个接收器和发射器对应用最小二乘三角测量方程式。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择至少三个接收器和发射器对包含： 将所述所检测目标的所述所确定相对位置与多个区域当中的一个区域匹配， 其中，所述选择至少三个接收器和发射器对包含基于所述匹配区域选择所述至少三个 接收器和发射器对。5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述基于所述匹配区域选择所述至少三个接收器 和发射器对包含基于所述匹配区域向所述三个接收器和发射器对中的至少一对分配权重， 并基于所述分配权重选择所述至少三个接收器和发射器对。6. 根据权利要求5所述的方法，进一步包括： 对于每个匹配区域来说，确定所述匹配区域的区域类型，其中，所述基于所述匹配区域 向所述三个接收器和发射器对中的至少一对分配权重包含基于所述匹配区域的所述区域 类型来分配权重。7. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述一或多个接收器和所述一或多个发射器设置 在具有屏幕的装置上。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述检测包含检测在所述屏幕附近的所述目标。9. 根据权利要求7所述的方法，进一步包括： 基于所述目标的所述所确定位置影响在所述装置上执行的应用程序的操作。10. 根据权利要求7所述的方法，进一步包括： 确定所述多个区域的一个区域的区域类型，其中，所述确定区域类型包含应用第一方 程式： + y'tarm. = \'，以及 cosa - 应用第二方程式： ^+(^-xO)tana = y-yO? 其中，X是触敏屏的初始X轴， 其中，y是所述触敏屏的初始y轴， 其中，（x〇，y〇)是在所述相应接收器和所述相应发射器之间的中心点的坐标， 其中，X '是与所述相应接收器和所述相应发射器相交的旋转X轴， 其中，y '是垂直于所述旋转X '轴的旋转y轴，以及 其中，α是在所述初始(x，y)轴与所述旋转(x'，y'）轴之间的旋转角。11. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述确定区域类型进一步包含应用第三方程 式： a = Vci2 + b2 =鲁(J(x' + d)2 + y,z + J(d - x,):: + v 2) 应用第四方程式： 应用第五方程式： aJ =a^c? 应用第六方程式： b' =b*c，以及 应用第七方程式： x<z , y<2 _ ., 其中，d是在所述相应接收器和所述相应发射器之间距离的一半。12. 根据权利要求11所述的方法，进一步包括： 应用第八方程式： (a'-L)2 ?/2 bf2 其中，当所述第八方程式的结果大于或等于1时，所述区域类型是第一区域类型， 当所述第八方程式的所述结果小于1时，所述区域类型是第二区域类型，并且与所述第 二区域类型相比，所述第一区域类型具有更大权重， 其中，当| X' | <d时，I y' I > Δ ( Δ >〇)，其中，Δ是所述相应发射器的端口孔的直径的大致 尺寸， 其中，所述目标是包含手掌和关节的手的指尖， 其中，L是所述手掌的宽度，以及 其中，h是从所述指尖到所述关节的长度。13. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述手是左手或右手。14. 根据权利要求12所述的方法，进一步包括： 确定所述目标是否位于在所述第一区域类型的两个区域之间的边界的阈值内；以及 当所述目标经确定位于在所述第一区域类型的两个区域之间的所述边界的所述阈值 内时，向至少一个接收器和发射器对分配第二权重， 其中，所述确定所述所检测目标的位置包含使用分配给所述至少一个接收器和发射器 对的所述一或多个第二权重。15. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述确定所述所检测目标的位置包含:使用分 配给所述至少一个接收器和发射器对的所述一或多个第二权重，通过应用加权的最小二乘 三角测量方程式来确定所述所检测目标的三维坐标位置。16. 根据权利要求15所述的方法，进一步包括： 对于多个接收器和发射器对来说，基于所述三维坐标位置的X和y坐标并且进一步基于 所述相应对中的所述接收器的位置和所述相应对中的所述发射器的位置来确定z坐标输 出； 识别与一或多个所确定的Z坐标输出相比具有最小变化的优化Z坐标；以及 用所述经识别的优化Z坐标来更新所述所检测目标的所述三维坐标位置的Z坐标。17. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述确定z坐标包含应用第九方程式： Ri = sqrt[ (x2-xi)2+(y2-yi)2+(z-zi)2]+sqrt[ (x2-sxi)2+(y2-syi)2+(z-szi)2], 其中，（11，71，2：〇等效于第;[接收器的位置， 其中，（Sxl，Syl，Szl)等效于第i发射器的位置， 其中，心等效于在所述第i发射器的位置到所述指尖之间的第一距离和在所述指 尖到所述第i接收器之间的第二距离的总距离， 其中，X2是所述所检测目标的所述三维坐标位置的X坐标，以及 其中，y2是所述所检测目标的所述三维坐标位置的y坐标。18. 根据权利要求16所述的方法，进一步包括： 向所述经更新的三维坐标位置应用滤波方程式；以及 基于应用所述滤波方程式确定所述所检测目标的滤波三维坐标位置。19. 根据权利要求18所述的方法，其中，所述滤波方程式是卡尔曼平滑滤波方程式。20. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包含基于反射声学信号来检测。21. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个区域的每个区域包含至少一个接收器 以及至少一个发射器。