專利名稱：人機(jī)接口設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用戶接口領(lǐng)域，并且更具體地，公開了用于以高保真度的方式輸入數(shù)據(jù)的輸入設(shè)備。
背景技術(shù)：
在整個(gè)說明書中對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的任何討論決不應(yīng)被視為承認(rèn)這樣的現(xiàn)有技術(shù)廣為人知或形成該領(lǐng)域的普通常識(shí)。諸如數(shù)據(jù)手套和手裝鍵盤的人機(jī)輸入設(shè)備是已知的。例如，美國(guó)專利6429854是帶有每根指頭或手指兩個(gè)接觸式傳感器的多指骨輸入設(shè)備。美國(guó)專利4776253描述了使用.線性或旋轉(zhuǎn)速度、加速度、或加速度的時(shí)間導(dǎo)數(shù)...”來控制電子音樂聲。 任天堂Wii系統(tǒng)(例如美國(guó)專利7774155)在數(shù)據(jù)輸入中使用加速器和陀螺儀。Wii搖控器還具有按鈕，這些按鈕能夠被用于以精確的定時(shí)引出事件。然而，對(duì)于寬范圍的離散輸出事件，Wii搖控器不向用戶提供快速訪問。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供人機(jī)接口設(shè)備的改進(jìn)形式。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種手動(dòng)輸入設(shè)備，該設(shè)備包括一系列的激活點(diǎn)，該一系列的激活點(diǎn)由用戶的手指激活；運(yùn)動(dòng)傳感器，該運(yùn)動(dòng)傳感器測(cè)量設(shè)備的當(dāng)前方向；以及處理裝置，該處理裝置互連到激活點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)傳感器，用于以基本連續(xù)的方式輸出一系列的當(dāng)前活性的激活點(diǎn)(active activation points)以及輸入設(shè)備的當(dāng)前位置和方向。優(yōu)選地，每根手指的激活點(diǎn)的數(shù)量是至少兩個(gè)，激活點(diǎn)相互隔開用于與用戶的手指的不同部分互動(dòng)。在一些實(shí)施例中，每根手指的激活點(diǎn)的數(shù)量能夠是至少3個(gè)。優(yōu)選地，一系列的激活點(diǎn)還適應(yīng)于拇指。運(yùn)動(dòng)傳感器能夠包括方向傳感器，該方向傳感器感測(cè)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)方向。在一個(gè)實(shí)例中，運(yùn)動(dòng)傳感器輸出設(shè)備的滾轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)指示符。此外，運(yùn)動(dòng)傳感器能夠包括位置傳感器，該位置傳感器感測(cè)設(shè)備的任何相對(duì)移動(dòng)。優(yōu)選地，該設(shè)備進(jìn)一步能夠包括加重的延長(zhǎng)部分，當(dāng)用戶在使用該設(shè)備時(shí)，該加重的延長(zhǎng)部分使激活點(diǎn)平衡。能夠針對(duì)每根手指調(diào)整激活點(diǎn)的相對(duì)位置。激活點(diǎn)優(yōu)選地由微動(dòng)開關(guān)形成。處理裝置能夠互連到無線傳輸裝置，該無線傳輸裝置用于對(duì)輸出進(jìn)行無線傳輸。在各個(gè)實(shí)施例中，激活點(diǎn)中的每一個(gè)能夠單獨(dú)地或與其它激活點(diǎn)相結(jié)合地被致動(dòng)。當(dāng)將激活點(diǎn)作為音樂輸入設(shè)備利用時(shí)，激活點(diǎn)優(yōu)選地被映射(mapped)到半音音階上的音符，設(shè)備的一條方向軸線能夠被映射以輸出音符的音調(diào)的八度音階，設(shè)備的一條方向軸線能夠被映射到一系列的區(qū)域，并且設(shè)備的一條方向軸線能夠被映射到音頻音量。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，提供了至少兩個(gè)手動(dòng)輸入設(shè)備，每個(gè)設(shè)備包括一系列的激活點(diǎn)，該一系列的激活點(diǎn)由用戶的手指激活；運(yùn)動(dòng)傳感器，該運(yùn)動(dòng)傳感器測(cè)量用戶的手的當(dāng)前方向；以及處理裝置，該處理裝置互連到激活點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)傳感器，用于對(duì)輸入設(shè)備定向；其中，提供了另外的處理單元，所述另外的處理單元互連到每個(gè)設(shè)備的每個(gè)處理裝置，并且計(jì)算手動(dòng)輸入設(shè)備之間的差動(dòng)輸出。


盡管存在可落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的任何其它形式，但是現(xiàn)在將僅以舉例的方式結(jié)合附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選形式，其中圖I示出從前左視角看到的接口的第一實(shí)施例。圖2示出從前右視角看到的接口的第一實(shí)施例。圖3示出從下左側(cè)視角看到的接口的第一實(shí)施例。、
圖4示出從前左視角看到的孤立的單個(gè)手指三聯(lián)體(finger triplet)。圖5示出從后右側(cè)視角看到的孤立的單個(gè)手指三聯(lián)體，其中卸下了近端外殼和遠(yuǎn)端外殼的側(cè)面板，并且卸下了中間外殼的頂部。圖6示出從前左視角看到的孤立的三聯(lián)體軌道(triplet track)和三聯(lián)體軌道連接器。圖7示出從下方看到的孤立的拇指三聯(lián)體，其中卸下了拇指三聯(lián)體的外殼殼體的下部部分。圖8示出接口的電子設(shè)備的框圖。圖9示出由電子設(shè)備的按鈕傳感器繼電器組件所使用的程序的框圖。圖10示出圖9中所提及的致動(dòng)順序?yàn)V波器子程序的框圖。圖11示出由電子設(shè)備的處理器組件所使用的程序的框圖。圖12示出對(duì)接口按鈕的音調(diào)(tone pitches)的示例性分配。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，提供了數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一種高效形式。該設(shè)備實(shí)現(xiàn)了較大的離散輸出信號(hào)的指令系統(tǒng)并且具有用于音樂目的的優(yōu)秀利用力。該優(yōu)選實(shí)施例允許訪問這些作為例如音樂音調(diào)(musical pitch)的離散輸出信號(hào)。以這種方式使用該設(shè)備能夠快速獲得至少15個(gè)音樂音調(diào)，并且還能夠控制這些音樂音調(diào)的特性。此外，用戶能夠快速改變八度音階，他們?cè)诎硕纫綦A中演奏這15個(gè)音調(diào)。該優(yōu)選實(shí)施例提供了對(duì)這些音調(diào)的快速、同步、和時(shí)間精確的訪問，并且從而具有強(qiáng)烈的旋律、和聲、以及節(jié)奏能力。此外，該優(yōu)選實(shí)施例提供了如下系統(tǒng)該系統(tǒng)允許旋律、和聲、以及節(jié)奏能力的組合，帶有運(yùn)動(dòng)和方向感測(cè)裝置，該裝置更精確、可重復(fù)、直觀、方便、易學(xué)，并且成本更低。訪問至少15個(gè)音調(diào)意味著用戶能夠演奏八度音階的標(biāo)準(zhǔn)分區(qū)的所有音符例如“西方”的半音音階。因此，他們能夠獲得源自于半音音階(例如大音階和小音階)的所有全音階，而無需改變對(duì)所述接口的音符分配。由于這種一致性，結(jié)合音符觸發(fā)的時(shí)間精度和可重復(fù)性，該優(yōu)選實(shí)施例提供了一種特別易學(xué)的系統(tǒng)。通過最初的背景討論，下列描述中所提及的人手和臂上的位置是指右臂的解剖學(xué)位置，在該位置中上臂懸掛平行于肘部彎曲的直立的身體，并且前臂和手水平于地面并且指向前方。在這個(gè)位置中，使前臂內(nèi)轉(zhuǎn)，使得右手的手掌以微小的角度(即，手掌略微朝用戶的身體升起)面對(duì)地面。能夠使用各種角度，并且針對(duì)這個(gè)實(shí)施例，規(guī)定了與地平面成約25度的角度。在下列描述中，這個(gè)解剖學(xué)位置將被稱為“中性操作位置”。相對(duì)于用戶的手大致定義接口的滾轉(zhuǎn)(roll)、俯仰(pitch)、和偏轉(zhuǎn)(yaw)軸線手指在與手掌相同的平面內(nèi)伸展，繞中指的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)手和前臂被定義為在滾轉(zhuǎn)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在肘部處彎曲被定義為在俯仰平面內(nèi)移動(dòng)。垂直于滾轉(zhuǎn)平面和俯仰平面的是偏轉(zhuǎn)平面。接口的一個(gè)實(shí)施例示出在圖I至圖2中。這個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)為與用戶的右手互動(dòng)，并且在該說明書中所使用的術(shù)語“左”和“右”也相對(duì)于用戶定義。因此，圖I示出從前左視角看到的接口。在接口前面是四個(gè)模塊(110、111、112、和113)，模塊中的每一個(gè)被稱為“手指三聯(lián)體”。