专利名称：空中鼠标、空中鼠标控制系统及实现控制的方法
技术领域：
本发明涉及一种空中鼠标和含有这种空中鼠标的控制系统，以及采用所述控制系统实现控制的方法。
背景技术：
近年来，在家庭娱乐领域，电视机与互联网正在越来越紧密地结合在一起。互联网电视全国热卖，上海IPTV用户突破100万成为世界之最，越来越多的年轻人选择HTPC来 DIY自己的“蜗居”。更多精彩的内容进入到电视的屏幕上，看高清，搜视频，浏览网页，甚至把电视直接当成电脑屏幕，用户慢慢发现家庭的娱乐中心集中到了客厅，更希望懒洋洋的躺在沙发上放松心情，舒服享受。可是，如何在客厅里操控成了最大的问题，因此空中鼠标应运而生。空中鼠标是一种输入设备，像传统鼠标一样操作屏幕光标，但却不需要放在任何平面上，可以轻松握在手中，灵活操作。自由方便是它的特性，例如在办公领域可以和普通鼠标并联交替使用，使用者不必直身趴在桌面上，可以让使用者经常摆脱桌面的束缚，躲在转椅里完成日常工作。让做PPT演示的人员不再需要坐在会议桌上摆弄电脑，就可以遥控， 实现鼠标的所有功能。或者在家用娱乐上配合电视或者HTPC在客厅使用。目前市场的空中鼠标大至分为以特制的鼠标垫加普通无线鼠标；带轨迹球的无线鼠标；类似空中鼠标的替代鼠标；空中挥动鼠标等几种。然而，上述空中鼠标却存在以下不足一、特制的鼠标垫加普通无线鼠标，使用时经常需要双手，或放置在平面上使用，只是把平面变小并使平面快速转换位置，严格意义上来说不能算是完全意义上的空中鼠标。二、 带轨迹球或光感触摸的无线鼠标难以精确控制，而且难以实现鼠标的拖动操作。三、类似空中鼠标的替代鼠标，主要是以平行和垂直运动来控制光标，难以准确地控制光标，所以不得不增加许多的按键来实现鼠标的功能，并且造价也不低。四、空中挥动鼠标的结构太过复杂使得造价太高，重量体积较大使得长期使用较累，并且长时间挥动或是手部轻微的颤动造成鼠标的准确性降低。而对于用户来说，评价一款空中鼠标的优劣需要考虑定位精度、平滑性和易操作性。传统鼠标往往用dpi来衡量精确度，空中鼠标由于是拿在手中而没有接触面，只能用人手最轻微移动所对应屏幕指针移动的像素数来衡量。高精度的空中鼠标可以准确的指向屏幕上每个字符。平滑性指的是用空中鼠标在屏幕上画圆或者曲线时，是否没有棱角或折线， 这往往决定于采样频率。采样频率越高则曲线越圆滑细腻，例如采样频率达到120HZ会像传统鼠标一样流畅。另外，空中鼠标对普通用户来说，是一种全新的体验，用户使用过程中并不会关注技术细节，而更看重主观感受，例如使用距离、角度、动作、屏幕光标一致性、按键的灵敏程度、抗干扰性以及是否会出现光标抖动等等，这也是衡量易操作性的标准。对于设计空中鼠标的工程人员来说，还必须考虑成本，低功耗和开发周期等因素。 而低成本高精度的红外图像处理方案的空中鼠标基本上都会面临以下问题。一、如何保证高性能和成本控制的平衡。如果要实现高精度，需用DSP或者FPGA配合优化的高效率图像处理算法来降低运算量，但这意味着高成本，而且需要投入很多精力放在算法研发上，开发周期更长。最好的选择是专用的ASIC配合成熟的技术解决方案。二环境干扰问题。由于图像传感器捕捉的是红外光，所以像阳光，烛光或者灯光的干扰会对最终控制的屏幕光标有严重影响，例如在强阳光下空中鼠标无法使用，或者台灯发出的光会让光标抖动等等。 三、低功耗问题。空中鼠标属于手持设备，需要电池供电，设计时既要保证足够的使用距离， 又要保证低功耗，这样用户才不会经常更换电池或充电。四、如何解决影响用户主观感受的各种问题。因为鼠标离开桌面拿在手中，人手不可避免的抖动会让光标随之颤动，如何解决防抖问题，如何让用户有更好的体验感觉便成了关键。空中鼠标设备使用中的问题是，⑴当用户将光标移动到某个目标位置(如菜单按钮)准备按鼠标键执行操作时，按键的过程会导致鼠标抖动，从而导致误操作；( 鼠标移动过程中，由于手的自然抖动，会导致光标抖动，给用户带来网惑。