本發(fā)明涉及遙控定位，特別是涉及一種遙控器遙控屏幕的遙控定位方法和遙控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著遙控技術(shù)的發(fā)展，越來越多的遙控方式應(yīng)用于遙控過程中。例如在遙控器遙控屏幕的應(yīng)用場(chǎng)景中，使用紅外技術(shù)的紅外遙控器需要對(duì)準(zhǔn)屏幕的紅外接收器才能實(shí)現(xiàn)遙控功能，使用藍(lán)牙技術(shù)的藍(lán)牙遙控器需要通過上下左右一格一格移動(dòng)才能完成遙控功能，存在遙控操作不方便、使用不流暢等問題。

2、因此，如何實(shí)現(xiàn)方便、快速、準(zhǔn)確地使用遙控器遙控屏幕成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題至少之一，本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供一種遙控器遙控屏幕的遙控定位方法，包括：

2、根據(jù)設(shè)置在遙控器上的慣性測(cè)量單元傳感器獲取重力加速度和角速度，并根據(jù)所述重力加速度和角速度獲取x軸姿態(tài)角和y軸姿態(tài)角；

3、根據(jù)分別設(shè)置在屏幕和所述遙控器上的超寬帶傳感器獲取第一位置坐標(biāo)和第二位置坐標(biāo)，與所述慣性測(cè)量單元傳感器的角速度融合獲取z軸姿態(tài)角；

4、根據(jù)設(shè)置在屏幕上的超寬帶傳感器獲取的第一位置坐標(biāo)、x軸姿態(tài)角、y軸姿態(tài)角和z軸姿態(tài)角獲取所述遙控器輸出信號(hào)在所述屏幕上的指向位置。

5、例如，在本技術(shù)一些實(shí)施例提供的遙控定位方法中，所述根據(jù)設(shè)置在遙控器上的慣性測(cè)量單元傳感器獲取重力加速度和角速度，并根據(jù)所述重力加速度和角速度獲取x軸姿態(tài)角和y軸姿態(tài)角進(jìn)一步包括：

6、根據(jù)所述重力加速度獲取x軸第一姿態(tài)角和y軸第一姿態(tài)角；

7、根據(jù)所述角速度獲取x軸第二姿態(tài)角、y軸第二姿態(tài)角和z軸第二姿態(tài)角；

8、根據(jù)所述x軸第一姿態(tài)角和x軸第二姿態(tài)角、以及所述y軸第一姿態(tài)角和y軸第二姿態(tài)角進(jìn)行融合獲取所述x軸姿態(tài)角和y軸姿態(tài)角。

9、例如，在本技術(shù)一些實(shí)施例提供的遙控定位方法中，所述根據(jù)所述重力加速度獲取x軸第一姿態(tài)角和y軸第一姿態(tài)角進(jìn)一步包括：

10、

11、[-sin(θy)，sin(θx)cos(θy)，cos(θx)cos(θy)]t＝[gx，gy，gz]t??(2)

12、θ1x＝arctan(gy/gz)??(3)

13、θ1y＝-arcsin(gx)??(4)

14、其中，rx為繞x軸旋轉(zhuǎn)矩陣，ry為繞y軸旋轉(zhuǎn)矩陣，rz為繞z軸旋轉(zhuǎn)矩陣，[0，0，1]為未旋轉(zhuǎn)時(shí)的重力加速度，ax為x軸的重力加速度，ay為y軸的重力加速度，az為z軸的重力加速度，θx為x軸姿態(tài)角，θy為y軸姿態(tài)角，gx為x軸的重力加速度分量，gy為y軸的重力加速度分量，gz為z軸的重力加速度分量，θ1x為x軸第一姿態(tài)角，θ1y為y軸第一姿態(tài)角；

15、所述根據(jù)所述角速度獲取x軸第二姿態(tài)角、y軸第二姿態(tài)角和z軸第二姿態(tài)角進(jìn)一步包括：

16、分別對(duì)相對(duì)于x軸、y軸和z軸的角速度進(jìn)行積分獲取x軸第二姿態(tài)角、y軸第二姿態(tài)角和z軸第二姿態(tài)角：

17、

18、其中，ωx為x軸的角速度，ωy為y軸的角速度，ωz為z軸的角速度，θ2x為x軸第二姿態(tài)角，θ2y為y軸第二姿態(tài)角，θ2z為z軸第二姿態(tài)角。

19、例如，在本技術(shù)一些實(shí)施例提供的遙控定位方法中，所述根據(jù)所述x軸第一姿態(tài)角和x軸第二姿態(tài)角、以及所述y軸第一姿態(tài)角和y軸第二姿態(tài)角進(jìn)行融合獲取所述x軸姿態(tài)角和y軸姿態(tài)角進(jìn)一步包括：

