專利名稱：無(wú)線感應(yīng)操縱儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種操縱裝置，尤其是一種不需要任何介質(zhì)就可以感應(yīng)人體或物體的動(dòng)作及變化，并把這種動(dòng)作和變化信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)化為手機(jī)、電腦、手持信息設(shè)備、家用電器、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、固定或可移動(dòng)信息處理設(shè)備可識(shí)別的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行操縱的操縱儀器。
背景技術(shù)：
NOKIA的藍(lán)牙筆可以說(shuō)是一種動(dòng)作捕捉設(shè)備，通過(guò)筆內(nèi)的識(shí)別傳感器，能將用筆寫(xiě)的字或畫(huà)的圖形以數(shù)字形式存儲(chǔ)在機(jī)身內(nèi)，或通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送到就近的藍(lán)牙設(shè)備。
藍(lán)牙數(shù)碼筆是三菱和瑞典Anote共同研制的，利用內(nèi)部集成的紅外傳感器識(shí)別筆在紙張上的軌跡和壓力，并記錄后傳遞給電腦。
藍(lán)牙電子圓珠筆Pilot公司展示的一款嵌入藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)的電子圓珠筆，能將書(shū)寫(xiě)記錄的模擬信息在進(jìn)行書(shū)寫(xiě)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。這種圓珠筆與普通筆的不同之處在于藍(lán)牙電子圓珠筆的內(nèi)部裝置有藍(lán)牙芯片、位置傳感器、筆壓傳感器和電池，頭部裝置有CCD攝像機(jī)，能夠借助位置傳感器掌握?qǐng)A珠筆的移動(dòng)軌跡，并且將圖像數(shù)據(jù)記錄到內(nèi)部的存儲(chǔ)器上。在專用紙上印刷了細(xì)密的特殊序列的點(diǎn)陣，就像用點(diǎn)來(lái)表示位置的大地圖一樣。在藍(lán)牙電子圓珠筆內(nèi)的位置傳感器，通過(guò)各點(diǎn)之間的距離與位置等排列方式，計(jì)算出筆尖在紙上的位置信息，并且將這些位置信息連續(xù)結(jié)合起來(lái)，于是，筆尖的軌跡也就是它所書(shū)寫(xiě)的內(nèi)容就被記錄下來(lái)了。
上述的藍(lán)牙輸入裝置都需要特殊的書(shū)寫(xiě)紙張或其他介質(zhì)，這樣使用所需要的環(huán)境和設(shè)備要求比較高。
藍(lán)牙游戲手柄是由OMI推出的采用藍(lán)牙無(wú)線和手機(jī)連接游戲機(jī)手柄，左邊為四方向按鍵，右邊為六個(gè)可自定義的功能鍵，采用干電池，可以連續(xù)游戲3.5小時(shí)，同時(shí)外觀設(shè)計(jì)非常小巧，在側(cè)柄閉合的狀態(tài)下，大小為145*44*30毫米，重量只有130克，可以折迭方便攜帶?？杉嫒莸牟僮飨到y(tǒng)有Nokia Series 60，Symbian UIQ，Windows Mobile 2003 for Pocket PC，Windows Mobile 2003 forSmartphone。
該藍(lán)牙游戲手柄首先支持的設(shè)備和系統(tǒng)有限，其次他操作的原理是根據(jù)手掌對(duì)手柄按鍵的觸摸或按動(dòng)對(duì)游戲進(jìn)行操作，游戲娛樂(lè)性能有限，再次，當(dāng)手機(jī)電力不足時(shí)，該游戲手柄不能繼續(xù)進(jìn)行游戲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供了一種不需要介質(zhì)的、功能齊全的無(wú)線感應(yīng)操縱儀。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種無(wú)線感應(yīng)操縱儀，它包括有速度和/或加速度傳感器或者方位傳感器以及存貯器、數(shù)據(jù)處理器和無(wú)線模塊，速度和/或加速度傳感器用以感應(yīng)人體移動(dòng)的速度和/或加速度信號(hào)，方位傳感器用以感應(yīng)人體移動(dòng)的位置信號(hào)，上述傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)接入端，數(shù)據(jù)處理器連有存貯有算法公式的存貯器，數(shù)據(jù)處理器在其軟件控制下依據(jù)存貯器的算法公式對(duì)傳感器送來(lái)的人體移動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理得到一個(gè)計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)處理器的輸出與無(wú)線模塊雙向連接，無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)處理器送來(lái)的計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)無(wú)線傳送給被控終端，相應(yīng)地被控終端上設(shè)有與該無(wú)線模塊能夠數(shù)據(jù)互連的無(wú)線適配器。
