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一种检测物体相对于表面移动的方法及设备技术

技术编号:8532246 阅读:252 留言:0更新日期:2013-04-04 14:57
提出一种检测物体相对于表面移动的方法及使用该方法的设备,依据对一个载体内部的一个活动物件的位置检测,来检测载体在它的操作面上移动所产生的移动。活动物件在载体内有限空间能不断移动、复位,把将载体在平台上的长距离移动的分化为多段短距离移动,间接测量多个短距离的方式来实现对长距离的测量,从而达到检测载体在一平面上移动的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及位置移动检测领域,特别是用于电子产品人机控制方面技术。
技术介绍
计算机技术高度普及的今天,屏幕指针定位技术已发展出多种类型,触摸屏技术、触摸板技术、指点杆技术、加速度定位技术,手势识别技术等等,各有各的使用场合;但在桌面上使用电脑时,传统光学鼠标使用上的方便性及高效性优势是其它人机输入设备所不能替代的。鼠标这种操作使用方式的设备依然扮演着控制电子电脑设备的重要角色,在这类操作方式的设备上能提出更好的技术方案,将是非常具有价值的。在此提出的位置检测技术,它和机械或光学鼠标一样都能在任意平面平台上进行光标定位,但在某些方面具有更大的进步性;例如可以把鼠标做得更加薄,如把鼠标整体厚度控制在3mm以内、甚至可做到更低的2mm厚度,这是传统鼠标技术所难以实现的。具有相当薄厚度的鼠标有很多特点,例如是便携性,能更好配合往轻薄化方面发展个人电脑设备,例如超薄型手提电脑。其次,具有足够薄的鼠标的使用舒适程度上也更具优势,由于足够的薄,使其放置于台面上操作时类似于把信用卡放于台面的移动的情形,可以将手指方便自然地放于其上面,移动时只需手指动作,能把手掌手臂运动量减到最低,比手掌中握住个物体的传统鼠标使用方式来说这更加灵活方便。另外,在此提出的位置检测技术能能适应性质不同的表面,因为此技术是属于接触式移动识别技术,和机械鼠标一样都需要接触参考操作台面(光电鼠标是非接触式光学检测技术),并且其接触部分可以设计成一个微小光凸出位,有很好的介质表面适应性。薄型化方面光学鼠标原理上是ic芯片上的传感器不断地对操作台面摄取图像,光学鼠标在技术原理上需要光学光路,由物距、像距、光学镜头以及传感器ic构成这类技术的主要组成部分。传感器ic是可以设计的很薄的,障碍光学鼠标薄型化方面发展的只要在于物距、像距的存在以及镜头厚度。上述的这些因素导致光学鼠标很难进一步进行超薄型化设计。有一些其它技术专利也在薄型化方面进行研究,例如专利申请号为99106420. 8的专利,通过圆柱体和操作面的接触旋转来进行定位,这和机械鼠标技术非常相似,机械鼠标是球体的旋转,此专利的是柱体的旋转;平台适应性方面,对于有一定程度纹理的不同的操作界面,光学鼠标都能有很好的识别性,但当操作台面是光洁的、反光性的、透明的时候,光学鼠标将出现识别上的困难,例如光亮的表面、玻璃台面。对于一般办公或家庭使用来说,出于使用和美观需要,台面有一定光洁度是正常情形,采用玻璃做台面情形也非常多,这时光学鼠标需要配备鼠标垫才能取得较好的操作效果,这给使用上带来麻烦。虽然有激光鼠标甚至蓝光鼠标声称可以解决上述问题,但真正使用效果并不令人满意;例如对于干净的玻璃表面,激光鼠标是无能为力的,只有玻璃表面有明显的杂质肌理(例如有明显指印或灰尘)激光鼠标才能正常工作,实际情况是大多数人都依然依靠鼠标垫来匹配使用鼠标。针对上面所述的现有鼠标技术不足,下面提出一个新的技术方法,依据此技术方法,可以制造出更高效、更轻便的电脑控制工具。
技术实现思路
这里提出的位置检测方法的原理概括来说就是测量一个活动物件在载体上的有限空间内的小距离移动后迅速将其归位到原来的位置,然后再测量,不断重复这个过程;这就把物体在平台上长距离的移动的分化为多段微小距离的移动,间接测量多个微小距离的方式来实现对长距离的测量,从而达到检测目的。这样的处理方式很有优势,因为对一个物体进行小距离高分辨率的测量是非常容易做到(例如各类型光学接近传感器),并且体积可以做的非常足够的小。另外,由于这里提出的测量技术是和操作平台有直接接触,无需像光学鼠标那样依赖于操作平台表面机理特性。无需归位检测物体移动有多种技术,申请号为91111024. O提出的“超微型鼠标器及其平移方式的输入装置”就是一种靠手指推动控制键来进行位置检测,当然这种技术只能检测手指非常有限的活动范围;再例如机械鼠标,鼠标内的滚球滚动一段距离后无需对其归为都能再次滚动在此提出的位置检测方法中的归位的步骤相对对于其它系统来说是一个较为显著的特点,由于活动物件只能在一个限制的空间内移动,向一个方向移动一个小距离后需要归回原位,归位动作是使它一直保持着某个方向的可移动性。