测物体距终端正面之间的距离，例如对最近一段时间之内的多个距离值取平均值作为被测物体距终端正面之间的距离。声音发射单元发出的每个声波信号均被添加一小段代码而形成标记，在麦克风单元接收第二声波信号时，终端会根据第二声波信号中的该标记来与声音发射单元发出的每个声波信号对应。例如，声音发射单元连续发出的声波信号所带的标记分别为：A1、A2、A3……An,那么麦克风单元接收声波信号时会根据A1、A2、A3……An,等标记与发射出去的信号相对应，比如终端在声音发射单元发射标记为A1的信号时记录了一组参数，而在麦克风单元接收标记为A1的信号时记录了另一组数据，此时这两组数据为对应数据，利用这两组对应参数可得出一个被测物体距终端正面之间的距离。与此同时，终端将其它标记的声波信号发射时的参数与接收时的参数一一对应，将预设组数的数据计算得出的多个被测物体距终端正面之间的距离取平均值，或者采用其它数据处理方法得出被测物体距终端正面之间的距离，以达到利用连续不间断的声波信号测得被测物体距终端正面之间的距离，避免因个别声波受到干扰时给整个测量结果带来的误差的效果。
在测量出终端正面与被测物体之间的距离之后，终端可以判断终端正面与被测物体之间的距离是否大于距离阈值，若是，则保持终端屏幕点亮，否则，保持终端屏幕关闭，从而避免通话过程中的误触，并节约终端电量。
综上所述，本实施例提供的距离测量方法，通过终端的声音发射单元沿该终端正面向外的方向发射第一声波信号，并通过该终端的麦克风单元接收该第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；根据该第一声波信号的发射参数和该第二声波信号的接收参数计算该终端正面与该被测物体之间的距离，通过具有语音通信功能的终端中已有的声音发射单元和麦克风单元来实现终端正面与被测物体之间的距离，不需要额外设置专用的距离传感器，从而达到简化终端结构的效果。
图5是根据又一示例性实施例示出的一种距离测量方法的流程图。本实施例中具有语音通信功能的终端可以是智能手机、平板电脑或PDA(等。该距离测量方法可以包括如下几个步骤。
在步骤501中，在检测到终端启动指定功能时，通过终端的声音发射单元沿终端正面向外的方向发射第一声波信号。
以终端是智能手机为例，启动指定功能指智能手机在有电话呼入或拨出电话按下呼叫键后，终端的声音发射单元沿该终端正面向外的方向发射第一声波信号，该终端正面指终端带有触摸屏幕且接收用户触摸操作的一面。例如，智能手机的屏幕所在面为终端的正面。
可选地，第一声波信号可以是超声波信号。其中，由于超声波信号的方向信号集中，因而适合本公开实施例提供的沿终端正面向外的方向这一确定方向发射声波信号。超声波信号的频率这里不做限定，频率超过20KHz的声波均可实现本公开实施例所示出的方案，频率可以是96KHz，128KHz或256KHz等等。
可选地，该声音发射单元是终端顶部的声音发射。
在步骤502中，通过终端的麦克风单元接收第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号。
该终端在发射出第一声波信号后，通过麦克风单元接收该第一声波信号到达被测物体发射后的第二声波信号。第二声波信号是第一声波信号遇到被测物体后反射形成的，和第一声波信号具有相同的频率，因为反射后所处传播介质相同，故第二声波信号和第一声波信号的传播速度也相同。
可选地，该麦克风单元是终端顶部的降噪麦克风。此处该麦克风单元的位置与步骤501中声音发射单元的位置相对应，由于本公开实施例提供的方案测量精确度的数量级是厘米级且超声波在测量短距离时可被视为沿直线传播，故设计该声音发射单元和该麦克风单元的位置时，应将其安装位置尽可能靠近。介于步骤501中声音发射单元位于终端顶部，故用于接收声音发射单元发射出超声波信号的反射波信号的麦克风单元应设置在距其很近的位置。
可选地，声音发射单元和麦克风单元的位置还可以设置在终端的其它位置上，两者的位置应尽可能的接近。
在该第一声波信号的发射参数包括第一声波信号被发射时的发射时间点，该第二声波信号的接收参数包括第二声波信号被接收时的接收时间点时，执行步骤503。
在步骤503中，计算第一声波信号被发射时的发射时间点与第二声波信号被接收时的接收时间点之间的时间差值。
第一声波信号被发射时，其发射参数将被记录在终端中，在步骤503中，该发射参数包括第一声波信号的发射时的发射时间点。
同理，第二声波信号被接收时，其接收参数将被记录在终端中，在步骤503中，该接收参数包括第二声波信号被接收时的接收时间点。
根据第一声波信号的发射时的发射时间点和第二声波信号被接收时的接收时间点的差值，得到时间差T。
在步骤504中，通过终端中的环境传感器获取终端周围的环境参数，环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种。
终端通过环境传感器获取的终端周围的环境参数，环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种。温度、空气湿度或气压影响空气密度，而空气密度又影响声波在空气中的传播速度，空气的密度越高则超声波的传播速度就越快，所以想要获取声波的传播速度需先通过环境传感器获取环境参数。
在步骤505中，根据环境参数获取声波的传播速度。
在测量包括温度、空气湿度或气压在内的环境参数后，确定第一声波信号和第二声波信号在空气中的传播速度V。
在步骤506中，根据时间差值和传播速度计算终端正面与被测物体之间的距离。
可根据算式D＝T*V/2,其中D表示被测物体距终端之间的距离，T表示第一声波信号的发射时的发射时间点和第二声波信号被接收时的接收时间点的差值，V表示第一声波信号和第二声波信号在空气中的传播速度。
在测量出终端正面与被测物体之间的距离之后，终端可以判断终端正面与被测物体之间的距离是否大于距离阈值，若是，则保持终端屏幕点亮，否则，保持终端屏幕关闭。
综上所述，本实施例提供的距离测量方法，通过终端的声音发射单元沿该终端正面向外的方向发射第一声波信号，并通过该终端的麦克风单元接收该第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；根据该第一声波信号的发射参数和该第二声波信号的接收参数计算该终端正面与该被测物体之间的距离，通过具有语音通信功能的终端中已有的声音发射单元和麦克风单元来实现终端正面与被测物体之间的距离，不需要额外设置专用的距离传感器，从而达到简化终端结构的效果。
图6是根据一示例性实施例示出的一种距离测量装置的框图。在一实施例中，该装置可以是具有有语音通信功能的终端，或者可以用于具有有语音通信功能的终端中，本公开实施例不以此为限。本实施例中具有有语音通信功能的终端可以是智能手机、平板电脑或PDA等。该装置包括：发射模块601、接收模块602和计算模块603。
发射模块601，被配置为通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号。
接收模块602，被配置为通过所述终端的麦克风单元接收所述第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号。