(3)现有相对坐标系空中鼠标无法模拟桌面鼠标使用中的“抬起鼠标”的动作，尤其是鼠标左键压下时“抬起鼠标” 的动作(抬起鼠标的作用一移动鼠标设备而对应的光标不动)。由于本发明涉及到鼠标坐标系的问题，所以有必要讲述一下相关的知识。通常，空中鼠标控制系统分绝对坐标系与相对坐标系两类，下面是这两类的介绍。绝对坐标设备设置了一个固定的坐标区域，发往系统的当前位置为光标在该区域内的绝对坐标(X，y)或(X，y，ζ)。例如，任天堂Wii游戏机上Wiimote空中鼠标中的红外摄像头与相对的红外发光条，就构成一个绝对坐标系空中鼠标控制系统。红外发光条上红外发光器发出的红外光点在红外摄像头的成像位置，形成空中鼠标的2维绝对坐标，同时， 由于红外发光条中有多组红外发光器，根据这些红外发光器之间的距离和各自发出的红外光点在红外摄像头中的成像位置，计算出红外发光条与Wiimote之间的距离，该距离形成空中鼠标的第3维绝对坐标。而相对坐标设备没有对应的固定坐标区域，发往系统的当前位置为光标相对于上一个位置的坐标移动量(X，y)或(X，1，ζ)。例如，我们可以使用3轴陀螺仪期间来产生空中鼠标的坐标。当用户转动内置3轴陀螺仪的空中鼠标设备时，3轴陀螺仪不断生产3维的角速度数据，根据这些角速度数据，空中鼠标设备不断输出3维坐标的变化量(移动量)。
发明内容
为了克服上述技术的缺点，本发明提供一种防止光标抖动的空中鼠标，具有较高的输入识别率，并且成本较为低廉。本发明同时还提供含有这种空中鼠标的控制系统，以及使用这种空中鼠标实现控制的方法。本发明的技术方案如下一种空中鼠标，包括基体和电路部分，电路部分设置于基体上，电路部分包括微处理器单元和与其分别相连的按键模块、用于固定鼠标指针位置的触摸感应模块、红外或者无线发射模块；所述微处理器单元读取按键模块的各个按键的状态信息和触摸感应模块的状态信息，经过处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。需要定义的是，在本发明中所述的空中鼠标可以是任何带定位功能的指针设备 (pointing equipment)，对应的鼠标键可以是与指针设备的定位相关的操作按键。而在俗称中，空中鼠标也可以称为电视空中鼠标。所述的基体，是指除容纳电路部分的基础结构。
所述的触摸感应模块包括一个或多个触摸感应区，所述的按键模块包括鼠标键， 鼠标键和触摸感应区分别设置于基体上。这种设计是一种分体式的设计。所述的触摸感应模块包括一个或多个触摸感应区，所述的按键模块包括鼠标键， 较好的，触摸感应区设置于鼠标键上。这种设计是一体式的设计，其好处在于用一个手指就可以完成触摸和按下鼠标两个动作。这种一体式设计可以与鼠标左键或鼠标右键进行结合，即需要对当前光标位置所在的区域进行某种操作的鼠标键进行结合设计。较好的，与鼠标左键结合。所述的触摸感应为电容式触摸感应、压力式触摸感应或机械式轻触按键之一。所述的感应方式，还包括其它能感应或识别人体手指等部位触摸或轻触空中鼠标设备某个区域的方法。所述的电路部分还包括与微处理单元相连的陀螺仪模块，所述微处理器单元读取陀螺仪模块的感应信息，处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。这是基于相对坐标系的空中鼠标方案。所述的电路部分还包括与微处理单元相连的加速度感应模块，所述微处理器单元读取加速度感应模块的感应信息，处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。 这也是基于相对坐标系的空中鼠标方案。所述的电路部分还包括与微处理单元相连的红外摄像定位模块，所述微处理器单元读取红外摄像定位模块的成像信息，处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。