CN109739112A - 一种摇摆物体控制方法与摇摆物体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摇摆物体控制方法与摇摆物体，涉及摇摆控制技术领域。通过接收一音频信号，然后对音频信号进行分析处理，以生成与音频信号对应的控制信号，再依据控制信号控制一被控物体进行摆动。本发明提供的摇摆物体控制方法与摇摆物体具有增强了趣味性，用户的体验感更高的优点。

Description

一种摇摆物体控制方法与摇摆物体

技术领域

本发明涉及摇摆控制技术领域，具体而言，涉及一种摇摆物体控制方法与摇摆物体。

背景技术

目前，越来越多的人喜欢能够自动摇摆的物体，例如，在开车过程中，可以在车内放置一摇摆饰品，以动态物体缓解开车时的疲劳。

但是，目前常见的摇摆物体仅仅为简单的机械摆动，其本身不够智能，不够灵活，不够有节奏感，用于在使用一段时间后较大可能出现审美疲劳。

有鉴于此，如何解决上述问题，是本领域技术人员关注的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种摇摆物体控制方法，以解决现有技术中摇摆物体的摆动方式单一，用户体验感不足的问题。

本发明的另一目的在于提供一种摇摆物体，以解决现有技术中摇摆物体的摆动方式单一，用户体验感不足的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种摇摆物体控制方法，所述摇摆物体控制方法包括：

接收一音频信号；

对所述音频信号进行分析处理，以生成与所述音频信号对应的控制信号；

依据所述控制信号控制一被控物体进行摆动。

另一方面，本发明实施例还提供了一种摇摆物体，所述摇摆物体包括音频接收单元、音频处理单元、控制单元以及被控物体，所述音频获取单元、所述音频处理单元、所述控制单元以及所述被控物体依次电连接，其中，

所述音频接收单元用于接收一音频信号；

所述音频处理单元用于对所述音频信号进行分析处理，以生成与所述音频信号对应的控制信号；

所述控制单元用于依据所述控制信号控制一被控物体进行摆动。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种摇摆物体控制方法与摇摆物体，通过接收一音频信号，然后对音频信号进行分析处理，以生成与音频信号对应的控制信号，再依据控制信号控制一被控物体进行摆动。由于本发明提供的摇摆物体控制方法与摇摆物体能够实现在接收到音频信号时，并依据该音频信号进行摆动，因此当用户在放音乐或者哼歌的过程中，摆动物体也能够随之进行摆动，从而增强了趣味性，用户的体验感更高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的摇摆物体控制方法的流程图。

图2示出了本发明实施例提供的图1中步骤S102的子步骤的流程图。

图3示出了本发明实施例提供的图1中步骤S105的子步骤的流程图。

图4示出了本发明实施例提供的摇摆物体的模块示意图。

图标：100-摇摆物体；110-音频接收单元；120-音频处理单元；130-控制单元；140-被控物体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参阅图1，本发明实施例提供了一种摇摆物体控制方法，应用于摇摆物体100，其中，摇摆物体100包括音频接收单元110、音频处理单元120、控制单元130以及被控物体140，所述音频获取单元、所述音频处理单元120、所述控制单元130以及所述被控物体140依次电连接，该摇摆物体控制方法包括：

步骤S101，接收一音频信号。

在本实施例中，摇摆物体100能够依据接收到的音频信号进行摆动，其中，本实施例所述的音频信号可以为用户播放的音乐，也可以为用户哼歌的声音等，本实施例对此并不做任何限定，当摇摆物体100接收到音频信号后即对音频信号进行处理。

同时，还需要说明的是，作为本实施例的一种实现方式，当摇摆物体100没有接收到音频信号时则不进行摆动，即当无声音时，摇摆物体100将处于静止状态。作为本实施例的另一种实现方式，当摇摆物体100没有接收到音频信号时则进行机械摆动，即与传统的摆动件类似，保持固定的频率与幅度进行摆动。