這些手指三聯(lián)體分別被定位成由用戶的右手的小指(110)、無名指(111)、中指(112)、和食指(113)操作。每個(gè)手指三聯(lián)體通過軌或軌道114( “三聯(lián)體軌道”)連接到結(jié)構(gòu)的其余部分。這個(gè)軌道連接到被稱為“手掌外殼”115的結(jié)構(gòu)的區(qū)域，該結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)用于安放在用戶手的手掌下面。也連接到手掌外殼115的是被稱為“拇指三聯(lián)體118”的模塊，該模塊被定位用于拇指操作。 附接到手掌外殼115的右手側(cè)并且越過用戶手的頂部的是“手掌扣件” 116。附接到手掌外殼115的左手側(cè)并且越過用戶的手的頂部的是“手帶”117。附接到手掌外殼的手帶部是柔性和彈性的。手帶的相對(duì)端的下表面附接到手掌扣件116的上表面。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知道的，各種不同的機(jī)構(gòu)能夠被用于將手帶附接到手掌扣件，包括像按扣或搭扣等的裝置。在這個(gè)實(shí)施例中，能夠使用鉤環(huán)機(jī)構(gòu)，并且被鉤環(huán)機(jī)構(gòu)覆蓋的手帶和手掌扣件的區(qū)域應(yīng)足夠大從而在維持牢固附接的同時(shí)允許附接位置發(fā)生變化。這種變化允許對(duì)接口到手的附接緊固度進(jìn)行調(diào)整，然而，也能夠使用另外的緊固度調(diào)整裝置。安放在手掌扣件內(nèi)側(cè)的是軟質(zhì)可拆緩沖部119，該緩沖部被稱為“手扣件墊片”。位于手掌外殼115后面的是“后外殼”120。位于后外殼上的是電源開關(guān)121，該電源開關(guān)用于合上和斷開接口的電子設(shè)備。使后外殼成角度稍微向下遠(yuǎn)離由手掌外殼的頂部所形成的平面。如果腕進(jìn)行彎曲，這種角度幫助阻止后外殼與用戶的前臂碰撞。當(dāng)后外殼從手掌外殼向下傾，后外殼也(相對(duì)于手掌外殼)稍微向右下降。這種角度使得當(dāng)手和臂處于中性操作位置時(shí)，接口的后外殼在前臂下方(而不是左邊)。圖2示出從前右視角看到的接口。位于后外殼120的右手側(cè)上的是mini-B型USB連接器210。在這個(gè)附圖中也很明顯的是，手扣件墊片119通過突起部211被保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，該突起部伸入到由手扣?16所形成的框架中。能夠?qū)τ谝粋€(gè)不同尺寸的墊片換出手扣件墊片，不同尺寸的墊片或多或少地向左伸進(jìn)手掌外殼115上方的區(qū)域中，或墊片能夠完全被卸下。此外，手掌外殼前面的開口 212充當(dāng)手指三聯(lián)體(110、111、112、和113)的最后部的凹口。圖3示出從下右側(cè)視角看到的接口。位于拇指三聯(lián)體118上的是三個(gè)按鈕“遠(yuǎn)端”拇指按鈕310、“中間”拇指按鈕311、和“近端”拇指按鈕312。在手扣件116的下面(靠在用戶手背面上的一面)上的是軟墊313。位于后外殼120的下面的是用于接納電力電纜314的插座。示出在圖4中的是從前左視角看到的與接口的其余部分分開的手指三聯(lián)體。在示例性樣品實(shí)施例中，所有的手指三聯(lián)體在設(shè)計(jì)上是相同的。類似于拇指三聯(lián)體，手指三聯(lián)體包括遠(yuǎn)纟而手指按扭410、中間手指按扭411、以及近纟而手指按扭416。中間手指按扭以組合結(jié)構(gòu)安裝，該組合結(jié)構(gòu)由“中間”外殼412和遠(yuǎn)端手指按扭410的后部分形成。遠(yuǎn)端手指按扭安裝在“遠(yuǎn)端”外殼413中。遠(yuǎn)端外殼安裝在“遠(yuǎn)端”軸414上，使得遠(yuǎn)端外殼能夠上下滑動(dòng)以及繞遠(yuǎn)端軸滑動(dòng)。遠(yuǎn)端軸連接到“近端”外殼415，并且近端外殼也是其中安裝有近端手指按扭416的結(jié)構(gòu)。近端外殼連接到“近端”軸417。近端軸的暴露的后部分安裝在“三聯(lián)體軌道連接器”421中，使得近端軸能夠滑進(jìn)滑出三聯(lián)體軌道連接器以及在三聯(lián)體軌道連接器內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在三聯(lián)體軌道連接器的上部分上的是圓柱形“三聯(lián)體軌道連接器夾”418。螺紋旋入到這個(gè)夾子的是“連接器螺栓”420，并且在螺栓的頭部下方的是墊圈419。在這個(gè)實(shí)施例中，可以預(yù)期的是，連接器螺栓的上端能夠與適當(dāng)尺寸的艾倫內(nèi)六角扳手連接，并且能夠通過適當(dāng)尺寸的艾倫內(nèi)六角扳手?jǐn)Q緊/擰松。然而，能夠使用各種用于擰緊和擰松連接器螺栓的裝置，包括螺栓上的外突鍵頭，用戶的手指可接近該鍵頭，并且該鍵頭能夠由用戶的手指操縱。圖5再一次示出孤立的并從后右側(cè)視角看到的手指三聯(lián)體，其中卸下了近端外殼和遠(yuǎn)端外殼的側(cè)部，并且卸下了中間外殼的頂部。近端軸417和遠(yuǎn)端軸414均是空心的，允許電氣布線在近端軸的后端510處進(jìn)入三聯(lián)體并且在近端外殼內(nèi)的入口 512或遠(yuǎn)端外殼中的入口 520處引出。在圖5中還示出的是螺紋螺栓511，該螺紋螺栓延伸穿過三聯(lián)體軌道連接器421的管狀部的下側(cè)(在圖中未示出螺栓螺紋)。在這個(gè)螺栓的上端處的是橡皮塞，該橡皮塞與近端軸相接觸，因此向內(nèi)旋緊螺栓以使近端軸相對(duì)于三聯(lián)體軌道連接器不動(dòng)。以類似方式，螺紋螺栓515延伸穿過遠(yuǎn)端外殼413的下側(cè)(在圖中未示出螺栓螺紋)，并且向內(nèi)旋緊螺栓以使遠(yuǎn)端外殼相對(duì)于遠(yuǎn)端軸不動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施例中，可以預(yù)期的是，這些螺栓中的每一個(gè)的下端能夠與適當(dāng)尺寸的艾倫內(nèi)六角扳手連接，并且能夠通過適當(dāng)尺寸的艾倫內(nèi)六角扳手?jǐn)Q緊/擰松。然而，能夠使用各種用于擰緊和擰松螺栓的裝置，包括螺栓上的大外突鍵頭，用戶的手指可接近該鍵頭，并且該鍵頭能夠由用戶的手指操縱。“近端”微動(dòng)開關(guān)513被定位成由近端手指按扭416致動(dòng)。微動(dòng)開關(guān)能夠被用來為該按鈕提供動(dòng)作力和/或回彈力，和/或提供指示已經(jīng)到達(dá)觸發(fā)點(diǎn)的觸覺反饋。所有微動(dòng)開關(guān)和它們的用在手指三聯(lián)體和拇指三聯(lián)體中的相應(yīng)按鈕均是這樣的情況。插入到軸腔514及其在近端手指按扭的另一側(cè)上的配對(duì)軸腔的是從近端外殼殼體突出的軸突。這些組件形成一個(gè)軸機(jī)構(gòu)，近端手指按扭在其致動(dòng)期間環(huán)繞該軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。注意，能夠使用減小由致動(dòng)手指?jìng)鬏數(shù)捷S機(jī)構(gòu)的相對(duì)力的方法如在圖5中能夠看到的，近端按鈕在軸腔514上方的高度相對(duì)于按鈕的后部分被減小了。結(jié)果，轉(zhuǎn)移到按鈕的后面的致動(dòng)手指的力比轉(zhuǎn)移到前軸區(qū)域的致動(dòng)手指的力多，從而使得更容易致動(dòng)按鈕。按鈕的總體高度還能夠通過可移去“按鈕覆蓋件”516來調(diào)整。這個(gè)覆蓋件能夠滑過近端手指按扭的頂部并且通過標(biāo)準(zhǔn)方法(例如，通過因緊密配合所產(chǎn)生的覆蓋件和按鈕之間的摩擦、或由覆蓋件的突出部所形成的夾緊機(jī)構(gòu)等)被保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。一旦覆蓋件被保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，它將允許按鈕正常工作，而現(xiàn)在接觸表面更靠近致動(dòng)手指。“中間”微動(dòng)開關(guān)517被定位成由中間手指按扭411致動(dòng)。中間手指按扭軸突519及其在中間手指按扭的下側(cè)上的配對(duì)軸突插入到中間外殼殼體和遠(yuǎn)端按鈕410的頂部中的軸腔中。這些組件形成軸機(jī)構(gòu)，中間手指按扭在其致動(dòng)期間環(huán)繞該軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。注意，在這個(gè)實(shí)施例中，中間手指按扭使用針對(duì)上述近端手指按扭所描述的力到軸減小方法。