这是基于绝对坐标系的空中鼠标方案。所述的电路部分还包括与微处理单元相连的加速度感应模块，所述微处理器单元读取加速度感应模块的感应信息，处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。 这也是基于绝对坐标系的空中鼠标方案。一种空中鼠标控制系统，其特征在于包括依次相连(连接方式可以是无线或者有线)的主机、显示设备、遥控接收模块、上述的空中鼠标，空中鼠标通过红外或者无线的方式与遥控接收模块进行单向或双向通讯。这是基于相对坐标系的空中鼠标控制系统。一种空中鼠标控制系统，其特征在于包括依次相连(连接方式可以是无线或者有线)的主机、显示设备、遥控接收模块、所述的空中鼠标，空中鼠标通过红外或者无线的方式与遥控接收模块进行单向或双向通讯。同时，还包括位于要靠送接收模块旁的红外发光模块，遥控接收模块和红外发光模块为一体式或者分离式，并且与主机相连。这是基于绝对坐标系的空中鼠标控制系统。一种使用所述空中鼠标控制系统实现控制的方法，其特征在于包括以下步骤(无次序)当主机未识别到空中鼠标触摸信号，同时鼠标键未压下，主机及显示设备光标状态为自由移动，主机的鼠标键状态处于未压下状态；当主机识别到空中鼠标触摸信号，同时鼠标键未压下，主机及显示设备光标被固定住，主机的鼠标键状态处于未压下状态；当鼠标键被压下，并且主机识别到空中鼠标触摸信号，主机及显示器光标状态为自由移动，主机的鼠标键状态处于压下状态。在通常的情况中，包括以上三个状态。其实质在于当主机识别到空中鼠标的触摸信号时，空中鼠标设备的鼠标位置被固定在最终位置(相当于鼠标被抬起)；当该触摸感应区域触摸信号消失后，鼠标的位置恢复正常移动。较好的，还包括以下步骤当主机识别出空中鼠标触摸信号，并且鼠标键从被压下转到被释放，此时主机光标被固定住，主机的鼠标键状态保持在压下状态。此时，空中鼠标的控制总共包括四个状态，较好的，采用触摸感应区和鼠标键是一体式的方式(如果采用分离式的设计，需要用两个手指配合动作来实现这样的功能，用户体验不好)，而且这是采用相对坐标系的时候来实现的，其实质在于在空中鼠标拖动(即鼠标左键被压下时移动鼠标)过程中重新定义拖动的起点，即相当于桌面鼠标在拖动过程中被抬起后再次放下继续同一次拖动。本发明还提供一种所述空中鼠标控制系统实现控制的装置，其特征在于包括以下单元(无次序)第一执行单元，当主机未识别到空中鼠标触摸信号，同时鼠标键未压下，主机及显示设备光标状态为自由移动，主机的鼠标键状态处于未压下状态；第二执行单元，当主机识别到空中鼠标触摸信号，同时鼠标键未压下，主机及显示设备光标被固定住，主机的鼠标键状态处于未压下状态；第三执行单元，当鼠标键被压下，并且主机识别到空中鼠标触摸信号，主机及显示器光标状态为自由移动，主机的鼠标键状态处于压下状态。较好的，所述空中鼠标控制系统实现控制的装置，其特征在于还包括以下单元 第四执行单元，当主机识别出空中鼠标触摸信号，并且鼠标键从被压下转到被释放，此时主机光标被固定住，主机的鼠标键状态保持在压下状态。与传统技术相比，本发明有以下优点1、本发明通过触摸感应区域的设置，使用户可以通过简单的轻微动作来固定光标的位置，减少了使用空中鼠标时的误操作和用户手部自然抖动造成的光标抖动。2、采用相对坐标系的空中鼠标设备，如果采用四个状态的步骤， 能模拟桌面鼠标抬起，解决了如何模拟桌面鼠标“抬起鼠标”动作的问题。
