CN113377225B - 一种触发动作识别方法、识别系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种触发动作识别方法、识别系统和存储介质,其中,所述方法应用于壳体上安装有压电传感器的电子设备,所述方法包括:使用压电传感器采集触发动作产生的弹性波信号,将所述弹性波信号转换为电压信号;收集并检测所述电压信号,检测的内容包括:所述电压信号的幅值信息;根据检测结果识别所述触发动作的类别。本申请能够识别触发动作。
Description
技术领域
本文涉及触控技术,尤指一种触发动作识别方法、识别系统和存储介质。
背景技术
传统耳机通常采用键控的方式,通过按压按键实现对音频的播放、暂停等操作。随着触控耳机的出现,可以通过接触耳机上的触摸操作区域实现音频的操作控制。触控耳机相对传统的键控耳机由于省略了多个按键,硬件设计更加简洁。
触控耳机设计中有一项亟待解决的问题是识别触发动作,识别出触发动作后,即可以根据设置的触发动作与操作的对应关系,执行对音频的操作。
发明内容
本申请提供了一种触发动作识别方法、识别系统和存储介质,能够识别触发动作。
本申请提供的触发动作识别方法,该方法应用于壳体上安装有压电传感器的电子设备,所述方法包括:
使用压电传感器采集触发动作产生的弹性波信号,将所述弹性波信号转换为电压信号;
收集并检测所述电压信号,检测的内容包括:所述电压信号的幅值信息;
根据检测结果识别所述触发动作的类别。
本申请能够识别触发动作。
本申请实施例提供的计算机可读写存储介质,所述介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前所述的触发动作识别方法的步骤。
本申请实施例提供的触发动作识别系统,该识别系统应用于壳体上安装有压电传感器的电子设备,所述系统包括:压电传感器和处理模块;
所述压电传感器,用于采集因所述触发动作产生的弹性波信号后产生相应的电荷信号;
所述处理模块,与所述压电传感器相连,用于将所述电荷信号转换为电压信号;以及根据前述的触发动作识别方法进行处理以执行触发动作识别操作。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例提供的触发动作识别方法流程图;
图2为本申请实施例提供的电子设备跌落触发压电传感器产生的电压信号示意图;
图3a~图3c分别给出了本申请实施例提供的短按动作、双击动作、和长按动作触发压电传感器产生的电压信号波形图;
图4给出了本申请实施例提供的另一种常规触发动作触发压电传感器产生的电压信号波形图;
图5给出了本申请实施例提供的触发动作的识别系统模块图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例,但是该描述是示例性的,而不是限制性的,并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合,并在具体实施方式中进行了讨论,但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外,任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用,或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合,以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合,以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此,应当理解,在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此,除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外,实施例不受其它限制。此外,可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外,在描述具有代表性的实施例时,说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而,在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上,该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的,其它的步骤顺序也是可能的。因此,说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外,针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤,本领域技术人员可以容易地理解,这些顺序可以变化,并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
本申请实施例提供了一种触发动作识别方法,该方法可以应用于壳体上安装有压电传感器的电子设备,如图1所示,所述方法包括:
步骤S101使用压电传感器采集触发动作产生的弹性波信号,将所述弹性波信号转换为电压信号;
步骤S102收集电压信号;
步骤S103对收集的电压信号进行检测,检测的内容包括:所述电压信号的幅值信息;
步骤S104根据检测结果识别所述触发动作的类别,所述触发动作的类别包括电子设备跌落和常规触发动作;
