專利名稱：一種無(wú)線三維鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線三維鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)方法。將3軸加速度傳感器至6軸加速度 傳感器、WiFi通訊模塊或芯片、處理器、電池、按鍵、狀態(tài)指示燈、充電器接口集成在一起，利 用加速度傳感器實(shí)現(xiàn)三維方向的運(yùn)動(dòng)軌跡的檢測(cè)和加速度的檢測(cè)，利用WiFi通訊將檢測(cè) 到的鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信息以及按鍵信息發(fā)送給帶WiFi功能的電腦、數(shù)字電視、數(shù)字 電視機(jī)頂盒、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和游戲機(jī)等，從而實(shí)現(xiàn)三維空間的無(wú)線鼠標(biāo)功能和動(dòng)作檢測(cè)功 能。在固定平面上移動(dòng)三維鼠標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)光電和機(jī)械鼠標(biāo)等平面鼠標(biāo)的功能；可以實(shí) 現(xiàn)三維立體空間的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的加速度的檢測(cè)，方便實(shí)現(xiàn)各種健身類游戲和在互聯(lián)網(wǎng)上傳遞 使用者的肢體運(yùn)動(dòng)等動(dòng)作語(yǔ)言的檢測(cè)和無(wú)線傳送；帶有WiFi通訊功能的電腦、數(shù)字電視、 數(shù)字電視機(jī)頂盒、投影儀、室外大型LED顯示屏幕、手機(jī)等接收設(shè)備，接收來(lái)自無(wú)線三維鼠 標(biāo)發(fā)送來(lái)的運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信號(hào)，配合自身的軟件可以實(shí)現(xiàn)多種健身游戲在內(nèi)的動(dòng)作互 動(dòng)游戲和三維空間的鼠標(biāo)操作，也可以作為電視遙控器使用。


圖l無(wú)線三維鼠標(biāo)的原理框圖，其顯著特點(diǎn)是將WiFi無(wú)線通訊模塊或芯片、天線、 3軸加速度傳感器至6軸加速度傳感器、微處理器、2個(gè)或3個(gè)操作按鍵、1雙色LED指示燈或2-3個(gè)單色LED指示燈全部集成在一塊小型PCB上，再裝入合適的鼠標(biāo)外殼，形成一個(gè)完整的無(wú)線三維鼠標(biāo)。微處理器部分需要帶有CPU、一定的程序存儲(chǔ)空間、一定的數(shù)據(jù)緩存空間和SPI/SD接口等資源，可以是一塊帶Flash和SRAM的處理器單芯片，如LPC2367等，也可以是一顆ARM或MIPS等處理器外加Flash用于程序存儲(chǔ)，外加SRAM或SDRAM作為數(shù)據(jù)緩存；三維傳感器可以是3軸加速度傳感器或5軸加速度傳感器，狀態(tài)指示等可以是1個(gè)雙色LED指示燈或2-3個(gè)單色LED指示燈；WiFi通訊部分可以采用WiFi單芯片或芯片組，也可以采用WiFi模塊，天線可以采用微型集成陶瓷天線或PCB天線或PIFA天線；電源管理部分包含提供處理器和各個(gè)模塊所需要的電壓的DC/DC變換和內(nèi)置鋰電池的充電線路。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將3軸加速度傳感器至6軸加速度傳感器、WiFi通訊模塊或芯片、處理器、電池、按鍵、狀態(tài)指示燈、充電器接口集成在一起，利用加速度傳感器實(shí)現(xiàn)三維方向的運(yùn)動(dòng)軌跡的檢測(cè)和加速度的檢測(cè)，利用WiFi通訊將檢測(cè)到的鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信息發(fā)送給帶WiFi功能的電腦、數(shù)字電視、數(shù)字電視機(jī)頂盒、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和游戲機(jī)等，從而實(shí)現(xiàn)三維空間的無(wú)線鼠標(biāo)功能和動(dòng)作檢測(cè)功能。放在平面上操作可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼠標(biāo)，配合PC、數(shù)字電視、數(shù)字電視機(jī)頂盒、投影儀、室外大型LED顯示屏幕、手機(jī)等接收設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)多種健身游戲在內(nèi)的動(dòng)作互動(dòng)游戲，也可以作為電視遙控器使用。 本發(fā)明將WiFi無(wú)線通訊模塊或芯片、天線、3軸加速度傳感器至6軸加速度傳感器、微處理器、2個(gè)或3個(gè)操作按鍵、1雙色多狀態(tài)指示燈全部集成在一塊小型PCB上，再裝入一定的鼠標(biāo)外殼，形成一個(gè)完整的無(wú)線三維鼠標(biāo)。