通过空气传播的连续波超声波206，用同心圆弧表示连续波超声内的可辨识特征。当使用者的手部20在反射检测区内时，所发射的超声波206将从使用者的手部20反射，从而产生所反射的超声波207和208。用户使用者的手部20的三维属性，多个所反射的超声波207和208将由于来自使用者的手部20的各种特征点的反射而产生。由于使用者的手部20的各种特征点未与距离所述信号发射单元101不同距离处，因此在任一给定时刻从每一特征点反射的超声波前将不同。此外，从使用者的手部20的每一特征点到所述信号接收单元102的距离也不同，因此从使用者的手部20反射的超声波将在时间上各自彼此偏移的多个波前中到达所述信号接收单元102。由此，由所述信号接收单元102接收的所发射的超声波信号编码了与使用者的手部20的位置、形状和取向有关的信息，可以从其提取使用者的手部20在反射检测区中随时间变化的三维坐标信息。
[0030]以下，将参照图2和图3进一步详细描述根据本发明实施例的电子设备的第一示例和第二示例的具体配置。
[0031]图2是图示根据本发明实施例的电子设备的第一示例的示意图。根据本发明实施例的电子设备20的第一示例例如为诸如智能电话的移动终端。所述电子设备20中配置有多个麦克风作为信号接收单元202a、202b和202c。此外，在所述电子设备20中，可以配置有独立的超声信号发射单元201a。可替代地，在所述电子设备20中，可以使用扬声器作为超声信号发射单元201b来发射超声波。第一处理单元203和第二处理单元204可以为任何可编程微处理器、微计算机或多处理器芯片，其可由软件指令(应用程序)配置以执行多种功能。在所述电子设备20为智能电话的示例中，所述第一处理单元203可以为专用于运行应用程序的程序处理器AP。
[0032]当所述电子设备20处于待机状态时，作为程序处理器AP的所述第一处理单元203也处于休眠状态，导致所述电子设备20的超声波检测功能不能执行。因此，在根据本发明实施例的电子设备20中进一步配置有第二处理单元204，其为专用于超声波检测的微处理器单元MCU。微处理器单元MCU的功耗低于程序处理器AP的功耗。从而，在所述电子设备20处于待机状态下时，当所述第二处理单元204检测到与唤醒指令对应的超声波信号时，所述第二处理单元204可以将所述第一处理单元203从待机状态唤醒到工作状态，以便由所述第一处理单元203继续执行超声波信号和相应手势指令的检测和确定。
[0033]此外，当所述电子设备20的所述第一处理单元203处于执行语音应用状态时，也可以由所述第二处理单元204替代所述第一处理单元203控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，并且至少分配并控制一个信号接收子单元(即，信号接收单元202a、202b和202c之一)执行所述反射声波信号的接收。
[0034]因此，根据本发明实施例的电子设备20可以保持超声波信号和相应手势指令的检测和确定功能处于激活状态。
[0035]图3是图示根据本发明实施例的电子设备的第二示例的示意图。根据本发明实施例的电子设备30的第二示例例如为诸如膝上型计算机的终端设备。类似于如图2所示的电子设备的第一示例的情况，根据本发明实施例的电子设备30配置有信号发射单元301和信号接收单元302a到302c。此外，类似于如图2所示的电子设备的第一示例的情况，根据本发明实施例的电子设备30配置有第一处理单元303和第二处理单元304。所述第一处理单元303为膝上型计算机的中央处理单元CPU，而所述第二处理单元304为专用于超声波检测的微处理器单元MCU。微处理器单元MCU的功耗低于中央处理单元CPU的功耗。
[0036]类似于如图2所示的电子设备的第一示例的情况，根据本发明实施例的电子设备30同样由所述第二处理单元304(微处理器单元MCU)在所述第一处理单元303(中央处理单元CPU)处于待机状态或语音应用状态的情况下控制所述信号发射单元和所述信号接收单元。因此，根据本发明实施例的电子设备30同样可以保持超声波信号和相应手势指令的检测和确定功能处于激活状态。
[0037]以上，参照图1A到图3描述了根据本发明实施例的电子设备。以下，将参照图4和图5描述根据本发明实施例的信号处理方法。
[0038]图4是概述根据本发明实施例的信号处理方法的流程图。如图4所示，根据本发明实施例的信号处理方法包括以下步骤。
