本发明专利技术涉及一种姿态感知设备的输出控制方法、显示控制方法及装置、系统。所述输出控制方法包括：使用惯性器件获取当前运动的位移变化量；计算当前运动的位移变化量与上一时刻输出的位移变化量的偏差量；对所述偏差量分别进行比例运算、微分运算及积分运算并将得到的相应第一修正量、第二修正量及第三修正量相加作为当前时刻输出的位移变化量；所述输出控制装置包括用于获取当前运动的位移变化量的获取单元、计算位移变化量偏差量的偏差量计算单元、用于对所述偏差量分别进行比例运算、微分运算及积分运算并将上述结果相加作为当前时刻输出的位移变化量的处理单元。本发明专利技术能够消除姿态感知设备输出的位移变化量中的偏差。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及姿态感知设备及其应用领域，特别涉及一种姿态感知设备的输出控制方法、显示控制方法及装置、系统。
技术介绍
传统计算机鼠标指针的控制过程大多数都依靠光学传感器或激光传感器来实现，这些传感器都基于物理光学原理，均需依附桌面等平台进行操作。但是在很多场合，例如在计算机多媒体教学中，用户想在空中操控鼠标指针或是通过在空中操控鼠标指针来实现多媒体电视播放、网页浏览等应用，使用上述传感器实现控制的鼠标无法满足上述要求，于是空间鼠标应运而生。空间鼠标是一种输入设备，像传统鼠标一样操作屏幕光标(即鼠标指针)，但却不需要依附任何平台，即通过空中晃动就能直接根据其运动姿态实现对鼠标指针的控制。要实现空中运动姿态的感知，一般在姿态感知设备(空间鼠标)中设置惯性器件，利用惯性器件测量技术实现对运动载体姿态的跟踪。上述惯性器件一般包括陀螺仪传感器(以下简称陀螺仪)以及加速度传感器(以下简称加速度仪)。其中，陀螺仪基本原理是运用物体高速旋转时，强大的角动量使旋转轴一直稳定指向一个方向的性质，所制造出来的定向仪器。当运动方向与转轴指向不一致时，会产生相应的偏角，再根据偏角与运动的关系，得到目前运动物体的运动轨迹和位置，从而实现定位的功能。而加速度传感器技术是惯性与力的检测综合体，目前在汽车电子和消费电子领域有较多的应用。加速度传感器通过实时采集运动物体加速度信号，通过二阶积分的方式得到运动的轨迹实现定位。另外，在器件处于相对稳定的状态下，可以通过分析传感器件自身重力加速度，得到目前器件的自身姿态。公开号为CN 102289306的中国专利申请文本于2011年12月21日公开了一种姿态感知设备及其定位、鼠标指针的控制方法和装置，公开了下述技术方案所述姿态感知设备的定位方法包括获取陀螺仪的敏感轴的角速度测量值和加速度传感器的敏感轴的倾斜角测量值，所述加速度传感器的敏感轴对应所述陀螺仪的敏感轴；建立观测方程以获取陀螺仪的敏感轴的角速度观测值和加速度传感器的敏感轴的倾斜角观测值；将所述陀螺仪的敏感轴的角速度观测值转换成陀螺仪的敏感轴的旋转角，将所述加速度传感器的敏感轴的倾斜角观测值转换成加速度传感器的敏感轴的偏转角；对所述旋转角和所述偏转角进行融合，得到姿态感知设备的姿态角；通过姿态角的定位得到并输出位移变化量。姿态感知设备输出的位移变化量反映到电脑或电视屏幕等显示端则构成了最终显示的模拟路径(运动轨迹)，以空间鼠标为例，现有技术的输出结果存在以下问题在用户手持空间鼠标进行运动定位时，往往会发生用户手部抖动、手持设备运动忽慢忽快等情况，造成反映到电脑或电视屏幕等显示端的运动轨迹与用户实际发生的运动定位存在偏差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何消除姿态感知设备输出的位移变化量中的偏差。为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供了一种姿态感知设备的输出控制方法，所述姿态感知设备包括对运动姿态进行感知的惯性器件，该方法包括使用惯性器件获取当前运动的位移变化量；计算当前运动的位移变化量与上一时刻输出的位移变化量的偏差量；对所述偏差量分别进行比例运算、微分运算及积分运算并将得到的相应第一修正量、第二修正量及第三修正量相加作为当前时刻输出的位移变化量。可选的，所述惯性器件包括陀螺仪和加速度仪中的至少一种。可选的，所述对所述偏差量进行比例运算包括对该偏差量按第一比例输出所述第一修正量；所述对所述偏差量进行微分运算包括对该偏差量进行微分处理后按第二比例输出所述第二修正量；所述对所述偏差量进行积分运算包括对该偏差量进行积分处理后按第三比例输出所述第三修正量。可选的，所述第一比例的取值范围为(1. 