[发明专利]一种基于声定位技术的虚拟键盘

权利要求书

1.一种基于声定位技术的虚拟键盘，包括：核心设备，其特征在于，所述核心设备内设置有至少三个声传感器，

所述核心设备放置在预设平面内，且与预设平面相接触；所述声传感器在同一个平面内，且所有所述声传感器不在同一直线上，相互之间存在一定间距；所述声传感器所感应到的区域为键盘区域；

所述核心设备通过多路数字信号对敲击点进行定位，获取敲击点位置；所述核心设备选取至少2个位置点进行连续敲击，将2个位置点作为键盘顶角的键，并对按键进行扩展确定整个键盘模型，实现对所述键盘模型的标定，在所述预设平面上形成利用声音控制的虚拟键盘，所述核心设备将敲击点对应的按键值传入键盘缓冲区，实现键盘功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于声定位技术的虚拟键盘，其特征在于，所述核心设备包括：依次电连接的信号采集单元、信号调理单元、A/D转换器和中央处理单元，

所有声传感器同步采集在所述键盘区域敲击所产生的声音信号，所述信号采集单元在预设采样频率范围内采集各路声音信号的波形，并传入所述信号调理单元；所述信号调理单元对各路声音信号的波形进行平移和放大，并根据噪声频段对平移放大后的信号进行滤波，获取多路模拟信号，并通过所述A/D转换器转换成所述多路数字信号，并传输至所述中央处理单元。

3.根据权利要求1所述的一种基于声定位技术的虚拟键盘，其特征在于，所述预设平面为建立虚拟键盘的平面。

4.根据权利要求1所述的一种基于声定位技术的虚拟键盘，其特征在于，所述预设平面为任意材料的平面。

5.根据权利要求1所述的一种基于声定位技术的虚拟键盘，其特征在于，所述核心设备为便携设备、小型设备、适用于特殊环境的设备、以及不便于实现全尺寸键盘操作的仪器和设备。

6.根据权利要求1所述的一种基于声定位技术的虚拟键盘，其特征在于，当手位偏离键盘模型的基准按键时，所述核心设备对所述键盘模型进行重新标定。

7.根据权利要求1所述的一种基于声定位技术的虚拟键盘，其特征在于，所述键盘模型不显示按键。

8.根据权利要求1所述的一种基于声定位技术的虚拟键盘，其特征在于，所述核心设备通过多路数字信号对敲击点进行定位，获取敲击点位置具体为：

以每两个声传感器为焦点确定一个双曲线，焦点F1、F2分别表示两声传感器，双曲线两顶点之间的距离2a表示声源分别到两声传感器的距离差，两声传感器间距为2c，通过联立双曲线方程获取敲击点的位置。

9.根据权利要求1所述的一种基于声定位技术的虚拟键盘，其特征在于，所述核心设备通过多路数字信号对敲击点进行定位，获取敲击点位置具体为：

声传感器所围区域的中心O（0,0）为基准点，将基准点与任一声传感器连线所在的直线定义为基准线，取基准线上的一个声传感器定义为基准声传感器，基准声传感器对应的那路数字信号为基准数字信号，其他声传感器与基准传感器的夹角为γ_i，声传感器所围区域的孔径为a/2，声速为c，敲击点与基准点的连线与基准线的夹角为Δθ，通过联立直线方程获取敲击点的位置。