空中滑鼠及控制滑鼠指針移動的方法與裝置的製作方法
2023-06-22 02:17:16 4
專利名稱：空中滑鼠及控制滑鼠指針移動的方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及定位技術領域，特別涉及一種空中滑鼠及控制滑鼠指針移動的方法與
裝置O
背景技術：
目前，計算機滑鼠指針的定位大多數都依靠光學傳感器或雷射傳感器來實現，這些傳感器都基於物理光學原理，使得傳感器需要依靠桌面等平臺來實現。但是在很多場合， 例如在計算機多媒體教學中，用戶想在空中操控滑鼠指針或是通過在空中操控滑鼠指針來實現多媒體電視播放、網頁瀏覽等應用，僅使用傳統的傳感器就無法實現，於是空中滑鼠應運而生。空中滑鼠是一種輸入設備，像傳統滑鼠一樣操作屏幕光標(滑鼠指針)，但卻不需要放在任何平面上，在空中晃動就能直接依靠空中運動姿態的感知實現對滑鼠指針的控制。要實現空中運動姿態的感知，一般在空中滑鼠內設置慣性器件，利用慣性器件測量技術實現對運動載體姿態的跟蹤。利用慣性器件測量技術進行運動載體姿態的跟蹤具有非常廣闊的前景。慣性跟蹤系統的基本原理是在目標初始位置和姿態已知的基礎上，依據慣性原理，利用陀螺儀傳感器、加速度傳感器等慣性器件測量物體運動的角速度和直線加速度，然後通過積分獲得物體的位置和姿態。其中，陀螺儀基本原理是運用物體高速旋轉時，強大的角動量使旋轉軸一直穩定指向一個方向的性質，所製造出來的定向儀器。當運動方向與轉軸指向不一致時，會產生相應的偏角，再根據偏角與運動的關係，得到目前運動物體的運動軌跡和位置，從而實現定位的功能。而加速度傳感器技術是慣性與力的檢測綜合體，目前在汽車電子和消費電子領域有較多的應用。加速度傳感器通過實時採集運動物體加速度信號，通過二階積分的方式得到運動的軌跡實現定位。另外，在器件處於相對穩定的狀態下，可以通過分析傳感器件自身重力加速度，得到目前器件的自身姿態。然而，由於陀螺儀傳感器技術以及加速度傳感器技術都存在運動物體姿態與運動狀態很難完全體現的不足，因此，通常將陀螺儀傳感器技術以及加速度傳感器技術結合，從而能實現空間定位的準確性和穩定性。滑鼠的報點率(mouse report rate)又稱為報告率，是衡量滑鼠性能的一個重要指標，報點率的單位是Hz，它能反映出一秒鐘內滑鼠向系統(通常指計算機系統，也可指包含計算機系統的設備，例如計算機、數位電視機、投影儀等)發送數據(該數據一般指用於滑鼠指針定位的坐標或坐標的變化量)的頻率，即一秒鐘內滑鼠傳送數據給系統的次數。 報點率當然是越高越好，報點率越高滑鼠指針的定位也就越準，因為單位時間內傳送數據給系統的次數越多則表示滑鼠指針(光標)的移動更為細膩滑順，點擊也能更為精準。一般地，普通USB接口的滑鼠最高可以達到125Hz的報點率，而一個PS/2接口的滑鼠卻只能在40Hz到90Hz之間徘徊，大多數為60Hz左右。但是，對於空中滑鼠來說，由於其向系統傳輸數據(以控制滑鼠指針的移動)通常是通過一無線射頻模塊以發射無線信號的方式進行的，每次發射的功耗較大，而單位時間內傳送數據給系統的次數越多則意味著功耗越大，從而減少了空中滑鼠的待機時間(縮短了使用壽命，需要以更高頻率更換電池)。而且，空中滑鼠的報點率通常是預先設定好的，用戶使用空中滑鼠控制滑鼠指針移動時，只能以固定的報點率輸出數據，難以根據空中滑鼠的實際運動情況動態調節報點率。另一方面，空中滑鼠需要確定其空間坐標的變化，並將所述空間坐標的變化除以一定的靈敏度係數後得到滑鼠指針的坐標變化，從而實現對滑鼠指針的控制。而現有技術中，無論是陀螺儀傳感器通過測量其敏感軸的角速度進而利用積分運算得出傾斜角以確定空中滑鼠的空間坐標變化，還是加速度傳感器通過測量各敏感軸的加速度分量進而通過反三角函數運算得出傾斜角以確定空中滑鼠的空間坐標變化，都需要進行複雜的運算(積分運算、反三角函數運算等)，而且這些運算中大多涉及浮點運算，這對於空中滑鼠中的處理控制晶片來說，例如微控制器(MCU，Micro Control Unit)，如果選用處理能力相對較弱的 MCU，由於其有限的處理能力，在進行複雜而大量的運算時需要耗費較多的資源，導致處理速度較慢，難以使空中滑鼠以較高的報點率輸出數據，而且具有較高的功耗，如果選用處理能力更強的MCU，又會使成本上升。相關技術還可參考公開號為W02005108119(A2)的國際專利申請，該專利申請公開了一種帶有傾斜補償和提高可用性的自由空間定位設備。
