CN101634907A - 空中鼠标及其控制方法 - Google Patents

空中鼠标及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101634907A
CN101634907A CN200810043655A CN200810043655A CN101634907A CN 101634907 A CN101634907 A CN 101634907A CN 200810043655 A CN200810043655 A CN 200810043655A CN 200810043655 A CN200810043655 A CN 200810043655A CN 101634907 A CN101634907 A CN 101634907A
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
air mouse
gyroscope
mouse
acceleration transducer
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
CN200810043655A
Other languages
English (en)
Inventor
喻应东
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.)
3DIJOY Corp
3DIJOY DIGITAL TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd
Original Assignee
3DIJOY Corp
3DIJOY DIGITAL TECHNOLOGY (SHANGHAI) 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 3DIJOY Corp, 3DIJOY DIGITAL TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd filed Critical 3DIJOY Corp
Priority to CN200810043655A priority Critical patent/CN101634907A/zh
Publication of CN101634907A publication Critical patent/CN101634907A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

本发明公开了一种空中鼠标，包括按键、滚轮和陀螺仪、加速度传感器、温度采集模块和传输模块，按键、陀螺仪、加速度传感器和温度采集模块与所述传输模块连接，分别将按键值、滚轮值、陀螺仪值、加速度传感器值和温度值发送至外部控制器。本发明还公开了一种基于上述空中鼠标的控制方法。本发明通过引入三轴加速度传感器和温度采集模块，使陀螺仪控制鼠标位移具有更好的稳定性和灵活性；同时采用多种不同的数据传输格式和内容，使传统的鼠标加入了新的功能，PC可以根据功能需要选择对应的控制信号，使空中鼠标的应用更加广泛。

