CN101030321B - 遥控器、影像设备、遥控方法及*** - Google Patents

Abstract

公开了一种遥控器、影像设备、遥控方法及***，以实现节目的频道选择、文字输入等功能。该遥控器包括：具有多个按键的操作装置；超声波和无线电信号发射装置，用于在所述多个按键之一***作时，同时发射无线电信号和超声波信号，以将遥控器的位置映射为屏幕上显示的光标；以及控制装置，用于控制所述操作装置和所述超声波和无线电信号发射装置。利用本发明，可以方便操作者远距离直观地完成对影像设备的相关的控制操作。

Description

遥控器、影像设备、遥控方法及***

技术领域

本发明涉及一种遥控器、影像设备、遥控方法及***，尤其涉及一种基于超声波和无线信号测距的遥控器、影像设备、遥控方法及***，以实现电视节目的频道选择、文字输入等功能。

背景技术

随着数字电视技术的发展和数字电视广播节目的增多，数字电视开始渐渐的走进我们的生活。数字电视的一个重要的特点在于我们可以在任何时候选取我们所喜爱的电视节目。但是，对于习惯于传统电视遥控操作的广大用户来说，输入和指定自己所喜爱的节目并不是一件容易的事情。用户往往需要从遥控器上数目繁多而且排列密集的按键上选取特定功能键。为了完成这个操作，不熟练的用户往往需要不停的低头确认按键的位置之后，在抬头确认输入的结果(例如电视频道的变化，输入的预约时间等等)。同时，随着数字电视技术的发展，很多新功能需要用户输入文字，这对传统的遥控器提出了更大的挑战。所有这些因遥控器出现的问题严重影响了数字电视对广大用户的吸引力。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的是提出一种基于超声波和无线信号测距的遥控器、遥控方法及***，以方便用户利用遥控器对诸如电视机、计算机或投影仪之类的影像设备进行控制。

在本发明的一个方面，提出了一种遥控器，包括：具有多个按键的操作装置；超声波和无线电信号发射装置，用于在所述多个按键之一***作时，同时发射无线电信号和超声波信号，以将遥控器的位置映射为屏幕上显示的光标；以及控制装置，用于控制所述操作装置和所述超声波和无线电信号发射装置。

根据本发明的一个实施例，所述操作装置包括初始化按键，当所述初始化按键被按下时，将遥控器的当前位置映射为显示屏幕的中心点。

根据本发明的一个实施例，所述超声波和无线电信号发射装置包括：无线电信号发射单元，用于在所述控制装置的控制下，发射无线电信号；以及超声波信号发射单元，用于在所述控制装置的控制下，与所述无线电信号同步地发射超声波信号。

在本发明的另一方面，提出了一种影像设备，包括：在屏幕所在的平面或与屏幕平行的平面上的预定位置配置的至少三个超声波和无线电信号接收装置，用于接收从遥控器发射的无线电信号和超声波信号；计时装置，在所述超声波和无线电信号接收装置接收到无线电信号时，开始计时，以及在所述超声波和无线电信号接收装置接收到超声波信号时，停止计时，以获得与各个超声波和无线电信号接收装置相对应的时间差值；计算装置，用于根据所述时间差值计算遥控器的空间坐标和所述空间坐标在屏幕上的投影坐标；以及显示装置，用于将所述投影坐标与屏幕上显示的光标相关联，其中所述计算装置包括：距离计算单元，用于根据与各个超声波和无线电信号接收装置相对应的时间差值，计算各个超声波和无线电信号接收装置与遥控器之间的距离；坐标计算单元，根据各个超声波和无线电信号接收装置与遥控器之间的距离，利用三角定位方法计算遥控器的X，Y和Z空间坐标；以及坐标投影计算单元，用于根据遥控器的所述X，Y和Z空间坐标计算其在屏幕上的投影坐标。

根据本发明的一个实施例，所述距离计算单元根据下式计算所述距离：D_i＝T_Di×V_sound其中，T_Di是超声波信号从遥控器发射到各个超声波和无线电信号接收装置所用的时间，而V_sound是超声波的速度。

