CN101504575B - 一种定位方法和使用所述方法的笔记本电脑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位方法，该方法包括以下步骤：接收光束的反射光，识别定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的所述二束光的一束的标签，以及从所述定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的所述二束光的另一束的标签，确定所述二束光在数据处理设备上的发射点间的第一距离，及识别所述二束光中任一束光经所述定位设备在第一位置点反射后的标签和第二位置点反射后标签确定所述二束光中任一束光在接收点间的第二距离；确定所述定位设备的第二位置点。本发明还公开了一种笔记本电脑，包括发射模块、接收模块、比较模块、识别模块、中央处理器。采用本发明所述的方法和装置，可解决现有测定位移装置结构复杂、耐久性差和耗电量大的问题。

Description

一种定位方法和使用所述方法的笔记本电脑

技术领域

本发明涉及位移测定技术，尤其涉及一种定位方法和装置。 

背景技术

目前，测定鼠标位移信息的方式有机械方式和光电方式。 

机械方式测定鼠标位移信息的原理为：在机械鼠标底部设有一个滚球，当鼠标在桌面上移动的时候，滚球滚动推动压力滚轴滚动，滚轴滚动带动编码器运动，使每个编码器上呈圆形排列的触点依次碰到接触条，从而产生数据处理设备容易辨认的“接通”和“断开”的电信号，也就是“0”和“1”信号，鼠标将这些电信号传输给数据处理设备，数据处理设备根据这些电信号，计算出鼠标位移信息，并由无线发射模块将鼠标位移信息发送给数据处理设备。发明人发现采用此方式测量鼠标位移信息存在以下问题： 

1、其机械测定机构结构复杂，且耐久性差，在一段时间的使用之后就会产生滚球不圆等问题，而导致定位不精确； 

2、机械鼠标容易被灰尘等环境因素干扰，灰尘进入以后，很难清除，会造成鼠标的定位误差； 

3、重量较大，使机械鼠标给予用户的手持体验较差。 

光电方式测定鼠标位移信息的原理为：在光电鼠标内部设有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面；然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件内成像，这样，光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像，最后利用光电鼠标内部专用图像分析芯片，对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠 标的移动方向和移动距离，从而测定鼠标位移信息，并由无线发射模块将鼠标位移信息发送给数据处理设备。发明人发现采用此方式测量鼠标位移信息存在以下问题： 

1、测定鼠标位移信息需用到发光二极管、光感应器件、专用图像分析芯片等耗电元器件，耗电量较大，限制了其在无线鼠标方面的应用； 

2、不能用于过于光滑的平面，发光二极管发出的光线在过于光滑的平面易发生镜面反射，使拍摄到的图像不清晰，且过于光滑的平面没有明显的特征点，不利于分析特征点位置的变化来测定鼠标位移信息。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种定位的方法和具有所述方法的电脑，解决了现有定位装置结构复杂、耐久性差和耗电量大的问题。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 

确定数据处理设备中定位设备的第一位置点，所述第一位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1，Y1)； 

在所述定位设备从所述第一位置点移动到第二位置点时，通过从接收由所述数据处理设备以第一角度值发射并经所述定位设备反射的二束光中获取所述二束光的标签，通过识别从所述定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的所述二束光的一束的标签，以及从所述定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的所述二束光的另一束的标签，确定所述二束光在所述数据处理设备上的发射点间的第一距离，及通过识别所述二束光中任一束光经所述定位设备在第一位置点反射后的标签和第二位置点反射后标签确定所述二束光中任一束光在接收点间的第二距离； 

根据所述的第一距离和第二距离，获得所述定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX； 

根据所述第一角度值和所述第二距离，获得所述光标定位设备相对于所述 Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY； 

根据所述的ΔX和ΔY，确定所述的第二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。 

进一步地，在确定所述的第二位置点的步骤之后，还包括： 

根据所述第二位置点的坐标，控制所述定位设备的光标的移动。 

进一步地，所述激光束的标签为：电信号或通断频率或间距。 

进一步地，所述ΔX，及所述ΔY，具体为： 

$\mathrm{\ΔY}=\frac{Y_2}{2}-y_1$

$\mathrm{\ΔX}=\frac{y_2}{2\·\mathrm{tg\α}}$

其中，y₁为所述第一距离，y₂为所述第二距离，α为所述第一角度值。 

本发明还提供一种笔记本电脑，其特征在于，包括： 

发射模块，用于以第一角度值发射二束光； 

接收模块，用于接收通过定位设备反射的所述二束光； 

识别模块，与所述的接收模块连接，用于确定数据处理设备中定位设备的第一位置点，所述第一位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1，Y1)；用于识别所述定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的所述二束光的一束的标签，以及从所述定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的所述二束光的另一束的标签，确定所述二束光在所述数据处理设备上的发射点间的第一距离；并用于识别所述二束光中任一束光经所述定位设备在第一位置点反射后的标签和第二位置点反射后标签确定所述二束光中任一束光在接收点间的第二距离； 

