[发明专利]用于基于传感器数据进行处理器唤醒的系统

说明书

技术领域

本公开一般涉及电子设备领域，且更具体涉及一种用于基于传感器数据进行处理器唤醒的系统和方法。

背景技术

语音命令设备（VCD）是用人声控制的设备。通过摒弃按钮、旋钮和开关，消费者可在他们的手不得空或进行其它任务时容易地操作电器。例如，消费者可用语音激活命令操作他们的电视或手机。VCD可与说话者无关、响应于多种声音，而不受口音或方言的影响。VCD可用于各种应用，包括计算机操作系统、用于计算机、手机、汽车、呼叫中心和互联网搜索引擎的商业软件。

发明内容

一种用于基于传感器数据进行处理器唤醒的系统包括音频缓冲区、包络缓冲区和处理器。音频缓冲区被配置以存储来自传感器的第一数据。第一数据根据第一采样率生成。包络缓冲区被配置以存储第二数据，所述第二数据根据第二采样率从第一数据导出，所述第二采样率小于第一采样率。处理器被配置以从空闲状态周期性地唤醒并从包络缓冲区读取第二数据。如果第二数据指示活动，那么处理器被配置以从音频缓冲区读取第一数据。如果第二数据不指示活动，那么处理器被配置以返回到空闲状态。包络缓冲区可能比音频缓冲区短。

在具体实施方案中，系统还包括模拟数字转换器，其被配置以根据第一采样率从模拟信号生成数字格式的第一数据。在一些实施方案 中，系统还包括促进读取音频缓冲区和包络缓冲区的直接存储器存取（DMA）控制器。在具体实施方案中，也可包括计时器，其被配置以周期性地发送中断到处理器。在特定实施方案中，系统还包括被配置以检测第一数据的包络的包络检测器，和被配置以降采样包络以根据第二采样率生成第二数据的抽取器。系统还可包括带通滤波器，其被配置以过滤第一数据并把过滤的数据馈送到包络检测器。

在一些实施方案中，第一数据可从音频信号生成。在此类实施方案中，系统被配置以执行以下各项的操作：过滤掉第一数据中在正常人声范围之外的频率以生成第一数据的子集；检测子集的包络；确定包络和负峰值之间的差；和如果差超过预定阈值就检测活动。另外的操作可包括：归一化子集的包络；比较归一化的包络与第二负峰值；如果在预定数量的时钟周期期间归一化的包络不小于第二负峰值，就把第二负峰值递增固定量以获得负峰值；和如果归一化的包络小于第二负峰值，就把负峰值设置为第二负峰值。

附图说明

为了提供对本公开及其特征和优势的更完整的理解，可参考结合附图进行的以下描述，其中相同的参考数字表示相同的部件，在附图中：

图1是根据一个实施方案用于基于传感器数据进行处理器唤醒的系统的简化电路图；

图2是根据一个实施方案的系统的示范性细节的简化框图；

图3是示出可与系统的示范性实施方案相关的示范性操作的简化流程图；

图4是示出可与系统的示范性实施方案相关的其它示范性操作的简化流程图；和

图5是示出可与系统的示范性实施方案相关的另外的示范性操作的简化流程图。

具体实施方式

本公开提供一种系统，其中传感器（诸如麦克风）可基于传感器的输出中一个或多个检测到的变化来唤醒另一系统（诸如微处理器）。通常，VCD（诸如手机）提供对外部声场的不间断监控，使得VCD可根据语音命令摆脱"待机"模式。所述监控可使用超低功耗不间断触发检测器电路来实施，所述超低功耗不间断触发检测器电路检测传感器输出中的变化并然后唤醒微处理器。然而，方案需要很多算法（诸如语音识别算法），所述算法需要预触发数据来有效地操作。

为了克服这个缺点，一些系统使用不间断循环存储器缓冲区来连续存储数据，使得当低功耗传感器检测电路检测到活动时，处理器可访问存储在循环存储器缓冲区中的预触发数据。如本文所使用，术语“活动"可代表传感器接收到的天然信号（例如，音频信号）的幅度（或其它参数）中的变化。其它系统可消除不间断低功耗触发检测器，并使用不间断循环缓冲区（例如，使用单个、固定大小的缓冲区似乎它被端到端连接的数据结构）。循环缓冲区开始是空的且通常具有预定长度。当需要时，最早的记录首先从循环缓冲区除去。当循环缓冲区已满并对循环缓冲区执行后续写入时，最早的数据被覆盖。有时，基于使用循环缓冲区的缓冲例程或应用的语义，并不是覆盖，而是可能出现异常或错误。