CN104142823B - 一种输入设备及控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种输入设备，包括：输入模块和与所述输入模块相配合的固定模块，所述输入模块为设有空腔的球体，所述输入模块包括信号检测单元和信号输出单元，所述信号检测单元和所述信号输出单元电连接后，固设在所述空腔中，所述信号检测单元用于根据用户对所述输入模块进行的预设操作生成相应的输入信号，所述信号输出单元与外部的终端连接，用于将所述输入信号输出至所述终端；所述固定模块用于将所述输入设备固定在预设平面上。本发明实施例还公开了一种控制系统，采用本发明，可提高用户输入的便捷性和效率。

Description

一种输入设备及控制系统
技术领域
本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种信息传输技术领域，具体涉及一种输入设备及控制系统。
背景技术
随着终端及其相关应用的不断发展，人们可以利用终端结合相关应用完成各种工作、学习及娱乐方面的事情。在桌面端，鼠标和键盘作为传统的输入设备，具备良好的使用效果，但是随着移动互联网的不断发展，用户移动办公或娱乐的需求越来越高，此时，鼠标和键盘携带较麻烦，不够方便；而在移动端，通常使用终端的触摸屏或物理按键完成各种输入和操作，但是，由于触摸屏或物理按键较小，输入不便，且使用触摸屏输入时，由于输入方式仅限于触摸，即便定义不同的手势操作来对应不同的输入，但是由于输入方式的局限性，手势操作的数量仍然非常有限，且输入的效率和用户感受也较差，尤其在娱乐类应用时，缺点十分明显。
在移动办公娱乐的需求不断发展的趋势下，传统的信息输入设备由于操作模式的局限性，已无法满足用户对输入的便捷性及效率的实际需求，如何提高输入的便捷性，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种输入设备及控制系统，可以提高用户输入的便捷性和效率。
本发明第一方面提供了一种输入设备，可包括：
输入模块和与所述输入模块相配合的固定模块，所述输入模块为设有空腔的球体，所述输入模块包括信号检测单元和信号输出单元，所述信号检测单元和所述信号输出单元电连接后，固设在所述空腔中，所述信号检测单元用于根据用户对所述输入模块进行的预设操作生成相应的输入信号，所述信号输出单元与外部的终端连接，用于将所述输入信号输出至所述终端；
所述固定模块用于将所述输入设备固定在预设平面上。
本发明第二方面提供了一种控制系统，可包括：
如本发明第一方面所述的输入设备；以及
终端，用于接收所述输入设备发送的输入信号，根据所述输入信号控制所述输入设备当前映射的对象的动作。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
通过将信号检测单元和信号输出单元容置在球形输入模块的空腔中，并由信号检测单元根据用户对球形输入模块的预设操作来生成相应的输入信号，最后由信号输出单元输出至外部的终端，从而提升了用户输入的便捷性和效率，且输入设备可通过固定模块固定在预设平面上，整个输入设备利于携带，使用方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种输入设备的组成示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种输入设备的组成示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种输入设备的组成分解示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种输入设备的组成示意图；
图5a为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第一操作示意图；
图5b为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第二操作示意图；
图6为图5a和图5b对应的终端显示界面的第一效果图；
图7a为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第三操作示意图；
