[发明专利]鼠标偏转姿态使用求取正向位移的方法及鼠标

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，尤其是响应使用者输入的参数而可以偏转角度使用的鼠标，尤其是在使用已有的平面位移传感器的情况下为实现“鼠标在非原始正前后左右姿态正确反映操作者手部正前后左右方向的移动”所使用的解决方法和算法。也即鼠标的物理正方向与使用者的正方向不吻合时，鼠标通过软件算法来匹配使用者感觉到的正方向。

背景技术

鼠标是应用广泛的一种重要的计算机输入装置，在现有的产品中以平面位移传感器为主流，平面位移传感器为核心部件，辅以按键开关，在人与图形界面的人机交互中实现在图形界面中的定位及点选操作。也有空间/三维传感器在鼠标产品或类鼠标产品中应用，比如以加速度计通过积分运算得到位移量，或者用陀螺仪以角度变化量来对应位移量，或者使用手持摄像头拍摄三维空间中的特征光源来判断手持摄像头自身的指向方向、角度和距离的变化。但或者因为精度问题，或者因为定位基准的稳定性问题，或者因为计算能力的开销问题，或者因为应用领域与操作方式的问题，或者因为人的体力及生理学问题，或者因为成本问题，等等，种种三维定位技术(或者叫“非平面定位技术”，因为它们虽然通过在三维空间的动作采集信号，但采集的不一定是三个维度的信号)尚未成为主流，而多作为平面位移鼠标的附加功能、作为演示指示器、作为电器遥控器、作为游戏控制器出现。

稳定、快速、精确而成熟的平面位移传感器仍然是鼠标应用的主流。也因为我们与机器的交互界面仍然是平面，平面的显示器、平面的屏幕、在平面的图形中移动的光标，所以任何的三维信号源都不得不实现到二维平面的投射，这也是三维传感器在光标控制上优势得不到发挥的原因。现状是三维传感器被用于“用三维空间的动作，暂时的替代被过分依赖的平面位移传感器，产生二维的控制信号”，采用它们的目的多是为了暂时的舒适感或短时的自由感。

而即使是对我们的双眼实现了三维效果，我们用真实的三维尺度对应三维虚拟空间内的操作，悬空操作显然无法象伏案操作一样舒适而持久，桌面仍然是不易替代的优良办公资源，平面位移传感器仍是不易割舍的在人与电子信号间的交互工具。

因为被控的对象是一个二维正交矩阵投射出的影像，因为直角坐标系在我们的科学和生活中的重要作用，用作控制器核心的平面位移传感器的信号采集仍然是以正交的(直角相交的)两个维度方向为基础的，包括早期以滚球为基础的机械鼠标、机械光电鼠标，包括现在以感光元件矩阵为基础的光学/非机械鼠标，莫不如此。

为了统一我们控制者的手部运动的正前后左右方向与被控屏幕上光标正前后(上下)左右方向运动的对应，在生产环节，平面位移传感器相对于鼠标整体的指向就被明确标识(如图1)，这不仅意味着所有的关于该鼠标器固体外壳的人体工程学设计都要以这个方向为基础展开，也意味着用户使用手势的选择受到限制，不同的手指长度、不一样的手掌大小、不一样的持握习惯(包括持握鼠标时手的松、紧、远、近以及左/右手等等情况)都要改变自身来适应鼠标，而鼠标是不能改变的。

申请号为200910177300.6的中国专利申请“一种鼠标及方法”提出了将平面位移传感器和鼠标器有限分离——两者保持电路连接但可相对转动——从而人手可以采用与预置姿势不同的姿势或者进一步而言人手可以变动操作鼠标的姿势，而此间失去的角度可以通过定位组件的扭转得到补偿。这是一个很好的方案，只是可活动的机械结构会使鼠标在零件结构上变复杂。申请号为201010288856.5的中国专利申请“对鼠标绕Z轴旋转后的倾角进行补偿的方法”提出用对电子数据的处理代替物理意义上的定位模块相对与鼠标体的旋转，从而省去复杂的实体机械结构，可以提高整体的稳定性，也可以降低生产成本。

发明内容

本发明提供一种适用于处理器运算的方法，以改善对鼠标体绕Z轴的旋转进行补偿计算的过程并降低产生的误差，使这种虚拟扭转补偿方法更具可实施性，用以实现鼠标被偏转持握时正确反映人手的移动方向和距离。本发 明主要涉及对位移数据按倾转参数θ进行坐标系变换环节的数据处理方法，以及使用此方法的鼠标。