淺談基于TRIZ特性傳遞的無線體感鼠標(biāo)

魏勇 蔣雨函 劉春蘭 趙嫦欣

【摘要】為了解決有線鼠標(biāo)受到感應(yīng)平面的限制而不能脫離平面使用的問題，利用現(xiàn)代TRIZ理論中的特性傳遞原理，將有線鼠標(biāo)設(shè)計成通過感知手部動作，實現(xiàn)在空間傳輸信號的新型無線體感鼠標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】特性傳遞；無線體感鼠標(biāo)

目前使用較大眾化的鼠標(biāo)為有線鼠標(biāo)，其工作原理是通過檢測鼠標(biāo)器的位移，將位移信號轉(zhuǎn)化為電脈沖信號，再通過程序的處理和轉(zhuǎn)換來控制屏幕上的光標(biāo)的移動。其系統(tǒng)復(fù)雜、成本較高、有一定局限性，故市場上出現(xiàn)了一種局限性較小的無線鼠標(biāo)，但是成本更高，依然不能擺脫感應(yīng)平面的限制。特別是在多媒體教室講課使用時，鼠標(biāo)存在的局限性限制了教師的活動范圍，影響其在課堂上的發(fā)揮，以至于教學(xué)效果不理想。為了解決以上存在的問題，本文引用蘇聯(lián)發(fā)明家G.S.Althsuler創(chuàng)立的TRIZ理論，使用特性傳遞工具解決有線鼠標(biāo)目前存在的問題。

一、市場中鼠標(biāo)存在的問題

將目前更為普遍的有線鼠標(biāo)中存在的問題總結(jié)為：（1）使用有線鼠標(biāo)受到數(shù)據(jù)線長度的限制；（2）使用有線鼠標(biāo)受到感應(yīng)平面的限制，不能在空間靈活地使用。

二、使用TRIZ工具解決問題

對于上述的兩個問題，針對問題（1），采用無線傳輸信號的方式即可解決，重點在于解決問題（2），如何使鼠標(biāo)脫離感應(yīng)平面而使用。對于提出的問題（2），采用TRIZ理論中的特性傳遞工具，在保證基礎(chǔ)系統(tǒng)的功能及優(yōu)點的情況下，將其他工程系統(tǒng)中具有優(yōu)點的特性傳遞到基礎(chǔ)系統(tǒng)中，改善系統(tǒng)中存在的不足。對于問題的具體分析如下。

（一）系統(tǒng)的主要功能

鼠標(biāo)系統(tǒng)的功能是識別人體操作，傳輸信號，對計算機(jī)進(jìn)行操作。

（二）系統(tǒng)優(yōu)缺點分析

系統(tǒng)存在的優(yōu)點是能夠靈敏地傳輸信號、穩(wěn)定度高，實現(xiàn)對計算機(jī)精確的控制；缺點是鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，脫離感應(yīng)平面使用不能傳輸信號，使用受到了限制。

（三）確定競爭系統(tǒng)

同樣可以傳輸信號的系統(tǒng)有體感游戲手柄、手機(jī)、遙控器等。

（四）尋找備選系統(tǒng)

這里選擇可以在空中傳輸信號的體感游戲手柄，將有線鼠標(biāo)與體感游戲手柄的優(yōu)缺點進(jìn)行對比分析，有線鼠標(biāo)操作功能多樣化，但使用時，操作限制卻多；而體感游戲手柄受到的操作限制少，但功能單一，于是得到如表1所示的互補(bǔ)工程優(yōu)缺點分析。

（五）確定基礎(chǔ)系統(tǒng)

由于傳輸信號，控制計算機(jī)是我們的項目目標(biāo)，而有線鼠標(biāo)的傳輸信號快、傳輸功能穩(wěn)定，因此選擇有線鼠標(biāo)作為基礎(chǔ)系統(tǒng)。

（六）識別特性傳遞來源工程中造成優(yōu)點的特性或者組件

由于我們選擇的是有線鼠標(biāo)作為基礎(chǔ)系統(tǒng)，體感游戲手柄則作為基礎(chǔ)系統(tǒng)的特性來源，根據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)體感游戲手柄能夠在空間進(jìn)行操作，是因為具有陀螺儀組件，它的工作原理是通過測量物理量偏轉(zhuǎn)、傾斜時轉(zhuǎn)動角速度，判斷使用者的實際動作，將動作信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹噶钚盘?，對游戲做出相?yīng)的操作。由于這一特性，體感游戲手柄的使用不拘禁于平面，操作性靈活。

（七）描述將選定的特性來源工程的新特性或組件移入到基礎(chǔ)系統(tǒng)中所要解決的問題

我們需要解決的問題（2）是鼠標(biāo)受到感應(yīng)平面的限制而不能在空間使用，于是將體感游戲手柄中的陀螺儀組件移入到基礎(chǔ)系統(tǒng)有線鼠標(biāo)中，通過對動作的解算，進(jìn)行信號的傳輸，從而控制計算機(jī)。特性組件的移入實現(xiàn)了鼠標(biāo)能夠擺脫以往感應(yīng)平面的限制，在操作上更具有靈活性。

三、解決方案

綜上分析，我們利用TRIZ理論中的特性傳遞工具，設(shè)計出一種新型單片機(jī)無線體感鼠標(biāo)，如圖1所示。在不改變基礎(chǔ)系統(tǒng)的主要功能情況下，陀螺儀通過對動作的感知，將動作信號轉(zhuǎn)換為通信信號，在空中無線傳輸，對計算機(jī)進(jìn)行操作，恰好彌補(bǔ)了目前有線鼠標(biāo)受到感應(yīng)平面這一限制的缺點，具有操作性強(qiáng)、靈活的高的優(yōu)點，且已獲得國家實用新型發(fā)明專利CN204129676U。

參考文獻(xiàn)

[1]孫永偉，謝爾蓋.伊克萬科.TRIZ 打開創(chuàng)新之門的金鑰匙[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

[2]孫永偉.特性傳遞[J].TRIZ 評論，2016（01）：3～7.