微處理器部分需要帶有CPU、一定的程序存儲(chǔ)空間、一定的數(shù)據(jù)緩存空間和SPI/SD接口等資源，可以是一塊帶Flash和SRAM的單芯片，如LPC2367等，也可以是一顆ARM或MIPS等處理器外加Flash用于程序存儲(chǔ)，外加SRAM或SDRAM作為數(shù)據(jù)緩存；三維傳感器可以是3軸加速度傳感器或5軸加速度傳感器，狀態(tài)指示等可以是1個(gè)雙色LED指示燈或2-3個(gè)單色LED指示燈；WiFi通訊部分可以采用WiFi單芯片或芯片組，也可以采用WiFi模塊，天線可以采用微型集成陶瓷天線或PCB天線或PIFA天線；電源管理部分包含提供處理器和各個(gè)模塊所需要的電壓的DC/DC變換和內(nèi)置鋰電池的充電線路。 在微處理器的程序中設(shè)計(jì)有電池檢測(cè)和管理程序、WiFi通訊的驅(qū)動(dòng)程序和各種通訊協(xié)議程序，狀態(tài)指示程序、操作按鍵的檢測(cè)程序、三維運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)時(shí)檢測(cè)和加速度信息的實(shí)時(shí)檢測(cè)程序，以及運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信號(hào)的傳送程序等。 三維傳感器采用商業(yè)化的3軸加速度傳感器至6軸加速度傳感器， 一般3軸傳感器為3軸方向的線速度傳感器，6軸傳感器中的3軸為線速度傳感器三軸為角速度傳感器，5軸傳感器中的3軸為線速度傳感器2軸為角速度傳感器，傳感器和微處理器之間采用SPI或I2C接口 ，傳感器在運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)以上接口將相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送給微處理器，微處理器進(jìn)行處理后與各種按鍵信息一起編碼后通過(guò)WiFi無(wú)線信號(hào)傳送給帶有WiFi通訊功能的電腦、數(shù)字電視、數(shù)字電視機(jī)頂盒、投影儀、室外大型LED顯示屏幕、手機(jī)等接收設(shè)備。
對(duì)于三維方向上的運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信息的檢測(cè)是本發(fā)明的關(guān)鍵，利用傳感器的3軸線速度輸出信息可以檢測(cè)三維空間的直線運(yùn)動(dòng)軌跡，利用傳感器的角速度檢測(cè)可以檢測(cè)各個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和加速度，通過(guò)檢測(cè)三維空間的直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度合加速度，并進(jìn)行一定的計(jì)算處理，就可以得到三維空間的任何曲線運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信息，再和按鍵信息等進(jìn)行綜合編碼處理后，可以采用兩種方式和上述各種WiFi接收設(shè)備進(jìn)行無(wú)線傳送在有WiFi無(wú)線路由器即AP的情況下，本發(fā)明的無(wú)線三維鼠標(biāo)通過(guò)AP連接和帶有WiFi通訊功能的電腦、數(shù)字電視、數(shù)字電視機(jī)頂盒、投影儀、室外大型LED顯示屏幕、手機(jī)等接收設(shè)備進(jìn)行通訊；如果應(yīng)用場(chǎng)合沒有WiFi無(wú)線路由器即AP的情況下，通過(guò)WiFi的adhoc傳送模式和帶有WiFi通訊功能的電腦、數(shù)字電視、數(shù)字電視機(jī)頂盒、投影儀、室外大型LED顯示屏幕、手機(jī)等接收設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 帶有WiFi通訊功能的電腦、數(shù)字電視、數(shù)字電視機(jī)頂盒、手機(jī)等接收設(shè)備需要對(duì)程序進(jìn)行升級(jí)和下載相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，從而使上述設(shè)備可以接收本發(fā)明的無(wú)線三維鼠標(biāo)發(fā)送來(lái)的信息，配合各種游戲等應(yīng)用程序來(lái)完成各種鼠標(biāo)功能、健身游戲、無(wú)線遙控器等功
權(quán)利要求
