CN109085937A - 智能鼠标笔及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种智能鼠标笔及其控制方法,包括笔本体和设置于PC端的光标驱动单元,所述笔本体上设有位姿感知单元、功能按键单元和MCU;所述功能按键单元采集用户输入的功能信息,所述位姿感知单元检测所述笔本体的移动信息,所述功能按键单元和位姿感知单元均连接所述MCU,所述MCU与光标驱动单元通过无线通信单元连接,向所述光标驱动单元发送功能信息和/或笔本体的移动信息,所述光标驱动单元根据所述MCU发送的信息驱动光标执行与该信息对应的任务。该智能鼠标笔结构简单,使用方便,其在空中移动方式与人在纸上书写的感觉一致,符合人体的书写和使用习惯,且能随时随地书写,并通过无线通信单元与PC端相连,连接即可使用。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,具体涉及一种智能鼠标笔及其控制方法。
背景技术
自从个人电脑诞生以后,鼠标就成为人与计算机的交互途径。电脑的功能 越来越丰富,移动性越来越好,但是交互方式却没有太大变化。尤其在传统课 堂、演讲厅、会议厅,培训机构,销售机构等领域,现有交互方式如粉笔、鼠 标、PPT翻页笔和触控笔已经暴露出了一些急待解决的缺点:
健康隐患问题,课堂授课时,教师不适应通过鼠标在PPT上进行机械式的 书写,因此大部分老师坚持使用粉笔书写,原因在于使用粉笔有在纸上书写的 感觉,符合人体的书写习惯和使用习惯。然而用粉笔进行板书的时候又会有擦 除不方便、脏、粉尘吸入危害教师健康的问题。
设备受限问题,演讲时,为了达到灵活生动的效果,演讲者经常在一定范 围内自由走动,当其想对演讲内容进行勾画标注时,需要走到放置鼠标的位置 并操作鼠标才能完成勾画标注功能。现有工具均受限于设备摆放位置。
性价比低问题,有些交互式设备虽然实现了触控功能,并且在交互显示方 面提供较好的体验效果。但这类设备通常需专门配备的配套触控板和触控笔, 不仅价格昂贵、通用性差,而且同样存在设备受限问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷,本发明的目的是提供一种智能鼠标 笔及其控制方法。
为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种智能鼠标笔,包括可不接 触地在PC端操作和/或书写的笔本体,还包括设置于PC端的光标驱动单元, 所述笔本体上设有位姿感知单元、功能按键单元和MCU;
所述功能按键单元采集用户输入的功能信息,所述位姿感知单元检测所述 笔本体的移动信息,所述功能按键单元和位姿感知单元均连接所述MCU,所述 MCU与光标驱动单元通过无线通信单元连接,向所述光标驱动单元发送功能信 息和/或笔本体的移动信息,所述光标驱动单元根据所述MCU发送的信息驱动 光标执行与该信息对应的任务。
该智能鼠标笔结构简单,使用方便,其在空中移动方式与人在纸上书写的 感觉一致,符合人体的书写和使用习惯,且能随时随地书写,并通过无线通信 单元与PC端相连,连接即可使用。因此只要是支持无线通信、鼠标模块的设 备,就可以使用该智能鼠标笔,而不需要受到不同设备的影响。
进一步的,所述位姿感知单元包括加速度计陀螺仪,获取智能鼠标笔在空 中的移动轨迹。
进一步的,所述功能按键单元包括鼠标左键、鼠标右键、滚动控制键、移 动控制键、笔迹键、手写文字输入键、翻页键中的至少一个。这使得该智能鼠 标笔集成了传统鼠标的功能,同时还增加笔迹、手写文字输入功能,笔迹标记 结果相比传统的鼠标移动标记更流畅自然。
进一步的,所述笔本体还设有N个功能指示灯,N为正整数,所述功能指 示灯连接至所述MCU。有利于提醒使用者智能鼠标笔的当前功能。
本发明还提出了一种基于上述智能鼠标笔的智能鼠标笔控制方法,包括以 下步骤:
S1,初始化系统;
S2,所述MCU检测所述功能按键单元按下的功能按键类型,如果是移动控 制键、笔迹键、手写文字输入键或滚动控制键,则执行步骤S3;如果是鼠标 左键或鼠标右键,则执行步骤S4;
S3,使能所述位姿感知单元工作,采集所述笔本体的移动信息,然后发送 至所述MCU,所述MCU再将该移动信息和功能按键类型信息一起发送至所述光 标驱动单元,再执行步骤S5;
