[发明专利]带有计算机接口的物体的三维位移

摘要

本发明提供了一个在三维区域中跟踪一个对象的三维方位的系统，它是通过利用三角测量技术生成与这种三维方位相应的信号而实现的。这种信号可以用来操纵一个可变操作系统，从而产生一个虚实系统。三角测量设备包括至少三个超声波发射器，它们与安放于三维区域中的运动体上的超声波接收器协同工作。信号从多路复用的频率中产生与/或中间信号可以用一个三维加速表来进行投影。

主权项

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。