CN102447859A - 一种遥控器空中定位方法、遥控器及电视系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于属于电视技术领域，尤其涉及一种遥控器空中定位方法、遥控器及电视系统。所述方法包括：向显示终端发送遥控器脉冲信号并开始计时；接收所述显示终端的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录三个所述显示终端脉冲信号的接收时间；根据所述三个显示终端脉冲信号的接收时间确定三个显示终端脉冲信号的空中传输时间；获取所述三个发射器的位置，根据所述三个发射器的位置及其发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据。通过本发明可以简单、实时、快速的实现电视系统的无线空中鼠标功能。

Description

一种遥控器空中定位方法、遥控器及电视系统

技术领域

本发明属于电视技术领域，尤其涉及一种遥控器空中定位方法、遥控器及电视系统。

背景技术

随着技术的进步，越来越多的人机操作方式如语音识别，手势识别得到大规模商用化，空中鼠标即是其中的一种。空中鼠标是能够像传统鼠标一样操作屏幕光标，但却不需要放在任何平面上，在空中晃动就能直接使用，例如在办公领域可以当作简报笔，让做PPT演示的人员不再需要坐在会议桌上操作电脑，就可以进行遥控，实现鼠标操作和翻页等功能。

现有利用遥控器实现空中鼠标功能的技术有：基于陀螺仪或G-Sensor的空中鼠标，基于触摸板的空中鼠标和基于摄像头捕获图像的遥控器。但是现有技术的电视系统利用遥控器实现无线空中鼠标功能时，存在实现过程较为复杂，不够实时、快速的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种遥控器空中定位方法、遥控器及电视系统，旨在解决现有技术的电视系统利用遥控器实现空中鼠标功能时，存在实现过程复杂，不够实时、快速的问题。

本发明是这样实现的，一种遥控器空中定位方法，所述方法包括以下步骤：

向显示终端发送遥控器脉冲信号并开始计时；

接收所述显示终端的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录三个所述显示终端脉冲信号的接收时间；

根据所述三个显示终端脉冲信号的接收时间确定三个显示终端脉冲信号的空中传输时间；

获取所述三个发射器的位置，根据所述三个发射器的位置及其发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据。

本发明的另一目的在于提供一种遥控器，所述遥控器包括：

遥控器脉冲信号发射单元，用于向显示终端发送遥控器脉冲信号并开始计时；

显示终端脉冲信号接收单元，用于在所述遥控器脉冲信号发射单元向显示终端发送遥控器脉冲信号后接收所述显示终端的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录三个显示终端脉冲信号的接收时间；

空中传输时间确定单元，用于根据所述显示终端脉冲信号接收单元记录的三个显示终端脉冲信号的接收时间确定所述显示终端脉冲信号接收单元接收的显示终端脉冲信号的空中传输时间；

发射器位置获取单元，用于获取所述三个发射器的位置；

位置数据计算单元，用于根据所述发射器位置获取单元获取的三个发射器的位置和空中传输时间确定单元确定的三个发射器对应的显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据。

本发明的又一目的在于提供一种电视系统，所述电视系统包括上述遥控器，所述遥控器还包括：

遥控器位置数据发送单元，用于将所述遥控器的位置数据向显示终端进行发射；

所述显示终端包括：

发射器单元，包括三个发射器，用于在其中一个发射器接收到遥控器发送的遥控器脉冲信号后，每个发射器向遥控器发射显示终端脉冲信号，所述三个发射器的位置确定一个平面；

遥控器位置数据接收单元，用于接收所述遥控器发射的遥控器的位置数据；

光标控制单元，用于根据所述遥控器位置数据接收单元接收的遥控器的位置数据对光标进行控制处理。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例通过向显示终端发送遥控器脉冲信号并开始计时，接收显示终端的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录三个显示终端脉冲信号的接收时间，根据所述三个显示终端脉冲信号的接收时间确定三个显示终端脉冲信号的空中传输时间，获取三个发射器的位置，根据三个发射器的位置及其发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据，使遥控器实现了电视系统的无线空中鼠标功能，实现过程简单，由于脉冲信号具有传输速度快而稳定、易于检测且可控等特点，该方法具有良好的实时性和准确性，本实施例提供的空中定位方法具有较强的实用价值。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的遥控器空中定位方法的实现流程图；