發明內容
本發明要解決的問題是現有技術中難以根據空中滑鼠的實際運動情況動態調節報點率以控制滑鼠指針的移動。為解決上述問題，本發明的技術方案提供一種控制滑鼠指針移動的方法，利用空中滑鼠控制滑鼠指針的移動，所述空中滑鼠包括至少一種慣性器件，所述慣性器件包括重力加速度傳感器，所述控制滑鼠指針移動的方法包括基於所述重力加速度傳感器的各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率；確定空中滑鼠的空間坐標；將所確定的空間坐標或其變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或其變化量；以設定的報點率輸出所述滑鼠指針的坐標或其變化量，以控制滑鼠指針的移動。可選的，所述基於所述加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率包括按加速度由小到大依次設置多個檔次的加速度範圍，每一檔次的加速度範圍對應一個報點率的設定範圍，根據所述加速度輸出值的矢量和所處加速度範圍的檔次確定對應的報點率的設定範圍，所述加速度範圍的檔次越高，對應的報點率的設定越高。可選的，所述確定空中滑鼠的空間坐標包括建立索引值與敏感軸的參數之間的對應關係，所述索引值與所述慣性器件的敏感軸的測量值所對應，所述敏感軸的參數包括所述慣性器件的敏感軸的傾斜角及其三角函數值和/或基於所述敏感軸的傾斜角確定的所述慣性器件的敏感軸的坐標值；獲取所述慣性器件的各個敏感軸的測量值；基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，確定所述空中滑鼠的空間坐標。可選的，所述敏感軸的參數包括基於所述敏感軸的傾斜角確定的所述慣性器件的敏感軸的坐標值；基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，確定所述空中滑鼠的空間坐標包括基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，獲得與所述索引值對應的慣性器件的敏感軸的坐標值；基於查詢到的慣性器件的敏感軸的坐標值確定所述空中滑鼠的空間坐標。可選的，所述敏感軸的參數包括所述慣性器件的敏感軸的傾斜角及其三角函數值；基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，確定所述空中滑鼠的空間坐標包括基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，獲得與所述索引值對應的敏感軸的傾斜角及其三角函數值；基於查詢到的慣性器件的敏感軸的傾斜角及其三角函數值，確定所述空中滑鼠的空間坐標。可選的，按傾斜角所對應的斜率由大至小的順序逐步降低分割精度確定所述對應關係中敏感軸的參數的配置。可選的，將與所述索引值對應的傾斜角的三角函數值擴大預定倍數並取整。可選的，所述確定空中滑鼠的空間坐標還包括以穩定的敏感軸確定所述空中滑鼠的空間坐標；判斷敏感軸是否穩定包括若緩存區內不同的索引值的數量小於或等於第一閾值，且各索引值之間的差值均小於或等於第二閾值，則確定該敏感軸穩定；所述緩存區存有每隔預定時間所獲取的索引值。可選的，所述控制滑鼠指針移動的方法還包括以連續多個判斷出敏感軸穩定後所獲取的索引值識別空中滑鼠的運動趨勢，若所述運動趨勢為直線運動，則降低所述空中滑鼠的報點率。可選的，所述以連續多個判斷出敏感軸穩定後所獲取的索引值識別空中滑鼠的運動趨勢包括若任意兩個連續的索引值之差小於或等於第三閾值，則識別出所述運動趨勢為直線運動。可選的，所述控制滑鼠指針移動的方法還包括對至少兩個連續確定的空中滑鼠的空間坐標進行插值運算。可選的，所述進行插值運算包括若所述運動趨勢為直線運動，則進行線性插值運算，否則進行拋物線插值運算。可選的，所述重力加速度傳感器為電容式重力加速度傳感器，所述測量值為所述電容式重力加速度傳感器的敏感軸的電容值。