一种二维多目标超声定位系统和定位方法技术方案

本发明专利技术涉及一种二维多目标超声定位系统和定位方法，属于超声笔定位领域。发射装置包括红外发射模块和两个可以发出相同频率超声波的超声发射器，接收装置包括多支超声笔，每支超声笔上安装对应的红外接收器和超声接收器。发射端采用时分复用的形式工作，可以容纳多支超声笔同时工作；采用DOA的方式，使用基于同步信号的定位技术，以红外信号为时间基准，得到超声笔接收到红外信号和超声信号的时间值，利用蓝牙通信技术无线传输数据，通过几何方程解算得到接收模块在二维平面的坐标，实现对复数支超声笔的定位。本发明专利技术优点是支持多支笔同时工作，超声笔可以随时加入工作，易于实现等优点，适用于平板电视的信息采集的应用。适用于平板电视的信息采集的应用。适用于平板电视的信息采集的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种二维多目标超声定位系统和定位方法


[0001]本专利技术涉及一种超声笔定位方法，具体涉及一种以红外信号为时间基准的基于超声波的电视屏幕落笔点定位方法，可实现多支笔在屏幕上同时书写，从而更好的应用于交互式触屏功能、更直观的使用平板电视。

技术介绍

[0002]随着虚拟现实技术的兴起和发展，人们对人机交互产品的体验需求也越来越多。目前市场上出现的交互式屏幕都是采用单笔书写，已有一些关于双笔书写功能的介绍。中国专利“一种基于电子白板实现双笔书写的方法”(申请号201210338872.X)提供了一种基于电子白板实现双笔书写的方法，通过两个摄像头分别检测对应手写笔的状态，图像采集模块采集各个摄像头的图像数据，并将图像数据通过图像存储模块存储到SDRAM芯片中，同时，通过图像处理模块进行计算得到手写笔留下的光斑坐标，通过PC机将光斑的坐标进行显示来实现双笔书写，但是此类方法需要特定的摄像机对手写笔进行定位，成本较高，受光照、肤色等因素影响；中国专利“多目标三维超声定位系统”(201320612723.8)提出了一种多目标三维超声定位系统，以红外信号为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二维多目标超声定位系统，其特征在于：包括发射装置和接收装置，其中发射装置包括第一超声发射模块、第二超声发射模块、红外发射模块，处理器，蓝牙通信模块主机，所述两个超声发射模块位置已知，材料为PVDF压电薄膜，使超声波发射角度为180
°
，且发射的超声信号是波形相同，频率都为fKHz的超声波，两个超声发射模块安装在液晶屏幕边缘上；所述红外发射模块，第一超声发射模块，第二超声发射模块和蓝牙通信模块主机与处理器连接；所述接收装置包括n支超声笔，n≥3，每只超声笔包括超声接收模块，红外接收模块，微处理器，时钟模块，蓝牙通信模块从机，其中超声接收模块包括两个超声传感器，安装在超声笔底端，从横截面看安装位置与圆心的连线夹角为九十度，使用时使其朝向发射装置，超声接收模块、红外接收模块、时钟模块、蓝牙通信模块从机与微处理器连接。2.采用如权利要求1所述的二维多目标超声定位系统的定位方法，其特征在于，包括下列步骤：(a)、接收模块安装在n支超声笔上，坐标设为P1(x1,y1)，P2(x2,y2)
…
P
n
(x
n
,y
n
)；(b)、利用到达时差TDOA原理，以红外信号作为时间基准，因为红外信号传播速度远大于超声信号的传播速度；(c)、通过超声笔接收到红外信号和超声信号的时间差值进行定位，时钟模块中定时器以超声笔n接收到红外信号的时刻作为时间基准从0开始计时，到超声接收模块接收到超声波时得到时刻值t
1n
，并继续计时到超声接收模块再次接收到超声波时得到时刻值t
2n
，将两时刻值通过蓝牙通信模块从机传回屏幕端处理器；(d)、两个超声发射模块的位置坐标已知且分别为O1(0,0),O2(a,0)；超声笔坐标设为P
n
(x
n
,y
n
)，T为系统的工作周期，v为超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕学智，杨飞扬，孙晓颖，陈建，赵昱，温泉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：