中央处理器，与所述识别模块连接，用于根据所述的第一距离和第二距离，计算出所述定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX，及根据所述第一角度值和所述第二距离，计算出所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY；并用于根据所述的ΔX和ΔY，确定所述的第 二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。 

进一步地，所述中央处理器具体为： 

计算模块，与所述识别模块连接，用于根据所述的第一距离和第二距离，计算出所述定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX，及根据所述第一角度值和所述第二距离，计算出所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY；并用于根据所述的ΔX和ΔY，计算所述的第二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。 

进一步地，其特征在于，所述中央处理器还包括： 

定位模块，与所述计算模块连接，用于根据所述第二位置点的坐标控制所述定位设备的光标的移动。 

进一步地，所述中央处理器计算出的所述定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX，及所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY，具体为： 

$\mathrm{\ΔY}=\frac{y_2}{2}-y_1$

$\mathrm{\ΔX}=\frac{y_2}{2\·\mathrm{tg\α}}$

其中，y₁为所述第一距离，y₂为所述第二距离，α为所述第一角度值。 

本发明所提供的定位方法和装置，具有以下的优点和特点： 

1、通过激光束测定鼠标位移信息，定位准确； 

2、测定位移信息装置中，仅反射模块设在鼠标上，使鼠标结构简单、轻便，且落在反射模块上的灰尘极易清除；鼠标仅反射激光束至数据处理设备接收模块，省去了无线发射模块等耗电模块，减小了耗电量； 

3、对鼠标所处平面的粗糙度没有要求，只需要鼠标与笔记本侧面之间没有遮挡即可； 

4、制造容易，成本低廉。 

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种定位方法的实现流程图； 

图2为本发明实施例2提供的一种定位方法的实现流程图； 

图3为本发明实施例定位设备上的第一点在第一位置点和第二位置点反射激光束的光路图； 

图4为本发明实施例定位设备在第一位置点和第二位置点反射同一束激光束的光路图； 

图5为本发明实施例提供的一种笔记本电脑的结构示意图。 

具体实施方式

本发明实施例1提供一种定位方法，该方法的实现流程图如图1所示，包括以下步骤： 

步骤101：确定数据处理设备中定位设备的第一位置点，所述第一位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1，Y1)；所述第一位置点为定位设备一次位移的初始点。 

步骤102：形成并发射多束带有标签的激光束； 

计算机与通信领域的标签一般是指一串能够唯一识别事物的信息，一般以某种数据形式成为所标定事物的一部分，本发明中，光束即为所需标定的事物，而标签的存在形式即为电信号或通断频率或间距； 

本实施例中所述二束光的实现为所述多束带有标签的激光束中的任意两束。 

具体为： 

数据处理设备形成多组电信号； 

数据处理设备上的发送激光芯片将多组电信号，分别转换为多束激光束并以第一角度值发射；所述电信号即为激光束的标签。 

发送激光芯片的工作原理如下： 

发送激光芯片具备多个电信号输入端和多个激光输出端。当电信号输入端 输入一组电信号时，其对应的激光输出端会产生与所输入的电信号对应的一束激光束。 

发送激光芯片还提供关闭任意一条激光束的功能，其控制由芯片上多个特定的控制接口完成。当向这些控制接口发出不同频率的开通和关闭激光束的控制指令时，就可以得到不同通断频率的激光束； 

发送激光芯片的激光输出端排列非常紧密，激光束条数众多，通常在1k到10k条激光束左右，通过关闭其中的一些激光束，可以使得开通的激光束之间的间隔距离不同，从而形成间距的特征。 

步骤103：数据处理设备从接收由所述数据处理设备以第一角度值发射并经所述定位设备反射的激光束中获取所述激光束的标签，通过识别从所述定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的一束激光束的标签，以及从所述定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的另一束激光束的标签，确定所述二束激光束在所述数据处理设备上的发射点间的第一距离，及通过识别所述激光束中任一束激光束经所述定位设备在第一位置点反射后的标签和第二位置点反射后标签确定该束激光在接收点间的第二距离。 

本实施例中所述定位设备上的第一点为所述定位设备上的反射面的一个端点，所述定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的一束激光束，即为数据处理设备接收到的定位设备在所述第一位置点反射的一组激光束中的边界处的一束激光束；所述定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的另一束激光束，即为数据处理设备接收到的定位设备在所述第二位置点反射的一组激光束中的边界处的另一束激光束； 

