計算機控制裝置製造方法
2023-05-03 21:13:56
計算機控制裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種計算機控制裝置，實現了將加速度、角速度、表面移動光傳感器、按鍵操作等信號轉換為計算機滑鼠、鍵盤、簡報器、遊戲控制的計算機控制信號。手持裝置遠在距離，也可可靠地控制計算機，還可以發射雷射束做雷射教鞭使用。演講人員可與聽眾展開良好的肢體語言互動、演講得心應手；辦公室人員休息時，可以在坐椅上以自由姿勢、視距去控制計算機，保護視力和身體健康；在電腦電視一體化的客廳中，全家人坐、站或臥，一起秀秀心怡的體感遊戲，快樂無比，裝置帶來的聲音、振動、燈光效果反饋，更是趣味無窮。
【專利說明】計算機控制裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種計算機控制裝置，屬於計算機人機互動裝置【技術領域】。
【背景技術】
[0002]伴隨著計算機技術飛速發展，控制裝置新技術、新產品日新月異。控制裝置從最原始的專業磁帶機，到現在的鍵盤+滑鼠的變化，讓人民更加容易接近計算機，遊戲控制裝置的產生和豐富，更是給這個領域帶來了巨大的變革，讓更多的人融入到計算機大世界中去。
[0003]目前計算機控制主要方式是有線滑鼠+有線鍵盤，無論是你在工作，還是在工作之餘上網娛樂等，都需要你眼睛距離顯示器很近，較長時間保持一個較固定的坐姿，非常不利於視力保護、血液循環，對身體健康非常有害；在會議室、新聞發布，或多媒體教學的環境中，藉助投影機來實現畫面講解，時時的滑鼠、鍵盤操作，讓演講者在計算機和投影幕之間來回奔波，自然會大大影響演講者與聽眾的互動效果；在電腦電視一體機家庭應用環境中，上網、遊戲娛樂或選擇電視節目的時候，近距離長時間的滑鼠和鍵盤操控，給操控者帶來了不便、同時也給視力帶來巨大的傷害。類似於滑鼠、鍵盤、簡報器、遊戲手柄的常規裝置，一般都是分開獨立設備，並且各個裝置的按鍵功能都是出廠固定的，不具有擴充性，功能簡單，操作不便。市場迫切需要一種，既可以桌面移動控制滑鼠指針及按鍵，也可以空中揮動控制滑鼠指針及按鍵，同時可以簡報控制，還可以發射雷射信號用作電子教鞭使用，同時兼容鍵盤主要按鍵及遊戲控制功能的增強型裝置。微型半導體加速度傳感器、角速度傳感器、表面移動光學傳感器、微處理器的出現為以上技術不足提供了必要的條件。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種計算機控制裝置。
[0005]為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的:
一種計算機控制裝置，其特徵在於該裝置包括:
無線射頻模塊，用於接收計算機無線射頻信號，對射頻信號進行放大、解調、轉換和解析，得到計算機設置信號；將來自微處理器的計算機控制信號進行打包、轉換、調製和放大，發送至計算機；
加速度傳感器，用於產生三維加速度信號，加速度傳感器與微處理器相連；
角速度傳感器，用於產生二維角速度信號，角速度傳感器與微處理器相連；
表面移動光傳感器，用於產生表面移動信號，表面移動光傳感器與微處理器相連；
滾輪傳感器，用於產生滾輪轉動信號，滾輪傳感器與微處理器相連；
表面接近檢測開關，用於產生表面接近信號，表面接觸檢測開關與微處理器相連；定時器，包括時間設置裝置和報警裝置，所述的報警裝置為蜂鳴器，用於對裝置的使用時間進行定時和報警；
人機反饋模塊，接收微處理器發送過來的與其相關的計算機設置信號，包括用於發出聲音揚聲器、振動馬達、工作燈、電量顯示，人機反饋模塊與微處理器相連； 雷射發射口，用於發射紅色雷射；
過熱保護裝置，所述的過熱保護裝置為熱繼電器，用於對總裝置進行過熱保護；
擴展接口，用於接收擴展接口接收到的數據，同時把擴展接口相關的計算機設置信號通過擴展接口發送出去，擴展接口與微處理器相連；
按鍵，用於將裝置使用者的操作信號發送至微處理器，按鍵與微處理器相連；