下面详细将此技术进行说明;本专利技术包括一些主要功能组成部分;1.载体(2)及其操作面(I):载体有一合适外形方便被人手移动操作,载体能在操作面上移动,载体在操作面方向有一个或多个开口(2a);2.活动物件(3):位于载体(I)内能够移动或转动的部件,活动物件上有一外接触部位(3a)通过载体的开口(2a)凸出到载体外面并能和操作面(I)形成接触关系。3.位置检测器(4),固定在载体(I)上能对活动物件进行某个方向的位置检测,4.力驱动器(5),力驱动器固定在载体(I)上能对活动物件产生作用力,使活动物件能向载体上的某个特定位置移动(2b),尽量接近或位于此特定位置(2b)上;这个过程在此也可称为活动物件的归位。此特定位置(2b)需满足此条件当活动物件位于此特定位置时,在位置检测器(4)的检测方向上活动物件(3)有相对于载体(I)产生相对移动的空间或距离,以保证当载体相对操作面移动时,活动物件也能相对载体产生相对移动,同时这种移动能被位置检测器检测到;可参考附图8的归位示意图。5.数据处理器(6),以及电源、以及控制其它的电子设备的无线或有线数据链路坐寸ο活动物件(3)能在载体内部的一个方向(X)的一段范围内前后移动,载体上有一开口(2a),活动物件的外接触部位(3a)是通过载体的开口(2a)外伸出到载体(2)外面,当把载体放在一个操作面(I)上时,外接触部位(3a)是能够和操作面(I)形成接触关系。工作时,力驱动器(5)首先将活动物件(3)归位,然后位置检测器(4)检测活动物件(3)的位置状态并用相应的电信号表示,确立一个参考信号值;当载体(2)相对操作面(I)在(X)方向移动时,活动物件由于外接触部位(3a)和操作面(I)有接触、存在摩擦力,因此它相对于操作面来说是相对静止的而相对于载体来说则是移动或转动的;位置检测器(4)检测活动物件(3)相对于载体(2)的位置状态并用相应的电信号表示,得到一个样本信号;数据处理器(6)根据预先设定的一个或多个预设值对样本信号和参考信号进行处理、计算,当样品信号和参考信号的差异值的绝对值大于预设值,则确定活动物件产生一次有效移动。确定活动物件产生一次有效移动后,力驱动器(5)产生力推动活动物件,使其归位向载体内的特定位置(2b);当载体再次移动时,活动物件能再次产生相对移动或转动。这样不断地测量、不断归位活动物件,能取得一系列移动数据,这个数据也是关于载体(2)和操作面⑴之间在⑴方向上的相对移动数据。数据处理器确认活动物件的一次或多次有效移动后产生相关控制信号去控制其它电子设备;依据活动物件有效移动的次数、或者有效移动所对应的预设值可以有不同的控制信号,并且依据第一值与第二值的大小关系确定控制信号的正反方向属性,例如第一值大于第二值时确定为+X方向的移动,第一值小于第二值确定为-X方向的移动,或者相反。对于上面对参考值,还可以采用另外的处理方式,即设定一个值作为参考值,或者依据多次测量位于归位位置的活动物件的位置值来确定一个参考值,例如平均值;这样系统就不本文档来自技高网
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一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/55/201110280344.html" title="一种检测物体相对于表面移动的方法及设备原文来自X技术">检测物体相对于表面移动的方法及设备</a>

【技术保护点】
一种检测物体相对于表面移动的设备,其特征在于包括:载体,用于提供安装、放置物体的空间、平台,用于在一表面上移动操作,该表面为载体的操作面;活动物件,载体内能移动或转动的装置,包括限向活动物件或全向活动物件,限向活动物件是指活动物件能在载体的一定范围内做限定一个方向的前后移动或转动,所述方向与载体的操作面平行,全向活动物件是指活动物件能在载体的一定范围内做多个方向移动,所述方向与载体的操作面平行,这里所述的移动或转动是指活动物件相对于载体而言;位置检测器,能检测物体移动的装置,用于检测活动物件在载体内某个方向的前后移动,把活动物件的位置状态用相关的电信号表示;力驱动器,能产生作用力的装置,用于对活动物件产生作用力,使活动物件能向载体内的一个特定位置移动或转动,靠近或位于该特定位置,所述的特定位置符合此条件:活动物件位于此位置时,在位置检测器的检测方向上,活动物件相对于载体有能够移动的空间或距离;数据处理器,用于对所述的位置检测器产生的电信号进行处理、计算,用于控制所述的力驱动器,用于输出信号控制其它电子设备。

