[发明专利]姿态感知设备的定位方法、鼠标指针的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及姿态感知设备的定位领域，尤其涉及一种姿态感知设备的定位方法、鼠标指针的控制方法。

背景技术

目前，计算机指针鼠标指针的定位大多数都依靠光学传感器或激光传感器来实现。这些传感器都是基于物理光学原理，使得传感器需要依靠桌面等平台来实现。但是随着人们对办公环境和操作便捷性要求的日益提高，用户希望鼠标可以脱离对桌面的依赖，升级为空间鼠标，可以实现悬空3D操作，只需轻挥手腕，指针即可随意移动，轻松控制电脑等设备。因此，基于陀螺仪的空间鼠标应运而生。

要实现空中运动姿态的感知，可以采用加速度传感器感应速度的变化，或者陀螺仪感应角速度的变化。陀螺仪以其能够及时感应出空间的变化，能够检测到运动过程中每个轴上旋转的角速度的优点，而使得包括陀螺仪的空中鼠标占有优势。

陀螺仪的基本原理是运用物体高速旋转时，强大的角动量使旋转轴一直稳定指向一个方向的性质，所制造出来的定向仪器。当运动方向与转轴指向不一致时，会产生相应的偏角，再根据偏角与运动的关系，得到目前运动件的运动轨迹和位置，从而实现定位的功能。

然而，现有技术的空间鼠标的鼠标指针的控制方法，由于空间鼠标内的陀螺仪对其运动姿态的感知不够精确，从而使得采用现有技术的空间鼠标控制鼠标指针移动的灵敏度较低，为用户的实际操作带来不便。

更多关于空间鼠标的详细信息请参考公开号为“CN102043475A”的中国专利。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种能够精确的对姿态感知设备进行定位的姿态感知设备的定位方法、一种灵敏度高的鼠标指针的控制方法。

为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种获取陀螺仪的输出电压的方法，包括：

获取所述陀螺仪的初始电压信号，将所述初始电压信号放大第一倍数，滤除高频干扰，再进行A/D采样，获得第一电压；

将所述初始电压信号放大第二倍数，所述第二倍数大于第一倍数，滤除高频干扰，再进行A/D采样，获得第二电压；

分别将所述第一电压、第二电压和阈值电压进行比较，当所述第一电压和第二电压均小于阈值电压时，选择第二电压作为陀螺仪的输出电压；当所述第一电压小于阈值电压，第二电压大于阈值电压时，选择第一电压作为陀螺仪的输出电压。

可选地，所述阈值电压为1380～1420mv。

可选地，还包括：将所述初始电压信号放大第一倍数后，滤除高频干扰前，进行差分运算放大；将所述初始电压信号放大第二倍数后，滤除高频干扰前，进行差分运算放大。

本发明的实施例还提供了一种姿态感知设备的定位方法，所述姿态感知设备至少包括第一陀螺仪和第二陀螺仪，所述第一陀螺仪的检测臂垂直于所述第二陀螺仪的检测臂，包括：

获取所述姿态感知设备的第一位置；

当所述姿态感知设备由所述第一位置运动到第二位置后，分别获取第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出电压；

分别确定所述第一陀螺仪和第二陀螺仪的旋转角速度，其中，各陀螺仪的输出电压与旋转角速度呈线性关系；

基于所述第一陀螺仪和第二陀螺仪的旋转角速度，确定所述姿态感知设备的第二位置在第一方向和第二方向的分量，以定位所述姿态感知设备，所述第一方向垂直于所述第二方向。

可选地，所述第一陀螺仪的输出电压与旋转角速度的线性关系为V₁＝a₁ω₁+b₁，其中V₁为所述第一陀螺仪的输出电压，ω₁为所述第一陀螺仪的旋转角速度，a₁、b₁为常量；所述第二陀螺仪的输出电压与旋转角速度的线性关系为V₂＝a₂ω₂+b₂，其中V₂为所述第二陀螺仪的输出电压，ω₂为所述第二陀螺仪的旋转角速度，a₂、b₂为常量。

可选地，所述a₁、a₂为0.67，所述b₁、b₂为1350。

可选地，基于所述第一陀螺仪和第二陀螺仪的旋转角速度，确定所述姿态感知设备的第二位置在第一方向和第二方向的分量的步骤包括：

对所述第一陀螺仪的旋转角速度按时间积分，获得所述第一陀螺仪的旋转角度α1；