在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換的制作方法
【專(zhuān)利摘要】?jī)H靠操作鼠標(biāo)使鼠標(biāo)指針在一臺(tái)計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的多臺(tái)顯示器之間快速跳轉(zhuǎn)的方法和裝置，操作快捷不干涉鼠標(biāo)的常規(guī)應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)方法除了可采用組合按鈕外，更便捷方式是采用傾斜、抬起、搖動(dòng)鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)操作方式。鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)操作方式的檢測(cè)利用光電鼠標(biāo)自身的成像系統(tǒng)或者通過(guò)特征軌跡分析、內(nèi)置傳感器的輸出等。
【專(zhuān)利說(shuō)明】在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子信息【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及的是一臺(tái)計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)顯示器時(shí)，實(shí) 現(xiàn)鼠標(biāo)指針在顯示器之間快速跳轉(zhuǎn)的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 鼠標(biāo)是除鍵盤(pán)外計(jì)算機(jī)最主要的人機(jī)接口，計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用程序也 越來(lái)越多地依賴(lài)于鼠標(biāo)。光電鼠標(biāo)是當(dāng)前最常使用的鼠標(biāo)。傳統(tǒng)光電鼠標(biāo)的典型構(gòu)成，內(nèi) 部部分包括照明光源（LED或LD)、光學(xué)系統(tǒng)、圖像傳感器（image sensor)、圖像處理器、鼠標(biāo) 控制器，外部操作部分包括鼠標(biāo)左鍵（left button)、右鍵（right button)和滾輪（scroll wheel)〇
[0003] 由于應(yīng)用程序所需的操作類(lèi)型越來(lái)越多，對(duì)鼠標(biāo)的操作功能也要求越來(lái)越多。鼠 標(biāo)的左右鍵和滾輪的功能已經(jīng)被計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)分配為標(biāo)準(zhǔn)用途，因此不宜再單獨(dú)指定其 它功能。為此，在某些場(chǎng)合引入了一些增強(qiáng)性的鼠標(biāo)指令輸入方式。比如，將鼠標(biāo)的左右 鍵和滾輪組合，在鼠標(biāo)上增加特殊按鍵，將滾輪多功能化，使其具有按鍵（代替中間按鍵 middle button)功能和方向（Tilt wheel)鍵功能，滿足諸如垂直或者水平翻頁(yè)等需求。另 外也有利用鼠標(biāo)手勢(shì)（mouse gestures)(特定的鼠標(biāo)移動(dòng)軌跡）作為增強(qiáng)輸入指令的一類(lèi) 輔助軟件。定義或者用戶自定義符合某種特征的軌跡，如左右平移、上下平移、直角轉(zhuǎn)彎等 簡(jiǎn)單移動(dòng)。為了避免與正常的鼠標(biāo)移動(dòng)操作相混淆，需要同時(shí)按下鼠標(biāo)右鍵進(jìn)行配合。這 種方式在某種程度上給用戶帶來(lái)了新的操作體驗(yàn)。
[0004] 由于觸摸功能，包括觸摸屏和觸摸板，越來(lái)越多地被筆記本電腦采用，操作系統(tǒng)配 合這種進(jìn)展隨之增添了一些手勢(shì)輸入方式，如常用的"縮放"、"旋轉(zhuǎn)"、"多點(diǎn)觸摸"等。為了 將這些功能進(jìn)一步擴(kuò)展到更多種類(lèi)的計(jì)算機(jī)上，產(chǎn)生了一類(lèi)以觸摸輸入為主的設(shè)備，如夕卜 接的觸摸板（touch pad)和各種形狀的觸摸鼠標(biāo)（touch mouse)。觸摸鼠標(biāo)模擬了筆記本 電腦上觸摸板的功能，可以認(rèn)為是對(duì)滾輪鍵的增強(qiáng)，但其主要功能形式仍舊以傳統(tǒng)鼠標(biāo)為 主，左右鍵、頁(yè)面上下拉動(dòng)、前后翻頁(yè)、左右翻頁(yè)、雙擊選中等，這是計(jì)算機(jī)基本的操作需求， 具體功能取決于操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)置。
[0005] 一臺(tái)電腦驅(qū)動(dòng)多臺(tái)顯不器（Multiple Displays or Multiple Monitors)的情形 會(huì)越來(lái)越多地呈現(xiàn)在各種場(chǎng)合，目前windows操作系統(tǒng)和電腦顯卡也支持這種應(yīng)用。簡(jiǎn)單 的實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)在計(jì)算機(jī)中插入多個(gè)顯卡，然后通過(guò)其上的視頻連接器連接至多臺(tái)顯示 器，或者通過(guò)外置顯示器擴(kuò)展卡連接多臺(tái)顯示器。通過(guò)操作系統(tǒng)的設(shè)備管理設(shè)置，多臺(tái)顯示 器的工作方式可以在多種顯示模式中選擇。如顯示同樣內(nèi)容、獨(dú)立顯示、拼屏等。使用多臺(tái) 顯示器的目的，一是為了視覺(jué)便利，如用筆記本電腦拖帶一個(gè)大的顯示器；二是演示需要， 如用筆記本電腦連接投影儀；三是擴(kuò)大顯示工作區(qū)域（onscreen workspace),多臺(tái)顯示器 連成一個(gè)大顯示屏，為諸如桌面排版（desktop publishing)、web開(kāi)發(fā)、視頻編輯等提供細(xì) 節(jié)觀察；四是計(jì)算機(jī)多任務(wù)的獨(dú)立顯示和操作，在各個(gè)顯示器上可同時(shí)顯示不同的內(nèi)容，如 同時(shí)進(jìn)行文檔編輯、視頻播放、程序調(diào)試等；五是調(diào)度和監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用。無(wú)論何種目的，操 作者都要經(jīng)常面對(duì)使用一個(gè)鼠標(biāo)在多個(gè)顯示器間管理和操作應(yīng)用程序的問(wèn)題，不可避免地 需要將鼠標(biāo)指針在多個(gè)顯示器之間切換。
[0006] 當(dāng)前計(jì)算機(jī)支持的鼠標(biāo)指針移動(dòng)方式，一是常規(guī)的連續(xù)移動(dòng)，即隨著鼠標(biāo)的移動(dòng)， 當(dāng)鼠標(biāo)指針移動(dòng)過(guò)一個(gè)顯示器屏幕邊緣后，就進(jìn)入了另外一個(gè)顯示器的屏幕。這種移動(dòng)方 式在多個(gè)（目前若無(wú)特殊設(shè)備支持，一般是兩個(gè)）顯示器屏幕大小一樣、并排排列時(shí)，操作 過(guò)程與視覺(jué)感受比較匹配，如同在一個(gè)更長(zhǎng)的顯示器上操作。但是當(dāng)有多個(gè)顯示器，顯示 器大小不一，排列存在前后、上下空間差異時(shí)，操作過(guò)程與視覺(jué)感受難以匹配，視覺(jué)心理上 順暢的左右移動(dòng)感覺(jué)被破壞，當(dāng)需要頻繁地移動(dòng)鼠標(biāo)指針時(shí)，就成為一種負(fù)擔(dān)，影響工作效 率。此時(shí)，明確便利的鼠標(biāo)指針切換就成為一種新的用戶需求。
[0007] 為了解決上述問(wèn)題，可以采取某種措施使鼠標(biāo)指針能夠直接從當(dāng)前的顯示器跳 轉(zhuǎn)到另外的顯示器上，簡(jiǎn)化移動(dòng)操作。目前的實(shí)現(xiàn)方式有幾種：一是通過(guò)軟件在屏幕上設(shè) 置特殊的區(qū)域或者軟按鈕，當(dāng)指針位于該區(qū)域或者點(diǎn)擊屏幕上某處顯示的軟"按鈕"后， 自動(dòng)切換到另外的顯示器上；二是通過(guò)軟件在鍵盤(pán)上設(shè)置快捷鍵，通常是一種組合鍵（key combinations)，當(dāng)按下此類(lèi)鍵時(shí)，鼠標(biāo)指針自動(dòng)切換到另外的顯示器；三是通過(guò)筆記本電 腦上對(duì)觸摸板功能的特殊設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008] 以上這些鼠標(biāo)指針切換方式，能夠減輕操作者的部分負(fù)擔(dān)，但是面對(duì)鼠標(biāo)依賴(lài)性 較大的多個(gè)操作任務(wù)，仍舊不是最便利的方式，也非最快捷的方式。因?yàn)橹羔樀那袚Q是要求 在任何應(yīng)用窗口、任何運(yùn)行狀態(tài)下都可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)的操作，應(yīng)該獨(dú)立于應(yīng)用程序、獨(dú)立于鍵 盤(pán)等其他輸入裝置。
