[发明专利]一种指示装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种指示装置，尤其是指一种将平面感测组件以及惯性感测技术结合以提升应用层面的一种指示装置。

背景技术

计算机是近代人类文明革命性的发明，凭借它推动了人类科技、工业以及生活的发展。由于软件的发展，键盘已经不是唯一与计算机沟通的接口，近来指示装置(如鼠标或者是轨迹球)已经逐渐演变成与计算机沟通不可或缺的装置。

目前市面上指示装置的种类有许多种，较为常见的是鼠标。以鼠标而言，若根据感测方式来区别，鼠标可分为滚球型鼠标、LED光学鼠标，以及最新的激光光学鼠标等等。不过前述的鼠标指示装置，都仅能在桌面上使用，也即只可以感测二维运动状态。然而随着软件以及电子工业的发展，多媒体或者是游戏的控制已经跳脱出平面的局限，而逐渐走向空间立体的呈现方式，因此指示装置如何可以兼具平面以及空间操作的优点，是各家厂商竞争研发的重点。

如美国专利U.S.Pat.No.5825350所公开的电子指示装置与方法，所述的项技术是利用两个陀螺仪传感器以及一滚球来实现空间与平面的感测技术；其中，陀螺仪是用来感测所述的指示装置在空间中的运动状态，而所述的滚球则用来感测指示装置在平面中的运动状态，进而控制显示装置的光标运动。虽然所述的技术可以实现平面与空间的感测功能，然而却具有以下缺点：(1)用在感测平面运动状态的滚球容易受到灰尘的影响，而使得指示装置的控制不灵敏。(2)使用多个陀螺仪传感器，大幅增加了成本的负担。

此外，又如美国专利US.Pat.No.4839838所公开的一种惯性感测鼠标，其是利用多个加速度传感器来感测鼠标的加速度以及角速度。然而所述的项技术的缺点在以加速度计配合差分法来推得鼠标运动的角速度变化，容易产生误差而影响指标灵敏度。

本发明即解决上述的问题，设计一指示装置，使的能够达到使用方便与精确感测等目标，并且可在平面上与空间中使用。

发明内容

本发明的主要目的是提供一指示装置，其是利用平面感测组件与惯性传感器的结合，以达到感测平面运动以及空间运动状态的目的。

本发明的次要目的是提供一指示装置，其是利用平面感测组件与惯性传感器的结合，以达到降低指示装置成本的目的。

本发明的另一目的是提供一指示装置，其是在惯性感测单元结合陀螺仪传感器与设计不同数量的加速度传感器以进行组合，使其能应用在如游戏、多媒体或其它数字设备上，达到增加应用场合的目的。

为了达到上述的目的，本发明提供一种指示装置，包括：一平面感测单元，其是可以感测所述的指示装置的平面运动状态以产生一平面感测讯号；一惯性感测单元，其是可以感测所述的指示装置在空间中的运动状态，以产生一惯性感测讯号；以及一控制单元，其是与所述的平面感测单元以及所述的惯性感测单元相耦接，所述的控制单元可接收所述的平面感测讯号以及所述的惯性感测讯号以进行处理。

较佳的是，所述的控制单元更耦接有一接口单元，所述的接口单元是与所述的平面感测单元以及所述的惯性感测单元相耦接，以将所述的平面感测讯号与所述的惯性感测讯号转换成一数字讯号。所述的控制单元，接收所述的数字讯号并进行运算处理以形成一位移讯号。此外，所述的控制单元更耦接有一输出单元，所述的输出单元可输出所述的位移讯号传递至一电子装置。其中，所述的电子装置可选择为游戏机、计算机、多媒体装置或其它数字的装置。

较佳的是，所述的平面感测单元是可为一滚球编码器以及光学传感器其中之一。所述的平面感测讯号是可为一脉波感测讯号以及光学感测讯号其中之一。

为的达到上述的目的，本发明更提供一种指示装置，包括：一平面感测单元，其是可以感测所述的指示装置的平面运动状态以产生一平面感测讯号；一陀螺仪传感器，其是可感测所述的指示装置的角速度大小，以产生一第一感测讯号；一加速度感测单元，其是可以感测所述的指示装置的至少一轴加速度大小，以产生一第二感测讯号；以及一控制单元，其是与所述的平面感测单元、所述的陀螺仪传感器以及所述的加速度感测单元相耦接，所述的控制单元可接收所述的平面感测讯号以及所述的第一以及第二感测讯号以进行处理。

较佳的是，其中所述的加速度感测单元更包括有一第一加速度传感器，以感测所述的指示装置在空间中的绕第一轴转动的倾斜程度讯号以及空间第二轴加速度大小。