CN104571526A - 一种空中输入设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种空中输入设备，其包括控制器、多个加速度传感器和安装在智能设备上的驱动程序，多个加速度传感器与控制器均信号连接；控制器安装在手腕上，多个加速度传感器分别安装在手指头上；控制器信号连接至智能设备，且控制器设有数据采集单元、计算单元、控制单元和输出单元；数据采集单元用于实时采集加速度传感器的空间姿态数据；计算单元用于根据数据采集单元采集到的空间姿态数据计算出手指的位置及运动含义；控制单元用于实时接收来自计算单元计算出的信息，并将该信息转换为相对应的控制信息；输出单元用于将控制单元转换出的控制信息发送至智能设备。发明结构简单，操作方便，能完成高精确度和高灵敏度的输入。

Description

一种空中输入设备
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种空中输入设备。
背景技术
传统的输入设备，比如键盘及鼠标，体积大，并要有一定的要求，如鼠标需要有一定的平面，键盘需固定在某个范围内，容易变成键盘手、鼠标手。随着智能设备的不断发展，小巧、便携、可穿戴是智能设备的发展方向，传统输入设备将越来越不能满足用户要求。
现在已有一些空中输入设备例如空中鼠标，采用光电或陀螺仪等输入方式，仅能完成鼠标的简单功能，依然不能满足智能设备的要求。
故针对上述问题，有必要设计一种新的空中输入设备来弥补上述缺陷。
发明内容
为解决上述缺陷，本发明提出一种空中输入设备，其结构简单，操作方便，能完成高精确度和高灵敏度的输入。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种空中输入设备，其包括控制器、多个加速度传感器和安装在智能设备上的驱动程序，多个加速度传感器与控制器均信号连接；控制器安装在手腕上，多个加速度传感器分别安装在手指头上；控制器信号连接至智能设备，且控制器设有数据采集单元、计算单元、控制单元和输出单元；数据采集单元用于实时采集加速度传感器的空间姿态数据；计算单元用于根据数据采集单元采集到的空间姿态数据计算出手指的位置及运动含义；控制单元用于实时接收来自计算单元计算出的信息，并将该信息转换为相对应的控制信息；输出单元用于将控制单元转换出的控制信息发送至智能设备；智能设备上的驱动程序将接收到的控制信息解释为标准的智能设备标准信息，控制智能设备的运行。
其中，加速度传感器设有一个，或两个，或三个，或十个。
其中，加速度传感器为三轴加速度传感器。
其中，加速度传感器与数据采集单元信号连接。
其中，输出单元与智能设备信号连接。
其中，加速度传感器通过蓝牙、局域网连接、无线连接或有线连接的方式信号连接至控制器上。
其中，控制器通过蓝牙、局域网连接或无线连接的方式信号连接至智能设备上。
其中，智能设备为手机、电脑、电视、智能穿戴设备中的一种或多种。
其中，控制器上设有供电模块。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明空中输入设备不受工作平面或工作范围等条件的限制，在任何位置(包括在空中)，动动手指，就能完成鼠标、键盘类输入信息的工作，并可以提供非常丰富的手势控制，完成复杂的输入，如游戏中掌、拳的变化，如工业控制中机器手指的变化。
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是本发明空中输入设备的结构示意图；
图2是本发明空中输入设备的结构框图。
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做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。
参照图1及图2，一种空中输入设备，其包括控制器1、多个加速度传感器2和安装在智能设备上的驱动程序(未图示)，多个加速度传感器2与控制器1均信号连接；控制器安装在手腕上，多个加速度传感器分别安装在手指头上；控制器信号连接至智能设备，且控制器设有数据采集单元、计算单元、控制单元和输出单元；本发明智能设备为手机、电脑、电视、智能穿戴设备中的一种或多种；数据采集单元用于实时采集加速度传感器的空间姿态数据；计算单元用于根据数据采集单元采集到的空间姿态数据计算出手指的位置及运动含义；控制单元用于实时接收来自计算单元计算出的信息，并将该信息转换为相对应的控制信息；输出单元用于将控制单元转换出的控制信息发送至智能设备；智能设备上的驱动程序将接收到的控制信息解释为标准的智能设备标准信息，控制智能设备的运行。