可選的，所述慣性器件還包括陀螺儀傳感器，所述測量值為所述陀螺儀傳感器的敏感軸的電壓值。可選的，所述重力加速度傳感器至少包括兩個相互垂直的敏感軸，其中一個敏感軸垂直於地平面。為解決上述問題，本發明的技術方案還提供一種控制滑鼠指針移動的裝置，利用空中滑鼠控制滑鼠指針的移動，所述空中滑鼠包括至少一種慣性器件，所述慣性器件包括重力加速度傳感器，所述控制滑鼠指針移動的裝置包括報點率設定單元，用於基於所述重力加速度傳感器的各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率；坐標確定單元，用於確定空中滑鼠的空間坐標；轉換單元，用於將所確定的空間坐標或其變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或其變化量；控制單元，用於以設定的報點率輸出所述滑鼠指針的坐標或其變化量，以控制滑鼠指針的移動。為解決上述問題，本發明的技術方案還提供了一種包括上述控制滑鼠指針移動的裝置的空中滑鼠。與現有技術相比，本技術方案至少具有以下優點通過基於重力加速度傳感器的各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率，將所確定的空中滑鼠的空間坐標或其變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或其變化量，並以所設定的報點率輸出所述滑鼠指針的坐標或其變化量以控制滑鼠指針的移動，從而能實現根據空中滑鼠的實際運動情況動態調節報點率，使空中滑鼠在加速度較大的運動情況下以較高的報點率輸出數據，確保滑鼠指針的移動細膩平滑，在加速度較小的運動情況下以較低的報點率輸出數據，降低了功耗。進一步地，通過建立索引值與敏感軸的參數(傾斜角及其三角函數值和/或基於所述敏感軸的傾斜角確定的所述慣性器件的敏感軸的坐標值)之間的對應關係，當獲取到慣性器件的敏感軸的測量值後，基於與所述測量值對應的索引值查詢所述對應關係，能夠快速得到與所述索引值所對應的傾斜角及其三角函數值和/或基於所述敏感軸的傾斜角確定的所述慣性器件的敏感軸的坐標值，進而快速確定空中滑鼠的空間坐標，由於避免了複雜而大量的計算(積分運算、反三角函數運算等)，因此能夠提高處理速度，從而使空中滑鼠能以較高的報點率輸出數據，而且使功耗降低。通過將與索引值對應的傾斜角的三角函數值擴大預定倍數並取整，避免了浮點運算，從而能夠以相對低端的微控制器實現計算，降低了空中滑鼠的成本。此外，通過以連續多個判斷出敏感軸穩定後所獲取的索引值識別空中滑鼠的運動趨勢，在識別出所述運動趨勢為直線運動時，降低空中滑鼠的報點率，能夠在不影響滑鼠指針移動平滑度的情況下，降低功耗。進一步地，根據識別出的空中滑鼠的運動趨勢進行相應的插值運算，能夠獲得更多的空間坐標，確保空中滑鼠能以更高的報點率輸出數據，使滑鼠指針的移動軌跡更為細膩平滑。
圖1是本發明實施方式提供的控制滑鼠指針移動的方法的流程示意圖；圖2是根據敏感軸的傾斜角確定空間坐標的示意圖；圖3是本發明實施例一提供的確定空中滑鼠的空間坐標的方法的流程示意圖；圖4是本發明實施例一的傾斜角索引表中傾斜角的分割精度示意圖；圖5是本發明實施例一的重力加速度傳感器開啟後的空間姿態識別示意圖；圖6是本發明實施例一提供的控制滑鼠指針移動的裝置的結構示意圖；圖7是圖6所示坐標確定單元20的結構示意9
圖8是本發明實施例二提供的控制滑鼠指針移動的裝置的結構示意圖；圖9是圖8所示坐標確定單元60的結構示意圖；圖10是線性插值運算的示意圖；圖11是拋物線插值運算的示意圖；圖12是本發明實施例三提供的控制滑鼠指針移動的裝置的結構示意圖。
具體實施例方式現有技術中空中滑鼠通常只能以固定的報點率輸出數據，難以根據空中滑鼠的實際運動情況動態調節報點率以控制滑鼠指針的移動。本技術方案通過基於重力加速度傳感器的各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率，將確定的空中滑鼠的空間坐標或其變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或其變化量，並以所設定的報點率輸出所述滑鼠指針的坐標或其變化量以控制滑鼠指針的移動，從而能實現根據空中滑鼠的實際運動情況動態調節報點率，使空中滑鼠在加速度較大的運動情況下以較高的報點率輸出數據 (滑鼠指針的坐標或其變化量)，確保滑鼠指針的移動細膩平滑，在加速度較小的運動情況下以較低的報點率輸出數據，降低了功耗。為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施方式
