CN103970276A - 一种显示系统纵横位置指示器及其指示控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示系统纵横位置指示器及其指示控制装置和方法，该显示系统纵横位置指示器可以与计算机终端设备相配合使用，构成一套显示系统纵横位置指示控制装置，将显示系统纵横位置指示器佩戴在口腔中使用，利用舌头触摸指示器的触控板，便能够对计算机终端设备的显示指针加以控制，解决了上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员使用需要手动控制的显示系统纵横位置指示设备操作计算机终端设备较为困难的问题；并且其控制方法简单，操作方便，且结合采用适当的数据处理执行方式，便能够通过舌头控制实现几乎所有的鼠标操作功能，从而为上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员方便地操作控制计算机终端设备提供了很好的解决方案。

Description

一种显示系统纵横位置指示器及其指示控制装置和方法

技术领域

本发明涉及计算机技术和短距离无线通信技术领域，具体涉及一种显示系统纵横位置指示器及其指示控制装置和方法。

背景技术

随着个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等计算机终端设备的应用越来越广泛，计算机终端设备已经逐渐成为人们日常生活、工作中不可或缺的功能产品。目前的计算机终端设备都通过显示屏进行图像显示，借助输入键盘以及显示系统纵横位置指示器分别实现字符和显示指针的输入控制，进而实现人机交互。

鼠标、触控显示屏等，是目前计算机终端设备最常使用的显示系统纵横位置指示器，通过移动鼠标或者在触控显示屏上指定触控位置，就可以实现对计算机终端设备显示指针的控制，进而完成对计算机终端设备及其运行程序的多种操作功能。但是，目前常用的鼠标、触控显示屏等显示系统纵横位置指示器都需要手动控制操作，而对于上肢有残疾的人员或者双手因执行操作任务而被占用的操作人员来说，就非常不便于使用鼠标、触控显示屏来执行对计算机终端设备的操作，导致操作困难。然而，目前市场上又缺乏一种能够更好的提供给上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员使用的显示系统纵横位置指示设备。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种能够佩戴于人体口腔内且能够通过舌头操控的显示系统纵横位置指示器，用以提供给上肢有残疾人士或双手因操作任务被占用人员使用，以对计算机终端设备进行控制操作，进而解决上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员使用需要手动控制的显示系统纵横位置指示设备操作计算机终端设备较为困难的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术手段：

一种显示系统纵横位置指示器，包括壳体，所述壳体上具有一用于固定在人体口腔内的口腔固定机构；壳体上朝向口腔内舌部的一侧表面上设置有一触控板；所述壳体内还具有一容置腔室，所述容置腔室内安装有指示器控制模块、无线发射模块和电源模块；所述指示器控制模块的数据采集端与触控板的触控数据输出端电连接，指示器控制模块的数据输出端与无线发射模块电连接，由电源模块分别为触控板、指示器控制模块和无线发射模块供电；所述指示器控制模块用于采集触控板的触控数据信息，并将所述触控数据信息处理转换为显示指针指示数据后输出至无线发射模块，由无线发射模块对外发送显示指针指示数据。

作为上述显示系统纵横位置指示器基础上的一种优选方案，所述壳体的形状具体为：包括一与人体口腔内牙齿咬合面形状相匹配的横向设置的U型壳体基体；所述口腔固定机构包括沿所述U型壳体基体的上侧面设置的供上牙咬合固定的U型上凹槽，以及沿所述U型壳体基体的下侧面设置的供下牙咬合固定的U型下凹槽；所述触控板设置在U型壳体基体中部位置朝向口腔内舌部的一侧表面上；所述容置腔体设置在U型壳体基体内。

作为上述显示系统纵横位置指示器基础上的一种优选方案，所述无线发射模块为蓝牙发射模块、射频发射模块、WiFi发射模块或ZigBee发射模块。

相应地，本发明还提供了结合了上述显示系统纵横位置指示器的一种显示系统纵横位置指示控制装置；为此，本发明采用了如下的技术手段：

一种显示系统纵横位置指示控制装置，包括计算机终端以及上述的显示系统纵横位置指示器；所述计算机终端具有无线接收模块、显示指针控制处理模块和显示系统，并通过所述无线接收模块与显示系统纵横位置指示器的无线发射模块建立无线通信；计算机终端用于通过无线接收模块接收来自显示系统纵横位置指示器的显示指针指示数据，并由显示指针控制处理模块根据接收到的显示指针指示数据对显示系统中的显示指针进行控制。