20、根據(jù)所述x軸第一姿態(tài)角和x軸第二姿態(tài)角、以及所述y軸第一姿態(tài)角和y軸第二姿態(tài)角獲取x軸和y軸的第一姿態(tài)角差值；

21、以所述第一姿態(tài)角差值作為滑動(dòng)窗口進(jìn)行濾波以獲取第一姿態(tài)角差值均值，根據(jù)所述第一姿態(tài)角差值均值、x軸第一姿態(tài)角和x軸第二姿態(tài)角、以及所述y軸第一姿態(tài)角和y軸第二姿態(tài)角獲取所述x軸姿態(tài)角和y軸姿態(tài)角。

22、例如，在本技術(shù)一些實(shí)施例提供的遙控定位方法中，所述根據(jù)分別設(shè)置在屏幕和所述遙控器上的超寬帶傳感器獲取第一位置坐標(biāo)和第二位置坐標(biāo)，與所述慣性測(cè)量單元傳感器的角速度融合獲取z軸姿態(tài)角進(jìn)一步包括：

23、根據(jù)接收的第一位置坐標(biāo)和第二位置坐標(biāo)獲取z軸第一姿態(tài)角，所述第一位置坐標(biāo)為設(shè)置在所述屏幕上的第一超寬帶傳感器輸出的位置坐標(biāo)，所述第二位置坐標(biāo)為設(shè)置在所述遙控器上的第二超寬帶傳感器輸出的位置坐標(biāo)；

24、融合所述z軸第一姿態(tài)角和z軸第二姿態(tài)角獲取所述z軸姿態(tài)角。

25、例如，在本技術(shù)一些實(shí)施例提供的遙控定位方法中，所述根據(jù)接收的第一位置坐標(biāo)和第二位置坐標(biāo)獲取z軸第一姿態(tài)角進(jìn)一步包括：

26、規(guī)范化所述第一位置坐標(biāo)和第二位置坐標(biāo)獲取第一范化向量和第二范化向量：

27、pnc＝pc/||pc||，pnd＝pd/||pd||；(6)

28、其中，pc為第一位置坐標(biāo)，pnc為第一范化向量，pd為第二位置坐標(biāo)，pnd為第二范化向量；

29、根據(jù)所述第一范化向量和第二范化向量長(zhǎng)度相等獲取所述z軸第一姿

30、態(tài)角，包括：

31、

32、θ1z＝arctan2(ycx1-xcy1，xcx1+ycy1)??(10)

33、其中，rx為繞x軸旋轉(zhuǎn)矩陣，ry為繞y軸旋轉(zhuǎn)矩陣，rz為繞z軸旋轉(zhuǎn)矩陣，pnc為第一范化向量，pnd為第二范化向量，θ1z為z軸第一姿態(tài)角，xc為第一位置坐標(biāo)的x坐標(biāo)，yc為第一位置坐標(biāo)的y坐標(biāo)，p1為中間向量，x1為中間向量在x軸的向量分量，y1為中間向量在y軸的向量分量；

34、所述融合所述z軸第一姿態(tài)角和z軸第二姿態(tài)角獲取所述z軸姿態(tài)角進(jìn)一步包括：

35、根據(jù)所述z軸第一姿態(tài)角和z軸第二姿態(tài)角獲取z軸的第二姿態(tài)角差值；

36、以所述第二姿態(tài)角差值作為滑動(dòng)窗口進(jìn)行濾波以獲取第二姿態(tài)角差值均值，根據(jù)所述第二姿態(tài)角差值均值和z軸第二姿態(tài)角獲取所述z軸姿態(tài)角。

37、例如，在本技術(shù)一些實(shí)施例提供的遙控定位方法中，所述根據(jù)設(shè)置在屏幕上的超寬帶傳感器獲取的第一位置坐標(biāo)、x軸姿態(tài)角、y軸姿態(tài)角和z軸姿態(tài)角獲取所述遙控器輸出信號(hào)在所述屏幕上的指向位置進(jìn)一步包括：

38、利用預(yù)設(shè)置的濾波器對(duì)所述第一位置坐標(biāo)進(jìn)行去噪聲操作；

39、分別根據(jù)x軸姿態(tài)角、y軸姿態(tài)角和z軸姿態(tài)角獲取x軸旋轉(zhuǎn)矩陣、y軸旋轉(zhuǎn)矩陣和z軸旋轉(zhuǎn)矩陣，以獲取所述遙控器輸出信號(hào)相對(duì)于屏幕的信號(hào)方向向量；