的限制。圖1是本發明實施方式提供的控制滑鼠指針移動的方法的流程示意圖。本發明實施方式中利用空中滑鼠控制滑鼠指針的移動，所述空中滑鼠包括至少一種慣性器件，所述慣性器件包括重力加速度傳感器，如圖1所示，所述控制滑鼠指針移動的方法包括步驟S10，基於所述重力加速度傳感器的各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率；步驟S20，確定空中滑鼠的空間坐標；步驟S30，將所確定的空間坐標或其變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或其變化量；步驟S40，以設定的報點率輸出所述滑鼠指針的坐標或其變化量，以控制滑鼠指針的移動。下面以三個具體實施例對上述控制滑鼠指針移動的方法作詳細說明。實施例一本實施例中，所述空中滑鼠包括至少一種慣性器件，所述慣性器件包括重力加速度傳感器，進一步地，該重力加速度傳感器為電容式重力加速度傳感器，其至少包括兩個相互垂直的敏感軸，其中一個敏感軸垂直於地平面。具體實施時，一般選用的是三軸重力加速度傳感器，將垂直於地平面的敏感軸記為ζ軸，其餘兩個敏感軸相互垂直且分別垂直於ζ 軸，分別記為χ軸、y軸，χ軸和y軸構成的平面平行於地平面。由於目前空中滑鼠達到的要求僅為在屏幕上實現的實際上是二維的坐標體系，因此採用三軸中任意兩軸即可達到所需要求(確定二維坐標體系內的坐標)，例如選取χ軸和ζ軸(χ軸和ζ軸構成的平面平行於屏幕)，雖然在空間上實現的是三維動態，而在屏幕上只要求實現二維坐標即可，故本實施例中暫未使用y軸。當然，在其他實施例中，如果加入y軸則可以實現屏幕三維動態效果的處理(例如3D遊戲中對滑鼠的控制)，此外，還可以使用y軸作為其他兩軸數據的校準。眾所周知，地球表面附近的物體，在僅受重力作用時具有的加速度叫做重力加速度，也叫自由落體加速度，用g表示(通常將g作為常數，一般為9. 8米/秒2)。而重力加速度傳感器的敏感軸的加速度輸出值通常以重力加速度g的倍數進行表示(以g作為參考的加速度)，例如0. 5g、lg、2g、2. 5g、3. 8g等，並且，由於加速度為矢量，除了具有大小還有方向，因此重力加速度傳感器的敏感軸的加速度輸出值還以正負號表示其方向，例如 0. 5g、-0. 5g、2. 5g、-2. 5g等。空中滑鼠在空中運動的過程中，某一時間段內運動情況可分為加速運動、減速運動、勻速運動，當重力加速度傳感器具有1個以上敏感軸時，各種運動情況可體現為各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和的大小，例如，當所述加速度輸出值的矢量和為2g時，則說明空中滑鼠以2g的加速度作加速運動，當所述加速度輸出值的矢量和為-2g時，則說明空中滑鼠以2g的加速度作減速運動，當所述加速度輸出值的矢量和為0 或接近0時，則說明空中滑鼠作勻速運動。發明人考慮，當空中滑鼠以較小的加速度(例如為0 2g的加速度)作加速或減速運動時，其空間坐標的變化量較小，因此可以向系統輸出相對較少的數據(用於滑鼠指針定位的坐標點)，反之，當空中滑鼠以較大的加速度(例如為4g以上的加速度)作加速或減速運動時，其空間坐標的變化量較大，因此必須向系統輸出相對較多的數據才能確保滑鼠指針的移動能夠細膩平滑。所以，可以針對上述空中滑鼠的實際運動情況，動態地調節空中滑鼠的報點率，使其在加速度較大的情況下以較高的報點率輸出數據，從而確保滑鼠指針的移動細膩平滑，而在加速度較小的情況下以較低的報點率輸出數據，以降低功耗。具體地，即執行步驟S10，基於所述重力加速度傳感器的各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率。