本發(fā)明的有益效果如下1、無(wú)線感應(yīng)操縱儀不需要介質(zhì)就可以直接以數(shù)字化形式把筆寫(xiě)的字或畫(huà)的圖形符號(hào)等采集并存儲(chǔ)到儀器內(nèi)。
2、因?yàn)椴辉傩枰橘|(zhì)，所以在使用起來(lái)就沒(méi)有平面操作限制，無(wú)線感應(yīng)操縱儀不再需要利用平面擬構(gòu)出三維，而是直接構(gòu)造出真實(shí)的三維立體空間，突破了傳統(tǒng)的三維制作的瓶頸。
3、無(wú)線感應(yīng)操縱儀可以作為鼠標(biāo)使用，與普通的鼠標(biāo)相比，不需要(右)手緊貼桌面小范圍移動(dòng)，而可以離開(kāi)桌面在更大的范圍內(nèi)活動(dòng)，解決“鼠標(biāo)手”(背部肌肉緊張癥狀)問(wèn)題，解決因?yàn)殚L(zhǎng)期固定坐姿而導(dǎo)致的頸椎、腰椎問(wèn)題。
4、無(wú)線感應(yīng)操縱儀可以實(shí)現(xiàn)所動(dòng)即所得，以儀器的全方位動(dòng)作來(lái)直接操縱游戲目標(biāo)，使得游戲的可玩性大大增強(qiáng)(例如當(dāng)無(wú)線感應(yīng)操縱儀的外形為槍時(shí)，就可以對(duì)射擊類游戲進(jìn)行第一人稱角度的最真實(shí)操作)，同時(shí)還可以支持文字、圖片的輸入，使得游戲中的溝通更為便捷。
5、無(wú)線感應(yīng)操縱儀可方便殘疾人使用。


圖1是本發(fā)明的原理框圖。
圖2是本發(fā)明以方位傳感器為例的電原理圖。
圖3是本發(fā)明以速度和/或加速度傳感器為例的電原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1，本發(fā)明的無(wú)線感應(yīng)操縱儀，它包括有速度和/或加速度傳感器或者方位傳感器以及存貯器、數(shù)據(jù)處理器和無(wú)線模塊，速度和/或加速度傳感器用以感應(yīng)人體移動(dòng)的速度和/或加速度信號(hào)，方位傳感器用以感應(yīng)人體移動(dòng)的位置信號(hào)，上述傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)接入端，數(shù)據(jù)處理器連有存貯有算法公式的存貯器，數(shù)據(jù)處理器在其軟件控制下依據(jù)存貯器的算法公式對(duì)傳感器送來(lái)的人體移動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理得到一個(gè)計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)處理器的輸出與無(wú)線模塊雙向連接，無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)處理器送來(lái)的計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)無(wú)線傳送給被控終端，相應(yīng)地被控終端上設(shè)有與該無(wú)線模塊能夠數(shù)據(jù)互連的無(wú)線適配器，該適配器將被控終端的響應(yīng)信號(hào)通過(guò)無(wú)線模塊返回至數(shù)據(jù)處理器，為操縱儀的下步動(dòng)作做好準(zhǔn)備。
本發(fā)明的存貯器最好選用記憶存貯器，以防突發(fā)斷電時(shí)丟失數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的無(wú)線模塊可選用藍(lán)牙模塊、紅外線模塊或WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，把模擬信號(hào)傳遞給手機(jī)、電腦、手持信息設(shè)備、家用電器、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、固定或可移動(dòng)信息處理設(shè)備。
本發(fā)明中，速度和/或加速度傳感器可采用型號(hào)為MXR6150MP的傳感器，它可以感應(yīng)人體(通常是肢體)移動(dòng)的速度信號(hào)和/或加速度信號(hào)。具體使用時(shí)可根據(jù)需要只感應(yīng)速度信號(hào)，或只感應(yīng)加速度信號(hào)或同時(shí)感應(yīng)速度和加速度信號(hào)。方位傳感器可采用型號(hào)為MXC6202xMP的傳感器，它可以感應(yīng)人體(通常是肢體)移動(dòng)的位置信號(hào)。
