CN103902061A - 空中鼠标的光标显示方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种空中鼠标的光标显示方法，能够有效确定空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标，并当空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标不在显示屏幕的显示范围内时，在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点，将所述目标像素坐标点作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述光标进行显示。解决了现有技术中当空中鼠标的指示方向由显示屏幕的边界继续向显示屏幕的显示范围之外进行移动时，显示屏幕中光标如何进行显示的问题。

Description

空中鼠标的光标显示方法、设备及系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种空中鼠标的光标显示方法、设备及系统。

背景技术

空中鼠标是一种输入设备，用户通过控制空中鼠标在空中晃动就可以操作电脑、电视机或机顶盒的显示屏幕中的光标。

空中鼠标一般内置陀螺仪、重力加速度传感器，通过采集空中鼠标运动时两个传感器的输出量，计算屏幕中光标移动的角度和距离，转换成鼠标移动信息通过无线传输技术传送到电脑、电视机或机顶盒的主机，实现显示屏幕中光标移动事件。

空中鼠标在控制显示屏幕中的光标进行移动时，当空中鼠标的指示方向指示到显示屏幕的边界时，相对应的显示屏幕中的光标移动到显示屏幕的边界。发明人经过研究发现，当空中鼠标的指示方向由显示屏幕的边界继续向显示屏幕的屏幕范围之外进行运动时，显示屏幕中的光标如何进行显示是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种空中鼠标的光标显示方法、设备及系统，当空中鼠标的指示方向在显示屏幕范围之外移动时，能够确定空中鼠标在显示屏幕的显示范围中的显示位置。

第一方面，本申请实施例提供的一种空中鼠标的光标显示方法，包括：

依据预设的中心点坐标，周期获取空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标；

判断所述交点坐标是否在所述显示屏幕的显示范围内；

当所述交点坐标不在所述显示屏幕的显示范围内时，在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点，将所述目标像素坐标点作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述空中鼠标的光标进行显示。

在第一种可能的实现方式中，所述预设的中心点坐标为所述显示屏幕的中心坐标。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，所述依据预设的中心点坐标，周期获取空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标包括：

接收所述空中鼠标在当前周期发送的第一移动变量Δx和第二移动变量Δy；

根据所述Δx、Δy以及上一周期的交点坐标（X_i，Y_i）确定所述空中鼠标在当前周期的指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点坐标（X_i+1，Y_i+1）；

其中：X_i+1=a（X_i+k₁bΔx）；Y_i+1=c（Y_i+k₂dΔy）；a、b、c、d为映射系数；所述a、b、c、d取实数；

k₁、k₂为加减速调整系数；所述k₁、k₂取实数。

第二方面，本申请实施例提供了一种空中鼠标的光标显示设备，包括：

获取单元，用于依据预设的中心点坐标，周期获取空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标；

判断单元，用于判断所述交点坐标是否在所述显示屏幕的显示范围内；

显示单元，用于当所述交点坐标不在所述显示屏幕的显示范围内时，在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点，将所述目标像素坐标点作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述空中鼠标的光标进行显示。

第三方面，本申请实施例提供了一种空中鼠标的光标显示系统，其特征在于，包括空中鼠标、显示屏幕及空中鼠标的光标显示设备，其中：

所述空中鼠标用于依据其移动角度发送数据输出变量至所述光标显示设备；

所述显示屏幕用于对所述空中鼠标的光标进行显示。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，应用本申请实施例提供的空中鼠标的光标显示方法，用户启动空中鼠标对显示屏幕中的光标进行移动控制时，在所述显示屏幕的显示范围内确定中心点坐标，以所述中心点坐标为基准，周期获取空中鼠标的指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点坐标，并判断所述交点坐标是否在所述显示屏幕的显示范围内，当所述交点坐标不在所述显示屏幕的显示范围内时，表明所述空中鼠标的指示方向已经移动出所述显示屏幕的显示范围，此时，在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点，将所述目标像素坐标点作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述空中鼠标的光标进行显示。

