CN202351812U - 手套式空中鼠标 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种手套式空中鼠标，鼠标包括手套基体、控制模块、第一指环和第二指环，控制模块固定安装在手套基体上，第一指环和第二指环上分别固定安装有控制按键，控制模块接收第一指环和第二指环上控制按键的信号。本实用新型提供一种手套式空中鼠标，其为手套和空中鼠标的结合，可以让人们从鼠标上解脱出来，它既可以像手套一样穿戴在用户的手上，同时可以用来腾空操控计算机。本实用新型改变了人们使用鼠标的习惯，满足人体工学，使用便捷舒适，而且消除鼠标手的危害。

Description

手套式空中鼠标

技术领域

    本实用新型公开一种鼠标，特别是一种手套式空中鼠标。

背景技术

随着科技的发展和人民生活水平的提高，计算机在人们日常生活中也越来越普及，而作为计算机上不可缺少的配件——鼠标也成为人们工作、生活和学习的必需品。但是，由于目前的鼠标的自身结构的限制，使得长期使用计算机和鼠标，会给人们带来一些健康问题，如鼠标手。“鼠标手”通俗而狭义的讲就是“腕管综合症”，是指人体的正中神经、以及进入手部的血管，在腕管处受到压迫所产生的症状，主要会导致食指和中指僵硬疼痛、麻木与拇指肌肉无力感。现代越来越多的人每天长时间的接触、使用电脑，这些上网族多数每天重复着在键盘上打字和移动鼠标，手腕关节因长期密集、反复和过度的活动，导致腕部肌肉或关节麻痹、肿胀、疼痛、痉挛，使这种病症迅速成为一种日渐普遍的现代文明病。人们将这种不同于传统手部损伤的症状群称为“鼠标手”。广义的来说，一切因为使用鼠标而导致的上肢（手臂、手腕、手掌、手指）不适，都应该称之为鼠标手或是鼠标伤害，除了上述手指手部的症状，更包括肩部甚至颈部的不适，手腕和前臂的疲劳酸涨，手腕的僵硬，手掌的酸涩。 

传统的有线鼠标和无线鼠标都是依赖于桌面等平面来进行计算机操作，虽然近年来有“空中鼠标”的出现，极大的丰富了鼠标市场，但是还不能满足人们多元化的需求。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的鼠标容易对使用者造成“鼠标手”的缺点，本实用新型提供一种新的手套式空中鼠标，其将“空中鼠标”与手套相结合，使得其既可以像手套一样穿戴在用户的手上，同时可以操控计算机。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种手套式空中鼠标，鼠标包括手套基体、控制模块、控制指环，控制模块固定安装在手套基体上，控制指环上分别固定安装有控制按键，控制模块接收控制指环上控制按键的信号。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的控制模块包括MCU、RF单元、按键单元、MEMS传感单元和电源单元，RF单元、按键单元和MEMS传感单元分别与MCU连接，电源单元给其他单元供电。

所述的MEMS传感单元包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁传感器，三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁传感器分别与MCU连接。

所述的控制模块固定安装在手套基体背部。

所述的手套基体上对应于拇指位置处开有拇指开口，对应于食指位置处开有食指开口，对应于其他手指位置处开有其他开口。

所述的控制指环设置在食指开口处。

所述的控制指环包括第一指环和第二指环，第一指环和第二指环平行设置。

所述的控制模块通过导线与控制指环上控制按键连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种手套式空中鼠标，其为手套和空中鼠标的结合，可以让人们从鼠标上解脱出来，它既可以像手套一样穿戴在用户的手上，同时可以用来腾空操控计算机。本实用新型改变了人们使用鼠标的习惯，满足人体工学，使用便捷舒适，而且消除鼠标手的危害。本实用新型采用2.4G Hz频率通讯， 其具有10米可操作范围，可360度接收，无方向性。可以像穿戴手套一样使用，符合大多数人的使用习惯，适合于计算机操作、家庭娱乐等环境。本实用新型可采用小巧的NANO接收器，方便携带，且其采用复合MEMS传感器设计，实用者可以在任意方向、任意方位进行移动鼠标指针的操作，用户可以忘记鼠标的存在，带来不一样的体验和感受。本实用新型可是鼠标指针控制更加精确，操作更加灵活，其拥有了更大的使用范围和应用场合。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图。