Description

空中鼠标及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种鼠标，具体涉及一种空中鼠标。本发明还涉及一种上述空中鼠标的控制方法。
背景技术
自鼠标问世以来，经历了机械式鼠标、光电鼠标、激光鼠标的几个发展阶段，真正意义上的空间鼠标目前应用还不是太普遍。但随着现代生活方式的转变和空中鼠标应用的方便性，它将在不久的将来得到广泛的应用。
空中鼠标虽然从操作方式上比传统鼠标方便了很多，但同时具有它本身的一些局限性。比如如果仅仅采用陀螺仪定位光标的移动，当握鼠标的姿势和稳定性得不到保证时，很容易造成鼠标的控制不稳定或操作不太得心应手；同时，传统鼠标上传数据的标准格式是固定的三个按键值(左键、右键和滚轮)和三个字节的位移滚轮信息(横坐标值、纵坐标值和滚轮值)，如果PC等上位机产品需要更多的信息时，传统的鼠标就很难满足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空中鼠标，它可以使陀螺仪控制鼠标位移具有更好的稳定性和灵活性。为此，本发明还要提供一种空中鼠标的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的空中鼠标，包括按键、滚轮和陀螺仪、加速度传感器、温度采集模块和传输模块，按键、陀螺仪、加速度传感器和温度采集模块与传输模块连接，分别将按键值、滚轮值、陀螺仪值、加速度传感器值和温度值发送至外部控制器。
基于上述空中鼠标，本发明的空中鼠标的控制方法，包括如下步骤：
(1)空中鼠标采集按键值、加速度传感器值、陀螺仪值、滚轮值和温度值；
(2)将步骤(1)采集的数据进行AD转换和信号稳定性处理；
(3)将陀螺仪值根据温度值进行零点漂移修正；
(4)基于加速度传感器值和陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值；
(5)保存按键值、加速度传感器值、滚轮值、温度值和坐标值；
(6)判断是否接收到外部控制器的控制命令，如果收到，则执行步骤(7)，如果没有收到，则进一步判断空中鼠标是否接收过控制信号，如果是则按照上次发送的数据格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)，如果否则按照标准鼠标格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)；
(7)根据接收的控制命令所要求的数据格式将数据存入发送缓存；
(8)将发送缓存中的数据发至外部控制器，返回步骤(1)。
因为本发明引入三轴加速度传感器和温度采集模块，使陀螺仪控制鼠标位移具有更好的稳定性和灵活性；同时本发明采用多种不同的数据传输格式和内容，使传统的鼠标加入了新的功能，PC可以根据功能需要选择对应的控制信号，使空中鼠标的应用更加广泛。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的流程图；
图2是本发明一个实施例的温度变化与陀螺仪零点之间的曲线关系示意图。
具体实施方式
本发明的空中鼠标，包括按键、滚轮和陀螺仪、加速度传感器、温度采集模块和传输模块，按键、陀螺仪、加速度传感器和温度采集模块与传输模块连接，分别将按键值、滚轮值、陀螺仪值、加速度传感器值和温度值发送至外部控制器。其中加速度传感器为三维加速度传感器，传输模块为蓝牙传输模块。
如图1所示是本发明空中鼠标控制方法的流程图，包括下列步骤：
(1)空中鼠标先采集电量值，当电量值低于空中鼠标的工作电量时，断开与外部控制器的连接，停止工作。电量值正常时进一步采集按键值、加速度传感器值、陀螺仪值、滚轮值和温度值。
(2)将步骤(1)采集的数据进行AD转换，然后再进行数字滤波和均值处理等信号稳定性处理。
(3)将陀螺仪值根据温度值进行零点漂移修正，即根据测定的温度变化与陀螺仪零点之间的曲线关系修正陀螺仪值。
一般情况下，如果空间鼠标中只有一个陀螺仪来控制光标的定位，一旦陀螺仪的输出信号随着外部条件发生变化时(比如：温度的变化，信号的扰动等)，会造成陀螺仪输出的信号与实际的动作产生较大的差异。加入温度采集模块后，温度模块实时采集陀螺仪的温度情况，根据实验得到的数据拟合出一条温度与稳定状态下陀螺仪输出的曲线，再根据该曲线和目前采集到的温度值计算出目前稳定状态对应的陀螺仪输出。
如图2所示是根据温度的变化，测试出的温度变化与陀螺仪零点之间的曲线关系。经过曲线拟合，得到温度与零点的曲线方程，再根据具体采集到的温度值，调整陀螺仪的零点位置。
例如图2中当采集到的温度值为370(温度传感器读数值，非实际温度值)时，根据对应的拟合曲线方程，得到此时的陀螺仪中心值如下：
ZeroX＝157.49*375*375-109759*375+19637593
＝22147031-41159625+19637593
＝624999
这样就获得对应的中心点值。
(4)基于加速度传感器值和陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值，包括根据加速度传感器值判断陀螺仪的状态是否稳定，若稳定则根据陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值，若有干扰则修正陀螺仪值对应的坐标值。
三轴加速度传感器对陀螺仪而言是一个极好的运动参考。正常的运动情况会在陀螺仪和加速度传感器上都会产生一定的影响，如果有其它的影响发生在陀螺仪上(比如：信号的扰动)，如果此时我们通过加速度传感器检测到鼠标处于静止状态，而陀螺仪上有一个异常的信号输出，根据加速度模块的参考，就能够很容易的将非正常扰动去除。
加速度传感检测鼠标稳定的方式是通过以下公式实现：Sqrt(acc_X*acc_X+acc_X*acc_Y+acc_X*acc_Z)＝acc_G+/-Threshold，
其中，acc_X，acc_Y，acc_Z为三轴加速度，acc_G是重力加速度，Threshold是用户根据实际情况定义的范围。
(5)保存电量值、按键值、加速度传感器值、滚轮值、温度值和坐标值。
(6)判断是否接收到外部控制器的控制命令，如果收到，则执行步骤(7)，如果没有收到，则进一步判断空中鼠标是否接收过控制信号，如果是则按照上次发送的数据格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)，如果否则按照标准鼠标格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)。
(7)根据接收的控制命令所要求的数据格式将数据存入发送缓存。数据格式采用多种由用户定义的格式，包括由步骤(5)所保存的数据值参数的多种组合。
PC上建立一个应用模块，可以根据PC系统的需要发送不同的命令给空中鼠标模块，空中鼠标模块收到命令后返回对应的数据信号。例如：PC机发送给空中鼠标模块的命令码是0x02，空中鼠标按照以下格式发送数据给PC。
  格式代码     按键   坐标值X   坐标值Y     Scroll
 0x02     0x00   0x08   0x10     0x00
如果PC发送给空中鼠标模块的命令码是0x60，空中鼠标按照以下格式发送数据给PC。
格式代码     按键   加速度X   加速度Y   加速度Z
0x60     0x01   0x20   0x45   0x22
这样，空中鼠标将加速度值传给了PC，PC可以将这些值经过处理后控制游戏中的人物动作等等。
如果PC发送给空中鼠标模块的命令码是0x61，空中鼠标按照以下格式发送数据给PC。
Figure S2008100436551D00061
这样，PC获得了加速度、陀螺仪、温度和按键值，可以做空间定位方面的应用。
对于更多的应用，用户可以根据需要定义不同的命令，获得不同的有效控制数据和组合方式，使系统的应用更加灵活。
(8)将发送缓存中的数据发至外部控制器，返回步骤(1)。
综上所述，本发明引入三轴加速度传感器和温度采集模块，使陀螺仪控制鼠标位移具有更好的稳定性和灵活性；同时本发明采用多种不同的数据传输格式和内容，使传统的鼠标加入了新的功能，PC可以根据功能需要选择对应的控制信号，使空中鼠标的应用更加广泛。