本申请实施例提供的空中鼠标的光标显示方法，在所述空中鼠标的指示方向移动出所述显示屏幕的显示范围时，能够有效确定当前空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标，并将所述空中鼠标的光标在所述显示屏幕的显示范围中距离所述交点坐标相对距离最短的像素点处进行显示。解决了现有技术中当空中鼠标的指示方向由显示屏幕的边界继续向显示屏幕的显示范围之外进行移动时，显示屏幕中光标如何进行显示的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种空中鼠标的应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的又一种空中鼠标的应用场景示意图；

图3为本申请实施例提供的再一种空中鼠标的应用场景示意图；

图4为本申请实施例提供的一种空中鼠标的光标显示方法流程图；

图5为本申请实施例提供的又一种空中鼠标的光标显示方法流程图；

图6为本申请实施例提供的一种空中鼠标的光标移动示意图；

图7为本申请实施例提供的一种空中鼠标移动加速度变化示意图；

图8为本申请实施例提供的一种空中鼠标的光标显示设备的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种空中鼠标的光标显示设备的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种空中鼠标的光标显示系统的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的再一种空中鼠标的光标显示设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1、图2和图3为本发明实施例提供的空中鼠标的应用场景示意图，以下结合图1、图2和图3对空中鼠标的应用操作过程进行描述：

如图1所示，当空中鼠标的当前指示方向指向显示屏幕的显示范围的边界时，所述空中鼠标的光标A显示停留在所述显示屏幕的显示范围的边界上。此时，如空中鼠标的指示方向继续向显示屏幕的显示范围外进行移动，如图2所示，空中鼠标的当前指示方向指示到所述显示屏幕的显示范围之外，此时，空中鼠标的光标A仍然停留在所述显示屏幕的显示范围的边界上。当空中鼠标的当前指示方向离开显示屏幕的显示范围一定距离后，如用户此时将空中鼠标的指示方向重新向所述显示屏幕的显示范围进行移动，如图3所示，图3中在图2的基础上进行，图3中θ2的角度值图2中θ1的角度值。

发明人经过研究发现，图1、图2及图3所示的空中鼠标的应用操作过程中，当空中鼠标的指示方向由图2中的位置向图3中的位置进行移动时，所述空中鼠标的光标A会立即在显示屏幕的显示范围内进行移动，当所述空中鼠标的指示方向重新指示到显示屏幕的显示范围的边界时，空中鼠标的光标A已经移动到显示屏幕的显示范围的中间位置，从而使空中鼠标的指示方向与光标的位置不在同一直线上，造成空中鼠标的使用不便。因此当空中鼠标的指示方向在显示屏幕的显示范围之外进行移动时，此时空中鼠标的光标如何在显示屏幕的显示范围内进行显示是一个亟需解决的问题。

参考图4，示出了本发明实施例提供的一种空中鼠标的光标显示方法的流程图，本发明提供的空中鼠标的光标显示方法应用于机顶盒设备或电脑、电视机的主机服务器中，其主要执行过程包括：

步骤S101：依据预设的中心点坐标，周期获取空中鼠标当前指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标；

本发明实施例中，设定在启动空中鼠标时，空中鼠标的光标在显示屏幕的显示范围中的显示位置为中心点坐标，一般的，启动空中鼠标时，所述空中鼠标的光标显示在所述显示屏幕的中心点处，因此，本发明实施例中预设的中心点坐标为所述显示屏幕的中心坐标。

本发明实施例中空中鼠标周期发送第一移动变量Δx和第二移动变量Δy至所述机顶盒或电脑、电视机的主机服务器中，所述第一移动变量Δx为空中鼠标在水平方向上的移动变量，所述第二移动变量Δy为空中鼠标在竖直方向上的移动变量。本发明实施例中，空中鼠标可以实时采集其在每一周期时间内转过的水平角度及竖直角度，或采集在每一周期时间内的水平位移及竖直位移，也可以采集在每一周期时间内空中鼠标转过的水平弧度及竖直弧度，对以上采集的数据进行平面或曲面计算，获得空中鼠标每周期时间内的水平移动变量Δx和竖直移动变量Δy。

