专利名称：：空中鼠标及其控制方法
技术领域：
：本发明涉及一种鼠标，具体涉及一种空中鼠标。本发明还涉及一种上述空中鼠标的控制方法。
背景技术：
：自鼠标问世以来，经历了机械式鼠标、光电鼠标、激光鼠标的几个发展阶段，真正意义上的空间鼠标目前应用还不是太普遍。但随着现代生活方式的转变和空中鼠标应用的方便性，它将在不久的将来得到广泛的应用。空中鼠标虽然从操作方式上比传统鼠标方便了很多，但同时具有它本身的一些局限性。比如如果仅仅采用陀螺仪定位光标的移动，当握鼠标的姿势和稳定性得不到保证时，很容易造成鼠标的控制不稳定或操作不太得心应手；同时，传统鼠标上传数据的标准格式是固定的三个按键值(左键、右键和滚轮)和三个字节的位移滚轮信息(横坐标值、纵坐标值和滚轮值)，如果PC等上位机产品需要更多的信息时，传统的鼠标就很难满足。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种空中鼠标，它可以使陀螺仪控制鼠标位移具有更好的稳定性和灵活性。为此，本发明还要提供一种空中鼠标的控制方法。为解决上述技术问题，本发明的空中鼠标，包括按键、滚轮和陀螺仪、加速度传感器、温度采集模块和传输模块，按键、陀螺仪、加速度传感器和温度采集模块与传输模块连接，分别将按键值、滚轮值、陀螺仪值、加速度传感器值和温度值发送至外部控制器。基于上述空中鼠标，本发明的空中鼠标的控制方法，包括如下步骤:(1)空中鼠标采集按键值、加速度传感器值、陀螺仪值、滚轮值和温度值；(2)将步骤(1)采集的数据进行AD转换和信号稳定性处理；(3)将陀螺仪值根据温度值进行零点漂移修正；(4)基于加速度传感器值和陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值；(5)保存按键值、加速度传感器值、滚轮值、温度值和坐标值；(6)判断是否接收到外部控制器的控制命令，如果收到，则执行步骤(7)，如果没有收到，则进一步判断空中鼠标是否接收过控制信号，如果是则按照上次发送的数据格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)，如果否则按照标准鼠标格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8);(7)根据接收的控制命令所要求的数据格式将数据存入发送缓存；(8)将发送缓存中的数据发至外部控制器，返回步骤(1)。因为本发明引入三轴加速度传感器和温度采集模块，使陀螺仪控制鼠标位移具有更好的稳定性和灵活性；同时本发明采用多种不同的数据传输格式和内容，使传统的鼠标加入了新的功能，PC可以根据功能需要选择对应的控制信号，使空中鼠标的应用更加广泛。下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。图l是本发明的流程图2是本发明一个实施例的温度变化与陀螺仪零点之间的曲线关系示意图。具体实施例方式本发明的空中鼠标，包括按键、滚轮和陀螺仪、加速度传感器、温度采集模块和传输模块，按键、陀螺仪、加速度传感器和温度采集模块与传输模块连接，分别将按键值、滚轮值、陀螺仪值、加速度传感器值和温度值发送至外部控制器。其中加速度传感器为三维加速度传感器，传输模块为蓝牙传输模块。如图l所示是本发明空中鼠标控制方法的流程图，包括下列步骤(1)空中鼠标先采集电量值，当电量值低于空中鼠标的工作电量时，断开与外部控制器的连接，停止工作。电量值正常时进一步采集按键值、加速度传感器值、陀螺仪值、滚轮值和温度值。(2)将步骤(1)采集的数据进行AD转换，然后再进行数字滤波和均值处理等信号稳定性处理。(3)将陀螺仪值根据温度值进行零点漂移修正，即根据测定的温度变化与陀螺仪零点之间的曲线关系修正陀螺仪值。一般情况下，如果空间鼠标中只有一个陀螺仪来控制光标的定位，一旦陀螺仪的输出信号随着外部条件发生变化时(比如温度的变化，信号的扰动等)，会造成陀螺仪输出的信号与实际的动作产生较大的差异。加入温度采集模块后，温度模块实时采集陀螺仪的温度情况，根据实验得到的数据拟合出一条温度与稳定状态下陀螺仪输出的曲线，再根据该曲线和目前采集到的温度值计算出目前稳定状态对应的陀螺仪输出。如图2所示是根据温度的变化，测试出的温度变化与陀螺仪零点之间的曲线关系。经过曲线拟合，得到温度与零点的曲线方程，再根据具体采集到的温度值，调整陀螺仪的零点位置。例如图2中当采集到的温度值为370(温度传感器读数值，非实际温度值)时，根据对应的拟合曲线方程，得到此时的陀螺仪中心值如下ZeroX=157.49*375*375-109759*375+19637593=22147031-41159625+19637593=624999这样就获得对应的中心点值。(4)基于加速度传感器值和陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值，包括根据加速度传感器值判断陀螺仪的状态是否稳定，若稳定则根据陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值，若有干扰则修正陀螺仪值对应的坐标值。三轴加速度传感器对陀螺仪而言是一个极好的运动参考。正常的运动情况会在陀螺仪和加速度传感器上都会产生一定的影响，如果有其它的影响发生在陀螺仪上(比如信号的扰动)，如果此时我们通过加速度传感器检测到鼠标处于静止状态，而陀螺仪上有一个异常的信号输出，根据加速度模块的参考，就能够很容易的将非正常扰动去除。加速度传感检测鼠标稳定的方式是通过以下公式实现Sqrt(acc—X氺acc一X+acc一X氺acc—Y+acc—X承acc—Z)=acc—G+/一Threshold,其中，acc—X，acc_Y，acc_Z为三轴加速度，acc_G是重力加速度，Threshold是用户根据实际情况定义的范围。(5)保存电量值、按键值、加速度传感器值、滚轮值、温度值和坐标值。