[發(fā)明專利]通過聲音信號跟蹤手的運(yùn)動來控制設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980069588.7
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN113287032A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱鋰力;毛文廣
• 申請（專利權(quán)）人: 德克薩斯大學(xué)系統(tǒng)董事會
• 主分類號: G01S13/42
• 分類號: G01S13/42;G01S5/02;G01S5/14;G01S13/06;G01S13/08;G01S13/34
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 關(guān)越

一種通過跟蹤手或其他物體的運(yùn)動來控制設(shè)備的方法，設(shè)備和計算機(jī)程序產(chǎn)品。設(shè)備接收聲音信號。至少一部分接收信號被轉(zhuǎn)換為一維或二維正弦波，其頻率與到達(dá)角(AoA)或/和反射信號的傳播距離成比例?；趶膶ο蠼邮盏男盘柟烙嬕痪S或二維正弦波的頻率，得出AoA或/和距離輪廓。然后，從入射角或/和距離分布導(dǎo)出入射角或/和距離。基于估計的AoA距離對確定對象的當(dāng)前位置。然后，該設(shè)備基于對象的先前位置和當(dāng)前位置來判斷手勢并執(zhí)行手勢對應(yīng)的命令。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求美國臨時專利申請序列號No.62/722,110，標(biāo)題為“通過使用聲音信號跟蹤手的運(yùn)動來控制設(shè)備信號”，于2018年8月23日提交，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及控制裝置，并且更具體地涉及通過使用聲音信號跟蹤物體(例如手)的運(yùn)動來控制設(shè)備(例如智能揚(yáng)聲器)。

背景技術(shù)

智能設(shè)備，例如智能揚(yáng)聲器，是通常連接到的電子設(shè)備可以在某種程度上交互和自主運(yùn)行的其他設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)。智能揚(yáng)聲器是一種無線揚(yáng)聲器，接受語音命令設(shè)備，具有人工智能的虛擬助手，提供交互式操作和免提借助一個“熱門詞”(或幾個“熱門詞”)激活。其中一些智能揚(yáng)聲器還可以利用和其他無線技術(shù)的智能設(shè)備協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，將使用范圍擴(kuò)展到音頻播放之外，例如控制家庭自動化設(shè)備。功能包括但不限于通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的對等連接，虛擬助手等。每個設(shè)備通常都有自己的指定接口和功能通過應(yīng)用程序或家庭自動化軟件啟動或控制。一些智能音箱也包括一個向用戶顯示視覺響應(yīng)的屏幕。

當(dāng)前，語音揚(yáng)聲器之類的智能設(shè)備是通過語音命令來控制的。但是，基于語音的控制并不總是合適的。例如由于在嘈雜的環(huán)境中干擾，語音控制性能明顯下降。在安靜的環(huán)境下，也不適合用語音來控制，以免打擾他人。此外，有不少家庭成員說多種語言，開發(fā)能自動識別所使用的語言的智能揚(yáng)聲器具有挑戰(zhàn)性且成本高昂。而且，在不少使用場景，例如與屏幕進(jìn)行交互或從許多菜單選項中進(jìn)行選擇，與基于語音的界面進(jìn)行交互可能很麻煩。

相比之下，基于運(yùn)動的控制在這些情況下很有吸引力，可以和基于語音控制互補(bǔ)，取得很好的效果。

可惜當(dāng)前沒有用手勢控制的智能設(shè)備，也沒有用手勢和語音一起控制的智能設(shè)備和智能揚(yáng)聲器。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，一種用于跟蹤物體運(yùn)動的方法。對象包括使用一個或多個麥克風(fēng)接收聲音信號的設(shè)備。該方法進(jìn)一步包括把所接收的聲波變換成二維正弦波，其中的兩個頻率一個與到達(dá)角成比例，另一個和物體的傳播距離成比例。該方法還包括基于從物體接收的信號，通過評估二維正弦波頻率來得出到達(dá)距離角分布。此外，該方法包括估計角度到達(dá)和距離基于到達(dá)角距離輪廓。另外，方法包括基于估計的到達(dá)角度確定物體的當(dāng)前位置和估計的距離。

上述方法的實(shí)施例的其他形式是在設(shè)備中和在計算機(jī)程序產(chǎn)品中。

在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，包括使用一個或多個麥克風(fēng)收到的用戶或用戶的設(shè)備發(fā)送的聲音信號用于控制設(shè)備的方法。該方法還包括把至少一部分的接收信號變成二維正弦波，其頻率與到達(dá)角和接收信號的傳播距離成比例。該方法另外包括根據(jù)接收到的聲音信號推導(dǎo)到達(dá)角度和距離曲線，通過評估二維正弦波的頻率來定位目標(biāo)。此外，方法包括從到達(dá)角度分布輪廓估計到達(dá)角度。另外，該方法包括基于所述物體，確定物體的當(dāng)前位置。估計到達(dá)角度和距離。另外，該方法包括根據(jù)對先前位置和當(dāng)前位置確定用戶是否移動，并用移動軌跡確定并執(zhí)行命令。該方法還包括根據(jù)用戶移動來執(zhí)行指令。

上述方法的實(shí)施例可以在設(shè)備或在計算機(jī)程序產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)。

前述內(nèi)容概括地概述了一個裝置的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的一個或更多個實(shí)施例，以便更好地理解本發(fā)明。下文將更具體地描述本發(fā)明和更多的功能以及本發(fā)明的權(quán)利要求。

附圖說明

結(jié)合以下附圖可以更好地理解本發(fā)明。附圖包括：

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的系統(tǒng)發(fā)明；