“遠(yuǎn)端”微動(dòng)開關(guān)521被定位成由遠(yuǎn)端手指按扭410致動(dòng)。遠(yuǎn)端手指按扭軸突518及其在遠(yuǎn)端手指按扭的另一側(cè)上的配對(duì)軸突插入到遠(yuǎn)端外殼殼體中的軸腔中。這些組件形成一個(gè)軸機(jī)構(gòu)，遠(yuǎn)端手指按扭在其致動(dòng)期間環(huán)繞該軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)橹虚g外殼及其相應(yīng)的微動(dòng)開關(guān)和按鈕安裝在遠(yuǎn)端手指按扭的頂部上，所以對(duì)遠(yuǎn)端手指按扭的致動(dòng)還使中間外殼及其組件環(huán)繞遠(yuǎn)端手指按扭的軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。注意，在這個(gè)實(shí)施例中，中間手指按扭的手指接觸面積相對(duì)較小(如在其頂部和底緣之間所測(cè)量的)并且是彎曲的。還應(yīng)注意，遠(yuǎn)端手指按扭的手指接觸面積相對(duì)較長(zhǎng)，如從其軸機(jī)構(gòu)到其前緣所測(cè)量的。手指三聯(lián)體上所有三個(gè)微動(dòng)開關(guān)以這樣一種方式定向它們的鉸鏈朝向它們各自按鈕的軸被定位，因此微動(dòng)開關(guān)杠桿在與它們相應(yīng)按鈕相同的弧內(nèi)進(jìn)行致動(dòng)。出自中間微動(dòng)開關(guān)517的正極線、地線、和信號(hào)線穿過遠(yuǎn)端手指按扭中的腔下降到遠(yuǎn)端外殼413中。中間微動(dòng)開關(guān)和遠(yuǎn)端微動(dòng)開關(guān)的正極連接和接地連接被組合，并且所述正極線、地線、和兩條信號(hào)線經(jīng)由布線入口 520進(jìn)入遠(yuǎn)端軸。出自遠(yuǎn)端微動(dòng)開關(guān)和中間微動(dòng)開關(guān)的信號(hào)線向后延伸通過遠(yuǎn)端軸和近端軸到布線入口 510。所有三個(gè)微動(dòng)開關(guān)的正極連接和接地連接在近端外殼處組合，并且與近端微動(dòng)開關(guān)的信號(hào)線組合，向后延伸通過近端軸到布線入口 510。 圖6示出從前左視角看到的孤立的三聯(lián)體軌道114和三聯(lián)體軌道連接器421。在三聯(lián)體軌道內(nèi)存在凹進(jìn)鰭部(recessed fin section) 610,連接器螺栓墊圈419的下面和連接器夾418的頂面壓在該三聯(lián)體軌道上。連接器螺栓420經(jīng)過在任一側(cè)上的鰭部分之間延續(xù)的通道611。擰緊連接器螺栓，使墊圈和連接器夾壓在鰭部分610上，有效地使三聯(lián)體軌道連接器在三聯(lián)體軌道上的位置和方向不動(dòng)。圖7示出從下方看到的孤立的拇指三聯(lián)體，其中卸下了拇指三聯(lián)體的外殼殼體的下部部分。中間拇指按鈕311具有軸突710。突起部及其在中間拇指按鈕的另一側(cè)上的配對(duì)軸突插入到拇指三聯(lián)體外殼殼體中的軸腔中。這些組件形成一個(gè)軸機(jī)構(gòu)，中間拇指按鈕在其致動(dòng)期間環(huán)繞該軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。“中間”拇指微動(dòng)開關(guān)711被定位成由中間拇指按鈕的延伸部712致動(dòng)。該延伸部在中間拇指按鈕的軸機(jī)構(gòu)的對(duì)側(cè)上，因此致動(dòng)(按下)中間拇指按鈕使該延伸部朝中間拇指微動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)微動(dòng)開關(guān)被定向成使得其杠桿的末端與所述延伸部相接觸，并且微動(dòng)開關(guān)的鉸鏈被定位成朝向所述接口(該接口在圖7中也朝向圖的左側(cè))的左側(cè)，因此微動(dòng)開關(guān)杠桿在正交于所述延伸部的弧的弧中進(jìn)行致動(dòng)?！斑h(yuǎn)端”拇指微動(dòng)開關(guān)713被定位成由遠(yuǎn)端拇指按鈕310致動(dòng)。遠(yuǎn)端拇指按鈕軸突714及其在遠(yuǎn)端拇指按鈕的另一側(cè)上的配對(duì)軸突插入到拇指三聯(lián)體外殼殼體中的軸腔中。這些組件形成一個(gè)軸機(jī)構(gòu)，遠(yuǎn)端拇指按鈕在其致動(dòng)期間環(huán)繞該軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。遠(yuǎn)端拇指微動(dòng)開關(guān)以這樣一種方式被定向其鉸鏈被定位成朝向遠(yuǎn)端拇指按鈕的軸(即，朝向圖7的右側(cè))，因此微動(dòng)開關(guān)杠桿在與遠(yuǎn)端拇指按鈕相同的弧中進(jìn)行致動(dòng)?！敖恕蹦粗肝?dòng)開關(guān)715被定位成由近端拇指按鈕312致動(dòng)。近端拇指按鈕軸突716及其在近端拇指按鈕312的另一側(cè)上的配對(duì)軸突插入到拇指三聯(lián)體外殼殼體中的軸腔中。這些組件形成一個(gè)軸機(jī)構(gòu)，近端拇指按鈕在其致動(dòng)期間環(huán)繞該軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。該近端拇指微動(dòng)開關(guān)以這樣一種方式被定向其鉸鏈被定位成朝向近端拇指按鈕的軸(即，朝向圖7的右側(cè))，因此微動(dòng)開關(guān)杠桿在與近端拇指按鈕相同的弧中進(jìn)行致動(dòng)。注意，在這個(gè)實(shí)施例中，近端拇指按鈕使用針對(duì)上述近端手指按扭和中間手指按扭所描述的力到軸減小方法。雖然在圖7中未示出，但是這個(gè)按鈕還能夠合并(如上文中針對(duì)近端手指按鈕所描述的)一個(gè)可移去按鈕覆蓋件來調(diào)整按鈕的接觸表面離拇指的距離?；氐綀D1，在這個(gè)實(shí)施例中，后外殼120被設(shè)計(jì)用以容納電子設(shè)備、并且用以使用這些電子設(shè)備及其自身結(jié)構(gòu)的重量來充當(dāng)平衡重量，該平衡重量抵消設(shè)置在用戶的腕前面的接口部的重量。這種平衡重量效果能夠被用來修改或排除用戶佩帶接口所需的肌肉活動(dòng)以使用戶的腕在(如說明書開頭所定義的)中性操作位置保持平直。平衡點(diǎn)位于接口的前側(cè)和后側(cè)之間的何處(可以從該處吊起接口并且使接口保持平衡的地方)將取決于各種因素，所述因素包括在結(jié)構(gòu)中所使用的材料的重量、后外殼的長(zhǎng)度、以及后外殼內(nèi)組件的放置。能夠使用寬范圍的平衡點(diǎn)，并且對(duì)于這個(gè)實(shí)施例，預(yù)期的是，平衡點(diǎn)應(yīng)該位于近似用戶的手掌的中部(即，近似手掌外殼115的中部)處。位于后外殼中的電子設(shè)備需要執(zhí)行兩個(gè)主要任務(wù)。第一個(gè)任務(wù)是將來自按鈕傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換成單個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，這種單個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流能夠以有用的形式(如上所述，在 這個(gè)實(shí)施例中用于拇指三聯(lián)體和手指三聯(lián)體的遠(yuǎn)端按鈕、中間按鈕、和近端按鈕的按鈕傳感器的是微動(dòng)開關(guān))被傳遞到外部設(shè)備上。第二個(gè)任務(wù)是測(cè)量接口的運(yùn)動(dòng)和方向并且將這些測(cè)量值以有用的形式傳遞到外部設(shè)備上。圖8示出這個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的功能框圖。出自按鈕傳感器811的信號(hào)被傳遞到繼電器812上，該繼電器具有多個(gè)輸入通道。這個(gè)繼電器然后將這多個(gè)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成單個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，該單個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流被傳遞到處理器817。如對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將清楚的是，各種設(shè)備能夠執(zhí)行這個(gè)繼電器的所需的功能。例如，在這個(gè)實(shí)施例中，可向美國(guó)加州的 Gravitech of Claremont 購(gòu)買的可商購(gòu)單板微控制器 Arduino Nano3. 0-ATMEGA328,(參見 http://yhst-27389313707334. stores, yahoo, net/arna30wiatp. html)是合適的。對(duì)于以微動(dòng)開關(guān)的形式的按鈕傳感器，這個(gè)微控制器板能夠(通過其可用數(shù)字通道和模擬通道的組合)提供所需的正極連接和接地連接以及必要的信號(hào)通道。這種板還能夠經(jīng)由其輸出串行端口(TX插腳)傳遞所收集的按鈕傳感器數(shù)據(jù)。能夠在這個(gè)微控制器板上運(yùn)行以執(zhí)行其任務(wù)的程序的類型示出在圖9中并且描述如下。在圖8中還示出的是這個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備，這些電子設(shè)備被用來測(cè)量接口的運(yùn)動(dòng)和方向。這些組件包括三個(gè)類型的傳感器(I)傳感器814，該傳感器測(cè)量接口的三維動(dòng)態(tài)和靜態(tài)重力加速度，(2)傳感器815，該傳感器測(cè)量接口繞俯仰軸線、偏轉(zhuǎn)軸線和滾轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的角速率，以及(3)傳感器816，該傳感器測(cè)量接口周圍三維磁場(chǎng)。出自這三個(gè)傳感器類型的數(shù)據(jù)然后被傳遞到處理器817，該處理器能夠?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成如下形式適用于傳輸?shù)絻?nèi)部無線鏈路818的形式。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，各種用于執(zhí)行這些傳感器(814、815、和816)和處理器817的功能的裝置是可用的。