S4,所述MCU根据功能按键类型生成与:鼠标左键、鼠标右键、滚动控制 键对应的光标控制指令信息,并发送给所述光标驱动单元,执行步骤S5;
S5,所述光标驱动单元接收到信息后,对信息进行解析,并定位当前光标 位置;
S6,所述光标驱动单元判断所收到的信息是否包含移动信息,如果包含, 则控制光标按移动信息进行移动,并执行功能按键类型信息对应的任务:移动、 记录笔迹或者页面滚动;如果不包含,则控制光标执行与光标控制指令信息对 应的任务:点击鼠标左键、点击鼠标右键或滚动滚动控制键。
该智能鼠标笔控制方法实现了鼠标的基本功能:鼠标左键、点击鼠标右键、 鼠标滚动、鼠标移动,同时还实现了随时随地进行笔迹记录的功能。
进一步的,所述步骤S6中,如果包含移动数据时,判断功能按键类型信 息是移动控制键、笔迹键、手写文字输入键还是滚动控制键;
如果是移动控制键,光标驱动单元则控制光标按移动信息进行移动;
如果是笔迹键,光标驱动单元则控制光标按移动信息进行笔迹记录;
如果是手写文字输入键,则自光标处起根据移动信息进行手写文字输入;
如果是滚动控制键,则判断移动信息中的移动方向如果是从左至右,那么 执行页面从左至右滚动;如果移动方向是从上至下,那么执行页面向下滚动; 如果移动方向是从右至左,那么执行页面从右至左滚动;如果移动方向是从下 至上,那么执行页面向上滚动。
这不仅实现了随时随地笔迹记录,还实现了随时随地手写输入,实现了在 任意的平整界面上书写,模拟了握笔写字功能。
进一步的,如果按下的功能按键类型是翻页键,所述MCU使能所述位姿感 知单元工作,采集所述笔本体的移动信息,然后发送至所述MCU,所述MCU再 将该移动信息和翻页功能信息一起发送至所述光标驱动单元;所述光标驱动单 元解析所接收信息中的移动信息,如果移动方向是从左至右或从上至下,那么 执行向下翻页功能;如果移动方向是从右至左或从下至上,那么执行向上翻页 功能。
进一步的,当鼠标左键被按下且未松开时,MCU使能所述位姿感知单元工 作,采集所述笔本体的移动信息,然后发送至所述MCU,所述MCU再将该移动 信息和鼠标左键功能信息一起发送至所述光标驱动单元,所述光标驱动单元驱 动光标将鼠标笔的移动信息所覆盖的内容进行选中或将已选中的内容拖动到 鼠标笔的移动轨迹末端处。这模拟了鼠标左键的内容选中功能和目标拖动功 能。
进一步的,所述位姿感知单元中计算笔本体的移动信息的方法为:采用加 速度计测量物体在x、y、z三维空间上移动的加速度a,采用陀螺仪检测x、y、 z三维空间上转动的角速度ω;
加速度计算方法为:
x轴向上的加速度ax=sinθ,y轴向上的加速度ay=sinρcosθ,z轴向上 的加速度az=cosρcosθ;其中,θ为物体坐标系x轴与水平面的夹角;ρ物 体坐标系z轴与通过物体x轴的铅垂面间的夹角;
根据加速度得到加速度角度,即笔本体的姿态:θ=arcsin(θ),ρ =arctan(-ay/az);
将笔本体的姿态与角速度ω进行融合,得到笔本体的移动信息,融合方 法为:
先计算得到陀螺仪和加速度的角度:陀螺仪角度=∫角速度ω*dt;
再进行数据融合,有两种方法,第一种,权值融合:权值融合的角度=陀 螺仪角度*陀螺仪权值+(1-陀螺仪权值)*加速度角度;
第二种,最大梯度数据融合:融合角度=陀螺仪角度+衰减系数*(加速度 角度-陀螺仪角度)。该计算方法简单,准确度高。
进一步的,所述智能鼠标笔与PC端传输的报文信息包括前导、接入地址、 报头、长度、数据、检验6个域,其中报头包括广播报文类型、保留、发送地 址类型、接收地址类型4个域。
本发明的有益效果是:
1、本发明采用加速度计陀螺仪获取鼠标笔在空中的移动轨迹,同时结合驱 动程序识别鼠标笔所处的笔记状态,既可实现手写输入功能又可绘制笔迹从而 标记内容。鼠标笔在空中移动方式与人在纸上书写的感觉一致,完全符合人体 的书写和使用习惯。笔记标记结果相比传统的鼠标移动标记更流畅自然。且
2、本发明具体随时随地书写功能的,具体体现在以下二个方面:(1)不 受限于使用者所处位置。当使用者想用鼠标笔演示脑海中所想到的内容时,无 论他此时站在讲台何处,均可以随时进入笔记状态,省去了需走到设备面前才 能进行操作的传统形式,如鼠标。(2)不受限于演讲设备。带有蓝牙和加速度 计陀螺仪功能的鼠标笔无需额外的辅助设备,在使用者所处的任何位置挥动鼠 标笔均可实现笔记功能,打破了传统笔需要在白板或多媒体显示器上进行笔记 的形式,如电子白板。
