[實用新型]一種三維虛擬觸摸屏

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020178491.6
• 申請日: 2010-04-10
• 公開（公告）號: CN201622553U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 陳光耀;張洪彥;闞常慶;趙洪喜;朱德標;李明宇
• 申請（專利權(quán)）人: 陳光耀
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G01S15/06
• 代理公司: 邯鄲市久天專利事務所 13117
• 代理人: 薛建鐸

技術(shù)領域

本實用新型涉及一種電子產(chǎn)品的光標控制設備，尤其是一種三維虛擬觸摸屏。

背景技術(shù)

科技的飛速發(fā)展使人們對人機交互有了更高的要求。從陳規(guī)的按鍵操作到觸摸屏技術(shù)的轉(zhuǎn)變使人們體會到了科技帶來的便捷舒適。但現(xiàn)階段的觸摸屏技術(shù)還存在很多問題，比如需要觸摸屏幕，還有對觸摸屏的安放位置也有嚴格的要求，同時普通屏幕要變?yōu)橛|摸屏必須覆蓋一層特定的觸摸膜，這樣就給用戶帶來了很多不便，目前已經(jīng)出現(xiàn)光感觸摸屏，但因其需要復雜的光控系統(tǒng)，成本昂貴，限制了其發(fā)展。因此，設計一種不需要觸摸屏幕、成本低廉的三維虛擬觸摸屏，是目前需要解決的技術(shù)問題。通過本實用新型，可以有效地解決上述問題。三維虛擬觸摸屏采用現(xiàn)在已有的測距技術(shù)、通過類似于GPS原理的定位算法，有效實現(xiàn)定位的虛擬觸摸屏。該屏幕可以把任意屏幕瞬時變?yōu)樘摂M觸摸屏，使操作更加便捷自由。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種不需要觸摸屏幕、成本低廉的三維虛擬觸摸屏。

本實用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

一種三維虛擬觸摸屏，主要由手持端、信號處理端和三個結(jié)構(gòu)相同的信號接收端組成，所述的手持端包含手持端單片機、定位信號發(fā)射器、無線信號發(fā)射器、紅色激光發(fā)射器、光標增益調(diào)節(jié)器和電容感應式開關(guān)，定位信號發(fā)射器、無線信號發(fā)射器、紅色激光發(fā)射器、光標增益調(diào)節(jié)器和電容感應式開關(guān)均與手持端單片機連接，所述的信號處理端包含信號處理端單片機、定位信號接收模塊、溫度傳感器和計算機，定位信號接收模塊和溫度傳感器與信號處理端單片機連接，信號處理端單片機通過USB控制器與計算機的USB接口連接，所述的信號接收端包含定位信號傳輸模塊、定位信號接收器和無線信號接收器，定位信號傳輸模塊、定位信號接收器和無線信號接收器相互連接。

本實用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案還可以是：

本實用新型手持端的電容感應式開關(guān)為兩個，其中一個為模擬鼠標左鍵開關(guān)，另一個為模擬鼠標右鍵開關(guān)。

本實用新型所述的三個信號接收端布置在同一平面上且呈直角三角形布置。

本實用新型所述的手持端單片機和信號處理端單片機的型號均為C8051F320，所述的定位信號發(fā)射器為超聲波信號發(fā)射器，超聲波信號發(fā)射器的發(fā)射頭為錐形發(fā)射頭，超聲波信號發(fā)射器的發(fā)射頻率為40KHZ，所述的定位信號接收模塊為超聲波信號接收模塊，超聲波信號接收模塊的頻率與超聲波信號發(fā)射器的發(fā)射頻率相同，所述的無線信號發(fā)射器和無線信號接收器均為NRF905接收發(fā)射芯片，接收端的USB控制器為CY7C63813系列的單片機，其USB接口為通用的USB接插件，所述的溫度傳感器采用DS18B20傳感器。

本實用新型的工作原理是：

(1)本實用新型手持端電源開關(guān)開啟，觸碰手持端上的電容式感應開關(guān)，手持端向信號處理端發(fā)射無線電信號，同時向三個信號接收端發(fā)射定位信號，控制按鍵模擬普通鼠標左右鍵。