微處理器，接收來自按鍵的操作信號，轉換成計算機滑鼠和鍵盤的計算機控制信號，並將控制信號發送至計算機；讀取加速度傳感器的加速度信號、角速度傳感器的角速度信號、表面接近檢測開關的表面接近檢測信號，並對加速度信號、角速度信號、表面接近檢測信號進行處理後得到計算機滑鼠、鍵盤、簡報器控制信號，並將控制信號發送至計算機；讀取光學表面移動傳感器信號，處理後得到計算機滑鼠控制信號，並將控制信號發送至計算機；讀取滾輪傳感器的滾輪轉動信號，並對滾輪轉動信號進行處理後得到計算機的滾動條控制信號，並送至計算機；將人機反饋模塊相關的計算機設置信號發送到人機反饋模塊；將從擴展接口接收到的數據，轉換發送到計算機，同時將與擴展接口相關的計算機設置信號從擴展接口發送出去。
[0006]所述的按鍵包括電源多功能鍵、滑鼠左、中、右鍵、12個多功能鍵。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明裝置的結構框圖。
【具體實施方式】
[0008]為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的:
如圖1所示，本發明裝置中的無線射頻模塊，對信號進行放大、解調和A/D轉換，得到數位訊號，並對該信號進行解析，得到計算機設置信號，並將計算機設置信號發送給微處理器，同時將來自微處理器的計算機控制信號進行打包，再進行D/A轉換，得到模擬信號，最後進行調製、放大後發送至計算機；無線射頻模塊可以採用藍牙技術射頻模塊或其它規範射頻模塊或晶片，如Cypress的2.4G射頻方案等,本裝置採用了 Cypress公司的2.4G射頻晶片，CYRF69103。
[0009]本發明裝置的電源多功能鍵，當裝置處於關機狀態，若按下電源多功能鍵的操作持續時間大於3秒(定義為長按)，微處理器會立即主動維持系統電源後，再通過引腳打開無線射頻模塊電源後，等待接受無線射頻模塊的配對或連接成功報告。如果微處理器超過30秒沒有接收到配對成功或者連接成功報告，微處理器關閉系統電源，裝置關機。無線射頻模塊與計算機連接成功之後，為微處理器建立了完整的信號通道，微處理器進入全速工作狀態。當裝置處於全速運行狀態下，電源多功能鍵向微處理器發送短按下操作信號(大於
0.5秒，小於3秒)，微處理器向無線射頻模塊發送節電信號，並立即關掉自身管理的所有傳感器的電源進入節電狀態；電源多功能鍵向微處理器發送長按下操作信號(大於3秒)，微處理器立即關掉所有傳感器電源，向無線射頻模塊發送重新連接計算機的控制指令，並在30秒內等待接收到接成功報告，再打開傳感器電源，進入全速工作狀態，若沒有接收到連接成功報告，微處理器關閉系統電源，裝置關機。電源多功能鍵向微處理器發送超長按下操作信號時(大於7秒)，微處理器立即向無線射頻模塊發送關閉射頻連接指令，並關閉所有傳感器電源後，關閉系統電源。
[0010]本發明裝置各個按鍵、姿態、抖動動作、空間移動功能定義，在出廠時候己經有默認的按鍵、組合鍵或消息功能定義。考慮產品的適應性，通過計算機設置軟體，還可對裝置的各個按鍵及姿態、抖動動作、空間移動進行再定義，定義為操作者需要的計算機滑鼠、鍵盤或遊戲控制需要的按鍵、按鍵組合或消息功能。設置完成後，計算機軟體將計算機設置信號發送到裝置。裝置接收到操作者的操作信號後，根據出廠默認設置或計算機設置軟體的最新設置，把操作信號轉換為計算機控制信號，如上下左右方向鍵，滑鼠指針上下左右移動，最大化，最小化，及自定義的放大、點劃等，發送至計算機。實施過程中，如果為降低方案成本而取消加速度傳感器，或裝置工作過程中，微處理器發現加速度傳感器工作不正常，這樣裝置內就沒有姿態或抖動信號了，微處理器會忽略計算機設置信號中的姿態、抖動相關設置。
[0011]裝置中的加速度傳感器和角速度傳感器可以通過單顆多軸或多顆單軸方式實現，以便靈活選擇多家晶片廠家的晶片。本實施中，角速度傳感器採用工VENSENSE的IXZ500，加速度傳感器採用了 AD的ADXL355。
本發明裝置的滾輪傳感器，但滾輪轉動的時候，滾輪編碼器會向微處理器發送滾動信號，通過滾動信號包含的2個脈衝信號的相位差及脈衝數，判斷出滾輪滾動的方向及滾動量，並轉換成計算機滾動條信號發送至計算機。根據需要可以選擇單滾輪或雙滾輪，本實施中，採用了單滾輪，樂清電子BM10Ai2V9。