通常速度和/或加速度傳感器一般都同時(shí)具有感應(yīng)人體移動(dòng)速度和/或加速度信號(hào)及感應(yīng)人體移動(dòng)的位置信號(hào)的兩種功能，方位傳感器亦如此。上述兩種型號(hào)的傳感器就是同時(shí)具備感應(yīng)人體移動(dòng)速度和/或加速度信號(hào)及感應(yīng)人體移動(dòng)位置信號(hào)兩種功能的傳感器，人們實(shí)施時(shí)可根據(jù)需要只使用其中的一個(gè)功能或同時(shí)使用上述兩種功能。
如圖2，本發(fā)明以方位傳感器為例，其中，方位傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸入，數(shù)據(jù)處理器可采用型號(hào)為PS108的微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，微處理器的數(shù)據(jù)、地址線與記憶存貯器(型號(hào)可為PLCC32)相連，記憶存貯器內(nèi)貯存有根據(jù)人體移動(dòng)的位置即肢體變化進(jìn)行處理的算法公式，由微處理器在程序控制下進(jìn)行調(diào)用，并由微處理器產(chǎn)生一個(gè)計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的依肢體位置變化而變化的數(shù)字信號(hào)，微處理器將該信號(hào)輸出至無(wú)線模塊。
無(wú)線模塊可由發(fā)射控制電路、發(fā)射接收電路、壓控感應(yīng)集成電路(型號(hào)可為K192)和頻率合成集成電路(型號(hào)可為BM1504)構(gòu)成，其中發(fā)射控制電路和發(fā)射接收電路均為常規(guī)電子線路，類似于手機(jī)中的發(fā)射控制電路和發(fā)射接收電路，發(fā)射控制電路的輸出接壓控感應(yīng)集成電路的輸入，壓控感應(yīng)集成電路的輸出與發(fā)射接收電路相連，壓控感應(yīng)集成電路的電壓控制端接頻率合成集成電路，無(wú)線模塊的信號(hào)輸入從發(fā)射控制電路的輸入端引出接數(shù)據(jù)處理器的輸出即微處理器的輸出端，無(wú)線模塊的回傳信號(hào)端從頻率合成集成電路的對(duì)應(yīng)輸入輸出端引出接微處理器的對(duì)應(yīng)輸入輸出端，無(wú)線模塊的輸出從其發(fā)射接收電路的天線引出，用于向被控終端發(fā)射計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)接收被控終端接收到上述數(shù)字信號(hào)后的響應(yīng)信號(hào)。
在圖2的無(wú)線模塊電路中，當(dāng)頻率合成集成電路的頻率被設(shè)置為特定頻率時(shí)，如藍(lán)牙無(wú)線頻率時(shí)，該無(wú)線模塊即為常規(guī)的藍(lán)牙模塊。
如圖3，本發(fā)明是以速度和/或加速度傳感器為例，其中，速度和/或加速度傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸入，數(shù)據(jù)處理器可采用型號(hào)為PS108的微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，微處理器的數(shù)據(jù)、地址線與記憶存貯器(型號(hào)可為PLCC32)相連，記憶存貯器內(nèi)貯存有根據(jù)人體移動(dòng)的速度和/或加速度即肢體速度和/或加速變化進(jìn)行處理的算法公式，由微處理器在程序控制下進(jìn)行調(diào)用，并由微處理器產(chǎn)生一個(gè)計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的依肢體速度和/或加速度變化而變化的數(shù)字信號(hào)，微處理器將該信號(hào)輸出至無(wú)線模塊。無(wú)線模塊可采用型號(hào)為RF2968的無(wú)線發(fā)射接收集成電路，它的信號(hào)輸入輸出端從該集成電路的對(duì)應(yīng)端引出接微處理器的對(duì)應(yīng)端，它的輸出從無(wú)線發(fā)射接收集成電路的天線端引出，用于向被控終端發(fā)射計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)接收被控終端接收到上述數(shù)字信號(hào)后的響應(yīng)信號(hào)。
