專利名稱：基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線激光鼠標(biāo)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，大部分無線鼠標(biāo)都是以兩顆電池(S卩，提供3V的電壓)作為電源，以提供無線鼠標(biāo)內(nèi)的微控制處理芯片以及其他周邊元件的操作電壓。針對(duì)目前市場(chǎng)上逐漸趨于主流的單顆電池(即，提供1.5V的電壓)的應(yīng)用訴求，通常的解決方案是在單顆電池的輸出端再耦接一個(gè)直流-直流轉(zhuǎn)換器，以將單顆電池提供的電壓升壓至3V。然而，此種做法使得無線鼠標(biāo)的整體機(jī)構(gòu)必須要額外再增加一個(gè)直流-直流轉(zhuǎn)換器，導(dǎo)致成本的增加。另外，雖然是單顆電池供電，但整體機(jī)構(gòu)卻相當(dāng)于一直工作在經(jīng)由直流-直流轉(zhuǎn)換器提供的3V操作電壓下，故不利于對(duì)無線鼠標(biāo)進(jìn)行有效的系統(tǒng)功耗控制，從而縮短了電池的使用壽命。現(xiàn)有技術(shù)中還未出現(xiàn)結(jié)合了激光指示器、投影設(shè)備、攝像設(shè)備、遙控設(shè)備等硬件設(shè)備，并在人機(jī)交互領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)其功能。激光器是一種基于光子受激輻射原理，通過光放大過程發(fā)射電磁輻射的設(shè)備。激光器發(fā)射的激光光束與普通光束相比，具有非常強(qiáng)的時(shí)間和空間相干性，并且具有很高的能量密度。激光器的發(fā)展源于1917年，愛因斯坦建立的激光和微波激射器的理論基礎(chǔ)。隨著理論的逐漸完善，到1950年，Alfred Kastler預(yù)言光泵浦的方法,并在兩年后由Brossel,Kastler和Winter在實(shí)驗(yàn)中證實(shí),激光器的理論基礎(chǔ)已經(jīng)非常完善。在1958年，Bell實(shí)驗(yàn)室為其激光器提出專利申請(qǐng)；在1960年，Theodore H.Maiman完成了第一臺(tái)可以發(fā)射694nm波長(zhǎng)紅光的實(shí)用激光器。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，激光器的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)延伸到醫(yī)藥檢測(cè)、工業(yè)測(cè)量、軍事、法制監(jiān)管、科研、商業(yè)、日常等各個(gè)領(lǐng)域。其中，在軍事領(lǐng)域，人們利用激光束標(biāo)記攻擊目標(biāo)，弓丨導(dǎo)攻擊導(dǎo)彈完成精確打擊。這是激光制導(dǎo)原理的最初的應(yīng)用方式。在日常生活領(lǐng)域，激光器的實(shí)用已經(jīng)是無所不在了。比如，激光器1974年開始應(yīng)用與超市條碼掃描器中，在1978年激光器用于光盤播放器，在1982年開始用于激光打印機(jī)。日常最為常用的小型激光器是一種激光筆設(shè)備。激光筆是一種小型的便攜式的，帶有可發(fā)射低功率激光光束的激光發(fā)射器，常被應(yīng)用于指示和強(qiáng)調(diào)感興趣的事物。激光筆常常被作為一種可以吸引視線的設(shè)備被用于教學(xué)和商用的展示和視覺示范等活動(dòng)中。常用的激光筆有紅光激光筆和綠光激光筆。紅光激光筆一般僅僅適用于室內(nèi)或低光照環(huán)境下。綠光激光筆可用于戶外陽光下，并可以在長(zhǎng)距離范圍，例如天文觀測(cè)，內(nèi)使用。目前在教學(xué)多媒體演示或商務(wù)多媒體演示等活動(dòng)中使用的激光筆，主要實(shí)現(xiàn)輕便教鞭的功能，有些還可以通過附加按鈕實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的對(duì)計(jì)算機(jī)上下 翻頁的操作。操作者無法通過單一的激光筆實(shí)現(xiàn)例如鼠標(biāo)的光標(biāo)移動(dòng)、單擊、雙擊以及滾動(dòng)等操作。這個(gè)限制往往給操作者的使用帶來極大的不便。操作者對(duì)僅僅通過手中的激光筆實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的定位，按鍵的點(diǎn)擊等操作體驗(yàn)具有一定的需求。圖像投影器是一種將圖像或視頻投射到某個(gè)平面上的光學(xué)設(shè)備。早在公元4世紀(jì)，希臘人就記錄過影像通過針孔投射到一個(gè)平面的現(xiàn)象。1420年,Johannes de Fontana繪制出了一種將圖像投射到一個(gè)表面的方法。在17世紀(jì)，早期的幻燈機(jī)投射設(shè)備已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)并應(yīng)用。在目前，投影設(shè)備在人們的信息交流中的使用已經(jīng)變的非常普遍。早期，投影設(shè)備常常被用于演示魔鬼或幽靈，來嚇唬無知的人們。而現(xiàn)在，投影器已成為當(dāng)今教學(xué)、商務(wù)等場(chǎng)合，人際交流活動(dòng)中，不可或缺的多媒體演示工具。投影設(shè)備和激光筆等設(shè)備的使用有利于增進(jìn)人們的信息交流效率，方便人們的工作生活。但是，目前這類設(shè)備仍然存在一些不足，在便捷性和實(shí)用性上仍然有很多地方有待改進(jìn)。人機(jī)交互領(lǐng)域的技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，不斷的進(jìn)步。計(jì)算機(jī)作為一種智能設(shè)備，不同于人類的其他工具，不僅通過接受人對(duì)其輸入的簡(jiǎn)單的控制操作，還需要通過理解人的一些復(fù)雜活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)更為便捷的控制。好的人機(jī)交互系統(tǒng)的最基本目標(biāo)是通過提升人機(jī)交互能力，促使計(jì)算機(jī)變的更加可用和更能適應(yīng)用戶的需求。人機(jī)交互主要包括兩方面內(nèi)容，一方面是人對(duì)計(jì)算機(jī)的工作的識(shí)別和理解，另一方面是計(jì)算機(jī)對(duì)人的行為的識(shí)別和理解。