CN201262733Y - 无线光标定位设备与无线光标定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线光标定位设备与无线光标定位系统。该无线光标定位设备包括：用于获取运动角速度信息的陀螺仪，与微控制器连接；用于对角速度信息进行处理获取位置控制信号的微控制器；用于无线发射位置控制信号的第一无线收发接口，与微控制器连接。该定位设备还可以包括：用于获取运动加速度信息的加速度传感器，与微控制器连接。该无线光标定位系统包括无线光标定位设备，还包括与无线光标定位设备进行无线通信的计算机终端，该计算机终端包括第二无线收发接口。本实用新型无需光反射面即可使用户对光标进行控制，操作自由度大灵活性好；能够直接模拟游戏按键，使用户操作游戏十分方便，且能够与外部设备进行无线通信。

Description

无线光标定位设备与无线光标定位系统

技术领域

本实用新型涉及无线定位技术领域，尤其涉及一种无线光标定位设备与无线光标定位系统。

背景技术

随着无线技术的不断发展，以蓝牙(Bluetooth)为基础的无线定位技术也越来越受到广泛的关注。

目前，蓝牙鼠标的定位方式有发光二极管定位和激光定位。发光二极管定位是大多数光电鼠标的定位方式。当鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用鼠标内部的一块专用图像分析芯片对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。激光定位的特点是使用了激光来代替发光二极管发出的普通光。该定位技术能够克服在某些颜色表面上由于光线反射率低而不能识别的问题。由于激光近乎单一的波长能够更好的识别表面情况，灵敏度较好。上述两种定位方式均需要具有光反射面，通过该反射面上光的反射对光标进行定位。

但是，现有技术是存在缺陷的。首先，由于现有的蓝牙鼠标对光标进行定位需要利用光反射面，因此，鼠标的活动位置相对固定，不能进行空中操作；其次，在用户进行游戏操作时，只能通过鼠标进行点击选择，无法直接模拟游戏按键，使得用户操作游戏不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种无线光标定位设备与无线光标定位系统，通过陀螺仪和加速度传感器对用户发送的信号进行定位，模拟鼠标的操作，以实现不需要光反射面即可在空中对光标的位置进行定位，并在用户进行游戏操作时能够直接模拟游戏按键的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种无线光标定位设备，包括：

用于获取运动角速度信息的陀螺仪，与微控制器连接；

用于对所述角速度信息进行处理获取位置控制信号的所述微控制器；

用于无线发射所述位置控制信号的第一无线收发接口，与所述微控制器连接。

所述无线光标定位设备还包括：

用于获取运动加速度信息的加速度传感器，与所述微控制器连接。

所述微控制器还连接有音频输出元件。

所述微控制器还连接有音频输入元件。

所述微控制器还连接有操作键盘。

所述第一无线收发接口与所述微控制器之间通过通用异步收发器连接。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种包括上述任一无线光标定位设备的无线光标定位系统，还包括用于与所述无线光标定位设备进行无线通信的计算机终端，所述计算机终端包括第二无线收发接口。

由上述技术方案可知，本实用新型通过陀螺仪能够获取到旋转运动的位移，通过加速度传感器获取平移运动的位移。陀螺仪与加速度传感器配合使用就能够达到对用户操作的光标进行定位的效果，该过程无需光反射面，在空中即可对光标进行控制，操作自由度大，使用户的操作灵活方便。同时加速度传感器通过获取平移运动的位移还能够直接模拟游戏按键，使用户进行游戏操作时十分方便。本实用新型通过无线收发接口还可以与外部设备进行交互，而且结构简单，操作方便。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型无线光标定位设备第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型无线光标定位设备第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型无线光标定位系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型无线光标定位设备第一实施例的结构示意图，如图1所示，该无线光标定位设备包括：微控制器1、陀螺仪2以及第一无线收发接口3。陀螺仪2与微控制器1连接，第一无线收发接口3也与微控制器1连接。

