非接觸式電子產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種非接觸式電子產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]體感設(shè)備(如微軟的ΧΒ0Χ，微軟的XBOX是由世界最大的電腦軟件公司微軟所開(kāi)發(fā)，并早在2001年就開(kāi)始銷售該公司第一代家用游戲主機(jī))和手勢(shì)識(shí)別設(shè)備(如leapmot1n, Leap Mot1n是面向PC以及Mac的體感控制器制造公司Leap于2013年2月27日發(fā)布的體感控制器)提出了人機(jī)交互的新方式，引起了消費(fèi)者極大的興趣，解放了雙手，使人們可以以一種更為放松的方式使用電子產(chǎn)品。而體感設(shè)備和手勢(shì)識(shí)別設(shè)備等非接觸式電子產(chǎn)品基于光學(xué)技術(shù)，由于光直線傳播的特性，限制了其使用范圍，并且容易受到環(huán)境光的干擾。
[0003]人們開(kāi)始研究基于超聲學(xué)的非接觸式電子產(chǎn)品，利用超聲信號(hào)的反饋時(shí)間對(duì)手指或手部進(jìn)行定位，但由于手指或手部反射面積小，存在定位不準(zhǔn)確的問(wèn)題，從而影響體驗(yàn)感受。而且由于用戶操控手勢(shì)的多樣性，建立回波信號(hào)波形庫(kù)的任務(wù)繁重復(fù)雜，前期工作量大、成本高，后期對(duì)比計(jì)算量大，不利于推廣和生產(chǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，有必要提供一種易于推廣且定位準(zhǔn)確的非接觸式電子產(chǎn)品。
[0005]—種非接觸式電子產(chǎn)品，包括:
[0006]顯示器，能夠顯示操作對(duì)象；
[0007]超聲發(fā)射器，用于發(fā)射超聲信號(hào)以構(gòu)建超聲場(chǎng)；
[0008]超聲接收器，用于接收所述超聲信號(hào)經(jīng)位于所述超聲場(chǎng)內(nèi)的反射物反射后得到的反射信號(hào)；以及
[0009]處理器，分別與所述顯示器、所述超聲發(fā)射器及所述超聲接收器連接，當(dāng)位于所述超聲場(chǎng)內(nèi)的反射物與所述超聲接收器產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述處理器用于根據(jù)所述反射物在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的反射信號(hào)得出多普勒頻移信號(hào)，且所述處理器用于根據(jù)所述多普勒頻移信號(hào)確定反射物相對(duì)于所述顯示器的運(yùn)動(dòng)方向，并用于控制所述操作對(duì)象隨著所述反射物同步運(yùn)動(dòng)。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述超聲發(fā)射器包括超聲發(fā)射電路，所述超聲發(fā)射電路與所述處理器連接，所述處理器用于控制所述超聲發(fā)射電路發(fā)射超聲信號(hào)；
[0011]所述超聲接收器包括超聲接收電路，所述超聲接收電路與所述處理器連接，所述處理器用于控制所述超聲接收電路接收所述反射信號(hào)，當(dāng)位于所述超聲場(chǎng)內(nèi)的反射物與所述超聲接收器產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述超聲接收電路用于根據(jù)所述反射物在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的反射信號(hào)得出多普勒頻移信號(hào)。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述非接觸式電子產(chǎn)品為一體式設(shè)備，所述顯示器具有顯示表面，所述顯示表面具有顯示區(qū)及位于所述顯示區(qū)外周的邊框區(qū)，所述顯示區(qū)能夠顯示操作對(duì)象，所述超聲接收器設(shè)于所述邊框區(qū)上，所述反射物為操作者的手部或手指。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示區(qū)的上方與下方中的至少一方上設(shè)有所述超聲接收器，當(dāng)位于所述超聲場(chǎng)內(nèi)的反射物朝向所述顯示區(qū)的上方或下方運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述處理器根據(jù)獲得的多普勒頻移信號(hào)確定反射物相對(duì)于所述顯示區(qū)向上方或下方運(yùn)動(dòng)；
[0014]或者，所述顯示區(qū)的左方與右方中的至少一方上設(shè)有所述超聲接收器，當(dāng)位于所述超聲場(chǎng)內(nèi)的反射物朝向所述顯示區(qū)的左方或右方運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述處理器根據(jù)獲得的多普勒頻移信號(hào)確定反射物相對(duì)于所述顯示區(qū)向左方或右方運(yùn)動(dòng)。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示區(qū)的上方、下方、左方與右方中的至少兩方上設(shè)有所述超聲接收器，且至少兩個(gè)相鄰的方向上設(shè)有所述超聲接收器，當(dāng)位于所述超聲場(chǎng)內(nèi)的反射物朝向所述顯示區(qū)的上方、下方、左方或右方運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述處理器根據(jù)獲得的多普勒頻移信號(hào)確定反射物相對(duì)于所述顯示區(qū)向上方、下方、左方或右方運(yùn)動(dòng)。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述超聲發(fā)射器為微型超聲傳感器或者貼片式超聲傳感器，所述超聲接收器為貼片式超聲傳感器、微型超聲傳感器或MEMS麥克風(fēng)；
[0017]所述顯示器呈方形，所述超聲接收器的數(shù)目為四個(gè)，且所述四個(gè)超聲接收器分別位于所述顯示器的四個(gè)角落處，所述超聲發(fā)射器的數(shù)目為四個(gè)，所述四個(gè)超聲發(fā)射器設(shè)于所述邊框區(qū)上，且每一超聲發(fā)射器位于相鄰兩超聲接收器之間；