作为上述显示系统纵横位置指示控制装置基础上的一种优选方案，所述无线接收模块为蓝牙接收模块、射频接收模块、WiFi接收模块或ZigBee接收模块。

相应地，本发明还提供了上述显示系统纵横位置指示控制装置的控制方法；为此，本发明采用了如下的技术手段：

如上所述显示系统纵横位置指示控制装置的控制方法，其特征在于，包括如下操作步骤：

1）将显示系统纵横位置指示器佩戴于口腔内，并通过显示系统纵横位置指示器壳体上的口腔固定机构加以固定，通过舌头触摸显示系统纵横位置指示器的触控板；

2）显示系统纵横位置指示器的指示器控制模块采集触控板的触控数据信息，将并所述触控数据信息处理转换为显示指针指示数据，输出至无线发射模块；

3）显示系统纵横位置指示器的无线发射模块对外发送显示指针指示数据；

4）计算机终端通过其无线接收模块接收来自显示系统纵横位置指示器的显示指针指示数据，并转发至显示指针控制处理模块；

5）计算机终端的显示指针控制处理模块根据接收到的显示指针指示数据对显示系统中的显示指针进行控制。

作为上述显示系统纵横位置指示控制装置的控制方法基础上的一种优选方案，所述步骤2中，显示系统纵横位置指示器的指示器控制模块的具体执行过程为：

21）指示器控制模块根据触控板各位置点的电容状态判断当前触控板是否被舌头触摸；若是，则执行步骤22；否则，将当前触控板未被舌头触摸的信息作为当前时刻采集的触控数据信息，执行步骤23；

22）指示器控制模块获取舌头当前触摸触控板时所接触区域的轮廓，判定舌头当前触摸触控板的触控位置点坐标为所述轮廓的几何中心位置坐标，并将舌头当前触摸触控板的触控位置点坐标作为当前时刻采集的触控数据信息，执行步骤23）；

23）指示器控制模记录当前时刻采集的触控数据信息；

24）指示器控制模按照预设定的采集频率重复执行步骤21~23，对舌头触摸触控板所产生的触控数据信息进行实时采集，从而根据不同时刻触控板是否被舌头触摸的状态变化情况确定触控板被舌头触摸的起始状态信息和结束状态信息，根据不同时刻舌头触摸触控板的触控位置点坐标的变化情况换算得到相应的显示指针纵横位置偏移方向信息和显示指针纵横位置偏移量信息，并将触控板被舌头触摸的起始状态信息和结束状态信息以及显示指针纵横位置偏移方向信息和显示指针纵横位置偏移量信息作为显示指针指示数据，实时地输出至无线发射模块。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的显示系统纵横位置指示器用于佩戴于人体口腔中进行显示指针的指示操作，其结构较为简单，易于工业实现，且能够通过设计优化，便于佩戴在人体口腔内并加以固定，利用舌头较为灵活地进行触摸操作。

2、本发明的显示系统纵横位置指示器可以与计算机终端设备相配合使用，构成一套显示系统纵横位置指示控制装置，对于上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员，便可以采用本发明的显示系统纵横位置指示器，通过佩戴在口腔中使用，利用舌头触摸触控板，对计算机终端设备的显示指针加以控制，解决了上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员使用需要手动控制的显示系统纵横位置指示设备操作计算机终端设备较为困难的问题。

3、采用本发明的显示系统纵横位置指示器所构成的显示系统纵横位置指示控制装置，其控制方法简单，操作方便，且结合适当的数据处理执行方式，便能够通过舌头控制实现几乎所有的鼠标操作功能，从而为上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员方便地操作控制计算机终端设备提供了很好的解决方案。

附图说明

图1为本发明显示系统纵横位置指示器一种具体实施方式的立体结构示意图。

图2为图1所示的显示系统纵横位置指示器的A-A剖视结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种显示系统纵横位置指示器。图1示出了本发明显示系统纵横位置指示器的一种具体结构的立体示意图，图2为图1的A-A剖视结构示意图。如图1和图2所示，该指示器包括一个壳体1，该壳体1上具有一用于固定在人体口腔内的口腔固定机构10；壳体1上朝向口腔内舌部的一侧表面上设置有一触控板2；壳体1内还具有一容置腔室3，该容置腔室3内安装有指示器控制模块4、无线发射模块5和电源模块6；其中，指示器控制模块4的数据采集端与触控板2的触控数据输出端电连接，指示器控制模块4的数据输出端与无线发射模块5电连接，由电源模块6分别为触控板2、指示器控制模块4和无线发射模块5供电；指示器控制模块4用于采集触控板2的触控数据信息，并将所述触控数据信息处理转换为显示指针指示数据后输出至无线发射模块5，由无线发射模块5对外发送显示指针指示数据。

