[发明专利]一种智能电子设备的水下操控系统及其操控方法

说明书

本发明公开了一种智能电子设备的水下操控系统，其包括：发射端，用于在水中发射声音信号；接收端，用于接收反射回来的声音信号；位移判断模块，根据所述接收端接收到的反射回的声音信号信息，并从声音信号反射回的多条路径中识别从移动的手部反射回的路径，并判断手部是否有移动；测量模块，一旦判断模块判断出手部有移动，从频域和时域上对信号进行处理得出手部的移动轨迹；手势判断及操作映射模块，用手部的移动轨迹构建特定的手势，或者映射手部的移动轨迹到屏幕上对应的光标，从而与智能电子设备进行交互。还相应公开了操控方法。本发明在不需要改动设备本身的硬件的条件下，在水下实现对具有防水功能的智能手机、相机等电子设备的操控。

技术领域

本发明涉及信息交互领域，尤其涉及一种智能电子设备的水下操控系统及其操控方法。

背景技术

如今，各种各样的电子设备已经成为了现代人生活中的一部分，如智能手机、平板电脑、运动相机等。为了吸引消费者，这些电子设备提供的功能也越来越多，甚至在某些场景下能够替代专业的设备。为了能应对更加多样复杂的环境，具备防水功能的电子设备也越来越多，成为未来电子设备最基本的功能之一。特别是具备了防水功能的智能手机等多功能终端，甚至可以替代在之前的专业使设备。例如使用具备了防水功能的智能手机进行水下拍照和水下录像。然而受限于成本，以及设备本身所使用的元器件的限制，大部分的防水的设备物理按键稀少，触控屏幕因其本身的电子特性并不能在水下使用，为防水设备增加物理按键会大幅增加制造难度进而增加制造成本。因此，现在具备防水功能的电子设备在水下不能很好的交互。

声纳是英文缩写“SONAR”的音译，其中文全称为：声音导航与测距，“SoundNavigation And Ranging”是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的系统。它有主动式和被动式两种类型，属于声学定位的范畴。现在的智能手机等电子设备，基本上具备多个扬声器或者麦克风，这两个元器件是组成声纳系统最基本的部分。声音信号在水中传播具备以下优势：声音在液体中的衰减弱，传播速度快，可以在水下很好的传播；大部分智能电子设备具备产生发送和接收声音的扬声器和麦克风，现存的防水设备可以无经改动即可使用本发明所述的系统；一般智能电子设备能够给扬声器能够发送的声音在22KHz以内，麦克风的采样率在48Khz以内，基本满足构建水中跟踪手部运动的声纳系统的需要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出了一种智能电子设备的水下操控系统及其操控方法，可以通过扬声器在水中发送特定声音信号，麦克风接收反射回来的声音信号，通过计算手部移动时，从手部反射回的声音信号的相位差，计算手部到扬声器和麦克风的距离，进而定位和跟踪在水下手部的位置，具体采用了如下技术方案：

种智能电子设备的水下操控系统，其特征在于，其包括：

发射端，用于在水中发射声音信号；

接收端，用于接收反射回来的声音信号；

位移判断模块，根据所述接收端接收到的反射回的声音信号信息，并从声音信号反射回的多条路径中识别从移动的手部反射回的路径，并判断手部是否有移动；

测量模块，一旦判断模块判断出手部有移动，从频域和时域上对信号进行处理得出手部的移动轨迹；

手势判断及操作映射模块，用手部的移动轨迹构建特定的手势，或者映射手部的移动轨迹到屏幕上对应的光标，从而与智能电子设备进行交互。

进一步，所述发射端为智能电子设备具备的至少一个扬声器，所述接收端为智能电子设备具备的两个或多个麦克风。

进一步，还包括校正模块，校正手部的移动轨迹。

进一步，所述发射端发的声音信号为任意频率的正余弦信号，或者为通信系统使用的正交序列信号。

进一步，所述的接收端模块接收反射声音信号的同时处理已接收到的数据，自定义每次处理数据的长度。