[发明专利]三维遥控装置及其定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维遥控装置，尤其是涉及基于绝对定位方法的三维遥控装置及其定位方法。

背景技术

随着遥控技术的不断演进，空中鼠标、体感遥控器等空间遥控装置被越来越多地运用于计算机、游戏机、电视机等设备的操作。这些遥控装置可捕捉自身在空间中的移动，并转换成操控指令发送给计算机、游戏机、电视机等设备。然而，目前的空中鼠标和体感遥控器在操控体验方面还存在不足，需要进一步加以完善。

具体地说，现有的空中鼠标、体感遥控器等装置的实现，均根据空中鼠标、体感遥控器在空间的相对运动量，估算电脑屏幕上光标的位移量。电脑上使用的鼠标是鼠标的两维平面运动到光标的两维平面运动的一种线性映射，所以用户有真实感很强的鼠标控制体验。而用于电视机顶盒的体感遥控器、空中鼠标等，实际上是一个遥控装置的六维空间运动到光标的两维平面运动的一种非线性映射。这种非线性映射很难让用户获得真实感很强的遥控体验，会产生诸如光标移动比遥控装置移动滞后现象，遥控装置来回移动时光标的移动量很不准确，遥控装置移出屏幕范围后返回时光标失控等现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于绝对定位的三维遥控装置及其定位方法，以克服现有遥控装置的缺陷。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种三维遥控装置的定位方法，用于根据三维遥控装置的空间移动确定一显示屏上的光标位置。这一方法包括以下步骤：首先确定三维遥控装置相对于显示屏的初始绝对位置和姿态，接着在三维遥控装置移动时，实时采集三维遥控装置的三维加速度数据和主轴线角速度数据，然后根据初始绝对位置和姿态，以及三维加速度数据和主轴线角速度数据，计算出三维遥控装置当前绝对位置及姿态，并进一步计算三维遥控装置的主轴延长线与显示屏的交点。最后根据交点更新显示屏上的光标位置。

在本发明的一实施例中，通过三维加速度传感器采集三维加速度数据。

在本发明的一实施例中，通过三轴陀螺仪采集主轴线角速度数据。

在本发明的一实施例中，计算交点的步骤可以是在三维遥控装置中执行。在此，方法还包括从三维遥控装置发送交点给用于输出视频数据给显示屏的控制处理设备。

在本发明的一实施例中，计算交点的步骤可以是在一控制处理设备中执行。在此，方法还包括从三维遥控装置发送三维遥控装置的三维加速度数据和主轴线角速度数据给用于输出视频数据给显示屏的控制处理设备。

本发明另提出一种三维遥控装置，包括至少一个按键、三维加速度传感器、三轴陀螺仪、处理器以及无线通信模块。当至少一个按键被按下时，指示三维遥控装置的相对于所述显示屏的当前绝对位置和姿态为初始绝对位置和姿态。三维加速度传感器用以在三维遥控装置移动时，实时采集三维遥控装置的三维加速度数据。三轴陀螺仪用以在三维遥控装置移动时，实时采集主轴线角速度数据。处理器根据初始绝对位置和姿态以及三维加速度数据和主轴线角速度数据，计算出三维遥控装置当前绝对位置及姿态，并进一步计算三维遥控装置的主轴延长线与显示屏的交点。无线通信模块用以发送所述交点。

在本发明的一实施例中，三维遥控装置可以是空中鼠标、体感游戏操作手柄、会议演讲与教学演示无线遥控笔之一。

与现有技术相比，本发明所提出的遥控装置及其定位方法由于是基于遥控装置相对于显示屏的绝对位置和姿态来进行定位，可以有效解决目前空中鼠标、体感遥控器等遥控产品普遍存在的诸如光标移动比空中鼠标移动滞后，鼠标移出屏幕范围后返回时光标失控等问题。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1示出本发明一实施例的系统环境。

图2示出本发明一实施例的遥控器结构框图。

图3示出本发明一实施例的控制处理设备的结构框图。

图4示出本发明一实施例的显示设备的结构框图。

图5示出本发明一实施例的遥控装置的三维坐标空间。

图6示出本发明一实施例的遥控装置在显示设备上的初始定位示意图。

图7示出本发明一实施例的定位方法流程图。

具体实施方式

本发明的实施例提出一种精确测量两个物体之间的空间动态位置的方法，来实现三维遥控装置的绝对定位。