CN110658925A - 一种用陀螺仪定位的手持无线鼠标 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于：包括至少3个按键，分别可代表鼠标左键、鼠标右键以及控制按键，内置陀螺仪角度传感器、物件设备的连接接口，通过上述方式，可以让使用者在任何姿势都能灵活方便的控制电脑光标；和手机连接可以弥补手机第三人称射击游戏的准确度不足，手指遮挡屏幕等问题。实用性非常广泛。如果配合手机迷你键盘，手机游戏的可操作性可以达到电脑端游戏的水平。和电脑连接可以躺在沙发或者床上便能轻松控制电脑，办公、打游戏体验都非常舒服。
Description
技术领域
本发明涉及鼠标领域，特别是涉及一种用陀螺仪定位的手持无线鼠标。
背景技术
传统鼠标在人离开桌面鼠标垫后就无法使用，使其在使用的范围非常有限，在沙发躺椅等场景都无法使用。计算机软件和硬件的发展对人机交互设备的要求越来越高，虚拟现实和三维游戏的兴起，更是引起三维交互设备的需求，鼠标是使用最广泛也是最方便的交互设备。目前绝大多数三维桌面仍采用传统的只有两个自由度的二维鼠标，用它来完成3D场景中的六个自由度的交互操作十分不便，无法满足在三维空间中自由运行并灵活选取物体的要求。另外，越来越多的人希望用鼠标不仅能控制物体的移动，也能被操作者在三维空间中转轴转动，以实现对三维造型实体甚至整个虚拟场景全方位浏览和其他操作，可见，现有的传统的鼠标已不能满足这三维操作的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于：包括至少3个按键，分别可代表鼠标左键、鼠标右键以及控制按键，内置陀螺仪角度传感器、物件设备的连接接口。
在本发明的一些实施例里，所述鼠标内包括信息采集装置，所述信息采集装置用于采集所述按键的状态以及陀螺仪角度传感器的运动变化信息，并将其按键状态信息和陀螺仪角度传感器的运动变化信息发送到控制装置。
在本发明的一些实施例里，所述鼠标内部还包括了控制装置，用于接收所述信息采集装置发送的所述按键状态信息和所述陀螺仪角度传感器的运动变化信息，并根据所述的运动变化信息和按键状态信息与预设的鼠标动作之间匹配映射关系，输出鼠标的动作行为。
在本发明的一些实施例里，所述无限鼠标还包括发射单元和接收单元，所述发射单元包括发送单元主控制器，与主控制器连接的陀螺仪角度传感器和无线发送电路，接收电路包括接收单元主控制器和与接收单元主控制器连接的无线接收电路，所述无线接收电路与所述无线发送电路匹配对码。
在本发明的一些实施例里，所述所述MPU6050芯片包括用于采集X、Y、Z三个方向上产生不同旋转角速度的三轴陀螺仪传感器，以及用于采集X、Y、Z三个方向上产生不同加速度的三轴加速器传感器。
在本发明的一些实施例里，所述发送单元主控制器和所述接收单元主控制器均采用STM32微控制器。
在本发明的一些实施例里，所述无线发送电路采用NRF2401无线发送电路，无线接收电路采用NRF2401无线接收电路，所述无线发送电路通过BUS总线与发送单元主控制器连接，无线接收电路通过BUS总线与接收单元主控电路连接。
在本发明的一些实施例里，所述的控制按键用于控制陀螺仪传感器的工作，当按下控制按键时，陀螺仪处于工作状态，对于所述鼠标的移动通过陀螺仪的感知得到相应的鼠标光标的移动，当断开按键时，切断陀螺仪的数据传输，鼠标暂停工作。
在本发明的一些实施例里，所述陀螺仪传感器可以是三轴陀螺仪传感器、六轴传感器、九轴传感器或者十轴传感器中的一种。
在本发明的一些实施例里，所述鼠标还带有USB数据接口，可供移动设备的接入。
本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明通过MPU6050芯片中的三轴陀螺仪传感器和三轴加速器传感器，分别采集X、Y、Z三个方向上产生不同旋转角速度和加速度，再通过主控制器和无线发送电路转发，通过无线接收电路和主控电路转码，并发送至计算机中，本装置能够通过旋转和移动鼠标，完成对三维造型实体甚至整个虚拟场景全方位浏览和其他操作，获得更好的人机交互操控体验。
