專利名稱：指環(huán)式無線鼠標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種指環(huán)式無線鼠標(biāo)，尤指運(yùn)用動(dòng)作感應(yīng)器感知加速度信息，進(jìn)而
控制鼠標(biāo)指針移動(dòng)的指環(huán)式無線鼠標(biāo)。
背景技術(shù)：
目前，公知的鼠標(biāo)分為有線和無線兩種。對(duì)于有線鼠標(biāo)，因?yàn)閭鬏斁€的限制， 常常在稍遠(yuǎn)的地方便無法使用，限制了鼠標(biāo)的使用范圍。無線鼠標(biāo)雖然擺脫了傳輸線的 限制，但仍然存在的問題是使用時(shí)需要尋找一塊固定平坦的地方來放置和移動(dòng)鼠標(biāo)， 當(dāng)空間有限或放置區(qū)域不平整時(shí)，鼠標(biāo)的使用非常不方便，影響指針定位；打字的時(shí)候 需要將手移至旁邊去尋找鼠標(biāo)，不斷在鍵盤和鼠標(biāo)之間進(jìn)行移動(dòng)，效率不高；體積較 大，重量較重，不宜攜帶；而且，使用鼠標(biāo)時(shí)腕關(guān)節(jié)長(zhǎng)時(shí)間保持一個(gè)姿勢(shì)，容易引發(fā)關(guān) 節(jié)不適。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有鼠標(biāo)的以上不足，本發(fā)明提供一種指環(huán)式無線鼠標(biāo)，只需將其佩 帶于手指上，通過在空中傾斜手指、不借助任何物體表面就能控制鼠標(biāo)指針運(yùn)動(dòng)，非常 方便；在使用鍵盤的同時(shí)也能方便的操作鼠標(biāo)，縮短了手在鍵盤與鼠標(biāo)之間的切換時(shí) 間，提高了工作效率；體積小、重量輕、便于攜帶和佩戴；隨時(shí)保持手部的舒適位置， 可緩解長(zhǎng)時(shí)間保持相同姿勢(shì)引起的不適。 本發(fā)明采用動(dòng)作感應(yīng)器感知加速度信息作為鼠標(biāo)指針定位信息的計(jì)算依據(jù)，該 動(dòng)作感應(yīng)器可偵測(cè)X(左右)、Y(前后)軸方向的加速度信息。當(dāng)本發(fā)明佩戴于手指并發(fā) 生傾斜動(dòng)作時(shí)，動(dòng)作感應(yīng)器感知的X、 Y軸的加速度值發(fā)生變化，繞Y軸左右方向傾斜 時(shí)，X軸的加速度值發(fā)生變化；繞X軸前后方向傾斜時(shí)，Y軸的加速度值發(fā)生變化。在 固定方向上傾斜的程度越大，偵測(cè)的加速度絕對(duì)值越大。 本發(fā)明包括佩帶部分和固定部分。佩帶部分包括紐扣式主體和指環(huán)扣，其中 紐扣式主體包括外殼、動(dòng)作感應(yīng)器、控制模塊、發(fā)送天線、指示燈、左鍵、右鍵以及滾 輪；固定部分包括接收天線，處理模塊以及與PC端的接口。所述滾輪處于紐扣式主體 的底部，左鍵和右鍵并列位于紐扣式主體的側(cè)面。 本發(fā)明在拇指和食指間操作，由指環(huán)扣將佩戴部分佩帶于右手食指，左鍵和右 鍵并列位于貼近拇指的一側(cè)。當(dāng)沒有任何按鍵操作的時(shí)候，本發(fā)明處于休眠狀態(tài)，鼠 標(biāo)指針沒有任何動(dòng)作。有按鍵操作的時(shí)候，本發(fā)明處于工作狀態(tài)，由左鍵和右鍵的長(zhǎng)按 動(dòng)作激發(fā)鼠標(biāo)指針的移動(dòng)，手指的傾斜方向控制鼠標(biāo)指針的移動(dòng)方向，具體表現(xiàn)為當(dāng) 按住鼠標(biāo)右鍵的同時(shí)傾斜手指，預(yù)先設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換算法將動(dòng)作感應(yīng)器感知的加速度信息轉(zhuǎn) 化為鼠標(biāo)指針移動(dòng)的控制信息，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針的移動(dòng)操作；按住鼠標(biāo)左鍵的同時(shí)傾斜手 指，預(yù)先設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換算法將加速度信息轉(zhuǎn)化為鼠標(biāo)指針拖拽的控制信息，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的拖 拽操作；左擊、右擊、頁面滾動(dòng)的操作與普通鼠標(biāo)的常規(guī)操作一致，單擊相應(yīng)的按鍵或滑動(dòng)滾輪便可實(shí)現(xiàn)。 