所述常规触发动作的类别包括以下至少之一:敲击、按压和滑动。
本申请中的压电传感器包含压电陶瓷传感器、压电薄膜传感器、压电晶体传感器或者其它具有压电效应的传感器。
在一示例性实施例中,步骤S102收集电压信号,包括:
从电子设备中完成弹性波信号转换电压信号的功能模块输出端收集电压信号;或者从电子设备中输出的混合噪声信号中分离出弹性波信号转换的电压信号,所述混合噪声信号包含了电子设备播放声音的噪声信号和所述弹性波信号转换的电压信号。
根据发明人的研究发现,电子设备播放声音的噪声信号,其频谱分布集中在高频段,而电子设备跌落触发压电传感器产生的电压信号为低频信号,如图2所示,图中横坐标为频率,纵坐标为幅值,图中虚线右边为正常信号,虚线左边为跌落信号,正常信号为携带了噪声的电子设备播放的声音信号,因此可以通过低通滤波器从混合噪声信号中提取所述电压信号。所述低通滤波器的截止频率可以根据电子设备播放声音的噪声信号的频带或频点确定。可以通过比较相邻两帧的正常信号来确定电子设备播放声音的噪声信号的频带或频点:如果相邻两帧的正常信号中有一致的频点,且声音播放正常,则可以认为该一致的频点为播放声音的噪声信号的频点;如果相邻两帧的正常信号中频点均不一致,其中一帧存在缺失频带且声音播放结束,则认为缺失频带为播放声音的噪声信号的频带。
在一示例性实施例中,根据检测结果识别电子设备跌落,包括以下一种或多种:
当检测出电压信号幅值的绝对值小于第一预设值且大于预设幅值时,识别出所述触发动作为电子设备跌落;
当检测出电压信号幅值方差变化率的绝对值小于第二预设值且大于预设幅值方差变化率时,识别出所述触发动作为电子设备跌落。
由于不同的跌落面,触发压电传感器产生的电压信号幅值大小、幅值方差变化率会有差异,因此本申请在确定所述第一预设值和第二预设值时,可以选择不同的跌落面获取压电传感器产生的电压信号,使得根据最终确定的第一预设值和第二预设值可以确定出多种跌落面环境下的电子设备跌落。除了考虑跌落面这一因素对压电传感器产生的电压信号幅值、幅值方差变化率的影响外,还可以考虑跌落高度、环境温度激变、人穿戴电子设备后的蹦跳动作等因素。
在一示例性实施例中,根据检测结果识别常规触发动作,包括:
当检测出电压信号幅值的绝对值大于或等于第一预设值,则识别出所述触发动作为常规触发动作;或
当检测出电压信号幅值方差变化率的绝对值大于或等于第二预设值,则识别出所述触发动作为常规触发动作;或
当检测出电压信号幅值的绝对值大于或等于第一预设值,且电压信号幅值方差变化率的绝对值大于或等于第二预设值,则识别出所述触发动作为常规触发动作。
根据发明人的研究发现,电子设备跌落触发压电传感器产生的电压信号和常规触发动作触发压电传感器产生的电压信号均分布在低频区域,但是电子设备跌落触发压电传感器产生的电压信号相对于常规触发动作触发压电传感器产生的电压信号幅值小,幅值变化平稳,图3a~图3c分别给出了短按动作、双击动作、和长按动作触发压电传感器产生的电压信号波形图,图中横坐标为时间,纵坐标为幅值。因此本申请利用了电子设备跌落触发压电传感器产生的电压信号和常规触发动作触发压电传感器产生的电压信号的区别进行的触发动作识别。
在一示例性实施例中,对收集的电压信号检测的内容除了所述电压信号的幅值信息外,还可以包括:
所述电压信号的值在预设触发阈值之上的持续时间;
识别出所述触发动作为常规触发动作后,所述方法还包括:
根据所述电压信号的幅值在预设触发阈值之上的持续时间识别敲击、按压或滑动。
上述预设触发阈值一般大于前述第一预设值;
所述电压信号的值在预设触发阈值之上的持续时间为:从所述电压信号的值升至预设触发阈值的时刻开始到之后第一次降至触发阈值的时刻结束。预设的触发阈值可根据电子设备的使用环境、技术人员的经验等因素进行更改。该预设的触发阈值不能太大以避免无法对弹性波信号转换后的电压信号进行检测,也不能太小以规避大部分无用触发(如用户误触碰或无意识的触碰)产生的电压信号。如图4示出的电压信号的波形示意图,图中a时间段、b时间段和c时间段分别电压信号的值在预设触发阈值之上的持续时间。
在一示例性实施例中,根据所述电压信号的幅值在预设触发阈值之上的持续时间识别敲击、按压或滑动,包括:
当所述持续时间小于预设时长时,识别出所述持续时间上对应的触发动作为敲击。
所述检测的内容还包括:所述持续时间内电压信号的频率分量的数量;
当所述持续时间大于预设时长,且所述持续时间内电压信号的频率分量的数量小于预设数量时,识别出所述持续时间上对应的触发动作为按压;
当所述持续时间大于预设时长,且所述持续时间内电压信号的频率分量的数量大于预设数量时,识别出所述持续时间上对应的触发动作为滑动。
当触发动作为敲击时,由于敲击动作持续时间短暂,与敲击动作对应的电压信号的持续时间也很短暂,而按压动作和滑动动作持续时间相对敲击动作持续时间长,因此本申请实施例通过比较电压信号的值在预设触发阈值之上的持续时间与预设时长的大小,当持续时间小于预设时长时,判断触发动作为敲击。另外,本申请发明人通过实验研究发现,按压动作对应的电压信号波形相对滑动动作对应的电压信号频点少、波形平缓,因此本申请实施例在比较电压信号的值在预设触发阈值之上的持续时间大于预设时长,且所述持续时间内电压信号的频率分量的数量小于预设数量时,识别出所述持续时间上对应的触发动作为按压;当所述持续时间大于预设时长,且所述持续时间内电压信号的频率分量的数量大于预设数量时,识别出所述持续时间上对应的触发动作为滑动。如图4中所示的b时间段上对应的触发动作为敲击,a时间段上对应的触发动作为按压,c时间段上对应的触发动作为滑动。