3、使用者通过手势的滑动使得加速度仪陀螺仪能够检测出所滑动方向的加 速度通过相应驱动程序进行解析,识别出滑动方向,然后在相应办公软件上做 出反应,使得所备材料能够实现翻页或是滚动等功能。
4、本发明使用无线通信单元与PC端相连,连接即可使用。因此只要是支 持无线通信、鼠标模块的设备,就可以使用本产品,而不需要受到不同设备的 影响,真正的实现了一笔多用的功能。
5、本发明通过无线通信控制计算机中光标的移动,精确程度和鼠标一样, 因此和传统的手写或是白板按压式书写不一样,书写精度精确到鼠标指向的每 一个像点。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描 述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中 将变得明显和容易理解,其中:
图1是智能鼠标笔的原理框图;
图2是功能按键单元电路图;
图3是光标驱动单元驱动光标流程图;
图4是加速度在三维空间的分量示意图;
图5是陀螺仪检测示意图;
图6报文结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自 始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元 件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能 理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、 “相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是 两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于 本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示,本发明提供了一种智能鼠标笔,包括可不接触地在PC端操 作和/或书写的笔本体,还包括设置于PC端的光标驱动单元,所述笔本体上设 有位姿感知单元、功能按键单元和MCU,功能按键单元包括鼠标左键、鼠标右 键、滚动控制键、手写文字输入键、移动控制键和笔迹键,功能按键单元如图 2所示。
功能按键单元采集用户输入的功能信息,是点击鼠标左键、点击鼠标右键、 滚动鼠标、移动鼠标、记录笔迹或者是手写文字输入,位姿感知单元检测所述 笔本体的移动信息,功能按键单元和位姿感知单元均连接所述MCU,所述MCU 与光标驱动单元通过无线通信单元连接,向所述光标驱动单元发送功能信息和 /或笔本体的移动信息,所述光标驱动单元根据所述MCU发送的信息驱动光标 执行与该信息对应的任务,如点击鼠标左键、点击鼠标右键、滚动鼠标、移动 鼠标、手写文字输入或是记录笔迹。
鼠标左右键完整地模拟鼠标左右键功能,包括单击、双击、拖动、菜单等 功能。当移动控制按键按下时,智能鼠标笔通过加速度计陀螺仪检测空间位姿, 并转换为光标在显示屏上的移动。移动控制键松开后,光标不会移动。当滚动 控制键按下时,智能鼠标笔通过加速度计陀螺仪检测空间位姿,并转换为垂直 和水平方向的滚动矢量。当显示界面存在滚动条,或者有滚动显示时,就可实 现垂直和水平的页面滚动。按下笔记键,在任意平面或者在空间挥动,即可实 现笔迹功能,按下手写文字输入键,在任意平面或者在空间挥动写字,即可实 现文字手写输入功能。
本实施例中位姿感知单元优选但不限于为加速度计陀螺仪传感器,可选用 BoschSensortec公司推出的型号为BMI160芯片。无线通信单元可选用蓝牙 模块或WIFI模块等,MCU选用但不限于为nRF52832芯片,nRF52832内置32 位ARM Cortex-M4F CPU,是基于Cortex-M4内核的MCU,笔迹键和手写文字 输入键可以是带锁功能的按键,或者带回弹功能的按键,也可以是普通按键。
本实施例中笔本体上还设有N个功能指示灯和电源单元,N为正整数,所 述功能指示灯连接至所述MCU,电源单元为该智能鼠标笔供电。
作为本实施例的优选方案,该智能鼠标笔上的功能按键单元还包括翻页 键,用于PPT翻页等。
