CN203733070U

CN203733070U - 一种具有无线传输功能的手套

Info

Publication number: CN203733070U
Application number: CN201420018576.6U
Authority: CN
Inventors: 宦海; 黄凌霄; 李俊平; 周宇
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2024-01-13

Abstract

本实用新型属于无线传输技术领域，特别是涉及一种具有无线传输功能的手套。针对目前鼠标操作中存在的，特别是在游戏时存在的不方便的问题，公开了一种具有无线传输功能的手套，包括分别独立容纳五个手指的指套，以及手掌部分、手背部分；还包括压力传感组件和光电传感件，还包括有与压力传感组件和光电传感件连接的中央处理器、所述中央处理器的输出端通过数据编码器桥接于无线发射装置。通过手套的方式替代普通鼠标以及简单的键盘调节操作，能给用户带来更加方便舒适的操作体验，有效降低用户长时间使用鼠标带来的手腕疲劳，手部肌肉僵硬，手肘关节酸痛等疾病，提高操作者的工作效率。

Description

一种具有无线传输功能的手套

技术领域

本实用新型属于无线传输技术领域，特别是涉及一种具有无线传输功能的手套。

背景技术

本实用新型所涉及的具有无线传输功能的手套主要是用以对鼠标以及部分键盘功能的替代，特别是游戏中鼠标以及部分键盘的功能替代，从而可以方便、快捷的完成电脑操作。

鼠标是人们日常生活、工作、学习中使用最频繁的电脑外部设备之一，主要有机械式滚轮、光学传感器、轨迹球、电阻式触摸和电容式触摸等；传统的机械式滚轮灵敏度低且笨重，光电鼠标只能在桌面使用，它们的人机功效及舒适性设计并不能很好地满足人们的需求，导致这些鼠标都只有一种工作方式，即平躺移动式。操作者长时间用同一种方式操作鼠标会使手腕疲劳，手部肌肉僵硬，手肘关节酸痛甚至是造成鼠标手等职业疾病，极大的影响了操作者的健康和工作效率。而轨迹球和触摸板单手操作也需要置于桌面且成本较高。

同时，很多游戏玩家在玩一些全屏游戏时，因游戏声音太大或太小需要调节时，往往需要先从游戏界面切换到电脑桌面音量调节，往返切换窗口，操作比较繁琐，也耽误时间。

发明内容

针对目前鼠标操作中存在的，特别是在游戏时存在的不方便的问题，本实用新型公开了一种具有无线传输功能的手套，包括分别独立容纳五个手指的指套，以及手掌部分、手背部分；还包括压力传感组件和光电传感件，所述压力传感组件主要由依次串联的压力传感器、测量单元、放大单元、滤波单元以及A/D转换单元组成；压力信号由压力传感器采集并依次通过测量单元、放大单元、滤波单元以及A/D转换单元；还包括有与压力传感组件和光电传感件连接的中央处理器、所述中央处理器的输出端通过数据编码器桥接于无线发射装置。

本实用新型中将操作需要的整套组件固定于手套上，通过手套的佩戴就可以实现对电脑的多项操作，操作时只需要自然摆放右手，符合人体工学。

同时，本实用新型所公开的具有无线传输功能的手套既能有效的操作电脑光标，又能使用户不局限于固定平面操作鼠标，可以在任意表面随意操作，还能给用户带来方便舒适自由的操作体验，能大幅降低用户长时间使用鼠标带来的手腕疲劳，手部肌肉僵硬，手肘关节酸痛等疾病，提高操作者的工作效率。

在本实用新型中，作为中央处理器的芯片可以选用MSP430F413，它是一种16位超低功耗的混合信号处理器，在活跃模式下最大电流为350μA，RAM数据保持方式下耗电仅0.1μA。光电传感器芯片选用ADNS-5030。这款芯片体积小，功耗低，在工作模式下，它的工作电流最大为17 mA；仅在光传感器工作的时候，LED才被点亮，这样会使光传感器的功耗进一步下降(小于1 mA)。

无线发射装置可以选用无线收发芯片，譬如选用nRF24L01，它是一款新型单片射频收发器件，工作于2.4~2.5GHz ISM频段；内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以0dBm的功率发射时，工作电流只有11.3mA；接收时，工作电流只有12.3mA；多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。

