CN108509064B - 一种口腔鼠标及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种口腔鼠标，它包括光标位置感知单元、嵌入式计算机、射频发射机和向与计算机连接的射频接收端发送信号的射频天线，还包括牙套和压力开关；牙套设有牙齿接触部和上颚接触部；光标位置感知单元固定在上颚接触部中舌头能够接触到的位置；压力开关分为左压力开关和右压力开关，分别设置在牙齿接触部中感受左侧牙齿和右侧牙齿咬合力的位置；压力开关的输出端与所述的嵌入式计算机连接；嵌入式计算机通过将舌头在光标位置感知单元上的活动转换为鼠标的移动操作，并通过比较左压力开关和右压力开关识别的压力大小转换为鼠标的左键和右键操作。本发明通过结合口腔部位的简单操作，可以辅助人通过口腔控制鼠标来进行计算机控制。

Description

一种口腔鼠标及其控制方法

技术领域

本发明属于计算机控制领域，具体涉及一种口腔鼠标及其控制方法。

背景技术

在各种驾驶行为中，如飞机、汽车驾驶、自行车等运输工具，以及旅途行人控制电话、导航仪等，由于需要控制的对象非常多，往往手、脚都使用上也不能操作所有的控制对象，需要利用人的其他器官来完成控制操作对象。同时可以满足脚残疾人，无法利用鼠标控制计算机，可以利用口腔控制无线鼠标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种口腔鼠标及其控制方法，可以通过口腔控制鼠标来进行计算机控制。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种口腔鼠标，它包括光标位置感知单元、嵌入式计算机、射频发射机和向与计算机连接的射频接收端发送信号的射频天线，光标位置感知单元的输出端通过嵌入式计算机与射频发射机连接，其特征在于：它还包括牙套和压力开关；所述的牙套设有牙齿接触部和上颚接触部；所述的光标位置感知单元固定在上颚接触部中舌头能够接触到的位置；所述的压力开关分为左压力开关和右压力开关，分别设置在牙齿接触部中感受左侧牙齿和右侧牙齿咬合力的位置；压力开关控制信号的输出端与所述的嵌入式计算机连接；

鼠标移动信号时通过将舌头在光标位置感知单元上的活动转换为鼠标的移动操作；

左右按钮的区分是通过比较左压力开关和右压力开关识别的压力大小转换为鼠标的左键和右键操作。

按上述方案，所述的光标位置感知单元为触摸板或光电传感器。

按上述方案，它还包括与所述的嵌入式计算机连接的储能电源，所述的压力开关为压电陶瓷材料，压力开关在牙咬合作用下产生的电能通过逆变器存储到储能电源，同时每次压缩的压力信号传输给嵌入式计算机。

按上述方案，在牙齿接触部的前齿部分装有两个剪切力传感器，分别用于感受上下牙齿咬合后的前后和左右移动信号，由所述的嵌入式计算机通过上下牙齿咬合后的前后、左右移动信号转换为鼠标的前后、左右移动操作。

按上述方案，所述的前齿部分还设有压力传感器，在牙齿作用的过程中，有两个行程，第一个行程中，牙齿没有压到底半按开关状态，前后和左右两个剪切力传感器同时工作，将牙齿的前后和左右移动转化为前后和左右剪切力，并将前后、左右移动转化为鼠标前后、左右移动信号；第二行程中，牙齿到底，压力传感器开启开关功能。

所述的口腔鼠标的控制方法，其特征在于：本方法包括以下步骤：

S1、用牙将大胶囊中的环氧树脂和固化剂压破，通过反复咬合，将环氧树脂和固化剂均匀混合，并根据当事人的牙床形貌固化形成牙套；

S2、将光标位置感知单元固定在牙套的上颚接触部中舌头能够接触到的位置，将左压力开关和右压力开关分别固定在牙套的牙齿接触部中感受左侧牙齿和右侧牙齿咬合力的位置；

S3、通过舌头在光标位置感知单元上的活动转换为鼠标的移动操作；当事人通过牙齿对不同的压力开关用力不均衡咬合压力开关，比较左压力开关和右压力开关识别的压力大小转换为鼠标的左键和右键操作。

按上述方法，所述的牙齿接触部上设有用于感受上下牙齿咬合后的前后左右移动信号的剪切力传感器，本方法还包括步骤S4、当事人上下牙齿咬合后前后左右移动的信号转换为鼠标的前后左右移动操作。

本发明的有益效果为：通过结合口腔部位的简单操作，实现对鼠标的控制，可以辅助人通过口腔控制鼠标来进行计算机控制，提高操作人员的控制能力，甚至帮助手脚残疾的完成计算机控制。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明另一实施例的结构示意图。

