[发明专利]带有计算机接口的物体的三维位移

权利要求书

1、一个控制系统，根据至少一个三维区域运动对象的运动控制可变操作系统进行实时操作，它包括：

至少三个超声波发射器，它们分别安置在惯性参考点上，用来进行所述至少一个对象的三维方位的三角测量定位；

脉冲发生装置，分别向各个超声波发射器提供至少第一和第二预选频率的脉冲来生成相应的超声波脉冲；

每个对象的多个分隔开的接收站，每个接收站包括一个超声波接收器和一个与其相联系的脉冲检测器，来检测超声波接收器所接收的脉冲，每个接收站与所述的对象联系在一起，并与该对象一起在三维空间中进行运动；

一个与每个接收站相关的编码器，将脉冲的到达时间编码为一个适合无线电波发射的形式；

一个无线电波发射器，发射与脉冲到达时间相应的编码信号；

一个接收器跟踪微处理器控制器，接收从每个接收站来的脉冲、将其数字化，测量脉冲的到达时间，控制来自脉冲发生器信号的产生和计时，根据自脉冲发生器发射一个预选频率之一的脉冲起，到分别从各个接收站检测出相应的脉冲之间所用的时间，计算出对应每一个脉冲，各个接收器的径向方位数据；

一个无线电波接收器，在所述的至少一个对象和无线电波发射器的远地端，接收从无线电波发射器传来的信号；

一个解码器，对从无线电波接收器来的信号进行解码；

一个对象跟踪微处理器控制器，接收每个与所述至少一个对象联系在一起的超声波接收器的数据，根据所述至少一个对象的径向方位数据来计算它的三维方位、速度和加速度，并且一方面对超声波发射器的脉冲发生器发出指令，另一方面与一个计算机相连接，产生对应于已计算出的对象三维方位的指令，并用所述至少一个对象上的每一个超声接收站的径向方位数据来控制所述可变操作系统的变化。

2、权利要求1中的一个系统，其中使用了4个超声波发射器。

3、权利要求1中的一个系统，其中可变操作系统是一个虚实系统。

4、权利要求1中的一个系统，其中可变操作系统是可变操作设备。

5、权利要求1中的一个系统，其中可变操作系统是一个音乐合成器。

6、权利要求1中的一个系统，其中超声波的频率范围从20KHz到30KHz。

7、权利要求1中的一个系统，其中至少一个对象是可以附着在人的身体部位上的。

8、权利要求7中的一个系统，其中出现了不只一个超声波接收器，在每个对象中包含有一组所述的接收器。

9、一个在三维区域跟踪一个对象的系统包括：

至少三个超声波发射器，它们分别安置在各自的惯性参考点上，用来进行所述对象的三维方位的三角测量定位；

脉冲发生装置，分别向各个超声波发射器提供至少第一和第二预选频率的脉冲来生成相应的超声波脉冲；

至少一个超声波接收器与所述对象结合在一起，在三维区域中运动；

一个脉冲检测器与每个超声波接收器结合起来，检测通过的脉冲；

一个脉冲编码器，把从接收器跟踪微处理器来的脉冲到达时间编码为适于无线传输的形式；

一个无线电波发射器，与编码器和一个在所述对象远地端的无线电波接收器相联系，无线电波发射器用来向无线电波接收器发送与检测到的脉冲对应的数据；

一个无线电波接收器，在至少一个对象和无线电波发射器的远地端，接收无线电波发射器发出的编码信号；

一个脉冲解码器，与无线电波接收器相关，将传输来的脉冲解码为适合微处理器检测的形式；

一个微处理器控制器，用来检测经过解码器的传输来的脉冲并向超声波发射器发送信号以引发超声波的发射；测量各个超声波发射器发出的超声波脉冲从发射到被检测出来之间所经过的时间；由每个发射器脉冲所经过的时间计算对象的径向方位数据；生成方位指示信号；

计算机设备，与微处理器控制器接口，接收所述方位指示信号，计算对象的三维方位、速度和加速度。