单手操控装置和电子设备论文和设计

全文摘要

本公开提供一种单手操控装置和包括该单手操控装置的电子设备。该单手操控装置包括：第一握持部，其用于与掌心接触；第二握持部，其用于与小指和无名指接触，与所述第一握持部相对地布置，并且与所述第一握持部配合以实现对所述单手操控装置的握持；第一操作部，其用于被拇指操作，并且与所述第一握持部位于同一侧；以及第二操作部，其用于被食指和中指操作，所述第一操作部设置在所述第二操作部和所述第一握持部之间。

主设计要求

1.一种单手操控装置，其特征在于，包括：第一握持部，其用于与掌心接触；第二握持部，其用于与小指和无名指接触，与所述第一握持部相对地布置，并且与所述第一握持部配合以实现对所述单手操控装置的握持；第一操作部，其用于被拇指操作，并且与所述第一握持部位于同一侧；以及第二操作部，其用于被食指和中指操作，所述第一操作部设置在所述第二操作部和所述第一握持部之间。

设计方案

1.一种单手操控装置，其特征在于，包括：

第一握持部，其用于与掌心接触；

第二握持部，其用于与小指和无名指接触，与所述第一握持部相对地布置，并且与所述第一握持部配合以实现对所述单手操控装置的握持；

第一操作部，其用于被拇指操作，并且与所述第一握持部位于同一侧；以及

第二操作部，其用于被食指和中指操作，所述第一操作部设置在所述第二操作部和所述第一握持部之间。

2.根据权利要求1所述的单手操控装置，其特征在于，

所述第二操作部从所述第二握持部突出，使得所述第二操作部远离所述第一操作部的侧面的远离所述第二握持部的侧边与用户握持所述单手操控装置时的无名指相隔一段距离。

3.根据权利要求1所述的单手操控装置，其特征在于，

所述第一操作部上设置有供拇指操作的第一操作部件。

4.根据权利要求3所述的单手操控装置，其特征在于，

所述第一操作部件包括轨迹球和功能扩展键，所述功能扩展键布置在所述轨迹球周围。

5.根据权利要求4所述的单手操控装置，其特征在于，

所述功能扩展键通过驱动程序自行定义；并且

所述功能扩展键包括模式选择键。

6.根据权利要求3所述的单手操控装置，其特征在于，

所述第二操作部设置有供食指和中指操作的第二操作部件。

7.根据权利要求6所述的单手操控装置，其特征在于，

所述第二操作部件包括上键、滚轮中键、下键，所述上键和所述下键彼此相邻布置，并且将所述滚轮中键夹置在中间。

8.根据权利要求1所述的单手操控装置，其特征在于，还包括：

运动检测装置，其用于检测所述单手操控装置的三轴角度大小及变化速度以及运动位置；以及

控制器，其将所述运动检测装置的输出值与预设值进行比较以输出运动控制指令。

9.根据权利要求8所述的单手操控装置，其特征在于，

所述运动检测装置是三轴陀螺仪或三轴加速度传感器与三轴陀螺仪的组合。

10.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1所述的单手操控装置。

设计说明书

技术领域

本公开涉及但不限于电子产品领域，并且具体涉及一种单手操控装置和包括该单手操控装置的电子设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，越来越多的电子产品走进千家万户。

通常，很多电子产品都具有相对应的控制装置，以方便用户对电子产品进行控制。例如，对于常用的数字电视而言，除了具有普通电视的功能外，一般还具有上网、游戏等功能。然而，现有的情况是，在使用电视功能时，需要使用单独配备的遥控器；在使用上网功能时，需要使用单独配备的键盘和鼠标；在使用游戏功能时，需要使用单独配备的手柄等。对于同一设备的不同功能需要多个控制装置分别进行控制，用户使用起来并不方便。此外，在使用一些功能(特别是上网功能、游戏功能)时，通常需要双手进行操作，这使得在使用一段时间后用户双手都变得疲劳。