无限体感鼠标可以让使用者在任何姿势都能灵活方便的控制电脑光标；和手机连接可以弥补手机第三人称射击游戏的准确度不足，手指遮挡屏幕等问题。实用性非常广泛。如果配合手机迷你键盘，手机游戏的可操作性可以达到电脑端游戏的水平。和电脑连接可以躺在沙发或者床上便能轻松控制电脑，办公、打游戏体验都非常舒服。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明实施例用陀螺仪定位的手持无线鼠标的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。
实施例1
一种用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于：包括至少3个按键，分别可代表鼠标左键、鼠标右键以及控制按键，内置陀螺仪角度传感器、物件设备的连接接口。
在本发明的一些实施例里，所述鼠标内包括信息采集装置，所述信息采集装置用于采集所述按键的状态以及陀螺仪角度传感器的运动变化信息，并将其按键状态信息和陀螺仪角度传感器的运动变化信息发送到控制装置。
在本发明的一些实施例里，所述鼠标内部还包括了控制装置，用于接收所述信息采集装置发送的所述按键状态信息和所述陀螺仪角度传感器的运动变化信息，并根据所述的运动变化信息和按键状态信息与预设的鼠标动作之间匹配映射关系，输出鼠标的动作行为。
在本发明的一些实施例里，所述无限鼠标还包括发射单元和接收单元，所述发射单元包括发送单元主控制器，与主控制器连接的陀螺仪角度传感器和无线发送电路，接收电路包括接收单元主控制器和与接收单元主控制器连接的无线接收电路，所述无线接收电路与所述无线发送电路匹配对码。
在本发明的一些实施例里，所述所述MPU6050芯片包括用于采集X、Y、Z三个方向上产生不同旋转角速度的三轴陀螺仪传感器，以及用于采集X、Y、Z三个方向上产生不同加速度的三轴加速器传感器。
在本发明的一些实施例里，所述发送单元主控制器和所述接收单元主控制器均采用STM32微控制器。
在本发明的一些实施例里，所述无线发送电路采用NRF2401无线发送电路，无线接收电路采用NRF2401无线接收电路，所述无线发送电路通过BUS总线与发送单元主控制器连接，无线接收电路通过BUS总线与接收单元主控电路连接。
在本发明的一些实施例里，所述的控制按键用于控制陀螺仪传感器的工作，当按下控制按键时，陀螺仪处于工作状态，对于所述鼠标的移动通过陀螺仪的感知得到相应的鼠标光标的移动，当断开按键时，切断陀螺仪的数据传输，鼠标暂停工作，具体的说，重力感应器具体辅助功能判定鼠标状态的功能，当重力感应器感应到手柄倒放以后停止鼠标控制。就是相当于你人走开了，把手柄丢那里时就不运作。然后手柄上有开关控制是否启用这个功能。
在本发明的一些实施例里，所述陀螺仪传感器可以是三轴陀螺仪传感器、六轴传感器、九轴传感器或者十轴传感器中的一种。
在本发明的一些实施例里，所述鼠标还带有USB数据接口，可供移动设备的接入。
实施例2
本发明实施例还可以将所述的三个按键装置分别植入陀螺仪，并佩戴于手指或者手掌上，具体的操作可如下进行：
在不改变其控制结构的基础上，将案件装置中加入陀螺仪传感器装置，并完成如上所述的控制电路的组装，主控制器中的各个信息采集单元通过内置的传感器，根据佩戴者手部的动作，每到预设时间间隔，获取检测到的运动变化信息。本发明是实施例中鼠标的各信息采集单元中设置有传感器，检测因物理运动而获得的运动变化信息。此处作为优选地，获得运动变化信息的传感器可以是加速度传感器、陀螺仪中至少一种传感器。
当用户以右手佩戴时，左键按键可以佩戴在左手食指位置，右键按键可以佩戴在左手中指位置，若用户以左手佩戴时，左键按键可以佩戴在右手食指位置，右键按键可以佩戴在右手中指位置，还可以通过设置对左右两键进行调换，并不对此进行限制，左键和右键按键的空间坐标。主控制器单元可以佩戴在手腕和/或手掌处，鼠标体采集单元的空间坐标。左键、右键按键分别通过信号传输线与鼠标体采集单元相连，用于传输信号和供电。可以通过有线或无线的方式将按键所到的各种运动参数发送至控制装置；若采用无线方式发送的情况下，鼠标体采集单元中还需包括一个信息发送子单元发送获取到的各种运动参数发送至控制装置，以及电源子单元为佩戴在手部的各采集单元供电。其中无线方式下信息发送子单元可以采用蓝牙或WIFI等传输方式进行传输。
