一种基于陀螺仪的空间遥控器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于陀螺仪的空间遥控器，包括用于产生相应控制信号的按键输入单元，以及用于和显示终端建立无向性无线通讯通道的无线通讯单元；此外还包括陀螺仪感应单元，用于探测用户手部操纵动作而产生一系列基于感知轴方向上的位置数字信号；信号处理单元，用于将陀螺仪感应单元产生的位置数字信号转换为坐标信号，连同按键输入单元产生的控制信号一起编码发送至无线通讯单元。本实用新型专利技术根据手握遥控器的摆动促成屏幕光标的移动、定位和选择，解决了以往遥控器按键多、操控不便等问题，在遥控器的控制方式和使用方式上带来了革命性的改变，为实现更为复杂数字服务内容的互动控制提供了有利条件，使用户获得真正自由操控的乐趣。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种遥控器，尤其涉及一种基于陀螺仪的空间遥控器。
技术介绍
通过采用遥控器控制电视机，使得用户能够方便地远距离控制电视机的各项功 能和操作。目前，现有的遥控器通常采用编码脉冲方式，即不同的按键对应触发不 同编码的脉冲信号，然后使用无线通信方式(大部分采用红外调制定向通信，个别 采用电磁波调制无向性通信)，将脉冲信号发至电视机。电视机接收到信号后，对应 控制事先设定的电视机各项功能。现有遥控器上的按键主要分为两类， 一类是快捷功能键，用于直接控制电视机 特定功能的启闭，包括开关电源、信号输入模式转换、屏幕格式选择等。此种遥控 方式使得电视机的许多常用功能在遥控器上都有一个快捷功能键对应，快捷功能键 的数量往往与电视机的功能复杂度呈正比。另一类是公共焦点(Focus)的水平平移 和垂直平移控制键，每按动一次，就会控制电视机中的相关参数改变一个单位。例 如，当控制电视频道选择时，就会向前或向后移动一个频道；当控制音量时，就会 变大或变小一个音量；当控制系统参数调节时，就会控制参数表中的焦点移动一个 位置。焦点只限于按照水平和垂直两个方向逐格平移，不能在整个电视屏幕范围内 随意移动。对于功能简单的电视机，这种编码脉冲遥控方式已经能够满足功能操控 的需要。然而，对于通过机顶盒(SetTopBox)、电脑主机或电视机内部数字控制处理模 块，在电视机的屏幕上以交互方式显示数字化内容，由于数字化内容复杂的互动和 应用需要，电视机屏幕的遥控复杂度在不断增加。例如，要求通过遥控器的非接触 式空间运动，控制电视机屏幕上的光标，使光标能够移动到屏幕上任意布局的控制 条目上，激活屏幕中的菜单和控制对象；要求遥控器能够控制光标在屏幕上任意描 画轨迹，实现类似涂鸦或区域选择功能等。对于电视机、特别是数字电视和以电视机为显示屏幕的各种新增互动服务的控 制需求，如果仍然采用目前按键触发编码脉冲的遥控方式，就只能使用快捷功能键 和焦点平移等方法控制数字电视的功能。不但会造成遥控器的按键数量增加、使用 难度加大、屏幕操作繁复，而且由于控制方式只与按键有关，致使许多与空间相关的特色服务和功能无法实现，严重限制了互动服务和功能的发展。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于陀螺仪的空间遥控 器，旨在改变传统按键触发编码脉冲控制电视机或其他显示终端功能和互动服务的 方式，通过陀螺仪传感器技术，感应用户手握基于陀螺仪的遥控器在空中移动的动 作，然后转化为遥控器的运动轨迹，以便传送给电视机或其他数字化显示终端而产 生屏幕光标的轨迹运动，从而实现可对屏幕上任意布局的对象进行控制和定位，以 满足数字电视和数字化显示终端互动服务和功能的发展需求。本技术通过以下技术方案予以实现本技术提供的一种基于陀螺仪的空间遥控器，包括用于产生相应控制信号 的按键输入单元，以及用于和显示终端建立无向性无线通讯通道的无线通讯单元； 此外还包括陀螺仪感应单元一用于探测用户自然手部操纵动作，通过整合感知轴方向上的 运动感应，产生一系列基于感知轴方向上位移量的数字信号；信号处理单元一用于将陀螺仪感应单元产生的位置数字信号转换为鼠标指针信 号，并连同按键输入单元产生的控制信号一起进行编码发送至无线通讯单元；所述陀螺仪感应单元、信号处理单元和无线通讯单元依次连接，按键输入单元 连接控制信号处理单元，向无线通讯单元传送控制屏幕光标移动数据和按键指令控 制信号。本技术利用陀螺仪感应单元探测用户自然手部操纵动作，通过整合感知轴 上的运动感应，产生一系列基于感知轴方向上位移量的数字信号；该数字信号输送 到信号处理单元，经信号处理单元转换成鼠标指针信号，并连同按键输入单元产生 的控制信号一起进行编码，然后经无线通讯单元发送到电视机或其他显示终端，实 现屏幕操作控制和屏幕指针的任意定位。