本发明实施例中，可以设定一固定时间间隔为周期时间段，每隔预设时间空中鼠标发送移动变量至机顶盒或电脑、电视机的主机服务器中。所述时间间隔可以根据空中鼠标实际应用过程中所应用的场景及其操控的显示屏幕的大小进行设定。

参考图5，示出了本发明实施例中，周期获取空中鼠标当前指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标的方法流程图，包括：

步骤S201：接收所述空中鼠标在当前周期发送的第一移动变量Δx和第二移动变量Δy；

步骤S202：根据所述Δx、Δy以及上一周期的交点坐标（X_i，Y_i）确定所述空中鼠标当前指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点坐标（X_i+1，Y_i+1）。

本发明实施例中，周期获取空中鼠标当前指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标过程，所述周期的设定可以根据所述空中鼠标发送第一移动变量Δx和第二移动变量Δy的时间间隔进行设定。本发明实施例中可以在接收到空中鼠标发送的第一移动变量Δx和第二移动变量Δy时，即进行交点坐标的获取过程。

本发明实施例中可以设定显示屏幕的原点坐标为（0，0），即启动空中鼠标时，所述空中鼠标在显示屏幕中显示的光标坐标为（0，0），以所述原点坐标（0，0）为中心点，在所述显示屏幕所在的平面内设定一平面坐标区域，所述平面坐标区域的原点坐标为（0，0）。

空中鼠标在进行移动的过程中每周期发送在该周期内的第一移动变量Δx和第二移动变量Δy至机顶盒或电脑、电视机的主机服务器中，机顶盒或电脑、电视机的主机服务器即可以根据原点坐标为（0，0）及第一移动变量Δx和第二移动变量Δy，计算出空中鼠标在第一个周期时间移动之后，其在显示屏幕所在显示坐标区域中的坐标值（Δx，Δy），机顶盒或电脑、电视机的主机服务器记录该坐标值（Δx，Δy），依次类推，记录每一次空中鼠标在周期时间移动之后相对应的所述空中鼠标指示方向与所述显示屏幕所在坐标区域的交点坐标。

在第i+1个周期内，空中鼠标发送在此周期内的第一移动变量Δx和第二移动变量Δy至机顶盒或电脑、电视机的服务器主机中，以机顶盒为例，此时机顶盒读取第i个周期内预设时间点，空中鼠标指示方向上与所述显示屏幕所在坐标区域的交点坐标（X_i、Y_i），依据所述根据所述Δx、Δy以及（X_i、Y_i）确定所述空中鼠标在当前周期与所述显示屏幕所在平面的交点坐标（X_i+1、Y_i+1）；

其中：X_i+1=a（X_i+k₁bΔx）；Y_i+1=c（Y_i+k₂dΔy）；a、b、c、d为映射系数；所述a、b、c、d取实数；k1、k2为加速度系数；所述k1、k2取实数。

本发明实施例中，周期获取空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标，可以在每一周期内预设一时间点，在该时间点上进行交点坐标的获取，该时间点与下一周期的预设时间点之间的时间间隔为一个时间周期的时间间隔。

本发明实施例中，a、b、c、d具体取值是由陀螺仪分辨率,所投射到屏幕大小以及最终空中鼠标移动度所综合决定的系数,可以简单理解为空鼠运动的半球面(也可以是椭球面)与最终投射矩形(含显示屏幕之外的部分)之间的比例关系。

本发明实施例中，a、b、c、d的取值可以根据当前空中鼠标所运动的平面轨迹进行确定，如空中鼠标在一平面、球面或半球面中进行移动时，根据其运动的平面轨迹的不同，所确定的a、b、c、d的数值也是不同的，所述a、b、c、d的计算过程可以根据空中鼠标在实际移动过程中的移动数据进行具体限定。

