CN103246372B - 基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统 - Google Patents

基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,具体通过设置三层电路基板,以及附属在其上的红外激光LED光组合式投射头、激光设备、传感设备、指示设备、电路转换和控制模块的相互通讯协作,解决了现有技术中的鼠标的功耗大,且反应时间长而灵敏度低等技术问题。实现了功耗小、且反应时间短而灵敏度高为其它方式的数倍的有益技术效果,还具有避免了手不经意触摸无线鼠标等误操作,无线鼠标判断精度高。

Description

基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统
技术领域
本发明属于无线激光鼠标控制技术领域,特别涉及主控芯片的无线激光鼠标控制领域,尤其涉及一种基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统。
背景技术
目前,大部分无线鼠标都是以两颗电池(即,提供3V的电压)作为电源,以提供无线鼠标内的微控制处理芯片以及其他周边元件的操作电压。针对目前市场上逐渐趋于主流的单颗电池(即,提供1.5V的电压)的应用诉求,通常的解决方案是在单颗电池的输出端再耦接一个直流-直流转换器,以将单颗电池提供的电压升压至3V。
然而,此种做法使得无线鼠标的整体机构必须要额外再增加一个直流-直流转换器,导致成本的增加。另外,虽然是单颗电池供电,但整体机构却相当于一直工作在经由直流-直流转换器提供的3V操作电压下,故不利于对无线鼠标进行有效的系统功耗控制,从而缩短了电池的使用寿命。
现有技术中还未出现结合了激光指示器、投影设备、摄像设备、遥控设备等硬件设备,并在人机交互领域内实现其功能。
激光器是一种基于光子受激辐射原理,通过光放大过程发射电磁辐射的设备。激光器发射的激光光束与普通光束相比,具有非常强的时间和空间相干性,并且具有很高的能量密度。激光器的发展源于1917年,爱因斯坦建立的激光和微波激射器的理论基础。随着理论的逐渐完善,到1950年,AlfredKastler预言光泵浦的方法,并在两年后由Brossel,Kastler和Winter在实验中证实,激光器的理论基础已经非常完善。在1958年,Bell实验室为其激光器提出专利申请;在1960年,TheodoreH.Maiman完成了第一台可以发射694nm波长红光的实用激光器。
经过数十年的发展,激光器的应用领域已经延伸到医药检测、工业测量、军事、法制监管、科研、商业、日常等各个领域。其中,在军事领域,人们利用激光束标记攻击目标,引导攻击导弹完成精确打击。这是激光制导原理的最初的应用方式。在日常生活领域,激光器的实用已经是无所不在了。比如,激光器1974年开始应用与超市条码扫描器中,在1978年激光器用于光盘播放器,在1982年开始用于激光打印机。
日常最为常用的小型激光器是一种激光笔设备。激光笔是一种小型的便携式的,带有可发射低功率激光光束的激光发射器,常被应用于指示和强调感兴趣的事物。激光笔常常被作为一种可以吸引视线的设备被用于教学和商用的展示和视觉示范等活动中。常用的激光笔有红光激光笔和绿光激光笔。红光激光笔一般仅仅适用于室内或低光照环境下。绿光激光笔可用于户外阳光下,并可以在长距离范围,例如天文观测,内使用。目前在教学多媒体演示或商务多媒体演示等活动中使用的激光笔,主要实现轻便教鞭的功能,有些还可以通过附加按钮实现简单的对计算机上下翻页的操作。操作者无法通过单一的激光笔实现例如鼠标的光标移动、单击、双击以及滚动等操作。这个限制往往给操作者的使用带来极大的不便。操作者对仅仅通过手中的激光笔实现鼠标的定位,按键的点击等操作体验具有一定的需求。
图像投影器是一种将图像或视频投射到某个平面上的光学设备。早在公元4世纪,希腊人就记录过影像通过针孔投射到一个平面的现象。1420年,JohannesdeFontana绘制出了一种将图像投射到一个表面的方法。在17世纪,早期的幻灯机投射设备已经被实现并应用。在目前,投影设备在人们的信息交流中的使用已经变的非常普遍。早期,投影设备常常被用于演示魔鬼或幽灵,来吓唬无知的人们。而现在,投影器已成为当今教学、商务等场合,人际交流活动中,不可或缺的多媒体演示工具。投影设备和激光笔等设备的使用有利于增进人们的信息交流效率,方便人们的工作生活。但是,目前这类设备仍然存在一些不足,在便捷性和实用性上仍然有很多地方有待改进。
人机交互领域的技术随着计算机技术的发展,不断的进步。计算机作为一种智能设备,不同于人类的其他工具,不仅通过接受人对其输入的简单的控制操作,还需要通过理解人的一些复杂活动来实现更为便捷的控制。好的人机交互系统的最基本目标是通过提升人机交互能力,促使计算机变的更加可用和更能适应用户的需求。