本发明还提出一种智能鼠标笔控制方法,包括以下步骤:
S1,初始化系统。
S2,所述MCU检测所述功能按键单元按下的功能按键类型,如果是移动控 制键、笔迹键、手写文字输入键或滚动控制键,则执行步骤S3;如果是鼠标 左键或鼠标右键,则执行步骤S4。
S3,使能所述位姿感知单元工作,采集所述笔本体的移动信息,然后发送 至所述MCU,所述MCU再将该移动信息和功能按键类型信息一起发送至所述光 标驱动单元,再执行步骤S5。
S4,所述MCU根据功能按键类型生成与:鼠标左键、鼠标右键对应的光标 控制指令信息,并发送给所述光标驱动单元,执行步骤S5。
S5,如图3所示,所述光标驱动单元接收到信息后,对信息进行解析,并 定位当前光标位置。
S6,所述光标驱动单元判断所收到的信息是否包含移动信息,如果包含, 则控制光标按移动信息进行移动,并执行功能按键类型信息对应的任务:移动、 记录笔迹或者页面滚动;如果不包含,则控制光标执行与光标控制指令信息对 应的任务:点击鼠标左键或点击鼠标右键。
在该步骤中,如果包含移动数据时,判断功能按键类型信息是移动控制键、 笔迹键、手写文字输入键还是滚动控制键。
如果是移动控制键,光标驱动单元则控制光标按移动信息进行移动。
如果是笔迹键,光标驱动单元则控制光标按移动信息进行笔迹记录。鼠标 笔移动的轨迹就转为了记录的笔迹。
如果是手写文字输入键,则自光标处起根据移动信息进行手写文字输入。 这里将鼠标笔的移动信息识别成文字的方法采用现有方法即可。
如果是滚动控制键,则判断移动信息中的移动方向如果是从左至右,那么 执行页面从左至右滚动;如果移动方向是从上至下,那么执行页面向下滚动; 如果移动方向是从右至左,那么执行页面从右至左滚动;如果移动方向是从下 至上,那么执行页面向上滚动。
作为本方法的优选实施例,如果按下的功能按键类型是翻页键,所述MCU 使能所述位姿感知单元工作,采集所述笔本体的移动信息,然后发送至所述 MCU,所述MCU再将该移动信息和翻页功能信息一起发送至所述光标驱动单元; 所述光标驱动单元解析所接收信息中的移动信息,如果移动方向是从左至右或 从上至下,那么执行向下翻页功能;如果移动方向是从右至左或从下至上,那 么执行向上翻页功能。
为了模拟鼠标左键的内容选中功能和目标拖动功能,当鼠标左键被按下且 未松开时,MCU使能所述位姿感知单元工作,采集所述笔本体的移动信息,然 后发送至所述MCU,所述MCU再将该移动信息和鼠标左键功能信息一起发送至 所述光标驱动单元,所述光标驱动单元驱动光标将鼠标笔的移动信息所覆盖的 内容进行选中或将已选中的内容拖动到鼠标笔的移动轨迹末端处。
该控制方法中,位姿感知单元中计算笔本体的移动信息的方法如下:
智能鼠标笔通过3轴计算速度计和3轴陀螺仪,实现空间位姿检测。
(1)加速度检测
3轴加速度计用于测量物体在x、y、z三维空间上移动的加速度。静止状 态下,物体只存在重力加速度。如果物体水平放置,那么,只在z轴存在大小 等于g的加速度。当物体不是水平放置时,则重力加速度在x、y、z三个方向 均存在分量,如图4所示。
(2)陀螺仪检测
陀螺仪是测试角速度的传感器,如图5所示,陀螺仪可检测x、y、z三维 空间上转动的角速度ω,角速度经过积分,即可得到转动角度。
(3)Euler角
惯导系统中,通常使用Euler角表示位姿关系,其定义如下:
Pitch(θ):物体坐标系x轴与水平面的夹角(围绕x轴旋转)。当x轴的 正半轴位于过坐标原点的水平面之上(抬头)时,俯仰角为正,否则为负。也 叫做俯仰角。根据加速度,即可计算得到pitch角度θ=asin(-ax)。
Yaw(ψ):物体坐标系x轴在水平面上投影与地面坐标系x轴(在水平面 上,指向目标为正)之间的夹角(围绕y轴旋转)。由地面坐标系x轴逆时针 转至物体坐标系x的轴投影线时,偏航角为正,反之为负。也叫偏航角。只根 据加速度,无法计算得到偏航角。
Roll(ρ):物体坐标系z轴与通过物体x轴的铅垂面间的夹角。机体向右 滚为正,反之为负。也叫翻滚角。根据加速度,即可计算得到pitch角度 ρ=atan(ay/az)。
(4)位姿计算原理
假设加速度计绑定在机体上,并且加速度x、y、z轴与物体x、y、z轴重 合。物体静止时,可认为加速度计测出的加速度表示重力加速度,可根据这一 特性,解算得出姿态。