其中，所述基於所述加速度輸出值設定空中滑鼠的報點率具體包括按加速度由小到大依次設置多個檔次的加速度範圍，每一檔次的加速度範圍對應一個報點率的設定範圍，根據所述加速度輸出值的矢量和所處加速度範圍的檔次確定對應的報點率的設定範圍，所述加速度範圍的檔次越高，對應的報點率的設定越高。具體地，本實施例按加速度的絕對值由小到大依次設置三檔加速度範圍，每一檔次的加速度範圍對應一個報點率的設定範圍，分別為第一檔加速度範圍為0 2g(包括2g)，其對應的報點率的設定範圍為50 60Hz ；第二檔加速度範圍為2g 4g(包括4g)，其對應的報點率的設定範圍為80 IOOHz ；第三檔加速度範圍為4g以上，其對應的報點率的設定範圍為120 150Hz。需要說明的是，第三檔加速度範圍在實際實施一般為4g 8g，至於大於8g的情況一般發生的可能性較小，故將其合併在第三檔加速度範圍內處理，況且，120 150Hz的報點率的設定範圍也已經屬於比較高了，基本能滿足控制滑鼠指針平滑移動的目的。此外，由於上述三檔加速度範圍是以加速度的絕對值進行設置的，因此不管敏感軸的加速度分量的方向如何， 均以加速度輸出值的絕對值界定所處的加速度範圍的檔次，例如某敏感軸的加速度輸出值為-2. 5g，其絕對值為2. 5g，則應該處於第二檔加速度範圍Qg 4g)。在其他實施例中，也可根據實際情況(例如根據加速度輸出值的預計輸出範圍)設置不同檔次的加速度範圍，並為每個檔次的加速度範圍設定對應的報點率的範圍。如此，當獲取到加速度傳感器的敏感軸的加速度輸出值的矢量和後，便可以判斷出所述加速度輸出值的矢量和所處的加速度範圍的檔次，再根據所處的加速度範圍的檔次確定對應的報點率的設定範圍。當然，在實際實施時，需要預先從報點率的設定範圍中選取其中一個報點率的值進行設定，當憑藉敏感軸的加速度輸出值的矢量和識別出空中滑鼠的運動情況後，則切換到與當前運動情況相適應的報點率。例如假設空中滑鼠從to至tl這段時間內運動，獲得的敏感軸的加速度輸出值的矢量和為1.5g，可以將空中滑鼠的報點率設定為50Hz，假設在tl至t2這段時間內獲得的敏感軸的加速度輸出值的矢量和為2. 5g， 則將空中滑鼠的報點率動態地調整為80Hz。總之，空中滑鼠在用戶的操縱下在空中運動，其報點率便會隨著其運動情況作動態調節。除了進行報點率的設定，還需要執行步驟S20，確定空中滑鼠的空間坐標。因為只有當空中滑鼠在運動過程中的空間坐標被確定後，才能將所確定的空間坐標或空間坐標的變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或滑鼠指針的坐標變化量，進而以設定的報點率輸出所述滑鼠指針的坐標或滑鼠指針的坐標變化量以控制滑鼠指針的移動。而確定空中滑鼠的空間坐標的關鍵通常又在於重力加速度傳感器對傾斜角的測量。本領域技術人員知曉，重力加速度傳感器以重力作為輸入矢量來決定物體在空間的方向，而傾斜角就是重力與其敏感軸的夾角，當重力與其敏感軸垂直時，它對傾斜最敏感，在該方位上其對傾角的靈敏度最高。當敏感軸與重力平行時，每傾斜1度都引起輸出加速度的變化。下面簡單介紹下重力加速度傳感器對傾斜角測量的原理。由於重力的方向是不變的，始終垂直地平面向下，當加速度傳感器的某個敏感軸與重力形成傾斜角時，可以基於測量到的該敏感軸的加速度，通過三角函數，可以得出加速度和傾斜角之間的關係，例如在單個敏感軸(χ軸)的情況下Ax = gn*cos β上述表達式中，Ax為χ敏感軸的加速度輸出值；&1為以重力作為參考的加速度 (即重力加速度g) ； β為傾斜角度。所以，β的值可以通過反餘弦函數方程求得，即β = arcC0S(Ax/gn)。當然，也可以通過其他反三角函數計算出傾斜角。如果存在多個敏感軸時， 則可以根據各敏感軸與重力形成傾斜角以及各敏感軸的加速度分量確定空間坐標。圖2是根據敏感軸的傾斜角確定空間坐標的示意圖。如圖2所示，設原來坐標軸數據分別為X、Y、 Ζ，變化後為Χ1、Υ1、Ζ1，ζ軸的傾斜角為α，χ軸的傾斜角為θ，明顯地，θ =90° -α，則Yl = YZl = Z氺cos α +X氺sin αXl = _Z氺sin α +X氺cos α通過矩陣關係表示為
權利要求