人机交互主要包括两方面内容,一方面是人对计算机的工作的识别和理解,另一方面是计算机对人的行为的识别和理解。为了提升前一方面的效果,计算机操作系统已经发展出一套非常完善的窗口界面,供用户浏览。而第二方面,目前的状态还主要是停留在使用鼠标、键盘、扫描仪等常规输入设备。计算机对人的活动的理解能力还是比较低。因此,人机交互中,人对计算机的控制的效率并不是非常高。
计算机视觉是一个包含了对图像信息的接收、处理、分析和理解等多方面的方法和技术的研究领域。计算机视觉的发展直接提高了计算机对外界信息的理解能力。计算机视觉和机器视觉同属于人工智能领域。其主要任务有识别、运动分析、场景重绘、图像复原、三维立体识别等。目前,计算机视觉主要应用于医药、工业、军事、航天等领域。计算机视觉也在自动驾驶的交通工具、无人飞行器中有越来越多的使用。而目前,随着计算机视觉的技术的逐渐成熟,计算机有望在不久普遍用于人机交互的领域中,并且势必带来人机交互革命性的进步。
在计算机视觉中,最为重要的探测器是摄像机。摄像机早期的形式为针孔摄像机,通过小孔成像原理,在底片上记录图像。它还被用于绘画的小型辅助工具,在一开始就有着非常好的使用价值。随着技术的进步,透镜照相机出现,并使用和发展,到今天,各种各样的电子照相机和录像机已经广泛的应用于人们的日常生活中。摄像机目前根据使用范围的不同,具有不同的种类。在摄影应用中,便携式电子照相机是一种最为普遍的形式。在计算机视觉领域,根据不同使用需求,有的是高精度高分辨率的摄像机,而有的仅仅是普通的廉价的摄像头。而通过合理的使用上述设备,它们都能各自在其领域内发挥出巨大的能力。
多媒体,顾名思义,是多种媒体形式的组合概念。目前,多媒体技术主要用于广告、艺术、教学、娱乐、工程、数学、科研、商业中,并且不局限于上述应用。在教学中,多媒体的应用目前的主流形式是投影演示。投影演示可以高效和方便的传达出包括视频、音频在内的各类信息,可以极大的提升教学工作的效率和体验。但是,由于计算机的操作主要还是使用鼠标,而激光笔只能实现一些微不足道的功能,每当操作者需要切换内容时,往往不得不回到放置鼠标器的桌面旁,使用鼠标做一些操作。这个情况还有非常大的改进空间。而本发明提出了一种解决该问题的方案。
通过使用本发明的方案,操作者可以在一定范围内,不通过常规的鼠标完成一切鼠标操作,报包括鼠标光标的定位和移动。并且本方案可以和常规鼠标共存。本发明作为一项演示用指示和控制设备,可以做到便捷、实用。在这个应用领域,具有非常大的实用价值。并且,本发明的设备的适应性强,对硬件设备的要求比较低,不需要特殊的使用技术,有望极大的提升人们的演示活动体验。
现有的无线鼠标包括鼠标端和计算机接口端(Dongle),鼠标端和计算机接口端通过无线传输模块相互连接。现有的无线鼠标的鼠标端包括中央处理器1、运动检测模块2、无线传输模块3和按键及滚轮模块4。
中央处理器1还通过控制信号控制运动检测模块2的工作模式和行为,且还通过数据信号接收运动检测模块2产生的鼠标移动信息,具体的,运动检测模块2内部设置的发光二极管照亮鼠标底部表面,该表面的反射光通过光学透镜在光感应器内成像,当鼠标移动时,鼠标的移动轨迹就会被记录成一组高速拍摄的连续图像。随后运动检测模块2内部的图像处理器会对这一系列图形进行分析处理,从而,得到鼠标的移动方向和移动距离,该移动方向和移动距离转为数据信号而传输至中央处理器1,然后通过无线传输模块3传输至计算机接口端。中央处理器1通过控制信号对无线传输模块3进行无线传输控制,并通过无线传输模块3将相关控制信号传输至计算机接口端。中央处理器1还接收按键及滚轮模块4采集的鼠标按键和滚轮信息,将按键和滚轮信息通过无线传输模块3传输至计算机接口端。
目前,无线鼠标均采用电池供电,其中,运动检测模块2的功耗最大,比如,Logitech的无线鼠标M215状态下的功耗测试分析得到以下数据:
电源总的输出电流运动模块输入电流占总功耗百分比
鼠标正常工作状态8.1mA6.6mA80%
鼠标休眠状态0.06mA0.03mA50%
再如,光电鼠标中常用的运动检测模块2(ADNS5090)工作时的平均电流达到8.23mA,这样一节普通1500mAh的5号电池,如果单纯给运动检测模块2供电的话,也只能用1500/8.23/24=7.6天。
