CN102541307A - 一种集成传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集成传感器，其包括重力传感器、电子陀螺仪模块、为集成传感器各模块供电的电源管理模块、无线传输模块以及用于将重力传感器和陀螺仪模块输出的至少一种检测信号转换为表示集成传感器当前空间位置的空间位置数据或轨迹记录数据并通过无线传输模块将该数据无线发射出去的微处理器模块。本发明的集成传感器至少包括重力传感器和电子陀螺仪模块，可产生表示集成传感器当前空间位置的空间位置数据或轨迹记录数据，因此可作为其他智能设备的遥控器或信息输入设备。
Description
技术领域
本发明涉及传感器，尤其是一种可作为二维和三维空间数据输出装置使用的集成传感器。
背景技术
现有传感器功能单一，无法满足目前智能设备的需求。例如，现有带安卓系统的电视机和机顶盒以及网络播放器等产品的遥控器都为带重力传感器的遥控器。在实际使用中功能很单一，例如，玩游戏的时候不好控制游戏的画面大小，在浏览网页的时候由于重力传感器不是很灵敏，几乎无法实现输入文字的功能，使遥控器的文字输入功能有名无实。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能的集成传感器。
一种集成传感器，其包括重力传感器、电子陀螺仪模块、为集成传感器各模块供电的电源管理模块、无线传输模块以及用于将重力传感器和陀螺仪模块输出的至少一种检测信号转换为表示集成传感器当前空间位置的空间位置数据或轨迹记录数据并通过无线传输模块将该数据无线发射出去的微处理器模块。
在优选的实施例中，所述的集成传感器还包括与微处理器模块相连的输入模块。所述微处理器根据信息输入模块输入的信号设定集成传感器的工作模式，所述工作模块至少包括二维空间模式和三维信息输入模式。在所述二维空间模式下，所述微处理器模块实时将所述至少一种检测信号转换为表示集成传感器当前空间位置的二维空间位置数据，并通过无线传输模块将该二维空间位置数据无线发射出去。在所述三维信息输入模式下，所述微处理器模块实时记录集成传感器的三维空间位置数据并生成轨迹记录数据，并通过无线传输模块将该轨迹记录数据无线发射出去。
在优选的实施例中，所述的集成传感器还包括环境参数前端采集模块，所述环境参数前端采集模块启动后实时输出当前环境的温度、湿度和气压中的至少一种环境参数。所述工作模块还包括环境模式，在所述环境模式下，所述微处理器模块将所述环境参数数据整合为环境综合数据，并通过无线传输模块将该环境综合数据无线发射出去。
在优选的实施例中，所述的集成传感器还包括人体生理信号前端采集模块，所述人体生理信号前端采集模块启动后实时输出与所述集成传感器接触的人体的生理数据。所述工作模块还包括健康模式，在所述健康模式下，所述微处理器模块将所述生理数据整合为生理综合数据，并通过无线传输模块将该生理综合数据无线发射出去。
在优选的实施例中，所述无线传输模块为2.4GHZ短距离无线通信模块。
在优选的实施例中，所述的集成传感器还包括与所述微处理器模块相连的显示器。
在优选的实施例中，所述集成传感器的外形为与人体手指适配的指环形或指套形。
在优选的实施例中，所述集成传感器包括第一部分和第二部分，所述第一部分的外形为与人体手指或手腕适配的指环形或指套形，所述电子陀螺仪模块、电源管理模块、无线传输模块以及微处理器模块设置在所述第一部分内；所述第二部分为与人体手掌配合的手掌形，其上设置有包括多个按钮的输入模块和无线传输模块；所述第一部分与第二部分配合实现二维空间位置数据或三维轨迹记录数据输入设备的功能。
本发明的集成传感器至少包括重力传感器和电子陀螺仪模块，可产生表示集成传感器当前空间位置的空间位置数据或轨迹记录数据，因此可作为其他智能设备的遥控器或三维信息输入设备。
附图说明
图1为本发明一实施例中集成传感器的结构原理图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明集成传感器作进一步详细描述。
如图1所示，一实施例中，集成传感器主要包括重力传感器、电子陀螺仪模块、微处理器模块、无线传输模块、输入模块和为集成传感器各模块提供电源的电源管理模块。该集成传感器可作为其他智能设备，例如数字电视、计算机等的遥控器或3D（三维）信息输入设备。
其中，重力传感器主要用于感测集成传感器当前加速度和相对方向。电子陀螺仪模块主要用于感测集成传感器当前的角速度。
微处理器模块主要用于根据重力传感器和陀螺仪模块输出的检测信号获得集成传感器当前的空间位置数据，在需要时其也可以实时记录这些空间位置数据从而形成轨迹记录数据。换句话说，微处理器模块主要用于将重力传感器和陀螺仪模块输出的至少一种检测信号转换为表示集成传感器当前空间位置的空间位置数据或轨迹记录数据。无线传输模块用于将微处理器模块生成的数据无线发送出去。优选的，无线传输模块采用2.4GHZ短距离无线通信模块，使集成传感器的有效距离达到至少10米。
输入模块用于接收用户输入信号。本实施例中，输入模块为设置在集成传感器外壳上的多个按钮，其中可包括但不限于电源开关按钮，工作模式按钮或工作模式切换按钮。微处理器模块根据这些输入信号设定集成传感器的工作模式。本实施例中，工作模块包括二维（2D）空间模式和三维（3D）信息输入模式，外壳上设置有工作模式切换按钮，该按钮每被按一次，工作模式切换一次。