并且，本实施例通过音频获取单元获取音频信号，该音频获取单元可以为声音采集器、麦克风等装置，本实施例对此也并不做任何限定。

步骤S102，对所述音频信号进行分析处理，以生成与所述音频信号对应的控制信号。

在本实施例中，在接收到音频信号后，摇摆物体100会对音频信号进行处理，本实施例通过音频处理单元120对音频信号进行处理，在处理后即可生成相应的控制信号，其中，该控制信号包括摆动幅度信号与摆动频率信号，即该摆动物体摆动时的频率与摆动幅度。

具体地，请参阅图2，步骤S102包括：

子步骤S1021，对所述音频信号按预设定的窗口进行量化。

在本实施例中，音频信号为时域信息，同时在处理过程中，以1024为窗口对其进行量化，即每次读取1024个采样点音频信号，当然的，在其它的一些实施例中，也可采用其它数量的窗口对音频信号进行量化，例如采用2048个窗口对其进行量化，本实施例对此并不做任何限定。

子步骤S1022，依据公式SF（k）=∑n-1 i=0s（k，i）-s（k-1，i）对量化后的窗口进行处理，以得到差值数据。

在对音频信号进行量化以后，即可利用公式SF（k）=∑n-1 i=0s（k，i）-s（k-1，i）对量化后的进行计算，其中，SF（K）表示差值数据，s（k,i）表示当前窗口数据，s(k-1,i)表示上一窗口数据。

子步骤S1023，将所述差值数据经快速傅里叶变换转换成频谱图。

子步骤S1024，对所述频谱图进行差分处理。

子步骤S1025，对进行差分处理后的频谱图预设定的时间区间计算平均值，并依据所述平均值绘制波形图。

在本实施例中，以0.5S作为预设定的时间区间计算平均值，同时若按照一般音频的采样率进行计算，一般需要22个窗口进行计算其平均值，并且，音频处理单元120还能够将依据计算的平均值绘制波形图。

子步骤S1026，利用谱峰检测算法检测所述波形图的谱峰，并依据所述谱峰的大小、所述谱峰的时间点生成控制信号。

在绘制波形图后，能够利用谱峰检测算法检测波形图的谱峰，即识别该波形图的极大值与极小值，同时依据该波形图的谱峰生成控制信号。

具体的，在本实施例中，控制信号包括摆动幅度信号与摆动频率信号，其中，在对波形图的谱峰的识别过程中，能够识别出波形图的谱峰的大小以及谱峰出现的时间点，可以理解的，对于控制信号而言，谱峰的大小能够表示摆动幅度信号，同时，相邻谱峰之间的时间点的差值可表示摆动频率信号。即谱峰出现的密度越大，则控制信号控制摆动的节奏越快，控制摆动越频繁。

步骤S103，判断所述摆动幅度信号与摆动频率信号是否小于或等于预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号，如果否，则执行步骤S104，如果是，则执行步骤S105。

当音频处理单元120对音频信号进行处理之后，会生成相应的控制信号传输至控制单元130中，控制单元130能够依据控制信号控制被控物体140进行摆动，其中，由于本实施例提供的控制单元130能够依据音频信号控制被控物体140进行摆动，对于一些喜欢听声音较大，节拍较快的音乐的用户而言，被控物体140需要摆动幅度较大、摆动频率较快。因此，为了保护被控物体140不被损坏，在控制单元130内设置有预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号，可以理解的，该摆动幅度信号为被控物体140能够摆动的最大幅度，该摆动频率信号为被控物体140能够摆动的最大频率。

步骤S104，控制所述被控物体140不摆动或控制所述被控物体140按预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号进行摆动。

当与控制信号关联的摆动幅度信号与摆动频率信号大于预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号时，若控制单元130控制被控物体140进行摆动，则可能造成被控物体140损坏的现象。

有鉴于此，作为本实施例的一种实现方式，当与控制信号关联的摆动幅度信号与摆动频率信号大于预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号时，控制单元130则控制被控物体140不摆动，即不对音频信号做出反应。

