一种肢残人用鼠标制造技术

一种肢残人用鼠标，属于计算机输入设备技术领域。该鼠标由指针动作检测部分和眨眼识别两部分构成。所述指针动作检测部分的电路板上设有稳压电路、微处理器、陀螺仪、无线蓝牙传输模块及振动电机等。眨眼识别部分由硬件图像采集系统、软件动作识别系统组成，其中硬件图像采集系统，由CMOS摄像头，USB接口组成，由微处理器发出的指针动作信息经过蓝牙模块传递给设备，就可模拟出鼠标指针的运动轨迹。CMOS摄像头采集操作者面部动作信息，完成一次由闭眼到睁眼的连续动作过程定义为一次眨眼动作。由USB接口向计算机发出一次单键点击数据，从而实现以眨眼方式模拟单击鼠标的动作。具有体积小且轻、薄，将其直接套在头部方便实用的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种肢残人用鼠标
本技术涉及一种鼠标，确切地说是一种可以将其带在头部的适合肢残群体用鼠标，属于计算机输入设备

技术介绍
随着技术进步社会的发展，计算机已经成为人们不可或缺的学习必须用具。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加便捷，来代替那些繁琐的计算机键盘指令。但传统的计算机鼠标都是针对身体正常群体设计而无法适应肢残群体。对于肢体残疾人或手部有其它症状的患者是无法使用传统的鼠标实现光标移动和点击等动作的。因此，人们期盼鼠标应当变得人性化一些，使肢残人也能用上计算机去看大千世界增长知识。
技术实现思路
本技术的目的是弥补上述现有技术的不足，而特别设计了一种适合肢体残疾人专门使用的鼠标。为了使肢体残疾人使用起来方便，本技术的处理器带在头部，只要头部上下左右运动就能达到操控光标位置，眨眼的动作通过摄像机传达到电脑，再由微处理器处理即可实现正常人手按鼠标的功能，完成计算机的输入过程。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：一种肢残人用鼠标，包括指针动作检测部分和眨眼识别两部分。所述指针动作检测部分，包括处理器外壳，处理器外壳内固定有电路板，电路板上设有电池、稳压电路、微处理器、陀螺仪、无线蓝牙传输模块及振动电机。所述处理器外壳的外面设有速度调整按钮和电源开关，电源开关与稳压电路连接；速度调整按钮与微处理器连接。所述电池与稳压电路连接，为其提供电能来源。所述眨眼识别部分包括CMOS摄像头及与电脑USB接口1连接的数据线2。进一步地，所述稳压电路接至微处理器，为微处理器提供稳定的直流电源；稳压电路连接至陀螺仪，为陀螺仪提供稳定的直流电源；稳压电路连接至无线蓝牙模块，为无线蓝牙模块提供稳定的直流电源。进一步地，稳压电路由电池、升压集成电路、稳压集成电路及电阻电容等组成。所述微处理器与陀螺仪连接，用于向陀螺仪发送读取当前运动姿态的指令，并由微处理器接收、处理陀螺仪返回的运动姿态数据。微处理器与速度调整按钮连接，通过读取设置开关的状态实现对参数的调整。微处理器将读取到的设定参数与陀螺仪传递的当前数据进行计算处理，计算出目标指针的移动矢量信息。所述微处理器与无线蓝牙通讯模块连接。微处理器将采集到的姿态数据处理后，通过微处理器自身的UART通讯口与无线蓝牙通讯模块的UART通讯口实现数据双向传输。所述微处理器与振动电机连接，当微处理器执行开机或者关机动作时，微处理器向振动电机发出控制信号，振动电机接收到控制信号后运行并且振动。所述电源开关与稳压电路连接，用于控制稳压电路是否启动工作；所述速度调整按钮与微处理器连接，微处理器ATMEGA32U4通过读取速度调整按钮的状态实现对参数的调整。微处理器将读取到的设定参数与陀螺仪传递的当前数据进行计算处理，计算出目标指针的移动矢量信息。眨眼识别部分，由硬件图像采集系统、软件动作识别系统组成。其中硬件图像采集系统，由CMOS摄像头，USB接口组成。连接方式：CMOS摄像头与USB接口连接，USB接口与笔记本或台式计算机连接。指针动作部分检测工作原理：因微处理器、陀螺仪、蓝牙模块需要稳定的3.3V供电电源，而电池电压只有3V，并且会随着电量降低而下降，因此需要首先将电压提升至3.3V以上再稳压到3.3V。打开电源开关后，由电池提供的1.8V到3.0V直流电源，经过稳压电路的升压电路部分提高至5.0V直流电，5.0V直流电再次经过稳压电路的稳压部分降低到稳定的3.3V直流电压。此电压为其他部分正常工作所需的电压。开机或者关机时微处理器通过连接到增强型绝缘栅场效应晶体管栅极上的引脚输出振动马达的控制信号。场效应管得到信号后，漏极与源极导通，电源与振动马达，场效应管形成回路，振动马达得电工作震动，该震动经过电路板，外壳，传导到人体，从而达到提示开机或者关机的作用。速度调整按钮用于设定动作幅度与指针速度的比例关系。速度调整按钮为一个三端可调电阻，可调电阻两定片端分别连接系统3.3V和系统0V。调节可调电阻，即可在动片上得到0V-3.3V的电压。不同的设定值对应可调电阻不同的输出电压，该电压送给微处理器的模拟-数字信号转换引脚进行模拟-数字信号转换，将不同的设定数值转换为二进制数据，微处理器根据所读到的二进制数据确定当前所设置的参数，并记录在微处理内部存储器中。陀螺仪固定在电路板上，电路板与外壳固定，因此人体的姿态可通过外壳-电路板同步到陀螺仪传感器上。微处理器通过自身的串行数据通讯口向与微处理器连接的陀螺仪传感器发送姿态读取指令。陀螺仪传感器接收到指令后，将自身当前所处的姿态及加速度转换为数字流，并通过串行通讯数据口发送给微处理器。微处理器将接收到的数据进行分析处理，得到当前人体运动的动作速度和动作方向。微处理器将计算出的当前动作信息后，与速度设定值共同计算出目标指针的移动矢量信息。微处理器的串行通讯口与蓝牙模块的串行通讯口连接，微处理器与蓝牙模块进行双向数据传输。当蓝牙模块与手机、笔记本计算机、台式计算机或其他需要鼠标的设备连接时，微处理器即可通过蓝牙模块与手机或其他设备间接通讯，实现数据传输功能。微处理器通过指令设置，将蓝牙模块的识别信息设定为标准鼠标识别信息，因此手机、笔记本等设备会将本专利技术的指针检测部分识别为鼠标，由微处理器发出的指针动作信息经过蓝牙模块传递给手机、笔记本等设备，就可模拟出鼠标指针的运动轨迹。从而实现通过头部运动控制指针的功能。眨眼识别部分工作原理：CMOS摄像头采集操作者面部动作信息，通过面部特征分析出双眼、口、鼻所在区域，再通过双眼、口、鼻位置特征锁定双眼的所在区域，后通过眼部特征分析出上下眼睑所在位置，并分别在上下眼睑横向中心位置设定标记点。两个标记点在睁眼时的纵向距离大于两个标记点在闭眼时的纵向距离，因此分析出两个标记点的距离变化，即可判断出当前是睁眼状态还是闭眼状态。完成一次由闭眼到睁眼的连续动作过程定义为一次眨眼动作。经数据分析确定发生一次眨眼动作发生时，由USB接口向计算机发出一次单键点击数据，从而实现以眨眼方式模拟单击鼠标的动作。本技术的有益效果及特点在于：解决了肢残人的急需，不用肢体只要通过头部的摆动与眨眼就能实现传统鼠标的功能，为更加人性化提供了实用的产品。本技术实现了事先设定合理的速度度并通过微处理器进行当前速度与设定速度度的比对。实际应用中振动电机会产生震动提示，既：开机时震动一次，关机时震动一次，提示使用者开关机的状态。避免使用者在开机时头部没运动，眼睛没有眨动或关机时还在重复开机的姿态。该装置体积小且轻、薄，可以将其插在帽沿的上部，也可以将其两侧缝制弹力带直接套在头部。具有构思新颖，结构合理，易于推广的特点。附图说明图1是本技术的外部构造示意图。图2是本技术的结构框图。图3是微处理器与周边辅助电路的原理图。图4是陀螺仪与微处理器连接关系简图。图5是无线蓝牙传输模块与微处理器连接关系简图。图6是振动电机与微处理器连接关系简图。...