图2是本发明实施例一提供的遥控器空中定位方法中信号处理顺序示意图；

图3是本发明实施例二提供的遥控器空中定位方法的实现流程图；

图4(a)、(b)分别是本发明实施例二提供的遥控器空中定位方法中三维空间坐标系转换前后的示意图；

图5是本发明实施例三提供的遥控器空中定位方法的实现流程图；

图6是本发明实施例四提供的电视系统的组成结构图；

图7是本发明实施例五提供的电视系统的组成结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明实施例一提供的遥控器空中定位方法的实现流程，该方法过程详述如下：

在步骤S101中，向显示终端发送遥控器脉冲信号并开始计时。

在本实施例中，遥控器向显示终端发送的遥控器脉冲信号可以是超声波脉冲信号或特定波长的电磁波脉冲信号。遥控器向显示终端发送遥控器脉冲信号后再开始接收显示终端返回的脉冲信号，即开始执行步骤S102。

在步骤S102中，接收显示终端的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录三个显示终端脉冲信号的接收时间。

为了能够测量遥控器的空间位置，本实施例要求显示终端的三个发射器不在同一条直线上，即三个发射器的位置能够确定一个平面。

在本实施例中，为了方便计时，显示终端在接收到遥控器发射的遥控器脉冲信号后，显示终端中的三个发射器再同时向遥控器发送显示终端脉冲信号。当然，可以预设三个发射器中仅其中一个能够接收遥控器脉冲信号(发射器具备接收能力)或显示终端本身能接收遥控器脉冲信号。

在本实施例中，遥控器通过检测显示终端脉冲信号的上升沿确定三个发射器发射的显示终端脉冲信号的接收时间。

在步骤S103中，根据三个显示终端脉冲信号的接收时间确定三个显示终端脉冲信号的空中传输时间。

其中，显示终端脉冲信号的空中传输时间即是：发射器发射显示终端脉冲信号的时间到遥控器接收该显示终端脉冲信号的时间。

在本实施例中，将显示终端的三个发射器记为A1、A2、A3，第二发射器A2可以用于接收遥控器脉冲信号。

图2示出了本发明实施例一提供的遥控器空中定位方法中脉冲信号的时序图。

遥控器从发射遥控器脉冲信号时开始计时；经过时间t后遥控器脉冲信号被显示终端的A2接收到；在A2接收到遥控器脉冲信号后，A1、A2、A3经过预设的时间间隔td后同时发送显示终端脉冲信号；遥控器接收到A1、A2、A3发射的三个显示终端脉冲信号并记录当前时间T₁、T₂、T₃。

其中，时间间隔td可以预设，且在遥控器端已知。

显示终端中仅A2用于接收遥控器脉冲信号，由于遥控器脉冲信号从遥控器传输到A2，与显示终端脉冲信号从A2传输到遥控器的时间是相同的，即图2中的t与t2是相等，用t₁、t₂、t₃分别表示A1、A2、A3发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间，则：

t₂＝t＝(T₂-t_d)2

于是，就可以计算出：

t₁＝T₁-t_d-t＝T₁-t_d-(T₂-t_d)/2＝T₁-(T₂+t_d)/2

t₃＝T₃-t_d-t＝T₃-t_d-(T₂-t_d)/2＝T₃-(T₂+td)/2

在步骤S104中，获取三个发射器的位置，根据三个发射器的位置及其发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据。

在本实施例中，三个发射器在显示终端上的位置是固定的，由于显示终端脉冲信号的空中传输时间已经确定，显示终端脉冲信号的空中传输速度为已知常识，根据显示终端脉冲信号的空中传输时间和空中传输速度即可确定遥控器到三个发射器的距离，而已知三个发射器的位置，寻找每个发射器特定距离外的一个位置点一定存在，且该位置点一定可求，满足条件的位置点即遥控器的位置。