1.一種控制滑鼠指針移動的方法，利用空中滑鼠控制滑鼠指針的移動，所述空中滑鼠包括至少一種慣性器件，所述慣性器件包括重力加速度傳感器，其特徵在於，包括基於所述重力加速度傳感器的各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率；確定空中滑鼠的空間坐標；將所確定的空間坐標或其變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或其變化量； 以設定的報點率輸出所述滑鼠指針的坐標或其變化量，以控制滑鼠指針的移動。
2.根據權利要求1所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述基於所述加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率包括按加速度由小到大依次設置多個檔次的加速度範圍，每一檔次的加速度範圍對應一個報點率的設定範圍，根據所述加速度輸出值的矢量和所處加速度範圍的檔次確定對應的報點率的設定範圍，所述加速度範圍的檔次越高，對應的報點率的設定越高。
3.根據權利要求1所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述確定空中滑鼠的空間坐標包括建立索引值與敏感軸的參數之間的對應關係，所述索引值與所述慣性器件的敏感軸的測量值所對應，所述敏感軸的參數包括所述慣性器件的敏感軸的傾斜角及其三角函數值和 /或基於所述敏感軸的傾斜角確定的所述慣性器件的敏感軸的坐標值； 獲取所述慣性器件的各個敏感軸的測量值；基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，確定所述空中滑鼠的空間坐標。
4.根據權利要求3所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述敏感軸的參數包括基於所述敏感軸的傾斜角確定的所述慣性器件的敏感軸的坐標值；基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，確定所述空中滑鼠的空間坐標包括基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，獲得與所述索引值對應的慣性器件的敏感軸的坐標值；基於查詢到的慣性器件的敏感軸的坐標值確定所述空中滑鼠的空間坐標。
5.根據權利要求3所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述敏感軸的參數包括所述慣性器件的敏感軸的傾斜角及其三角函數值；基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，確定所述空中滑鼠的空間坐標包括基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，獲得與所述索引值對應的敏感軸的傾斜角及其三角函數值；基於查詢到的慣性器件的敏感軸的傾斜角及其三角函數值，確定所述空中滑鼠的空間坐標。
6.根據權利要求3至5任一項所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，按傾斜角所對應的斜率由大至小的順序逐步降低分割精度確定所述對應關係中敏感軸的參數的配置。
7.根據權利要求3至5任一項所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，將與所述索引值對應的傾斜角的三角函數值擴大預定倍數並取整。
8.根據權利要求3至5任一項所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述確定空中滑鼠的空間坐標還包括以穩定的敏感軸確定所述空中滑鼠的空間坐標；判斷敏感軸是否穩定包括若緩存區內不同的索引值的數量小於或等於第一閾值，且各索引值之間的差值均小於或等於第二閾值，則確定該敏感軸穩定；所述緩存區存有每隔預定時間所獲取的索引值。
9.根據權利要求8所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，還包括以連續多個判斷出敏感軸穩定後所獲取的索引值識別空中滑鼠的運動趨勢，若所述運動趨勢為直線運動，則降低所述空中滑鼠的報點率。
