CN117850609A - 一种高精度位置检测系统及其系统外设 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度位置检测系统及其系统外设，涉及鼠标指针定位技术领域；为了解决鼠标指针出现漂移的问题；具有绝对位置测算单元、相对位置测算单元和数据处理中心，所述绝对位置测算单元包括触控模块、高压打码模块、触摸芯片和控制芯片，相对位置测算单元包括光电传感器、光电感应器和图像分析芯片。绝对位置测算单元和相对位置测算单元将各自测算出的鼠标绝对位置和鼠标相对位置传输到数据处理中心进行比对融合，得出鼠标精准位置。本发明使得鼠标即使以很快的速度移动时，通过绝对位置测算单元和相对位置测算单元对于鼠标绝对位置和相对位置信息的测算和融合，也能有效保证鼠标位置的高精准性，避免了常规鼠标指针在高速移动下出现偏移的问题。

Description

一种高精度位置检测系统及其系统外设
技术领域
本发明涉及鼠标指针定位技术领域，尤其涉及一种高精度位置检测系统及其系统外设。
背景技术
目前市面上的鼠标，无论是高端鼠标还是低端鼠标，其定位原理均为通过鼠标的光电传感器检测鼠标的相对位移进行定位。光电传感器本质上是一个类似摄像头的元件，能够发出某个频段的光线，并接受其照射下方物体表面后散射回的光线。由于鼠标放置的物体表面存在一些纹理，所以鼠标在移动的时候其返回的光线会发生有规律的变化。光电传感器通过检测这种变化，来推算鼠标移动了的距离。
这种检测方式本质上是以一定频率对鼠标在一段时间内的位移进行检测，然后将所有的位移求和从而获得总位移。但是这种计算方式存在误差，即每次检测都会存在微小的误差，误差累计后的会十分明显。目前即使最高端的传感器，使用最高的检测频率，依然存在很大的误差，这个误差我们可以很容易的观察到，俗称鼠标“漂移”。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高精度位置检测系统及其系统外设。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高精度位置检测系统，包括绝对位置测算单元、相对位置测算单元和数据处理中心，所述绝对位置测算单元包括触控模块、高压打码模块、触摸芯片和控制芯片，且相对位置测算单元包括光电传感器、光电感应器和图像分析芯片，绝对位置测算单元和相对位置测算单元将各自测算出的鼠标绝对位置和鼠标相对位置传输到数据处理中心进行比对融合，得出鼠标精准位置。
优选地：所述鼠标绝对位置的测算包括以下步骤：
A1：鼠标内的高压打码模块向触控模块表面发送电磁波；
A2：鼠标垫内的触控模块表面由纵横交错的一段电极接收到电磁波后产生感应电压，并通过触摸芯片将电压信号转化为数字信号；
A3：控制芯片接收数字信号，并对信号进行位置解算处理，得到鼠标绝对位置。
进一步地：所述鼠标相对位置的测算包括以下步骤：
B1：鼠标内光电传感器发出光线照鼠标底部表面，并经由其表面反射回的光线,通过光学透镜传输到光感应器件内成像；
B2：当鼠标移动时，移动轨迹被光电感应器记录为一组高速拍摄的连贯图像；
B3：图像分析芯片对高速连贯的图像进行位置解算处理，得到鼠标的相对位置。
在前述方案的基础上：所述触控模块和高压打码模块可在当前下行通路的基础上增加上行通路，即触控发送上行信号，高压打码模块接收上行信号，可以进一步判断鼠标是否放置在了鼠标垫上。
在前述方案中更佳的方案是：所述高压打码模块内含有电磁发生器，且电磁发生器通过振荡电路持续或间歇发射电磁波。
作为本发明进一步的方案：所述电磁发生器采用有源电磁发生器或无源电磁发生器的任一一种。
同时，所述触控模块采用电容屏或电磁屏的任一一种。
一种高精度位置检测系统的系统外设，包括内设有高精度位置检测系统的鼠标和鼠标垫。
同时，所述数据处理中心、触控模块、触摸芯片、控制芯片、光电传感器、光电感应器和图像分析芯片设置于鼠标内，高压打码模块设置于鼠标垫内。
作为本发明的一种更优的方案：所述鼠标和鼠标垫的通信采用将信息调制到高压打码的方式完成。
本发明的有益效果为：
1.该一种高精度位置检测系统及其系统外设，使得鼠标即使以很快的速度移动时，通过绝对位置测算单元和相对位置测算单元对于鼠标绝对位置和相对位置信息的测算和融合，有效保证了鼠标位置的高精准性，避免了常规鼠标指针在高速移动下出现偏移的问题，提高了鼠标位置检测的准确性，实现了高精准、无漂移的鼠标。