[0009] 為了解決這樣的問(wèn)題，本發(fā)明將切換的操作限定在鼠標(biāo)自身，設(shè)計(jì)了能夠快速、便 利實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針跳轉(zhuǎn)的操作方式及相關(guān)的實(shí)現(xiàn)裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換，涉及的是操作者用一個(gè)手持鼠標(biāo)，在 一臺(tái)計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的多臺(tái)顯示器之間，進(jìn)行快速指針位置切換的操作方式和實(shí)現(xiàn)措施。切換 是指不通過(guò)人工連續(xù)移動(dòng)鼠標(biāo)使鼠標(biāo)指針跨過(guò)顯示器屏幕，而是通過(guò)軟件程序?qū)⑹髽?biāo)指針 從一個(gè)顯示器上無(wú)論任何位置直接跳轉(zhuǎn)到另外一個(gè)顯示器上，此間可以顯示或者不顯示任 何指針移動(dòng)的軌跡。本發(fā)明所指的計(jì)算機(jī)是任何獨(dú)立的或者嵌入的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算、處理、控 制功能的設(shè)備，包括臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦、工控機(jī)、各種設(shè)備中嵌入的計(jì)算機(jī)等。計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng) 的顯示器除自帶的顯示器外，外接顯示器可以是常規(guī)的IXD顯示器、投影儀、電視機(jī)顯示屏 等能夠被計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的顯示裝置。計(jì)算機(jī)與顯示器的連接方式可以是任何標(biāo)準(zhǔn)的或者專(zhuān)用 的視頻接口，如VGA、DVI、HDMI、DisplayPort、S-Video等。鼠標(biāo)通過(guò)傳統(tǒng)的有線介質(zhì)或者 任何協(xié)議的無(wú)線介質(zhì)連接到計(jì)算機(jī)。鼠標(biāo)的指針同一時(shí)間只能夠在一臺(tái)顯示器上，而不會(huì) 在多臺(tái)顯示器上，鼠標(biāo)指針當(dāng)前所在的顯示器即鼠標(biāo)操控的顯示器。
[0011] 通過(guò)與鼠標(biāo)操作有關(guān)的程序，如操作系統(tǒng)、圖形驅(qū)動(dòng)程序，操作者首先對(duì)涉及的多 臺(tái)顯示器順序編號(hào)或者由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)編號(hào)，確定每個(gè)顯示器的原點(diǎn)和水平、垂直顯示 坐標(biāo)，使鼠標(biāo)指針的定位與顯示器關(guān)聯(lián)；對(duì)鼠標(biāo)功能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，定義操作方式，或者對(duì) 鼠標(biāo)的移動(dòng)方式進(jìn)行預(yù)校準(zhǔn)等。顯示器實(shí)際排列方式按照順序編號(hào)左右安置，這是一種典 型應(yīng)用，也可以按照任何自定義的空間位置關(guān)系排列，但鼠標(biāo)指針的移動(dòng)方向依據(jù)顯示器 的內(nèi)在順序編號(hào)。
[0012] 實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速跳轉(zhuǎn)的方式采用下列方式之一。
[0013] 第一、借助現(xiàn)有鼠標(biāo)的功能鍵或者設(shè)置專(zhuān)門(mén)的按鍵實(shí)現(xiàn)。1)利用鼠標(biāo)頂上的滾輪 鍵，此鍵（Tilt wheel)可與鼠標(biāo)其它功能共享，每當(dāng)滾輪鍵向左右某個(gè)方向撥動(dòng)，鼠標(biāo)指針 依次向此方向切換一個(gè)顯示器。2)在鼠標(biāo)側(cè)面設(shè)置滾輪，每當(dāng)滾輪向前滾動(dòng)一格，鼠標(biāo)指針 就向左側(cè)切換一個(gè)顯示器，每當(dāng)滾輪向后滾動(dòng)一格，鼠標(biāo)指針就向右側(cè)切換一個(gè)顯示器。3) 在鼠標(biāo)上設(shè)置方向鍵，每當(dāng)向某個(gè)方向撥動(dòng)一次，鼠標(biāo)指針即向此方向切換一個(gè)顯示器。4) 在鼠標(biāo)的側(cè)面設(shè)置專(zhuān)門(mén)按鍵，或與其它功能共享此按鍵。當(dāng)按下此鍵后：按鼠標(biāo)左鍵一次 (或者向左撥動(dòng)滾輪鍵、方向鍵），鼠標(biāo)指針就向左切換一個(gè)顯示器；按鼠標(biāo)右鍵一次（或者 向右撥動(dòng)滾輪鍵、方向鍵），鼠標(biāo)指針就向右切換一個(gè)顯示器?；蛘撸堪聪麓随I一次，鼠標(biāo) 指針直接沿預(yù)先設(shè)定的方向?qū)⒅羔樓袚Q到下一個(gè)顯示器上。
[0014] 第二、在鼠標(biāo)上設(shè)置觸摸鍵，不增加機(jī)械類(lèi)按鈕，不必改變鼠標(biāo)傳統(tǒng)外觀。1)觸摸 鍵可以是直接感知壓力變化的壓力傳感器；2)或者是感知壓力變化結(jié)果的電容、電阻性質(zhì) 的傳感器；3)或者是感知環(huán)境光強(qiáng)弱變化的光電傳感器。當(dāng)操作者握持鼠標(biāo)的拇指在觸摸 鍵上發(fā)生特定的"觸摸模式"后，即刻按下鼠標(biāo)左鍵或者右鍵（或者相應(yīng)撥動(dòng)滾輪鍵、方向 鍵），鼠標(biāo)指針就向左或者右切換一次。由于操作鼠標(biāo)時(shí)，握持鼠標(biāo)的拇指接觸鼠標(biāo)側(cè)面是 常態(tài)，因此可以定義拇指一次快速抬起（并快速歸位）為"單擊"，若定義"單擊"為觸摸模 式，則在發(fā)生"單擊"后，立即按下鼠標(biāo)左或者右鍵，則執(zhí)行指針左或者右切換。可以視其為 順序組合鍵，這種時(shí)序組合避免了與鼠標(biāo)習(xí)慣性的常規(guī)操作相混淆。
[0015] 第三、以鼠標(biāo)特殊的運(yùn)動(dòng)方式為觸發(fā)指令。1)操作者按照設(shè)定模式快速往返搖動(dòng) 鼠標(biāo)后，鼠標(biāo)指針沿選定的方向?qū)⒅羔樓袚Q到下一個(gè)顯示器上。鼠標(biāo)的移動(dòng)可以限于桌面 上的平面內(nèi)。這種搖動(dòng)模式無(wú)需嚴(yán)格定義，如快速左右晃動(dòng)鼠標(biāo)、前后晃動(dòng)鼠標(biāo)、斜向晃動(dòng) 鼠標(biāo)、逆時(shí)針快速畫(huà)圈、順時(shí)針快速畫(huà)圈，等等，類(lèi)似于發(fā)現(xiàn)丟失鼠標(biāo)指針時(shí)的條件反射動(dòng) 作，這些動(dòng)作極易與正常的有效操作區(qū)分開(kāi)來(lái)。2)以特殊定義的鼠標(biāo)手勢(shì)切換指針，如按下 鼠標(biāo)右鍵后，鼠標(biāo)以定義的模式移動(dòng)則出發(fā)切換指令。3)以鼠標(biāo)的傾斜、起落動(dòng)作觸發(fā)鼠標(biāo) 指針的切換。每當(dāng)鼠標(biāo)向某個(gè)方向傾斜一次，鼠標(biāo)指針就向此方向切換一個(gè)顯示器，或者每 傾斜或抬起鼠標(biāo)一次，鼠標(biāo)指針沿預(yù)先設(shè)定的方向?qū)⒅羔樓袚Q到下一個(gè)顯示器。此處，所謂 傾斜動(dòng)作的一個(gè)完整操作是抬起鼠標(biāo)的一側(cè)或者一端然后快速放下，所謂起落動(dòng)作的一個(gè) 完整操作是整體抬起鼠標(biāo)然后快速放下。如果不計(jì)傾斜，那么起落動(dòng)作可以定義為使鼠標(biāo) 局部或者全部離開(kāi)桌面后又快速放下的操作過(guò)程。
[0016] 上述任何種類(lèi)的指針切換，當(dāng)從一個(gè)顯示器跳轉(zhuǎn)到另外一個(gè)顯示器上時(shí)，落點(diǎn)位 置都可以通過(guò)預(yù)先的設(shè)置來(lái)選擇，比如總是處于屏幕中間，或者靠屏幕左邊等。當(dāng)指針跳轉(zhuǎn) 到一個(gè)新的顯示屏幕上出現(xiàn)前瞬間，可改變?yōu)樾涯啃问教嵝亚袚Q結(jié)果后恢復(fù)原指針形狀。 醒目形式包括指針形狀的改變、色彩的改變、大小的改變、以及使指針在落點(diǎn)附近運(yùn)動(dòng)等， 可以通過(guò)預(yù)先設(shè)置方式選擇。當(dāng)指針連續(xù)向同一個(gè)方向切換，遇到最邊上的顯示器后，可以 預(yù)先選擇以循環(huán)的方式轉(zhuǎn)到另外一邊的顯示器上。若只有兩臺(tái)顯示器，那么就是交替切換。 或者，當(dāng)指針遇到最邊上的顯示器后，停留在那個(gè)顯示器上，此時(shí)指針可以以醒目形式提醒 操作結(jié)果。
[0017] 上述任何種類(lèi)的指針切換，均可以通過(guò)設(shè)備管理器預(yù)先設(shè)置鼠標(biāo)指針的常規(guī)連續(xù) 移動(dòng)以當(dāng)前顯示器為邊界，如同僅有一個(gè)顯示器一樣，僅當(dāng)發(fā)生鼠標(biāo)指針切換指令時(shí)，鼠標(biāo) 指針才跳轉(zhuǎn)到其它顯示器上。這樣做的好處，一是在屏幕邊緣的許多操作不必?fù)?dān)心越界， 如下拉條、窗口關(guān)閉按鈕，以及一些應(yīng)用程序中的工具邊欄等；二是可以在任何一個(gè)顯示器 屏幕邊緣繼續(xù)使用諸如windows操作系統(tǒng)定義的鼠標(biāo)指針位于屏幕"角落"時(shí)的彈出指令 (如指針位于右上角時(shí)，出現(xiàn)搜索、設(shè)置、開(kāi)始之類(lèi)的選擇欄；指針位于左下角時(shí)，彈出開(kāi)始 欄），且可以使"角落"范圍加大便于用戶實(shí)施此類(lèi)操作?；蛘邇煞N方式均可，即可以用連續(xù) 移動(dòng)的方式，也可以用跳轉(zhuǎn)的方式切換顯示器。
[0018] 可以通過(guò)操作系統(tǒng)或者鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序，在設(shè)備管理器中進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，選擇啟用 或者關(guān)閉鼠標(biāo)指針的快速切換功能。
[0019] 所有這些指針快速切換方式，均可以選作迫使指針回歸到某個(gè)特定位置的指令， 無(wú)論指針?biāo)幬恢谩o(wú)論是否發(fā)現(xiàn)指針丟失。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1 :一臺(tái)筆記本電腦外帶一個(gè)顯示器（或投影儀）是常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景，鼠標(biāo)指針往 往需要在筆記本顯示器和外置顯示器之間頻繁切換。
[0021] 圖2 :定義常規(guī)鼠標(biāo)的相對(duì)方向和按鍵。多功能的滾輪鍵可以前后滾動(dòng)、左右傾斜 (左右方向鍵）、垂直按下（鼠標(biāo)的中間鍵功能）。有時(shí)可以與鼠標(biāo)其它鍵配合使用，取決于 操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。
