[發明專利]基于三維空間的演示屏指針定位系統及方法

有效

• 申請號: 201310192833.8
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103268159A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 王劍秦;段青玲;高萬林;郭少鑫
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G06F3/0346
• 分類號: G06F3/0346
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及計算機領域，特別涉及一種基于三維空間的演示屏幕指針定位系統及方法。

背景技術

現如今，人們在做演講或者集體討論的時候往往是使用激光筆來進行演示，或者通過鼠標進行指針的定位和操作處理；但是，在使用激光筆時就無法使用演示軟件的電子筆功能，也無法進行翻頁等操作；另外，如果在一個很大的場合，需要一個大銀幕進行演講或者討論的時候，由于鼠標需要一個平整的工作平臺，導致人們在做大型演講和討論時不得不受到鼠標的束縛。

基于此，現有技術確實有改進的必要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于三維空間的演示屏幕指針定位系統及方法，以方便對大型演示屏幕指針的高精度定位，脫離鼠標的束縛。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

本發明提供一種基于三維空間的演示屏幕指針定位系統，包括有：

傳感器模塊，用于采集指針在某一位置時其XYZ三個垂直方向上的加速度信息、角速度信息以及地磁分量信息；

處理器模塊，其通過IIC總線與所述傳感器模塊連接，用于對所述傳感器模塊發送指令，并將獲取的所述傳感器模塊采集信息發送至上位機；

上位機，用于接收所述處理器模塊傳送的數據并進行處理，以確定所述指針的方向向量，并對所述指針進行定位。

優選的，所述傳感器模塊包括：

三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀以及三軸電子羅盤，其分別用于采集指針在某一位置時其XYZ三個垂直方向上的加速度信息、角速度信息以及地磁分量信息。

優選的，所述處理器模塊包括：

IIC接口單元，用于對所述傳感器模塊發送指令，并讀取所述傳感器模塊的采集信息；

處理器，用于執行指令，并對所述IIC接口單元的數據進行處理；

USB控制器，用于將所述處理器處理后的數據發送至上位機，并接收所述上位機發送的指令。

優選的，所述處理器模塊進一步包括：

只讀存儲器，其通過指令總線與所述處理器連接，用于存儲指令；

隨機存儲器，其通過數據總線與所述處理器連接，用于存儲數據；

定時器，用于產生定時中斷，使所述處理器模塊對所述傳感器模塊以采樣周期進行采樣；

中斷源，使得當所述采樣周期到來時，所述處理器模塊對所述傳感器進行采樣；

IO接口，用于讀取按鍵信息；

其中，所述定時器、中斷源以及IO接口分別與所述處理器通過APB總線連接。

優選的，所述系統包括電源模塊，用于對所述傳感器模塊和處理器模塊進行獨立供電。

優選的，所述系統包括與所述處理器模塊連接的外圍模塊，所述外圍模塊包括：

按鍵，其與所述處理器模塊的IO接口連接，用于對所述指針的位置進行控制；JTAG接口，用于將編譯后的程序二進制文件下載到所述處理器模塊的只讀存儲器中，并對該程序進行調試；

LED指示燈，用于顯示當前系統的運行狀態。

本發明還提供一種基于三維空間的演示屏幕指針定位方法，包括以下步驟：

S1、利用傳感器模塊采集指針在某一位置時其XYZ三個垂直方向上的加速度信息、角速度信息以及地磁分量信息，并同時采集按鍵信息；

S2、將所述傳感器模塊采集的信息和按鍵信息經處理器模塊處理后，發送至上位機；

S3、所述上位機基于所述處理器模塊傳送的數據，確定系統的方向向量，并對所述指針進行定位。

優選的，所述步驟S3進一步包括：

S31、所述上位機基于所述處理器模塊傳送的數據，計算系統的俯仰角Pitch_i、橫滾角Roll_i以及偏航角Yaw_i；

S32、根據所述系統的俯仰角Pitch_i、橫滾角Roll_i以及偏航角Yaw_i，計算所述系統的方向向量；

S33、計算所述系統的方向向量和演示屏幕的交點，該交點為指針的坐標。

優選的，所述步驟S31進一步包括：

S311、所述上位機根據所述傳感器模塊中三軸陀螺儀的數據，計算系統的第一俯仰角分量GPitch_i、第一橫滾角分量GRoll_i和第一偏航角分量GYaw_i；