專利名稱：無線感應(yīng)操縱儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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、電腦、 手持信息設(shè)備、家用電器、機頂盒、游戲機、固定或可移動信息處理設(shè)備可識 別的信號，并對其進行操縱的操縱儀器。
背景技術(shù)：
NOKIA的藍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)字形式存儲在機身內(nèi)，或通過藍牙發(fā)送到就近的 藍牙設(shè)備。藍牙數(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。藍牙電子圓珠筆Pilot公司展示的一款嵌入藍牙(Bluetooth)技術(shù)的電子 圓珠筆，能將書寫記錄的模擬信息在進行書寫的同時實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。這種圓珠筆與 普通筆的不同之處在于藍牙電子圓珠筆的內(nèi)部裝置有藍牙芯片、位置傳感器、 筆壓傳感器和電池，頭部裝置有CCD攝像機，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密 的特殊序列的點陣，就像用點來表示位置的大地圖一樣。在藍牙電子圓珠筆內(nèi) 的位置傳感器，通過各點之間的距離與位置等排列方式，計算出筆尖在紙上的 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。藍牙游戲手柄是由OMI推出的采用藍牙無線和手機連接游戲機手柄，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，同時外觀設(shè)計非常小巧，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行操作，游戲娛樂性能有限，再次，當(dāng)手機 電力不足時，該游戲手柄不能繼續(xù)進行游戲。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了改進現(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。本實用新型的技術(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 動信號進行處理得到一個計算機能夠識別的數(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)處理器送來的計算機能夠識別的數(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 本實用新型的有益效果如下-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、 因為不再需要介質(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)出蘭維，而是直接構(gòu)造出真實的三維立體空間， 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，解決因為長期固定坐姿而導(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(例如當(dāng)無線感應(yīng)操縱儀的外形為槍時，就可以對射擊類游戲進行第一人稱角度的最真實操作)，同時還可以支持文 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l是本實用新型的原理框圖。 圖2是本實用新型以方位傳感器為例的電原理圖。 圖3是本實用新型以速度和/或加速度傳感器為例的電原理圖。
具體實施方式
如圖1，本實用新型的無線感應(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行處理得到一個計算機能夠識別的數(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)處理器送來的計算機能夠 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。本實用新型的存貯器最好選用記憶存貯器，以防突發(fā)斷電時丟失數(shù)據(jù)。本實用新型的無線模塊可選用藍牙模塊、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、電腦、手持信息設(shè)備、家用電器、機頂盒、游 戲機、固定或可移動信息處理設(shè)備。本實用新型中，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，人們實施時可根據(jù)需要只使用其中的一個功能或 同時使用上述兩種功能。如圖2，本實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 理器的信號輸入，數(shù)據(jù)處理器可采用型號為PS108的微處理器來實現(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行處理的算法公式，由微處理器在程序控 制下進行調(diào)用，并由微處理器產(chǎn)生一個計算機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)射計算機能夠識別的數(shù)字信號，同時接收被控終端接收 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，如藍牙無線頻率時，該無線模塊即為常規(guī)的藍牙模塊。如圖3，本實用新型是以速度和/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)處理器的信號輸入，數(shù)據(jù)處理器可采用型號為PS108 的微處理器來實現(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 速變化進行處理的算法公式，由微處理器在程序控制下進行調(diào)用，并由微處理 器產(chǎn)生一個計算機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) 射計算機能夠識別的數(shù)字信號，同時接收被控終端接收到上述數(shù)字信號后的響 應(yīng)信號。本實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 過藍牙模塊將信號傳遞給被控終端并對被控終端進行操縱。本實用新型的工作過程如圖2所示，設(shè)定被控終端為帶藍牙功能的筆記本 電腦，此時本實用新型的無線操縱儀中的方位傳感器選擇同時感應(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 體移動位置進行處理的算法公式和根據(jù)人體移動速度和/或加速度進行處理的算 法公式，則本實用新型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迸行處理，得到一個計算機可識別的數(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 的藍牙模塊，使該電腦中的光標(biāo)相應(yīng)左移，同時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，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行處理，若達到一定值，則通過前述無線模塊發(fā)送至筆記 本電腦的藍牙模塊，可控制筆記本電腦的光標(biāo)進行點擊(相當(dāng)于計算機鼠標(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，實現(xiàn)無線控制的目的。同理，本實用新型的操縱儀可根據(jù)需要無線操縱諸如手機、電腦、手持信 息設(shè)備、家用電器、機頂盒、游戲機、固定或可移動信息處理設(shè)備等，此時這 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。本實用新型 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行處理得到一個計算機能夠識別的數(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)處理器送來的計算機能夠識別的數(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 化進行處理的算法公式，由微處理器在程序控制下進行調(diào)用，并由微處理器產(chǎn) 生一個計算機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)射計算機能夠識別的數(shù) 字信號，同時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/或加速變化進行處理的算法公式，由微處理器在 程序控制下進行調(diào)用，并由微處理器產(chǎn)生一個計算機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)射計算機能夠識別的數(shù)字信號，同時接收被控終端接收到上 述數(shù)字信號后的響應(yīng)信號。
專利摘要本實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的無線感應(yīng)操縱儀。本實用新型的無線感應(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、電腦、手持信息設(shè)備、家用電器、機頂盒、游戲機、固定或可移動信息處理設(shè)備連接起來。本實用新型的無線感應(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H04B5/02GK201032723SQ20072014671
公開日2008年3月5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)明者蔚 徐 申請人:蔚 徐