[发明专利]一种消除热不均匀平面对超声定位干扰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以克服热不平均表面的对定位用超声信号造成干扰的方法，属于信息处理领域。

背景技术

在一般的超声定位装置中，由于超声波以空气作为传输介质，因此局部温度不同时，分界处的反射和折射可能会导致误动作，定位装置检出距离也会发生变化。因此，一般的超声定位装置无法在热不均匀平面定位，如在现有的液晶电视上，因为背光源设计，导致了整个液晶显示器的表面会在工作一段时间后会出现温度不均匀的情况，即热不均匀的情况，此种现象就导致了液晶表面的附近的空气层的温度也不均匀，进而导致了一般的超声定位装置如超声数码笔无法在大多数液晶表面上使用。本发明通过一种方式避免了热不平均表面的对超声信号造成干扰，进而可以让超声定位装置可以正常使用。

发明内容

以下开始解释本发明的具体内容。一般的超声波定位装置，超声波发射传感器和超声波接收传感器都在一个定位平面上，当两个或多个超声波接收传感器接收到超声波发射传感器的定位信号时，就可以确定超声波发射传感器和超声波接收传感器的相对位置，，就完成了一次在定位平面上的定位过程。

本发明中，超声波接收传感器不在定位平面上，而是与定位平面有一定的垂直距离，使超声波发射传感器发射的超声波信号避开冷热不均的定位平面对超声波传输的干扰，得到稳定的超声波信号，进而计算出超声波发射传感器与超声波接收传感器的相对位置的定位坐标，再将稳定的超声波信号计算出的定位坐标通过校准映射为定位平面上的定位坐标。同样的道理，如果超声波接收传感器在定位平面上，也可以将超声波发射传感器不放在定位平面上，而是与定位平面有一定的垂直距离，通过以上类似的过程最终得到定位平面上的定位数据。本方法的思路是先得到一个对超声波信号干扰小的平面上的定位信息，然后将其映射到最终定位平面的定位信息。

这种方法可以使用在定位平面是表面温度不均匀的平面显示器上，包含但不限于液晶显示器和等离子显示器上。因为液晶显示器和等离子显示器等显示表面因为背景灯光光源的设计，显示表面的温度在较长时间工作后会温度不均匀，影响一般的超声定位产品的使用，本发明中的方法就可以避免在这些热不均匀的表面上对超声波信号的影响而导致超声波定位装置无法正常工作。

当这种方法用在一个在液晶电视显示屏表面上工作的超声波数码笔系统中时，可以通过内部或外部支架等方式形成数码笔接收器中的超声波接收传感器与液晶电视显示屏表面的合适的垂直距离，从而消除了热不均匀平面对定位超声波信号的影响，从而可以使得工作在液晶电视显示屏表面的超声数码笔可以在液晶电视显示屏表面上实现稳定的定位，即实现稳定的书写。使用同样的方法，也可以在等离子液晶电视上实现稳定的书写。

本发明可以用于会议、教育系统中的各种电子白板系统，特别是使用大屏幕液晶电视组成的电子白板系统中，是对寿命较短的投影仪电子白板系统一种很好的替代。

附图说明

以下是说明书附图。图1是本发明的图示：

1定位平面

2接收器

3一组超声波接收传感器

4超声波发射传感器

图2是本发明使用在超声数码笔系统上的图示：

1液晶显示器平面

2数码笔接收器

3一组超声波接收传感器

4超声波发射传感器

5数码笔

具体实施方式

以下是本发明的第一个实施例。参见图1，图中的长方体代表接收器(2)，它含有几个小圆圈表示的一组超声波接收传感器(3)，它们都不在定位平面(1)上，而是与定位平面(1)有一定的垂直距离，使在定位平面(1)上的超声波发射传感器(4)发射的超声波信号避开冷热不均的定位平面(1)附近的空气对超声波传输的干扰，得到稳定的超声波信号，进而计算出超声波发射传感器(4)与一组超声波接收传感器(3)的相对位置的定位坐标。明显可知，一束超声脉冲到达超声波接收传感器(3)的路径可以构成直角三角形的斜边，一组超声波接收传感器(3)到定位平面的垂直距离是直角三角形的一条直边，这样就可以根据三角计算公式，计算出另一条直边的长度，即超声波发射传感器(4)在定位平面(1)上的定位坐标，这样就将稳定的超声波信号计算出的定位坐标通过校准映射为定位平面(1)上的定位坐标。

以下是本发明的第二个实施例。参见图2，数码笔接收器(2)含有一组超声波接收传感器(3)不在液晶显示器平面(1)上，而是与液晶显示器平面(1)有一定的垂直距离，使数码笔(5)上超声波发射传感器(4)发射的超声波信号避开冷热不均的液晶显示器平面(1)附近的空气对超声波传输的干扰，得到稳定的超声波信号，进而计算出超声波发射传感器(4)与一组超声波接收传感器(3)的相对位置的定位坐标。再根据与第一个实施例类似的方法，这样就将稳定的超声波信号计算出的定位坐标通过校准映射为液晶显示器平面(1)上的定位坐标，从而稳定地得到在液晶显示器平面(1)上书写的数码笔(5)与一组超声接收传感器(3)的相对位置，实现稳定的书写。