本发明涉及计算机光标控制技术领域，特别涉及一种头戴式光标控制装置及头戴设备的光标控制方法。
背景技术：
鼠标和键盘是现有的计算机系统最常用的输入设备，通常情况下对于光标的控制都是通过移动或点击鼠标等操作来完成的，鼠标灵敏、精确的选择方式很大程度上便利了人们的使用。但是，由于鼠标和键盘都是通过双手进行操作，这样当鼠标和键盘都需要大量操作的情况下，双手需要不断地更换操作对象，不仅很不方便，也降低了工作效率，浪费时间。
目前，已有一些头戴式鼠标的替代方案，通过检测头部移动控制光标移动，模拟鼠标的控制、点击等操作。但这样的装置带来了一些新的问题，设计头戴式鼠标的目的是简化用户的操作，但现有的方案中，仅仅通过头戴式设备来模拟鼠标的移动、左右键单击、双击、拖动以及滚轮滑动等功能，用户需要经常地运动头部以模拟不同的操作，而头部能做到的动作其实有限，这样对不同功能的模拟需要通过点头、转头、摇头甚至牙齿碰合等动作加以组合，使得操作更加复杂，难以应用；另一方面，头部的运动存在不确定性，人们无意识地点头或摇头等动作很容易引起误操作，影响正常的光标控制。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种光标控制方法，通过输入设备的结合，获取用户的头部运动息，实现更准确的操作，减少误操作的可能。采取的技术方案如下。
一种光标控制方法，包括以下步骤：
第一输入设备获取用户头部移动参数；
根据所述头部移动参数，以及，头部移动参数与光标移动参数的坐标转换关系，计算光标移动参数；
根据所述光标移动参数控制光标移动；
当光标移动至目标位置时，获取用户通过第二输入设备发出的操作指令；
执行所述操作指令。
可选的，在所述第一输入设备获取用户头部移动参数前，还包括步骤：
切换所述设备工作模式为光标控制模式；
所述切换所述设备工作模式为光标控制模式的方式包括：
通过所述第一输入设备上的切换装置进行切换；或
通过所述第二输入设备上的按键组合进行切换；或
通过检测当前运行的内容智能切换。
可选的，所述第一输入设备获取用户头部移动参数之前，还包括步骤：
进行光标控制校准，建立头部移动参数与光标移动参数的坐标转换关系。
可选的，所述光标控制校准包括：
在光标所在的屏幕上显示校准图案；
提示用户移动头部控制光标在屏幕上根据所述校准图案描绘校准轨迹，记录用户头部的移动参数与光标的移动参数；
判断所述轨迹与所述校准图案的差别是否在预设的误差范围内，如果在误差范围内，则校准完成，根据所述移动参数计算头部移动与光标移动的对应关系；如果超出误差范围，则提示用户重新进行校准。
可选的，所述光标控制校准包括：
在光标所在的屏幕上显示坐标随机的校准点；
提示用户移动头部控制光标移动并停留在所述校准点上，记录用户头部的移动参数与光标的移动参数；
判断光标停留的位置与所述校准点的位置的坐标误差是否在预设的误差范围内，如果在误差范围内，则校准完成，根据所述移动参数计算头部移动与光标移动的对应关系；如果超出误差范围，则提示用户重新进行校准。
可选的，在进行光标校准之前，还包括步骤：
调节控制光标移动的参数；
所述控制光标移动的参数包括头部移动距离与光标移动距离的移动比例；和/或
光标的移动速度；和/或
光标的移动精度。
可选的，所述第二输入设备发出的操作指令包括：
第一按键或按键组合模拟的鼠标左键单击指令，第二按键或按键组合模拟的鼠标右键单击指令，第三按键或按键组合模拟的鼠标左键双击指令，以及第四按键或按键组合模拟的鼠标滚轮滑动指令。
此外，本发明还提供了一种光标控制系统，包括第一输入设备、第二输入设备、光标移动参数计算模块、光标控制模块、执行模块，其中，
所述第一输入设备用于获取用户头部移动参数；
所述光标移动参数计算模块用于根据所述第一输入设备获取的用户头部移动参数，以及，头部移动参数与光标移动参数的坐标转换关系，计算光标移动参数；