[0022] 圖3 :光電鼠標(biāo)的典型構(gòu)成示意圖。
[0023] 圖4 :敘述本發(fā)明時(shí)采用的直角參考坐標(biāo)系。
[0024] 圖5 :鼠標(biāo)平放時(shí)的示意圖。
[0025] 圖6 :鼠標(biāo)傾斜時(shí)的示意圖。以一側(cè)為轉(zhuǎn)軸，輕微抬起鼠標(biāo)的另一側(cè)即可。
[0026] 圖7 :鼠標(biāo)發(fā)生傾斜時(shí)，三軸加速度傳感器能夠檢測(cè)到傾斜角度和傾斜方向，陀螺 儀能夠檢測(cè)到傾斜動(dòng)作的發(fā)生。
[0027] 圖8 :采用光電傳感器檢測(cè)鼠標(biāo)傾斜或起落發(fā)生的示意圖。鼠標(biāo)放置桌面上時(shí)，環(huán) 境光被遮擋，光電傳感器無(wú)法感測(cè)到光。
[0028] 圖9 :采用光電傳感器檢測(cè)鼠標(biāo)傾斜或起落發(fā)生的示意圖。鼠標(biāo)傾斜時(shí)，環(huán)境光進(jìn) 入鼠標(biāo)底部，抬起一側(cè)的光電傳感器因此能夠感測(cè)到環(huán)境光。兩側(cè)光電傳感器接收窗口方 向均向外設(shè)計(jì)，減少一側(cè)進(jìn)入的光泄露到另一側(cè)的光電傳感器上。
[0029] 圖10 :鼠標(biāo)正常工作在桌面上時(shí)，成像光學(xué)系統(tǒng)聚焦在桌面工作區(qū)域，此時(shí)成像 最清晰。
[0030] 圖11 :當(dāng)鼠標(biāo)發(fā)生傾斜時(shí)，鼠標(biāo)離開(kāi)桌面，物距增加，導(dǎo)致桌面工作區(qū)域成像發(fā)生 模糊。
[0031] 圖12 :采用壓力傳感器感知鼠標(biāo)傾斜和起落時(shí)的構(gòu)成圖。
[0032] 圖13 :采用光電傳感器感知鼠標(biāo)傾斜和起落時(shí)的構(gòu)成圖。
[0033] 圖14 :鼠標(biāo)發(fā)生快速起落動(dòng)作時(shí)成像清晰度的變化趨勢(shì)，起落前后圖像會(huì)呈現(xiàn) "清晰_模糊-清晰"過(guò)程。
[0034] 圖15 :根據(jù)鼠標(biāo)成像的模糊狀況檢測(cè)鼠標(biāo)傾斜、起落動(dòng)作的部分參考流程。這里 是左右傾斜或起落時(shí)的檢測(cè)流程。
[0035] 圖16 :采集的鼠標(biāo)搖動(dòng)軌跡圖。第一排，左右搖動(dòng)鼠標(biāo)軌跡；第二排最左，前后搖 動(dòng)鼠標(biāo)軌跡；第二排中間，鼠標(biāo)逆時(shí)針畫(huà)圓；第二排最右，鼠標(biāo)順時(shí)針畫(huà)圓。注意，鼠標(biāo)軌跡 的起點(diǎn)、終點(diǎn)是已知的。實(shí)際操作時(shí)，用戶可以自定義簡(jiǎn)單明了的動(dòng)作，不必太復(fù)雜。因?yàn)?操作時(shí)的速度、加速度特征可以保證非常明顯地區(qū)別于常規(guī)鼠標(biāo)操作動(dòng)作。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 筆記本電腦驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)顯示器是最常見(jiàn)的應(yīng)用情形，以此為例完全能夠說(shuō)明本發(fā) 明。圖1是所述情形的連接圖。筆記本電腦主機(jī)（1-1)自身帶一個(gè)顯示器（1-2)，通過(guò)VGA 接口（1-5)外接了一臺(tái)顯示器（1-4)，無(wú)線鼠標(biāo)（1-6)通過(guò)內(nèi)置的RF發(fā)射模塊（1-7)將鼠 標(biāo)信號(hào)傳遞到主機(jī)上RF接收器（1-8)，由此將鼠標(biāo)和計(jì)算機(jī)連接起來(lái)。鼠標(biāo)（1-6)控制鼠 標(biāo)指針（1-9)在顯示器（1-2)和（1-4)屏幕上的移動(dòng)。通常計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)支持鼠標(biāo)指針 無(wú)縫地從一個(gè)顯示器移動(dòng)到另一個(gè)顯示器。無(wú)線鼠標(biāo)通信可以采用標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線傳輸協(xié)議， 如Bluetooth、WiFi、ZigBee，或者自行設(shè)計(jì)的專(zhuān)用無(wú)線傳輸協(xié)議。采用有線鼠標(biāo)還是無(wú)線 鼠標(biāo)對(duì)本發(fā)明沒(méi)有區(qū)別，所涉及的僅僅是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的PS/2鼠標(biāo)接口傳遞鼠標(biāo)信號(hào)還是經(jīng) 過(guò)無(wú)線橋接后由USB 口傳遞鼠標(biāo)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)程序和操作系統(tǒng)將能夠解決兼容性問(wèn)題。
[0037] 常規(guī)的鼠標(biāo)構(gòu)成如圖2所示。鼠標(biāo)本體上有兩個(gè)基本按鍵，鼠標(biāo)左鍵（2-1)和鼠 標(biāo)右鍵（2-2)，一個(gè)滾輪鍵（2-3)。滾輪鍵除了滾輪（前后滾動(dòng)）功能外，還具有按鍵（通 常代替鼠標(biāo)的中間鍵）功能，以及左右方向鍵（撥動(dòng)）功能。滾輪常用來(lái)上下拉動(dòng)網(wǎng)頁(yè)或 者左右翻頁(yè)、縮放等。鼠標(biāo)的移動(dòng)信息獲取方式由鼠標(biāo)類(lèi)型決定。早期的鼠標(biāo)是機(jī)械鼠標(biāo)， 通過(guò)軌跡球獲取位移信息。現(xiàn)在的鼠標(biāo)均為光電鼠標(biāo)，通過(guò)圖像傳感器獲取位移信息。在 圖2中，定義了敘述本專(zhuān)利時(shí)采用的鼠標(biāo)參考方向。（2-4)是鼠標(biāo)的前向，（2-5)是鼠標(biāo)的 左向，（2-6)是鼠標(biāo)的右向。
[0038] 光電鼠標(biāo)的基本結(jié)構(gòu)如圖3所示，它由鼠標(biāo)控制器（3-3)、光照射器（3-4)、照射光 學(xué)組件（3-5)、接收光學(xué)組件（3-6)、光電傳感器（3-7)、圖像處理器（3-8)、操作按鍵、滾輪 (3-9)以及無(wú)線發(fā)射模塊（3-10)組成。它的基本工作原理是通過(guò)鼠標(biāo)底部的光學(xué)窗口，連 續(xù)捕獲工作桌面的局部紋理圖像并快速分析處理，由紋理特征點(diǎn)在圖像中的位移推導(dǎo)出鼠 標(biāo)的位移。鼠標(biāo)控制器（3-3)是整個(gè)鼠標(biāo)的核心，通常由MCU(微控制器）擔(dān)任，檢測(cè)按鍵、 滾輪等的操作動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)光照射器（3-4)發(fā)射照明光，接收處理鼠標(biāo)的移動(dòng)信息，然后通過(guò) 接口送到無(wú)線通信模塊（3-10)傳遞給計(jì)算機(jī)主機(jī)。光照射器（3-4) -般是發(fā)光二極管LED 或者激光二極管（LD)，負(fù)責(zé)工作桌面（3-2)的"照明"，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)匯聚并均勻地照射到 工作區(qū)域。光學(xué)系統(tǒng)由一些光學(xué)透鏡、棱鏡等光學(xué)部件組成，光波段是可見(jiàn)光、紅外線等。接 收光學(xué)組件（3-6)是光電傳感器（3-7)的接收光學(xué)系統(tǒng)（成像光學(xué)系統(tǒng)），它將照射區(qū)域的 工作面（桌面、鼠標(biāo)墊等）成像在傳感器上。有兩類(lèi)成像光學(xué)系統(tǒng)：一是垂直成像系統(tǒng)，光 軸與物平面垂直，即光軸與桌面垂直，也與像平面垂直；二是傾斜成像系統(tǒng)，光軸與物平面 成一定角度，要求像平面也與光軸成一定角度。無(wú)論哪種光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)均保證在圖像傳 感器上的成像是整體清晰的，或者是可以通過(guò)算法修正清晰的。圖中（3-6)所示的光學(xué)系 統(tǒng)假設(shè)了光軸是垂直于桌面的，是常用的成像光學(xué)系統(tǒng)。光電傳感器（3-7)通常是CMOS面 陣圖像傳感器，與圖像處理單元（3-8)往往集成在一起。圖像處理單元對(duì)連續(xù)采集的圖像 進(jìn)行處理，根據(jù)每幅圖像中特征點(diǎn)的移動(dòng)變化，確定鼠標(biāo)的移動(dòng)方向和位移量，然后送到鼠 標(biāo)控制器（3-3)?？刂破鲗⑽灰屏哭D(zhuǎn)換為特定的數(shù)據(jù)形式通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的鼠標(biāo)接口傳遞到計(jì)算 機(jī)主機(jī)，或者通過(guò)無(wú)線通信模塊（3-10)傳遞到計(jì)算機(jī)主機(jī)。
[0039] 鼠標(biāo)作為計(jì)算機(jī)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)I/O設(shè)備，由操作系統(tǒng)管理。通常，操作系統(tǒng)將鼠 標(biāo)控制器發(fā)出的物理指令，轉(zhuǎn)換為可調(diào)用的函數(shù)。如果應(yīng)用程序涉及到鼠標(biāo)操作，那么 通過(guò)函數(shù)調(diào)用獲得鼠標(biāo)事件，根據(jù)事件屬性將轉(zhuǎn)向相應(yīng)的處理程序。常規(guī)的鼠標(biāo)事件包 括，mouseEvent_Move (鼠標(biāo)移動(dòng)）、mouseEvent_LeftDown(鼠標(biāo)左鍵按下）、mouseEvent_ RightDown(鼠標(biāo)右鍵按下）、mouseEvent_LeftUp(鼠標(biāo)左鍵抬起）、mouseEvent_ RightUp (鼠標(biāo)右鍵抬起）、mouseEvent_MiddleDown (鼠標(biāo)中鍵按下）、mouseEvent_ MiddleUp (鼠標(biāo)中鍵抬起），mouseEvent_Wheel (dwData)(鼠標(biāo)滾輪滾動(dòng)值）等。