在本实施例中，为了防止遥控器发出的遥控器脉冲信号被遥控器自己误收，同时遥控器也可以准确区分每个显示终端脉冲信号对应的发射器，在本实施例中，采用以下不同载波的方式发射发射器脉冲信号和显示终端脉冲信号：

1、遥控器与显示终端的三个发射器发射都采用不同的载波，共四种载波。此时，三个发射器发射的显示终端脉冲信号可以重叠，只需遥控器分别设置与三种载波发射频率相同的三个带通滤波器，即可区分显示终端的三个发射器。

2、遥控器发射采用一种载波，显示终端的三个发射器发射采用另外一种载波，共两种载波。此时为了避免信号叠加，显示终端脉冲信号的脉冲宽度、脉冲间隔和脉冲周期还可以根据预设方式进行发射，预设方式可以是以下情形：

a)三个发射器发射的显示终端脉冲信号的脉冲周期、脉冲宽度及脉冲间隔相等，脉冲周期明显大于两倍的脉冲间隔，此种方式能够保证遥控器区分一个脉冲周期内不同发射器发射的显示终端脉冲信号。

b)三个发射器发射的显示终端脉冲信号的脉冲周期和脉冲间隔相等，高电平部分不重叠，但需对脉冲宽度进行分别定义，且遥控器端对该定义已知。遥控器通过检测脉冲宽度的得知每个显示终端脉冲信号对应的发射器。

c)三个发射器发射的显示终端脉冲信号的脉冲周期和脉冲宽度相等，但是脉冲间隔不等，此时，只需要遥控器已知脉冲间隔与发射器的对应关系即可。

本实施例通过计算遥控器与显示终端之间传输的脉冲信号的空中传输时间的变化来实现遥控器的空中定位方法，由于脉冲信号具有传输速度快而稳定、易于检测且可控等特点，该方法具有良好的实时性和准确性。

实施例二：

图3示出了本发明实施例二提供的遥控器空中定位方法的实现流程图，在本实施例中，第一、第二、第三发射器的位置不在一条直线上，即能确定一个平面，假设其中的第二发射器用于接收遥控器脉冲信号，该方法的实现过程详述如下：

在步骤S201中，向显示终端发送遥控器脉冲信号并开始计时。

在步骤S202中，接收显示终端的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录第一、第二、第三发射器发射的显示终端脉冲信号的接收时间T₁、T₂、T₃。

在步骤S203中，根据第一、第二、第三发射器发射的显示终端脉冲信号的接收时间T₁、T₂、T₃计算三个显示终端脉冲信号的空中传输时间t₁、t₂、t₃。

其中，t₁、t₂、t₃具体为：

t₁＝T₁-(T₂+t_d)/2，

t₂＝(T₂-t_d)/2，

t₃＝T₃-(T₂+t_d)/2；

t_d为第二发射器接收遥控器脉冲信号的时间距离三个发射器发射显示终端脉冲信号的时间间隔，为预设值。

在步骤S204中，设置三个发射器所在的平面为X-Y平面，设置第二发射器的位置为坐标原点，设置第三发射器的位置落在X坐标轴上，根据设置的X-Y平面、坐标原点和X坐标轴确定三维空间坐标系，根据三个发射器的位置和三维空间坐标系确定第一、第二、第三发射器的三维坐标(x1，y1，0)、(0，0，0)、(x3，0，0)。

图4(a)、(b)分别示出了本发明实施例二提供的遥控器空中定位方法中三维空间坐标系转换前后的示意图。

从图中可以看出，图4(a)中的任意三个发射器的三维坐标均可通过坐标系转换成为图4(b)中的坐标位置，这是数学领域常用技术手段。图4(b)的三维坐标系可以大大减少遥控器进行空中定位所需的计算量。

在步骤S205中，根据第一、第二和第三发射器的三维坐标(x1，y1，0)、(0，0，0)、(x3，0，0)及其发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间t₁、t₂、t₃计算遥控器的三维坐标(X，Y，Z)。