图1是本发明分离式设计的空中鼠标机械结构示意图。图2是这是实施例一的空中鼠标触摸感应区的电路原理图。图3是这是实施例一的触摸感应键与鼠标左键分离式设计的结构的剖面示意图。图4是实施例二的触摸感应键与鼠标左键一体式设置的剖面示意图。图5是实施例三的空中鼠标控制系统的示意图。图6这是实施例三的采用相对坐标系的空中鼠标的模块图。图7是采用相对坐标系的空中鼠标的另外一个实施例的框图。图8是基于绝对坐标系的空中鼠标控制系统示意图。图9是在实施例五的绝对坐标系空中鼠标的电路部件框图。图10是实施例六的绝对坐标系的空中鼠标电路部件框图。图11是实施例七的空中鼠标控制系统实现控制的方法流程图。图12是实施例八的触摸感应区与鼠标键一体式设计下的空中鼠标的控制方法的流程图。图13是实施例九的触摸感应区与鼠标键分离式设计下的空中鼠标的控制方法的流程图。图14是实施例十的控制方法的软件开发文档的示意图。图15是实施例十的控制方法的软件开发文档的步骤要点解释图。图16是实施例十一的控制方法的软件开发文档的示意图。图17是实施例十一的控制方法的软件开发文档的步骤要点解释图。图18是实施例十二的控制方法的软件开发文档的示意图。图19是实施例十三的控制方法的软件开发文档的示意图。图20是实施例十三的控制方法的软件开发文档的步骤要点解释图。图21是实施例十四的控制方法的软件开发文档的示意图。图22是实施例十的控制方法的软件开发文档的步骤要点解释图。图23是实施例十五的控制方法的软件开发文档的示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。实施例一请参见图1，图1是实施例一的分离式设计的空中鼠标的结构示意图，是一个触摸感应区与鼠标键分离的设计。其中，包括基体20和电路部件22，电路部件22位于基体的内部或者镶嵌在基体上。在基体的前部设置有触摸感应区220，触摸感应区下方连接有可感应压力的压力感应元件222。触摸感应区设置在正面，用户可以用大拇指来触摸。基体的下部是普通遥控按键223，一般用硅胶制成。在基体的内部有一个主处理器226，在空中鼠标的下部有一个鼠标左键227，可用食指钩动。移动空中鼠标设备时，用户用大拇指触摸该触摸感应区域，使光标固定；然后用食指钩动鼠标左键来执行鼠标左键的操作。在基体的前端有一个无线通讯模块225，用于遥控主机。基体20还包括下部的一个电池盒201，用于放置电池。由于所述的基体是指除容纳电路部分的基础结构，电池盒201也属于基体的一部分。 在基体20的内部，还设置有一个陀螺仪2 和重力加速度计228，用来感知空中鼠标的位置变化。触摸感应区、压力感应原件、普通遥控按键、鼠标左键、无线通讯模块、陀螺仪、重力加速度计都属于电路部件。请参见图2，这是实施例一的空中鼠标触摸感应区的电路原理图。其中，位于触摸感应区的压力感应元件的感应电极片2221通过电容Cx接地，其采用铜片或者铁片制成，并通过电阻Rs和电容Cs与电容式触摸感应芯片2222相连，连接点分别为感应输入+键3和感应输入4，同时还包括模式选择6，以及器件内部工作电压输入端VDD5和电路公共接地端 VSS2。然后，通过触摸感应状态输出1与主处理器2 相连。请参见图3，这是实施例一的触摸感应键221与鼠标左键分离式设计的结构的剖面示意图。其中，鼠标左键227是机械式轻触按键，上面的按键键面2271是塑料制成的，鼠标左键227又固定在主电路板2 上。同时，触摸感应键221包括塑料材质的触摸感应区220，下方是一个铁片的感应电极2221，通过一个连线2223与电容式触摸感应芯片2222相连，电容式触摸感应芯片2222固定在主电路板2 上。实施例二、请参见图4，这是实施例二的触摸感应键与鼠标左键一体式设计的剖面示意图。其中，鼠标左键237是机械式轻触按键，上面的按键键面2371是塑料制成的，可制成圆形的键帽。鼠标左键237又固定在主电路板239上。同时，按键键面2371也是触摸感应区，下方还有一个铁片的电容式触摸感应电路的感应电极2321，也是圆形金属片，通过一个导线2323 与电容式触摸感应芯片2322相连，电容式触摸感应芯片2322固定在空中鼠标的主电路板 239上。