在2D空间模式下，微处理器模块实时根据重力传感器和陀螺仪模块输出的检测信号获得集成传感器当前的2D空间位置数据，并通过无线传输模块将该2D空间位置数据无线发射出去，使集成传感器可作为鼠标使用。其中该2D空间位置数据可以是以水平面为参照面，集成传感器运动的2D空间位置数据。为了实现此模式，集成传感器的外壳上可设置一个或两个按钮作为鼠标的左右键使用，其他的按钮可以做其他功能的切换，或者在不同的模式下通过微处理器的切换将此按钮切换到其他的模式。
在3D信息输入模式下，微处理器模块实时记录集成传感器的3D空间位置数据并生成轨迹记录数据，并通过无线传输模块将该轨迹记录数据无线发射出去，使集成传感器可以作为3D信息输入设备在其他智能设备上进行画图操作或文字输入工作。为了实现此模式，集成传感器的外壳上可设置一输入轨迹记忆按钮，且此按钮可与鼠标模式下的按钮复用，也可以增加新的按钮实现这个新的功能。在进行文字或图形的输入时按下该轨迹记忆的按钮，则微处理器模块记录轨迹记忆按钮被按下期间的运动轨迹的同时或在按钮被释放后将记录的运动轨迹通过无线发射模块发送出去。
本实施例中，集成传感器还包括用于采集周围环境参数的环境参数前端采集模块。环境参数前端采集模块启动后实时感测集成传感器当前所处环境的温度、湿度和气压中的至少一种环境参数。对应的，集成传感器的工作模块还包括环境模式。在环境模式下，微处理器模块将上述环境参数数据整合为环境综合数据，并通过无线传输模块将该环境综合数据无线发射出去。
本实施例中，集成传感器还包括人体生理信号前端采集模块。人体生理信号前端采集模块启动后实时感测与集成传感器接触的人体的生理数据，例如但不限于血压、体温、心率等生理参数。对应的，集成传感器的工作模块还包括健康模式。在健康模式下，微处理器模块将上述生理数据整合为生理综合数据，并通过无线传输模块将该生理综合数据无线发射出去。
为了实时显示集成传感器中各种传感器的数据，集成传感器上还可设置显示器。显示器可实时显示当前工作模式下集成传感器的输出数据或对应的图片或微处理器指定的相关信息。
本实施例中，集成传感器的外形为与人体手指或手腕适配的指环形或指套形。用户可将其佩戴在手指上或手腕上，通过挥动手部实现鼠标或信息输入设备的功能，即方便又美观。
在其他实施例中，集成传感器还可分体成为两个部分，其中第一部分可制作成指环形或指套形，内部设置各种传感器（例如重力传感器、电子陀螺仪模块和环境参数前端采集模块等）、微处理器模块、无线传输模块和电源管理模块。第二部分制作成手掌形（或可佩带在手掌上的长方形），其上设置包括多个按钮或包括多个按钮及触摸板的输入模块和无线传输模块。如此，用户可用佩戴指环形或指套形的第一部分的一只手进行鼠标指针或笔划操作，另一只手用于执行鼠标左右键和输入键等按键操作，提高集成传感器使用的效率。作为改进，第一部分可设置不多于三个按键。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
Claims (8)
1.一种集成传感器，包括重力传感器，其特征在于，所述集成传感器还包括电子陀螺仪模块、为集成传感器各模块供电的电源管理模块、无线传输模块以及用于将重力传感器和陀螺仪模块输出的至少一种检测信号转换为表示集成传感器当前空间位置的空间位置数据或轨迹记录数据并通过无线传输模块将该数据无线发射出去的微处理器模块。
2.根据权利要求1所述的集成传感器，其特征在于，还包括与微处理器模块相连的输入模块，所述微处理器根据信息输入模块输入的信号设定集成传感器的工作模式，所述工作模块至少包括二维空间模式和三维信息输入模式；
在所述二维空间模式下，所述微处理器模块实时将所述至少一种检测信号转换为表示集成传感器当前空间位置的二维空间位置数据，并通过无线传输模块将该二维空间位置数据无线发射出去；
在所述三维信息输入模式下，所述微处理器模块实时记录集成传感器的三维空间位置数据并生成轨迹记录数据，并通过无线传输模块将该轨迹记录数据无线发射出去。
3.根据权利要求2所述的集成传感器，其特征在于，还包括环境参数前端采集模块，所述环境参数前端采集模块启动后实时输出当前环境的温度、湿度和气压中的至少一种环境参数，所述工作模块还包括环境模式，在所述环境模式下，所述微处理器模块将所述环境参数数据整合为环境综合数据，并通过无线传输模块将该环境综合数据无线发射出去。
4.根据权利要求2所述的集成传感器，其特征在于，还包括人体生理信号前端采集模块，所述人体生理信号前端采集模块启动后实时输出与所述集成传感器接触的人体的生理数据，所述工作模块还包括健康模式，在所述健康模式下，所述微处理器模块将所述生理数据整合为生理综合数据，并通过无线传输模块将该生理综合数据无线发射出去。
5.根据权利要求1所述的集成传感器，其特征在于，所述无线传输模块为2.4GHZ短距离无线通信模块。
6.根据权利要求1所述的集成传感器，其特征在于，还包括与所述微处理器模块相连的显示器。
7.根据权利要求1至6项中任一项所述的集成传感器，其特征在于，所述集成传感器的外形为与人体手指或手腕适配的指环形或指套形。
8.根据权利要求1至6项中任一项所述的集成传感器，其特征在于，所述集成传感器包括第一部分和第二部分，所述第一部分的外形为与人体手指或手腕适配的指环形或指套形，所述电子陀螺仪模块、电源管理模块、无线传输模块以及微处理器模块设置在所述第一部分内；所述第二部分为与人体手掌配合的手掌形，其上设置有包括多个按钮的输入模块和无线传输模块；所述第一部分与第二部分配合实现二维空间位置数据或三维轨迹记录数据输入的功能。
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