CN101727209A - 一种无线三维鼠标的设计方法 - Google Patents
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Abstract
一种无线三维鼠标的设计方法。尤其是一种无线三维鼠标的设计方法，将3轴加速度传感器至6轴加速度传感器、WiFi通讯模块或芯片、处理器、电池、按键、状态指示等、充电器接口集成在一起，利用加速度传感器实现三维方向的运动轨迹的检测和加速度的检测，利用WiFi通讯将检测到的鼠标运动轨迹和加速度信息发送给带WiFi功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、手机、数码相机和游戏机等，从而实现三维空间的无线鼠标功能和动作检测功能。放在平面上操作可以代替传统的鼠标，配合PC、数字电视、数字电视机顶盒、投影仪、室外大型LED显示屏幕等接收设备，可以实现三维空间的无线鼠标操作和运动加速度检测和遥控器等操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线三维鼠标的设计方法。尤其是一种无线三维鼠标的设计方法，将3轴加速度传感器至6轴加速度传感器、WiFi通讯模块或芯片、微处理器、电池、按键、状态指示灯、充电器接口集成在一起，利用加速度传感器实现三维方向的运动轨迹的检测和加速度的检测，利用WiFi通讯将检测到的鼠标运动轨迹和加速度信息以及按键信息发送给带WiFi功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、手机、数码相机和游戏机等，从而实现三维空间的无线鼠标功能和动作检测功能。放在平面上操作可以代替传统的鼠标，配合PC、数字电视或数字电视机顶盒，可以实现多种健身游戏在内的动作互动游戏，也可以作为电视遥控器使用。
背景技术
现有市场上的电脑鼠标，通过机械或光电传感器，检测平面上的二维运动和按键信息，配合电脑软件实现平面鼠标的功能，但是鼠标不能离开台面在三维空间操作，不能检测三维空间的运动轨迹，无法检测运动过程中的加速度信息，而且需要有线连接，使得人们的操作无法远离显示屏幕，因此不适合于电视机、投影仪和室外大屏幕等大屏幕显示屏电子产品的遥控，同时长时间的使用鼠标器特别容易产生肩周炎等职业病。因此本发明力图解决目前鼠标的缺陷，设计出一种可以适合于电脑、电视、投影仪、投影电视和室外大屏幕的可以三维空间运动的鼠标，可以兼具现有鼠标和遥控器的功能，同时控制距离可以达到任何可视的范围，从几米到几百米均可操作。
发明内容
本发明涉及一种无线三维鼠标的设计方法。将3轴加速度传感器至6轴加速度传感器、WiFi通讯模块或芯片、处理器、电池、按键、状态指示灯、充电器接口集成在一起，利用加速度传感器实现三维方向的运动轨迹的检测和加速度的检测，利用WiFi通讯将检测到的鼠标运动轨迹和加速度信息以及按键信息发送给带WiFi功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、手机、数码相机和游戏机等，从而实现三维空间的无线鼠标功能和动作检测功能。在固定平面上移动三维鼠标可以实现传统光电和机械鼠标等平面鼠标的功能；可以实现三维立体空间的运动动作的加速度的检测，方便实现各种健身类游戏和在互联网上传递使用者的肢体运动等动作语言的检测和无线传送；带有WiFi通讯功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、投影仪、室外大型LED显示屏幕、手机等接收设备，接收来自无线三维鼠标发送来的运动轨迹和加速度信号，配合自身的软件可以实现多种健身游戏在内的动作互动游戏和三维空间的鼠标操作，也可以作为电视遥控器使用。
附图说明
图1无线三维鼠标的原理框图，其显著特点是将WiFi无线通讯模块或芯片、天线、3轴加速度传感器至6轴加速度传感器、微处理器、2个或3个操作按键、1双色LED指示灯或2-3个单色LED指示灯全部集成在一块小型PCB上，再装入合适的鼠标外壳，形成一个完整的无线三维鼠标。微处理器部分需要带有CPU、一定的程序存储空间、一定的数据缓存空间和SPI/SD接口等资源，可以是一块带Flash和SRAM的处理器单芯片，如LPC2367等，也可以是一颗ARM或MIPS等处理器外加Flash用于程序存储，外加SRAM或SDRAM作为数据缓存；三维传感器可以是3轴加速度传感器或5轴加速度传感器，状态指示等可以是1个双色LED指示灯或2-3个单色LED指示灯；WiFi通讯部分可以采用WiFi单芯片或芯片组，也可以采用WiFi模块，天线可以采用微型集成陶瓷天线或PCB天线或PIFA天线；电源管理部分包含提供处理器和各个模块所需要的电压的DC/DC变换和内置锂电池的充电线路。
具体实施方式
本发明将3轴加速度传感器至6轴加速度传感器、WiFi通讯模块或芯片、处理器、电池、按键、状态指示灯、充电器接口集成在一起，利用加速度传感器实现三维方向的运动轨迹的检测和加速度的检测，利用WiFi通讯将检测到的鼠标运动轨迹和加速度信息发送给带WiFi功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、手机、数码相机和游戏机等，从而实现三维空间的无线鼠标功能和动作检测功能。放在平面上操作可以代替传统的鼠标，配合PC、数字电视、数字电视机顶盒、投影仪、室外大型LED显示屏幕、手机等接收设备，可以实现多种健身游戏在内的动作互动游戏，也可以作为电视遥控器使用。
