陀螺鼠标数据处理方法、装置、系统和设备与流程

1.本发明涉及鼠标领域，尤其涉及一种陀螺鼠标数据处理方法、装置、系统和设备。


背景技术：

2.随着互联网时代的发展，生活中接触到的电子产品越来越多，需要交互的电子产品也越来越多，如电脑、手机，甚至是智能汽车等等。对于一些电子产品，常常使用的交互工具为鼠标。传统的鼠标分为滚轮鼠标和光电鼠标，滚轮鼠标底部设有滚轮，通过滚轮与桌面的摩擦转动，控制光标移动，光电鼠标则通过发光二极管和光电二极管实现对鼠标位移的监测，并转换成光标的位移。
3.传统的鼠标对于一些特殊行业从业人员是不够友好的。一些特殊行业从业人员的工作环境原因，无法通过传统鼠标上的实体按键产生相应的点击信号。相关技术中，通过陀螺鼠标解决特殊行业从业人员操作鼠标难的问题。目前陀螺鼠标在操作过程中，是通过瞬间移动数据来判断用户的实际操作的事项，但是，瞬间数据通常不是操作人员的本意操作。因此，这种陀螺鼠标数据处理方式，容易导致发生操作与用户本意不符的情况。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题的至少之一，本发明提出一种陀螺鼠标数据处理方法、装置、系统和设备，缓解了陀螺鼠标在使用过程中容易产生误操作的问题，实现了通过旋转角度控制陀螺鼠标产生点击信号，从而实现了使用陀螺鼠标对外部终端较为精确的控制。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种陀螺鼠标数据处理方法，所述方法包括：
6.获取所述陀螺鼠标的惯性数据；
7.获取与所述惯性数据对应的时间信息，并根据所述惯性数据和所述时间信息确定所述陀螺鼠标的位移量；
8.根据所述陀螺鼠标的位移量确定外部终端的光标位移；
9.根据所述惯性数据确定锥球座的旋转角度；其中，所述锥球座设置于所述陀螺鼠标底部；
10.根据所述锥球座的旋转角度确定所述外部终端的光标点击操作信号。
11.根据本发明的一种陀螺鼠标数据处理方法，至少具有如下有益效果：本实施例的陀螺鼠标数据处理方法通过获取陀螺鼠标的惯性数据以及对应的时间信息，进行陀螺鼠标位移量的确定，从而通过陀螺鼠标的位移量确定外部终端的光标位移。减少发生使用瞬时数据造成误操作的问题。同时，通过获取的惯性数据对陀螺鼠标底部锥球座的旋转角度进行确认，根据陀螺鼠标的旋转角度映射为外部终端的光标点击操作信号，实现对外部终端的控制。通过对陀螺鼠标惯性数据以及对应时间信息的获取，进而较为准确地得到陀螺鼠标的位移量以及旋转角度。根据得到的位移量以及旋转角度，能够确定外部终端的光标位移以及点击操作信号，进而实现对外部终端较为精确的控制，缓解了陀螺鼠标使用过程中容易产生误操作的问题。
12.根据本发明的一些实施例，所述获取与所述惯性数据对应的时间信息，并根据所述惯性数据和所述时间信息确定所述陀螺鼠标的位移量，包括：
13.当所述惯性数据内的启动线加速度超过第一预设加速度，记录第一时刻和当前所述陀螺鼠标的线加速度；
14.当所述惯性数据内的启动线加速度超过第二预设加速度，记录第二时刻；
15.根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述线加速度以及所述第二预设加速度，计算出所述陀螺鼠标的第一位移量。
16.根据本发明的一些实施例，所述获取与所述惯性数据对应的时间信息，并根据所述惯性数据和所述时间信息确定所述陀螺鼠标的位移量，还包括：
17.当所述惯性数据内的启动角加速度超过第三预设加速度，记录第三时刻和当前所述陀螺鼠标的角加速度；
18.当所述惯性数据内的启动角加速度超过第四预设加速度，记录第四时刻；
19.根据所述第三时刻、所述第四时刻、所述角加速度以及所述第四预设加速度，计算出所述陀螺鼠标的第二位移量。
20.根据本发明的一些实施例，所述根据所述锥球座的旋转角度确定所述外部终端的光标点击操作信号，包括：
21.根据所述锥球座的旋转角度确定所述陀螺鼠标为绕水平轴顺时针旋转，获取所述陀螺鼠标的第一旋转速度；