作为本实施例的一种实现方式，当与控制信号关联的摆动幅度信号与摆动频率信号大于预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号时，控制单元130则控制被控物体140按预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号进行摆动，即按照最大的摆动幅度与摆动频率进行摆动。

当然的，在其它的一些实施例中，也可按照其它的方式进行摆动，例如按照固定的摆动频率与摆动幅度进行机械摆动，以使被控物体140不会因为摆动过快或摆动幅度过大造成损坏，本实施例对此并不做任何限定。

步骤S105，依据所述控制信号控制所述被控物体140进行摆动。

当摆动幅度信号与摆动频率信号小于或等于预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号，即表示按照控制信号进行摆动不会造成被控物体140损坏，此时控制单元130会控制被控物体140按照控制信号进行摆动。

其中，请参阅图3，步骤S105包括：

子步骤S1051，依据所述控制信号计算与所述控制信号匹配的交变电流的大小，并生成与所述PWM波交变电流。

在本实施例中，当控制单元130控制被控破物体的摆动的实质为控制被控物体140工作的电流，其中，控制单元130能够按照控制信号关联的摆动幅度信号与摆动频率信号生成PWM波交变电流，其中，PWM波交变电流的脉冲的大小可以控制被控物体140的摆动幅度，PWM波交变电流的相邻脉冲的时间为摆动频率，同时，需要说明的是，PWM波交变电流为正向脉冲与负向脉冲交错排列的PWM波。

子步骤S1052，依据所述PWM波交变电流控制所述磁性物体或电机进行工作，以控制所述被控物体140进行摆动。

在本实施例中，被控物体140包括磁性物体或电机，控制单元130能够依据该PWM波交变电流控制磁性物体或电机进行工作，从而控制被控物体140进行摆动。

步骤S106，记录预设时间内的控制信号。

由于在实际应用过程中，可能会存在噪音之类的信号为了达到除杂的目的，在本实施例中，控制单元130还会记录预设时间内的控制信号，例如，记录10S内的控制信号。

步骤S107，依据所述预设时间内的控制信号确定音频模式。

在记录控制信号后，控制单元130能够依据控制信号确定音频模式，其中，本实施例所述的音频模式为音乐的类型，例如轻缓型音乐或者摇滚型音乐，即控制单元130经过预设定时间内的信号处理，能够依据控制信号确定用户此时正在收听的音乐的基调。

步骤S108，依据所述音频模式与实时控制信号控制所述被控物体140进行摆动。

在确定音频模式后，控制单元130即可依据音频模式与实时控制信号控制被控物体140的摆动，其中，实时控制信号指控制单元130当前接收到的信号。由于在某一基调下，控制信号关联的摆动幅度信号与摆动频率信号并不大，例如，当用户正在收听一些轻缓型的音乐时，被控物体140的摆动幅度较小，且摆动频率也较慢，因此，此时控制单元130实际确定的基调为摆动幅度较小，且摆动频率也较慢的基调。但是，当在后续的摆动过程中，摇摆物体100可能会接收到其它类型基调的音乐，例如，用户将摇摆物体100置于车上，且此时驾车经过的街道，有人正在播放摇滚音乐，一般的，依据摇滚音乐生成的控制信号关联的摆动幅度信号与摆动频率信号较大，且音频接收单元110也同时会接收到该噪声，由于摇滚音乐与此时控制单元130所设定的基本模式并不匹配，因此控制单元130会依据当前的音频模式，对摇滚信号进行剔除，然后进行摆动。

需要说明的是，本实施例所述的剔除，可以为摇摆物体100继续按照之前存储的控制信号控制被控物体140的摆动，也可以为对音频信号进行筛选，仅保留与该音频模式匹配的音频信号作为控制信号。