(6)判断是否接收到外部控制器的控制命令，如果收到，则执行步骤(7)，如果没有收到，则进一步判断空中鼠标是否接收过控制信号，如果是则按照上次发送的数据格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)，如果否则按照标准鼠标格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)。(7)根据接收的控制命令所要求的数据格式将数据存入发送缓存。数据格式采用多种由用户定义的格式，包括由步骤(5)所保存的数据值参数的多种组合。PC上建立一个应用模块，可以根据PC系统的需要发送不同的命令给空中鼠标模块，空中鼠标模块收到命令后返回对应的数据信号。例如PC机发送给空中鼠标模块的命令码是0x02，空中鼠标按照以下格式发送数据给PC。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>如果PC发送给空中鼠标模块的命令码是0x60，空中鼠标按照以下格式发送数据给PC。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>这样，空中鼠标将加速度值传给了PC，PC可以将这些值经过处理后控制游戏中的人物动作等等。如果PC发送给空中鼠标模块的命令码是0x61,空中鼠标按照以下格式发送数据给PC。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>这样，PC获得了加速度、陀螺仪、温度和按键值，可以做空间定位方面的应用。对于更多的应用，用户可以根据需要定义不同的命令，获得不同的有效控制数据和组合方式，使系统的应用更加灵活。(8)将发送缓存中的数据发至外部控制器，返回步骤(1)。综上所述，本发明引入三轴加速度传感器和温度采集模块，使陀螺仪控制鼠标位移具有更好的稳定性和灵活性；同时本发明采用多种不同的数据传输格式和内容，使传统的鼠标加入了新的功能，PC可以根据功能需要选择对应的控制信号，使空中鼠标的应用更加广泛。权利要求1、一种空中鼠标，包括按键、滚轮和陀螺仪，其特征在于，所述空中鼠标还包括加速度传感器、温度采集模块和传输模块，所述按键、陀螺仪、加速度传感器和温度采集模块与所述传输模块连接，分别将按键值、滚轮值、陀螺仪值、加速度传感器值和温度值发送至外部控制器。2、如权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于，所述加速度传感器为三维加速度传感器。3、如权利要求l所述的空中鼠标，其特征在于，所述传输模块为蓝牙传输模块。4、一种权利要求l所述空中鼠标的控制方法，其特征在于，包括如下步骤(1)空中鼠标采集按键值、加速度传感器值、陀螺仪值、滚轮值和温度值；(2)将步骤(1)采集的数据进行AD转换和信号稳定性处理；(3)将陀螺仪值根据温度值进行零点漂移修正；(4)基于加速度传感器值和陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值；(5)保存按键值、加速度传感器值、滚轮值、温度值和坐标值；(6)判断是否接收到外部控制器的控制命令，如果收到，则执行步骤(7)，如果没有收到，则进一步判断空中鼠标是否接收过控制信号，如果是则按照上次发送的数据格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8)，如果否则按照标准鼠标格式将数据存入发送缓存，执行步骤(8);(7)根据接收的控制命令所要求的数据格式将数据存入发送缓存；(8)将发送缓存中的数据发至外部控制器，返回步骤(1)。5、如权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，所述步骤(1)之前还包括采集空中鼠标的电量值，当电量值低于空中鼠标的工作电量时，断开与外部控制器的连接，停止工作；所述步骤(5)还包括保存电量值。6、如权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，步骤(2)所述的信号稳定性处理包括数字滤波和均值处理。7、权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，步骤(3)所述的零点漂移修正为根据测定的温度变化与陀螺仪零点之间的曲线关系修正陀螺仪值。8、权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，步骤(4)所述的基于加速度传感器值和陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值包括根据加速度传感器值判断陀螺仪的状态是否稳定，若稳定则根据陀螺仪值计算空中鼠标的坐标值，若有干扰则修正陀螺仪值对应的坐标值。9、权利要求3所述的空中鼠标的控制方法，其特征在于，步骤(7)所述的数据格式采用多种由用户定义的格式，包括由步骤(5)所保存的数据值参数的多种组合。全文摘要本发明公开了一种空中鼠标，包括按键、滚轮和陀螺仪、加速度传感器、温度采集模块和传输模块，按键、陀螺仪、加速度传感器和温度采集模块与所述传输模块连接，分别将按键值、滚轮值、陀螺仪值、加速度传感器值和温度值发送至外部控制器。本发明还公开了一种基于上述空中鼠标的控制方法。本发明通过引入三轴加速度传感器和温度采集模块，使陀螺仪控制鼠标位移具有更好的稳定性和灵活性；同时采用多种不同的数据传输格式和内容，使传统的鼠标加入了新的功能，PC可以根据功能需要选择对应的控制信号，使空中鼠标的应用更加广泛。文档编号G06F3/033GK101634907SQ20081004365公开日2010年1月27日申请日期2008年7月21日优先权日2008年7月21日发明者喻应东申请人:鼎亿数码科技(上海)有限公司;鼎亿公司