从以上数据可以获知,目前,无线鼠标的功耗很大,影响了无线鼠标的使用,为降低无线鼠标的功耗,现有技术是通过判断鼠标的使用状态,在鼠标未处于使用状态时关闭所有高耗能模块,例如运动检测模块2、无线传输模块3等来达到降低功耗的目的,但是,鼠标使用状态的判断又完全依赖于耗电最大的运动检测模块2的输出信息,也就是鼠标在一段时间内是否移动来实现的。现有的方法如下:比如,在检测到鼠标一段时间不移动,例如10ms,中央处理器模块1将关闭运动检测模块2使运动检测模块2进入休眠状态以节省功耗,此后每隔一段时间,例如10ms,运动检测模块2将被中央处理器模块1唤醒,运动检测模块2拍摄一组连贯图像,运动检测模块2内部的图像处理器将该连贯图像与休眠前的图像进行比对以确定鼠标是否移动。如果鼠标位置没有变化,则重复前述的休眠、唤醒的过程。如果位置有变化,则认为鼠标在移动,中央处理器模块1将保持运动检测模块2在正常工作状态。
上述方法在一定程度上减小了功耗,但是,存在如下问题,为节省功耗,希望鼠标在休眠状态时,唤醒运动检测模块2进行鼠标移动判断的间隔时间越长越好,在功耗上每1秒钟唤醒运动检测模块做一次鼠标移位判断显然要比每10ms一次低了100倍;但这种功耗的降低是以鼠标的反应时间加长,灵敏度降低为代价的。如果每1秒钟判断一次鼠标的移动,那这一秒内的移动信息会丢失,同时最坏情况下,这次的移动要到一秒之后才会被检测到,这样鼠标的灵敏度被大大降低了;所以为了提高鼠标的灵敏度,希望唤醒运动检测模块2进行鼠标移动判断的间隔时间越短越好。因而现公知技术在节省功耗方面是有极限的,并且由于运动检测模块2本身的功耗较大,即使在休眠模式下,这部分的功耗依然很可观,同时采用这种方式也一定是以鼠标的反应时间加长,灵敏度降低为代价的,而这在有些应用场合,例如军事领域及玩游戏,是不可接受的。
发明内容
本发明的目的提供一种进行独特创新设计的基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,具体通过设置三层电路基板,以及附属在其上的红外激光LED光组合式投射头、激光设备、传感设备、指示设备、电路转换和控制模块的相互通讯协作,解决了现有技术中的鼠标的功耗大,且反应时间长而灵敏度低等技术问题。
为实现上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明的一种基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,所述无线激光鼠标包括鼠标外壳、三层电路基板、红外激光LED光组合式投射头、激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像器、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板、光标移动控制模块、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器;其中,所述三层电路基板、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、无线电信号发射接收设备、电压转换电路板、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器、激光指示设备、光标移动控制模块、微型摄像器、按键值采集控制反馈模块都设置于所述鼠标外壳内部,所述三层电路基板的每层电路基板的边缘均内嵌于所述鼠标外壳的内壁上;其特征在于,
上述激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像机都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的上层电路基板的下底面上;上述电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板通过穿透式直插固设在所述三层电路基板的中间层电路基板上;上述激光传感定位跟踪器、光标移动控制模块、射频发射控制器都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的下层电路基板的上表面上;所述鼠标外壳靠近激光指示设备处设有一通孔,所述通孔内固设有红外激光LED光组合式投射头,该红外激光LED光组合式投射头的尾端通过串行通讯端口与上述激光指示设备进行连接。
其中,作为一个优选方式,所述电源供电系统通过电压转换电路板将输出电压转换成需要电压值的转换电压,将所述转换成需要电压值的转换电压输送到上述激光传感定位跟踪器;
所述无线电信号发射接收设备内置有单片集成无线射频接收发射器芯片,所述单片集成无线射频接收发射器芯片表面集成有:循环冗余校验纠检错硬件电路、点对多点通信地址控制器;
所述微型摄像机和所述按键值采集控制反馈模块通过数据传输通道进行通讯连接,所述微型摄像机内置有按键视频拍摄存储芯片;所述按键值采集控制反馈模块内置有按键键值采集模块,其中,所述按键键值采集模块是通过对上述按键视频拍摄存储芯片的按键键值进行提取采集;