图2为本实用新型使用状态结构示意图。

图3为本实用新型整体电路结构方框图。

图4为本实用新型本体电路结构方框图。

图5为本实用新型本体功能方框图。

图6为本实用新型MEMS传感器部分电路结构方框图。

图7为本实用新型本体部分软件流程图。

图中，1-手套基体，2-控制模块，3-第一指环，4-第二指环，5-导线，6-人手，7-控制按键。

具体实施方式

本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。

请参看附图3，本实用新型中的鼠标，或称控制器，主要包括两部分，一部分为插接在计算机或其它支持USB平台的设备上的USB接收器，用于接收本实用新型本体发出的RF信号，并将其传输给计算机或其它支持USB平台的设备，对其进行控制；另一部分为鼠标本体，本实用新型主要是对鼠标本体的改进，仅对鼠标本体进行保护，USB接收器可采用常规的无线鼠标接收器。

请参看附图1，本实用新型主要包括手套基体1、控制模块2、第一指环3和第二指环4，其中，手套基体1可采用常规的手套，也可采用特殊设计的手套基体1，本实施例中，手套基体1上对应于拇指位置处开有拇指开口，对应于食指位置处开有食指开口，对应于其他手指位置处开有一个大的开口，本实用新型中将其定义为其他开口，使用时，手套基体1套在使用者手上，拇指从拇指开口处伸出，食指从食指开口处伸出，其他手指都从其他开口伸出。具体实施时，也可以将其他手指位置处分别设置开口。本实施例中，控制模块2固定安装在手套基体1背部，以免影响使用时灵活性，具体实施时，也可以根据实际需要设置在手套基体1上的其他位置处。本实施例中，第一指环3和第二指环4平行设置，且其对应于手套基体1上的食指开口处，当使用者戴上手套基体1后，第一指环3和第二指环4一前一后套在使用者的食指上。本实施例中，第一指环3和第二指环4分别固定安装有控制按键7，用于鼠标的击键行为，本实施例中，在第一指环3上设有一个控制按键，第二指环4上设有两个按键，三个按键分别为鼠标的左键、右键和暂停键，具体实施时，三个按键功能可根据实际需要设定，使用时，可通过拇指按动控制按键7实现单击或双击左键、右键、暂停键。第一指环3和第二指环4上的控制按键分别通过导线5与控制模块2连接，进行数据传输，具体实施时，当第一指环3和第二指环4做的足够大时，也可以在第一指环3和第二指环4上增设无线通信模块，使得第一指环3和第二指环4上的控制按键采用无线的方式与控制模块2进行数据交换。

请参看附图3至附图6，本实施例中，控制模块2内的电路主要包括MCU、RF单元、按键单元、MEMS传感单元（本实用新型中，MEMS传感单元是指微机电系统，英文为：Micro Electro Mechanical System ，简称 MEMS）和电源单元，其中RF单元、按键单元和MEMS传感单元分别与MCU连接，电源单元给其他单元供电，RF单元用于与USB接收器进行数据通信，按键单元用于作为鼠标的左键、右键、暂停键使用。本实施例中，MEMS传感单元包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁传感器，三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁传感器分别与MCU连接，MEMS传感单元可将鼠标本体的空间数据转换为鼠标指针在X方向和Y方向的位移值，使用者就可以不依赖桌面使用鼠标，使鼠标具有更大的使用范围和更广的用途。在本实例中，用陀螺仪器采集鼠标指针的坐标，并通过加速度传感器和磁传感器校正实时的坐标偏移量，以获得更加准确和流畅的数据。

请参看附图7，本实用新型在使用时，主要包括下述步骤：

1、 读取预先存储在EEPROM中的传感器的参数，无线通信的地址，并对程序用到的参数给予初始的值以及单片机内部硬件的初始化。此外，还通过单片机的管脚，启动加速度传感器和陀螺仪，使他们进入工作状态。

2、根据上一步读取的陀螺仪的温度参数值，对基准值进行温度补偿，得出修正后的基准值作为后面运算的基准。

3、读取陀螺仪、加速度和磁传感器的数据。对于采用模拟输出传感器的产品，需要通过A/D转换，把模拟数值数字化成单片机可以处理的12位精度数字值。

4、根据陀螺仪的输出数据的变化判断出控制器是否处于静止状态，如果静止则更新陀螺仪的基准值。同时由磁传感器的数据计算出实际的角度变化，对比根据陀螺仪计算出来的变化角度，从而计算出陀螺仪误差参数。

5、根据陀螺仪的输出数据大小，判断控制器位移值，计算应该处于哪一种模式下。

6、根据陀螺仪误差参数对陀螺仪的输出数据进行修正，然后用根据不同的模式进行位移值的转化，以保证得出的位移数值比较平滑，且能反映控制器移动的快慢。同时根据加速度传感器计算出的控制器在空中的姿态，对这一位移值进行修正。以确保控制器无论是水平移动，侧向移动还是翻转着移动都能得出正确的运动方向和移动的数值。