2.该一种高精度位置检测系统及其系统外设，高压打码模块和触控模块互相配合，实现绝对位置的检测；光电传感器实现相对位移的检测；位置解算模块用于解析触控接收到的信号并计算出鼠标所在的坐标；数据处理模块用于融合光电传感器和坐标信息，计算出实际的位移量；各类数据发送和接收包括绝对位置的发送、指针移动的发送。绝对位置发送用于将解算后的坐标发送给鼠标进行计算，指针位置发送用于最终控制光标移动，克服了传统鼠标检测的误差累计造成的精确度下降的弊端，全方位保证了鼠标指针快慢移动的精准度，提高了实用性。
3.该一种高精度位置检测系统及其系统外设，通过鼠标与鼠标垫的多渠道通信手段设置，扩大了数据传输的稳定性和流畅度，同时，通过在鼠标垫上设置显示功能、氛围灯功能和数位板功能等，扩大了鼠标垫的功能性，提高了用户的体验感。
附图说明
图1为本发明提出的一种高精度位置检测系统的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，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，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
一种高精度位置检测系统，如图1所示，包括绝对位置测算单元、相对位置测算单元和数据处理中心；
所述绝对位置测算单元包括触控模块、高压打码模块、触摸芯片和控制芯片，且相对位置测算单元包括光电传感器、光电感应器和图像分析芯片；
所述绝对位置测算单元和相对位置测算单元将各自测算出的鼠标绝对位置和鼠标相对位置传输到数据处理中心进行比对融合，得出鼠标精准位置。
为了准确得到鼠标绝对位置的测算数据；如图1所示，所述鼠标绝对位置的测算包括以下步骤：
A1：鼠标内的高压打码模块向触控模块表面发送电磁波；
A2：鼠标垫内的触控模块表面由纵横交错的一段电极接收到电磁波后产生感应电压，并通过触摸芯片将电压信号转化为数字信号；
A3：控制芯片接收数字信号，并对信号进行位置解算处理，得到鼠标绝对位置。
为了准确得到鼠标相对位置的测算数据；如图1所示，所述鼠标相对位置的测算包括以下步骤：
B1：鼠标内光电传感器发出光线照鼠标底部表面，并经由其表面反射回的光线,通过光学透镜传输到光感应器件内成像；
B2：当鼠标移动时，移动轨迹被光电感应器记录为一组高速拍摄的连贯图像；
B3：图像分析芯片对高速连贯的图像进行位置解算处理，得到鼠标的相对位置。
所述触控模块和高压打码模块可在当前下行通路的基础上增加上行通路，即触控发送上行信号，高压打码模块接收上行信号，可以进一步判断鼠标是否放置在了鼠标垫上；
所述高压打码模块内含有电磁发生器，且电磁发生器通过振荡电路持续或间歇发射电磁波；所述电磁发生器采用有源电磁发生器或无源电磁发生器；
所述触控模块触控屏，且触控屏的包括电容屏和电磁屏，或二者结合屏，本案采用电磁屏，触控模块内置有无线充电组件。
工作原理：
鼠标绝对位置的测算：鼠标内的高压打码模块向触控模块表面发送电磁波；鼠标垫内的触控模块表面由纵横交错的一段电极接收到电磁波后产生感应电压，并通过触摸芯片将电压信号转化为数字信号；控制芯片接收数字信号，并对信号进行位置解算处理，得到鼠标绝对位置；
鼠标相对位置的测算：鼠标内光电传感器发出光线照鼠标底部表面，并经由其表面反射回的光线,通过光学透镜传输到光感应器件内成像；当鼠标移动时，移动轨迹被光电感应器记录为一组高速拍摄的连贯图像；图像分析芯片对高速连贯的图像进行位置解算处理，得到鼠标的相对位置；
数据融合上传：将鼠标绝对位置和鼠标相对位置通过数据处理中心进行融合处理，处理后的综合位置数据上传至电脑终端，由电脑终端对融合坐标数据进行处理，控制指针精准落位。
综上所述：使得鼠标即使以很快的速度移动时，通过绝对位置测算单元和相对位置测算单元对于鼠标绝对位置和相对位置信息的测算和融合，有效保证了鼠标位置的高精准性，避免了常规鼠标指针在高速移动下出现偏移的问题，提高了鼠标位置检测的准确性，实现了高精准、无漂移的鼠标。
实施例2：
