CN110058727A - 一种集成雷达的交互系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种集成雷达的交互系统及其方法，属于触控交互领域，该系统集成至少一雷达模块、以及与所述雷达模块连接的主机，其特征在于：所述雷达模块集成于系统的固定位置，所述雷达模块通过测距、计算、定位以及轨迹识别与主机交互连接，形成交互系统。本发明仅需通过雷达模块的数量来满足不同尺寸的触控交互系统，不涉及其他材料或技术，因而成本低，价格稳定，不存在其他产业的技术瓶颈；同时，本发明交互系统的雷达不受光和电的影响而不易被干扰，适合户外复杂的环境；再者，本发明还可以进行三维定位，从而可以识别手势，功能多样化。
Description
技术领域
本发明涉及触控交互领域，尤其是涉及一种集成雷达的交互系统及其方法。
背景技术
现有的触控交互设备基本使用红外、电容等技术，且都是把触控和显示做成一个整体系统，通常叫触显的部件。电容和红外都存在精度不够、易干扰、价格贵等问题，而单独把这些触控方案做成单一模块化去同现有的显示设备搭配使用的方法，遇到无法标准化，且难以做到类似鼠标键盘遥控器这样的抗干扰又便宜的交互设备。在类似大尺寸显示设备和投影机等显示设备上加稳定可靠的单独触控交互设备遇到瓶颈。
因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。(这里用这段：现有的显示触控交互设备基本使用红外、电容等技术，其中电容主要用于小尺寸的触控领域，而红外主要用于大尺寸的触控领域，虽然还有其他触控交互设备，比如电阻、电磁、摄像头等，但是由于其精度不够、易干扰、价格贵等原因基本被淘汰。在大尺寸的触控技术领域，红外已经处于技术停滞发展的阶段，无法实现突破，且性能也已经达到极限，无法满足现有的大尺寸触控需求。
因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的一种集成雷达的交互系统及其方法。
为达到本发明之目的，采用如下技术方案：
一种集成雷达的交互系统，该系统集成至少一雷达模块、以及与所述雷达模块连接的主机，其特征在于：所述雷达模块集成于系统的固定位置，所述雷达模块通过测距、计算、定位以及轨迹识别与主机交互连接，形成交互系统。
其中，优选方案：所述雷达模块集成于该系统的固定位置，固定的雷达模块的位置参数和系统的交互空间，存储于雷达模块或者主机内。
其中，优选方案为：所述雷达模块发出一定频段的脉冲信号，遇交互体返回，形成感应进行测距、计算、定位以及轨迹识别。
其中，优选方案为：所述脉冲信号为雷达波。
其中，优选方案为：所述雷达模块可通过测距、计算、定位以及轨迹识别进行二、三维空间的手势识别。
其中，优选方案为：所述主机为服务器或普通Windows电脑或Linux系统或其他嵌入式系统。
本发明还包括一种集成雷达的交互系统的方法，其特征在于：所述包括以下步骤：步骤一：感应测距，对交互体在交互空间上的任意位置进行感应测距；步骤二：计算，雷达模块检测到交互体的相关距离数据进行计算；步骤三：定位，对步骤二计算后的数据进行对比分析后形成相应的位置坐标，形成交互。
其中，优选方案为：步骤二中，雷达模块检测到交互体的相关距离数据可通过雷达模块计算或传输至主机进行计算后进行交互。
其中，优选方案为：包括至少一雷达模块，所述雷达模块设置至少一个雷达芯片。
其中，优选方案为：该方法可用于穿戴设备。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明仅需通过雷达的数量来满足不同尺寸的触控交互系统，不涉及其他材料或技术，因而成本低，价格稳定，不存在其他产业的技术瓶颈；同时，本发明交互系统的雷达不受光和电的影响而不易被干扰，适合户外复杂的环境；再者，本发明还可以进行三维定位，从而可以识别手势，功能多样化。
附图说明
图1为本发明集成雷达的交互系统的示意图；
图2为本发明集成雷达的交互系统集成一个雷达芯片的的第一实施例；
图3为本发明集成雷达的交互系统集成四个雷达芯片的的第二实施例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明用于显示控制的雷达系统及其显示控制方法做出清楚完整的说明。
如图1所示，其为本发明用于一种雷达交互系统1，集成雷达模块11于该系统的固定位置、以及与所述雷达模块11连接的主机12，所述雷达模块11集成于系统的固定位置，所述雷达模块11通过测距、计算、定位以及轨迹识别与主机交互连接，形成交互系统，实现交互功能。
所述雷达模块11包括雷达芯片(未图示)，所述雷达芯片可以发出雷达波，并且可以接收反射回来的雷达波，所述雷达模块11集成于固定位置，能形成雷达的固定的位置参数和系统的交互空间，并存储在雷达模块或者主机系统里。