其中，遥控器的三维坐标(X，Y，Z)计算公式如下：

$X=\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3},$

$Y=\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1},$

$z=\sqrt{{\mathrm{Ct}}_2-{\left(\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3}\right)}^2-{\left(\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1}\right)}^2}$

其中，C为显示终端脉冲信号的空中传输速度。通常的状况下电磁波在空间中的速度等于光速。

具体的，遥控器的三维坐标(X，Y，Z)的具体推导过程如下：

由于已知：

t₁＝T₁-(T₂+t_d)/2         式(1)

t₂＝(T₂-t_d)/2            式(2)

t₃＝T₃-(T₂+t_d)/2         式(3)

结合图4(b)，得到：

X²+Y²+Z²＝Ct₂            式(4)

(X-x₁)²+(Y-y₁)²+Z²＝Ct₁   式(5)

(X-x₃)²+Y²+Z²＝Ct₃       式(6)

式(6)与式(4)左右相减得到：

$x_3^2-{2x}_{3}X={\mathrm{Ct}}_3-{\mathrm{Ct}}_2$ 式(7)

根据式(7)就可以计算出遥控器X轴坐标：

$X=\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3}$ 式(8)

式(5)与式(4)左右相减可得：

$x_1^2-{2x}_{1}X+y_1^2-{2y}_{1}Y={\mathrm{Ct}}_1-{\mathrm{Ct}}_2$ 式(9)

根据式(9)可得：

$Y=\frac{x_1^2-{2x}_{1}X+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1}$ 式(10)

将式(8)带入式(10)，就可以得到遥控器的Y轴坐标：

$Y=\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1}$ 式(11)

同时将式(8)和式(11)带入到式(4)就可以求出遥控器的Z轴坐标：

$z=\sqrt{{\mathrm{Ct}}_2-{\left(\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3}\right)}^2-{\left(\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1}\right)}^2}$ 式(12)

实施例三：

图5示出了本发明实施例三提供的遥控器空中定位方法的实现流程图。

在步骤S301中，向显示终端发送遥控器脉冲信号并开始计时。

在步骤S302中，接收显示终端的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录三个显示终端脉冲信号的接收时间。

在步骤S303中，根据三个显示终端脉冲信号的接收时间确定三个显示终端脉冲信号的空中传输时间。

在步骤S304中，获取三个发射器的位置，根据三个发射器的位置及其发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据。

其中，步骤S301-304的实现过程和上述实施例一中的步骤S101-104的实现过程相同，在此不再赘述。

在步骤S305中，监控遥控器的按键操作，将按键操作对应的按键信息和遥控器的位置数据发送至显示终端。

在本实施例中，遥控器将计算得到的遥控器的位置数据结合用户对遥控器的按键操作信息发送至显示终端，使显示终端可以结合遥控器的按键信息和位置数据实现对显示终端的光标进行控制处理，这样，通过遥控器就可以实现空中鼠标功能。

实施例四：

图6示出了本发明实施例四提供的电视系统的组成结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该电视系统由遥控器11和显示终端12构成，在该电视系统中，显示终端12通过接收遥控器11发送的按键信息和位置数据实现对显示终端的光标进行控制处理。

其中，遥控器11主要包括：遥控器脉冲信号发射单元111、显示终端脉冲信号接收单元112、空中传输时间确定单元113、发射器位置获取单元114和位置数据计算单元115，各单元的具体功能如下：

遥控器脉冲信号发射单元111，用于向显示终端12发送遥控器脉冲信号并开始计时；

显示终端脉冲信号接收单元112，用于在遥控器脉冲信号发射单元111向显示终端12发送遥控器脉冲信号后接收显示终端12的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录三个显示终端脉冲信号的接收时间；

空中传输时间确定单元113，用于根据显示终端脉冲信号接收单元112记录的三个显示终端脉冲信号的接收时间确定显示终端脉冲信号接收单元112接收的显示终端脉冲信号的空中传输时间；

发射器位置获取单元114，用于获取三个发射器的位置；

位置数据计算单元115，用于根据发射器位置获取单元114获取的三个发射器的位置和空中传输时间确定单元113确定的三个发射器对应的显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据。