40、根據(jù)去噪聲后的第一位置坐標(biāo)和信號(hào)方向向量獲取所述遙控器輸出信號(hào)在所述屏幕上的指向位置的位置坐標(biāo)。

41、例如，在本技術(shù)一些實(shí)施例提供的遙控定位方法中，所述分別根據(jù)x軸姿態(tài)角、y軸姿態(tài)角和z軸姿態(tài)角獲取x軸旋轉(zhuǎn)矩陣、y軸旋轉(zhuǎn)矩陣和z軸旋轉(zhuǎn)矩陣，以獲取所述遙控器輸出信號(hào)相對(duì)于屏幕的信號(hào)方向向量進(jìn)一步包括：

42、v＝rzryrx[0，1，0]t??(11)

43、

44、其中，v為所述遙控器輸出信號(hào)指向y軸方向，rx為繞x軸旋轉(zhuǎn)矩陣，ry為繞y軸旋轉(zhuǎn)矩陣，rz為繞z軸旋轉(zhuǎn)矩陣，[0，1，0]為指向y軸的方向；x為所述遙控器輸出信號(hào)在x軸上相對(duì)于所述屏幕的直線方程，y為所述遙控器輸出信號(hào)在y軸上相對(duì)于所述屏幕的直線方程，z為所述遙控器輸出信號(hào)在z軸上相對(duì)于所述屏幕的直線方程，xc為第一位置坐標(biāo)的x坐標(biāo)，yc為第一位置坐標(biāo)的y坐標(biāo)，zc為第一位置坐標(biāo)的z坐標(biāo)，m為超參數(shù)，xv為所述信號(hào)方向向量在x軸的向量分量，yv為所述信號(hào)方向向量在y軸的向量分量，zv為所述信號(hào)方向向量在z軸的向量分量；

45、所述根據(jù)去噪聲后的第一位置坐標(biāo)和信號(hào)方向向量獲取所述遙控器輸出信號(hào)在所述屏幕上的指向位置的位置坐標(biāo)為：

46、y＝0時(shí)，

47、其中，xc為第一位置坐標(biāo)的x坐標(biāo)，yc為第一位置坐標(biāo)的y坐標(biāo)，zc為第一位置坐標(biāo)的z坐標(biāo)，xv為所述信號(hào)方向向量在x軸的向量分量，yv為所述信號(hào)方向向量在y軸的向量分量，zv為所述信號(hào)方向向量在z軸的向量分量。

48、本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例提供一種遙控系統(tǒng)，包括遙控器、屏幕和控制器，其中，所述控制器被配置為：

49、根據(jù)設(shè)置在遙控器上的慣性測(cè)量單元傳感器獲取重力加速度和角速度，并根據(jù)所述重力加速度和角速度獲取x軸姿態(tài)角和y軸姿態(tài)角；

50、根據(jù)分別設(shè)置在屏幕和所述遙控器上的超寬帶傳感器獲取第一位置坐標(biāo)和第二位置坐標(biāo)，與所述慣性測(cè)量單元傳感器的角速度融合獲取z軸姿態(tài)角；

51、根據(jù)設(shè)置在屏幕上的超寬帶傳感器獲取的第一位置坐標(biāo)、x軸姿態(tài)角、y軸姿態(tài)角和z軸姿態(tài)角獲取所述遙控器輸出信號(hào)在所述屏幕上的指向位置。

52、例如，在本技術(shù)一些實(shí)施例提供的遙控系統(tǒng)中，所述控制器設(shè)置在所述遙控器或所述屏幕上。

53、本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一個(gè)實(shí)施例所述的遙控定位方法。

54、本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一個(gè)實(shí)施例所述的遙控定位方法。

55、本發(fā)明的有益效果如下：

56、本發(fā)明針對(duì)目前現(xiàn)有的問題，制定一種遙控器遙控屏幕的遙控定位方法和遙控系統(tǒng)，并通過設(shè)置在遙控器上的慣性測(cè)量單元傳感器和超寬帶傳感器、以及設(shè)置在屏幕上的超寬帶傳感器分別獲取準(zhǔn)確的x軸姿態(tài)角、y軸姿態(tài)角和z軸姿態(tài)角，并根據(jù)三軸姿態(tài)角和設(shè)置在屏幕上的超寬帶傳感器輸出的第一位置坐標(biāo)獲取遙控器輸出信號(hào)在屏幕上的指向位置，實(shí)現(xiàn)遙控器遙控屏幕的準(zhǔn)確遙控定位，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，能夠簡(jiǎn)化現(xiàn)有技術(shù)中紅外遙控器、藍(lán)牙遙控器的操作流程，提高遙控精度，具有廣泛的應(yīng)用前景。