指尖陀螺及其控制系统的制作方法

本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种指尖陀螺及其控制系统。

背景技术：

指尖陀螺是一种一个轴承对称结构、可以在手指上空转的小玩具，它是由一个双向或多向的对称体作为主体，在主体中间嵌入一个轴承的设计组合，整体构成一个可平面转动的新型物品，使用时，需要利用几个手指进行把握和拨动才能让其旋转。

目前，指尖陀螺仅是作为单纯的机械部件由用户控制以进行旋转，娱乐使用模式单一，智能化程度较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种指尖陀螺及其控制系统，用以扩展指尖陀螺的使用模式，提高指尖陀螺的智能化程度。

第一方面，本实用新型实施例提供一种指尖陀螺，包括：

包含轴承和陀叶的机械组件，以及设置在所述机械组件上的电子组件；

所述电子组件中包括为所述电子组件供电的供电电源，控制器，以及分别与所述控制器连接的姿态检测装置和通信接口；

所述姿态检测装置，用于检测所述指尖陀螺的姿态；

所述通信接口，用于与用户终端设备建立通信连接；

所述控制器，用于根据所述姿态确定游戏中目标移动对象的移动方向，通过所述通信连接向所述用户终端设备发送与所述移动方向对应的游戏控制指令，以使所述用户终端设备执行所述游戏控制指令。

可选地，该指尖陀螺中还包括：

与所述控制器电连接的转速检测装置，用于检测所述陀叶的转动速度；

所述控制器，还用于根据所述转动速度确定所述目标移动对象的移动速度，通过所述通信连接向所述用户终端设备发送与所述移动方向和所述移动速度对应的游戏控制指令。

可选地，所述转速检测装置包括：

设置在轴承上的检测信号发射器以及在所述陀叶边沿上间隔设置的第一检测信号接收器和第二检测信号接收器；

所述检测信号发射器，用于不断发射检测信号，根据所述第一检测信号接收器和所述第二检测信号接收器反馈的接收信息确定转动方向，并根据在所述转动方向上每次接收到所述第一检测信号接收器或所述第二检测信号反馈的接收信息的时间确定所述转动速度。

可选地，该指尖陀螺中还包括：

与所述供电电源连接的电量检测器，用于检测所述供电电源的剩余电量，并在所述剩余电量低于预设阈值时进行告警。

可选地，所述通信接口为无线通信接口或有线通信接口。

可选地，该指尖陀螺中还包括：

配重，所述配重和所述电子组件中包含的组成部件的设置位置使得所述机械组件的重心在所述轴承的轴线上。

第二方面，本实用新型实施例提供一种指尖陀螺控制系统，包括：

如上所述的指尖陀螺以及与所述指尖陀螺通过通信接口连接的用户终端设备，所述用户终端设备中运行有游戏客户端。

本实用新型实施例提供的指尖陀螺及其控制系统，在传统的指尖陀螺的机械结构基础上，还设置包含多个组成部件的电子组件，其中，通过在该电子组件中设置用于检测指尖陀螺姿态的姿态检测装置，使得能够在用户每次转动指尖陀螺过程中，对用户操作指尖陀螺使其所处于的姿态进行检测。从而，控制器可以基于检测出的姿态确定用户终端设备正运行的游戏中目标移动对象的移动方向，生成对应的游戏控制指令发送至用户终端设备，实现对用户终端设备中游戏的控制，从而，指尖陀螺还可以被用作游戏控制器，扩展了指尖陀螺的使用模式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的指尖陀螺的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的指尖陀螺的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的指尖陀螺中转速检测装置的一种实现的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的指尖陀螺控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述XXX，但这些XXX不应限于这些术语。这些术语仅用来将XXX区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一XXX也可以被称为第二XXX，类似地，第二XXX也可以被称为第一XXX。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

图1为本实用新型一实施例提供的指尖陀螺的结构示意图，如图1所示，该指尖陀螺包括：

包含轴承和陀叶的机械组件1，以及设置在所述机械组件上的电子组件2。

其中，电子组件2中包括为电子组件供电的供电电源21，控制器22，以及分别与控制器22连接的姿态检测装置23和通信接口24。

姿态检测装置23，用于检测指尖陀螺的姿态。

通信接口24，用于与用户终端设备建立通信连接。

控制器22，用于根据姿态检测装置23检测到的姿态确定游戏中目标移动对象的移动方向，通过通信连接向用户终端设备发送与移动方向对应的游戏控制指令，以使用户终端设备执行所述游戏控制指令，实现对游戏的控制。

本实施例中，检测指尖陀螺姿态的目的是扩展指尖陀螺的使用模式，使得指尖陀螺还可以作为游戏控制器被用户使用，从而，用户在使用过程中，既可以如传统使用过程中旋转指尖陀螺，还可以通过对指尖陀螺进行姿态控制，比如使得指尖陀螺左移、右移等，以便对用户终端设备中运行的游戏进行控制。

本实施例中，可选地，考虑到增加的电子组件对指尖陀螺的重心的影响，为避免造成指尖陀螺在旋转过程中的不平衡，电子组件的设置位置需要保证一定的原则：电子组件的设置位置使得机械组件的重心在轴承的轴线上，也就是说，重心应该位于中间位置，且越低越好。因此，在实际应用中，可以将电子组件中重量相对较重的部件，比如供电电源21、控制器22设置在轴承处，其他部件，比如姿态检测装置23等，可以分布设置在其他合适的位置。

