专利名称：无线感应操纵仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种操纵装置，尤其是一种不需要任何介质就可以感应人 体或物体的动作及变化，并把这种动作和变化信号经过处理转化为手机、电脑、 手持信息设备、家用电器、机顶盒、游戏机、固定或可移动信息处理设备可识 别的信号，并对其进行操纵的操纵仪器。
背景技术：
NOKIA的蓝牙笔可以说是一种动作捕捉设备，通过笔内的识别传感器，能 将用笔写的字或画的图形以数字形式存储在机身内，或通过蓝牙发送到就近的 蓝牙设备。蓝牙数码笔是三菱和瑞典Anote共同研制的，利用内部集成的红外传感器 识别笔在纸张上的轨迹和压力，并记录后传递给电脑。蓝牙电子圆珠笔Pilot公司展示的一款嵌入蓝牙(Bluetooth)技术的电子 圆珠笔，能将书写记录的模拟信息在进行书写的同时实现转换。这种圆珠笔与 普通笔的不同之处在于蓝牙电子圆珠笔的内部装置有蓝牙芯片、位置传感器、 笔压传感器和电池，头部装置有CCD摄像机，能够借助位置传感器掌握圆珠笔 的移动轨迹，并且将图像数据记录到内部的存储器上。在专用纸上印刷了细密 的特殊序列的点阵，就像用点来表示位置的大地图一样。在蓝牙电子圆珠笔内 的位置传感器，通过各点之间的距离与位置等排列方式，计算出笔尖在纸上的 位置信息，并且将这些位置信息连续结合起来，于是，笔尖的轨迹也就是它所 书写的内容就被记录下来了。上述的蓝牙输入装置都需要特殊的书写纸张或其他介质，这样使用所需要
的环境和设备要求比较高。蓝牙游戏手柄是由OMI推出的采用蓝牙无线和手机连接游戏机手柄，左边 为四方向按键，右边为六个可自定义的功能键，采用干电池，可以连续游戏3.5 小时，同时外观设计非常小巧，在侧柄闭合的状态下，大小为145*44*30毫米， 重量只有130克，可以折迭方便携带。可兼容的操作系统有Nokia Series 60， Symbian UIQ， Windows Mobile 2003 for Pocket PC， Windows Mobile 2003 for Smartphone。该蓝牙游戏手柄首先支持的设备和系统有限，其次他操作的原理是根据手掌 对手柄按键的触摸或按动对游戏进行操作，游戏娱乐性能有限，再次，当手机 电力不足时，该游戏手柄不能继续进行游戏。发明内容本实用新型的目的是为了改进现有技术存在的不足而提供了一种不需要介 质的、功能齐全的无线感应操纵仪。本实用新型的技术方案一种无线感应操纵仪，它包括有速度和/或加速度传感器或者方位传感器以 及存贮器、数据处理器和无线模块，速度和/或加速度传感器用以感应人体移动 的速度和/或加速度信号，方位传感器用以感应人体移动的位置信号，上述传感 器的输出接数据处理器的信号接入端，数据处理器连有存贮有算法公式的存贮 器，数据处理器在其软件控制下依据存贮器的算法公式对传感器送来的人体移 动信号进行处理得到一个计算机能够识别的数字信号，数据处理器的输出与无 线模块双向连接，无线模块将数据处理器送来的计算机能够识别的数字信号无 线传送给被控终端，相应地被控终端上设有与该无线模块能够数据互连的无线 适配器 本实用新型的有益效果如下-1、 无线感应操纵仪不需要介质就可以直接以数字化形式把笔写的字或画 的图形符号等采集并存储到仪器内。2、 因为不再需要介质，所以在使用起来就没有平面操作限制，无线感应 操纵仪不再需要利用平面拟构出兰维，而是直接构造出真实的三维立体空间， 突破了传统的三维制作的瓶颈。3、 无线感应操纵仪可以作为鼠标使用，与普通的鼠标相比，不需要(右) 手紧贴桌面小范围移动，而可以离开桌面在更大的范围内活动，解决"鼠标手"(背部肌肉紧张症状)问题，解决因为长期固定坐姿而导致的颈椎、腰椎问题。4、 无线感应操纵仪可以实现所动即所得，以仪器的全方位动作来直接操纵游戏目标，使得游戏的可玩性大大增强(例如当无线感应操纵仪的外形为枪时，就可以对射击类游戏进行第一人称角度的最真实操作)，同时还可以支持文 字、图片的输入，使得游戏中的沟通更为便捷。5、 无线感应操纵仪可方便残疾人使用。
图l是本实用新型的原理框图。 图2是本实用新型以方位传感器为例的电原理图。 图3是本实用新型以速度和/或加速度传感器为例的电原理图。
具体实施方式
如图1，本实用新型的无线感应操纵仪，它包括有速度和/或加速度传感器 或者方位传感器以及存贮器、数据处理器和无线模块，速度和/或加速度传感器 用以感应人体移动的速度和/或加速度信号，方位传感器用以感应人体移动的位
