[發(fā)明專利]智慧教室用基于距離檢測的投影傾斜校準系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112629473A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 朱玉榮;湯鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽文香信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22;G01B21/16;G03B21/54
• 代理公司: 合肥洪雷知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 34164
• 代理人: 徐贛林

1.智慧教室用基于距離檢測的投影傾斜校準系統(tǒng)，其特征在于，包括：投影儀(1)、矩形安裝盒(2)、吊桿(3)以及校準檢測裝置；

所述矩形安裝盒(2)前端開設的矩形槽口內(nèi)安裝投影儀(1)；所述吊桿(3)底端面同軸心開設圓槽口(31)；所述圓槽口(31)內(nèi)頂部安裝第一伺服電機(32)；所述第一伺服電機(32)的輸出端通過行星齒輪(321)與連接柱(33)連接；所述連接柱(33)伸出圓槽口(31)的一端與矩形安裝盒(2)上表面中心位置連接；

所述校準檢測裝置包括校準終端(41)、左距離傳感器(42)、右距離傳感器(43)以及左右伸縮結(jié)構(gòu)；所述矩形安裝盒(2)后部開設貫穿左右兩側(cè)的矩形孔(21)；所述矩形孔(21)下底面中心位置開設圓形安裝槽(22)；

所述左右伸縮結(jié)構(gòu)包括第二伺服電機(51)、左伸縮桿(52)以及右伸縮桿(53)；所述第二伺服電機(51)匹配安裝在圓形安裝槽(22)內(nèi)；所述左伸縮桿(52)以及右伸縮桿(53)分別滑動安裝在矩形孔(21)前后側(cè)面；所述第二伺服電機(51)的輸出端固定的齒輪(511)分別與左伸縮桿(52)側(cè)面開設的齒輪以及右伸縮桿(53)側(cè)面開設的齒輪嚙合連接；所述齒輪(511)的齒輪軸上安裝編碼器；所述左伸縮桿(52)的左端部前側(cè)面安裝左距離傳感器(42)；所述右伸縮桿(53)的右端部前側(cè)面安裝右距離傳感器(43)；所述左距離傳感器(42)以及右距離傳感器(43)關(guān)于第二伺服電機(51)對稱；

所述校準終端(41)包括微處理器、存儲模塊、分析處理模塊以及無線傳輸模塊；所述微處理器分別與存儲模塊、分析處理模塊以及無線傳輸模塊電信號連接；所述校準終端(41)分別與編碼器、左距離傳感器(42)、右距離傳感器(43)、第一伺服電機(32)以及第二伺服電機(51)的電信號連接；所述存儲模塊內(nèi)預存儲左伸縮桿(52)的長度以及右伸縮桿(53)的長度均為桿長L；所述存儲模塊內(nèi)預存儲齒輪(511)的齒輪周長C；

所述編碼器檢測齒輪(511)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)S并傳遞至分析處理模塊；所述左距離傳感器(42)檢測距離投影布簾的左側(cè)距離L1并傳遞至分析處理模塊；所述右距離傳感器(43)檢測距離投影布簾的右側(cè)距離L2并傳遞至分析處理模塊；所述分析處理模塊根據(jù)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)S、齒輪周長C、桿長L、左側(cè)距離L1以及右側(cè)距離L2獲取旋轉(zhuǎn)信息并傳遞至微處理器；所述微處理器根據(jù)旋轉(zhuǎn)信息控制第一伺服電機(32)旋轉(zhuǎn)校準。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智慧教室用基于距離檢測的投影傾斜校準系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)信息包括旋轉(zhuǎn)角度以及旋轉(zhuǎn)方向；所述分析處理模塊根據(jù)角度計算公式f獲取旋轉(zhuǎn)信息；所述角度計算公式f如下：

其中，S為齒輪(511)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，C為齒輪周長，L為左伸縮桿(52)的長度以及右伸縮桿(53)的長度，L1為左側(cè)距離，L2為右側(cè)距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧教室用基于距離檢測的投影傾斜校準系統(tǒng)，其特征在于，若左側(cè)距離L1大于右側(cè)距離L2，則旋轉(zhuǎn)方向為從做左伸縮桿(52)向右伸縮桿(53)方向；若左側(cè)距離L1小于右側(cè)距離L2，則旋轉(zhuǎn)方向為從右伸縮桿(53)向左伸縮桿(52)方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智慧教室用基于距離檢測的投影傾斜校準系統(tǒng)，其特征在于，所述投影儀(1)的投影朝向與左距離傳感器(42)的距離檢測方向、右距離傳感器(43)的距離檢測方向均平行；所述左距離傳感器(42)的距離檢測方向垂直左伸縮桿(52)；所述右距離傳感器(43)的距離檢測方向垂直右伸縮桿(53)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的智慧教室用基于距離檢測的投影傾斜校準系統(tǒng)，其特征在于，所述校準終端(41)通過無線傳輸模塊與移動控制端無線通信連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智慧教室用基于距離檢測的投影傾斜校準系統(tǒng)，其特征在于，所述投影儀(1)的投影口中心與連接柱(33)底端中心以及齒輪(511)中心同在對稱平面內(nèi)；所述左伸縮桿(52)以及右伸縮桿(53)關(guān)于對稱平面左右對稱。

7.智慧教室用基于距離檢測的投影傾斜校準方法，其特征在于，包括如下過程：

A00：微處理器控制第二伺服電機(51)轉(zhuǎn)動帶動左距離傳感器(42)以及右距離傳感器(43)分別向左右兩側(cè)滑動；

A01：編碼器檢測齒輪(511)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)S至分析處理模塊；

A02：微處理器控制左距離傳感器(42)檢測距離投影布簾的左側(cè)距離L1并傳遞至分析處理模塊；

A03：微處理器控制右距離傳感器(43)檢測距離投影布簾的右側(cè)距離L2并傳遞至分析處理模塊；

A04：分析處理模塊根據(jù)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)S、齒輪周長C、桿長L、左側(cè)距離L1以及右側(cè)距離L2獲取旋轉(zhuǎn)信息并傳遞至微處理器；

其中，所述旋轉(zhuǎn)信息包括旋轉(zhuǎn)角度以及旋轉(zhuǎn)方向；所述分析處理模塊根據(jù)角度計算公式f獲取旋轉(zhuǎn)信息；角度計算公式f如下：

其中，S為齒輪(511)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，C為齒輪周長，L為左伸縮桿(52)的長度以及右伸縮桿(53)的長度，L1為左側(cè)距離，L2為右側(cè)距離；

若左側(cè)距離L1大于右側(cè)距離L2，則旋轉(zhuǎn)方向為從做左伸縮桿(52)向右伸縮桿(53)方向；若左側(cè)距離L1小于右側(cè)距離L2，則旋轉(zhuǎn)方向為從右伸縮桿(53)向左伸縮桿(52)方向；

A05：微處理器根據(jù)旋轉(zhuǎn)信息控制第一伺服電機(32)旋轉(zhuǎn)校準。