所述激光传感定位跟踪器内置有位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头、图像传感器系统和四线串行端口;其中,所述位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头通过上述四线串行端口与上述图像传感器系统进行通讯连接;所述位移检测模块的移动探测速度为每秒20英寸以上、加速度为8倍重力加速度以上、分辨率为每英寸400和800每英寸点数;所述图像传感器系统包括视频传感器、发射激光器、透镜、组装夹和凹形板;其中,所述视频传感器、发射激光器、透镜通过上述组装夹安装在凹形板上;其中,所述透镜固设于上述凹形壳体的中央凹陷处,所述视频传感器、发射激光器固设于上述凹形壳体的内凹面的外边缘处;该激光传感定位跟踪器实时定位收集鼠标的位移数据。
同时,还有所述射频发射控制器通过射频发射光标位移信号实时采集光标移动位移数据。
同时,还有上述混合电信号处理主控芯片通过对按键视频拍摄存储芯片进行提取的按键键值和所述激光传感定位跟踪器实时定位收集鼠标的位移数据进行实时对应分析,通过上述无线电信号发射接收设备实时控制激光指示设备的激光方向。
值得提出的是:上述优选方式达到了功耗小、且反应时间短而灵敏度高为其它方式的数倍的特殊效果。还具有避免了手不经意触摸无线鼠标等误操作,无线鼠标判断精度高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1:
一种基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,所述无线激光鼠标包括鼠标外壳、三层电路基板、红外激光LED光组合式投射头、激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像器、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板、光标移动控制模块、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器;其中,所述三层电路基板、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、无线电信号发射接收设备、电压转换电路板、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器、激光指示设备、光标移动控制模块、微型摄像器、按键值采集控制反馈模块都设置于所述鼠标外壳内部,所述三层电路基板的每层电路基板的边缘均内嵌于所述鼠标外壳的内壁上;其特征在于,
上述激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像机都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的上层电路基板的下底面上;上述电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板通过穿透式直插固设在所述三层电路基板的中间层电路基板上;上述激光传感定位跟踪器、光标移动控制模块、射频发射控制器都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的下层电路基板的上表面上;所述鼠标外壳靠近激光指示设备处设有一通孔,所述通孔内固设有红外激光LED光组合式投射头,该红外激光LED光组合式投射头的尾端通过串行通讯端口与上述激光指示设备进行连接。
实施例2:
一种基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,所述无线激光鼠标包括鼠标外壳、三层电路基板、红外激光LED光组合式投射头、激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像器、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板、光标移动控制模块、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器;其中,所述三层电路基板、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、无线电信号发射接收设备、电压转换电路板、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器、激光指示设备、光标移动控制模块、微型摄像器、按键值采集控制反馈模块都设置于所述鼠标外壳内部,所述三层电路基板的每层电路基板的边缘均内嵌于所述鼠标外壳的内壁上;其特征在于,