在初始未旋转的状态,即机体坐标系与世界坐标系重合时,将加速度计测 得的数据归一化后得到加速度表示为a=g=[0 0 1]T
假设经过旋转Rn,得到加速度计归一化后的数据a=g=[ax ay az]T=Rn*g;其 中,旋转Rn=R(-θ,-ψ,-ρ),R为旋转矩阵,定义如下:
可以计算得到x轴向上的加速度ax=sinθ,y轴向上的加速度ay=sinρcos θ,z轴向上的加速度az=cosρcosθ;其中,θ为物体坐标系x轴与水平面 的夹角;ρ物体坐标系z轴与通过物体x轴的铅垂面间的夹角;
根据加速度得到加速度角度,即笔本体的姿态:θ=arcsin(θ),ρ =arctan(-ay/az)。
(5)数据融合
实际上,加速度不止重力加速度。还有运动加速度,还有噪音加速度。用 这个计算出来的欧拉角,有噪音,特别是电机的振动噪音,有运动加速度的干 扰。角速度的特点是噪音低,不会受运动的干扰。但角度是用角速度直接积分 得到,没有平衡点参照,积分导致的偏移。目前用的方法是数据融合。
先计算得到陀螺仪和加速度的角度:陀螺仪角度=∫角速度ω*dt;
再进行数据融合,有两种方法,第一种,权值融合:权值融合的角度=陀 螺仪角度*陀螺仪权值+(1-陀螺仪权值)*加速度角度,其中,陀螺仪权值为常 数;
第二种,最大梯度数据融合:融合角度=陀螺仪角度+衰减系数*(加速度 角度-陀螺仪角度),其中,衰减系数为常数。
这两张种计算方法其实本质是一样的,只是表达效果不同,但最大梯度法 可以引入高一介的数据,可以一定程度上矫正陀螺的零漂。
本实施例中,智能鼠标笔与PC端传输的信息主要由数据头、校验和信息 内容构成。报文信息包括前导、接入地址、报头、长度、数据、检验6个域, 其中报头占8个字节,包括广播报文类型,占4个字节、保留2个字节、发送 地址类型占1个字节、接收地址类型1个字节,前导占8个字节,接入地址占 32个字节,长度域占8个字节,数据占0-296个字节,校验位占24,结构如 图6所示。由于有的域的长度超过了一个字节,所以在传输的过程中就涉及到多字节域中哪个字节先传输的问题,BLE报文传输时的字节序和比特序如下:
字节序:大多数多字节域是从低字节开始传输的。
比特序:各个字节传输时,每个字节都是从低位开始。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、 “具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体 特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说 明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且, 描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例 中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理 解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种智能鼠标笔,其特征在于,包括可不接触地在PC端操作和/或书写的笔本体,还包括设置于PC端的光标驱动单元,所述笔本体上设有位姿感知单元、功能按键单元和MCU;
所述功能按键单元采集用户输入的功能信息,所述位姿感知单元检测所述笔本体的移动信息,所述功能按键单元和位姿感知单元均连接所述MCU,所述MCU与光标驱动单元通过无线通信单元连接,向所述光标驱动单元发送功能信息和/或笔本体的移动信息,所述光标驱动单元根据所述MCU发送的信息驱动光标执行与该信息对应的任务。
2.根据权利要求1所述的智能鼠标笔,其特征在于,所述位姿感知单元包括加速度计陀螺仪传感器。
3.根据权利要求1所述的智能鼠标笔,其特征在于,所述功能按键单元包括鼠标左键、鼠标右键、滚动控制键、移动控制键、笔迹键、手写文字输入键、翻页键中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的智能鼠标笔,其特征在于,所述笔本体还设有N个功能指示灯,N为正整数,所述功能指示灯连接至所述MCU。
5.一种智能鼠标笔控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,初始化系统;