本发明将WiFi无线通讯模块或芯片、天线、3轴加速度传感器至6轴加速度传感器、微处理器、2个或3个操作按键、1双色多状态指示灯全部集成在一块小型PCB上，再装入一定的鼠标外壳，形成一个完整的无线三维鼠标。微处理器部分需要带有CPU、一定的程序存储空间、一定的数据缓存空间和SPI/SD接口等资源，可以是一块带Flash和SRAM的单芯片，如LPC2367等，也可以是一颗ARM或MIPS等处理器外加Flash用于程序存储，外加SRAM或SDRAM作为数据缓存；三维传感器可以是3轴加速度传感器或5轴加速度传感器，状态指示等可以是1个双色LED指示灯或2-3个单色LED指示灯；WiFi通讯部分可以采用WiFi单芯片或芯片组，也可以采用WiFi模块，天线可以采用微型集成陶瓷天线或PCB天线或PIFA天线；电源管理部分包含提供处理器和各个模块所需要的电压的DC/DC变换和内置锂电池的充电线路。
在微处理器的程序中设计有电池检测和管理程序、WiFi通讯的驱动程序和各种通讯协议程序，状态指示程序、操作按键的检测程序、三维运动轨迹的实时检测和加速度信息的实时检测程序，以及运动轨迹和加速度信号的传送程序等。
三维传感器采用商业化的3轴加速度传感器至6轴加速度传感器，一般3轴传感器为3轴方向的线速度传感器，6轴传感器中的3轴为线速度传感器三轴为角速度传感器，5轴传感器中的3轴为线速度传感器2轴为角速度传感器，传感器和微处理器之间采用SPI或I2C接口，传感器在运动时通过以上接口将相应的数据发送给微处理器，微处理器进行处理后与各种按键信息一起编码后通过WiFi无线信号传送给带有WiFi通讯功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、投影仪、室外大型LED显示屏幕、手机等接收设备。
对于三维方向上的运动轨迹和加速度信息的检测是本发明的关键，利用传感器的3轴线速度输出信息可以检测三维空间的直线运动轨迹，利用传感器的角速度检测可以检测各个方向上的旋转运动和加速度，通过检测三维空间的直线运动和旋转运动的速度合加速度，并进行一定的计算处理，就可以得到三维空间的任何曲线运动轨迹和加速度信息，再和按键信息等进行综合编码处理后，可以采用两种方式和上述各种WiFi接收设备进行无线传送：在有WiFi无线路由器即AP的情况下，本发明的无线三维鼠标通过AP连接和带有WiFi通讯功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、投影仪、室外大型LED显示屏幕、手机等接收设备进行通讯；如果应用场合没有WiFi无线路由器即AP的情况下，通过WiFi的adhoc传送模式和带有WiFi通讯功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、投影仪、室外大型LED显示屏幕、手机等接收设备进行数据传送。
带有WiFi通讯功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、手机等接收设备需要对程序进行升级和下载相应的驱动程序，从而使上述设备可以接收本发明的无线三维鼠标发送来的信息，配合各种游戏等应用程序来完成各种鼠标功能、健身游戏、无线遥控器等功能。
Claims (6)
1.一种无线三维鼠标的设计方法。尤其是一种无线三维鼠标的设计方法，将3轴加速度传感器至6轴加速度传感器、WiFi通讯模块或芯片、处理器、电池、充电器接口集成在一起，利用加速度传感器实现三维方向的运动轨迹的检测和加速度信号的检测，利用WiFi通讯将检测到的鼠标运动轨迹和加速度信息以及按键信息发送给带WiFi功能的电脑、数字电视、数字电视机顶盒、手机、数码相机、投影仪、室外LED大屏幕和游戏机等接收设备，从而实现三维空间的无线鼠标功能和动作检测功能以及三维无线家电遥控器。
2.根据权利要求书1所述的无线三维鼠标，在固定平面上移动三维鼠标可以实现传统光电和机械鼠标等平面鼠标的功能，使用3轴线速度传感器即可以实现鼠标功能。
3.根据权利要求书1所述的无线三维鼠标，通过单芯片的3轴线速度加上3轴角速度传感器可以实现三维立体空间的运动动作的加速度的检测，方便实现各种健身类游戏和在互联网上传递使用者的肢体动作语言的检测和无线传送。
4.根据权利要求书1所述的无线三维鼠标，通过数字电视或数字电视机顶盒升级驱动程序的配合，可以实现电视机的无线三维鼠标，取代传统的红外遥控器，更方便使用电视机上网操作。
5.根据权利要求书1所述的无线三维鼠标，在有无线AP的情况下，运动轨迹和加速度信息以及按键信息通过WiFi无线路由器及AP方式与电脑、、电视、电视机顶盒、手机和游戏机进行数据传输。
6.根据权利要求书1所述的无线三维鼠标，在没有无线AP的情况下，运动轨迹和加速度信息以及按键信息通过WiFi AP方式与电脑、、电视、电视机顶盒、手机和游戏机进行传输。
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Publications (1)
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2008
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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