上述激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像机都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的上层电路基板的下底面上;上述电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板通过穿透式直插固设在所述三层电路基板的中间层电路基板上;上述激光传感定位跟踪器、光标移动控制模块、射频发射控制器都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的下层电路基板的上表面上;所述鼠标外壳靠近激光指示设备处设有一通孔,所述通孔内固设有红外激光LED光组合式投射头,该红外激光LED光组合式投射头的尾端通过串行通讯端口与上述激光指示设备进行连接;
所述电源供电系统通过电压转换电路板将输出电压转换成需要电压值的转换电压,将所述转换成需要电压值的转换电压输送到上述激光传感定位跟踪器;
所述无线电信号发射接收设备内置有单片集成无线射频接收发射器芯片,所述单片集成无线射频接收发射器芯片表面集成有:循环冗余校验纠检错硬件电路、点对多点通信地址控制器;
所述微型摄像机和所述按键值采集控制反馈模块通过数据传输通道进行通讯连接,所述微型摄像机内置有按键视频拍摄存储芯片;所述按键值采集控制反馈模块内置有按键键值采集模块,其中,所述按键键值采集模块是通过对上述按键视频拍摄存储芯片的按键键值进行提取采集;
所述激光传感定位跟踪器内置有位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头、图像传感器系统和四线串行端口;其中,所述位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头通过上述四线串行端口与上述图像传感器系统进行通讯连接;所述位移检测模块的移动探测速度为每秒20英寸以上、加速度为8倍重力加速度以上、分辨率为每英寸400和800每英寸点数;所述图像传感器系统包括视频传感器、发射激光器、透镜、组装夹和凹形板;其中,所述视频传感器、发射激光器、透镜通过上述组装夹安装在凹形板上;其中,所述透镜固设于上述凹形壳体的中央凹陷处,所述视频传感器、发射激光器固设于上述凹形壳体的内凹面的外边缘处;该激光传感定位跟踪器实时定位收集鼠标的位移数据。
实施例3:
一种基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,所述无线激光鼠标包括鼠标外壳、三层电路基板、红外激光LED光组合式投射头、激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像器、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板、光标移动控制模块、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器;其中,所述三层电路基板、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、无线电信号发射接收设备、电压转换电路板、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器、激光指示设备、光标移动控制模块、微型摄像器、按键值采集控制反馈模块都设置于所述鼠标外壳内部,所述三层电路基板的每层电路基板的边缘均内嵌于所述鼠标外壳的内壁上;其特征在于,
上述激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像机都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的上层电路基板的下底面上;上述电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板通过穿透式直插固设在所述三层电路基板的中间层电路基板上;上述激光传感定位跟踪器、光标移动控制模块、射频发射控制器都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的下层电路基板的上表面上;所述鼠标外壳靠近激光指示设备处设有一通孔,所述通孔内固设有红外激光LED光组合式投射头,该红外激光LED光组合式投射头的尾端通过串行通讯端口与上述激光指示设备进行连接;
所述电源供电系统通过电压转换电路板将输出电压转换成需要电压值的转换电压,将所述转换成需要电压值的转换电压输送到上述激光传感定位跟踪器;
所述无线电信号发射接收设备内置有单片集成无线射频接收发射器芯片,所述单片集成无线射频接收发射器芯片表面集成有:循环冗余校验纠检错硬件电路、点对多点通信地址控制器;