所述光标控制模块用于根据所述光标移动参数计算模块获得的光标移动参数控制光标移动；
当光标移动至目标位置时，所述第二输入设备发出操作指令；
所述执行模块接收所述第二输入设备发出的操作指令并执行。
可选的，系统还包括校准模块，所述校准模块用于进行光标控制校准，建立头部移动参数与光标移动参数的坐标转换关系。
可选的，所述校准模块包括参数调节单元，所述参数调节单元用于在所述校准单元进行光标控制校准前，调节控制光标移动的参数。
本发明通过上述方案，提供了一种光标控制方法，能够通过输入设备的结合，在需要模拟鼠标的操作时，借用第二输入设备发出操作指令，使得用户可以更为精准地进行控制，解决了头部移动难以精确模拟鼠标特定操作的问题。
另外，本发明通过优选的校准的步骤，以及对光标移动参数的精确调整，使得通过用户头部控制光标的精确性大大提升，能够实现更精确的操作需要。
附图说明
图1为本发明第一实施例光标控制方法流程示意图；
图2为本发明第二实施例光标控制方法流程示意图；
图3为本发明第三实施例光标控制方法流程示意图；
图4为本发明第三实施例一种优选的光标控制方法流程示意图；
图5为本发明第三实施例光标控制校准方法流程示意图；
图6为本发明第三实施例另一种光标控制校准方法流程示意图；
图7为本发明第四实施例光标控制系统组成结构示意图；
图8为本发明第五实施例光标控制系统组成结构示意图；
图9为本发明第六实施例光标控制系统组成结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种光标控制方法及光标控制系统，通过检测用户头部的移动对光标进行控制，并执行特定的操作指令，能够通过对参数的调整实现较高精度的操作控制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细地阐述。
实施例一
在本发明一个可选的实施例中，提出了一种光标控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101：第一输入设备获取用户头部移动参数；
步骤102：根据所述头部移动参数，以及，头部移动参数与光标移动参数的坐标转换关系，计算光标移动参数；
步骤103：根据所述光标移动参数控制光标移动；
步骤104：当光标移动至目标位置时，获取用户通过第二输入设备发出的操作指令；
步骤105：执行所述操作指令。
其中，步骤101中所述的第一输入设备可以集成于头盔、头戴式耳机等常见的头戴式设备当中，采集用户头部包括位移、角度变化等的移动参数。这些数据的采集可以通过第一输入设备上设置的陀螺仪等传感器来获取。系统将这些移动参数映射到用户想要控制的光标的移动上，即步骤102和步骤103，系统中可以合理地预设有用户头部移动参数与光标移动参数的坐标转换关系，优选地，用户可以根据自身使用的实际情况，对该坐标转换关系进行调整。
在确定了光标应当如何进行移动之后，即控制光标移动至此次移动的目标位置。如果用户此时需要在这个目标位置执行操作，例如传统鼠标能够实现的单击、双击等功能，可以结合如键盘一类的第二输入设备发出指令。
在本实施例一项优选的实施方式中，可以通过第二输入设备上特定的按键或按键组合进行模拟，所述第二输入设备发出的操作指令包括第一按键或按键组合模拟的鼠标左键单击指令，第二按键或按键组合模拟的鼠标右键单击指令，第三按键或按键组合模拟的鼠标左键双击指令，以及第四按键或按键组合模拟的鼠标滚轮滑动指令。例如，利用键盘上的空格键模拟鼠标左键的单击功能，或者利用键盘上的左/右ctrl键分别模拟鼠标的左/右键进行单击、双击等操作，或者利用键盘上的pageup/pagedown键来模拟鼠标的滚轮功能，等等。
接收到第二输入设备发出的操作指令之后，即可执行相应命令，实现利用头戴设备对光标的控制。