例如，對(duì)于這個(gè)實(shí)施例，集成的慣性測(cè)量單元813是合適的。這樣的單元的一個(gè)實(shí)例是由美國(guó)科羅拉多州的SparkFunElectronics of Boulder 生產(chǎn)的可商購(gòu) 9D0F Razor IMU (參見http://www. sparkfun. com/commerce/product_info. php products_id = 9623)。這個(gè)單兀能夠經(jīng)由其輸入串行端口(RX插腳)從按鈕傳感器繼電器812接收數(shù)據(jù)。這個(gè)單元還能夠經(jīng)由其輸出串行端口(TX插腳)處理并傳遞其加速計(jì)/陀螺儀/磁力計(jì)數(shù)據(jù)連同按鈕傳感器數(shù)據(jù)到內(nèi)部無線鏈路818。如果這個(gè)單元協(xié)助優(yōu)化運(yùn)動(dòng)/方向傳感器的性能，那么這些傳感器能夠以特定的方向封裝在后外殼內(nèi)。例如，這些傳感器(或如上所述的整個(gè)慣性測(cè)量單元)在后外殼內(nèi)能夠被定向成使得當(dāng)接口處于(如說明書的開頭所定義的)中性操作位置時(shí)，這些傳感器近似水平于地面。圖8示出無線電線路818在接口 810的內(nèi)部并且將組合的按鈕傳感器和運(yùn)動(dòng)/方向傳感器數(shù)據(jù)無線地傳輸?shù)皆诮涌谕獠康臒o線鏈路819。這個(gè)外部無線鏈路然后將它收到的數(shù)據(jù)傳送到接收設(shè)備820。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將充分意識(shí)到的，許多無線系統(tǒng)將適合 于充當(dāng)內(nèi)部無線鏈路和外部無線鏈路，并且對(duì)于這個(gè)實(shí)施例，一個(gè)實(shí)例是利用可向美國(guó)明尼蘇達(dá)州的Digi International of Minnetonka購(gòu)買的Xbee模塊。需要另外的標(biāo)準(zhǔn)組件來以適當(dāng)形式將數(shù)據(jù)傳遞到這些模塊和從這些模塊傳遞數(shù)據(jù)，并且組裝好的轉(zhuǎn)換設(shè)備是可商購(gòu)的，例如由美國(guó)科羅拉多州的SparkFun Electronics of Boulder或美國(guó)紐約州的Adafruit Industries of New York所提供的那些設(shè)備。注意,無線鏈路組件818和819能夠被制成進(jìn)一步能夠從接收設(shè)備傳送數(shù)據(jù)到所述接口。這將允許例如程序改變將被發(fā)送至按鈕傳感器繼電器812和/或處理器817的命令。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，這樣的布置將需要另外的電子設(shè)備來與按鈕傳感器繼電器和/或處理器一起管理內(nèi)部無線鏈路的雙向通信。許多設(shè)備能夠使用來自所述接口的數(shù)據(jù)，并且在這個(gè)實(shí)施例中，圖8中所示的接收設(shè)備820是計(jì)算機(jī)或移動(dòng)計(jì)算設(shè)備。在這個(gè)實(shí)施例中，接收設(shè)備能夠經(jīng)由電纜連接從外部無線鏈路819接收所述接口的數(shù)據(jù)，并且接收設(shè)備運(yùn)行音樂軟件。從該接口收到的數(shù)據(jù)能夠被用來控制這個(gè)軟件的各方面，對(duì)基于軟件的音樂聲音的播放只是一個(gè)實(shí)例。這個(gè)軟件能夠是市場(chǎng)上許多可商購(gòu)的音樂軟件程序中的一種，或它可以是特別用于與接口一起使用而提供的程序。外部無線鏈路將執(zhí)行如下任何轉(zhuǎn)換這種轉(zhuǎn)換被要求使得接口的數(shù)據(jù)可由計(jì)算機(jī)使用。例如，外部無線鏈路可能充當(dāng)USB MIDI設(shè)備，該USB MIDI設(shè)備將接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MIDI數(shù)據(jù)，該MIDI數(shù)據(jù)然后可能由接收設(shè)備的軟件通過標(biāo)準(zhǔn)裝置使用。可替代地，外部無線鏈路可能以另一格式(例如使用USB連接作為串行端口)提供數(shù)據(jù)，并且另外的程序可能安裝在接收設(shè)備上用于訪問這個(gè)數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)提供給接收設(shè)備上的其它程序使用。用戶還將具有如下選項(xiàng)使用所述接口的慣用左手版本(所述左手版本在本質(zhì)上是慣用右手版本的鏡像)和同時(shí)使用慣用右手版本及慣用左手版本。在后一種情況下，來自兩個(gè)接口的數(shù)據(jù)能經(jīng)由同一外部無線鏈路819被傳遞到接收設(shè)備820 (參見圖8)。除出自慣用左手版本的另外接口數(shù)據(jù)以外，額外的數(shù)據(jù)類型也能夠通過比較兩個(gè)接口的動(dòng)作(例如俯仰角上的差別或被致動(dòng)的按鈕上的差別等)產(chǎn)生。在這種情形下，用于處理此類比較數(shù)據(jù)的算法能夠包括于在接收設(shè)備上運(yùn)行的程序中，或被包含于外部無線鏈路上的另外處理組件所包括。在圖8中還示出的是電池821，該電池將提供所述接口的電子設(shè)備所需的所有電力，對(duì)電的供應(yīng)將由電源開關(guān)121控制(參見圖I)。取決于電池的電壓，可能需要標(biāo)準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換裝置來對(duì)接口的組件供應(yīng)適當(dāng)?shù)碾妷?。雖然能夠使用各種電池類型，但是對(duì)于這個(gè)實(shí)施例，電池應(yīng)是可再充電的鋰聚合物類型，該電池能夠(使用常規(guī)供應(yīng)裝置)通過標(biāo)準(zhǔn)充電設(shè)備充電，該標(biāo)準(zhǔn)充電設(shè)備連接到外電源插座314(參見圖3)?？商娲?，能夠使用可替換電池系統(tǒng)，該電池系統(tǒng)帶有將電池/電池組換入后外殼內(nèi)和從后外殼換出電池/電池組的標(biāo)準(zhǔn)便利裝置。
在圖8中示出的最后組件是外部端口 822，該外部端口能夠被合并為所述接口的替代實(shí)施例的一部分。這個(gè)端口，將連接到外部數(shù)據(jù)電纜，能夠被用于與處理器817和/或按鈕傳感器繼電器812進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以及更新處理器817和/或按鈕傳感器繼電器812的軟件。任意數(shù)量的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能，包括將USB信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行端口信號(hào)的組件，像可從英國(guó)的Future Technology Devices International of Glasgow得到的那些組件。如圖2中所示，mini-B型USB連接器210能夠充當(dāng)端口 822的連接器。連接到端口 822的電纜能夠充當(dāng)?shù)浇邮赵O(shè)備820的通信鏈路并且執(zhí)行無線組件818和819的任務(wù)。這個(gè)電纜還能夠從接收設(shè)備提供電力至所述接口，以對(duì)接口的電子設(shè)備提供電力和/或用以對(duì)其電池充電。因此，如下替代實(shí)施例是可能的包括依賴電纜的接口，該接口不需要自載電池和/或無線鏈路系統(tǒng)。圖9中示出了能夠在按鈕傳感器繼電器812 (參見圖8)上運(yùn)行的程序的框圖。這個(gè)程序的目的是將出自多個(gè)按鈕傳感器輸入的信號(hào)收集到繼電器，并且經(jīng)由單個(gè)數(shù)據(jù)通道將按鈕傳感器狀態(tài)變化報(bào)告給處理器817。該程序通過需要用來詢問每個(gè)按鈕傳感器的狀態(tài)的所有的迭代不斷地循環(huán)，其中X= 1、2、...和X,6，并且\6是按鈕傳感器的總數(shù)。在詢 問按鈕傳感器X的狀態(tài)(910)之后，將這個(gè)狀態(tài)與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中按鈕傳感器X的、來自先前循環(huán)經(jīng)X的先前狀態(tài)相比較(911)。如果狀態(tài)是一樣的，那么程序迭代至X+1并且返回至步驟910。如果被詢問的X狀態(tài)與被存儲(chǔ)的X狀態(tài)不匹配，那么被詢問的狀態(tài)變成被存儲(chǔ)的X狀態(tài)(912)。然后，產(chǎn)生值或值集，所述值或值集表示X狀態(tài)并且將這個(gè)狀態(tài)識(shí)別為與按鈕傳感器X相關(guān)聯(lián)(913)。這種識(shí)別能夠以各種方式實(shí)現(xiàn)，所述方式包括用兩個(gè)可能的唯一值中的一個(gè)表不每個(gè)按鈕傳感器。例如，按鈕I能夠用值O表75為未被致動(dòng)并且用值15表示已被致動(dòng)，而按鈕2能夠用值I表示為未被致動(dòng)并且用值16表示已被致動(dòng)，等等。然后發(fā)生濾波步驟914，將在下一節(jié)中詳細(xì)地描述這種濾波步驟。取決于濾波器的動(dòng)作，按鈕X的新的標(biāo)記狀態(tài)值然后被傳遞(915)到下一個(gè)組件，所述下一個(gè)組件在這個(gè)實(shí)施例中是處理器817 (參見圖8)。該程序然后迭代至X+1，并且返回至步驟910。屬于同一三聯(lián)體的遠(yuǎn)端手指按鈕410和近端手指按鈕416 (參見圖4)的形式和定位允許它們所分配的手指單獨(dú)地或相互結(jié)合地致動(dòng)它們。