一種矢量控制人機(jī)接口設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種矢量控制人機(jī)接口設(shè)備，包括外殼，設(shè)在外殼內(nèi)的系統(tǒng)包括：陀螺儀、加速度傳感器、中央處理器MCU/MPU、無線傳輸模塊、電池；無線傳輸模塊、陀螺儀及加速度傳感器連接中央處理器MCU/MPU，中央處理器MCU/MPU連接電池。本實(shí)用新型采用MEMS技術(shù)制作的半導(dǎo)體陀螺儀和加速度傳感器，通過這兩個(gè)傳感器的相互協(xié)調(diào)配合，達(dá)到了代替?zhèn)鹘y(tǒng)矢量控制人機(jī)接口設(shè)備的機(jī)械按鍵操作的目的，通過設(shè)備的旋轉(zhuǎn)角度和運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)現(xiàn)按鍵的功能正確模擬仿真，使用起來極為方便、自由靈活、無拘無束。
【專利說明】一種矢量控制人機(jī)接口設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種矢量控制人機(jī)接口交互設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]人機(jī)接口設(shè)備是完成計(jì)算機(jī)操作必不可少的設(shè)備。目前，常用人機(jī)接口設(shè)備是矢量控制人機(jī)接口(HID)設(shè)備，其通常采用的是軌跡球、光學(xué)定位等設(shè)備(如常用機(jī)械鼠標(biāo)和光學(xué)鼠標(biāo))，這些設(shè)備都是采用機(jī)械或光學(xué)的原理來識(shí)別設(shè)備的X-axis與Y-axis移動(dòng)來控制受控設(shè)備的矢量位移。當(dāng)前也有一些采用MEMS技術(shù)(微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù))的“空中飛鼠”進(jìn)行三維空間的軌跡識(shí)別，用于控制受制設(shè)備的X-axis與Y-axis矢量位移。然而這些設(shè)備無一例外都需要通過一個(gè)“左擊”和“右擊”的按鍵與中間的滾輪，執(zhí)行前翻頁或后翻頁等相關(guān)的控制指令。這使得這些設(shè)備的使用都會(huì)有一定的使用條件限制，不利于使用者自由靈活地進(jìn)行操作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能識(shí)別本設(shè)備的空間運(yùn)動(dòng)軌跡來完成對(duì)被控制設(shè)備(如個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、游戲機(jī)、機(jī)頂盒等)的矢量控制，及通過識(shí)別本設(shè)備的旋轉(zhuǎn)角度完成左擊或右擊等操作指令和翻頁指令的矢量控制人機(jī)接口設(shè)備。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種矢量控制人機(jī)接口設(shè)備，包括外殼，其特征在于:設(shè)在外殼內(nèi)的系統(tǒng)包括:
[0005]用于處理陀螺儀和加速度傳感器收集的數(shù)據(jù)，并計(jì)算設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡和旋轉(zhuǎn)角度，以轉(zhuǎn)化為設(shè)備相應(yīng)在X軸與Y軸的位移信號(hào)和按鍵點(diǎn)擊指令的中央處理器MCU/MPU ；
[0006]用于將中央處理器MCU/MPU處理好的信號(hào)發(fā)送給受控設(shè)備的無線傳輸模塊；
[0007]用于作為進(jìn)行三維空間角度旋轉(zhuǎn)傳感器、并且可以識(shí)別設(shè)備在三維空間的旋轉(zhuǎn)角度的陀螺儀；
[0008]用于進(jìn)行設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡識(shí)別的加速度傳感器；
[0009]用于給整個(gè)設(shè)備提供電力的電池；
[0010]無線傳輸模塊、陀螺儀及加速度傳感器連接中央處理器MCU/MPU，中央處理器MCU/MPU連接電池。
[0011]進(jìn)一步地，所述無線傳輸模塊為藍(lán)牙傳輸模塊或RF射頻傳輸模塊。
