專利名稱：電腦輸入指標裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種電腦輸入指標裝置，不僅可不需要特定的空間或特定區(qū)域平板中使用，而可適用于任何自由的空間比劃使用以增加臨場的感官效果，亦可增加操控靈敏性。
隨著資訊產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)展，電腦系統(tǒng)的應用與人類的生活早已成為一種密不可分的地步，但凡生活、工作、及娛樂等都少不了電腦系統(tǒng)的影子。但，擔任使用者與電腦系統(tǒng)溝通的重大責任--電腦輸入指標裝置，如圖5所示，卻仍存在有許多不方便的地方及設(shè)計，常用的電腦輸入指標裝置60，如滑鼠、軌跡球、或光筆等，不論是采取機械式、光學式、或半光學式的設(shè)計，皆必須適用于一硬體或特定的平板63面上才可動作，利用一傳輸線65將位移訊號傳至電腦系統(tǒng)中反應，但面對如今多媒體時代的來臨，想要做到如三度空間的自由應用卻不是件容易之事，尤其是可應用到使用者手握而在空中自由揮灑以符合人體工程學的應用更非易事，且現(xiàn)有機械式的訊號轉(zhuǎn)換設(shè)計，其靈敏性亦有一定的極限，如此不僅限制住了多少電腦應用的發(fā)展，更妨害了千萬使用者漫步于多維空間游戲世界的機會。
因此，如何設(shè)計出一種新穎的電腦輸入裝置改良，不僅可隨使用者的喜好而在任何空間、任何場所上自由且方便地駕御電腦系統(tǒng)，傳達其座標或功能的變化，長久以來一直是使用者殷切盼望及本發(fā)明欲行解決的困難點所在，而本發(fā)明人基于多年從事于資訊周邊相關(guān)產(chǎn)制品的研究、開發(fā)、及銷售的實務經(jīng)驗，乃思及改良的意念，竅其個人的專業(yè)知識，經(jīng)多方研究設(shè)計、專題探討，并經(jīng)多次試作樣品及改良后，終能創(chuàng)出一種新穎電腦輸入指標裝置。于是，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的主要目的，在于提供一種電腦輸入指標裝置，可在三度空間里因應使用者的驅(qū)使而自由移動，而無需特定的區(qū)域空間或平板上活動，不僅可方便使用者的操控性，亦可增加多維訊號的產(chǎn)生管道。
本發(fā)明的次要目的，在于提供一種電腦輸入指標裝置，利用加速感測器的應用以快速獲取速度或座標位移的轉(zhuǎn)換訊號，而可增加電腦系統(tǒng)操控的靈敏性，及游戲樂趣。
本發(fā)明的又一目的，在于提供一種電腦輸入指標裝置，可將指標裝置設(shè)計成筆式或滑鼠態(tài)樣，以提供使用者多樣化的選擇。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于包括有一機動訊號接收器，可接收來自于一啟動鍵的啟動信號；至少一個加速感測器，可因應外力而產(chǎn)生相對的加速訊號；一訊號處理器，可分別接收來自于該加速感測器的加速訊號，并加以處理而輸出訊號；及；一握持器，可將上述的構(gòu)件容置在內(nèi)，在其外側(cè)的適當位置設(shè)置有該啟動鍵，且設(shè)有一傳輸線可將訊號處理器所產(chǎn)生的訊號傳至一電腦系統(tǒng)而成一座標位移。該訊號處理器主要是包括有一與該加速感測器連接的訊號轉(zhuǎn)換器，并依序連接有一微處理器、及輸入輸出界面，而微處理器尚連接有該機動訊號接收器。尚可包括有一與訊號轉(zhuǎn)換器連接的時序產(chǎn)生器。尚可包括有至少一個訊號放大器。該握持器是為一筆式結(jié)構(gòu)。該握持器是為一滑鼠結(jié)構(gòu)。該握持器上尚包括有一功能鍵。該握持器上尚包括有一可產(chǎn)生啟動信號的筆頭。該握持器上尚包括有一可產(chǎn)生啟動信號的滾珠。該握持器上的傳輸線可以是一遙控信號產(chǎn)生器。該訊號轉(zhuǎn)換器可以是一多工器。該訊號轉(zhuǎn)換器可以是一類比數(shù)字轉(zhuǎn)換器。該加速感測器可以是一線性加速感測器。該加速感測器可以是一角加速感測器。
茲為使對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及所實現(xiàn)的功效有更進一步的了解與認識，僅佐以較佳的實施圖例及詳細說明如后


圖1是本發(fā)明的剖面示意圖；圖2是本發(fā)明的電路示意圖；圖3是本發(fā)明另一實施例的電路示意圖；圖4是本發(fā)明又一實施例的剖面示意圖5是現(xiàn)有電腦輸入指標裝置的外觀示意圖。
