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公开(公告)号：CN107422883B
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201710678439.3
申请日：2017-08-09
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F3/0354 , G06F3/043
Abstract: 本发明提供一种基于超声波的电子白板双笔书写方法，属于超声笔书写方法。包括两支超声笔、电子白板，两支超声笔包括可以发出相同波长红外的红外发射器和可以发出相同频率超声波的超声波发射器,同时可以接收另一支超声笔发出的红外信号，以判断另一支超声笔是否处于工作状态；本发明利用时分复用的原理判断两支笔的工作状态和位置区域，实现两支笔交替书写工作，首先利用红外信号的不同脉冲宽度作为区分两支笔的时间基准，通过接收另一支笔发出的红外信号，判断其是否处在工作状态，然后结合无线传输获取的位置区域指令实现自己的工作逻辑时序，按下笔尖开始工作，双笔书写可以应用于交互式电子教学、互动会议、培训等。
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公开(公告)号：CN109035376A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810673620.X
申请日：2018-06-26
Applicant: 吉林大学
CPC classification number: G06T15/005 , G06F3/011 , G06F2203/014 , G06T7/90 , G06T15/04 , G06T19/006
Abstract: 本发明涉及应用于静电力触觉再现装置的多参量视觉对象渲染方法，属于虚拟现实与人机交互领域。根据触摸点定位获取当前视觉对象的目标像素点，计算目标像素点的像素力、色调、粗糙度信息，利用像素力与色调信息来映射静电力激励信号的幅度参量，利用粗糙度信息来映射静电力激励信号的频率分量，根据两种映射关系合成静电力激励信号，实现对视觉对象中的特征信息的实时渲染。本发明的优点在于：用颜色变化表征纹理信息，有效避免了用灰度变化表征纹理信息所导致的彩色图像在灰度变换后丢失纹理信息的缺点；结合色彩心理学理论和人类主观频率刺激感知特性，建立静电力激励信号幅度和频率分量的映射关系，提供一种更符合人类触觉感知特性的触觉体验，提高了视觉对象触觉再现的真实感。
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公开(公告)号：CN108387871A
公开(公告)日：2018-08-10
申请号：CN201810093554.9
申请日：2018-01-30
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种实现六自由度测量的超声三维定位系统和定位方法，属于超声三维定位方法。系统包括发射装置和接收装置，将首先接收到超声的接收模块称为目标模块，剩余两个接收模块称为目标节点，测量出不同发射模块发射超声波时，目标节点与目标模块接收到超声波时刻的时间差值，从而解算出不同发射模块发射超声波时，发射模块到目标节点和目标模块的距离差值，通过计算得到发射模块的坐标值，实现对发射模块的定位，根据获得的两发射模块的坐标值，可提供发射装置的距离方向，及其在XY，YZ，XZ面上的投影距离，从而获得发射装置的姿态角。本发明在一定的空间区域内，实现三维姿态、坐标的获取，不受红外信号和电磁信号的干扰。
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公开(公告)号：CN107422883A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710678439.3
申请日：2017-08-09
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F3/0354 , G06F3/043
Abstract: 本发明提供一种基于超声波的电子白板双笔书写方法，属于超声笔书写方法。包括两支超声笔、电子白板，两支超声笔包括可以发出相同波长红外的红外发射器和可以发出相同频率超声波的超声波发射器,同时可以接收另一支超声笔发出的红外信号，以判断另一支超声笔是否处于工作状态；本发明利用时分复用的原理判断两支笔的工作状态和位置区域，实现两支笔交替书写工作，首先利用红外信号的不同脉冲宽度作为区分两支笔的时间基准，通过接收另一支笔发出的红外信号，判断其是否处在工作状态，然后结合无线传输获取的位置区域指令实现自己的工作逻辑时序，按下笔尖开始工作，双笔书写可以应用于交互式电子教学、互动会议、培训等。
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公开(公告)号：CN106933385B
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201710139996.8
申请日：2017-03-08
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F3/0346 , G06F3/038
Abstract: 本发明提供一种基于三维超声波定位的低功耗空鼠笔的实现方法，属于三维人机交互技术领域。触发按键，空鼠笔发射超声波及红外信号；电子白板接收空鼠笔发射的超声波及红外信号，并采用超声波三维高精度无线定位技术获得空鼠笔的位置，一系列的空鼠笔位置形成空鼠笔的运动轨迹；经坐标变换将空鼠笔的运动轨迹转化为平面轨迹，所述电子白板将所述平面轨迹转换为屏幕上的光标轨迹，以依靠所述空鼠笔的运动实现对电子白板屏幕上的光标进行控制；触发不同按键，以不同的红外编码方式发送按键信息，实现空鼠笔的不同按键功能。本发明具有操控范围大、符合人机交互操作习惯、功耗低等优点，适合于书空操控等非精确操控场合。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106774995A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611157261.X