具体实施时，显示系统纵横位置指示器的壳体形状可以根据具体的人体口腔佩戴需求进行设计。，其结构设计可以是多种形式的，并非经局限于图1、图2所示的结构形式。而图1、图2示出了一种既便于人体口腔佩戴、又更便于空间集成的壳体结构优化设计方案。该优化方案的壳体1包括一与人体口腔内牙齿咬合面形状相匹配的横向设置的U型壳体基体11；而壳体1上的口腔固定机构10包括沿所述U型壳体基体11的上侧面设置的供上牙咬合固定的U型上凹槽12，以及沿所述U型壳体基体11的下侧面设置的供下牙咬合固定的U型下凹槽13；触控板2设置则在U型壳体基体11中部位置朝向口腔内舌部的一侧表面上；容置腔体3设置在U型壳体基体11内，指示器控制模块4、无线发射模块5和电源模块6则安装在容置腔体3内。由此结构，使得显示系统纵横位置指示器的整体外形类似于一个牙套，从而便于佩戴在人体口腔内并可以通过牙齿咬合而加以固定；其触控板设置则在U型壳体基体中部位置朝向口腔内舌部的一侧表面上，这样便于人们利用舌头的舌尖较为灵活地对触控板进行触摸操作，以控制触摸方位；容置腔体直接设置在U型壳体基体内，一方面使得容置腔体与触控板距离较近，便于容置腔体内的其它元器件与触控板的连接，另一方面也有助于对壳体空间的整合利用，提升指示器整体的集成化程度，避免指示器体型过大而带来口腔佩戴的不适。触控板可以采用笔记本电脑中用于控制鼠标指针的触控板电路模块，即电容式触控板（也称为电容式触摸板），是可以通过市购获得的成熟产品。而指示器控制模块则可以采用DSP芯片、ARM芯片等具备数据处理能力的微处理芯片通过编程得以实现。无线发射模块可以采用常用技术成熟的蓝牙发射模块、射频发射模块、WiFi发射模块或ZigBee发射模块。至于电源模块，则可以根据显示系统纵横位置指示器的具体设计和应用情况，选择采用体积较小的纽扣电池电路或者充电电池电路，以便于电路集成。

采用本发明的显示系统纵横位置指示器，可以与计算机终端设备相配合使用，构成一套显示系统纵横位置指示控制装置。其中，计算机终端要求具有无线接收模块、显示指针控制处理模块和显示系统，并通过所述无线接收模块与显示系统纵横位置指示器的无线发射模块建立无线通信。该计算机终端用于通过无线接收模块接收来自显示系统纵横位置指示器的显示指针指示数据，并由显示指针控制处理模块根据接收到的显示指针指示数据对显示系统中的显示指针进行控制。相应地，计算机终端的无线接收模块也可以采用蓝牙接收模块、射频接收模块、WiFi接收模块或ZigBee接收模块，与显示系统纵横位置指示器的无线发射模块相匹配；而显示指针控制处理模块通常是计算机终端的中央处理电路的一个重要的功能组成部分，显示系统则是计算机终端显示设备的系统构成部分和功能实现基础，这些已经是十分成熟的现有技术，不再多加赘述。目前市场上主流的计算机终端设备，包括电脑、智能手机等，甚至还包括新兴的智能手表、智能眼镜等可穿戴的计算机终端设备，通常都具备无线接收模块、显示指针控制处理模块和显示系统，因此这些计算机终端设备都能够与本发明的显示系统纵横位置指示器配合使用。

由此，对于上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员，便可以采用本发明的显示系统纵横位置指示器，通过佩戴在口腔中使用，利用舌头触摸触控板，对计算机终端设备的显示指针加以控制，只要通过一定时间的适应性训练，便能够达到与利用鼠标等对显示指针的手动操作控制方式相当的控制精度和控制熟练度，进而解决了上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员使用需要手动控制的显示系统纵横位置指示设备操作计算机终端设备较为困难的问题。

