[发明专利]一种基于MEMS加速度计的三维无线输入装置

权利要求书

1.一种基于MEMS加速度计的三维无线输入装置，其特征在于：包括一个二维输入系统和一个三维加速度计运动模型；所述的二维输入系统包括远端子系统和主机端子系统，所述的远端子系统包括MEMS加速度传感器、微控制器和无线射频传输模块，以完成加速度信号的采集、处理和无线传输，所述的主机端子系统包括无线收发模块、主控制器和USB接口，以实现无线射频的接收和输入信号的通讯协议编码处理，并通过USB接口与主机进行连接；所述的三维加速度计运动模型包括一个立方体载体及一个双轴加速度计和一个单轴加速度计，所述的双轴加速度计和单轴加速度计分别设置在立方体载体的两个相互正交的平面上，且所述的双轴加速度计和单轴加速度计均与远端子系统中的MEMS加速度传感器相连接。

2.如权利要求1所述的三维无线输入装置，其特征在于：所述的双轴加速度计设置在立方体载体的顶面上，其两个敏感轴分别指向水平方向的X轴和Y轴；所述的单轴加速度计设置在立方体载体的侧面上，其敏感轴指向重力加速度的方向。

3.如权利要求2所述的三维无线输入装置，其特征在于：所述的双轴加速度计为ADXL203型双轴加速度计，所述的单轴加速度计为ADXL103型单轴加速度计。

4.如权利要求1所述的三维无线输入装置，其特征在于：所述的无线射频传输模块采用跳频方式扩展频谱。

5.如权利要求1所述的三维无线输入装置，其特征在于：所述的无线收发模块采用GFSK调制模式提供传输速率。

6.如权利要求5所述的三维无线输入装置，其特征在于：所述的无线收发模块为nRF2401芯片。

7.如权利要求1所述的三维无线输入装置，其特征在于：所述的微控制器包括径向基函数（RBF）神经网络、EMD分解模块、小波包分解模块和S-G平滑滤波器。

8.如权利要求7所述的三维无线输入装置，其特征在于，所述的微控制器进行加速度信号的处理过程包括如下步骤：

a)通过I/O接口获取MEMS加速度传感器采集到的加速度信号并传输给RBF神经网络；

b)将经RBF神经网络预测分析后的加速度信号传输给EMD分解模块；

c)将经EMD分解模块分解后的加速度信号传输给小波包分解模块；

d)将经小波包分解模块再分解后的加速度信号传输给S-G平滑滤波器；

e)将经S-G平滑滤波器进行滤波去噪后的加速度信号传输给无线射频传输模块。