[發(fā)明專利]一種智能電子設(shè)備的水下操控系統(tǒng)及其操控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910051401.2
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109871122B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伍楷舜;陳孟奇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G01S15/88
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 范盈

本發(fā)明公開了一種智能電子設(shè)備的水下操控系統(tǒng)，其包括：發(fā)射端，用于在水中發(fā)射聲音信號；接收端，用于接收反射回來的聲音信號；位移判斷模塊，根據(jù)所述接收端接收到的反射回的聲音信號信息，并從聲音信號反射回的多條路徑中識別從移動的手部反射回的路徑，并判斷手部是否有移動；測量模塊，一旦判斷模塊判斷出手部有移動，從頻域和時域上對信號進行處理得出手部的移動軌跡；手勢判斷及操作映射模塊，用手部的移動軌跡構(gòu)建特定的手勢，或者映射手部的移動軌跡到屏幕上對應(yīng)的光標(biāo)，從而與智能電子設(shè)備進行交互。還相應(yīng)公開了操控方法。本發(fā)明在不需要改動設(shè)備本身的硬件的條件下，在水下實現(xiàn)對具有防水功能的智能手機、相機等電子設(shè)備的操控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息交互領(lǐng)域，尤其涉及一種智能電子設(shè)備的水下操控系統(tǒng)及其操控方法。

背景技術(shù)

如今，各種各樣的電子設(shè)備已經(jīng)成為了現(xiàn)代人生活中的一部分，如智能手機、平板電腦、運動相機等。為了吸引消費者，這些電子設(shè)備提供的功能也越來越多，甚至在某些場景下能夠替代專業(yè)的設(shè)備。為了能應(yīng)對更加多樣復(fù)雜的環(huán)境，具備防水功能的電子設(shè)備也越來越多，成為未來電子設(shè)備最基本的功能之一。特別是具備了防水功能的智能手機等多功能終端，甚至可以替代在之前的專業(yè)使設(shè)備。例如使用具備了防水功能的智能手機進行水下拍照和水下錄像。然而受限于成本，以及設(shè)備本身所使用的元器件的限制，大部分的防水的設(shè)備物理按鍵稀少，觸控屏幕因其本身的電子特性并不能在水下使用，為防水設(shè)備增加物理按鍵會大幅增加制造難度進而增加制造成本。因此，現(xiàn)在具備防水功能的電子設(shè)備在水下不能很好的交互。

聲納是英文縮寫“SONAR”的音譯，其中文全稱為：聲音導(dǎo)航與測距，“SoundNavigation And Ranging”是一種利用聲波在水下的傳播特性，通過電聲轉(zhuǎn)換和信息處理，完成水下探測和通訊任務(wù)的系統(tǒng)。它有主動式和被動式兩種類型，屬于聲學(xué)定位的范疇。現(xiàn)在的智能手機等電子設(shè)備，基本上具備多個揚聲器或者麥克風(fēng)，這兩個元器件是組成聲納系統(tǒng)最基本的部分。聲音信號在水中傳播具備以下優(yōu)勢：聲音在液體中的衰減弱，傳播速度快，可以在水下很好的傳播；大部分智能電子設(shè)備具備產(chǎn)生發(fā)送和接收聲音的揚聲器和麥克風(fēng)，現(xiàn)存的防水設(shè)備可以無經(jīng)改動即可使用本發(fā)明所述的系統(tǒng)；一般智能電子設(shè)備能夠給揚聲器能夠發(fā)送的聲音在22KHz以內(nèi)，麥克風(fēng)的采樣率在48Khz以內(nèi)，基本滿足構(gòu)建水中跟蹤手部運動的聲納系統(tǒng)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種智能電子設(shè)備的水下操控系統(tǒng)及其操控方法，可以通過揚聲器在水中發(fā)送特定聲音信號，麥克風(fēng)接收反射回來的聲音信號，通過計算手部移動時，從手部反射回的聲音信號的相位差，計算手部到揚聲器和麥克風(fēng)的距離，進而定位和跟蹤在水下手部的位置，具體采用了如下技術(shù)方案：

種智能電子設(shè)備的水下操控系統(tǒng)，其特征在于，其包括：

發(fā)射端，用于在水中發(fā)射聲音信號；

接收端，用于接收反射回來的聲音信號；

位移判斷模塊，根據(jù)所述接收端接收到的反射回的聲音信號信息，并從聲音信號反射回的多條路徑中識別從移動的手部反射回的路徑，并判斷手部是否有移動；

測量模塊，一旦判斷模塊判斷出手部有移動，從頻域和時域上對信號進行處理得出手部的移動軌跡；

手勢判斷及操作映射模塊，用手部的移動軌跡構(gòu)建特定的手勢，或者映射手部的移動軌跡到屏幕上對應(yīng)的光標(biāo)，從而與智能電子設(shè)備進行交互。

進一步，所述發(fā)射端為智能電子設(shè)備具備的至少一個揚聲器，所述接收端為智能電子設(shè)備具備的兩個或多個麥克風(fēng)。

進一步，還包括校正模塊，校正手部的移動軌跡。

進一步，所述發(fā)射端發(fā)的聲音信號為任意頻率的正余弦信號，或者為通信系統(tǒng)使用的正交序列信號。

進一步，所述的接收端模塊接收反射聲音信號的同時處理已接收到的數(shù)據(jù)，自定義每次處理數(shù)據(jù)的長度。