本發(fā)明可以通過(guò)速度和/或加速度傳感器或方位傳感器采集人體或物體的變化信息并能生成被被控終端所識(shí)別的信號(hào)，傳遞給微處理器，微處理器調(diào)用存貯器中相應(yīng)的算法公式把信號(hào)轉(zhuǎn)化為無(wú)線模塊能接收并識(shí)別的信號(hào)，通過(guò)藍(lán)牙模塊將信號(hào)傳遞給被控終端并對(duì)被控終端進(jìn)行操縱。
本發(fā)明的工作過(guò)程如圖2所示，設(shè)定被控終端為帶藍(lán)牙功能的筆記本電腦，此時(shí)本發(fā)明的無(wú)線操縱儀中的方位傳感器選擇同時(shí)感應(yīng)人體移動(dòng)的位置信號(hào)及速度和/或加速度信號(hào)的雙功能傳感器。記憶存貯器內(nèi)貯存有根據(jù)人體移動(dòng)位置進(jìn)行處理的算法公式和根據(jù)人體移動(dòng)速度和/或加速度進(jìn)行處理的算法公式，則本發(fā)明的無(wú)線操縱儀可作為無(wú)線鼠標(biāo)，使用者將無(wú)線操縱儀握在手中，當(dāng)揮手向左，其方位傳感器感應(yīng)人手向左移動(dòng)的位置信號(hào)，并送至微處理器，微處理器接收到該移動(dòng)的位置信號(hào)后從記憶存貯器內(nèi)調(diào)用位置專用算法公式，對(duì)人手移動(dòng)位置信號(hào)進(jìn)行處理，得到一個(gè)計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)送至無(wú)線模塊的發(fā)射控制電路，并通過(guò)發(fā)射接收電路無(wú)線發(fā)送至被控筆記本電腦的藍(lán)牙模塊，使該電腦中的光標(biāo)相應(yīng)左移，同時(shí)電腦將左移成功的信號(hào)通過(guò)無(wú)線模塊的發(fā)射接收電路、壓控感應(yīng)集成電路和頻率合成集成電路返送至微處理器。在上述工作的同時(shí)，方位傳感器又感應(yīng)人手向左移動(dòng)的加速度信號(hào)，送至微處理器，微處理器從記憶存貯器中調(diào)取速度和/或加速度專用算法公式對(duì)人手移動(dòng)的加速度信號(hào)進(jìn)行處理，若達(dá)到一定值，則通過(guò)前述無(wú)線模塊發(fā)送至筆記本電腦的藍(lán)牙模塊，可控制筆記本電腦的光標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)擊(相當(dāng)于計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的雙擊功能)。如此人手各向移動(dòng)和速度變化即可無(wú)線操縱筆記本電腦屏幕上的光標(biāo)任意動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制的目的。
同理，本發(fā)明的操縱儀可根據(jù)需要無(wú)線操縱諸如手機(jī)、電腦、手持信息設(shè)備、家用電器、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、固定或可移動(dòng)信息處理設(shè)備等，此時(shí)這些被控終端要么本身配有或者加裝有相應(yīng)的無(wú)線適配器即可工作。本發(fā)明的操縱儀特別適用于電腦的娛樂(lè)游戲操作，可大大提高操作的便利性和動(dòng)作效率，該操縱儀也特別適用于殘疾人使用，它可綁縛在殘疾人的方便部位進(jìn)行任意操作。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線感應(yīng)操縱儀，它包括有速度和/或加速度傳感器或者方位傳感器以及存貯器、數(shù)據(jù)處理器和無(wú)線模塊，速度和/或加速度傳感器用以感應(yīng)人體移動(dòng)的速度和/或加速度信號(hào)，方位傳感器用以感應(yīng)人體移動(dòng)的位置信號(hào)，上述傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)接入端，數(shù)據(jù)處理器連有存貯有算法公式的存貯器，數(shù)據(jù)處理器在其軟件控制下依據(jù)存貯器的算法公式對(duì)傳感器送來(lái)的人體移動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理得到一個(gè)計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)處理器的輸出與無(wú)線模塊雙向連接，無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)處理器送來(lái)的計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)無(wú)線傳送給被控終端，相應(yīng)地被控終端上設(shè)有與該無(wú)線模塊能夠數(shù)據(jù)互連的無(wú)線適配器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線感應(yīng)操縱儀，其特