CN105126337A - 一种滑轮、游戏手柄及滑动状态识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种滑轮、游戏手柄及滑动状态识别方法。所述滑轮包括壳体、磁铁、连接轴、霍尔传感器、基板和微处理器。滑动所述滑轮时，所述壳体转动并带动壳体内的磁铁转动，所述磁铁转动引起周围磁场变化，所述基板上的霍尔传感器监测所述磁场变化，并将相应数字信号传输给所述微处理器。所述微处理器计算所述数字信号的变化，根据所述数字信号的变化判定出滑轮的状态变化，并产生相应的动作信号进行输出。本发明通过霍尔传感器监测磁场变化实现所述滑轮的功能，结构设计简单、成本低、灵敏度高、可靠性高、功耗低，并且易组装利于生产。
Description
技术领域
本发明属于电子机械领域，尤其涉及一种滑轮、游戏手柄及滑动状态识别方法。
背景技术
目前滑动技术的应用范围越来越广泛，例如，随着用户需求的增多，游戏手柄的功能亦越来越丰富，特别是虚拟现实技术的应用对手柄上兼容滑动功能的需求越来越强烈。目前手柄上滑动技术多为使用滑动变阻器或光电传感器实现，结构设计较为复杂，并且可靠性差、成本较高。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供了一种滑轮、游戏手柄及滑动状态识别方法，以解决或至少部分地解决上述问题。
本发明提供的一种滑轮，所述滑轮包括：壳体、磁铁、连接轴、霍尔传感器、微处理器；其中，所述壳体是圆形结构并可绕其中心转动；所述磁铁位于壳体内部并且固定在所述连接轴上，所述磁铁的中心和所述壳体的中心重合；所述连接轴为杆状结构并通过所述磁铁和所述壳体的中心；所述霍尔传感器设置在所述壳体周边，所述微处理器与所述霍尔传感器相连；
滑动所述滑轮时，所述壳体转动并带动所述壳体内的磁铁转动，所述磁铁转动引起周围磁场变化，所述霍尔传感器监测所述磁场变化，并将相应数字信号传输给所述微处理器；所述微处理器接收所述霍尔传感器输出的数字信号，计算出所述滑轮的对应动作并输出相应的动作信号。
可选地，所述磁铁为圆环结构。
可选地，所述滑轮还包括：基板，所述霍尔传感器固定于所述基板上，所述基板位于所述壳体的正下方。
可选地，所述滑轮还包括：存储单元，与所述微处理器相连，所述存储单元存储所述微处理器根据所述霍尔传感器输出的数字信号计算所述滑轮动作的算法程式。
可选地，所述存储单元集成在所述微处理器内。
本发明提供的一种游戏手柄，所述游戏手柄上述任一项所述的滑轮，所述游戏手柄的外壳具有供所述滑轮的壳体放入的空隙，所述滑轮的连接轴的两端转动连接在所述游戏手柄的外壳内。
本发明还提供的一种滑动状态识别方法，所述方法包括：
上述滑轮滑动时，所述滑轮的壳体转动并带动所述壳体内的磁铁转动，所述磁铁转动引起周围磁场变化；
设置在所述壳体周边的霍尔传感器监测到所述磁场变化，将相应数字信号传输给与所述霍尔传感器相连的微处理器；
所述微处理器接收所述霍尔传感器输出的数字信号，计算出所述滑轮的对应动作并输出相应的动作信号。
可选地，在存储单元中存储所述微处理器根据所述霍尔传感器输出的数字信号计算所述滑轮动作的算法程式，并将所述存储单元集成在所述微处理器内。
可选地，所述滑轮还包括：基板，将所述霍尔传感器固定于所述基板上，所述基板位于所述壳体的正下方。
可选地，根据上述任一项所述的滑动状态识别方法，将所述滑轮设置在游戏手柄中，所述游戏手柄的外壳具有供所述滑轮的壳体放入的空隙，所述滑轮的连接轴的两端转动连接在所述游戏手柄的外壳内。
本发明通过霍尔传感器监测磁场变化实现所述滑轮的功能，具有结构设计简单，成本低，灵敏度高，可靠性高，功耗低，易组装利于生产等优点。
附图说明
图1为本发明的实施例一的滑轮结构示意图；
