專利名稱：無線感應(yīng)操縱儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種操縱裝置，尤其是一種不需要任何介質(zhì)就可以感應(yīng)人體或物體的動作及變化，并把這種動作和變化信號經(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)、固定或可移動信息處理設(shè)備可識別的信號，并對其進(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作捕捉設(shè)備，通過筆內(nèi)的識別傳感器，能將用筆寫的字或畫的圖形以數(shù)字形式存儲在機(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圓珠筆的移動軌跡，并且將圖像數(shù)據(jù)記錄到內(nèi)部的存儲器上。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 forSmartphone。
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)手掌對手柄按鍵的觸摸或按動對游戲進(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
本發(fā)明的目的是為了改進(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、功能齊全的無線感應(yīng)操縱儀。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種無線感應(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)處理器和無線模塊，速度和/或加速度傳感器用以感應(yīng)人體移動的速度和/或加速度信號，方位傳感器用以感應(yīng)人體移動的位置信號，上述傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號接入端，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傳感器送來的人體移動信號進(jìn)行處理得到一個計(jì)算機(jī)能夠識別的數(shù)字信號，數(shù)據(jù)處理器的輸出與無線模塊雙向連接，無線模塊將數(shù)據(jù)處理器送來的計(jì)算機(jī)能夠識別的數(shù)字信號無線傳送給被控終端，相應(yīng)地被控終端上設(shè)有與該無線模塊能夠數(shù)據(jù)互連的無線適配器。
本發(fā)明的有益效果如下1、無線感應(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等采集并存儲到儀器內(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，無線感應(yīng)操縱儀不再需要利用平面擬構(gòu)出三維，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，而可以離開桌面在更大的范圍內(nèi)活動，解決“鼠標(biāo)手”(背部肌肉緊張癥狀)問題，解決因?yàn)殚L期固定坐姿而導(dǎo)致的頸椎、腰椎問題。
4、無線感應(yīng)操縱儀可以實(shí)現(xiàn)所動即所得，以儀器的全方位動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)無線感應(yīng)操縱儀的外形為槍時(shí)，就可以對射擊類游戲進(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、無線感應(yīng)操縱儀可方便殘疾人使用。


圖1是本發(fā)明的原理框圖。
圖2是本發(fā)明以方位傳感器為例的電原理圖。
圖3是本發(fā)明以速度和/或加速度傳感器為例的電原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1，本發(fā)明的無線感應(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)處理器和無線模塊，速度和/或加速度傳感器用以感應(yīng)人體移動的速度和/或加速度信號，方位傳感器用以感應(yīng)人體移動的位置信號，上述傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號接入端，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傳感器送來的人體移動信號進(jìn)行處理得到一個計(jì)算機(jī)能夠識別的數(shù)字信號，數(shù)據(jù)處理器的輸出與無線模塊雙向連接，無線模塊將數(shù)據(jù)處理器送來的計(jì)算機(jī)能夠識別的數(shù)字信號無線傳送給被控終端，相應(yīng)地被控終端上設(shè)有與該無線模塊能夠數(shù)據(jù)互連的無線適配器，該適配器將被控終端的響應(yīng)信號通過無線模塊返回至數(shù)據(jù)處理器，為操縱儀的下步動作做好準(zhǔn)備。
本發(fā)明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)。
本發(fā)明的無線模塊可選用藍(lán)牙模塊、紅外線模塊或WIFI無線網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，把模擬信號傳遞給手機(jī)、電腦、手持信息設(shè)備、家用電器、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、固定或可移動信息處理設(shè)備。
本發(fā)明中，速度和/或加速度傳感器可采用型號為MXR6150MP的傳感器，它可以感應(yīng)人體(通常是肢體)移動的速度信號和/或加速度信號。具體使用時(shí)可根據(jù)需要只感應(yīng)速度信號，或只感應(yīng)加速度信號或同時(shí)感應(yīng)速度和加速度信號。方位傳感器可采用型號為MXC6202xMP的傳感器，它可以感應(yīng)人體(通常是肢體)移動的位置信號。
通常速度和/或加速度傳感器一般都同時(shí)具有感應(yīng)人體移動速度和/或加速度信號及感應(yīng)人體移動的位置信號的兩種功能，方位傳感器亦如此。上述兩種型號的傳感器就是同時(shí)具備感應(yīng)人體移動速度和/或加速度信號及感應(yīng)人體移動位置信號兩種功能的傳感器，人們實(shí)施時(shí)可根據(jù)需要只使用其中的一個功能或同時(shí)使用上述兩種功能。
如圖2，本發(fā)明以方位傳感器為例，其中，方位傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號輸入，數(shù)據(jù)處理器可采用型號為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(型號可為PLCC32)相連，記憶存貯器內(nèi)貯存有根據(jù)人體移動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)生一個計(jì)算機(jī)能夠識別的依肢體位置變化而變化的數(shù)字信號，微處理器將該信號輸出至無線模塊。
無線模塊可由發(fā)射控制電路、發(fā)射接收電路、壓控感應(yīng)集成電路(型號可為K192)和頻率合成集成電路(型號可為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，無線模塊的信號輸入從發(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，無線模塊的回傳信號端從頻率合成集成電路的對應(yīng)輸入輸出端引出接微處理器的對應(yīng)輸入輸出端，無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)能夠識別的數(shù)字信號，同時(shí)接收被控終端接收到上述數(shù)字信號后的響應(yīng)信號。