[0040] 由于鼠標(biāo)指針的切換事件可以不涉及到應(yīng)用程序（當(dāng)然，只要操作系統(tǒng)將其定義 為通用的鼠標(biāo)事件，應(yīng)用程序如某種游戲，也可以將其重新定義為其它用途），因此鼠標(biāo)指 針切換指令的執(zhí)行由操作系統(tǒng)直接管理，或者由附加的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)程序管理，且可以限于此 層面。
[0041] 本發(fā)明設(shè)置了各種用以觸發(fā)鼠標(biāo)指針切換指令的操作方式，這些操作動(dòng)作經(jīng)過(guò)鼠 標(biāo)控制器確認(rèn)后形成一致的物理指令。一致的物理指令可以使計(jì)算機(jī)主機(jī)與鼠標(biāo)所采用的 物理切換方式無(wú)關(guān)。物理指令經(jīng)鼠標(biāo)接口送到計(jì)算機(jī)主機(jī)控制器，操作系統(tǒng)捕獲該指令后， 根據(jù)顯示器的配置順序、當(dāng)前鼠標(biāo)指針的位置以及預(yù)先設(shè)定的指針落點(diǎn)和落下時(shí)指針的形 態(tài)，直接執(zhí)行鼠標(biāo)指針的切換，將鼠標(biāo)指針轉(zhuǎn)到下一個(gè)顯示器上的特定位置，如屏幕的正中 間，標(biāo)準(zhǔn)化的顯示表面坐標(biāo)為（65536/2,65536/2)。
[0042] 本發(fā)明中的鼠標(biāo)指針切換操作方式，可以分為兩種類(lèi)型。第一種類(lèi)型：重新定義鼠 標(biāo)事件，其中包括將滾輪鍵的左右撥動(dòng)定義為鼠標(biāo)指針左右切換指令，將非標(biāo)準(zhǔn)的已有的 側(cè)面按鍵定義為鼠標(biāo)指針切換指令等。第二種類(lèi)型：定義新的鼠標(biāo)事件，其中包括下各種操 作。
[0043] 鼠標(biāo)側(cè)面設(shè)置滾輪，滾輪鍵連接到鼠標(biāo)控制器。滾輪每向前滾動(dòng)一格（定義），向 鼠標(biāo)控制器輸出一個(gè)信號(hào)，鼠標(biāo)控制器向計(jì)算機(jī)發(fā)出鼠標(biāo)指針左向切換一次指令。
[0044] 鼠標(biāo)側(cè)面設(shè)置方向鍵（JOG key)，方向鍵連接到鼠標(biāo)控制器。方向鍵通常有4個(gè)操 作方向，為操作便利此處可僅選前后向有效的撥動(dòng)鍵（向前向后撥動(dòng)后會(huì)自動(dòng)返回中間位 置）。每向前撥動(dòng)一次，鼠標(biāo)控制器檢測(cè)到開(kāi)關(guān)動(dòng)作，向計(jì)算機(jī)發(fā)出鼠標(biāo)指針向左切換一個(gè) 顯示器的指令。同樣，每向后撥動(dòng)一次，鼠標(biāo)控制器檢測(cè)到開(kāi)關(guān)動(dòng)作，向計(jì)算機(jī)發(fā)出鼠標(biāo)指 針向右切換一個(gè)顯示器的指令。
[0045] 鼠標(biāo)側(cè)面設(shè)置專(zhuān)門(mén)的鼠標(biāo)指針切換按鍵，該按鍵連接到鼠標(biāo)控制器。它可以有兩 種操作方式。一是此鍵直接決定切換。每按下此鍵一次，鼠標(biāo)控制器檢測(cè)到開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，即 向計(jì)算機(jī)發(fā)出鼠標(biāo)指針向左（或向右）切換一個(gè)顯示器的指令。切換的方向可以在鼠標(biāo)設(shè) 備管理器中預(yù)先設(shè)定。另一種是采用復(fù)合鍵的操作方式，當(dāng)按下此鍵時(shí)，再按下鼠標(biāo)左鍵 (或滾輪前滾，或滾輪向左撥動(dòng)，根據(jù)鼠標(biāo)選擇），鼠標(biāo)控制器檢測(cè)到兩鍵同時(shí)有效，即向計(jì) 算機(jī)發(fā)出鼠標(biāo)指針向左切換一個(gè)顯示器的指令。當(dāng)按下此鍵時(shí)，再按下鼠標(biāo)右鍵（或滾輪 后滾，或滾輪向右撥動(dòng)，根據(jù)鼠標(biāo)選擇），鼠標(biāo)控制器檢測(cè)到兩鍵同時(shí)有效，即向計(jì)算機(jī)發(fā)出 鼠標(biāo)指針向右切換一個(gè)顯示器的指令。
[0046] 鼠標(biāo)側(cè)面拇指握持位置設(shè)置觸摸鍵，比如電容觸摸鍵或者電阻觸摸鍵，該按鍵連 接到鼠標(biāo)控制器。通常在使用鼠標(biāo)時(shí)，拇指接觸鼠標(biāo)側(cè)面是常態(tài)，即使脫離鼠標(biāo)后重新接 觸，鼠標(biāo)的首先動(dòng)作更多的是移動(dòng)而非點(diǎn)擊。根據(jù)操作者常規(guī)的使用習(xí)慣，如果將拇指離開(kāi) 后立即再接觸鼠標(biāo)側(cè)面定義為一種"點(diǎn)擊"操作模式，鼠標(biāo)控制器能夠檢測(cè)到觸摸開(kāi)關(guān)存在 一個(gè)瞬間非接觸動(dòng)作。此后若存在立即按下鼠標(biāo)左鍵或者右鍵的動(dòng)作，則定義為鼠標(biāo)指針 向左或者向右切換指令。這可以定義為是一種前后復(fù)合鍵，因?yàn)樗鼈兊牟僮鞑皇峭瑫r(shí)發(fā)生， 而是接續(xù)發(fā)生，觸摸是一種引導(dǎo)標(biāo)記。接續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短可以在設(shè)備管理項(xiàng)目中設(shè)置，依個(gè)人 習(xí)慣而定。盡量短的接續(xù)時(shí)間，可以避免與其它操作混淆。因?yàn)閭€(gè)人習(xí)慣不同，在操作鼠標(biāo) 時(shí)，拇指不自覺(jué)得脫離并再接觸鼠標(biāo)是常常發(fā)生的事件，只要拇指重新接觸后不是立即執(zhí) 行按鍵操作，就能夠避免與標(biāo)準(zhǔn)的鼠標(biāo)左鍵、右鍵操作相混淆。這是對(duì)使用習(xí)慣研究后得出 的結(jié)論，因此這種復(fù)合操作是可靠的，也是簡(jiǎn)便的。相對(duì)于在鼠標(biāo)側(cè)面設(shè)置按鈕、滾輪，不但 簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也不造成對(duì)鼠標(biāo)握持的額外影響。
[0047] 以鼠標(biāo)的傾斜動(dòng)作觸發(fā)鼠標(biāo)指針的切換，傾斜動(dòng)作的檢測(cè)由選定的傳感器感知， 傳感器的輸出送到鼠標(biāo)控制器。所稱(chēng)傾斜動(dòng)作，雖然可以是任何改變鼠標(biāo)常規(guī)平面運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)的動(dòng)作，但是考慮到操作的便利和規(guī)范，典型的動(dòng)作可以定義為以鼠標(biāo)的四個(gè)底邊的任 一邊為名義上的轉(zhuǎn)軸，輕微抬起對(duì)面的一邊。這種動(dòng)作是最輕易的實(shí)現(xiàn)方式，沒(méi)有必要使鼠 標(biāo)本體全部脫離桌面后再傾斜。當(dāng)采用這種方式的傾斜作為手段時(shí)，一個(gè)合適的結(jié)構(gòu)能為 動(dòng)作的執(zhí)行帶來(lái)方便。鼠標(biāo)本體的左右側(cè)底邊緣或者前后端底邊緣，在傾斜利用的軸線方 向上采用平直設(shè)計(jì)，或主體上是平直設(shè)計(jì)，橫切面采用圓弧設(shè)計(jì)。這是最有利的措施，因?yàn)?傾斜動(dòng)作可以依其為實(shí)際轉(zhuǎn)軸進(jìn)行滾動(dòng)。以左右傾斜為例，鼠標(biāo)的左右底部與桌面相交處 設(shè)計(jì)為呈直線狀，即與鼠標(biāo)前后中軸線呈平行態(tài)；而鼠標(biāo)底部與鼠標(biāo)左右側(cè)面的過(guò)渡段設(shè) 計(jì)呈圓弧狀。如圖6中箭頭￠-3)所指鼠標(biāo)右底與鼠標(biāo)右側(cè)面的過(guò)渡段，其與桌面（6-2) 相交的主體段呈直線，而側(cè)面呈圓弧狀。左右傾斜、前后傾斜，四種指令的取舍在于實(shí)際的 鼠標(biāo)設(shè)計(jì)選擇。通常右手習(xí)慣的人，持鼠標(biāo)向右傾斜是較為便利的動(dòng)作。當(dāng)只有兩個(gè)顯示 器時(shí)，僅使用這一個(gè)動(dòng)作就可以交替實(shí)現(xiàn)指針的切換。如果有多個(gè)顯示器時(shí)，可以采用這一 個(gè)動(dòng)作做循環(huán)切換，也可以左右傾斜動(dòng)作都采用，使切換轉(zhuǎn)移有方向性。
[0048] 以鼠標(biāo)的起落動(dòng)作觸發(fā)鼠標(biāo)指針的切換，起落動(dòng)作的檢測(cè)由選定的傳感器感知， 傳感器的輸出送到鼠標(biāo)控制器。所謂起落動(dòng)作，有兩種定義。第一種，若無(wú)需和傾斜動(dòng)作區(qū) 另IJ，即不考慮傾斜指令，則可以將傾斜和起落歸為一類(lèi)，定義為鼠標(biāo)任何可感測(cè)部位快速脫 離桌面后快速回歸的動(dòng)作。這個(gè)過(guò)程中不強(qiáng)調(diào)把鼠標(biāo)整體拿起放下。第二種，需要和傾斜 動(dòng)作區(qū)分，即有可能同時(shí)選用這兩種指令。將其定義為一個(gè)比較明確的鼠標(biāo)整體抬起放下 動(dòng)作。
[0049] 鼠標(biāo)傾斜和起落動(dòng)作指令的檢測(cè)和識(shí)別是最終正確觸發(fā)指針切換指令的關(guān)鍵，在 本發(fā)明中可以采用三類(lèi)不同的實(shí)現(xiàn)方式。第一種基于運(yùn)動(dòng)傳感器，第二種基于圖像處理技 術(shù)，第三種基于其它傳感器。
