[发明专利]一种基于单手键鼠的虚拟仪器操控装置

摘要

本发明公开了一种基于单手键鼠的虚拟仪器操控装置，其发送端包括键盘模块、惯导模块、控制器、无线发送模块，键盘模块上的按键包括功能按键和旋钮按键，分别对应虚拟仪器面板上的功能按键和旋钮，功能按键包括对应一个虚拟仪器功能的单功能按键，以及对应多个虚拟仪器互斥功能的复用功能按键；惯导模块根据其三轴陀螺仪和三轴加速器的参数计算出四元数，控制器通过对键盘模块的按压信号和惯导模块的四元数来生成控制信号，当按压信号来自功能按键时，生成功能控制信号，当按压信号来自旋钮按键时，生成旋钮控制信号，通过无线发送模块发送给接收端。本发明操作简便，可以实现对虚拟仪器的灵活操控。

主权项

一种基于单手键鼠的虚拟仪器操控装置，包括发送端和接收端，发送端发送控制信号，接收端与虚拟仪器硬件设备连接，将从发送端接收到的控制信号转发给虚拟仪器，其特征在于，所述发送端包括键盘模块、惯导模块、控制器、无线发送模块，其中：键盘模块，包括功能按键和旋钮按键，功能按键包括单功能按键和复用功能按键，其中，单功能按键对应于虚拟仪器面板的一个功能，复用功能按键的N次操作中的每次操作分别代表虚拟仪器面板的N个互斥功能中的一个功能，旋钮按键用于指示虚拟仪器面板上的旋钮；每个按键在按压操作时会产生携带对应的虚拟仪器按键编号的按压信号，键盘模块将按压信号发送给控制器；惯导模块，包括三轴陀螺仪、三轴加速器、运动处理器，运动处理器根据三轴陀螺仪和三轴加速器测量得到的参数计算出四元数并发送给控制器；控制器，用于采集键盘模块发送的按压信号和惯导模块发送的四元数，当按压信号来自功能按键时，则生成对应的功能控制信号并发送至无线发送模块；当按压信号来自旋钮按键时，从获得按压信号开始时刻ts开始至结束时刻te，每隔Δt计算一次旋钮增量Dn，Δt为预设的时间间隔参数，计算方法为：Dn=(yawn-yawn-1)/K,ts+n×Δt<te(yawe-yawn-1)/K,ts+n×Δt≥te]]>其中，n＝1,2,3,…，K表示比例系数，yawn‑1、yawn、yawe分别表示ts+(n‑1)×Δt、时刻ts+n×Δt、按压信号结束时刻te的航向角，由对应时刻惯导模块发送给控制器的四元数计算得到，每得到一个旋钮增量Dn则生成对应的旋钮控制信号并发送至无线发送模块；无线发送模块，用于向接收端发送控制信号。