【技术特征摘要】
1.一种检测物体相对于表面移动的设备,其特征在于包括载体,用于提供安装、放置物体的空间、平台,用于在一表面上移动操作,该表面为载体的操作面;活动物件,载体内能移动或转动的装置,包括限向活动物件或全向活动物件,限向活动物件是指活动物件能在载体的一定范围内做限定一个方向的前后移动或转动,所述方向与载体的操作面平行,全向活动物件是指活动物件能在载体的一定范围内做多个方向移动, 所述方向与载体的操作面平行,这里所述的移动或转动是指活动物件相对于载体而言;位置检测器,能检测物体移动的装置,用于检测活动物件在载体内某个方向的前后移动,把活动物件的位置状态用相关的电信号表示;力驱动器,能产生作用力的装置,用于对活动物件产生作用力,使活动物件能向载体内的一个特定位置移动或转动,靠近或位于该特定位置,所述的特定位置符合此条件活动物件位于此位置时,在位置检测器的检测方向上,活动物件相对于载体有能够移动的空间或距离;数据处理器,用于对所述的位置检测器产生的电信号进行处理、计算,用于控制所述的力驱动器,用于输出信号控制其它电子设备。2.一种检测物体相对于表面移动的方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤(a)力驱动器对活动物件产生力,使活动物件能向载体内的一个特定位置移动或转动, 靠近或位于该特定位置,所述的特定位置符合此条件活动物件位于此位置时,在位置检测器的检测方向上,活动物件相对于载体有能够移动的空间或距离;(b)力驱动器停止向活动物件产生力;(C)位置检测器检测活动物件,获取活动物件位置相关的参考值,或设定一个参考值;(d)位置检测器检测活动物件,获取活动物件位置相关的样品值;(e)数据处理器处理、计算参考值与样品值的差值,并根据一个或多个预设值与差值进行比较、计算;以及(i)如果参考值与样品值的差值的绝对值小于预设值,再重复(d)至(e),直到所述差值的绝对值大于或等于预设值;( )如果参考值与样品值的差值的绝对值大于或等于预设值,则确认为活动物件的一次有效移动,再重复(a)、(b)、(c)、(d)、(e),或再重复(a)、(b)、(d)、(e);步骤(b)也可放在步骤(C)的后面。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于还包括下述步骤数据处理器确认活动物件的一次或多次有效移动后产生相关控制信号去控制其它电子设备,并且依据单位时间内活动物件有效移动的次数不同、或者每个有效移动所对应的预设值的不同来产生不同的控制信号,以及依据参考值与样品值的大小关系确定控制信号的正反方向属性。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,从步骤(b)或步骤(c)到步骤(d)之间存在一个时间,该时间可以根据需要设定。5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的载体对应于活动物件的外接触部位有一开口部位;外接触部位能通过载体的开口部位伸展或凸出到载体外,当载体放置于它的操作面上,外接触部位能和操作面形成接触关系。6.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,载体上有一弹性部件通过滚珠接触活动部件并向活动物件施加一垂直于操作面的力,或弹性部件与活动物件相互固定,载体上的一平面通过滚珠接触弹性部件向活动物件施加一垂直于操作面的力;使活动物件的外接触部位和操作面之间存在一个力,增加它们之间的摩擦力,并使外接触部位和操作面之间形成弹性接触关系。7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的限定一个方向的前后移动是通过在活动物件的两个平行线位置或最小三个不同的点位置上增加阻隔物,使活动物件只能相对载体在一个方向上前后移动;这些阻隔物与活动物件之间可以用滚珠来接触连接。8.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的一个方向的的转动是指活动物件能够围绕载体上的一个点或一个部位在一定角度内转动;所述的一个点是指一转动轴的轴...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈东林
申请(专利权)人:陈东林
类型:发明
国别省市:

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