佩帶部分的控制模塊分為I/0子模塊、射頻子模塊、感應(yīng)子模塊及主控制模塊。 I/O子模塊與按鍵和指示燈相連，當(dāng)有鍵按下時(shí)，喚醒主控制模塊對(duì)按鍵動(dòng)作進(jìn)行處理， 并根據(jù)當(dāng)前鼠標(biāo)狀態(tài)控制指示燈的顯示；射頻子模塊與發(fā)送天線相連，將核心模塊傳來 的數(shù)據(jù)打包，并通過發(fā)送天線將其發(fā)送出去；感應(yīng)子模塊與動(dòng)作感應(yīng)器相連，對(duì)感應(yīng)器 的輸出進(jìn)行采樣，并將采樣數(shù)據(jù)送至主控制模塊；主控制模塊與其余各模塊相連，協(xié)調(diào) 控制各部分有序工作。 固定部分的處理模塊分別與接收天線和與PC端的接口相連，控制接收天線接收 佩帶部分發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化為鼠標(biāo)指針的動(dòng)作信息，之 后通過與PC端的接口將處理結(jié)果輸入電腦，控制鼠標(biāo)指針動(dòng)作。 本發(fā)明的有益效果是在拇指和食指間操作，打字的時(shí)候也可以方便的使用鼠 標(biāo)，無需將手移至旁邊去尋找鼠標(biāo)，縮短了手在鍵盤與鼠標(biāo)之間的切換時(shí)間，提高了工 作效率。擺脫了傳統(tǒng)鼠標(biāo)對(duì)空間和介質(zhì)的要求，通過在空中傾斜手指、不借助任何物體 表面就能控制鼠標(biāo)指針運(yùn)動(dòng)，靈活性很高。此外本發(fā)明采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使 用者在遠(yuǎn)離電腦的時(shí)候，也可以對(duì)電腦進(jìn)行鼠標(biāo)控制，這一特點(diǎn)非常適合用于演講、演 示等場(chǎng)合，使用者可以不必再回到電腦旁進(jìn)行操作，只需通過佩帶在手指上的無線鼠標(biāo) 便可以方便的進(jìn)行控制。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖1為指環(huán)式無線鼠標(biāo)的系統(tǒng)組成框圖。 圖2為指環(huán)式無線鼠標(biāo)佩帶部分的示意圖。 圖3為指環(huán)式無線鼠標(biāo)佩帶部分傾斜方向的示意圖。 圖4為指環(huán)式無線鼠標(biāo)的按鍵操作處理流程。 圖5為指針移動(dòng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明包括佩帶部分和固定部分。佩帶部分包括紐扣式主體 (15)和指環(huán)扣(16)，其中紐扣式主體包括動(dòng)作感應(yīng)器(l)、發(fā)送天線(2)、左鍵(3)、滾輪 (4)、右鍵(5)、指示燈(6)以及控制模塊(7);控制模塊(7)包括感應(yīng)子模塊(8)、射頻子模 ±央(9)、 1/O子模塊(10)及主控制模塊(ll);固定部分包括接收天線(12)、處理模塊(13)和 與PC端的接口 (14)。佩帶部分和固定部分的元器件分別印制封裝在外殼內(nèi)的電路板上。
參照?qǐng)D3佩帶部分傾斜方向示意圖，圖中的Y軸為佩帶時(shí)手指進(jìn)入指環(huán)扣的方 向，X軸與Y軸垂直，且XY平面與紐扣式主體頂端的平面平行。通過指環(huán)扣將佩帶 部分佩帶于右手食指，當(dāng)手指繞Y軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，X軸的加速度發(fā)生變化，由預(yù)先設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn) 換算法轉(zhuǎn)化控制屏幕上的鼠標(biāo)指針左右移動(dòng)，繞Y軸向X軸的正方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，鼠標(biāo)指針 向左移動(dòng)，向X軸的負(fù)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，鼠標(biāo)指針向右移動(dòng)；當(dāng)手指繞X軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，Y軸的 加速度發(fā)生變化，由預(yù)先設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換算法轉(zhuǎn)化控制屏幕上的鼠標(biāo)指針上下移動(dòng)，繞X軸向Y軸的正方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，鼠標(biāo)指針向上移動(dòng)，向Y軸的負(fù)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，鼠標(biāo)指針向下移 動(dòng)。在某一方向上傾斜的程度越大，此方向的加速度絕對(duì)值越大，由預(yù)先設(shè)計(jì)的算法轉(zhuǎn) 化所得的屏幕上的鼠標(biāo)指針移動(dòng)速度越快。