圖號說明10……握持器 15……傳輸線20……訊號處理器 21……訊號放大器23……訊號轉(zhuǎn)換器 24……積分器25……時序產(chǎn)生器 27……微處理器29……輸入輸出界面30……加速感測器40……機動訊號接收器 41……開關(guān)43……啟動45……筆頭47……反相器 49……功能鍵50……電腦系統(tǒng)55……遙控信號產(chǎn)生器60……電腦輸入指標裝置63……平板65……傳輸線首先，請參閱圖1，是為本發(fā)明一較佳實施例的剖面示意圖；如圖所示，本發(fā)明主要包括有一握持器10、訊號處理器20、機動訊號接收器40、及至少一個的加速感測器30所組合而成，其中該握持器10在一實施例中是可為使用者的握持方便考慮而設(shè)計成一筆型，在其殼體外側(cè)連設(shè)有一啟動鍵43、及筆頭45，當使用者欲傳輸轉(zhuǎn)換訊號給電腦系統(tǒng)時，在空間里手按啟動鍵43、或?qū)⒐P頭45壓制于一平面上，即可產(chǎn)生一啟動信號使機動訊號接收器40開始動作，而此時訊號處理器20將依時序至加速感測器30中因應各軸向外力而擷取相對應的加速度訊號，并對此訊號作初步的處理，再透過一傳輸線15而將處理好的訊號傳至電腦系統(tǒng)中作積分處理，即可得到使用者因手動電腦輸入指標裝置而所欲更改的座標位移訊號。當然，當使用者放開啟動鍵43或停止壓制筆頭的動作，即可表示指標裝置不再動作；或者，是以連續(xù)的按鍵動作或筆頭放壓動作等亦可達到上述告的電腦系統(tǒng)啟動或停止的功效。
再者，請參閱圖2，是為本發(fā)明一實施例的電路示意圖，以三度空間為使用對象為例，該加速感測器30的數(shù)目共設(shè)有三個，分別為X軸、Y軸、及Z軸的加速訊號產(chǎn)生，當使用者手按啟動鍵43、或壓制筆頭45于平面而欲傳達改變狀況時，藉由機動訊號接收器40的開關(guān)41作用致使訊號處理器20內(nèi)的微處理器27動作，而每個加速感測器30均分別藉由一可確保有足夠移動電壓振幅與偏壓功效的訊號放大器21，依一時序產(chǎn)生器25所產(chǎn)生的特定時序，將指標裝置的放大加速度訊號傳輸至一可由多工器或類比數(shù)字轉(zhuǎn)換器所組成的訊號轉(zhuǎn)換器23中，經(jīng)取樣與數(shù)字化后，再傳至一微處理器27，該微處理器27再依據(jù)機動訊號接收器40的反相器47的輸出高電位，而將此加速度訊號透過一輸入輸出界面29及傳輸線15的助而傳至電腦系統(tǒng)50中，并在電腦系統(tǒng)50中藉由數(shù)學積分計算處理而轉(zhuǎn)換為指標的位移座標以供軟體使用，如此加速度、速度、及座標位移訊號毫不費吹灰之力即可獲得。
請參閱圖3，是為本發(fā)明另一實施例的電路示意圖，在該訊號處理器20中，亦可選擇不要先將加速度訊號加以數(shù)字化處理，而將其訊號轉(zhuǎn)換器23置換為一積分器24，直接將加速度訊號在此經(jīng)積分計算處理而轉(zhuǎn)換為速度或座標位移訊號，再經(jīng)微處理器27及輸入輸出界面的作用同樣亦可達到相同的目的。
最后，請參閱圖4，是為本發(fā)明又一實施例的剖面示意圖，為了使本發(fā)明的應用更廣泛，讓多樣化的使用者接受及選擇，本發(fā)明電腦輸入指標裝置的握持器10亦可設(shè)計為圓型、矩型、或滑鼠態(tài)樣，且在其適當位置同樣可設(shè)置啟動鍵43、或滾珠(未顯示)，以產(chǎn)生啟動或關(guān)閉訊號。而為了增加游戲樂趣或特殊功能的需要，亦可在其外側(cè)加設(shè)有至少一個的功能鍵49，以方便使用者的特殊需要。而為了因應該電腦輸入指標裝置的活動操控方便使用性及無障礙空間，可在該電腦輸入指標裝置及電腦系統(tǒng)上相對設(shè)立一遙控信號產(chǎn)生器55及遙控信號接收器，同樣亦可達到訊號的傳遞工作，且又加大使用者的活動空間。另外，本發(fā)明的加速感測器30并不限定為是線性加速感測器(liner accelerometer)，即使是角度加速度感測器(angular accelerometer)同樣亦可達到產(chǎn)生相同的加速度訊號產(chǎn)生功效。
本發(fā)明中電腦指標輸入裝置的靈敏性不受機構(gòu)特性的影響而受到限制，只跟加速感測器的靈敏度、時序產(chǎn)生器的輸出時序、及輸入輸出界面的電氣特性有關(guān)，在現(xiàn)今電子產(chǎn)業(yè)日新月異的今日，其可設(shè)計所達的靈敏性超出常用滑鼠、軌跡球、或數(shù)字板光筆等指標裝置甚多，故更可增加游戲樂趣及操控的方便效果。
綜上所述，當知本發(fā)明提供一種電腦輸入指標裝置，不僅可不需要特定的空間或特定區(qū)域平板中使用，而隨使用者的喜好在任何空間、任何場所上自由且輕便地駕御電腦系統(tǒng)，以增加臨場的感官效果，亦可增加操控靈敏性。故本發(fā)明實為一富有新穎性、進步性，及可供產(chǎn)業(yè)利用功效，應符合專利申請要件無疑，于是依法提出新型專利申請，祈鈞局早日賜準專利，至為感禱。
