[發(fā)明專利]一種利用手腕扭動(dòng)感應(yīng)的定位輸入裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710316236.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN107092360A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王戰(zhàn)亮;羅瑾璟;宮玉彬;魏彥玉;段兆云;鞏華榮;許雄;黃華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 溫利平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于定位輸入設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種利用手腕扭動(dòng)感應(yīng)的定位輸入裝置，與鼠標(biāo)類似，涉及電腦、手機(jī)、圖像生成及處理裝置的定位輸入。

背景技術(shù)

鼠標(biāo)是一種輸入設(shè)備，也是計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)縱橫坐標(biāo)定位的指示器，因形似老鼠而得名“鼠標(biāo)”。美國科學(xué)家道格拉斯·恩格爾巴特(Douglas Englebart)1968年在加利福尼亞制作了第一只鼠標(biāo)。鼠標(biāo)按照工作方式不同，可以分為：機(jī)械鼠標(biāo)、光機(jī)鼠標(biāo)和光電鼠標(biāo)；按照和電腦的連接方式不同，可以分為有線和無線鼠標(biāo)。

如圖1(a)所示，機(jī)械鼠標(biāo)用一個(gè)可四向滾動(dòng)的膠質(zhì)小球。這個(gè)小球在滾動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)一對(duì)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)(分別為X轉(zhuǎn)軸、Y轉(zhuǎn)軸)，在轉(zhuǎn)軸的末端都有一個(gè)圓形的譯碼輪，譯碼輪上附有金屬導(dǎo)電片與電刷直接接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這些金屬導(dǎo)電片與電刷就會(huì)依次接觸，出現(xiàn)“接通”或“斷開”兩種形態(tài)，前者對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)“1”、后者對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)“0”。接下來，這些二進(jìn)制信號(hào)被送交鼠標(biāo)內(nèi)部的專用芯片作解析處理并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)變化信號(hào)。只要鼠標(biāo)在平面上移動(dòng)，小球就會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使譯碼輪的通斷情況發(fā)生變化，產(chǎn)生一組組不同的坐標(biāo)偏移量，反應(yīng)到屏幕上，就是光標(biāo)可隨著鼠標(biāo)的移動(dòng)而移動(dòng)。

如圖1(b)所示，光機(jī)鼠標(biāo)是在純機(jī)械式鼠標(biāo)基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，通過引入光學(xué)技術(shù)來提高鼠標(biāo)的定位精度。與純機(jī)械式鼠標(biāo)一樣，光機(jī)鼠標(biāo)同樣擁有一個(gè)膠質(zhì)的小滾球，并連接著X、Y轉(zhuǎn)軸，所不同的是光機(jī)鼠標(biāo)不再有圓形的譯碼輪，代之的是兩個(gè)帶有柵縫的光柵碼盤，并且增加了發(fā)光二極管和感光芯片。當(dāng)鼠標(biāo)在桌面上移動(dòng)時(shí)，滾球會(huì)帶動(dòng)X、Y轉(zhuǎn)軸的兩只光柵碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)，而X、Y發(fā)光二極管發(fā)出的光便會(huì)照射在光柵碼盤上，由于光柵碼盤存在柵縫，在恰當(dāng)時(shí)機(jī)二極管發(fā)射出的光便可透過柵縫直接照射在兩顆感光芯片組成的檢測(cè)頭上。如果接收到光信號(hào)，感光芯片便會(huì)產(chǎn)生“1”信號(hào)，若無接收到光信號(hào)，則將之定為信號(hào)“0”。接下來，這些信號(hào)被送入專門的控制芯片內(nèi)運(yùn)算生成對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)偏移量，確定光標(biāo)在屏幕上的位置。

光電鼠標(biāo)沒有傳統(tǒng)的滾球、轉(zhuǎn)軸等設(shè)計(jì)，其主要部件為兩個(gè)發(fā)光二極管、感光芯片、控制芯片和一個(gè)帶有網(wǎng)格的反射板(相當(dāng)于專用的鼠標(biāo)墊)。工作時(shí)光電鼠標(biāo)必須在反射板上移動(dòng)，X發(fā)光二極管和Y發(fā)光二極管會(huì)分別發(fā)射出光線照射在反射板上，接著光線會(huì)被反射板反射回去，經(jīng)過鏡頭組件傳遞后照射在感光芯片上。感光芯片將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)后將之送到定位芯片中專門處理，進(jìn)而產(chǎn)生X-Y坐標(biāo)偏移數(shù)據(jù)。

無線鼠標(biāo)工作原理和有線鼠標(biāo)相同，只是其連接方式采用藍(lán)牙或紅外連接，而沒有電線直接和電腦等裝置相連。

傳統(tǒng)定位輸入裝置，如鼠標(biāo)等都需要單獨(dú)攜帶，還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗高和易損壞等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種利用手腕扭動(dòng)感應(yīng)的定位輸入裝置，以方便隨身攜帶，并簡化結(jié)構(gòu)，降低功耗，提高定位速度和定位精度。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明利用手腕扭動(dòng)感應(yīng)的定位輸入裝置，其特征在于，包括：

一護(hù)腕，該護(hù)腕可套在手腕上；

多個(gè)壓控感應(yīng)器，如壓控電容或壓控電阻等分布在護(hù)腕四周，用于檢測(cè)用戶手腕左右、上下扭動(dòng)，產(chǎn)生的壓控感應(yīng)信號(hào)，并輸出處理芯片；

處理芯片，用于對(duì)壓控感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理，得到對(duì)應(yīng)的定位信號(hào)。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，還包括一個(gè)通信芯片，用于將定位信號(hào)發(fā)送給需要進(jìn)行定位的設(shè)備，所述處理芯片以及通信芯片直接放置于護(hù)腕內(nèi)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明利用手腕扭動(dòng)感應(yīng)的定位輸入裝置，通過一個(gè)可套在手腕上的護(hù)腕，并護(hù)腕四周也就是手腕四周分布?jí)嚎馗袘?yīng)器，如壓控電容或壓控電阻等。當(dāng)手腕左右或上下扭動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生壓控感應(yīng)信號(hào)，即壓控電容的電容值改變信號(hào)，或壓控電阻的電阻值改變信號(hào)，壓控感應(yīng)信號(hào)送入芯片，處理并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的定位信號(hào)。，本發(fā)明拋棄了傳統(tǒng)定位輸入裝置(鼠標(biāo))的實(shí)現(xiàn)方式，直接采用壓控感應(yīng)，其電路系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)定位輸入裝置(鼠標(biāo))簡單，易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可以與穿戴設(shè)備集成在一起，方便隨身攜帶，同時(shí)，其功耗也可降低，其定位速度和定位精度都可以得到提高，且不容易損壞。本專利提出的利用手腕扭動(dòng)感應(yīng)的定位輸入裝置，具有廣泛地應(yīng)用前景，如代替鼠標(biāo)作圖、定位等。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)定位輸入裝置(鼠標(biāo))的結(jié)構(gòu)圖，其中，(a)為機(jī)械鼠標(biāo)，(b)為光機(jī)鼠標(biāo)；

圖2是本發(fā)明利用手腕扭動(dòng)感應(yīng)的定位輸入裝置一種具體實(shí)施方式(有線)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2所示定位輸入裝置的電路原理示意圖；