為了提升前一方面的效果，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展出一套非常完善的窗口界面，供用戶瀏覽。而第二方面，目前的狀態(tài)還主要是停留在使用鼠標(biāo)、鍵盤、掃描儀等常規(guī)輸入設(shè)備。計(jì)算機(jī)對(duì)人的活動(dòng)的理解能力還是比較低。因此，人機(jī)交互中，人對(duì)計(jì)算機(jī)的控制的效率并不是非常高。計(jì)算機(jī)視覺是一個(gè)包含了對(duì)圖像信息的接收、處理、分析和理解等多方面的方法和技術(shù)的研究領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展直接提高了計(jì)算機(jī)對(duì)外界信息的理解能力。計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器視覺同屬于人工智能領(lǐng)域。其主要任務(wù)有識(shí)別、運(yùn)動(dòng)分析、場(chǎng)景重繪、圖像復(fù)原、三維立體識(shí)別等。目前，計(jì)算機(jī)視覺主要應(yīng)用于醫(yī)藥、工業(yè)、軍事、航天等領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)視覺也在自動(dòng)駕駛的交通工具、無人飛行器中有越來越多的使用。而目前，隨著計(jì)算機(jī)視覺的技術(shù)的逐漸成熟，計(jì)算機(jī)有望在不久普遍用于人機(jī)交互的領(lǐng)域中，并且勢(shì)必帶來人機(jī)交互革命性的進(jìn)步。 在計(jì)算機(jī)視覺中，最為重要的探測(cè)器是攝像機(jī)。攝像機(jī)早期的形式為針孔攝像機(jī)，通過小孔成像原理，在底片上記錄圖像。它還被用于繪畫的小型輔助工具，在一開始就有著非常好的使用價(jià)值。隨著技術(shù)的進(jìn)步，透鏡照相機(jī)出現(xiàn)，并使用和發(fā)展，到今天，各種各樣的電子照相機(jī)和錄像機(jī)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活中。攝像機(jī)目前根據(jù)使用范圍的不同，具有不同的種類。在攝影應(yīng)用中，便攜式電子照相機(jī)是一種最為普遍的形式。在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，根據(jù)不同使用需求，有的是高精度高分辨率的攝像機(jī)，而有的僅僅是普通的廉價(jià)的攝像頭。而通過合理的使用上述設(shè)備，它們都能各自在其領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮出巨大的能力。多媒體，顧名思義，是多種媒體形式的組合概念。目前，多媒體技術(shù)主要用于廣告、藝術(shù)、教學(xué)、娛樂、工程、數(shù)學(xué)、科研、商業(yè)中，并且不局限于上述應(yīng)用。在教學(xué)中，多媒體的應(yīng)用目前的主流形式是投影演示。投影演示可以高效和方便的傳達(dá)出包括視頻、音頻在內(nèi)的各類信息，可以極大的提升教學(xué)工作的效率和體驗(yàn)。但是，由于計(jì)算機(jī)的操作主要還是使用鼠標(biāo)，而激光筆只能實(shí)現(xiàn)一些微不足道的功能，每當(dāng)操作者需要切換內(nèi)容時(shí)，往往不得不回到放置鼠標(biāo)器的桌面旁，使用鼠標(biāo)做一些操作。這個(gè)情況還有非常大的改進(jìn)空間。而本發(fā)明提出了一種解決該問題的方案。
通過使用本發(fā)明的方案，操作者可以在一定范圍內(nèi)，不通過常規(guī)的鼠標(biāo)完成一切鼠標(biāo)操作，報(bào)包括鼠標(biāo)光標(biāo)的定位和移動(dòng)。并且本方案可以和常規(guī)鼠標(biāo)共存。本發(fā)明作為一項(xiàng)演示用指示和控制設(shè)備，可以做到便捷、實(shí)用。在這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，具有非常大的實(shí)用價(jià)值。并且，本發(fā)明的設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)硬件設(shè)備的要求比較低，不需要特殊的使用技術(shù)，有望極大的提升人們的演示活動(dòng)體驗(yàn)?，F(xiàn)有的無線鼠標(biāo)包括鼠標(biāo)端和計(jì)算機(jī)接口端(Dongle)，鼠標(biāo)端和計(jì)算機(jī)接口端通過無線傳輸模塊相互連接?，F(xiàn)有的無線鼠標(biāo)的鼠標(biāo)端包括中央處理器1、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2、無線傳輸模塊3和按鍵及滾輪模塊4。中央處理器I還通過控制信號(hào)控制運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2的工作模式和行為，且還通過數(shù)據(jù)信號(hào)接收運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2產(chǎn)生的鼠標(biāo)移動(dòng)信息，具體的，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2內(nèi)部設(shè)置的發(fā)光二極管照亮鼠標(biāo)底部表面，該表面的反射光通過光學(xué)透鏡在光感應(yīng)器內(nèi)成像，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，鼠標(biāo)的移動(dòng)軌跡就會(huì)被記錄成一組高速拍攝的連續(xù)圖像。隨后運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2內(nèi)部的圖像處理器會(huì)對(duì)這一系列圖形進(jìn)行分析處理，從而，得到鼠標(biāo)的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，該移動(dòng)方向和移動(dòng)距離轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)信號(hào)而傳輸至中央處理器1，然后通過無線傳輸模塊3傳輸至計(jì)算機(jī)接口端。