[0050] 基于運(yùn)動(dòng)傳感器的實(shí)現(xiàn)是在常規(guī)的鼠標(biāo)中設(shè)置運(yùn)動(dòng)傳感器。典型的運(yùn)動(dòng)傳感器是 加速度傳感器和陀螺儀。目前，MEMS (微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)發(fā)展迅速，許多基于MEMS工藝的 運(yùn)動(dòng)傳感器已很成熟，并應(yīng)用在許多地方，如各種便攜設(shè)備、可穿戴設(shè)備等。因此在鼠標(biāo)中 內(nèi)置MEMS傳感器是極為便利的。加速度傳感能夠提供運(yùn)動(dòng)的加速度參數(shù)，通常采用正交的 3軸結(jié)構(gòu)，可測(cè)量三維立體坐標(biāo)系不同方向上的加速度參數(shù)。本發(fā)明中，并不局限于采用何 種加速度傳感器，也不局限于采用幾軸的加速度傳感器，只要能夠測(cè)量到傾斜或者起落動(dòng) 作即可。
[0051] 為了描述鼠標(biāo)的空間運(yùn)動(dòng)，首先需要建立鼠標(biāo)坐標(biāo)以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)的參考坐標(biāo)。假 設(shè)一個(gè)三維坐標(biāo)系，如圖4所示。將鼠標(biāo)中心置于其原點(diǎn)0上；鼠標(biāo)的底面平行于X-Y平 面，鼠標(biāo)的縱軸平行于X軸，且前方（左右按鍵位置，圖2中（2-4)所示方向）指向X軸的 負(fù)向；鼠標(biāo)的橫軸平行于Y軸，且右側(cè)指向Y軸的正向（圖2中（2-6)所示方向）；鼠標(biāo)的 垂直軸平行于Z軸，且正面朝向Z軸的正方向，底面朝向Z軸的負(fù)方向。設(shè)定此即鼠標(biāo)的坐 標(biāo)系，用來(lái)描述鼠標(biāo)自身。鼠標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系，仍舊以圖4位參考，將桌面置于此坐標(biāo) 系中。設(shè)定桌面所在面為X-Y平面，桌面的法線方向?yàn)閆軸正方向。
[0052] 感知鼠標(biāo)傾斜的最簡(jiǎn)單的方法是采用測(cè)量軸垂直于鼠標(biāo)底面放置的單軸加速度 傳感器，即測(cè)量軸與鼠標(biāo)Z軸平行（方向朝下、Z軸負(fù)向），如圖7中加速度傳感器（7-3)所 示放置關(guān)系，假定了其測(cè)量軸與鼠標(biāo)垂直中軸重合。在鼠標(biāo)做常規(guī)移動(dòng)時(shí)，由于它和鼠標(biāo)通 常移動(dòng)的平面（即桌面）正交，所以理想情況下傳感器的輸出始終為重力加速度值，即lg。 當(dāng)鼠標(biāo)發(fā)生傾斜時(shí)，假設(shè)傾角為Θ，那么此時(shí)加速度傳感器的輸出變?yōu)椋?cos(0)g，如箭頭 (7-5)所示。圖7中（7-4)垂直桌面向下，表示了 lg的重力加速度，（7-5)是分解到傳感 器Z軸向的分量，（7-6)是分解到傳感器Y軸向分量。這種方式可以檢測(cè)傾斜，但是不能夠 檢測(cè)是哪個(gè)方向上的傾斜。當(dāng)采用2軸的加速度傳感器時(shí)，若一個(gè)測(cè)量軸在Z軸，一個(gè)測(cè)量 軸在Y軸，且指向與Y軸一致，則可以檢測(cè)左右傾斜。通常當(dāng)鼠標(biāo)在桌面移動(dòng)時(shí)，Y軸的加 速度輸出，可以為正也可以為負(fù)，絕對(duì)值取決于操作者左右移動(dòng)鼠標(biāo)的加速度；當(dāng)鼠標(biāo)沒(méi)有 左右移動(dòng)時(shí)，Y軸的輸出為零。較為理想的水平面移動(dòng)時(shí)，在Z軸方向的加速度測(cè)量值沒(méi)有 變化，或者很少變化。一旦鼠標(biāo)不移動(dòng)而是發(fā)生了左右傾斜動(dòng)作，則除了傳感器Z軸的加速 度值發(fā)生變化外，Y軸的加速度輸出值也發(fā)生變化，這個(gè)值取決于傾斜的角度和方向。靜態(tài) 下的大小為土sin( Θ )g，向右傾斜為正，如（7-6)所示；向左傾斜為負(fù)。若要是檢測(cè)前后傾 斜，則只需將放置在鼠標(biāo)Y軸的傳感器測(cè)量軸方向調(diào)整到X軸即可。若要左右前后傾斜都 要檢測(cè)，則需要同時(shí)采用3軸加速度傳感器，傳感器的3個(gè)測(cè)量軸與鼠標(biāo)的3個(gè)軸平行放置 即可。
[0053] 感知傾斜動(dòng)作的另外一種實(shí)現(xiàn)方式是采用MEMS陀螺儀，陀螺儀能夠感知旋轉(zhuǎn)的 速度。假設(shè)采用3軸的陀螺儀，將其敏感軸X、Y、Z軸放置與鼠標(biāo)參考坐標(biāo)軸（圖4) 一致。 通常，鼠標(biāo)在平面內(nèi)移動(dòng)時(shí)，可能存在的旋轉(zhuǎn)是圍繞Ζ軸的旋轉(zhuǎn)，在X和Υ軸上沒(méi)有輸出。 但是，當(dāng)發(fā)生鼠標(biāo)左右傾斜時(shí)，就會(huì)在X軸上有輸出；當(dāng)發(fā)生前后傾斜時(shí)，就會(huì)在Υ軸上有輸 出。輸出值得大小取決于操作的快慢。通過(guò)檢測(cè)輸出值的正負(fù)及變化，即可判斷是向哪個(gè) 方向的傾斜。如陀螺儀X軸輸出值先是從零變?yōu)檎?，然后從零變?yōu)樨?fù)再變?yōu)榱?，那么就是發(fā) 生了右傾斜操作。與加速度傳感器相比，陀螺儀不受桌面自身是否傾斜的影響。
[0054] 鼠標(biāo)起落動(dòng)作的檢測(cè)依據(jù)之一是加速度傳感器。由于起落動(dòng)作難以規(guī)范，并不會(huì) 刻意維持水平抬起放下，通常在Χ、Υ軸上的加速度值的判斷依賴(lài)性較差，Ζ軸的加速度輸出 成為識(shí)別鼠標(biāo)起落的最佳依據(jù)。鼠標(biāo)的起落動(dòng)作（包括傾斜動(dòng)作）往往是先抬起而后放下 以碰到桌面結(jié)束，因此Ζ軸加速度傳感器的輸出相對(duì)于lg的常態(tài)，將是一個(gè)先變大而后變 小再變大后回歸的過(guò)程。鼠標(biāo)落到桌面的瞬間加速度值變得較大，是一個(gè)微小沖擊過(guò)程。依 據(jù)這種變化模式，傾斜動(dòng)作也能夠作為起落的判據(jù)，反過(guò)來(lái)或者這種微小沖擊作為傾斜動(dòng) 作發(fā)生的輔助判據(jù)。
[0055] 鼠標(biāo)傾斜和起落動(dòng)作的檢測(cè)還可以依據(jù)于能夠感知發(fā)生傾斜的其它傳感器，如分 別安裝在鼠標(biāo)左右兩側(cè)或前后兩端的光電傳感器、壓力傳感器等。在準(zhǔn)備用來(lái)檢測(cè)的鼠標(biāo) 兩側(cè)，如易于利用的左右側(cè)，在鼠標(biāo)底面左右靠邊緣位置，分別安置光電傳感器或者壓力傳 感器，各傳感器的輸出連接到鼠標(biāo)控制器，鼠標(biāo)控制器對(duì)傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理、判決。圖 11、12分別示出了采用壓力傳感器和光電傳感器時(shí)與鼠標(biāo)控制器的連接關(guān)系。
[0056] 光電傳感器采用能夠感知可見(jiàn)光波段的傳感器，能夠感知環(huán)境光。通常光電傳感 器之前有一個(gè)簡(jiǎn)單的光學(xué)系統(tǒng)，匯聚光接收視場(chǎng)內(nèi)的光信號(hào)，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)光的引導(dǎo)。具體安 裝時(shí)，光電傳感器的感光表面略低于鼠標(biāo)底平面，如圖8所示，光接收單元（8-4)、（8-6)處 于底部凹槽內(nèi)。在鼠標(biāo)沒(méi)有抬起動(dòng)作時(shí)，鼠標(biāo)底部和桌面（8-2)密切接觸，環(huán)境光被遮擋， 左右兩側(cè)的光電傳感器（8-4)、（8-6)不能接收到任何光，或者僅僅能夠接收到一點(diǎn)因?yàn)樽?面粗糙而泄漏的光，其輸出電信號(hào)接近于零。當(dāng)鼠標(biāo)一側(cè)（如左側(cè)）抬起時(shí)，如圖9所示。 箭頭（9-4)所示環(huán)境光照射到桌面并反射鼠標(biāo)底面，使得抬起一側(cè)的光電傳感器（9-1)通 過(guò)接收視場(chǎng)（9-5)接收的光急劇增多，遠(yuǎn)大于沒(méi)有抬起一側(cè)光電傳感器（9-2)接收的漏光。 鼠標(biāo)信號(hào)處理單元利用這種光輸出信號(hào)的變化和差異判斷鼠標(biāo)是否發(fā)生了傾斜動(dòng)作以及 向哪個(gè)方向的傾斜。當(dāng)發(fā)生鼠標(biāo)起落動(dòng)作時(shí)，鼠標(biāo)兩側(cè)被抬起后再放下，鼠標(biāo)兩側(cè)的感光均 發(fā)生突出性地增多變化，在輸出上表現(xiàn)為短時(shí)的突發(fā)脈沖信號(hào)，信號(hào)處理器由此可以進(jìn)行 判決。光電傳感器在安裝結(jié)構(gòu)上，為了避免一側(cè)抬起時(shí)進(jìn)入的光線泄露到另一側(cè)，光接收窗 口被限定朝向鼠標(biāo)外側(cè)的局部范圍內(nèi)，同時(shí)鼠標(biāo)的底部采用不易反光的材料涂層，如黑色。 這樣當(dāng)抬起鼠標(biāo)的一側(cè)時(shí)，可以限制漏光進(jìn)入到另一側(cè)的光接收窗口，以保證判斷的正確 性。以這種方法判斷鼠標(biāo)的傾斜、起落不受桌面（鼠標(biāo)墊等）是否傾斜的影響，而僅僅依據(jù) 是否脫離桌面?？梢钥闯?，采用相反的設(shè)計(jì)方法同樣有效，即鼠標(biāo)常態(tài)下兩側(cè)都能夠感受到 光，而在傾斜時(shí)，一側(cè)能夠感受到光，而一側(cè)的光被遮蔽。
[0057] 常規(guī)鼠標(biāo)目前通常在底部裝有多個(gè)（一般分布在四角）增進(jìn)鼠標(biāo)移動(dòng)平滑感的腳 墊（特氟龍材料、PVC塑料等）。當(dāng)采用壓力傳感器檢測(cè)鼠標(biāo)是傾斜或否抬起時(shí)，壓力傳感 器可以安裝在這些腳墊下面，其輸出連接到鼠標(biāo)控制器。通常，鼠標(biāo)平放桌面沒(méi)有手持時(shí)， 各個(gè)壓力傳感器受力基本平衡，均有輸出且差異不大。當(dāng)手持使用時(shí)，由于個(gè)人習(xí)慣的差異 且難以實(shí)施規(guī)范，各個(gè)壓力傳感器的輸出差異可能很大，但一定都有輸出。當(dāng)鼠標(biāo)一側(cè)抬起 時(shí)，此側(cè)壓力傳感器感知的壓力輸出將明顯減弱至接近或等于零，而另一側(cè)壓力輸出則有 可能增加。鼠標(biāo)信號(hào)處理單元依據(jù)各側(cè)壓力傳感器輸出值及相互之間的差異，判斷傾斜動(dòng) 作的發(fā)生以及向何方傾斜。當(dāng)鼠標(biāo)整個(gè)抬起時(shí)，所有的壓力傳感器輸出將為零，這是一個(gè)明 顯的判斷標(biāo)志，當(dāng)這樣的信號(hào)在正常使用時(shí)短時(shí)出現(xiàn)，鼠標(biāo)信號(hào)處理單元即可判斷發(fā)生了 鼠標(biāo)起落動(dòng)作。因此，通過(guò)判斷各側(cè)壓力傳感器的輸出，能夠判斷鼠標(biāo)的傾斜和起落情況。