本发明实施例中，k₁和k₂为加减速调整系数，其中：k₁的取值根据空中鼠标在移动过程中，其水平方向的移动加速度的变化进行计算，k₂取值根据空中鼠标在移动过程中，其竖直方向上移动加速度的变化进行计算。

本发明实施例中，当空中鼠标的运动轨迹是平面时，相对理想的，其光标在显示屏幕所在平面上进行显示，本发明实施例中，所述a=1，k₁b=1，c=1，k₂d=1；即：

X_i+1=X_i+Δx；Y_i+1=Y_i+Δy；

当空中鼠标的运动轨迹是球面时，本发明实施例中，a=cosβ/cosα，k₁b=1，c=1，k₂d=1；

其中：

所述α为Y_i+1与空中鼠标水平转动平面的夹角；α=Y_i+1×360°/2πr；

所述β为空中鼠标在竖直方向上运动Δy后，（Y_i+1+Δy）与空中鼠标水平转动平面的夹角，β=(Y_i+1+Δy)×360°/2πr；

r为空中鼠标在竖直方向或水平方向每旋转1个弧度时，所述空中鼠标的光标在显示屏幕所在平面范围竖直方向或水平方向上移动的距离。

本发明实施例中，对球面运动进行简化后，a、b、c、d及k₁、k₂的取值还可以为：a＝cosθ，k₁b=1，c=1，k₂d=1；

其中：

θ=arctg（(Y_i+1+Δy)/(X_i+1+Δx)）。

本发明实施例中，所述arctg函数为反正切函数。

步骤S102：判断所述交点坐标是否在所述显示屏幕的显示范围内。如果是，执行步骤S105；否则，执行步骤S103；

本发明实施例中，在获得空中鼠标的指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点坐标后，判断所述交点坐标是否在所述显示屏幕的显示区域所对应的坐标区域内，如果不在所述显示区域所对应的坐标区域内，则表明空中鼠标所指示的方向不在所述显示区域内，已经移动到所述显示区域之外，此时执行步骤S103；否则，表明空中鼠标的指示方向与所述显示区域有交点，所述空中鼠标的指示方向在所述显示屏幕的显示区域内，执行步骤S105。

步骤S103：在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点；

当所述空中鼠标在当前周期的预设时间点上的指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点坐标在所述显示屏幕的显示范围之外时，在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点，一般的所述目标像素坐标点在所述显示屏幕的显示区域的边界上。

所述相对距离最短可以依据所述交点坐标的水平坐标或竖直坐标进行确定。当所述交点坐标位于所述显示屏幕的显示区域的左右两侧时，以所述交点坐标的水平坐标点为基准，在水平方向上确定距离所述交点坐标相对距离最近的目标像素坐标点。

当所述交点坐标位于所述显示屏幕的显示区域的上下两侧时，以所述交点坐标的竖直坐标点为基准，在竖直方向上确定距离所述交点坐标相对距离最近的目标像素坐标点。

步骤S104：将所述目标像素坐标点作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述光标进行显示；

此时，将空中鼠标的光标在所述目标像素点的位置上进行显示，即无论空中鼠标的指示方向在所述显示屏幕的显示范围之外如何移动，光标都显示在显示屏幕的显示范围内都显示距离当前空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点最短的像素点位置上。

步骤S105：将所述交点坐标作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述光标进行显示。

此时，空中鼠标的指示方向在所述显示屏幕的显示范围内，对空中鼠标的光标在所述显示屏幕的显示范围内进行正常显示即可。

本发明实施例提供的空中鼠标的光标显示方法，用户启动空中鼠标对显示屏幕中的光标进行移动控制时，在所述显示屏幕的显示范围内确定中心点坐标，以所述中心点坐标为基准，周期获取空中鼠标的指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点坐标，并判断所述交点坐标是否在所述显示屏幕的显示范围内，当所述交点坐标不在所述显示屏幕的显示范围内时，表明所述空中鼠标的指示方向已经移动出所述显示屏幕的显示范围，此时，在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点，将所述目标像素坐标点作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述光标进行显示。