置信号，上述传感器的输出接数据处理器的信号接入端，数据处理器连有存贮 有算法公式的存贮器，数据处理器在其软件控制下依据存贮器的算法公式对传 感器送来的人体移动信号进行处理得到一个计算机能够识别的数字信号，数据 处理器的输出与无线模块双向连接，无线模块将数据处理器送来的计算机能够 识别的数字信号无线传送给被控终端，相应地被控终端上设有与该无线模块能 够数据互连的无线适配器，该适配器将被控终端的响应信号通过无线模块返回 至数据处理器，为操纵仪的下步动作做好准备。本实用新型的存贮器最好选用记忆存贮器，以防突发断电时丢失数据。本实用新型的无线模块可选用蓝牙模块、红外线模块或WIFI无线网络传输 设备，把模拟信号传递给手机、电脑、手持信息设备、家用电器、机顶盒、游 戏机、固定或可移动信息处理设备。本实用新型中，速度和/或加速度传感器可采用型号为MXR6150MP的传感 器，它可以感应人体(通常是肢体)移动的速度信号和/或加速度信号。具体使 用时可根据需要只感应速度信号，或只感应加速度信号或同时感应速度和加速 度信号。方位传感器可采用型号为MXC6202xMP的传感器，它可以感应人体(通 常是肢体)移动的位置信号。通常速度和/或加速度传感器一般都同时具有感应人体移动速度和/或加速 度信号及感应人体移动的位置信号的两种功能，方位传感器亦如此。上述两种 型号的传感器就是同时具备感应人体移动速度和/或加速度信号及感应人体移动 位置信号两种功能的传感器，人们实施时可根据需要只使用其中的一个功能或 同时使用上述两种功能。如图2，本实用新型以方位传感器为例，其中，方位传感器的输出接数据处 理器的信号输入，数据处理器可采用型号为PS108的微处理器来实现，，微处理
器的数据、地址线与记忆存贮器(型号可为PLCC32)相连，记忆存贮器内贮存 有根据人体移动的位置即肢体变化进行处理的算法公式，由微处理器在程序控 制下进行调用，并由微处理器产生一个计算机能够识别的依肢体位置变化而变 化的数字信号，微处理器将该信号输出至无线模块。无线模块可由发射控制电路、发射接收电路、压控感应集成电路(型号可为 K192)和频率合成集成电路(型号可为BM1504)构成，其中发射控制电路和发 射接收电路均为常规电子线路，类似于手机中的发射控制电路和发射接收电路， 发射控制电路的输出接压控感应集成电路的输入，压控感应集成电路的输出与 发射接收电路相连，压控感应集成电路的电压控制端接频率合成集成电路，无 线模块的信号输入从发射控制电路的输入端引出接数据处理器的输出即微处理 器的输出端，无线模块的回传信号端从频率合成集成电路的对应输入输出端引 出接微处理器的对应输入输出端，无线模块的输出从其发射接收电路的天线引 出，用于向被控终端发射计算机能够识别的数字信号，同时接收被控终端接收 到上述数字信号后的响应信号。在图2的无线模块电路中，当频率合成集成电路的频率被设置为特定频率 时，如蓝牙无线频率时，该无线模块即为常规的蓝牙模块。如图3，本实用新型是以速度和/或加速度传感器为例，其中，速度和/或加 速度传感器的输出接数据处理器的信号输入，数据处理器可采用型号为PS108 的微处理器来实现，微处理器的数据、地址线与记忆存贮器(型号可为PLCC32) 相连，记忆存贮器内贮存有根据人体移动的速度和/或加速度即肢体速度和/或加 速变化进行处理的算法公式，由微处理器在程序控制下进行调用，并由微处理 器产生一个计算机能够识别的依肢体速度和/或加速度变化而变化的数字信号， 微处理器将该信号输出至无线模块。无线模块可采用型号为RF2968的无线发射
接收集成电路，它的信号输入输出端从该集成电路的对应端引出接微处理器的 对应端，它的输出从无线发射接收集成电路的天线端引出，用于向被控终端发 射计算机能够识别的数字信号，同时接收被控终端接收到上述数字信号后的响 应信号。本实用新型可以通过速度和/或加速度传感器或方位传感器采集人体或物 体的变化信息并能生成被被控终端所识别的信号，传递给微处理器，微处理器 调用存贮器中相应的算法公式把信号转化为无线模块能接收并识别的信号，通 过蓝牙模块将信号传递给被控终端并对被控终端进行操纵。本实用新型的工作过程如图2所示，设定被控终端为带蓝牙功能的笔记本 电脑，此时本实用新型的无线操纵仪中的方位传感器选择同时感应人体移动的 位置信号及速度和/或加速度信号的双功能传感器。记忆存贮器内贮存有根据人 体移动位置进行处理的算法公式和根据人体移动速度和/或加速度进行处理的算 法公式，则本实用新型的无线操纵仪可作为无线鼠标，使用者将无线操纵仪握 在手中，当挥手向左，其方位传感器感应人手向左移动的位置信号，并送至微 处理器，微处理器接收到该移动的位置信号后从记忆存贮器内调用位置专用算 法公式，对人手移动位置信号迸行处理，得到一个计算机可识别的数字信号送 至无线模块的发射控制电路，并通过发射接收电路无线发送至被控笔记本电脑 的蓝牙模块，使该电脑中的光标相应左移，同时电脑将左移成功的信号通过无 线模块的发射接收电路、压控感应集成电路和频率合成集成电路返送至微处理 器。在上述工作的同时，方位传感器又感应人手向左移动的加速度信号，送至 微处理器，微处理器从记忆存贮器中调取速度和/或加速度专用算法公式对人手 移动的加速度信号进行处理，若达到一定值，则通过前述无线模块发送至笔记 本电脑的蓝牙模块，可控制笔记本电脑的光标进行点击(相当于计算机鼠标的
