[實用新型]一種利用頭部扭動感應的定位輸入裝置

有效

• 申請號: 201720499627.5
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN206877279U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 王戰亮;黨智偉;宮玉彬;魏彥玉;段兆云;鞏華榮;許雄;黃華
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本實用新型屬于定位輸入設備技術領域，更為具體地講，涉及一種利用頭部扭動感應的定位輸入裝置，與鼠標類似，涉及電腦、手機、圖像生成及處理裝置的定位輸入。

背景技術

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

如圖1(a)所示，機械鼠標用一個可四向滾動的膠質小球。這個小球在滾動時會帶動一對轉軸轉動(分別為X轉軸、Y轉軸)，在轉軸的末端都有一個圓形的譯碼輪，譯碼輪上附有金屬導電片與電刷直接接觸。當轉軸轉動時，這些金屬導電片與電刷就會依次接觸，出現“接通”或“斷開”兩種形態，前者對應二進制數“1”、后者對應二進制數“0”。接下來，這些二進制信號被送交鼠標內部的專用芯片作解析處理并產生對應的坐標變化信號。只要鼠標在平面上移動，小球就會帶動轉軸轉動，進而使譯碼輪的通斷情況發生變化，產生一組組不同的坐標偏移量，反應到屏幕上，就是光標可隨著鼠標的移動而移動。

如圖1(b)所示，光機鼠標是在純機械式鼠標基礎上進行改良，通過引入光學技術來提高鼠標的定位精度。與純機械式鼠標一樣，光機鼠標同樣擁有一個膠質的小滾球，并連接著X、Y轉軸，所不同的是光機鼠標不再有圓形的譯碼輪，代之的是兩個帶有柵縫的光柵碼盤，并且增加了發光二極管和感光芯片。當鼠標在桌面上移動時，滾球會帶動X、Y轉軸的兩只光柵碼盤轉動，而X、Y發光二極管發出的光便會照射在光柵碼盤上，由于光柵碼盤存在柵縫，在恰當時機二極管發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頭上。如果接收到光信號，感光芯片便會產生“1”信號，若無接收到光信號，則將之定為信號“0”。接下來，這些信號被送入專門的控制芯片內運算生成對應的坐標偏移量，確定光標在屏幕上的位置。

光電鼠標沒有傳統的滾球、轉軸等設計，其主要部件為兩個發光二極管、感光芯片、控制芯片和一個帶有網格的反射板(相當于專用的鼠標墊)。工作時光電鼠標必須在反射板上移動，X發光二極管和Y發光二極管會分別發射出光線照射在反射板上，接著光線會被反射板反射回去，經過鏡頭組件傳遞后照射在感光芯片上。感光芯片將光信號轉變為對應的數字信號后將之送到定位芯片中專門處理，進而產生X-Y坐標偏移數據。

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

傳統定位輸入裝置，如鼠標等都需要單獨攜帶，還存在結構復雜、功耗高和易損壞等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種利用頭部扭動感應的定位輸入裝置，以方便隨身攜帶，并簡化結構，降低功耗，提高定位速度和定位精度。

為實現上述實用新型目的，本實用新型利用頭部扭動感應的定位輸入裝置，其特征在于，包括：

固定件，設置于背后衣領或脖子下方皮膚上；

壓控感應裝置，如壓控電容或壓控電阻等，通過彈簧連接到固定件上，當頭部左右，或上下扭動時，固定件連接的壓控感應裝置產生壓控感應信號，即壓控電容的電容值改變，或壓控電阻的電阻值改變等，壓控感應信號送入處理芯片，

處理芯片，用于對壓控感應信號進行處理，得到對應的定位信號。

作為進一步改進，還包括一個通信芯片，用于將定位信號發送給需要進行定位的設備，所述處理芯片以及通信芯片直接放置于固定件內。

本實用新型的目的是這樣實現的。

本實用新型利用頭部扭動感應的定位輸入裝置，通過一個設置于背后衣領或脖子下方皮膚上的固定件，固定件上通過彈簧連接壓控感應裝置，如壓控電容或壓控電阻等。當頭部左右或上下扭動時，產生壓控感應信號，即壓控電容的電容值改變，或壓控電阻的電阻值改變，壓控感應信號送入芯片，處理并產生對應的定位信號。本實用新型拋棄了傳統定位輸入裝置(鼠標)的實現方式，直接采用壓控感應，其電路系統相對傳統定位輸入裝置(鼠標)簡單，易于實現，同時可以與穿戴設備集成在一起，方便隨身攜帶，同時，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。

本實用新型提出的利用頭部扭動感應的定位輸入裝置，具有廣泛地應用前景，如代替鼠標、作圖、應用于VR等。

附圖說明

圖1是傳統定位輸入裝置(鼠標)的結構圖，其中，(a)為機械鼠標，(b)為光機鼠標；