(2)三個信號接收端將接收到的定位信號傳輸給信號處理端。

(3)信號處理端開關(guān)接通，信號處理端接收到手持端發(fā)送的計時信號后，計時程序開啟，信號處理端接收到信號接收端發(fā)來的定位信號后，信號處理端停止計時并算出定位信號與無線電信號的時間差Δt，同時信號處理端接收溫度傳感器傳來的使用環(huán)境溫度，對信號接收端的定位信號進行糾正，最后應用公式s＝v*Δt算出手持端到一個信號接收端的距離，應用同樣方法算出手持端到其余兩信號接收端的距離。

(4)自行設定坐標原點后，在三個測得的距離數(shù)據(jù)后，通過解方程能迅速求出發(fā)射端相對于設定原點的坐標。

(5)上述位移的數(shù)值經(jīng)過手持端的光標增益調(diào)節(jié)器的適當調(diào)節(jié)，形成手持端的最終位移。

(6)信號處理端將上述位移信號經(jīng)由USB控制器傳輸?shù)綉帽咎摂M觸摸屏的計算機上，實現(xiàn)對光標的控制。

本實用新型的有益效果是：

①可以將普通屏幕轉(zhuǎn)變成具有觸摸功能的觸摸屏幕；

②可以將不是屏幕但可以用于投影機投射的物體(如墻壁)變?yōu)榫哂杏|摸功能的觸摸屏幕；

③讓使用者可以不用直接去觸碰屏幕，就可以完成操作，大大擴展了現(xiàn)有觸摸屏的使用范圍；

④成本低廉，對投影設備無要求，且無需對現(xiàn)有設備進行改裝即可使用。

附圖說明

圖1是本實用新型的示意圖(使用演示圖)。

圖2是本實用新型手持端的示意圖(原理框圖)。

圖3是本實用新型信號接收端的示意圖(原理框圖)。

圖4是本實用新型信號處理端的示意圖(原理框圖)。

具體實施方式

如圖所示，一種三維虛擬觸摸屏，主要由手持端1、信號處理端2和三個結(jié)構(gòu)相同的信號接收端3組成，所述的手持端1包含手持端單片機、定位信號發(fā)射器、無線信號發(fā)射器、紅色激光發(fā)射器、光標增益調(diào)節(jié)器和電容感應式開關(guān)，定位信號發(fā)射器、無線信號發(fā)射器、紅色激光發(fā)射器、光標增益調(diào)節(jié)器和電容感應式開關(guān)均與手持端單片機連接，所述的信號處理端2包含信號處理端單片機、定位信號接收模塊、溫度傳感器和計算機，定位信號接收模塊和溫度傳感器與信號處理端單片機連接，信號處理端單片機通過USB控制器與計算機的USB接口連接，所述的信號接收端3包含定位信號傳輸模塊、定位信號接收器和無線信號接收器，定位信號傳輸模塊、定位信號接收器和無線信號接收器相互連接。手持端1的電容感應式開關(guān)為兩個，其中一個為模擬鼠標左鍵開關(guān)，另一個為模擬鼠標右鍵開關(guān)。所述的三個信號接收端布置在同一平面上且呈直角三角形布置。所述的手持端單片機和信號處理端單片機的型號均為C8051F320，所述的定位信號發(fā)射器為超聲波信號發(fā)射器，超聲波信號發(fā)射器的發(fā)射頭為錐形發(fā)射頭，超聲波信號發(fā)射器的發(fā)射頻率為40KHZ，所述的定位信號接收模塊為超聲波信號接收模塊，超聲波信號接收模塊的頻率與超聲波信號發(fā)射器的發(fā)射頻率相同，所述的無線信號發(fā)射器和無線信號接收器均為NRF905接收發(fā)射芯片，接收端的USB控制器為CY7C63813系列的單片機，其USB接口為通用的USB接插件，所述的溫度傳感器采用DS18B20傳感器。