中央處理器I通過控制信號(hào)對(duì)無線傳輸模塊3進(jìn)行無線傳輸控制，并通過無線傳輸模塊3將相關(guān)控制信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)接口端。中央處理器I還接收按鍵及滾輪模塊4采集的鼠標(biāo)按鍵和滾輪信息，將按鍵和滾輪信息通過無線傳輸模塊3傳輸至計(jì)算機(jī)接口端。目前，無線鼠標(biāo)均采用電池供電，其中，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2的功耗最大，比如，Logitech的無線鼠標(biāo)M215狀態(tài)下的功耗測(cè)試分析得到以下數(shù)據(jù):電源總的輸出電流運(yùn)動(dòng)模塊輸入電流占總功耗百分比鼠標(biāo)正常工作狀態(tài) 8.1mA6.6mA80%鼠標(biāo)休眠狀態(tài)0.06mA0.03mA50%再如，光電鼠標(biāo)中常用的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2(ADNS5090)工作時(shí)的平均電流達(dá)到
8.23mA,這樣一節(jié)普通1500mAh的5號(hào)電池，如果單純給運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2供電的話，也只能用 1500/8.23/24 = 7.6 天。從以上數(shù)據(jù)可以獲知，目前，無線鼠標(biāo)的功耗很大，影響了無線鼠標(biāo)的使用，為降低無線鼠標(biāo)的功耗，現(xiàn)有技術(shù)是通過判斷鼠標(biāo)的使用狀態(tài)，在鼠標(biāo)未處于使用狀態(tài)時(shí)關(guān)閉所有高耗能模塊，例如運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2、無線傳輸模塊3等來達(dá)到降低功耗的目的，但是，鼠標(biāo)使用狀態(tài)的判斷又完全依賴于耗電最大的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2的輸出信息，也就是鼠標(biāo)在一段時(shí)間內(nèi)是否移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)有的方法如下:比如，在檢測(cè)到鼠標(biāo)一段時(shí)間不移動(dòng)，例如IOms,中央處理器模塊I將關(guān)閉運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2使運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省功耗，此后每隔一段時(shí)間，例如 10ms，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2將被中央處理器模塊I喚醒，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2拍攝一組連貫圖像，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2內(nèi)部的圖像處理器將該連貫圖像與休眠前的圖像進(jìn)行比對(duì)以確定鼠標(biāo)是否移動(dòng)。如果鼠標(biāo)位置沒有變化，則重復(fù)前述的休眠、喚醒的過程。如果位置有變化，則認(rèn)為鼠標(biāo)在移動(dòng)，中央處理器模塊I將保持運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2在正常工作狀態(tài)。上述方法在一定程度上減小了功耗，但是，存在如下問題，為節(jié)省功耗，希望鼠標(biāo)在休眠狀態(tài)時(shí)，喚醒運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2進(jìn)行鼠標(biāo)移動(dòng)判斷的間隔時(shí)間越長(zhǎng)越好，在功耗上每I秒鐘喚醒運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊做一次鼠標(biāo)移位判斷顯然要比每IOms —次低了 100倍；但這種功耗的降低是以鼠標(biāo)的反應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng)，靈敏度降低為代價(jià)的。如果每I秒鐘判斷一次鼠標(biāo)的移動(dòng)，那這一秒內(nèi)的移動(dòng)信息會(huì)丟失，同時(shí)最壞情況下，這次的移動(dòng)要到一秒之后才會(huì)被檢測(cè)至IJ，這樣鼠標(biāo)的靈敏度被大大降低了 ；所以為了提高鼠標(biāo)的靈敏度，希望喚醒運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2進(jìn)行鼠標(biāo)移動(dòng)判斷的間隔時(shí)間越短越好。因而現(xiàn)公知技術(shù)在節(jié)省功耗方面是有極限的，并且由于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊2本身的功耗較大，即使在休眠模式下，這部分的功耗依然很可觀，同時(shí)采用這種方式也一定是以鼠標(biāo)的反應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng)，靈敏度降低為代價(jià)的，而這在有些應(yīng)用場(chǎng)合，例如軍事領(lǐng)域及玩游戲，是不可接受的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種進(jìn)行獨(dú)特創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，具體通過設(shè)置三層電路基板，以及附屬在其上的紅外激光LED光組合式投射頭、激光設(shè)備、傳感設(shè)備、指示設(shè)備、電路轉(zhuǎn)換和控制模塊的相互通訊協(xié)作，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)的功耗大，且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)而靈敏度低等技