实施例二
在本实施例的另一可选的实施方式中，为了防止在不需要光标控制操作时用户头部无意识的运动影响光标控制操作，如图2所示，在所述第一输入设备获取用户头部移动参数前，还包括步骤106：切换所述设备工作模式为光标控制模式；
优选地，所述切换所述设备工作模式为光标控制模式的方式包括：
通过所述第一输入设备上的切换装置进行切换，例如在头戴设备上设置控制按钮等，当用户不需要光标控制操作时关闭光标控制模式，第一输入设备不再实时采集用户头部运动参数；或
通过所述第二输入设备上的按键组合进行切换，例如通过键盘上的特定按键组合等方式，当用户不需要光标控制操作时关闭光标控制模式，不再接收第一输入设备发出的头部移动参数数据，或命令第一输入设备也不再采集用户的头部移动参数；或
通过检测当前运行的内容智能切换，例如通过检测计算机系统正在运行的程序，当检测到用户正在使用不需要频繁控制光标的程序，比如正在观看视频等情况时，关闭光标控制模式。
当用户重新需要控制光标时，可以再通过上述对应的方式打开光标控制模式，并执行步骤101～步骤105实现对光标的控制。
实施例三
在本实施例一项可选的实施方式中，所述第一输入设备获取用户头部移动参数之前，如图3所示，还包括步骤107：进行光标控制校准，建立头部移动参数与光标移动参数的坐标转换关系。
由于用户个体之间的差异，其在控制光标时头部的运动习惯也各有不同。因此，优选地，在用户初次使用，或认为光标控制的参数不合适时，可以进行光标控制校准，建立一个适合用户自身的控制标准。
优选地，在进行光标校准之前，如图4所示，还包括步骤108：调节控制光标移动的参数。用户可以根据自身的习惯，调整控制光标移动的各个参数，所述控制光标移动的参数包括头部移动距离与光标移动距离的移动比例；和/或，光标的移动速度；和/或，光标的移动精度。以此来使用户选择适合自身使用习惯的调节参数。
优选地，如图5所示，所述光标控制校准的步骤为：
步骤10701：在光标所在的屏幕上显示校准图案；
步骤10702：提示用户移动头部控制光标在屏幕上根据所述校准图案描绘校准轨迹，记录用户头部的移动参数与光标的移动参数；
步骤10703：判断所述轨迹与所述校准图案的差别是否在预设的误差范围内，如果在误差范围内，则校准完成，进行步骤10704：根据所述移动参数计算头部移动与光标移动的对应关系；如果超出误差范围，则进行步骤10705：提示用户重新进行校准。
即，可以在屏幕上显示特定的校准图案，例如“+”形、“○”形等等，用户可以通过头部移动控制光标在屏幕上按照图案描绘轨迹，当描绘的轨迹与校准图案的差别在预设的误差范围内时，则可以认定校准成功，如果误差过大或者轨迹没有绘制完成，则提示用户重新进行校准。
优选地，本发明还提供了另一种校准方法，如图6所示，步骤如下：
步骤10711：在光标所在的屏幕上显示坐标随机的校准点；
步骤10712：提示用户移动头部控制光标移动并停留在所述校准点上，记录用户头部的移动参数与光标的移动参数；
步骤10713：判断光标停留的位置与所述校准点的位置的坐标误差是否在预设的误差范围内，如果在误差范围内，则校准完成，进行步骤10714：根据所述移动参数计算头部移动与光标移动的对应关系；如果超出误差范围，则进行步骤10715：提示用户重新进行校准。
在这种校准方式中，校准点会随机出现在屏幕的各个部分，用户通过运动头部控制光标移动到各校准点，当光标在一定时间内稳定在某一校准点的区域误差范围内时，可以认为该校准点已经校准成功，屏幕上可随机出现新的校准点，当一定数量的校准点都校准成功的时候，可以认为校准完成。
实施例四
本发明还提供了一种光标控制系统，在一可选的实施方式中，如图7所示，该光标控制系统包括第一输入设备(61)、第二输入设备(62)、光标移动参数计算模块(63)、光标控制模块(64)、执行模块(65)。其中：