一種無(wú)線三維鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)方法。尤其是一種無(wú)線三維鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)方法，將3軸加速度傳感器至6軸加速度傳感器、WiFi通訊模塊或芯片、處理器、電池、充電器接口集成在一起，利用加速度傳感器實(shí)現(xiàn)三維方向的運(yùn)動(dòng)軌跡的檢測(cè)和加速度信號(hào)的檢測(cè)，利用WiFi通訊將檢測(cè)到的鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信息以及按鍵信息發(fā)送給帶WiFi功能的電腦、數(shù)字電視、數(shù)字電視機(jī)頂盒、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、投影儀、室外LED大屏幕和游戲機(jī)等接收設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)三維空間的無(wú)線鼠標(biāo)功能和動(dòng)作檢測(cè)功能以及三維無(wú)線家電遙控器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的無(wú)線三維鼠標(biāo)，在固定平面上移動(dòng)三維鼠標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)光電和機(jī)械鼠標(biāo)等平面鼠標(biāo)的功能，使用3軸線速度傳感器即可以實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無(wú)線三維鼠標(biāo)，通過(guò)單芯片的3軸線速度加上3軸角速度傳感器可以實(shí)現(xiàn)三維立體空間的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的加速度的檢測(cè)，方便實(shí)現(xiàn)各種健身類游戲和在互聯(lián)網(wǎng)上傳遞使用者的肢體動(dòng)作語(yǔ)言的檢測(cè)和無(wú)線傳送。
4. 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的無(wú)線三維鼠標(biāo)，通過(guò)數(shù)字電視或數(shù)字電視機(jī)頂盒升級(jí)驅(qū)動(dòng)程序的配合，可以實(shí)現(xiàn)電視機(jī)的無(wú)線三維鼠標(biāo)，取代傳統(tǒng)的紅外遙控器，更方便使用電視機(jī)上網(wǎng)操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無(wú)線三維鼠標(biāo)，在有無(wú)線AP的情況下，運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信息以及按鍵信息通過(guò)WiFi無(wú)線路由器及AP方式與電腦、、電視、電視機(jī)頂盒、手機(jī)和游戲機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無(wú)線三維鼠標(biāo)，在沒有無(wú)線AP的情況下，運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信息以及按鍵信息通過(guò)WiFi AP方式與電腦、、電視、電視機(jī)頂盒、手機(jī)和游戲機(jī)進(jìn)行傳輸。
全文摘要
一種無(wú)線三維鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)方法。尤其是一種無(wú)線三維鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)方法，將3軸加速度傳感器至6軸加速度傳感器、WiFi通訊模塊或芯片、處理器、電池、按鍵、狀態(tài)指示等、充電器接口集成在一起，利用加速度傳感器實(shí)現(xiàn)三維方向的運(yùn)動(dòng)軌跡的檢測(cè)和加速度的檢測(cè)，利用WiFi通訊將檢測(cè)到的鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度信息發(fā)送給帶WiFi功能的電腦、數(shù)字電視、數(shù)字電視機(jī)頂盒、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和游戲機(jī)等，從而實(shí)現(xiàn)三維空間的無(wú)線鼠標(biāo)功能和動(dòng)作檢測(cè)功能。放在平面上操作可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼠標(biāo)，配合PC、數(shù)字電視、數(shù)字電視機(jī)頂盒、投影儀、室外大型LED顯示屏幕等接收設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)三維空間的無(wú)線鼠標(biāo)操作和運(yùn)動(dòng)加速度檢測(cè)和遙控器等操作。
文檔編號(hào)G08C17/00GK101727209SQ200810201449
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者楊心懷 申請(qǐng)人:上海吉芯電子有限公司