由本发明的显示系统纵横位置指示器与计算机终端相配合构成的显示系统纵横位置指示控制装置，其具体的控制操作流程如下：

1）将显示系统纵横位置指示器佩戴于口腔内，并通过显示系统纵横位置指示器壳体上的口腔固定机构加以固定，通过舌头触摸显示系统纵横位置指示器的触控板；

2）显示系统纵横位置指示器的指示器控制模块采集触控板的触控数据信息，将并所述触控数据信息处理转换为显示指针指示数据，输出至无线发射模块；

3）显示系统纵横位置指示器的无线发射模块对外发送显示指针指示数据；

4）计算机终端通过其无线接收模块接收来自显示系统纵横位置指示器的显示指针指示数据，并转发至显示指针控制处理模块；

5）计算机终端的显示指针控制处理模块根据接收到的显示指针指示数据对显示系统中的显示指针进行控制。

其中，由于本发明的显示系统纵横位置指示器需要通过固定在口腔内之后通过舌头触摸加以控制，与常见的鼠标、触控显示屏等手动操作控制方式有所不同，因此在控制操作的数据处理过程中，显示系统纵横位置指示器的指示器控制模块对触控数据信息的采集及进行处理转换的具体方式也有别于常见的鼠标、触控显示屏的控制器，需要与舌头触摸的控制方式相适应。为此，本发明针对于显示系统纵横位置指示器的指示器控制模块提供一种较为优选的触控数据信息采集和数据处理方案；在上述控制操作流程的步骤2中，显示系统纵横位置指示器的指示器控制模块按照如下步骤具体执行处理：

21）指示器控制模块根据触控板各位置点的电容状态判断当前触控板是否被舌头触摸；若是，则执行步骤22；否则，将当前触控板未被舌头触摸的信息作为当前时刻采集的触控数据信息，执行步骤23；

22）指示器控制模块获取舌头当前触摸触控板时所接触区域的轮廓，判定舌头当前触摸触控板的触控位置点坐标为所述轮廓的几何中心位置坐标，并将舌头当前触摸触控板的触控位置点坐标作为当前时刻采集的触控数据信息，执行步骤23）；

23）指示器控制模记录当前时刻采集的触控数据信息；

24）指示器控制模按照预设定的采集频率重复执行步骤21~23，对舌头触摸触控板所产生的触控数据信息进行实时采集，从而根据不同时刻触控板是否被舌头触摸的状态变化情况确定触控板被舌头触摸的起始状态信息和结束状态信息，根据不同时刻舌头触摸触控板的触控位置点坐标的变化情况换算得到相应的显示指针纵横位置偏移方向信息和显示指针纵横位置偏移量信息，并将触控板被舌头触摸的起始状态信息和结束状态信息以及显示指针纵横位置偏移方向信息和显示指针纵横位置偏移量信息作为显示指针指示数据，实时地输出至无线发射模块。

通过上述处理过程，本发明显示系统纵横位置指示器的指示器控制模块不仅能够通过触控板的触控数据信息较为准确地得到显示指针纵横位置偏移方向信息和显示指针纵横位置偏移量信息，用以对显示指针的移动方向和移动距离加以指示，还能够得到触控板被舌头触摸的起始状态信息和结束状态信息，用以对显示指针被激活、释放的状态和时间点加以指示。由此，计算机终端不仅可以根据显示指针指示数据中的显示指针纵横位置偏移方向信息和显示指针纵横位置偏移量信息来控制显示指针的移动方向和移动距离，还可以根据显示指针指示数据中的触控板被舌头触摸的起始状态信息和结束状态信息来确认显示指针被激活、释放的状态和时间点，从而能够实现对显示指针点击状态的控制，以模拟单击、双击鼠标按键时对显示指针的点击控制功能，使得通过舌头触摸本发明的显示系统纵横位置指示器便能够控制计算机终端的显示指针完成更加丰富的操作功能，例如移动显示指针位置、控制显示指针点击显示界面按钮、操作显示指针选取图形或色彩功能选项、操作显示指针移动对话框等等。由此可见，本发明的显示系统纵横位置指示器，不仅控制方法简单，操作方便，且其结合采用适当的数据处理执行方式，便能够通过舌头控制实现几乎所有的鼠标操作功能，从而为上肢有残疾人士和双手因操作任务被占用人员方便地操作控制计算机终端设备提供了很好的解决方案。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种显示系统纵横位置指示器，其特征在于，包括壳体，所述壳体上具有一用于固定在人体口腔内的口腔固定机构；壳体上朝向口腔内舌部的一侧表面上设置有一触控板；所述壳体内还具有一容置腔室，所述容置腔室内安装有指示器控制模块、无线发射模块和电源模块；所述指示器控制模块的数据采集端与触控板的触控数据输出端电连接，指示器控制模块的数据输出端与无线发射模块电连接，由电源模块分别为触控板、指示器控制模块和无线发射模块供电；