10.根據權利要求9所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述以連續多個判斷出敏感軸穩定後所獲取的索引值識別空中滑鼠的運動趨勢包括若任意兩個連續的索引值之差小於或等於第三閾值，則識別出所述運動趨勢為直線運動。
11.根據權利要求9所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，還包括對至少兩個連續確定的空中滑鼠的空間坐標進行插值運算。
12.根據權利要求11所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述進行插值運算包括若所述運動趨勢為直線運動，則進行線性插值運算，否則進行拋物線插值運算。
13.根據權利要求3所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述重力加速度傳感器為電容式重力加速度傳感器，所述測量值為所述電容式重力加速度傳感器的敏感軸的電容值。
14.根據權利要求3所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述慣性器件還包括陀螺儀傳感器，所述測量值為所述陀螺儀傳感器的敏感軸的電壓值。
15.根據權利要求1所述的控制滑鼠指針移動的方法，其特徵在於，所述重力加速度傳感器至少包括兩個相互垂直的敏感軸，其中一個敏感軸垂直於地平面。
16.一種控制滑鼠指針移動的裝置，利用空中滑鼠控制滑鼠指針的移動，所述空中滑鼠包括至少一種慣性器件，所述慣性器件包括重力加速度傳感器，其特徵在於，包括報點率設定單元，用於基於所述重力加速度傳感器的各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率；坐標確定單元，用於確定空中滑鼠的空間坐標；轉換單元，用於將所確定的空間坐標或其變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或其變化量；控制單元，用於以設定的報點率輸出所述滑鼠指針的坐標或其變化量，以控制滑鼠指針的移動。
17.根據權利要求16所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述報點率設定單元按加速度由小到大依次設置多個檔次的加速度範圍，每一檔次的加速度範圍對應一個報點率的設定範圍，根據所述加速度輸出值的矢量和所處加速度範圍的檔次確定對應的報點率的設定範圍，所述加速度範圍的檔次越高，對應的報點率的設定越高。
18.根據權利要求16所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述坐標確定單元包括對應關係生成單元，用於建立索引值與敏感軸的參數之間的對應關係，所述索引值與所述慣性器件的各個敏感軸的測量值所對應，所述敏感軸的參數包括所述慣性器件的敏感軸的傾斜角及其三角函數值和/或基於所述敏感軸的傾斜角確定的所述慣性器件的敏感軸的坐標值；獲取單元，用於獲取所述慣性器件的各個敏感軸的測量值；定位單元，用於基於與獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，確定所述空中滑鼠的空間坐標。
19.根據權利要求18所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述敏感軸的參數包括基於所述敏感軸的傾斜角確定的所述慣性器件的敏感軸的坐標值；所述定位單元包括第一查詢單元，用於基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，獲得與所述索引值對應的慣性器件的敏感軸的坐標值；第一確定單元，用於基於查詢到的慣性器件的敏感軸的坐標值確定所述空中滑鼠的空間坐標。
20.根據權利要求18所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述敏感軸的參數包括所述慣性器件的敏感軸的傾斜角及其三角函數值；所述定位單元包括第二查詢單元，用於基於與所獲取的測量值對應的索引值查詢所述對應關係，獲得與所述索引值對應的敏感軸的傾斜角及其三角函數值；第二確定單元，用於基於查詢到的慣性器件的敏感軸的傾斜角及其三角函數值，確定所述空中滑鼠的空間坐標。
