[发明专利]对鼠标绕Z轴旋转后的倾角进行补偿的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调整操作姿势使用的鼠标。

背景技术

鼠标是应用广泛的一种重要的计算机输入装置，通常包括壳体、分布在壳体上的按键板等操作元件和内部元件，内部元件又包括对应按键板及滚轮等被操作部件的微动开关与负责探查鼠标体相对桌面的移动的定位组件等等。其使用方式为手握供持握的壳体部分，以食指中指负责点按按键或者拨动滚轮发出点击或者上下等信号，以手持鼠标体的整体移动使鼠标在桌面上滑动并且由鼠标底部贴近桌面的定位组件探查移动的方向以及量，传导到计算机后控制屏幕上光标的位置。现在流行的定位原理有两种。一种叫通常称为机械式或光机式(光学机械式)，用机械结构探查鼠标体与桌面间的相对移动，是靠一个与桌面接触的胶球的滚动磨擦鼠标内的分管水平和垂直两个方向的栅轮的滚轴，带动栅轮转动，转动的栅轮上的锯齿样栅格周期性的遮断光电开关的信号从而产生能代表位移状态的脉冲信号。一种叫光学式，用光学成像器件探查鼠标体与桌面间的相对移动，是靠分析/比较摄像头先后拍摄到的相邻的两幅桌面图像的差异获得鼠标在X、Y两个坐标方向上的位移信息，再通过控制芯片向主机发送位移信号。

随着电脑越来越多的应用在人们工作和生活的各个方面，许多人需要长时间的操作电脑。作为最主要的输入设备之一，对鼠标器长时间操作也带来的手、腕、肩等的疲劳和疼痛，因此消除/减少操作鼠标的疲劳成了鼠标改进的主要目的之一，让鼠标外壳拿起来更舒服更适合人手生物特点的“人体工程学”设计成为重要的研究方向，但多数产品都会出现“人体工程学设计的越舒服受众就越小”的问题，比如专门为右手设计的就不能用于左手使用。申请号为200620166319.2的横式鼠标器提供了一种手型适应性更好的外形设计方向，与普通风格的鼠标的操作方式也差异较大，但是尚未成为流行方案。

推陈出新的人体工程学外壳始终未能满足人们的“健康”要求，说明现在的人体工学设计都走在相似的路上而缺乏创新。造成疲劳的根源是长时间的压力和肌肉紧张，不合适的外壳导致的不合适姿势固然是重要原因，但在任何手势下长时间保持不动都会成为肌体的压力并影响血液循环，哪怕开始时是舒适的。所以既要考虑外壳的舒适，也要考虑到使“舒适”的姿势也能变动一下。

发明内容

本发明以改善鼠标的操作适应性和舒适度为目标，提供一种可对鼠标体绕Z轴的旋转进行补偿的鼠标器，使人们在使用鼠标过程中可以有更大的改变姿势的自由而不影响正常操作，从而可以通过随时改变姿势、变化动作，缓解因固定姿势、重复动作带来的疲劳，活动不同的肌肉，改善血液循环。这种补偿也提高了鼠标的操作适应性，比如使专为右手设计的鼠标在左手使用时也能正确定向，不会出现方向偏移。

本发明解决这一问题所采用的方案是：通过外界输入或由鼠标自动测量获取一个代表鼠标体倾转方向的参数值θ，使用此参数值θ对鼠标位移传感器获取的原始采样数据或者由所述原始采样数据计算得出的位移数据进行坐标系变换计算，使用一个相对于原坐标系O的X轴、Y轴方向扭转过θ角度的新坐标系O’对最终的位移信息进行表示后再输出到主机，驱动光标移动。这一数据处理计算过程由鼠标器内的数据处理模块完成。

为了说明方便，认为鼠标的组成包括：位移传感器、数据处理模块、控制模块。位移传感器负责采集鼠标相对于取样平面移动的数据信息，数据处理模块对采集到的原始信号进行处理，交由控制模块向主机输出。实际中控制模块一般是一个微处理器，在控制各模块协同工作的同时本身就是有数据处理能力的。通常的光学鼠标包括两个数据处理器，专用于图像处理的DSP数字信号处理器和微处理器控制芯片，所以在光学鼠标内部这个数据处理的过程可以在其中任何一个完成，或者二者协同完成。由控制模块向主机输出的位移数据一般包括：代表X轴向移动距离的值以及方向值，和代表Y轴向移动距离的值以及方向值。一般X轴数据表示左右的位移，由左向右是正方向，Y轴数据表示上下方向的位移，由下向上是正方向。主机将依此驱动光标在对应的方向上移动对应的量，这个量值一般是以点数表示的，光标将在两个轴向上划过对应个数的屏幕像素点。

外界输入的倾转参数信息来源包括：由手动通过按动微动开关产生的信号，由拨动开关产生的信号，由旋转式电位器产生的模拟信号，由旋转式电容器产生的模拟信号，由绝对式旋转编码器盘产生的数字信号，由人工操作鼠标设置软件从主机端传入的信号等等。这个信号是一个角度参数值，代表预期要使鼠标体转动的角度，鼠标器以此值为参数计算出为这个预期的倾转姿态补偿后的值。