Claims (9)

1、一种空中鼠标，包括按键、滚轮和陀螺仪，其特征在于，所述空中鼠标还包括加速度传感器、温度采集模块和传输模块，所述按键、陀螺仪、加速度传感器和温度采集模块与所述传输模块连接，分别将按键值、滚轮值、陀螺仪值、加速度传感器值和温度值发送至外部控制器。
2、如权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于，所述加速度传感器为三维加速度传感器。
3、如权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于，所述传输模块为蓝牙传输模块。
4、一种权利要求1所述空中鼠标的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)空中鼠标采集按键值、加速度传感器值、陀螺仪值、滚轮值和温度值；
(2)将步骤(1)采集的数据进行AD转换和信号稳定性处理；
(3)将陀螺仪值根据温度值进行零点漂移修正；
(4)基于加速度传感器值和陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值；
(5)保存按键值、加速度传感器值、滚轮值、温度值和坐标值；
(6)判断是否接收到外部控制器的控制命令，如果收到，则执行步骤(7)，如果没有收到，则进一步判断空中鼠标是否接收过控制信号，如果是则按照上次发送的数据格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)，如果否则按照标准鼠标格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)；
(7)根据接收的控制命令所要求的数据格式将数据存入发送缓存；
(8)将发送缓存中的数据发至外部控制器，返回步骤(1)。
5、如权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，所述步骤(1)之前还包括采集空中鼠标的电量值，当电量值低于空中鼠标的工作电量时，断开与外部控制器的连接，停止工作；所述步骤(5)还包括保存电量值。
6、如权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，步骤(2)所述的信号稳定性处理包括数字滤波和均值处理。
7、权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，步骤(3)所述的零点漂移修正为根据测定的温度变化与陀螺仪零点之间的曲线关系修正陀螺仪值。
8、权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，步骤(4)所述的基于加速度传感器值和陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值包括根据加速度传感器值判断陀螺仪的状态是否稳定，若稳定则根据陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值，若有干扰则修正陀螺仪值对应的坐标值。
9、权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，步骤(7)所述的数据格式采用多种由用户定义的格式，包括由步骤(5)所保存的数据值参数的多种组合。
CN200810043655A 2008-07-21 2008-07-21 空中鼠标及其控制方法 Pending CN101634907A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810043655A CN101634907A (zh) 2008-07-21 2008-07-21 空中鼠标及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810043655A CN101634907A (zh) 2008-07-21 2008-07-21 空中鼠标及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101634907A true CN101634907A (zh) 2010-01-27