为了与显示终端12建立数据通信，及时进行遥控器位置数据的传输，遥控器11还包括：

遥控器位置数据发送单元116，用于将遥控器的位置数据向显示终端12进行发送。

在本实施例中，显示终端12主要包括由三个发射器构成的发射器单元121、遥控器位置数据接收单元122和光标控制单元123，各单元的具体功能如下：

发射器单元121，包括第一发射器1211、第二发射器1212和第三发射器1213，用于在其中一个发射器接收到遥控器发送的遥控器脉冲信号后，每个发射器向遥控器发射显示终端脉冲信号，其中，三个发射器的位置确定一个平面；

遥控器位置数据接收单元122，用于接收遥控器11发射的遥控器的位置数据；

光标控制单元123，用于根据遥控器位置数据接收单元122接收的遥控器的位置数据对光标进行控制处理。

在本实施例中，发射器单元121的三个发射器的位置确定一个平面，发射器单元121在接收到遥控器发射的遥控器脉冲信号后，同时向遥控器发送显示终端脉冲信号。当然，可以预设三个发射器中仅其中一个能够接收遥控器脉冲信号(具备接收能力)或显示终端本身能接收遥控器脉冲信号。

假设第二发射器1212用于接收遥控器脉冲信号时，遥控器11的控制传输时间确定单元113根据三个显示终端脉冲信号的接收时间确定三个显示终端脉冲信号的空中传输时间具体为：

t₁＝T₁-(T₂+t_d)/2，

t₂＝(T₂-t_d)/2，

t₃＝T₃-(T₂+t_d)/2；

其中，t₁、t₂，t₃分别表示第一发射器1211、第二发射器1212和第三发射器1213发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间，T₁、T₂、T₃分别为第一发射器1211、第二发射器1212、第三发射器1213发射的显示终端脉冲信号的接收时间，t_d为第二发射器1212接收遥控器脉冲信号的时间距三个发射器发射显示终端脉冲信号的时间间隔，t_d为预设值。

在本实施例中，通过计算遥控器11与显示终端12之间传输的脉冲信号的空中传输时间的变化来实现遥控器的空中定位方法，具有良好的实时性和准确性。

本实施例提供的电视系统中的遥控器可以使用在前述对应的遥控器空中定位方法中，详情参见上述遥控器空中定位方法实施例一和三的相关描述，在此不再赘述。

实施例五：

图7示出了本发明实施例五提供的电视系统的组成结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该电视系统由遥控器21和显示终端22构成，遥控器21主要包括：遥控器脉冲信号发射单元211、显示终端脉冲信号接收单元212、空中传输时间确定单元213、发射器位置获取单元214、位置数据计算单元215和遥控器位置数据发送单元216。显示终端22主要包括由三个发射器构成的发射器单元221、遥控器位置数据接收单元222和光标控制单元223。

其中，遥控器21中的遥控器脉冲信号发射单元211、显示终端脉冲信号接收单元212、空中传输时间确定单元213和遥控器位置数据发送单元216分别与实施例四中遥控器脉冲信号发射单元111、显示终端脉冲信号接收单元112、空中传输时间确定单元113和遥控器位置数据发送单元116的具体功能相同。另外，显示终端22中的发射器单元221、遥控器位置数据接收单元222和光标控制单元223分别与实施例四中发射器单元121、遥控器位置数据接收单元122和光标控制单元123的具体功能相同，具体不再赘述。

在本实施例中，发射器位置获取单元214包括：

X-Y坐标系设置模块2141，用于设置三个发射器所在的平面为X-Y平面，设置第二发射器的位置为坐标原点以及设置第三发射器的位置落在X坐标轴上；

三维空间坐标系确定模块2142，用于根据X-Y平面设置模块2141设置的X-Y平面、坐标原点和X坐标轴确定三维空间坐标系；

发射器三维坐标确定模块2143，用于根据三个发射器的位置和三维空间坐标系确定模块2142确定的三维空间坐标系确定三个发射器的三维坐标。

假设显示终端22的第二发射器2212用于接收遥控器脉冲信号，发射器位置获取单元214获取的第一、第二和第三发射器的位置分别为三维坐标(x1，y1，0)、(0，0，0)、(x3，0，0)，此时，位置数据计算单元215根据三个发射器的位置和显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据具体为：