本技术由于利用陀螺仪感应技术制作 了空间遥控器，从而使遥控器实现了能够感知遥控器在空中挥动时产生的位移量， 并通过信息处理单元及无线通讯单元传送到数字化显示终端，以便转成显示终端屏 幕上光标移动信息，从而实现定位和控制，配合单一按键选择任何布局的控制条目， 移动激活隐形菜单，从而实现各种操作和控制功能。因而极大地减少了遥控器的按 键数量和复杂度，真正实现了操作方式的简单化，为实现更为复杂数字服务内容的 互动控制提供了有利条件，使用户获得真正自由操控的乐趣。本技术还可采取如下进一步措施所述陀螺仪感应单元为可整合X轴、Y 轴方向上的二维空间位移量，并根据抽样频率进行采样，产生一系列基于X轴、Y 轴方向上的二维空间位移量数字信号的二维轴陀螺仪感应单元。本技术所述信号处理单元包括指针专用集成电路单元一用于将陀螺仪感应单元产生的空间位移量进行时钟同 步，产生一个基于平面点的位移量；低电压电流倍增单元一用于将指针专用集成电路处理的部分衰减信号进行放大；微处理单元一用于将指针专用集成电路单元转换的空间点的位移量转换成鼠标 指针信号，连同按键输入单元产生的控制信号一起进行编码发送至无线通讯单元；所述陀螺仪感应单元连接到指针专用集成电路单元上，低电压电流倍增单元与 指针专用集成电路单元连接；指针专用集成电路单元与微处理单元连接；微处理单 元还与按键输入单元以及无线通讯单元连接。本技术所述无线通讯通道包括无线电频率、蓝牙、Wi-Fi或ZigBee等。本技术具有以下有益效果(1) 本技术遥控器采用少量按键即可完成针对数字化显示终端所有的操 作，极大地减少了遥控器的按键数量和复杂度，解决了以往遥控器按键多、操控不 便等问题，在遥控器的控制方式和使用方式上带来了革命性的改变。(2) 将以往遥控器上、下、左、右、确定的焦点平移模式改变为基于空中遥控 的指针坐标定位，通过遥控器的移动选择屏幕上的任何目标。改变了以往遥控器单 一按键式选择的操作方式，根据手握遥控器的摆动促成屏幕光标的移动、定位和选 择，使操作更为人性化。(3) 改变了数字电视界面单调的局面，随着操控方式的改变，有利于刺激数字 电视界面的整体改观。(4) 釆用无向的无线传输手段，改变和解决了原来遥控器基于红外的需要有很 强方向性的问题，(5) 通过运动感应调节电视频道和音量及其他控制操作，将用户放在遥控器上 的目光完全解放出来，使得用户得以全身心地体验电视所带来的视觉冲击。附图说明下面将结合实施例和附屈对本专利技术作进一步的详细描述图1是本技术实施例的结构示意框图2是图1所示实施例遥控器的应用示意框图。图中陀螺仪感应单元l，按键输入单元2，信号处理单元3，指针专用集成电 路单元31，低电压电流倍增单元32，微处理单元33，无线通讯单元4，无线通讯通 道5，遥控信号接收处理单元6，显示屏幕具体实施方式图1和图2所示为本技术的实施例。如图1所示，本实施例基于陀螺仪的空间遥控器包括1) 陀螺仪感应单元1—为二维轴陀螺仪感应单元，用于探测用户自然手部操纵动作，整合X轴、Y轴方向上的运动感应，并根据抽样频率(X轴12KHZ， Y轴 13KHZ)进行采样，产生一系列基于X轴、Y轴方向上的二维空间位移量的数字信 号；2) 按键输入单元2—用于产生相应的遥控按键控制信号；3) 信号处理单元3—用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于陀螺仪的空间遥控器，包括用于产生相应控制信号的按键输入单元（２），以及用于和显示终端建立无向性无线通讯通道（５）的无线通讯单元（４）；其特征在于还包括：　　　　陀螺仪感应单元（１）－用于探测用户自然手部操纵动作，通过整合感知轴方向上的运动感应，产生一系列基于感知轴方向上位移量的数字信号；　　　　信号处理单元（３）－用于将陀螺仪感应单元（１）产生的位置数字信号转换为鼠标指针信号，并连同按键输入单元（２）产生的控制信号一起进行编码发送至无线通讯单元（４）；　　　　所述陀螺仪感应单元（１）、信号处理单元（３）和无线通讯单元（４）依次连接，按键输入单元（２）连接控制信号处理单元（３），向无线通讯单元（４）传送控制屏幕光标移动数据和按键指令控制信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付勇，陈晓东，卢志雄，汪红兵，
申请(专利权)人：广州市弘元互动数字技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]