所述微型摄像机和所述按键值采集控制反馈模块通过数据传输通道进行通讯连接,所述微型摄像机内置有按键视频拍摄存储芯片;所述按键值采集控制反馈模块内置有按键键值采集模块,其中,所述按键键值采集模块是通过对上述按键视频拍摄存储芯片的按键键值进行提取采集;
所述激光传感定位跟踪器内置有位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头、图像传感器系统和四线串行端口;其中,所述位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头通过上述四线串行端口与上述图像传感器系统进行通讯连接;所述位移检测模块的移动探测速度为每秒20英寸以上、加速度为8倍重力加速度以上、分辨率为每英寸400和800每英寸点数;所述图像传感器系统包括视频传感器、发射激光器、透镜、组装夹和凹形板;其中,所述视频传感器、发射激光器、透镜通过上述组装夹安装在凹形板上;其中,所述透镜固设于上述凹形壳体的中央凹陷处,所述视频传感器、发射激光器固设于上述凹形壳体的内凹面的外边缘处;该激光传感定位跟踪器实时定位收集鼠标的位移数据;
所述射频发射控制器通过射频发射光标位移信号实时采集光标移动位移数据。
实施例4:
一种基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,所述无线激光鼠标包括鼠标外壳、三层电路基板、红外激光LED光组合式投射头、激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像器、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板、光标移动控制模块、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器;其中,所述三层电路基板、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、无线电信号发射接收设备、电压转换电路板、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器、激光指示设备、光标移动控制模块、微型摄像器、按键值采集控制反馈模块都设置于所述鼠标外壳内部,所述三层电路基板的每层电路基板的边缘均内嵌于所述鼠标外壳的内壁上;其特征在于,
上述激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像机都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的上层电路基板的下底面上;上述电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板通过穿透式直插固设在所述三层电路基板的中间层电路基板上;上述激光传感定位跟踪器、光标移动控制模块、射频发射控制器都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的下层电路基板的上表面上;所述鼠标外壳靠近激光指示设备处设有一通孔,所述通孔内固设有红外激光LED光组合式投射头,该红外激光LED光组合式投射头的尾端通过串行通讯端口与上述激光指示设备进行连接;
所述电源供电系统通过电压转换电路板将输出电压转换成需要电压值的转换电压,将所述转换成需要电压值的转换电压输送到上述激光传感定位跟踪器;
所述无线电信号发射接收设备内置有单片集成无线射频接收发射器芯片,所述单片集成无线射频接收发射器芯片表面集成有:循环冗余校验纠检错硬件电路、点对多点通信地址控制器;
所述微型摄像机和所述按键值采集控制反馈模块通过数据传输通道进行通讯连接,所述微型摄像机内置有按键视频拍摄存储芯片;所述按键值采集控制反馈模块内置有按键键值采集模块,其中,所述按键键值采集模块是通过对上述按键视频拍摄存储芯片的按键键值进行提取采集;
所述激光传感定位跟踪器内置有位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头、图像传感器系统和四线串行端口;其中,所述位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头通过上述四线串行端口与上述图像传感器系统进行通讯连接;所述位移检测模块的移动探测速度为每秒20英寸以上、加速度为8倍重力加速度以上、分辨率为每英寸400和800每英寸点数;所述图像传感器系统包括视频传感器、发射激光器、透镜、组装夹和凹形板;其中,所述视频传感器、发射激光器、透镜通过上述组装夹安装在凹形板上;其中,所述透镜固设于上述凹形壳体的中央凹陷处,所述视频传感器、发射激光器固设于上述凹形壳体的内凹面的外边缘处;该激光传感定位跟踪器实时定位收集鼠标的位移数据;