惟以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應包括于本發(fā)明申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電腦輸入指標裝置，其特征在于包括有一機動訊號接收器，可接收來自于一啟動鍵的啟動信號；至少一個加速感測器，可因應外力而產(chǎn)生相對的加速訊號；一訊號處理器，可分別接收來自于該加速感測器的加速訊號，并加以處理而輸出訊號；及；一握持器，可將上述的構(gòu)件容置在內(nèi)，在其外側(cè)的適當位置設(shè)置有該啟動鍵，且設(shè)有一傳輸線可將訊號處理器所產(chǎn)生的訊號傳至一電腦系統(tǒng)而成一座標位移。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該訊號處理器主要是包括有一與該加速感測器連接的訊號轉(zhuǎn)換器，并依序連接有一微處理器、及輸入輸出界面，而微處理器尚連接有該機動訊號接收器。
3.如權(quán)利要求2所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于尚可包括有一與訊號轉(zhuǎn)換器連接的時序產(chǎn)生器。
4.如權(quán)利要求2所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于尚可包括有至少一個訊號放大器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該握持器是為一筆式結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該握持器是為一滑鼠結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該握持器上尚包括有一功能鍵。
8.如權(quán)利要求5所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該握持器上尚包括有一可產(chǎn)生啟動信號的筆頭。
9.如權(quán)利要求6所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該握持器上尚包括有一可產(chǎn)生啟動信號的滾珠。
10.如權(quán)利要求1所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該握持器上的傳輸線可以是一遙控信號產(chǎn)生器。
11.如權(quán)利要求2所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該訊號轉(zhuǎn)換器可以是一多工器。
12.如權(quán)利要求2所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該訊號轉(zhuǎn)換器可以是一類比數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
13.如權(quán)利要求1所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該加速感測器可以是一線性加速感測器。
14.如權(quán)利要求1所述的一種電腦輸入指標裝置，其特征在于該加速感測器可以是一角加速感測器。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種電腦輸入指標裝置,尤指可利用于多維空間坐標轉(zhuǎn)換的指標產(chǎn)生裝置,其特征是利用至少一個加速感測器設(shè)于一可方便手握的握持器內(nèi),使用者在任何場所或任何空間中揮灑指標裝置移動時,即可產(chǎn)生多維空間的加速度訊號,再經(jīng)內(nèi)部電路處理而可傳遞至電腦系統(tǒng)中,數(shù)學積分計算后,即可輕易獲得速度或坐標位移的訊號轉(zhuǎn)換,無需考慮到機構(gòu)特性的影響,不僅可不需要特定的空間或特定區(qū)域平板中使用,而可適用于任何自由的空間比劃使用以增加臨場的感官效果,亦可增加操控靈敏性。
文檔編號G06F3/033GK1241743SQ9810283
公開日2000年1月19日 申請日期1998年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月8日
發(fā)明者林清進 申請人:大騰電子企業(yè)股份有限公司