[发明专利]人机交互装置和显示装置

说明书

本发明提供一种人机交互装置和显示装置，所述人机交互装置包括：控制模块，在指纹识别模式下控制发送模块发送第一超声波并根据其回波信号识别指纹，在手势识别模式下控制发送模块发送第一电磁波并根据其回波信号识别手势，在音频传输模式下控制发送模块发送承载有待传输的音频数据的第二超声波；发送模块，用于在控制模块的控制下发送第一超声波、第一电磁波和第二超声波中的至少一个；接收模块，用于接收第一超声波的回波信号和第一电磁波的回波信号中的至少一个。该人机交互装置将高频电磁波触控、超声指纹识别和声频定向扬声集成化，减少了部件所占用的空间，有效地降低了成本，提升了装置的集成度、智能化程度和用户体验。

技术领域

本发明涉及人机交互、电路与信号处理领域，尤其涉及一种人机交互装置和显示装置。

背景技术

在人机交互领域，智能终端使用越来越普遍。触控是人机界面输入的主要方式之一。其中，电容式触控应用较为广泛，针对这种触控方式的缺点，开发出了无需接触触控屏即可实现触控的高频电磁波触控技术。同样，当前应用较多的电容式或电感式指纹识别传感器，在应用中也存在一定局限性，对此开发出了可以对指纹进行更深入的分析的超声指纹识别技术。此外，声频定向扬声器通过超声波在空气中的非线性交互作用产生高指向性的可听声，是对传统扬声器改进。

然而现有技术中，以上各种改进方案分立设计，终端设备系统集成度低，系统部件所占用的空间大，成本高昂，终端设备智能化程度不高，用户体验亟待提升。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种人机交互装置和显示装置，可以将高频电磁波触控、超声指纹识别和声频定向扬声集成化，减少部件所占用的空间，有效降低成本，提升装置的集成度、智能化程度和用户体验。

根据本发明的一方面，提供一种人机交互装置，包括：控制模块，根据不同的模式控制发送模块发送对应于所述模式的超声波和/或电磁波，并在至少一种模式下根据所述超声波和/或电磁波的回波信号识别回波反射源；所述发送模块，用于在所述控制模块的控制下发送超声波和/或电磁波；接收模块，用于接收所述超声波和/或电磁波的回波信号。

优选地，所述模式包括：指纹识别模式、手势识别模式和音频传输模式；控制模块在指纹识别模式下控制发送模块发送第一超声波并根据所述第一超声波的回波信号识别指纹，在手势识别模式下控制所述发送模块发送第一电磁波并根据所述第一电磁波的回波信号识别手势，在音频传输模式下控制所述发送模块发送承载有待传输的音频数据的第二超声波；所述发送模块用于在所述控制模块的控制下发送所述第一超声波、所述第一电磁波和所述第二超声波中的至少一个；接收模块用于接收所述第一超声波的回波信号和所述第一电磁波的回波信号中的至少一个。

优选地，所述控制模块包括：模式识别单元，根据所述第一电磁波的回波信号确定人手与所述接收模块间的距离，在所述距离大于预定值的情况下，使所述人机交互装置处于手势识别模式，在所述距离小于或等于预定值的情况下，使所述人机交互装置处于指纹识别模式，在接收到音频传输命令的情况下，使所述人机交互装置处于音频传输模式；驱动单元，在指纹识别模式下控制所述发送模块发送所述第一超声波，在手势识别模式下控制所述发送模块发送所述第一电磁波，在音频传输模式下根据待传输的音频数据控制所述发送模块发送所述第二超声波；处理单元，在指纹识别模式下根据所述第一超声波的回波信号识别指纹，在手势识别模式下根据所述第一电磁波的回波信号识别手势。

优选地，所述控制模块还包括：指令生成单元，用于根据处理单元的指纹识别结果或手势识别结果来生成相应的指令。

优选地，所述发送模块包括：压控振荡器，用于在所述控制模块的控制下生成所述第一电磁波和用于转化为第一超声波的第三电磁波；音频调制器，用于将所述音频信号调制到高频载波上；换能器，用于将所述第三电磁波转换为所述第一超声波，以及将所述高频载波转换为所述第二超声波。