通过本申请实施例所述的方法识别出常规触发动作后,可根据设置的常规触发动作与操作的关系,执行相应的操作,如滑动动作可用于调节音量,按压动作可用于切换降噪模式或唤醒语音助手,敲击动作可用于播放或暂停播放;电子设备被跌落动作可用于提示耳机丢失等。
本申请实施例中,所述压电传感器可设置在电子设备的内壳体中,与压电传感器设置区域对应的外壳体的操控区域表面和外壳体的非操控区域表面可设置不同触感,如颗粒度或粗糙度不同,一方面可以提醒用户准确识别操控区域,另一方面也有利于触发动作识别。
本申请实施例所述的方法适用的电子设备可以为耳机、平板电脑等。
当所述电子设备为耳机时,为了更好的降低耳机功耗,本申请实施例所述的方法还可以包括:当耳机为入耳状态时才采集触发动作产生的弹性波信号。
本申请实施例还提供了一种计算机可读写存储介质,所述介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前实施例所述的触发动作识别方法的步骤。
本申请实施例还提供了一种触发动作的识别系统,该识别系统应用于壳体上安装有压电传感器的电子设备,如图5所示,所述系统包括:压电传感器501和处理模块502;
所述压电传感器501,用于在因所述触发动作产生的弹性波信号后产生相应的电荷信号;
所述处理模块502,与所述压电传感器501相连,用于将所述电荷信号转换为电压信号;以及根据前实施例所述的触发动作识别方法进行处理以执行触发动作识别操作。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
Claims (8)
1.一种触发动作识别方法,该方法应用于壳体上安装有压电传感器的电子设备,其特征在于,所述方法包括:
使用压电传感器采集触发动作产生的弹性波信号,将所述弹性波信号转换为电压信号;
收集并检测所述电压信号,检测的内容包括:所述电压信号的幅值信息;
根据检测结果识别所述触发动作的类别;
检测的内容还包括:所述电压信号的幅值在预设触发阈值之上的持续时间;
识别出所述触发动作为常规触发动作后,所述方法还包括:
根据所述电压信号的幅值在预设触发阈值之上的持续时间识别敲击、按压或滑动;
所述根据所述电压信号的幅值在预设触发阈值之上的持续时间识别敲击、按压或滑动,包括:
当所述持续时间小于预设时长时,识别出所述持续时间上对应的触发动作为敲击;
所述检测的内容还包括:所述持续时间内电压信号的频率分量的数量;
当所述持续时间大于预设时长,且所述持续时间内电压信号的频率分量的数量小于预设数量时,识别出所述持续时间上对应的触发动作为按压;
当所述持续时间大于预设时长,且所述持续时间内电压信号的频率分量的数量大于预设数量时,识别出所述持续时间上对应的触发动作为滑动。
2.根据权利要求1所述的触发动作识别方法,其特征在于,
所述触发动作的类别包括电子设备跌落;
根据检测结果识别电子设备跌落,包括以下一种或多种:
当检测出电压信号幅值的绝对值小于第一预设值且大于预设幅值时,识别出所述触发动作为电子设备跌落;
当检测出电压信号幅值方差变化率的绝对值小于第二预设值且大于预设幅值方差变化率时,识别出所述触发动作为电子设备跌落。
3.根据权利要求1所述的触发动作识别方法,其特征在于,
所述触发动作的类别包括常规触发动作;
根据检测结果识别常规触发动作,包括:
当检测出电压信号幅值的绝对值大于或等于第一预设值,则识别出所述触发动作为常规触发动作;或
当检测出电压信号幅值方差变化率的绝对值大于或等于第二预设值,则识别出所述触发动作为常规触发动作;或
当检测出电压信号幅值的绝对值大于或等于第一预设值,且电压信号幅值方差变化率的绝对值大于或等于第二预设值,则识别出所述触发动作为常规触发动作。
4.根据权利要求1所述的触发动作识别方法,其特征在于,收集所述电压信号,包括:
当由弹性波信号转换的电压信号和所述电子设备播放声音的噪声信号混合在一起时,通过低通滤波器从混合信号中提取所述电压信号。
5.根据权利要求1所述的触发动作识别方法,其特征在于,
所述电压信号的幅值在预设触发阈值之上的持续时间为:从所述电压信号的幅值升至预设触发阈值的时刻开始到之后第一次降至触发阈值的时刻结束。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的触发动作识别方法,其特征在于,
所述电子设备为耳机;
当耳机为入耳状态时才采集触发动作产生的弹性波信号。
7.一种计算机可读写存储介质,其特征在于,所述介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的触发动作识别方法的步骤。
8.一种触发动作识别系统,该识别系统应用于壳体上安装有压电传感器的电子设备,其特征在于,所述系统包括:压电传感器和处理模块;
所述压电传感器,用于采集因所述触发动作产生的弹性波信号后产生相应的电荷信号;
所述处理模块,与所述压电传感器相连,用于将所述电荷信号转换为电压信号;以及根据权利要求1至6中任一项所述的触发动作识别方法进行处理以执行触发动作识别操作。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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