[0039]在步骤S401中，检测电子设备的使用状态。此后，处理进到步骤S402。
[0040]在步骤S402中，判断使用状态是否是第一使用状态。如前参照图2和图3所述，在一个实施例中，所述第一使用状态为电子设备处于非待机的工作状态。在另一个实施例中，所述第一使用状态为电子设备处于非语音应用状态。
[0041]如果在步骤S402中获得肯定结果，则处理进到步骤S403。
[0042]在步骤S403中，由所述第一处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便执行超声波信号和相应手势指令的检测和确定。
[0043]相反地，如果在步骤S402中获得否定结果，电子设备的使用状态为第二状态，即处于待机状态或语音应用状态，则处理进到步骤S404。
[0044]在步骤S404中，由所述第二处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便执行超声波信号和相应手势指令的检测和确定。
[0045]以下，将参照图5和图6进一步详细描述根据本发明实施例的信号处理方法的两个示例流程。
[0046]图5是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第一示例的流程图。如图5所示，根据本发明实施例的信号处理方法的第一示例包括以下步骤。
[0047]在步骤S501中，检测电子设备的使用状态。此后，处理进到步骤S502。
[0048]在步骤S502中，判断电子设备的使用状态是否为待机状态。
[0049]如果在步骤S502中获得肯定结果，即电子设备的使用状态是待机状态，则处理进到步骤S503。
[0050]在步骤S503中，由所述第二处理单元控制信号发射单元和信号接收单元。此后，处理进到步骤S504。
[0051]在步骤S504中，所述第二处理单元基于所述发射声波信号和所述反射声波信号之间的时间差，计算所述操作体与所述信号接收单元之间的距离信息。该距离信息是随着时间变化的三维坐标信息，并且基于该三维坐标信息，识别操作体的运动轨迹。此后，处理进到步骤S505。
[0052]在步骤S505中，基于所述识别运动轨迹与所述预定轨迹，识别所述操作体的手势，并且进一步确定与识别所述操作体的手势对应的指令。在本发明的实施例中，所述操作体的手势与指令的对应关系可以预先存储在所述电子设备的存储单元中。由于受所述第二处理单元的处理能力以及电子设备处于待机状态的影响，此时所述第二处理单元可能仅能识别与唤醒指令对应的简单手势。此后，处理进到步骤S506。
[0053]在步骤S506中，判断识别的指令是否为唤醒指令。
[0054]如果在步骤S506中获得否定结果，即未检测到唤醒指令，则处理返回步骤S503，所述电子设备继续保持在待机状态。
[0055]相反地，如果在步骤S506中获得肯定结果，即检测到唤醒指令，则处理进到步骤S507。
[0056]在步骤S507中，基于检测到的唤醒指令，所述第二处理单元唤醒所述第一处理单元，使其从待机状态切换到工作状态。此后，处理进到步骤S508。
[0057]在步骤S508中，由所述第一处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便执行操作体的手势与对应指令的检测。
[0058]返回到步骤S502，如果在步骤S503中获得否定结果，即电子设备的使用状态是工作状态，则处理直接进到步骤S508，由所述第一处理单元控制所述信号发射单元和所述信号接收单元。
[0059]在如图5所示的根据本发明实施例的信号处理方法的第一示例中，在所述电子设备处于待机状态的情况下，由低功耗的第二处理单元接管信号发射单元和信号接收单元，以便执行与电子设备的唤醒指令对应的用户手势的检测。当检测到与唤醒指令对应的用户手势时，第二处理单元将处于待机状态的第一处理单元唤醒以切换到正常工作状态，并且由第一处理单元在正常工作状态下控制所述信号发射单元和所述信号接收单元，以便检测更加复杂的操作体手势，并且执行相应的指令。
[0060]图6是图示根据本发明实施例的信号处理方法的第二示例的流程图。如图6所示，根据本发明实施例的信号处理方法的第二示例包括以下步骤。
[0061]在步骤S601中，检测电子设备的使用状态。此后，处理进到步骤S602。
[0062]在步骤S602中，判断电子设备的使用状态是否为语音应用状态。
[0063]如果在步骤S602中获得肯定结果，即电子