计算模块603，被配置为根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
综上所述，本实施例提供的距离测量装置，通过终端的声音发射单元沿该终端正面向外的方向发射第一声波信号，并通过该终端的麦克风单元接收该第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；根据该第一声波信号的发射参数和该第二声波信号的接收参数计算该终端正面与该被测物体之间的距离，通过具有语音通信功能的终端中已有的声音发射单元和麦克风单元来实现终端正面与被测物体之间的距离，不需要额外设置专用的距离传感器，从而达到简化终端结构的效果。
图7是根据另一示例性实施例示出的一种距离测量装置的框图。在一实施例中，该装置可以是具有有语音通信功能的终端，或者可以用于具有有语音通信功能的终端中，本公开实施例不以此为限。本实施例中具有有语音通信功能的终端可以是智能手机、平板电脑或PDA等。该装置包括：发射模块701、接收模块702和计算模块703。
发射模块701，被配置为通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号。
接收模块702，被配置为通过所述终端的麦克风单元接收所述第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号。
计算模块703，被配置为根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，在所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的振幅，所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的振幅时；所述计算模块703，包括：第一计算子模块703a、衰减系数获取子模块703b和第二计算子模块703c。
第一计算子模块703a，被配置为计算所述第一声波信号被发射时的振幅与所述第二声波信号被接收时的振幅之间的振幅差值；
衰减系数获取子模块703b，被配置为获取声波传播过程中振幅的衰减系数；
第二计算子模块703c，被配置为根据所述振幅差值和所述衰减系数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述衰减系数获取子模块703b，包括：第一获取子模块703b1和第二获取子模块703b2。
第一获取子模块703b1，被配置为通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
第二获取子模块703b2，被配置为根据所述环境参数获取所述衰减系数。
可选地，在所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的发射时间点，所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的接收时间点时；所述计算模块703，包括：第三计算子模块703d、传播速度获取子模块703e和第四计算子模块703f。
第三计算子模块703d，被配置为计算所述第一声波信号被发射时的发射时间点与所述第二声波信号被接收时的接收时间点之间的时间差值；
传播速度获取子模块703e，被配置为获取声波的传播速度；
第四计算子模块703f，被配置为根据所述时间差值和所述传播速度计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述传播速度获取子模块703e，包括：第三获取子模块703e1和第四获取子模块703e2。
第三获取子模块703e1，被配置为通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
第四获取子模块703e2，被配置为根据所述环境参数获取所述传播速度。
可选地，所述声音发射单元是终端顶部的听筒，所述麦克风单元是终端顶部的降噪麦克风。
可选地，所述发送模块701，还被配置为在检测到所述终端启动指定功能时，通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号。
综上所述，本实施例提供的距离测量装置，通过终端的声音发射单元沿该终端正面向外的方向发射第一声波信号，并通过该终端的麦克风单元接收该第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；根据该第一声波信号的发射参数和该第二声波信号的接收参数计算该终端正面与该被测物体之间的距离，通过具有语音通信功能的终端中已有的声音发射单元和麦克风单元来实现终端正面与被测物体之间的距离，不需要额外设置专用的距离传感器，从而达到简化终端结构的效果。
本公开一示例性实施例还提供了一种距离测量装置，能够实现本公开实施例提供的距离测量方法。该装置包括：处理器，以及用于存储处理器的可执行指令的存储器。
其中，处理器被配置为：
通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号；
通过所述终端的麦克风单元接收所述第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；
根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的振幅；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的振幅；所述根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离，包括：
计算所述第一声波信号被发射时的振幅与所述第二声波信号被接收时的振幅之间的振幅差值；
获取声波传播过程中振幅的衰减系数；
根据所述振幅差值和所述衰减系数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述获取声波传播过程中振幅的衰减系数，包括：
通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
根据所述环境参数获取所述衰减系数。
可选地，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的发射时间点；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的接收时间点；所述根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离，包括：
计算所述第一声波信号被发射时的发射时间点与所述第二声波信号被接收时的接收时间点之间的时间差值；
获取声波的传播速度；
根据所述时间差值和所述传播速度计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
可选地，所述获取声波的传播速度，包括：
通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
根据所述环境参数获取所述传播速度。
可选地，所述声音发射单元是终端顶部的听筒，所述麦克风单元是终端顶部的降噪麦克风。