22.当所述第一旋转速度大于第一阈值，确定所述外部终端的光标执行鼠标右键点击信号。
23.根据本发明的一些实施例，所述当所述第一旋转速度大于第一阈值，确定所述外部终端的光标执行鼠标右键点击信号，还包括以下步骤：
24.当所述陀螺鼠标恢复水平状态，确定所述外部终端的光标执行鼠标按键复位信号。
25.根据本发明的一些实施例，所述陀螺鼠标上设有惯性传感模块，所述惯性传感模块用于采集所述陀螺鼠标的惯性数据。
26.根据本发明的一些实施例，所述惯性传感模块包括陀螺仪传感器。
27.第二方面，本发明实施例提供了一种陀螺鼠标数据处理装置，所述装置包括：
28.数据处理模块，用于对所述陀螺鼠标的惯性数据进行相应数据处理；
29.惯性传感模块，所述惯性传感模块与所述数据处理模块电连接，用于获取所述陀螺鼠标的惯性数据；
30.数据传输模块，所述数据传输模块包括数据发送模块和数据接收模块，所述数据发送模块与所述数据处理模块电连接，所述数据接收模块与外部终端电连接，用于将所述数据处理模块处理后的数据传输至外部终端。
31.第三方面，本发明实施例提供了一种陀螺鼠标数据处理系统，所述系统包括：
32.嵌入式计算机；
33.数据传输模块，所述数据传输模块包括数据发送模块和数据接收模块，所述数据发送模块与所述嵌入式计算机电连接，所述数据接收模块与外部终端电连接；
34.惯性传感模块，所述惯性传感模块与所述嵌入式计算机电连接，用于获取所述陀
螺鼠标在移动和旋转操作过程中的加速度和旋转角度；
35.锥球座，所述锥球座设置于所述陀螺鼠标底部，所述锥球座内部设置有活动球，所述活动球用于支持陀螺鼠标在支撑平面上移动和旋转操作。
36.第四方面，本发明实施例提供了一种陀螺鼠标数据处理设备，其特征在于，所述设备包括：
37.至少一个处理器；
38.至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
39.当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得至少一个所述处理器实现如上述第一方面所述的陀螺鼠标数据处理方法。
附图说明
40.图1是根据本发明实施例提供的一种陀螺鼠标的结构剖视图；
41.图2是根据本发明实施例提供的一种陀螺鼠标数据处理方法流程图；
42.图3是根据本发明实施例提供的另一种陀螺鼠标数据处理方法流程图；
43.图4是根据本发明实施例提供的另一种陀螺鼠标数据处理方法流程图；
44.图5是根据本发明实施例提供的另一种陀螺鼠标数据处理方法流程图；
45.图6是根据本发明实施例提供的另一种陀螺鼠标数据处理方法流程图；
46.图7是根据本发明实施例提供的一种陀螺鼠标数据处理装置的原理框图；
47.图8是根据本发明实施例提供的一种陀螺鼠标数据处理设备的原理框图。
具体实施方式
48.本技术实施例所描述的实施例不应视为对本技术的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
49.在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
50.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
51.参照图7，本发明实施例提供的一种陀螺鼠标数据处理装置，该装置包括惯性传感模块610、数据处理模块620以及数据传输模块630。具体地，数据传输模块630包括数据发送模块631和数据接收模块632。其中，数据发送模块631与数据处理模块620连接，数据接收模块632与外部终端640连接。惯性传感模块610与数据处理模块620连接。通过惯性传感模块610获取陀螺鼠标的惯性数据，并将得到的惯性数据传输到数据处理模块进行相应的数据处理。数据处理模块620将经过处理的数据从数据发送模块631进行发送，数据接收模块632接收到数据发送模块631发送的数据后，将数据传输到外部终端640上，实现对外部终端的控制。
52.参照图1，本发明实施例提供了一种陀螺鼠标数据处理系统，在一些实施例中，陀螺鼠标100还包括有底座103。具体地，底座103设置为下窄上宽的棱台形制件。陀螺鼠标100