其中，加速度传感器设有一个，或两个，或三个，或十个。本发明加速度传感器的数量由本领域技术人员根据实际需求来设定，不超过十个即可；再根据使用者的输入习惯将加速度传感器安装在任意的手指头上，且每个手指最多安装一个加速度传感器，当加速度传感器设有十个时，十个加速度传感器分别安装在使用者的十个手指头上；本发明通过手指头的移动来完成输入，避免产生鼠标手和键盘手。本发明最多可有十个点输入，可完成虚拟键盘类似的输入功能。
其中，加速度传感器为三轴加速度传感器。本发明三轴加速度传感器可获取三个方向的加速度，在手指静止时，三个方向的加速度矢量和等于重力加速度G→；在手指运动时，三个加速度矢量和A'→等于重力加速度G和手指加速度的矢量和A→；对矢量A→积分可以获取手指的位移矢量S→，即可以知道手指的具体位置；当手指偏移大于一定位置(该位置由本领域技术人员根据实际需求来设定)后，就可以认为手指完成一次点击。
其中，加速度传感器与数据采集单元信号连接。本发明加速度传感器通过蓝牙、无线或有线信号连接的方式与数据采集单元信号连接，方便数据采集单元实时采集加速度传感器的空间姿态数据。
其中，输出单元与智能设备信号连接。本发明输出单元通过蓝牙或者其他无线信号连接的方式与智能设备信号连接，方便输出单元将控制单元转换出的光标位移信息发送至智能设备。
其中，加速度传感器通过蓝牙、局域网连接、无线连接或有线连接的方式信号连接至控制器上。本领域技术人员根据实际需求，可以选择其他的连接方式，只需将加速度传感器信号连接至控制器上即可。
其中，控制器通过蓝牙、局域网连接或无线连接的方式信号连接至智能设备上。本领域技术人员根据实际需求，可以选择其他的连接方式，只需将控制器信号连接至智能设备上即可。
其中，控制器上设有供电模块。本发明控制器上的供电模块用于给控制器供电，使其正常工作。
本发明的工作原理为：在各手指上安装加速度传感器(可以根据需要安装1-10个手指)，加速度传感器的信号集中到控制器上，控制器通过蓝牙或其他无线信号连接到电脑、手机及其他智能设备上；手指上的加速度传感器感知手指的运动，控制器根据加速度传感器的运动，计算出手指的位置及运动含义，将信息发送到智能设备上；智能设备的驱动程序将该信息解析成标准的鼠标、键盘等信号，用于控制智能设备。
本发明可适用于计算机或小型的智能设备的输入，完成标准的鼠标、键盘的工作，提供高精确度、高灵敏度和高体验度的输入。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空中输入设备，其特征在于，其包括控制器、多个加速度传感器和安装在智能设备上的驱动程序，多个加速度传感器与控制器均信号连接；
控制器安装在手腕上，多个加速度传感器分别安装在手指头上；
控制器信号连接至智能设备，且控制器设有数据采集单元、计算单元、控制单元和输出单元；数据采集单元用于实时采集加速度传感器的空间姿态数据；计算单元用于根据数据采集单元采集到的空间姿态数据计算出手指的位置及运动含义；控制单元用于实时接收来自计算单元计算出的信息，并将该信息转换为相对应的控制信息；输出单元用于将控制单元转换出的控制信息发送至智能设备；智能设备上的驱动程序将接收到的控制信息解释为标准的智能设备标准信息，控制智能设备的运行。
2.如权利要求1所述的空中输入设备，其特征在于，加速度传感器设有一个，或两个，或三个，或十个。
3.如权利要求2所述的空中输入设备，其特征在于，加速度传感器为三轴加速度传感器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的空中输入设备，其特征在于，加速度传感器与数据采集单元信号连接。
5.如权利要求4所述的空中输入设备，其特征在于，输出单元与智能设备信号连接。
6.如权利要求5所述的空中输入设备，其特征在于，加速度传感器通过蓝牙、局域网连接、无线连接或有线连接的方式信号连接至控制器上。
7.如权利要求6所述的空中输入设备，其特征在于，控制器通过蓝牙、局域网连接或无线连接的方式信号连接至智能设备上。
8.如权利要求7所述的空中输入设备，其特征在于，智能设备为手机、电脑、电视、智能穿戴设备中的一种或多种。
9.如权利要求8所述的空中输入设备，其特征在于，控制器上设有供电模块。
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