使用过程中，当用户需要在当前光标位置单击鼠标左键时，用户的手指先触摸到按键键面2371，此时光标先被固定，然后用户继续压下鼠标左键，再迅速释放左键，此时光标仍被固定，用户再将手指脱离按键键面2371，完成单击鼠标左键237的操作。在施力压下鼠标左键和释放鼠标左键的过程中，光标没有任何移动，用以确保鼠标左键单击的位置是用户想要操作的位置。实施例三、图5是实施例三的空中鼠标控制系统的示意图，是一个采用相对坐标系的空中鼠标，包含主机4、显示设备6、遥控接收模块5、空中鼠标2。空中鼠标2可通过红外或2. 4G无线等方式与遥控接收模块5进行单向或双向通信；遥控接收模块5可通过USB、SPI、RS232 串行接口等常见接口连接到主机4 ；同时，主机4可通过HDMI、DVI、VGA等显示输出接口将系统显示输出到显示设备6。再请参见图6，这是实施例三的采用相对坐标系的空中鼠标的模块图，其中，空中鼠标包含微处理器单元(MCU)、触摸感应模块、按键模块、陀螺仪模块。空中鼠标的转动动作经陀螺仪模块感应，定时产生角速度变化数据，被MCU读取。按键模块各个按键的状态被 MCU读取，触摸感应模块的状态被MCU读取。MCU对读取到的各种数据经过处理后，通过红外或者无线发射模块发送给主机。而其中的角速度变化数据被转换为坐标偏移量，然后通过红外或无线发射模块发送给主机。实施例四、图7是采用相对坐标系的空中鼠标的另外一个实施例的框图。其中，空中鼠标包含微处理器单元(MCU)、触摸感应模块、按键模块、陀螺仪模块、加速度感应模块。空中鼠标的转动经陀螺仪模块感应，定时产生角速度变化数据，被MCU读取。空中鼠标的移动经加速度感应模块感应，定时产生空中鼠标的姿态数据，被MCU读取。按键模块各个按键的状态被 MCU读取。触摸感应模块的状态被MCU读取。MCU读取到的各种数据经过处理后，通过红外或无线发射模块发送给主机。角速度变化数据被转换形成基础的坐标偏移量，经过加速度感应模块产生的空中鼠标姿态数据对坐标偏移量进行校正，产生最终的坐标偏移量数据。 校正的目的是，使得无论空中鼠标是平握、侧握还是斜握状态下，空中鼠标在空间的转动方向与速度能与光标的移动方向与速度较好地对应起来。实施例五、请参见图8，相对于实施例三，这是另外一种空中鼠标控制系统示意图，这个系统是基于绝对坐标系。其包含主机4、显示设备6、遥控接收模块5、空中鼠标2。主机可通过 HDMI, DVI、VGA等显示输出接口将系统显示输出到显示设备.遥控接收模块可通过USB、 SPI、RS232串行接口等常见接口连接到主机.空中鼠标可通过红外或2. 4G无线等方式与空中鼠标接收模块进行单向或双向通信。还包括一个红外发光模块7，遥控接收模块5与红外发光模块7可合成一体，由主机4通过USB接口等对红外发光模块供电。请参见图9，这是在实施例五的绝对坐标系空中鼠标的电路部件框图。空中鼠标包含微处理器单元(MCU)、触摸感应模块、按键模块、红外摄像定位模块，外部红外发光器在红外摄像定位模块中按一定帧率成像并产生绝对定位数据，被MCU读取；按键模块各个按键的状态被MCU读取；触摸感应模块的状态被MCU读取；MCU对读取到的各种数据经过处理后，通过红外或无线发射模块发送给主机。实施例六、请参见图10，这是实施例六的绝对坐标系的空中鼠标电路部件框图。空中鼠标包含微处理器单元(MCU)、触摸感应模块、按键模块、陀螺仪模块、加速度感应模块。外部红外发光器在红外摄像定位模块中按一定帧率成像并产生绝对定位数据，被MCU读取。空中鼠标的移动经加速度感应模块感应，定时产生空中鼠标的姿态数据，被MCU读取。按键模块各个按键的状态被MCU读取。触摸感应模块的状态被MCU读取。MCU对读取到的各种数据经过处理后，通过红外或无线发射模块发送给主机；红外摄像定位模块产生的绝对定位数据， 通过加速度感应模块产生的空中鼠标姿态数据进行校正，产生最终的绝对坐标数据。校正的目的是，使得无论空中鼠标是平握、侧握还是斜握状态下，空中鼠标在空间的转动方向与速度能与光标的移动方向与速度较好地对应起来。