5，5)，所述第二比例的取值范围为(1，10)，所述第三比例的取值范围为(0，3)。可选的，该方法还包括采用加权平均处理修正所述当前时刻输出的位移变化量。可选的，所述采用加权平均处理修正所述当前时刻输出的位移变化量包括将所述当前时刻输出的位移变化量与上一时刻输出的位移变化量的平均值与第四比例相乘得到修正后的当前时刻输出的位移变化量；所述第四比例的取值与当前运动的幅度相关。可选的，所述第四比例的取值基于如下算式K=-T-丨其中，k为所述第四比例，R2为直线衡量度，R1为弧线衡量度；所述直线衡量度与运动初始时刻至上一时刻运动期间直线分量的累加值相关，所述弧线衡量度与运动初始时刻至上一时刻运动期间弧线分量的累加值相关。可选的，所述直线分量的累加值与弧线分量的累加值为将所述运动初始时刻至上一时刻运动期间分为I、个单位时间；当第η个单位时间内的运动轨迹判定有直线分量，则对所述直线分量的累加值进行增加；当第η个单位时间内的运动轨迹判定有弧线分量，则对所述弧线分量的累加值进行增加；其中，η=ΓΝ，N为自然数。可选的，所述第四比例的取值范围为(0，2)。可选的，该方法还包括在采用加权平均处理修正所述当前时刻输出的位移变化量前，调整所述直线衡量度和弧线衡量度；所述直线衡量度与直线分量的累加值呈正相关，所述弧线衡量度与弧线分量的累加值呈正相关。为解决上述技术问题，本专利技术技术方案还提供了一种运动轨迹的显示控制方法，包括上述姿态感知设备的输出控制方法；基于所输出的位移变化量在屏幕上显示所述姿态感知设备的运动轨迹。为解决上述技术问题，本专利技术技术方案还提供了一种姿态感知设备的输出控制装置，所述姿态感知设备包括对运动姿态进行感知的惯性器件；还包括获取单元，用于从上述惯性器件获取当前运动的位移变化量；偏差 量计算单元，用于计算当前运动的位移变化量与上一时刻输出的位移变化量的偏差量;处理单元，用于对所述偏差量分别进行比例运算、微分运算及积分运算并将得到的相应第一修正量、第二修正量及第三修正量相加作为当前时刻输出的位移变化量。可选的，所述惯性器件包括陀螺仪和加速度仪中的至少一种。可选的，所述处理单元包括比例单元，用于对所述偏差量按第一比例输出所述第一修正量；微分单元，用于对进行微分处理后按第二比例输出所述第二修正量；积分单元，用于对所述偏差量进行积分处理后按第三比例输出所述第三修正量；加法单元,用于对所述第一修正量、第二修正量及第三修正量进行相加作为当前时刻输出的位移变化量。可选的，所述第一比例的取值范围为(1. 5，5)，所述第二比例的取值范围为(1，10)，所述第三比例的取值范围为(0，3)。可选的，该装置还包括修正单元，用于采用加权平均处理修正所述当前时刻输出的位移变化量。可选的，所述修正单元，包括平均单元，用于得到所述当前时刻输出的位移变化量与上一时刻输出的位移变化量的平均值；加权单元，用于将所述平均值与第四比例相乘得到修正后的当前时刻输出的位移变化量，所述第四比例的取值与当前运动的幅度相关。可选的，所述第四比例的取值基于如下算式权利要求1.一种姿态感知设备的输出控制方法，所述姿态感知设备包括对运动姿态进行感知的惯性器件，其特征在于，包括 使用惯性器件获取当前运动的位移变化量； 计算当前运动的位移变化量与上一时刻输出的位移变化量的偏差量； 对所述偏差量分别进行比例运算、微分运算及积分运算并将得到的相应第一修正量、第二修正量及第三修正量相加作为当前时刻输出的位移变化量。2.如权利要求I所述姿态感知设备的输出控制方法，其特征在于，所述惯性器件包括陀螺仪和加速度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种姿态感知设备的输出控制方法，所述姿态感知设备包括对运动姿态进行感知的惯性器件，其特征在于，包括：使用惯性器件获取当前运动的位移变化量；计算当前运动的位移变化量与上一时刻输出的位移变化量的偏差量；对所述偏差量分别进行比例运算、微分运算及积分运算并将得到的相应第一修正量、第二修正量及第三修正量相加作为当前时刻输出的位移变化量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龙涛，刘正东，龙江，乔磊，严松，
申请(专利权)人：江苏惠通集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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