根据本发明的一个实施例，在遥控器与屏幕之间的距离变大时，所述显示装置扩大屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例。

根据本发明的一个实施例，在遥控器与屏幕之间的距离变小时，所述显示装置缩小屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例。

根据本发明的一个实施例，在遥控器与屏幕之间的距离变大时，所述显示装置将菜单显示为较大的字体。

根据本发明的一个实施例，在遥控器与屏幕之间的距离变小时，所述显示装置将菜单显示为较小的字体。

根据本发明的一个实施例，在遥控器与屏幕之间的距离陡然变大时，所述显示装置将菜单显示为较大的字体。

根据本发明的一个实施例，在遥控器与屏幕之间的距离陡然变小时，所述显示装置将菜单显示为较小的字体。

在本发明的又一方面，提供了一种包括所述的遥控器和所述的影像设备的遥控***。

在本发明的又一方面，提出了一种在包括遥控器和影像设备的***中使用的遥控方法，所述遥控器包括超声波和无线电信号发射器，以及所述影像设备在屏幕所在的平面或与屏幕平行的平面上的预定位置配置有至少三个超声波和无线电信号接收器，所述方法包括步骤：从所述超声波和无线电信号发射器同时发射无线电信号和超声波信号；在超声波和无线电信号接收器接收到无线电信号时，开始计时，以及在所述超声波和无线电信号接收器接收到超声波信号时，停止计时，以获得与各个超声波和无线电信号接收器相对应的时间差值；根据所述时间差值计算遥控器的空间坐标和所述空间坐标在屏幕上的投影坐标；以及将所述投影坐标与屏幕上显示的光标相关联，其中，根据所述时间差值计算遥控器的空间坐标和所述空间坐标在屏幕上的投影坐标的步骤包括：根据与各个超声波和无线电信号接收器相对应的时间差值，计算各个超声波和无线电信号接收器与遥控器之间的距离；根据各个超声波和无线电信号接收器与遥控器之间的距离，利用三角定位方法计算遥控器的X，Y和Z空间坐标；以及根据遥控器的所述X，Y和Z空间坐标计算其在屏幕上的投影坐标。

根据本发明的一个实施例，根据下式计算所述距离：D_i＝T_Di×V_sound其中，T_Di是超声波信号从遥控器发射到各个超声波和无线电信号接收器所用的时间，而V_sound是超声波的速度。

根据本发明的一个实施例，该方法还包括步骤：在遥控器与屏幕之间的距离变大时，扩大屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例。

根据本发明的一个实施例，该方法还包括步骤：在遥控器与屏幕之间的距离变小时，缩小屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例。

根据本发明的一个实施例，该方法还包括步骤：在遥控器与屏幕之间的距离变大时，将菜单显示为较大的字体。

根据本发明的一个实施例，该方法还包括步骤：在遥控器与屏幕之间的距离变小时，将菜单显示为较小的字体。

根据本发明的一个实施例，该方法还包括步骤：在遥控器与屏幕之间的距离陡然变大时，将菜单显示为较大的字体。

根据本发明的一个实施例，该方法还包括步骤：在遥控器与屏幕之间的距离陡然变小时，将菜单显示为较小的字体。

利用本发明的上述结构和方法，操作者可以远距离直观地完成对影像设备的相关的控制操作。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施方式的、超声波和无线电节点的硬件组成结构图；

图2示出了超声波和无线电节点之间进行通信的示意图；

图3是根据本发明一个实施方式的、基于超声波和无线电测距的遥控***的示意图；

图4A示出了图3所示的遥控器的结构框图；

图4B示出了根据本发明一个实施方式的影像设备的结构框图；

图5是计算本发明的遥控器的坐标的流程图；

图6A示出了根据本发明的另一实施方式的影像设备的结构框图；

图6B是如图6A所示的影像设备的超声波和无线电信号接收器的构成框图；

图7示出了根据本发明的一个实施方式，确定投影坐标的初始位置的示意图；

图8是初始化本发明的遥控器的位置的流程图；

图9是根据本发明调节遥控器的物理空间移动距离与屏幕光标移动距离之间的比率的示意图；

图10是根据遥控器到显示屏幕的空间距离来调节屏幕光标的移动距离相对于遥控器的移动距离的比率的示意图；以及

图11是利用本发明的遥控器遥控影像设备的流程图。

具体实施方式

下面对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1示出了在本发明一个实施方式中使用的具有超声波和无线电双重通信功能的节点。