本发明实施例提供的空中鼠标的光标显示方法，在所述空中鼠标的指示方向移动出所述显示屏幕的显示范围时，能够有效确定当前空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标，并将所述空中鼠标的光标在所述显示屏幕的显示范围中距离所述交点坐标相对距离最短的像素点处进行显示。解决了现有技术中当空中鼠标的指示方向由显示屏幕的边界继续向显示屏幕的显示范围之外进行移动时，显示屏幕中光标如何进行显示的问题。

同时，本发明实施例提供的空中鼠标的光标显示方法，当空中鼠标的指示方向在显示屏幕显示范围之外进行运动时，相对特殊的一种情况就是，空中鼠标的指示方向由所述显示屏幕的显示范围内向所述显示范围外进行移动，移动某一距离之后，再向所述显示屏幕的显示范围内移动时，由于每周期内，在显示屏幕的显示范围内显示光标的位置为距离所述空中鼠标当前指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点最近的像素点，该像素点位于显示屏幕的显示范围的边界上，因此，当空中鼠标的指示方向在显示屏幕的显示范围之外运动时，空中鼠标的光标只会停留在所述显示范围的左右边界或上下边界上，当空中鼠标的指示方向回到所述显示范围中时，所述空中鼠标的光标进行正常显示，因此可以保证空中鼠标的指示方向在回到显示屏幕的显示范围中时，空中鼠标的指示方向与光标的显示位置在同一直线上。

为了对上述方法实施例进行详尽描述，本发明实施例提供一具体实施方式，该具体实施方式为上述方法在机顶盒、电视或电脑的主机服务器中的具体应用，其计算过程与上述图1及图2所示的方法相对应，具体如下：

以执行主体是机顶盒为例，首先在机顶盒中设定空中鼠标的指示方向在所述显示屏幕的显示方位内的基本运算过程，并确定机顶盒在某时刻获取空中鼠标当前指示方向与显示屏幕所在平面的交点的显示像素的坐标(X,Y)；

每周期内空中鼠标向机顶盒上报两个方向上的移动变量Δx,Δy；

机顶盒运算后得到空中鼠标在当前周期的指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点的新坐标(X′,Y′)；

如果(X′,Y′)在显示屏幕的显示范围内则显示即可；

如果(X′,Y′)在显示屏幕的显示范围外，则显示离(X′,Y′)最近的界内像素的坐标；

令(X,Y)=(X′,Y′),进入下一次循环计算。

本发明实施例中，当空中鼠标的指示方向在所述显示屏幕的显示范围之外时，在机顶盒中的具体计算过程如下：

当(X′,Y′)在所述显示屏幕的显示范围之外时,设定一个bool空中鼠标显示状态为“界外”；

引入一个坐标变量(X″,Y″)记录空中鼠标的指示方向与所述显示屏幕所在平面交点的的理论位置X″=X′,Y″=Y′；

(X″,Y″)每次移动都累加每次的移动变量Δx,Δy；

X″+=∑Δx,

Y″+=∑Δy，

同时每次都计算(X″,Y″)是否已在显示屏幕的显示范围内,如果不在所述显示范围内,则显示离(X″,Y″)最近的所述显示屏幕的显示范围中像素的坐标；

如果(X″,Y″)已在显示屏幕的显示范围内时，则将bool空中鼠标的显示状态重设为“界内”,对(X″,Y″)初始化,恢复为所述空中鼠标的指示方向在所述显示屏幕的显示范围内的基本运算(X′,Y′)。

本发明实施例中，由于空中鼠标的使用过程中，对于用户来说，空中鼠标是拿在手中而没有接触面的，只能用人手轻微旋转陀螺仪的角度来定位其所对应屏幕指针移动的像素数，故空鼠在实际操控过程中其理论运动轨迹是一个球面,然而其在显示屏幕上显示像素或界外运算时是一个球面，因此本发明实施例中对空中鼠标每次发送的移动变量Δx,Δy做以下优化处理：