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明的一種基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，所述無線激光鼠標(biāo)包括鼠標(biāo)外殼、三層電路基板、紅外激光LED光組合式投射頭、激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像器、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器；其中，所述三層電路基板、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、電壓轉(zhuǎn)換電路板、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器、激光指示設(shè)備、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、微型攝像器、按鍵值采集控制反饋模塊都設(shè)置于所述鼠標(biāo)外殼內(nèi)部，所述三層電路基板的每層電路基板的邊緣均內(nèi)嵌于所述鼠標(biāo)外殼的內(nèi)壁上；其特征在于，
·
上述激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像機(jī)都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的上層電路基板的下底面上；上述電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板通過穿透式直插固設(shè)在所述三層電路基板的中間層電路基板上；上述激光傳感定位跟蹤器、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、射頻發(fā)射控制器都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的下層電路基板的上表面上；所述鼠標(biāo)外殼靠近激光指示設(shè)備處設(shè)有一通孔，所述通孔內(nèi)固設(shè)有紅外激光LED光組合式投射頭，該紅外激光LED光組合式投射頭的尾端通過串行通訊端口與上述激光指示設(shè)備進(jìn)行連接。其中，作為一個(gè)優(yōu)選方式，所述電源供電系統(tǒng)通過電壓轉(zhuǎn)換電路板將輸出電壓轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓，將所述轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓輸送到上述激光傳感定位跟蹤器；所述無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備內(nèi)置有單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片，所述單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片表面集成有:循環(huán)冗余校驗(yàn)糾檢錯(cuò)硬件電路、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制器；所述微型攝像機(jī)和所述按鍵值采集控制反饋模塊通過數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通訊連接，所述微型攝像機(jī)內(nèi)置有按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片；所述按鍵值采集控制反饋模塊內(nèi)置有按鍵鍵值采集模塊，其中，所述按鍵鍵值采集模塊是通過對(duì)上述按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片的按鍵鍵值進(jìn)行提取采集； 所述激光傳感定位跟蹤器內(nèi)置有位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭、圖像傳感器系統(tǒng)和四線串行端口 ；其中，所述位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭通過上述四線串行端口與上述圖像傳感器系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接；所述位移檢測(cè)模塊的移動(dòng)探測(cè)速度為每秒20英寸以上、加速度為8倍重力加速度以上、分辨率為每英寸400和800每英寸點(diǎn)數(shù)；所述圖像傳感器系統(tǒng)包括視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡、組裝夾和凹形板；其中，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡通過上述組裝夾安裝在凹形板上；其中，所述透鏡固設(shè)于上述凹形殼體的中央凹陷處，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器固設(shè)于上述凹形殼體的內(nèi)凹面的外邊緣處；該激光傳感定位跟蹤器實(shí)時(shí)定位收集鼠標(biāo)的位移數(shù)據(jù)。同時(shí)，還有所述射頻發(fā)射控制器通過射頻發(fā)射光標(biāo)位移信號(hào)實(shí)時(shí)采集光標(biāo)移動(dòng)位移數(shù)據(jù)。同時(shí)，還有上述混合電信號(hào)處理主控芯片通過對(duì)按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片進(jìn)行提取的按鍵鍵值和所述激光傳感定位跟蹤器實(shí)時(shí)定位收集鼠標(biāo)的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)分析，通過上述無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備實(shí)時(shí)控制激光指示設(shè)備的激光方向。值得提出的是:上述優(yōu)選方式達(dá)到了功耗小、且反應(yīng)時(shí)間短而靈敏度高為其它方式的數(shù)倍的特殊效果。還具有避免了手不經(jīng)意觸摸無線鼠標(biāo)等誤操作，無線鼠標(biāo)判斷精度聞。