图7b为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第四操作示意图；
图8为图7a和图7b对应的终端显示界面的第二效果图；
图9a为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第五操作示意图；
图9b为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第六操作示意图；
图10为图9a和图9b对应的终端显示界面的第三效果图；
图11为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第七操作果示意图；
图12为图11对应的终端显示界面的第四效果图；
图13为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第八操作示意图；
图14为图13对应的终端显示界面的第四效果图；
图15为本发明实施例提供的一种控制系统的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，输入设备可以固定在预设平面上，预设平面可以是与水平面平行的桌面或地面等，也可以是与铅垂线平行的竖直墙面，还可以是与水平面成一定角度的平面，甚至还可以固定在用户左手掌面，通过右手进行各种输入操作，只需要确保输入的信号准备的传输至终端即可。此处的终端可以包括：个人计算机(PersonalComputer，简称PC)、平板电脑、手机、PDA(PersonalDigitalAssistant，个人数字助理)、电子阅读器、笔记本电脑、车载终端等智能设备。输入设备可以通过有线连接接口如通用串行总线(UniversalSerialBus，简称USB)与终端连接，或者也可以通过无线连接模块如蓝牙模块、无线保真(WIreless-Fidelity，简称Wi-Fi)模块或紫蜂(Zegbee)模块来实现与终端的通信。
下面将结合附图1-附图4，对本发明实施例提供的输入设备进行详细介绍。
请参见图1，为本发明实施例提供的一种输入设备的组成示意图；所述输入设备可以包括：
输入模块10和与所述输入模块10相配合的固定模块20，所述输入模块10为设有空腔的球体，所述输入模块10包括信号检测单元11和信号输出单元12，所述信号检测单元11和所述信号输出单元12电连接后，固设在所述空腔中，所述信号检测单元11用于根据用户对所述输入模块10进行的预设操作生成相应的输入信号，所述信号输出单元12与外部的终端连接，用于将所述输入信号输出至所述终端；
所述固定模块20用于将所述输入设备固定在预设平面上。
具体地，所述固定模块20可包括收容部21、连接部22和固定部23，所述收容部21为杯状，用于收容所述输入模块10，所述输入模块10可在所述收容部21内滚动，所述连接部22分别与所述收容部21和所述固定部23固定连接，所述固定部23为吸盘状。通过吸盘的吸附作用来固定整个输入设备。
可选地，所述收容部21的杯口直径小于所述输入模块10的直径。这样，在用户对输入模块10进行操作时，可以避免输入模块10滚出收容部21，从而实现对球形输入模块10的良好保护。
需要说明的是，所述收容部21也可以是其他形状，如一端开口的正方体，其边长稍大于所述输入模块10的直径，这样所述输入模块10也可以在所述收容部21内滚动，但是相对于杯状收容部21，体积有所增大且可能存在所述输入模块10掉出所述收容部21的风险。
可选地，所述输入模块10和所述连接部22为弹性材料制成。因此所述连接部22可以固定部23的吸盘中心为基点向任意方向弯曲。这样，确保了用户可对所述输入模块10或所述连接部22进行挤压或扭转的操作，这种操作形式非常新颖，配合相应的应用，可实现良好的输入效率，且操作十分便捷。例如，当输入设备连接好终端之后，需要控制终端应用中的映射对象旋转，则可以通过扭转输入模块10或连接部22来实现，而需要控制终端应用中的映射对象缩小体积时，则可以通过挤压所述输入模块10来实现。
当然，在一种可行的实施方式中，所述输入模块10也可以独立设置并独立工作，只需要将所述输入模块10与终端应用中的映射对象进行映射并进行方向校准即可使用，如可以直接将所述输入模块10放置在任意平面或曲面或带有至少两行突起的平面上，由任意平面或曲面或带有至少两行突起的平面来替代固定模块20的固定作用。