一种高精度位置检测系统的系统外设，包括鼠标和鼠标垫，所述数据处理中心、触控模块、触摸芯片、控制芯片、光电传感器、光电感应器和图像分析芯片设置于鼠标内，高压打码模块设置于鼠标垫内；
所述鼠标和鼠标垫的通信采用将信息调制到高压打码的方式完成。
将触控模块和高压打码模块所在的位置调换，即鼠标中安装触控模块，鼠标垫中安装高压打码模块，同样能够实现绝对位置的定位；
数据处理部分由鼠标垫完成，即鼠标将相对位置信息发送给鼠标垫，然后由鼠标垫完成数据融合；鼠标还可以连接数据接收器，从而摆脱线缆的束缚，数据处理部分也可以由鼠标数据接收器完成，即鼠标垫将绝对位置信息发送给数据接收器，鼠标将相对位置信息发送给接收器，最终由数据接收器完成数据融合；
触控模块还可以加装无线充电功能；鼠标和鼠标垫的通信可以采用在无线充电信号中加载数据的方式完成；
鼠标和鼠标垫的通信可以采用蓝牙、2/4G、WIFI、射频、触控上行信号等方式完成；
鼠标和鼠标垫的通信还可以采用将信息调制到高压打码的方式完成；
鼠标垫还可以增加显示功能、氛围灯功能、数位板功能等；
触控模块和高压打码模块可以在当前下行通路的基础上增加上行通路，即触控发送上行信号，高压打码模块接收上行信号，可以进一步判断鼠标是否放置在了鼠标垫上；
综上所述：通过鼠标与鼠标垫的多渠道通信手段设置，扩大了数据传输的稳定性和流畅度，同时，通过在鼠标垫上设置显示功能、氛围灯功能和数位板功能等，扩大了鼠标垫的功能性，提高了用户的体验感。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度位置检测系统，包括绝对位置测算单元、相对位置测算单元和数据处理中心，其特征在于，所述绝对位置测算单元包括触控模块、高压打码模块、触摸芯片和控制芯片，且相对位置测算单元包括光电传感器、光电感应器和图像分析芯片，绝对位置测算单元和相对位置测算单元将各自测算出的鼠标绝对位置和鼠标相对位置传输到数据处理中心进行比对融合，得出鼠标精准位置。
2.根据权利要求1所述的一种高精度位置检测系统，其特征在于，所述鼠标绝对位置的测算包括以下步骤：
A1：鼠标内的高压打码模块向触控模块表面发送电磁波；
A2：鼠标垫内的触控模块表面由纵横交错的一段电极接收到电磁波后产生感应电压，并通过触摸芯片将电压信号转化为数字信号；
A3：控制芯片接收数字信号，并对信号进行位置解算处理，得到鼠标绝对位置。
3.根据权利要求1所述的一种高精度位置检测系统，其特征在于，所述鼠标相对位置的测算包括以下步骤：
B1：鼠标内光电传感器发出光线照鼠标底部表面，并经由其表面反射回的光线,通过光学透镜传输到光感应器件内成像；
B2：当鼠标移动时，移动轨迹被光电感应器记录为一组高速拍摄的连贯图像；
B3：图像分析芯片对高速连贯的图像进行位置解算处理，得到鼠标的相对位置。
4.根据权利要求1所述的一种高精度位置检测系统，其特征在于，所述触控模块和高压打码模块可在当前下行通路的基础上增加上行通路，即触控发送上行信号，高压打码模块接收上行信号，可以进一步判断鼠标是否放置在了鼠标垫上。
5.根据权利要求1所述的一种高精度位置检测系统，其特征在于，所述高压打码模块内含有电磁发生器，且电磁发生器通过振荡电路持续或间歇发射电磁波。
6.根据权利要求5所述的一种高精度位置检测系统，其特征在于，所述电磁发生器采用有源电磁发生器或无源电磁发生器的任一一种。
7.根据权利要求1所述的一种高精度位置检测系统，其特征在于，所述触控模块采用电容屏或电磁屏的任一一种。
8.一种高精度位置检测系统的系统外设，其特征在于，包括内设有权利要求1-7任一所述的高精度位置检测系统的鼠标和鼠标垫。
9.根据权利要求8所述的一种高精度位置检测系统的系统外设，其特征在于，所述数据处理中心、触控模块、触摸芯片、控制芯片、光电传感器、光电感应器和图像分析芯片设置于鼠标内，高压打码模块设置于鼠标垫内。
10.根据权利要求8所述的一种高精度位置检测系统的系统外设，其特征在于，所述鼠标和鼠标垫的通信采用将信息调制到高压打码的方式完成。
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Citations (3)

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