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例1:一種基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，所述無線激光鼠標(biāo)包括鼠標(biāo)外殼、三層電路基板、紅外激光LED光組合式投射頭、激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像器、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器；其中，所述三層電路基板、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、電壓轉(zhuǎn)換電路板、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器、激光指示設(shè)備、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、微型攝像器、按鍵值采集控制反饋模塊都設(shè)置于所述鼠標(biāo)外殼內(nèi)部，所述三層電路基板的每層電路基板的邊緣均內(nèi)嵌于所述鼠標(biāo)外殼的內(nèi)壁上；其特征在于，上述激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像機(jī)都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的上層電路基板的下底面上；上述電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板通過穿透式直插固設(shè)在所述三層電路基板的中間層電路基板上；上述激光傳感定位跟蹤器、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、射頻發(fā)射控制器都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的下層電路基板的上表面上；所述鼠標(biāo)外殼靠近激光指示設(shè)備處設(shè)有一通孔，所述通孔內(nèi)固設(shè)有紅外激光LED光組合式投射頭，該紅外激光LED光組合式投射頭的尾端通過串行通訊端口與上述激光指示設(shè)備進(jìn)行連接。實(shí)施例2:一種基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，所述無線激光鼠標(biāo)包括鼠標(biāo)外殼、三層電路基板、紅外激光LED光組合式投射頭、激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像器、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器；其中，所述三層電路基板、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、電壓轉(zhuǎn)換電路板、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器、激光指示設(shè)備、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、微型攝像器、按鍵值采集控制反饋模塊都設(shè)置于所述鼠標(biāo)外殼內(nèi)部，所述三層電路基板的每層電路基板的邊緣均內(nèi)嵌于所述鼠標(biāo)外殼的內(nèi)壁上；其特征在于，上述激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像機(jī)都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的上層電路基板的下底面上；上述電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板通過穿透式直插固設(shè)在所述三層電路基板的中間層電路基板上；上述激光傳感定位跟蹤器、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、射頻發(fā)射控制器都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的下層電路基板的上表面上；所述鼠標(biāo)外殼靠近激光指示設(shè)備處設(shè)有一通孔，所述通孔內(nèi)固設(shè)有紅外激光LED光組合式投射頭，該紅外激光LED光組合式投射頭的尾端通過串行通訊端口與上述激光指示設(shè)備進(jìn)行連接；所述電源供電系統(tǒng)通過電壓轉(zhuǎn)換電路板將輸出電壓轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓，將所述轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓輸送到上述激光傳感定位跟蹤器；所述無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備內(nèi)置有單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片，所述單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片表面集成有:循環(huán)冗余校驗(yàn)糾檢錯(cuò)硬件電路、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制器；所述微型攝像機(jī)和所述按鍵值采集控制反饋模塊通過數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通訊連接，所述微型攝像機(jī)內(nèi)置有按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片；所述按鍵值采集控制反饋模塊內(nèi)置有按鍵鍵值采集模塊，其中，所述按鍵鍵值采集模塊是通過對(duì)上述按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片的按鍵鍵值進(jìn)行提取采集；所述激光傳感定位跟蹤器內(nèi)置有位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭、圖像傳感器系統(tǒng)和四線串行端口 ；其中，所述位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭通過上述四線串行端口與上述圖像傳感器系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接；所述位移檢測(cè)模塊的移動(dòng)探測(cè)速度為每秒20英寸以上、加速度為8倍重力加速度以上、分辨率為每英寸400和800每英寸點(diǎn)數(shù)；所述圖像傳感器系統(tǒng)包括視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡、組裝夾和凹形板；其中，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡通過上述組裝夾安裝在凹形板上；其中，所述透鏡固設(shè)于上述凹形殼體的中央凹陷處，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器固設(shè)于上述凹形殼體的內(nèi)凹面的外邊緣處；該激光傳感定位跟蹤器實(shí)時(shí)定位收集鼠標(biāo)的位移數(shù)據(jù)。實(shí)施例3:一種基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，所述無線激光鼠標(biāo)包括鼠標(biāo)外殼、三層電路基板、紅外激光LED光組合式投射頭、激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像器、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器；其中，所述三層電路基板、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、電壓轉(zhuǎn)換電路板、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器、激光指示設(shè)備、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、微型攝像器 、按鍵值采集控制反饋模塊都設(shè)置于所述鼠標(biāo)外殼內(nèi)部，所述三層電路基板的每層電路基板的邊緣均內(nèi)嵌于所述鼠標(biāo)外殼的內(nèi)壁上；其特征在于，上述激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像機(jī)都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的上層電路基板的下底面上；上述電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板通過穿透式直插固設(shè)在所述三層電路基板的中間層電路基板上；上述激光傳感定位跟蹤器、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、射頻發(fā)射控制器都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的下層電路基板的上表面上；所述鼠標(biāo)外殼靠近激光指示設(shè)備處設(shè)有一通孔，所述通孔內(nèi)固設(shè)有紅外激光LED光組合式投射頭，該紅外激光LED光組合式投射頭的尾端通過串行通訊端口與上述激光指示設(shè)備進(jìn)行連接；所述電源供電系統(tǒng)通過電壓轉(zhuǎn)換電路板將輸出電壓轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓，將所述轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓輸送到上述激光傳感定位跟蹤器；所述無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備內(nèi)置有單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片，所述單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片表面集成有:循環(huán)冗余校驗(yàn)糾檢錯(cuò)硬件電路、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制器；所述微型攝像機(jī)和所述按鍵值采集控制反饋模塊通過數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通訊連接，所述微型攝像機(jī)內(nèi)置有按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片；所述按鍵值采集控制反饋模塊內(nèi)置有按鍵鍵值采集模塊，其中，所述按鍵鍵值采集模塊是通過對(duì)上述按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片的按鍵鍵值進(jìn)行提取 采集；所述激光傳感定位跟蹤器內(nèi)置有位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭、圖像傳感器系統(tǒng)和四線串行端口 ；其中，所述位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭通過上述四線串行端口與上述圖像傳感器系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接；所述位移檢測(cè)模塊的移動(dòng)探測(cè)速度為每秒20英寸以上、加速度為8倍重力加速度以上、分辨率為每英寸400和800每英寸點(diǎn)數(shù)；所述圖像傳感器系統(tǒng)包括視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡、組裝夾和凹形板；其中，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡通過上述組裝夾安裝在凹形板上；其中，所述透鏡固設(shè)于上述凹形殼體的中央凹陷處，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器固設(shè)于上述凹形殼體的內(nèi)凹面的外邊緣處；該激光傳感定位跟蹤器實(shí)時(shí)定位收集鼠標(biāo)的位移數(shù)據(jù)；所述射頻發(fā)射控制器通過射頻發(fā)射光標(biāo)位移信號(hào)實(shí)時(shí)采集光標(biāo)移動(dòng)位移數(shù)據(jù)。