智能控制器的光标显示方法、设备和系统的制作方法_3

文档序号:9374853阅读:来源:国知局
初始距离,就可以根据智能控 制器的偏移,来确定偏移后的第一距离。而不需要每次都执行上述步骤301至303中的方 法,因此提高了第一距离的检测效率。
[0059] 从图3中可以看出,本实施例进一步详细描述了如何确定智能控制器与显示屏幕 之间的第一距离的示例性实现方式。本实施例可以分别检测智能控制器与第一基准位置间 的第二距离,以及相对于第二基准位置的方向向量,并根据二者在预定空间坐标系中的空 间位置关系,确定出第一距离,从而能够准确、快速的得到智能控制器与显示屏幕之间的距 离。
[0060] 进一步参考图4,其示出了基于空间偏移信息和第一距离,调整光标的显示位置的 一个实施例的流程400。
[0061] 如图4所示,在步骤401中,基于第一距离,确定光标的移动规则。
[0062] 在本实施例中,光标的移动规则可以是光标的移动距离与智能控制器的移动距离 之间的对应关系。从图1中所示的应用场景可以看出,当智能控制器与显示屏幕之间的距 离不同时,即使智能控制器偏转同样的角度,其方向线在显示屏幕上移动的距离也是不同 的。从图1中可以看出,在智能控制器偏转同样角度的情况下,智能控制器距离显示屏幕越 远,其方向线在显示屏幕上移动的距离越长。因此,为了确保光标显示的同步性,在确定光 标的移动规则时,可以将第一距离作为一个确定基准。
[0063] 在本实施例的一个可选实现方式中,基于第一距离,确定光标的移动规则包括:
[0064] 根据下式(1)确定光标的移动距离:
[0065] (ΔΧ,ΔΥ) = kd(Sx,Sy) (1)
[0066] 其中,Λ X和Δ Y分别为光标沿X轴和Y轴的移动距离,&和S及别为智能控制 器沿X轴和Y轴的移动距离,d为第一距离,k为大于0的常数。
[0067] 从上述公式(1)中可以看出,光标的移动距离与智能控制器的移动距离成正比, 并且这个比例关系随着智能控制器与显示屏幕之间距离的增大而增大。
[0068] 接着,在步骤402中,根据空间偏移信息以及移动规则,调整光标的显示位置。
[0069] 当在上述步骤401中确定出光标的移动规则后,可以根据智能控制器的空间偏移 信息以及移动规则,调整光标在显示屏幕上的显示位置。空间偏移信息可以包括智能控制 器在各个坐标轴上的移动方向和移动距离。以显示屏幕作为XY面的空间坐标系为例,空间 偏移信息可以包括智能控制器在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上的移动距离和方向。根据 上述移动规则以及智能控制器在X轴和Y轴上的实际移动距离,就可以计算出光标在显示 屏幕内沿X轴和Y轴的移动距离,并据此对光标的显示位置进行调整。
[0070] 从图4中可以看出,本实施例进一步详细描述了如何基于第一距离和空间偏移信 息,调整光标的显示位置的示例性实现方式。本实施例可以首先根据第一距离确定光标的 移动规则,然后根据移动规则将智能控制器的偏移信息映射为光标的移动距离,最后基于 移动距离调整光标的显示位置,提高了光标显示位置的准确性。
[0071] 进一步参考图5,其示出了获取智能控制器的空间偏移信息的一个实施例的流程 500 〇
[0072] 如图5所示,在步骤501中,获取智能控制器的加速度信息和角速度信息。
[0073] 智能控制器通常会配置有加速度传感器和陀螺仪,分别用于检测智能控制器的加 速度信息和角速度信息。智能控制器在得到这些信息后,会将其通过各种无线的连接方式, 传输给智能控制器的光标显示设备。
[0074] 在本实施例的一个可选实现方式中,通过卡尔曼滤波器对加速度信息和/或角速 度信息进行误差校正。由于加速度传感器极易受到外部信号的干扰而产生误差,而陀螺仪 所测得的角速率可以通过积分得到,但在长时间积分的过程中会产生明显的误差。因此,可 以对二者测得的加速度信息和角速度信息进行误差校正。具体地,可以使用卡尔曼滤波器 进行误差校正。卡尔曼滤波器可以由一系列递归数学公式描述,这些递归数学公式提供了 一种高效可计算的方法来估计智能控制器在运动过程中的状态,并使估计均方误差最小。 例如,可以通过卡尔曼滤波器可以对角速度做低通滤波,对加速度做高通滤波,从而提高加 速度信息和/或角速度信息的准确率。
[0075] 接着,在步骤502中,基于角速度信息,确定由重力引起的加速度误差。
