CN111240524A - 激光雷达触摸屏 - Google Patents

激光雷达触摸屏 Download PDF

Info

Publication number
CN111240524A
CN111240524A CN202010133199.0A CN202010133199A CN111240524A CN 111240524 A CN111240524 A CN 111240524A CN 202010133199 A CN202010133199 A CN 202010133199A CN 111240524 A CN111240524 A CN 111240524A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser radar
touch
processing module
touch screen
data processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010133199.0A
Other languages
English (en)
Inventor
梁太龙
李森
梁鹏
王欣
梁骏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Liankong Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Beijing Liankong Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Liankong Technology Development Co Ltd filed Critical Beijing Liankong Technology Development Co Ltd
Priority to CN202010133199.0A priority Critical patent/CN111240524A/zh
Publication of CN111240524A publication Critical patent/CN111240524A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0428—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by sensing at the edges of the touch surface the interruption of optical paths, e.g. an illumination plane, parallel to the touch surface which may be virtual

Abstract

本发明激光雷达触摸屏，属于激光雷达触控技术领域，主要解决现有技术触控屏尺寸较小且结构复杂，难以大规模推广应用的问题；包括投影仪、成像平面、电脑主机及电脑显示屏；所述电脑显示屏与所述投影仪通过显示接口连接，用以投射电脑画面；所述投影仪将应用程序的画面投影到所述成像平面上开成成像区域，其特点是：还包括激光雷达和数据处理模块；所述激光雷达固定在所述成像平面上方，并与所述电脑主机连接；所述激光雷达为固态激光雷达，不含运动零部件,所述数据处理模块运行在所述电脑主机上，接受激光雷达发送过来的点云数据，经过算法处理后检测出使用者在所述成像平面上的触摸事件，发送给应用程序后，完成触摸交互功能。