同时，由于可能出现用户自己音频模式的情况，因此还可设置控制单元130在预设定的时间内接收到的控制信号均与当前的音频模式不匹配，则更换音频模式。

步骤S109，接收所述被控物体140传输的摆动状态信息。

由于在被控物体140的摆动过程中，可能出现被控物体140的摆动幅度或频率与控制信号不匹配的情况，因此本实施例提供的摇摆物体控制方法还包括自动检测的功能。

具体的，在被控物体140摆动的过程中，会实时传输摆动状态信息，该摆动状态信息即被控物体140实时的摆动幅度与摆动频率，在本实施例中，可设备接近传感器等装置进行实施例检测被控物体140实时的摆动幅度与摆动频率，并将检测到的摆动状态信息传输至控制单元130，本实施例对此并不做任何限定。

步骤S110，依据所述摆动状态信息与控制信号进行比较与调整，并将所述摆动状态信息进行记录。

在本实施例中，在控制单元130接收到摆动状态信息后，会将摆动状态信息与控制信号进行比较与调整，例如，当摆动状态信息对应的摆动幅度过大时，则控制被控物体140的摆动幅度降低。同时，控制器还会对物体的摆动状态信息进行记录，以便于后期数据的处理。

第二实施例

请参阅图4，本发明实施例提供了一种摇摆物体100，该摇摆物体100包括音频接收单元110、音频处理单元120、控制单元130以及被控物体140，音频获取单元、音频处理单元120、控制单元130以及被控物体140依次电连接，其中，音频接收单元110用于接收一音频信号，音频处理单元120用于对音频信号进行分析处理，以生成与音频信号对应的控制信号，控制单元130用于依据控制信号控制一被控物体140进行摆动。且控制单元130还用于判断摆动幅度信号与摆动频率信号是否小于或等于预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号。

由于本实施例提供的摇摆物体100与第一实施例提供的摇摆物体控制方法的控制流程相同，为避免赘述，本实施例不再对摇摆物体100的具体控制方法进行阐述。

具体地，作为本实施例的一种实现方式，被控物体140包括磁性件与至少两个生磁装置，至少两个生磁装置设置与磁性件的两侧，且当磁性件位于原点时，磁性件与位于两侧的生磁装置的距离相同，控制单元130用于依据控制信号控制位于其中一侧的生磁装置产生磁性，以使磁性件摆动。同时，由于控制单元130实际产生的是PWM波交变电流，因此能够在依据该交变电流的正向脉冲控制其中一侧的生磁装置工作，同时能够依据该交变电流的负向脉冲控制另一侧的生磁装置工作，从而实现不断交换的在磁性件的两端此生磁性，进而电动磁性件的来回摆动，且由于产生磁性的大小以及磁力变化的时间随着音频节奏的变化而改变，因此能够实现磁性件随音频信号进行摆动的效果。

同时，需要说明的是，为了摆动方便，本实施例提供的磁性件设置为磁性小锤的形状，当然地，在其它地一些实施例中，也可将磁性件设置为其它形状，本实施例对此并不做任何限定。

作为本实施例另一种实现方式，被控物体140包括电机与摆动件，电机与摆动件连接，控制单元130用于依据控制信号控制电机的工作状态，以使摆动件进行摆动。同理地，由于控制单元130实际产生的是PWM波交变电流，因此能够在依据该交变电流的正向脉冲控制电机沿顺时针转动，同时能够依据该交变电流的负向脉冲控制电机沿逆时针转动，从而实现不断交换地改变电机的转动方向，进而带动摆动件来回摆动。

同时，需要说明的是，在本实施例中，为了摆动方便，电机可通过齿轮等传送件与摆动件连接，进而带动摆动件进行摆动。

综上所述，本发明提供了一种摇摆物体控制方法与摇摆物体，通过接收一音频信号，然后对音频信号进行分析处理，以生成与音频信号对应的控制信号，再依据控制信号控制一被控物体进行摆动。由于本发明提供的摇摆物体控制方法与摇摆物体能够实现在接收到音频信号时，并依据该音频信号进行摆动，因此当用户在放音乐或者哼歌的过程中，摆动物体也能够随之进行摆动，从而增强了趣味性，用户的体验感更高。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种摇摆物体控制方法，其特征在于，所述摇摆物体控制方法包括：