具体地，陀螺仪2能够模拟鼠标对光标位置进行定位。用户可以通过无线信号发送设备如红外感应设备向陀螺仪2发送信号，该信号对应着一个光标的位置，也对应着用户想要完成的某项操作。陀螺仪2能够通过该信号的位置移动信息测量获取该信号的位置移动的角速度，然后通过对角速度的积分运算获取位置移动的位移；然后，陀螺仪2将积分得到的位移传送给微控制器1，微控制器1对该位移进行处理，转换成位置控制信号，并将该位置控制信号通过第一无线收发接口3辐射出去。第一无线收发接口3可以为任一版本的蓝牙接口。辐射出去的位置控制信号能够像鼠标的光标一样对用户的操作进行定位，从而能够控制外部设备进行相应的操作。

本实用新型无线光标定位设备第一实施例通过陀螺仪的高速旋转能够精确测得用户指示的光标位置移动的角速度，并根据该角速度获取到当前移动的位移，在微处理器对该位移进行处理生成光标位置控制信号后还能够通过第一无线收发接口将该光标位置控制信号辐射出去，从而进一步控制外部设备完成相应的操作。由于陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高以及工作可靠的优点，因此，本实用新型无线光标定位设备无需光反射面，通过在空中的操作就能够对光标的位置移动进行定位，因此操作自由度大，灵活性好。同时，本实用新型无线光标定位设备还具有无线收发接口，能够对外部设备进行无线控制，从而达到简化结构，操作方便的效果。

图2为本实用新型无线光标定位设备第二实施例的结构示意图。如图2所示，该无线光标定位设备包括：微控制器1、陀螺仪2以及第一无线收发接口3，陀螺仪2和第一无线收发接口3均与微控制器1连接。该无线光标定位设备还可以包括用于获取运动加速度信息的加速度传感器4，该加速度传感器4也与微控制器1连接。

具体地，用户可以通过无线信号发送设备如红外感应设备向陀螺仪2发送信号，陀螺仪2能够通过该信号的位置移动信息测量获取位置移动的角速度，然后通过对角速度的积分运算获取位置移动的位移。陀螺仪2测量的位移只是在用户发送的信号做旋转运动的位置信息时才能感知到的位移，而对于用户通过无线信号发送设备发送的信号做平移运动的位移就可以通过加速度传感器4进行测量。加速度传感器4能够测得用户通过无线移动设备发送的信号进行平移运动的加速度，然后通过对测得的加速度进行积分即可获得该信号做平移运动的速度，再通过对该速度进行积分即可获取该信号做平移运动的位移。通过陀螺仪2与加速度传感器4的配合使用，就可分别获取用户通过无线信号发送设备发送的信号的旋转运动和水平运动的位移，在微处理器1将该位移信息转换成光标控制信号之后能够通过第一无线收发接口3将控制信号辐射出去，从而模拟光标对用户想要进行的操作进行定位。同时，在用户玩游戏时，加速度传感器4还能够模拟游戏按键，协助用户进行游戏操作，而无需像现有技术中使用鼠标点击来完成游戏操作。

进一步地，如图2所示，本实用新型无线光标定位设备还可以包括：音频输出元件5、音频输入元件6以及操作键盘7。音频输出元件5、音频输入元件6以及操作键盘7均与微控制器1连接。

具体地，外部设备如计算机能够通过第一无线收发接口3向微控制器1发送控制指令，微控制器1就可以根据控制指令控制音频输出元件5和音频输入元件6工作，音频输出元件5可以为扬声器或者听筒，音频输入元件6可以为麦克风。操作键盘7与微控制器1连接，能够向微控制器1发送操作指令，微控制器1将该操作键盘发出的操作指令转换成控制指令后通过第一无线收发接口3向外辐射出去，以控制外部设备。其中，微控制器1与第一无线收发接口3之间通过通用异步收发器8连接。