图3为本发明一实施例的原理框图。

图4为储能电源的原理框图。

图5为左右按键识别流程图。

图中：1-光电传感器，2-触摸板，3-牙套，4-压力开关，5-射频天线，6-口腔，7-嵌入式计算机，8-射频发射机，9-储能电源，10-射频接收端，11-USB接口，12-计算机，13-逆变器，14-触发器。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

本发明提供一种口腔鼠标，如图1和图3所示，它整体设置在口腔6内，包括光电传感器1、嵌入式计算机7、射频发射机8和向与计算机12连接的射频接收端10发送信号的射频天线5，射频天线5与射频接收端10无线传输信号，射频接收端10通过USB接口11与计算机12连接；光电传感器1的输出端通过嵌入式计算机7与射频发射机8连接，它还包括牙套3和压力开关4；所述的牙套3设有牙齿接触部和上颚接触部；所述的光电传感器1固定在上颚接触部中舌头能够接触到的位置；所述的压力开关4分为左压力开关和右压力开关，分别设置在牙齿接触部中感受左侧牙齿和右侧牙齿咬合力的位置；压力开关4的输出端与所述的嵌入式计算机7连接；所述的嵌入式计算机7通过将舌头在光电传感器1上的活动转换为鼠标的移动操作，并通过比较左压力开关和右压力开关识别的压力大小转换为鼠标的左键和右键操作。

如图4所示，它还包括与所述的嵌入式计算机连接的储能电源9（如电容、锂电池、储能电池），作为口腔鼠标的电能来源。所述的压力开关4为压电陶瓷材料，压力开关4每次压缩产生的电能通过逆变器13存储到储能电源9，同时每次压缩的压力信号传输给嵌入式计算机7，本实施例中每次压缩的压力信号通过触发器14与嵌入式计算机7连接。

所述的牙齿接触部的前齿部分设有用于感受上下牙齿咬合后的前后和左右移动信号的2个剪切力感应器（原理与thinkpad小红点移动指针相同），当前下齿与前上齿咬合，并进行前后或左右移动时，产生不同方向剪切信号，由所述的嵌入式计算机通过上下牙齿咬合后的前后左右移动信号转换为鼠标的前后左右移动操作。

所述的前齿部分还设有压力传感器，在牙齿作用的过程中，有两个行程，第一个行程中，牙齿没有压到底半按开关状态，前后和左右两个剪切力传感器同时工作，将牙齿的前后和左右移动转化为前后和左右剪切力，并将前后、左右移动转化为鼠标前后、左右移动信号；第二行程中，牙齿到底，压力传感器开启开关功能。

所述的左压力开关和右压力开关分别具有至少2个。本实施例由1-10个压力开关、单片机、射频发射机和接收机构成，压力开关固定在牙套上，并牙套套在相应的牙冠上，开关分布在上牙或者下牙的顶部，当牙齿着力咬合某个压力开关的时候，根据受力的大小，通过智能电路将受力最大的开关触发一次，如智能电路图，多个受力同样适用。该开关将触发信号传输到嵌入式计算机鼠标控制接口，完成嵌入式计算机的控制。

所述的口腔鼠标的控制方法，本方法包括以下步骤：

S1、用牙将大胶囊中的环氧树脂和固化剂压破，通过反复咬合，将环氧树脂和固化剂均匀混合，经过10-100分钟之后，根据当事人的牙床形貌固化形成牙套3；环氧树脂和固化剂固化之后具有塑性，压力开关是压电陶瓷开关，该开关密封在薄膜中，薄膜将环氧树脂和固化剂隔离，并保持与固化结构有空间，使得固化空间不阻碍压电陶瓷开关上下变化。

S2、将光标位置感知单元（本实施例为光电传感器1）固定在牙套的上颚接触部中舌头能够接触到的位置，将左压力开关和右压力开关分别固定在牙套3的牙齿接触部中感受左侧牙齿和右侧牙齿咬合力的位置；

S3、通过舌头在光电传感器1上的活动转换为鼠标的移动操作；当事人通过牙齿对不同的压力开关用力不均衡咬合压力开关，比较左压力开关和右压力开关识别的压力大小转换为鼠标的左键和右键操作。如图5所示，通过判断左压力开关和右压力开关的大小，若左压力开关的压力更大，则判断为鼠标左键，若右压力开关的压力更大，则判断为鼠标右键。

所述的牙齿接触部上设有用于感受上下牙齿咬合后的前后左右移动信号的剪切力传感器，本方法还包括步骤S4、当事人上下牙齿咬合后前后左右移动的信号转换为鼠标的前后左右移动操作。