如图1所示，超声波和无线电节点包括：控制器11、在控制器11的控制下与外部进行超声波通信的超声波通信部分13、在控制器部分11的控制下与外部进行无线电通信的无线电通信部分14、用于将来自超声波通信部分13和无线电通信部分14的模拟信号转换成数字信号并发送给控制器11的A/D转换部分12。

图2示出了本发明的超声波测距的示意图。在超声波TDOA(TimeDifference of Arrival)测距中，假设发送节点为超声波和无线信号发射端，而接收节点为接收端，则测距过程如下：

a)发送节点同时发射无线电同步信号和超声波测距信号；

b)接收节点接收到无线信号开始计时，记下初始时间T_s；

c)接收节点接收到超声波测距信号，记下接收时间T_e，然后计算超声波传输时间T_D＝T_e-T_s；

d)通过以下公式计算求得发送节点和接收节点之间的距离D，其中V_sound是超声波的速度：

D＝T_D×V_sound    (1)

换句话说，定位节点发射射频信号和另外一种速度较低的信号(如超声波等)，接收节点通过测量它们到达的时间差别，来决定定位与接收节点的距离。

图3是根据本发明一个实施方式的、基于超声波和无线电测距的遥控***的示意图。

为实现对影像设备的遥控，需要将遥控器的空间位置映射到影像设备的屏幕上。一般而言，要确定遥控器相对于屏幕的位置，就需要预先知道至少三个节点的位置，然后根据三角定位方法，来确定遥控器的空间位置。因此，如果能够精确测量遥控器(未知节点)到至少三个已知节点之间的距离，就能够确定遥控器的空间位置。

如图3所示，本发明的遥控***包括一个可以同时发射无线电信号(RF信号)和超声波(US信号)的遥控器40和一个影像设备50，影像设备50包括影像设备主体和在屏幕的四角装配有超声波和无线电信号接收器P1～P4。显然可以选择三个超声波和无线电信号接收器，并且也可以将它们安装在屏幕的其它位置，例如例如屏幕的边缘、影像设备的四角或者边缘，或者安装在与屏幕平行的平面上。

如图4A所示，本发明的遥控器40包括如图1所示的超声波和无线电节点中的部分结构，例如控制器41、超声波通信部分43和无线电通信部分14，并且上述的超声波通信部分13和无线电通信部分14仅仅具备相应的超声波发射功能和无线电信号发送功能即可。此外，本发明的遥控器40还可以包括方便用户进行输入操作的操作部分42，例如多个按键。这样，当用户按下遥控器上的多个按键之一，例如预定的按键时，控制器11命令超声波通信部分13和无线电通信部分14同时发射超声波信号和无线电信号。然后影像设备端通过接收超声波信号和无线电信号来确定遥控器的空间位置。

图4B示出了根据本发明一个实施方式的影像设备的结构框图，为了清楚说明本发明，其中仅仅示出了与本发明相关的部分部件。

如图4B所示，本发明的影像设备50包括：超声波和无线电信号接收器1～4，分别标记为10-1～10-4，它们的具体结构与如图1所示的超声波和无线电信号接收器10的结构大致相同，它仅仅具备超声波和无线电信号接收功能；与上述的超声波和无线电信号接收器10-1～10-4相连接的数据信号总线20；以及与数据信号总线20连接的影像设备处理器30，用来对从数据信号总线接收的数据信号进行处理，以将遥控器的位置映射到屏幕的光标。

