CN111736713A - 一种新型空中鼠标及获取空中鼠标位移的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型空中鼠标及获取空中鼠标位移的方法，包括固定组件、总电路板、轨迹球组件和灵敏度组件，固定组件的弹性带和壳体连接以将使用者的手固定在壳体上，总电路板位于壳体内；轨迹球组件的副电路板和总电路板电连接，球体和支撑座滚动连接，X轴滚柱和Y轴滚柱与球体滚动连接，并位于球体相互垂直的方向上，通过检测球体的滚动将信号传输到副电路板，灵敏度组件包括旋钮、磁铁、霍尔传感器、左挡片和右挡片，旋钮和壳体转动连接，磁铁在旋钮上，霍尔传感器和总电路板电连接，左挡片和右挡片可以转动调节旋钮的转动位置，基于霍尔效应调整灵敏度，结合滚动信号以低延迟，快速地控制光标移动。

Description

一种新型空中鼠标及获取空中鼠标位移的方法

技术领域

本发明涉及鼠标领域，尤其涉及一种新型空中鼠标及获取空中鼠标位移的方法。

背景技术

空中鼠标是一种可以通过在三维空间中自由移动来完成鼠标指针定位功能的智能输入设备，它在实现传统鼠标功能的同时摆脱了对平面操作的依赖，因此空中鼠标有着很好的市场前景。

现有的空中鼠标主要是利用惯性传感器实现的，使用过程中采集鼠标移动时的加速度并积分得到位移量，这样计算较为复杂，容易产生较大的延迟并且移动精度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型空中鼠标及获取空中鼠标位移的方法，旨在解决现有空中鼠标使用延迟高并且移动精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型空中鼠标，包括固定组件、总电路板、轨迹球组件和灵敏度组件，所述固定组件包括壳体和弹性带，所述弹性带与所述壳体固定连接，并位于所述壳体的一侧，所述总电路板与所述壳体固定连接，并位于所述壳体内，所述轨迹球组件包括副电路板、支撑座、球体、X轴滚柱和Y轴滚柱，所述副电路板与所述总电路板电连接，并位于所述总电路板的一侧，所述支撑座与所述副电路板固定连接，并位于所述副电路板远离所述总电路板的一侧，所述球体与所述支撑座滚动连接，并穿过所述壳体，所述X轴滚柱和所述Y轴滚柱与所述球体滚动连接，并位于所述球体相互垂直的两侧，所述X轴滚柱和所述Y轴滚柱与所述副电路板电连接，所述灵敏度组件包括旋钮、磁铁、霍尔传感器、左挡片和右挡片，所述旋钮具有左挡柱和右挡柱，所述左挡柱和所述右挡柱分别位于所述旋钮的两侧，所述旋钮与所述壳体转动连接，并位于所述壳体内，所述磁铁与所述旋钮固定连接，并位于所述旋钮的一侧，所述霍尔传感器与所述总电路板电连接，并位于所述壳体靠近所述磁铁的一侧，所述左挡片和所述右挡片分别与所述壳体转动连接，并位于所述旋钮的两侧。