征在于所述的存貯器選用記憶存貯器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線感應(yīng)操縱儀，其特征在于所述的無(wú)線模塊選用藍(lán)牙模塊、紅外線模塊或WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線感應(yīng)操縱儀，其特征在于方位傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸入，數(shù)據(jù)處理器采用微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，，微處理器的數(shù)據(jù)、地址線與記憶存貯器相連，記憶存貯器內(nèi)貯存有根據(jù)人體移動(dòng)的位置即肢體變化進(jìn)行處理的算法公式，由微處理器在程序控制下進(jìn)行調(diào)用，并由微處理器產(chǎn)生一個(gè)計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的依肢體位置變化而變化的數(shù)字信號(hào)，微處理器將該信號(hào)輸出至無(wú)線模塊，無(wú)線模塊由發(fā)射控制電路、發(fā)射接收電路、壓控感應(yīng)集成電路和頻率合成集成電路構(gòu)成，發(fā)射控制電路的輸出接壓控感應(yīng)集成電路的輸入，壓控感應(yīng)集成電路的輸出與發(fā)射接收電路相連，壓控感應(yīng)集成電路的電壓控制端接頻率合成集成電路，無(wú)線模塊的信號(hào)輸入從發(fā)射控制電路的輸入端引出接數(shù)據(jù)處理器的輸出即微處理器的輸出端，無(wú)線模塊的回傳信號(hào)端從頻率合成集成電路的對(duì)應(yīng)輸入輸出端引出接微處理器的對(duì)應(yīng)輸入輸出端，無(wú)線模塊的輸出從其發(fā)射接收電路的天線引出，用于向被控終端發(fā)射計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)接收被控終端接收到上述數(shù)字信號(hào)后的響應(yīng)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線感應(yīng)操縱儀，其特征在于速度和/或加速度傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸入，數(shù)據(jù)處理器采用微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，微處理器的數(shù)據(jù)、地址線與記憶存貯器相連，記憶存貯器內(nèi)貯存有根據(jù)人體移動(dòng)的速度和/或加速度即肢體速度和/或加速變化進(jìn)行處理的算法公式，由微處理器在程序控制下進(jìn)行調(diào)用，并由微處理器產(chǎn)生一個(gè)計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的依肢體速度和/或加速度變化而變化的數(shù)字信號(hào)，微處理器將該信號(hào)輸出至無(wú)線模塊，無(wú)線模塊采用無(wú)線發(fā)射接收集成電路實(shí)現(xiàn)，它的信號(hào)輸入輸出端從該集成電路的對(duì)應(yīng)端引出接微處理器的對(duì)應(yīng)端，它的輸出從無(wú)線發(fā)射接收集成電路的天線端引出，用于向被控終端發(fā)射計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)接收被控終端接收到上述數(shù)字信號(hào)后的響應(yīng)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種操縱裝置，尤其涉及一種不需要任何介質(zhì)就可以感應(yīng)人體或物體的動(dòng)作及變化，并把這種動(dòng)作和變化轉(zhuǎn)化為指令操縱電腦和手機(jī)的無(wú)線感應(yīng)操縱儀。本發(fā)明的無(wú)線感應(yīng)操縱儀將傳感器芯片、數(shù)據(jù)處理器、嵌入式軟件、記憶存儲(chǔ)單元、無(wú)線傳輸模塊與手機(jī)、電腦、手持信息設(shè)備、家用電器、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、固定或可移動(dòng)信息處理設(shè)備連接起來(lái)。本發(fā)明的無(wú)線感應(yīng)操縱儀不需要介質(zhì)就可以直接以數(shù)字形式把筆寫(xiě)的字或畫(huà)的圖形符號(hào)等采集到儀器內(nèi)。
文檔編號(hào)G01P3/00GK101042436SQ20071009628
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者徐蔚 申請(qǐng)人:徐蔚