[发明专利]超声波多区域悬停系统

说明书

本发明涉及超声波多区域悬停系统。提供一种用于确定目标(110)的位置的声学跟踪系统，其包含基于由一或多个发射器(104)所发射的声学信号来检测目标的一或多个接收器(106)。所述系统还包含处理组件(132)，其确定所述所检测目标相对于所述一或多个接收器和所述一或多个发射器的相对位置并选择至少三个接收器和发射器对。所选择的每对包含来自所述一或多个接收器的一个接收器和来自所述一或多个发射器的一个发射器。所述处理组件还使用所述所选择的至少三个接收器和发射器对来确定所述所检测目标的位置。

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2014年08月18日、申请号为PCT/US2014/051519的国际申请进入中国后发明名称为“超声波多区域悬停系统”的第201480046119.0号发明专利申请案。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年8月21日提交的美国非临时申请号13/972,613的优先权，所述申请以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本文公开的实施例主要涉及跟踪声学跟踪系统中的用户输入的位置。

背景技术

手指悬停正变成移动应用程序的非常令人希望的特征。藉由手指跟踪能力，用户不必触摸移动装置的屏幕来控制在移动装置上执行的移动应用程序。悬停特征可用于远程手势控制，诸如照片滑动或地图导航。不同于基于相机、电场和自电容或互电容的悬停解决方案，基于超声波的悬停系统可发射来自超声波发射器的专门设计的宽带调制超声波模式。

超声波手指悬停跟踪可对基于电场的悬停系统和基于电容的悬停系统具有优点。例如，一个优点可以是基于超声波的悬停系统使用最少的硬件量。例如，基于超声波的悬停系统可共用由音频和话音应用程序所用的麦克风。此外，基于超声波的悬停系统可以以可调节的悬停距离来操作并且还可离开屏幕操作。电场类的悬停系统可能需要特别的电极图案设计和电路。基于电场的悬停系统可能仅跟踪整个手的重心的移动并且可能不能跟踪对应于仅手指的移动。此外，电场类悬停系统的性能可能受装置接地状况影响。另外，基于电容的悬停系统可能需要特别的触摸屏设计并且悬停距离可能较小(例如，2-3厘米)。

基于超声波的悬停系统可通过使用多超声波发射器和麦克风来跟踪手指的移动。在示例中，发射器(例如扬声器)发射超声波并且麦克风接收来自悬停指尖的反射信号模式。指尖坐标可使用三角测量算法来计算。

但是，基于超声波的悬停系统的精确性可能受多个因素(诸如信噪比和换能器带宽)影响。误差源可能归因于来自手的非指尖部分的反射。不同于超声笔，悬停手指遭受来自手掌和指节的非故意的反射。这些反射可能导致三角测量误差和跟踪的不连续性。另一个误差源可能来自指尖上用于每个发射器和接收器对的反射点是不相同的事实。这可能产生不平滑的跟踪，尤其是在Z方向。

发明内容

存在一种将误差反射的效果减到最小的改进声学跟踪系统的必要。

根据一些实施例，本发明提供一种用于确定目标的位置的系统。所述系统包含基于由一或多个发射器所发射的声学信号来检测目标的一或多个接收器。所述系统还包含确定所检测目标相对于所述一或多个接收器和所述一或多个发射器的相对位置的处理组件。所述处理组件选择至少三个接收器和发射器对。每对包含来自所述一或多个接收器的一个接收器和来自所述一或多个发射器的一个发射器。所述处理组件使用所选择的至少三个接收器和发射器对来确定所检测目标的位置。