本发明实施例中对球面运动在显示屏幕的理想平面上的坐标映射计算方法如下:

空中鼠标的光标显示的基本算法不变；

每次运动Δx,Δy后在计算(X″,Y″)时，设r为空鼠竖直或水平每旋转1个弧度(180°为π个弧度)时鼠标在电视屏幕上竖直方向或水平方向所走过的距离(像素)；

设α为Y″与空鼠水平转动平面的夹角.；

可知α=Y″×360°/2πr；

设β为空鼠在竖直方向上运动Δy后(Y″+Δy)与空鼠水平转动平面的夹角；

可知β=(Y″+Δy)×360°/2πr；

X″=X″+Δx–2πr×(cosα–cosβ)×(X″+Δx)/(2πr×cosα)

=(X″+Δx)×(cosβ/cosα)；

Y″=Y″+Δy；

X″,Y″的极值是±(π×r/2),超出最大值时取最大值,也可根据实际体验适当缩减。

用(X″,Y″)判定所述空中鼠标的当前指示方向是否在显示屏幕的显示范围内后,继续对光标进行显示或进行交点坐标的运算。

本发明实施例中，还给出了一种将半球面映射成一个圆面的简化算法,在误差相似的情况下简化计算，其映射示意图如本申请实施例图6所示：

空中鼠标的光标显示的基本算法不变；

设tgθ=(Y″+Δy)/(X″+Δx)；

则cosθ=1/√(1+tg^2θ)；

本发明实施例也可以通过分段查表的方式计算θ以提高效率；

X″=(X″+Δx)×cosθ

Y″=Y″+Δy

X″,Y″的极值是±(π×r/2),超出最大值时取最大值,也可根据实际体验适当缩减。

用(X″,Y″)判定所述空中鼠标的当前指示方向是否在显示屏幕的显示范围内后,继续对光标进行显示或进行交点坐标的运算。

本发明实施例中，为了解决空中鼠标的抖动问题，以及解决在不同应用场景下，需要稳定选取时过于灵敏,而在需要加速移动时速度不够的情形,空中鼠标运动时有加减速的优化曲线如本申请图7所示，图7中，横轴表示空中鼠标中陀螺仪的旋转角速度；纵轴为空中鼠标在水平方向或竖直方向上的运动速度值。

本发明中，空中鼠标的指示方向在所述显示屏幕的显示范围之外时，每个周期时间上报的Δx,Δy需要计算实际的陀螺仪旋转角度Δx′和Δy′，其中：

Δx=F(Δx′)

Δy=F(Δy′)

函数F(x)为上述图7中所示分段函数.

故

Δx′=F^-1(Δx)

Δy′=F^-1(Δy)

函数F^-1(x)为F(x)的反函数.

将Δx′和Δy′作为周期时间的运动变量带入上述球面简化计算即可。

与图1所示的一种空中鼠标的光标显示方法相对应，本发明实施例提供了一种空中鼠标的光标显示设备，所述光标显示设备可以为机顶盒、电脑或电视机的主机服务器，其结构示意图如图8所示，包括：

获取单元301，用于依据预设的中心点坐标，周期获取空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标；

判断单元302，用于判断所述交点坐标是否在所述显示屏幕的显示范围内；

显示单元303，用于当所述交点坐标不在所述显示屏幕的显示范围内时，在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点，将所述目标像素坐标点作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述空中鼠标的光标进行显示。

本申请实施例提供的空中鼠标的光标显示设备，在所述空中鼠标的指示方向移动出所述显示屏幕的显示范围时，能够有效确定当前空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标，并将所述空中鼠标的光标在所述显示屏幕的显示范围中距离所述交点坐标相对距离最短的像素点处进行显示。解决了现有技术中当空中鼠标的指示方向由显示屏幕的边界继续向显示屏幕的显示范围之外进行移动时，显示屏幕中光标如何进行显示的问题。