所述定位设备上的第一点还可以为所述定位设备上的反射面的中点，此时，所述定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的所述一束激光束，即为数据处理设备接收到的定位设备在所述第一位置点反射的一组激光束中的处于中间位置的一束激光束；所述定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的所述另一束激光束，即为数据处理设备接收到的定位设备在所述第二位置点反射的一组激光束中的处于中间位置的另一束激光束。 

本实施例中，数据处理设备通过接收激光芯片接收激光束。 

接收激光芯片的工作原理如下： 

接收激光芯片配备有激光敏感材料，当有激光束照射激光敏感材料时，材料将光信息转换为电信号。接收芯片将得到的电信号作进一步的分析。 

接收芯片的激光敏感材料未接收到激光时，则既没有高电平信号输出也没有低电平信号输出，其信号输出端呈现为高阻态等状态，可以认为是没有电信号输出，统计电信号存在和消失的频率，即可得到激光束通断频率的特征数据。 

而统计存在的电信号即可得到存在的激光束的编号，通过存在的激光束的编号可以得到这些激光束的间隔距离信息。 

步骤104：根据所述的第一距离和第二距离，获得所述定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX。 

步骤105：根据所述第一角度值和所述第二距离，获得所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY。 

步骤106：根据所述的ΔX和ΔY，确定所述的第二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。 

本发明实施例2提供一种定位方法，该方法的实现流程图如图2所示，包括以下步骤： 

步骤201：确定数据处理设备中定位设备的第一位置点，所述第一位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1，Y1)；所述第一位置点为定位设备一次位移的初始点。 

步骤202：形成并发射多束带有标签的激光束。 

步骤203：数据处理设备从接收由所述数据处理设备以第一角度值发射并经所述定位设备反射的激光束中获取所述激光束的标签，通过识别从所述定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的一束激光束的标签，以及从所述定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的另一束激光束的标签，确定所述二束激光束在所述数据处理设备上的发射点间的第一距离，及通过识别所述激光束 中任一束激光束经所述定位设备在第一位置点反射后的标签和第二位置点反射后标签确定该束激光在接收点间的第二距离。 

步骤204：根据所述的第一距离和第二距离，获得所述定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX。 

步骤205：根据所述第一角度值和所述第二距离，获得所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY。 

步骤206：根据所述的ΔX和ΔY，确定所述的第二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。 

在上述的方法完成之后，还包括一个步骤207；将确定所述第二位置点的坐标(X1+ΔX，Y1+ΔY)作为定位设备移动的输入点，根据所述第二位置点的坐标值，控制定位设备光标的移动。 

使用该方法后，完全改变了现有定位设备的定位方法，例如光电鼠标或者机械鼠标的定位方法。 

本发明实施例定位设备上的第一点在第一位置点和第二位置点反射激光束的光路图如图3所示，本发明实施例定位设备在第一位置点和第二位置点反射同一束激光束的光路图如图4所示，计算，得出： 

$\mathrm{\ΔY}=\frac{y_2}{2}-y_1,$

$\mathrm{\ΔX}=\frac{y_2}{2\·\mathrm{tg\α}},$

其中，y₁为所述第一距离，y₂为所述第二距离，α为所述第一角度值。 

本发明实施例提供的一种笔记本电脑的结构示意图如图5所示，包括： 

发射模块，用于以第一角度值发射二束光； 

接收模块，用于接收通过定位设备反射的所述二束光； 

识别模块，与所述的接收模块连接，用于确定数据处理设备中定位设备的第一位置点，所述第一位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标 系中的坐标值来描述，具体为：(X1，Y1)；用于识别所述定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的所述二束光的一束的标签，以及从所述定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的所述二束光的另一束的标签，确定所述二束光在所述数据处理设备上的发射点间的第一距离；并用于识别所述二束光中任一束光经所述定位设备在第一位置点反射后的标签和第二位置点反射后标签确定所述二束光中任一束光在接收点间的第二距离； 

中央处理器，与所述识别模块连接，用于根据所述的第一距离和第二距离，计算出所述定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX，及根据所述第一角度值和所述第二距离，计算出所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY；并用于根据所述的ΔX和ΔY，确定所述的第二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。 

所述中央处理器具体为： 

计算模块，与所述识别模块连接，用于根据所述的第一距离和第二距离，计算出所述定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX，及根据所述第一角度值和所述第二距离，计算出所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY；并用于根据所述的ΔX和ΔY，计算所述的第二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。 