用于桥接中央处理器和无线发射装置的编码器，可以采用编码芯片MC145026，对应地在PC机一侧装置对应的解码芯片MC145027，从而将中央处理器得到的信号信息通过编码芯片编码后，由无线发射装置发出，并被PC机无线接收端接收后，利用解码芯片，最终实现对PC机的操作。

作为压力数据采集装置的压力传感器我们优选采用BF350-3AA 型电阻应变片，由压力传感器获得的压力数据信号经测量，放大，滤波和A/D转换后，配合光电传感单元采集得到的位移定位数据，在中央处理器处理后，经过编、解码单元和无线发、收单元发送至PC机，作出相应鼠标操作。

进一步，我们公开还包括有电源供给，所述电源供给分别与压力传感组件、光电传感件、中央处理器、数据编码器、无线发射装置相连接。从而满足各个组件的供电需求。这一电源供给可以采用3.3V的纽扣电池等。

这样一来手套在使用中更加方便、简单。当然，在不存在电源供给的方案中，需要将其与外接电源供给连接起来，保证各个构件的供电需要。

进一步地，我们还公开了所述压力传感器固定于指套的顶端下侧面。也就是手指的指纹处。这样更加符合人体工学，同时对压力信号的感应也更加准确。

更进一步地，我们还公开了所述光电传感件固定于手掌部分。光电传感件的主要作用是采集测量手部的移动位移，实现定位功能，所以将其放置在手掌的位置，定位更加准确。

更进一步地，我们还公开了所述测量单元、放大单元、滤波单元、A/D转换单元、中央处理器、无线发射装置均固定于手背部分。这几个构件是主要的数据传输处理构件，将其设置在手套的手背部分，使得各个构件在手套整体上的分布更加合理，同时不与数据采集构件发生干涉，有利于数据的准确采集。

更进一步地，还包括有提醒装置，所述提醒装置主要由计时器和蜂鸣器组成，所述计时器与蜂鸣器连接于中央处理器上。根据需要也可以选择内置有计时器的中央处理器，利用计时器自动或者手动开启计时功能，并相应地在预定时间到达时启动蜂鸣器，实现提醒功能。

作为一种优选的技术方案，我们进一步公开所述压力传感组件设置有多组，其分别独立地与中央处理器连接。不同组的压力传感组件分别通过独立地信道与中央处理器连接。然后赋予不同压力传感组件以不同的功能，譬如鼠标左键代替功能，鼠标右键代替功能，音量调节功能，包括全屏模式转换等功能，中央处理器通过判断压力信号的来源通道，首先与不同的功能联系，然后将经测量，放大，滤波和A/D转换后的压力信号，通过编码后，由无线发射装置发出。此信号在PC机的无线接收装置处被接收，并通过对应的解码装置，实现对PC机的对应操作。

本实用新型通过手套的方式替代普通鼠标以及简单的键盘调节操作，能给用户带来更加方便舒适的操作体验，有效降低用户长时间使用鼠标带来的手腕疲劳，手部肌肉僵硬，手肘关节酸痛等疾病，提高操作者的工作效率。

同时，由于手套的指套上可以设置不同的压力传感组件，从而将多种功能整合、集中在一起，方便操作，提高功能切换速率。

附图说明

图1是手套无线鼠标的总体结构框图。

图2是手套无线鼠标的数据接收端结构图。

图3是压力传感模块的结构示意图。

图4是系统整体流程图。

图5是具有无线传输功能手套的示意图，其手掌部分朝上。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1和图5所示，一种具有无线传输功能的手套，包括分别独立容纳五个手指的指套21，以及手掌部分22、手背部分；还包括压力传感组件4和光电传感件3，所述压力传感组件主要由依次串联的压力传感器13、测量单元14、放大单元15、滤波单元16以及A/D转换单元17组成；压力信号由压力传感器13采集并依次通过测量单元14、放大单元15、滤波单元16、以及A/D转换单元17；还包括有与压力传感组件4和光电传感件3连接的中央处理器2、所述中央处理器2的输出端通过数据编码器5桥接于无线发射装置6。

在本实施例中，还优选包括有电源供给1，所述电源供给1分别与压力传感组件4、光电传感件3、中央处理器2、数据编码器5、无线发射装置6相连接。从而满足各个组件的供电需求，如图1中所示的那样。