同时，本申请实施例提供的空中鼠标的光标显示设备，当空中鼠标的指示方向在显示屏幕显示范围之外进行运动时，相对特殊的一种情况就是，空中鼠标的指示方向由所述显示屏幕的显示范围内向所述显示范围外进行移动，移动某一距离之后，再向所述显示屏幕的显示范围内移动时，由于每周期时间内，在显示屏幕的显示范围内显示光标的位置为距离所述空中鼠标当前指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点最近的像素点，该像素点位于显示屏幕的显示范围的边界上，因此，当空中鼠标的指示方向在显示屏幕的显示范围之外运动时，空中鼠标的光标只会停留在所述显示范围的左右边界或上下边界上，当空中鼠标的指示方向回到所述显示范围中时，所述空中鼠标的光标进行正常显示，因此可以保证空中鼠标的指示方向在回到显示屏幕的显示范围中时，空中鼠标的指示方向与光标的显示位置在同一直线上。

参考图9，示出了本发明实施例一种空中鼠标的光标显示设备的又一结构示意图，所述显示设备中还包括：

预设单元304，用于将所述显示屏幕的中心坐标设置为预设的中心点坐标。

本发明实施例中，所述空中鼠标每单位时间发送第一移动变量Δx和第二移动变量Δy至所述空中鼠标的光标显示设备中，在图9中，所述显示设备中的显示单元303包括：

接收子单元305，用于接收所述空中鼠标在当前周期发送的第一移动变量Δx和第二移动变量Δy；

确定子单元306，用于根据所述Δx、Δy以及上一周期的交点坐标（X_i、Y_i）确定所述空中鼠标在当前周期的指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点坐标（X_i+1、Y_i+1）；

其中：X_i+1=a（X_i+k₁bΔx）；Y_i+1=c（Y_i+k₂dΔy）；a、b、c、d为映射系数；所述a、b、c、d取实数；

k₁、k₂为加速度系数；所述k₁、k₂取实数。

参考图10，示出了本发明实施例提供的一种空中鼠标的光标显示系统的结构示意图，包括空中鼠标401、显示屏幕403及空中鼠标的光标显示设备402，所述空中鼠标的光标显示设备402的结构与功能与图8及图9中所示显示设备的结构与功能一致，其中：

所述空中鼠标401用于依据其移动角度发送数据输出变量至所述光标显示设备；

所述显示屏幕403用于对所述空中鼠标的光标进行显示。

本发明实施例提供的空中鼠标的光标显示系统在具体应用中，用户应用空中鼠标对显示屏幕中的光标进行操作，空中鼠标将其运动过程中的各个变量参数发送到所述空中鼠标的光标显示设备中，所述光标显示设备依据所述变量参数对当前光标的显示位置进行计算，经计算结果发送到显示屏幕中，控制光标在所述显示屏幕中进行显示。

本发明实施例提供的光标显示系统，在所述空中鼠标的指示方向移动出所述显示屏幕的显示范围时，能够有效确定当前空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标，并将所述空中鼠标的光标在所述显示屏幕的显示范围中距离所述交点坐标相对距离最短的像素点处进行显示。解决了现有技术中当空中鼠标的指示方向由显示屏幕的边界继续向显示屏幕的显示范围之外进行移动时，显示屏幕中光标如何进行显示的问题。

图11为本发明实施例提供的又一种空中鼠标的光标显示设备的结构示意图，该信息发布设备可以为机顶盒，还可以是电脑、电视机等显示设备的主机服务器，本发明具体实施例并不对空中鼠标的光标显示设备的具体实现做限定。如图11所示，该空中鼠标的光标显示设备可以包括：

处理器(processor)510，通信接口(Communications Interface)520，存储器(memory)530，通信总线540。

处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。

通信接口520，用于与显示屏幕进行通信，该显示屏幕可以是电脑、电视机等移动设备的显示屏幕。

处理器510，用于执行程序532，具体可以执行上述图4至图5所示的方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序532可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。