遥控器的三维坐标(X，Y，Z)为：

$X=\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3},$

$Y=\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1},$

$z=\sqrt{{\mathrm{Ct}}_2-{\left(\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3}\right)}^2-{\left(\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1}\right)}^2};$

其中，t₁、t₂，t₃分别表示第一发射器2211、第二发射器2212和第三发射器2213发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间，C为显示终端脉冲信号的空中传输速度。

在本实施例中，为了防止遥控器21发出的遥控器脉冲信号被遥控器自己误收，同时遥控器21也可以准确区分每个显示终端脉冲信号对应的发射器，遥控器21还包括：

遥控器脉冲信号发送控制单元217，用于设置遥控器脉冲信号的发送模式，控制遥控器脉冲信号按照设置的发送模式进行发送；

显示终端22还包括：

显示终端脉冲信号发送控制单元224，用于设置显示终端脉冲信号的发送模式，控制显示终端脉冲信号按照设置的发送模式进行发送。

本实施例提供的电视系统中的遥控器可以使用在前述对应的遥控器空中定位方法，详情参见上述遥控器空中定位方法实施例二和三的相关描述，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解为上述实施例四至五中遥控器所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种遥控器空中定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

向显示终端发送遥控器脉冲信号并开始计时；

接收所述显示终端的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录三个所述显示终端脉冲信号的接收时间；

根据所述三个显示终端脉冲信号的接收时间确定三个显示终端脉冲信号的空中传输时间；

获取所述三个发射器的位置，根据所述三个发射器的位置及其发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示终端的三个发射器中第二发射器用于接收遥控器脉冲信号；

所述根据三个显示终端脉冲信号的接收时间确定三个显示终端脉冲信号的空中传输时间具体为：

t₁＝T₁-(T₂+t_d)/2，

t₂＝(T₂-t_d)/2，

t₃＝T₃-(T₂+t_d)/2；

其中，t₁、t₂、t₃分别表示第一、第二和第三发射器发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间，T₁、T₂、T₃分别为第一、第二、第三发射器发射的显示终端脉冲信号的接收时间，t_d为第二发射器接收遥控器脉冲信号的时间距离三个发射器发射显示终端脉冲信号的时间间隔，t_d为预设值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三个发射器的位置确定一个平面，所述显示终端的三个发射器中第二发射器用于接收遥控器脉冲信号，所述三个发射器的位置具体为三个发射器的三维坐标，所述获取三个发射器的位置的步骤具体为：

设置三个发射器所在的平面为X-Y平面；

设置第二发射器的位置为坐标原点；

设置第三发射器的位置落在X坐标轴上；

根据设置的X-Y平面、坐标原点和X坐标轴确定三维空间坐标系；

根据所述三个发射器的位置和三维空间坐标系确定三个发射器的三维坐标。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一、第二和第三发射器的位置分别为三维坐标(x1，y1，0)、(0，0，0)、(x3，0，0)，所述遥控器的位置数据具体为遥控器的三维坐标，所述根据三个发射器的位置和显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据具体为：

所述遥控器的三维坐标(X，Y，Z)为：

$X=\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3},$

$Y=\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1},$

$z=\sqrt{{\mathrm{Ct}}_2-{\left(\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3}\right)}^2-{\left(\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1}\right)}^2};$

其中，C为显示终端脉冲信号的空中传输速度，t₁、t₂、t₃分别表示第一、第二和第三发射器发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间。

5.一种遥控器，其特征在于，所述遥控器包括：

遥控器脉冲信号发射单元，用于向显示终端发送遥控器脉冲信号并开始计时；

显示终端脉冲信号接收单元，用于在所述遥控器脉冲信号发射单元向显示终端发送遥控器脉冲信号后接收所述显示终端的三个发射器发射的显示终端脉冲信号并记录三个显示终端脉冲信号的接收时间；