该影像设备处理器30包括：计时单元31，在通过数据信号总线20接收到来自各个超声波和无线电信号接收器的无线电信号时，开始计时，并在收到相应的超声波信号时停止计时，以得到分别与四个超声波和无线电信号接收器相对应的时间差值；距离计算单元32，其根据计时单元31求得的时间差值，来获得四个超声波和无线电信号接收器与遥控器40之间的距离；坐标计算单元33，其根据距离计算单元32得到的四个距离，以及超声波和无线电信号接收器的位置，获得遥控器40的空间位置；坐标投影计算单元34，其利用遥控器40的空间位置来计算与遥控器在影像设备屏幕上的投影位置；以及屏幕坐标显示单元35，其将遥控器在影像设备屏幕上的投影位置与光标相联系，例如，遥控器向左移动一段距离时，将遥控器的投影坐标与光标相关联，使其向左移动相适应的距离。

在上述的实施方式中，由于计时和计算过程都是在影像设备的处理器中进行的，所以其具备处理模块集中和硬件实现简单的优点。

图5示出了计算本发明的遥控器的坐标的流程图。

在遥控器对影像设备的控制过程中，当使用者按下光标键后，每隔预定的时间，例如100ms，就进行如下的映射过程：

S51，从遥控器40的超声波通信部分43和无线电通信部分44同时发出无线电和超声波信号；

S52，无线电信号到达配置在显示屏幕上的4个接收器P1～P4，触发影像设备处理器30中的计时单元31开始计时；

S53，超声波信号到达配置在显示屏幕上的4个接收器P1～P4，触发影像设备处理器30中的计时单元31停止计时，并且由计时单元31计算超声波信号传播时间t_i，i＝1，...，4；

S54，影像设备50内配置的距离计算单元32和坐标计算单元33通过以下公式计算遥控器的坐标：

$\left\{\begin{array}{c}{(x-x_1)}^2+{(y-y_1)}^2+{(z-z_1)}^2={(V\×t_1)}^2\\ {(x-x_2)}^2+{(y-y_2)}^2+{(z-z_2)}^2={(V\×t_2)}^2\\ {(x-x_3)}^2+{(y-y_3)}^2+{(z-z_3)}^2={(V\×t_3)}^2\\ {(x-x_4)}^2+{(y-y_4)}^2+{(z-z_4)}^2={(V\×t_4)}^2\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中(x_i，y_i，z_i)为接收器的坐标(已知)；(x，y，z)为待测遥控器的坐标；V为超声波传播速度；

S55，影像设备的坐标投影计算单元34将遥控器的三维坐标投影到显示屏幕上，并由屏幕坐标显示单元35将其转换为显示屏幕上的光标。

本发明在屏幕上配置了四个超声波和无线电信号接收器，从而建立了一个超静定方程组求解发遥控器40的三维坐标。根据设定的条件，接收器都被安装在同一平面内，即，四个接收器都处于屏幕所在的平面上或者与屏幕平行的平面上。因此，该超静定方程组中z₁，z₂，z₃，z₄满足以下条件：

z₁＝z₂＝z₃＝z₄      (3)

故，该超静定方程组可以转化为以下的线性矩阵方程组：

$A\stackrel{\→}{x}=\stackrel{\→}{b}---\left(4\right)$

其中 $A=\left[\begin{array}{cc}2(x_1-x_4)& 2(y_1-y_4)\\ 2(x_2-x_4)& 2(y_2-y_4)\\ 2(x_3-x_4)& 2(y_3-y_4)\end{array}\right],$

$\stackrel{\→}{x}=\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right],$

$\stackrel{\→}{b}=\left[\begin{array}{c}{x}_1^2-x_4^2+y_1^2-y_4^2-v^2(t_1^2-t_4^2)\\ x_2^2-x_4^2+y_2^2-y_4^2-v^2(t_2^2-t_4^2)\\ x_3^2-x_4^2+y_3^2-y_4^2-v^2(t_3^2-t_4^2)\end{array}\right]$

定义余向量：

r_i＝[2(x_i-x₄)x+2(y_i-y₄)]-b_i，i＝1，2，3    (5)

则求解上述超静定方程(4)的最小二乘解，可转化为求

使

最小。要使上式的值F最小，

即求F的最小值：

$0=\frac{\∂F}{\∂x_k}$

$=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}2(a_{i1}{x}_1+a_{i2}{x}_2+\·\·\·+a_{\mathrm{in}}{x}_n-b_i)a_{\mathrm{ik}}$