所述第一输入设备(61)用于获取用户头部移动参数；
所述光标移动参数计算模块(63)用于根据所述第一输入设备(61)获取的用户头部移动参数，以及，头部移动参数与光标移动参数的坐标转换关系，计算光标移动参数；
所述光标控制模块(64)用于根据所述光标移动参数计算模块获得的光标移动参数控制光标移动；
当光标移动至目标位置时，所述第二输入设备(62)发出操作指令；
所述执行模块(65)接收所述第二输入设备(62)发出的操作指令并执行。
其中，所述第一输入设备(61)可以为头盔、耳机等头戴式设备，其中可以内置陀螺仪、重力传感器等空间传感器来获取用户的头部移动参数。
所述第二输入设备(62)可以为键盘、手柄等外接输入设备，当需要操作时，用户可以通过第二输入设备(62)上的按键来输入操作指令。可选地，可以通过第二输入设备(62)上特定的按键或按键组合进行模拟，所述第二输入设备(62)发出的操作指令包括第一按键或按键组合模拟的鼠标左键单击指令，第二按键或按键组合模拟的鼠标右键单击指令，第三按键或按键组合模拟的鼠标左键双击指令，以及第四按键或按键组合模拟的鼠标滚轮滑动指令。例如，利用键盘上的空格键模拟鼠标左键的单击功能，或者利用键盘上的左/右ctrl键分别模拟鼠标的左/右键进行单击、双击等操作，或者利用键盘上的pageup/pagedown键来模拟鼠标的滚轮功能，等等。
可选地，在第一输入设备(61)获取用户头部移动参数前，可以通过相应的方式切换所述设备工作模式为光标控制模式；
优选地，所述第一输入设备(61)上设有切换装置，可以对工作模式进行切换；或可以利用第二输入设备(62)上特定的按键组合进行切换；或通过检测当前运行的内容智能切换，例如通过检测计算机系统正在运行的程序，当检测到用户正在使用不需要频繁控制光标的程序，比如正在观看视频等情况时，关闭光标控制模式，第一输入设备(61)不再获取用户的头部移动参数。
实施例五
在本实施例一项可选的实施方式中，如图8所示，系统还包括校准模块(66)，校准模块(66)用于进行光标控制的校准，用以建立第一输入设备(61)获得的用户头部移动参数与光标移动参数的坐标转换关系，该坐标转换关系用来将用户的头部移动映射到光标的移动上。
该校准模块(66)可以在光标所在的显示屏幕上显示校准图案，例如“+”、“○”等，当用户通过头部移动控制光标描绘所述校准图案，并且其差别在误差范围内时，可以判断校准成功。
本实施例中所述的校准模块(66)还可以通过另外一种方式实现控制校准，该校准模块(66)可以在屏幕上显示坐标位置随机的校准点，当用户通过头部移动控制光标停留在校准点上并持续一定的时间时，可以认为该校准点校准成功，之后校准模块(66)可在屏幕上随机产生新的校准点，当一定数量的校准点全部校准成功时，本次校准过程即完成。
实施例六
在本实施例的一项可选的实施方式中，如图9所示，校准模块(66)包括一个参数调节单元(661)，该参数调节单元(661)在校准模块(66)执行校准控制之前，调节一些可以控制光标移动的参数。这些参数包括头部移动距离与光标移动距离的移动比例；和/或，光标的移动速度；和/或，光标的移动精度。用户可以根据自身的操作习惯对这些参数进行调节，以防止光标移动的滞后或者漂移影响用户正常的使用。
以上各实施例提供的光标控制方法，能够通过输入设备的结合，在需要模拟鼠标的操作时，借用第二输入设备发出操作指令，使得用户可以更为精准地进行控制，解决了头部移动难以精确模拟鼠标特定操作的问题。另外，通过校准的步骤，以及对光标移动参数的精确调整，使得通过用户头部控制光标的精确性大大提升，能够实现更精确的操作需要。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。