[0058] 鼠標(biāo)傾斜、起落動(dòng)作的檢測(cè)可以依據(jù)于光電鼠標(biāo)內(nèi)置圖像傳感器的輸出。目前鼠 標(biāo)中所使用的圖像傳感器能夠快速高分辨率地連續(xù)采集桌面工作區(qū)域的圖像，為了增進(jìn)桌 面紋理在圖像傳感器中的展現(xiàn)，常用更合適的光進(jìn)行輔助照射，以提高圖像分辨率。鼠標(biāo)圖 像處理單元依據(jù)對(duì)每一幀圖像中同一特征區(qū)域的位置變化推算鼠標(biāo)的移動(dòng)方向和位移量。 由于通常鼠標(biāo)使用時(shí)是處在一個(gè)平面上，因此鼠標(biāo)的成像光學(xué)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)以固定距離聚 焦在光窗下方被光照射的平面上，這是成像清晰度最高時(shí)的設(shè)計(jì)要求。
[0059] 當(dāng)鼠標(biāo)脫離桌面時(shí)，無(wú)論對(duì)什么樣的成像光學(xué)系統(tǒng)，圖像傳感器因?yàn)殡x焦所成圖 像將變得模糊，模糊的程度取決于鼠標(biāo)脫離桌面的距離，整幅圖像模糊的一致性取決于鼠 標(biāo)相對(duì)于桌面的傾斜程度。
[0060] 對(duì)于鼠標(biāo)的垂直起落操作動(dòng)作，只要大于一定程度（如大于數(shù)毫米的間距），均會(huì) 造成整幅圖像發(fā)生模糊，使鼠標(biāo)的圖像處理單元，無(wú)法繼續(xù)從圖像中獲得紋理特征信息。光 電鼠標(biāo)的成像速度在每秒千幀量級(jí)，遠(yuǎn)大于常規(guī)的視頻幀速率。因此，在鼠標(biāo)的整體起落過(guò) 程中，圖像的離焦距離逐幀觀察是相對(duì)的漸變過(guò)程，即圖像的模糊在時(shí)間上是漸變的，但在 操作動(dòng)作的時(shí)間量級(jí)（1秒左右）外觀察卻是突變過(guò)程。圖14中的曲線（14-1)示意了這 種圖像清晰度隨動(dòng)作操作時(shí)間變化的趨勢(shì)。圖中假設(shè)在T1之前，鼠標(biāo)處于正常桌面操作狀 態(tài)，桌面的清晰度相差不大，維持在虛線（14-2)水平；當(dāng)在T1時(shí)刻后開(kāi)始抬起鼠標(biāo)后，圖像 的清晰度急劇降低，很快達(dá)到飽和狀態(tài)；隨后在鼠標(biāo)被放下過(guò)程中，圖像的清晰度又快速恢 復(fù)；在T2時(shí)刻達(dá)到桌面后，恢復(fù)到常態(tài)的清晰度。T1和T2之間的時(shí)間差，取決于操作者的 動(dòng)作速度。在實(shí)際的運(yùn)用中，可以加以限定或者設(shè)定，如在2秒時(shí)間內(nèi)，如果超出這個(gè)范圍， 可以認(rèn)為是放棄操作或者鼠標(biāo)、桌面等出現(xiàn)了異常。依此，根據(jù)當(dāng)前每幀圖像紋理的逐漸缺 失或恢復(fù)，以及秒量級(jí)間隔上的突變，圖像處理單元可以判斷此種情形就是鼠標(biāo)發(fā)生了整 體性的起落動(dòng)作。
[0061] 假設(shè)鼠標(biāo)的成像窗口位于鼠標(biāo)底面中心位置，如圖10所示，圖中（10-3)是成像窗 口，（10-4)是成像系統(tǒng)的物鏡，假設(shè)是垂直成像系統(tǒng)，光軸（10-7)垂直于桌面（10-2)，標(biāo)尺 (10-5)所示尺寸d為合理物距。正常移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)d不變（不計(jì)桌面粗糙度），成像窗口下 的桌面區(qū)域?qū)⒃贚ED(3-4)的照射下清晰地成像在光電傳感器（3-7)上。
[0062] 當(dāng)鼠標(biāo)發(fā)生傾斜時(shí)，成像系統(tǒng)的光軸（11-7)不再垂直于物面（11-2)，而是存在一 個(gè)角度Θ。物面上各點(diǎn)物距發(fā)生變化，整體上大于d，附加量在標(biāo)尺（11-5)所示尺寸dl和 標(biāo)尺（11-6)所示尺寸d2之間遞增，這將最終導(dǎo)致所成圖像對(duì)應(yīng)各點(diǎn)與物距成比例的模糊。 [0063] 對(duì)傾斜成像系統(tǒng)，如果鼠標(biāo)傾斜軸與光學(xué)成像系統(tǒng)傾斜軸平行，傾斜方向相同時(shí)， 則另外附加了傾角，傾斜方向相反時(shí)則減少了傾角。任何改變都導(dǎo)致物面上各點(diǎn)物距的相 對(duì)改變，成像同樣有與各點(diǎn)物距變化成比例的模糊。如果鼠標(biāo)傾斜軸與光學(xué)成像系統(tǒng)傾斜 軸正交，則物面上沿鼠標(biāo)傾斜方向各點(diǎn)遞增附加物距，仍舊導(dǎo)致對(duì)應(yīng)成像各點(diǎn)與傾斜角度 相關(guān)聯(lián)的遞增（并非線性）模糊。
[0064] 無(wú)論何種方式，變化規(guī)律是相同的，可以采用相似的處理方式。如鼠標(biāo)向右傾斜操 作時(shí)，整個(gè)操作動(dòng)作是在大約一秒的時(shí)間內(nèi)，輕微抬起鼠標(biāo)左側(cè)并迅速放下。這個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng) 的宏觀成像變化：正常圖像一圖像模糊一正常圖像。其中圖像的模糊經(jīng)歷了逐漸增強(qiáng)過(guò)程， 并且，圖像右側(cè)的模糊速度和模糊程度要大于圖像的左側(cè)。只要圖像處理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān) 測(cè)到這種變化，就能夠正確判斷出鼠標(biāo)是否發(fā)生了傾斜，是向哪個(gè)方向傾斜。
[0065] 對(duì)這種成像差異的檢測(cè)在圖像處理技術(shù)中有多種方法，主要依據(jù)是圖像的清晰 度，而對(duì)清晰度的判斷則可以依據(jù)于對(duì)圖像紋理邊緣特征的分析。在特定材質(zhì)的桌面上，當(dāng) 圖像聚焦準(zhǔn)確時(shí)紋理最清晰，灰度對(duì)比強(qiáng)烈，線條細(xì)膩，當(dāng)圖像離焦時(shí)，紋理模糊，灰度對(duì)比 變低，線條模糊不清。
[0066] 其中較為簡(jiǎn)單的一種處理和檢測(cè)流程如圖15所示，這里僅僅描述了鼠標(biāo)發(fā)生左 右傾斜或者鼠標(biāo)起落時(shí)的局部處理方式。假設(shè)已經(jīng)對(duì)當(dāng)前的鼠標(biāo)各種參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置，并 獲取了當(dāng)前工作桌面的統(tǒng)計(jì)信息，比如紋理密度。由于并不需要像跟蹤鼠標(biāo)指針那樣快速 精確，因此采用抽樣的方式對(duì)抽取圖像進(jìn)行處理，而非對(duì)原始圖像逐幀處理是合理的選擇。 這樣的任務(wù)可以交給鼠標(biāo)圖像處理器完成。首先按照設(shè)定的比例抽取的圖像進(jìn)行，比如十 分之一，可以減少很多運(yùn)算工作量。然后對(duì)圖像幀進(jìn)行邊緣檢測(cè)處理，得到紋理圖像。對(duì)紋 理圖像的紋理密度進(jìn)行量化，簡(jiǎn)單的量化是計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)的依據(jù)可以是線條長(zhǎng)度總值、線條總 數(shù)目，或者符合某種長(zhǎng)度線條的數(shù)量，得到一個(gè)紋理密度值 ：D_edge。在鼠標(biāo)開(kāi)始應(yīng)用之時(shí)， 可以根據(jù)工作桌面圖像特征進(jìn)行自動(dòng)選擇。如果這個(gè)值D_edge并不大于常態(tài)下根據(jù)邊緣 密度統(tǒng)計(jì)值的波動(dòng)范圍的上限設(shè)定的對(duì)比門(mén)限T_edge，那么就認(rèn)為鼠標(biāo)處于常規(guī)的使用狀 態(tài)，是在一個(gè)平面上移動(dòng)。一旦存在D_edge值連續(xù)超出這個(gè)值T_blur次，就初步認(rèn)定鼠標(biāo) 有離開(kāi)桌面的趨勢(shì)。此時(shí)，開(kāi)始對(duì)抽取的圖像再進(jìn)行分塊，計(jì)算每一塊的邊緣密度。由于此 處僅考慮鼠標(biāo)的左右傾斜，因此分塊的密度統(tǒng)計(jì)簡(jiǎn)單地限于左右部分，分別計(jì)為D_left和 D_right (實(shí)際紋理密度在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)會(huì)呈階梯狀遞增，更加精細(xì)的統(tǒng)計(jì)可以將圖像分成更 多條狀進(jìn)行分析）。連續(xù)記錄在限定時(shí)間內(nèi)（T_one，大約一次操作動(dòng)作的時(shí)間）D_left和 D_right之差超出某個(gè)門(mén)限T_lr的次數(shù)。是哪個(gè)超出就認(rèn)定鼠標(biāo)的哪邊抬起，設(shè)定相應(yīng)的 標(biāo)志Flag_left或者Flag_right為1。這個(gè)標(biāo)志隨后將被主程序查詢(xún)執(zhí)行相應(yīng)的傾斜指 令。如果在限定的時(shí)間內(nèi)，左右分塊的邊緣統(tǒng)計(jì)值不滿足判決條件，而整幅圖像的出現(xiàn)模糊 次數(shù)超出了一定的門(mén)限1'_1^代0〇?11，則可以認(rèn)定鼠標(biāo)出現(xiàn)了整體起落操作事件，設(shè)定事件 標(biāo)志Lift_Down為1。類(lèi)似這樣的處理流程同樣可以用于前后傾斜的判讀。另外的處理和 檢測(cè)流程，可以是將圖像進(jìn)行兩維傅里葉變換或者其它能夠在結(jié)果中反映圖像高低頻成分 的數(shù)學(xué)變換，如小波變換、余弦變換等。傅里葉變換的高頻域值的大小反應(yīng)了圖像的邊緣分 量。因此對(duì)比整幅圖像或者圖像塊的高頻域值，就可以判定整幅圖像或者分塊圖像的紋理 密度。其中若存在較大差異，即可由此判定是否發(fā)生了鼠標(biāo)傾斜或者起落動(dòng)作。
