计算机控制装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种计算机控制装置，实现了将加速度、角速度、表面移动光传感器、按键操作等信号转换为计算机鼠标、键盘、简报器、游戏控制的计算机控制信号。手持装置远在距离，也可可靠地控制计算机，还可以发射激光束做激光教鞭使用。演讲人员可与听众展开良好的肢体语言互动、演讲得心应手；办公室人员休息时，可以在坐椅上以自由姿势、视距去控制计算机，保护视力和身体健康；在电脑电视一体化的客厅中，全家人坐、站或卧，一起秀秀心怡的体感游戏，快乐无比，装置带来的声音、振动、灯光效果反馈，更是趣味无穷。
【专利说明】计算机控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种计算机控制装置，属于计算机人机交互装置【技术领域】。
【背景技术】
[0002]伴随着计算机技术飞速发展，控制装置新技术、新产品日新月异。控制装置从最原始的专业磁带机，到现在的键盘+鼠标的变化，让人民更加容易接近计算机，游戏控制装置的产生和丰富，更是给这个领域带来了巨大的变革，让更多的人融入到计算机大世界中去。
[0003]目前计算机控制主要方式是有线鼠标+有线键盘，无论是你在工作，还是在工作之余上网娱乐等，都需要你眼睛距离显示器很近，较长时间保持一个较固定的坐姿，非常不利于视力保护、血液循环，对身体健康非常有害；在会议室、新闻发布，或多媒体教学的环境中，借助投影机来实现画面讲解，时时的鼠标、键盘操作，让演讲者在计算机和投影幕之间来回奔波，自然会大大影响演讲者与听众的互动效果；在电脑电视一体机家庭应用环境中，上网、游戏娱乐或选择电视节目的时候，近距离长时间的鼠标和键盘操控，给操控者带来了不便、同时也给视力带来巨大的伤害。类似于鼠标、键盘、简报器、游戏手柄的常规装置，一般都是分开独立设备，并且各个装置的按键功能都是出厂固定的，不具有扩充性，功能简单，操作不便。市场迫切需要一种，既可以桌面移动控制鼠标指针及按键，也可以空中挥动控制鼠标指针及按键，同时可以简报控制，还可以发射激光信号用作电子教鞭使用，同时兼容键盘主要按键及游戏控制功能的增强型装置。微型半导体加速度传感器、角速度传感器、表面移动光学传感器、微处理器的出现为以上技术不足提供了必要的条件。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种计算机控制装置。
[0005]为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
一种计算机控制装置，其特征在于该装置包括:
无线射频模块，用于接收计算机无线射频信号，对射频信号进行放大、解调、转换和解析，得到计算机设置信号；将来自微处理器的计算机控制信号进行打包、转换、调制和放大，发送至计算机；
加速度传感器，用于产生三维加速度信号，加速度传感器与微处理器相连；
角速度传感器，用于产生二维角速度信号，角速度传感器与微处理器相连；
表面移动光传感器，用于产生表面移动信号，表面移动光传感器与微处理器相连；
滚轮传感器，用于产生滚轮转动信号，滚轮传感器与微处理器相连；
表面接近检测开关，用于产生表面接近信号，表面接触检测开关与微处理器相连；定时器，包括时间设置装置和报警装置，所述的报警装置为蜂鸣器，用于对装置的使用时间进行定时和报警；
人机反馈模块，接收微处理器发送过来的与其相关的计算机设置信号，包括用于发出声音扬声器、振动马达、工作灯、电量显示，人机反馈模块与微处理器相连； 激光发射口，用于发射红色激光；
过热保护装置，所述的过热保护装置为热继电器，用于对总装置进行过热保护；
扩展接口，用于接收扩展接口接收到的数据，同时把扩展接口相关的计算机设置信号通过扩展接口发送出去，扩展接口与微处理器相连；
按键，用于将装置使用者的操作信号发送至微处理器，按键与微处理器相连；