Family

ID=41594111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200810043655A Pending CN101634907A (zh) 2008-07-21 2008-07-21 空中鼠标及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101634907A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297693A (zh) * 2010-06-24 2011-12-28 鼎亿数码科技(上海)有限公司 测量物体位置和方位的方法
CN102360251A (zh) * 2011-10-08 2012-02-22 张伟明 空中鼠标、空中鼠标控制系统及实现控制的方法
CN102419173A (zh) * 2011-08-16 2012-04-18 江苏惠通集团有限责任公司 姿态感知设备的定位方法、鼠标指针的控制方法
CN103076896A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 联想(北京)有限公司 一种输入设备和终端及其方法及一种系统
CN104634365A (zh) * 2015-01-30 2015-05-20 王亚斌 一种对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置
CN104699228A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 中国电信股份有限公司 一种智能tv屏终端鼠标实现方法和系统
US9547379B2 (en) 2012-11-22 2017-01-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Method, air mouse, and set top box for controlling air mouse
CN111367408A (zh) * 2020-02-26 2020-07-03 山东超越数控电子股份有限公司 一种基于动作采集模块的空中鼠标及控制方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297693A (zh) * 2010-06-24 2011-12-28 鼎亿数码科技(上海)有限公司 测量物体位置和方位的方法
CN102419173A (zh) * 2011-08-16 2012-04-18 江苏惠通集团有限责任公司 姿态感知设备的定位方法、鼠标指针的控制方法
CN102419173B (zh) * 2011-08-16 2013-09-04 江苏惠通集团有限责任公司 姿态感知设备的定位方法、鼠标指针的控制方法
CN102360251A (zh) * 2011-10-08 2012-02-22 张伟明 空中鼠标、空中鼠标控制系统及实现控制的方法
CN102360251B (zh) * 2011-10-08 2014-10-29 张伟明 空中鼠标、空中鼠标控制系统及实现控制的方法
CN103076896A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 联想(北京)有限公司 一种输入设备和终端及其方法及一种系统
CN103076896B (zh) * 2011-10-26 2016-08-17 联想(北京)有限公司 一种输入设备和终端及其方法及一种系统
US9547379B2 (en) 2012-11-22 2017-01-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Method, air mouse, and set top box for controlling air mouse
CN104699228A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 中国电信股份有限公司 一种智能tv屏终端鼠标实现方法和系统
CN104699228B (zh) * 2013-12-04 2018-09-14 中国电信股份有限公司 一种智能tv屏终端鼠标实现方法和系统
CN104634365A (zh) * 2015-01-30 2015-05-20 王亚斌 一种对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置
CN111367408A (zh) * 2020-02-26 2020-07-03 山东超越数控电子股份有限公司 一种基于动作采集模块的空中鼠标及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101634907A (zh) 空中鼠标及其控制方法
US8587519B2 (en) Rolling gesture detection using a multi-dimensional pointing device
CN102375567A (zh) 笔状指示装置、位移信息提供方法及位移信息提供系统
WO2010080383A1 (en) System and method for determining an attitude of a device undergoing dynamic acceleration using a kalman filter
CN103428552B (zh) 遥控器空中鼠标的实现方法
CN104515519A (zh) 加速度、陀螺仪和磁场九轴传感器的空间轨迹定位系统
CN101680760A (zh) 物理量测量装置以及物理量测量方法
CN102411440A (zh) 一种基于加速度计和陀螺仪传感器的无线头控鼠标
CN106323279A (zh) 运动物体无线姿态监测系统
CN109238311A (zh) 一种mems传感器的温度补偿方法及装置
US8933875B2 (en) Velocity stabilization for accelerometer based input devices
US10168156B2 (en) Orient a mobile device coordinate system to a vehicular coordinate system
CN211904161U (zh) 一种便携式姿态检测装置
CN103134451A (zh) 三坐标测量机三轴垂直度误差补偿系统及方法
CN110567493A (zh) 一种磁力计校准数据采集方法、装置以及飞行器
US20150260545A1 (en) Gyroscope calibration
CN206057971U (zh) 一种低空无人机平衡系统
WO2014129166A1 (ja) 保持状態判定装置およびプログラム
CN104567933A (zh) 抑制三轴惯性传感器的共模误差及相干噪声的方法与设备
CN102662495A (zh) 坐标感测系统、坐标感测方法及显示系统
CN112256036B (zh) 一种底盘运行控制方法、系统、装置和agv小车
CN104516529A (zh) 一种基于磁场、陀螺仪和加速度传感器的遥控设备
CN103365433A (zh) 空间鼠标的数据处理方法以及鼠标指针的控制方法
CN102929392B (zh) 基于多传感器的用户操作识别方法和使用该方法的设备
CN111561926A (zh) 一种便携式姿态检测装置及物品姿态检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100127