$=2[\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ik}}(a_{i1}{x}_1+a_{i2}{x}_2+\·\·\·+a_{\mathrm{in}}{x}_n)-\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ik}}{b}_i]$

$=2[\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ik}}\left(\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{x}_j\right)-\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ik}}{b}_i]$

$=2[\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{a}_{\mathrm{ik}}\right)x_j-\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ik}}{b}_i],k=\mathrm{1,2},\·\·\·,n$

即

$\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}{a}_{\mathrm{ik}}\right)x_j=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ik}}{b}_i,k=\mathrm{1,2},\·\·\·,n---\left(6\right)$

上式写成矩阵形式为

A^TAx＝A^Tb    (7)

从上式求解向量

即为最小二乘解。

图6A示出了根据本发明的另一实施方式的影像设备的结构框图。

图6B是如图6A所示的影像设备的超声波和无线电信号接收器的构成框图。图6A所示的***与图4B所示的***的不同之处在于，将一部分计算功能转移到超声波和无线电信号接收器100-1～100-4中，从而避免了对信号的实时反映能力较差的问题。

如图6A所示，在本实施方式中，将计时单元和距离计算单元说进行的操作转移到超声波和无线电信号接收器100-1～100-4中。这样，超声波和无线电信号接收器就能够通过数据信号总线20直接将距离数据传送给影像设备处理器30。

如图6B所示，本实施方式的超声波和无线电信号接收器除了包括如图1所示的超声波和无线电节点之外，还包括：计时单元15，其在控制器11的控制下，在收到无线电信号后，开始计时，并且在收到超声波信号之后，停止计时，得到各个接收器的时间差值；以及距离计算单元16，其根据从计时单元15获得时间差值计算遥控器相对于四个接收器的距离。

然后，在影像设备处理器30中，分别在坐标计算单元33、坐标投影计算单元34和屏幕坐标显示单元35中进行与上述相同的操作，这里不再详细描述。

此外，当遥控器40的物理空间位置不位于显示屏幕正前方的时候，遥控器的投影将不会落到显示屏幕上。在这种情况下，为了使遥控器能够正确控制影像设备，需要在遥控器的实际物理坐标和遥控器的投影坐标之间做平移。

在本发明中，在遥控器40上设置一个初始化按键，当操作者按下此按键后，遥控器所在物理空间坐标被映射为显示屏幕的原点。这样，遥控器的所有相对于按键按下点的空间移动，都转化为显示屏幕上的光标相对于显示屏幕中心点的移动，如图7所示。这样能实现操作者可以以任何角度操作影像设备。

图8是初始化本发明的遥控器的位置的流程图。如图8所示，当操作者按下初始化按键时，在步骤S81，从遥控器同时发送无线电信号和超声波信号。然后，在步骤S82，超声波和无线电信号接收器接收到无线电信号，启动计时单元开始计时。在步骤S83，超声波和无线电信号接收器接收到超声波信号时，计时单元停止计时，得到超声波信号从遥控器到各个接收器所用的时间。

接下来，在步骤S84，距离计算单元计算从遥控器到各个接收器之间的距离并且在步骤S85，由坐标计算单元计算遥控器的坐标值。

最后，在步骤S86，影像设备处理器30将坐标***初始化，即把遥控器的当前坐标映射为屏幕坐标的中心点(原点)，然后结束初始化过程。

图9是根据本发明调节遥控器的物理空间移动距离与屏幕光标移动距离之间的比率的示意图。

如图9所示，根据操作者的使用***移将导致一个相对较大距离的屏幕光标移动。大多数操作者无法适应这种由于离屏幕的距离所引起的操作上变化。

为了消除由于操作者距离屏幕的距离不同引起的操作距离变化，可以利用遥控器空间坐标中的Z方向的数据，即遥控器到显示屏幕的实际距离来调节屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例关系，通过扩大远距离时屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例，和缩小近距离时屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例，实现无论操作者远距离或者近距离操作，都可以方便准确的控制屏幕光标。