屬于同一三聯(lián)體的遠(yuǎn)端手指按鈕和中間手指按鈕411也是這種情況。圖9中所示的致動(dòng)順序?yàn)V波器914的用途是允許分配給三聯(lián)體的中間手指按鈕和近端手指按鈕的輸出事件通過特定順序的按鈕致動(dòng)彼此結(jié)合使用。通過這樣做，在手指三聯(lián)體的三個(gè)按鈕之中同時(shí)“接通(on)”信號(hào)的每種可能組合成為可能。關(guān)于如何能夠使用這個(gè)功能性的詳細(xì)描述在操作一節(jié)中提供。致動(dòng)順序?yàn)V波器還能夠被應(yīng)用到起源于拇指三聯(lián)體的信號(hào)，但這是不大必要的，因?yàn)樗械哪粗赴粹o組合能夠手動(dòng)地實(shí)現(xiàn)。這種致動(dòng)順序?yàn)V波器子程序能夠通過各種裝置實(shí)現(xiàn)，并且圖10中示出了用于這個(gè)實(shí)施例的一種方法。當(dāng)收到新的按鈕狀態(tài)時(shí)，子程序開始，并且該子程序檢查新的狀態(tài)是否屬于遠(yuǎn)端手指按扭中的任何一個(gè)(1010)。如果否，那么新數(shù)據(jù)被從子程序傳出(1011)，而不進(jìn)行任何過濾，到在圖9中所示的程序的下一階段(915)。如果新的狀態(tài)由遠(yuǎn)端按鈕觸發(fā)，那么子程序檢查屬于同一三聯(lián)體的近端按鈕的存儲(chǔ)狀態(tài)是否為已被致動(dòng)(1012)。如果是，那么濾波器將“保持(hold) ”更改至一個(gè)未被致動(dòng)狀態(tài)的近端按鈕的任何報(bào)告，但是當(dāng)那個(gè)三聯(lián)體的遠(yuǎn)端按鈕未被致動(dòng)時(shí)，濾波器將傳遞最近的這樣的“保持”報(bào)告(1013)。同時(shí)，遠(yuǎn)端按鈕的已被致動(dòng)狀態(tài)被從子程序中傳遞出(1011)。如果近端按鈕未被致動(dòng)，那么子程序檢查屬于同一三聯(lián)體的中間按鈕的存儲(chǔ)狀態(tài)是否為已被致動(dòng)(1014)。如果是，那么濾波器將“保持”更改至未被致動(dòng)狀態(tài)的中間按鈕的任何報(bào)告，但是當(dāng)那個(gè)三聯(lián)體的遠(yuǎn)端按鈕未被致動(dòng)時(shí)，濾波器將傳遞最近的這樣的“保持”報(bào)告(1015)。此外，被致動(dòng)的遠(yuǎn)端按鈕的這個(gè)報(bào)告將不被傳遞，并且直到遠(yuǎn)端按鈕和中間按鈕未被致動(dòng)時(shí)才會(huì)傳遞遠(yuǎn)端按鈕致動(dòng)的報(bào)告(1015)。在遠(yuǎn)端按鈕和中間按鈕未被致動(dòng)之后，遠(yuǎn)端按鈕致動(dòng)的隨后報(bào)告將被允許通過濾波器。如果在步驟1014中答案為否，那么遠(yuǎn)端按鈕致動(dòng)報(bào)告被從子程序中傳遞出(1011)，不進(jìn)行任何過濾，到圖9中所示的程序的下一階段(915)。能夠使得對(duì)這個(gè)子程序的使用是可選的，該子程序的激活通過如下方式受到控制使用接口上的物理控制、或經(jīng)由從接收設(shè)備820經(jīng)無線鏈路系統(tǒng)所發(fā)送的命令(參見圖8)。在這個(gè)實(shí)施例中，加速計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)數(shù)據(jù)被用來估計(jì)接口在俯仰軸線、滾轉(zhuǎn)軸線、和偏轉(zhuǎn)軸線上的方向。這個(gè)任務(wù)能夠由在處理器817上運(yùn)行的軟件執(zhí)行(參見圖8)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解的，存在各種如下技術(shù)這些技術(shù)能夠被用來結(jié)合這些不 同的傳感器類型的輸出來產(chǎn)生方向估計(jì)值(俯仰、滾轉(zhuǎn)、和偏轉(zhuǎn))。例如，在這個(gè)實(shí)施例中，能夠使用利用“方向余弦矩陣”的技術(shù)，其中程序結(jié)構(gòu)像圖11中所描述的程序結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解圖11中所描述的種類的軟件，并且形成針對(duì)這個(gè)實(shí)施例所描述內(nèi)容依據(jù)的程序能夠在http://code. google, com/p/sf9domahrs/downloads list 中找到。如圖11中所示，在這個(gè)程序中最初的步驟是從相關(guān)的傳感器閱讀加速計(jì)、陀螺儀、和磁力計(jì)數(shù)據(jù)(1110)。然后用(由先前迭代所提供的或在程序開始時(shí)所初始化的)俯仰和滾轉(zhuǎn)的當(dāng)前估計(jì)值來補(bǔ)償磁力計(jì)不正交于地面對(duì)磁力計(jì)讀數(shù)的影響，然后計(jì)算相對(duì)于地磁場(chǎng)的方位(heading) (1111)。然后用角速率(即，陀螺儀傳感器)值來更新方向余弦矩陣(DCM)值(1112)。然后進(jìn)行校正以確保用于接口的估計(jì)的參照軸線U、y、和z)保持相互正交，然后用加速計(jì)和磁力計(jì)數(shù)據(jù)來校正誤差，這些誤差是隨時(shí)間產(chǎn)生的基于角速率的方向余弦矩陣值上的誤差(1113)。然后將方向余弦矩陣值轉(zhuǎn)化為俯仰、滾轉(zhuǎn)、和偏轉(zhuǎn)的估計(jì)值(1114)。然后收集由按鈕繼電器812(參見圖8)所提供的按鈕狀態(tài)(1115)。然后將按鈕和運(yùn)動(dòng)/方向數(shù)據(jù)輸出(1116)到內(nèi)部無線鏈路818(參見圖8)。能夠?qū)⒏鞣N運(yùn)動(dòng)/方向數(shù)據(jù)組合輸出到內(nèi)部無線鏈路。例如，在這個(gè)實(shí)施例中，所述組合包括按鈕狀態(tài)值；俯仰、滾轉(zhuǎn)、和偏轉(zhuǎn)方向值；以及所有三條測(cè)量軸線上的旋轉(zhuǎn)角速率(陀螺儀)和加速度(加速計(jì))值。Μ 如圖I、圖2、和圖3中所示，存在位于接口上的十五個(gè)接觸激活按鈕，并且對(duì)每根指頭(手指和拇指)分配三個(gè)按鈕。這些組中每一組三個(gè)按鈕，被稱為“三聯(lián)體”，沿著單個(gè)指頭的彎曲部分的主平面以符合人體工程學(xué)的方式被定位。作為接口的正常工作的一部分，每根指頭僅被要求與按鈕的一個(gè)三聯(lián)體互動(dòng)。如在圖I和圖2中很明顯的是，用戶的右手放置在手掌外殼115和手扣件116之間，并且手帶117在如下位置處附接到手扣件的上表面該位置使得即使臂和手在空間中移動(dòng)，所述接口也保持牢固而舒適地附接到手。手掌被定位成使得用戶的小指、無名指、中指、和食指分別能夠舒適地接觸手指三聯(lián)體110、111、112、和113上的按鈕。用戶的拇指被定位成使得它能夠舒適地接觸拇指三聯(lián)體118上的按鈕。為提供到用戶的手的緊密配合，手扣件墊片119能夠用不同尺寸的一個(gè)墊片進(jìn)行調(diào)換或被完全卸下。如在圖4中能夠看到的，遠(yuǎn)端手指按鈕410和中間手指按鈕411被定位成通過與手指的末端段(遠(yuǎn)節(jié)指骨)相接觸而被獨(dú)立地或同時(shí)地致動(dòng)。對(duì)遠(yuǎn)端手指按鈕的致動(dòng)主要通過在手指的中間指節(jié)(近端指間關(guān)節(jié))和/或基指節(jié)(掌指關(guān)節(jié))處的彎曲而實(shí)現(xiàn)。對(duì)中間手指按鈕411的致動(dòng)通過卷曲手指、主要通過在頂部指節(jié)(遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié))和中間指節(jié)處的彎曲而發(fā)生。近端手指按鈕416被定位成由手指(中間指骨和近端指骨)的中段和/或基段致動(dòng)。對(duì)近端手指按鈕的致動(dòng)主要通過在基指節(jié)處的彎曲產(chǎn)生。在這個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所有四個(gè)手指的每個(gè)手指三聯(lián)體的操作差不多相同。如圖3中所示，遠(yuǎn)端拇指按鈕310和中間拇指按鈕311被定位成通過移動(dòng)拇指的末端段(遠(yuǎn)節(jié)指骨)而被獨(dú)立地或同時(shí)地激活。對(duì)遠(yuǎn)端拇指按鈕的致動(dòng)主要通過在頂部指節(jié)(遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié))處的彎曲而實(shí)現(xiàn)。對(duì)中間拇指按鈕的致動(dòng)通過朝手移動(dòng)(內(nèi)轉(zhuǎn))拇指而致動(dòng)，這主要通過基指節(jié)(掌指關(guān)節(jié))和/或?qū)⒛粗高B接到手的關(guān)節(jié)(腕掌關(guān)節(jié))處的彎曲而發(fā)生。近端拇指按鈕312被定位成由拇指的基段(近端指骨)和/或手掌段(掌骨)激活。對(duì)近端拇指按鈕的致動(dòng)主要通過基指節(jié)和/或?qū)⒛粗高B接到手的關(guān)節(jié)處的彎曲而實(shí) 現(xiàn)。為了讓用戶能夠舒服有效地操作所述接口上的所有三聯(lián)體按鈕，存在用于調(diào)整這些按鈕的位置和方向的各種機(jī)構(gòu)。為了適應(yīng)手寬的范圍，能夠調(diào)整三聯(lián)體軌道上每個(gè)手指三聯(lián)體的位置。如圖6中所示，這種調(diào)整通過如下方式實(shí)現(xiàn)擰松連接器螺栓420，直到墊圈419和連接器夾418抵靠通道鰭部分610的壓力減少到足以讓三聯(lián)體軌道連接器421 (和三聯(lián)體的其余部分)沿著軌道114的長(zhǎng)度的位置被改變?yōu)橹?。