实施例七、请参见图11，一种空中鼠标控制系统实现控制的方法，当鼠标键与触摸键是一体的情况下，包括以下步骤步骤1 未识别到空中鼠标触摸信号，同时，空中鼠标键未压下，此时，主机光标可自由移动，主机的鼠标键状态处于未压下状态。步骤2 当识别到空中鼠标触摸信号时，空中鼠标键处于未压下状态；此时，主机光标被固定住，主机的鼠标键状态处于未压下状态。步骤3 当空中鼠标按键被压下，同时也识别到空中鼠标触摸信号；此时，主机光标可自由移动，主机的鼠标键状态处于压下状态。步骤4 当释放空中鼠标键的时候，空中鼠标触摸信号被识别到；空中鼠标键从被压下转到被释放，此时，主机光标被固定住，主机的鼠标键状态处于压下状态；当空中鼠标触摸信号消失，转向步骤1 ；当空中鼠标键被按下，转向步骤3。步骤4在实际操作中，可应用于采用类似陀螺仪或重力加速度计产生相对坐标的空中鼠标。在使用这类空中鼠标做拖动时，会发生这样的情况用户手部已无法往前挥动 (假设手腕已弯曲到极限)但光标并尚未到达拖动目标位置。这种情况下，用户需要将手部姿势复原然后再在原光标位置继续向前做同一次拖动。步骤4就可用来实现这个功能。在上述情况下，用户可先松开鼠标左键，但手指仍然触摸着鼠标左键表面以触发触摸信号，此时，光标保持不动，主机的鼠标左键状态仍在“压下”状态；接着，用户将手腕的位置复原，手腕复原的过程中光标保持不同，主机的鼠标左键状态保持在“压下”状态；然后，用户再次压下鼠标左键，继续向原来的方向往前移动手腕，此时，光标从原来的位置往目标位置继续同一次拖动。
实施例七的触摸感应区与鼠标键的一体式设计，相比于实施例八的分离式设计， 可使用一个手指来操作空中鼠标，用户操作更简单。因为手指先触发触摸信号，然后继续施压，压下鼠标键；而鼠标键的释放，总是先于触摸信号的消失。实施例八请参见图12，这仍然是触摸感应区与鼠标键一体式设计下的空中鼠标的控制方法，包括以下步骤步骤1 鼠标状态1 空中鼠标的触摸信号未识别到；空中鼠标键未压下；此时，主机光标可自由移动；主机的鼠标键状态处于未压下状态。步骤2 当识别到空中鼠标触摸信号时，但空中鼠标键未压下，此时，主机光标被固定住；主机的鼠标键状态处于未压下状态。当触摸信号消失时，转向步骤1 ；当鼠标键被按下，则进入步骤3。步骤3 当鼠标键被按下，空中鼠标触摸信号被识别到，此时，主机光标可自由移动；主机的鼠标键状态处于压下状态；鼠标键被释放，则进入步骤2。实施例九请参见图13，这是触摸感应区与鼠标键分离式设计下的空中鼠标的控制方法，在分离式设计下，要用两个手指来操作空中鼠标，一个手指来触发触摸信号；另一个手指来压下或释放鼠标键。包括以下步骤步骤1 鼠标状态1 空中鼠标触摸信号未识别到，空中鼠标鼠标键未压下；此时， 主机光标可自由移动；主机的鼠标键状态处于未压下状态。步骤2:当识别到空中鼠标触摸信号，同时鼠标键未压下；此时，主机光标被固定住；主机的鼠标键状态处于未压下状态；如果空中鼠标的触摸信号消失，则转到步骤1。步骤3 当空中鼠标触摸信号被识别到，鼠标键被压下；此时，主机光标可自由移动；主机的鼠标键状态处于压下状态；如果空中鼠标键被释放，则转到步骤2。实施例十至实施例十五是具体的软件开发文档，其中，实施例十至实施例十二是无须主机配合的软件开发文档，也就是发送的信号都是鼠标的标准信号，不需要在主机上另外安装软件。实施例十三至实施例十五是需要主机配合的软件开发文档。实施例十请一并参考图14、图15，这个软件开发文档的步骤无须主机的配合。首先，进入初始化步骤，然后实时向主机发送以下数据实时向主机发送以下数据(1)鼠标键状态信息；鼠标键未压下；( 实际鼠标坐标数据；根据鼠标定位部件的输出数据。然后，检查触摸信号状态，如果触摸信号存在，就实时向主机发送以下数据(1) 鼠标键状态信息；鼠标键未压下；(2)鼠标坐标数据如果发送的是绝对坐标数据，则固定发送识别到触摸信号前最后一次发送的绝对坐标数据；如果发送的是相对坐标数据，则固定发送坐标变化量为0的数据。
