[发明专利]一种手套式虚拟输入装置

权利要求书

1.一种手套式虚拟输入装置，其特征在于：所述的输入装置由左手套和右手套组成，左手套和右手套分别设有手指检测模块、状态收集与处理模块、无线传输模块和虚拟键盘驱动程序，所述的手指检测模块由一个双轴电子陀螺仪或两个单轴电子陀螺仪和外围电路组成，手指检测模块用于检测每个手指在X和Y轴向的运动角度，状态收集与处理模块将每个电子陀螺仪的信号进行A/D转换并转换成标准的数字式角速度信息；无线传输模块由无线发送模块和无线接收模块组成，无线发射模块将状态收集与处理模块送出的信息无线上传给电脑主机系统并下传各类控制信息，无线接收模块接收来自发射模块的各手指及手掌角速度数据，并将它传送给虚拟键盘驱动程序；虚拟键盘驱动程序是在电脑主机内置的主控驱动程序，虚拟键盘驱动程序根据收集到的各手指与手掌的姿态信息，生成虚拟双手姿态图像和虚拟键盘图像，并识别分辨产生出按键定位、击键、键值生成等键盘操作功能，用于完成模拟所有键盘输入及鼠标输入的所有界面、控制及驱动。

2.根据权利要求1所述的一种手套式虚拟输入装置，其特征在于所述的手指检测模块的陀螺仪感应输出与角速度对应的电压，通过状态收集与处理模块进行A/D转换并经蓝牙无线传输模块传输至电脑主机，由主机内部虚拟键盘驱动程序软件进行积分运算后，然后得出手指的转动角度值，最后得到手指在X轴和Y轴的运动角度。

3.根据权利要求1所述的一种手套式虚拟输入装置，其特征在于所述的左手套和右手套设有手掌检测模块，手掌检测模块包括在手背上设置的一个三轴电子陀螺仪或者若干个电子陀螺仪组成的3轴电子陀螺仪模块，该三轴电子陀螺仪用于检测每个手掌的在X、Y、Z轴向的基准角度，作为手指相对运动的基准位置，同时也作为鼠标输入的定位依据。

4.根据权利要求1所述的一种手套式虚拟输入装置，其特征在于所述的无线传输模块为蓝牙无线传输模块，蓝牙无线传输模块由蓝牙无线发送模块和蓝牙无线接收模块组成；蓝牙发射模块将状态收集与处理模块送出的信息无线上传给电脑终端系统，同时也可从电脑终端系统下传各类控制信息和数据；蓝牙无线接收模块接收来自发射模块的各手指及手掌角速度数据，并将它传送给虚拟键盘驱动程序。

5.根据权利要求1所述的一种手套式虚拟输入装置，其特征在于所述的输入装置还设有电源及管理模块，电源及管理模块对整个电路系统提供电源，电源及管理模块包括锂聚合物电池及充放电管理。

6.根据权利要求1所述的一种手套式虚拟输入装置，其特征在于所述的状态收集与处理模块由A/D转换器、数据处理MCU及内嵌式软件和控制电路组成，手指检测模块和手掌检测模块中的陀螺仪送出与角速度εx对应的电压Vx，通过状态收集与处理模块进行A/D转换后得到数字化的角速度值εx，内嵌式软件将测得的5个手指和1个手掌共13个角速度数据信息进行整理，按一定的串行数据格式传送给蓝牙无线传输模块。

7.根据权利要求1所述的一种手套式虚拟输入装置，其特征在于所述的虚拟键盘驱动程序是电脑终端系统内置的虚拟键盘输入主控驱动程序，该虚拟键盘驱动程序由数据收集与处理模块、虚拟键盘生成及布局设置模块、虚拟手型生成及姿态跟踪模块、击键检测模块、按键定位及键值生成模块、鼠标功能模块、选项设置模块组成，根据无线接收模块收集到双手的各手指与手掌姿态，生成虚拟双手姿态图像和虚拟键盘图像，并产生与每个按键分布相对应的键盘坐标系及手形初始坐标系，根据虚拟键盘的XY轴坐标分布和当前手指和手掌的座标，识别分辨产生出：按键定位、击键、键值生成等键盘操作功能和鼠标操作功能等，完成模拟所有键盘输入及鼠标输入的所有界面、控制及驱动。

8.根据权利要求7所述的一种手套式虚拟输入装置，其特征在于所述的虚拟手型生成及姿态跟踪模块是根据角度缓存区的各手指及手掌的角度变动数据，结合虚拟键盘的相对尺寸比例，生成虚拟手指及手掌在虚拟键盘上的相对位置变动图像，并根据虚拟键盘的相对位置为每个手指确定相应的坐标，为操作者选择按键提供直观的手形和位置指示。