图2为本发明的实施例二的滑轮结构示意图；
图3为本发明的滑动状态识别方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
图1为本发明的实施例一的滑轮结构示意图，1为所述滑轮的壳体，2为磁铁，3为连接轴，4为霍尔传感器，5为基板。如图1所示，本发明的滑轮包括：壳体1、磁铁2、连接轴3、霍尔传感器4、基板5和微处理器(图中未显示)。其中，所述壳体1是圆环结构，并可绕自身中心转动。所述连接轴3为杆状结构并穿过所述磁铁2和壳体1的中心，所述磁铁2固定于所述连接轴3上，优选地，所述磁铁2的中心和所述壳体1的中心重合。在本实施例中，所述磁铁2为圆环结构，图中黑色部分和白色部分用以区分磁铁2的南极和北极。所述基板5设置在所述壳体1周边，所述霍尔传感器4固定于所述基板5上，所述微处理器设置在所述基板5上，并与所述霍尔传感器4相连。所述霍尔传感器4监测磁铁转动引起的磁场变化，并将相应数字信号传输给所述微处理器。所述微处理器接收所述霍尔传感器输出的数字信号，计算出所述滑轮的对应动作并输出相应的动作信号。
所述滑轮还包括：存储单元(图中未显示)，与所述微处理器相连，用于存储所述微处理器根据所述霍尔传感器输出的数字信号计算所述滑轮动作的算法程式。可选地，所述存储单元集成在所述微处理器内或者单独设置并与所述微处理器相连。
需要特别说明的是，在本实施例中，所述霍尔传感器4位于所述壳体1的正下方，并且所述基板5所在平面与所述壳体1所在平面垂直。霍尔传感器的作用是监测磁场的变化，因此霍尔传感器可以设置在所述壳体1周边的任意位置，但是本实施例中霍尔传感器的位置是便于计算磁场变化的最优位置，即从算法处理的复杂性上来看，霍尔传感器位于磁铁整下方时算法处理最为方便，位于其他位置时计算磁场变化比较复杂。
基于以上滑轮的结构，对本发明的工作原理进行详细说明：所述滑轮滑动时，带动滑轮的圆形结构壳体1转动，同时带动壳体1内的磁铁2转动，所述磁铁2转动引起周围磁场变化。设置在磁铁周边的霍尔传感器4监测所述磁场变化，并将相应数字信号传输给所述微处理器。所述微处理器接收所述霍尔传感器4输出的数字信号，计算出所述滑轮的对应动作，并产生相应的动作信号进行输出，如滑轮向后旋转了15度。存储单元存储所述微处理器根据所述霍尔传感器输出的数字信号计算所述滑轮动作的算法程式。
实施例二
图2为本发明的实施例二的滑轮结构示意图，1为所述滑轮的壳体，2为磁铁，3为连接轴，4为霍尔传感器，5为基板。与实施例一不同的地方在于，在实施例一中，磁铁2为圆环结构，而在本实施例中，磁铁2为长条形结构。需要说明的是，磁铁形状不仅限于圆环和长条形结构，可用其他任意形状代替，如圆柱形、多面棱体等，但是圆环结构最优。
本发明实施例中的滑轮的结构和工作原理与实施例一类似，不再赘述。
基于上述滑轮，本发明还提供了一种滑动状态识别方法。图3为本发明实施例的滑动状态识别方法的流程图，该动作信号的输出方法包括：上述滑轮滑动时，所述滑轮的圆形结构壳体转动并带动壳体内的磁铁转动；
302：所述磁铁转动引起周围磁场变化；
303：设置在所述壳体周边的霍尔传感器监测到所述磁场变化，将相应数字信号传输给与所述霍尔传感器相连的微处理器；
304：所述微处理器接收所述霍尔传感器输出的数字信号，计算出所述滑轮的对应动作，并产生相应的动作信号进行输出。
可选地，本发明实施例的滑动状态识别方法还包括：在存储单元中存储所述微处理器根据所述霍尔传感器输出的数字信号计算所述滑轮动作的算法程式，将所述存储单元集成在所述微处理器内。
优选地，将所述霍尔传感器设置于所述壳体的正下方，并设置所述基板所在平面与所述壳体所在平面相互垂直，此位置是方便计算磁场变化的最优位置，即从算法处理的复杂性上来看，霍尔传感器位于磁铁正下方时算法处理最为方便，位于其他位置时计算磁场变化比较复杂。