[0067] 根據(jù)圖像處理結(jié)果檢測(cè)鼠標(biāo)操作動(dòng)作，這種方法與桌面自身是否傾斜無(wú)關(guān)，只取 決于鼠標(biāo)底面和桌面之間的關(guān)系。
[0068] 操作者按照設(shè)定方式快速往返搖動(dòng)鼠標(biāo)，鼠標(biāo)指針沿選定的方向?qū)⒅羔樓袚Q到下 一個(gè)顯示器上的操作方式，可以依賴(lài)前述在鼠標(biāo)中內(nèi)置的加速度傳感器，也可以無(wú)需增加 任何硬件，而是僅僅依靠鼠標(biāo)的特殊移動(dòng)軌跡進(jìn)行的判斷。特殊是意味著這種移動(dòng)方式可 以明顯地區(qū)別于常態(tài)時(shí)鼠標(biāo)的移動(dòng)和操作方式。如用戶在發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)指針丟失時(shí)，會(huì)將鼠標(biāo) 劇烈地左右或前后搖動(dòng)，或者將鼠標(biāo)抬起再放下。這些下意識(shí)的行為雖因人而異，但大體行 為相似，均異于常態(tài)的鼠標(biāo)操作動(dòng)作。對(duì)這類(lèi)行為只要稍加學(xué)習(xí)、定義，取合適的模式集合， 作為指針切換、指針歸位，或者其它指令完全不會(huì)和常態(tài)的鼠標(biāo)移動(dòng)操作混淆。
[0069] 設(shè)定模式的參數(shù)可以包括鼠標(biāo)移動(dòng)的方向、移動(dòng)的速度、往返的速度、往返的次數(shù) 等，這些模式的設(shè)定一方面符合用戶的行為習(xí)慣，另一方面也可以認(rèn)為具有一種約定性質(zhì)； 其中速度、加速度是區(qū)別于常態(tài)移動(dòng)的重要標(biāo)志。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以由鼠標(biāo)先學(xué)習(xí)識(shí)別用戶 的操作習(xí)慣，然后由用戶確認(rèn)。比如首先讓用戶自己把最習(xí)慣的抖動(dòng)鼠標(biāo)的方式或者自己 準(zhǔn)備采用的抖動(dòng)方式交給鼠標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，鼠標(biāo)識(shí)別后，提取出主要特征，在此基礎(chǔ)上再給出 一個(gè)寬裕的范圍?？梢圆捎妙?lèi)似字符識(shí)別的方法，也可以采用較為簡(jiǎn)單的判斷，如快速左右 晃動(dòng)鼠標(biāo)，給出幾個(gè)典型的參數(shù)：往返的最少次數(shù)（如2次以上），往返最小周期（如0. 5 秒，這是重要特征之一，限定了速度）等。這種操作無(wú)需其它按鍵配合，純粹依賴(lài)于鼠標(biāo)的 運(yùn)行方式。在鼠標(biāo)內(nèi)設(shè)置軌跡記錄器，即開(kāi)辟一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，專(zhuān)門(mén)存儲(chǔ)鼠標(biāo)軌跡，使鼠標(biāo)對(duì) 其運(yùn)行結(jié)果有記憶性。通過(guò)對(duì)特定時(shí)間段內(nèi)（如1.5秒內(nèi)，可以是預(yù)設(shè)項(xiàng)）鼠標(biāo)連續(xù)軌跡 的分析，判斷是否存在有符合規(guī)定模式的軌跡段。如果鼠標(biāo)有加速度傳感器，那么這種左右 晃動(dòng)可以由加速度傳感器Y軸向的輸出值進(jìn)行判斷（軌跡如圖16中上面第1、2條曲線所 示，這是采集的實(shí)際鼠標(biāo)軌跡圖，沒(méi)有經(jīng)過(guò)訓(xùn)練約束），判斷標(biāo)準(zhǔn)相同，即加速度值在特定時(shí) 間內(nèi)正負(fù)變換的最小次數(shù)。類(lèi)似的操作模式，前后晃動(dòng)鼠標(biāo)（如圖16中第3條曲線所示）、 斜向晃動(dòng)鼠標(biāo)、逆時(shí)針快速半圓（可作為向左指針切換指令，鼠標(biāo)移動(dòng)軌跡如圖16中第4 條曲線所示）、順時(shí)針快速畫(huà)半圓（可作為向右切換指令，鼠標(biāo)移動(dòng)軌跡如圖16第5條曲線 所示）等等，均可由鼠標(biāo)的圖像處理器或者控制器根據(jù)動(dòng)作特征對(duì)原始信號(hào)（不依賴(lài)于屏 幕上顯示的指針，只要鼠標(biāo)的實(shí)際移動(dòng)軌跡符合即可，不受屏幕顯示范圍的約束）進(jìn)行簡(jiǎn) 單的模式識(shí)別后確定，或者在計(jì)算機(jī)上附加特定的鼠標(biāo)應(yīng)用程序通過(guò)屏幕指針的運(yùn)動(dòng)軌跡 識(shí)別確定。
[0070] 鼠標(biāo)左右鍵同時(shí)按下作為鼠標(biāo)指針切換指令，是采用雙指或者單指將鼠標(biāo)的左鍵 和右鍵同時(shí)按下的操作。由于常規(guī)鼠標(biāo)的左右鍵均非平面結(jié)構(gòu)，兩個(gè)手指的力度也不會(huì)相 同，用雙指同時(shí)按下左右鍵對(duì)操作者要求較高。為了保證和便于同時(shí)按下兩個(gè)按鍵，利用鼠 標(biāo)結(jié)構(gòu)上左右鍵相鄰的特點(diǎn)，將左右鍵前端中間相鄰部位設(shè)計(jì)一個(gè)凹槽，單手指按到凹槽 時(shí)能夠同時(shí)將力作用到兩個(gè)按鍵上，使得雙鍵能夠以最同步的方式被按下，使鼠標(biāo)控制器 易于準(zhǔn)確檢測(cè)。凹槽的位置在鼠標(biāo)滾輪前端，不影響常規(guī)的左右鍵和滾輪操作。
[0071] 上述各種指針切換方式在實(shí)際采用時(shí)，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇或者組合。
[0072] 前述按鍵、方向鍵、滾輪等在鼠標(biāo)本體上的設(shè)置位置、動(dòng)作方向，是依據(jù)鼠標(biāo)的常 規(guī)結(jié)構(gòu)和通常用戶的使用習(xí)慣而增加的拇指操作功能，利用其他習(xí)慣和其他手指操作時(shí)做 相應(yīng)的調(diào)整并不改變本專(zhuān)利的實(shí)質(zhì)。所述的任何指針切換操作方式并不局限于指針切換操 作，它們均可以根據(jù)需要由操作系統(tǒng)或者應(yīng)用程序定義為其他操作用途，如翻頁(yè)、游戲操縱 等。本發(fā)明所提出的操作方式和實(shí)現(xiàn)方式，并不局限于傳統(tǒng)的光電鼠標(biāo)，任何人機(jī)輸入裝置 都可以采用類(lèi)似的方式實(shí)現(xiàn)與指針有關(guān)或者類(lèi)似的切換。本發(fā)明也并不局限于人機(jī)接口， 采用本發(fā)明中有關(guān)的整體技術(shù)或者局部技術(shù)也能夠用于其它類(lèi)型設(shè)備中諸如判斷、檢測(cè)等 類(lèi)似行為。
[0073] 本發(fā)明的核心是創(chuàng)造鼠標(biāo)指針切換的操作指令方式和實(shí)現(xiàn)措施，這類(lèi)方式的特點(diǎn) 是僅僅依靠單手在鼠標(biāo)上即可便捷地完成，并獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的任何應(yīng)用程序，僅接受計(jì)算 機(jī)操作系統(tǒng)或鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序的管理即可。
【權(quán)利要求】
1. 在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換涉及的是用一個(gè)鼠標(biāo)在計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的多 臺(tái)顯示器之間，由操作者進(jìn)行快速指針位置跳轉(zhuǎn)的操作方式和實(shí)現(xiàn)措施；計(jì)算機(jī)是任何獨(dú) 立的或者嵌入式的、分步式的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算、處理、控制功能的設(shè)備；顯示器是計(jì)算機(jī)自帶 或外置的顯示器、投影儀、電視機(jī)等能夠連接到計(jì)算機(jī)的顯示裝置；鼠標(biāo)通過(guò)有線或無(wú)線介 質(zhì)連接到計(jì)算機(jī)；用戶通過(guò)操作系統(tǒng)的設(shè)備管理器或圖形驅(qū)動(dòng)程序，對(duì)涉及的多臺(tái)顯示器 順序編號(hào)、定位，選擇操作模式，對(duì)鼠標(biāo)功能參數(shù)、使用選項(xiàng)進(jìn)行預(yù)先設(shè)置、校準(zhǔn)；顯示器實(shí) 際排列方式按照順序編號(hào)左右安置，也可以按照任何自定義的空間位置關(guān)系排列，鼠標(biāo)指 針的切換方向僅依據(jù)顯示器的順序編號(hào)；計(jì)算機(jī)根據(jù)下列操作方式之一或者下列操作方式 的組合實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針的快速切換： a) 在鼠標(biāo)頂上設(shè)置滾輪鍵，滾輪鍵向左右某個(gè)方向撥動(dòng)一次，鼠標(biāo)指針向此方向定義 的顯不器切換一次； b) 在鼠標(biāo)側(cè)面設(shè)置滾輪，滾輪向前滾動(dòng)一格，鼠標(biāo)指針向左側(cè)顯示器切換一次，滾輪向 后滾動(dòng)一格，鼠標(biāo)指針向右側(cè)顯示器切換一次； c) 在鼠標(biāo)側(cè)面設(shè)置方向鍵，向某個(gè)方向撥動(dòng)一次，鼠標(biāo)指針就向此方向定義的顯示器 切換一次； d) 在鼠標(biāo)的側(cè)面設(shè)置專(zhuān)門(mén)按鍵，當(dāng)按下此鍵后：每按鼠標(biāo)左鍵一次（或者，向左撥動(dòng)滾 輪鍵、向前滾動(dòng)滾輪、向左撥動(dòng)方向鍵），鼠標(biāo)指針即向左側(cè)顯示器切換一次；每按鼠標(biāo)右 鍵一次（或者，向右撥動(dòng)滾輪鍵、向后滾動(dòng)滾輪、向右撥動(dòng)方向鍵），鼠標(biāo)指針即向右側(cè)的顯 示器切換一次；或者，每按下此鍵一次，鼠標(biāo)指針即沿預(yù)先設(shè)定方向切換到下一個(gè)顯示器； e) 