[0012]本實(shí)用新型采用MEMS技術(shù)制作的半導(dǎo)體陀螺儀和加速度傳感器，通過這兩個(gè)傳感器的相互協(xié)調(diào)配合，達(dá)到了代替?zhèn)鹘y(tǒng)矢量控制人機(jī)接口設(shè)備的機(jī)械按鍵操作的目的，通過設(shè)備的旋轉(zhuǎn)角度和運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)現(xiàn)按鍵的功能正確模擬仿真，使用起來極為方便、自由靈活、無拘無束。
【專利附圖】

【附圖說明】[0013]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)施例中，參照?qǐng)D1，所述矢量控制人機(jī)接口設(shè)備，包括外殼和設(shè)在外殼內(nèi)的系統(tǒng)，設(shè)在外殼內(nèi)的系統(tǒng)包括:
[0015]用于處理陀螺儀和加速度傳感器收集的數(shù)據(jù)，并計(jì)算設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡和旋轉(zhuǎn)角度，以轉(zhuǎn)化為設(shè)備相應(yīng)在X軸與Y軸的位移信號(hào)和按鍵點(diǎn)擊指令的中央處理器MCU/MPU ；
[0016]用于將中央處理器MCU/MPU處理好的信號(hào)發(fā)送給受控設(shè)備的無線傳輸模塊；
[0017]用于作為進(jìn)行三維空間角度旋轉(zhuǎn)傳感器、并且可以識(shí)別設(shè)備在三維空間的旋轉(zhuǎn)角度的陀螺儀；
[0018]用于進(jìn)行設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡識(shí)別的加速度傳感器；
[0019]用于給整個(gè)設(shè)備提供電力的電池；
[0020]無線傳輸模塊、陀螺儀及加速度傳感器連接中央處理器MCU/MPU，中央處理器MCU/MPU連接電池。
[0021]所述無線傳輸模塊為RF射頻傳輸模塊。
[0022]具體地說，當(dāng)設(shè)備握在手中并升到三維空間停下約200ms或更長一段時(shí)間時(shí)開始初始化，此時(shí)的陀螺儀的初始旋轉(zhuǎn)角度在O度附近的+/-15度范圍內(nèi)為初始角度，此時(shí)的靜止?fàn)顟B(tài)為下一階段的運(yùn)動(dòng)提供參考坐標(biāo)。
[0023]當(dāng)握在手中的設(shè)備逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到-15度至-90度的角度時(shí)，陀螺儀感應(yīng)到的角度旋轉(zhuǎn)變量，遠(yuǎn)大于加速度傳感器感應(yīng)到的運(yùn)動(dòng)變量，此時(shí)設(shè)備模擬輸出左鍵(或右鍵)按下的指令，如此時(shí)握在手中的設(shè)備，再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到之前的O度至-15度位置，則仿真輸出釋放左鍵(或右鍵)的指令。但如果此時(shí)保持第一次旋轉(zhuǎn)的角度不變?cè)僖苿?dòng)握在手上的設(shè)備，此時(shí)加速度傳感器感應(yīng)到的運(yùn)動(dòng)量遠(yuǎn)大于角度旋轉(zhuǎn)的變量，則變?yōu)榉抡孑敵霭聪掳存I的拖拽指令。(如仿真的為右鍵指令，則無效)。
[0024]當(dāng)握在手中的設(shè)備順時(shí)針旋轉(zhuǎn)+15度至+90度的旋轉(zhuǎn)角度，此時(shí)陀螺儀感應(yīng)到的角度旋轉(zhuǎn)變量，遠(yuǎn)大于加速度傳感器感應(yīng)到的運(yùn)動(dòng)變量，此時(shí)設(shè)備模擬輸出右鍵(或左鍵)按下的指令，如此時(shí)握在手中的設(shè)備再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到之前的O度至+15度位置，則仿真輸出釋放右鍵(或左鍵)的指令。但如果此時(shí)保持旋轉(zhuǎn)的角度不變?cè)僖苿?dòng)握在手上的設(shè)備，此時(shí)加速度傳感器感應(yīng)到的運(yùn)動(dòng)量遠(yuǎn)大于角度旋轉(zhuǎn)的變量，則變?yōu)榉抡孑敵霭聪掳存I的拖拽指令(如仿真的為右鍵指令，則無效)。