综上所述，本发明提供了一种滑动状态识别方法：上述滑轮滑动时，所述滑轮的圆形结构壳体转动并带动壳体内的磁铁转动，所述磁铁转动引起周围磁场变化；设置在所述壳体周边的霍尔传感器监测到所述磁场变化，将相应数字信号传输给与所述霍尔传感器相连的微处理器；所述微处理器接收所述霍尔传感器输出的数字信号，计算出所述滑轮的对应动作，并产生相应的动作信号进行输出。
可选地，根据上述任一项所述的滑动状态识别方法，将所述滑轮设置在游戏手柄中，所述游戏手柄的外壳具有供所述滑轮的壳体放入的空隙，所述滑轮的连接轴的两端转动连接在所述游戏手柄的外壳内，使游戏手柄上兼容滑动功能，并能识别游戏手柄上滑轮的滑动状态同时产生相应的动作信号进行输出，如向上或者向下滑动。
由上述可知，本发明的有益效果是：本发明通过霍尔传感器监测磁场变化实现所述滑轮的功能，具有结构设计简单，成本低，灵敏度高，可靠性高，功耗低，易组装利于生产等优点。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种滑轮，其特征在于，所述滑轮包括：壳体、磁铁、连接轴、霍尔传感器、微处理器；其中，所述壳体是圆形结构并可绕其中心转动；所述磁铁位于所述壳体内部并且固定于所述连接轴上，所述磁铁的中心和所述壳体的中心重合，所述连接轴为杆状结构并穿过所述磁铁和所述壳体的中心；所述霍尔传感器设置在所述壳体周边，所述微处理器与所述霍尔传感器相连；
滑动所述滑轮时，所述壳体转动并带动所述壳体内的磁铁转动，所述磁铁转动引起周围磁场变化，所述霍尔传感器监测所述磁场变化，并将相应数字信号传输给所述微处理器；所述微处理器接收所述霍尔传感器输出的数字信号，计算出所述滑轮的对应动作并输出相应的动作信号。
2.根据权利要求1所述的滑轮，其特征在于，所述磁铁为圆环结构。
3.根据权利要求1所述的滑轮，其特征在于，所述滑轮还包括：基板，所述霍尔传感器固定于所述基板上，所述基板位于所述壳体的正下方。
4.根据权利要求1所述的滑轮，其特征在于，所述滑轮还包括：存储单元，与所述微处理器相连；
所述存储单元存储所述微处理器根据所述霍尔传感器输出的数字信号计算所述滑轮动作的算法程式。
5.根据权利要求4所述的滑轮，其特征在于，所述存储单元集成在所述微处理器内。
6.一种游戏手柄，其特征在于，所述游戏手柄包括权利要求1-5任一项所述的滑轮，所述游戏手柄的外壳具有供所述滑轮的壳体放入的空隙，所述滑轮的连接轴的两端转动连接在所述游戏手柄的外壳内。
7.一种滑动状态识别方法，其特征在于，所述方法包括：
权利要求1所述的滑轮滑动时，所述滑轮的壳体转动并带动所述壳体内的磁铁转动，所述磁铁转动引起周围磁场变化；
设置在所述壳体周边的霍尔传感器监测到所述磁场变化，将相应数字信号传输给与所述霍尔传感器相连的微处理器；
所述微处理器接收所述霍尔传感器输出的数字信号，计算出所述滑轮的对应动作并输出相应的动作信号。
8.根据权利要求7所述的滑动状态识别方法，其特征在于，在存储单元中存储所述微处理器根据所述霍尔传感器输出的数字信号计算所述滑轮动作的算法程式，并将所述存储单元集成在所述微处理器内。
9.根据权利要求7所述的滑动状态识别方法，其特征在于，
所述滑轮还包括：基板，将所述霍尔传感器固定于所述基板上，所述基板位于所述壳体的正下方，并设置所述基板所在平面与所述壳体所在平面相互垂直。
10.根据权利要求7-9任一项所述的滑动状态识别方法，其特征在于，将所述滑轮设置在游戏手柄中，所述游戏手柄的外壳具有供所述滑轮的壳体放入的空隙，所述滑轮的连接轴的两端转动连接在所述游戏手柄的外壳内。
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