專利名稱：無(wú)線感應(yīng)操縱儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種操縱裝置，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)牙筆可以說是一種動(dòng)作捕捉設(shè)備，通過筆內(nèi)的識(shí)別傳感器，能 將用筆寫的字或畫的圖形以數(shù)字形式存儲(chǔ)在機(jī)身內(nèi)，或通過藍(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，能將書寫記錄的模擬信息在進(jìn)行書寫的同時(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，于是，筆尖的軌跡也就是它所 書寫的內(nèi)容就被記錄下來了。上述的藍(lán)牙輸入裝置都需要特殊的書寫紙張或其他介質(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 for Smartphone。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)容本實(shí)用新型的目的是為了改進(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。本實(shí)用新型的技術(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 本實(shí)用新型的有益效果如下-1、 無(wú)線感應(yīng)操縱儀不需要介質(zhì)就可以直接以數(shù)字化形式把筆寫的字或畫 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)，所以在使用起來就沒有平面操作限制，無(wú)線感應(yīng) 操縱儀不再需要利用平面擬構(gòu)出蘭維，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)問題，解決因?yàn)殚L(zhǎng)期固定坐姿而導(dǎo)致的頸椎、腰椎問題。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l是本實(shí)用新型的原理框圖。 圖2是本實(shí)用新型以方位傳感器為例的電原理圖。 圖3是本實(shí)用新型以速度和/或加速度傳感器為例的電原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1，本實(shí)用新型的無(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。本實(shí)用新型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)。本實(shí)用新型的無(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。本實(shí)用新型中，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，本實(shí)用新型以方位傳感器為例，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，本實(shí)用新型是以速度和/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)。本實(shí)用新型可以通過速度和/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。本實(shí)用新型的工作過程如圖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)本實(shí)用新型的無(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，則本實(shí)用新型的無(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)迸行處理，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，本實(shí)用新型的操縱儀可根據(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。本實(shí)用新型 的操縱儀特別適用于電腦的娛樂游戲操作，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)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種操縱裝置，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。本實(shí)用新型的無(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。本實(shí)用新型的無(wú)線感應(yīng)操縱儀不需要介質(zhì)就可以直接以數(shù)字形式把筆寫的字或畫的圖形符號(hào)等采集到儀器內(nèi)。
文檔編號(hào)H04B5/02GK201032723SQ20072014671
公開日2008年3月5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)明者蔚 徐 申請(qǐng)人:蔚 徐