所述射频发射控制器通过射频发射光标位移信号实时采集光标移动位移数据;
上述混合电信号处理主控芯片通过对按键视频拍摄存储芯片进行提取的按键键值和所述激光传感定位跟踪器实时定位收集鼠标的位移数据进行实时对应分析,通过上述无线电信号发射接收设备实时控制激光指示设备的激光方向。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (4)

1.一种基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,所述无线激光鼠标包括鼠标外壳、三层电路基板、红外激光LED光组合式投射头、激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像器、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板、光标移动控制模块、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器;其中,所述三层电路基板、电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、无线电信号发射接收设备、电压转换电路板、激光传感定位跟踪器、射频发射控制器、激光指示设备、光标移动控制模块、微型摄像器、按键值采集控制反馈模块都设置于所述鼠标外壳内部,所述三层电路基板的每层电路基板的边缘均内嵌于所述鼠标外壳的内壁上;其特征在于,
上述激光指示设备、无线电信号发射接收设备、按键值采集控制反馈模块、微型摄像机都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的上层电路基板的下底面上;上述电源供电系统、混合电信号处理主控芯片、电压转换电路板通过穿透式直插固设在所述三层电路基板的中间层电路基板上;上述激光传感定位跟踪器、光标移动控制模块、射频发射控制器都通过集成的方式固设在所述三层电路基板的下层电路基板的上表面上;所述鼠标外壳靠近激光指示设备处设有一通孔,所述通孔内固设有红外激光LED光组合式投射头,该红外激光LED光组合式投射头的尾端通过串行通讯端口与上述激光指示设备进行连接。
2.根据权利要求1所述的基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,其特征在于,所述电源供电系统通过电压转换电路板将输出电压转换成需要电压值的转换电压,将所述转换成需要电压值的转换电压输送到上述激光传感定位跟踪器;
所述无线电信号发射接收设备内置有单片集成无线射频接收发射器芯片,所述单片集成无线射频接收发射器芯片表面集成有:循环冗余校验纠检错硬件电路、点对多点通信地址控制器;
所述微型摄像机和所述按键值采集控制反馈模块通过数据传输通道进行通讯连接,所述微型摄像机内置有按键视频拍摄存储芯片;所述按键值采集控制反馈模块内置有按键键值采集模块,其中,所述按键键值采集模块是通过对上述按键视频拍摄存储芯片的按键键值进行提取采集;
所述激光传感定位跟踪器内置有位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头、图像传感器系统和四线串行端口;其中,所述位移检测模块、帧速率控制器、内置振荡器、移动探测头通过上述四线串行端口与上述图像传感器系统进行通讯连接;所述位移检测模块的移动探测速度为每秒20英寸以上、加速度为8倍重力加速度以上、分辨率为每英寸400和800每英寸点数;所述图像传感器系统包括视频传感器、发射激光器、透镜、组装夹和凹形板;其中,所述视频传感器、发射激光器、透镜通过上述组装夹安装在凹形板上;其中,所述透镜固设于上述凹形板的中央凹陷处,所述视频传感器、发射激光器固设于上述凹形板的内凹面的外边缘处;该激光传感定位跟踪器实时定位收集鼠标的位移数据。
3.根据权利要求1或2所述的基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,其特征在于,所述射频发射控制器通过射频发射光标位移信号实时采集光标移动位移数据。
4.根据权利要求1或2所述的基于混合电信号处理主控芯片的无线激光鼠标控制系统,其特征在于,上述混合电信号处理主控芯片通过对按键视频拍摄存储芯片进行提取的按键键值和所述激光传感定位跟踪器实时定位收集鼠标的位移数据进行实时对应分析,通过上述无线电信号发射接收设备实时控制激光指示设备的激光方向。
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