空中传输时间确定单元，用于根据所述显示终端脉冲信号接收单元记录的三个显示终端脉冲信号的接收时间确定所述显示终端脉冲信号接收单元接收的显示终端脉冲信号的空中传输时间；

发射器位置获取单元，用于获取所述三个发射器的位置；

位置数据计算单元，用于根据所述发射器位置获取单元获取的三个发射器的位置和空中传输时间确定单元确定的三个发射器对应的显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据。

6.如权利要求5所述的遥控器，其特征在于，所述三个发射器的位置确定一个平面，所述显示终端的三个发射器中第二发射器用于接收遥控器脉冲信号，所述发射器位置获取单元包括：

X-Y坐标系设置模块，用于设置三个发射器所在的平面为X-Y平面，设置第二发射器的位置为坐标原点以及设置第三发射器的位置落在X坐标轴上；

三维空间坐标系确定模块，用于根据所述X-Y平面设置模块设置的X-Y平面、所述坐标原点和所述X坐标轴确定三维空间坐标系；

发射器三维坐标确定模块，用于根据所述三个发射器的位置和所述三维空间坐标系确定模块确定的三维空间坐标系确定三个发射器的三维坐标。

7.如权利要求6所述的遥控器，其特征在于，所述显示终端的第二发射器用于接收遥控器脉冲信号，所述空中传输时间确定单元根据三个显示终端脉冲信号的接收时间确定三个显示终端脉冲信号的空中传输时间具体为：

t₁＝T₁-(T₂+t_d)/2，

t₂＝(T₂-t_d)/2，

t₃＝T₃-(T₂+t_d)/2；

其中，t₁、t₂，t₃分别表示第一、第二和第三发射器发射的显示终端脉冲信号的空中传输时间，T₁、T₂、T₃分别为所述第一、第二、第三发射器发射的显示终端脉冲信号的接收时间，t_d为第二发射器接收遥控器脉冲信号的时间距所述三个发射器发射显示终端脉冲信号的时间间隔，t_d为预设值；

所述遥控器的位置数据具体为遥控器的三维坐标，所述第一、第二和第三发射器的位置分别为三维坐标(x1，y1，0)、(0，0，0)、(x3，0，0)，所述位置数据计算单元根据三个发射器的位置和显示终端脉冲信号的空中传输时间计算遥控器的位置数据具体为：

所述遥控器的三维坐标(X，Y，Z)为：

$X=\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3},$

$Y=\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1},$

$z=\sqrt{{\mathrm{Ct}}_2-{\left(\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{{2x}_3}\right)}^2-{\left(\frac{x_1^2-x_1\frac{x_3^2-{\mathrm{Ct}}_3+{\mathrm{Ct}}_2}{x_3}+y_1^2-{\mathrm{Ct}}_1+{\mathrm{Ct}}_2}{{2y}_1}\right)}^2};$

其中，C为显示终端脉冲信号的空中传输速度。

8.一种电视系统，其特征在于，所述电视系统包括权利要求5所述的遥控器，所述遥控器还包括：

遥控器位置数据发送单元，用于将所述遥控器的位置数据向显示终端进行发射；

所述显示终端包括：

发射器单元，包括三个发射器，用于在其中一个发射器接收到遥控器发送的遥控器脉冲信号后，每个发射器向遥控器发射显示终端脉冲信号，所述三个发射器的位置确定一个平面；

遥控器位置数据接收单元，用于接收所述遥控器发射的遥控器的位置数据；

光标控制单元，用于根据所述遥控器位置数据接收单元接收的遥控器的位置数据对光标进行控制处理。

9.如权利要求8所述的电视系统，其特征在于，所述遥控器还包括：

遥控器脉冲信号发送控制单元，用于设置遥控器脉冲信号的发送模式，控制遥控器脉冲信号按照设置的发送模式进行发送；

所述显示终端还包括：

显示终端脉冲信号发送控制单元，用于设置显示终端脉冲信号的发送模式，控制显示终端脉冲信号按照设置的发送模式进行发送。

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