其中，所述轨迹球组件还包括第一按键，所述第一按键与所述副电路板电连接，并与所述支撑座固定连接，并位于所述副电路板和所述支撑座之间。

其中，所述弹性带具有多个第一通孔，多个所述第一通孔分布在所述弹性带的两侧。

其中，所述固定组件还包括两个导向杆，两个所述导向杆与所述壳体固定连接，位于所述壳体内，所述支撑座与两个所述导向杆滑动连接。

其中，所述固定组件还包括防滑垫，所述防滑垫与所述壳体固定连接，并位于所述壳体远离所述弹性带的一侧。

其中，所述总电路板包括总电路板本体和LED灯，所述LED灯与所述总电路板本体电连接，并穿过所述壳体。

其中，所述总电路板本体还包括多个第二按键，多个所述第二按键与所述总电路板本体电连接，并穿过所述壳体。

另一方面，本发明还提供一种获取空中鼠标位移的方法，包括：

初始化轨迹球原点；

移动球体而产生X转动量和Y转动量；

使用X轴滚柱采集轨迹球的X转动量，使用Y轴滚柱采集轨迹球的Y转动量；

对光标的灵敏度进行调整而得到灵敏度值；

X转动量和Y转动量分别乘以灵敏度值和比例系数以得到光标的实际位移量。

其中，所述转动旋钮调整灵敏度得到灵敏度值的具体步骤是：

按下控制杆转动调整左挡片的位置；

按下控制杆转动调整右挡片的位置；

转动旋钮使磁铁和霍尔传感器的距离变化以产生不同的灵敏度值。

本发明的一种新型空中鼠标，所述弹性带与所述壳体固定连接以和使用者的手固定，使空中鼠标不会掉落；所述总电路板与所述壳体固定连接以用于电力传输和信号传输，所述副电路板与所述总电路板电连接，用于处理所述轨迹球组件产生的信号，所述支撑座与所述副电路板固定连接，所述球体与所述支撑座滚动连接，使得所述球体可以相对所述支撑座滚动，所述X轴滚柱和所述Y轴滚柱与所述球体滚动连接，使得所述X轴滚柱和所述Y轴滚柱可以采集所述球体的移动信息，从而可以根据球体的移动信息控制光标的移动；所述左挡柱和所述右挡柱分别位于所述旋钮的两侧，所述旋钮与所述壳体转动连接，所述磁铁与所述旋钮固定连接，所述霍尔传感器与所述总电路板电连接，通过所述磁铁和所述霍尔传感器之间距离的变化使所述霍尔传感器产生不同的电压，从而可以产生不同的灵敏度值，通过转动所述左挡片和所述左挡柱配合以限制所述旋钮的转动位置，转动所述右挡片和所述右挡柱配合以限制所述旋钮的转动位置，通过检测所述球体的转动来控制光标的移动，无需进行复杂的计算可以提高光标的运行速度而降低延迟，通过限制所述旋钮的位置可以设定两个确定的灵敏度值方便快速的范围寻找和准确定位，从而可以更加快速方便地对光标进行移动，从而解决现有空中鼠标使用延迟高并且移动精度低的问题。

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是本发明的一种新型空中鼠标的底部结构图；

图2是本发明的一种新型空中鼠标的顶部结构图；

图3是图2的一种新型空中鼠标的水平方向剖面图；

图4是图2的一种新型空中鼠标的竖直剖面图；

图5是本发明的一种新型空中鼠标的剖面示意图；

图6是本发明的一种获取空中鼠标位移的方法的流程图。

1-固定组件、2-总电路板、3-轨迹球组件、4-灵敏度组件、11-壳体、12-弹性带、13-第一通孔、14-导向杆、15-防滑层、16-防滑垫、21-总电路板本体、22-LED灯、23-第二按键、31-副电路板、32-支撑座、33-球体、34-X轴滚柱、35-Y轴滚柱、36-第一按键、37-光滑胶垫、41-旋钮、42-磁铁、43-霍尔传感器、44-左挡片、45-右挡片、46-控制杆、47-连杆、48-压杆、49-压紧弹簧、411-左挡柱、412-右挡柱。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1、图2、图3和图4，本发明提供一种新型空中鼠标，包括：

固定组件1、总电路板2、轨迹球组件3和灵敏度组件4，所述固定组件1包括壳体11和弹性带12，所述弹性带12与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11的一侧，所述总电路板2与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11内，所述轨迹球组件3包括副电路板31、支撑座32、球体33、X轴滚柱34和Y轴滚柱35，所述副电路板31与所述总电路板2电连接，并位于所述总电路板2的一侧，所述支撑座32与所述副电路板31固定连接，并位于所述副电路板31远离所述总电路板2的一侧，所述球体33与所述支撑座32滚动连接，并穿过所述壳体11，所述X轴滚柱34和所述Y轴滚柱35与所述球体33滚动连接，并位于所述球体33相互垂直的两侧，所述X轴滚柱34和所述Y轴滚柱35与所述副电路板31电连接，所述灵敏度组件4包括旋钮41、磁铁42、霍尔传感器43、左挡片44和右挡片45，所述旋钮41具有左挡柱411和右挡柱412，所述左挡柱411和所述右挡柱412分别位于所述旋钮41的两侧，所述旋钮41与所述壳体11转动连接，并位于所述壳体11内，所述磁铁42与所述旋钮41固定连接，并位于所述旋钮41的一侧，所述霍尔传感器43与所述总电路板2电连接，并位于所述壳体11靠近所述磁铁42的一侧，所述左挡片44和所述右挡片45分别与所述壳体11转动连接，并位于所述旋钮41的两侧。