所述主机12可以为服务器，亦可以为具有数据处理功能的处理器等，所述雷达模块11与所述主机12连接，其可以采用有线连接，亦可以采用无线连接，所述雷达模块可以将其接收的数据或者其初步处理后的数据传输至主机中，由主机对数据做进一步的处理。所述主机可以将其接收的数据通过计算转换成触控点的坐标，完成触控交互。
如图2所示：S1与Q1、S2与Q2都是已知，S其中是雷达实际测试距离，Q是雷达放置与屏体的实际角度；根据已知条件和公式X1＝ctgQ1*S1,Y1＝ctgQ2*S2可以算出X1和Y1，同理可以计算出点7的位置X2和Y2；如以1点为原始坐标(0,0)，那么3点的坐标为(X1-X2，0)，7点坐标为(0，Y1-Y2),9点的坐标为(X1-X2，Y1-Y1)；有效区域内坐标同样算法。
如图2所示；其方法包括：步骤一：感应测距，对交互体在交互空间上的任意位置进行感应测距，然后使用手、笔或者其他点触件点击位置点1-9形成的交互面上的任意位置，
步骤二：雷达模块对检测到交互体的相关距离数据进行计算，雷达检测到触控点的距离S1，S2，Q1以及Q2值，并对其进行初步计算后传输至主机或者直接传输至主机。
步骤三：定位，对步骤二计算后的数据进行对比分析后形成相应的位置坐标，形成交互。主机对接收的数据进行处理且与步骤二中的坐标数据进行对比后通过计算转换成位置坐标数据，然后传输至显示系统，显示系统在相应的位置显示。
其中，步骤二中，雷达模块检测到交互体的相关距离数据可通过雷达模块计算或传输至主机进行计算后进行显示交互。
该系统1开启时，已经对雷达模块已经自动对其测距形成如图2的位置点1-9形成的交互面。
当雷达设置多个时，其亦可以对显示模块上的触控点进行精确的定位，所述雷达可以设置三个、四个或者六个等，甚至更多，以下以4个雷达为第二实施例进行详细说明，其余数量雷达的工作过程参考本实施例。
如图3所示，当雷达数量为4个时，将其放置在显示模块的四个角处，其分别为雷达A、B、C、D，其包括如下步骤：
预先依据雷达雷达A、B、C、D的固定位置得到AA、AB的长度形成的交互面；
步骤一：感应测距，对交互体在交互空间上的任意位置进行感应测距，如图3所示；
步骤二：计算，雷达A、B、C、D分别检测到其距离触控点的距离为S1、S2、S3、S4以及与竖直方向或者水平方向之间的夹角Q1、Q2、Q3、Q4，然后计算出相应的坐标点，比如通过S1计算出的触控点的坐标为(x1，y1)，通过S2计算出的触控点坐标为(x1’，AB-y2)，通过S3计算出的坐标为(AA-x2’，AB-y2’)，通过S4计算出的坐标(y1’，AA-x2)，雷达对上述数据直接进行处理后传输至主机或者直接传输至主机进行处理，其计算出的坐标为X＝(x1+x1’+(AA-x2)+(AA-x2’))/4,Y＝(y1+y1’+(AB-y2)+(AB-y2’))/4；
步骤三：定位显示，主机对接收的数据进行处理且与步骤二中的坐标数据进行对比后转换成位置坐标，然后传输至显示显示系统在相应的位置显示。
当雷达数量越多时，其对触控点的检测数据越精准，获取的显示位置也就越准确。
Claims (10)
1.一种集成雷达的交互系统，该系统集成至少一雷达模块、以及与所述雷达模块连接的主机，其特征在于：所述雷达模块集成于系统的固定位置，所述雷达模块通过测距、计算、定位以及轨迹识别与主机交互连接，形成交互系统。
2.如权利要求1所述的集成雷达的交互系统，其特征在于：所述雷达模块集成于该系统的固定位置，固定的雷达模块的位置参数和系统的交互空间，存储于雷达模块或者主机内。
3.如权利要求1所述的集成雷达的交互系统，其特征在于：所述雷达模块发出一定频段的脉冲信号，遇交互体返回，形成感应进行测距、计算、定位以及轨迹识别。
4.如权利要求1所述的集成雷达的交互系统，其特征在于：所述脉冲信号为雷达波。
5.如权利要求1所述的集成雷达的交互系统，其特征在于：所述雷达模块可通过测距、计算、定位以及轨迹识别进行二、三维空间的手势识别。
6.如权利要求1所述的集成雷达的交互系统，其特征在于：所述主机为服务器或普通Windows电脑或Linux系统或其他嵌入式系统。
7.一种集成雷达的交互方法，其特征在于：所述包括以下步骤：
步骤一：感应测距，对交互体在交互空间上的任意位置进行感应测距；
步骤二：计算，雷达模块检测到交互体的相关距离数据进行计算；
步骤三：定位，对步骤二计算后的数据进行对比分析后形成相应的位置坐标，形成交互。
8.如权利要求7所述的雷达交互的方法，其特征在于：步骤二中，雷达模块检测到交互体的相关距离数据可通过雷达模块计算或传输至主机进行计算后进行交互。
9.如权利要求7所述的雷达交互的方法，其特征在于：包括至少一雷达模块，所述雷达模块设置至少一个雷达芯片。
10.如权利要求7所述的雷达交互的方法，其特征在于：该方法可用于穿戴设备。
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