如图5所示，是一个手掌部分掌心向上的手套示意图，在这个示意图的基础上，我们进一步公开了相关构件的固定位置，所述压力传感器13固定于指套21的顶端下侧面，也即是穿戴后指纹对应的位置处。我们还公开了所述光电传感件3固定于手掌部分22。同时，我们还公开了所述测量单元14、放大单元15、滤波单元16、A/D转换单元17、中央处理器2、无线发射装置6均固定于手背部分，即手掌部分22的反面，在此不再图示。

以单一的鼠标左击作为功能效果进行说明。当需要进行鼠标左键单击操作时，食指下压，对固定于食指指套21的压力传感器产生压力作用，此压力信号被压力传感器13采集后，与光电传感件3形成的位移信号配合，通过测量单元14测量直接获得电压测量值（这里可以采用惠斯通电桥方式进行测量）、进一步通过放大单元15将其中的微弱信号放大、然后通过滤波单元16将放大后的信号进行滤波处理，过滤去除因手指的鼠标工作表面移动时对压力传感器13产生的毛刺信号后，通过A/D转换单元17将滤除后的模拟信号转换成中央处理器可以识别的电信号，并进一步传输进入到中央处理器2，信号通过中央处理器2处理后通过数据编码器5编码后，通过无线发射装置6发出，整个过程可以参考图3。

这一信号到达PC机时，参考图2，利用无线接收装置8对信号进行接收，并对应地，在与数据编码器5匹配的数据解码器9中进行数据解码，并进一步将此解码信号由USB接口10进入到PC机处理系统，从而指导PC机完成相应的鼠标左键单击功能。

当然这里只是以鼠标左键单击为说明，根据需要可以在不同的手指设定不同的调节功能，或者是自定义功能。譬如音量调节功能，滚轮操作，鼠标右键敲击功能，或者其他例如全屏切换等功能。

实施例2

在实施例1的基础上，包括有提醒装置，所述提醒装置主要由计时器和蜂鸣器7组成，所述计时器与蜂鸣器7连接于中央处理器上。根据需要也可以选择内置有计时器的中央处理器2，利用计时器自动或者手动开启计时功能，并相应地在预定时间到达时启动蜂鸣器，实现提醒功能。

根据预定义，计时器开启，并在满足一定时间时，由中央处理器2将这一提醒信号发送至蜂鸣器7，并进一步触发蜂鸣器7发出提示音，提醒用户适当休息。

以上所述是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种具有无线传输功能的手套，包括分别独立容纳五个手指的指套，以及手掌部分、手背部分；其特征在于：还包括压力传感组件和光电传感件，所述压力传感组件主要由依次串联的压力传感器、测量单元、放大单元、滤波单元以及A/D转换单元组成；压力信号由压力传感器采集并依次通过测量单元、放大单元、滤波单元以及A/D转换单元；还包括有与压力传感组件和光电传感件连接的中央处理器、所述中央处理器的输出端通过数据编码器桥接于无线发射装置。

2.根据权利要求1所述的具有无线传输功能的手套，其特征在于：还包括有电源供给，所述电源供给分别与压力传感组件、光电传感件、中央处理器、数据编码器、无线发射装置相连接。

3.根据权利要求1所述的具有无线传输功能的手套，其特征在于：所述压力传感器固定于指套的顶端下侧面。

4.根据权利要求1所述的具有无线传输功能的手套，其特征在于：所述光电传感件固定于手掌部分。

5.根据权利要求1所述的具有无线传输功能的手套，其特征在于：所述测量单元、放大单元、滤波单元、A/D转换单元、中央处理器、无线发射装置均固定于手背部分。

6.根据权利要求2所述的具有无线传输功能的手套，其特征在于：所述电源供给固定于手背部分。

7.根据权利要求1或2所述的具有无线传输功能的手套，其特征在于：还包括有提醒装置，所述提醒装置主要由计时器和蜂鸣器组成，所述计时器与蜂鸣器连接于中央处理器上。

8.根据权利要求1或2所述的具有无线传输功能的手套，其特征在于：所述压力传感组件设置有多组，其分别独立地与中央处理器连接。

9.根据权利要求8所述的具有无线传输功能的手套，其特征在于：所述压力传感组件包括鼠标左键压力传感组件、鼠标右键压力传感组件、音量增大压力传感组件、音量减小压力传感组件。