与本发明实施例所述输入设备对应地用户的预设操作可以是以下任意一项或多项：
向任意方向以第一速度滚动所述输入模块10或向任意方向以第一速度使所述连接部22弯曲；
向任意方向以第二速度滚动所述输入模块10或向任意方向以第二速度使所述连接部22弯曲；
向任意方向弹动所述输入模块10以使所述输入模块10的速度达到所述第二速度或使所述连接部22向任意方向弯曲后松开所述输入模块10以使所述输入模块10的速度达到所述第二速度；
向任意方向扭转所述输入模块10；
挤压所述输入模块10。
其中，使所述连接部22弯曲可以由用户拨动所述收容部21或拨动所述输入模块10来实现，甚至还可以直接折弯所述连接部22。
需要说明的是，所述第二速度大于第一速度，具体的值可以由厂家预先设定，或者由用户根据自身的操作习惯进行自定义。且上述预设操作可以单独进行，也可以两项或多项同时进行，例如，当所述输入设备与终端连接，并通过输入信号控制终端应用中的映射对象时，可在扭转所述输入模块10的同时挤压所述输入模块10，对应可控制映射对象缩小自身体积并同时进行转向或旋转。且上述预设操作与终端应用中映射对象的动作存在映射关系，这种映射关系可以由厂家预设或由用户自定义，此处不作任何限定。
可选地，所述信号检测单元11可包括多种传感器，用于感应用户执行的各项操作并生成对应的输入信号。
例如，可包括加速度传感器和陀螺仪传感器。所述加速度传感器用于感应用户对所述输入模块10执行预设操作时，所述输入模块10的线性加速度，所述信号输出单元12用于将所述输入模块10的线性加速度输出至所述终端以便所述终端根据所述输入模块10的线性加速度控制所述终端应用中映射对象的加速度；所述陀螺仪传感器用于感应用户对所述输入模块10执行预设操作时，所述输入模块10的角速度，所述信号输出单元12还用于将所述输入模块10的角速度输出至所述终端以便所述终端根据所述输入模块10的线性加速度控制所述终端应用中映射对象的角速度。
所述加速度传感器可以是压电式加速度传感器，又称压电加速度计。它属于惯性式传感器。压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。
也可以是压阻式加速度传感器，其具有体积小、低功耗等特点，易于集成在各种模拟和数字电路中，广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。
在一种较佳的实施方式中，还可以采用电容式加速度传感器，它是基于电容原理的极距变化型的电容传感器。电容式加速度传感器/电容式加速度计是比较通用的加速度传感器。在某些领域无可替代，如安全气囊，手机等移动终端等。电容式加速度传感器/电容式加速度计采用了微机电系统工艺，在大量生产时变得经济，从而保证了较低的成本。
可选地，此处的加速度传感器为三轴加速度传感器，陀螺仪传感器为三轴陀螺仪传感器，由所述加速度传感器和所述陀螺仪传感器可组成一个惯性测量单元(Inertialmeasurementunit，简称IMU)，IMU是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般情况，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。在本实施例中，通过加速度传感器和陀螺仪传感器便可以得到输入设备在用户的操作下，运动的偏移方向和大小。
其中，陀螺仪传感器及加速度传感器作为IMU的主要元件，其精度直接影响到惯性系统的精度。在实际工作中，由于不可避免的各种干扰因素，而导致陀螺仪及加速度计产生误差，从初始对准开始，其导航误差就随时间而增长，尤其是位置误差，这是惯导系统的主要缺点。所以需要利用外部信息进行辅助，实现组合导航，使其有效地减小误差随时间积累的问题。为了提高可靠性，还可以为每个轴配备更多的传感器。一般而言IMU要安装在被测物体的重心上。对应的，在本实施例中，IMU安装在所述输入设备的重心上。
可选地，所述信号检测单元11中包含的传感器还可以包括电子罗盘传感器，可用于通过地磁感应确定所述输入模块的位置和方向，所述信号输出单元12还用于将所述输入模块10的位置和方向输出至所述终端以便所述终端根据所述输入模块10的位置和方向确定所述终端应用中映射对象的位置和方向。当与终端应用中的映射对象进行映射时，可通过输入设备中电子罗盘传感器的地磁数据，结合终端的地磁数据可得到输入设备映射到终端显示界面上的方向定位，实现方向校准。
可选地，所述信号检测单元11还可以包括气压检测传感器。所述气压检测传感器可设置在输入模块10的空腔中，也可以在所述输入模块10的空腔中设置一个密封的独立空间来容置所述气压检测器，当用户挤压所述输入模块10时，可用于感应所述输入模块10内的气压变化来生成相应的挤压信号，所述信号输出单元12还用于将所述挤压信号输出至所述终端以便所述终端控制所述终端应用中的映射对象缩小体积。
请参见图2，为本发明实施例提供的另一种输入设备的组成示意图；在本实施例中，所述输入设备包括：
输入模块10和与所述输入模块10相配合的固定模块20，所述输入模块10为设有空腔的球体，所述输入模块10包括信号检测单元11和信号输出单元12，所述信号检测单元11和所述信号输出单元12电连接后，固设在所述空腔中，所述信号检测单元11用于根据用户对所述输入模块10进行的预设操作生成相应的输入信号，所述信号输出单元12与外部的终端连接，用于将所述输入信号输出至所述终端；
所述固定模块20用于将所述输入设备固定在预设平面上。
与图1中所示输入设备的不同之处在于，在本实施例中，所述固定模块20包括连接部22和固定部23，所述连接部22分别与所述输入模块10和所述固定部23固定连接，所述固定部23为吸盘状。
即图1中输入模块10与固定模块20非固定连接，输入模块10可在图1所示的固定模块20的杯状收容部21内滚动，而在本实施例中，所述输入模块10与所述连接部22固定连接，所述连接部22再与所述固定部23固定连接，从而形成一个一体成型的输入设备，其结构稳定，不易损坏。所述输入模块10和所述连接部22为弹性材料制成。因此所述连接部22可以固定部23的吸盘中心为基点向任意方向弯曲。
用户同样可以对本实施例所述的输入设备进行以下任意一项或多项的预设操作：
向任意方向以第一速度滚动所述输入模块10或向任意方向以第一速度使所述连接部22弯曲；
向任意方向以第二速度滚动所述输入模块10或向任意方向以第二速度使所述连接部22弯曲；
向任意方向弹动所述输入模块10以使所述输入模块10的速度达到所述第二速度或使所述连接部22向任意方向弯曲后松开所述输入模块10以使所述输入模块10的速度达到所述第二速度；
向任意方向扭转所述输入模块10；
挤压所述输入模块10。
可选地，所述信号检测单元11可以包括加速度传感器和陀螺仪传感器。
还可以包括电子罗盘传感器，以及气压检测传感器。
通过这些传感器，便可以根据用户对所述输入模块10执行的预设操作生成相应的输入信号，并通过所述信号输出单元12输出至外部的终端。各种传感器的作用及感应用户操作生成信号的过程在图1所示的实施例中已详细描述，此处不再赘述。
请参见图3，为本发明实施例提供的又一种输入设备的组成示意图；在本实施例中，所述输入设备采用与图1所示输入设备相同的构造，即输入模块10与固定模块20分别独立设置，输入模块10可容置于所述固定模块20的收容部21中，为了便于查看及描述，将输入模块10和固定模块20进行分解，且信号检测单元11和信号输出单元12集成于电路板14上，因此图3中未单独表示。
在本实施例中，所述输入模块10为设有空腔的球体，所述输入模块10包括信号检测单元11(图未示)和信号输出单元12(图未示)，所述信号检测单元11和所述信号输出单元12电连接后，固设在所述空腔中，所述信号检测单元11用于根据用户对所述输入模块10进行的预设操作生成相应的输入信号，所述信号输出单元12与外部的终端连接，用于将所述输入信号输出至所述终端；
所述固定模块20用于将所述输入设备固定在预设平面上。
所述固定模块20包括收容部21、连接部22和固定部23，所述收容部21为杯状，用于收容所述输入模块10，所述连接部22分别与所述收容部21和所述固定部23固定连接，所述固定部23为吸盘状。
所述输入模块10和所述连接部22为弹性材料制成。
所述信号检测单元11包括加速度传感器和陀螺仪传感器。还可以包括电子罗盘传感器和气压检测传感器。
可选地，所述固定模块20上还开设有数据传输接口，所述信号输出单元12通过所述数据传输接口与所述终端有线连接。例如，所述数据传输接口可以是USB接口或其他具备信号传输能力的接口。具体开设位置可以在固定模块20的连接部22上。
在一种较优选的实施方式中，所述信号输出单元12可以包括无线传输子单元，所述信号输出单元12与所述终端无线连接。其中，所述无线传输子单元可以采用蓝牙技术或Wi-Fi技术或Zegbee技术进行信号传输。采用无线传输的方式，可以减少对输入设备的硬件改造，利于整体结构的稳固性，也利于用户携带和使用，无需携带数据线等额外的连接线，只需要进行无线连接的配对即可。
可选地，所述输入模块10还包括按键13，所述按键13与所述信号检测模块电连接，所述按键13设置在所述输入模块10的球体表面，且不与所述固定模块20接触。
所述按键13可以为物理按键13或电容式按键13。
所述按键13的作用可以厂家预设或由用户自定义，此处不作任何限定。结合不同的终端应用，所述按键13可以实现多种多样的功能，如可以作为确认键或触发终端应用中映射对象的预设动作等。当然，所述按键13还可以和前述的预设操作进行结合，从而得到更多的操作动作，如向某一方向滚动所述输入模块10时，对应控制终端应用中映射对象向某一方向前进，而按下所述按键13时，可触发映射对象进行跳跃，则在按下所述按键13的同时滚动所述输入模块10时，则可以控制映射对象向对应的方向进行跳跃。
可选地，所述输入模块10还可以包括电路板14，所述电路板14固设在所述输入模块10的空腔内，所述信号检测模块和信号输出模块固设在所述电路板14上。在所述电路板14上可配置各种元器件以实现信号收集、处理及输出等。
可选地，所述输入设备还包括电池15，所述固定模块20上还开设有充电接口，所述电池15固设在所述输入模块10的空腔内，且通过所述电路板14与所述充电接口电连接。
所述充电接口和上述的数据传输接口可复用，也可以单独配置。从而实现对输入设备的充电，当然，除了输入设备自行供电之外，也可以在使用所述输入设备时，直接通过充电线连接所述输入设备和终端，由终端为所述输入设备供电。
而在一种较优选的实施方式中，所述输入设备可以包括电池15和无线充电线圈16，所述无线充电线圈16和所述电池15固设在所述输入模块10的空腔内，且所述电池15通过所述电路板14与所述无线充电线圈16电连接。
所述无线充电线圈16可以配置在离所述输入模块10的球体内壁较近的区域，以便于和外界充电设备产生感应，进行无线充电。
且所述电池15可设置在所述输入模块10中与所述固定模块20相近的一端。
因为电池15重量相对比较大，将其设置在球体底部与固定模块20相近的一端，可显著提高输入设备的稳定性。
可选地，所述输入模块10的球体为半透明材料或透明材料制成，所述输入模块10的球体内部或球体表面设有指示灯17，用于在所述信号检测单元11检测到信号时或所述电池15充放电时，提示用户。
当所述指示灯17配置在输入模块10的球体内部时，因为输入模块10为半透明或透明材料制成，因此用户仍可以通过指示灯17的指示来获取相应的指示信息，而当所述指示灯17设置在输入模块10的球体表面时，需确保指示灯17不会突出球体表面以保护所述指示灯17。
所述指示灯17可以具体指示当检测到用户对输入设备进行预设操作时，用户对输入设备的操作动作，如挤压时显示红色，扭转时显示黄色，折弯或弹动时显示绿色等；当然也可以具体指示是否检测到用户输入的信号以便用户明确是否操作生效，如轻微挤压输入模块10时，可能不会生成相应的输入信号，此时所述指示灯17也未亮，则此时用户可加大力度以便传感器感应到用户的动作并生成相应的输入信号，此时，所述指示灯17可亮起；所述指示灯17还可以具体指示电池15的充放电状态，如充电时显示黄色，充满时显示绿色，而当电池15即将耗尽时显示红色以提醒用户尽快充电。
需要说明的是，以上仅描述了一些常见的场景及应用方式，所述指示灯17的作用可根据用户的具体需求进行自定义，本发明不作任何限定。
在本实施例中，用户可通过对输入设备的各项操作来进行输入，由信号检测单元11中的各类传感器感应后生成相应输入信号，再通过信号输出单元12输出至外部的终端，且信号输出单元12与所述终端的通信方式可以为无线通信，输入设备的电池15充电可以为无线充电，使得整个输入设备的输入方式新颖便捷，全部采用无线方式进行信号传输和充电，使得整个输入设备利于携带和使用，大大提高了用户移动办公娱乐时输入的便捷性和效率。
请参见图4，为本发明实施例提供的又一种输入设备的组成示意图；与图3所示输入设备的区别在于，在本实施例中，所述输入模块10与所述固定模块20的连接部22固定连接。
如图4所示，所述输入模块10同样可包括信号检测单元11(图未示)和信号输出单元12(图未示)，且信号检测单元11和信号输出单元12集成于电路板14上，因此图4中未单独表示(图未示)，所述信号检测单元11和所述信号输出单元12电连接后，固设在所述空腔中，所述信号检测单元11用于根据用户对所述输入模块10进行的预设操作生成相应的输入信号，所述信号输出单元12与外部的终端连接，用于将所述输入信号输出至所述终端；
所述信号检测单元11包括加速度传感器和陀螺仪传感器。还可包括电子罗盘传感器和气压检测传感器。
所述信号输出单元12包括无线传输子单元，所述信号输出单元12与所述终端无线连接。
所述无线传输子单元采用蓝牙技术或无线保真(Wi-Fi)技术或紫蜂(Zegbee)技术进行信号传输。
当然，也可以在所述固定模块20上开设数据传输接口，所述信号输出单元12通过所述数据传输接口与所述终端有线连接。
所述输入模块10还包括按键13，所述按键13与所述信号检测模块电连接，所述按键13设置在所述输入模块10的球体表面，且不与所述固定模块20接触。
所述按键13为物理按键13或电容式按键13。
所述输入模块10还包括电路板14，所述电路板14固设在所述输入模块10的空腔内，所述信号检测模块和信号输出模块固设在所述电路板14上。
所述输入设备还包括电池15和无线充电线圈16，所述无线充电线圈16和所述电池15固设在所述输入模块10的空腔内，且所述电池15通过所述电路板14与所述无线充电线圈16电连接。
当然，也可以是所述输入设备还包括电池15，所述固定模块20上还开设有充电接口，所述电池15固设在所述输入模块10的空腔内，且通过所述电路板14与所述充电接口电连接。
所述电池15设置在所述输入模块10中与所述固定模块20相近的一端。
所述输入模块10的球体为半透明材料或透明材料制成，所述输入模块10的球体内部或球体表面设有指示灯17，用于在所述信号检测单元11检测到信号时或所述电池15充放电时，提示用户。
下面结合附图5a-附图14，说明用户的预设操作和终端显示界面的对应显示效果。需要说明的是，此处所述的终端显示界面效果图仅为了对输入设备和终端显示的映射关系及控制流程进行说明，不对终端显示的实际效果进行任何限定，终端显示的实际效果图需要根据终端运行的应用及输入设备与当前应用中的具体映射对象及场景来显示。
请一并参见图5a、图5b及图6，图5a为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第一操作示意图；图5b为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第二操作示意图；图6为图5a和图5b对应的终端显示界面的第一效果图；
如图5a所示，用户可以第一速度向任意方向滚动球形的输入模块，也可以如图5b所示，以第一速度使所述连接部22弯曲，在图5b中，用户可直接拨动所述固定模块的收容部21来实现。当输入模块和固定模块固定连接时，可直接拨动所述输入模块。
在终端显示界面上显示的效果图如图6所示，其中，实线圈为输入设备在终端应用中的映射对象，实线圈中心“+”号为映射对象的中心坐标，实线圈下方的三角符号为映射对象的正方向，实线箭头表示当前映射对象的运动方向，直径较小的虚线圈为1G加速度范围指示圈，直径较大的虚线圈为预设加速度范围指示圈，且所述预设加速度大于1G加速度。如图6所示，当用户以第一速度向后滚动输入模块或向后拨动固定模块的收容部21时，此时输入设备运动的加速度不超过1G，则对应在终端显示界面上，映射对象向后正向运动且不超过1G加速度范围指示圈。
请一并参见附图7a、附图7b及附图8，图7a为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第三操作示意图；图7b为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第四操作示意图；图8为图7a和图7b对应的终端显示界面的第二效果图；
如图7a所示，用户可以第二速度向任意方向滚动球形的输入模块，也可以如图7b所示，以第二速度使所述连接部22弯曲，在图7b中，用户可直接拨动所述固定模块的收容部21来实现。当输入模块和固定模块固定连接时，可直接拨动所述输入模块。
在终端显示界面上显示的效果图如图6所示，当用户以第二速度向后滚动输入模块或向后拨动固定模块的收容部21时，此时输入设备运动的加速度超过1G，则对应在终端显示界面上，映射对象向后正向运动且超过1G加速度范围指示圈。
请一并参见图9a、图9b及图10，图9a为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第五操作示意图；图9b为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第六操作示意图；图10为图9a和图9b对应的终端显示界面的第三效果图；
如图9a所示，用户向前弹动所述固定模块的收容部21使得输入设备的运动加速度超过1G，或如图9b所示，用户向后拨动所述收容部21后松开，使得收容部21带动输入模块向前反弹且反弹的加速度超过1G。
终端显示界面上显示的效果如图10所示，当用户以第二速度向前弹动固定模块的收容部21或向后拨动收容部21后松开使得收容部21向前反弹时，此时输入设备运动的加速度超过1G，则对应在终端显示界面上，映射对象向前正向运动且超过1G加速度范围指示圈。
请一并参见图11和图12，图11为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第七操作果示意图；图12为图11对应的终端显示界面的第四效果图；
如图11所示，用户顺时针转动所述固定模块的收容部21，当然也可以顺时针转动球形输入模块，而对于输入模块和固定模块固定连接的输入设备，可以直接顺时针转动球形输入模块。
终端显示界面上显示的效果如图12所示，当用户以顺时针转动所述固定模块的收容部21时，则对应在终端显示界面上，映射对象保持中心坐标不变，顺时针旋转，具体旋转角度可以通过与输入设备的旋转角度进行映射或换算。
请一并参见图13和图14，图13为本发明实施例提供的对输入设备执行预设操作的第八操作示意图；图14为图13对应的终端显示界面的第四效果图；
如图13所示，用户向内挤压固定模块的收容部21或向内挤压球形输入模块。
终端显示界面上显示的效果如图14所示，当用户向内挤压固定模块的收容部21或向内挤压球形输入模块时，则对应在终端显示界面上，映射对象保持中心坐标不变，体积缩小。
需要说明的是，上述用户对输入设备执行的预设操作以及对终端映射对象的控制，其映射关系可由厂家预设或用户自定义，本发明不作任何限定。
请参见图15，为本发明实施例提供的一种控制系统的组成示意图。在本实施例中，所述控制系统包括本发明输入设备中任一实施例所述的输入设备100；以及
终端200，用于接收所述输入设备100发送的输入信号，根据所述输入信号控制所述输入设备100当前映射的对象的动作。
具体地，终端接收到输入设备发送的各类输入信号如地磁数据信号、加速度数据信号、陀螺仪数据信号、气压数据信号或按键13信号等，可通过现有的函数对输入设备在终端应用中的映射对象进行方向校准、位置映射或位移映射等。
例如，终端通过输入设备的电子罗盘传感器得到输入设备的地磁数据，可结合终端的地磁数据，对输入设备的方向进行定位；
而通过输入设备的加速度传感器和陀螺仪传感器得到输入设备的加速度和角速度，可计算出输入设备在运动中的偏移方向和大小；
且通过当前地磁的方向和输入设备的已定位方向，还可以计算得到输入设备扭转的角度；
再结合终端显示屏幕的尺寸，将输入设备的实际位移和扭转角度等信息以预设的映射关系映射到终端显示界面即可。
这样，便实现了全新的输入设备对终端应用中映射对象的控制。
通过将信号检测单元和信号输出单元容置在球形输入模块的空腔中，并由信号检测单元根据用户对球形输入模块的预设操作来生成相应的输入信号，最后由信号输出单元输出至外部的终端，从而提升了用户输入的便捷性和效率，且输入设备可通过固定模块固定在预设平面上，整个输入设备利于携带，使用方便。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (16)

1.一种输入设备，其特征在于，包括：
输入模块和与所述输入模块相配合的固定模块，所述输入模块为设有空腔的球体，所述输入模块包括信号检测单元和信号输出单元，所述信号检测单元和所述信号输出单元电连接后，固设在所述空腔中，所述信号检测单元用于根据用户对所述输入模块进行的预设操作生成相应的输入信号，所述信号输出单元与外部的终端连接，用于将所述输入信号输出至所述终端；
所述固定模块用于将所述输入设备固定在预设平面上；
所述固定模块包括收容部、连接部和固定部，所述收容部为杯状，用于收容所述输入模块，所述连接部分别与所述收容部和所述固定部固定连接，所述固定部为吸盘状；或者所述固定模块包括连接部和固定部，所述连接部分别与所述输入模块和所述固定部固定连接，所述固定部为吸盘状；
所述输入模块和所述连接部为弹性材料制成；
所述预设操作包括以下任意一项或多项：
向任意方向以第一速度滚动所述输入模块或向任意方向以第一速度使所述连接部弯曲；
向任意方向以第二速度滚动所述输入模块或向任意方向以第二速度使所述连接部弯曲；
向任意方向弹动所述输入模块以使所述输入模块的速度达到所述第二速度或使所述连接部向任意方向弯曲后松开所述输入模块以使所述输入模块的速度达到所述第二速度；
向任意方向扭转所述输入模块；
挤压所述输入模块。
2.如权利要求1所述的输入设备，其特征在于，所述收容部的杯口直径小于所述输入模块的直径。
3.如权利要求2所述的输入设备，其特征在于，所述信号检测单元包括加速度传感器和陀螺仪传感器，所述加速度传感器用于感应用户对所述输入模块执行预设操作时，所述输入模块的线性加速度，所述信号输出单元用于将所述输入模块的线性加速度输出至所述终端以便所述终端根据所述输入模块的线性加速度控制所述终端应用中映射对象的加速度；所述陀螺仪传感器用于感应用户对所述输入模块执行预设操作时，所述输入模块的角速度，所述信号输出单元还用于将所述输入模块的角速度输出至所述终端以便所述终端根据所述输入模块的角速度控制所述终端应用中映射对象的角速度。
4.如权利要求3所述的输入设备，其特征在于，所述信号检测单元还包括电子罗盘传感器，所述电子罗盘传感器用于通过地磁感应确定所述输入模块的位置和方向，所述信号输出单元还用于将所述输入模块的位置和方向输出至所述终端以便所述终端根据所述输入模块的位置和方向确定所述终端应用中映射对象的位置和方向。
5.如权利要求4所述的输入设备，其特征在于，所述信号检测单元还包括气压检测传感器，所述气压检测传感器用于感应所述输入模块内的气压变化来生成相应的挤压信号，所述信号输出单元还用于将所述挤压信号输出至所述终端以便所述终端控制所述终端应用中的映射对象缩小体积。
6.如权利要求5所述的输入设备，其特征在于，所述固定模块上还开设有数据传输接口，所述信号输出单元通过所述数据传输接口与所述终端有线连接。
7.如权利要求5所述的输入设备，其特征在于，所述信号输出单元包括无线传输子单元，所述信号输出单元与所述终端无线连接。
8.如权利要求7所述的输入设备，其特征在于，所述无线传输子单元采用蓝牙技术或无线保真技术或紫蜂技术进行信号传输。
9.如权利要求8所述的输入设备，其特征在于，所述输入模块还包括按键，所述按键与所述信号检测单元电连接，所述按键设置在所述输入模块的球体表面，且不与所述固定模块接触。
10.如权利要求9所述的输入设备，其特征在于，所述按键为物理按键或电容式按键。
11.如权利要求10所述的输入设备，其特征在于，所述输入模块还包括电路板，所述电路板固设在所述输入模块的空腔内，所述信号检测单元和信号输出单元固设在所述电路板上。
12.如权利要求11所述的输入设备，其特征在于，所述输入设备还包括电池，所述固定模块上还开设有充电接口，所述电池固设在所述输入模块的空腔内，且通过所述电路板与所述充电接口电连接。
13.如权利要求11所述的输入设备，其特征在于，所述输入设备还包括电池和无线充电线圈，所述无线充电线圈和所述电池固设在所述输入模块的空腔内，且所述电池通过所述电路板与所述无线充电线圈电连接。
14.如权利要求12或13所述的输入设备，其特征在于，所述电池设置在所述输入模块中与所述固定模块相近的一端。
15.如权利要求14所述的输入设备，其特征在于，所述输入模块的球体为半透明材料或透明材料制成，所述输入模块的球体内部或球体表面设有指示灯，用于在所述信号检测单元检测到信号时或所述电池充放电时，提示用户。
16.一种控制系统，其特征在于，包括：
如权利要求1-15任一项所述的输入设备；以及
终端，用于将所述输入设备与所述终端应用中的待控制对象进行映射，接收所述输入设备发送的输入信号，根据所述输入信号控制所述输入设备当前映射的对象的动作。
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