7、检测按键有否被按下或松开，如果有则冻结位移数值(期间一直为报告位移值为零)一段时间，以过滤掉因为按键动作而引起控制器运动产生的错误位移值。

8、单片机把前面步骤得出的控制器位移值，通过串行接口，发送给射频芯片，由射频芯片发送给接收模块。

9、接收模块收到数据后，通过USB接口，上传给电脑或别的设备。

用户可以像穿戴普通手套一样把手套式空中鼠标穿戴在手掌上，手套可以采用可收缩布料，并且尽量减少与皮肤的接触面积。这样用户穿戴起来就很舒适、轻巧，即使在炎热的夏天也不会有明显的发热情况。在使用的时候，用户可以面对着显示器，把手放在任意的位置，桌面或空中，然后轻轻的移动手势，就可以控制鼠标指针的移动。如果需要进行单击或双击操作，只需要用大指母按下固定在食指上的按键即可。当不需要鼠标指针移动时，按下暂停键即可停止指针功能，再按一下又可以恢复指针功能。所以用户在穿戴手套式空中鼠标后可以一边控制鼠标，如选择菜单、打开或关闭文件，一边操作键盘，如输入文件名、打字等。这样手不用再握住传统的鼠标外壳，减少了手的疲劳性损伤，可有效预防鼠标手的发生。手套式空中鼠标除了能够替代传统的鼠标，完成普通的鼠标功能外，还能作为演示器，游戏控制器等功能来使用。由于是穿戴在手上使用，不容易脱落，这样就可以把手给释放出来，去做别的事情。当户用来玩一些PC游戏，如网球游戏，可以模拟真实的环境，达到休闲娱乐和体育锻炼的目的。

本实用新型可广泛用于计算机操作、产品演示、教学、商务演讲、商务培训、会议、家庭娱乐等众多场合。本实用新型能够替代传统的有线、无线鼠标使用。用户除了可以自由无线完成基本的鼠标操作，还可以摆脱桌面的限制，穿戴上手上腾空操作，挥挥手就可以轻松实现鼠标的功能，3D自由无线的控制计算机，尽情享受本专利带来的乐趣。

本实用新型提供一种手套式空中鼠标，其为手套和空中鼠标的结合，可以让人们从鼠标上解脱出来，它既可以像手套一样穿戴在用户的手上，同时可以用来腾空操控计算机。本实用新型改变了人们使用鼠标的习惯，满足人体工学，使用便捷舒适，而且消除鼠标手的危害。本实用新型采用2.4G Hz频率通讯， 其具有10米可操作范围，可360度接收，无方向性。可以像穿戴手套一样使用，符合大多数人的使用习惯，适合于计算机操作、家庭娱乐等环境。本实用新型可采用小巧的NANO接收器，方便携带，且其采用复合MEMS传感器设计，实用者可以在任意方向、任意方位进行移动鼠标指针的操作，用户可以忘记鼠标的存在，带来不一样的体验和感受。本实用新型可是鼠标指针控制更加精确，操作更加灵活，其拥有了更大的使用范围和应用场合。

当然，本实用新型还有其他多种实施例，在不离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种手套式空中鼠标，其特征是：所述的鼠标包括手套基体、控制模块、控制指环，控制模块固定安装在手套基体上，控制指环上分别固定安装有控制按键，控制模块接收控制指环上控制按键的信号。

2.根据权利要求1所述的手套式空中鼠标，其特征是：所述的控制模块包括MCU、RF单元、按键单元、MEMS传感单元和电源单元，RF单元、按键单元和MEMS传感单元分别与MCU连接，电源单元给其他单元供电。

3.根据权利要求2所述的手套式空中鼠标，其特征是：所述的MEMS传感单元包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁传感器，三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁传感器分别与MCU连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的手套式空中鼠标，其特征是：所述的控制模块固定安装在手套基体背部。

5.根据权利要求1或2或3所述的手套式空中鼠标，其特征是：所述的手套基体上对应于拇指位置处开有拇指开口，对应于食指位置处开有食指开口，对应于其他手指位置处开有其他开口。

6.根据权利要求5所述的手套式空中鼠标，其特征是：所述的控制指环设置在食指开口处。

7.根据权利要求6所述的手套式空中鼠标，其特征是：所述的控制指环包括第一指环和第二指环，第一指环和第二指环平行设置。

8.根据权利要求1或2或3所述的手套式空中鼠标，其特征是：所述的控制模块通过导线与控制指环上控制按键连接。

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