專利名稱：掌控輸入裝置和掌控輸入方法
技術領域：
本發(fā)明涉及終端設備的外接設備技術領域，具體涉及一種掌控輸入裝置和掌控輸入方法。
背景技術：
計算機問世以來，經(jīng)歷了很多技術革新。例如計算機操控界面的發(fā)展，從命令界面到圖形界面，再到現(xiàn)在炙手可熱的3D界面，發(fā)生著日新月異的變化。3D界面能夠將用戶所需以盡可能直觀的方式呈現(xiàn)出來，帶給用戶良好的體驗效果。相比之下，例如鼠標等計算機輸入設備的發(fā)展卻比較緩慢，且一直未得到應有的重視。多年以來，無論機械式鼠標還是光電式鼠標，其產(chǎn)生的信號均只能夠反映鼠標在平面上位移的變化，也就是說，其產(chǎn)生的信號是標量，而非矢量。而且其操作方式一直是點式控制，只能通過點擊鼠標來進行操作，單調且功能單一。在一些場景中，例如3D游戲，3D建模操作等等，都需要對界面進行平面立體全方位的控制，傳統(tǒng)的僅對垂直和水平位移進行的控制顯然已不能夠滿足需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是如何實現(xiàn)對界面的平面操控和立體操控。為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種掌控輸入裝置，包括殼體，所述殼體中設置有用于與終端設備通信的接口芯片，另外，還包括:若干個壓力傳感器，設置在所述殼體內部，用于感測操作所述掌控輸入裝置上面所受的力并產(chǎn)生壓力信號，將所述壓力信號發(fā)送至壓力信號處理器所述壓力信號包括壓力值以及用于表示所述壓力傳感器在掌控輸入裝置上的位置的角度值；所述壓力信號處理器，與所述各個壓力傳感器以及接口芯片電連接，用于從所述壓力信號中提取壓力值和角度值并將所述壓力值和角度值通過所述接口芯片發(fā)送至終端設備。其中，若干個所述壓力傳感器均勻布置在殼體某一水平切面的邊緣。其中，還包括:主軌跡裝置，設置在所述殼體內部，用于檢測所述掌控輸入裝置的位移值，并將包含所述位移值的位移信號發(fā)送至軌跡信號處理器；角度檢測器，設置在所述殼體內部，用于檢測所述掌控輸入裝置的旋轉角度值，并將包含所述旋轉角度值的角度信號發(fā)送至所述軌跡信號處理器；所述軌跡信號處理器，與所述主軌跡裝置、角度檢測器以及接口芯片電連接，用于從所述位移信號中提取出位移值、從所述角度信號中提取出旋轉角度值，并將所述位移值和旋轉角度值通過接口芯片發(fā)送至終端設備，所述主軌跡裝置的位移值和所述旋轉角度值分別用于控制所述終端設備的界面上被控對象的平面移動和旋轉。其中，還包括:
主軌跡裝置，設置在所述殼體內部，其采集所述主軌跡裝置的位移值作為所述掌控輸入裝置的位移值，并將包含所述位移值的位移信號發(fā)送至軌跡信號處理器；輔助軌跡裝置，設置在所述殼體內部，用于采集所述輔助軌跡裝置的位移值，該位移值與所述主軌跡裝置的位移值進行比較得出所述掌控輸入裝置的旋轉角度值，所述位移值和旋轉角度值分別用于控制所述終端設備的界面上被控對象的平面移動和旋轉。其中，所述主軌跡裝置和輔助軌跡裝置位于同一平面上，所述旋轉角度值的計算公式為:
權利要求
1.一種掌控輸入裝置，包括殼體，所述殼體中設置有用于與終端設備通信的接口芯片，其特征在于，還包括: 若干個壓力傳感器，設置在所述殼體內部，用于感測所述掌控輸入裝置上面所受的操作力并產(chǎn)生壓力信號，將所述壓力信號發(fā)送至壓力信號處理器，所述壓力信號包括壓力值以及用于表示所述壓力傳感器在掌控輸入裝置上的位置的角度值； 所述壓力信號處理器，與各個所述壓力傳感器以及接口芯片電連接，用于從所述壓力信號中提取壓力值和角度值并將所述壓力值和角度值通過所述接口芯片發(fā)送至終端設備。
2.根據(jù)權利要求1所述的掌控輸入裝置，其特征在于，若干個所述壓力傳感器均勻布置在殼體某一水平切面的邊緣。
3.根據(jù)權利要求1所述的掌控輸入裝置，其特征在于，還包括: 主軌跡裝置，設置在所述殼體內部，用于檢測所述掌控輸入裝置的位移值，并將包含所述位移值的位移信號發(fā)送至軌跡信號處理器； 角度檢測器，設置在所述殼體內部，用于檢測所述掌控輸入裝置的旋轉角度值，并將包含所述旋轉角度值的角度信號發(fā)送至所述軌跡信號處理器； 所述軌跡信號處理器，與所述主軌跡裝置、角度檢測器以及接口芯片電連接，用于從所述位移信號中提取出位移值、從所述角度信號中提取出旋轉角度值，并將所述位移值和旋轉角度值通過接口芯片發(fā)送至終端設備，所述位移值和旋轉角度值分別用于控制所述終端設備的界面上被控對象的平面移動和旋轉。
4.根據(jù)權利要求1所述的掌控輸入裝置，其特征在于，還包括: 主軌跡裝置，設置在所述殼體內部，其采集所述主軌跡裝置的位移值作為所述掌控輸入裝置的位移值，并將包含所述位移值的位移信號發(fā)送至軌跡信號處理器； 輔助軌跡裝置，設置在所述殼體內部，用于采集所述輔助軌跡裝置的位移值，該位移值與所述主軌跡裝置的位移值進行比較得出所述掌控輸入裝置的旋轉角度值，所述主軌跡裝置的位移值和所述旋轉角度值分別用于控制所述終端設備的界面上被控對象的平面移動和旋轉。