在圖2的無線模塊電路中，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)牙無線頻率時(shí)，該無線模塊即為常規(guī)的藍(lán)牙模塊。
如圖3，本發(fā)明是以速度和/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)處理器的信號輸入，數(shù)據(jù)處理器可采用型號為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(型號可為PLCC32)相連，記憶存貯器內(nèi)貯存有根據(jù)人體移動的速度和/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)生一個計(jì)算機(jī)能夠識別的依肢體速度和/或加速度變化而變化的數(shù)字信號，微處理器將該信號輸出至無線模塊。無線模塊可采用型號為RF2968的無線發(fā)射接收集成電路，它的信號輸入輸出端從該集成電路的對應(yīng)端引出接微處理器的對應(yīng)端，它的輸出從無線發(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)能夠識別的數(shù)字信號，同時(shí)接收被控終端接收到上述數(shù)字信號后的響應(yīng)信號。
本發(fā)明可以通過速度和/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別的信號，傳遞給微處理器，微處理器調(diào)用存貯器中相應(yīng)的算法公式把信號轉(zhuǎn)化為無線模塊能接收并識別的信號，通過藍(lán)牙模塊將信號傳遞給被控終端并對被控終端進(jìn)行操縱。
本發(fā)明的工作過程如圖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)本發(fā)明的無線操縱儀中的方位傳感器選擇同時(shí)感應(yīng)人體移動的位置信號及速度和/或加速度信號的雙功能傳感器。記憶存貯器內(nèi)貯存有根據(jù)人體移動位置進(jìn)行處理的算法公式和根據(jù)人體移動速度和/或加速度進(jìn)行處理的算法公式，則本發(fā)明的無線操縱儀可作為無線鼠標(biāo)，使用者將無線操縱儀握在手中，當(dāng)揮手向左，其方位傳感器感應(yīng)人手向左移動的位置信號，并送至微處理器，微處理器接收到該移動的位置信號后從記憶存貯器內(nèi)調(diào)用位置專用算法公式，對人手移動位置信號進(jìn)行處理，得到一個計(jì)算機(jī)可識別的數(shù)字信號送至無線模塊的發(fā)射控制電路，并通過發(fā)射接收電路無線發(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通過無線模塊的發(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)人手向左移動的加速度信號，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人手移動的加速度信號進(jìn)行處理，若達(dá)到一定值，則通過前述無線模塊發(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)。如此人手各向移動和速度變化即可無線操縱筆記本電腦屏幕上的光標(biāo)任意動作，實(shí)現(xiàn)無線控制的目的。
同理，本發(fā)明的操縱儀可根據(jù)需要無線操縱諸如手機(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)的無線適配器即可工作。本發(fā)明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)處理器和無線模塊，速度和/或加速度傳感器用以感應(yīng)人體移動的速度和/或加速度信號，方位傳感器用以感應(yīng)人體移動的位置信號，上述傳感器的輸出接數(shù)據(jù)處理器的信號接入端，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傳感器送來的人體移動信號進(jìn)行處理得到一個計(jì)算機(jī)能夠識別的數(shù)字信號，數(shù)據(jù)處理器的輸出與無線模塊雙向連接，無線模塊將數(shù)據(jù)處理器送來的計(jì)算機(jī)能夠識別的數(shù)字信號無線傳送給被控終端，相應(yīng)地被控終端上設(shè)有與該無線模塊能夠數(shù)據(jù)互連的無線適配器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線感應(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所述的無線感應(yīng)操縱儀，其特征在于所述的無線模塊選用藍(lán)牙模塊、紅外線模塊或WIFI無線網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線感應(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)生一個計(jì)算機(jī)能夠識別的依肢體位置變化而變化的數(shù)字信號，微處理器將該信號輸出至無線模塊，無線模塊由發(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，無線模塊的信號輸入從發(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，無線模塊的回傳信號端從頻率合成集成電路的對應(yīng)輸入輸出端引出接微處理器的對應(yīng)輸入輸出端，無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)能夠識別的數(shù)字信號，同時(shí)接收被控終端接收到上述數(shù)字信號后的響應(yīng)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線感應(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)生一個計(jì)算機(jī)能夠識別的依肢體速度和/或加速度變化而變化的數(shù)字信號，微處理器將該信號輸出至無線模塊，無線模塊采用無線發(fā)射接收集成電路實(shí)現(xiàn)，它的信號輸入輸出端從該集成電路的對應(yīng)端引出接微處理器的對應(yīng)端，它的輸出從無線發(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)能夠識別的數(shù)字信號，同時(shí)接收被控終端接收到上述數(shù)字信號后的響應(yīng)信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種操縱裝置，尤其涉及一種不需要任何介質(zhì)就可以感應(yīng)人體或物體的動作及變化，并把這種動作和變化轉(zhuǎn)化為指令操縱電腦和手機(jī)的無線感應(yīng)操縱儀。本發(fā)明的無線感應(yīng)操縱儀將傳感器芯片、數(shù)據(jù)處理器、嵌入式軟件、記憶存儲單元、無線傳輸模塊與手機(jī)、電腦、手持信息設(shè)備、家用電器、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、固定或可移動信息處理設(shè)備連接起來。本發(fā)明的無線感應(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等采集到儀器內(nèi)。
文檔編號G01P3/00GK101042436SQ20071009628
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者徐蔚 申請人:徐蔚