微处理器，接收来自按键的操作信号，转换成计算机鼠标和键盘的计算机控制信号，并将控制信号发送至计算机；读取加速度传感器的加速度信号、角速度传感器的角速度信号、表面接近检测开关的表面接近检测信号，并对加速度信号、角速度信号、表面接近检测信号进行处理后得到计算机鼠标、键盘、简报器控制信号，并将控制信号发送至计算机；读取光学表面移动传感器信号，处理后得到计算机鼠标控制信号，并将控制信号发送至计算机；读取滚轮传感器的滚轮转动信号，并对滚轮转动信号进行处理后得到计算机的滚动条控制信号，并送至计算机；将人机反馈模块相关的计算机设置信号发送到人机反馈模块；将从扩展接口接收到的数据，转换发送到计算机，同时将与扩展接口相关的计算机设置信号从扩展接口发送出去。
[0006]所述的按键包括电源多功能键、鼠标左、中、右键、12个多功能键。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0008]为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
如图1所示，本发明装置中的无线射频模块，对信号进行放大、解调和A/D转换，得到数字信号，并对该信号进行解析，得到计算机设置信号，并将计算机设置信号发送给微处理器，同时将来自微处理器的计算机控制信号进行打包，再进行D/A转换，得到模拟信号，最后进行调制、放大后发送至计算机；无线射频模块可以采用蓝牙技术射频模块或其它规范射频模块或芯片，如Cypress的2.4G射频方案等,本装置采用了 Cypress公司的2.4G射频芯片，CYRF69103。
[0009]本发明装置的电源多功能键，当装置处于关机状态，若按下电源多功能键的操作持续时间大于3秒(定义为长按)，微处理器会立即主动维持系统电源后，再通过引脚打开无线射频模块电源后，等待接受无线射频模块的配对或连接成功报告。如果微处理器超过30秒没有接收到配对成功或者连接成功报告，微处理器关闭系统电源，装置关机。无线射频模块与计算机连接成功之后，为微处理器建立了完整的信号通道，微处理器进入全速工作状态。当装置处于全速运行状态下，电源多功能键向微处理器发送短按下操作信号(大于
0.5秒，小于3秒)，微处理器向无线射频模块发送节电信号，并立即关掉自身管理的所有传感器的电源进入节电状态；电源多功能键向微处理器发送长按下操作信号(大于3秒)，微处理器立即关掉所有传感器电源，向无线射频模块发送重新连接计算机的控制指令，并在30秒内等待接收到接成功报告，再打开传感器电源，进入全速工作状态，若没有接收到连接成功报告，微处理器关闭系统电源，装置关机。电源多功能键向微处理器发送超长按下操作信号时(大于7秒)，微处理器立即向无线射频模块发送关闭射频连接指令，并关闭所有传感器电源后，关闭系统电源。
[0010]本发明装置各个按键、姿态、抖动动作、空间移动功能定义，在出厂时候己经有默认的按键、组合键或消息功能定义。考虑产品的适应性，通过计算机设置软件，还可对装置的各个按键及姿态、抖动动作、空间移动进行再定义，定义为操作者需要的计算机鼠标、键盘或游戏控制需要的按键、按键组合或消息功能。设置完成后，计算机软件将计算机设置信号发送到装置。装置接收到操作者的操作信号后，根据出厂默认设置或计算机设置软件的最新设置，把操作信号转换为计算机控制信号，如上下左右方向键，鼠标指针上下左右移动，最大化，最小化，及自定义的放大、点划等，发送至计算机。实施过程中，如果为降低方案成本而取消加速度传感器，或装置工作过程中，微处理器发现加速度传感器工作不正常，这样装置内就没有姿态或抖动信号了，微处理器会忽略计算机设置信号中的姿态、抖动相关设置。
[0011]装置中的加速度传感器和角速度传感器可以通过单颗多轴或多颗单轴方式实现，以便灵活选择多家芯片厂家的芯片。本实施中，角速度传感器采用工VENSENSE的IXZ500，加速度传感器采用了 AD的ADXL355。
本发明装置的滚轮传感器，但滚轮转动的时候，滚轮编码器会向微处理器发送滚动信号，通过滚动信号包含的2个脉冲信号的相位差及脉冲数，判断出滚轮滚动的方向及滚动量，并转换成计算机滚动条信号发送至计算机。根据需要可以选择单滚轮或双滚轮，本实施中，采用了单滚轮，乐清电子BM10Ai2V9。