在本实施方式中，所述固定组件1包括壳体11和弹性带12，所述弹性带12与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11的一侧以和使用者的手固定，使空中鼠标不会掉落；所述总电路板2与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11内以用于电力传输和信号传输，所述轨迹球组件3包括副电路板31、支撑座32、球体33、X轴滚柱34和Y轴滚柱35，所述副电路板31与所述总电路板2电连接，并位于所述总电路板2的一侧，用于处理所述轨迹球组件3产生的信号，所述支撑座32与所述副电路板31固定连接，并位于所述副电路板31远离所述总电路板2的一侧，所述球体33与所述支撑座32滚动连接，并穿过所述壳体11，使得所述球体33可以相对所述支撑座32滚动，所述X轴滚柱34和所述Y轴滚柱35与所述球体33滚动连接，并位于所述球体33相互垂直的两侧，所述X轴滚柱34和所述Y轴滚柱35与所述副电路板31电连接，所述X轴滚柱和所述Y轴滚柱具有光电模块可以检测转动，使得所述X轴滚柱34和所述Y轴滚柱35可以采集所述球体33的移动信息，从而可以根据球体33的移动信息控制光标的移动；所述灵敏度组件4包括旋钮41、磁铁42、霍尔传感器43、左挡片44、右挡片45，所述旋钮41具有左挡柱411和右挡柱412，所述左挡柱411和所述右挡柱412分别位于所述旋钮41的两侧，所述旋钮41与所述壳体11转动连接，并位于所述壳体11内，所述磁铁42与所述旋钮41固定连接，并位于所述旋钮41的一侧，所述霍尔传感器43与所述总电路板2电连接，并位于所述壳体11靠近所述磁铁42的一侧，通过所述磁铁42和所述霍尔传感器43之间距离的变化使所述霍尔传感器43产生不同的电压，从而可以产生不同的灵敏度值，所述左挡片44和所述右挡片45分别与所述壳体11转动连接，并位于所述旋钮41的两侧，通过转动所述左挡片44和所述左挡柱411配合以限制所述旋钮41的转动位置，转动所述右挡片45和所述右挡柱412配合以限制所述旋钮41的转动位置，通过检测所述球体33的转动来控制光标的移动，无需进行复杂的计算，可以提高光标的运行速度而降低延迟，通过限制所述旋钮41的位置可以设定两个确定的灵敏度值，在高灵敏度时方便快速的范围寻找，低灵敏度时可以准确定位，从而可以更加快速方便地对光标进行移动，从而解决现有空中鼠标使用延迟高并且移动精度低的问题。

进一步的，所述轨迹球组件3还包括第一按键36，所述第一按键36与所述副电路板31电连接，并与所述支撑座32固定连接，并位于所述副电路板31和所述支撑座32之间。

在本实施方式中，所述第一按键36位于所述支撑座32下面，这样就壳体11通过下压所述球体33，从而推动所述支撑座32下按所述第一按键36而使用大拇指完成一个按键动作，提高使用的便捷程度。

