[发明专利]基于微加速度计的无线自由鼠标系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线鼠标系统。

背景技术

目前无线鼠标产品主要的技术是短距离无线通信技术和传统的光电感应检测光标定位技术的组合，虽然可以做到无线传输鼠标移动信号，但是鼠标的使用仍然需要一个光电检测的反射面，使得鼠标的实际移动范围受到很大的限制，只能算是半自由状态使用，不便于现场演讲等场合的应用。

有些发明专利公开了一些不用光电检测技术的无线鼠标，用手指点击表示不同方向的按键和调节速度电位器便可以控制鼠标光标在显示屏幕上的移动方向和速度。但是这种鼠标的控制模式不太适合现场演讲者自由挥动手臂直接控制鼠标的使用习惯，使用起来还是不太方便，不够直接，而且机械结构比较复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是提供一种完全自由操控的无线鼠标，无需任何反射面，亦无需手指选择点击方向按键，直接靠感测使用者手臂的移动来操控鼠标，令使用者如同直接用手在屏幕上移动鼠标光标一样自由流畅地使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：采用先进的微加速度计技术，能够准确检测鼠标使用者手臂的运动方向和加速度，.从而获得鼠标移动的方向和加速度信号，同时结合鼠标按键的设置能够准确检测鼠标按键动作信号，然后经过信号处理后得到鼠标动作信息，再通过无线通信传输给主机端模块，最后通过USB接口传送给电脑主机，从而实现电脑屏幕鼠标光标的全自由状态移动和操控。

基于微加速度计的无线自由鼠标系统由设置在鼠标本体上的鼠标端模块和连接在电脑USB接口上的主机端模块组成。鼠标端模块主要完成鼠标动作(包括按键动作和鼠标移动)信号的检测、放大、编码、调制和发射；而主机端模块则主要完成鼠标动作信号的接收、解调、转码和通过USB接口连接电脑主机。

所述鼠标端模块由微加速度计、信号处理、电源管理、无线调制与发射、按键和发射天线六个单元组成。按键分别是鼠标的左键和右键，直接与信号处理单元连接，完成按键动作的检测。微加速度计单元与信号处理单元是双向连接，信号处理单元访问微加速度计单元，微加速度计单元输出鼠标移动加速度信号，完成鼠标移动加速度信号的检测。信号处理单元对输入的按键动作信号和鼠标移动加速度信号进行处理后输出鼠标动作信息编码信号连接到无线调制与发射单元，同时还输出工作模式信号连接到电源管理单元。无线调制与发射单元输出射频信号连接到发射天线。电源管理单元分别连接到微加速度计单元、信号处理单元和无线调制与发射单元，在工作模式信号的控制下智能地为这三个单元提供工作电源。

所述主机端模块由接收天线、无线接收与解调、信号处理、USB接口和电源管理五个单元组成。接收天线直接接入无线接收与解调单元。无线接收与解调单元输出连接到信号处理单元，同时也输出工作模式信号连接到电源管理单元。信号处理单元再输出连接到USB接口单元。USB接口单元与电脑主机通过USB总线双向连接，它与信号处理单元也是双向连接，同时它还输出到电源管理单元，为其提供电源。电源管理单元则分别连接到无线接收与解调单元和信号处理单元，在工作模式信号的控制下智能地为这两个单元提供工作电源。

所述鼠标端模块设置了两种工作模式，即正常工作模式和休眠工作模式。当检测到没有鼠标动作时，所述鼠标端模块进入休眠工作模式，信号处理单元输出休眠工作模式信号到电源管理单元，电源管理单元暂停对无线调制与发射单元的供电，而且信号处理单元也只进行按键信号检测和鼠标移动信号检测工作，其他处理工作都暂停。当检测到有鼠标动作时，所述鼠标端模块进入正常工作模式，信号处理单元输出正常工作模式信号到电源管理单元，电源管理单元为所有单元供电。通过这种电源管理设计，可以大大降低功耗和延长电池的使用寿命。在正常工作模式下，微加速度计单元检测到鼠标的移动，输出鼠标移动加速度信号到信号处理单元，信号处理单元对该加速度信号进行信号调理、动作检测、A/D转换、位移值计算、传输编码五个处理工作，然后输出到无线调制与发射单元进行射频调制与放大，最后通过发射天线把调制好的鼠标移动信息发送到所述主机端模块。当有按键动作时，信号处理单元对按键信号进行信号调理、动作检测、传输编码三个处理工作，然后输出到无线调制与发射单元进行射频调制与放大，最后通过发射天线把调制好的按键动作信息发送到所述主机端模块。