再检查鼠标键状态，如果鼠标键被按下，在实时向主机发送以下数据(1)鼠标键状态信息；鼠标键被压下；( 实际鼠标坐标数据；根据鼠标定位部件的输出数据。 再检查鼠标键状态，如果鼠标键被释放，则实时向主机发送以下数据(1)鼠标键状态信息；鼠标键被压下；(2)鼠标坐标数据如果发送的是绝对坐标数据，则固定发送鼠标键被释放前最后一次发送的绝对坐标数据；如果发送的是相对坐标数据，则固定发送坐标变化量为0的数据。如果鼠标键被压下，再次进入循环实时向主机发送以下数据(1)鼠标键状态信息；鼠标键被压下；( 实际鼠标坐标数据；根据鼠标定位部件的输出数据如果触摸信号消失，则进入循环实时向主机发送以下数据(1)鼠标键状态信息；鼠标键未压下；(2)实际鼠标坐标数据；根据鼠标定位部件的输出数据。图15是其中的步骤要点解释图。前面已论述，该方案的好处是当采用相对坐标系时实现在鼠标拖动(即鼠标左键被压下时移动鼠标)过程中重新定义拖动的起点，即相当于桌面鼠标在拖动过程中被抬起后再次放下继续同一次拖动。实施例i^一、请参见图16和17，图16这是无须主机软件配合情况下的操作流程的开发文档的图，这仍然是一体式按键的设计。图17是其中的要点解释图。这种情况下，主要在三个步骤进行流程运行。实施例十二请参见图18，这是无须主机软件配合情况下的操作流程的开发文档的图，这仍然是分离式按键的设计。实施例十三请参见图19，这是须主机端软件配合的例子，图19是空中鼠标的开发文档图，图 20是其中的步骤要点解释图。依据其中的软件状态迁移，可以看出开发文档的设计思路。实施例十四请参见图21、22，这是另外一种状态的开发文档图和步骤要点解释图。其中相比较于前者，最大的区别在于，本实施例缺少了步骤4。实施例十五请参见图23，这是分离式设计下的空中鼠标的控制方法，其中的状态也仅仅包含三个状态，同状态2是一样的。虽然本发明的优选实例被以作为例证的目的进行披露，但本领域的技术人员可以理解各种修改、添加和替换是可能的，只要其不脱离所附权利要求中详述的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种空中鼠标，其特征在于包括基体和电路部分，电路部分设置于基体上，电路部分包括微处理器单元和与其分别相连的按键模块、用于固定鼠标指针位置的触摸感应模块、红外或者无线发射模块；所述微处理器单元读取按键模块的各个按键的状态信息和触摸感应模块的状态信息，经过处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。
2.根据权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于所述的触摸感应模块包括一个或多个触摸感应区，所述的按键模块包括鼠标键，鼠标键和触摸感应区分别设置于基体上。
3.根据权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于所述的触摸感应模块包括一个或多个触摸感应区，所述的按键模块包括鼠标键，触摸感应区设置于鼠标键上。
4.根据权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于所述的触摸感应为电容式触摸感应、 压力式触摸感应或机械式轻触按键之一。
5.根据权利要求2或3所述的空中鼠标，其特征在于所述的电路部分还包括与微处理单元相连的陀螺仪模块，所述微处理器单元读取陀螺仪模块的感应信息，处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。