[0012]本发明的激光发射口可向外发射红色激光束,做电子教鞭使用。
[0013]本发明的定时器用于对装置的使用时间进行定时和报警。
[0014]本发明的过热保护装置为热继电器，用于对装置进行过热保护。
[0015]本发明装置的扩展接口，用于与装置外部设备进行通讯，主要是跟辅助功能装置通信，这样可以让玩家在玩游戏的时候，一手持本发明装置，另一手持辅助功能装置(可以是本发明装置或专门的辅助装置)，双手各持一只手柄，进行必要的双手计算机控制。
[0016]在本发明实施过程中，编写了计算端设置软件。在计算机端，启动设置软件后，可以通过设置软件的对话框，详细可靠地对装置的各个按键和动作设置定义。设置完毕后，计算机会将设置信号发送至装置，装置按键按下后，装置内微处理器会将该按键按下的操作信号，按照新的设置定义的计算机控制信号，发送到计算机。
[0017]本发明装置中的多功能键，通过计算机设置软件，除了可以定义为标准的鼠标、键盘、游戏控制功能键外，还可以按照操作者需要定义为鼠标双击键、设置软件启动关闭键、点划标记快捷键、点划线型快捷键等需要的按键、按键组合或消息。
[0018]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种计算机控制装置，其特征在于，该装置包括: 无线射频模块，用于接收计算机无线射频信号，对射频信号进行放大、解调、转换和解析，得到计算机设置信号；将来自微处理器的计算机控制信号进行打包、转换、调制和放大，发送至计算机； 加速度传感器，用于产生三维加速度信号，加速度传感器与微处理器相连； 角速度传感器，用于产生二维角速度信号，角速度传感器与微处理器相连； 表面移动光传感器，用于产生表面移动信号，表面移动光传感器与微处理器相连； 滚轮传感器，用于产生滚轮转动信号，滚轮传感器与微处理器相连； 表面接近检测开关，用于产生表面接近信号，表面接触检测开关与微处理器相连； 定时器，用于对装置的使用时间进行定时和报警； 人机反馈模块，接收微处理器发送过来的与其相关的计算机设置信号，包括用于发出声音扬声器、振动马达、工作灯、电量显示，人机反馈模块与微处理器相连； 激光发射口，用于发射红色激光； 过热保护装置，用于对装置进行过热保护； 扩展接口，用于接收扩展接口接收到的数据，同时把扩展接口相关的计算机设置信号通过扩展接口发送出去，扩展接口与微处理器相连； 按键，用于将装置使用者的操作信号发送至微处理器，按键与微处理器相连。
2.如权利要求1所述的计算机控制装置，其特征在于， 所述微处理器，用于: 接收来自按键的操作信号，转换成计算机鼠标和键盘的计算机控制信号，并将控制信号发送至计算机； 读取加速度传感器的加速度信号、角速度传感器的角速度信号、表面接近检测开关的表面接近检测信号，并对加速度信号、角速度信号、表面接近检测信号进行处理后得到计算机鼠标、键盘、简报器控制信号，并将控制信号发送至计算机； 读取光学表面移动传感器信号，处理后得到计算机鼠标控制信号，并将控制信号发送至计算机； 读取滚轮传感器的滚轮转动信号，并对滚轮转动信号进行处理后得到计算机的滚动条控制信号，并送至计算机； 将人机反馈模块相关的计算机设置信号发送到人机反馈模块； 将从扩展接口接收到的数据，转换发送到计算机，同时将与扩展接口相关的计算机设置信号从扩展接口发送出去。
3.如权利要求1所述的计算机控制装置，其特征在于，所述的按键包括电源多功能键、鼠标左、中、右键、12个多功能键。
4.如权利要求1所述的计算机控制装置，其特征在于，所述的定时器包括时间设置装置和报警装置，所述的报警装置为蜂鸣器。
5.如权利要求1所述的计算机控制装置，其特征在于，所述的过热保护装置为热继电器。
【文档编号】G06F3/0346GK103955296SQ201410202621
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】刘迎春, 魏华峰 申请人:江苏新瑞峰信息科技有限公司