參照?qǐng)D4，各按鍵處理流程如下 i)當(dāng)I/O子模塊(10)檢測(cè)到鼠標(biāo)右鍵(5)按下后，便喚醒主控制模塊(11)判斷此 次按鍵動(dòng)作為長(zhǎng)按還是短按。如果是短按，由射頻子模塊(9)將右擊表示符發(fā)送到本發(fā)明 的固定部分，由固定部分的處理模塊將其轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的右擊表示，傳送到計(jì)算 機(jī)，實(shí)現(xiàn)右擊操作。如果是長(zhǎng)按，主控制模塊(ll)判定此次動(dòng)作為控制鼠標(biāo)指針移動(dòng)， 則產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)開始計(jì)時(shí)，以固定的采樣間隔時(shí)間控制感應(yīng)子模塊(8)分別對(duì)動(dòng)作感應(yīng)器 的X、 Y軸輸出進(jìn)行連續(xù)采樣，直到松開按鍵才停止采樣。每次采樣結(jié)束后，主控制模塊 將采樣的結(jié)果傳送至射頻子模塊(9)。射頻子模塊(9)將此次采樣數(shù)據(jù)加上包頭、包尾， 通過發(fā)送天線(2)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到本發(fā)明的固定部分。固定部分的接收天線(12)接收到 數(shù)據(jù)包后，將其傳送到處理模塊(13)。處理模塊(13)首先將數(shù)據(jù)包的包頭和包尾去掉， 提取采樣數(shù)據(jù)，根據(jù)加速度計(jì)算出鼠標(biāo)指針位移，并將此位移通過與PC端的接口傳送到 PC機(jī)，控制鼠標(biāo)指針移動(dòng)。 ii)當(dāng)I/O子模塊(10)檢測(cè)到鼠標(biāo)左鍵按下后，如果是短按，類似右鍵的短按處理 流程，發(fā)送左鍵表示符，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針左鍵的單擊操作；如果是長(zhǎng)按，類似右鍵的長(zhǎng)按 處理流程，但發(fā)送采樣數(shù)據(jù)的同時(shí)發(fā)送一個(gè)拖拽表示符，則鼠標(biāo)指針移動(dòng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)拖 拽選中操作。 iii)當(dāng)I/O子模塊(10)檢測(cè)到鼠標(biāo)滾輪滾動(dòng)時(shí)，喚醒主控制模塊(11)，類似右鍵 的短按處理流程，發(fā)送滾動(dòng)表示符及滾動(dòng)的方向速度信息，實(shí)現(xiàn)頁面的滾動(dòng)操作。
參照?qǐng)D5鼠標(biāo)指針移動(dòng)的示意圖，圖中的上下左右標(biāo)識(shí)為鼠標(biāo)指針移動(dòng)的四個(gè) 方向。以鼠標(biāo)開始移動(dòng)的時(shí)刻為零時(shí)刻，假設(shè)零時(shí)刻T。 = 0鼠標(biāo)在X、 Y軸的移動(dòng)速度 和位移均為零，At為采樣間隔，T。、 ^…T^、 T。為采樣時(shí)刻，a。、 an^、 an為每個(gè) 采樣時(shí)刻的加速度。依據(jù)加速度計(jì)算Tn時(shí)刻的速度和位移的公式為vn = v^+a。 A t和
& = v"_,A"7。 A/2 ，運(yùn)用迭代算法可計(jì)算出T。時(shí)刻無線鼠標(biāo)在X、 Y軸方向上的速度v