可选地，所述通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号，包括：
在检测到所述终端启动指定功能时，通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号。
图8是根据一示例性实施例示出的一种装置800的框图。例如，装置800可以是智能手机、可穿戴设备、智能电视和车载终端等电子设备。
参照图8，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件88还包括一个听筒，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由装置800的处理器执行时，使得装置800能够执行上述由具有语音通信功能的终端执行的距离测量方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种距离测量方法，其特征在于，用于具有语音通信功能的终端中，所述方法包括：
通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号；
通过所述终端的麦克风单元接收所述第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；
根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的振幅；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的振幅；所述根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离，包括：
计算所述第一声波信号被发射时的振幅与所述第二声波信号被接收时的振幅之间的振幅差值；
获取声波传播过程中振幅的衰减系数；
根据所述振幅差值和所述衰减系数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取声波传播过程中振幅的衰减系数，包括：
通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
根据所述环境参数获取所述衰减系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的发射时间点；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的接收时间点；所述根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离，包括：
计算所述第一声波信号被发射时的发射时间点与所述第二声波信号被接收时的接收时间点之间的时间差值；
获取声波的传播速度；
根据所述时间差值和所述传播速度计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取声波的传播速度，包括：
通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
根据所述环境参数获取所述传播速度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声音发射单元是终端顶部的听筒，所述麦克风单元是终端顶部的降噪麦克风。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号，包括：
在检测到所述终端启动指定功能时，通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射所述第一声波信号。
8.一种距离测量装置，其特征在于，应用于具有语音通信功能的终端中，所述装置包括：
发射模块，用于通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号；
接收模块，用于通过所述终端的麦克风单元接收所述第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；
计算模块，用于根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的振幅；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的振幅；所述计算模块，包括：
第一计算子模块，用于计算所述第一声波信号被发射时的振幅与所述第二声波信号被接收时的振幅之间的振幅差值；
衰减系数获取子模块，用于获取声波传播过程中振幅的衰减系数；
第二计算子模块，用于根据所述振幅差值和所述衰减系数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述衰减系数获取子模块，包括：
第一获取子模块，用于通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
第二获取子模块，用于根据所述环境参数获取所述衰减系数。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一声波信号的发射参数包括所述第一声波信号被发射时的发射时间点；所述第二声波信号的接收参数包括所述第二声波信号被接收时的接收时间点；所述计算模块，包括：
第三计算子模块，用于计算所述第一声波信号被发射时的发射时间点与所述第二声波信号被接收时的接收时间点之间的时间差值；
传播速度获取子模块，用于获取声波的传播速度；
第四计算子模块，用于根据所述时间差值和所述传播速度计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述传播速度获取子模块，包括：
第三获取子模块，用于通过所述终端中的环境传感器获取所述终端周围的环境参数，所述环境参数包括温度、空气湿度或气压中至少一种；
第四获取子模块，用于根据所述环境参数获取所述传播速度。
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述声音发射单元是终端顶部的听筒，所述麦克风单元是终端顶部的降噪麦克风。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述发送模块，用于在检测到所述终端启动指定功能时，通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射所述第一声波信号。
15.一种锁定界面的装置，其特征在于，应用于具有语音通信功能的终端中，所述装置包括：
处理器；
用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
通过所述终端的声音发射单元沿所述终端正面向外的方向发射第一声波信号；
通过所述终端的麦克风单元接收所述第一声波信号到达被测物体后反射的第二声波信号；
根据所述第一声波信号的发射参数和所述第二声波信号的接收参数计算所述终端正面与所述被测物体之间的距离。
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