[发明专利]一种手势鼠标

说明书

技术领域

本发明涉及一种新颖的根据人的手势产生相应鼠标信号的鼠标，属人机交互和信息处理领域。

背景技术

现在鼠标在计算机产品上广泛使用，公开的鼠标产品有机械鼠、光标鼠、轨迹球等，这些鼠标大大提高了人机界面的效率，但都需要机械开关来实现鼠标的左键、右键和滚轮功能，如鼠标的左键对应一个机械开关，当鼠标左键被按下时对应的机械开关触发信号，机械开关都有一定的使用寿命，一定时间后就因为机械部件磨损导致失灵，每年大量丢弃的鼠标的塑料外壳也造成环保问题；而人的手指在长时间按鼠标的过程中也会造成劳损，导致各种常见的“鼠标病”。其次这些鼠标为了配合用户的手掌的大小，导致鼠标的体积无法微型化，而且每种鼠标型号也只能与一些用户的手掌大小所匹配。最后这些鼠标还都需要提供一个可以支撑鼠标的操作平面，如机械鼠需要一个平面摩擦滚珠，光电鼠标需要在一个在较平整可以反射光线的平面上，对平面的介质也有一定的要求，如不能够在透明的玻璃上正常使用，而用户在移动状态中(如车上)也几乎无法使用鼠标。另外一些病人和些残疾人使用这种普通鼠标也非常吃力和不方便。

三维重力加速度感应器可以测量在三维坐标轴上的重力加速度值，其最基本的原理都是由于重力或加速度产生某个介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出或数字量输出。

发明内容

本发明的目的是为了解决机械开关带来的鼠标的寿命问题、鼠标小型化问题、操作自然简便化和需要操作平面的问题。使用本发明的鼠标可以没有一个机械开关，大大提高了使用寿命；也可以做成指环大小，体积微型化，大人小孩也可以共用；更不需要一个摆放鼠标的桌面，而且可以在空中进行操作，甚至在裤袋里等狭窄空间进行操作。本发明的手势鼠标具有长寿命、体积小、省力、使用方便无空间限制、健康环保，是对近年来几乎没有变化的鼠标做的重大的改革。

本发明中的手势鼠标，由佩戴在用户多个手指上的多个感应单元和至少一个信号处理器组成，信号处理器接收多个感应单元中感应手指运动的加速度传感器得到的三维加速度数据，可以计算出用户这些手指之间的相对动作，并根据这些动作转换为鼠标对应的左键单击、右键单击、滚轮向上滚动、滚轮向下滚动和鼠标移动信号。

在这种鼠标的每个感应单元中至少含有一个三维重力加速度感应器。每个三维重力加速度感应器可以感应到三维方向上的重力和加速度，当用户的手指运动时，佩戴在手指上的三维重力加速度感应器就会感应到手指的各个方向上的重力加速度数值(下称感应值)。本发明至少使用两个感应单元，它们佩戴在两只不同的手指上，这些感应单元之间可以使用有弹性的多股细电缆相连接来传递电源和信号，也可以独立供电和通过无线方式传递信号。更加特殊的是，这种鼠标可以植入人体体内，由人体内的生物电池进行供电，然后再通过无线方式与电子设备相连接。

在这种鼠标的感应单元中，为了减小体积和方便，除了必须的三维重力加速度感应器外，还可以根据需要放入信号处理器和接口模块，当然也可以将三维重力加速度感应器、信号处理器和接口模块合并为在一起，如做成一个专用芯片。一个手势鼠标可以只需要一个信号处理器，也可以使用多个信号处理器，即每个感应单元都内置一个信号处理器。接口模块可以采用无线和有线两种形式，如可以通过有线的USB接口与电子设备连接，也可以采用低功耗的蓝牙、Zigbee等无线接口与电子设备连接。一个手势鼠标可以只需要一个接口模块与电子设备相连接，也可以使用多个接口模块与电子设备相连接。而各个感应单元之间也可以通过无线连接来传递信号。

以下详细阐述如何使用手势鼠标和其原理，不失一般性，这里只描述只使用两个感应单元的情况。开始使用时，先确定根据用户的手腕导致手指的基准角度，如用户的手掌手心向下时，这两个不同的感应单元在三维方向的感应值是相近或相同的，这就可以确定一个判定后续动作的基准点。根据需要，这个基准点可以采用默认值，如认为手掌手心向下时的感应值就是默认值，但用户可以通过后续的操作在使用中动态改变这个基准点。

当用户的一只手指A上下运动时，这个手指A上得到的某些方向感应值会相应变化较大，而另外一只手指B上得到的对应方向上感应值会变化较小，通过处理器分析两只手指的得到的感应值，结合基准点判别它们感应值的相对变化，从而将手指A的上下运动解析为一个手指的单击，根据感应单元的预先定义编号来区分，就可以转换为左键单击信号或右键单击信号，如手持A上感应单元的编号代表左键，那么手指A点击就代表左键单击。