其中，光电传感器1还可以替换为其它的光标位置感知单元，例如触摸板2，如图2所示。在上颚装有一个触摸板，触摸板将舌头对触摸屏的压力分布信号通过单片机转换为坐标，或者通过舌头运动产生的光照变化转化成坐标，单片机将舌头的触摸信号坐标数据或者光照坐标数据通过数据线传输到嵌入式计算机接口，完成鼠标移动指令。压力开关分布在上牙的牙套上，触摸板也固定在牙套中间位置，与之构成一个整体，在触摸板与上颚之间安装嵌入式计算机芯片和射频电路，射频天线也内置在口腔内或口腔外，单片机将不同压力开关触发信号和舌头触摸坐标位置通过射频发射装置发送到接收机，信号控制接收机与嵌入式计算机相连，完成嵌入式计算机的控制。

本发明通过口腔来操纵无线鼠标，利用嵌入式计算机、触摸屏、牙套、按键和天线与口腔上唇相匹配来实现操作。特别是，无线鼠标的功能比较强大，设计范围比较广，结合身体部分的口腔来进行驾驶控制具有可观性。本发明由压力开关、天线、单片机、触摸屏、牙套、射频发射机和接收机构成口腔鼠标，将压力开关和触摸屏放置在上牙的牙套上使其构成一个整体，在触摸板与上颚之间安装嵌入式计算机芯片和射频电路，射频天线也放置在口腔内。同时牙套固定在牙冠上，依据牙齿的咬合及舌头对触摸屏的压力使得触摸屏将分布信号传输到单片机，单片机将信号进行编码，再通过射频发射装置发送到接收机，接收机与计算机相连，完成控制指令。压力开关是由压电陶瓷构成，每次压缩产生的电能，通过逆变器将电能储存到蓄电池（如电容、锂电池、储能电池），作为无线鼠标的电源，同时，每次压缩一次触发，并将触发信号传输到单片机输入控制信号，从而传送至天线。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种口腔鼠标，它包括光标位置感知单元、嵌入式计算机、射频发射机和向与计算机连接的射频接收端发送信号的射频天线，光标位置感知单元的输出端通过嵌入式计算机与射频发射机连接，其特征在于：它还包括牙套和压力开关；所述的牙套设有牙齿接触部和上颚接触部；所述的光标位置感知单元固定在上颚接触部中舌头能够接触到的位置；所述的压力开关分为左压力开关和右压力开关，分别设置在牙齿接触部中感受左侧牙齿和右侧牙齿咬合力的位置；压力开关控制信号的输出端与所述的嵌入式计算机连接；

鼠标移动信号时通过将舌头在光标位置感知单元上的活动转换为鼠标的移动操作；

左右按钮的区分是通过比较左压力开关和右压力开关识别的压力大小转换为鼠标的左键和右键操作；

在牙齿接触部的前齿部分装有两个剪切力传感器，分别用于感受上下牙齿咬合后的前后和左右移动信号，由所述的嵌入式计算机通过上下牙齿咬合后的前后、左右移动信号转换为鼠标的前后、左右移动操作。

2.根据权利要求1所述的口腔鼠标，其特征在于：所述的光标位置感知单元为触摸板或光电传感器。

3.根据权利要求1所述的口腔鼠标，其特征在于：它还包括与所述的嵌入式计算机连接的储能电源，所述的压力开关为压电陶瓷材料，压力开关在牙咬合作用下产生的电能通过逆变器存储到储能电源，同时每次压缩的压力信号传输给嵌入式计算机。

4.根据权利要求1所述的口腔鼠标，其特征在于： 所述的前齿部分还设有压力传感器，在牙齿作用的过程中，有两个行程，第一个行程中，牙齿没有压到底半按开关状态，前后和左右两个剪切力传感器同时工作，将牙齿的前后和左右移动转化为前后和左右剪切力，并将前后、左右移动转化为鼠标前后、左右移动信号；第二行程中，牙齿到底，压力传感器开启开关功能。

5.权利要求1所述的口腔鼠标的控制方法，其特征在于：本方法包括以下步骤：

S1、用牙将大胶囊中的环氧树脂和固化剂压破，通过反复咬合，将环氧树脂和固化剂均匀混合，并根据当事人的牙床形貌固化形成牙套；

S2、将光标位置感知单元固定在牙套的上颚接触部中舌头能够接触到的位置，将左压力开关和右压力开关分别固定在牙套的牙齿接触部中感受左侧牙齿和右侧牙齿咬合力的位置；

S3、通过舌头在光标位置感知单元上的活动转换为鼠标的移动操作；当事人通过牙齿对不同的压力开关用力不均衡咬合压力开关，比较左压力开关和右压力开关识别的压力大小转换为鼠标的左键和右键操作；

所述的牙齿接触部上设有用于感受上下牙齿咬合后的前后左右移动信号的剪切力传感器，本方法还包括步骤S4、当事人上下牙齿咬合后前后左右移动的信号转换为鼠标的前后左右移动操作。

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