【技术保护点】
1.一种肢残人用鼠标，其特征在于：由指针动作检测部分和眨眼识别部分两部分构成，所述指针动作检测部分，包括处理器外壳，处理器外壳内固定有电路板，电路板上设有电池、稳压电路、微处理器、陀螺仪、无线蓝牙传输模块及振动电机，所述处理器外壳的外面设有速度调整按钮和电源开关，电源开关与稳压电路连接；速度调整按钮与微处理器连接；所述眨眼识别部分包括CMOS摄像头及与电脑USB接口(1)连接的数据线(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种肢残人用鼠标，其特征在于：由指针动作检测部分和眨眼识别部分两部分构成，所述指针动作检测部分，包括处理器外壳，处理器外壳内固定有电路板，电路板上设有电池、稳压电路、微处理器、陀螺仪、无线蓝牙传输模块及振动电机，所述处理器外壳的外面设有速度调整按钮和电源开关，电源开关与稳压电路连接；速度调整按钮与微处理器连接；所述眨眼识别部分包括CMOS摄像头及与电脑USB接口(1)连接的数据线(2)。


2.如权利要求1所述的肢残人用鼠标，其特征在于：所述稳压电路接至微处理器，为微处理器提供稳定的直流电源；稳压电路连接至陀螺仪，为陀螺仪提供稳定的直流电源；稳压电路连接至无线蓝牙模块，为无线蓝牙模块提供稳定的直流电源。


3.如权利要求1所述的肢残人用鼠标，其特征在于：所述稳压电路由电池、升压集成电路、稳压集成电路及电阻电容组成，其中升压集成电路型号MP3410DJ；稳压集成电路型号TLV70233。


4.如权利要求1所述的肢残人用鼠标，其特征在于：所述微处理器与陀螺仪连接，用于向陀螺仪发送读取当前运动姿态的指令，并由微处理器接收、处理陀螺仪返回的运动姿态数据。

【专利技术属性】
技术研发人员：郝烨嘉，
申请(专利权)人：郝烨嘉，
类型：新型
国别省市：辽宁;21