實(shí)施例4:一種基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，所述無線激光鼠標(biāo)包括鼠標(biāo)外殼、三層電路基板、紅外激光LED光組合式投射頭、激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像器、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器；其中，所述三層電路基板、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、電壓轉(zhuǎn)換電路板、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器、激光指示設(shè)備、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、微型攝像器、按鍵值采集控制反饋模塊都設(shè)置于所述鼠標(biāo)外殼內(nèi)部，所述三層電路基板的每層電路基板的邊緣均內(nèi)嵌于所述鼠標(biāo)外殼的內(nèi)壁上；其特征在于，上述激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像機(jī)都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的上層電路基板的下底面上；上述電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板通過穿透式直插固設(shè)在所述三層電路基板的中間層電路基板上；上述激光傳感定位跟蹤器、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、射頻發(fā)射控制器都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的下層電路基板的上表面上；所述鼠標(biāo)外殼靠近激光指示設(shè)備處設(shè)有一通孔，所述通孔內(nèi)固設(shè)有紅外激光LED光組合式投射頭，該紅外激光LED光組合式投射頭的尾端通過串行通訊端口與上述激光指示設(shè)備進(jìn)行連接；所述電源供電系統(tǒng)通過電壓轉(zhuǎn)換電路板將輸出電壓轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓，將所述轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓輸送到上述激光傳感定位跟蹤器；所述無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備內(nèi)置有單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片，所述單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片表面集成有:循環(huán)冗余校驗(yàn)糾檢錯(cuò)硬件電路、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制器；所述微型攝像機(jī)和所述按鍵值采集控制反饋模塊通過數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通訊連接，所述微型攝像機(jī)內(nèi)置有按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片；所述按鍵值采集控制反饋模塊內(nèi)置有按鍵鍵值采集模塊，其中，所述按鍵鍵值采集模塊是通過對(duì)上述按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片的按鍵鍵值進(jìn)行提取采集；所述激光傳感定位跟蹤器內(nèi)置有位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭、圖像傳感器系統(tǒng)和四線串行端口 ；其中，所述位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭通過上述四線串行端口與上述圖像傳感器系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接；所述位移檢測(cè)模塊的移動(dòng)探測(cè)速度為每秒20英寸以上、加速度為8倍重力加速度以上、分辨率為每英寸400和800每英寸點(diǎn)數(shù)；所述圖像傳感器系統(tǒng)包括視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡、組裝夾和凹形板；其中，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡通過上述組裝夾安裝在凹形板上；其中，所述透鏡固設(shè)于上述凹形殼體的中央凹陷處，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器固設(shè)于上述凹形殼體的內(nèi)凹面的外邊緣處；該激光傳感定位跟蹤器實(shí)時(shí)定位收集鼠標(biāo)的位移數(shù)據(jù)；所述射頻發(fā)射控制器通過射頻發(fā)射光標(biāo)位移信號(hào)實(shí)時(shí)采集光標(biāo)移動(dòng)位移數(shù)據(jù)；上述混合電信號(hào) 處理主控芯片通過對(duì)按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片進(jìn)行提取的按鍵鍵值和所述激光傳感定位跟蹤器實(shí)時(shí)定位收集鼠標(biāo)的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)分析，通過上述無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備實(shí)時(shí)控制激光指示設(shè)備的激光方向。