[发明专利]基于激光雷达的人机交互地面系统

说明书

技术领域

本发明涉及人机交互技术，特别是涉及一种基于激光雷达的触控人机交互技术。

背景技术

目前常用的地面投影交互系统是采用红外摄像机捕捉人体的运动和位置信息，由于自然光包含红外光，这项技术存在一个问题就是非常容易受到环境光的干扰，户外和灯光比较明亮的户内会出现反应过敏或者失灵的现象。

激光雷达触控技术采用激光雷达探测装置形成放射状激光扫描面，检测所述扫描面上的触摸动作进而定位一个或多个触摸点的位置信息，相对于传统的红外技术，具有对环境光线不敏感，抗干扰能力强等优点。但是由于激光雷达接受传感器的体积和功率限制，有效的检测半径仅为3m，形成的扫描面为半径3m的半圆，离探测装置较远的区域定位精度会下降，检测量有限。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于激光雷达的人机交互地面系统，能够解决目前激光雷达触控技术中检测量有限的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于激光雷达的人机交互地面系统，包括：至少两个激光雷达探测装置、控制主机以及显示屏；所述至少两个激光雷达探测装置连接所述控制主机；所述显示屏为安装在地面上的LED显示屏或者投影仪将显示内容投射到地面上；其中所述激光雷达探测装置形成与地面平行的放射状激光扫描面，检测所述扫描面上的触摸动作进而定位触摸点的极坐标信息；所述控制主机根据所述触摸点的极坐标信息和对应激光雷达探测装置的空间位置信息计算出触摸点的空间位置。

其中所述至少两个激光雷达探测装置分布于所述显示屏周边。

其中所述至少两个激光雷达探测装置形成的激光扫描面在同一平面上，并且形成的激光扫描面部分重叠。

其中所述至少两个激光雷达探测装置形成的激光扫描面至少在两个不同平面上，并且沿着垂直于地面的方向分布，以实现立体触控。

其中所述至少两个激光雷达探测装置使用的激光频率各不相同，并且所述至少两个激光雷达探测装置中的每个激光雷达探测装置只检测与自身发出激光频率相同的激光。

其中所述至少两个激光雷达探测装置使用的激光为调制激光，所述至少两个激光雷达探测装置中的每个激光雷达探测装置使用的调制激光包含自身识别信息，并且所述至少两个激光雷达探测装置中的每个激光雷达探测装置识别出包含自身识别信息的调制激光并进行处理。

其中所述激光雷达探测装置包括红外激光雷达发射器，红外激光雷达接收器和电机；所述红外激光雷达发射器和所述红外激光雷达接收器固定在所述电机的输出轴上；所述电机带动所述红外激光雷达发射器和所述红外激光雷达接收器往复运动。

其中所述至少两个激光雷达探测装置中的任意一个激光雷达探测装置的红外激光雷达接收器不会接受其他激光雷达探测装置直接射入的红外激光。

其中所述至少两个激光雷达探测装置与所述控制主机之间的连接方式为有线连接和/或无线连接。

本发明的有益效果是：通过至少两个激光雷达探测装置的协调和组合可以有效的扩大检测量，并且灵活适应地面显示区域的大小。

附图说明

图1是现有技术中采用投影仪的激光雷达人机交互地面系统的示意图；

图2是本发明人机交互地面系统一个实施例中两个激光雷达探测装置相对设置并且扫描面部分重叠的示意图；

图3是本发明人机交互地面系统一个实施例中扫描面在同一平面上的至少两个激光雷达探测装置组合检测触摸点的流程图；

图4是本发明人机交互地面系统另一个实施例中多个激光雷达探测装置形成的扫描面在同一平面上的示意图；

图5是本发明人机交互地面系统又一个实施例中多个激光雷达探测装置形成的扫描面在不同平面上实现立体触控的示意图；

图6是本发明人机交互地面系统又一个实施例中扫描面在不同平面上的多个激光雷达探测装置组合检测触摸点的流程图。

具体实施方式

图1为现有采用投影仪的激光雷达人机交互地面系统的示意图。现有技术中采用投影仪的激光雷达人机交互地面系统包括激光雷达探测装置1、控制主机2以及投影仪3，其中激光雷达探测装置1连接控制主机2。