以這種方式使連接器螺栓松動(dòng)還允許三聯(lián)體軌道連接器相對(duì)于三聯(lián)體軌道的旋轉(zhuǎn)被調(diào)整。當(dāng)實(shí)現(xiàn)了軌道連接器的預(yù)定位置和旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠通過再次擰緊連接器螺栓使軌道連接器不動(dòng)。如圖5中所示，當(dāng)用戶擰松近端軸螺栓511和/或遠(yuǎn)端軸螺栓515時(shí)，進(jìn)一步調(diào)整手指三聯(lián)體的按鈕的位置和方向是可能的。通過擰松近端軸螺栓511，靠在近端軸417的橡皮墊上的壓力被釋放，并且近端軸能夠在三聯(lián)體軌道連接器421的管狀部?jī)?nèi)向前和向后滑動(dòng)。至于不與附近的手指三聯(lián)體碰撞是可能的，近端軸在三聯(lián)體軌道連接器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)也能夠發(fā)生。通過擰松遠(yuǎn)端軸螺栓515，遠(yuǎn)端外殼413能夠沿遠(yuǎn)端軸414上下滑動(dòng)。遠(yuǎn)端外殼的旋轉(zhuǎn)也能夠發(fā)生，但是在遠(yuǎn)端軸布線入口 520處的布線的存在限制這個(gè)旋轉(zhuǎn)的范圍。將螺栓511和515向后擰到位將使三聯(lián)體部在它們新的調(diào)整位置不動(dòng)。用戶可用的另外的調(diào)整形式是通過使用按鈕覆蓋件來改變手指的接觸表面和拇指三聯(lián)體近端按鈕離它們的致動(dòng)指頭的距離，如圖5中通過近端手指按鈕覆蓋件516所示。如先前所描述的，屬于同一三聯(lián)體的遠(yuǎn)端按鈕和中間按鈕的形式和定位允許這些按鈕由單個(gè)指頭單獨(dú)地致動(dòng)或彼此相結(jié)合地致動(dòng)。在按鈕常被用來觸發(fā)樂音的所述接口的音樂應(yīng)用中，這樣的結(jié)合將允許特定的和聲產(chǎn)生，從而擴(kuò)大能夠發(fā)出的如下和聲的范圍 屬于獨(dú)立三聯(lián)體的按鈕結(jié)合的和聲之外的和聲。在手指三聯(lián)體的情況下(參見圖4)，這種情況的理由是，中間手指按鈕411的接觸表面彎曲并且相對(duì)較薄(在其頂部和底部邊緣之間測(cè)量)，并且安裝在遠(yuǎn)端手指按鈕410的頂部。結(jié)果，用戶能夠在維持中間手指按鈕的致動(dòng)的同時(shí)，(在遠(yuǎn)端和/或中間手指按鈕上)向下推并且致動(dòng)遠(yuǎn)端手指按鈕。反之亦然，用戶能夠在維持遠(yuǎn)端手指按鈕的致動(dòng)的冋時(shí)，后拉他們的手指并且致動(dòng)中間手指按鈕。
屬于同一三聯(lián)體的遠(yuǎn)端手指按扭和近端手指按扭還能夠由單個(gè)指頭單獨(dú)地致動(dòng)或彼此相結(jié)合地致動(dòng)。遠(yuǎn)端按鈕的長(zhǎng)度意味著用戶能夠用部分卷曲或伸展的手指致動(dòng)它。在后一種情況下，手指的遠(yuǎn)端段(遠(yuǎn)節(jié)指骨)的下墊在按鈕的前端處接觸。這個(gè)姿勢(shì)使得對(duì)于用戶來說，在致動(dòng)近端按鈕的同時(shí)維持對(duì)遠(yuǎn)端按鈕的致動(dòng)更容易，反之亦然。為了允許一起使用中間手指按扭和近端手指按扭的輸出，用戶具有如下選擇對(duì)每個(gè)三聯(lián)體的按鈕激活順序進(jìn)行實(shí)時(shí)算法解譯以選擇性地允許中間和近端按鈕輸出事件的組合發(fā)生。在這個(gè)致動(dòng)順序?yàn)V波器子程序914(參見圖9和圖10)的第一分量中，在致動(dòng)遠(yuǎn)端按鈕的同時(shí)維持對(duì)近端按鈕的致動(dòng)允許近端按鈕的輸出信號(hào)得以持續(xù)，盡管近端按鈕被釋放(圖10中的步驟1010、1012、和1013) 。當(dāng)遠(yuǎn)端按鈕保持被致動(dòng)時(shí)，遠(yuǎn)端按鈕和近端按鈕的輸出信號(hào)將同時(shí)得以持續(xù)。當(dāng)保持遠(yuǎn)端按鈕被致動(dòng)時(shí)，用戶然后能夠致動(dòng)中間按鈕，從而使得遠(yuǎn)端按鈕、中間按鈕和近端按鈕的輸出信號(hào)得以同時(shí)持續(xù)。在這個(gè)子程序的第二分量中，如果在中間按鈕被致動(dòng)之后致動(dòng)遠(yuǎn)端按鈕(同時(shí)中間按鈕的致動(dòng)被維持)，那么遠(yuǎn)端按鈕的輸出信號(hào)將不觸發(fā)響應(yīng)(步驟1010、1014、和1015)。如果在遠(yuǎn)端按鈕的致動(dòng)被維持的同時(shí)，然后釋放中間按鈕，那么中間按鈕的輸出信號(hào)將持續(xù)不間斷。用戶在保持遠(yuǎn)端按鈕被致動(dòng)的同時(shí)，然后能夠致動(dòng)近端按鈕，從而允許中間按鈕和近端按鈕的輸出信號(hào)得以同時(shí)持續(xù)。在這個(gè)實(shí)施例中，手指三聯(lián)體的近端按鈕、中間按鈕、遠(yuǎn)端按鈕和拇指三聯(lián)體具有提供離散通斷信號(hào)的主要功能，所述通斷信號(hào)能夠通過接收裝置820(參見圖8)轉(zhuǎn)換成諸如樂音的聲音。例如，十五個(gè)按鈕中的每一個(gè)能夠分配給半音音階的十二個(gè)音調(diào)中的一個(gè)，其余的三個(gè)按鈕分配給所選八度音階之上或之下的音符?？商娲?，自然音階的兩個(gè)八度音階能夠分配給十五個(gè)按鈕。在圖12中示出了這樣的布置的實(shí)例。上表示出半音布置的實(shí)例起始于遠(yuǎn)端拇指按鈕上的C音符，音符上升首先通過遠(yuǎn)端按鈕，然后通過近端按鈕，然后通過中間按鈕，最后到達(dá)小指三聯(lián)體的中間按鈕上的D音符(高于一個(gè)八度音階)。下表示出自然音階布置(C大音階)的實(shí)例起始于遠(yuǎn)端拇指按鈕上的C音符，音符上升首先通過遠(yuǎn)端按鈕，然后通過近端按鈕，然后通過中間按鈕，最后到達(dá)小指三聯(lián)體的中間按鈕上的C音符(達(dá)到兩個(gè)八度音階)。不論所使用的音符分配，對(duì)接口的按鈕的定位允許用戶產(chǎn)生那些音符的和聲組合以及旋律模進(jìn)(melodic sequences)。所述接口的這個(gè)實(shí)施例能夠?qū)τ脩籼峁╆P(guān)于接口的角速率、方向(俯仰、滾轉(zhuǎn)、和偏轉(zhuǎn))如何的各種選項(xiàng)，加速度數(shù)據(jù)由接收裝置820(參見圖8)利用，包括使用加速度數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)接收裝置對(duì)來自接口按鈕的輸入的處理。一個(gè)選項(xiàng)例如是如下情況接收裝置通過產(chǎn)生類似于持續(xù)音樂器(例如大提琴或長(zhǎng)笛)的那些音調(diào)響應(yīng)于按鈕輸入，并且使用接口繞偏轉(zhuǎn)和/或俯仰軸線旋轉(zhuǎn)的角速率來模仿關(guān)于這些音調(diào)的吹奏(bowing)或吹奏強(qiáng)度的效果。在這個(gè)實(shí)例中，用戶能夠通過(從中性操作位置)左右搖擺接口主要通過在肩關(guān)節(jié)處的旋轉(zhuǎn)和在肘部處的彎曲在偏轉(zhuǎn)平面中產(chǎn)生角旋轉(zhuǎn)速率的變化。如果用戶希望同時(shí)使用接口的右手版本和左手版本，那么他們還能夠被提供各種用于利用兩個(gè)接口的比較性數(shù)據(jù)的選項(xiàng)。例如，對(duì)一個(gè)接口上的按鈕的致動(dòng)能夠選擇音符的起始頻率，并且對(duì)另一接口上按鈕的致動(dòng)能夠選擇終止頻率，并且減小兩個(gè)接口之間(例如，在俯仰軸上)的方向差異能夠使頻率從起始頻率滑動(dòng)到終止頻率。在用戶控制的另一個(gè)實(shí)例中，這個(gè)實(shí)施例還能夠根據(jù)接口方向向用戶提供八度音階音調(diào)控制選項(xiàng)。這個(gè)選項(xiàng)將控制通過按鈕觸發(fā)的音調(diào)的八度音階值。在這個(gè)選項(xiàng)中，用戶能夠選擇將例如俯仰軸線的方向軸線中的一個(gè)劃分成多個(gè)區(qū)。如果選擇一共三個(gè)環(huán)繞俯仰軸線的角度區(qū)(例如下部、中部、和上部)，那么接口相對(duì)于這些區(qū)域的俯仰將確定由按鈕所觸發(fā)的音符的八度音階值。對(duì)于每個(gè)被觸發(fā)的音符，三個(gè)相鄰的八度音階中的三個(gè)音調(diào)同時(shí)產(chǎn)生，但是它們的相應(yīng)的音量由在觸發(fā)時(shí)相對(duì)于下部區(qū)域、中部區(qū)域、和上部區(qū)域所述接口的俯仰角確定。例如，在接口處于下部區(qū)域的同時(shí)，致動(dòng)對(duì)應(yīng)于音符C的按鈕可能被設(shè)置成觸發(fā)C3、C4、和C5，但是僅C3將具有聽得見的音量。能夠?qū)τ脩籼峁┤缦逻x項(xiàng)將這些交叉衰落音量(crossfaded volumes)歸屬于這些區(qū)域的邊界,使得致動(dòng)靠近下部區(qū)域和中部區(qū)域邊界的C按鈕將再一次觸發(fā)所有三個(gè)八度音階中C音調(diào)，但是C3和C4音調(diào)將具有聽得見的音量。還能夠?qū)τ脩籼峁┤缦逻x項(xiàng)以動(dòng)態(tài)或恒定模式使用這個(gè)八度音階控制。在動(dòng)態(tài)|旲式中，在將接口從下部區(qū)域移動(dòng)到中部區(qū)域的冋時(shí)，維持C按鈕的激活將動(dòng)態(tài)地使C3和C4音調(diào)的音量交叉衰落，使得C3的音量將會(huì)減退并且C4的音量將會(huì)增加。