进一步的，所述弹性带12具有多个第一通孔13，多个所述第一通孔13分布在所述弹性带12的两侧。

在本实施方式中，多个所述第一通孔13可以让使用者的手指穿过所述弹性带12，从而可以提供更加牢固的支撑。

进一步的，所述固定组件1还包括两个导向杆14，两个所述导向杆14与所述壳体11固定连接，位于所述壳体11内，所述支撑座32与两个所述导向杆14滑动连接。

在本实施方式中，所述导向杆14用于限制所述支撑座32滑动的位置，避免支撑座32向其他地方移动而不能下压所述第一按键36。

进一步的，所述总电路板2包括总电路板本体21和LED灯22，所述LED灯22与所述总电路板本体21电连接，并穿过所述壳体11。

在本实施方式中，所述LED灯22可以指示当前的通电状态，以便于使用者了解电池是否还有电，从而增加使用的便捷程度。

进一步的，所述总电路板本体21还包括多个第二按键23，多个所述第二按键23与所述总电路板本体21电连接，并穿过所述壳体11。

在本实施方式中，多个所述第二按键23可以用于增加空中鼠标的功能，使得可以执行更多的特定动作，比如翻页PPT等。

进一步的，所述轨迹球组件3还包括光滑胶垫37，所述光滑胶垫37与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11和所述球体33连接处。

在本实施方式中，所述光滑胶垫37用于减少所述球体33和所述壳体11之间的摩擦，使所述球体33的滚动更加容易。

进一步的，所述壳体11具有防滑层15，所述防滑层15位于所述壳体11靠近所述弹性带12一侧。

在本实施方式中，所述防滑层15用于增加所述壳体11和使用者手掌之间的摩擦力，从而使空中鼠标在人使用者手上固定得更加稳定。

进一步的，请参阅图4和图5，所述灵敏度组件4还包括控制杆46、连杆47、压杆48和压紧弹簧49，所述控制杆46与所述壳体11滑动连接，并位于所述壳体11靠近所述旋钮41的一侧，所述连杆47与所述壳体11转动连接，并与所述控制杆46转动连接，所述压杆48和所述连杆47转动连接，并位于所述旋钮41的一侧，所述压紧弹簧49与所述压杆48固定连接，并位于所述压杆48和所述壳体11之间。

在本实施方式中，所述压杆48可以在所述压紧弹簧49的作用下将所述左挡片44或者右挡片45压紧在壳体11上而阻止转动，使得所述旋钮41有两个确定的灵敏度，更加方便使用；所述控制杆46与所述壳体11滑动连接使所述控制杆46可以上下滑动，然后带动所述连杆47绕所述壳体11转动，从而带动所述连杆47另一端的所述压杆48上抬而放开所述左挡片44而可以调整所述旋钮41两个灵敏度的位置。

进一步的，所述固定组件1还包括防滑垫16，所述防滑垫16与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11远离所述弹性带12的一侧。

在本实施方式中，所述防滑垫16用于增加所述壳体11和放置平面之间的摩擦力，使空中鼠标在不用时存放地更加安全。

另一方面，请参阅图6，本发明还提供一种获取空中鼠标位移的方法，包括：

S101初始化轨迹球原点；

按下第一按键会对电路进行清零，此时球体的位置就对应屏幕上的中心点，以便于更加快速地向XY轴的四个方向移动。

S102移动球体而产生X转动量和Y转动量；

大拇指相对其他手指来说更加灵活，选择将球体放置到大拇指附近可以更加方便地向各个方向移动；

S103使用X轴滚柱采集轨迹球的X转动量，使用Y轴滚柱采集轨迹球的Y转动量；

X轴滚柱和球体接触，球体沿X轴的分量依靠摩擦力会会使X轴滚柱转动，X轴滚柱有光电模块可以检测X轴滚柱滚动的信息，并传送给总电路板进行处理，得到X转动量；Y轴滚柱和球体接触，球体沿Y轴的分量依靠摩擦力会会使Y轴滚柱转动，Y轴滚柱有光电模块可以检测Y轴滚柱滚动的信息，并传送给总电路板进行处理，得到Y转动量。