本实用新型无线光标定位设备第二实施通过陀螺仪的高速旋转能够测得用户指示的位置移动的角速度，并根据该角速度获取当前旋转移动的位移，同时还能够通过加速度传感器获取平移运动的位移。陀螺仪与加速度传感器配合使用就能够达到对光标移动进行定位的效果，进而完成用户想要进行的操作进行，该过程不需要光反射面，用户能够在空中进行操作，因此操作自由度大，灵活性好。此外，加速度传感器还能够模拟游戏按键，协助用户进行游戏操作，而无需像现有技术中使用鼠标点击来完成游戏操作。而且在定位之后还能够通过第一无线收发接口将该定位信号辐射出去，从而进一步控制外部设备完成相应的操作。同时，操作键盘可以通过第一无线收发接口向外部设备发送控制命令，外部设备也能够通过无线收发接口向微控制器发送控制指令，控制音频输出元件和音频输入元件工作，从而完成外部设备与本实用新型无线光标定位设备交互的过程。由于陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高以及工作可靠的优点，加速度传感器具有结构简单，动态响应好，能实现无接触式测量，灵敏度好，分辨率高，能测量0.01um甚至更微小的位移等优点，因此，本实用新型无线光标定位设备能够对位置移动进行良好定位。同时，本实用新型无线光标定位设备还具有无线收发接口，能够与外部设备进行无线交互，从而达到简化结构，操作方便的效果。

图3为本实用新型无线光标定位系统实施例的结构示意图。如图3所示，本实用新型无线光标定位系统与本实用新型无线光标定位设备第二实施例的区别在于，本实施例还包括一个具有第二无线收发接口10的计算机终端9，该计算机终端9与本实用新型无线光标定位设备第二实施例中的无线光标定位设备结合在一起就构成了无线光标定位系统。需要说明的是，本实用新型无线光标定位系统实施例中以无线光标定位设备第二实施例中的无线光标定位设备来举例说明，对于无线光标定位设备第二实施例中的无线光标定位设备以及其它各种组合来说都是可以实现的。

具体地，该计算机终端9具有第二无线收发接口10，通过第二无线收发接口10与无线光标定位设备中的第一无线收发接口3进行信息交互，计算机终端9与无线光标定位设备之间的能够实现信息交互。该交互过程可以包括：陀螺仪2与加速度传感器4配合使用对用户发送的位置移动信号进行定位后通过第一无线收发接口3将该定位信号辐射出去；同时，操作键盘7可以通过第一无线收发接口3向计算机终端9发送控制命令；计算机终端9通过无线收发接口10向微控制器1发送控制指令，控制音频输出元件5和音频输入元件6工作。

由于陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高以及工作可靠的优点，加速度传感器具有结构简单，动态响应好，能实现无接触式测量，灵敏度好，分辨率高等优点，因此，本实用新型无线光标定位系统能够对光标的位置移动进行定位，并可根据该定位信息来控制计算机终端进行操作，在对计算机终端进行操作的过程中，无需使用光反射面。用户的操作不用集中在某个固定的范围内，而是在空中即可时限操作，操作的自由度大，灵活性好。同时，本实用新型无线光标定位系统中的无线光标定位设备与计算机终端均具有无线收发接口，能够使得无线光标定位设备与计算机终端进行无线交互，从而达到简化结构，操作方便的效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1、一种无线光标定位设备，其特征在于，包括：

用于获取运动角速度信息的陀螺仪，与微控制器连接；

用于对所述角速度信息进行处理获取位置控制信号的所述微控制器；

用于无线发射所述位置控制信号的第一无线收发接口，与所述微控制器连接。

2、根据权利要求1所述的无线光标定位设备，其特征在于，还包括：

用于获取运动加速度信息的加速度传感器，与所述微控制器连接。

3、根据权利要求1或2所述的无线光标定位设备，其特征在于，所述微控制器还连接有音频输出元件。

4、根据权利要求1或2所述的无线光标定位设备，其特征在于，所述微控制器还连接有音频输入元件。

5、根据权利要求1或2所述的无线光标定位设备，其特征在于，所述微控制器还连接有操作键盘。

6、根据权利要求1或2所述的无线光标定位设备，其特征在于，所述第一无线收发接口与所述微控制器之间通过通用异步收发器连接。

7、一种包括权利要求1～6所述的任一无线光标定位设备的无线光标定位系统，其特征在于，还包括用于与所述无线光标定位设备进行无线通信的计算机终端，所述计算机终端包括第二无线收发接口。

Images