在恒定模式中，音調(diào)在它們被觸發(fā)時(shí)保持基于區(qū)域的音量級(jí)分配，因此在下部區(qū)域中C按鈕的致動(dòng)接著將接口移動(dòng)到中部區(qū)域?qū)?dǎo)致C3音調(diào)的音量在整個(gè)移動(dòng)中被維持在相同的水平。執(zhí)行上述音調(diào)控制所需的處理能夠通過各種組件進(jìn)行，所述組件包括處理器817 (參見 圖8)、添加到外部無線鏈路819的處理組件或安裝在接收裝置820上的另外的程序。替代實(shí)施例。對(duì)所描述的實(shí)施例的許多修改是可能的。在對(duì)接口的替代利用中，接收裝置820(參見圖8)能夠是如下裝置用戶能夠在其上播放視頻游戲(例如微軟Xbox、索尼游戲機(jī)、任天堂Wii、或個(gè)人計(jì)算機(jī)/可移動(dòng)計(jì)算裝置等)的裝置，其中用戶通過他們操作所述接口參與到游戲中?？商娲?，接收裝置820能夠充當(dāng)數(shù)據(jù)輸入裝置(例如個(gè)人計(jì)算機(jī)或可移動(dòng)計(jì)算裝置等)，其中接口能夠產(chǎn)生的不同范圍的離散輸出信號(hào)被映射到特定的數(shù)據(jù)集(例如字母、數(shù)字等)。在這個(gè)實(shí)施例中，接口能夠產(chǎn)生的不同范圍的輸出信號(hào)能夠擴(kuò)展到如下程度超出通過(以與第一實(shí)施例中所描述的八度音階音調(diào)控制選項(xiàng)類似的方式)使事件由依賴于接口的方向和/或運(yùn)動(dòng)的按鈕致動(dòng)被觸發(fā)、來致動(dòng)各單獨(dú)按鈕所實(shí)現(xiàn)的范圍。擴(kuò)展的另一個(gè)方法是通過特定的按鈕致動(dòng)組合來觸發(fā)另外的特定事件。被設(shè)計(jì)用以響應(yīng)于外部命令(例如MIDI消息)產(chǎn)生音樂聲的設(shè)備還能夠充當(dāng)接收裝置，硬件合成器只是其中一個(gè)實(shí)例。接口的替代實(shí)施例能夠包括不同數(shù)量的手指三聯(lián)體按鈕和/或那些按鈕的不同布置。例如，一個(gè)實(shí)施例能夠僅包括遠(yuǎn)端按鈕410 (參見圖4)和中間按鈕411，不帶近端按鈕416。或一個(gè)實(shí)施例能夠僅包括遠(yuǎn)端按鈕和近端按鈕，而不帶中間按鈕?？商娲兀诮涌谏夏軌蛟O(shè)置每根指頭多于三個(gè)按鈕。此類另外的按鈕能夠被定位成通過向側(cè)面移動(dòng)指頭或伸長(zhǎng)指頭而被致動(dòng)。另一個(gè)替代實(shí)施例能夠被設(shè)計(jì)成不帶拇指三聯(lián)體118 (參見圖1)，并且拇指能夠被賦予如下任務(wù)通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)保持接口與手相接觸，拇指能夠抓緊該結(jié)構(gòu)或壓在該結(jié)構(gòu)上。具有更詳細(xì)的測(cè)量能力的按鈕傳感器能夠用在替代實(shí)施例中。例如，代替微動(dòng)開關(guān)，手指三聯(lián)體和拇指三聯(lián)體的按鈕能夠裝備有傳感器，這些傳感器以速度敏感性和/或觸后敏感性為特征，類似于在許多MIDI鋼琴鍵盤上所找到的鍵。本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電傳感器設(shè)計(jì)能夠用于這個(gè)目的，并且能夠?qū)涌诘臄?shù)據(jù)處理和通信設(shè)備作出更改以適應(yīng)這種另外的數(shù)據(jù)。不同形式的調(diào)整能夠合并到替代實(shí)施例中。例如，一個(gè)可調(diào)組件能夠置于拇指三聯(lián)體118(參見圖3)中，因而能夠改變近端按鈕312和包括遠(yuǎn)端按鈕和中間按鈕(310和311)的那個(gè)部之間的距離。可替代地，能夠包括如下機(jī)構(gòu)改變整個(gè)拇指三聯(lián)體相對(duì)于手掌外殼的位置，允許在俯仰平面中向前和向后移動(dòng)拇指三聯(lián)體和/或旋轉(zhuǎn)拇指三聯(lián)體。第一實(shí)施例中所描述的調(diào)整范圍能夠增加或減少，或能夠完全排除各種類型的調(diào)整。另外，能夠以不同的尺寸產(chǎn)生實(shí)施方式以配合不同大小的手。另一個(gè)替代實(shí)施例能夠使用模塊化設(shè)計(jì)，其中包括內(nèi)含物的后外殼120(參見圖I)可從接口的其余部分拆卸分開。這個(gè)可拆的后外殼可與接口的一系列前部(手掌外殼115、手指/拇指三聯(lián)體等)相配套，所述接口被設(shè)計(jì)用以配合不同大小的手。在這種情況下，后外殼還將具有如下標(biāo)準(zhǔn)裝置與這些前部形成牢固的結(jié)構(gòu)和電子連接。關(guān)于手指和拇指三聯(lián)體(110、111、112、113、和118)，這些還能夠被以不同的尺寸制成，帶有或不帶有針對(duì)第一實(shí)施例中的手指三聯(lián)體所描述的可調(diào)機(jī)構(gòu)。這些不同尺寸的三聯(lián)體能夠是可互換的，并且能夠被換入所述接口中和從所述接口換出，帶有用于連接每個(gè)三聯(lián)體的按鈕傳感器的布線的標(biāo)準(zhǔn)裝置，用以為單獨(dú)的用戶提供最佳配合。例如，手指三聯(lián)體在它們與三聯(lián)體軌道114的連接處能夠被換入/換出。這將不僅協(xié)助適應(yīng)大范圍的手大小，而且還協(xié)助適應(yīng)單個(gè)手的手指之間的大小差異。能夠有關(guān)于接口的電子設(shè)備的各種替代實(shí)施例。例如，由處理器817 (參見圖8)和/或按鈕傳感器繼電器812所執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理功能能夠由如下部分執(zhí)行添加到外部無線鏈路819的處理器組件和/或安裝在接收裝置820上的另外的軟件(在這種情況下，該裝置是某種類型的計(jì)算機(jī))。在這個(gè)實(shí)施例中，從接口發(fā)送的數(shù)據(jù)將處于欠處理的狀態(tài)，但是該實(shí)施例將允許在數(shù)據(jù)鏈中在這些隨后的點(diǎn)處發(fā)生所有必要的處理。這個(gè)實(shí)施例可能具有如下優(yōu)勢(shì)減小接口的電力消耗并且使用戶更方便地對(duì)數(shù)據(jù)處理算法作出改變。另一個(gè)替代實(shí)施例能夠?qū)⒎庋b在后外殼120 (參見圖I)中的電子設(shè)備重新設(shè)置到手掌外殼115，并且完全去掉后外殼。在這個(gè)實(shí)施例中，在用戶手的手掌以外沒有接口部件。雖然這個(gè)實(shí)施例將失去后外殼的平衡重量效果，但是它可能對(duì)如下情況下的應(yīng)用有用后外殼的物理存在是不利的。在一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備中，變型選項(xiàng)還包括減少其運(yùn)動(dòng)/方向傳感器中測(cè)量軸線的數(shù)量。例如，一個(gè)實(shí)施例能夠缺少用于加速度傳感器814和角速率傳感器815的滾轉(zhuǎn)平面中的軸線，或它能完全缺少磁場(chǎng)傳感器816等?？商娲兀硗獾膫鞲衅骺赡鼙惶砑拥浇涌?，所述傳感器如GPS接收器、或用于更高分辨率定位信號(hào)的接收器，由位于澳大利亞首都特區(qū)堪培拉的Locata Corporation Pty Ltd開發(fā)的那些傳感器是一個(gè)實(shí)例。替代實(shí)施例的另一個(gè)選項(xiàng)將是在所述接口本身內(nèi)包括音頻合成/產(chǎn)生組件。在這個(gè)實(shí)施例中，接口將能夠產(chǎn)生聽得見的音樂聲，而不需要來自任何其它裝置的輔助。另一個(gè)可能性將是在接口內(nèi)包括向用戶提供觸覺反饋的系統(tǒng)。在這個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)馬達(dá)能被包括在手掌外殼115內(nèi)(參見圖I)，并且信息能通過這些振動(dòng)馬達(dá)的激活而被提供給用戶。這種信息可能通過接口的處理組件(例如處理器817，參見圖8)或其它來源(例如接收裝置820、或添加到外部無線鏈路819的處理組件等)產(chǎn)生在接口板上。經(jīng)g在整個(gè)說明書中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引用意味著所描述的與該實(shí)施例、相關(guān)的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例內(nèi)。因此，在整個(gè)說明書中各個(gè)位置中的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”的出現(xiàn)未必均指但是可以指相同的實(shí)施例。此外，正如對(duì)于本公開領(lǐng)域的一個(gè)普通技術(shù)人員來說將明顯的是，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中具體特征、結(jié)構(gòu)、或特征可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合。同樣地，應(yīng)了解，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例的上述描述中，為了簡(jiǎn)化本公開以及輔助對(duì)各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)方面的理解的目的，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)在單個(gè)實(shí)施例、其附圖或描述中集合在一起。然而，本公開的這個(gè)方法將不被解釋為反映如下意圖要求保護(hù)的發(fā)明需要比每項(xiàng)權(quán)利要求中明確敘述的特征更多。相反，如所附權(quán)利要求所反映的，發(fā)明方面在于不超出前面公開的單個(gè)實(shí)施例的所有特征。因此，繼詳細(xì)描述的權(quán)利要求在此明確合并到這份詳細(xì)描述中，每項(xiàng)權(quán)利要求作為本發(fā)明的獨(dú)立實(shí)施例具有獨(dú)立性。此外，雖然此處所描述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的一些特征但非其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且形成將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的不同實(shí)施例。例如，在所附權(quán)利要求中，能夠以任意組合使用任何要求保護(hù)的實(shí)施例。