和\及以及到Tn時(shí)間內(nèi)無線鼠標(biāo)在X、 Y軸方向上的移動(dòng)距離A Sxn和A Syn，將此 位移映射到屏幕上鼠標(biāo)指針的位移，便可得知T。時(shí)刻鼠標(biāo)指針的位置，從而得知鼠標(biāo)指 針的移動(dòng)軌跡。 以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例而已，非因此即局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡 運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所為的等效變化，均理同包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
一種指環(huán)式無線鼠標(biāo)，包括佩帶部分和固定部分，所述佩帶部分包括指環(huán)扣和紐扣式主體，其特征是外觀上，滾輪處于紐扣式主體的底部，由所述指環(huán)扣將佩戴部分佩帶于右手食指時(shí)，左鍵和右鍵并列位于貼近拇指的紐扣式主體側(cè)面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的指環(huán)式無線鼠標(biāo)，所述佩帶部分內(nèi)置動(dòng)作感應(yīng)器感知加速度 信息，由預(yù)先設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換算法將其轉(zhuǎn)化為鼠標(biāo)指針的位移信息，其特征是所述轉(zhuǎn)換算 法分為兩部分，分別是采樣部分和換算部分；采樣部分將動(dòng)作感應(yīng)器感知到的時(shí)間連續(xù) 加速度信息采樣成時(shí)間離散的加速度序列；換算部分根據(jù)加速度與位移的計(jì)算公式，計(jì) 算采樣時(shí)間間隔內(nèi)的位移變化，將此位移映射到屏幕上鼠標(biāo)指針的位移。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的指環(huán)式無線鼠標(biāo)，其特征是所述佩戴部分的繞軸傾斜方 向控制動(dòng)作感應(yīng)器的X、 Y軸加速度方向，并由轉(zhuǎn)換算法將其映射為鼠標(biāo)指針在屏幕上 的左右、前后四個(gè)方向的位移信息；所述佩戴部分的繞軸傾斜程度控制動(dòng)作感應(yīng)器X、 Y 軸加速度大小，并同轉(zhuǎn)換算法將其映射為鼠標(biāo)指針的移動(dòng)速度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的指環(huán)式無線鼠標(biāo)，其特征是所述佩帶部分若沒有按鍵動(dòng) 作，則處于休眠狀態(tài)，鼠標(biāo)指針沒有任何動(dòng)作；只有在按鍵按下的時(shí)候指環(huán)式無線鼠標(biāo) 才會(huì)工作，如果按鍵動(dòng)作為長(zhǎng)按，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針的移動(dòng)功能；如果按鍵動(dòng)作為短按，實(shí) 現(xiàn)鼠標(biāo)指針的左擊、右擊和頁面滾動(dòng)功能。
全文摘要
一種靈活性很高的指環(huán)式無線鼠標(biāo)，內(nèi)置動(dòng)作感應(yīng)器以感知加速度信息，通過控制模塊和處理模塊的控制與處理，由預(yù)先設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換算法將加速度信息轉(zhuǎn)換為鼠標(biāo)指針的位移信息，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針在屏幕上的移動(dòng)操作。該指環(huán)式無線鼠標(biāo)體積小、重量輕，在拇指和食指間操作，不借助任何物體表面，通過傾斜手指實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針的移動(dòng)控制，手指的傾斜方向決定指針移動(dòng)的方向，傾斜程度決定指針移動(dòng)的速度。該指環(huán)式無線鼠標(biāo)包括佩帶部分和固定部分。佩帶部分包括紐扣式主體和指環(huán)扣，其中紐扣式主體包括外殼、動(dòng)作感應(yīng)器、控制模塊、發(fā)送天線、指示燈、左鍵、右鍵以及滾輪；固定部分包括接收天線，處理模塊以及與PC端的接口。
文檔編號(hào)G06F3/033GK101692192SQ200910093119
公開日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者劉元安, 吳帆, 唐碧華, 安靜怡, 李娜, 楊洋, 胡鶴飛, 范文浩, 袁東明, 黎淑蘭 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)