因此，本领域亟需一种同时具有普通遥控器功能、鼠标键盘功能和游戏手柄功能的新型单手控制装置，以方便用户使用。

实用新型内容

为了至少部分解决相关技术中存在的技术问题而完成了本公开，本公开提供了一种单手操控装置和电子设备。

根据本公开的一个方面，提供了一种单手操控装置，包括：

第一握持部，其用于与掌心接触；

第二握持部，其用于与小指和无名指接触，与所述第一握持部相对地布置，并且与所述第一握持部配合以实现对所述单手操控装置的握持；

第一操作部，其用于被拇指操作，并且与所述第一握持部位于同一侧；以及

第二操作部，其用于被食指和中指操作，所述第一操作部设置在所述第二操作部和所述第一握持部之间。

在一些实施例中，所述第二操作部从所述第二握持部突出，使得所述第二操作部远离所述第一操作部的侧面的远离所述第二握持部的侧边与用户握持所述单手操控装置时的无名指相隔一段距离。

在一些实施例中，所述第一操作部上设置有供拇指操作的第一操作部件。

在一些实施例中，所述第一操作部件包括轨迹球和功能扩展键，所述功能扩展键布置在所述轨迹球周围。

在一些实施例中，所述功能扩展键通过驱动程序自行定义；并且

所述功能扩展键包括模式选择键。

在一些实施例中，所述第二操作部设置有供食指和中指操作的第二操作部件。

在一些实施例中，所述第二操作部件包括上键、滚轮中键、下键，所述上键和所述下键彼此相邻布置，并且将所述滚轮中键夹置在中间。

在一些实施例中，所述单手操控装置还包括：

运动检测装置，其用于检测所述单手操控装置的三轴角度大小及变化速度以及运动位置；以及

控制器，其将所述运动检测装置的输出值与预设值进行比较以输出运动控制指令。

在一些实施例中，所述运动检测装置是三轴陀螺仪或三轴加速度传感器与三轴陀螺仪的组合。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，其包括上述单手操控装置。

本公开具有下述有益效果：

本公开的实施例提供的单手操控装置仅通过第二握持部与第一握持部的握持便可被用户牢固握持，解放了用户的拇指、食指和中指，并且第二握持部和第一操作部设置在第二操作部的相反两侧，因此本公开的实施例提供的单手操控装置结构新颖，并且可由用户单手握持进行操控；由于第一操作部上设置有供拇指操作的第一操作部件，并且第二操作部设置有供食指和中指操作的第二操作部件，因此本公开的实施例提供的单手操控装置能够实现普通遥控器功能、鼠标键盘功能；由于单手操控装置包括运动检测装置和控制器，因此本公开的实施例提供的单手操控装置能够实现游戏手柄功能。

附图说明

图1是示出根据本公开的示例性实施例的单手操控装置的透视图；

图2是示出根据本公开的示例性实施例的单手操控装置被用户的手握持的状态的示意图；

图3A至图3C是示出根据本公开的示例性实施例的单手操控装置被用户的手握持进行操作的状态的示意图，其中图3B示出了单手操控装置处于中间位置的状态，图3A示出了单手操控装置从中间位置向下翻转的状态，图3C示出了单手操控装置从中间位置向上翻转的状态；以及

图4是示出根据本公开的示例性实施例的单手操控装置的控制构造的框图；

其中，1-第一握持部，2-第二握持部，3-第一操作部，31-轨迹球，32-功能扩展键，4-第二操作部，41-上键，42-滚轮中键，43-下键，44-侧面，5-控制器，6-运动检测装置，7-通信装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开的示例性实施例进行清楚、完整的描述，显然，所描述的示例性实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的示例性实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

根据本公开的一个方面，提供了一种单手操控装置。如图1和图2所示，该单手操控装置包括：第一握持部1，其用于与用户的掌心接触；第二握持部2，其用于与用户的小指和无名指接触，与第一握持部1相对地布置，并且与第一握持部1配合以实现对单手操控装置的握持；第一操作部3，其用于被用户的拇指操作，并且与第一握持部1位于同一侧；以及第二操作部4，其用于被用户的食指和中指操作，第一操作部3设置在第二操作部4和第一握持部1之间。

具体而言，如图1和图2所示，第一握持部1和第二握持部2分别布置在单手操控装置的相反两侧，这样用户通过握持第二握持部2与第一握持部1，便可牢固握持或拿起该单手操控装置，这种情况下，解放了用户的拇指、食指和中指，使得用户的拇指、食指和中指可用于进行其它操作。另外，第一操作部3与第一握持部1相邻布置，并且第二握持部2和第一操作部3设置在第二操作部4的相反两侧，在单手操控装置被直立放置时，第二操作部4例如向前面向斜上方，第一操作部3例如向后面向斜上方。这种布置符合人机工程学设计，用户的拇指可以舒服地在第一操作部3上移动并进行操作，并且用户的食指和中指可以舒服地在第二操作部4上移动并进行操作。因此本公开提供的单手操控装置结构新颖，并且可由用户单手握持进行操控，由于用户采用自然的握持法操作该单手操控装置，因此用户的手腕和肘部不会受到压迫而产生鼠标病。