此外，一些實(shí)施例在此處被描述為方法或方法的單元組合，其能夠通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器或通過執(zhí)行該功能的其它裝置實(shí)現(xiàn)。因此，帶有用于執(zhí)行這樣的方法或方法的單元的必要指令的處理器形成用于實(shí)現(xiàn)該方法或方法的單元的裝置。此外，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，設(shè)備實(shí)施例的此處所描述的單元是用于實(shí)現(xiàn)由該單元所執(zhí)行的功能的裝置實(shí)例。在此處提供的描述中，闡明了許多特定細(xì)節(jié)。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)。在其它情況下，為了使得對(duì)這份說明的理解不造成模糊，沒有詳細(xì)地示出眾所周知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)。如此處所使用的，除非另有規(guī)定，對(duì)用以描述公共對(duì)象的序數(shù)形容詞“第一”、“第二”、“第三”等的使用僅表示正在指代相似對(duì)象的不同情況，并且并不旨在暗示如此描述的對(duì)象必須以給定的順序、或臨時(shí)的、或空間地、分等級(jí)、以任何其它方式。在下列權(quán)利要求和此處的描述中，術(shù)語“包括”、“由...組成”或其“包括”中的任何一個(gè)是開放性術(shù)語，表示至少包括跟隨的元件/特征，但不排除其它。因此，當(dāng)術(shù)語包括被用在權(quán)利要求中時(shí)，該術(shù)語不應(yīng)被解釋對(duì)其后列出的裝置或元件或步驟進(jìn)行限制。例如，表示包括A和B的裝置的范圍不應(yīng)該限于僅由元件A和B組成的裝置。此處所使用的術(shù)語“包含”或其“包含”或那“包含”中的任一個(gè)也是開放性術(shù)語，也表示至少包含跟隨該術(shù)語的元件/特征，但不排除其它。因此，“包含”與“包括”同義并且表示“包括”的意思。類似地，應(yīng)注意的是，當(dāng)術(shù)語“聯(lián)接”用在權(quán)利要求中時(shí)，該術(shù)語不應(yīng)被解釋為僅限于直接連接?？梢允褂眯g(shù)語“聯(lián)接”和“連接”連同它們的派生物。應(yīng)理解，這些術(shù)語并不旨在相互作為同義詞。因此，表示裝置A聯(lián)接到裝置B的范圍不應(yīng)限制于如下裝置或系統(tǒng)裝置A的輸出直接連接到裝置B的輸入。它意味著在A的輸出和B的輸入之間存在路徑，該路徑可以是包括其它設(shè)備或裝置的路徑?！奥?lián)接”可能意味著兩個(gè)或更多元件處于直接物理接觸或電接觸狀態(tài)，或兩個(gè)或更多元件不直接相互接觸但仍然相互配合或互動(dòng)。雖然已經(jīng)通過對(duì)本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例的特定參照描述了本發(fā)明，但是在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明作出多種變型和修改。
權(quán)利要求
1.一種手動(dòng)輸入設(shè)備，包括 一系列激活點(diǎn)，所述一系列激活點(diǎn)由用戶的手指激活； 運(yùn)動(dòng)傳感器，所述運(yùn)動(dòng)傳感器測(cè)量所述用戶的手的當(dāng)前方向；以及 處理裝置，所述處理裝置互連到所述激活點(diǎn)和所述運(yùn)動(dòng)傳感器，用于以基本連續(xù)的方式輸出一系列當(dāng)前活性的激活點(diǎn)和所述輸入設(shè)備的方向。
2.如權(quán)利要求I所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中每根手指的激活點(diǎn)的數(shù)量是至少兩個(gè)點(diǎn)，所述點(diǎn)相互隔開用于與用戶的手指的不同部分互動(dòng)。
3.如權(quán)利要求I所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中每個(gè)手指的激活點(diǎn)的數(shù)量是至少3個(gè)。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中用戶的手指包括拇指。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)傳感器包括方向傳感器，所述方向傳感器感測(cè)所述設(shè)備的角旋轉(zhuǎn)速率。
6.如權(quán)利要求5所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)傳感器輸出所述設(shè)備的滾轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)指標(biāo)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)傳感器包括位置傳感器，所述位置傳感器感測(cè)所述設(shè)備的任何相對(duì)移動(dòng)。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中所述設(shè)備進(jìn)一步包括加重的延長(zhǎng)部分，當(dāng)用戶在使用所述設(shè)備時(shí)，所述加重的延長(zhǎng)部分使所述激活點(diǎn)平衡。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中可針對(duì)每根手指調(diào)整所述激活點(diǎn)的相對(duì)位置。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中所述激活點(diǎn)由微動(dòng)開關(guān)形成。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)輸入設(shè)備，其中所述處理裝置被互連到無線傳輸裝置，所述無線傳輸裝置用于對(duì)所述輸出的無線傳輸。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)設(shè)備，其中所述激活點(diǎn)中的每一個(gè)能夠單獨(dú)地或與其它激活點(diǎn)相結(jié)合地被致動(dòng)。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)設(shè)備，其中所述激活點(diǎn)被映射到半音音階上的音符。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)設(shè)備，其中所述設(shè)備的一條方向軸線被映射用以輸出音符的音調(diào)的八度音階。
15.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手動(dòng)設(shè)備，其中所述設(shè)備的一條方向軸線被映射到一系列區(qū)域。
16.至少兩個(gè)手動(dòng)輸入設(shè)備，每個(gè)設(shè)備包括 一系列激活點(diǎn)，所述一系列激活點(diǎn)由用戶的手指激活； 運(yùn)動(dòng)傳感器，所述運(yùn)動(dòng)傳感器測(cè)量所述用戶的手的當(dāng)前方向；以及 處理裝置，所述處理裝置被互連到所述激活點(diǎn)和所述運(yùn)動(dòng)傳感器，用于所述輸入設(shè)備的方向； 其中 提供了另外的處理單元，所述另外的處理單元被互連到每個(gè)設(shè)備的每個(gè)處理裝置，并且計(jì)算所述手動(dòng)輸入設(shè)備之間的差動(dòng)輸出。
17.—種基本如上結(jié)合附圖所描述的手動(dòng)輸入設(shè)備。
全文摘要
一種手動(dòng)輸入設(shè)備，包括一系列的激活點(diǎn)，所述一系列的激活點(diǎn)由用戶的手指激活；運(yùn)動(dòng)傳感器，該運(yùn)動(dòng)傳感器測(cè)量用戶的手的當(dāng)前方向；以及處理裝置，該處理裝置互連到激活點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)傳感器，用于以基本連續(xù)的方式輸出一系列的當(dāng)前活性的激活點(diǎn)以及輸入設(shè)備的當(dāng)前位置和方向。
文檔編號(hào)G06F3/02GK102741787SQ20108004766
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者喬舒亞·邁克爾·揚(yáng) 申請(qǐng)人:喬舒亞·邁克爾·揚(yáng)