图10是根据遥控器到显示屏幕的空间距离来调节屏幕光标的移动距离相对于遥控器的移动距离的比率的示意图。

以图10所示一侧方向操作的一般情况为例，分析根据显示屏幕的宽度和遥控器到显示屏幕的距离计算屏幕光标相对于遥控器实际移动距离的过程。

在图10中，A点表示遥控器的位置，DE表示遥控器的移动范围，BC表示影像设备屏幕的宽度，直线AF是遥控器的操作范围所覆盖的角度的等分线，因此有：

BC²＝AB²+AC²-2AB·AC·cos∠BAC

即有， $\cos \∠\mathrm{BAC}==\frac{{\mathrm{AB}}^2+{\mathrm{AC}}^2-{\mathrm{BC}}^2}{2\mathrm{AB}\·\mathrm{AC}}$

以及， $\∠\mathrm{BAC}=={\cos }^{-1}\left(\frac{{\mathrm{AB}}^2+{\mathrm{AC}}^2-{\mathrm{BC}}^2}{2\mathrm{AB}\·\mathrm{AC}}\right)$

$\mathrm{tg}\left(\frac{\∠\mathrm{BAC}}{2}\right)=\frac{\mathrm{DF}}{\mathrm{AF}}=\frac{\mathrm{FE}}{\mathrm{AF}}$

得到 $r=\frac{\mathrm{DE}}{\mathrm{BC}}=\frac{\mathrm{DF}+\mathrm{FE}}{\mathrm{BC}}=\frac{2\mathrm{AF}\·\mathrm{tg}\left(\frac{\∠\mathrm{BAC}}{2}\right)}{\mathrm{BC}}$

上式中的AF可以取预定值，例如50cm。

虽然，上述分析过程只讨论了显示屏幕宽度方向的比例调节，但是该原理同样适合与显示屏幕高度方向的比例调节。

此外，由于当前数字电视功能的不断增多，操作菜单的内容也膨胀。这样导致在操作数字电视菜单时，常常要面对大量的文字。有些电视厂商为了使用户在操作时不影响观看电视节目，常常将菜单显示成半透明的形式，这样更增加了用户远距离操作时菜单清晰度。然而，如果固定的将菜单的文字显示得很大，将给近距离操作时带来视觉上的不良效果。

在本发明中，通过影像设备内的显示单元，利用遥控器距离显示屏幕的距离，可以自动的调节菜单的显示比例。当遥控器距离屏幕较远处操作时，可将菜单显示为较大比率的字体，而当操作距离变近时，菜单显示将逐渐变小，从而提供给用户方便直观的操作界面。当然，如果操作者手持的遥控器从距离屏幕较近的位置陡然变化到较远的位置，或者从距离屏幕较远的位置陡然变化到较近的位置，则影像设备可以及时作出响应，将菜单的字体显示为较大或者较小。作为另一选择，由于本发明的配置使得可以测量遥控器与屏幕之间的距离，也可以在二者之间的距离小于一个阈值或者在预定的范围之中时，将菜单字体显示为相应尺寸的字体。

图11是利用本发明的遥控器遥控影像设备的流程图。在步骤S111，操作者按下遥控器上的初始化按键。在步骤S112，屏幕上出现十字光标和选择菜单。然后在步骤S113，操作者移动遥控器以将屏幕上的光标移动到相应的操作项目上。

接下来，在步骤S114，对光标移动到的项目进行高亮显示。然后，在步骤S115，操作者按下选择键，从而选中高亮显示的项目。最后，在步骤S116，操作者按下退出键，菜单消失，完成了一次操作。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种影像设备，包括：

在屏幕所在的平面或与屏幕平行的平面上的预定位置配置的至少三个超声波和无线电信号接收装置，用于接收从遥控器发射的无线电信号和超声波信号；

计时装置，在所述超声波和无线电信号接收装置接收到无线电信号时，开始计时，以及在所述超声波和无线电信号接收装置接收到超声波信号时，停止计时，以获得与各个超声波和无线电信号接收装置相对应的时间差值；