在此种处理模式下，以佩戴者的所形成的三轴坐标，佩戴者前后为X轴，左右为Y轴，上下为Z轴，当佩戴者的设备在XY轴面内运动时，所探测到的XY轴平面内所对应的Y轴数据可以作为的鼠标指针的横向运动轨迹，则对应移动电脑上光标的左右运动，当佩戴者在YZ轴平面内的运动时，所探测到的Z轴上的移动数据可作为鼠标光标上下运动的运动轨迹。当佩戴者的指尖设备作出XZ轴面的运动时，通过阈值判定该动作为点击操作，依次完成无线鼠标的定位和动作指令。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于：包括至少3个按键，分别可代表鼠标左键、鼠标右键以及控制按键，内置陀螺仪角度传感器、物件设备的连接接口。
2.根据权利要求1所述的用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于，所述鼠标内包括信息采集装置，所述信息采集装置用于采集所述按键的状态以及陀螺仪角度传感器的运动变化信息，并将其按键状态信息和陀螺仪角度传感器的运动变化信息发送到控制装置。
3.根据权利要求1所述的用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于，所述鼠标内部还包括了控制装置，用于接收所述信息采集装置发送的所述按键状态信息和所述陀螺仪角度传感器的运动变化信息，并根据所述的运动变化信息和按键状态信息与预设的鼠标动作之间匹配映射关系，输出鼠标的动作行为。
4.根据权利要求1所述的用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于，所述无限鼠标还包括发射单元和接收单元，所述发射单元包括发送单元主控制器，与主控制器连接的陀螺仪角度传感器和无线发送电路，接收电路包括接收单元主控制器和与接收单元主控制器连接的无线接收电路，所述无线接收电路与所述无线发送电路匹配对码。
5.根据权利要求4所述的用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于，所述所述MPU6050芯片包括用于采集X、Y、Z三个方向上产生不同旋转角速度的三轴陀螺仪传感器，以及用于采集X、Y、Z三个方向上产生不同加速度的三轴加速器传感器。
6.根据权利要求4所述的用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于，所述发送单元主控制器和所述接收单元主控制器均采用STM32微控制器。
7.根据权利要求4所述的用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于，所述无线发送电路采用NRF2401无线发送电路，无线接收电路采用NRF2401无线接收电路，所述无线发送电路通过BUS总线与发送单元主控制器连接，无线接收电路通过BUS总线与接收单元主控电路连接。
8.根据权利要求1所述的用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于，所述的控制按键用于控制陀螺仪传感器的工作，当按下控制按键时，陀螺仪处于工作状态，对于所述鼠标的移动通过陀螺仪的感知得到相应的鼠标光标的移动，当断开按键时，切断陀螺仪的数据传输，鼠标暂停工作。
9.根据权利要求1所述的用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于，所述陀螺仪传感器还可以是三轴陀螺仪传感器、六轴传感器、九轴传感器或者十轴传感器中的一种。
10.根据权利要求1所述的用陀螺仪定位的手持无线鼠标，其特征在于，所述鼠标还带有USB数据接口，可供移动设备的接入。
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