[0018]或者，所述顯示器呈方形，所述超聲接收器的數(shù)目為四個(gè)，且所述四個(gè)超聲接收器分別位于所述顯示器的四個(gè)角落處，所述超聲發(fā)射器的數(shù)目為一個(gè)，所述超聲發(fā)射器設(shè)于所述邊框區(qū)上，且位于相鄰兩超聲接收器之間。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示器由臺(tái)式電腦或筆記本電腦提供，所述操作對(duì)象為顯示于所述顯示器上的指示光標(biāo)，所述超聲發(fā)射器設(shè)于所述邊框區(qū)上或者所述超聲發(fā)射器為所述臺(tái)式電腦或筆記本電腦的左右聲道的揚(yáng)聲器；
[0020]或者，所述顯示器由手機(jī)或平板電腦提供，所述顯示器上預(yù)先存儲(chǔ)有多個(gè)應(yīng)用圖標(biāo)，所述應(yīng)用圖標(biāo)即為所述操作對(duì)象，所述超聲發(fā)射器設(shè)于所述邊框區(qū)上；所述處理器控制所述多個(gè)應(yīng)用圖標(biāo)中的若干個(gè)按照反射物運(yùn)動(dòng)的方向逐個(gè)依次被選取。
[0021]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述非接觸式電子產(chǎn)品包括第一設(shè)備及第二設(shè)備，所述第一設(shè)備提供所述顯示器，所述超聲發(fā)射器設(shè)于所述第一設(shè)備或所述第二設(shè)備上，所述超聲接收器設(shè)于所述第二設(shè)備上，所述處理器設(shè)于所述第一設(shè)備或所述第二設(shè)備上；
[0022]所述顯示器具有顯示表面，所述顯示表面具有顯示區(qū)及位于所述顯示區(qū)外周的邊框區(qū)，所述顯示區(qū)能夠顯示操作對(duì)象，所述反射物為操作者的手部或手指；
[0023]所述第二設(shè)備包括中間部及位于所述中間部外周的外周部，所述超聲接收器位于所述外周部，當(dāng)操作者正對(duì)所述第二設(shè)備時(shí)，所述中間部的上方與下方所在的直線與所述顯示區(qū)的上方與下方所在的直線平行或重合，所述中間部的左方與右方所在的直線與所述顯示區(qū)的左方與右方所在的直線平行或重合。
[0024]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二設(shè)備上開(kāi)設(shè)有通孔，所述通孔為所述中間部，所述第二設(shè)備貼于所述顯示表面上，且所述顯示區(qū)自所述通孔處露出，所述外周部貼于所述邊框區(qū)上。
[0025]在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)操作者正對(duì)所述第二設(shè)備時(shí)，所述中間部的上方與下方中的至少一方上設(shè)有所述超聲接收器，當(dāng)位于所述超聲場(chǎng)內(nèi)的反射物朝向所述中間部的上方或下方運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述處理器根據(jù)獲得的多普勒頻移信號(hào)確定反射物相對(duì)于所述顯示器向上方或下方運(yùn)動(dòng)；
[0026]或者，當(dāng)操作者正對(duì)所述第二設(shè)備時(shí)，所述中間部的左方與右方中的至少一方上設(shè)有所述超聲接收器，當(dāng)位于所述超聲場(chǎng)內(nèi)的反射物朝向所述中間部的左方或右方運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述處理器根據(jù)獲得的多普勒頻移信號(hào)確定反射物相對(duì)于所述顯示器向左方或右方運(yùn)動(dòng)；
[0027]或者，當(dāng)操作者正對(duì)所述第二設(shè)備時(shí)，所述第二設(shè)備的上方、下方、左方與右方中的至少兩方上設(shè)有所述超聲接收器，且至少兩個(gè)相鄰的方向上設(shè)有所述超聲接收器，當(dāng)位于所述超聲場(chǎng)內(nèi)的反射物朝向所述中間部的上方、下方、左方或右方運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述處理器根據(jù)獲得的多普勒頻移信號(hào)確定反射物相對(duì)于所述顯示器向上方、下方、左方或右方運(yùn)動(dòng)。
[0028]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述非接觸式電子產(chǎn)品包括顯示設(shè)備、信號(hào)處理模塊以及信號(hào)接收模塊；
[0029]所述顯示設(shè)備提供所述顯示器，所述顯示器具有顯示表面，所述顯示表面具有顯示區(qū)及位于所述顯示區(qū)外周的邊框區(qū)，所述顯示區(qū)能夠顯示操作對(duì)象，所述反射物為操作者的手部或手指；
[0030]所述超聲發(fā)射器、所述超聲接收器及所述處理器集成于所述信號(hào)處理模塊，所述信號(hào)處理模塊貼于所述邊框區(qū)上；
[0031]所述處理器與所述信號(hào)接收模塊連接；
[0032]所述信號(hào)接收模塊與所述顯示器連接。
[0033]上述非接觸式電子產(chǎn)品采用多普勒頻移信號(hào)來(lái)判斷反射物相對(duì)于超聲接收器的運(yùn)動(dòng)方向，并通過(guò)處理器將反射物相對(duì)于超聲接收器的運(yùn)動(dòng)方向與反射物相對(duì)于顯示器的運(yùn)動(dòng)方向關(guān)聯(lián)起來(lái)，也即采用多普勒頻移信號(hào)來(lái)判斷反射物相對(duì)于顯示器的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)而可以對(duì)顯示器進(jìn)行非接觸操作。而由于多普勒頻移信號(hào)為具有正負(fù)的數(shù)值，在利用其來(lái)判斷反射物相對(duì)于顯示器的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，不需要建立回波信號(hào)波形庫(kù)，因此易于推廣。
[0034]在對(duì)顯示器進(jìn)行非