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，所述無線激光鼠標(biāo)包括鼠標(biāo)外殼、三層電路基板、紅外激光LED光組合式投射頭、激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像器、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器；其中，所述三層電路基板、電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、電壓轉(zhuǎn)換電路板、激光傳感定位跟蹤器、射頻發(fā)射控制器、激光指示設(shè)備、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、微型攝像器、按鍵值采集控制反饋模塊都設(shè)置于所述鼠標(biāo)外殼內(nèi)部，所述三層電路基板的每層電路基板的邊緣均內(nèi)嵌于所述鼠標(biāo)外殼的內(nèi)壁上；其特征在于， 上述激光指示設(shè)備、無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備、按鍵值采集控制反饋模塊、微型攝像機(jī)都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的上層電路基板的下底面上；上述電源供電系統(tǒng)、混合電信號(hào)處理主控芯片、電壓轉(zhuǎn)換電路板通過穿透式直插固設(shè)在所述三層電路基板的中間層電路基板上；上述激光傳感定位跟蹤器、光標(biāo)移動(dòng)控制模塊、射頻發(fā)射控制器都通過集成的方式固設(shè)在所述三層電路基板的下層電路基板的上表面上；所述鼠標(biāo)外殼靠近激光指示設(shè)備處設(shè)有一通孔，所述通孔內(nèi)固設(shè)有紅外激光LED光組合式投射頭，該紅外激光LED光組合式投射頭的尾端通過串行通訊端口與上述激光指示設(shè)備進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源供電系統(tǒng)通過電壓轉(zhuǎn)換電路板將輸出電壓轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓，將所述轉(zhuǎn)換成需要電壓值的轉(zhuǎn)換電壓輸送到上述激光傳感定位跟蹤器； 所述無線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備內(nèi)置有單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片，所述單片集成無線射頻接收發(fā)射器芯片表面集成有:循環(huán)冗余校驗(yàn)糾檢錯(cuò)硬件電路、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制器； 所述微型攝像機(jī)和所述按鍵值采集控制反饋模塊通過數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通訊連接，所述微型攝像機(jī)內(nèi)置有按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片；所述按鍵值采集控制反饋模塊內(nèi)置有按鍵鍵值采集模塊，其中，所述按鍵鍵值采集模塊是通過對(duì)上述按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片的按鍵鍵值進(jìn)行提取采集； 所述激光傳感定位跟蹤器內(nèi)置有位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭、圖像傳感器系統(tǒng)和四線串行端口 ；其中，所述位移檢測(cè)模塊、幀速率控制器、內(nèi)置振蕩器、移動(dòng)探測(cè)頭通過上述四線串行端口與上述圖像傳感器系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接；所述位移檢測(cè)模塊的移動(dòng)探測(cè)速度為每秒20英寸以上、加速度為8倍重力加速度以上、分辨率為每英寸400和800每英寸點(diǎn)數(shù)；所述圖像傳感器系統(tǒng)包括視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡、組裝夾和凹形板；其中，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器、透鏡通過上述組裝夾安裝在凹形板上；其中，所述透鏡固設(shè)于上述凹形殼體的中央凹陷處，所述視頻傳感器、發(fā)射激光器固設(shè)于上述凹形殼體的內(nèi)凹面的外邊緣處；該激光傳感定位跟蹤器實(shí)時(shí)定位收集鼠標(biāo)的位移數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻發(fā)射控制器通過射頻發(fā)射光標(biāo)位移信號(hào)實(shí)時(shí)采集光標(biāo)移動(dòng)位移數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，其特征在 于，上述混合電信號(hào)處理主控芯片通過對(duì)按鍵視頻拍攝存儲(chǔ)芯片進(jìn)行提取的按鍵鍵值和所述激光傳感定位跟蹤器實(shí)時(shí)定位收集鼠標(biāo)的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)分析，通過上述無 線電信號(hào)發(fā)射接收設(shè)備實(shí)時(shí)控制激光指示設(shè)備的激光方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于混合電信號(hào)處理主控芯片的無線激光鼠標(biāo)控制系統(tǒng)，具體通過設(shè)置三層電路基板，以及附屬在其上的紅外激光LED光組合式投射頭、激光設(shè)備、傳感設(shè)備、指示設(shè)備、電路轉(zhuǎn)換和控制模塊的相互通訊協(xié)作，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)的功耗大，且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)而靈敏度低等技術(shù)問題。實(shí)現(xiàn)了功耗小、且反應(yīng)時(shí)間短而靈敏度高為其它方式的數(shù)倍的有益技術(shù)效果，還具有避免了手不經(jīng)意觸摸無線鼠標(biāo)等誤操作，無線鼠標(biāo)判斷精度高。
文檔編號(hào)G06F3/038GK103246372SQ20121050589
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者劉孝趙, 陳堂敏, 施連敏, 林芳 申請(qǐng)人:蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院