所述中央处理器还包括： 

定位模块，与所述计算模块连接，用于根据所述第二位置点的坐标控制所述定位设备的光标的移动。 

所述的定位模块可以是中央处理器内部的功能模块，也可以是独立于所述中央处理器的模块。 

在本发明中，所述定位设备具体为一反射装置，能够反射所述二束光即可，例如，镜子等； 

更进一步，所述定位设备还可以为带有所述反射装置且仅能够实现有左右 按键及中间键功能的鼠标。左右键和中间键的实现属于现有技术在此赘述。 

所述中央处理器计算出的所述定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX，及所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY，具体为： 

$\mathrm{\ΔY}=\frac{y_2}{2}-y_1$

$\mathrm{\ΔX}=\frac{y_2}{2\·\mathrm{tg\α}}$

其中，y₁为所述第一距离，y₂为所述第二距离，α为所述第一角度值。 

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。 

Claims (8)

1.一种定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

确定数据处理设备中光标定位设备的第一位置点，所述第一位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1，Y1)；

在所述光标定位设备从所述第一位置点移动到第二位置点时，通过从接收由所述数据处理设备以第一角度值发射并经所述光标定位设备反射的二束激光中获取所述二束激光的标签，通过识别从所述光标定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的所述二束激光的一束的标签，以及从所述光标定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的所述二束激光的另一束的标签，确定所述二束激光在所述数据处理设备上的发射点间的第一距离，及通过识别所述二束激光中任一束激光经所述光标定位设备在第一位置点反射后的标签和第二位置点反射后标签确定所述二束激光中任一束激光在接收点间的第二距离；

根据所述的第一距离和第二距离，获得所述光标定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX；

根据所述第一角度值和所述第二距离，获得所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY；

根据所述的ΔX和ΔY，确定所述的第二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述的第二位置点的步骤之后，还包括：

根据所述第二位置点的坐标，控制所述光标定位设备的光标的移动。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光束的标签为：电信号或通断频率或间距。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ΔX，及所述ΔY，具体为：

$\mathrm{\ΔY}=\frac{y_2}{2}-y_1$

$\mathrm{\ΔX}=\frac{y_2}{2\·\mathrm{tg\α}}$

其中，y₁为所述第一距离，y₂为所述第二距离，α为所述第一角度值。

5.一种笔记本电脑，其特征在于，包括：

发射模块，用于以第一角度值发射二束激光；

接收模块，用于接收通过光标定位设备反射的所述二束激光；

识别模块，与所述的接收模块连接，用于确定笔记本电脑中光标定位设备的第一位置点，所述第一位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1，Y1)；用于识别所述光标定位设备上的第一点在所述第一位置点反射的所述二束激光的一束的标签，以及从所述光标定位设备上的第一点在所述第二位置点反射的所述二束激光的另一束的标签，确定所述二束激光在所述笔记本电脑上的发射点间的第一距离；并用于识别所述二束激光中任一束激光经所述光标定位设备在第一位置点反射后的标签和第二位置点反射后标签确定所述二束激光中任一束激光在接收点间的第二距离；

中央处理器，与所述识别模块连接，用于根据所述的第一距离和第二距离，计算出所述光标定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX，及根据所述第一角度值和所述第二距离，计算出所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY；并用于根据所述的ΔX和ΔY，确定所述的第二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。

6.根据权利要求5所述的笔记本电脑，其特征在于，所述中央处理器具体为：

计算模块，与所述识别模块连接，用于根据所述的第一距离和第二距离，计算出所述光标定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX，及根据所述第一角度值和所述第二距离，计算出所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY；并用于根据所述的ΔX和ΔY，计算所述的第二位置点，所述第二位置点通过位于由横向坐标和纵向坐标构成的二维坐标系中的坐标值来描述，具体为：(X1+ΔX，Y1+ΔY)。

7.根据权利要求6所述的笔记本电脑，其特征在于，所述中央处理器还包括：

定位模块，与所述计算模块连接，用于根据所述第二位置点的坐标控制所述光标定位设备的光标的移动。

8.根据权利要求5所述的笔记本电脑，其特征在于，所述中央处理器计算出的所述光标定位设备相对于所述X1在横向坐标上移动的距离值：ΔX，及所述光标定位设备相对于所述Y1在纵向坐标上移动的距离值：ΔY，具体为：

$\mathrm{\ΔY}=\frac{y_2}{2}-y_1$

$\mathrm{\ΔX}=\frac{y_2}{2\·\mathrm{tg\α}}$

其中，y₁为所述第一距离，y₂为所述第二距离，α为所述第一角度值。

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