[0012]本發明的雷射發射口可向外發射紅色雷射束,做電子教鞭使用。
[0013]本發明的定時器用於對裝置的使用時間進行定時和報警。
[0014]本發明的過熱保護裝置為熱繼電器，用於對裝置進行過熱保護。
[0015]本發明裝置的擴展接口，用於與裝置外部設備進行通訊，主要是跟輔助功能裝置通信，這樣可以讓玩家在玩遊戲的時候，一手持本發明裝置，另一手持輔助功能裝置(可以是本發明裝置或專門的輔助裝置)，雙手各持一隻手柄，進行必要的雙手計算機控制。
[0016]在本發明實施過程中，編寫了計算端設置軟體。在計算機端，啟動設置軟體後，可以通過設置軟體的對話框，詳細可靠地對裝置的各個按鍵和動作設置定義。設置完畢後，計算機會將設置信號發送至裝置，裝置按鍵按下後，裝置內微處理器會將該按鍵按下的操作信號，按照新的設置定義的計算機控制信號，發送到計算機。
[0017]本發明裝置中的多功能鍵，通過計算機設置軟體，除了可以定義為標準的滑鼠、鍵盤、遊戲控制功能鍵外，還可以按照操作者需要定義為滑鼠雙擊鍵、設置軟體啟動關閉鍵、點劃標記快捷鍵、點劃線型快捷鍵等需要的按鍵、按鍵組合或消息。
[0018]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種計算機控制裝置，其特徵在於，該裝置包括: 無線射頻模塊，用於接收計算機無線射頻信號，對射頻信號進行放大、解調、轉換和解析，得到計算機設置信號；將來自微處理器的計算機控制信號進行打包、轉換、調製和放大，發送至計算機； 加速度傳感器，用於產生三維加速度信號，加速度傳感器與微處理器相連； 角速度傳感器，用於產生二維角速度信號，角速度傳感器與微處理器相連； 表面移動光傳感器，用於產生表面移動信號，表面移動光傳感器與微處理器相連； 滾輪傳感器，用於產生滾輪轉動信號，滾輪傳感器與微處理器相連； 表面接近檢測開關，用於產生表面接近信號，表面接觸檢測開關與微處理器相連； 定時器，用於對裝置的使用時間進行定時和報警； 人機反饋模塊，接收微處理器發送過來的與其相關的計算機設置信號，包括用於發出聲音揚聲器、振動馬達、工作燈、電量顯示，人機反饋模塊與微處理器相連； 雷射發射口，用於發射紅色雷射； 過熱保護裝置，用於對裝置進行過熱保護； 擴展接口，用於接收擴展接口接收到的數據，同時把擴展接口相關的計算機設置信號通過擴展接口發送出去，擴展接口與微處理器相連； 按鍵，用於將裝置使用者的操作信號發送至微處理器，按鍵與微處理器相連。
2.如權利要求1所述的計算機控制裝置，其特徵在於， 所述微處理器，用於: 接收來自按鍵的操作信號，轉換成計算機滑鼠和鍵盤的計算機控制信號，並將控制信號發送至計算機； 讀取加速度傳感器的加速度信號、角速度傳感器的角速度信號、表面接近檢測開關的表面接近檢測信號，並對加速度信號、角速度信號、表面接近檢測信號進行處理後得到計算機滑鼠、鍵盤、簡報器控制信號，並將控制信號發送至計算機； 讀取光學表面移動傳感器信號，處理後得到計算機滑鼠控制信號，並將控制信號發送至計算機； 讀取滾輪傳感器的滾輪轉動信號，並對滾輪轉動信號進行處理後得到計算機的滾動條控制信號，並送至計算機； 將人機反饋模塊相關的計算機設置信號發送到人機反饋模塊； 將從擴展接口接收到的數據，轉換發送到計算機，同時將與擴展接口相關的計算機設置信號從擴展接口發送出去。
3.如權利要求1所述的計算機控制裝置，其特徵在於，所述的按鍵包括電源多功能鍵、滑鼠左、中、右鍵、12個多功能鍵。
4.如權利要求1所述的計算機控制裝置，其特徵在於，所述的定時器包括時間設置裝置和報警裝置，所述的報警裝置為蜂鳴器。
5.如權利要求1所述的計算機控制裝置，其特徵在於，所述的過熱保護裝置為熱繼電器。
【文檔編號】G06F3/0346GK103955296SQ201410202621
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】劉迎春, 魏華峰 申請人:江蘇新瑞峰信息科技有限公司