基于IMU和红外感应的可移植触碰屏装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于IMU和红外感应的可移植触碰屏装置，包括鼠标指环、红外感应装置、鼠标控制装置。鼠标指环包括指环，惯性测量模块，第一数据采集模块，第一无线通信模块，第一可充电电池和第一无线充电模块；红外感应装置包括红外感应装置主体，红外感应器，微型红外发射模块，第二数据采集模块，第二无线通信模块，第二可充电电池和第二无线充电模块；鼠标控制装置包括：控制装置主体，以及设于所述控制装置主体上第三无线通信模块、数据处理模块和物理通信接口。本发明专利技术采用指环实现了电子触碰屏的功能，用户通过佩戴鼠标指环运动实现对目标设备的操控，具有携带便捷、使用美观的优点，同时具有较高的可移植性，减小了用户的经济成本。

【技术实现步骤摘要】
基于IMU和红外感应的可移植触碰屏装置
本专利技术涉及电子计算机输入设备领域，尤其涉及一种多感应信号的可移植触碰屏装置。
技术介绍
电脑显示器通常也被称为电脑监视器或电脑屏幕，它是将一定的电子文件信息通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具。目前电脑显示器分为LED显示屏和液晶显示屏两大类，大部分的显示器都不具备输入功能，还需要鼠标和键盘来操控，在一些户外、商场、银行等不方便外设键盘和鼠标的场景，限制了传统LED显示屏和液晶显示屏的应用。电子触摸屏改变了原有鼠标键盘的交互方式，十分便捷，但是成本较高，且是电脑本身的硬件，不具有可移植性。为解决上述问题，需要一种更加方便快捷和高效的人机交互装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有人机交互手段效率低、需要设备多的问题。本专利技术公开了一种基于IMU和红外感应的可移植触碰屏装置，包括鼠标指环、红外感应装置、鼠标控制装置。所述的鼠标指环，包括：指环主体，惯性测量模块，微型红外发射器模块，第一数据采集模块，第一无线通信模块，第一可充电电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于IMU和红外感应的可移植触碰屏装置，其特征在于：包括鼠标指环、红外感应装置、鼠标控制装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于IMU和红外感应的可移植触碰屏装置，其特征在于：包括鼠标指环、红外感应装置、鼠标控制装置。


2.一种如权利要求1所述的基于IMU和红外感应的可移植触碰屏装置，其特征在于，
所述的鼠标指环，包括：
指环主体，惯性测量模块，微型红外发射器模块，第一数据采集模块，第一无线通信模块，第一可充电电池和第一无线充电模块；
其中，惯性测量模块与微型红外发射器模块相连接，微型红外发射器模块与第一数据采集模块相连接，第一数据采集模块与第一无线通信模块相连接，第一无线通信模块与第一可充电电池相连接，第一可充电电池和第一无线充电模块相连接，惯性测量模块、微型红外发射器模块、第一数据采集模块、第一无线通信模块、第一可充电电池和第一无线充电模块均设于所述指环主体上；
所述惯性测量模块用于在所述指环主体佩戴于用户手指后，根据用户手指的运动产生惯性测量数据，以及将所述惯性测量数据发送至所述第一数据采集模块；所述微型红外发射器模块用于发射红外波束，供红外感应装置接收；
所述第一数据采集模块用于将所述惯性测量数据通过所述第一无线通信模块发送给与目标设备连接的鼠标控制装置，以使所述电子触碰屏控制装置根据所述惯性测量数据生成鼠标指令并根据所述鼠标指令对所述目标设备进行操控；
所述第一无线通信模块用于接收第一数据采集模块发送的惯性测量数据，并将所述惯性测量数据发送给所述数据处理模块；
所述第一可充电电池用于为所述鼠标指环中的各模块供电；
所述第一无线充电模块用于通过无线充电方式为所述第一可充电电池充电。


3.如权利要求2所述的基于IMU和红外感应的可移植触碰屏装置，其特征在于，所述的鼠标指环佩戴于操作者右手食指，惯性测量模块测量三轴的角速度信息和三轴的加速度信息，该信息用于控制鼠标光标的移动以及单击、双击和滚轮按击操作；当操作者移动右手想控制鼠标光标时，右手食指佩戴的鼠标指环上的惯性测量模块记录手指移动过程中的三轴加速度信息，用得到的加速度对时间进行2次积分得到位移，积分按以下两个积分公式进行迭代：
v(t)＝v(t-1)+Δt(a(t)+a(t-1))/2，(1)
s(t)＝s(t-1)+Δt(v(t)+v(t-1))/2，(2)
其中，v(t)和v(t-1)分别表示t和(t-1)时刻的目标速度，a(t)和a(t-1)分别表示t和(t-1)时刻惯性测量模块记录的目标加速度，Δt表示t和(t-1)时刻的时间间隔，s(t)和s(t-1)分别表示t和(t-1)时刻的目标位移；
将式(1)和式(2)两个积分公式进行迭代，得到t时间内的垂直位移。


4.一种如权利要求1所述的基于IMU和红外感应的可移植触碰屏装置，其特征在于，
所述的红外感应装置包括：
红外感应装置主体，红外感应器，第二数据采集模块，第二无线通信模块，第二可充电电池和第二无线充电模块；
其中，红外感应器与第二数据采集模块相连接，第二数据采集模块与第二无线通信模块相连接，第二无线通信模块与第二可充电电池相连接，第二可充电电池和第二无线充电模块相连接，红外感应器、第二数据采集模块、第二无线通信模块、第二可充电电池和第二无线充电模块均设于所述红外感应装置主体上；
所述红外感应器放置在显示屏正下方，其长度大于显示屏的长度，其放置位置应确保用户佩戴鼠标指环对显示屏点击时，红外感应器能够收到用户的微型红外发射器模块发出的红外波束；用户佩戴鼠标指环在显...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫野，罗瑶，印二威，谢良，邓宝松，范晓丽，罗治国，闫慧炯，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，天津滨海人工智能军民融合创新中心，
类型：发明
国别省市：北京;11