S104对光标的灵敏度进行调整而得到灵敏度值；

每个人对鼠标灵敏度都有不同的感觉，因此需要调整鼠标的移动速度以适合不同人的需要，具体的调整方式是：

S201按下控制杆转动调整左挡片的位置；

通过左挡片和旋钮上的左挡柱配合以限制旋钮的转动位置，从而可以选择最高灵敏度的值，在这个值下可以快速移动光标到目标位置附近。

S202按下控制杆转动调整右挡片的位置；

通过右挡片和旋钮上的右挡柱配合以限制旋钮的转动位置，从而可以选择最低灵敏度的值，在这个值下可以控制光标较慢但是更加准确地移动到目标位置。

S203转动旋钮使磁铁和霍尔传感器的距离变化以产生不同的灵敏度值；

通过转动旋钮可改变磁铁和霍尔传感器的距离从而可以选择最高灵敏度值和最低灵敏度值之间的值进行操作，霍尔传感器产生不同的电压代表不同的灵敏度值。

S105 X转动量和Y转动量分别乘以灵敏度值和比例系数以得到光标的实际位移量。

通过将X转动量和灵敏度值相乘，可以反映球体准确的移动和灵敏度快速或者慢速移动的综合结果，然后与比例系数相乘可以对综合结果进行修正从而提高光标移动的精度。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种新型空中鼠标，其特征在于，

包括固定组件、总电路板、轨迹球组件和灵敏度组件，所述固定组件包括壳体和弹性带，所述弹性带与所述壳体固定连接，并位于所述壳体的一侧，所述总电路板与所述壳体固定连接，并位于所述壳体内，所述轨迹球组件包括副电路板、支撑座、球体、X轴滚柱和Y轴滚柱，所述副电路板与所述总电路板电连接，并位于所述总电路板的一侧，所述支撑座与所述副电路板固定连接，并位于所述副电路板远离所述总电路板的一侧，所述球体与所述支撑座滚动连接，并穿过所述壳体，所述X轴滚柱和所述Y轴滚柱与所述球体滚动连接，并位于所述球体相互垂直的两侧，所述X轴滚柱和所述Y轴滚柱与所述副电路板电连接，所述灵敏度组件包括旋钮、磁铁、霍尔传感器、左挡片和右挡片，所述旋钮具有左挡柱和右挡柱，所述左挡柱和所述右挡柱分别位于所述旋钮的两侧，所述旋钮与所述壳体转动连接，并位于所述壳体内，所述磁铁与所述旋钮固定连接，并位于所述旋钮的一侧，所述霍尔传感器与所述总电路板电连接，并位于所述壳体靠近所述磁铁的一侧，所述左挡片和所述右挡片分别与所述壳体转动连接，并位于所述旋钮的两侧。

2.如权利要求1所述的一种新型空中鼠标，其特征在于，

所述轨迹球组件还包括第一按键，所述第一按键与所述副电路板电连接，并与所述支撑座固定连接，并位于所述副电路板和所述支撑座之间。

3.如权利要求1所述的一种新型空中鼠标，其特征在于，

所述弹性带具有多个第一通孔，多个所述第一通孔分布在所述弹性带的两侧。

4.如权利要求3所述的一种新型空中鼠标，其特征在于，

所述固定组件还包括两个导向杆，两个所述导向杆与所述壳体固定连接，位于所述壳体内，所述支撑座与两个所述导向杆滑动连接。

5.如权利要求4所述的一种新型空中鼠标，其特征在于，

所述固定组件还包括防滑垫，所述防滑垫与所述壳体固定连接，并位于所述壳体远离所述弹性带的一侧。

6.如权利要求1所述的一种新型空中鼠标，其特征在于，

所述总电路板包括总电路板本体和LED灯，所述LED灯与所述总电路板本体电连接，并穿过所述壳体。

7.如权利要求6所述的一种新型空中鼠标，其特征在于，

所述总电路板本体还包括多个第二按键，多个所述第二按键与所述总电路板本体电连接，并穿过所述壳体。

8.一种获取空中鼠标位移的方法，其特征在于，包括：

初始化轨迹球原点；

移动球体而产生X转动量和Y转动量；

使用X轴滚柱采集轨迹球的X转动量，使用Y轴滚柱采集轨迹球的Y转动量；

对光标的灵敏度进行调整而得到灵敏度值；

X转动量和Y转动量分别乘以灵敏度值和比例系数以得到光标的实际位移量。

9.如权利要求8所述的一种获取空中鼠标位移的方法，其特征在于，所述对光标的灵敏度进行调整而得到灵敏度值的具体步骤是：

按下控制杆转动调整左挡片的位置；

按下控制杆转动调整右挡片的位置；

转动旋钮使磁铁和霍尔传感器的距离变化以产生不同的灵敏度值。

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