S2,所述MCU检测所述功能按键单元按下的功能按键类型,如果是移动控制键、笔迹键、手写文字输入键或滚动控制键,则执行步骤S3;如果是鼠标左键或鼠标右键,则执行步骤S4;
S3,使能所述位姿感知单元工作,采集所述笔本体的移动信息,然后发送至所述MCU,所述MCU再将该移动信息和功能按键类型信息一起发送至所述光标驱动单元,再执行步骤S5;
S4,所述MCU根据功能按键类型生成与:鼠标左键、鼠标右键对应的光标控制指令信息,并发送给所述光标驱动单元,执行步骤S5;
S5,所述光标驱动单元接收到信息后,对信息进行解析,并定位当前光标位置;
S6,所述光标驱动单元判断所收到的信息是否包含移动信息,如果包含,则控制光标按移动信息进行移动,并执行功能按键类型信息对应的任务:移动、记录笔迹、手写文字输入或者页面滚动;如果不包含,则控制光标执行与光标控制指令信息对应的任务:点击鼠标左键或点击鼠标右键。
6.根据权利要求5所述的智能鼠标笔控制方法,其特征在于,所述步骤S6中,如果包含移动数据时,判断功能按键类型信息是移动控制键、笔迹键、手写文字输入键还是滚动控制键;
如果是移动控制键,光标驱动单元则控制光标按移动信息进行移动;
如果是笔迹键,光标驱动单元则控制光标按移动信息进行笔迹记录;
如果是手写文字输入键,则自光标处起根据移动信息进行手写文字输入;
如果是滚动控制键,则判断移动信息中的移动方向如果是从左至右,那么执行页面从左至右滚动;如果移动方向是从上至下,那么执行页面向下滚动;如果移动方向是从右至左,那么执行页面从右至左滚动;如果移动方向是从下至上,那么执行页面向上滚动。
7.根据权利要求5所述的智能鼠标笔控制方法,其特征在于,如果按下的功能按键类型是翻页键,所述MCU使能所述位姿感知单元工作,采集所述笔本体的移动信息,然后发送至所述MCU,所述MCU再将该移动信息和翻页功能信息一起发送至所述光标驱动单元;所述光标驱动单元解析所接收信息中的移动信息,如果移动方向是从左至右或从上至下,那么执行向下翻页功能;如果移动方向是从右至左或从下至上,那么执行向上翻页功能。
8.根据权利要求5所述的智能鼠标笔控制方法,其特征在于,当鼠标左键被按下且未松开时,MCU使能所述位姿感知单元工作,采集所述笔本体的移动信息,然后发送至所述MCU,所述MCU再将该移动信息和鼠标左键功能信息一起发送至所述光标驱动单元,所述光标驱动单元驱动光标将鼠标笔的移动信息所覆盖的内容进行选中或将已选中的内容拖动到鼠标笔的移动轨迹末端处。
9.根据权利要求5所述的智能鼠标笔控制方法,其特征在于,所述位姿感知单元中计算笔本体的移动信息的方法为:采用加速度计测量物体在x、y、z三维空间上移动的加速度a,采用陀螺仪检测x、y、z三维空间上转动的角速度ω;
加速度计算方法为:
x轴向上的加速度ax=sinθ,y轴向上的加速度ay=sinρcosθ,z轴向上的加速度az=cosρcosθ;其中,θ为物体坐标系x轴与水平面的夹角;ρ物体坐标系z轴与通过物体x轴的铅垂面间的夹角;
根据加速度得到加速度角度,即笔本体的姿态:θ=arcsin(θ),ρ=arctan(-ay/az);
将笔本体的姿态与角速度ω进行融合,得到笔本体的移动信息,融合方法为:
先计算得到陀螺仪和加速度的角度:陀螺仪角度=∫角速度ω*dt;
再进行数据融合,有两种方法,第一种,权值融合:权值融合的角度=陀螺仪角度*陀螺仪权值+(1-陀螺仪权值)*加速度角度;
第二种,最大梯度数据融合:融合角度=陀螺仪角度+衰减系数*(加速度角度-陀螺仪角度)。
10.根据权利要求5所述的智能鼠标笔控制方法,其特征在于,所述智能鼠标笔与PC端传输的报文信息包括前导、接入地址、报头、长度、数据、检验6个域,其中报头包括广播报文类型、保留、发送地址类型、接收地址类型4个域。
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CN201810928432.7A CN109085937B (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 智能鼠标笔及其控制方法 |
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