[发明专利]空中鼠标系统及其操控方法

权利要求书

1.一种空中鼠标系统，其特征在于，包括手持设备及接收显示设备，所述手持设备包括惯性传感器、第一处理器及发送模块，所述第一处理器分别与所述惯性传感器及所述发送模块相连；

所述惯性传感器包括加速度计及陀螺仪，所述加速度计用于检测所述手持设备的加速度值，所述陀螺仪用于检测所述手持设备的角速度值；

所述第一处理器包括重力分量滤除滤波模块、比较器模块、加权移动平滑滤波模块及动态积分模块；

所述加速度计的输出端与所述重力分量滤除滤波模块的输入端相连，所述重力分量滤除滤波模块的输出端与比较器模块的输入端相连，所述陀螺仪的输出端与所述加权移动平滑滤波模块的输入端相连，所述加权移动平滑滤波模块的控制端与所述比较器的输出端相连，所述加权移动平滑滤波模块的输出端与所述动态积分模块的输入端相连，所述动态积分模块的输出端与所述发送模块相连；

所述重力分量滤除滤波模块用于滤除加速度值中的重力分量，得到线性加速度；所述比较器模块用于比较所述线性加速度与阀值的大小来控制所述加权移动平滑滤波模块是否进行加权移动平滑滤波，当线性加速度大于阀值时，所述加权移动平滑滤波模块将输入的角速度值进行加权移动平滑滤波，得到平滑角速度，所述动态积分模块用于将所述平滑角速度进行动态积分，得到角度值；所述发送模块用于发送所述角度值；

所述接收显示设备包括接收模块、显示模块及第二处理器模块，所述第二处理器模块分别与所述接收模块及所述显示模块相连；所述接收模块用于接收所述手持设备发送模块发送的角度值；所述第二处理器模块包括光标驱动模块，所述光标驱动模块驱动所述显示模块显示交互命令。

2.根据权利要求1所述的空中鼠标系统，其特征在于，还包括低通滤波模块，所述低通滤波模块的输入端及输出端串连在所述加速度计的输出端及所述重力分量滤除滤波模块的输入端之间；所述低通滤波模块用于滤除所述加速度值中的高次干扰毛刺。

3.根据权利要求1所述的空中鼠标系统，其特征在于，所述手持设备为智能手机或平板电脑。

4.根据权利要求1所述的空中鼠标系统，其特征在于，所述接收显示设备为家庭影院、多媒体教育或媒体会议之一的显示装置。

5.一种权利要求1所述的空中鼠标系统的操控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，实时获取所述手持设备内置的所述陀螺仪及所述加速度计的原始数据并记录；

S2，将获取的所述加速度计的原始数据进行重力分量滤除滤波，得到线性加速度；当线性加速度大于阀值时，执行下一步；否则返回步骤S1；

S3，将获取的所述陀螺仪的原始数据进行加权移动平滑滤波，得到平滑角速度；

S4，将所述平滑角速度进行动态积分，得到所述手持设备的转动的角度值；

S5，将所述角度值通过无线网络发送到所述接收显示设备；

S6，所述接收显示设备将角度值作为光标驱动函数的参数；

S7，所述光标驱动函数驱动光标动作，完成交互；返回步骤S1。

6.根据权利要求5所述的空中鼠标系统的操控方法，其特征在于，在进行重力分量滤除滤波之前，先进行低通滤波，滤除所述加速度计的原始数据中的高次干扰毛刺。

7.根据权利要求5所述的空中鼠标系统的操控方法，其特征在于，所述重力分量滤除滤波得到线性加速度的方法包括以下步骤：

步骤1，计算G_i＝α×A_i-1+(1-α)×A_i

所述A_i是当前时刻加速度计的采样值，所述A_i-1是上一时刻加速度计的采集值，所述G_i是当前时刻得到的重力观测值，所述α是迭代控制参数，所述0<α<1，所述i为时刻的序号，i为正整数；

步骤2，计算Line_A_i＝A_i-G_i，

所述Line_A_i是线性加速度。