5.根據(jù)權利要求4所述的掌控輸入裝置，其特征在于，所述主軌跡裝置和輔助軌跡裝置位于同一平面上，所述旋轉角度值的計算公式為:AZa = 2Arcsm(^l((Axb-AxJ2+(Ayb-Aya)2)/IR)； 其中，A Z a為旋轉角度值，AXa、Aya分別是所述主軌跡裝置在其移動平面的X軸和Y軸上的位移值，A xb, A yb分別是所述輔助軌跡裝置在其移動平面的X軸和Y軸上的位移值，R是所述主軌跡裝置和輔助軌跡裝置之間的距離。
6.根據(jù)權利要求3或4或5所述的掌控輸入裝置，其特征在于，所述主軌跡裝置位于所述殼體某一水平切面的中心。
7.根據(jù)權利要求1所述的掌控輸入裝置，其特征在于，還包括: 至少一個觸壓信號采集器，設置在所述殼體表面，用于感測到外力對掌控輸入裝置的作用并產(chǎn)生觸壓信號，將包括壓力值和觸壓信號采集器的標識的觸壓信號發(fā)送至觸壓信號處理器； 所述觸壓信號處理器，與所述觸壓信號采集器以及接口芯片電連接，用于提取所述觸壓信號中的壓力值和觸壓信號采集器的標識并通過接口芯片發(fā)送至終端設備。
8.一種用于操作權利要求1-7中任一項所述的掌控輸入裝置的掌控輸入方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S11、各個壓力傳感器根據(jù)感測到的操作所述掌控輸入裝置的操作力生成壓力信號，將包括感測到的壓力值、對應的角度值的壓力信號發(fā)送至壓力信號處理器； 步驟S12、所述壓力信號處理器從接收到的若干個壓力信號中挑選最大的壓力值對應的壓力信號，提取該壓力信號的壓力值和角度值并發(fā)送至接口芯片； 步驟S13、所述接口芯片將接收到的壓力值和角度值發(fā)送至所述終端設備，所述壓力值用于控制終端設備的界面上被控對象的旋轉速度，所述角度值用于控制所述被控對象的旋轉方位。
9.根據(jù)權利要求8所述的掌控輸入方法，其特征在于，還包括以下步驟: 步驟S21、主軌跡裝置檢測其在一個采集時間周期內的坐標變化量，生成主軌跡裝置的位移信號，位移信號包括主軌跡裝置的位移值(Axa，Aya)和標識，然后所述主軌跡裝置將主軌跡裝置的位移信號發(fā)送至軌跡信號處理器； 輔助軌跡裝置檢測其在一個采集時間周期內的坐標變化量，生成所述輔助軌跡裝置的位移信號，所述輔助軌跡裝置的位移信號包括輔助軌跡裝置的位移值(Axb，Ayb)和標識，然后所述輔助軌跡裝置將輔助軌跡裝置的位移信號發(fā)送至軌跡信號處理器； 步驟S22、所述軌跡信號處理器接收到所述主軌跡裝置的位移信號和所述輔助軌跡裝置的位移信號，根據(jù)公式AZa = 2Jrcsin(>y/((Ax6 - AxJ2 +(A_y6 - A_yJ2)/2i )計算出所述掌控輸入設備的旋轉角度值，并將所述主軌跡裝置的位移值作為掌控輸入設備的位移值，然后存儲該位移變化值對應的標識； 步驟S23、所述軌跡信號處理器將計算得到的旋轉角度值和位移值通過接口芯片發(fā)送至終端設備，所述位移值用于控制界面上被控對象在X軸和Y軸上的移動值，所述旋轉角度值用于控制界面上被控對象的旋轉角度。
10.根據(jù)權利要求6所述的掌控輸入方法，其特征在于，還包括以下步驟: 步驟S31、各觸壓信號采集器感測到外力對掌控輸入裝置的操作力，生成包含觸壓信息的觸壓信號，該觸壓信息包括壓力值以及觸壓信號采集器的標識；并將觸壓信號發(fā)送至觸壓信號處理器； 步驟S32、觸壓信號處理器將觸壓信號通過接口芯片發(fā)送至終端設備。
全文摘要
本發(fā)明涉及終端設備的外接設備技術領域，具體涉及一種掌控輸入裝置和掌控輸入方法。該掌控輸入裝置，包括殼體，殼體中設置有接口芯片，若干個壓力傳感器設置在殼體內部，用于感測所述掌控輸入裝置上面所受的操作力并產(chǎn)生壓力信號，將所述壓力信號發(fā)送至壓力信號處理器；壓力信號處理器與各壓力傳感器以及接口芯片電連接，用于從所述壓力信號中提取壓力值和角度值并將所述壓力值和角度值通過所述接口芯片發(fā)送至終端設備。本發(fā)明掌控輸入裝置和方法不僅可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的平面操控功能，還能夠實現(xiàn)對立體被控部件的操控，對界面進行平面立體全方位的控制。
文檔編號G06F3/0346GK103218070SQ20121011931
公開日2013年7月24日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權日2012年1月18日
發(fā)明者朱春生 申請人:朱春生