申请日：2016-12-14
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F3/0346 , G06F3/0487
CPC classification number: G06F3/0346 , G06F3/0487
Abstract: 本发明涉及一种基于超声定位的三维笔势识别方法，属于人机交互领域。通过超声定位装置采集用户在输入三维笔势时在空间划过轨迹的三维坐标；计算空间划过轨迹的三维坐标在xOy、zOx和yOz三个平面的投影坐标，并进行平滑处理，去除因用户手的抖动或环境噪声造成的微小偏差；将平滑处理后的三维笔势投影坐标与系统三维笔势库中的投影坐标进行匹配，匹配成功则执行对应指令，匹配失败则自动进行系统笔势库的自适应更新，向系统中加入用户习惯的三维笔势，以适应不同用户的输入习惯。本发明将笔势引入三维空间，提高了交互真实感，所提三维笔势识别方法具有较高的识别速度和准确性，用户体验良好。
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公开(公告)号：CN106933390B
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201710139997.2
申请日：2017-03-08
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F3/0354 , G06F3/0346 , G01C21/16 , G01S5/30
Abstract: 本发明提供一种惯性技术和超声波相结合的触控笔位姿检测方法及系统，属于人机交互领域。采集MEMS六轴加速度计及陀螺仪传感器上的角速度与加速度值，测量超声波从触控笔上超声波发射传感器到接收传感器上的传播时间，计算触控笔的姿态角信息；计算触控笔的坐标信息；由获取的触控笔的三维坐标信息获取航向角，对MEMS六轴加速度计及陀螺仪传感器获取的航向角和超声波获取的航向角进行互补融合，计算出修正后的航向角，确定触控笔当前的位姿。本发明融合惯性技术获取的触控笔姿态信息和超声波定位技术获取的触控笔空间坐标信息共同确定触控笔的位姿，实现触控笔在一定空间内以任意姿态、任意角度、任意距离与界面进行交互。
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公开(公告)号：CN106648152B
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201611157045.5
申请日：2016-12-14
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F3/0346 , G06F3/0481
Abstract: 本发明提供一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法，应用于三维笔式人机交互技术领域。采用超声波三维高精度无线定位技术获得智能笔与主机的距离；采用加速度和陀螺仪信号获得智能笔的旋转角度；判断智能笔的旋转角度属于可控角度范围时，根据智能笔的旋转角度和距离计算虚拟标尺的长度，并基于虚拟标尺及长度因子计算用户界面的缩放比例系数，得到对应的缩放比例，将用户界面调整至相应的显示比例。智能笔在执行绘画或交互任务时，无需中断任务，可同时通过调整智能笔的旋转角度或用户的空间位置来连续的选择用户界面的缩放比例，提高调整速率，既可节省功耗又可降低用户的视觉负担。
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公开(公告)号：CN109782914B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201910029599.4
申请日：2019-01-13
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提供一种基于笔式装置轴向旋转的虚拟三维场景中目标的选择方法，属于人机交互领域。基于超声三维定位系统，获得笔式装置的坐标以及笔式装置的姿态信息，在虚拟三维场景中构建虚拟选择射线，根据虚拟射线到三维场景全部目标的距离的动态刷新获取用户的选择趋势，进行待确认选择目标的选择，根据用户的手持笔式装置做出的轴向旋转动作与悬停操作的联合判决实现对虚拟三维场景中的目标的选择操作。优点是考虑了用户在三维空间操作的自由性，基于用户操作笔式装置的自然旋转手势，实现单手精准选择，提升了用户与虚拟现实系统的交互效率。
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公开(公告)号：CN106933390A
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201710139997.2
申请日：2017-03-08
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F3/0354 , G06F3/0346 , G01C21/16 , G01S5/30
Abstract: 本发明提供一种惯性技术和超声波相结合的触控笔位姿检测方法及系统，属于人机交互领域。采集MEMS六轴加速度计及陀螺仪传感器上的角速度与加速度值，测量超声波从触控笔上超声波发射传感器到接收传感器上的传播时间，计算触控笔的姿态角信息；计算触控笔的坐标信息；由获取的触控笔的三维坐标信息获取航向角，对MEMS六轴加速度计及陀螺仪传感器获取的航向角和超声波获取的航向角进行互补融合，计算出修正后的航向角，确定触控笔当前的位姿。本发明融合惯性技术获取的触控笔姿态信息和超声波定位技术获取的触控笔空间坐标信息共同确定触控笔的位姿，实现触控笔在一定空间内以任意姿态、任意角度、任意距离与界面进行交互。
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