在鼠標(biāo)側(cè)面設(shè)置觸摸鍵；觸摸鍵可以是直接感知壓力變化的壓力傳感器，或者是感 知壓力變化結(jié)果的電容、電阻性質(zhì)的傳感器，或者是感知環(huán)境光變化的光電傳感器等；當(dāng)觸 摸鍵上發(fā)生特定的觸摸模式后，即刻按下鼠標(biāo)左鍵或者右鍵（或者相應(yīng)撥動(dòng)滾輪鍵、方向 鍵），鼠標(biāo)指針向左側(cè)或者右側(cè)顯示器切換一次；特定觸摸模式之一是位于觸摸鍵上的拇 指快速抬起后再快速歸位； f) 以鼠標(biāo)的傾斜、起落動(dòng)作觸發(fā)鼠標(biāo)指針的切換；當(dāng)鼠標(biāo)向某個(gè)方向傾斜一次，鼠標(biāo) 指針向此方向定義的顯示器切換一次；或者，每?jī)A斜或抬起鼠標(biāo)一次，鼠標(biāo)指針即沿預(yù)先設(shè) 定的方向?qū)⒅羔樓袚Q到下一個(gè)顯示器； g) 操作者按照預(yù)先設(shè)定模式快速搖動(dòng)鼠標(biāo)，鼠標(biāo)指針沿預(yù)先設(shè)定的方向?qū)⒅羔樓袚Q到 下一個(gè)顯示器； h) 同時(shí)按下鼠標(biāo)左鍵和右鍵一次，鼠標(biāo)指針沿設(shè)定的方向?qū)⒅羔樓袚Q到下一個(gè)顯示 器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換，其中 a) 所述的切換是指不必通過(guò)人工連續(xù)移動(dòng)鼠標(biāo)使鼠標(biāo)指針跨越顯示器屏幕，而是通過(guò) 計(jì)算機(jī)程序?qū)⑹髽?biāo)指針從一個(gè)顯示器上無(wú)論任何位置直接跳轉(zhuǎn)到另外一個(gè)顯示器上，此間 可以顯示或者不顯示任何指針移動(dòng)的軌跡； b) 當(dāng)鼠標(biāo)指針從一個(gè)顯示器切換到另外一個(gè)顯示器上時(shí)：落點(diǎn)位置可以預(yù)先設(shè)定，t匕 如總是處于屏幕中間，或者靠左邊等；指針圖標(biāo)在目標(biāo)顯示器上出現(xiàn)時(shí)，先以醒目形式標(biāo)識(shí) 切換結(jié)果后恢復(fù)原指針形狀，醒目形式包括指針形狀、色彩、大小的改變以及使指針在局部 運(yùn)動(dòng)等； C)當(dāng)指針連續(xù)向同一個(gè)方向切換，遇到最邊上的顯示器后，可以選擇以循環(huán)的方式轉(zhuǎn) 到另外一邊的顯示器上；或者，停留在當(dāng)前的顯示器上，此時(shí)指針以醒目形式標(biāo)識(shí)操作結(jié) 果。 d) 可以選擇鼠標(biāo)指針的常規(guī)連續(xù)移動(dòng)以當(dāng)前顯示器為邊界，僅當(dāng)發(fā)生鼠標(biāo)指針切換指 令時(shí)，鼠標(biāo)指針才跳轉(zhuǎn)到其它顯示器，或者選擇兩者同時(shí)有效； e) 可以選擇啟用或者關(guān)閉鼠標(biāo)指針跳轉(zhuǎn)功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換，其中 a) 以鼠標(biāo)的傾斜、起落動(dòng)作觸發(fā)鼠標(biāo)指針的切換，可以區(qū)分或不區(qū)分傾斜與起落操作； 不區(qū)分時(shí)，鼠標(biāo)任何可感測(cè)部位脫離桌面的動(dòng)作均與鼠標(biāo)整體脫離桌面視為等效；區(qū)分時(shí)， 傾斜指鼠標(biāo)局部脫離桌面，起落指鼠標(biāo)整體脫離桌面； b) 鼠標(biāo)的左或右傾斜操作動(dòng)作依鼠標(biāo)底部左右側(cè)其一為轉(zhuǎn)軸，快速抬起并放下另外 的一側(cè)；鼠標(biāo)的前或后傾斜以鼠標(biāo)底部前后一端為轉(zhuǎn)軸，快速抬起并放下另一端；為了便 于操作動(dòng)作，鼠標(biāo)本體的左右側(cè)底邊緣或者前后端底邊緣，軸向呈平直線、橫向呈圓弧狀設(shè) 計(jì)； c) 鼠標(biāo)傾斜、起落動(dòng)作的檢測(cè)依據(jù)于能夠感知傾斜的運(yùn)動(dòng)傳感器，其中之一是加速度 傳感器；加速度傳感器的輸出連接到鼠標(biāo)控制器；采用單軸加速度傳感器時(shí)其測(cè)量軸與z 軸平行，兩軸時(shí)其測(cè)量軸一個(gè)與Z軸平行，一個(gè)在X-Y平面，三軸時(shí)其測(cè)量軸與鼠標(biāo)的三個(gè) 軸一致；鼠標(biāo)控制器根據(jù)加速度傳感器輸出值隨鼠標(biāo)傾斜角度、起落、碰觸桌面的動(dòng)作變 化，檢測(cè)鼠標(biāo)發(fā)生傾斜、起落動(dòng)作； d) 鼠標(biāo)傾斜動(dòng)作的檢測(cè)依據(jù)于能夠感知傾斜的運(yùn)動(dòng)傳感器，其中之一是陀螺儀；陀螺 儀的輸出連接到鼠標(biāo)控制器；陀螺儀的測(cè)量軸與定義的傾斜方向一致；鼠標(biāo)控制器根據(jù)鼠 標(biāo)傾斜時(shí)使陀螺儀產(chǎn)生的角速度輸出檢測(cè)傾斜動(dòng)作的發(fā)生； e) 鼠標(biāo)傾斜、起落動(dòng)作的檢測(cè)依據(jù)于能夠感知傾斜的其它傳感器，其中之一是分別安 裝在鼠標(biāo)底部左右兩側(cè)（或/和前后兩端）能夠感測(cè)環(huán)境光的光電傳感器；光電傳感器的 輸出連接到鼠標(biāo)控制器；光電傳感器安置在鼠標(biāo)底面靠近外邊緣的凹槽內(nèi)，當(dāng)鼠標(biāo)沒(méi)有離 開(kāi)桌面時(shí)，光電傳感器的感光通道被遮擋；各個(gè)光電傳感器接收光視場(chǎng)方向朝外，即相對(duì)兩 偵Η兩端）光傳感器的光接收方向相反背離；鼠標(biāo)控制器根據(jù)鼠標(biāo)傾斜、起落時(shí)導(dǎo)致光電傳 感器所接收光的變化，檢測(cè)鼠標(biāo)的傾斜、起落動(dòng)作； f) 鼠標(biāo)傾斜、起落動(dòng)作的檢測(cè)依據(jù)于能夠感知傾斜的其它傳感器，其中之一是安裝在 鼠標(biāo)底部的壓力傳感器；壓力傳感器安置在鼠標(biāo)底部四周的腳墊下面，其輸出連接到鼠標(biāo) 控制器；鼠標(biāo)控制器依據(jù)鼠標(biāo)傾斜、起落時(shí)對(duì)應(yīng)部位壓力變化判斷鼠標(biāo)的傾斜、起落動(dòng)作； g) 鼠標(biāo)傾斜動(dòng)作的檢測(cè)依據(jù)于光電鼠標(biāo)內(nèi)置圖像傳感器的輸出；鼠標(biāo)內(nèi)置圖像傳感 器快速連續(xù)成像；在鼠標(biāo)傾斜過(guò)程中，由于成像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)桌面工作區(qū)域的聚焦距離和各 點(diǎn)聚焦的一致性發(fā)生連續(xù)改變，導(dǎo)致桌面成像區(qū)域大小和成像清晰度的一致性發(fā)生不斷變 化，鼠標(biāo)圖像處理器以此判定鼠標(biāo)的傾斜動(dòng)作；在鼠標(biāo)起落過(guò)程中，同樣由于成像光學(xué)系統(tǒng) 對(duì)桌面工作區(qū)域的聚焦距離發(fā)生連續(xù)改變，使得桌面工作區(qū)域成像的清晰度在此過(guò)程中存 在極大差異變化，鼠標(biāo)圖像處理器依此判斷鼠標(biāo)的起落；圖像清晰度的判定，依據(jù)于圖像的 紋理密度，紋理密度越高圖像越清晰；紋理密度的判定依據(jù)于圖像中邊緣線條的密度；邊 緣線條的密度可以定義為圖像中邊緣線條長(zhǎng)度總和，或者超過(guò)某長(zhǎng)度值的邊緣線條數(shù)目總 和。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換，除鼠標(biāo)常規(guī)滾輪 鍵外，其中的方向鍵、按鍵、滾輪、觸摸鍵等設(shè)置在鼠標(biāo)的拇指握持側(cè)；鼠標(biāo)的其它功能可以 共享這些按鍵，即可以通過(guò)軟件設(shè)置將這些按鍵事件定義為其它用途。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換，其中所述的同時(shí) 按下鼠標(biāo)左鍵和右鍵，為了能夠單指操作且保證左右鍵盡可能同時(shí)被按下，左右鍵前端相 鄰中間區(qū)域設(shè)計(jì)成可容單指的凹槽狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換的裝置，其中操作 者按照設(shè)定模式快速搖動(dòng)鼠標(biāo)的檢測(cè)方法是： a) 鼠標(biāo)控制器從鼠標(biāo)圖像傳感器連續(xù)輸出的鼠標(biāo)移動(dòng)軌跡中檢測(cè)是否存在符合設(shè)定 模式的移動(dòng)，或者由計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序等在鼠標(biāo)正常輸入計(jì)算機(jī)主機(jī)的數(shù)據(jù)中 判斷是否存在符合設(shè)定模式的移動(dòng)，或者鼠標(biāo)控制器從鼠標(biāo)內(nèi)置的運(yùn)動(dòng)傳感器的輸出檢測(cè) 是否存在符合設(shè)定模式的移動(dòng)； b) 設(shè)定模式參數(shù)包括鼠標(biāo)的移動(dòng)方向、移動(dòng)速度、往返速度、往返次數(shù)等，這些模式的 設(shè)定能夠約束或者檢測(cè)操作者的動(dòng)作模式；快速左右晃動(dòng)鼠標(biāo)、前后晃動(dòng)鼠標(biāo)、斜向晃動(dòng)鼠 標(biāo)、逆時(shí)針快速畫(huà)圈、順時(shí)針快速畫(huà)圈是可采用的一些模式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多個(gè)顯示器之間實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針快速切換，其中所有指針跳 轉(zhuǎn)操作方式可以用作迫使指針回歸到某個(gè)特定位置的指令，無(wú)論指針?biāo)幬恢?、無(wú)論是否 發(fā)現(xiàn)指針丟失。
【文檔編號(hào)】G06F3/0487GK104049779SQ201410288891
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】樊凌濤 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)