[0076] 由于加速度传感器无法区分重力加速度与外力加速度,因此可以通过陀螺仪所获 得的角速度,来确定由重力引起的加速度误差。具体地,重力加速度在XYZ各轴上的偏移分 量可以通过以下步骤进行计算。
[0077] 假设空间绝对坐标系为0ΧΥΖ,因智能控制器的空间翻转导致的加速度传感器XYZ 轴组成的坐标系转换为坐标系ox'Y'z'。该翻转过程可以通过三次旋转实现,即OXYZ首先 绕-Z轴旋转Y i得到OX,石坐标系;然后,OX X i轴旋转γ 2得到OX 2Y2Z#标系;最 后,OX2Y2Z^ Y2轴旋转γ 3得到OX' Y' Z'坐标系。如图6所示,上述旋转的规则均为右手 规则。这样,从坐标系XYZ轴转换为ΟΧ' Υ' Ζ'可以通过下式⑵表示:
[0078]
[0079] 于是,重力加速度在加速度传感器XYZ轴上的分量,即由重力引起的加速度误差 (gx,gy,可以记为:
[0080]
( 3 )
[0081] 继而,在步骤503中,通过加速度误差修正加速度信息。
[0082] 当在上述步骤502中确定出由重力引起的加速度误差后,可以进一步对加速度传 感器检测到的加速度信息进行修正。具体地,假设加速度传感器在t时刻输出的加速度为 a(t),用a(t)减去在步骤502计算得到的加速度误差(gx,gy,gz),就可以得到修正后的加 速度a(t)'。
[0083] 最后,在步骤504中,基于修正后的加速度信息,确定智能控制器的空间偏移信 息。
[0084] 当在上述步骤503中得到修正后的加速度a(t)'后,可以计算t时刻的速度v(t):
[0085]
( 4 )
[0086] 这样,t时刻的位移s (t)可以通过下式计算得到:
[0087]
( :5 ):
[0088] 其中,v(t。),s(t。)分别为t。时刻的速度、位移。由于在实际测试过程中,加速度 传感器输出的加速度信息为离散数据,所以可以根据积分原理将上述两个积分公式(4)和 (5)展开,从而可以复用s(n-l)来计算得到s(n),以节省时间和空间。
[0089] 这样,前述公式(1)可以表示为:
[0090] ( Δ X,Δ Y) = kd (S (n) x,S (n) y) (6)
[0091] 则调整后的光标显示位置(x,y)可以为:
[0092]
( 7 )
[0093] 其中,(X。,y。)为智能控制器发生偏移前的光标位置。
[0094] 可选地,根据坐标(X,y)可以判断该点是否在显示屏幕内,若在,则在该位置处显 示光标;若不在,则在距离该位置最短的屏幕边缘显示光标。
[0095] 从图5中可以看出,本实施例进一步详细描述了如何获取智能控制器的空间偏移 信息的示例性实现方式。本实施例可以利用角速度信息去除加速度信息中因重力加速度而 产生的误差,从而可以得到更加准确的空间偏移信息。
[0096] 应当注意,尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作,但是,这并非要求 或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期 望的结果。相反,流程图中描绘的某些步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地,可以省略 某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
[0097] 进一步参考图7,其示出了智能控制器的光标显示设备的一个实施例的结构示意 图。
[0098] 如图7所示,本实施例提供的光标显示设备包括:通信组件710、处理器720和显 示组件730。
[0099] 通信组件710,用于获取智能控制器的空间偏移信息。
[0100] 处理器720,用于确定智能控制器与显示屏幕之间的第一距离,显示屏幕用于显示 智能控制器的光标。以及
[0101] 显示组件730,用于基于空间偏移信息和第一距离,调整光标的显示位置。
[0102] 在本实施例的一个可选实现方式中,光标显示设备还包括:测距组件,用于检测智 能控制器与第一基准位置间的第二距离,测距组件位于第一基准位置;测向组件,用于检 测智能控制器相对于第二基准位置的方向向量,测向组件位于所述第二基准位置;处理器 720进一步用于基于第二距离和方向向量,确定第一距离;其中,第一基准位置、第二基准 位置以及显示屏幕在预定空间坐标系内的位置是已知的。
[0103] 在本实施例的一个可选实现方式中,处理器720进一步用
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1