双击功能)。如此人手各向移动和速度变化即可无线操纵笔记本电脑屏幕上的光 标任意动作，实现无线控制的目的。同理，本实用新型的操纵仪可根据需要无线操纵诸如手机、电脑、手持信 息设备、家用电器、机顶盒、游戏机、固定或可移动信息处理设备等，此时这 些被控终端要么本身配有或者加装有相应的无线适配器即可工作。本实用新型 的操纵仪特别适用于电脑的娱乐游戏操作，可大大提高操作的便利性和动作效 率，该操纵仪也特别适用于残疾人使用，它可绑缚在残疾人的方便部位进行任 意操作。
权利要求1、一种无线感应操纵仪，它包括有速度和/或加速度传感器或者方位传感器以及存贮器、数据处理器和无线模块，速度和/或加速度传感器用以感应人体移动的速度和/或加速度信号，方位传感器用以感应人体移动的位置信号，上述传感器的输出接数据处理器的信号接入端，数据处理器连有存贮有算法公式的存贮器，数据处理器在其软件控制下依据存贮器的算法公式对传感器送来的人体移动信号进行处理得到一个计算机能够识别的数字信号，数据处理器的输出与无线模块双向连接，无线模块将数据处理器送来的计算机能够识别的数字信号无线传送给被控终端，相应地被控终端上设有与该无线模块能够数据互连的无线适配器。
2、 根据权利要求1所述的无线感应操纵仪，其特征在于所述的存贮器选用 记忆存贮器。
3、 根据权利要求1所述的无线感应操纵仪，其特征在于所述的无线模块选 用蓝牙模块、红外线模块或WIFI无线网络传输设备。
4、 根据权利要求1所述的无线感应操纵仪，其特征在于方位传感器的输出 接数据处理器的信号输入，数据处理器采用微处理器来实现，，微处理器的数据、 地址线与记忆存贮器相连，记忆存贮器内贮存有根据人体移动的位置即肢体变 化进行处理的算法公式，由微处理器在程序控制下进行调用，并由微处理器产 生一个计算机能够识别的依肢体位置变化而变化的数字信号，微处理器将该信 号输出至无线模块，无线模块由发射控制电路、发射接收电路、压控感应集成 电路和频率合成集成电路构成，发射控制电路的输出接压控感应集成电路的输 入，压控感应集成电路的输出与发射接收电路相连，压控感应集成电路的电压 控制端接频率合成集成电路，无线模块的信号输入从发射控制电路的输入端引 出接数据处理器的输出即微处理器的输出端，无线模块的回传信号端从频率合 成集成电路的对应输入输出端引出接微处理器的对应输入输出端，无线模块的 输出从其发射接收电路的天线引出，用于向被控终端发射计算机能够识别的数 字信号，同时接收被控终端接收到上述数字信号后的响应信号。
5、根据权利要求1所述的无线感应操纵仪，其特征在于速度和/或加速度传 感器的输出接数据处理器的信号输入，数据处理器采用微处理器来实现，微处 理器的数据、地址线与记忆存贮器相连，记忆存贮器内贮存有根据人体移动的 速度和/或加速度即肢体速度和/或加速变化进行处理的算法公式，由微处理器在 程序控制下进行调用，并由微处理器产生一个计算机能够识别的依肢体速度和/ 或加速度变化而变化的数字信号，微处理器将该信号输出至无线模块，无线模 块采用无线发射接收集成电路实现，它的信号输入输出端从该集成电路的对应 端引出接微处理器的对应端，它的输出从无线发射接收集成电路的天线端引出， 用于向被控终端发射计算机能够识别的数字信号，同时接收被控终端接收到上 述数字信号后的响应信号。
专利摘要本实用新型涉及一种操纵装置，尤其涉及一种不需要任何介质就可以感应人体或物体的动作及变化，并把这种动作和变化转化为指令操纵电脑和手机的无线感应操纵仪。本实用新型的无线感应操纵仪将传感器芯片、数据处理器、嵌入式软件、记忆存储单元、无线传输模块与手机、电脑、手持信息设备、家用电器、机顶盒、游戏机、固定或可移动信息处理设备连接起来。本实用新型的无线感应操纵仪不需要介质就可以直接以数字形式把笔写的字或画的图形符号等采集到仪器内。
文档编号H04B5/02GK201032723SQ20072014671
公开日2008年3月5日 申请日期2007年4月13日 优先权日2007年4月5日
发明者蔚 徐 申请人:蔚 徐