值得说明的是，可能会存在电子组件中的组成部件即使通过合理的位置选择也无法很好地保证上述原则的问题，此时，可以通过加配重的方式来保证上述原则的实现，比如在适当的位置涂胶。也就是说，该指尖陀螺中还包括配重，使得配重和电子组件中包含的组成部件的设置位置使得机械组件的重心在轴承的轴线上。

可选地，上述控制器22可以实现为：应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器(MCU)或其他电子元件。

可选地，上述通信接口24可以是无线通信接口，也可以是有线通信接口，比如USB接口。当实现为无线通信接口时，可以使得指尖陀螺能够接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G或4G，或它们的组合。当然，该无线通信接口还可以实现为近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现支持进场通信的通信接口。

本实施例中，用于检测指尖陀螺姿态的姿态检测装置23可以实现为三轴加速度计、陀螺仪、磁力计等一个或多个器件的组合，其检测原理可以参见现有相关技术中的描述，在此不赘述。一般地，指尖陀螺的姿态包括上下左右前后这六个自由度的移动。实际应用中，可以预先定义指尖陀螺的姿态与游戏中目标移动对象比如某个人物的移动方向的对应关系，比如，指尖陀螺姿态为向上移动时，对应于游戏中目标移动对象向上跳跃；指尖陀螺姿态为向下移动时，对应于游戏中目标移动对象蹲下或趴下，等等。

另外，在游戏中，除了可以控制目标移动对象向某个移动方向移动外，还可以控制其以一定的速度向该移动方向移动。

因此，在一可选实施例中，如图2所示，上述实施例提供的指尖陀螺还可以包括：与控制器22电连接的转速检测装置25，用于检测陀叶的转动速度。从而，控制器22，还用于根据该转动速度确定目标移动对象的移动速度，通过通信连接向用户终端设备发送与移动方向和移动速度对应的游戏控制指令。从而用户终端设备根据该游戏控制指令控制游戏中的目标移动对象按照该移动速度向该移动方向移动。

可选地，可以预先设定指尖陀螺的转动速度与游戏中目标移动对象的移动速度之间的对应关系，以便基于该对应关系确定出目标移动对象的移动速度。

本实施例中，为了实现对陀叶转动时的转动速度检测，可选地，可以采用专用的转动传感器来检测转动速度。但是，可选地，也可以采用如图3所示的检测装置结构来实现转动速度的检测。图3中，该转速检测装置25包括：

设置在轴承上的检测信号发射器251以及在陀叶边沿上间隔设置的第一检测信号接收器252和第二检测信号接收器253。

其中，检测信号发射器251，用于不断发射检测信号，根据第一检测信号接收器252和第二检测信号接收器253反馈的接收信息确定转动方向，并根据在该转动方向上每次接收到第一检测信号接收器252或第二检测信号接收器253反馈的接收信息的时间确定转动速度和转动时间。

可选地，上述检测信号可以是红外信号、激光信号、电磁信号等。

如图2中所示，上述检测信号发射器251可以设置在轴承的一侧边缘位置，可以仅在一片陀叶上设置第一检测信号接收器252和第二检测信号接收器253，也可以在两片陀叶上分别设置一组第一检测信号接收器252和第二检测信号接收器253。

之所以在一片陀叶上设置两个检测信号接收器，是为了能够识别出当前的转动方向是正转还是反转，避免在转动过程中用户施加不同转动方向的力对检测结果的影响。

在实际检测过程中，检测信号发射器251不断发射检测信号，则第一检测信号接收器252和第二检测信号接收器253会先后收到检测信号，并在收到检测信号时，向检测信号发射器251反馈接收信息，比如反馈某个特定的电平信号，假设正转的方向为顺时针方向，如果用户施加了正转方向的力使得指尖陀螺正转，则检测信号发射器251会先接收到第一检测信号接收器252反馈的接收信息，之后接收到第二检测信号接收器253反馈的接收信息；相反地，如果此时指尖陀螺反转，则检测信号发射器251会先接收到第二检测信号接收器253反馈的接收信息，之后接收到第一检测信号接收器252反馈的接收信息。可以理解的是，上述接收信息中还可以携带接收器各自对应的身份标识，用于区分接收信息来自谁。

从而，检测信号发射器251可以记录下先接收到接收信息的接收时间T1，之后，如果发现第一检测信号接收器252和第二检测信号接收器253反馈的接收信息的顺序没有发生改变，说明未发生正反转的转换，则依次记录下先接收到接收信息的接收时间T2、T3……Tn，每记录一次说明转动一圈。最终，可以得到转动时间Tn-T1，并通过统计该转动时间内一共转了多少圈得到转动速度。

进一步地，在一可选实施例中，如图2所示，上述实施例提供的指尖陀螺还可以包括：

与供电电源21连接的电量检测器26，用于检测供电电源21的剩余电量，并在剩余电量低于预设阈值时进行告警。

图4为本实用新型一实施例提供的指尖陀螺控制系统的结构示意图，如图4所示，该系统包括：

如前述实施例提供的指尖陀螺以及用户终端设备，所述用户终端设备中运行有游戏客户端。从而，用户终端设备在接收到来自于指尖陀螺的游戏控制指令后，在该游戏客户端中执行该游戏控制指令，以实现对游戏的控制。

综上，通过在指尖陀螺上设置包含上述各电子部件的电子组件，可以使得指尖陀螺作为游戏控制器来实现用户对游戏的控制，扩展了指尖陀螺的使用模式，提高了指尖陀螺的智能化程度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。