[发明专利]用于平衡输入设备的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于平衡如计算机输入设备的输入设备的系统和方法。

背景技术

根据维基百科，在计算中，输入设备是用于对信息处理系统如计算机或其它信息家电提供数据和控制信号的任何外围设备(一块计算机硬件装备)。输入设备的实例包括键盘、鼠标、扫描仪、数字相机和操纵杆。

存在指向设备的一个子组，所述指向设备为用于在空间中指定位置的输入设备。涉及间接输入的实例包括鼠标和轨迹球。

标题为“可旋转输入设备(Rotatable input device)”的现有技术公布US 20100039381A1公开一种计算机鼠标，所述计算机鼠标包括检测计算机鼠标沿支撑表面运动的表面跟踪传感器。另外还包括一个或多个取向传感器，所述取向传感器检测计算机鼠标相对于枢轴点的运动。计算机鼠标还包括控制器，所述控制器被配置来将沿支撑表面的运动转化为二维坐标并且将相对于枢轴点的运动转化为旋转幅值。

‘381公开呈现了鼠标的具有半椭圆形形式的圆形形状的底表面。由于这个圆形底部，鼠标可相对于支撑表面或相对于鼠标枢轴点“滚动”。

另外，取向传感器被配置来检测鼠标相对于一个或多个枢轴点的旋转运动。也就是说，取向传感器被配置来检测鼠标的滚动、俯仰和/或侧转。各种取向传感器可用于检测此类旋转运动。取向传感器的实例为用于基于角动量的检测来测量取向或旋转的陀螺仪。陀螺仪的一个实例是体现在微机电系统(MEMS)设备中的振动结构陀螺仪。陀螺仪的另一个实例是用于检测相对角位移和角速率的旋转陀螺仪，所述相对角位移和角速率可以被转化为鼠标的旋转。

‘381解决方案的缺点在于鼠标仅是半椭圆形的，这减小了运动可能性，尤其是鼠标的滚动、俯仰和/或侧转。

此外，‘381还将此类圆形定义为实现鼠标在直立取向上的稳定性与滚动鼠标的便利性之间的期望平衡所需的任何合适程度。

因此，在‘381中公开了困难和尚未解决的需求，这个需求由于实现鼠标平衡的困难性和滑离倾斜表面的可能性而排除了鼠标的大体上球形形状。从用户的观点来看，平衡必须存在并且鼠标(或一般来说输入设备)需要搁置在桌子上，而不是自转和完全平衡地横卧。

因此，期望提供用于平衡输入设备的方法和系统。优选地，此类平衡系统将适用于大体上球形或球形的输入设备，如球形计算机鼠标。

发明内容

本发明的目标是一种用于平衡输入设备的系统，所述系统包括：球形设备，所述球形设备具有外球形壁和内球形壁，所述系统进一步包括：内部电路模块，所述内部电路模块容纳内部电路并定位在球形设备的中心并且在所述中心平衡以便保持球形设备在平坦表面上静止；空腔，所述空腔形成于外球形壁与内球形壁之间；流变流体，所述流变流体安置在空腔中，其中所述流变流体的体积低于空腔的体积的50％，并且使得流变流体的重量超过球形设备在没有流变流体的情况下的重量；其中外球形壁和内球形壁中的至少一个包括流变流体激活装置，所述流变流体激活装置被配置来改变流变流体的状态；以及流变流体激活控制器，所述变流体激活控制器被配置来响应于预定义条件的出现而控制流变流体激活装置，使得球形设备可以在自由滚动状态与固定状态之间切换。

优选地，流变流体为电流变流体或磁流变流体。

优选地，在电流变流体的情况下，激活装置为电极，而在磁流变流体的情况下，激活装置为线圈。

优选地，在内壁和/或外壁上每周边存在8个激活装置。

优选地，球形设备包括加速度计，基于所述加速度计的输出，流变流体激活控制器将根据球形设备的位置确定应启动所述激活装置的哪个子集。

优选地，激活装置被定位成彼此相邻。

优选地，激活装置在其间隔开一段距离。

优选地，基于自加速度计的输出确定的加速度矢量，流变流体激活控制器确定应启动哪些激活装置以便平衡球形设备。

优选地，预定义条件为由操作员手部检测器确定的在球形设备上存在操作员手部或没有操作员手部，所述操作员手部检测器被配置来指示操作员是否正握住球形设备。

本发明的另一个目标是一种用于平衡输入设备的方法，根据本发明，所述方法包括以下步骤：等待由操作员手部检测器进行的操作员手部的检测；允许通过命令流变流体激活控制器撤销启动所有激活装置来允许流变流体在空腔内的自由流动；等待由操作员手部检测器进行的没有与操作员手部接触的检测；命令流变流体激活控制器启动所选择的激活装置，以使得流变流体成为固体。