Description

激光雷达触摸屏
技术领域
本发明属于激光雷达触控技术领域，具体涉及激光雷达触摸屏。
背景技术
目前，激光雷达触控技术目前尚未在教育行业得到应用，特别是在传统的黑板教学上，黑板教学一直是老师与学生互动的媒介，但在电子化、数字化教学改革中，目前教室30％以上配备有电子白板和投影仪，它们在教学中发挥了较大的辅助作用；电子白板是一种很便捷直观的教学工具，但是电子白板存在不足：即价格昂贵、笨重，尺寸较小，通常在80寸以下，质量在40kg以上，不防水，不防震，不妨碰，不妨砸。另外，有95％以上的教室配备有投影仪，而投影仪只能被动地播放内容，无法满足教学过程中的互动操作。
中国专利号201821150790.1，专利名称“一种非接触式虚拟触控装置”，提供了一种非接触式虚拟触控装置，包括：导轨平台，该导轨平台垂直于显示设备并设置于显示设备的上方，通过旋转连接部可翻转地与支架连接；导轨远离显示设备的一端设置有传感摄像装置，其另一端设置有激光光源，其中，所述激光光源投射的激光光幕平行于所述显示设备的表面。该技术方案所涉及的零部件较多，且采用传感摄像装置，使触控交互复杂化，系统成本较高；
中国专利申请号201910190662.2，专利名称“一种集成雷达的交互系统”提供了一种集成雷达的交互系统，该系统集成至少一雷达模块、以及与所述雷达模块连接的主机，其特征在于：所述雷达模块集成于系统的固定位置，该雷达模块为射频信号的雷达模块。该技术方案存在精度不高、不能用手指连续写字，不能用手指连续画精度高的画。标定复杂、容易受干扰等问题，实际使用过程中用户体验较差。当前市场上还没有一种简易的在投影幕上触摸交互的系统。
发明内容
本发明为了解决目前触控屏尺寸较小且结构复杂，难以大规模推广应用的问题，提供激光雷达触摸屏。
本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是：
激光雷达触摸屏，包括投影仪、成像平面、电脑主机及电脑显示屏；所述电脑显示屏与所述投影仪通过通过有线连接方式或无线连接方式与显示接口连接，用以投射电脑画面；所述投影仪将应用程序的画面投影到所述成像平面上开成成像区域，其特点是：还包括激光雷达和数据处理模块；
所述激光雷达固定在所述成像平面上方，并与所述电脑主机通过有线连接方式或无线连接方式连接；所述数据处理模块运行在所述电脑主机上，接受激光雷达发送过来的点云数据，经过算法处理后检测出使用者在所述成像平面上的触摸事件，发送给应用程序后，完成触摸交互功能。
所述有线连接方式包括以太网网络、USB串口及RS232串口，所述无线连接方式包括蓝牙、Wi-Fi
所述激光雷达为2D激光雷达，发射出光模覆盖在所述成像平面上；使用者触摸所述成像区域时阻挡了所述光膜，被激光雷达检测到并计算出位置坐标信息；
所述激光雷达为固态激光雷达，不含运动零部件；
所述激光雷达角度分辨率小于或者等于0.15°，精度1毫米；
所述激光雷达还具备有微调机构，通过微调机构调整发射的光膜角度，使得发射出来的光膜与成像平面平行；
激光雷达触摸屏的触控交互方法，其特点是：包括如下处理步骤：
步骤一，安装激光雷达，通过微调机构确保激光雷达所发出的光膜覆盖并平行于成像区域；
步骤二，由设置在电脑主机中的数据处理模块获取所述激光雷达发送的所述成像区域的点云数据；
步骤三，由数据处理模块对点云数据进行滤波和聚类，提取出触摸点坐标；
步骤四，数据处理模块将触摸点的坐标由激光雷达坐标系变换到显示坐标系上面；
步骤五，数据处理模块将最终的触摸事件发送给应用程序。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明采用微型化、低成本的固态激光雷达和成熟的投影仪、电脑PC等组成触控交互系统，易于推广使用；固态激光雷达安装调试简单，易于使用和维护；微型化固态激光雷达不含运动零部件，系统运行稳定，寿命长。
附图说明
图1为发明结构示意图。
其中：1—电脑显示屏；2—电脑主机；3—激光雷达；4—成像平面；5—成像区域；6—投影仪。
具体实施方式
如图1所示，激光雷达触摸屏，包括投影仪6、成像平面4、电脑主机2及电脑显示屏1；所述电脑显示屏1与所述投影仪6通过显示接口连接，用以投射电脑画面；所述投影仪6将应用程序的画面投影到所述成像平面4上形成成像区域5，其特点是：还包括激光雷达3和数据处理模块；
所述激光雷达3固定在所述成像平面4上方，并与所述电脑主机2通过有线连接方式或无线连接方式连接；所述数据处理模块运行在所述电脑主机2上，接受激光雷达发送过来的点云数据，经过算法处理后检测出使用者在所述成像区域5上的触摸事件，发送给应用程序后，完成触摸交互功能。
所述有线连接方式包括以太网网络、USB串口及RS232串口，所述无线连接方式包括蓝牙、Wi-Fi。
所述激光雷达3为2D激光雷达，发射出光模覆盖在所述成像平面4上；使用者触摸所述成像区域5时阻挡了所述光膜，被激光雷达3检测到并计算出位置坐标信息；
所述激光雷达3为固态激光雷达，不含运动零部件；
所述激光雷达3角度分辨率小于或者等于0.15°，精度1毫米；
所述激光雷达3还具备有微调机构，通过微调机构调整发射的光膜角度，使得发射出来的光膜与成像平面平行；
激光雷达触摸屏的触控交互方法，其特点是：包括如下步骤：
步骤一，将激光雷达3固定在成像区域5上方，通过微调机构确保激光雷达所发出的光膜覆盖并平行于成像区域；
步骤二，由设置在电脑主机1中的数据处理模块获取所述激光雷达发送的所述成像区域的点云数据；
步骤三，由数据处理模块对点云数据进行滤波和聚类，提取出触摸点坐标；
步骤四，数据处理模块将触摸点的坐标由激光雷达坐标系变换到显示坐标系上面；
步骤五，数据处理模块将最终的触摸事件发送给应用程序。

Claims (7)

1.激光雷达触摸屏，包括投影仪(6)、成像平面(4)、电脑主机(2)及电脑显示屏(1)；所述电脑显示屏(1)与所述投影仪(6)通过有线连接方式或无线连接方式与显示接口连接，用以投射电脑画面；所述投影仪(6)将应用程序的画面投影到所述成像平面(4)上形成成像区域(5)，其特征是：还包括激光雷达(3)和数据处理模块；
所述激光雷达(3)固定在所述成像平面(4)上方，并与所述电脑主机(2)通过有线连接方式或无线连接方式连接；所述数据处理模块运行在所述电脑主机(2)上，接受激光雷达发送过来的点云数据，经过算法处理后检测出使用者在所述成像区域(5)上的触摸事件，发送给应用程序后，完成触摸交互功能。
2.依据权利要求1所述的激光雷达触摸屏，其特征是：所述有线连接方式包括以太网网络、USB串口及RS232串口，所述无线连接方式包括蓝牙、Wi-Fi。
3.依据权利要求1所述的激光雷达触摸屏，其特征是：所述激光雷达(3)为2D激光雷达，发射出光模覆盖在所述成像平面(4)上；使用者触摸所述成像区域(5)时阻挡了所述光膜，被激光雷达(3)检测到并计算出位置坐标信息。
4.依据权利要求1所述的激光雷达触摸屏，其特征是：所述激光雷达(3)为固态激光雷达，不含运动零部件。
5.依据权利要求1所述的激光雷达触摸屏，其特征是：所述激光雷达(3)角度分辨率小于或者等于0.15°，精度1毫米。
6.依据权利要求1所述的激光雷达触摸屏，其特征是：所述激光雷达(3)还具备有微调机构，通过微调机构调整发射的光膜角度，使得发射出来的光膜与成像平面平行。
7.激光雷达触摸屏的触控交互方法，其特点是：包括如下步骤：
步骤一，将激光雷达(3)固定在成像区域(5)上方，通过微调机构确保激光雷达所发出的光膜覆盖并平行于成像区域；
步骤二，由设置在电脑主机(1)中的数据处理模块获取所述激光雷达发送的所述成像区域的点云数据；
步骤三，由数据处理模块对点云数据进行滤波和聚类，提取出触摸点坐标；
步骤四，数据处理模块将触摸点的坐标由激光雷达坐标系变换到显示坐标系上面；
步骤五，数据处理模块将最终的触摸事件发送给应用程序。
CN202010133199.0A 2020-03-01 2020-03-01 激光雷达触摸屏 Pending CN111240524A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010133199.0A CN111240524A (zh) 2020-03-01 2020-03-01 激光雷达触摸屏