22. 根据权利要求1所述的方法，其中所述声学信号是超声波信号。23. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述一或多个接收器和所述一或多个发射器附 接到移动装置。24. 根据权利要求23所述的方法，其中，所述移动装置是智能电话、平板计算机、个人数 字助理以及膝上型计算机中的至少一个。25. -种用于确定目标的位置的系统，包括： 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；以及 处理组件，所述处理组件确定所述所检测目标相对于所述一或多个接收器与所述一或 多个发射器的相对位置、选择至少三个接收器和发射器对并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，其中，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。26. 根据权利要求25所述的系统，其中，所述处理组件确定所述所检测目标的三维坐标 位置。27. 根据权利要求26所述的系统，其中，所述处理组件向所述至少三个接收器和发射器 对应用最小二乘三角测量方程式。28. 根据权利要求25所述的系统，其中，所述处理组件将所述所检测目标的所述所确定 相对位置与多个区域当中的一个区域匹配，其中，选择器基于所述匹配区域选择所述至少 三个接收器和发射器对。29. 根据权利要求28所述的系统，其中，所述处理组件基于所述匹配区域向所述三个接 收器和发射器对中的至少一对分配权重，并基于所述分配权重选择所述至少三个接收器和 发射器对。30. 根据权利要求29所述的系统，其中，所述处理组件基于所述匹配区域的区域类型向 所述三个接收器和发射器对中的至少一对分配权重。31. 根据权利要求29所述的系统，其中，所述一或多个接收器和所述一或多个发射器设 置在具有屏幕的装置上，并且所述选择器确定所述目标相对于所述屏幕的相对位置。32. 根据权利要求31所述的系统，进一步包括： 基于所述目标的所述所确定位置影响在所述装置上执行的应用程序的操作的应用程 序控制器。33. 根据权利要求25所述的系统，其中，所述处理组件确定所述目标是否位于在第一区 域类型的两个区域之间的边界的阈值内，其中，当所述目标经确定位于在所述第一区域类 型的两个区域之间的所述边界的所述阈值内时，所述选择器向至少一个接收器和发射器对 分配第二权重，并且其中，定位器使用分配给所述至少一个接收器和发射器对的所述一或 多个第二权重确定所述所检测目标的所述位置。34. 根据权利要求33所述的系统，其中，所述处理组件使用分配给所述至少一个接收器 和发射器对的所述一或多个第二权重，通过应用加权的最小二乘三角测量方程式来确定所 述所检测目标的三维坐标位置。35. 根据权利要求34所述的系统，其中，对于多个接收器和发射器对来说，所述处理组 件基于所述三维坐标位置的X和y坐标，并且进一步基于所述相应对中的所述接收器的位置 和所述相应对中的所述发射器的位置来确定z坐标输出，并且其中，所述处理组件识别与一 或多个所确定的z坐标输出相比具有最小变化的优化z坐标，并用所述经识别的优化z坐标 来更新所述所检测目标的所述三维坐标位置的z坐标。36. 根据权利要求35所述的系统，其中，所述处理组件应用与下列方程式等效的方程 式： Ri = sqrt[ (x2-xi)2+(y2-yi)2+(z-zi)2]+sqrt[ (x2-sxi)2+(y2-syi)2+(z-szi)2], 其中，（Xl，yi，Zl)是第i接收器的位置， 其中，（Sxl，Syl，Szl)是第i发射器的位置， 其中，心等效于在所述第i发射器的所述位置到指尖之间的第一距离和在所述指尖到所 述第i接收器的所述位置之间的第二距离的总距离， 其中，X2是所述所检测目标的所述三维坐标位置的X坐标，以及 其中，y2是所述所检测目标的所述三维坐标位置的y坐标。37. 根据权利要求35所述的系统，其中，所述处理组件向所述经更新的三维坐标位置应 用滤波方程式并确定所述所检测目标的滤波三维坐标位置。38. 根据权利要求37所述的系统，其中，所述处理组件应用卡尔曼平滑滤波方程式。39. 根据权利要求25所述的系统，其中，所述一或多个接收器和所述一或多个发射器附 接到移动装置。40. 根据权利要求39所述的系统，其中，所述移动装置是智能电话、平板计算机、个人数 字助理以及膝上型计算机中的至少一个。41. 一种上面存储有用于执行操作的计算机可执行指令的计算机可读媒体，所述操作 包括： 基于由一或多个发射器所发射的声学信号来检测目标； 确定所述所检测目标相对于一或多个接收器和所述一或多个发射器的相对位置； 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;以及 使用所述所选择的至少三个接收器和发射器对确定所述所检测目标的位置。42. -种用于确定目标的位置的系统，包括： 用于基于由一或多个发射器所发射的声学信号来检测目标的装置； 用于确定所述所检测目标相对于一或多个接收器和所述一或多个发射器的相对位置 的装置； 用于选择至少三个接收器和发射器对的装置，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;以及 用于使用所述所选择的至少三个接收器和发射器对确定所述所检测目标的位置的装 置。
【专利摘要】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。
【IPC分类】G01S15/87, G06F3/041
【公开号】CN105474144
【申请号】CN201480046119
【发明人】李仁 , 迈克尔·李维恩
【申请人】高通股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月18日
【公告号】EP3036607A1, US9189108, US20150054794, WO2015026734A1