处理器510可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC（Application Specific Integrated Circuit），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器530，用于存放程序532。存储器530可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。程序532具体可以包括：

获取单元、判断单元及显示单元，所述获取单元、判断单元及显示单元的结构与功能具体可参见上述图8及图9所述的实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个设备中，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部，模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种空中鼠标的光标显示方法，其特征在于，包括：

依据预设的中心点坐标，周期获取空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标；

判断所述交点坐标是否在所述显示屏幕的显示范围内；

当所述交点坐标不在所述显示屏幕的显示范围内时，在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点，将所述目标像素坐标点作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述空中鼠标的光标进行显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的中心点坐标为所述显示屏幕的中心坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据预设的中心点坐标，周期获取空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标包括：

接收所述空中鼠标在当前周期发送的第一移动变量Δx和第二移动变量Δy；

根据所述Δx、Δy以及上一周期的交点坐标（X_i，Y_i）确定所述空中鼠标在当前周期的指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点坐标（X_i+1，Y_i+1）；

其中：X_i+1=a（X_i+k₁bΔx）；Y_i+1=c（Y_i+k₂dΔy）；a、b、c、d为映射系数；所述a、b、c、d取实数；

k₁、k₂为加减速调整系数；所述k₁、k₂取实数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，a＝1，k₁b=1，c=1，k₂d=1。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，a＝cosβ/cosα，k₁b=1，c=1，k₂d=1；

其中：

所述α为Y_i+1与空中鼠标水平转动平面的夹角；α=Y_i+1×360°/2πr；

所述β为空中鼠标在竖直方向上运动Δy后，（Y_i+1+Δy）与空中鼠标水平转动平面的夹角，β=(Y_i+1+Δy)×360°/2πr；

r为空中鼠标在竖直方向或水平方向每旋转1个弧度时，所述空中鼠标的光标在显示屏幕所在平面范围竖直方向或水平方向上移动的距离。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，a=cosθ，k₁b=1，c=1，k₂d=1；

其中：

θ=arctg（(Y_i+1+Δy)/(X_i+1+Δx)）；所述arctg为反正切函数。

7.一种空中鼠标的光标显示设备，其特征在于，包括：

获取单元，用于依据预设的中心点坐标，周期获取空中鼠标的指示方向与显示屏幕所在平面的交点坐标；

判断单元，用于判断所述交点坐标是否在所述显示屏幕的显示范围内；

显示单元，用于当所述交点坐标不在所述显示屏幕的显示范围内时，在所述显示屏幕的显示范围内确定与所述交点坐标之间相对距离最短的目标像素坐标点，将所述目标像素坐标点作为所述空中鼠标的光标显示位置点，在所述目标像素坐标点处对所述空中鼠标的光标进行显示。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括：

预设单元，用于将所述显示屏幕的中心坐标设置为预设的中心点坐标。

9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述显示单元包括：

接收子单元，用于接收所述空中鼠标在当前周期发送的第一移动变量Δx和第二移动变量Δy；

确定子单元，用于根据所述Δx、Δy以及上一周期的交点坐标（X_i，Y_i）确定所述空中鼠标在当前周期的指示方向与所述显示屏幕所在平面的交点坐标（X_i+1，Y_i+1）；

其中：X_i+1=a（X_i+k₁bΔx）；Y_i+1=c（Y_i+k₂dΔy）；a、b、c、d为映射系数；所述a、b、c、d取实数；

k₁、k₂为加速度系数；所述k₁、k₂取实数。

10.一种空中鼠标的光标显示系统，其特征在于，包括空中鼠标、显示屏幕及权利要求7~9任一项所述的空中鼠标的光标显示设备，其中：

所述空中鼠标用于依据其移动角度发送数据输出变量至所述光标显示设备；

所述显示屏幕用于对所述空中鼠标的光标进行显示。

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