通过底座103上的固定槽(图中未示出)固定于底座103上。陀螺鼠标100能够通过底座103在支撑平面上较为方便的实现移动和旋转操作。底座103底部与支撑平面接触的面积较小，陀螺鼠标100在支撑平面上的移动更加便捷。同时，棱台形的底座103还能够使得陀螺鼠标100的旋转灵活性提高。例如，当需要进行左点击时，则控制陀螺鼠标100绕着底座103底部为旋转轴，向左边偏转。同时，惯性传感模块610会实时获取陀螺鼠标100的旋转角度，当陀螺鼠标100向左偏转达到预设角度后，则映射到外部终端上的左点击信号。容易理解的是，通过上窄下宽棱台形设置的底座103，能够提高陀螺鼠标100移动和旋转的灵活性，从而降低陀螺鼠标100的操作难度。在一些实施例中，锥球座(图中未示出)相应地设置于底座103底部。具体地，锥球座设置于底座103底部，锥球座内也设置有活动球。通过活动球与支撑平面接触，进一步地使得陀螺鼠标100在支撑平面上的操作更加灵活，能够更加自如地控制陀螺鼠标100在支撑平面上进行相应的操作。
53.在一些实施例中，陀螺鼠标100设置有按键。具体地，按键包括有第一按键101和第二按键(图中未标出)。第一按键101和第二按键(图中未标出)分别用于产生第一点击信号和第二点击信号。通过第一按键101和第二按键(图中未标出)产生的第一点击信号和第二点击信号，通过数据传输模块嵌入式计算机能够将信号传输至外部终端，最终在外部终端上响应相应的点击操作。在一些场景下，陀螺鼠标100并不一定需要进行旋转才能够产生点击信号，还能通过设置的第一按键101和第二按键(图中未标出)进行相应的点击操作，从而能够在操作陀螺鼠标100的过程中灵活地选择合适的操作方式，实现对外部终端460较为灵活的控制。
54.参照图2，本发明实施例提供一种陀螺鼠标数据处理方法，缓解了陀螺鼠标在使用过程中容易产生误操作的问题，实现了使用陀螺鼠标对外部终端较为精确的控制。本发明实施例的方法包括但不限于步骤s110、步骤s120、步骤s130、步骤s140和步骤s150。
55.具体地，本实施例的应用于如图7所示的陀螺鼠标数据处理装置的过程包括以下步骤：
56.s110：获取陀螺鼠标的惯性数据。
57.s120：获取与惯性数据对应的时间信息，并根据惯性数据和时间信息确定陀螺鼠标的位移量。
58.s130：根据陀螺鼠标的位移量确定外部终端的光标位移。
59.s140：根据惯性数据确定锥球座的旋转角度。其中，所述锥球座设置于所述陀螺鼠标底部。
60.s150：根据锥球座的旋转角度确定外部终端的光标点击操作信号。
61.在上述实施例的工作过程中，首先通过惯性传感模块610对陀螺鼠标的惯性数据获取，具体地，获取的陀螺鼠标的惯性数据包括陀螺鼠标的线加速度和角加速度。然后数据处理模块620获取与惯性数据对应的时间信息，并根据惯性数据和时间信息确定陀螺鼠标的位移量。具体地，当获取的惯性数据超过阈值时，记录获取该惯性数据时对应的时刻。更具获取的惯性数据以及对应的时刻，计算确定陀螺鼠标的位移量。根据确定的陀螺鼠标的位移量，根据陀螺鼠标与外部终端640的光标之间的映射关系，确定外部终端640的光标位移。同时，根据获取的惯性数据对陀螺鼠标的旋转角度进行计算，确定陀螺鼠标的旋转角度。进一步地，根据陀螺鼠标的旋转角度映射为光标对应的点击操作信号。例如，当陀螺鼠
标绕某一轴旋转角度超过阈值，则映射为某一种点击信号。
62.在上述具体实施例中，通过惯性传感模块610获取陀螺鼠标的惯性数据。在获取陀螺鼠标惯性数据的同时，获取惯性数据对应的时间信息。根据惯性数据与对应的时间信息，能够较为准确地计算得到陀螺鼠标的位移量。从而根据陀螺鼠标的位移量确定外部终端640的光标位移，较为精确地实现对外部终端640的光标移动的控制。另外，根据惯性数据对陀螺鼠标的旋转角度进行确定，然后通过旋转角度与外部终端640的光标点击操作的对应关系，确定外部终端640的光标点击操作信号。通过惯性数据与对应的时间信息的结合，能够较为准确的确定陀螺鼠标的位移量，从而根据陀螺鼠标的位移量较为准确地实现对外部终端640的光标位移控制。进一步地，根据获取的惯性数据确定陀螺鼠标的旋转角度，并根据陀螺鼠标的旋转角度与外部终端640的光标点击操作之间的映射关系，确定外部终端640的光标点击操作信号，实现对外部终端640产生较为准确的控制信号，缓解了陀螺鼠标使用过程中容易产生误操作的问题。
63.具体地，参照图3，在本发明的一些实施例中，获取与惯性数据对应的时间信息，并根据惯性数据和时间信息确定陀螺鼠标的位移量，包括但不限于以下步骤：
64.s210：当惯性数据内的启动线加速度超过第一预设加速度，记录第一时刻和当前陀螺鼠标的线加速度。
65.s220：当惯性数据内的启动线加速度超过第二预设加速度，记录第二时刻。
66.s230：根据第一时刻、第二时刻、线加速度以及第二预设加速度，计算出陀螺鼠标的第一位移量。
67.在上述实施例的工作过程中，根据惯性传感模块610获取的惯性数据，当惯性数据内的启动线加速度超过第一预设加速度，则记录当前的陀螺鼠标的线加速度和对应的第一时刻。然后，当惯性数据内的启动线加速度超过第二预设加速度，则记录第二时刻。通过记录的第一时刻、第二时刻、陀螺鼠标的线加速度以及第二预设加速度，计算陀螺鼠标的第一位移量。具体地，当启动线加速度超过第一预设加速度a0，开始记录第一时刻t0并记录当前陀螺鼠标线加速度a。当启动线加速度超过第二预设加速度-a0，记录第二时刻t1。根据记录的第一时刻t0以及第二时刻t1，能够得到从第一时刻t0到第二时刻t1的时间长度δt＝t
1-t0。进一步地，结合陀螺鼠标的线加速度a以及第二预设加速度-a0，计算陀螺鼠标的第一位移量为：s1＝0.5*(a-a0)*(t
1-t0)2，得到陀螺鼠标的第一位移量。通过结合陀螺鼠标的线加速度以及对应时间信息，能够较为准确的计算出陀螺鼠标的第一位移量，从而实现对外部终端640的光标位移的准确控制，有效缓解了陀螺鼠标使用过程中容易产生误操作的问题。
68.需要说明的是，参照图4，在本发明的一些实施例中，获取与惯性数据对应的时间信息，并根据惯性数据和时间信息确定陀螺鼠标的位移量，还包括但不限于以下步骤：
69.s310：当所述惯性数据内的启动角加速度超过第三预设加速度，记录第三时刻和当前所述陀螺鼠标的角加速度。
70.s320：当惯性数据内的启动角加速度超过第四预设加速度，记录第四时刻。
71.s330：根据第三时刻、第四时刻、角加速度以及第四预设加速度，计算出陀螺鼠标的第二位移量。
72.在上述实施例的工作过程中，当惯性数据内的启动角加速度超过第三预设加速度，则记录当前的陀螺鼠标的角加速度和对应的第三时刻。另外，当惯性数据内的启动角加
速度超过第四预设加速度，则记录第四时刻。通过记录的第三时刻、第四时刻、陀螺鼠标的角加速度以及第四预设加速度，计算陀螺鼠标的第二位移量。具体地，当启动角加速度超过第三预设加速度a1，开始记录第三时刻t2并记录当前陀螺鼠标角加速度a2。当启动角加速度超过第四预设加速度-a1，记录第四时刻t3。根据记录的第三时刻t2以及第四时刻t3，得到从第三时刻t2到第四时刻t3的时间长度δt1＝t
3-t2。进一步地，结合陀螺鼠标的角加速度a2以及第四预设加速度-a1，计算陀螺鼠标的第二位移量为：s2＝0.5*(a
2-a1)*(t
3-t2)2，得到陀螺鼠标的第二位移量。根据陀螺鼠标的角加速度以及对应时间信息，能够计算出较为准确的陀螺鼠标的第二位移量，从而对外部终端640的光标位移进行准确控制，能够有效缓解陀螺鼠标使用过程中容易产生误操作的问题。
73.参照图5，在本发明的一些实施例中，根据旋转角度确定外部终端的光标的点击操作信号，包括但不限于以下步骤：
74.s410：根据锥球座的旋转角度确定陀螺鼠标为绕水平轴顺时针旋转，获取陀螺鼠标的第一旋转速度。
75.s420：当第一旋转速度大于第一阈值，确定外部终端的光标执行鼠标右键点击信号。
76.在上述实施例工作过程中，通过陀螺鼠标的旋转角度进行确认，当确定陀螺鼠标绕着水平轴顺时针旋转，则获取陀螺鼠标的第一旋转速度。当获取的第一旋转速度大于第一阈值，则确定外部终端640的光标执行鼠标右键点击信号。具体地，当操作人员将陀螺鼠标以水平轴为旋转轴，顺时针方向旋转，惯性传感模块610对陀螺鼠标的第一旋转速度进行获取。当获取的第一旋转速度大于第一阈值，则外部终端640的光标执行鼠标右键点击操作。容易理解的是，相应地，当操作人员将陀螺鼠标以水平轴为旋转轴，逆时针方向旋转，此时惯性传感模块610同样对陀螺鼠标的旋转速度进行获取，得到第二旋转速度。当获取的第二旋转速度大于第二阈值，则外部终端640的光标执行鼠标左键点击操作。需要说明的是，在一些实施例中，陀螺鼠标的旋转轴还可以是竖直方向轴，能够绕着竖直方向轴进行相应的旋转操作，根据旋转速度以及旋转方向能够映射到外部终端640的光标实现点击操作。
77.需要说明的是，参照图6，在一些实施例中，当第一旋转速度大于第一阈值，确定外部终端的光标执行鼠标右键点击信号，还包括但不限于以下步骤：
78.s510：当陀螺鼠标恢复水平状态，确定外部终端的光标执行鼠标按键复位信号。
79.在上述具体实施例中，在操作者对陀螺鼠标进行旋转操作前，会进行陀螺鼠标旋转量的标定。当陀螺鼠标从水平状态绕着水平轴顺时针方向旋转，且旋转速度超过第一阈值时，外部终端640的光标执行右键点击信号。进一步地，操作人员将陀螺鼠标绕着水平轴逆时针方向旋转，当陀螺鼠标旋转恢复到水平状态，即标定位置时，外部终端640上的光标执行鼠标按键复位信号。容易理解的是，当陀螺鼠标控制外部终端640的光标执行左键点击或者右键点击操作后，操作人员控制陀螺鼠标恢复到标定位置时，外部终端640上的光标相应地执行鼠标按键复位信号。通过对陀螺鼠标的旋转角度标定，在陀螺鼠标控制外部终端640的光标执行左键点击或者右键点击操作后，控制陀螺鼠标旋转恢复至标定位置，实现外部终端640上的光标执行鼠标按键复位信号，从而较为准确地产生鼠标按键点击信号，进一步缓解了陀螺鼠标使用过程中容易产生误操作的问题。
80.在本发明的一些实施例中，陀螺鼠标上设有惯性传感模块610，通过惯性传感模块
610用于采集陀螺鼠标的惯性数据。具体地，惯性传感模块610获取陀螺鼠标的惯性数据包括陀螺鼠标的线加速度或者角加速度以及旋转角度。通过陀螺鼠标的线加速度或者角加速度数据结合对应的时间信息，计算得到陀螺鼠标较为准确的位移量，并通过陀螺鼠标的位移量能够较为精确的控制外部终端640上光标的位移。同时，利用惯性传感模块610获取的陀螺鼠标的旋转角度或者角加速度数据，能够较为准确的计算得到陀螺鼠标的旋转速度，并通过陀螺鼠标的旋转速度以及旋转方向，相应地映射为外部终端640上光标的鼠标点击信号。通过对外部终端640上光标的位移以及光标的鼠标点击信号的较为准确的控制，能够有效地缓解陀螺鼠标使用过程中容易产生误操作的问题。
81.需要说明的是，在本发明的一些实施例中，惯性传感模块610包括陀螺仪传感器。通过陀螺仪传感器能够以陀螺传感器为原点构建空间坐标轴。具体地，陀螺鼠标前后方向轴对应为y轴，陀螺鼠标左右方向轴对应为x轴，陀螺鼠标的上下方向轴对应为z轴。同时，通过陀螺仪传感器获取陀螺鼠标x轴、y轴以及z轴上的加速度以及旋转角度。通过陀螺鼠标在三个方向轴上的加速度以及记录对应的时间信息，能够较为精确地计算得到陀螺鼠标的位移数据，从而实现外部终端640上的光标位移控制，减少了使用瞬时数据而导致的误操作情况。另外，根据陀螺鼠标在三个方向轴的旋转角度能够计算得到三个方向轴上的旋转速度，然后结合旋转方向，实现对外部终端640上光标的鼠标点击信号的控制。通过对外部终端640上光标的位移以及鼠标点击信号较为准确的控制，能够有效减少使用陀螺鼠标产生误操作的情况。
82.参照图8，本发明的一个实施例还提供了一种陀螺鼠标数据处理设备，包括：至少一个处理器710；至少一个存储器720，用于存储至少一个程序；该至少一个存储器720上存储有可执行程序，该可执行程序被该知识一个处理器710执行，例如执行以上实施例描述的步骤。
83.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。