所述指示器控制模块用于采集触控板的触控数据信息，并将所述触控数据信息处理转换为显示指针指示数据后输出至无线发射模块，由无线发射模块对外发送显示指针指示数据。

2.根据权利要求1所述的显示系统纵横位置指示器，其特征在于，所述壳体的形状具体为：包括一与人体口腔内牙齿咬合面形状相匹配的横向设置的U型壳体基体；所述口腔固定机构包括沿所述U型壳体基体的上侧面设置的供上牙咬合固定的U型上凹槽，以及沿所述U型壳体基体的下侧面设置的供下牙咬合固定的U型下凹槽；所述触控板设置在U型壳体基体中部位置朝向口腔内舌部的一侧表面上；所述容置腔体设置在U型壳体基体内。

3.根据权利要求1所述的显示系统纵横位置指示器，其特征在于，所述无线发射模块为蓝牙发射模块、射频发射模块、WiFi发射模块或ZigBee发射模块。

4.一种显示系统纵横位置指示控制装置，其特征在于，包括计算机终端以及如权利要求1~3中任一项所述的显示系统纵横位置指示器；

所述计算机终端具有无线接收模块、显示指针控制处理模块和显示系统，并通过所述无线接收模块与显示系统纵横位置指示器的无线发射模块建立无线通信；计算机终端用于通过无线接收模块接收来自显示系统纵横位置指示器的显示指针指示数据，并由显示指针控制处理模块根据接收到的显示指针指示数据对显示系统中的显示指针进行控制。

5.根据权利要求1所述的显示系统纵横位置指示控制装置，其特征在于，所述无线接收模块为蓝牙接收模块、射频接收模块、WiFi接收模块或ZigBee接收模块。

6.如权利要求4所述显示系统纵横位置指示控制装置的控制方法，其特征在于，包括如下操作步骤：

1）将显示系统纵横位置指示器佩戴于口腔内，并通过显示系统纵横位置指示器壳体上的口腔固定机构加以固定，通过舌头触摸显示系统纵横位置指示器的触控板；

2）显示系统纵横位置指示器的指示器控制模块采集触控板的触控数据信息，将并所述触控数据信息处理转换为显示指针指示数据，输出至无线发射模块；

3）显示系统纵横位置指示器的无线发射模块对外发送显示指针指示数据；

4）计算机终端通过其无线接收模块接收来自显示系统纵横位置指示器的显示指针指示数据，并转发至显示指针控制处理模块；

5）计算机终端的显示指针控制处理模块根据接收到的显示指针指示数据对显示系统中的显示指针进行控制。

7.根据权利要求6所述显示系统纵横位置指示控制装置的控制方法，其特征在于，所述步骤2中，显示系统纵横位置指示器的指示器控制模块的具体执行过程为：

21）指示器控制模块根据触控板各位置点的电容状态判断当前触控板是否被舌头触摸；若是，则执行步骤22；否则，将当前触控板未被舌头触摸的信息作为当前时刻采集的触控数据信息，执行步骤23；

22）指示器控制模块获取舌头当前触摸触控板时所接触区域的轮廓，判定舌头当前触摸触控板的触控位置点坐标为所述轮廓的几何中心位置坐标，并将舌头当前触摸触控板的触控位置点坐标作为当前时刻采集的触控数据信息，执行步骤23）；

23）指示器控制模记录当前时刻采集的触控数据信息；

24）指示器控制模按照预设定的采集频率重复执行步骤21~23，对舌头触摸触控板所产生的触控数据信息进行实时采集，从而根据不同时刻触控板是否被舌头触摸的状态变化情况确定触控板被舌头触摸的起始状态信息和结束状态信息，根据不同时刻舌头触摸触控板的触控位置点坐标的变化情况换算得到相应的显示指针纵横位置偏移方向信息和显示指针纵横位置偏移量信息，并将触控板被舌头触摸的起始状态信息和结束状态信息以及显示指针纵横位置偏移方向信息和显示指针纵横位置偏移量信息作为显示指针指示数据，实时地输出至无线发射模块。