接收一音频信号；

对所述音频信号进行分析处理，以生成与所述音频信号对应的控制信号；

依据所述控制信号控制一被控物体进行摆动。

2.如权利要求1所述的摇摆物体控制方法，其特征在于，所述控制信号包括摆动幅度信号与摆动频率信号，在所述依据所述控制信号控制一被控物体进行摆动的步骤之前，所述摇摆物体控制方法还包括：

判断所述摆动幅度信号与摆动频率信号是否小于或等于预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号；

如果是，则依据所述控制信号控制所述被控物体进行摆动。

3.如权利要求1所述的摇摆物体控制方法，其特征在于，所述对所述音频信号进行分析处理，以生成与所述音频信号对应的控制信号的步骤包括：

对所述音频信号按预设定的窗口进行量化；

依据公式SF（k）=∑n-1 i=0s（k，i）-s（k-1，i）对量化后的窗口进行处理，以得到差值数据，其中，SF（K）表示差值数据，s（k,i）表示当前窗口数据，s(k-1,i)表示上一窗口数据；

将所述差值数据经快速傅里叶变换转换成频谱图；

对所述频谱图进行差分处理；

对进行差分处理后的频谱图预设定的时间区间计算平均值，并依据所述平均值绘制波形图；

利用谱峰检测算法检测所述波形图的谱峰，并依据所述谱峰的大小、所述谱峰的时间点生成控制信号。

4.如权利要求1所述的摇摆物体控制方法，其特征在于，所述被控物体包括磁性物体或电机，所述依据所述控制信号控制一被控物体进行摆动的步骤包括：

依据所述控制信号计算与所述控制信号匹配的交变电流的大小，并生成与PWM波交变电流；

依据所述PWM波交变电流控制所述磁性物体或电机进行工作，以控制所述被控物体进行摆动。

5.如权利要求1所述的摇摆物体控制方法，其特征在于，在所述依据所述控制信号控制一被控物体进行摆动的步骤之后，所述摇摆物体控制方法还包括：

接收所述被控物体传输的摆动状态信息；

依据所述摆动状态信息与控制信号进行比较与调整，并将所述摆动状态信息进行记录。

6.如权利要求1所述的摇摆物体控制方法，其特征在于，在所述依据所述控制信号控制一被控物体进行摆动的步骤之后，所述摇摆物体控制方法还包括：

记录预设时间内的控制信号；

依据所述预设时间内的控制信号确定音频模式；

依据所述音频模式与实时控制信号控制所述被控物体进行摆动。

7.一种摇摆物体，其特征在于，所述摇摆物体包括音频接收单元、音频处理单元、控制单元以及被控物体，所述音频获取单元、所述音频处理单元、所述控制单元以及所述被控物体依次电连接，其中，

所述音频接收单元用于接收一音频信号；

所述音频处理单元用于对所述音频信号进行分析处理，以生成与所述音频信号对应的控制信号；

所述控制单元用于依据所述控制信号控制一被控物体进行摆动。

8.如权利要求7所述的摇摆物体，其特征在于，所述控制单元还用于判断所述摆动幅度信号与摆动频率信号是否小于或等于预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号；

在当所述摆动幅度信号与摆动频率信号小于或等于预设定的摆动幅度信号与摆动频率信号时，依据所述控制信号控制所述被控物体进行摆动。

9.如权利要求7所述的摇摆物体，其特征在于，所述被控物体包括磁性件与至少两个生磁装置，所述至少两个生磁装置设置与所述磁性件的两侧，且当所述磁性件位于原点时，所述磁性件与位于两侧的生磁装置的距离相同，所述控制单元用于依据所述控制信号控制位于其中一侧的生磁装置产生磁性，以使所述磁性件摆动。

10.如权利要求7所述的摇摆物体，其特征在于，所述被控物体包括电机与摆动件，所述电机与所述摆动件连接，所述控制单元用于依据所述控制信号控制所述电机的工作状态，以使所述摆动件进行摆动。