近日，美国专利商标局公布了谷歌公司的一项专利申请，该专利涉及未来可能出现的 "空中鼠标（Air Mouse）"，这是一种采用非视线（NLOS）6DoF电磁（EM）追踪技术的计算机配件。

谷歌专利文件中描述的系统和技术包括利用电磁（EM）场追踪静止或移动输入设备的三维位置和/或三维方向的输入设备。输入设备可以利用一个电磁追踪系统，该系统分为产生电磁场的发射器部分和感应电磁场的接收器部分。

专利申请中描述的实施方案进一步说明他们的空中鼠标结合了非视线（NLOS）传感技术、6DoF电磁追踪技术和3DoF追踪技术，以追踪嵌入空中鼠标设备中的至少一个元素的位置和方向（例如，姿势）。

基于电磁的空中鼠标可以提供比非电磁系统更多的优势，因为基于电磁的空中鼠标设备是无源的，即使追踪系统中的机载或外部传感元件被遮挡，仍可以保持设备追踪。而其他技术（例如，基于光的传感器、超声波传感器和/或其他媒介）在其各自的传感元件被遮挡时可能无法保持追踪。

在空中鼠标中采用电磁追踪技术可以使6DoF设备对手掌、手指或其他身体部位阻挡空中鼠标设备的传感器所造成的遮挡具有很强的适应性。

这些系统和技术解决了一个技术问题，即准确追踪输入设备（例如，空中鼠标设备），以便向输入设备的用户准确传达在计算设备的用户界面中对三维空间中的三维内容进行的操作。

一个示例性的技术解决方案可以包括一个空中鼠标计算机输入设备，它结合了NLOS、6DoF电磁追踪技术，以追踪与嵌入输入设备的追踪元件相关的姿势。在一些实施方案中，可以在输入设备中安装一个辅助传感器，为输入设备提供故障安全备份追踪。

本文所述的技术方案可以提供一种技术效果，即确保输入设备进行的运动与计算设备上虚拟三维空间中物体的任何结果运动之间在六个自由度上有一对一的运动相关性。该系统和技术可以提供改进的输入设备运动稳定性，改进输入设备的追踪精度，以及在6DoF空间的有效追踪。

在谷歌的专利图5C中，用户可能正在使用空中鼠标设备#502来访问Chromebook中用户界面（#503）的软件和3D内容#534。空气鼠标可以在空间中从左到右向前移动，以引起配置在计算设备上显示的虚拟空间中移动的2D或3D鼠标光标的位置的比例变化。按照下面的空气鼠标（1）、（2）和（3）的移动位置以及Chromebook显示器上的相应移动，可以看到这给3D图像工作带来的特殊能力。

在谷歌的专利图5A中，空中鼠标可以以一定的角度移动，以引起2D鼠标光标位置的比例变化。例如，用户可以用他们的空中鼠标从位置[1]#506到位置[2]#508执行一个弧形运动，如空中鼠标#502A在箭头#510处所示。作为回应，系统可以使用从基于电磁追踪（EM）的追踪系统获得的姿势信息，在用户界面#503中准确地将Chromebook鼠标指针#512按比例从左边位置[1]#514移动到右边位置[2]#516，使鼠标指针由鼠标指针#518显示。

在谷歌的专利图6A和6B中，我们可以看到一个可移动轨迹球形式的空中鼠标的替代设计。该球体位于触控板的上方，但可以被移除，为用户提供一个额外的尺寸。用户可以向左、右、上、下、前、后移动轨迹球#608（图6B），包括倾斜、旋转、旋转运动，以在如三维空间等环境中影响内容的移动。该运动可以是一对一的运动，用户在空间中移动轨迹球，内容在计算设备中移动相同的距离（或根据轨迹球的物理运动，移动预定的比例距离）。

此外，在扭动和/或转动轨迹球时，可以将内容倾斜成用户可能选择的任何角度。同样地，用户可以操纵内容从水平Z向后（或向前）扭转，如箭头#614所示。

此外，用户可以在三维空间中围绕Y轴旋转轨迹球，如箭头#616所示。使用基于追踪EM的系统，轨迹球#608的旋转会触发显示在计算设备中的内容#109（例如，一个三维物体）的旋转。同样，在空间中平移轨迹球会导致计算设备的用户界面中显示的虚拟空间中的内容按比例平移。