6.根据权利要求5所述的空中鼠标，其特征在于所述的电路部分还包括与微处理单元相连的加速度感应模块，所述微处理器单元读取加速度感应模块的感应信息，处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。
7.根据权利要求2或3所述的空中鼠标，其特征在于所述的电路部分还包括与微处理单元相连的红外摄像定位模块，所述微处理器单元读取红外摄像定位模块的成像信息， 处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。
8.根据权利要求7所述的空中鼠标，其特征在于所述的电路部分还包括与微处理单元相连的加速度感应模块，所述微处理器单元读取加速度感应模块的感应信息，处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。
9.一种空中鼠标控制系统，其特征在于包括依次相连(连接方式可以是无线或者有线)的主机、显示设备、遥控接收模块、权利要求1-6任一所述的空中鼠标，空中鼠标通过红外或者无线的方式与遥控接收模块进行单向或双向通讯。
10.一种空中鼠标控制系统，其特征在于包括依次相连(连接方式可以是无线或者有线)的主机、显示设备、遥控接收模块、权利要求7、8任一所述的空中鼠标，空中鼠标通过红外或者无线的方式与遥控接收模块进行单向或双向通讯。
11.根据权利要求10所述的控制系统，其特征在于还包括位于接收模块旁的红外发光模块，遥控接收模块和红外发光模块为一体式或者分离式，并且与主机相连。
12.一种使用权利要求9-11任一所述空中鼠标控制系统实现控制的方法，其特征在于包括以下步骤(无次序)当主机未识别到空中鼠标触摸信号，同时鼠标键未压下，主机及显示设备光标状态为自由移动，主机的鼠标键状态处于未压下状态；当主机识别到空中鼠标触摸信号，同时鼠标键未压下，主机及显示设备光标被固定住， 主机的鼠标键状态处于未压下状态；当鼠标键被压下，并且主机识别到空中鼠标触摸信号，主机及显示器光标状态为自由移动，主机的鼠标键状态处于压下状态。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于还包括以下步骤当主机识别出空中鼠标触摸信号，并且鼠标键从被压下转到被释放，此时主机光标被固定住，主机的鼠标键状态保持在压下状态。
14.一种使用权利要求9-11任一所述空中鼠标控制系统实现控制的装置，其特征在于包括以下单元(无次序)第一执行单元，当主机未识别到空中鼠标触摸信号，同时鼠标键未压下，主机及显示设备光标状态为自由移动，主机的鼠标键状态处于未压下状态；第二执行单元，当主机识别到空中鼠标触摸信号，同时鼠标键未压下，主机及显示设备光标被固定住，主机的鼠标键状态处于未压下状态；第三执行单元，当鼠标键被压下，并且主机识别到空中鼠标触摸信号，主机及显示器光标状态为自由移动，主机的鼠标键状态处于压下状态。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于还包括以下单元第四执行单元，当主机识别出空中鼠标触摸信号，并且鼠标键从被压下转到被释放，此时主机光标被固定住，主机的鼠标键状态保持在压下状态。
全文摘要
本发明涉及一种空中鼠标和含有这种空中鼠标的控制系统，以及采用所述控制系统实现控制的方法。一种空中鼠标，其特征在于包括基体和电路部分，电路部分设置于基体上，电路部分包括微处理器单元和与其分别相连的按键模块、用于固定鼠标指针位置的触摸感应模块、红外或者无线发射模块；所述微处理器单元读取按键模块的各个按键的状态信息和触摸感应模块的状态信息，经过处理后通过红外或者无线发射模块发送至外部的主机。
文档编号G06F3/03GK102360251SQ201110299730
公开日2012年2月22日 申请日期2011年10月8日 优先权日2011年10月8日
发明者张伟明 申请人:张伟明