在本公开的示例性实施例中，如图2所示，第二操作部4从第二握持部2突出，使得第二操作部4远离第一操作部3的侧面44的远离第二握持部2的侧边与用户握持单手操控装置时的无名指相隔一段距离。具体而言，第二操作部4从第二握持部2突出，使得第二操作部4的侧面44与第二握持部2大致呈L形。在图2中，侧面44相对于第二握持部2的高度用H表示，在用户握持单手操控装置的情况下，高度H大于用户的无名指的厚度，使得第二操作部4的外表面与用户的无名指相距一段距离。这种隔开布置符合人机工程学设计，能够让用户的小指和无名指舒服地握持本公开提供的单手操控装置，并且能够让用户的食指和中指舒服地在第二操作部4上移动并进行操作，而且还能够在用户握持单手操控装置时有效地防止无名指对第二操作部4上的按键操作造成干涉。

在本公开的示例性实施例中，如图1和图2所示，第一操作部3上设置有供拇指操作的第一操作部件，第一操作部件包括轨迹球31。具体而言，第一操作部3上设置有供拇指操作且用于控制鼠标指针运动的轨迹球31，并且轨迹球31偏心定位，这种构造在本公开提供的单手操控装置用作鼠标时允许用户轻松且舒适地通过拇指滚动轨迹球31，使得轨迹球31可以控制鼠标指针的移动，这种构造不再需要鼠标垫便可完成鼠标指针的移动，并且可以悬空操作来完成鼠标指针的移动。

在本公开的示例性实施例中，第一操作部件还包括功能扩展键32，功能扩展键32布置在轨迹球31周围。具体而言，如图1所示，第一操作部3上设置有多个功能扩展键32，并且这些功能扩展键32布置在轨迹球31的两侧。应当理解的是，功能扩展键32的布置位置不受限制，只要能够便于拇指操作即可，例如，也可以围绕轨迹球31均匀布置。由于设置有功能扩展键32，因此本公开的实施例提供的单手操控装置不但能够实现键盘功能，使得在玩例如3D游戏时基本可不使用键盘，而且还能够实现遥控器功能。

在本公开的示例性实施例中，功能扩展键32可以通过驱动程序自行定义，并且功能扩展键32包括模式选择键。具体而言，这些功能扩展键32可由例如鼠标驱动程序定义为电脑键盘的游戏热键，比如Q、R、T、shift、空格、F等键，以用于控制电脑游戏中角色的特定动作。由于功能扩展键32可以通过驱动程序被用户自行定义，因此功能扩展键32的实用性大大提高，并且应用范围较广。如上所述，本公开提供的单手操控装置主要用于实现普通遥控器功能、鼠标键盘功能和游戏手柄功能，因此为了便于用户选择所使用的功能，功能扩展键32可以包括模式选择键。

在本公开的示例性实施例中，如图1所示，第二操作部4设置有供食指和中指操作的第二操作部件，第二操作部件包括上键41、滚轮中键42、下键43，上键41和下键43彼此相邻布置，并且将滚轮中键42夹置在中间。具体而言，第二操作部4设置有供食指操作的上键41和供中指操作的下键43。上键41、滚轮中键42、下键43与功能扩展键32类似，可以通过驱动程序自行定义相关功能。但为了使本公开提供的单手操控装置能够实现鼠标功能，上键41、滚轮中键42、下键43可被设置为分别对应于普通鼠标的左键、中键滚轮、右键，使得第二操作部件具有与普通鼠标相同的操作方法和功能。此外，在本公开的示例性实施例中，如图1和图2所示，考虑到单手操控装置需要被单手操作，体积不应太大，并且上键41和下键43的表面的曲率半径太小会导致手指滑动，因此第一操作部3与第二操作部4设置在不同的曲面中。但应当理解的是，第一操作部3与第二操作部4也可以设置在相同的曲面中，使得单手操控装置可以被简单地制造。

如上所述，由于第一操作部3上设置有供拇指操作的第一操作部件，并且第二操作部4设置有供食指和中指操作的第二操作部件，因此本公开的实施例提供的单手操控装置能够实现普通遥控器功能、鼠标键盘功能。另外，第一操作部3可由触摸屏替代，以实现轨迹球31和功能扩展键32的功能。

在本公开的示例性实施例中，单手操控装置还包括：运动检测装置6，其用于检测单手操控装置的三轴角度大小及变化速度以及运动的位置等变化；以及控制器5，其将运动检测装置6的输出值与预设值进行比较以输出运动控制指令。具体而言，单手操控装置内设置有运动检测装置6，运动检测装置6用于检测例如因手腕或手肘前后俯仰及左右摇摆而造成的单手操控装置的前后俯仰及左右摇摆，更具体地，检测单手操控装置的三轴角度大小及变化速度以及运动的位置等变化。在单手操控装置被用于实现游戏手柄功能的情况下，如图3A至图3C所示，当单手操控装置从图3B所示的中间位置向下翻转到图3A所示的位置时，运动检测装置6将检测到的数据输出到控制器5，当控制器5计算出单手操控装置的俯角θ1达到或超过预设值时，控制器5发出相当于计算机键盘上的W键指令。而当单手操控装置从图3B所示的中间位置向上翻转到图3C所示的位置时，运动检测装置6将检测到的数据输出到控制器5，当控制器5计算出单手操控装置的仰角θ2达到或超过预设值时，控制器5发出相当于计算机键盘上的S键指令。类似地，当手腕控制单手操控装置左倾斜超过预设角度时，控制器5发出A键指令，当手腕控制单手操控装置右倾斜超过预设角度时，控制器5发出D键指令。这样，例如可以在电视上运行大型3D游戏，并且可以通过专用驱动程序使用本公开的实施例提供的单手操控装置进行操作。采用本公开的实施例提供的单手操控装置，可以避免双手握持手柄左右摇摆及点击，方便游戏操作。

在本公开的示例性实施例中，作为示例，控制器5可以是中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、数字信号处理器(DSP)、场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集计算机(RISC)、微处理器等或其任何组合。

在本公开的示例性实施例中，运动检测装置6是三轴陀螺仪或三轴加速度传感器与三轴陀螺仪的组合。具体而言，使用三轴陀螺仪检测单手操控装置的空间位置的角度变化和角度变化速度，三轴陀螺仪与三轴加速度传感器的组合还可检测单手操控装置的运动方向和位置。三轴陀螺仪可感受不同方向的倾角，比如在用于赛车游戏时，其可以控制转弯的大小及加速和刹车的力度，从而丰富游戏操作。而三轴加速度传感器可检测单手操控装置的位置及运动变化，用于体感游戏操作。应当注意的是，在使用本公开的实施例提供的单手操控装置实现鼠标键盘功能情况下，与基于陀螺仪的三维鼠标和空中鼠标不同的是，三维鼠标和空中鼠标使用陀螺仪实现鼠标指针的控制，而本公开的实施例提供的单手操控装置使用三轴陀螺仪实现键盘W、A、S、D四个按键的功能，由此在3D游戏中控制角色的运动，并且鼠标指针的控制由大拇指操作轨迹球来实现。应当理解的是，本公开的运动检测装置不限于三轴陀螺仪或三轴陀螺仪与三轴加速度传感器的组合，也可以是其他运动检测装置。

如上所述，由于单手操控装置包括运动检测装置6和控制器5，因此本公开的实施例提供的单手操控装置能够实现游戏手柄功能。

此外，本公开的实施例提供的单手操控装置可以是有线的或无线的，在用作无线单手操控装置时，如图4所示，单手操控装置可以包括与其它配套设备(例如计算机、游戏机、电视机等)通信的通信装置7，以实现数据交换。另外，如图4所示，运动检测装置6、通信装置7、第一操作部件31-32、第二操作部件41-43均与控制器5连接，以构成单手操控装置的控制系统。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，其包括上述单手操控装置。由于本公开提供的单手操控装置具有普通遥控器功能、鼠标键盘功能和游戏手柄功能，并且能够被用户单手操作，因此本公开提供的电子设备能够被用户简单且方便地使用。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

设计图

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