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010133199.0A CN111240524A (zh) 2020-03-01 2020-03-01 激光雷达触摸屏

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111240524A true CN111240524A (zh) 2020-06-05

Family

ID=70865253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010133199.0A Pending CN111240524A (zh) 2020-03-01 2020-03-01 激光雷达触摸屏

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111240524A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113568522A (zh) * 2021-06-21 2021-10-29 海南雷影信息技术有限公司 雷达触摸点融合过滤方法、系统、电子设备及存储介质
US11467695B1 (en) 2021-09-16 2022-10-11 Immersive Group Gaming Ltd Touchscreen display system
GB2607942A (en) * 2021-06-17 2022-12-21 Immersive Group Gaming Ltd Touchscreen display system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105302296A (zh) * 2015-09-09 2016-02-03 浙江工业大学 基于激光雷达的人机交互地面系统
CN209894968U (zh) * 2019-04-02 2020-01-03 长春工程学院 面向体感交互的固态面阵激光雷达随动装置
CN211787036U (zh) * 2020-03-01 2020-10-27 北京联控科技发展有限公司 激光雷达触摸屏

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105302296A (zh) * 2015-09-09 2016-02-03 浙江工业大学 基于激光雷达的人机交互地面系统
CN209894968U (zh) * 2019-04-02 2020-01-03 长春工程学院 面向体感交互的固态面阵激光雷达随动装置
CN211787036U (zh) * 2020-03-01 2020-10-27 北京联控科技发展有限公司 激光雷达触摸屏

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2607942A (en) * 2021-06-17 2022-12-21 Immersive Group Gaming Ltd Touchscreen display system
GB2607942B (en) * 2021-06-17 2023-07-26 Immersive Group Gaming Ltd Touchscreen display system
CN113568522A (zh) * 2021-06-21 2021-10-29 海南雷影信息技术有限公司 雷达触摸点融合过滤方法、系统、电子设备及存储介质
CN113568522B (zh) * 2021-06-21 2024-03-19 海南雷影信息技术有限公司 雷达触摸点融合过滤方法、系统、电子设备及存储介质
US11467695B1 (en) 2021-09-16 2022-10-11 Immersive Group Gaming Ltd Touchscreen display system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111240524A (zh) 激光雷达触摸屏
CN204926047U (zh) 一种便携式触控投影装置
US7791598B2 (en) Hybrid pen mouse user input device
US6704000B2 (en) Method for remote computer operation via a wireless optical device
CN102707817B (zh) 激光书写系统
CN102722254B (zh) 一种定位交互方法及系统
CN102221933B (zh) 电子白板中失真投影面内触摸点屏幕坐标的精确计算方法
CN211787036U (zh) 激光雷达触摸屏
CN203217804U (zh) 教学一体机
CN103150059A (zh) 电子系统与轨迹检测方法
CN103680225A (zh) 教学一体机及其多输入显示方法
US20110148757A1 (en) Optical input pen device with a trigger-style switch
CN211791765U (zh) 固态激光雷达触摸电视
CN211787035U (zh) 固态激光雷达智能白板
CN201266361Y (zh) 一种遥控电子白板
US9946333B2 (en) Interactive image projection
CN111273818A (zh) 固态激光雷达智能白板
CN201741291U (zh) 基于Wiimote的红外虚拟现实教学系统
CN211787033U (zh) 一种基于固态激光雷达的多人多点互动投影系统
KR101221157B1 (ko) 전자칠판의 기능을 포함하고 무선타블렛기능이 있는 프로젝트 시스템
CN203606780U (zh) 多点触摸和手势识别融合系统
CN211787034U (zh) 固态激光雷达触摸屏橱窗
CN206178701U (zh) 一种空中鼠标及红外共同定位装置
CN209168073U (zh) 一种非接触式虚拟触控装置
US20110244442A1 (en) Video whiteboard apparatus and method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination