CN104166465B

CN104166465B - 鼠标戒指对

Info

Publication number: CN104166465B
Application number: CN201410352066.7A
Authority: CN
Inventors: 朱厚盛; 刘玉生
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2034-07-23
Also published as: CN104166465A

Abstract

本发明公开了一种能够根据握笔者食指和中指的移动，识别相对鼠标操作的戒指对。在每一枚戒指的外壳内部，放置有纽扣电池，一个二轴加速度计，一个射频发射器，一个空槽。两枚戒指由一个棒子相连。在笔的外部，有一个外置的射频接收器，插在电脑的usb接口处，或内置于手机。每隔无线传输时间T，加速度计的重量和棒子的信息传达给电脑，由电脑的驱动程序判断出鼠标操作。

Description

鼠标戒指对

技术领域

本发明涉及一种指示位移变换的戒鼠对，可识别其鼠标操作。

背景技术

目前，对于位移捕捉，主要是采用机械捕捉或者视频捕捉的方法。机械捕捉的方法设备比较复杂，视频捕捉则需要摄像头，比较麻烦。

目前，普通鼠标体型庞大，并且往往依赖鼠标垫和光滑桌面等。对于不具有光滑桌面、鼠标垫的环境，和无法携带普通鼠标的人群，增加了应用的难度。尤其是手机、pad等触摸式便携设备，由于无法使用常规鼠标，遏制了应用程序的开发。而且目前，对于位移捕捉，主要是采用机械捕捉或者视频捕捉的方法。机械捕捉的方法设备比较复杂，视频捕捉则需要摄像头，比较麻烦，成本比较高。

发明内容

为了克服当前视频位移捕捉装置耗电、需要摄像头的弊端，本发明提出了一种鼠标戒指对。

本发明采用的方案是：

一种鼠标戒指对，它包括两个模拟鼠标的戒指，A戒、B戒，其中A戒的具有一个外壳，外壳内含二轴加速度计、电池仓、射频信号发射器、二轴加速度计与射频信号发射器相连，电池仓内的电池给二轴加速度计和射频信号发射器供电。

所述的A戒外壳的戒面进一步设有开闭按钮，控制电池仓的开闭。

所述的射频信号发射器与射频信号接收器相匹配，射频信号接收器与电脑或手机相连。

所述的A戒与B戒相对处设有空槽；B戒具有外壳，与A戒的空槽相对处设有棒子；空槽内设有左键接收器及右键接收器，可接收键位信息。

所述的鼠标戒指对除去射频信号发射器、射频信号接收器、电池仓，换成电线与电脑或手机相连以供电和传输信号，即有线版的鼠标戒指对。

一种所述的鼠标戒指对的鼠标实现方法，步骤如下：

1）变量：

t指的是当前时间。初始值为0. 每隔时间间隔T，加速度计返回当前X轴Y轴的加速度。

A戒指在t时刻的X轴/Y轴加速度计返回的加速度值为AX_t/AY_t;

A戒指在t时刻的X轴/Y轴速度VX_t/VY_t;

A戒指在t时刻的X轴/Y轴位移为X_t/Y_t;

2）初始值

AX₀=0 AY₀=0 VX₀=0 VY₀=0 X₀=0 Y₀=0;

3）引入变量

A戒指在t时刻的X轴/Y轴的速度相对于t-T时刻速度的变化值ΔVX_t/ΔVY_t

其中ΔVX_t=VX_t- VX_t-T，ΔVY_t=VY_t- VY_t-T

A戒指在t时刻的X轴/Y轴的位移相对于t-T时刻位移的变化值ΔX_t/ΔY_t

其中ΔX_t=X_t- X_t-T，ΔY_t=Y_t- Y_t-T;

4）任意时刻变量计算

A．在t=0时刻已知AX₀, AY₀，VX₀,VY₀, X₀,Y₀

b. 在t=k×T时刻根据加速度计已知：AX_kT,AY_kT。假设VX_kT,VY_kT, X_kT,Y_kT 也可以计算得出.k为任意非负整数

c.则在t=（k+1）×T时刻，时刻根据加速度计已知：AX_（k+1）T,AY_{（k+1）T。}假定在t=[k×T, （k+1）×T]时间区间内，X轴/Y轴加速度值、速度值恒定为AX_kT/AY_kT和VX_kT/VY_kT，则在区间末端，t=（k+1）×T，速度变化值为该加速度与区间长度之乘积

ΔVX_（k+1）T =AX_kT×T, ΔVY_T= AX_kT×T

那么此时刻X轴/Y轴速度为

VX_（k+1）T= VX_kT+ΔVX_（k+1）T = VX_kT+ AX_kT×T

VY_（k+1）T= VY_kT+ΔVY_（k+1）T= VY_kT+ AY_kT×T

而在t=[k×T, （k+1）×T]时间区间内位移变动为

ΔX_（k+1）T= VX_kT×T，ΔY_（k+1）T= VY_kT×T

那么位移最终X轴/Y轴位移值确定为

X_（k+1）T= X_kT+ΔX_（k+1）T= X_kT+ VX_kT×T

Y_（k+1）T= Y_kT+ΔY_（k+1）T= Y_kT+ VY_kT×T

d.由于在t=0时刻知道AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t

在t=（k+1）×T时刻，他们的值也可以通过t=k×T时刻得知，根据数学归纳法，可以算得任意t=k×T时刻的AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t

5）鼠标键位响应

棍子原来在空槽的左键接收器和右键接收器的中间位置，但也可以上拨使得左键接收器的按钮被按下，或下拨使得右键接收器的按钮被按下,

鼠标左击长按：棍子使得左键接收器的按钮长时间按下

鼠标左击一次：棍子使得左键接收器的按钮按下后又立刻恢复

鼠标右击长按：棍子使得右键接收器的按钮长时间按下

鼠标右击一次：棍子使得右键接收器的按钮按下后又立刻恢复;

6）鼠标静止响应

当鼠标静止时，由于加速度计的误差使得位移变动值并不能立刻为0.所以需要根据加速度值获取鼠标静止,

t时间若满足AX_t <=ε,AY_T-1<=ε。其中ε为接近0的加速度值,

则鼠标静止：ΔX_t =0, ΔY_t=0 VX_t=0 VY_t=0;

使用一对含有加速度计的戒指捕捉鼠标操作，用户首先将无线接收器5插入电脑或者手机，将鼠标戒指对的开闭按钮3打开，并放在手指上（一般是A戒插在食指，B戒插在中指），然后将B戒的棒子对准A戒的空槽中左键接收器和右键接收器的中央缝隙处以使得A戒B戒相对合拢。此时将第一帧数据t=0时的AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t和是否有左右键操作的信息无线传输给电脑。而后每隔时间T，通过算法计算更新后的AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t和是否有左右键操作的信息传输给电脑。故而每一个时刻t，电脑可判断鼠标戒指对每一帧的位移X_t,Y_t并相应在手机或电脑上。

本发明的有益效果是，仅仅使用一对戒指，就可以让电脑或手机接收到鼠标信息，非常简单。本发明比较轻便又可以在空间中随意适用无需鼠标垫，是一种应用场合非常广阔的轻便鼠标。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是鼠标戒指对的剖面图；

图2是两个戒指的相连处的示意图；

图3是A戒的空槽的正视图；

图中，二轴加速度计1、电池仓2、开闭按钮3、射频信号发射器4、射频信号接收器5，A戒指外壳6，空槽7,棒子8，左键接收器9，右键接收器10，B戒外壳11。

具体实施方式

本申请电脑包括了平板电脑，Ipad，其他移动或者常规的电脑设备等。开闭按钮包括了按钮和拨钮。

在图1中， A戒外壳1中包含二轴加速度计1、射频信号发射器4、电池仓2，开闭按钮3、空槽7.其中电池仓2和二轴加速度计1、射频信号发射器4、开闭按钮3以电线相连，负责供电。而射频信号发射器4与二轴加速度计1和空槽7相连，以发射其信号。B戒外壳11中含有一个棒子8，插入A戒的空槽中。A戒戴在右手之食指上，B戒戴在右手之中指上。一般来说，A戒戴在食指，B戒戴在中指。

在图2中，B戒外壳11中包含棒子8，插入A戒外壳6的空槽7中。空槽7由左键接收器9，右键接收器10构成。仅压下食指所佩戴的A戒时，左键接收器被压下，因此获得左键信号。仅压下中指所佩戴的B戒时，右键接收器被压下，因此获得右键信号。

在图3中，A戒外壳的空槽中，有来自B戒的圆形细棒8，它可以上下移动，上面是左键接收器9的感应按钮，下面是右键接收器10的感应按钮。

实施例

使用一对含有加速度计的戒指捕捉鼠标操作，用户首先将无线接收器5插入电脑或者手机，将鼠标戒指对的开闭按钮3打开，并放在手指上（一般是A戒插在食指，B戒插在中指），然后将B戒的棒子对准A戒的空槽中左键接收器和右键接收器的中央缝隙处A戒B戒相对合拢。此时将第一帧数据t=0时的AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t和是否有左右键操作的信息无线传输给电脑。根据方法1）得知此时AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t全为0。而后每隔时间T，通过算法计算更新后的AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t和是否有左右键操作的信息传输给电脑。故而每一个时刻t，电脑可判断鼠标戒指对每一帧的位移X_t,Y_t并相应在手机或电脑上。

例如t=（k+1）*T时刻（k为任意非负整数），根据加速度计得知，

AX_（k+1）T,AY_{（k+1）T。}根据算法4）和上一帧的AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t得出

VX_（k+1）T= VX_kT+ΔVX_（k+1）T = VX_kT+ AX_kT×T，

VY_（k+1）T= VY_kT+ΔVY_（k+1）T= VY_kT+ AY_kT×T，

X_（k+1）T= X_kT+ΔX_（k+1）T= X_kT+ VX_kT×T，

Y_（k+1）T= Y_kT+ΔY_（k+1）T= Y_kT+ VY_kT×T。

又例如在t时刻，根据加速度计和算法6）得知，

若满足AX_t <=ε,AY_T-1<=ε。其中ε为接近0的加速度值，

则 ΔX_t =0, ΔY_t=0 VX_t=0 VY_t=0。

又例如在t时刻，根据算法5）得知，若棍子使得左键接收器的按钮长时间按下，则返回的鼠标信息为左键长按。

Claims

1.一种鼠标戒指对的鼠标实现方法，其特征是：所述的鼠标戒指对包括两个模拟鼠标的戒指，A戒、B戒，其中A戒的具有一个外壳，外壳内含二轴加速度计、电池仓、射频信号发射器、二轴加速度计与射频信号发射器相连，电池仓内的电池给二轴加速度计和射频信号发射器供电；

鼠标实现方法步骤如下：

1）变量：

t指的是当前时间，初始值为0，每隔时间间隔T，加速度计返回当前X轴Y轴的加速度;

A戒指在t时刻的X轴/Y轴加速度计返回的加速度值为AX_t/AY_t，

A戒指在t时刻的X轴/Y轴速度VX_t/VY_t，

A戒指在t时刻的X轴/Y轴位移为X_t/Y_t;

2）初始值

AX₀=0 AY₀=0 VX₀=0 VY₀=0 X₀=0 Y₀=0;

3）引入变量

其中ΔVX_t=VX_t- VX_t-T，ΔVY_t=VY_t- VY_t-T;

A戒指在t时刻的X轴/Y轴的位移相对于t-T时刻位移的变化值ΔX_t/ΔY_t,

其中ΔX_t=X_t- X_t-T，ΔY_t=Y_t- Y_t-T;

4）任意时刻变量计算

A、在t=0时刻已知AX₀, AY₀，VX₀,VY₀, X₀,Y₀;

b.、在t=k×T时刻根据加速度计已知：AX_kT,AY_kT;

假设VX_kT,VY_kT, X_kT,Y_kT 也可以计算得出k为任意非负整数;

c、则在t=（k+1）×T时刻，时刻根据加速度计已知：AX_（k+1）T,AY_（k+1）T,

假定在t=[k×T, （k+1）×T]时间区间内，X轴/Y轴加速度值、速度值恒定为AX_kT/AY_kT和VX_kT/VY_kT，则在区间末端，t=（k+1）×T，速度变化值为该加速度与区间长度之乘积;

ΔVX_（k+1）T =AX_kT×T, ΔVY_（k+1）T= AY_kT×T,

那么此时刻X轴/Y轴速度为

VX_（k+1）T= VX_kT+ΔVX_（k+1）T = VX_kT+ AX_kT×T

VY_（k+1）T= VY_kT+ΔVY_（k+1）T= VY_kT+ AY_kT×T;

而在t=[k×T, （k+1）×T]时间区间内位移变动为

ΔX_（k+1）T= VX_kT×T，ΔY_（k+1）T= VY_kT×T,

那么位移最终X轴/Y轴位移值确定为

X_（k+1）T= X_kT+ΔX_（k+1）T= X_kT+ VX_kT×T

Y_（k+1）T= Y_kT+ΔY_（k+1）T= Y_kT+ VY_kT×T

d、由于在t=0时刻知道AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t

在t=（k+1）×T时刻，他们的值也可以通过t=k×T时刻得知，根据数学归纳法，可以算得任意t=k×T时刻的AX_t, AY_t，VX_t,VY_t, X_t,Y_t;

5）鼠标键位响应

棍子原来在空槽的左键接收器和右键接收器的中间位置，但也可以上拨使得左键接收器的按钮被按下，或下拨使得右键接收器的按钮被按下，

鼠标左击长按：棍子使得左键接收器的按钮长时间按下，

鼠标左击一次：棍子使得左键接收器的按钮按下后又立刻恢复，

鼠标右击长按：棍子使得右键接收器的按钮长时间按下，

鼠标右击一次：棍子使得右键接收器的按钮按下后又立刻恢复；

6）鼠标静止响应

当鼠标静止时，由于加速度计的误差使得位移变动值并不能立刻为0，所以需要根据加速度值获取鼠标静止；

t时间若满足AX_t <=ε,其中ε为接近0的加速度值，

则鼠标静止：ΔX_t =0, ΔY_t=0 VX_t=0 VY_t=0。