21.根據權利要求18至20任一項所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述對應關係生成單元包括配置單元，用於按傾斜角所對應的斜率由大至小的順序逐步降低分割精度確定所述對應關係中敏感軸的參數的配置。
22.根據權利要求18至20任一項所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述對應關係生成單元包括擴值取整單元，用於將與所述索引值對應的傾斜角的三角函數值擴大預定倍數並取整。
23.根據權利要求18至20任一項所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，還包括穩定判斷單元，用於判斷敏感軸是否穩定，包括若緩存區內不同的索引值的數量小於或等於第一閾值，且各索引值之間的差值均小於或等於第二閾值，則確定該敏感軸穩定；所述緩存區存有每隔預定時間所獲取的索引值；所述定位單元以穩定的敏感軸確定所述空中滑鼠的空間坐標。
24.根據權利要求23所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，還包括運動趨勢識別單元，用於以連續多個判斷出敏感軸穩定後所獲取的索引值識別空中滑鼠的運動趨勢；所述報點率設定單元在所述運動趨勢識別單元識別出所述運動趨勢為直線運動時，降低所述空中滑鼠的報點率。
25.根據權利要求M所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述運動趨勢識別單元當任意兩個連續的索引值之差小於或等於第三閾值時，識別出所述運動趨勢為直線運動。
26.根據權利要求M所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，還包括插值單元， 用於對至少兩個連續確定的空中滑鼠的空間坐標進行插值運算。
27.根據權利要求沈所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述插值單元包括選擇單元、線性插值單元以及拋物線插值單元，所述選擇單元用於當所述運動趨勢識別單元識別出所述運動趨勢為直線運動時，選擇所述線性插值單元進行插值運算，否則選擇所述拋物線插值單元進行插值運算。
28.根據權利要求18所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述重力加速度傳感器為電容式重力加速度傳感器，所述測量值為所述電容式重力加速度傳感器的敏感軸的電容值。
29.根據權利要求18所述的控制滑鼠指針移動的裝置，其特徵在於，所述慣性器件還包括陀螺儀傳感器，所述測量值為所述陀螺儀傳感器的敏感軸的電壓值。
30.一種空中滑鼠，其特徵在於，包括權利要求16至四任一項所述的控制滑鼠指針移動的裝置。
31.根據權利要求30所述的空中滑鼠，其特徵在於，所述重力加速度傳感器至少包括兩個相互垂直的敏感軸，其中一個敏感軸垂直於地平面。
全文摘要
一種空中滑鼠及控制滑鼠指針移動的方法與裝置，所述空中滑鼠包括至少一種慣性器件，所述慣性器件包括重力加速度傳感器，所述控制滑鼠指針移動的方法包括基於所述重力加速度傳感器的各個敏感軸的加速度輸出值的矢量和設定空中滑鼠的報點率；確定空中滑鼠的空間坐標；將所確定的空間坐標或其變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或其變化量；以設定的報點率輸出所述滑鼠指針的坐標或其變化量，以控制滑鼠指針的移動。本發明技術方案能實現根據空中滑鼠的實際運動情況動態調節報點率，以控制滑鼠指針的移動。
文檔編號G06F3/033GK102262460SQ201110250670
公開日2011年11月30日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者嚴松, 劉正東, 唐元浩, 龍江, 龍濤 申請人:江蘇惠通集團有限責任公司