计算装置，用于根据所述时间差值计算遥控器的空间坐标和所述空间坐标在屏幕上的投影坐标；以及

显示装置，用于将所述投影坐标与屏幕上显示的光标相关联；

其中所述计算装置包括：

距离计算单元，用于根据与各个超声波和无线电信号接收装置相对应的时间差值，计算各个超声波和无线电信号接收装置与遥控器之间的距离；

坐标计算单元，根据各个超声波和无线电信号接收装置与遥控器之间的距离，利用三角定位方法计算遥控器的X，Y和Z空间坐标；以及

坐标投影计算单元，用于根据遥控器的所述X，Y和Z空间坐标计算其在屏幕上的投影坐标。

2.如权利要求1所述的影像设备，其中，所述距离计算单元根据下式计算所述距离：

D_i＝T_Di×V_sound

其中，T_Di是超声波信号从遥控器发射到各个超声波和无线电信号接收装置所用的时间，而V_sound是超声波的速度。

3.如权利要求1或2所述的影像设备，其中，在遥控器与屏幕之间的距离变大时，所述显示装置扩大屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例。

4.如权利要求1或2所述的影像设备，其中，在遥控器与屏幕之间的距离变小时，所述显示装置缩小屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例。

5.如权利要求1所述的影像设备，其中，在遥控器与屏幕之间的距离变大时，所述显示装置将菜单显示为较大的字体。

6.如权利要求1所述的影像设备，其中，在遥控器与屏幕之间的距离变小时，所述显示装置将菜单显示为较小的字体。

7.如权利要求1所述的影像设备，其中，在遥控器与屏幕之间的距离陡然变大时，所述显示装置将菜单显示为较大的字体。

8.如权利要求1所述的影像设备，其中，在遥控器与屏幕之间的距离陡然变小时，所述显示装置将菜单显示为较小的字体。

9.一种包括如权利要求1所述的影像设备的遥控***。

10.一种在包括遥控器和影像设备的***中使用的遥控方法，所述遥控器包括超声波和无线电信号发射器，以及所述影像设备在屏幕所在的平面或与屏幕平行的平面上的预定位置配置有至少三个超声波和无线电信号接收器，所述方法包括步骤：

从所述超声波和无线电信号发射器同时发射无线电信号和超声波信号；

在超声波和无线电信号接收器接收到无线电信号时，开始计时，以及在所述超声波和无线电信号接收器接收到超声波信号时，停止计时，以获得与各个超声波和无线电信号接收器相对应的时间差值；

根据所述时间差值计算遥控器的空间坐标和所述空间坐标在屏幕上的投影坐标；以及

将所述投影坐标与屏幕上显示的光标相关联；

其中，根据所述时间差值计算遥控器的空间坐标和所述空间坐标在屏幕上的投影坐标的步骤包括：

根据与各个超声波和无线电信号接收器相对应的时间差值，计算各个超声波和无线电信号接收器与遥控器之间的距离；

根据各个超声波和无线电信号接收器与遥控器之间的距离，利用三角定位方法计算遥控器的X，Y和Z空间坐标；以及

根据遥控器的所述X，Y和Z空间坐标计算其在屏幕上的投影坐标。

11.如权利要求10所述的方法，其中根据下式计算所述距离：

D_i＝T_Di×V_sound

其中，T_Di是超声波信号从遥控器发射到各个超声波和无线电信号接收器所用的时间，而V_sound是超声波的速度。

12.如权利要求10所述的方法，还包括步骤：

在遥控器与屏幕之间的距离变大时，扩大屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例。

13.如权利要求10所述的方法，还包括步骤：

在遥控器与屏幕之间的距离变小时，缩小屏幕光标移动距离相对于遥控器实际移动距离的比例。

14.如权利要求10所述的方法，还包括步骤：

在遥控器与屏幕之间的距离变大时，将菜单显示为较大的字体。

15.如权利要求10所述的方法，还包括步骤：

在遥控器与屏幕之间的距离变小时，将菜单显示为较小的字体。

16.如权利要求10所述的方法，还包括步骤：

在遥控器与屏幕之间的距离陡然变大时，将菜单显示为较大的字体。

17.如权利要求10所述的方法，还包括步骤：

在遥控器与屏幕之间的距离陡然变小时，将菜单显示为较小的字体。

Images