[0025]當(dāng)設(shè)備處于+15度至-15度位置，此區(qū)域?yàn)闊o按鍵動(dòng)作或之前旋轉(zhuǎn)角度回復(fù)到此區(qū)域時(shí)為釋放按鍵動(dòng)作的初始位置。跟初始化時(shí)的功能相一致，為作下一次的按鍵捕捉或X-axis與Y-axis位移做準(zhǔn)備。
[0026]當(dāng)握在手中的設(shè)備在面前做順時(shí)針的畫小圖圈的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)表現(xiàn)為加速度傳感器感應(yīng)的位移與陀螺儀旋轉(zhuǎn)角度不斷做圓周切線上的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)模擬輸出中間滾輪上翻頁(或下翻頁)指令。
[0027]當(dāng)握在手中的設(shè)備在面前做逆時(shí)針的畫小圖圈的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)表現(xiàn)為加速度傳感器感應(yīng)的位移與陀螺儀旋轉(zhuǎn)角度不斷做圓周切線上的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)模擬輸出中間滾輪下翻頁(或上翻頁)指令。[0028]當(dāng)握在手中的設(shè)備停在三維空間中，保持手握的姿勢，向前推進(jìn)約5cm至50cm之間的距離，此時(shí)陀螺儀感應(yīng)到的角度變化量小于+/-30度的變化，加速度傳感器感應(yīng)到的變化量表現(xiàn)為接近直線的輸出量，并計(jì)算出約向前運(yùn)動(dòng)5cm到50cm的距離，設(shè)備將會(huì)模擬輸出中間滾輪按下按鍵的指令。直到設(shè)備重新感應(yīng)到以接近之前的運(yùn)動(dòng)軌跡，沿原軌跡返回到起始位置，此時(shí)完成仿真輸出釋放中間滾輪按鍵的動(dòng)作。
[0029]當(dāng)握在手中的設(shè)備停在三維空間中，保持手握的姿勢，向后拉近約-5cm至-50cm之間的距離，此時(shí)，陀螺儀感應(yīng)到的角度變化量小于+/-30度的變化，加速度傳感器感應(yīng)到的變化量表現(xiàn)為接近直線的輸出量，并計(jì)算出約向后運(yùn)動(dòng)_5cm到-50cm的距離，此時(shí)，設(shè)備亦將會(huì)模擬輸出中間滾輪按下按鍵的指令。直到設(shè)備重新感應(yīng)到以接近之前的運(yùn)動(dòng)軌跡，沿原軌跡路返回到起始位置，此時(shí)完成仿真輸出釋放中間滾輪按鍵的動(dòng)作。
[0030]以上已將本實(shí)用新型做一詳細(xì)說明，以上所述，僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能限定本實(shí)用新型實(shí)施范圍，即凡依本申請(qǐng)范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種矢量控制人機(jī)接口設(shè)備，包括外殼，其特征在于:設(shè)在外殼內(nèi)的系統(tǒng)包括: 用于處理陀螺儀和加速度傳感器收集的數(shù)據(jù)，并計(jì)算設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡和旋轉(zhuǎn)角度，以轉(zhuǎn)化為設(shè)備相應(yīng)在X軸與Y軸的位移信號(hào)和按鍵點(diǎn)擊指令的中央處理器MCU/MPU ； 用于將中央處理器MCU/MPU處理好的信號(hào)發(fā)送給受控設(shè)備的無線傳輸模塊； 用于作為進(jìn)行三維空間角度旋轉(zhuǎn)傳感器、并且可以識(shí)別設(shè)備在三維空間的旋轉(zhuǎn)角度的陀螺儀； 用于進(jìn)行設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡識(shí)別的加速度傳感器； 用于給整個(gè)設(shè)備提供電力的電池； 無線傳輸模塊、陀螺儀及加速度傳感器連接中央處理器MCU/MPU，中央處理器MCU/MPU連接電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矢量控制人機(jī)接口設(shè)備，其特征在于:所述無線傳輸模塊為藍(lán)牙傳輸模塊或RF射頻傳輸模塊。
【文檔編號(hào)】G06F3/0346GK203444428SQ201320552907
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】梁忠榮 申請(qǐng)人:梁忠榮