[发明专利]空中主动移动屏幕及投影系统

权利要求书

1.一种空中主动移动屏幕即投影系统，其特征在于，包括空中主动移动屏幕（100），该屏幕包括一组飞行器和呈有软质或者硬质边框的开放式平面显示结构（1），该有边平面结构用于在姿态变化的情况下提供连续图像；所述飞行器的旋翼上有防撞保护罩（3）；所述飞行器（2）与平面显示结构（1）之间用可以在四周转动的轴结构（4）连接；所述系统还包括：至少两个（2D）投影机或者至少一个（3D）投影机（200）；所述投影机安装在所述一组飞行器（2）上，安装投影机的飞行器与其他飞行器可固定也可不固定；所述投影机（5）旁设有光线检测装置（6）；所述一组飞行器用来承载所述平面显示结构和所述投影机在空中移动，该组飞行器之间的协同调整保证平面显示结构平整和图像的稳定投影；

所述系统还包括控制终端（300）；所述控制终端还包括启动键（7）、停止键（8）、和触控屏幕（9）；本发明可以在用户站、座、行、睡等各种状态下提供连续图像投影，能够很大地提升观看舒适度和自由度。

2.根据权利要求项1所述的一种空中主动移动屏幕即投影系统，还包括如下步骤：

步骤1）按下控制终端的启动键，启动系统，启动系统后，优选的，飞行器f1以自身为原点，以重力的反方向为z轴，以纬线靠东为y轴，以经线靠南为x轴，建立坐标系；

步骤2）启动摄像头和控制器追踪器，检测控制终端所在位置，根据这个位置对用户进行拍照，判断用户姿态；

步骤3）根据用户的姿态和位置；采用机器学习的方式从历史数据学习到用户在该位置和该姿态下的屏幕高度和屏幕距离、姿态，并以这个目标，在建立的坐标系下计算所述一组飞行器的所有飞行器位置；

步骤3）根据所有飞行器的目标位置到达位置，此时，调整投影机所在飞行器，使其能够更好的投影，判断是否用户的姿态和位置变化，若变化，返回步骤3执行，若无变化，顺序执行步骤4；

步骤4）检测是否有控制终端信号，控制终端位置和姿态控制坐标系映射到实际的飞行器控制屏幕，然后在控制终端控制所述屏幕的飞行姿态，具体的，两个手指调整所述屏幕的姿态，一根手指控制所述屏幕的高度、远近距离，若无控制终端信号，则稳定当前投影状态。

3.根据权利要求项1所述的一种空中主动移动屏幕即投影系统，还包括飞行器组的位置计算：

系统启动时，飞行器组以f1为原点建立坐标系{x，y，z}，x表示经线靠南方向，y表示纬线靠东方向，z表示相反与重力的方向，根据历史数据，所述屏幕将移动至距离用户水平距离d₀处，高度为与地面夹角a₀处，已知用户高度为k₀，则对于一组飞行器的数量为4个的情形，

此时飞行器f1的位置为{px₁,py₁,pz₁};

其他三个飞行器的飞行位置计算如下：

f2：

px₂ = px₁+x₀

py₂ = py₁+y₀

pz₂ = pz₂+z₀

其中，x₀是用户经常使f2飞行器相对与飞行器f1向前或者向后（经线靠南为向前）飞出一定的距离，y₀是相对与飞行器f1向左或者向右（纬线靠东方向为向左）飞出一定的距离；z₀是相对与飞行器f1向上或者向下（重力方向为向下）飞出一定的距离；

f3：

px₃ = px₁+x₁

py₃ = py₁+y₁

pz₃ = pz₁+z₁

其中，x₁是用户经常使用f3飞行器相对于f1向前或者向后（经线靠南为向前）飞出一定的距离，y₀是相对与飞行器f1向左或者向右（纬线靠东方向为向左）飞出一定的距离；z₀是相对与飞行器f1向上或者向下（重力方向为向下）飞出一定的距离；

f4：

f4的计算是只要保证屏幕边d1和d2不变的情况下，使得飞行器f4处在f1，f2，f3形成的一个平面上，为了保证四个飞行器处在同一平面，本发明实施例给出证明方法如下：

设置三个参数m，n，t，并且n + m + t=1 ；

因此，Of1=n Of3 +mOf2 +(1-n-m)Of4, 整理，得

Of1-Of4 =n(Of3-Of4) +m(Of2-Of4)

即f4f1 =nf4f3 +mf4f2

即飞行器f1、f2、f3、f4 四点共面，

因此，只要满足向量关系f4f1 =nf4f3 +mf4f2，就可以使得所述屏幕保持在同一展示平面。